JP4356329B2 - 内燃機関の吸気ポート - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の吸気ポートに関する。
【0002】
【従来の技術】
燃焼室内に燃料噴射弁から燃料を直接噴射する直噴式の内燃機関では、燃焼室内における燃料と空気との混合度合いを高めるために、燃焼室内に流入した空気が燃焼室内において旋回するように、空気を燃焼室内に流入させることが公知である。こうしたタイプの内燃機関が特許文献1に開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平8−42390号公報
【特許文献2】
特開平11−36876号公報
【特許文献3】
国際特許公開番号第WO01/57376A1
【0004】
ところで、上述した直噴式の内燃機関では、燃焼室内において空気が単位機関回転数当たりに旋回する回数(以下、吸気旋回比と称す)が多いほど、燃焼室内における燃料と空気との混合度合いが高くなる。そこで、特許文献1では、吸気旋回比をできるだけ大きくするために、内燃機関の吸気ポートを画成する壁面に、当該吸気ポート内を流れる空気流に対して垂直な方向、すなわち、吸気ポート内を流れる空気流に対して横方向へ延びるエッジが設けられている。特許文献1によれば、このエッジによって空気は特定の領域に集中せしめられてから燃焼室内に流入するので、吸気旋回比が大きくなると説明されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上述した直噴式の内燃機関に対しては、吸気旋回比をできるだけ大きくするという要請があるが、一般的に、上述したようにして、空気を特定の領域に集中せしめることによって吸気旋回比を大きくすると、燃焼室近傍において吸気ポートの一部空間が空気が流れる空間として利用されなくなり、このように吸気ポートの一部空間が利用されなくなる分だけ、燃焼室内に吸入される空気の総量が少なくなってしまう。すなわち、吸気旋回比を大きくすることと燃焼室内に吸入される空気の総量を多くすることとは、一般的に、相反する事項である。
【0006】
本発明の目的は、内燃機関の燃焼室内に吸入される空気の総量を多く維持しつつ燃焼室内に吸入される空気の燃焼室内における旋回比をできるだけ大きくすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、1番目の発明では、内燃機関の燃焼室に空気を送り込むために該燃焼室に連通せしめられた吸気通路を有する内燃機関の吸気ポートにおいて、前記吸気通路が一定の方向へと湾曲しつつ燃焼室に連通されており、吸気通路を画成する壁面のうち該吸気通路の湾曲中心に近い側の壁面に該吸気通路内における空気の流れに沿って延びる溝が設けられ、該溝を画成する壁面のうち一方の側の側壁面と吸気通路を画成する壁面のうち該側壁面に隣接する壁面とによって吸気通路内における空気の流れに沿って延び且つ吸気通路内部に向かって尖っている長手エッジが形成され、吸気通路を画成する壁面のうち該吸気通路の湾曲中心に近い側の壁面に該吸気通路内における空気の流れに対して横方向へ延びる屈折部が吸気通路と燃焼室との接続ラインに近接して設けられており、該屈折部は該屈折部を境として隣接した2つの壁面によって形成される角を有して該接続ラインより吸気通路側に位置し、該屈折部は、燃焼室側の上記溝の境界によって形成されて、上記吸気通路の内周壁面の四分の一以上で二分の一以下の長さに亘って延在し、上記溝を画成する壁面のうち底壁面が平坦である。
2番目の発明では、1番目の発明において、上記溝を画成する壁面のうち両側の側壁面と、吸気通路を画成する壁面のうちこれら側壁面に隣接する壁面とによって、吸気通路内における空気の流れに沿って延び且つ吸気通路内部に向かって尖っている2つの長手エッジが形成されており、燃焼室に近い側におけるこれら長手エッジ間の距離が燃焼室から遠い側におけるこれら長手エッジ間の距離よりも長い。
