JP4349156B2 - Intake device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の本体に空気を供給するための吸気装置に関する。 The present invention relates to an intake device for supplying air to a main body of an internal combustion engine.
内燃機関、例えば自動車エンジンにおいては低負荷時、例えばエンジン始動からファーストアイドルの期間に燃料消費量を低減するために希薄混合気を形成することが求められている。特に排気ガスの一部を吸気ガスと共に燃焼室に還流させることにより燃焼温度を低下して窒素酸化物(NOx)を低減するようにしたEGR装置の低負荷時においては、NOxを低減するのに十分な量の還流排気ガスを確保できない場合が生ずる。このような場合には内燃機関の気筒内に渦、例えば気筒の軸方向に流れる縦渦(タンブル)および/または気筒周方向に流れる横渦(スワール)を発生させ、これにより、失火を伴うことなしに希薄混合気を燃焼させるようにしている。 In an internal combustion engine, for example, an automobile engine, it is required to form a lean air-fuel mixture in order to reduce fuel consumption at low loads, for example, during a period from engine start to first idle. Especially when the EGR system is designed to reduce nitrogen oxide (NOx) by reducing the combustion temperature by recirculating a part of the exhaust gas together with the intake gas to the combustion chamber. There may be cases where a sufficient amount of recirculated exhaust gas cannot be secured. In such a case, a vortex in the cylinder of the internal combustion engine, for example, a vertical vortex (tumble) flowing in the axial direction of the cylinder and / or a horizontal vortex (swirl) flowing in the circumferential direction of the cylinder is generated, thereby causing misfire. The lean mixture is burned without any problems.
図10(a)は一般的な内燃機関におけるクランク角度(横軸)と吸気弁リフト量(縦軸)との関係を示す図であり、図10(b)は一般的な内燃機関における吸気弁リフト量(横軸)とタンブル強度(縦軸)との関係を示す図である。図10(a)に示されるように吸気弁の最大リフト量を比較的大きい値であるリフト量Aから比較的小さい値であるリフト量Bまで低下させると、タンブル強度は図10(b)に示されるように低下する。つまり、図10(b)に示されるようにリフト量が小さいほど、タンブル強度は低下している。 FIG. 10A is a diagram showing a relationship between a crank angle (horizontal axis) and an intake valve lift amount (vertical axis) in a general internal combustion engine, and FIG. 10B is an intake valve in a general internal combustion engine. It is a figure which shows the relationship between lift amount (horizontal axis) and tumble strength (vertical axis). As shown in FIG. 10A, when the maximum lift amount of the intake valve is lowered from the lift amount A that is a relatively large value to the lift amount B that is a relatively small value, the tumble strength is as shown in FIG. Decline as shown. That is, as shown in FIG. 10B, the smaller the lift amount, the lower the tumble strength.
このことを図11を参照しつつ説明する。図11(a)および図11(b)は従来技術における内燃機関用吸気装置の縦断面図であり、図11(a)は吸気弁のリフト量が比較的小さい場合、図11(b)は吸気弁のリフト量が比較的大きい場合を示している。吸気ポート11は内燃機関の気筒8に対して傾斜しているので、図11(b)に示されるようにリフト量が比較的大きい場合には、空気は吸気弁3の弁体の周縁のうち排気弁4に近い側から気筒8内に多量に流入するようになる。つまり、この場合には空気の指向性が高くなっているために、タンブルTが図示されるように発生する。これに対し、図11(a)に示されるようにリフト量が比較的小さい場合には空気は吸気弁3の弁体の周縁全体からほぼ均等に気筒8内に流入するようになるので空気の指向性は低下し、タンブルTも小さくなる。このような場合には、吸気弁を通過する空気の流速が増すために燃料の微粒化促進を図ることができるものの、図10(b)に示されるようにタンブル強度が低下するので、リーン燃焼などでは急速燃焼を行うことができず燃焼安定性を確保することができなくなる。
This will be described with reference to FIG. 11 (a) and 11 (b) are longitudinal sectional views of an intake device for an internal combustion engine in the prior art. FIG. 11 (a) shows a case where the lift amount of the intake valve is relatively small, and FIG. This shows a case where the lift amount of the intake valve is relatively large. Since the
所望のときにタンブル流を発生させるために、種々の試みがなされている。例えば特許文献1においては、吸気ポート内部を上下方向に仕切る仕切手段を設けることにより吸気ポート内に上方流路と下方流路とを形成している。そして、タンブル流の発生を望むときには、上方流路を開放すると共に下方流路を開閉手段により閉鎖し、これにより上方流路にのみ空気を流すことによりタンブル流を発生するようにしている。また、特許文献2には、通常の吸気ポートに追加してタンブル流を発生させるためのタンブル用吸気ポートを別途設けるようにしている。そして、例えば低負荷時においては、通常は閉鎖されているタンブル用吸気ポートを開放してタンブルを発生させるようにしている。さらに、特許文献3においては、排気ポートから最も遠い側の周縁付近における燃焼室の内面に凹部を設けることにより、吸気弁リフト時における吸気弁周縁と燃焼室内面との間のクリアランスを所定の変化状態にしてタンブル流を発生させるようにしている(特許文献1から特許文献3を参照されたい。)。
ここで、特許文献1に記載のように上方流路と下方流路を形成する仕切手段を図11(a)および図11(b)に示される内燃機関に設けた場合を想定する。吸気弁リフト量が比較的大きい場合(図11(b)を参照されたい)には、吸気弁3と吸気ポート11の開口との間のクリアランスが比較的大きいため、吸気ポート11の上方流路を流れる空気はこの隙間を通って気筒8内に流入し、タンブルを生じさせやすい。ところが、吸気弁リフト量が比較的小さい場合(図11(a)を参照されたい)には、上方流路を流れる空気は吸気ポートのうちの排気ポート2付近に在る屈曲部Wに衝突して流速が低下しやすくなるので、空気は気筒8内に円滑に流れず、従って、タンブルも生じにくくなる。このため、特に吸気弁3のリフト量が比較的小さいときにタンブルが生じるようにするのが望まれる。
Here, it is assumed that partition means for forming the upper flow path and the lower flow path is provided in the internal combustion engine shown in FIGS. 11A and 11B as described in
さらに、特許文献2に記載されるようにタンブル用吸気ポートを別途設けること、および特許文献3に記載されるように燃焼室に凹部を形成することは内燃機関のシリンダブロック自体を製造し直す必要があるので多額の費用が必要とされ、現実的でない。
Furthermore, providing a tumble intake port as described in Patent Document 2 and forming a recess in the combustion chamber as described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合であっても簡易かつ安価な手法により内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することのできる吸気装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an intake air that can form a tumble in a combustion chamber of an internal combustion engine by a simple and inexpensive method even when the lift amount of the intake valve is relatively small. An object is to provide an apparatus.
