JP5381913B2 - Engine cylinder head structure - Google Patents

Engine cylinder head structure Download PDF

Info

Publication number
JP5381913B2
JP5381913B2 JP2010147162A JP2010147162A JP5381913B2 JP 5381913 B2 JP5381913 B2 JP 5381913B2 JP 2010147162 A JP2010147162 A JP 2010147162A JP 2010147162 A JP2010147162 A JP 2010147162A JP 5381913 B2 JP5381913 B2 JP 5381913B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
combustion chamber
port
exhaust
intake port
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010147162A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012012939A (en
Inventor
康志 中原
大二郎 石本
大輔 志茂
美紀 藤野
和博 沖野
一浩 小杉
淳 神崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2010147162A priority Critical patent/JP5381913B2/en
Publication of JP2012012939A publication Critical patent/JP2012012939A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5381913B2 publication Critical patent/JP5381913B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、吸気行程中に第1の排気弁を排気行程中の開閉に続いて再開弁させることが可能に構成されたエンジンのシリンダヘッド構造に関する技術分野に属する。   The present invention belongs to a technical field related to a cylinder head structure of an engine configured to allow a first exhaust valve to be restarted during an intake stroke following opening and closing during the exhaust stroke.

従来より、エンジンの燃焼効率を向上させる観点から、気筒内に吸気スワール流を生成させるようにしたエンジンが知られている。このような吸気スワール流を生成するために、各気筒の吸気ポートを湾曲させて、その吸気ポートの燃焼室側部分が、気筒中心軸線方向から見て、燃焼室側に向かって吸気スワール流進行方向を指向するようにしたり、例えば特許文献1に示されているように、吸気ポートの吸気スワール流進行側縁部に面取りを施したりしている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an engine in which an intake swirl flow is generated in a cylinder is known from the viewpoint of improving the combustion efficiency of the engine. In order to generate such an intake swirl flow, the intake port of each cylinder is curved, and the combustion chamber side portion of the intake port progresses toward the combustion chamber side as seen from the cylinder center axis direction. For example, as shown in Patent Document 1, a chamfer is applied to an intake swirl flow traveling side edge portion of an intake port.

また、例えば特許文献2に示されているように、燃焼改善等の目的で、吸気行程中に排気弁を排気行程中の開閉に続いて再開弁させることにより、排気通路内の既燃ガス(排気ガス)を内部EGRガスとして気筒内に導入するようにしたエンジンも知られている。   Further, for example, as shown in Patent Document 2, for the purpose of improving combustion, the burned gas (in the exhaust passage) is reopened after the exhaust valve is opened and closed during the intake stroke following the opening and closing during the exhaust stroke. An engine in which exhaust gas) is introduced into a cylinder as internal EGR gas is also known.

実開平2−139331号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-139331 特開2000−186517号公報JP 2000-186517 A

ところで、吸気行程中に排気弁を再開弁させる場合、内部EGR量が多くなり過ぎると、新気量の減少やスモークの増加等を招くことから、これを防止するために、排気弁のリフト量は、吸気弁のリフト量よりも小さく設定される。これにより、吸気行程中に気筒内に導入される既燃ガスの量が少なくなるとともに、既燃ガスの気筒導入時の流速が遅くなる。このため、再開弁させる排気弁に対応する排気ポートが、燃焼室側に向かって吸気スワール流進行方向を指向していたとしても、また、その排気ポートの吸気スワール流進行側縁部に面取りを施していたとしても、排気ポートの燃焼室側開口の周縁部におけるテーパ面と相俟って、既燃ガスは、排気ポートの燃焼室側開口から気筒内へ導入される際に、吸気スワール流進行方向だけでなく、放射状のあらゆる方向に流れ易くなる。   By the way, when the exhaust valve is restarted during the intake stroke, if the internal EGR amount increases too much, a decrease in the fresh air amount or an increase in smoke will be caused. To prevent this, the lift amount of the exhaust valve Is set smaller than the lift amount of the intake valve. As a result, the amount of burned gas introduced into the cylinder during the intake stroke is reduced, and the flow rate of burned gas when the cylinder is introduced is reduced. For this reason, even if the exhaust port corresponding to the exhaust valve to be restarted is oriented in the direction in which the intake swirl flow proceeds toward the combustion chamber, chamfering is performed on the intake swirl flow advance side edge of the exhaust port. Even if it is applied, combined with the tapered surface at the periphery of the combustion chamber side opening of the exhaust port, the burned gas is introduced into the cylinder from the combustion chamber side opening of the exhaust port. It becomes easy to flow not only in the traveling direction but also in all radial directions.