3番目の発明では、1または2番目の発明のいずれか1つにおいて、上記吸気通路を画成する壁面のうち該吸気通路の湾曲中心から遠い側の壁面の少なくとも一部が平坦である。
4番目の発明では、内燃機関の燃焼室内に空気を送り込むための吸気通路を有する吸気ポートにおいて、上記吸気通路の長手軸線が吸気弁が開弁したときに開く燃焼室の吸入口の一部領域に向かって延び、吸気通路を画成する壁面のうち上記吸気通路の長手軸線に沿って見たときに上記吸入口の一部領域に向かう壁面とは異なる側の壁面に吸気通路内における空気の流れに沿って延びる溝が設けられ、該溝を画成する壁面のうち一方の側の側壁面と吸気通路を画成する壁面のうち該側壁面に隣接する壁面とによって吸気通路内における空気の流れに沿って延び且つ吸気通路内部に向かって尖っている長手エッジが形成され、上記吸気通路を画成する壁面のうち該長手エッジが設けられている側の壁面に該吸気通路内における空気の流れに対して横方向へ延びる屈折部が吸気通路と燃焼室との接続ラインに近接して設けられており、該屈折部は該屈折部を境として隣接した2つの壁面によって形成される角を有して該接続ラインより吸気通路側に位置し、該屈折部は、燃焼室側の上記溝の境界によって形成されて、上記吸気通路の内周壁面の四分の一以上で二分の一以下の長さに亘って延在し、上記溝を画成する壁面のうち底壁面が平坦である。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図1において、1は内燃機関の燃焼室であり、2は吸気ポートであり、3は吸気弁である。以下の説明において、内燃機関は圧縮点火式の内燃機関である。この内燃機関では、燃焼室1に燃料噴射弁(図示せず)から直接燃料が噴射される。なお、燃料噴射弁から燃焼室に燃料が直接噴射される直噴式の内燃機関であって、火花点火式の内燃機関にも本発明は適用可能である。
【0009】
吸気ポート2は吸気通路4を有する。吸気通路4は燃焼室1に連通せしめられている。図示した実施形態では、吸気通路4と燃焼室1との間には、吸気弁3が着座するためのバルブシートリング5が配置されているが、本実施形態の説明において、吸気ポート2の吸気通路4にはバルブシートリング5の開口6が含まれるものとする。
【0010】
吸気通路4は、燃焼室1近傍までは比較的真っ直ぐに延び、燃焼室1近傍において一定の方向へと湾曲しつつ燃焼室1に達する。詳細には、吸気通路4を画成する壁面のうち、この吸気通路4の湾曲中心に近い側の壁面4lは、燃焼室1近傍まで比較的真っ直ぐに延び、この燃焼室1近傍にて湾曲する。一方、吸気通路4の湾曲中心から遠い側の壁面4uも、燃焼室1近傍まで比較的真っ直ぐに延びてはいるが、燃焼室1に対して壁面4lよりも遠い場所から湾曲し始める。
【0011】
別の云い方をすれば、吸気通路4は、燃焼室1に向かって比較的真っ直ぐ延び、燃焼室1近傍において折れ曲がるように比較的急激に湾曲して、燃焼室1に連通している。さらに別の云い方をすれば、吸気通路4は、一定の方向へと湾曲しつつ燃焼室に連通している。さらに別の云い方をすれば、吸気通路4の長手軸線Lが吸気弁3が開弁したときに開く燃焼室1の吸気口1aの一部領域Rに向かって延びる。なお、図1において、10は吸気弁3のステム3aを案内するためのステムガイド座である。
【0012】
吸気通路4の湾曲中心に近い側の壁面4l、すなわち、比較的真っ直ぐに延びる壁面4l、別の云い方をすれば、吸気通路4の長手軸線Lに沿って見たときに燃焼室1の吸入口1aの一部領域Rに向かう壁面とは異なる側の壁面4lに、溝6が設けられている。図1の矢印Aから見た図である図2に示されているように、溝6は、吸気通路4内における空気の流れに沿って延びる。また、図2の線III −III から見た断面図である図3に示されているように、溝6を画成する壁面のうち、一方の側の側壁面6aと、吸気通路4を画成する壁面のうち、上述した一方の側の側壁面6aに隣接する壁面とによって、長手エッジ7aが形成されている。一方、溝6を画成する壁面のうち、上述した一方の側の側壁面6aとは反対側に位置する他方の側壁面6bと、吸気通路4を画成する壁面のうち、この他方の側壁面6bに隣接する壁面とによって、長手エッジ7bが形成されている。