前述した目的を達成するために1番目に記載の発明によれば、内燃機関の燃焼室に開口している少なくとも一つの吸気ポートと、該吸気ポートを開閉する吸気弁を昇降させてそのリフト量を調整する可動弁機構部と、前記吸気ポート内において該吸気ポートに対して平行に延びる副流路を形成する副流路形成手段と、前記副流路の上流に設けられていて前記副流路に空気を流すよう開閉する吸気調整弁とを具備し、前記副流路は前記少なくとも一つの吸気ポート全体の横断面において該横断面の下方側に形成されており、前記可動弁機構部により調整される前記吸気弁の最大リフト量が所定の値よりも小さい場合には前記吸気調整弁によって前記副流路にのみ空気を流すようにした吸気装置が提供される。 In order to achieve the above-described object, according to the first aspect of the invention, at least one intake port that opens to the combustion chamber of the internal combustion engine and an intake valve that opens and closes the intake port are lifted and lowered. A movable valve mechanism for adjusting the flow rate, a secondary flow path forming means for forming a secondary flow path extending in parallel with the intake port in the intake port, and a secondary flow path provided upstream of the secondary flow path. An intake adjustment valve that opens and closes to flow air through the passage, and the sub-flow passage is formed on a lower side of the transverse section in the transverse section of the entire at least one intake port, and is formed by the movable valve mechanism section. An intake device is provided in which when the maximum lift amount of the intake valve to be adjusted is smaller than a predetermined value, the intake adjustment valve allows air to flow only through the auxiliary flow path.
すなわち1番目の発明においては、副流路を通過する空気は吸気弁の上面に沿って、吸気弁の周縁のうちの排気ポート側から燃焼室に流入するようになり、吸気弁の周縁のうちの排気ポート側から流入する空気量は、排気ポートとは反対側の吸気弁の周縁から流入する空気量よりもかなり大きくなる。これにより、1番目の発明においては、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合であっても内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することが可能となる。 That is, in the first aspect of the invention, the air passing through the sub-flow path flows into the combustion chamber from the exhaust port side of the peripheral edge of the intake valve along the upper surface of the intake valve. The amount of air flowing in from the exhaust port side is considerably larger than the amount of air flowing in from the periphery of the intake valve on the side opposite to the exhaust port. As a result, in the first aspect, it is possible to form a tumble in the combustion chamber of the internal combustion engine even when the lift amount of the intake valve is relatively small.
2番目の発明によれば、1番目の発明において、さらに、前記副流路が前記少なくとも一つの吸気ポート全体の横断面において該横断面の中心付近に形成されるようにした。
すなわち2番目の発明においては、副流路が吸気ポートの中心付近に形成されている場合には、吸気弁の周縁横側から気筒内に流入する空気量が減少するので、吸気弁の周縁のうちの排気ポート側から燃焼室に流入する空気量は、排気ポートとは反対側の吸気弁の周縁から流入する空気量よりもさらに増大し、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に生じるタンブル強度をさらに高めることができる。
According to a second aspect, in the first aspect, the sub-flow path is formed near the center of the cross section in the cross section of the entire at least one intake port.
That is, in the second aspect of the invention, when the sub-flow path is formed near the center of the intake port, the amount of air flowing into the cylinder from the lateral side of the peripheral edge of the intake valve is reduced. The amount of air that flows into the combustion chamber from the exhaust port side is further increased than the amount of air that flows from the periphery of the intake valve on the side opposite to the exhaust port, and the tumble that occurs when the lift amount of the intake valve is relatively small The strength can be further increased.
3番目の発明によれば、1番目または2番目の発明において、前記吸気ポートが一つであり、前記副流路形成手段は前記吸気ポートに対して平行な前記吸気ポート内の軸線から前記吸気ポートの内壁まで互いに所定の角度をなすように延びる二つの板状体であり、前記副流路が前記所定の角度をなすこれら板状体の間に形成されている。
すなわち3番目の発明においては、副流路を形成する二つの板状体を一つの吸気ポート内部に配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができる。なお、二つの板状体は吸気ポートの中心線から延びる必要はなく、また二つの板状体が鉛直面に対して対称に配置される必要もない。
According to a third aspect, in the first or second aspect, the number of the intake ports is one, and the sub-flow passage forming means is arranged on the intake line from an axis in the intake port parallel to the intake port. Two plate-like bodies extending so as to form a predetermined angle to the inner wall of the port, and the sub-flow channel is formed between the plate-like bodies forming the predetermined angle.
That is, according to the third aspect of the present invention, when the lift amount of the intake valve is relatively small, the internal combustion engine can be operated in a simple and inexpensive manner by arranging two plate-like bodies forming the sub-flow passages inside one intake port. A tumble can be formed in the combustion chamber. The two plate-like bodies do not need to extend from the center line of the intake port, and the two plate-like bodies do not need to be arranged symmetrically with respect to the vertical plane.
4番目の発明によれば、1番目または2番目の発明において、前記吸気ポートが一つであり、前記副流路形成手段が前記吸気ポート内に配置される管状部材である。
すなわち4番目の発明においては、副流路を形成する管状部材を一つの吸気ポート内部に配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができる。
According to a fourth invention, in the first or second invention, there is one intake port, and the auxiliary flow path forming means is a tubular member arranged in the intake port.
That is, according to the fourth aspect of the present invention, when a lift amount of the intake valve is relatively small, the tubular member forming the sub-flow path is disposed inside one intake port. A tumble can be formed.
5番目の発明によれば、1番目または2番目の発明において、前記吸気ポートが互いに平行な第一および第二の吸気ポートであり、前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポート内部を仕切る第一の仕切手段であり、前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポート内部を仕切る第二の仕切手段であり、前記第一の仕切手段および前記第二の仕切手段のそれぞれは、前記第一の吸気ポートと前記第二の吸気ポートとの間の中心面から下方に傾斜するように配置されている。
すなわち5番目の発明においては、第一および第二の副流路をそれぞれ形成する仕切手段を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができる。なお、仕切手段は各吸気ポートの中心線を通る必要はない。
According to a fifth aspect, in the first or second aspect, the intake ports are first and second intake ports parallel to each other, and the sub-flow passage forming means in the first intake port is A first partition means for partitioning the interior of the first intake port, and the sub-flow passage forming means in the second intake port is a second partition means for partitioning the interior of the second intake port; Each of the partitioning means and the second partitioning means are disposed so as to incline downward from the center plane between the first intake port and the second intake port.
