JP3861365B2 - Engine intake system - Google Patents

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼室内に渦流を生成するため吸気ポート上流側に吸気流動制御弁を設けたエンジンの吸気装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、吸気ポートの上流側に吸気流動制御弁(スワールコントロールバルブ:SV)を設け、この吸気流動制御弁が閉じられたとき燃焼室内に渦流が生成されるようにしたエンジンの吸気装置は種々知られている。
【0003】
例えば特開平8−218881号公報には、下流側が2つのポート部に分岐したコモン部を有する吸気ポートの上流側に吸気流動制御弁を配置し、この吸気流動制御弁に、部分的に切欠してなる開口部を設け、この弁の全閉状態で上記開口部を通って吸気ポート下流側に流れる吸気により、燃焼室内にスワール(横渦)およびタンブル(縦渦)を生成するようにした吸気装置が示されている。上記スワールおよびタンブルは燃焼性向上に寄与し、スワール強化は成層燃焼によるリーンバーンを図る場合の燃焼性向上に有効なものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この種の吸気装置における吸気流動制御弁は、開口部の形状や位置を考慮することで、スワールないしタンブルを強化するようにしている。スワール成分を高めるには、図14に示すように、吸気流動制御弁Vの一側に偏って開口部Vaを設け、この弁Vの下流で分岐した2つの下流ポート部のうち一側の下流ポート部の吸気流速を高めると良い。
【0005】
ところが、当発明者がこの図14の仕様を実験及びシミュレーション等により調べたところによると、高いスワ−ル比は得られるものの(図11の仕様(3)を参照)、吸気ポ−ト内の燃料付着量の割合(全燃料噴射量に対する吸気ポ−ト内の燃料付着量の割合)は吸気行程噴射にもかかわらず比較的多く(図12の仕様(3)を参照)、この燃料付着量の割合が多いことによって、各サイクル間、および各気筒間の燃焼室内への燃料供給量にバラツキが生じ、各サイクル間、および各気筒間の空燃比変動が大きくなる傾向にある。
【0006】
このことはリーンバーン運転領域のリ−ンセット空燃比が今一つ高くできない要因にもなっている。本仕様(3)における吸気ポ−ト内の燃料付着のメカニズムを、エンジンの部分負荷・低回転域における吸気流動制御弁Vの下流の燃料噴霧の挙動を示す図17と、同運転域における同吸気流動制御弁Vの下流の吸気流動を示す図15の調査結果に基づいて説明する。
【0007】
吸気行程における燃料噴霧の挙動は、図17(a)のトップデットセンタ後60度クランク角(ATDC60deg)付近まで噴射した燃料噴霧Fが同図(b)のATDC90degでは吸気ポートのコモン部から下流に達し、吸気流動制御弁Vの開口部Va位置に対応した一側の下流ポート部P(以下Pポートと呼ぶ)の燃料噴霧Fの一部は燃焼室に達している。そして、同図(c)の吸気行程半ばを過ぎたATDC120degではPポートの燃料噴霧Fはほぼ無くなっているものの、他側のポート部S(以下Sポートと呼ぶ)の燃料噴霧Fは滞留している。
【0008】
このSポートの燃料噴霧Fの滞留が吸気ポ−ト内の燃料付着量を増大させており、この燃料噴霧Fの滞留は吸気ポ−ト内の吸気流動によるものと考えられる。吸気流動を示す図15の(a)(b)(c)は図17の(a)(b)(c)のクランク角と同一であって、吸気行程における吸気流動は、図15(a)のATDC60degではPポートSポートともに順方向の吸気流が生じており、同図(b)のATDC90degではPポートに強い吸気流が生じ、Sポートの吸気流は弱まっている。さらに、同図(c)のATDC120degではSポートに逆方向の吸気流fbが生じている。そして、噴射された順方向の燃料噴霧Fがこの逆方向の吸気流fbに阻まれて、図17の(c)のようにSポートに燃料噴霧Fの滞留が生じていると考えられる。
【0009】
この現象は、コモン部と吸気流動制御弁Vが離れている関係上、吸気流動制御弁Vの裏側(直下流)に回り込む渦が、Pポートの吸気流量と吸気流速が高まるにつれて、この吸気流に引かれる形で成長している。(図15の(a)(b)(c)の渦ws、wm、wlを参照)図16は図15(c)の吸気流動の模式図であって、大きな渦wlの逆流方向成分によって、吸気弁のリフト量が大きく燃焼室と吸気ポートとのいわゆる風通しが良い状態で、燃焼室内へ流入した吸気がSポートへ戻されている。
【0010】
本発明は、上記の事情に鑑み、吸気流動制御弁の全閉時において吸気ポ−ト内の燃料付着量を少なくしつつ高スワール比を確保することができるエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本願の第1の発明は、上流ポート部から2つの下流ポート部へ二股状に分岐させるコモン部を有し両下流ポート部の下流端がそれぞれ吸気弁を介して燃焼室に開口する吸気ポートと、一部を切欠した開口部を有し上記コモン部から離間した上流位置に配置される吸気流動制御弁と、上記両下流ポート部のそれぞれに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備え、上記吸気流動制御弁を所定運転域で閉じることにより燃焼室内にスワールを生成させるようにしたエンジンの吸気装置において、上記吸気流動制御弁の、上記両下流ポート部が並ぶ列方向の一側部分に、両下流ポート部のうち一側の下流ポート部に対して吸気主流を生成させる第一の開口部を設け、吸気ポート壁と上記吸気流動制御弁の少なくとも一方の、上記列方向における他側部分に、両下流ポート部のうち他側の下流ポート部に対して補助的な吸気流を生成させる第二の開口部を設けるとともに、該第二の開口部の大きさを、該第二の開口部と離間して設けられた上記第一の開口部より小さく設定し、上記吸気流動制御弁より下流の吸気ポ−トの上方に、燃料噴射弁の先端が臨設する膨出空間が設けられ、上記第二の開口部を下方に偏って設けたものである。
【0012】
この構成によると、上記吸気流動制御弁が全閉とされたとき、第一の開口部を通って下流側に流れる吸気により一側の下流ポート部に吸気主流が生成され、燃焼室内に強いスワールが生成されるとともに、第二の開口部を通って下流側に流れる少量の吸気により吸気流動制御弁の裏側に生成する渦の成長が抑制され、他側の下流ポート部の逆方向の吸気流生成が防止されることにより、吸気ポ−ト内の燃料付着量を少なくでき、各サイクル間、および各気筒間の空燃比変動を小さくしつつ燃焼性が向上できる。また、燃料噴射弁から燃焼室までの距離が短いので、吸気ポ−ト内の燃料噴霧の区間が短く、噴射された燃料が燃焼室に入るまでの時間も短くなって吸気ポ−ト内の燃料付着量が少なくできるとともに、第二の開口部を通過した吸気流が膨出空間によって弱められることが無く、その分第二の開口部面積が小さくできてより高いスワール比が得られる。
【0013】
本願の第2の発明は、上記第1の発明にかかるエンジンの吸気装置において、上記第一の開口部を上記列方向において上記吸気流動制御弁の中心位置よりも上記一側に偏って設け、且つ該第一の開口部に対する上記第二の開口部の面積比を20%以下に設定したものである。
【0014】
この構成によると、第一の開口部を介しての一側の下流ポート部の吸気主流が第二の開口部よって弱められることが少なく、高いスワール比(燃焼室内の横渦の旋回数/エンジン回転数)が得られる。
【0015】
本願の第3の発明は、上記第1の発明にかかるエンジンの吸気装置において、1つの燃料噴射弁から上記両下流ポート部へ二股状に燃料が噴射され、この燃料噴射の中心線と吸気弁ないし吸気弁近傍の上記下流ポート部内壁との交点を、上記列方向において両吸気弁の弁軸から弁軸までの範囲内に設定し、且つ上記第二の開口部を上記列方向における上記吸気流動制御弁の他側端から離して設けたものである。
【0016】
この構成によると、第二の開口部が他側の下流ポート部の燃料衝突位置に対応しているため、第二の開口部を小さくすることができ、且つ燃料が燃焼室中心寄りに噴射されるため、強いスワールによって混合気を燃焼室中央部(点火プラグ周り)に成層化できる。
