JP3440628B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室内の混合気に点
火処理を行い、混合気を燃焼させる内燃機関に関し、詳
しくは、この燃焼室内において、層状の旋回流を発生さ
せる吸気装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine that ignites air-fuel mixture in a combustion chamber and burns the air-fuel mixture. More specifically, it relates to an intake device that generates a stratified swirl flow in the combustion chamber.
【０００２】[0002]
【従来の技術】燃焼室内の混合気に点火処理を行う内燃
機関として、ガソリンエンジン（以下、単にエンジンと
いう）が一般に知られている。このエンジンは、シリン
ダ内にピストンが挿嵌され、ピストンの上死点から下死
点への摺動時に吸気弁を開き、空気を吸気ポートを介し
て燃焼室内に導き、燃焼室内において縦渦（タンブル）
流を発生させて、吸気及び圧縮工程の所定時期にインジ
ェクタを駆動して燃料を燃焼室内に噴射し、圧縮工程終
了時に点火プラグを駆動して燃焼工程を行い、その後、
排気工程では排出ガスをピストンの上昇時に排気弁を開
いて排気ポートを介して排出するように構成されてい
る。2. Description of the Related Art A gasoline engine (hereinafter, simply referred to as an engine) is generally known as an internal combustion engine for performing an ignition process on an air-fuel mixture in a combustion chamber. In this engine, a piston is inserted into a cylinder, the intake valve is opened when the piston slides from the top dead center to the bottom dead center, air is introduced into the combustion chamber through an intake port, and a vertical vortex ( Tumble)
Generate a flow, drive the injector at a predetermined timing of the intake and compression processes to inject fuel into the combustion chamber, drive the spark plug at the end of the compression process to perform the combustion process, and then
In the exhaust process, exhaust gas is configured to be exhausted through an exhaust port by opening an exhaust valve when the piston moves up.
【０００３】前述のエンジンでは、その出力向上を図る
ために、吸気時における体積効率を上げ、特に排気時に
おいて、燃焼室内の排出ガスをできるだけ多く排出させ
ることが望ましい。このため、吸排気の各流動抵抗の低
下を図ることや、掃気効果の優れた掃気流を生成するこ
とが必要になる。また、前述のエンジンで層状化リーン
バーンを実現させるためには、燃料噴霧をできるだけコ
ンパクトに集め、リッチ混合気を点火プラグ近傍に集合
させ、燃焼安定性を確保する必要がある。In order to improve the output of the above-mentioned engine, it is desirable to increase the volumetric efficiency at the time of intake and to exhaust as much exhaust gas as possible in the combustion chamber especially at the time of exhaust. For this reason, it is necessary to reduce the flow resistance of intake and exhaust and to generate a scavenging airflow having an excellent scavenging effect. Further, in order to realize the stratified lean burn in the aforementioned engine, it is necessary to collect the fuel spray as compactly as possible and collect the rich air-fuel mixture in the vicinity of the spark plug to ensure combustion stability.
【０００４】そこで、特開平５−２４００４４号公報に
開示されているように、シリンダ軸線を含む平面に対し
て一側の燃焼室に開口する吸気開口端を有し、この吸気
開口端から上方に延びる吸気ポートと、シリンダ軸線を
含む平面に対して他側の燃焼室に開口する排気開口端を
有する排気ポートと、吸気ポートの近傍において噴射口
を燃焼室に臨ませるように配設されたインジェクタとを
備え、吸気時に空気を吸気ポートから燃焼室内に導き、
燃焼室内において逆タンブル流を発生させる逆タンブル
流エンジンが提案されている。Therefore, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-240044, there is an intake opening end that opens to the combustion chamber on one side with respect to the plane including the cylinder axis, and the intake opening end is located above. An extending intake port, an exhaust port having an exhaust opening end that opens to the combustion chamber on the other side with respect to the plane including the cylinder axis, and an injector arranged so that the injection port faces the combustion chamber in the vicinity of the intake port. , And guides air from the intake port into the combustion chamber during intake,
A reverse tumble flow engine has been proposed which produces a reverse tumble flow in a combustion chamber.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の逆タ
ンブル流エンジンをエンジンルーム内に垂直配置、換言
すると、シリンダの軸線と車両上下方向とが略平行とな
るように配置した場合、吸気ポートがシリンダヘッド上
方に延びて設けられているので、シリンダヘッドの上方
に吸気マニホールド等が配設されることになる。この結
果、シリンダの軸線方向におけるエンジンの大きさが大
きくなり、エンジンルームに収容することが困難になる
という問題点が発生する。また、エンジンルームに収容
できたとしても、ボンネット形状が一部突出した形状に
なり、前方視界の妨げになるおそれがある。However, when the above-mentioned reverse tumble flow engine is vertically arranged in the engine room, in other words, when the cylinder axis and the vehicle vertical direction are arranged substantially parallel to each other, the intake port is Since it is provided so as to extend above the cylinder head, the intake manifold and the like are provided above the cylinder head. As a result, the size of the engine in the axial direction of the cylinder becomes large, and it becomes difficult to store the engine in the engine room. Even if the hood can be housed in the engine room, the bonnet shape is partially projected, which may hinder the forward visibility.