That is, in the fifth aspect of the invention, the partitioning means for forming the first and second sub-flow passages are arranged inside the first and second intake ports, respectively, and these sub-flow passages are arranged close to each other. By a simple and inexpensive method, the tumble can be formed in the combustion chamber of the internal combustion engine when the lift amount of the intake valve is relatively small. The partition means does not have to pass through the center line of each intake port.
6番目の発明によれば、1番目または2番目の発明において、前記吸気ポートが互いに平行な第一および第二の吸気ポートであり、前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポートに対して平行な前記第一の吸気ポート内の軸線から前記第一の吸気ポートの内壁まで互いに所定の角度をなすようそれぞれ延びる二つの板状体であり、第一の副流路が前記所定の角度をなすこれら板状体の間に形成されており、前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポートに対して平行な前記第二の吸気ポート内の軸線から前記第二の吸気ポートの内壁まで互いに所定の角度をなすようそれぞれ延びる二つの板状体であり、第二の副流路が前記所定の角度をなすこれら板状体の間に形成されており、前記第一の副流路は前記第一の吸気ポート内において前記第二の吸気ポート側で且つ下方に配置されており、前記第二の副流路は前記第二の吸気ポート内において前記第一の吸気ポート側で且つ下方側に配置されている。
すなわち6番目の発明においては、第一および第二の副流路をそれぞれ形成する二つの板状体を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができる。なお、二つの板状体は吸気ポートの中心線から延びる必要はなく、また二つの板状体が鉛直面に対して対称に配置される必要もない。
According to a sixth invention, in the first or second invention, the intake ports are first and second intake ports parallel to each other, and the sub-flow passage forming means in the first intake port is Two plate-like bodies each extending from an axis in the first intake port parallel to the first intake port to an inner wall of the first intake port so as to form a predetermined angle with each other. A flow path is formed between the plate-like bodies forming the predetermined angle, and the secondary flow path forming means in the second intake port is the second flow path parallel to the second intake port. Two plate-like bodies each extending from the axis in the intake port to the inner wall of the second intake port so as to form a predetermined angle with each other, and a second sub-flow passage of the plate-like bodies having the predetermined angle. Formed between the first sub-flow path and the first sub-flow path. The second intake passage is disposed below and on the second intake port side, and the second sub-flow channel is disposed on the first intake port side and below the second intake port. Has been.
That is, in the sixth aspect of the invention, the two plate-like bodies that respectively form the first and second sub-channels are disposed inside the first and second intake ports, respectively, and these sub-channels are close to each other. By the simple and inexpensive method of arranging in such a manner, the tumble can be formed in the combustion chamber of the internal combustion engine when the lift amount of the intake valve is relatively small. The two plate-like bodies do not need to extend from the center line of the intake port, and the two plate-like bodies do not need to be arranged symmetrically with respect to the vertical plane.
7番目の発明によれば、1番目または2番目の発明において、前記吸気ポートが互いに平行な第一および第二の吸気ポートであり、前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポート内において前記第二の吸気ポート側で且つ下方側に配置された第一の管状部材であり、前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポート内において前記第一の吸気ポート側で且つ下方側に配置された第二の管状部材である。
すなわち7番目の発明においては、第一および第二の副流路を形成する管状部材を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合に内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができる。
According to a seventh aspect, in the first or second aspect, the intake ports are first and second intake ports parallel to each other, and the sub-flow passage forming means in the first intake port is A first tubular member disposed on the lower side and on the second intake port side in the first intake port, wherein the sub-flow passage forming means in the second intake port is the second intake port It is the 2nd tubular member arrange | positioned in said 1st intake port side and the downward side.
That is, in the seventh invention, the tubular members forming the first and second sub-flow paths are respectively arranged inside the first and second intake ports, and the sub-flow paths are arranged close to each other. By this simple and inexpensive method, the tumble can be formed in the combustion chamber of the internal combustion engine when the lift amount of the intake valve is relatively small.
各発明によれば、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合であっても、内燃機関の燃焼室にタンブルを形成することができるという共通の効果を奏しうる。 According to each invention, even if the lift amount of the intake valve is relatively small, it is possible to achieve a common effect that a tumble can be formed in the combustion chamber of the internal combustion engine.
さらに、2番目の発明によれば、タンブル強度をさらに高めることができるという効果を奏しうる。
さらに、3番目の発明によれば、副流路を形成する二つの板状体を一つの吸気ポート内部に配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合にタンブルを形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、4番目の発明によれば、副流路を形成する管状部材を一つの吸気ポート内部に配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合にタンブルを形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、5番目の発明によれば、第一および第二の副流路をそれぞれ形成する仕切手段を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合にタンブルを形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、6番目の発明によれば、第一および第二の副流路をそれぞれ形成する二つの板状体を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合にタンブルを形成することができるという効果を奏しうる。
さらに、7番目の発明によれば、第一および第二の副流路を形成する管状部材を第一および第二の吸気ポート内部にそれぞれ配置すると共に、これら副流路を互いに近接するように配置するという簡易かつ安価な手法により、吸気弁のリフト量が比較的小さい場合にタンブルを形成することができるという効果を奏しうる。
Furthermore, according to the second aspect of the invention, the effect that the tumble strength can be further increased can be achieved.
Furthermore, according to the third aspect of the invention, a simple and inexpensive method of arranging the two plate-like bodies forming the sub-flow passages inside one intake port allows the tumble when the lift amount of the intake valve is relatively small. The effect that can be formed can be produced.
Further, according to the fourth invention, the tumble is formed when the lift amount of the intake valve is relatively small by a simple and inexpensive method of arranging the tubular member forming the sub-flow channel inside one intake port. The effect that it is possible can be produced.
Further, according to the fifth aspect of the present invention, the partition means for forming the first and second sub flow paths are respectively arranged in the first and second intake ports, and the sub flow paths are arranged close to each other. By the simple and inexpensive method of arranging the tumble, the tumble can be formed when the lift amount of the intake valve is relatively small.
Further, according to the sixth aspect, the two plate-like bodies that respectively form the first and second sub-flow passages are disposed inside the first and second intake ports, respectively, and these sub-flow passages are mutually connected. By a simple and inexpensive method of arranging them close to each other, it is possible to produce an effect that a tumble can be formed when the lift amount of the intake valve is relatively small.