【0017】
本願の第4の発明は、上記第2の発明にかかるエンジンの吸気装置において、上記吸気流動制御弁を全閉状態から全開状態にわたり回動可能とする回動軸を上記列方向に設け、上記第一の開口部は該回動軸を挟んで垂直方向に切欠かれ、上記第二の開口部は回動軸の下方に切欠かれている構成としたものである。
【0018】
この構成によると、簡単な構造でありながら、吸気ポ−ト内の燃料付着量の減少と強いスワールが生成できる。
【0019】
願の第5の発明は、上記第2乃至のいずれかの発明にかかるエンジンの吸気装置において、上記吸気流動制御弁より上流の位置から吸気弁近傍位置までにわたって吸気ポートをストレート状に形成し、且つ上記コモン部の下流端を燃焼室の周縁部の上方部に位置させるように配置したものである。
【0020】
この構成によると、吸気流通抵抗を少なくしつつ、高いスワール比を得ることができる。
【0021】
願の第6の発明は、上記第3乃至のいずれかの発明にかかるエンジンの吸気装置において、部分負荷の運転域で上記吸気流動制御弁を閉じるようにし、少なくともこの運転域で吸気行程前半に燃料噴射させる構成としたものである。
【0022】
この構成によると、燃料噴射量が少ない部分負荷の運転域ゆえに吸気行程前半に燃料噴射させることで、吸気ポ−ト内の燃料付着量を少なくしつつ混合気を燃焼室中心(点火プラグ周り)に成層化でき、この運転域での空燃比をよりリーンにできる。
【0023】
本願の第7の発明は、上記第1またはの発明にかかるエンジンの吸気装置において、上記吸気流動制御弁の第二の開口部を回動軸の下方に設け、エンジンの冷間時に該吸気流動制御弁を閉じるように構成としたものである。
【0024】
この構成によると、エンジン冷間時の吸気ポ−ト内の燃料付着量を少なくしつつ、スワールによる燃焼性が高められる。
【0025】
願の第8の発明は、上記第1乃至のいずれかの発明にかかるエンジンの吸気装置において、上流吸気ポート部の軸線に対する吸気流動制御弁の全閉時の弁面の角度を90°±6°の略直角状態に設定したものである。
【0026】
この構成によると、吸気流通抵抗を少なくしつつ、より高いスワール比が得られる。
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1および図2は本発明の一実施形態による吸気装置の全体構造を示している。これらの図において、シリンダブロック1およびシリンダヘッド2等で構成されるエンジン本体は、複数の気筒を備え、その各気筒にはピストン(図示省略)とシリンダヘッド下面との間に燃焼室3が形成されており、この燃焼室3に吸気ポート4の下流端および排気ポート5の上流端が開口している。
【0028】
上記吸気ポート4は、上流ポート部から2つの下流ポート部4a,4bへ分岐するコモン部4cを有しており、上記下流ポート部4a,4bが気筒列方向に並んだ状態で燃焼室3に開口している。そして、両下流ポート部4a,4bの各開口部がそれぞれ吸気弁6、6によって開閉されるようになっている。
【0029】
上記吸気ポート4の上方には、コモン部4の上流側においてインジェクタ23から二股状に噴射される燃料噴霧を上記下流ポート部4a,4bに導く膨出部4hが形成されている。なお、排気ポート5も2つの上流ポート部5a,5bが燃焼室に開口し、その各開口部が排気弁7によって開閉されるようになっている。また、燃焼室3の中央部には点火プラグ8が臨設されている。
【0030】
エンジン本体に接続される吸気マニホールド10は、サージタンク11に連なる気筒別の吸気通路12を有し、これらの吸気通路12は上流側が屈曲し、下流側が直線的に斜め下方に延びている。そして、各吸気通路12の下流側が上記吸気ポート4に連通した状態で、シリンダヘッド2に吸気マニホールド10が接続されている。
【0031】
上記吸気ポート4の上流側には、吸気流動を制御することにより燃焼室3内にスワールを生成するための吸気流動制御弁であるスワールコントロールバルブ15(以下、SV15と呼ぶ)が設けられている。このSV15は、吸気通路12の下流端付近に位置し、気筒列方向(両下流ポート部4a,4bが並ぶ方向)に延びる回動軸16を中心にして全閉状態から全開状態にわたり回動可能となっている。
【0032】
上記回動軸16は、各吸気通路12を横切るように延びた状態で、吸気マニホールド10の下流側の端部に設けられた支持部17に回動可能に支持されるとともに、その一端部がリンク18およびロッド19を介してアクチュエータ20に接続されている。また、上記支持部17には、SV15の全閉時にリンク18に当接するストッパー21と、SV15の全開時にリンク18に当接するストッパー22とが設けられている。
【0033】
上記SV15には、その周辺部の一部を各々切欠した第一の開口部150と第二の開口部151が設けられている。当実施形態では、図2に示すとともに、図2の断面IVーIVである図4にも示すように、一側の下流ポート部4a(以下、Pポート4aと呼ぶ)に対応するよう、長円形のSV15の長手方向の中心線Cより一側部分に、回動軸16を挟んで垂直方向に切欠した第一の開口部150が設けられている。この第一の開口部150の大きさは、好ましくは、SV15配置部分の吸気通路面積の0.25倍〜0.45倍の範囲に設定される。
【0034】
また、SV15には、他側の下流ポート部4b(以下、Sポート4bと呼ぶ)に対応するよう、中心線Cより他側部分に、回動軸16の下方に切欠した第二の開口部151が設けられており、この第二の開口部151は、回動軸16の軸方向における中心線Cと他側端との間に位置し、Sポート4bの吸気弁6の弁軸6aからPポート4a側よりの燃料噴霧Fの衝突位置に対応している。第二の開口部151の大きさは、図8に示すように、高いスワール比を得るために、第一の開口部150の面積Aに対して20%以下の開口面積aとすることが好ましい。
【0035】
SV15の弁体形状は、図6に示すように、回動軸16の取付を考慮して、第一の開口部150を、上方側の切欠き150aと下方側の切欠き150bで形成している。CはSV15の回動軸16方向における中心線であり、151は第二の開口部、152は回動軸16を取り付けるためのビスアップ孔である。
【0036】
SV15の開口部の形状は図4に示すものに限定されず、例えば図7に示すように、第二の開口部30bを、吸気通路12を形成する吸気マニホード30とSV35とにより形成してもよい。なお、図4において10aは吸気マニホード10側のインジェクタ23の取り付け孔である。図7において350は第一の開口部であって、上方側の切欠き350aと下方側の切欠き350bで形成している。なお、30aは吸気マニホード30側のインジェクタ23の取り付け孔である。
【0037】
図3は上記SV15の全閉状態を示し、この図のように、SV15の全閉時の弁面の角度αは、吸気通路12の下流から吸気ポート4上流にわたる部分の軸線L(図3中の一点鎖線)に対して略直角とし、より詳しくは、sin6°=0.1(10%)をSV15の組付の公差と考えて、上記軸線に対してSV15の全閉時の弁面の角度αが90°±6°の範囲に設定する。そして、この全閉状態と、SV15の弁面が上記軸線Lと略同方向となる全開状態とにわたってSV15が開閉可能となるように、上記ストッパー21,22の配置等が設定されている。
【0038】
そして、上記アクチュエータ20によるSV15の開閉作動は、図外の制御ユニットにより運転状態に応じて制御され、所定の運転域でSV15が全閉とされる。例えば、部分負荷の運転域でSV15が全閉とされる。あるいはまた、エンジンの冷間時にSV15が全閉とされる。
【0039】
また、上記吸気通路12及び吸気ポート4は、少なくともSV15の配置箇所からコモン部4cの下流端4d(両ポート4a,4bが完全に分離する位置)までにわたってストレート状に形成され、とくに図に示す実施形態では、SV15より上流の位置から吸気弁6近傍位置までにわたって吸気ポート4がストレート状に形成され、かつ、コモン部4cの下流端4dが燃焼室3の周縁部の上方部に位置するように配置されている。
