JP3567295B2

JP3567295B2 - 内燃機関の吸気装置

Info

Publication number: JP3567295B2
Application number: JP02357095A
Authority: JP
Inventors: 皇臣丸山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1995-02-13
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: JPH08218881A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関の吸気装置に関し、特に、所定の運転条件下で閉弁することにより吸入空気の流れを制限してスワール、タンブル等の筒内流を生成する吸気制御弁を備えた内燃機関の吸気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、燃費や排気エミッション等の改善のため、理論空燃比近傍よりも薄い空燃比で燃焼を行うようにした希薄燃焼機関（リーンバーンエンジン）が種々提案されているが、かかる希薄燃焼を行う内燃機関では、混合気に占める燃料の割合が低いため、着火後の火炎伝搬速度が遅く、燃焼が緩慢となる傾向がある。従って、単に、混合気を希薄化しただけでは、燃焼状態が不安定化し、運転性能が低下するおそれがある。
【０００３】
このため、例えば特開昭６０−２４０８２５号公報や特開昭６２−１７８７２５号公報等に開示されている如く、吸気通路の途中に吸気制御弁を設け、この吸気制御弁の開閉によって、燃焼室内において、スワール（横渦）、タンブル（縦渦）を生成し、このスワール等によって燃焼を促進している。ここで、前記吸気制御弁は、通常、吸気通路に回動可能に挿通された弁軸と、この弁軸に固定された板状の弁体と、この板状弁体のうち一方の吸気ポート（プライマリ吸気弁側）に対応した箇所を部分的に切り欠いてなる切欠部とを備えて構成されている。なお、一般に、機関が要求する最適なスワール、タンブルの強さは機関の仕様毎に異なり、また、最適な吸気制御弁の形状等も機関毎に相違する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術によるものでは、吸気制御弁によってスワール、タンブルを生成し、燃焼状態の安定化を図っているが、吸気制御弁が閉弁すると、吸入抵抗が増大するため、これにより、希薄燃焼可能な運転領域が制限されることになる。従って、燃焼状態を安定化しつつ希薄燃焼可能な運転領域を広げるためには、できるだけ開口率（切欠部の面積が通路面積に占める割合）を高めた吸気制御弁によって、所望の強さのスワール、タンブルを得る必要がある。
【０００５】
しかし、従来技術によるものでは、シリンダヘッド内に形成された吸気ポートと外部から別部材として接続された吸気通路とを略一直線状に接続してストレート部を形成し、このストレート部に吸気制御弁を設けるだけの構成であり、スワール及びタンブルの生成を専ら吸気制御弁の切欠部に依存している。従って、機関が要求する強さのスワール及びタンブルを得るには、必要以上に、吸気制御弁の開口率を小さくせざるを得ない可能性があり、この結果、開口率を不要に下げる分だけ、希薄燃焼可能な運転領域が狭くなり、十分に希薄燃焼機関の利点を享受していないという問題がある。換言すれば、従来は、所望の強さのスワール及びタンブルを得るために、吸気制御弁単体での構造を決定していたため、吸入空気の流れに対する全体的な考察が必ずしも十分ではなく、希薄燃焼可能な運転領域が狭いという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、吸気制御弁の開口率を高めつつ、機関が要求する強さのスワール、タンブルを生成できるようにした内燃機関の吸気装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、吸気制御弁の構造のみならず、吸気ポートを含む吸気通路の全体からスワール及びタンブルの生成を考察することにより、吸気制御弁の取付位置と吸気通路の形状とを最適化し、可及的に開口率を高めた吸気制御弁によって、所望の強さのスワール及びタンブルを得ることとした。