JP3321272B2 - 多バルブエンジンの吸気ポート構造 - Google Patents
多バルブエンジンの吸気ポート構造Info
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
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-
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気筒毎にそれぞれ複数
の吸気ポートが形成されている４バルブエンジンのよう
な多バルブエンジンの吸気ポートの構造に関する。
の吸気ポートが形成されている４バルブエンジンのよう
な多バルブエンジンの吸気ポートの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】４サイクルエンジンでは、吸気効率を上
げてエンジンの高出力化を図るために、気筒毎にそれぞ
れ複数の吸気ポートを形成して一気筒当たりの吸気効率
を向上させた多バルブエンジンが一般的に広く用いられ
ているが、このような従来の多バルブエンジンにおいて
は、それぞれの気筒毎に設けられている複数の吸気ポー
トは、燃焼室部分からそれぞれ独立して引き出されるに
もかかわらず、全て相似形状に形成されていた。
げてエンジンの高出力化を図るために、気筒毎にそれぞ
れ複数の吸気ポートを形成して一気筒当たりの吸気効率
を向上させた多バルブエンジンが一般的に広く用いられ
ているが、このような従来の多バルブエンジンにおいて
は、それぞれの気筒毎に設けられている複数の吸気ポー
トは、燃焼室部分からそれぞれ独立して引き出されるに
もかかわらず、全て相似形状に形成されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の多バルブエンジンにおいては、吸気効率を上げ
るために吸気ポートの形状を流量係数の高いものにする
と、シリンダ内でスワールやタンブルが起こりにくくな
って、中・低速域の運転では燃焼が不安定となる一方、
中・低速域での燃焼を安定化するために吸気ポートの形
状をスワールやタンブルが起こり易いような流速の出る
ものとすると、高速域の運転では空気流動が良すぎて燃
焼期間が短くなり、燃焼音が発生するという問題があっ
た。
な従来の多バルブエンジンにおいては、吸気効率を上げ
るために吸気ポートの形状を流量係数の高いものにする
と、シリンダ内でスワールやタンブルが起こりにくくな
って、中・低速域の運転では燃焼が不安定となる一方、
中・低速域での燃焼を安定化するために吸気ポートの形
状をスワールやタンブルが起こり易いような流速の出る
ものとすると、高速域の運転では空気流動が良すぎて燃
焼期間が短くなり、燃焼音が発生するという問題があっ
た。
【０００４】本発明は、上記のような従来の多バルブエ
ンジンの持つ不都合を解消することを目的としており、
より具体的には、中・低速域の運転ではスワールやタン
ブルが起こり易く燃焼を安定化させることができ、高速
域の運転ではスワールやタンブルが弱められて燃焼音の
発生を防止することができるような多バルブエンジンの
吸気ポート構造を提供することを目的としている。
ンジンの持つ不都合を解消することを目的としており、
より具体的には、中・低速域の運転ではスワールやタン
ブルが起こり易く燃焼を安定化させることができ、高速
域の運転ではスワールやタンブルが弱められて燃焼音の
発生を防止することができるような多バルブエンジンの
吸気ポート構造を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決しかつ目的を達成するために、気筒毎にそれぞれ複
数の吸気ポートが形成されている多バルブエンジンにお
いて、同じ燃焼室部分から引き出される複数の吸気ポー
トを、互いに形状が異なるものにすると共に、そのうち
の一つの吸気ポートの側で、吸気ポート開口部周縁の燃
焼室壁部を、開弁状態の吸気バルブとの隙間が点火プラ
グ側で広く、その反対側で狭くなるように形成したこと
を特徴とするものである。
解決しかつ目的を達成するために、気筒毎にそれぞれ複
数の吸気ポートが形成されている多バルブエンジンにお
いて、同じ燃焼室部分から引き出される複数の吸気ポー
トを、互いに形状が異なるものにすると共に、そのうち
の一つの吸気ポートの側で、吸気ポート開口部周縁の燃
焼室壁部を、開弁状態の吸気バルブとの隙間が点火プラ
グ側で広く、その反対側で狭くなるように形成したこと
を特徴とするものである。
【０００６】
【作 用】上記のような構成により、中・低速域の運転
では、スワールやタンブルを起こし易い形状の吸気ポー
