JP3424264B2 - Diesel engine intake system - Google Patents

Diesel engine intake system

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JP3424264B2
JP3424264B2 JP14012793A JP14012793A JP3424264B2 JP 3424264 B2 JP3424264 B2 JP 3424264B2 JP 14012793 A JP14012793 A JP 14012793A JP 14012793 A JP14012793 A JP 14012793A JP 3424264 B2 JP3424264 B2 JP 3424264B2
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    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの吸
気装置、特に気筒毎に複数の吸気ポートを設け、これら
吸気ポートをいずれもシリンダボアに直線的に入射する
スロート部を備えたストレートポートとして、かつ、シ
リンダ軸線に直交する面内での各吸気ポートの入射方向
をいずれもシリンダの接線方向に設定したディーゼルエ
ンジンの吸気装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake system for a diesel engine, and more particularly to a straight port having a plurality of intake ports for each cylinder, each intake port having a throat portion which linearly enters the cylinder bore, and The present invention relates to an intake device for a diesel engine in which the incident directions of the intake ports in the plane orthogonal to the cylinder axis are both set to the tangential direction of the cylinder.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンの体積効率を高める
ため気筒毎に吸気ポートを二つ設けるとともに、スワー
ルによる燃焼性改善を図るためこれら吸気ポートを吸入
空気の流れがシリンダボア内で同一回転方向となるよう
に設定することは従来から知られている。2. Description of the Related Art Two intake ports are provided for each cylinder in order to increase the volumetric efficiency of a diesel engine, and the intake air flows through these intake ports in the same rotational direction in the cylinder bore in order to improve combustibility by swirl. Setting to is conventionally known.

【０００３】ところで、上記のように気筒毎に吸気ポー
トを二つ設けた従来の所謂吸気２弁のディーゼルエンジ
ンでは、二つの吸気ポートの内の一方をスロート部が螺
旋状にシリンダボアに入射するヘリカルポートとし、も
う一方は、スロート部が直線的にシリンダボアに入射
し、その入射方向がシリンダの接線方向となるようタン
ジェンシャル設定のストレートポートとしたものが一般
的であった。この場合は、吸気ポートの一つがヘリカル
ポートであるためスワール比は高くなるが、ヘリカルポ
ートの通気抵抗が大きいために体積効率は低下する。し
かし、最近のディーゼルエンジンでは燃料噴射系が改善
され低スワール比でも燃焼性の確保が可能となったこと
もあって、むしろ低スワール比で高体積効率を追及する
という要求が強い。そこで、より高い体積効率を達成す
るため、二つの吸気ポートをいずれもストレートポート
とし、かつ、それらをタンジェンシャル設定として必要
なスワール比を確保できるようにしたものが提案されて
いる。実開昭６２−１４４号公報に記載されたものはそ
の一例であって、気筒毎に二つの吸気ポートを備え、そ
れらが共にタンジェンシャル設定のストレートポートで
あり、また、これら吸気ポートは、スワール生成方向の
後ろ側に位置する吸気ポートが気筒列方向に対しシリン
ダヘッドの吸気側端面に近く、スワール生成方向の前側
に位置する吸気ポートが気筒列方向に対しシリンダヘッ
ドの吸気側端面から遠くなるよう所謂千鳥配置とされて
いる。By the way, in the conventional so-called intake two-valve diesel engine in which two intake ports are provided for each cylinder as described above, one of the two intake ports has a throat portion helically entering the cylinder bore. It was generally used as a port, and the other was a straight port with a tangential setting so that the throat portion was linearly incident on the cylinder bore and the incident direction was the tangential direction of the cylinder. In this case, one of the intake ports is a helical port, so the swirl ratio is high, but the ventilation efficiency of the helical port is large, so the volume efficiency is reduced. However, in recent diesel engines, the fuel injection system has been improved and the combustibility can be secured even at a low swirl ratio, so there is a strong demand for pursuing high volumetric efficiency at a low swirl ratio. Therefore, in order to achieve higher volumetric efficiency, it has been proposed that both of the two intake ports be straight ports and that they be tangentially set to ensure the necessary swirl ratio. The one disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-144 is an example thereof, and each cylinder has two intake ports, both of which are straight ports with tangential setting, and these intake ports are swirl. The intake port located on the rear side in the generation direction is close to the intake side end surface of the cylinder head in the cylinder row direction, and the intake port located on the front side in the swirl generation direction is far from the intake side end surface of the cylinder head in the cylinder row direction. It is so-called staggered arrangement.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】吸気２弁のディーゼル
エンジンにおいて必要なスワール比を確保しつつ高体積
効率を得るようにするために上記のように二つの吸気ポ
ートをいずれもタンジェンシャル設定のストレートポー
トとすることが提案されているが、これを実際に行う場
合には、単に二つの吸気ポートをストレートポートとす
るだけでは体積効率が十分に向上せず、また、燃焼が不
均一となってエミッション性能が悪化するという問題が
生ずる。また、特に低回転高負荷の領域では、体積効率
を高めてスモークの発生を防止しつつ高スワール比を達
成することが要求されるが、従来の設定による二つのス
トレートポートの組み合わせでは高スワール比を確保し
つつ高体積効率を達成するという二つの要求を両立させ
ることができなかった。In order to obtain a high swirl ratio while ensuring a swirl ratio required in a two-valve intake diesel engine, as described above, both of the two intake ports are tangentially set straight. Although it has been proposed to use ports, when this is actually done, simply using two intake ports as straight ports does not improve the volumetric efficiency sufficiently, and combustion becomes uneven. A problem arises that the emission performance deteriorates. In addition, especially in the low rotation and high load range, it is required to achieve high swirl ratio while increasing the volume efficiency to prevent smoke from being generated, but with the combination of two straight ports with the conventional setting, the high swirl ratio is required. It was not possible to satisfy the two requirements of achieving high volume efficiency while ensuring the above.