Further, according to the seventh aspect, the tubular members forming the first and second sub-flow passages are disposed inside the first and second intake ports, respectively, and these sub-flow passages are arranged close to each other. The simple and inexpensive method of disposing can produce an effect that a tumble can be formed when the lift amount of the intake valve is relatively small.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同一の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図1は、本発明による吸気装置を備えた筒内噴射式火花点火内燃機関の縦断面図である。同図において、11は吸気ポート、2は排気ポートである。吸気ポート11は吸気弁3を介して、排気ポート2は排気弁4を介して、それぞれ気筒内へ通じている。5はピストンであり、6は気筒上部略中心に配置された点火プラグであり、7は気筒上部周囲から気筒内へ直接的に燃料を噴射する燃料噴射弁であり、8は内燃機関の気筒である。燃料噴射弁7は、燃料のベーパを防止するために、燃焼室内において吸気流により比較的低温度となる吸気ポート11側に後述する吸気制御弁31の下流側に配置されている。また、図1においては後述する他の吸気ポート12を示していないが、吸気ポート12も吸気ポート11と同様な吸気弁を備えている。これら吸気弁および排気弁4は図示しない可動弁機構部により昇降動作し、吸気ポート11、12および排気ポート2をそれぞれ開閉する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. In order to facilitate understanding, the scales of these drawings are appropriately changed.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a direct injection spark ignition internal combustion engine equipped with an intake device according to the present invention. In the figure, 11 is an intake port and 2 is an exhaust port. The
図1に示されるように、一般的な吸気ポート11は、気筒上部から反排気弁側に斜め上方向に延在している。図1などにおいては吸気ポート11の断面は円形である場合を想定しているが、吸気ポート11の断面は矩形などの他の形状であってもよい。図1においては、吸気ポート11内に副流路を形成することのできる副流路形成部38が設けられている。図1に示されるように、副流路形成部38は所定の長さにわたって吸気ポート11に対してほぼ平行に延びている。さらに、調整弁31が副流路形成部38の上流側に設けられている。そして、前述した燃料噴射弁7は副流路形成部38の下流に設けられており、それにより、副流路形成部38に燃料が付着するのを防止すると共に燃料と空気とを良好に混合させようにしている。
As shown in FIG. 1, the
図2(a)は本発明の第一の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図1の線I−Iに沿ってみた断面図である。なお、図1の吸気ポート11部分は図2の線II−IIに沿ってみた断面を示している。図2においては図1に示される吸気ポート11に加えて、吸気ポート11に対して平行に近接配置された他の吸気ポート12が示されており、吸気ポート12内の吸気弁(図示しない)は吸気ポート11内の吸気弁3と同一の可動弁機構部により昇降動作する。図2(a)に示されるように、吸気ポート11内に配置される副流路形成部38は吸気ポート11の断面において直径方向に延びており、副流路形成部38の両縁部が吸気ポート11の内壁に当接している。同様に、吸気ポート12内に配置される副流路形成部39も吸気ポート12の断面において直径方向に延びており、副流路形成部39の両縁部が吸気ポート12の内壁に当接している。吸気ポート11内の副流路形成部38は吸気ポート11と吸気ポート12との間の中心面(この場合には鉛直面)に対して下方に所定の角度、図2(a)においては約45°の角度をなすように配置されている。このため、吸気ポート11内部は副流路形成部38によって二つの流路に仕切られるようになり、これらのうちの下方側に位置する流路を以下、「副流路」と称することにする。図示されるように吸気ポート11には副流路形成部38によって副流路21が形成されている。一方、吸気ポート12内の副流路形成部39は吸気ポート11内の副流路形成部38に対向するように、同様に吸気ポート11と吸気ポート12との間の中心面に対して下方に所定の角度、例えば約45°の角度をなすように配置されている。そして、副流路形成部39によって吸気ポート12内には副流路22が同様に形成されている。
FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 1 for explaining the intake device according to the first embodiment of the present invention. Note that the
また、図2(a)においては副流路形成部38の上流に配置される調整弁31は約180°の扇形、つまり半月型になっている。そして、この調整弁31は、吸気ポート11の軸線に対して平行な方向と吸気ポート11の軸線に対して垂直な方向との間で副流路形成部38に沿った軸線A周りに回動できるようになっている。図2(a)に示されるように調整弁31が吸気ポート11の軸線に対して垂直に回動される際には、吸気ポート11内の副流路21以外の部分が閉鎖される。吸気ポート12において副流路形成部39の上流に設けられた調整弁32も調整弁31と同様の構成になっており、調整弁32は吸気ポート12における副流路22以外の部分を閉鎖するように軸線B周りに回動することができる。図2(a)に示されるように、副流路21、22は、吸気ポート11、12全体の断面において中心付近でかつ下方側に配置されることとなる。
Further, in FIG. 2A, the regulating
図2(a)に示される第一の実施形態において吸気弁3のリフト量、つまり上昇距離が大きい場合には、調整弁31、32を吸気ポート11、12に対して平行に回動させる。これにより、空気は吸気ポート11、12全体を流れるようになるので、図10(b)を参照して説明したように空気は吸気弁3の弁体の周縁のうち排気弁4に近い側から気筒8内に多量に進入するようになって、気筒8内にタンブルTが発生する。
In the first embodiment shown in FIG. 2A, when the lift amount of the
一方、吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合、例えば所定のリフト量よりも小さい場合には、調整弁31、調整弁32をそれぞれ閉鎖する。これにより、図3(a)における内燃機関の縦断面図および図3(b)における内燃機関の水平断面図に示されるように、空気は副流路21、22のみを流れるようになる。これら図面から分かるように副流路21、22は吸気ポート11、12全体の断面において中心付近でかつ下方側に配置されているので、吸気ポート11、12を流れる空気には排気弁4側に向かう速度成分が付与される。そして、図3(a)を参照して分かるように、この速度成分が付与された吸気は吸気弁3の上面に沿って流れて、吸気ポート11、12の気筒内開口と吸気弁3との間の隙間を通過する。この時、吸気ポート11、12の気筒内開口における排気弁側を介して気筒内へ供給される吸気は、あまり偏向されないためにそれほど速度低下することはなく、吸気弁3の周縁のうちの排気ポート2側から流入する空気量は、排気ポート2とは反対側の吸気弁3の周縁から流入する空気量よりもかなり大きくなる。そして、この空気は比較的速い速度で気筒の排気弁側に向かい、図1および図3(a)において実線の矢印で示すように、気筒の排気弁側を下降してピストン頂面を介して気筒の吸気弁側を上昇する強い(強度の高い)タンブルTが形成される。また、図3(b)に示されるように空気は吸気ポート11と吸気ポート12との間の中心付近を流れるので、吸気弁の周縁横側から気筒内に流入する空気量が減少するようになり、それにより、さらに強度の高いタンブルTが形成されるようになる。
On the other hand, when the lift amount of the