【0040】
上記吸気通路12の下流端側の上方に設けられたインジェクタ23は、二股状に噴射される燃料噴霧の中心線FC、FCが、両ポート4a,4bともに吸気弁6の傘部6aの手前側(吸気上流側)で、両ポート4a,4bが並ぶ方向において弁軸6bより燃焼室3の中心側に指向している。
【0041】
以上のような当実施形態の吸気装置によると、部分負荷の運転域において上記SV15が全閉とされたとき、SV15の第一の開口部150を通って下流側に流れる吸気により、Pポ−ト4aを介して燃焼室3内にスワールが生成される。この場合に、第二の開口部151を通る少量の吸気により、Sポ−ト4bでの吸気の逆流が生じることなく、Sポ−ト4b内での燃料付着量が少なく抑えられるとともに、Pポ−ト4aの吸気流速の減衰は少ない。
【0042】
これらの作用を、図8〜図13を参照しつつ具体的に説明する。なお、図8および図11の中に示すスワール比は、インパルスメータによるスワール比を意味する。
【0043】
図8は、第一の開口部150の開口面積Aに対する第二の開口部151の開口面積aの割合と、スワ−ル比との関係を示すデータであって、SV15のa/Aは、全閉においてスワ−ル比が高く維持できる20%以下の約18%に設定されている。なお、SV15が配置された吸気通路12の断面積に対する第一の開口部150の開口面積Aの割合は約30%に設定されている。
【0044】
図9は、SV15の全閉時における吸気ポート4内の吸気の流れを調べたシミュレーションデータであり、また、図10は、この状態での吸気ポート4内の燃料噴霧の挙動を調べた実測データである。図9は、吸気ポート内の吸気流をベクトル(矢印)で表しており、矢印が長い程吸気流速が速く、且つ密である程、吸気流が強いことを示す。図10は、吸気のトップデットセンタ後60degクランク角付近で噴射終了した吸気行程前半の燃料噴射におけるそれ以降の吸気ポート4内の燃料噴霧の挙動をしめす。これらの図の(a)、(b)、(c)は同一の吸気行程期間内の各クランク角時点を示している。
【0045】
SV15を全閉とした状態での図9のデータによると、SV15の第一の開口部150を通り過ぎた吸気流は、図(a)に示すATDC60degでは、Pポ−ト4a、Sポ−ト4bともに順方向の吸気流を生成させ、図(b)に示すATDC90degでは、主にPポ−ト4aに順方向の吸気流を生成させ、図(c)に示すATDC120degでは、ほぼPポ−ト4aのみに順方向の吸気流を生成させている。そして、第二の開口部151を通り過ぎた少量の吸気流が、SV15の裏側に回り込む第一の開口部150を通り過ぎた吸気流によっての渦の成長を抑えており(図の渦W1、W2、W3を参照)、吸気行程の半ばを過ぎたATDC120degにおいてもSポ−ト4bの吸気の逆流は無い。なお、SV15は吸気通路12の軸線Lに対して略直角に閉じられるため、傾いて閉じられる場合に比べて、第一の開口部150を通り過ぎた吸気流のSV15の裏側への回り込みが抑えられ、その分、SV15の裏側に生成する渦の成長が抑えられる。
【0046】
このような吸気流動によって、図11に示すように、本第一実施形態の仕様(1)のスワ−ル比は、第一の開口部150相当のみを有する仕様(3)に比べてさほど低下せず、高いスワ−ル比が得られている。なお、仕様(2)は、参考例の仕様であって、図5に示すSV25の形状によるものである。図5においては、第二の開口部251を、回動軸16の上方に位置させている。図5において10aは吸気マニホード10側のインジェクタ23の取り付け孔であり、図5の250は第一の開口部であって、図6の(b)に示すように、上方側の切欠き250aと下方側の切欠き250bで形成している。252は回動軸16を取り付けるためのビスアップ孔である。
【0047】
さらに、このような吸気流動によって、吸気ポート4内の燃料噴霧の挙動は、図10の(a)、(b)、(c)に示すように、吸気ポート4内での燃料噴霧Fの滞留は無く(特に、ATDC120degでのSポ−ト4b内での燃料噴霧Fの滞留は無く)、吸気ポート4内での燃料付着量は少なく抑えられ、図12に示すように、本第一実施形態の仕様(1)の全燃料噴射量に対する吸気ポート内の燃料付着量の割合は、第一の開口部150相当のみを有する仕様(3)に比べてかなり少なくなっている。なお、仕様(2)は、参考例の仕様であって、図5に示すSV25の形状によるものである。
【0048】
部分負荷の運転領域になると、SV15、ないしSV25、SV35が閉じられ、且つインジェクタ23によって各気筒毎に吸気行程前半に燃料噴射されることにより、リ−ンバ−ン運転される。この時、吸気ポート4内の燃料付着量が少なく抑えられながら、点火プラグまわりに混合気が成層化され、成層燃焼が促進される。この結果、図13に示すように、リ−ン空燃比のセット値G2がよりリ−ン側に設定でき、燃費性能が向上する。なお、本図において、N1は空燃比に対する燃焼室からのNOx排出量の傾向を示し、N2は空燃比に対する触媒通過後のNOx排出量の傾向を示す。G1は第一の開口部150相当のみを有する仕様(3)のリ−ン空燃比のセット値であり、本第一実施形態の仕様(1)はこの仕様(3)に比べてΔN分触媒通過後のNOx排出量が少なくできている。
【0049】
なお、上記SV15の制御としては、エンジンの冷間時にSV15を閉じるようにしてもよく、このようにすれば、第一の開口部150および第二の開口部151の双方によって、燃料の気化、霧化の促進等により冷間時の燃焼が向上される。
【0050】
【発明の効果】
本発明は、吸気流動制御弁の全閉時に、吸気ポート内での燃料付着量を少なく抑えつつスワールを効果的に生成することができ、各サイクル間、および各気筒間の空燃比変動を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態による吸気装置を示す断面図である。
【図2】 上記吸気装置を示す一部切欠概略平面図である。
【図3】 吸気流動制御弁配置部分の拡大断面図である。
【図4】 吸気流動制御弁の開口部の第1例を示す図1の断面IV−IV図である。
【図5】 吸気流動制御弁の開口部の参考例を示す図である。
【図6】 吸気流動制御弁の弁体の形状であって、(a)は上記第1例を、(b)は上記参考例を示す図である。
【図7】 吸気流動制御弁の開口部の第2例を示す図である。
【図8】 第一の開口部の開口面積Aに対する第二の開口部の開口面積aの割合と、スワ−ル比との関係を示すデータである。
【図9】 (a)(b)(c)は本実施例の吸気流動制御弁の全閉時において、吸気行程の各クランク毎での吸気ポート内の吸気の流れを調べたシミュレーションデータである。
【図10】 (a)(b)(c)は本実施例の吸気流動制御弁の全閉時において、吸気行程の各クランク毎の吸気ポート内の燃料噴霧の挙動を調べた実測データである。
【図11】 各実施形態別のスワ−ル比を示す実測データである。
【図12】 各実施形態別の全燃料噴射量に対する吸気ポート内の燃料付着量の割合を示す実測データである。
【図13】 リ−ン空燃比のセット値、および空燃比に対するNOx排出量の関係を示す図である。
【図14】 本願発明の構成と比較対象の、一つの開口部のみを設けた吸気流動制御弁の開口部の例を示す図である。
【図15】 (a)(b)(c)は上記本願発明の構成と比較対象の例の吸気流動制御弁の全閉時において、吸気行程の各クランク毎での吸気ポート内の吸気の流れを調べたシミュレーションデータである。
【図16】 上記図15(c)の吸気の流れを模式化した図である。
【図17】 (a)(b)(c)は上記本願発明の構成と比較対象の例の吸気流動制御弁の全閉時において、吸気行程の各クランク毎での吸気ポート内の燃料噴霧の挙動を調べたシミュレーションデータである。
【符号の説明】
3 燃焼室
4 吸気ポート
4a,4b 下流ポート部
4c コモン部
6 吸気弁
10 吸気マニホールド
15,25,35 SV
150,250,350 第一の開口部
151,251,30b 第二の開口部
16 回動軸
