JP4325173B2 - 直噴式ディーゼルエンジン - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直噴式ディーゼルエンジンの吸気ポートの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のディーゼルエンジンでは、燃料噴射系が改善され高圧での燃料噴射が可能となったため、筒内吸入ガスの流れが低スワールで高体積効率とした場合が最も低スワールな燃焼が得られる。このため、例えば、特許文献１には、吸気ポートをシリンダに沿うように捩じって配置することにより低スワールで高体積効率を実現した技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２１７４３７号公報
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の技術では、２つの吸気口の配置を捩じれ配置としているため、動弁系機構が複雑になるといった問題がある。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献２には、燃焼室に２つの吸気口を気筒列方向に対して平行に設けると共に、この吸気口に接続される吸気ポートをストレートポートであってシリンダ接線方向に入射させることにより、動弁系機構が複雑となることを回避することで、低スワールで高体積効率を実現し燃焼を効率良く行なう技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献２】
ＤＥ１９９４２１６９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に記載の技術では、吸気ポートをシリンダの接線方向に入射させているため、吸入口から流入した吸入ガスはシリンダ壁面付近で流速が低下して体積効率が低下する問題が生じていた。また、吸入口から流入した吸入ガスはシリンダの中心から離れた位置（シリンダ壁面付近）になり、回転モーメントが大きくなって比較的高スワールとなる問題があった。
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、動弁系を複雑にすることなく、吸入口から流入した吸入ガスの流速を低下させることなく、しかも、吸入ガスの回転モーメントを小さくすることができる直噴式ディーゼルエンジンを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１の本発明は、複数の気筒それぞれに形成される燃焼室と、前記気筒の列方向に沿って配列されると共に、前記複数の気筒の中心軸線を含む平面に対して一端側で前記燃焼室に開口する第１吸気口及び第２吸気口と、前記第１吸気口に直線的に接続される第１吸気ポートと、前記第２吸気口に直線的に接続される第２吸気ポートと、前記燃焼室内に直接的に高圧燃料を噴射可能な燃料噴射手段と、前記第１吸気口と前記第２吸気口との間に配置されたグロープラグとを有する直噴式ディーゼルエンジンにおいて、前記第１吸気ポートは前記一端側から前記第１吸気口に接続され前記気筒の列方向に対して略直交する方向に設定され、前記第２吸気ポートは該第２吸気ポート側で前記気筒の中心軸線を挟んで配置される一対のヘッドボルトの間から前記第２吸気口に向かって延びて前記燃焼室に生成されるスワールの方向に指向する方向に設定され、前記グロープラグは前記第１吸気ポートの側方で前記第１吸気ポートに沿って該第１吸気ポートと同程度の角度で設置されていることを特徴とし、動弁系を複雑にすることなく、吸気口から流入した吸入ガスの流速を低下させることなく、しかも、吸入ガスの回転モーメントを小さくすることができるようにしたものである。
【００１０】
また、請求項２の本発明は、請求項１に記載の直噴式ディーゼルエンジンにおいて、第２吸気ポートは気筒列方向に対して略平行な方向に設定されていることを特徴とし、第２吸気ポートからの流入ガスも直線状として体積効率をより向上させるようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の一実施形態例に係る直噴式ディーゼルエンジンの要部平面視状況、図２には図１中のII-II 線矢視、図３には図１中及び図２中のIII 方向矢視状況を示してある。尚、実施形態例中の「フロント」及び「リヤ」は便宜的な名称であり、車両の「前」及び「後」に設置されている意味ではなく、エンジンの設置状況により前後もしくは左右等に設置されることになる。
【００１２】
図１に示すように、複数（図には２気筒を示してある）の気筒１のそれぞれには燃焼室２が形成されている。気筒１の列方向に沿って第１吸気口（フロント吸気口）３及び第２吸気口（リヤ吸気口）４が配列され、フロント吸気口３及びリヤ吸気口４は複数の気筒１の中心軸Ｓ線を含む平面（図１中点線５で示した部分の紙面に垂直な平面）に対して一端側（図１中下側）で燃焼室２に開口している。
【００１３】
フロント吸気口３には第１吸気ポート（フロントポート）６が直線的に接続され、リヤ吸気口４には第２吸気ポート（リヤポート）７が直線的に接続されている。燃焼室２内には図示しない燃料噴射手段により高圧燃料が直接的に噴射可能となっている。図中の符号で８は冷態時始動の際等に使用されるグロープラグ、１０は吸気弁である。
【００１４】
フロントポート６はフロント吸気口３及びリヤ吸気口４が配列されている一端側（図２中下側、即ち、中心軸Ｓ線に対する吸気口３及び排気口４の配設側）からフロント吸気口３に接続され、フロントポート６は気筒１の列方向に対して略直交する方向に設定されている。
【００１５】