図4は、本発明に基づく吸気装置を備えた内燃機関における吸気弁のリフト量(バルブリフト量)とタンブル強度との関係を示す図である。図4においては横軸は吸気弁のリフト量を示すと共に、縦軸はタンブル強度を示している。図4において実線Z1は従来技術における内燃機関の場合を示しており、実線Z2は前述した特許文献1から3に記載されるようなタンブル流を発生させるための対策を施した内燃機関の場合を示している。タンブル流に関する対策を施していない実線Z1の場合と比べて、実線Z2の場合には比較的大きなリフト量Bおよび比較的小さなリフト量Aの両方においてタンブル強度は大きくなっている。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the lift amount (valve lift amount) of the intake valve and the tumble strength in the internal combustion engine equipped with the intake device according to the present invention. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the lift amount of the intake valve, and the vertical axis indicates the tumble strength. In FIG. 4, a solid line Z1 indicates the case of the internal combustion engine in the prior art, and a solid line Z2 indicates the case of the internal combustion engine in which measures are taken to generate the tumble flow as described in
一方、図4における点線Z3は本発明に基づく吸気装置を備えた内燃機関において副流路21、22にのみ空気を流した場合におけるリフト量とタンブル強度との関係を示している。図示されるように、点線Z3の場合においては、リフト量が比較的小さい場合、例えばリフト量Aの場合に、従来技術の場合(実線Z1および実線Z2)よりも大きなタンブル強度が得られている。ところが、図示されるように、リフト量が実線Z2と点線Z3との間の交点のX座標Cを越えると、タンブル強度は従来技術の場合の実線Z2よりも小さくなる。このため、リフト量が所定の値、例えば図4に示されるリフト量Cよりも小さい場合には副流路21、22にのみ空気を流すようにし、リフト量が所定の値を越えた場合に調整弁31、32を開放して空気を吸気ポート11、12全体に流すのが好ましい。このような場合には本発明の吸気装置を備えた内燃機関においては吸気弁のリフト量が比較的小さい場合であっても、またリフト量が比較的大きい場合であってもタンブル強度を比較的高く維持することができる。
On the other hand, the dotted line Z3 in FIG. 4 shows the relationship between the lift amount and the tumble strength when air is allowed to flow only through the
図2(a)を参照しつつ本発明の吸気装置において直径方向に配置された副流路形成部38、39について説明したが、副流路形成部38、39は必ずしも吸気ポート11、12の各中心を通る必要はなく、吸気ポート11、12の中心からズレた位置に配置されていて、調整弁31、32がこれに対応した形状であってもよい。
Although the auxiliary flow
また、本発明の吸気装置における副流路形成部38、39および調整弁31、32の形状は図2(a)に示される形状以外の他の形状であってもよい。図2(b)は本発明の第二の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図1の線I−Iに沿ってみた断面図である。図2(b)においては、吸気ポート11内に配置される副流路形成部38が互いに所定の角度をなす二つの板状部材38A、38Bから構成されている。図示されるように、板状部材38A、38Bは吸気ポート11の中心から互いに垂直に吸気ポート11の内壁までそれぞれ延びており、これら板状部材38A、38Bの間に副流路21が形成されている。同様に、吸気ポート12内においても、吸気ポート12の中心から互いに垂直に吸気ポート12の内壁までそれぞれ延びる二つの板状部材39A、39Bが設けられている。図示されるように吸気ポート11内の板状部材38Aと吸気ポート12内の板状部材39Aとの両方は鉛直方向を向いている。そして、吸気ポート11内の板状部材38Bと吸気ポート12内の板状部材39Bとは互いに隣接するように配置されている。つまり、吸気ポート11内の副流路21は吸気ポート12側でかつ下方側に配置されており、吸気ポート12内の副流路22は吸気ポート11側でかつ下方側に配置されている。従って、図2(b)に示されるように、副流路21、22は、吸気ポート11、12全体の断面において中心付近でかつ下方側に配置されることとなる。図2(b)においては板状部材38A、39Aが鉛直方向に配置されているが、これら板状部材38A、39Aが鉛直方向からずれて配置されること、また吸気ポート11、12内における中心以外の位置から二つの板状部材が延びているようにしてもよい。さらに、副流路21と副流路22とが左右対称に形成されていない場合であっても、これら副流路21、22が吸気ポート11、12全体の断面において中心付近および/または下方側に配置されていれば、本発明の範囲に含まれる。
Further, the shapes of the auxiliary flow
さらに、図2(b)において副流路形成部38A、38Bの上流に配置される調整弁31も二つの調整弁31A、31Bから構成されている。図示されるように、二つの軸線A1、B1が板状部材38Aおよび板状部材38Bに対して等しい角度をなすようにそれぞれ延びており、調整弁31Aは軸線A1周りに回動できると共に、調整弁31Bは軸線B1周りに回動できるようになっている。図2(b)に示されるように調整弁31A、31Bが吸気ポート11の軸線に対して垂直に回動される際には、吸気ポート11における副流路21以外の部分が閉鎖される。また、吸気ポート12において副流路形成部39A、39Bの上流に設けられた調整弁32A、32Bも調整弁31A、31Bと同様の構成になっている。つまり、調整弁32Aおよび調整弁32Bは板状部材39Aおよび板状部材39Bに対して等しい角度をなすように延びている軸線A2、B2周りにそれぞれ回動でき、それにより、吸気ポート12における副流路22以外の部分を閉鎖することができる。従って、図2(a)を参照して説明した場合と同様に、図2(b)の場合においても、吸気弁3のリフト量が比較的小さいとき、例えば所定の値よりも小さいときに調整弁31A、31Bおよび調整弁32A、32Bを閉鎖して副流路21、22にのみ空気を流すことにより、気筒8内にタンブルTを形成することが可能となる。
Further, in FIG. 2B, the regulating
さらに、図2(c)は本発明の第三の実施形態に基づく吸気装置を説明するための図1の線I−Iに沿ってみた断面図である。本発明の吸気装置における副流路形成部38、39および調整弁31、32の形状は図2(c)に示される形状であってもよい。図2(c)においては吸気ポート11内の副流路形成部38は吸気ポート11に対して平行に延びるよう配置された管状部材38である。一方、吸気ポート12においても管状部材38と同様の管状部材39が副流路形成部として同様に配置されている。これら管状部材38、39内部はそのまま副流路21、22としての役目を果たす。図2(c)から分かるように、吸気ポート11内の副流路21は吸気ポート12側でかつ下方側に配置されており、吸気ポート12内の副流路22は吸気ポート11側でかつ下方側に配置されている。従って、これら管状部材38、管状部材39は、吸気ポート11、12全体の断面において中心付近でかつ下方側に配置されている。図2(b)の場合と同様に、管状部材38、39、つまり副流路21、22は必ずしも左右対称に配置される必要はなく、また管状部材38、39の断面は円形でなくてもよい。
Further, FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line I-I of FIG. 1 for explaining an intake device according to the third embodiment of the present invention. The shapes of the auxiliary flow
さらに、図2(c)において副流路形成部38の上流に配置される調整弁31は二つの調整弁31A、31Bから構成されている。図示されるように、軸線A1、B1が吸気ポート11の中心と副流路形成部38の中心とを通るように延びている。そして、調整弁31Aは軸線A1周りに回動できると共に、調整弁31Bは軸線B1周りに回動できるようになっている。図2(c)に示されるように調整弁31A、31Bが吸気ポート11の軸線に対して垂直に回動される際には、吸気ポート11における副流路21以外の部分が閉鎖される。吸気ポート12において副流路形成部39A、39Bの上流に設けられた調整弁32A、32Bも調整弁31A、31Bと同様の構成になっている。つまり、調整弁32Aおよび調整弁32Bは吸気ポート12の中心と副流路形成部39の中心とを通るように延びている軸線A2、B2周りにそれぞれ回動でき、それにより、吸気ポート12における副流路22以外の部分を閉鎖することができる。従って、図2(a)を参照して説明した場合と同様に、図2(c)の場合においても、吸気弁3のリフト量が比較的小さいとき、例えば所定の値よりも小さいときに調整弁31A、31Bおよび調整弁32A、32Bを閉鎖して副流路21、22にのみ空気を流すことにより、気筒8内にタンブルTを形成することが可能となる。
Further, in FIG. 2C, the regulating