即ち、本発明に係る内燃機関の吸気装置が採用する構成は、吸気ポートを下流側に備え、該吸気ポートを介して燃焼室に接続された吸気通路と、この吸気通路の途中に設けられ、切欠部を有し、所定の運転条件下で閉弁することにより、吸気ポートに流入する吸入空気の流れを制限する吸気制御弁とを備えた内燃機関の吸気装置であって、前記吸気通路には、前記吸気制御弁の下流側に位置する直線状部と、前記吸気制御弁の上流側に位置する湾曲状部とを設け、該湾曲状部の下流端近傍に前記吸気制御弁を配設したことを特徴としている。
あるいは、二股に分岐した一対の吸気ポートを下流側に備え、該一対の吸気ポートをそれぞれ介して燃焼室に接続された吸気通路と、この吸気通路の途中に設けられ、所定の運転条件下で閉弁することにより、吸入空気を一方の吸気ポートに誘導する吸気制御弁とを備えた内燃機関の吸気装置であって、前記吸気通路には、前記吸気制御弁の下流側に位置する直線状部と、前記吸気制御弁の上流側に位置する湾曲状部とを設け、該湾曲状部の下流端近傍に前記吸気制御弁を配設したことを特徴としている。
【０００８】
また、前記湾曲状部の上流側に、第２の直線状部を設けるのが好ましい。
【０００９】
さらに、前記湾曲状部は、略上側方向に向けて湾曲するように形成するのが好ましい。
【００１０】
より具体的には、二股に分岐した一対の吸気ポートを下流側に備え、該一対の吸気ポートをそれぞれ介して燃焼室に接続された吸気通路と、この吸気通路の途中に設けられ、切欠部を有し、所定の運転条件下で閉弁することにより、吸気ポートに流入する吸入空気の流れを制限する吸気制御弁とを備えた内燃機関の吸気装置であって、前記吸気制御弁の下流側に位置して前記吸気通路に設けられた第１の直線状部と、前記吸気制御弁の上流側に位置して前記吸気通路に設けられ、略上側方向に向けて湾曲するように形成された湾曲状部と、該湾曲状部の上流側に位置して前記吸気通路に設けられた第２の直線状部と、を備え、前記湾曲状部の下流端近傍に前記吸気制御弁を配設して構成するのが好ましい。
【００１１】
【作用】
吸気通路内に流入した吸入空気は、吸気制御弁の上流側に位置する湾曲状部を経て該吸気制御弁の切欠部（言い換えると、吸気制御弁によって閉じられていない部分）を通過した後、吸気制御弁の下流側に位置する直線状部を介して燃焼室内に流入する。ここで、吸入空気が湾曲状部を通過すると、その流れが、該湾曲状部の外側、即ち、湾曲する方向側に偏り、この偏流を生じた状態で吸気制御弁の切欠部を通過するため、タンブルが強化されつつスワールがかけられる。そして、吸気制御弁の下流側には、直線状部（第１の直線状部）が設けられているため、吸入空気は、湾曲状部及び切欠部によって生じた偏流を乱すことなく、直線状部を通過し、燃焼室内に流入する。従って、吸気制御弁の取付位置と切欠部の形成位置及び吸気通路の形状との協働関係により、スワール、タンブルを生成することができるため、吸気制御弁の切欠部に依存する度合いが相対的に低下し、この負担軽減相当分だけ、吸気制御弁の開口率を高めることができる。
【００１２】
また、前記湾曲状部の上流側に第２の直線状部を設ければ、吸入空気が第２の直線状部から湾曲状部に流入するときに、偏流を生じさせることができるため、より一層強いタンブル等を得ることができる。例えば仮に、湾曲状部の上流側をさらに湾曲状に形成した場合、その湾曲方向が湾曲状部と異なれば、上流側全体が略Ｓ字状となるが、これでは、偏流が相殺されてしまう。逆に、湾曲状部の上流側を該湾曲状部と同方向に湾曲させた場合、つまり、湾曲状部を上流側に向けて延長した場合、吸入空気流に生じた偏流が途中で崩れるおそれがある。これに対し、湾曲状部の上流に第２の直線状部を設ければ、吸気制御弁の直近上流で、吸入空気の偏流を得ることができ、この偏流を利用して強いタンブル等を得ることができる。