【0013】
これら長手エッジ7a、7bは、吸気通路4内部に向かって尖っている。云い換えれば、これら長手エッジ7a、7bの先端は丸みを帯びておらず、角張っている。さらに、溝6を画成する壁面のうち底壁面6cは平坦な壁面である。
【0014】
また、図2に示されているように、燃焼室1に近い側における長手エッジ7a、7b間の距離は、燃焼室1から遠い側における長手エッジ7a、7b間の距離よりも長い。詳細には、長手エッジ7a、7b間の距離は、燃焼室1に近づくほど徐々に長くなる。すなわち、溝6の幅は、燃焼室1に近づくほど徐々に広くなる。したがって、溝6は、図2で見ると、概ね三角形の形状をしている。また、図1に示されているように、燃焼室1に近い側における溝6の深さは、燃焼室1から遠い側における溝6の深さよりも深い。詳細には、溝6の深さは燃焼室1に近づくほど徐々に深くなる。
【0015】
また、本実施形態では、吸気通路4と燃焼室1とが接続されているライン12よりも吸気通路4側であってこのライン12に近接したところで、吸気通路4を画成する壁面が該吸気通路4の湾曲方向に沿って折れ曲がって屈折しており、これにより、屈折部11が形成されている。本実施形態では、屈折部11は燃焼室1側の溝6の境界によって形成されている。また、屈折部11は吸気通路4内を流れる空気の流れに対して横方向へ横断するように延びる。屈折部11を境として隣接した2つの壁面は、吸気通路4内を流れる空気が衝突するような面を形成していない。
【0016】
屈折部11は、吸気通路4の内周壁面の四分の一以上で二分の一以下の長さに亘って延在している。また、屈折部11を境として隣接した2つの壁面によって形成される角は、ほとんど丸みを帯びておらず、角張って尖っている(もちろん、こうした形状の屈折部の後述する作用と同様の作用があるのであれば、多少、丸みを帯びていてもよい)。以下の説明では、屈折部を横断エッジと称する。なお、図示した横断エッジ11は、略直線的な形状であるが、例えば、吸気通路4の内周壁面の中心軸線を中心とした円弧状の形状であってもよい。
【0017】
また、図1、および、図1の矢印Bから見た図である図4、および、図4の線V−Vから見た図である図5に示されているように、吸気通路4を画成する壁面のうち、この吸気通路4の湾曲中心から遠い側の壁面の一部は、平坦な壁面8とされている。ここで、平坦な壁面8が占める領域は、燃焼室1に吸入される空気の流れ特性を考慮して、任意に決定される。本実施形態では、平坦な壁面8が占める領域は、ステムガイド座10からバルブステムガイド5に至る楕円形の領域である。
【0018】
また、本実施形態の吸気ポートの形状を理解しやすいように、図6〜図8に本実施形態の吸気ポートを形成するために使用される中子の一例を示した。図6は図1に対応する側から中子を見た図であり、図7は図6の矢印Cから見た中子を示した図であり、図8は図6の矢印Dから見た中子を示した図である。図6〜図8において、中子の部分4’によって吸気通路4が形成され、部分6’によって溝6が形成され、部分8’によって後述する平坦壁面8が形成され、部分10’によってステムガイド座10が形成され、部分11’によって横断エッジ11が形成される。
【0019】
次に、本実施形態の吸気ポートの作用について説明する。長手エッジ7a、7bは溝6内およびその周辺の空気流に小さな乱れを生じさせるので、これに伴って溝6内およびその周辺の圧力が低下し、空気を引き込む力(引込力)が生じる。この引込力により、吸気通路4内を流れる空気は溝6の方に引き寄せられるので、溝6周辺を流れる空気の流量が増大し、全体として、吸気通路4内を流れる空気の流量、すなわち、燃焼室1に流入する空気の流量が増大する。
【0020】