図5は本発明の参考例における吸気装置を説明するための略斜視図である。図5においては、副流路形成部38、39の代わりに、吸気ポート11の中心軸線Xで互いに垂直に交差する二つの仕切部材95、96を含んでいる。これら仕切部材95、96は後述する図6などに示されるように略「+字」形状の断面を有している。また、図5においては、調整弁31、32の代わりに、約90°の扇形形状の調整弁41〜44が仕切部材95、96の上流に配置されている。図示されるように、上下二つの調整弁41、43が、鉛直方向を向いた仕切部材95に隣接した鉛直方向軸線C1周りに回動でき、他の上下二つの調整弁42、44が、鉛直方向軸線C1に隣接した鉛直方向軸線D1周りに回動できるようになっている。さらに、これら調整弁41〜44は仕切部材95、96によって吸気ポート11内に形成された四つの流路71〜74のそれぞれを開閉できるようになっている。第一の吸気ポート11内に形成される四つの流路は上方左側から時計回りに流路71、流路72、流路73、流路74とし、これら流路のそれぞれに対応する調整弁を上方左側から時計回りに調整弁41、調整弁42、調整弁43、調整弁44とする。なお、調整弁が回動する軸線C1、D1は水平方向を向いていてもよく、この場合には例えば調整弁41、42が軸線C1周りに回動すると共に、調整弁43、44が軸線D1周りに回動する。
FIG. 5 is a schematic perspective view for explaining an intake device according to a reference example of the present invention. In FIG. 5, instead of the auxiliary flow
図6(a)から図6(c)はタンブルを発生させる場合を想定した図2と同様の断面図である。これら図面に示されるように、吸気ポート11に対して平行に配置された他の吸気ポート12にも同様な仕切部材95、96が配置されている。第二の吸気ポート12内に形成される四つの流路は上方左側から時計回りに流路81、流路82、流路83、流路84とし、これら流路のそれぞれに対応する調整弁を上方左側から時計回りに調整弁51、調整弁52、調整弁53、調整弁54とする。
FIG. 6A to FIG. 6C are cross-sectional views similar to FIG. 2 assuming a case where tumble is generated. As shown in these drawings,
図6(a)に示される参考例においては吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート11の上方側の調整弁41、42を閉鎖すると共に、吸気ポート12の上方側の調整弁51、52を閉鎖する。つまり、吸気ポート11、12全体の断面において下方側が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート11内の下側の通路73、74および吸気ポート12内の下側の通路83、84のみを通過するようになる。
In the reference example shown in FIG. 6A, when the lift amount of the
また、図6(b)に示される参考例においては、吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート11の上方側の調整弁41、42と吸気ポート12側に位置する下方側の調整弁44とを閉鎖すると共に、吸気ポート12の上方側の調整弁51、52と吸気ポート11側に位置する下方側の調整弁53とを閉鎖する。つまり、吸気ポート11、12全体の断面において下方側でかつ外側が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート11内の下側の通路73および吸気ポート12内の下側の通路84のみを通過するようになる。
Further, in the reference example shown in FIG. 6B, when the lift amount of the
さらに、図6(c)に示される参考例においては、吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート11の上方側の調整弁41、42と吸気ポート12とは反対側に位置する下方側の調整弁43とを閉鎖すると共に、吸気ポート12の上方側の調整弁51、52と吸気ポート11とは反対側に位置する下方側の調整弁54とを閉鎖する。つまり、吸気ポート11、12全体の断面において下方側でかつ内側が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート11内の下側の通路74および吸気ポート12内の下側の通路83のみを通過するようになる。
Further, in the reference example shown in FIG. 6C, when the lift amount of the
これら図6(a)および図6(b)の場合においては、吸気弁3のリフト量が比較的小さいときに、空気を吸気ポート11、12全体の断面において下方側にのみ流すことにより、前述したように気筒8内にタンブルTを形成することが可能となる。そして、図6(c)の場合のように吸気弁3のリフト量が比較的小さいときに、空気を吸気ポート11、12全体の断面において下方側でかつ中央付近にのみ流すことにより、吸気弁の周縁横側から気筒内に流入する空気量が減少するので、図6(a)および図6(b)の場合よりもタンブル強度の高いタンブルTを気筒8内に形成することが可能となる。
In the cases of FIGS. 6A and 6B, when the lift amount of the
図7(a)から図7(c)はスワール(横渦)を発生させる場合を想定した図2と同様の断面図である。図7(a)に示される参考例においては吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート11の全ての調整弁41〜44を閉鎖すると共に、吸気ポート12の左側の調整弁51、53を閉鎖する。つまり、吸気ポート11、12全体の断面において最も右側に在る部分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート12内の右側の通路82、84のみを通過するようになる。
FIGS. 7A to 7C are cross-sectional views similar to FIG. 2 assuming a case where a swirl (lateral vortex) is generated. In the reference example shown in FIG. 7A, when the lift amount of the
また、図7(b)に示される参考例においては吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート11の全ての調整弁41〜44を閉鎖すると共に、吸気ポート12の全ての調整弁51〜54を開放する。つまり、吸気ポート11、12全体の断面において右半分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート12内の四つの通路81〜84のみを通過するようになる。
In the reference example shown in FIG. 7B, when the lift amount of the
さらに、図7(c)に示される参考例においては吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート11の調整弁41、43を閉鎖すると共に、吸気ポート12の全ての調整弁51〜54を開放する。つまり、吸気ポート11、12全体の断面において右側に在る大部分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート11内の二つの流路72、74および吸気ポート12内の四つの通路81〜84を通過するようになる。
Further, in the reference example shown in FIG. 7C, when the lift amount of the
図7(a)から図7(c)に示した参考例においては、吸気ポート11、12全体の断面において右側に在る部分が開放した状態になっており、空気は開放した流路のみを通過する。これにより、吸気ポートから気筒8内に流入した空気は気筒8の内壁に沿って周方向に(上方からみて右回りに)旋回するようになり、気筒8内に右回りのスワール(図示しない)が形成される。同様に、上方からみて左回りのスワールを気筒8内に形成することを望む場合には、図7(a)から図7(c)に示される吸気ポート11と吸気ポート12との位置が入れ替わるように、調整弁41〜44および調整弁51〜54を開閉することで足りる。
In the reference examples shown in FIGS. 7 (a) to 7 (c), the portion on the right side of the entire cross section of the
図8(a)から図8(c)はタンブルおよびスワールを発生させる場合を想定した図2と同様の断面図である。図8(a)に示される参考例においては吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート11の全ての調整弁41〜44を閉鎖すると共に、吸気ポート12の上側の調整弁51、52を閉鎖する。つまり、吸気ポート11、12全体の断面において右側でかつ下方側に在る部分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート12内の下側の通路83、84のみを通過するようになる。