【００１３】
さらに、前記湾曲状部を、略上側方向に向けて湾曲するように形成すれば、機関全体をコンパクトに設計することができ、吸入空気を滑らかに燃焼室内に送り込むことができる。
【００１４】
より具体的な請求項５の構成を採用すれば、上述した請求項１，３，４の作用を得ることができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図１〜図１１に基づいて説明する。
【００１６】
まず、図１は本発明の実施例に係る内燃機関の吸気装置の全体構成を示す構成説明図であって、シリンダブロックに所定寸法離間して列設された複数のシリンダ（いずれも図示せず）は、その開口部がシリンダヘッド１によって気液密に施蓋され、該シリンダヘッド１とシリンダ内に配設された図示せぬピストンの冠面との間には、例えば４弁ペントルーフ型の燃焼室２が画成されている。
【００１７】
吸気通路３は、その上流側が吸気集合通路を介してエアフィルタ（いずれも図示せず）に接続され、その下流側は、図２に示す如く、シリンダヘッド１内で二股に分岐して一方の吸気ポート３Ａ（以下、「主吸気ポート３Ａ」という），他方の吸気ポート３Ｂ（以下、「副吸気ポート３Ｂ」という）となり、これら一対の吸気ポート３Ａ，３Ｂを介して燃焼室２内と連通している。また、シリンダヘッド１には、この吸気通路３に対向するようにして排気通路が設けられ、この排気通路は、その上流側が二股に分岐して一対の排気ポートとなり、その下流側が排気集合通路及び触媒コンバータ（いずれも図示せず）を介して図外のマフラに接続されている。そして、これら吸気通路３，排気通路は、各ポートにそれぞれ設けられた吸気弁，排気弁を介して燃焼室２内と連通するようになっており、これら各吸気弁，排気弁は、シリンダヘッド１の上部に設けられた動弁機構（いずれも図示せず）によって、それぞれ駆動されるようになっている。ここで、本明細書にいう「上流」、「下流」とは、流体の流れ方向における上流、下流をそれぞれ意味する。従って、吸気通路３の場合は、吸入空気の流れて行く方向が下流方向となる。
【００１８】
また、前記吸気通路３は、その吸気ポート３Ａ，３Ｂの下流側が湾曲して燃焼室２内に接続された接続部４と、この接続部４の上流側に一体的に設けられた第１の直線状部としての吸気ポートストレート部５と、この吸気ポートストレート部の上流側に連結された湾曲状部６と、この湾曲状部６の上流側に連結された第２の直線状部としてのマニホールドストレート部７とから構成され、前記湾曲状部６は、略上側方向に向けて湾曲している。即ち、湾曲状部６は、上側に湾曲する凸円弧状に形成されている。
【００１９】
そして、吸気ポート３Ａ，３Ｂの長さである吸気ポート長Ｌは、接続部４の下流側開口部中心から吸気ポートストレート部５の上流側開口部中心までの間の距離として定義され、また、ポート流入角θは、シリンダの軸中心Ｏ−Ｏに直交する水平面Ｈ（シリンダブロックとシリンダヘッドとの接続面）と吸気ポートストレート部５の軸中心とがなす角度として定義される。なお、図１中の軸線Ｏ_Ｉ−Ｏ_Ｉは吸気弁の軸中心、軸線Ｏ_Ｅ−Ｏ_Ｅは排気弁の軸中心をそれぞれ示す。
【００２０】
ここで、接続部４、吸気ポートストレート部５、湾曲状部６、マニホールドストレート部７のうち、いずれをシリンダヘッド１内に形成し、いずれを別部材として外部からシリンダヘッド１に接続するかは、製造上の容易さ等を考慮して定められる。従って、本実施例では、接続部４及び吸気ポートストレート部５をシリンダヘッド１内に一体的に形成し、湾曲状部６及びマニホールドストレート部７を別部材のインテークマニホールドとして一体的に形成するものとして説明するが、本発明はこれに限定されず、例えば湾曲状部６をもシリンダヘッド１内に形成したり、湾曲状部６とマニホールドストレート部７とを別体に形成したりしてもよい。但し、後述する吸気制御弁８の取り付けを考慮すると、湾曲状部６を吸気ポートストレート部５とは別部材で形成する方が、製造効率や組立性等の面で有利である。