【０００６】よって、本発明の目的とするところは、前
述の問題点を解決し、逆タンブルを生成でき、かつ、エ
ンジンの外形寸法を抑えてエンジンルームに収容できる
内燃機関を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide an internal combustion engine which can generate an inverse tumble and which can be accommodated in an engine room while suppressing the outer dimensions of the engine. And
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シリ
ンダの内部に挿嵌されたピストンの上面とシリンダヘッ
ドの内面との間に形成された燃焼室と、シリンダヘッド
の上部を覆うシリンダヘッドカバーと、シリンダヘッド
の内部にシリンダの軸線に略沿うように形成され、一端
が軸線を含む基準面に対して燃焼室の一方側に、他端が
シリンダヘッドの上面にそれぞれ開口した吸気ポート
と、上記シリンダヘッドカバーの内部に形成され、上記
シリンダヘッドカバーの下面に開口する一端が上記吸気
ポートの上記他端に接続されるとともに、上記シリンダ
ヘッドカバーの上面に開口する他端に吸気マニホールド
が接続される複数の吸気補助ポートと、を有する構成で
ある。According to a first aspect of the present invention, there is provided a cylinder which covers an upper portion of a cylinder head and a combustion chamber formed between an upper surface of a piston inserted in the cylinder and an inner surface of the cylinder head. A head cover, and an intake port formed inside the cylinder head substantially along the axis of the cylinder, one end of which is on one side of the combustion chamber with respect to the reference plane including the axis and the other end is open on the upper surface of the cylinder head. Formed inside the cylinder head cover,
One end which opens to the lower surface of the cylinder head cover is connected to the other end of the intake port, the cylinder
The head cover has a plurality of intake auxiliary ports to which the intake manifold is connected at the other end that opens to the upper surface of the head cover .
【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載の内燃機
関において、吸気マニホールドが、吸気補助ポートの他
端からシリンダヘッドカバーの表面に沿って軸線より離
れる向きに延出するとともに、シリンダヘッドカバーの
端縁近傍からシリンダヘッドカバーの周面側に湾曲する
構成である。[0008] according to claim 2 invention, Oite the internal combustion engine according to claim 1, the intake manifold, as well as extending in a direction away from the axis along the surface of the cylinder head cover from the other end of the auxiliary intake ports, the cylinder It is configured to curve from the vicinity of the edge of the head cover to the peripheral surface side of the cylinder head cover.
【０００９】請求項３の発明は、シリンダの内部に挿嵌
されたピストンの上面とシリンダヘッドの内面との間に
形成された燃焼室と、上記シリンダヘッドの上部を覆う
シリンダヘッドカバーと、上記シリンダヘッドの内部に
上記シリンダの軸線に略沿うように形成され、一端が上
記軸線を含む基準面に対して上記燃焼室の一方側に、他
端が上記シリンダヘッドの上面にそれぞれ開口した吸気
ポートと、上記シリンダヘッドカバーの内部に形成さ
れ、上記シリンダヘッドカバーの下面に開口する一端が
上記吸気ポートの上記他端に接続されるとともに、上記
軸線と直交する方向における上記シリンダヘッドカバー
の側面に開口する他端に吸気マニホールドが接続される
複数の吸気補助ポートと、を有する構成である。According to a third aspect of the invention, the cylinder is inserted and fitted into the cylinder.
Between the upper surface of the piston and the inner surface of the cylinder head
Cover the formed combustion chamber and the upper part of the cylinder head
Inside the cylinder head cover and above cylinder head
It is formed almost along the axis of the cylinder with one end
One side of the combustion chamber with respect to the reference plane including the axis, the other
Intake whose ends are open to the upper surface of the cylinder head
Port and formed inside the cylinder head cover above
One end of the cylinder head cover that opens to the bottom
While being connected to the other end of the intake port,
The cylinder head cover in the direction orthogonal to the axis
Intake manifold is connected to the other end that opens to the side of
And a plurality of intake auxiliary ports .
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【作用】請求項１の発明によれば、一端が燃焼室に連通
する吸気ポートが、シリンダヘッドの内部にシリンダの
軸線に略沿うように形成され、吸気ポートの他端に連続
する吸気補助ポートが、シリンダヘッドカバーの内部に
形成され、この吸気補助ポートの他端に吸気マニホール
ドが接続されているので、吸気時に吸気ポートから流入
した吸気は、シリンダの軸線に沿って燃焼室内に導入さ
れ、燃焼室内で逆タンブル流を生成する。According to the invention of claim 1, an intake port having one end communicating with the combustion chamber is formed inside the cylinder head substantially along the axis of the cylinder, and the intake auxiliary port is continuous with the other end of the intake port. Is formed inside the cylinder head cover, and the intake manifold is connected to the other end of this intake auxiliary port, so the intake air that has flowed in from the intake port at the time of intake is introduced into the combustion chamber along the axis of the cylinder and burns. Generate an inverse tumble flow indoors.