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、ディーゼルエンジンにおいて燃焼が不均一と
なるのを防止しつつ高スワール比と高体積効率の達成を
両立させることができるようにすることを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and makes it possible to achieve both a high swirl ratio and a high volume efficiency while preventing non-uniform combustion in a diesel engine. The purpose is to do.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、気筒毎の例え
ば二つの吸気ポートを共にストレートポートとした場合
に、二つの吸気ポート間に吸気流の干渉が生じ、また、
後ろ側の吸気ポートからの吸気流が前側の吸気ポートの
吸気弁に衝突することで体積効率が低下し、また、二つ
のストレートポートから吸気が同方向に流入することに
よってシリンダ内に強いタンブル流（すなわち、縦渦）
が発生し、このタンブル流が持続して圧縮上死点で崩壊
し燃焼室キャビティ内に不均一な空気流動を生成するた
め、燃料噴射ノズルの各噴孔から噴射された燃料噴霧の
広がりが噴孔毎に異なり噴霧の密度分布が不均一となっ
て不均一燃焼を発生させることを見いだし、これらを解
消して均一燃焼を実現しつつ高スワール比と高体積効率
の達成を両立させるようディーゼルエンジンの吸気装置
を構成したものである。According to the present invention, when, for example, two intake ports for each cylinder are both straight ports, interference of intake flow occurs between the two intake ports, and
The volumetric efficiency decreases as the intake air flow from the rear intake port collides with the intake valve of the front intake port, and the strong tumble flow into the cylinder due to the intake air flowing from the two straight ports in the same direction. (Ie vertical vortex)
Occurs, and this tumble flow continues and collapses at compression top dead center to generate a non-uniform air flow in the combustion chamber cavity, so that the spread of the fuel spray injected from each injection hole of the fuel injection nozzle is injected. It was found that the density distribution of the spray is different for each hole, resulting in non-uniform combustion, and to eliminate these problems and achieve uniform combustion while achieving a high swirl ratio and high volume efficiency. The intake device is configured.