【００２１】
吸気制御弁８は、吸気ポートストレート部５と湾曲状部６との境界付近、より詳しくは、湾曲状部６の下流側開口部近傍に設けられ、コントロールユニットにより制御される吸気制御弁アクチュエータにリンク（いずれも図示せず）等を介して接続されている。この吸気制御弁８は、吸気通路３を横切って回動可能に挿通された弁軸８Ａと、この弁軸８Ａに取り付けられた板状の弁体８Ｂとからバタフライ弁として構成されている。また、弁体８Ｂには、吸気通路３に対して略垂直に起立する全閉時に、吸入空気を主吸気ポート３Ａ側に向けて誘導することにより、適当な強さのスワール、タンブルを生成するための切欠部８Ｃが、図３に示す如く、弁体８Ｂの上半分のうち、主吸気ポート３Ａに対応する部分を切り欠くことにより形成されている。換言すれば、この切欠部８Ｃは、弁体８Ｂの上半分のうち、副吸気ポート３Ｂに対応する箇所を部分的に残すようにして切り欠くことにより、形成されている。
【００２２】
但し、吸気制御弁８の構造としては、図３に示す吸気制御弁８（＃１）に限らず、機関の特性や要求されるスワール及びタンブルの強さ等に応じて、図４〜図７に示す構造も採用することができる。即ち、図４に示す吸気制御弁８（＃２）では、弁体８Ｂの下半分のうち主吸気ポート３Ａに対応する部分に切欠部８Ｃが形成され、図５に示す吸気制御弁８（＃３）では、弁体８Ｂのうち主吸気ポート３Ａに対応する部分を上下に亘って切り欠くことにより、切欠部８Ｃが形成されている。また、図６に示す吸気制御弁８（＃４）では、弁体８Ｂのうち主吸気ポート３Ａに対応する部分を上側から斜め下側に向けて切り欠くことにより切欠部８Ｃが形成され、これとは逆に、図７に示す吸気制御弁８（＃５）では、弁体８Ｂのうち主吸気ポート３Ａに対応する部分を下側から斜め上側に向けて切り欠くことにより切欠部８Ｃを形成している。ここで、前記吸気制御弁８（＃１）と吸気制御弁８（＃２）、吸気制御弁８（＃４）と吸気制御弁８（＃５）とは、それぞれ線対称の関係にあり、また、これら各吸気制御弁８（＃１）〜（＃５）は、その開口率がそれぞれ４０％となるように形成されている。また、本明細書にいう「上側」、「下側」とは、原則として、エンジンの上側、下側をいう。
【００２３】
次に、本実施例の作用について説明する。
【００２４】
まず、例えば暖気終了後のアイドリング運転や低負荷運転等の所定の運転領域に達すると、図外のコントロールユニットは、吸気制御弁アクチュエータに連なる制御ソレノイドバルブに向けて制御信号を出力する。これにより、吸気制御弁アクチュエータがリンク等を介して吸気制御弁８の弁軸８Ａを回動させると、弁体８Ｂが起立して閉弁し、吸気通路３内の吸入空気は、切欠部８Ｃと弁体８Ｂの周囲の隙間とを介して流通する。これによって、吸入空気の流れにスワール、タンブルが生じ、このスワール、タンブルは、燃焼室２内で斜め方向に旋回する筒内流を形成する。
【００２５】
ここで、吸入空気の動きを考察すると、マニホールドストレート部７の吸入空気の流れＳ_１は、湾曲状部６に到達すると、該湾曲部６の形状に沿って流れることにより、湾曲状部６の下流側端部付近で、つまり、吸気制御弁８の取付位置近傍の上流側で上側（外周側）に偏り、偏流Ｓ_２となる。次に、この湾曲状部６で生じた偏流Ｓ_２は、弁体８Ｂの上半分のうち主吸気ポート３Ａに対応する部分に形成された切欠部８Ｃを通過することにより、その偏りが強化された偏流Ｓ_３となる。そして、この偏流Ｓ_３は、吸気ポートストレート部５内を該偏流Ｓ_３のままで、つまり、その偏りを実質的に乱されることなく、吸気ポートストレート部５を通過して接続部４に到達し、この接続部４から偏流Ｓ_４として燃焼室２内に流入する。この結果、燃焼室２内でのスワールとタンブルとが強化される。
【００２６】