【００１２】請求項２の発明によれば、吸気マニホール
ドが吸気補助ポートの他端からシリンダヘッドカバーの
表面に沿って軸線から離れる向きに延出するとともに、
シリンダヘッドカバーの端縁近傍からシリンダヘッドカ
バーの周面側に湾曲しているので、逆タンブル流を生成
する内燃機関が小型化され、特に、シリンダの軸線方向
における大きさが小型化される。According to the invention of claim 2, the intake manifold extends from the other end of the intake auxiliary port along the surface of the cylinder head cover in a direction away from the axis, and
Since it is curved from the vicinity of the edge of the cylinder head cover to the peripheral surface side of the cylinder head cover, the internal combustion engine that generates the reverse tumble flow is downsized, and in particular, the size of the cylinder in the axial direction is downsized.
【００１３】請求項３の発明によれば、シリンダヘッド
カバー内に吸気補助ポートが形成され、この一端がシリ
ンダヘッドと隣接しているシリンダヘッドカバーの一側
面に、他端が軸線と垂直なシリンダヘッドカバーの側面
にそれぞれ開口しているので、逆タンブル流を生成する
内燃機関が小型化され、特に、シリンダの軸線方向にお
ける大きさが小型化される。According to the invention of claim 3, an intake auxiliary port is formed in the cylinder head cover, one end of which is located on one side of the cylinder head cover adjacent to the cylinder head, and the other end of which is perpendicular to the axis. Since the openings are provided on the side surfaces, the internal combustion engine that generates the reverse tumble flow is downsized, and in particular, the size of the cylinder in the axial direction is downsized.
【００１４】[0014]
【実施例】図１及び図２に、本発明の第１実施例を示
す。図１及び図２において、符号１は、内燃機関として
の直列４気筒のエンジンを示す。エンジン１は、１気筒
あたり４弁式のダブルオーバヘッドカム形式であり、シ
リンダヘッドカバー２、シリンダヘッド３、シリンダブ
ロック４及び図示しないクランクケースをこの順に重ね
て一体化して構成されている。そして、シリンダブロッ
ク４内部には、各ピストン５をそれぞれ挿嵌したシリン
ダ６が形成されており、シリンダヘッド３内部には、各
シリンダ６の燃焼室７にそれぞれ連通している一対の吸
排気ポート８，９が形成されるとともに、これらの吸排
気ポート８，９を開閉する各一対の吸排気弁１０，１１
を駆動するカムシャフト１２，１３がそれぞれ収容され
ており、クランクケース内部には、各ピストン５の往復
動を回転運動に変換する図示しないクランクシャフト及
びコンロッドがそれぞれ収容されている。なお、エンジ
ン１における各気筒の構成は同一であるので、ここでは
第１気筒に関してのみ説明する。1 and 2 show a first embodiment of the present invention. 1 and 2, reference numeral 1 indicates an in-line 4-cylinder engine as an internal combustion engine. The engine 1 is of a double-overhead cam type with four valves per cylinder, and is constructed by stacking a cylinder head cover 2, a cylinder head 3, a cylinder block 4, and a crankcase (not shown) in this order and integrating them. A cylinder 6 into which each piston 5 is inserted is formed inside the cylinder block 4, and a pair of intake and exhaust ports communicating with the combustion chamber 7 of each cylinder 6 is formed inside the cylinder head 3. 8 and 9 are formed, and a pair of intake and exhaust valves 10 and 11 for opening and closing these intake and exhaust ports 8 and 9 are formed.
The camshafts 12 and 13 for driving the motor are respectively housed therein, and the crankshaft and the connecting rod (not shown) which convert the reciprocating motion of each piston 5 into the rotational motion are housed inside the crankcase. Since the cylinders of the engine 1 have the same configuration, only the first cylinder will be described here.
【００１５】ここでのシリンダヘッド３は、シリンダ６
の中心を通る四つのシリンダ軸線Ａを含む平面ＡＡ（図
２参照）を挾んで一側に一対の吸気ポート８を、他側に
一対の排気ポート９をそれぞれ備えている。排気ポート
９は、その上流開口端９ａが排気弁１１を介して燃焼室
７に連通するとともに、下流開口端９ｂがシリンダヘッ
ド３の側壁面に開口しており、上流開口端９ａから平面
ＡＡより離れる向きに略９０度湾曲してそのまま直状に
延びるように形成されている。吸気ポート８は、その上
流開口端８ａがシリンダヘッド３の上面に開口するとと
もに、下流開口端８ｂが吸気弁１０を介して燃焼室７に
連通しており、上流開口端８ａからシリンダヘッド３内
をシリンダ軸線Ａに略沿って上下方向に直状に延びるよ
うに形成されている。The cylinder head 3 here is a cylinder 6
A pair of intake ports 8 are provided on one side and a pair of exhaust ports 9 are provided on the other side across a plane AA (see FIG. 2) including four cylinder axis lines A passing through the center of. The exhaust port 9 has an upstream opening end 9a communicating with the combustion chamber 7 via the exhaust valve 11, and a downstream opening end 9b opening to the side wall surface of the cylinder head 3, and from the upstream opening end 9a to the plane AA. It is formed so as to be curved at an angle of about 90 degrees in the away direction and to extend straight as it is. The intake port 8 has an upstream opening end 8a that opens to the upper surface of the cylinder head 3, and a downstream opening end 8b that communicates with the combustion chamber 7 via the intake valve 10. Is formed so as to extend straight in the vertical direction substantially along the cylinder axis A.