リヤポート７は燃焼室２に生成されるスワールの方向に指向する方向、即ち、スワール方向に沿う方向でスワールを阻害しない方向に設定されている。具体的には、リヤポート７はリヤ側のシリンダヘッドボルト９の間からリヤ吸気口４に向かって延びて接続されている。
【００１６】
尚、シリンダヘッドボルト９の設置箇所に応じて、リヤポート７を気筒１の列方向に対して略平行な方向に設定することも可能である。
【００１７】
フロントポート６は気筒１の列方向に対して略直交する方向に設定されているので、グロープラグ８と略平行とされフロントポート６が干渉することがない。このため、図２に示すように、グロープラグ８の設置角度θをフロントポート６と同程度の角度、もしくはそれ以上の直角方向の角度に設置することが可能である。従って、グロープラグ８を鋭角状態に設置する場合に比べてシリンダヘッド面とグロープラグ穴間の肉厚が十分に確保されて該肉厚の強度が確保できる。
【００１８】
上記構成の直噴式ディーゼルエンジンでは、フロント吸気口３及びリヤ吸気口４は気筒列の気筒１の中心軸Ｓ線を含む平面（図１中点線５で示した部分の紙面に垂直な平面）に対して一端側（図１中下側）で燃焼室２に開口しているので、動弁系が複雑となることを防止することができると共に、フロントポート６及びリヤポート７は直線的にフロント吸気口３、リヤ吸気口４にそれぞれ接続しているため、吸気抵抗が小さく体積効率が良い。
【００１９】
そして、フロントポート６からは気筒１の列方向に対して略直交する方向から吸入空気が流入して気筒１の中心軸Ｓ寄りに流入する。このため、壁面付近で流速が低下することがないと共に吸入空気の回転モーメントが小さくなり、低スワールで高体積効率を達成することが可能になる。
【００２０】
また、リヤポート７を気筒１の列方向に対して略平行な方向に設定すると、リヤポート７からの吸入空気も壁面付近で流速が低下することがなく回転モーメントが小さくなり、低スワールでより高体積効率を達成することが可能になる。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の本発明は、複数の気筒それぞれに形成される燃焼室と、前記気筒の列方向に沿って配列されると共に、前記複数の気筒の中心軸線を含む平面に対して一端側で前記燃焼室に開口する第１吸気口及び第２吸気口と、前記第１吸気口に直線的に接続される第１吸気ポートと、前記第２吸気口に直線的に接続される第２吸気ポートと、前記燃焼室内に直接的に高圧燃料を噴射可能な燃料噴射手段と、前記第１吸気口と前記第２吸気口との間に配置されたグロープラグとを有する直噴式ディーゼルエンジンにおいて、前記第１吸気ポートは前記一端側から前記第１吸気口に接続され前記気筒の列方向に対して略直交する方向に設定され、前記第２吸気ポートは該第２吸気ポート側で前記気筒の中心軸線を挟んで配置される一対のヘッドボルトの間から前記第２吸気口に向かって延びて前記燃焼室に生成されるスワールの方向に指向する方向に設定され、前記グロープラグは前記第１吸気ポートの側方で前記第１吸気ポートに沿って該第１吸気ポートと同程度の角度で設置されているので、動弁系を複雑にすることなく、吸入口から流入した吸入ガスの流速を低下させることなく、しかも、吸入ガスの回転モーメントを小さくすることができる。この結果、低スワールで高体積効率を達成することが可能になる。
【００２２】
また、請求項２の本発明は、請求項１に記載の直噴式ディーゼルエンジンにおいて、第２吸気ポートは気筒列方向に対して略平行な方向に設定されているので、第２吸気ポートからの流入ガスも直線状として体積効率をより向上させるようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例に係る直噴式ディーゼルエンジンの要部平面図。
【図２】図１中のII-II 線矢視図。
【図３】図１中及び図２中のIII 方向矢視図。
【符号の説明】
１ 気筒
２ 燃焼室
３ 第１吸気口（フロント吸気口）
４ 第２吸気口（リヤ吸気口）
６ 第１吸気ポート（フロントポート）
７ 第２吸気ポート（リヤポート）
８ グロープラグ
９ シリンダボルト
１０ 吸気弁

Claims (2)

  1. 複数の気筒それぞれに形成される燃焼室と、
    前記気筒の列方向に沿って配列されると共に、前記複数の気筒の中心軸線を含む平面に対して一端側で前記燃焼室に開口する第１吸気口及び第２吸気口と、
    前記第１吸気口に直線的に接続される第１吸気ポートと、
    前記第２吸気口に直線的に接続される第２吸気ポートと、
    前記燃焼室内に直接的に高圧燃料を噴射可能な燃料噴射手段と、
    前記第１吸気口と前記第２吸気口との間に配置されたグロープラグと
    を有する直噴式ディーゼルエンジンにおいて、
    前記第１吸気ポートは前記一端側から前記第１吸気口に接続され前記気筒の列方向に対して略直交する方向に設定され、
    前記第２吸気ポートは該第２吸気ポート側で前記気筒の中心軸線を挟んで配置される一対のヘッドボルトの間から前記第２吸気口に向かって延びて前記燃焼室に生成されるスワールの方向に指向する方向に設定され、
    前記グロープラグは前記第１吸気ポートの側方で前記第１吸気ポートに沿って該第１吸気ポートと同程度の角度で設置されている
    ことを特徴とする直噴式ディーゼルエンジン。
  2. 請求項１に記載の直噴式ディーゼルエンジンにおいて、
    前記第２吸気ポートは前記気筒列方向に対して略平行な方向に設定されている
    ことを特徴とする直噴式ディーゼルエンジン。
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