このように既燃ガスが吸気スワール流進行方向に向かって流れないと、この既燃ガスにより、吸気ポートから気筒内に導入された新気による吸気スワール流を弱める可能性が高くなる。このように吸気スワール流を弱めると、新気と既燃ガスとのミキシングが十分になされなくなり、燃焼性の悪化(スモークの増加)を招く可能性が高くなる。   Thus, if the burnt gas does not flow in the direction in which the intake swirl flow proceeds, the burnt gas increases the possibility of weakening the intake swirl flow due to fresh air introduced from the intake port into the cylinder. When the intake swirl flow is weakened in this way, mixing of fresh air and burned gas is not sufficiently performed, and there is a high possibility that deterioration of combustibility (increase in smoke) will be caused.

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸気行程中に排気弁を再開弁させる場合に、新気と既燃ガスとのミキシング性を出来る限り向上させようとすることにある。   The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to improve as much as possible the mixing of fresh air and burned gas when the exhaust valve is restarted during the intake stroke. There is in trying to let you.

上記の目的を達成するために、本発明では、気筒毎に、第1及び第2の吸気ポートの燃焼室側開口をそれぞれ開閉する第1及び第2の吸気弁と、第1及び第2の排気ポートの燃焼室側開口をそれぞれ開閉する第1及び第2の排気弁とを備え、吸気行程中に該第1の排気弁を排気行程中の開閉に続いて再開弁させることが可能に構成されたエンジンのシリンダヘッド構造を対象として、上記第1の吸気ポート及び上記第1の排気ポートの燃焼室側部分は、気筒中心軸線方向から見て、燃焼室側に向かって吸気スワール流進行方向をそれぞれ指向しており、上記第1の吸気ポート及び上記第1の排気ポートの燃焼室側開口の周縁部には、燃焼室側に向かって径が大きくなるテーパ面が形成されるように面取りがそれぞれ施され、上記第1の排気ポートにおける上記テーパ面のテーパ角が、上記第1の吸気ポートにおける上記テーパ面のテーパ角よりも小さく設定されている構成とした。   In order to achieve the above object, in the present invention, for each cylinder, first and second intake valves that open and close the combustion chamber side openings of the first and second intake ports, respectively, and first and second A first exhaust valve and a second exhaust valve for opening and closing the combustion chamber side opening of the exhaust port, respectively, and the first exhaust valve can be restarted during the intake stroke following the opening and closing during the exhaust stroke. For the engine cylinder head structure, the combustion chamber side portion of the first intake port and the first exhaust port has an intake swirl flow traveling direction toward the combustion chamber as seen from the cylinder central axis direction. And chamfered so that a tapered surface having a diameter increasing toward the combustion chamber side is formed at the peripheral edge portion of the combustion chamber side opening of the first intake port and the first exhaust port. Are applied to the first exhaust port. Taper angle of the tapered surface of the bets has a configuration that is smaller than the taper angle of the tapered surface in the first intake port.