【００１６】シリンダヘッド３の上面には、上流開口端
８ａが形成されるとともに、カムシャフト１２，１３を
回転自在に支持する複数の軸受２１，２２が固定されて
いる。シリンダヘッド３の上部には、カムシャフト１
２，１３や複数の軸受２１，２２等を保護するためのシ
リンダヘッドカバー２が配設されている。シリンダヘッ
ドカバー２の内部には、その下流開口端２０ｂが吸気ポ
ート８の上流開口端８ａに接続する吸気補助ポート２０
が、シリンダ軸線Ａに略沿って上下方向に直状に延びる
ように形成されている。シリンダヘッドカバー２は、ダ
イキャストを用いた金型成形により形成され、金型成形
時に吸気補助ポート２０や、シール部材を収納する図示
しない溝等が形成される。An upstream opening end 8a is formed on the upper surface of the cylinder head 3, and a plurality of bearings 21, 22 for rotatably supporting the camshafts 12, 13 are fixed. On top of the cylinder head 3, the camshaft 1
A cylinder head cover 2 for protecting the bearings 2, 13 and the plurality of bearings 21, 22 is provided. Inside the cylinder head cover 2, an intake auxiliary port 20 whose downstream opening end 20b is connected to the upstream opening end 8a of the intake port 8 is provided.
Is formed so as to extend straight in the vertical direction substantially along the cylinder axis A. The cylinder head cover 2 is formed by die molding using die casting, and an intake auxiliary port 20, a groove (not shown) for housing a seal member, and the like are formed during die molding.
【００１７】吸気補助ポート２０の上流開口端２０ａに
は、吸気マニホールド２３が接続されている。吸気マニ
ホールド２３は、図示しないボルトによってシリンダヘ
ッドカバー２に固定され、吸気補助ポート２０との接続
部近傍から、シリンダヘッドカバー２の上面に沿うよう
に平面ＡＡより離れる向きに略９０度湾曲してそのまま
直状に延びて、シリンダヘッドカバー２の端縁を越えて
からシリンダヘッドカバー２の下方に傾斜して形成され
ている。吸気補助ポート２０の上流開口端２０ａに接続
する吸気マニホールド２３の端部には、点火プラグ１５
取付け用の孔２３ａが設けられている。An intake manifold 23 is connected to the upstream opening end 20a of the intake auxiliary port 20. The intake manifold 23 is fixed to the cylinder head cover 2 with a bolt (not shown), and is curved approximately 90 degrees in a direction away from the plane AA along the upper surface of the cylinder head cover 2 from the vicinity of the connection portion with the intake auxiliary port 20, and is straightened as it is. The cylinder head cover 2 is formed in such a manner that it extends in a rectangular shape and extends beyond the end edge of the cylinder head cover 2 and then inclines below the cylinder head cover 2. At the end of the intake manifold 23 connected to the upstream opening end 20a of the intake auxiliary port 20, the spark plug 15
A mounting hole 23a is provided.
【００１８】シリンダヘッド３には、シリンダ６内に形
成される燃焼室７に対向するシリンダ対向下壁面が形成
され、この壁面は、その先端が平面ＡＡと略平行する方
向に長い楔状凹部１４に形成されており、その先端は壁
面の略中央に位置している。この楔状凹部１４の一側、
すなわち、平面ＡＡを挾んで一側には、各吸気ポート８
の下流開口端８ｂが、他側には、各排気ポート９の上流
開口端９ａがそれぞれ形成されている。下流開口端８ｂ
は吸気弁１０に、上流開口端９ａは排気弁１１によって
それぞれ開閉される。さらに、楔状凹部１４の略中央位
置には、点火プラグ１５が装着されている。The cylinder head 3 is formed with a cylinder facing lower wall surface facing the combustion chamber 7 formed in the cylinder 6, and this wall surface forms a wedge-shaped recess 14 whose tip is long in a direction substantially parallel to the plane AA. It is formed, and its tip is located substantially in the center of the wall surface. One side of the wedge-shaped recess 14,
That is, each intake port 8 is located on one side across the plane AA.