かくして、このように構成される本実施例によれば、吸気制御弁８の下流側に直線状部としての吸気ポートストレート部５を設ける一方、吸気制御弁８の上流側には湾曲状部６を設ける構成としたため、吸気制御弁８の切欠部８Ｃを通過する直前に、湾曲状部６によって吸入空気の流れを予め偏らせることができ、切欠部８Ｃを通過する吸入空気に対して、より強い偏流を生成することができる。つまり、本実施例では、湾曲状部６と切欠部８Ｃとの協働関係によって、従来よりも強いスワール及びタンブルを得ることができるため、この増加分だけ、吸気制御弁８の開口率を高めることができ、これにより、希薄燃焼可能な運転領域を広げることができる。
【００２７】
第２に、湾曲状部６の上流側に、第２の直線状部としてのマニホールドストレート部７を設ける構成としたため、湾曲状部６に流入した吸入空気を該湾曲状部６の外周側に偏らせた状態で、吸気制御弁８に誘導することができ、上述した協働関係によるスワール及びタンブルを生成することができる。つまり、湾曲状部６の上流側をさらに湾曲させて形成した場合、その湾曲方向が湾曲状部６と異なれば、全体としてＳ字状となるが、これでは、偏流が相殺されてしまうため、予め有効な偏りを吸入空気にもたせるのが難しい。これとは逆に、湾曲状部６と同方向に湾曲させた場合は、結果的に湾曲状部６をより上流側に延設することになるが、これでは、偏流が途中で乱されて崩れるおそれがある。これに対し、本実施例では、湾曲状部６の上流側にマニホールドストレート部７を接続したため、吸気制御弁８によるスワール等の生成を補助する偏流を有効に発生させることができる。
【００２８】
第３に、湾曲状部６を略上側方向に向けて湾曲するように形成したため、吸気装置全体をコンパクト化することができる上に、吸入空気を滑らかに流通させることができる。
【００２９】
次に、上述した本実施例の効果について詳細に説明する。まず、本実施例の効果を確認するために、本出願人は、２つの比較例１，２を用意し、これら各比較例１，２と本実施例とにおけるスワール及びタンブルの強度を、図３〜図７に示す５型式の吸気制御弁８（＃１）〜（＃５）のそれぞれについて、５°，１３°，２１°，２９°の４種類のポート流入角度θ（下記表１〜３中では「ポート傾斜角」と示す）で測定した。なお、吸気ポート長Ｌやシリンダボア径等の条件は一定である。
【００３０】
比較例１は、図８に示す如く、湾曲状部６を廃し、従来技術と同様に、吸気ポートストレート部５とマニホールドストレート部７とを直線状に連結したものであり、その結果は下記表１に示す通りである。
【００３１】
【表１】

【００３２】
また、本実施例では、下記表２に示す結果が得られた。希薄燃焼を行わせるために要求されるタンブル強度とスワール強度はエンジンの種類によって異なるが、この表２によれば、例えば要求スワール強度が４、タンブル強度が３であるエンジンに対しても、容易に対応できることがわかる（ポート流入角θが５°、２１°、２９°における＃３の欄、ポート流入角θが１３°、２１°における型式＃５の欄を参照）。一般に、開口率を高めると、タンブル強度、スワール強度が低下する傾向にあるが、要求スワール強度及びタンブル強度が共に３であるエンジンの場合は、開口率を４０％以上に高めることもできることから、希薄燃焼での運転領域をさらに拡大することができる。
【００３３】
なお、スワール強度は、シリンダ内における吸気の主流に対するシリンダ軸中心Ｏ−Ｏの周りを旋回する横渦流の強さをいい、タンブル強度はシリンダ内における吸気の主流に対するシリンダ軸中心Ｏ−Ｏに直角方向の線の周りを旋回する縦渦流の強さをいう。
【００３４】
【表２】

【００３５】
比較例２は、図９に示す如く、湾曲状部６の上流側に吸気制御弁８を配置したものであり、その結果は、下記表３に示す通りである。
【００３６】
【表３】

【００３７】
これら各表１〜３に示す結果を、スワール，タンブル毎にまとめてグラフに示したものが、図１０，図１１である。図１０は、本実施例と各比較例１，２とにおけるスワールの強さを示したもので、各ポート流入角θの欄において、上段が比較例１を、中段が本実施例を、下段が比較例２をそれぞれ示している。また、吸気制御弁８の型式（＃１）を記号「○」で、型式（＃２）を記号「△」で、型式（＃３）を記号「□」で、型式（＃４）を記号「◇」で、型式（＃５）を、記号「☆」で、それぞれ示してある。