トのみを使用することにより燃焼の安定化を図ることが
でき、高速域の運転では、流量係数は高いがスワールや
タンブルを起こしにくい形状の吸気ポートを併用するこ
とによって、最高出力を出すための流量を得ると共に、
空気流動を制御して燃焼音の発生を防止することができ
る。
では、スワールやタンブルを起こし易い形状の吸気ポー
トのみを使用することにより燃焼の安定化を図ることが
でき、高速域の運転では、流量係数は高いがスワールや
タンブルを起こしにくい形状の吸気ポートを併用するこ
とによって、最高出力を出すための流量を得ると共に、
空気流動を制御して燃焼音の発生を防止することができ
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の多バルブエンジンの吸気ポー
ト構造を、多気筒４バルブエンジンによる一実施例によ
って、図面に基づいて説明する。
ト構造を、多気筒４バルブエンジンによる一実施例によ
って、図面に基づいて説明する。
【０００８】図１および図２は、多気筒４バルブエンジ
ンのシリンダヘッド付近の基本的な構造を示すもので、
エンジンのシリンダブロック１上にガスケット２を介し
て結合されているシリンダヘッド３の下面には、各気筒
毎に、その中央付近に点火プラグ１０が設置されたドー
ム状の燃焼室４が形成されており、各燃焼室４の天壁か
らは、２本の吸気ポート５，５と下流で１つに合体する
２本の排気ポート６，６がそれぞれシリンダヘッド３内
に引き込まれており、各吸・排気ポート５，６には、そ
の燃焼室開口部を開閉する吸気バルブ７と排気バルブ８
がそれぞれ配置されていて、シリンダヘッド３の燃焼室
４周辺には、各吸・排気ポート５，６を囲繞するように
ウォータージャケット９が形成されている。
ンのシリンダヘッド付近の基本的な構造を示すもので、
エンジンのシリンダブロック１上にガスケット２を介し
て結合されているシリンダヘッド３の下面には、各気筒
毎に、その中央付近に点火プラグ１０が設置されたドー
ム状の燃焼室４が形成されており、各燃焼室４の天壁か
らは、２本の吸気ポート５，５と下流で１つに合体する
２本の排気ポート６，６がそれぞれシリンダヘッド３内
に引き込まれており、各吸・排気ポート５，６には、そ
の燃焼室開口部を開閉する吸気バルブ７と排気バルブ８
がそれぞれ配置されていて、シリンダヘッド３の燃焼室
４周辺には、各吸・排気ポート５，６を囲繞するように
ウォータージャケット９が形成されている。
【０００９】ところで、従来の４バルブエンジンにおい
ては、それぞれの燃焼室４の天壁からシリンダヘッド３
内に引き込まれている２本の吸気ポート５，５は、燃焼
室４からそれぞれ独立して引き出されるにもかかわら
ず、通常、全てが相似形状に形成されていた。
ては、それぞれの燃焼室４の天壁からシリンダヘッド３
内に引き込まれている２本の吸気ポート５，５は、燃焼
室４からそれぞれ独立して引き出されるにもかかわら
ず、通常、全てが相似形状に形成されていた。
【００１０】これに対して、本実施例に係る４バルブエ
ンジンでは、上記のような基本的な構造を有する４バル
ブエンジンにおいて、エンジンの各気筒の燃焼室４毎に
それぞれ引き込まれている吸気ポートの構造が、図３〜
図５に示されているように、その上流にインジェクター
５５が配置されていてインジェクター用の凹部５３が形
成されているプライマリーポート５ａとその上流に吸気
制御バルブ５６が配置されているセカンダリーポート５
ｂとがその形状を異にするように形成されているもので
ある。
ンジンでは、上記のような基本的な構造を有する４バル
ブエンジンにおいて、エンジンの各気筒の燃焼室４毎に
それぞれ引き込まれている吸気ポートの構造が、図３〜
図５に示されているように、その上流にインジェクター
５５が配置されていてインジェクター用の凹部５３が形
成されているプライマリーポート５ａとその上流に吸気
制御バルブ５６が配置されているセカンダリーポート５
ｂとがその形状を異にするように形成されているもので
ある。
【００１１】すなわち、プライマリーポート５ａは、図
４に示されているように、ポート上部の流速を上げるた
めに、バルブガイドのサポート部５１ａを隠すまでその
天壁部５２ａを下げた形状となっており、このような形
状を有するプライマリーポート５ａを通過する吸気流
は、シリンダ内でのスワールやタンブルを強化するよう
な流れとなって燃焼室４に送り込まれることとなる。
４に示されているように、ポート上部の流速を上げるた
めに、バルブガイドのサポート部５１ａを隠すまでその
天壁部５２ａを下げた形状となっており、このような形
状を有するプライマリーポート５ａを通過する吸気流
は、シリンダ内でのスワールやタンブルを強化するよう