The downstream open end 8b of the exhaust port 9 is formed on the other side, and the upstream open end 9a of each exhaust port 9 is formed on the other side. Downstream opening end 8b
Is opened and closed by the intake valve 10, and the upstream opening end 9a is opened and closed by the exhaust valve 11. Further, an ignition plug 15 is attached at a substantially central position of the wedge-shaped recess 14.
【００１９】下流開口端８ｂに近傍において、シリンダ
ヘッド３の平面ＡＡの一側で吸気ポート８の外側には、
所定時期に所定量の燃料を燃焼室７内に噴射するインジ
ェクタ１６が配設されている。このインジェクタ１６に
は、図示しない高圧ポンプや制御装置が接続されてい
る。また、ピストン５の上部には、吸気のときに逆タン
ブル流の形成を促進する凹部５ａが形成されている。In the vicinity of the downstream opening end 8b, on one side of the plane AA of the cylinder head 3 and outside the intake port 8,
An injector 16 is arranged to inject a predetermined amount of fuel into the combustion chamber 7 at a predetermined time. A high-pressure pump and a control device (not shown) are connected to the injector 16. In addition, a recess 5a is formed in the upper part of the piston 5 to promote formation of a reverse tumble flow during intake.
【００２０】吸気時に吸気マニホールド２３から吸気ポ
ート８を介して燃焼室７内に流入する吸気は、シリンダ
軸線Ａに沿ってピストン５の上面に向い、凹部５ａの表
面に沿ってＵターンして、逆タンブル流（図１中、矢印
Ｂで示す）を生成する。さらに、ピストン５の圧縮終了
時に、燃料がインジェクタ１６によって燃焼室７内に噴
霧され、この噴霧された燃料は、凹部５ａに衝突して点
火プラグ１５に向かって飛散される。このとき、点火プ
ラグ１５によって点火処理が行われ燃焼室７内で燃焼が
行われる。The intake air flowing from the intake manifold 23 into the combustion chamber 7 through the intake port 8 at the time of intake air is directed to the upper surface of the piston 5 along the cylinder axis A and makes a U-turn along the surface of the recess 5a. An inverse tumble flow (indicated by arrow B in FIG. 1) is generated. Further, when the compression of the piston 5 is completed, the fuel is sprayed into the combustion chamber 7 by the injector 16, and the sprayed fuel collides with the recess 5 a and is scattered toward the spark plug 15. At this time, ignition processing is performed by the ignition plug 15 and combustion is performed in the combustion chamber 7.
【００２１】ここで、図３に、周知のタンブルテスタを
用いて、燃焼室内に順タンブル流を発生させる従来の順
タンブル流エンジンと、燃焼室内に逆タンブル流を発生
させる本発明の逆タンブル流エンジンとをタンブル生成
率と、排気効率とについて比較した結果を示す。図３に
おいて、横軸は吸気弁のリフト量（ｍｍ）を、縦軸はタ
ンブル生成率（％）及び排気効率（％）をそれぞれ示し
ている。また、順タンブル流エンジンの特性をＣ線（実
線）、逆タンブル流エンジンの特性をＤ線（一点鎖線）
で示す。Here, in FIG. 3, a conventional forward tumble flow engine for generating a forward tumble flow in a combustion chamber and a reverse tumble flow of the present invention for generating a reverse tumble flow in the combustion chamber using a well-known tumble tester. The result of having compared the engine with respect to a tumble generation rate and exhaust efficiency is shown. In FIG. 3, the horizontal axis represents the intake valve lift amount (mm), and the vertical axis represents the tumble generation rate (%) and the exhaust efficiency (%). The characteristic of the forward tumble flow engine is the C line (solid line), and the characteristic of the reverse tumble flow engine is the D line (dashed line).
Indicate.
【００２２】この試験結果から判るように、順タンブル
流エンジンよりも逆タンブル流エンジンの方が、燃焼室
内で掃気流を生成することができるので、燃焼室内の排
出ガスの排出効率の点で優れており、燃焼室内への吸気
導入効率も良い。また、タンブル生成率の点でも優れて
おり、燃焼室内の燃料の燃焼速度を増加することも可能
となる。As can be seen from the results of this test, the reverse tumble flow engine can generate a scavenging air flow in the combustion chamber rather than the forward tumble flow engine, so that it is superior in the exhaust gas exhaust efficiency in the combustion chamber. The efficiency of intake air introduction into the combustion chamber is also good. In addition, the tumble generation rate is also excellent, and it is possible to increase the burning speed of the fuel in the combustion chamber.
【００２３】次に、第１実施例の変形例を図４に示す。
同図において、図１に示す部材と同様の部材は、図１で
用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略
し相違する点について説明する。第１実施例との主な相
違点は、吸気マニホールドの配設位置が異なる点であ
る。Next, a modification of the first embodiment is shown in FIG.
In the figure, the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 1, and the description thereof will be omitted to explain the different points. The main difference from the first embodiment is that the arrangement position of the intake manifold is different.