すなわち、通常は、第1の吸気ポートから気筒内に導入される新気の量が、第1の排気ポート14からの既燃ガスの量よりも多く、また、その新気の気筒導入時の流速が既燃ガスの気筒導入時の流速よりも速いので、第1の吸気ポートにおけるテーパ面のテーパ角が比較的大きくても、燃焼室側に向かって吸気スワール流進行方向を指向する第1の吸気ポートにより、第1の吸気ポートからの新気は、基本的に、吸気スワール流進行方向に向かって流れる。一方、第1の排気ポートにおけるテーパ面のテーパ角が、第1の吸気ポートにおけるテーパ面のテーパ角と同じある場合には、第1の排気ポートが、燃焼室側に向かって吸気スワール流進行方向を指向していたとしても、上記新気よりも導入量が少なくて気筒導入時の流速が遅い既燃ガスは、第1の排気ポートの燃焼室側開口から、吸気スワール流進行方向だけでなく、他の方向にも流れ易くなる。しかし、本発明では、第1の排気ポートにおけるテーパ面のテーパ角が、第1の吸気ポートにおけるテーパ面のテーパ角よりも小さいので、既燃ガスは、第1の排気ポートの燃焼室側開口から、放射状のあらゆる方向には流れ難くなるが、第1の排気ポートが、燃焼室側に向かって吸気スワール流進行方向を指向していることで、その方向には相対的に流れ易くなる。したがって、既燃ガスが、吸気ポートから気筒内に導入された新気による吸気スワール流を弱める可能性が低くなり、新気と既燃ガスとのミキシング性を向上させることができる。よって、新気と既燃ガスとの混合気と燃料とのミキシング性も向上して、燃焼性を向上させることができる。   That is, normally, the amount of fresh air introduced into the cylinder from the first intake port is larger than the amount of burned gas from the first exhaust port 14, and when the fresh air is introduced into the cylinder. Since the flow velocity is faster than the flow velocity when the burned gas is introduced into the cylinder, the first swirl flow direction is directed toward the combustion chamber side even if the taper angle of the tapered surface of the first intake port is relatively large. The fresh air from the first intake port basically flows in the intake swirl flow traveling direction. On the other hand, when the taper angle of the taper surface of the first exhaust port is the same as the taper angle of the taper surface of the first intake port, the first exhaust port advances the intake swirl flow toward the combustion chamber side. Even if the direction is directed, the burned gas, which has a smaller introduction amount than the above-mentioned fresh air and has a slow flow rate when the cylinder is introduced, is only in the direction in which the intake swirl flow proceeds from the combustion chamber side opening of the first exhaust port. It is easy to flow in other directions. However, in the present invention, since the taper angle of the taper surface of the first exhaust port is smaller than the taper angle of the taper surface of the first intake port, the burned gas is opened to the combustion chamber side of the first exhaust port. Therefore, it is difficult to flow in any radial direction, but the first exhaust port is directed in the intake swirl flow traveling direction toward the combustion chamber side, so that it is relatively easy to flow in that direction. Therefore, the possibility that the burned gas weakens the intake swirl flow due to the fresh air introduced into the cylinder from the intake port is reduced, and the mixing property between the fresh air and the burned gas can be improved. Therefore, the mixing property of the air-fuel mixture of the fresh air and the burned gas and the fuel is improved, and the combustibility can be improved.

上記エンジンのシリンダヘッド構造において、上記第2の吸気ポートの燃焼室側の部分は、気筒軸線方向から見て、燃焼室側に向かって吸気スワール流進行方向とは異なる方向を指向しており、上記第2の吸気ポートの燃焼室側開口の周縁部には、燃焼室側に向かって径が大きくなるテーパ面が形成されるように面取りが施され、上記第2の吸気ポートにおける上記テーパ面の吸気スワール流進行側部分とシリンダヘッドの燃焼室側の面との角部に、更なる面取りが施され、上記第2の吸気ポートにおける上記テーパ面のテーパ角が、上記第1の吸気ポートにおける上記テーパ面のテーパ角よりも小さく設定されている、ことが好ましい。   In the cylinder head structure of the engine, the combustion chamber side portion of the second intake port is oriented in a direction different from the intake swirl flow traveling direction toward the combustion chamber side when viewed from the cylinder axial direction. The peripheral edge of the combustion chamber side opening of the second intake port is chamfered so as to form a taper surface whose diameter increases toward the combustion chamber side, and the taper surface in the second intake port Further chamfering is applied to the corner between the intake swirl flow traveling side portion of the cylinder head and the combustion chamber side surface of the cylinder head, and the taper angle of the tapered surface of the second intake port is determined by the first intake port. It is preferable that the taper angle is set smaller than the taper angle of the taper surface.