【０００７】すなわち、本発明に係るディーゼルエンジ
ンの吸気装置は、気筒毎に複数の吸気ポートを設け、こ
れら吸気ポートをいずれもスロート部が直線的にシリン
ダボアに入射するストレートポートとし、シリンダ軸線
に直交する面内での各吸気ポートの入射方向をいずれも
シリンダの接線方向に設定するとともに、スワール生成
方向の後ろ側に位置する吸気ポートからの吸気流量より
スワール生成方向の前側に位置する吸気ポートからの吸
気流量を多くする吸気流量調整手段を設けたディーゼル
エンジンの吸気装置であって、吸気流量調整手段が、ス
ワール生成方向の前側に位置する吸気ポートの吸気弁の
バルブリフトをスワール生成方向の後ろ側に位置する吸
気ポートの吸気弁のバルブリフトより高バルブリフトと
なるように設定し、かつ、スワール生成方向の前側に位
置する吸気ポートの吸気弁の開弁タイミングをスワール
生成方向の後ろ側に位置する吸気ポートの吸気弁の開弁
タイミングより早いタイミングとなるように設定する動
弁手段によって構成されていることを特徴とするThat is, the intake system for a diesel engine according to the present invention is provided with a plurality of intake ports for each cylinder, and each of these intake ports is a straight port whose throat portion linearly enters the cylinder bore, and is orthogonal to the cylinder axis. The incident direction of each intake port in the plane is set to the tangential direction of the cylinder, and from the intake port located in the front side of the swirl generation direction from the intake flow rate from the intake port located in the rear side of the swirl generation direction. Diesel equipped with intake flow rate adjustment means to increase the intake flow rate of
An intake device for an engine, in which the intake flow rate adjusting means is
Of the intake valve of the intake port located on the front side of the whirl direction
The valve lift is located behind the swirl direction.
With a higher valve lift than the valve lift of the intake valve of the air port
And set to the front side of the swirl generation direction.
Swirl the opening timing of the intake valve of the intake port
Opening the intake valve of the intake port located behind the generation direction
Setting to make the timing earlier than the timing
Characterized by being constituted by valve means

【０００８】 前記動弁装置を、 スワール生成方向の前側
に位置する吸気ポートの吸気弁のバルブリフトをスワー
ル生成方向の後ろ側に位置する吸気ポートの吸気弁のバ
ルブリフトより高バルブリフトとなるよう設定すること
により、前側の吸気ポートからの吸気流量を増やし流速
を大きくしてスワールを強化することができ、また、前
側の吸気ポートからの吸気流の流入方向と後ろ側の吸気
ポートからの吸気流の流入方向を異ならせ、吸気干渉を
低減して高体積効率を確保するとともに、吸気流の主流
方向を吸気ポート毎に異ならせてタンブル流の発生およ
び持続を防止し燃焼が不均一になるのを防止するように
できる。また、前記動弁手段を、さらに、スワール生成
方向の前側に位置する吸気ポートの吸気弁の開弁タイミ
ングをスワール生成方向の後ろ側に位置する吸気ポート
の吸気弁の開弁タイミングより早いタイミングに設定す
るものとすることにより、高バルブリフト側である前側
の吸気ポートからの吸気流によりスワールが生成された
状態でそのスワールに乗せる形で後ろ側の吸気ポートか
ら吸気を流入させるようにできてスワールを強化でき、
また、吸気ポート毎の入射角が各クランク角において異
なるようにでき、吸気流の主流方向を吸気ポート毎に異
ならせてより効果的にタンブル流の発生および持続を抑
制して均一燃焼を達成するようにできる。 In the valve operating system, the valve lift of the intake valve of the intake port located on the front side in the swirl generating direction is set to be higher than the valve lift of the intake valve of the intake port located on the rear side in the swirl generating direction. By setting, the swirl can be strengthened by increasing the flow rate of intake air from the front intake port and increasing the flow velocity, and the inflow direction of the intake flow from the front intake port and the intake air from the rear intake port. The flow inflow direction is made different to reduce the intake interference to secure high volume efficiency, and the main flow direction of the intake flow is made different for each intake port to prevent the generation and continuation of the tumble flow, resulting in non-uniform combustion. Can be prevented. Also, the valve operating means, further, the timing earlier than the opening timing of the intake valve in the intake port located a valve opening timing of the intake valve in the intake port located on the front side of the swirl direction behind the swirl direction by shall be set, made so as to flow into the air from an intake port of the rear in the form placed on the swirl in a state where swirl is generated by the intake air flow from the front side of the intake port is a high valve lift side You can strengthen the swirl,
Further, the incident angle for each intake port can be made different for each crank angle, and the main flow direction of the intake flow can be made different for each intake port to more effectively suppress the generation and duration of the tumble flow and achieve uniform combustion. You can