【００２４】図４に示すように、シリンダヘッドカバー
２の上面には、吸気マニホールド３０が図示しないボル
トによって固定されている。シリンダヘッドカバー２に
接続する吸気マニホールド３０の端部は、吸気補助ポー
ト２０の上流開口端２０ａに接合している。吸気マニホ
ールド３０は、吸気補助ポート２０との接続部近傍か
ら、平面ＡＡに関して排気ポート９と反対側において、
シリンダヘッドカバー２の上面に沿うように平面ＡＡよ
り離れる向きに略９０度湾曲してそのまま直状に延び
て、シリンダヘッドカバー２の端縁を越えてからシリン
ダヘッドカバー２の下方に傾斜して形成されている。As shown in FIG. 4, an intake manifold 30 is fixed to the upper surface of the cylinder head cover 2 by bolts (not shown). The end portion of the intake manifold 30 connected to the cylinder head cover 2 is joined to the upstream opening end 20 a of the intake auxiliary port 20. The intake manifold 30 is provided on the side opposite to the exhaust port 9 with respect to the plane AA from the vicinity of the connection portion with the intake auxiliary port 20.
Along the upper surface of the cylinder head cover 2, it is curved approximately 90 degrees in a direction away from the plane AA, extends straight, and extends beyond the end edge of the cylinder head cover 2 and then is formed to be inclined downward of the cylinder head cover 2. There is.
【００２５】このように吸気マニホールド３０を配設す
ることによって、排気ポート９に接続される排気マニホ
ールドとの位置的な干渉が防止され、吸気マニホールド
及び排気マニホールドの配設スペースの確保が容易にな
る。また、吸気マニホールド及び排気マニホールドの形
状や大きさ等を設定する点において自由度も大きくな
る。By disposing the intake manifold 30 in this way, positional interference with the exhaust manifold connected to the exhaust port 9 is prevented, and it becomes easy to secure a space for disposing the intake manifold and the exhaust manifold. . In addition, the degree of freedom in setting the shapes and sizes of the intake manifold and the exhaust manifold is increased.
【００２６】次に、本発明の第２実施例を図５に示す。
同図において、図１に示す部材と同様の部材は、図１で
用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略
し相違する点について説明する。第１実施例との主な相
違点は、シリンダヘッドカバーの形状が異なる点であ
る。Next, a second embodiment of the present invention is shown in FIG.
In the figure, the same members as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 1, and the description thereof will be omitted to explain the different points. The main difference from the first embodiment is that the shape of the cylinder head cover is different.
【００２７】シリンダヘッド３の上面には、上流開口端
８ａが形成されるとともに、カムシャフト１２，１３を
回転自在に支持する複数の軸受２１，２２が固定されて
いる。シリンダヘッド３の上部には、カムシャフト１
２，１３や複数の軸受２１，２２等を保護するためのシ
リンダヘッドカバー４０が配設されている。シリンダヘ
ッドカバー４０の内部には、平面ＡＡに関して排気ポー
ト９と反対側において、吸気ポート８の上流開口端８ａ
から連続して平面ＡＡより離れる向きに略９０度湾曲し
てそのまま直状に延びて、シリンダヘッドカバー４０の
側面に開口する吸気補助ポート４１が形成されている。
吸気補助ポート４１は、シリンダヘッドカバー４０の側
面に開口する上流開口端４１ａに吸気マニホールド４２
が接続され、下流開口端４１ｂが吸気ポート８の上流開
口端８ａに接合している。シリンダヘッドカバー４０
は、低圧砂型鋳造により形成され、吸気補助ポート４１
の内面が後加工によって仕上げられ、シール部材を収納
する図示しない溝等も後加工によって形成される。An upstream opening end 8a is formed on the upper surface of the cylinder head 3, and a plurality of bearings 21, 22 for rotatably supporting the camshafts 12, 13 are fixed. On top of the cylinder head 3, the camshaft 1
A cylinder head cover 40 for protecting the bearings 2, 13 and the plurality of bearings 21, 22 is provided. Inside the cylinder head cover 40, on the side opposite to the exhaust port 9 with respect to the plane AA, the upstream opening end 8a of the intake port 8 is formed.
The intake auxiliary port 41 is formed in a side surface of the cylinder head cover 40, which is continuously curved from 90 to 90 degrees in a direction away from the plane AA and extends straight.
The intake auxiliary port 41 has an intake manifold 42 at an upstream opening end 41 a that opens to the side surface of the cylinder head cover 40.
Are connected, and the downstream opening end 41b is joined to the upstream opening end 8a of the intake port 8. Cylinder head cover 40
Is formed by low-pressure sand casting, and the intake auxiliary port 41
The inner surface of the is finished by post-processing, and grooves (not shown) for housing the seal member are also formed by post-processing.