23 インジェクタ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine intake device provided with an intake flow control valve upstream of an intake port in order to generate a vortex flow in a combustion chamber.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Various types of intake devices for an engine have conventionally been provided with an intake flow control valve (Swirl Control Valve: SV) upstream of the intake port so that a vortex is generated in the combustion chamber when the intake flow control valve is closed. Are known.
[0003]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-218881, an intake flow control valve is disposed on the upstream side of an intake port having a common portion branched downstream into two port portions, and the intake flow control valve is partially cut out. Intake air that is configured to generate swirl (lateral vortex) and tumble (longitudinal vortex) in the combustion chamber by intake air flowing downstream of the intake port through the opening when the valve is fully closed The device is shown. The swirl and tumble contribute to improving the combustibility, and the swirl strengthening is effective for improving the combustibility in the case of lean burn by stratified combustion.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The intake flow control valve in this type of intake device enhances swirl or tumble by considering the shape and position of the opening. In order to increase the swirl component, as shown in FIG. 14, an opening portion Va is provided on one side of the intake flow control valve V, and one of the two downstream port portions branched downstream of the valve V is downstream. It is good to increase the intake flow velocity at the port.
[0005]
However, according to the inventor's investigation of the specification of FIG. 14 through experiments and simulations, although a high swirl ratio can be obtained (see specification (3) of FIG. 11), The ratio of the fuel adhesion amount (ratio of the fuel adhesion amount in the intake port to the total fuel injection amount) is relatively large despite the intake stroke injection (see the specification (3) in FIG. 12). When the ratio is large, the amount of fuel supplied into the combustion chamber between the cycles and between the cylinders varies, and the air-fuel ratio fluctuation between the cycles and between the cylinders tends to increase.
[0006]
This is also a factor that the lean set air-fuel ratio in the lean burn operation region cannot be increased. The fuel adhesion mechanism in the intake port in this specification (3) is the same as that in FIG. 17 showing the behavior of the fuel spray downstream of the intake flow control valve V in the partial load / low rotation range of the engine. A description will be given based on the investigation result of FIG. 15 showing the intake flow downstream of the intake flow control valve V.
[0007]
The behavior of the fuel spray in the intake stroke is as follows. The fuel spray F injected to the vicinity of the 60 ° crank angle (ATDC 60 deg) after the top dead center in FIG. 17A is downstream from the common portion of the intake port in the ATDC 90 deg in FIG. A part of the fuel spray F in the downstream port portion P (hereinafter referred to as P port) on one side corresponding to the position of the opening portion Va of the intake flow control valve V reaches the combustion chamber. In the ATDC 120 deg after the middle of the intake stroke in FIG. 5C, the fuel spray F at the P port is almost lost, but the fuel spray F at the other port portion S (hereinafter referred to as S port) stays. Yes.