また、図9(A)に示されているように、従来の吸気ポートの吸気通路4内を空気が流れているときには、吸気通路4の壁面に沿って空気が流れずに淀んでいる層(以下、淀み層と称す)Lが形成されている。このように、吸気通路4内に淀み層Lが形成されていると、実質的に空気が流れることができる吸気通路4の流面積が狭くなる。したがって、この場合、燃焼室1に流入する空気の流量が少なくなる。ところが、本実施形態の吸気ポートのように、吸気通路4の壁面に長手エッジ7a、7bが存在すると、図9(B)に示されているように、これら長手エッジ7a、7bによって淀み層Lが崩されるので、実質的に空気が流れることができる吸気通路4の流面積が広くなる。したがって、これによっても、燃焼室1に流入する空気の流量が増大する。
【0021】
さらに、図10に示されているように、従来の吸気ポートでは、吸気通路4の湾曲外方壁面のうち、最も大きく湾曲している壁面(以下、最大湾曲壁面と称す)近傍の領域、すなわち、図10の領域Zに空気が淀んだ部分が形成される。この空気の淀みは、空気の流れを阻害してしまう。これに対して、図11に示されているように、本実施形態の吸気ポート2では、吸気通路4の最大湾曲壁面8が平坦な壁面であるので、最大湾曲壁面8近傍に空気が淀んだ部分は形成されず、最大湾曲壁面8近傍の空気の流れが阻害されることはほとんどない。したがって、これによっても、燃焼室1に流入する空気の流量が増大する。
【0022】
このように、本実施形態によれば、長手エッジ7a、7bおよび平坦な壁面8の作用によって、燃焼室1に流入する空気の流量が増大せしめられる。
【0023】
また、図12(A)に示したように、吸気通路Iが一定の方向へと丸みを帯びて湾曲している場合、全体として見れば、空気は、一部の領域に集中した形で燃焼室内に流入するので、燃焼室1を画成するシリンダヘッド壁面に沿って流れ、そして、燃焼室1を画成するシリンダ壁面に沿ってピストンに向かって流れ、そして、ピストン上壁面に沿って流れ、そして、シリンダ壁面に沿ってシリンダベッド壁面に向かって流れるといういわゆるタンブル流でもって燃焼室1内で旋回する。ところが、図12(A)に示した例では、吸気通路Iを画成する壁面のうち、吸気通路Iの湾曲中心に近い側の壁面(以下、湾曲内方壁面とも称す)Wiに沿って流れて燃焼室内に流入する空気があり、この空気流は、タンブル流を打ち消す方向から燃焼室内に流入する。したがって、図12(A)に示した例では、単位機関回転数当たりに空気が旋回する回数(以下、吸気旋回比とも称す)は少ない。
【0024】
これに対し、図12(B)に示したように、吸気通路I内の空気流に対して横方向に延びる横断エッジEが湾曲内方壁面Wiに形成されていると、空気は、横断エッジEのところで湾曲内方壁面Wiから剥離し、結果として、吸気通路Iの壁面のうち、吸気通路Iの湾曲中心から遠い側の壁面(以下、湾曲外方壁面とも称す)Woに向かう。図12(B)に示した例は、本実施形態であるので、本実施形態によれば、空気が燃焼室1に流入するときには局所的に集中した形で流入するので、空気がいわゆるタンブル流でもって燃焼室1内で旋回し、吸気旋回比も大きい。
【0025】
もちろん、本実施形態では、吸気通路4は全体として一定の方向へ湾曲しつつ燃焼室1に達するので、これによってもやはり、空気が燃焼室1に流入するときに局所的にさらに集中した形で流入するようになるので、吸気旋回比がさらに大きくなる。
【0026】
また、本実施形態では、吸気通路4の湾曲内方壁面に設けられた溝6の底壁面が平坦な壁面であるので、吸気通路4の湾曲内方壁面に沿って流れる空気流がそこから剥離しやすく、結果として、吸気通路4の湾曲外方壁面に向かう。これによってもやはり、空気が燃焼室1に流入するときに局所的にさらに集中した形で流入するようになるので、吸気旋回比がさらに大きくなる。
【0027】