な流れとなって燃焼室４に送り込まれることとなる。
【００１２】一方、セカンダリーポート５ｂは、図５に
示されているように、バルブガイドのサポート部５１ｂ
が突出するようにその天壁部５２ｂが上がって、最大の
流量係数が得られるような形状とされており、このよう
な形状を有するセカンダリーポート５ｂを通過する吸気
流は、流量係数は高いがシリンダ内でタンブルが発生し
にくい流れとなって燃焼室４に送り込まれることとな
る。
示されているように、バルブガイドのサポート部５１ｂ
が突出するようにその天壁部５２ｂが上がって、最大の
流量係数が得られるような形状とされており、このよう
な形状を有するセカンダリーポート５ｂを通過する吸気
流は、流量係数は高いがシリンダ内でタンブルが発生し
にくい流れとなって燃焼室４に送り込まれることとな
る。
【００１３】さらに、本実施例においては、上記のよう
な互いに形状の異なる吸気ポートを有する４バルブエン
ジンにおいて、プライマリーポート５ａの流量係数を向
上させて更にエンジンの高性能化を図るために、プライ
マリーポート５ａのバルブシート１２が設けられた開口
部の周縁におけるの燃焼室４の天壁が、開弁状態の吸気
バルブ７の周りとの間に一定以上の隙間が生じるように
削り取られている。
な互いに形状の異なる吸気ポートを有する４バルブエン
ジンにおいて、プライマリーポート５ａの流量係数を向
上させて更にエンジンの高性能化を図るために、プライ
マリーポート５ａのバルブシート１２が設けられた開口
部の周縁におけるの燃焼室４の天壁が、開弁状態の吸気
バルブ７の周りとの間に一定以上の隙間が生じるように
削り取られている。
【００１４】このプライマリーポート５ａ側の燃焼室天
壁の切削は、図６に示されているように、吸気バルブ７
の軸７ａと同心的にカッター２１が入れられてバルブシ
ート１２が所定の形状に加工された後、別のカッター２
２が吸気バルブの軸７ａに対して点火プラグ１０側に少
し偏心されて入れられることにより、点火プラグ１０側
のマスキングが大きくカットされ、点火プラグ１０と反
対側のマスキングが残されるように、バルブシート１２
周縁のシリンダヘッド部分が極めて浅く円筒状に切削さ
れるものである。
壁の切削は、図６に示されているように、吸気バルブ７
の軸７ａと同心的にカッター２１が入れられてバルブシ
ート１２が所定の形状に加工された後、別のカッター２
２が吸気バルブの軸７ａに対して点火プラグ１０側に少
し偏心されて入れられることにより、点火プラグ１０側
のマスキングが大きくカットされ、点火プラグ１０と反
対側のマスキングが残されるように、バルブシート１２
周縁のシリンダヘッド部分が極めて浅く円筒状に切削さ
れるものである。
【００１５】カッター２２の切削によって形成される燃
焼室天壁のプライマリーポート５ａ側の開口部周縁壁部
４１は、カッター２２の偏心によって、図７に示されて
いるように、開弁状態の吸気バルブ周りとの間の隙間が
点火プラグ側４１ａで広く、その反対側４１ｂで狭くな
るように形成されており、点火プラグの反対側４１ｂ付
近においては、バルブシート１２の当り面１２ａに対し
て、シリンダの軸線方向において若干オーバーハングす
るかそれに近い状態とされているため、この付近におい
てバルブ周りから吹き出される吸気流は、開口部周縁壁
部４１ｂに衝突してその流れが抑制されることとなる。
焼室天壁のプライマリーポート５ａ側の開口部周縁壁部
４１は、カッター２２の偏心によって、図７に示されて
いるように、開弁状態の吸気バルブ周りとの間の隙間が
点火プラグ側４１ａで広く、その反対側４１ｂで狭くな
るように形成されており、点火プラグの反対側４１ｂ付
近においては、バルブシート１２の当り面１２ａに対し
て、シリンダの軸線方向において若干オーバーハングす
るかそれに近い状態とされているため、この付近におい
てバルブ周りから吹き出される吸気流は、開口部周縁壁
部４１ｂに衝突してその流れが抑制されることとなる。
【００１６】なお、セカンダリーポート５ｂ側において
は、燃焼室４の天壁はカッター２２よりも僅かに径の大
きいカッターによって吸気バルブの軸と同心的にカット
されているものであって、これによってセカンダリーポ
ート５ｂの流量係数の向上が図られている。
は、燃焼室４の天壁はカッター２２よりも僅かに径の大
きいカッターによって吸気バルブの軸と同心的にカット
されているものであって、これによってセカンダリーポ
ート５ｂの流量係数の向上が図られている。
【００１７】以上に説明したような吸気ポート構造を有
する４バルブエンジンにおいては、中・低速域で運転す
る場合には、プライマリーポート５ａのみを使用するこ
とにより、吸気量が少なくても、吸気流速を上げること