[0008]
The stay of the fuel spray F in the S port increases the amount of fuel adhering in the intake port, and the stay of the fuel spray F is considered to be due to the intake air flow in the intake port. 15 (a), (b), and (c) showing the intake flow are the same as the crank angles in FIGS. 17 (a), (b), and (c), and the intake flow in the intake stroke is shown in FIG. In the ATDC 60 deg, a forward intake flow is generated in both the P port and the S port. In the ATDC 90 deg in FIG. 5B, a strong intake flow is generated in the P port, and the intake flow in the S port is weakened. Further, in the ATDC 120 deg of FIG. 10C, an intake air flow fb in the reverse direction is generated in the S port. Then, it is considered that the injected fuel spray F in the forward direction is blocked by the intake air flow fb in the reverse direction, and the fuel spray F stays in the S port as shown in FIG.
[0009]
This phenomenon is due to the fact that the vortex that circulates behind the intake flow control valve V (directly downstream) because the common portion and the intake flow control valve V are separated from each other as the intake flow rate and intake flow velocity of the P port increase. It is growing in a form attracted by. (Refer to the vortices ws, wm, and wl in FIGS. 15A, 15B, and 15C) FIG. 16 is a schematic diagram of the intake flow in FIG. The intake air that has flowed into the combustion chamber is returned to the S port in a state in which the lift amount of the intake valve is large and the combustion chamber and the intake port are well ventilated.
[0010]
In view of the above circumstances, the present invention provides an engine intake device capable of ensuring a high swirl ratio while reducing the amount of fuel adhering to the intake port when the intake flow control valve is fully closed. Objective.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A first invention of the present application includes an intake port having a common portion that bifurcates from an upstream port portion to two downstream port portions, and the downstream ends of both downstream port portions each open to a combustion chamber via an intake valve, An intake flow control valve having an opening partly cut away and disposed at an upstream position spaced apart from the common part, and a fuel injection valve for injecting fuel to each of the downstream port parts, In an intake system for an engine in which a swirl is generated in a combustion chamber by closing the flow control valve in a predetermined operating region, both sides of the intake flow control valve are arranged on one side in the column direction where the two downstream port portions are aligned. A first opening for generating an intake main flow with respect to a downstream port portion on one side of the downstream port portions is provided, and at least one of the intake port wall and the intake flow control valve, on the other side portion in the row direction, A second opening for generating an auxiliary intake air flow is provided for the downstream port part on the other side of the downstream port part, and the size of the second opening part is separated from the second opening part. A bulge space is provided above the intake port downstream of the intake flow control valve. The opening is provided with a downward bias .
[0012]
According to this configuration, when the intake flow control valve is fully closed, the intake main flow is generated in the downstream port portion on one side by the intake air flowing downstream through the first opening, and a strong swirl is generated in the combustion chamber. , And the growth of vortices generated on the back side of the intake flow control valve by the small amount of intake air flowing downstream through the second opening is suppressed, and the intake air flow in the reverse direction of the downstream port portion on the other side is suppressed. By preventing the generation, the amount of fuel adhering in the intake port can be reduced, and the combustibility can be improved while reducing the fluctuation of the air-fuel ratio between cycles and between cylinders. Further, since the distance from the fuel injection valve to the combustion chamber is short, the fuel spray section in the intake port is short, and the time until the injected fuel enters the combustion chamber is also shortened. The amount of fuel adhering can be reduced, and the intake flow that has passed through the second opening is not weakened by the bulging space, and the area of the second opening can be reduced correspondingly, and a higher swirl ratio can be obtained.
[0013]
According to a second invention of the present application, in the engine intake device according to the first invention, the first opening is provided in the row direction so as to be biased toward the one side with respect to a center position of the intake flow control valve, And the area ratio of said 2nd opening part with respect to this 1st opening part is set to 20% or less.
[0014]
According to this configuration, the main intake air flow in the downstream port portion on one side through the first opening is less likely to be weakened by the second opening, and a high swirl ratio (the number of swirling of the horizontal vortex in the combustion chamber / engine Rotation number) is obtained.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the engine intake device according to the first aspect of the present invention, fuel is bifurcated from one fuel injection valve to the downstream port portions, and the center line of the fuel injection and the intake valve Or the intersection with the inner wall of the downstream port near the intake valve is set within the range from the valve shaft to the valve shaft of both intake valves in the row direction, and the second opening is set in the intake direction in the row direction. It is provided apart from the other end of the flow control valve.
[0016]
According to this configuration, since the second opening corresponds to the fuel collision position of the downstream port portion on the other side, the second opening can be reduced and fuel is injected toward the center of the combustion chamber. Therefore, the air-fuel mixture can be stratified in the center of the combustion chamber (around the spark plug) by the strong swirl.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the engine intake device according to the second aspect of the present invention, a rotation shaft that allows the intake flow control valve to rotate from a fully closed state to a fully open state is provided in the row direction. The first opening is notched in the vertical direction across the rotation shaft, and the second opening is notched below the rotation shaft.
[0018]
According to this structure, although it is a simple structure, the amount of fuel adhesion in an intake port can be reduced and a strong swirl can be generated.
[0019]
A fifth aspect of the present gun, in suction device of an engine according to any one of the aforementioned second to fourth, form an intake port straight across to the intake valve position near the position upstream of the intake flow control valve In addition, the downstream end of the common portion is disposed above the peripheral portion of the combustion chamber.
[0020]
According to this configuration, a high swirl ratio can be obtained while reducing the intake flow resistance.
[0021]
Sixth aspect of the present gun, in suction device of an engine according to any one of the above-described third to fifth, as in the operating range of part load close the intake flow control valve, at least the intake stroke in this operation range The fuel is injected in the first half.
[0022]
According to this configuration, fuel injection is performed in the first half of the intake stroke because of the partial load operation region where the fuel injection amount is small, so that the air-fuel mixture is centered in the combustion chamber (around the spark plug) while reducing the amount of fuel adhering in the intake port The air-fuel ratio in this operating region can be made leaner.
[0023]
According to a seventh aspect of the present invention, in the engine intake device according to the first or fifth aspect of the present invention, a second opening of the intake flow control valve is provided below the rotation shaft, and the intake air is controlled when the engine is cold. The flow control valve is configured to be closed.
[0024]
According to this configuration, the combustibility by swirl is enhanced while reducing the amount of fuel adhering in the intake port when the engine is cold.