【００３８】
この図１０によれば、比較例２が生成するスワールの強さは、実施例及び比較例１に対して低く、ポート流入角θが増大するほど、その低下が著しい。全ポート流入角θにおいて、スワール強度が高いのは、比較例１であったが、本実施例によるスワールも、比較的十分な強さを有しているのがわかる。また、弁型式に着目すると、中心から左右方向における弁体８Ｂの面積比（中心から左側の面積と中心から右側の面積との比）が大きいもの、つまり、主として横方向が切り欠かれている型式（＃３ □）、（＃４ ◇）、（＃５ ☆）の方が、上下方向の面積比が大きい型式（＃１ ○）、（＃２ △）よりも、横渦たるスワールの生成に有利であることがわかる（特に、＃３及び＃５によるスワールが強いことがわかる）。
【００３９】
図１１は、本実施例と各比較例１，２とにおけるタンブルの強さを示したもので、各ポート流入角θの欄において、右側が比較例１を、中央が本実施例を、左側が比較例２をそれぞれ示している。この図１１によれば、本実施例によるタンブルは、他の比較例１，２のタンブルよりも強く、比較例２が最も弱いことが理解できる。また、弁型式では、実施例及び各比較例１，２共に、上下方向の面積比が大きい型式（＃１ ○）のタンブルが強い傾向にあることがわかる。
【００４０】
図１１中、特に着目すべき点を述べると、第１に、本実施例では、湾曲状部６を略上側方向に湾曲させた結果、偏流Ｓ_２は上側（外周側）に形成されるため、切欠部８Ｃの形成位置と湾曲状部６による偏流Ｓ_２の生成位置とが略一致する弁型式（＃１ ○）のタンブルは強いが、切欠部８Ｃと偏流Ｓ_２とが対応しなくなる型式（＃２ △）では、タンブルが弱い。第２に、ポート流入角θが１３°、２１°、２９°の場合、図１１中にＰ_１〜Ｐ_３で示す如く、弁体８Ｂの右半分を上下に切り欠いてなる弁型式（＃３ □）でのタンブルが強くなっている（これは、湾曲状部６による偏流Ｓ_２の効果であると考えられる）。
【００４１】
本実施例では、特に弁型式を限定しないものの、スワール及びタンブルの生成強度の点で好ましい弁型式は、図５に示す型式（＃３）となる。従って、この好ましい実施態様は、例えば、「二股に分岐した一対の吸気ポート３Ａ，３Ｂを下流側に備え、該一対の吸気ポート３Ａ，３Ｂをそれぞれ介して燃焼室２にそれぞれ接続された吸気通路３と、この吸気通路３の途中に設けられ、所定の運転条件下で閉弁することにより、主吸気ポート３Ａに流入する吸入空気の流れを切欠部８Ｃによって調整する吸気制御弁８とを備えた内燃機関の吸気装置であって、前記吸気制御弁８の下流側に位置して前記吸気通路３に設けられた第１の直線状部５と、前記吸気制御弁８の上流側に位置して前記吸気通路３に設けられ、略上側方向に向けて湾曲するように形成された湾曲状部６と、該湾曲状部６の上流側に位置して前記吸気通路３に設けられた第２の直線状部７とを備え、前記吸気制御弁８の切欠部８Ｃは、弁軸８Ａに取り付けられた板状の弁体８Ｂのうち主吸気ポート３Ａに対応する左右方向の半分を上下に切り欠いてなることを特徴とする内燃機関の吸気装置。」として把握することも可能であり、このような態様によれば、主として湾曲状部６によって偏流を生成することにより、吸気制御弁８によってタンブルとスワールとを効率よく生成できる結果、開口率を可及的に高めつつ所望のタンブル及びスワールを容易に得ることができるという作用、効果を奏する。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明に係る内燃機関の吸気装置によれば、湾曲状部と吸気制御弁との相乗関係によって、より強いスワール及びタンブルを生成することができ、この相乗効果による強度増加可能分を吸気制御弁の開口率に振り向けることにより、開口率を高めつつ所望のスワール及びタンブルを容易に得ることができ、希薄燃焼可能な運転領域を広げることができる。