【０００９】 また、このように複数の吸気ポートを各々
タンジェンシャルに配置する場合に、各ポートは曲率が
小で通気抵抗の小さいものとし、また、シリンダヘッド
を成形を容易となるようなレイアウトにすることが必要
で、そのためには、これら複数の吸気ポートはスワール
生成方向の後ろ側に位置する吸気ポートが気筒列方向に
対しシリンダヘッドの吸気側端面に近く、スワール生成
方向の前側に位置する吸気ポートが気筒列方向に対しシ
リンダヘッドの吸気側端面から遠くなる千鳥配置とする
のがよい。 When a plurality of intake ports are tangentially arranged in this way, each port has a small curvature and a small air flow resistance, and the cylinder head has a layout that facilitates molding. In order to do so, the intake ports located on the rear side in the swirl generating direction are located closer to the intake side end surface of the cylinder head in the cylinder row direction and on the front side in the swirl generating direction. It is preferable that the intake ports are arranged in a staggered manner in which the intake ports are farther from the intake side end surface of the cylinder head.

【００１０】[0010]

【作用】気筒毎の複数の吸気ポートがいずれもスロート
部が直線的にシリンダボアに入射するストレートポート
で、シリンダ軸線に直交する面内での入射方向がシリン
ダの接線方向に設定されたことにより、ヘリカルポート
を用いた場合のような通気抵抗の増大を避けつつシリン
ダ内にスワールを生成させることができる。 [Function] All of the plurality of intake ports for each cylinder are straight ports in which the throat portion linearly enters the cylinder bore, and the incident direction in the plane orthogonal to the cylinder axis is set to the tangential direction of the cylinder. It is possible to generate swirl in the cylinder while avoiding an increase in ventilation resistance as in the case of using a helical port .

【００１１】 そして、スワール生成方向の後ろ側に位置
する吸気ポートからの吸気流量よりスワール生成方向の
前側に位置する吸気ポートからの吸気流量を多くする吸
気流量調整手段が動弁手段によって構成され、その動弁
手段が、 スワール生成方向の前側に位置する吸気ポート
の吸気弁のバルブリフトをスワール生成方向の後ろ側に
位置する吸気ポートの吸気弁のバルブリフトより高バル
ブリフトとなるよう設定されることにより、そのバルブ
リフト差のために前側の吸気ポートからの吸気流量が多
くなるとともに流速が大きくなってスワールが強化さ
れ、また、吸気流量に差があるために吸気干渉の体積効
率への影響が少なく、かつ、バルブリフト差および吸気
流量差によって弁軸方向の慣性力に差ができ吸気弁を通
過する際の吸気流の広がりがポートにより異なって、そ
の結果、ポート間の吸気干渉が少なくなり、また、前側
の吸気ポートの吸気弁に衝突する割合も少なくなる。 The position behind the swirl generation direction
From the intake flow rate from the intake port
Suction that increases the intake flow rate from the intake port located on the front side
The air flow rate adjusting means is constituted by valve operating means, and the valve operating
By the means, by setting the valve lift of the intake valve of the intake port located on the front side in the swirl generating direction to be higher than the valve lift of the intake valve of the intake port located on the rear side in the swirl generating direction , Due to the valve lift difference, the intake flow rate from the front intake port increases and the flow velocity increases and the swirl is strengthened, and since there is a difference in the intake flow rate, the influence of intake interference on the volume efficiency is small, In addition, the inertial force in the valve axis direction varies due to the valve lift difference and the intake flow rate difference, and the spread of the intake flow when passing through the intake valve differs depending on the port, resulting in less intake interference between the ports. The rate of collision with the intake valve of the front intake port also decreases.

【００１２】 そして、吸気流の主流方向が吸気ポートに
よって異なりそれぞれの主流がピストンに衝突した後の
流動方向が異なることによって、強いタンブル流の生成
が抑制され、また、タンブル流の持続性が低くなり、そ
の結果、燃料噴射時期である圧縮上死点付近においてタ
ンブル流が崩壊することによる燃焼室キャビティ内空気
流動の不均一化が抑制され、空気流動の不均一化に伴う
不均一燃焼の発生が防止される。 Since the main flow direction of the intake flow differs depending on the intake port and the flow direction after each main flow collides with the piston, the generation of a strong tumble flow is suppressed, and the tumble flow has a low sustainability. As a result, the non-uniformity of the air flow in the combustion chamber cavity due to the collapse of the tumble flow near the compression top dead center, which is the fuel injection timing, is suppressed, and the non-uniform combustion occurs due to the non-uniformity of the air flow. Is prevented.