[0025]
Eighth aspect of the present gun, in suction device of an engine according to any one of the above first to sixth, the angle of the fully closed valve face of the intake flow control valve with respect to the axis of the upstream intake port section 90 ° This is set to a substantially right angle state of ± 6 °.
[0026]
According to this configuration, a higher swirl ratio can be obtained while reducing the intake flow resistance.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show the overall structure of an intake device according to an embodiment of the present invention. In these drawings, the engine body composed of a cylinder block 1 and a cylinder head 2 and the like includes a plurality of cylinders, and a combustion chamber 3 is formed between each piston (not shown) and the lower surface of the cylinder head. The downstream end of the intake port 4 and the upstream end of the exhaust port 5 are opened in the combustion chamber 3.
[0028]
The intake port 4 has a common portion 4c that branches from the upstream port portion to the two downstream port portions 4a and 4b, and enters the combustion chamber 3 with the downstream port portions 4a and 4b aligned in the cylinder row direction. It is open. And each opening part of both the downstream port parts 4a and 4b is opened and closed by the intake valves 6 and 6, respectively.
[0029]
Above the intake port 4, a bulging portion 4 h is formed on the upstream side of the common portion 4 to guide the fuel spray injected in a forked manner from the injector 23 to the downstream port portions 4 a and 4 b. The exhaust port 5 also has two upstream port portions 5 a and 5 b that open to the combustion chamber, and each opening is opened and closed by the exhaust valve 7. A spark plug 8 is provided in the center of the combustion chamber 3.
[0030]
The intake manifold 10 connected to the engine body has an intake passage 12 for each cylinder connected to the surge tank 11, and these intake passages 12 are bent on the upstream side and linearly extend obliquely downward on the downstream side. The intake manifold 10 is connected to the cylinder head 2 with the downstream side of each intake passage 12 communicating with the intake port 4.
[0031]
A swirl control valve 15 (hereinafter referred to as SV15), which is an intake flow control valve for generating a swirl in the combustion chamber 3 by controlling the intake flow, is provided on the upstream side of the intake port 4. . The SV 15 is located in the vicinity of the downstream end of the intake passage 12 and is rotatable from a fully closed state to a fully opened state around a rotation shaft 16 extending in the cylinder row direction (a direction in which both downstream port portions 4a and 4b are arranged). It has become.
[0032]
The rotating shaft 16 extends rotatably across each intake passage 12 and is rotatably supported by a support portion 17 provided at an end portion on the downstream side of the intake manifold 10. It is connected to the actuator 20 via a link 18 and a rod 19. The support portion 17 is provided with a stopper 21 that contacts the link 18 when the SV 15 is fully closed, and a stopper 22 that contacts the link 18 when the SV 15 is fully opened.
[0033]
The SV 15 is provided with a first opening 150 and a second opening 151, each of which is partially cut away from the periphery. In this embodiment, as shown in FIG. 2 and as shown in FIG. 4 which is a cross-section IV-IV of FIG. A first opening 150 cut out in the vertical direction across the rotation shaft 16 is provided at one side of the center line C in the longitudinal direction of the circular SV 15. The size of the first opening 150 is preferably set in a range of 0.25 to 0.45 times the intake passage area of the SV15 arrangement portion.
[0034]
In addition, the SV 15 has a second opening cut out below the rotating shaft 16 at the other side of the center line C so as to correspond to the downstream port 4b on the other side (hereinafter referred to as the S port 4b). 151 is provided, and the second opening 151 is located between the center line C in the axial direction of the rotating shaft 16 and the other end, and from the valve shaft 6a of the intake valve 6 of the S port 4b. This corresponds to the collision position of the fuel spray F from the P port 4a side. As shown in FIG. 8, the size of the second opening 151 is preferably set to an opening area a of 20% or less with respect to the area A of the first opening 150 in order to obtain a high swirl ratio. .
[0035]
As shown in FIG. 6, the valve body shape of the SV 15 is such that the first opening 150 is formed by an upper notch 150a and a lower notch 150b in consideration of the attachment of the rotating shaft 16. Yes. C is a center line of the SV 15 in the direction of the rotation shaft 16, 151 is a second opening, and 152 is a screw-up hole for attaching the rotation shaft 16.
[0036]
The shape of the opening portion of the SV 15 is not limited to that shown in FIG. 4. For example, as shown in FIG. 7 , the second opening portion 30 b may be formed by the intake manifold 30 that forms the intake passage 12 and the SV 35. Good. Incidentally, Oite 10a in FIG. 4 is a mounting hole of an intake Manihodo 10 side of the injector 23. In FIG. 7 , reference numeral 350 denotes a first opening formed by an upper notch 350a and a lower notch 350b. Reference numeral 30a denotes a mounting hole for the injector 23 on the intake manifold 30 side.
[0037]
FIG. 3 shows the SV15 in a fully closed state. As shown in FIG. 3, the angle α of the valve surface when the SV15 is fully closed is an axis L (in FIG. 3) extending from the downstream side of the intake passage 12 to the upstream side of the intake port 4. More specifically, sin6 ° = 0.1 (10%) is considered as the tolerance of assembly of SV15, and the valve surface of SV15 when fully closed with respect to the above axis is regarded as the tolerance of assembly of SV15. The angle α is set in the range of 90 ° ± 6 °. The arrangement of the stoppers 21 and 22 is set so that the SV 15 can be opened and closed over the fully closed state and the fully opened state in which the valve surface of the SV 15 is substantially in the same direction as the axis L.
[0038]
The opening / closing operation of the SV 15 by the actuator 20 is controlled according to the operating state by a control unit (not shown), and the SV 15 is fully closed in a predetermined operating range. For example, the SV 15 is fully closed in the partial load operation region. Alternatively, the SV 15 is fully closed when the engine is cold.
[0039]
The intake passage 12 and the intake port 4 are formed in a straight shape from at least the position where the SV 15 is arranged to the downstream end 4d of the common portion 4c (a position where both the ports 4a and 4b are completely separated), and particularly shown in the drawing. In the embodiment, the intake port 4 is formed in a straight shape from a position upstream from the SV 15 to a position in the vicinity of the intake valve 6, and the downstream end 4 d of the common portion 4 c is positioned above the peripheral portion of the combustion chamber 3. Is arranged.
[0040]
The injector 23 provided above the downstream end side of the intake passage 12 has a fuel spray center line FC, FC injected in a bifurcated manner on the front side of the umbrella portion 6a of the intake valve 6 at both ports 4a, 4b. In the direction in which both ports 4a and 4b are arranged (on the intake upstream side), the direction from the valve shaft 6b toward the center of the combustion chamber 3 is directed.