FIG. 8A to FIG. 8C are cross-sectional views similar to FIG. 2 assuming a case where tumble and swirl are generated. In the reference example shown in FIG. 8 (a), when the lift amount of the
また、図8(b)に示される参考例においては吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート11の全ての調整弁41〜44を閉鎖すると共に、吸気ポート12の右下以外の調整弁51〜53を閉鎖する。つまり、吸気ポート11、12全体の断面において右側でかつ下方側に在る部分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート12内の右下側の通路84のみを通過するようになる。
Further, in the reference example shown in FIG. 8B, when the lift amount of the
さらに、図8(c)に示される参考例においては吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合に吸気ポート11の全ての調整弁41〜44を閉鎖すると共に、吸気ポート12の左下以外の調整弁51、52、54を閉鎖する。つまり、吸気ポート11、12全体の断面において右側でかつ下方側に在る部分が開放した状態になり、それにより、空気は吸気ポート12内の左下側の通路83のみを通過するようになる。
Further, in the reference example shown in FIG. 8C, when the lift amount of the
図8(a)から図8(c)に示した参考例においては、吸気ポート11、12全体の断面において右側でかつ下方側に在る部分が開放した状態になっており、空気は開放した流路のみを通過する。これにより、図6(a)から図6(c)を参照して説明したのと同様な理由によりタンブルが形成されると共に、図7(a)から図7(c)を参照して説明したのと同様な理由により気筒8内に右回りのスワール(図示しない)が形成される。また、タンブルを形成すると共に上方からみて左回りのスワールを形成することを望む場合には、図8(a)から図8(c)に示される吸気ポート11と吸気ポート12との位置が入れ替わるように、調整弁41〜44および調整弁51〜54を開閉制御することで足りる。
In the reference example shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c), the portion on the right side and the lower side is open in the cross section of the
前述した参考例においては内燃機関の吸気装置が二つの吸気ポート11、12を含んでいる場合について説明したが、吸気装置の吸気ポートの数は一つであってもよく、また三つ以上であってもよい。図9(a)および図9(b)は、本発明の他の実施形態に基づく吸気装置を説明するためのそれぞれ図2(b)および図2(c)と同様の断面図である。図9(a)においては、単一の吸気ポート11内に配置される副流路形成部38は鉛直面に対して所定の角度、例えば約45°の角度をなして下方に延びる二つの板状部材38A、38Bから構成されている。そして、板状部材38A、38Bの間の副流路21が、吸気ポート11全体の断面において中心付近でかつ下方側に配置される。当然のことながら、板状部材38A、38Bは必ずしも左右対称に配置される必要はなく、また、これら板状部材38A、38Bの交点が吸気ポート11の中心からずれていてもよい。さらに、図2(b)の場合と同様な調整弁31A、31Bが鉛直方向軸線A1、B1周りに回動可能なように板状部材38A、38Bの上流に設けられている。このような単一の吸気ポート11を備えた吸気装置においても、吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合に、調整弁31A、31Bを閉鎖して空気を吸気ポート11内の下方側でかつ中心付近に形成された副流路21のみに流すことにより、前述したように気筒8内にタンブルTを形成することが可能となる。
In the reference example described above, the case where the intake device of the internal combustion engine includes two
また、図9(b)に示されるように、吸気ポート11に対して平行に延びるよう配置された副流路形成部としての管状部材38が単一の吸気ポート11内に配置されていてもよい。図9(b)から分かるように、管状部材38は吸気ポート11の断面において中心付近でかつ下方側に配置されている。さらに、図2(c)の場合と同様な調整弁31A、31Bが鉛直方向軸線A1、B1周りに回動可能なように管状部材38の上流に設けられている。このような単一の吸気ポート11を備えた吸気装置においても、吸気弁3のリフト量が比較的小さい場合に、調整弁31A、31Bを閉鎖して空気を吸気ポート11内の下方側でかつ中心付近に形成された副流路21のみに流すことにより、前述したように気筒8内にタンブルTを形成することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 9 (b), even if the
さらに、本発明のさらに別の実施形態においては、内燃機関の吸気装置が二つよりも多くの吸気ポートを含んでいてもよい。図9(c)は本発明のさらに別の参考例に基づく吸気装置を説明するための図6と同様の断面図である。図9(c)に示される参考例においては、内燃機関の吸気装置が三つの吸気ポート、つまり互いに平行に近接配置された第一の吸気ポート11、第二の吸気ポート12および第三の吸気ポート13を含んでいる。そして、図9(c)に示されるように、これら吸気ポート11、12、13内には図5および図6等を参照して説明したのと同一の仕切部材95、96および調整弁が設けられている。なお、第三の吸気ポート13内に形成される四つの流路は上方左側から時計回りに流路91、流路92、流路93、流路94とし、これら流路のそれぞれに対応する調整弁を上方左側から時計回りに調整弁61、調整弁62、調整弁63、調整弁64とする。
Furthermore, in yet another embodiment of the present invention, the intake device of the internal combustion engine may include more than two intake ports. FIG. 9C is a cross-sectional view similar to FIG. 6 for describing an intake device according to still another reference example of the present invention. In the reference example shown in FIG. 9C, the intake device of the internal combustion engine has three intake ports, that is, a
図9(c)において吸気弁3のリフト量が比較的小さいときに、例えば第一の吸気ポート11の上側の調整弁41、42と左下の調整弁43を閉鎖し、第二の吸気ポート12の上側の調整弁51、52を閉鎖すると共に、第三の吸気ポート13の上側の調整弁61、62と右下の調整弁64を閉鎖する。この場合、図示されるように第一の吸気ポート11内の右下の流路74と第二の吸気ポート12の下側の流路83、84と第三の吸気ポート13の左下の流路93のみに空気が流れるようになる。つまり、空気は第一、第二および第三の吸気ポート11、12、13全体の断面において中央付近でかつ下方側を流れることとなり、これにより、前述したように気筒8内にタンブルTを形成することができる。図6(a)、図6(b)および図6(c)を参照して分かるように、タンブルTを形成するために図9(c)とは異なるように各吸気ポートの調整弁を開閉するようにしてもよい。
In FIG. 9C, when the lift amount of the
また、図9(c)は吸気弁3のリフト量が比較的小さいときに気筒8内にタンブルを形成する場合を想定しているが、図7(a)、図7(b)および図7(c)に示される場合に準ずるように第一、第二および第三の吸気ポート11、12、13の調整弁を開閉して、第一、第二および第三の吸気ポート11、12、13全体の横断面における中心面に対して片方側の開口面積を大きくすれば、気筒8内にスワールを形成することもできる。また図8(a)、図8(b)および図8(c)に示される場合に準ずるように第一、第二および第三の吸気ポート11、12、13の調整弁を開閉して、第一、第二および第三の吸気ポート11、12、13全体の横断面における中心面に対して片方側でかつ下側の開口面積を大きくすれば、気筒8内にタンブルおよびスワールの両方を形成することも可能である。さらに、前述した実施形態のうちのいくつかを適宜組み合わせることは本発明の範囲に含まれる。
FIG. 9C assumes a case where a tumble is formed in the
2…排気ポート
3…吸気弁
11、12、13…吸気ポート