【００１３】 また、スワール生成方向の前側に位置する
吸気ポートの吸気弁の開弁タイミングがスワール生成方
向の後ろ側に位置する吸気ポートの吸気弁の開弁タイミ
ングより早いタイミングに設定されることにより、高バ
ルブリフト設定の前側の吸気ポートからの吸気流によっ
て予めスワールが生成され、後ろ側の吸気ポートからの
吸気流は後からスワールに乗る形で流入することになっ
てスワールを促進する。また、バルブタイミングが異な
ることにより、各クランク角において吸気ポート毎に主
流方向が異なり、その結果、タンブル流の発生および持
続の抑制効果が高まる。 Further, by Rukoto it is set to a timing earlier than the opening timing of the intake valve in the intake port opening timing of the intake valve in the intake port located on the front side of the swirl direction is located behind the swirl direction The swirl is generated in advance by the intake air flow from the front intake port of the high valve lift setting, and the intake air flow from the rear intake port flows into the swirl afterwards to promote the swirl. Further, since the valve timing is different, the main flow direction is different for each intake port at each crank angle, and as a result, the effect of suppressing the generation and duration of the tumble flow is enhanced.

【００１４】 また、このようにスロート部が直線的にシ
リンダボアに入射するとともにシリンダ軸線に直交する
面内での入射方向をシリンダの接線方向に設定した複数
の吸気ポートが、スワール生成方向の後ろ側に位置する
吸気ポートが気筒列方向に対しシリンダヘッドの吸気側
端面に近く、スワール生成方向の前側に位置する吸気ポ
ートが気筒列方向に対しシリンダヘッドの吸気側端面か
ら遠くなる千鳥配置とされたことにより、各ポートは無
理のないレイアウトとなって、曲率が小さくて通気抵抗
が小さい、また、シリンダヘッドの成形が容易なものと
なり得る。 In addition, the plurality of intake ports, in which the throat portion linearly enters the cylinder bore and the incident direction in the plane orthogonal to the cylinder axis is set to the tangential direction of the cylinder in this manner, is the rear side in the swirl generating direction. The intake port located at is closer to the intake side end surface of the cylinder head with respect to the cylinder row direction, and the intake port located at the front side in the swirl generation direction is staggered so that it is far from the intake side end surface of the cylinder head with respect to the cylinder row direction. As a result, the layout of each port can be made reasonably, the curvature can be small, the ventilation resistance can be small, and the cylinder head can be easily molded.

【００１５】[0015]

【実施例】 図１ は本発明の実施例のディーゼルエンジン
におけるシリンダヘッドのポート配置を模式的に示す横
断面図、図２は同シリンダヘッドの吸気ポートを模式的
に示す縦断面図である。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG . 1 is a cross sectional view schematically showing the port arrangement of a cylinder head in a diesel engine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a vertical cross sectional view schematically showing the intake port of the cylinder head.