【００２８】吸気マニホールド４２は、図示しないボル
トによってシリンダヘッドカバー４０の側面に固定さ
れ、シリンダヘッドカバー４０との接続部近傍から下方
に傾斜して配設されている。また、第２実施例の変形例
として、図６に示すように、シリンダヘッドカバー５０
の内部において、平面ＡＡに関して第２実施例の吸気補
助ポート４１と反対側に、第２実施例の吸気補助ポート
４１と同様な吸気補助ポート５１を形成しても良い。シ
リンダヘッドカバーを、第２実施例に示すシリンダヘッ
ドカバー４０や、第２実施例の変形例に示すシリンダヘ
ッドカバー５０のように形成することによって、吸気マ
ニホールドの小型軽量化が図れる。The intake manifold 42 is fixed to the side surface of the cylinder head cover 40 by a bolt (not shown), and is arranged so as to be inclined downward from the vicinity of the connecting portion with the cylinder head cover 40. Further, as a modified example of the second embodiment, as shown in FIG.
An intake auxiliary port 51 similar to the intake auxiliary port 41 of the second embodiment may be formed on the opposite side of the intake auxiliary port 41 of the second embodiment with respect to the plane AA. By forming the cylinder head cover like the cylinder head cover 40 shown in the second embodiment or the cylinder head cover 50 shown in the modification of the second embodiment, the intake manifold can be made smaller and lighter.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、吸気ポートが、シリンダヘッド内部において、
シリンダの軸線に略沿うように長い直状に形成されてい
るので、吸気時に燃焼室内で逆タンブル流が生成され、
吸気に対する流動抵抗が低くなり、燃焼室内への吸気効
率が向上するとともに、燃焼室内の排気効率も向上する
ことができる。また、逆タンブル流によって、燃焼室内
の燃料の燃焼速度を加速することもできる。さらに、吸
気ポート及び吸気補助ポートが、シリンダヘッド内やシ
リンダヘッドカバー内に形成されるので、シリンダヘッ
ドカバーの剛性が向上するとともに、内燃機関が小型軽
量化してエンジンルーム内に容易に収容することができ
る。As described above, according to the first aspect of the invention, the intake port is provided inside the cylinder head.
Since it is formed in a long straight shape substantially along the axis of the cylinder, a reverse tumble flow is generated in the combustion chamber during intake,
The flow resistance to the intake air is reduced, the intake efficiency into the combustion chamber is improved, and the exhaust efficiency inside the combustion chamber can be improved. The reverse tumble flow can also accelerate the burning speed of the fuel in the combustion chamber. Furthermore, since the intake port and the intake auxiliary port are formed in the cylinder head and the cylinder head cover, the rigidity of the cylinder head cover is improved, and the internal combustion engine is reduced in size and weight and can be easily accommodated in the engine room. .
【００３０】請求項２の発明によれば、燃焼室内におい
て、逆タンブル流を形成できるとともに、内燃機関の小
型化ができ、特に、シリンダの軸線方向において小型化
されるので、内燃機関をエンジンルーム内に垂直配置す
る場合には、吸気マニホールドがボンネット等に干渉す
ることなく容易に収納できる。According to the second aspect of the present invention, the reverse tumble flow can be formed in the combustion chamber, and the internal combustion engine can be downsized, and in particular, in the axial direction of the cylinder, the internal combustion engine can be downsized. When vertically arranged inside, the intake manifold can be easily accommodated without interfering with the bonnet or the like.
【００３１】請求項３の発明によれば、燃焼室内におい
て、逆タンブル流を形成できるとともに、内燃機関をシ
リンダの軸線方向において小型化でき、特に、吸気マニ
ホールドが小型軽量化できる。According to the third aspect of the invention, the reverse tumble flow can be formed in the combustion chamber, and the internal combustion engine can be shut down.
You to compact in the axial direction of the cylinder, in particular, the intake manifold can be reduced in size and weight.
【図１】本発明の第１実施例を示す内燃機関の第１気筒
の側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of a first cylinder of an internal combustion engine showing a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の内燃機関の平面図である。2 is a plan view of the internal combustion engine of FIG. 1. FIG.
【図３】本発明の内燃機関と従来の内燃機関との特性比
較線図である。FIG. 3 is a characteristic comparison diagram of an internal combustion engine of the present invention and a conventional internal combustion engine.
【図４】第１実施例の内燃機関の変形例を示す第１気筒
の側断面図である。FIG. 4 is a side sectional view of a first cylinder showing a modified example of the internal combustion engine of the first embodiment.
【図５】本発明の第２実施例を示す内燃機関の第１気筒
の側断面図である。FIG. 5 is a side sectional view of a first cylinder of an internal combustion engine showing a second embodiment of the present invention.
【図６】第２実施例の内燃機関の変形例を示す第１気筒
の側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view of a first cylinder showing a modified example of the internal combustion engine of the second embodiment.