[0041]
According to the intake device of the present embodiment as described above, when the SV 15 is fully closed in the partial load operation region, the intake air flowing downstream through the first opening 150 of the SV 15 causes P-port. A swirl is generated in the combustion chamber 3 via the throat 4a. In this case, a small amount of intake air passing through the second opening 151 does not cause a backflow of intake air in the S port 4b, and the amount of fuel adhering in the S port 4b can be suppressed to a low level. The attenuation of the intake air flow velocity at the port 4a is small.
[0042]
These actions will be specifically described with reference to FIGS. In addition, the swirl ratio shown in FIG. 8 and FIG. 11 means the swirl ratio by an impulse meter.
[0043]
FIG. 8 is data showing the relationship between the ratio of the opening area a of the second opening 151 to the opening area A of the first opening 150 and the swirl ratio, and a / A of SV15 is In the fully closed state, the swirl ratio is set to about 18%, which is 20% or less that can be maintained high. The ratio of the opening area A of the first opening 150 to the cross-sectional area of the intake passage 12 where the SV 15 is arranged is set to about 30%.
[0044]
FIG. 9 is simulation data for examining the flow of intake air in the intake port 4 when the SV 15 is fully closed, and FIG. 10 is actual measurement data for examining the behavior of fuel spray in the intake port 4 in this state. It is. FIG. 9 represents the intake flow in the intake port as a vector (arrow), and the longer the arrow, the higher the intake flow velocity and the denser the intake flow. FIG. 10 shows the behavior of the fuel spray in the intake port 4 after that in the fuel injection in the first half of the intake stroke after the end of injection near the 60 deg crank angle after the top dead center. In these drawings, (a), (b), and (c) indicate the respective crank angle points within the same intake stroke period.
[0045]
According to SV15 on the data of Figure 9 in a state where a fully closed, intake air flow past the first opening 150 of SV15 is the ATDC60deg shown in FIG. 9 (a), P port - DOO 4a, S port - DOO 4b to both produce a forward air flow, the ATDC90deg shown in FIG. 9 (b), mainly P port - DOO 4a to produce a forward air flow, the ATDC120deg shown in FIG. 9 (c), substantially Only the P port 4a generates a forward intake flow. A small amount of intake air flow that has passed through the second opening 151 suppresses the growth of vortices due to the intake air flow that has passed through the first opening 150 that wraps around the back side of the SV 15 (vortices W1, W2, (See W3), there is no reverse flow of the intake of the S port 4b even at the ATDC 120 deg after the middle of the intake stroke. Since the SV 15 is closed at a substantially right angle with respect to the axis L of the intake passage 12, it is possible to prevent the intake air flow that has passed through the first opening 150 from entering the back side of the SV 15 as compared with the case where the SV 15 is closed at an angle. Therefore, the growth of vortices generated on the back side of the SV 15 is suppressed.
[0046]
As shown in FIG. 11, the swirl ratio of the specification (1) of the first embodiment is much lower than the specification (3) having only the first opening 150 equivalent due to such intake air flow. A high swirl ratio is obtained. The specification (2) is a specification of the reference example and is based on the shape of the SV 25 shown in FIG. In FIG. 5, the second opening 251 is positioned above the rotation shaft 16. In FIG. 5, 10a is a mounting hole for the injector 23 on the intake manifold 10 side, 250 in FIG. 5 is a first opening, and as shown in FIG. 6 (b), an upper notch 250a and It is formed by a notch 250b on the lower side. Reference numeral 252 denotes a screw-up hole for attaching the rotating shaft 16.
[0047]
Furthermore, the behavior of the fuel spray in the intake port 4 due to the intake air flow is such that the fuel spray F stays in the intake port 4 as shown in FIGS. 10 (a), (b), and (c). (Particularly, there is no retention of the fuel spray F in the S port 4b at ATDC 120 deg), and the amount of fuel adhering in the intake port 4 can be kept small. As shown in FIG. The ratio of the fuel adhering amount in the intake port to the total fuel injection amount in the configuration specification (1) is considerably smaller than the specification (3) having only the first opening 150 equivalent. The specification (2) is a specification of the reference example and is based on the shape of the SV 25 shown in FIG.
[0048]
In the partial load operation region, SV15, SV25, and SV35 are closed, and the fuel is injected into the first half of the intake stroke for each cylinder by the injector 23, whereby the lean burn operation is performed. At this time, the air-fuel mixture is stratified around the spark plug while the amount of fuel adhering in the intake port 4 is kept small, and stratified combustion is promoted. As a result, as shown in FIG. 13, the lean air-fuel ratio set value G2 can be set to the lean side, and the fuel efficiency is improved. In this figure, N1 shows the tendency of NOx emission from the combustion chamber with respect to the air-fuel ratio, and N2 shows the tendency of NOx emission after passing through the catalyst with respect to the air-fuel ratio. G1 is a set value of the lean air-fuel ratio of the specification (3) having only the first opening 150 equivalent, and the specification (1) of the first embodiment is a catalyst for ΔN compared to this specification (3). NOx emissions after passing are reduced.
[0049]
As the control of the SV15, the SV15 may be closed when the engine is cold, and in this way, fuel vaporization is performed by both the first opening 150 and the second opening 151. flammability of the cold is improved by promotion of atomization.
[0050]
【The invention's effect】
In the present invention, when the intake flow control valve is fully closed, the swirl can be effectively generated while suppressing the amount of fuel adhering in the intake port, and the fluctuation of the air-fuel ratio between cycles and between cylinders is reduced. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an intake device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway schematic plan view showing the intake device.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of an intake flow control valve arrangement portion.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 1, showing a first example of the opening of the intake flow control valve.
FIG. 5 is a view showing a reference example of an opening of an intake flow control valve.
6A and 6B show the shape of the valve body of the intake flow control valve, wherein FIG. 6A is a diagram showing the first example, and FIG. 6B is a diagram showing the reference example .
FIG. 7 is a view showing a second example of the opening of the intake flow control valve.
FIG. 8 is data showing the relationship between the ratio of the opening area a of the second opening to the opening area A of the first opening and the swirl ratio.
FIGS. 9A, 9B and 9C are simulation data obtained by examining the flow of intake air in the intake port for each crank in the intake stroke when the intake flow control valve of the present embodiment is fully closed. .
FIGS. 10A, 10B, and 10C are measured data obtained by examining the behavior of fuel spray in the intake port for each crank in the intake stroke when the intake flow control valve of the present embodiment is fully closed. .
FIG. 11 is actual measurement data showing a swirl ratio according to each embodiment.
FIG. 12 is actual measurement data showing the ratio of the fuel adhesion amount in the intake port to the total fuel injection amount according to each embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the set value of the lean air-fuel ratio and the NOx emission amount with respect to the air-fuel ratio.
FIG. 14 is a view showing an example of an opening of an intake flow control valve provided with only one opening, which is a comparison object with the configuration of the present invention.