さらに、図10に示されているように、従来の吸気ポートでは、吸気通路4の湾曲外方壁面のうち、最も大きく湾曲している壁面(以下、最大湾曲壁面と称す)近傍の領域、すなわち、図10の領域Zに負圧が生じる。このように負圧が生じていると、吸気通路4の湾曲外方壁面に沿って流れる空気の流れの方向が乱され、空気は複数の方向から燃焼室1に流れ込むこととなる。これに対して、図11に示されているように、本実施形態の吸気ポート2によれば、吸気通路4の最大湾曲壁面8が平坦な壁面であるので、最大湾曲壁面8近傍に負圧が生じることはなく、あるいは、負圧が生じたとしてもその負圧は極めて小さく、吸気通路4の湾曲外方壁面に沿って流れる空気は、分散されずに燃焼室1の壁面に沿った1つの方向から特定の領域に集中したまま燃焼室1に流れ込む。これによってもやはり、空気が燃焼室1に流入するときに局所的にさらに集中した形で流入するようになるので、吸気旋回比がさらに大きくなる。
【0028】
このように、本実施形態によれば、横断エッジ11、溝6を画成する平坦な底壁面6c、および、吸気通路4の平坦な壁面8の作用によって、空気がタンブル流でもって燃焼室1内で旋回せしめられ、且つ、吸気旋回比も増大せしめられる。まとめると、本実施形態によれば、燃焼室1内に吸入される空気の総量を多い状態に維持しつつ吸気旋回比を大きくすることができる。
【0029】
一般的に、燃料を燃焼室内に直接噴射するタイプの内燃機関では、燃焼室内に噴射された燃料は燃焼室内に吸入された空気と均一に混合されづらく、このため、燃料の燃焼が不十分となることが多い。ところが、上述したように、本実施形態によれば、燃焼室に吸入せしめられた空気が燃焼室内において旋回するので、燃料が空気中に分散しやすく、そして、本実施形態によれば、吸気旋回比が大きいので、燃料が空気中により均一に混合され燃料が空気中により均一に混合され、燃料が良好に燃焼する。そして、これに加えて、本実施形態では、燃焼室1内に吸入される空気の量も増大せしめられている。したがって、本実施形態によれば、内燃機関が最大限に出力可能な出力が増大する。
【0030】
また、内燃機関から排出された排気ガスを再び燃焼室に導入するようになっているタイプの内燃機関が公知である。このタイプの内燃機関では、排気ガスを燃焼室に導入し、排気ガス中の不活性ガスの作用によって、燃焼室での燃料の燃焼温度を低下させ、斯くして、内燃機関にて生成される窒素酸化物(NOx)の量を少なくするようにしている。また、このタイプの内燃機関では、燃焼室に導入する排気ガスの量が多いほど、内燃機関にて生成されるNOxの量は少なくなるが、その一方で、燃焼室に導入された排気ガスによって燃焼室における燃料の燃焼が阻害されてしまう。
【0031】
ところが、このタイプの内燃機関に本発明を適用すれば、燃焼室に導入される排気ガスの量が多いとしても、燃焼室での燃料の燃焼は良好に行われる。したがって、こうした内燃機関に本発明を適用することによって、燃焼室での燃料の燃焼を良好に行わせつつ、内燃機関にて生成されるNOxの量をより少なくすることができる。
【0032】
また、内燃機関に接続された排気通路内に排気ガス中の成分を浄化するための排気浄化触媒が配置されているタイプの内燃機関が公知である。一般的に、燃焼室での燃料の燃焼が良好でないと、燃焼室から排気ガスが排出され始まっても燃料が燃焼し続けており、したがって、内燃機関から排出される排気ガスの温度が高くなる。ここで、上述したタイプの内燃機関のように、排気通路に排気浄化触媒が配置されていると、この排気浄化触媒は排気ガスの熱によって熱劣化してしまう。この排気浄化触媒の熱劣化を抑制するために、上述したタイプの内燃機関では、燃料噴射弁から噴射される燃料の量を空燃比が理論空燃比となる燃料の量よりも多くし、燃焼室にて一部の燃料が燃焼しないようにし、この燃料を排気浄化触媒に供給することによって、排気浄化触媒の温度を低下させるようにすることがあり、この場合、燃費が悪化する。
【0033】
しかしながら、このタイプの内燃機関に本発明を適用すれば、燃焼室での燃料の燃焼が良好となり、燃焼室から排気ガスが排出され始まるときには、全ての燃料が燃焼してしまっているので、排気ガスの温度は低い。このため、排気浄化触媒の温度を低下させるために、燃料噴射弁から噴射される燃料の量を多くする必要がないので、燃費が悪くなることが抑制される。
【0034】