１ 内燃機関としてのエンジン ２，４０，５０ シリンダヘッドカバー ３ シリンダヘッド ４ シリンダブロック ５ ピストン ６ シリンダ ７ 燃焼室 ８ 吸気ポート ９ 排気ポート １５ 点火プラグ １６ インジェクタ ２０，４１，５１ 吸気補助ポート ２３，３０，４２ 吸気マニホールド Ａ シリンダ軸線 ＡＡ シリンダ軸線を含む平面 1 Engine as an internal combustion engine 2,40,50 Cylinder head cover 3 cylinder head 4 cylinder block 5 pistons 6 cylinders 7 Combustion chamber 8 intake ports 9 exhaust port 15 Spark plug 16 injectors 20, 41, 51 Auxiliary intake port 23,30,42 intake manifold A cylinder axis AA Plane including cylinder axis
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/28 3/28 Ｂ (72)発明者 久米 建夫 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 五十嵐 京矢 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−147022（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−50165（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 31/00 301 F02B 23/10 F02B 29/00 F02F 1/24 F02F 1/42 F02F 3/28 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F02F 1/42 F02F 1/42 K 3/28 3/28 B (72) Inventor Tetsuo Kume 5-33 Shiba, Minato-ku, Tokyo No. 8 within Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Kyoya Igarashi 5-3-8, Shiba 5-3, Minato-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Motors Corporation (56) Reference JP-A-6-147022 (JP , A) Actual Kaihei 2-50165 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F02B 31/00 301 F02B 23/10 F02B 29/00 F02F 1/24 F02F 1 / 42 F02F 3/28
Claims (3)
面とシリンダヘッドの内面との間に形成された燃焼室
と、 上記シリンダヘッドの上部を覆うシリンダヘッドカバー
と、 上記シリンダヘッドの内部に上記シリンダの軸線に略沿
うように形成され、一端が上記軸線を含む基準面に対し
て上記燃焼室の一方側に、他端が上記シリンダヘッドの
上面にそれぞれ開口した吸気ポートと、 上記シリンダヘッドカバーの内部に形成され、上記シリ
ンダヘッドカバーの下面に開口する一端が上記吸気ポー
トの上記他端に接続されるとともに、上記シリンダヘッ
ドカバーの上面に開口する他端に吸気マニホールドが接
続される複数の吸気補助ポートと、 を有することを特徴とする内燃機関。1. A combustion chamber formed between an upper surface of a piston inserted into a cylinder and an inner surface of a cylinder head, a cylinder head cover for covering an upper portion of the cylinder head, and the inside of the cylinder head. An intake port that is formed substantially along the axis of the cylinder and has one end open to one side of the combustion chamber with respect to the reference plane including the axis and the other end opened to the upper surface of the cylinder head, and the cylinder head cover. formed therein, said Siri
One end which opens to the lower surface of the Sunda head cover is connected to the other end of the intake port, the Shirindahe'
An internal combustion engine, comprising: a plurality of intake auxiliary ports to which the intake manifold is connected to the other end that opens to the upper surface of the cover .
ートの上記他端から上記シリンダヘッドカバーの表面に
沿って上記軸線より離れる向きに延出するとともに、上
記シリンダヘッドカバーの端縁近傍から上記シリンダヘ
ッドカバーの周面側に湾曲することを特徴とする請求項
１記載の内燃機関。2. The intake manifold extends from the other end of the intake auxiliary port along the surface of the cylinder head cover in a direction away from the axis, and from the vicinity of the edge of the cylinder head cover to the cylinder head cover. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the internal combustion engine is curved toward the peripheral surface.
面とシリンダヘッドの内面との間に形成された燃焼室
と、 上記シリンダヘッドの上部を覆うシリンダヘッドカバー
と、 上記シリンダヘッドの内部に上記シリンダの軸線に略沿
うように形成され、一端が上記軸線を含む基準面に対し
て上記燃焼室の一方側に、他端が上記シリンダヘッドの
上面にそれぞれ開口した吸気ポートと、 上記シリンダヘッドカバーの内部に形成され、上記シリ
ンダヘッドカバーの下面に開口する一端が上記吸気ポー
トの上記他端に接続されるとともに、上記軸線と直交す
る方向における上記シリンダヘッドカバーの側面に開口
する他端に吸気マニホールドが接続される複数の吸気補
助ポートと、 を有することを 特徴とする内燃機関。3. A piston fitted inside a cylinder.
Combustion chamber formed between the surface and the inner surface of the cylinder head
And a cylinder head cover that covers the upper part of the cylinder head
The inside of the cylinder head and the axis of the cylinder.
Is formed so that one end is relative to the reference plane including the above-mentioned axis.
On one side of the combustion chamber and the other end of the cylinder head.
The intake ports opened on the top surface and the cylinder head cover are
The one end that opens to the bottom of the head cover is
Connected to the other end of the
Opening on the side of the cylinder head cover in the direction
The intake manifold is connected to the other end
An internal combustion engine having an auxiliary port .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10080995A JP3440628B2 (en) | 1995-04-25 | 1995-04-25 | Internal combustion engine |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JPH08296446A JPH08296446A (en) | 1996-11-12 |
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| Country | Link |
|---|---|
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