【００１６】 図１ および図２において、１はシリンダヘ
ッド、２はシリンダボアであり、シリンダヘッド１に
は、一端側から延設されてシリンダボア２に連通する二
つの吸気ポート３，４と、他端側から延設されてやはり
シリンダボア２に連通する二つの排気ポート５，６が形
成されている。これら吸気ポート３，４と排気ポート
５，６は、二つの吸気ポート３，４の内の一方の吸気ポ
ート３が気筒列方向（図５で上下方向）に対しシリンダ
ヘッド１の吸気側端面１ａに近い位置で、他方の吸気ポ
ート４がそれより排気側端面１ｂに近い位置でそれぞれ
シリンダボア２に開口し、また、二つの排気ポート５，
６の内の一方の排気ポート５が排気側端面１ｂに近い位
置で、他方の排気ポート６がそれより吸気側端面１ａに
近い位置でそれぞれシリンダボア２に開口し、そして、
シリンダボア２への開口位置において二つの吸気ポート
３，４同士が、また、二つの排気ポート５，６同士がそ
れぞれ隣接し、それぞれが千鳥配置のポート配列とされ
ている。 [0016] In Figures 1 and 2, 1 is a cylinder head, 2 is the cylinder bore, the cylinder head 1, is extended from one end and two intake ports 3 and 4 communicating with the cylinder bore 2, the other end Two exhaust ports 5 and 6 extending from the side and communicating with the cylinder bore 2 are also formed. Of these two intake ports 3 and 4, one of the two intake ports 3 and 4 is one of the intake ports 3 and 4, and the intake port-side end surface 1a of the cylinder head 1 in the cylinder row direction (vertical direction in FIG. 5). , The other intake port 4 opens to the cylinder bore 2 at a position closer to the exhaust side end surface 1b than that, and the two exhaust ports 5,
One of the exhaust ports 5 of 6 is open to the cylinder bore 2 at a position closer to the exhaust side end face 1b, and the other exhaust port 6 is closer to the intake side end face 1a, respectively, and
At the opening position to the cylinder bore 2, the two intake ports 3 and 4 are adjacent to each other and the two exhaust ports 5 and 6 are adjacent to each other, and the ports are arranged in a staggered arrangement.

【００１７】 二つの吸気ポート３，４は、いずれもスロ
ート部３ａ，４ａが直線的にシリンダボア２に入射する
ストレートポートであって、吸気流がいずれもシリンダ
ボア２内に同方向に流入して図１で時計回り方向のスワ
ールを生成するよう、シリンダ軸線に直交する面（図１
の図示面）内での入射方向がいずれもシリンダボア２の
接線方向とされ、また、シリンダ軸線に直交する面に対
する入射角は、スワール生成方向の後ろ側に位置する吸
気ポート３の入射角θRとスワール生成方向の前側に位
置する吸気ポート４の入射角θFとが同一とされてい
る。また、スロート部３ａ，４ａの長さは略同一であ
る。 Each of the two intake ports 3 and 4 is a straight port in which the throat portions 3a and 4a are linearly incident on the cylinder bore 2, and the intake air flows into the cylinder bore 2 in the same direction . 1 so as to generate a swirl in the clockwise direction, the surface (Figure 1 perpendicular to the cylinder axis
Is the tangential direction of the cylinder bore 2, and the angle of incidence with respect to the plane orthogonal to the cylinder axis is the angle of incidence θ R of the intake port 3 located behind the swirl generation direction. And the incident angle θ F of the intake port 4 located on the front side in the swirl generation direction are the same. The throat portions 3a and 4a have substantially the same length.

【００１８】 また、この実施例では、図３に示すように
スワール生成方向の前側に位置する吸気ポート４の吸気
弁のバルブリフト（Ｆポートリフト）がスワール生成方
向の後ろ側に位置する吸気弁のバルブリフト（Ｒポート
リフト）より高バルブリフトに設定され、かつ、前側の
吸気ポート４の吸気弁の開弁タイミングが後ろ側の吸気
弁の開弁タイミングより早くなるようバルブタイミング
が設定されている。 Further , in this embodiment, as shown in FIG. 3 , the valve lift (F port lift) of the intake valve of the intake port 4 located on the front side in the swirl generating direction is located on the rear side in the swirl generating direction. Valve lift (R port lift) is set to a higher valve lift, and the valve timing is set such that the opening timing of the intake valve of the front intake port 4 is earlier than the opening timing of the rear intake valve. There is.