FIGS. 15A, 15B, and 15C show the flow of intake air in the intake port for each crank in the intake stroke when the intake flow control valve of the configuration of the present invention and the comparison target example are fully closed. It is the simulation data which investigated.
FIG. 16 is a diagram schematically showing the flow of intake air in FIG. 15 (c).
17 (a), (b) and (c) show the state of fuel spray in the intake port for each crank in the intake stroke when the intake flow control valve of the configuration of the present invention and the comparison target example are fully closed. It is the simulation data which investigated the behavior .
[Explanation of symbols]
3 Combustion chamber 4 Intake port 4a, 4b Downstream port 4c Common 6 Intake valve 10 Intake manifold 15, 25, 35 SV
150, 250, 350 First opening 151, 251, 30b Second opening 16 Rotating shaft 23 Injector

Claims (8)

上流ポート部から2つの下流ポート部へ二股状に分岐させるコモン部を有し両下流ポート部の下流端がそれぞれ吸気弁を介して燃焼室に開口する吸気ポートと、一部を切欠した開口部を有し上記コモン部から離間した上流位置に配置される吸気流動制御弁と、上記両下流ポート部のそれぞれに燃料を噴射する燃料噴射弁とを備え、上記吸気流動制御弁を所定運転域で閉じることにより燃焼室内にスワールを生成させるようにしたエンジンの吸気装置において、
上記吸気流動制御弁の、上記両下流ポート部が並ぶ列方向の一側部分に、両下流ポート部のうち一側の下流ポート部に対して吸気主流を生成させる第一の開口部を設け、吸気ポート壁と上記吸気流動制御弁の少なくとも一方の、上記列方向における他側部分に、両下流ポート部のうち他側の下流ポート部に対して補助的な吸気流を生成させる第二の開口部を設けるとともに、該第二の開口部の大きさを、該第二の開口部と離間して設けられた上記第一の開口部より小さく設定し
上記吸気流動制御弁より下流の吸気ポ−トの上方に、燃料噴射弁の先端が臨設する膨出空間が設けられ、上記第二の開口部を下方に偏って設けたことを特徴とするエンジンの吸気装置。
An intake port having a common portion bifurcated from the upstream port portion to the two downstream port portions, the downstream ends of both downstream port portions each opening to the combustion chamber via an intake valve, and an opening portion partially cut away And an intake flow control valve disposed at an upstream position separated from the common portion, and a fuel injection valve for injecting fuel to each of the downstream port portions, and the intake flow control valve is disposed in a predetermined operating range. In an intake system of an engine that generates swirl in the combustion chamber by closing,
A first opening for generating an intake main flow with respect to the downstream port portion on one side of the downstream port portions is provided on one side portion of the intake flow control valve in the row direction in which the both downstream port portions are arranged, A second opening that generates an auxiliary intake air flow with respect to the downstream port portion on the other side of the downstream port portions at the other side portion in the row direction of at least one of the intake port wall and the intake flow control valve. And setting the size of the second opening smaller than the first opening provided apart from the second opening ,
An engine in which a bulge space where the tip of the fuel injection valve is provided is provided above the intake port downstream of the intake flow control valve, and the second opening is provided in a downwardly biased manner. Inhalation device.
上記第一の開口部を上記列方向において上記吸気流動制御弁の中心位置よりも上記一側に偏って設け、且つ該第一の開口部に対する上記第二の開口部の面積比を20%以下に設定したことを特徴とする請求項1記載のエンジンの吸気装置。  The first opening is provided in the row direction so as to be biased to the one side from the center position of the intake flow control valve, and the area ratio of the second opening to the first opening is 20% or less. 2. The engine intake system according to claim 1, wherein 1つの燃料噴射弁から上記両下流ポート部へ二股状に燃料が噴射され、この燃料噴射の中心線と吸気弁ないし吸気弁近傍の上記下流ポート部内壁との交点を、上記列方向において両吸気弁の弁軸から弁軸までの範囲内に設定し、且つ上記第二の開口部を上記列方向における上記吸気流動制御弁の他側端から離して設けたことを特徴とする請求項1記載のエンジンの吸気装置。  Fuel is bifurcatedly injected from one fuel injection valve to both downstream port portions, and the intersection of this fuel injection center line and the inner wall of the downstream port portion in the vicinity of the intake valve or intake valve is defined as both intake air in the row direction. 2. The valve shaft of the valve is set within a range from the valve shaft, and the second opening is provided away from the other end of the intake flow control valve in the row direction. Engine intake system. 上記吸気流動制御弁を全閉状態から全開状態にわたり回動可能とする回動軸を上記列方向に設け、上記第一の開口部は該回動軸を挟んで垂直方向に切欠かれ、上記第二の開口部は回動軸の下方に切欠かれていることを特徴とする請求項2記載のエンジンの吸気装置。A rotation shaft that enables the intake flow control valve to rotate from a fully closed state to a fully open state is provided in the row direction, and the first opening is notched in a vertical direction across the rotation shaft. 3. The engine intake system according to claim 2, wherein the second opening is notched below the rotating shaft. 上記吸気流動制御弁より上流の位置から吸気弁近傍位置までにわたって吸気ポートをストレート状に形成し、且つ上記コモン部の下流端を燃焼室の周縁部の上方部に位置させるように配置したことを特徴とする請求項2乃至のいずれかに記載のエンジンの吸気装置。The intake port is formed in a straight shape from a position upstream from the intake flow control valve to a position near the intake valve, and the downstream end of the common portion is disposed above the peripheral portion of the combustion chamber. The intake device for an engine according to any one of claims 2 to 4 , characterized in that: 部分負荷の運転域で上記吸気流動制御弁を閉じるようにし、少なくともこの運転域で吸気行程前半に燃料噴射させることを特徴とする請求項1又は3乃至のいずれかに記載のエンジンの吸気装置。In operation range of part load to close the intake flow control valve, at least the operation range by the intake device for an engine according to claim 1 or 3 to 5, characterized in that to the fuel injected into the intake stroke first half . 上記吸気流動制御弁の第二の開口部を回動軸の下方に設け、エンジンの冷間時に該吸気流動制御弁を閉じるようにしたことを特徴とする請求項またはに記載のエンジンの吸気装置。The second opening of the intake flow control valve is provided below the rotating shaft, of an engine according to claim 1 or 5, characterized in that to close the intake flow control valve during cold engine Intake device. 上流吸気ポート部の軸線に対する吸気流動制御弁の全閉時の弁面の角度を90°±6°の略直角状態に設定したことを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のエンジンの吸気装置。The engine according to any one of claims 1 to 6 , wherein the angle of the valve surface when the intake flow control valve is fully closed with respect to the axis of the upstream intake port portion is set to a substantially right angle state of 90 ° ± 6 °. Inhalation device.
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