【００４３】
また、湾曲状部の上流側に第２の直線状部を設けたため、吸入空気が第２の直線状部から湾曲状部に流入するときに、偏流を生じさせることができ、より一層強いタンブル等を得ることができる。
【００４４】
さらに、湾曲状部を、略上側方向に向けて湾曲するように形成したため、機関全体をコンパクトに設計することができ、吸入空気を滑らかに燃焼室内に送り込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る内燃機関の吸気装置の全体構成を簡略化して示す構成説明図である。
【図２】シリンダヘッド側からみた構成説明図である。
【図３】吸気制御弁の弁型式を示す弁体の正面図である。
【図４】同様に、吸気制御弁の他の弁型式を示す弁体の正面図である。
【図５】同様に、吸気制御弁の他の弁型式を示す弁体の正面図である。
【図６】同様に、吸気制御弁の他の弁型式を示す弁体の正面図である。
【図７】同様に、吸気制御弁の他の弁型式を示す弁体の正面図である。
【図８】第１の比較例の構成を示す図１と同様の構成説明図である。
【図９】第２の比較例の構成を示す図１と同様の構成説明図である。
【図１０】実施例及び各比較例におけるスワールの強さを示すグラフである。
【図１１】実施例及び各比較例におけるタンブルの強さを示すグラフである。
【符号の説明】
２…燃焼室
３…吸気通路
３Ａ…主吸気通路
５…吸気ポートストレート部（第１の直線状部）
６…湾曲状部
７…マニホールドストレート部（第２の直線状部）
８…吸気制御弁
８Ｃ…切欠部

Claims

吸気ポートを下流側に備え、該吸気ポートを介して燃焼室に接続された吸気通路と、この吸気通路の途中に設けられ、切欠部を有し、所定の運転条件下で閉弁することにより、吸気ポートに流入する吸入空気の流れを制限する吸気制御弁とを備えた内燃機関の吸気装置であって、
前記吸気通路には、前記吸気制御弁の下流側に位置する直線状部と、前記吸気制御弁の上流側に位置する湾曲状部とを設け、該湾曲状部の下流端近傍に前記吸気制御弁を配設したことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
二股に分岐した一対の吸気ポートを下流側に備え、該一対の吸気ポートをそれぞれ介して燃焼室に接続された吸気通路と、この吸気通路の途中に設けられ、所定の運転条件下で閉弁することにより、吸入空気を一方の吸気ポートに誘導する吸気制御弁とを備えた内燃機関の吸気装置であって、
前記吸気通路には、前記吸気制御弁の下流側に位置する直線状部と、前記吸気制御弁の上流側に位置する湾曲状部とを設け、該湾曲状部の下流端近傍に前記吸気制御弁を配設したことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
前記湾曲状部の上流側に、第２の直線状部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。
前記湾曲状部は、略上側方向に向けて湾曲するように形成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の内燃機関の吸気装置。
二股に分岐した一対の吸気ポートを下流側に備え、該一対の吸気ポートをそれぞれ介して燃焼室に接続された吸気通路と、この吸気通路の途中に設けられ、切欠部を有し、所定の運転条件下で閉弁することにより、吸気ポートに流入する吸入空気の流れを制限する吸気制御弁とを備えた内燃機関の吸気装置であって、
前記吸気制御弁の下流側に位置して前記吸気通路に設けられた第１の直線状部と、
前記吸気制御弁の上流側に位置して前記吸気通路に設けられ、略上側方向に向けて湾曲するように形成された湾曲状部と、
該湾曲状部の上流側に位置して前記吸気通路に設けられた第２の直線状部と、を備え、
前記湾曲状部の下流端近傍に前記吸気制御弁を配設したことを特徴とする内燃機関の吸気装置。