【００１９】 この実施例の場合は、バルブリフトに差が
あってスワール生成方向の前側に位置する吸気ポート４
の吸気流量が多くなるとともに流速が大きくなるためス
ワールが強くなる。また、バルブリフトに差があり吸気
流量に差があることによって弁軸方向の慣性力に差がで
き、そのため、図４に示すようにそれぞれの吸気弁８，
９を通過する際の吸気流の広がりがポートによって異な
り、かつ、スワール方向の前側に位置する吸気ポート４
の吸気弁９が最大リフトとなってスワール生成能力が高
くなるクランク角の付近では前側の吸気ポート４の吸気
流は吸気弁９の前方に強い流れを生ずるようになる。そ
の結果、ポート３，４間の吸気干渉が少なくなり、後ろ
側の吸気ポート３からの吸気流が前側の吸気弁９に衝突
する割合も少なくなる。しかも、この実施例の場合、ス
ワール生成方向の前側に位置する吸気ポート４の吸気弁
９が先に開いて予めスワールが生成された状態で後ろ側
の吸気ポート３から吸気が流入し、その後ろ側の吸気ポ
ート３からの吸気流は予め生成されたスワールに乗る形
となってスワールを助長する。また、バルブタイミング
が異なることによって各クランク角での吸気ポート３，
４毎の主流方向が異なるようになり、その結果、タンブ
ル流の発生および持続の抑制効果が高まる。 In the case of this embodiment, there is a difference in valve lift and the intake port 4 located on the front side in the swirl generating direction.
The swirl becomes stronger as the intake flow rate increases and the flow velocity increases. Further, since there is a difference in valve lift and a difference in intake air flow rate, a difference in inertial force in the valve axis direction is generated . Therefore, as shown in FIG.
The spread of the intake flow when passing through 9 differs depending on the port, and the intake port 4 located on the front side in the swirl direction
In the vicinity of the crank angle at which the intake valve 9 has the maximum lift and the swirl generation capability is high, the intake flow of the front intake port 4 has a strong flow in front of the intake valve 9. As a result, the intake interference between the ports 3 and 4 is reduced, and the ratio of the intake flow from the rear intake port 3 colliding with the front intake valve 9 is also reduced. Moreover, in the case of this embodiment ,
When the intake valve 9 of the intake port 4 located on the front side in the whirl direction is opened first and swirl is generated in advance, intake air flows from the rear intake port 3 and intake air from the rear intake port 3 is generated. The flow encourages the swirl by riding on a pre-generated swirl. In addition, due to the different valve timing, the intake port 3,
The main flow direction of each of the four becomes different, and as a result, the effect of suppressing the generation and duration of the tumble flow is enhanced.

【００２０】 なお、以上の実施例においては、スワール
生成方向の前側の吸気ポートの吸気弁を高バルブリフト
としまたその開弁タイミングを早めるようにすることに
よって、スワール生成方向の前側の吸気ポートの吸気流
量を増やすようにしているが、これは、後ろ側の吸気ポ
ートからのスワール生成方向の吸気流は前側の吸気ポー
トの吸気弁に妨害されやすく、スワール強化のためには
前側の吸気ポートからの吸気流量を増やす方が効果が大
きいという理由による。 [0020] In the above embodiment, by making the intake valve in the intake port of the front swirl direction to hasten and also the opening timing and high valve lift, the swirl direction front side of the intake port Although the intake flow rate is increased, this is because the intake flow in the swirl generation direction from the rear intake port is easily obstructed by the intake valve of the front intake port, and in order to strengthen the swirl, the intake flow from the front intake port is increased. This is because increasing the intake flow rate is more effective.

【００２１】[0021]

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、ストレートポートとした複数の吸気ポート間の吸気
流干渉等による体積効率の低下を防止しつつスワールを
強化することができ、特に、低回転高負荷等の所定運転
領域においてタンブル流により燃焼が不均一になるのを
防止しつつ高スワール比と高体積効率の達成を両立させ
スモークを低減するようにできる。Since the present invention is constructed as described above, it is possible to strengthen the swirl while preventing a decrease in volume efficiency due to intake flow interference between a plurality of straight intake ports and the like. It is possible to prevent the combustion from becoming non-uniform due to the tumble flow in a predetermined operation region such as low rotation and high load, while achieving high swirl ratio and high volume efficiency, and reducing smoke.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本発明の実施例におけるシリンダヘッドのポー
ト配置を模式的に示す横断面図 FIG. 1 is a transverse sectional view schematically showing a port arrangement of a cylinder head in an embodiment of the present invention.

【図２】 本発明の実施例におけるシリンダヘッドの吸気
ポート構造を模式的に示す縦断面図 FIG. 2 is a vertical cross-sectional view schematically showing the intake port structure of the cylinder head in the embodiment of the present invention.