なお、上述した実施形態では、長手エッジ7a、7b間の距離は、燃焼室1に近づくほど徐々に長くなっているが、場合によっては、逆に、燃焼室1に近づくほど徐々に短くなっていてもよい。また、長手エッジ7a、7b間の距離が長い領域と短い領域とが交互に配置されていてもよい。また、上述した実施形態では、溝6の深さは燃焼室1に近づくほど徐々に深くなっているが、場合によっては、逆に、燃焼室1に近づくほど徐々に浅くなっていたり、一定の深さであったりしてもよい。また、図2で見たときの溝6の面積は任意に設定される。
【0035】
また、本発明は、吸気ポートに燃料を噴射するタイプの内燃機関にも適用可能である。この場合に本発明を適用することによっても、燃焼室内における燃料の燃焼が良好となるので、上述した実施形態から得られる効果と同様な効果が得られる。
【0036】
なお、吸気ポートに燃料を噴射するタイプの内燃機関では、図13に示されている構成の吸気ポート(いわゆるサイアミーズタイプの吸気ポート)が利用されることがあるが、この場合にも本発明を適用可能である。このタイプの吸気ポートでは、吸気通路4が2つの吸気枝通路4a、4bに分岐し、これら吸気枝通路4a、4bが同じ燃焼室に連通せしめられている。したがって、このタイプの吸気ポートによれば、燃焼室には2つの吸気枝通路4a、4bから空気(正確には燃料と空気との混合気)が流入する。
【0037】
また、本発明は、燃焼室内に燃料を直接噴射するタイプの内燃機関において、図14に示されている構成の吸気ポートが利用されている場合にも適用可能である。この場合に本発明を適用することによっても、燃焼室内における燃料の燃焼が良好となるので、上述した実施形態から得られる効果と同様な効果が得られる。
【0038】
なお、図14に示されている吸気ポートについて簡単に説明すると、この吸気ポートでは、吸気通路4が2つの吸気枝通路4a、4bに分岐しており、これら吸気枝通路4a、4bが同じ燃焼室に連通せしめられている。また、これら吸気枝通路4a、4bそれぞれには流量調整弁9a、9bが配置されている。
【0039】
図14に示されている吸気ポートでは、一方の流量調整弁9aが開弁され、他方の流量調整弁9bが閉弁せしめられることによって、空気は一方の吸気枝通路4aを介してのみ燃焼室1に流れ込むようになる。これによれば、燃焼室1に流入した空気は、いわゆるタンブル流とスワール流(燃焼室1を画成する円筒形のシリンダ壁面に沿って旋回する流れ)とでもって燃焼室1内において旋回する。
【0040】
【発明の効果】
1番目の発明によれば、長手エッジが設けられていることから燃焼室内に吸入される空気の総量が多くなる。そして、本発明によれば、吸気通路が一定の方向へと湾曲しつつ燃焼室に連通されていることから吸気通路内を流れる空気が特定の領域に集中しつつ燃焼室内に流入し、空気は燃焼室内にて旋回するが、本発明によれば、屈折部が設けられていることから吸気通路内を流れる空気が特定の領域にさらに集中しつつ燃焼室内に流入するので、空気は燃焼室内にて強力に旋回する。すなわち、空気の燃焼室内における旋回比が大きくなる。
4番目の発明によれば、長手エッジが設けられていることから燃焼室内に吸入される空気の総量が多くなる。そして、本発明によれば、吸気通路の長手軸線が吸気弁が開弁したときに開く燃焼室の吸入口の一部領域に向かって延びていることから吸気通路内を流れる空気が特定の領域に集中しつつ燃焼室内に流入し、空気は燃焼室内にて旋回するが、本発明によれば、屈折部が設けられていることから吸気通路内を流れる空気が特定の領域にさらに集中しつつ燃焼室内に流入するので、空気は燃焼室内にて強力に旋回する。すなわち、空気の燃焼室内における旋回比が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の吸気ポートを示す断面図である。
【図2】図1の矢印Aから見た図である。
【図3】図2の線III −III から見た断面図である。
【図4】図1の矢印Bから見た図である。
【図5】図4の線V−Vから見た断面図である。
【図6】本発明の実施形態の吸気ポートを形成するために用いられる中子を示す図である。