ができてシリンダ内でのスワールやタンブルが強化さ
れ、安定した燃焼を得ることができる。
する４バルブエンジンにおいては、中・低速域で運転す
る場合には、プライマリーポート５ａのみを使用するこ
とにより、吸気量が少なくても、吸気流速を上げること
ができてシリンダ内でのスワールやタンブルが強化さ
れ、安定した燃焼を得ることができる。
【００１８】また、高速域で運転する場合には、プライ
マリーポート５ａとセカンダリーポート５ｂを併用する
ことにより、最高出力時の吸気量をセカンダリーポート
５ｂ側の吸気流量でカバーすることができると共に、セ
カンダリーポート５ｂ側からタンブルが発生しにくい吸
気流を導入されることによって、シリンダ内の空気流動
がスワールやタンブルを弱めるように制御されるため、
空気流動が良すぎて燃焼期間が短くなることにより生じ
る燃焼音の発生を防止することができる。
マリーポート５ａとセカンダリーポート５ｂを併用する
ことにより、最高出力時の吸気量をセカンダリーポート
５ｂ側の吸気流量でカバーすることができると共に、セ
カンダリーポート５ｂ側からタンブルが発生しにくい吸
気流を導入されることによって、シリンダ内の空気流動
がスワールやタンブルを弱めるように制御されるため、
空気流動が良すぎて燃焼期間が短くなることにより生じ
る燃焼音の発生を防止することができる。
【００１９】さらに、プライマリーポート５ａ側におい
て、吸気バルブ７の周りと燃焼室天壁の開口部周縁壁部
４１との間の隙間の面積が増大して、バルブ周りの吸気
の流量係数が向上すると共に、吸気ポート５ａから燃焼
室４内に送り込まれる吸気流は、点火プラグ１０の反対
側近辺から吹き出される流れが燃焼室天壁の開口部周縁
壁部４１ｂによって抑えられるため、点火プラグ１０近
傍から流れ込んで燃焼室４天壁に沿って流れる吸気流が
強調されることとなり、シリンダ内でのスワールやタン
ブルは強化されることとなる。
て、吸気バルブ７の周りと燃焼室天壁の開口部周縁壁部
４１との間の隙間の面積が増大して、バルブ周りの吸気
の流量係数が向上すると共に、吸気ポート５ａから燃焼
室４内に送り込まれる吸気流は、点火プラグ１０の反対
側近辺から吹き出される流れが燃焼室天壁の開口部周縁
壁部４１ｂによって抑えられるため、点火プラグ１０近
傍から流れ込んで燃焼室４天壁に沿って流れる吸気流が
強調されることとなり、シリンダ内でのスワールやタン
ブルは強化されることとなる。
【００２０】以上、本発明の多バルブエンジンの吸気ポ
ート構造を一実施例によって説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば、対象となるエンジ
ンについては、吸気２．排気２の４バルブエンジンだけ
でなく、吸気２．排気１の３バルブエンジンや吸気３．
排気２の５バルブエンジン等についても同様に適用可能
なものであることはいうまでもない。
ート構造を一実施例によって説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば、対象となるエンジ
ンについては、吸気２．排気２の４バルブエンジンだけ
でなく、吸気２．排気１の３バルブエンジンや吸気３．
排気２の５バルブエンジン等についても同様に適用可能
なものであることはいうまでもない。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したような本発明の多バルブエ
ンジンの吸気ポート構造によれば、中・低速域の運転で
は、スワールやタンブルが起こり易く燃焼を安定化させ
ることができ、高速域の運転では、最高出力時の吸気量
を充分にカバーすることができると共に、スワールやタ
ンブルが弱められるように燃焼室内の空気流動が制御さ
れて、燃焼音の発生を防止することができる。
ンジンの吸気ポート構造によれば、中・低速域の運転で
は、スワールやタンブルが起こり易く燃焼を安定化させ
ることができ、高速域の運転では、最高出力時の吸気量
を充分にカバーすることができると共に、スワールやタ
ンブルが弱められるように燃焼室内の空気流動が制御さ
れて、燃焼音の発生を防止することができる。
【図１】本発明の一実施例が適用される４バルブエンジ
ンの基本的な構造を示す縦断面図。
ンの基本的な構造を示す縦断面図。
【図２】図１に示された４バルブエンジンのシリンダヘ
ッド部分を示す下面図。
ッド部分を示す下面図。
【図３】本発明の吸気ポート構造の一実施例におけるシ
リンダヘッド下面側から見た吸・排気ポートと燃焼室の
形状を示す平面図。
リンダヘッド下面側から見た吸・排気ポートと燃焼室の
形状を示す平面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った吸気ポート（プライマ