【図３】 本発明の実施例における吸気弁のバルブリフト
特性図 FIG. 3 is a valve lift characteristic diagram of the intake valve according to the embodiment of the present invention.

【図４】 本発明の実施例における吸気ポートからの吸気
流の主流方向を説明する模式説明図 FIG. 4 is a schematic explanatory view illustrating a main flow direction of an intake air flow from an intake port in the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ シリンダヘッド １ａ 吸気側端面 ２ シリンダボア ３ 吸気ポート ３ａ スロート部 ４ 吸気ポート ４ａ スロート部 ８，９ 吸気弁 1 cylinder head 1a Intake side end face 2 cylinder bore 3 intake ports 3a Throat part 4 intake ports 4a Throat part 8,9 intake valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴川 学 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−22023（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−105230（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−114836（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−42306（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−47633（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−72817（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 31/02 F01L 1/26 F02B 29/08 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Inventor Manabu Shibakawa 3-3 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (56) References JP-A-60-22023 (JP, A) JP-A-63 -105230 (JP, A) Actually opened 58-114836 (JP, U) Actually opened 49-42306 (JP, U) Actually opened 6-47633 (JP, U) Japanese Patent Publication 3-72817 (JP, B2) ) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02B 31/02 F01L 1/26 F02B 29/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 気筒毎に複数の吸気ポートを設け、これ
ら吸気ポートをいずれもスロート部が直線的にシリンダ
ボアに入射するストレートポートとし、シリンダ軸線に
直交する面内での各吸気ポートの入射方向をいずれもシ
リンダの接線方向に設定するとともに、スワール生成方
向の後ろ側に位置する吸気ポートからの吸気流量よりス
ワール生成方向の前側に位置する吸気ポートからの吸気
流量を多くする吸気流量調整手段を設けたディーゼルエ
ンジンの吸気装置であって、 前記吸気流量調整手段が、スワール生成方向の前側に位
置する吸気ポートの吸気弁のバルブリフトをスワール生
成方向の後ろ側に位置する吸気ポートの吸気弁のバルブ
リフトより高バルブリフトとなるように設定し、かつ、
スワール生成方向の前側に位置する吸気ポートの吸気弁
の開弁タイミングをスワール生成方向の後ろ側に位置す
る吸気ポートの吸気弁の開弁タイミングより早いタイミ
ングとなるように設定する動弁手段によって構成されて
いる ことを特徴とするディーゼルエンジンの吸気装置。1. A plurality of intake ports are provided for each cylinder, and each of these intake ports is a straight port whose throat portion linearly enters the cylinder bore, and the direction of incidence of each intake port in a plane orthogonal to the cylinder axis. Both are set in the tangential direction of the cylinder, and an intake flow rate adjusting means that increases the intake flow rate from the intake port located on the front side in the swirl generation direction relative to the intake flow rate from the intake port located on the rear side in the swirl generation direction is provided. Diesel set up
In the intake system of the engine, the intake flow rate adjusting means is located on the front side in the swirl generating direction.
Swirl the valve lift of the intake valve of the intake port
Intake valve of the intake port located on the rear side in the vertical direction
Set so that the valve lift is higher than the lift, and
Intake valve of intake port located in front of swirl direction
The valve opening timing of is located behind the swirl direction.
Timing earlier than the opening timing of the intake valve of the intake port
It is composed of valve actuation means set to
Intake system for a diesel engine, characterized in that there. 【請求項２】 複数の吸気ポートは、スワール生成方向
の後ろ側に位置する吸気ポートが気筒列方向に対しシリ
ンダヘッドの吸気側端面に近く、スワール生成方向の前
側に位置する吸気ポートが気筒列方向に対しシリンダヘ
ッドの吸気側端面から遠くなる千鳥配置とした請求項１
記載のディーゼルエンジンの吸気装置。 2. The plurality of intake ports have an intake port located on the rear side in the swirl generation direction near the intake side end surface of the cylinder head with respect to the cylinder row direction, and an intake port located on the front side in the swirl generation direction in the cylinder row. 2. A zigzag arrangement that is farther from the intake side end surface of the cylinder head with respect to the direction.
Intake device for the diesel engine described.
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JP4898739B2 (en) * 2007-12-14 2012-03-21 三菱重工業株式会社 Engine air supply device

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