【図7】図6の矢印Cから見た図である。
【図8】図6の矢印Dから見た図である。
【図9】吸気ポート内を流れる空気流を示す図である。
【図10】従来の吸気ポート内を流れる空気流を示す図である。
【図11】本発明の実施形態の吸気ポート内を流れる空気流を示す図である。
【図12】本発明の実施形態の横断エッジの作用を説明するための図である。
【図13】サイアミーズタイプの吸気ポートを示す図である。
【図14】別のサイアミーズタイプの吸気ポートを示す図である。
【符号の説明】
1…燃焼室
2…吸気ポート
3…吸気弁
4…吸気通路
5…バルブシートリング
6…溝
7a、7b…長手エッジ
8…平坦な壁面
11…横断エッジ
12…接続ライン
Claims (4)
- 内燃機関の燃焼室に空気を送り込むために該燃焼室に連通せしめられた吸気通路を有する内燃機関の吸気ポートにおいて、前記吸気通路が一定の方向へと湾曲しつつ燃焼室に連通されており、吸気通路を画成する壁面のうち該吸気通路の湾曲中心に近い側の壁面に該吸気通路内における空気の流れに沿って延びる溝が設けられ、該溝を画成する壁面のうち一方の側の側壁面と吸気通路を画成する壁面のうち該側壁面に隣接する壁面とによって吸気通路内における空気の流れに沿って延び且つ吸気通路内部に向かって尖っている長手エッジが形成され、吸気通路を画成する壁面のうち該吸気通路の湾曲中心に近い側の壁面に該吸気通路内における空気の流れに対して横方向へ延びる屈折部が吸気通路と燃焼室との接続ラインに近接して設けられており、該屈折部は該屈折部を境として隣接した2つの壁面によって形成される角を有して該接続ラインより吸気通路側に位置し、該屈折部は、燃焼室側の上記溝の境界によって形成されて、上記吸気通路の内周壁面の四分の一以上で二分の一以下の長さに亘って延在し、上記溝を画成する壁面のうち底壁面が平坦であることを特徴とする内燃機関の吸気ポート。
- 上記溝を画成する壁面のうち両側の側壁面と、吸気通路を画成する壁面のうちこれら側壁面に隣接する壁面とによって、吸気通路内における空気の流れに沿って延び且つ吸気通路内部に向かって尖っている2つの長手エッジが形成されており、燃焼室に近い側におけるこれら長手エッジ間の距離が燃焼室から遠い側におけるこれら長手エッジ間の距離よりも長いことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気ポート。
- 上記吸気通路を画成する壁面のうち該吸気通路の湾曲中心から遠い側の壁面の少なくとも一部が平坦であることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の吸気ポート。
- 内燃機関の燃焼室内に空気を送り込むための吸気通路を有する吸気ポートにおいて、上記吸気通路の長手軸線が吸気弁が開弁したときに開く燃焼室の吸入口の一部領域に向かって延び、吸気通路を画成する壁面のうち上記吸気通路の長手軸線に沿って見たときに上記吸入口の一部領域に向かう壁面とは異なる側の壁面に吸気通路内における空気の流れに沿って延びる溝が設けられ、該溝を画成する壁面のうち一方の側の側壁面と吸気通路を画成する壁面のうち該側壁面に隣接する壁面とによって吸気通路内における空気の流れに沿って延び且つ吸気通路内部に向かって尖っている長手エッジが形成され、上記吸気通路を画成する壁面のうち該長手エッジが設けられている側の壁面に該吸気通路内における空気の流れに対して横方向へ延びる屈折部が吸気通路と燃焼室との接続ラインに近接して設けられており、該屈折部は該屈折部を境として隣接した2つの壁面によって形成される角を有して該接続ラインより吸気通路側に位置し、該屈折部は、燃焼室側の上記溝の境界によって形成されて、上記吸気通路の内周壁面の四分の一以上で二分の一以下の長さに亘って延在し、上記溝を画成する壁面のうち底壁面が平坦であることを特徴とする内燃機関の吸気ポート。
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