リーポート）の形状を示す縦断側面図。
リーポート）の形状を示す縦断側面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿った吸気ポート（セカンダ
リーポート）の形状を示す縦断側面図。
リーポート）の形状を示す縦断側面図。
【図６】図４に示された吸気ポート（プライマリーポー
ト）付近の燃焼室天壁にバルブシート周縁壁部を形成す
るための方法を示す断面説明図
ト）付近の燃焼室天壁にバルブシート周縁壁部を形成す
るための方法を示す断面説明図
【図７】図４に示された吸気ポート（プライマリーポー
ト）の開口部付近の燃焼室構造を示す一部拡大断面図。
ト）の開口部付近の燃焼室構造を示す一部拡大断面図。
４ 燃焼室 ５ａ 吸気ポート（プライマリーポート） ５ｂ 吸気ポート（セカンダリーポート）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｆ 1/42 Ｆ０２Ｆ 1/42 Ｋ Ｆ０２Ｍ 69/00 ３６０ Ｆ０２Ｍ 69/00 ３６０Ａ (56)参考文献 特開 昭61−34319（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−78327（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 29/00 F02B 23/08 F02B 31/02 F02F 1/42 F02M 69/00 360
Claims (1)
- 【請求項１】 気筒毎にそれぞれ複数の吸気ポートが形
成されている多バルブエンジンにおいて、同じ燃焼室部
分から引き出される複数の吸気ポートが、互いに形状が
異なるものとされていると共に、そのうちの一つの吸気
ポートの側で、吸気ポート開口部周縁の燃焼室壁部が、
開弁状態の吸気バルブとの隙間が点火プラグ側で広く、
その反対側で狭くなるように形成されていることを特徴
とする多バルブエンジンの吸気ポート構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32108493A JP3321272B2 (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 多バルブエンジンの吸気ポート構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32108493A JP3321272B2 (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 多バルブエンジンの吸気ポート構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07150957A JPH07150957A (ja) | 1995-06-13 |
| JP3321272B2 true JP3321272B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=18128639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32108493A Expired - Fee Related JP3321272B2 (ja) | 1993-11-26 | 1993-11-26 | 多バルブエンジンの吸気ポート構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3321272B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6455184B2 (ja) * | 2015-01-29 | 2019-01-23 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの吸気ポート構造 |
| JP6600947B2 (ja) * | 2015-01-29 | 2019-11-06 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジンの吸気ポート構造 |
-
1993
- 1993-11-26 JP JP32108493A patent/JP3321272B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07150957A (ja) | 1995-06-13 |
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