21、22…副流路
31、32…調整弁
38、39…副流路形成手段
41、42、43、44…調整弁
51、52、53、54…調整弁
61、62、63、64…調整弁
71、72、73、74…流路
81、82、83、84…流路
91、92、93、94…流路
95、96…仕切部材
2 ...
Claims (7)
該吸気ポートを開閉する吸気弁を昇降させてそのリフト量を調整する可動弁機構部と、
前記吸気ポート内において該吸気ポートに対して平行に延びる副流路を形成する副流路形成手段と、
前記副流路の上流に設けられていて前記副流路に空気を流すよう開閉する吸気調整弁とを具備し、
前記副流路は前記少なくとも一つの吸気ポート全体の横断面において該横断面の下方側に形成されており、前記可動弁機構部により調整される前記吸気弁の最大リフト量が所定の値よりも小さい場合には前記吸気調整弁によって前記副流路にのみ空気を流すようにした吸気装置。 At least one intake port opening into the combustion chamber of the internal combustion engine;
A movable valve mechanism that raises and lowers the intake valve that opens and closes the intake port to adjust the lift amount ;
A sub flow path forming means for forming a sub flow path extending parallel to the intake port in the intake port;
An intake adjustment valve that is provided upstream of the sub-flow path and opens and closes to flow air through the sub-flow path;
The sub-flow path is formed on the lower side of the transverse section in the transverse section of the entire at least one intake port, and the maximum lift amount of the intake valve adjusted by the movable valve mechanism is less than a predetermined value. An air intake device in which air is allowed to flow only through the sub-flow path by the air intake adjustment valve when the air flow is small.
前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポート内部を仕切る第一の仕切手段であり、
前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポート内部を仕切る第二の仕切手段であり、
前記第一の仕切手段および前記第二の仕切手段のそれぞれは、前記第一の吸気ポートと前記第二の吸気ポートとの間の中心面から下方に傾斜するように配置されている請求項1または2に記載の吸気装置。 The intake ports are first and second intake ports parallel to each other;
The sub-flow passage forming means in the first intake port is a first partition means for partitioning the inside of the first intake port,
The secondary flow path forming means in the second intake port is a second partition means for partitioning the inside of the second intake port,
2. Each of the first partitioning means and the second partitioning means is disposed so as to incline downward from a center plane between the first intake port and the second intake port. Or the intake device of 2.
前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポートに対して平行な前記第一の吸気ポート内の軸線から前記第一の吸気ポートの内壁まで互いに所定の角度をなすようそれぞれ延びる二つの板状体であり、第一の副流路が前記所定の角度をなすこれら板状体の間に形成されており、
前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポートに対して平行な前記第二の吸気ポート内の軸線から前記第二の吸気ポートの内壁まで互いに所定の角度をなすようそれぞれ延びる二つの板状体であり、第二の副流路が前記所定の角度をなすこれら板状体の間に形成されており、
前記第一の副流路は前記第一の吸気ポート内において前記第二の吸気ポート側で且つ下方に配置されており、前記第二の副流路は前記第二の吸気ポート内において前記第一の吸気ポート側で且つ下方側に配置されている請求項1または2に記載の吸気装置。 The intake ports are first and second intake ports parallel to each other;
The sub-flow passage forming means in the first intake port forms a predetermined angle from the axis in the first intake port parallel to the first intake port to the inner wall of the first intake port. Two plate-like bodies each extending so that the first sub-channel is formed between the plate-like bodies forming the predetermined angle,
The sub-flow passage forming means in the second intake port forms a predetermined angle from the axis in the second intake port parallel to the second intake port to the inner wall of the second intake port. Two plate-like bodies each extending so that the second sub-flow channel is formed between these plate-like bodies forming the predetermined angle,
The first sub-flow path is disposed on the second intake port side and below in the first intake port, and the second sub-flow path is in the second intake port. The intake device according to claim 1, wherein the intake device is disposed on one intake port side and on a lower side.
前記第一の吸気ポート内の副流路形成手段は該第一の吸気ポート内において前記第二の吸気ポート側で且つ下方側に配置された第一の管状部材であり、前記第二の吸気ポート内の副流路形成手段は該第二の吸気ポート内において前記第一の吸気ポート側で且つ下方側に配置された第二の管状部材である請求項1または2に記載の吸気装置。 The intake ports are first and second intake ports parallel to each other;
The sub-flow passage forming means in the first intake port is a first tubular member disposed on the second intake port side and on the lower side in the first intake port, and the second intake port 3. The intake device according to claim 1, wherein the sub-flow passage forming means in the port is a second tubular member disposed on the first intake port side and on the lower side in the second intake port.
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