このことにより、第2の吸気ポートにおけるテーパ面のテーパ角が、第1の吸気ポートにおけるテーパ面のテーパ角よりも小さいので、第2の吸気ポートからの新気は、第2の吸気ポートの燃焼室側開口から、放射状のあらゆる方向には流れ難くなるが、吸気スワール流進行側に更なる面取りが施されていることで、上記新気は、吸気スワール流進行方向に相対的に流れ易くなる。このため、第2の吸気ポートからの新気により、第1の排気ポートからの既燃ガスが吸気スワール流進行方向に向かって流れるのが阻害される可能性が低くなる。したがって、新気と既燃ガスとのミキシング性をより一層向上させることができる。   As a result, the taper angle of the taper surface of the second intake port is smaller than the taper angle of the taper surface of the first intake port, so that fresh air from the second intake port is absorbed by the second intake port. Although it is difficult to flow in any radial direction from the opening on the combustion chamber side, further chamfering is applied to the intake swirl flow advance side, so that the above-mentioned fresh air flows relatively easily in the intake swirl flow advance direction. Become. For this reason, the possibility that the burned gas from the first exhaust port will be inhibited from flowing in the direction of travel of the intake swirl flow due to the fresh air from the second intake port is reduced. Therefore, the mixing property between fresh air and burned gas can be further improved.

上記エンジンのシリンダヘッド構造において、上記第1の吸気ポート及び上記第1の排気ポートにおける上記テーパ面の吸気スワール流進行側部分とシリンダヘッドの燃焼室側の面との角部に、更なる面取りがそれぞれ施されている、ことが好ましい。   In the cylinder head structure of the engine, further chamfering is provided at corners of the tapered swirl flow advance side portion of the first intake port and the first exhaust port and the combustion chamber side surface of the cylinder head. Are preferably applied respectively.

このことで、第1の吸気ポートからの新気及び第1の排気ポートからの既燃ガスが吸気スワール流進行方向に向かってより一層流れ易くなり、新気と既燃ガスとのミキシング性をより一層向上させることができる。   This makes it easier for the fresh air from the first intake port and the burned gas from the first exhaust port to flow in the direction of the intake swirl flow, and the mixing of fresh air and burned gas is improved. This can be further improved.

以上説明したように、本発明のエンジンのシリンダヘッド構造によると、第1の排気ポートにおけるテーパ面のテーパ角を、第1の吸気ポートにおけるテーパ面のテーパ角よりも小さく設定したことにより、第1の排気ポートからの既燃ガスの量が第1の吸気ポートからの新気の量よりも少なくかつ該既燃ガスの流速が該新気の流速よりも遅くても、既燃ガスを吸気スワール流進行方向に向かって流れ易くして、新気と既燃ガスとのミキシング性を向上させることができ、よって、燃焼性を向上させることができる。   As described above, according to the cylinder head structure of the engine of the present invention, the taper angle of the taper surface in the first exhaust port is set smaller than the taper angle of the taper surface in the first intake port. Even if the amount of burned gas from one exhaust port is less than the amount of fresh air from the first intake port and the flow rate of the burned gas is slower than the flow rate of the fresh air, the burned gas is sucked It is easy to flow in the direction of travel of the swirl flow, and the mixing property between the fresh air and the burned gas can be improved, so that the combustibility can be improved.

本発明の実施形態に係るシリンダヘッド構造を採用したエンジンの構成を示す概略図である。1 is a schematic view showing a configuration of an engine that employs a cylinder head structure according to an embodiment of the present invention. 第1及び第2の吸気ポート並びに第1及び第2の排気ポートを概略的に示す平面図である。FIG. 4 is a plan view schematically showing first and second intake ports and first and second exhaust ports. 各ポートの燃焼室側開口を示す、上から見た透視図である。It is the perspective view seen from the top which shows the combustion chamber side opening of each port. 図3のIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係るシリンダヘッド構造を採用したエンジン1の概略構成を示す。このエンジン1は、車両に搭載されたディーゼルエンジンであって、複数(本実施形態では、4つ(図2参照))の気筒2(図1では、1つのみ示す)が設けられたシリンダブロック3と、このシリンダブロック3上に配設されたシリンダヘッド4と、シリンダブロック3の下側に配設され、潤滑油が貯溜されたオイルパン9とを有している。このエンジン1の各気筒2内には、ピストン5が往復動可能にそれぞれ嵌挿されていて、このピストン5の頂面には深皿形燃焼室6が形成されている。このピストン5は、コンロッド7を介してクランク軸8と連結されている。   FIG. 1 shows a schematic configuration of an engine 1 employing a cylinder head structure according to an embodiment of the present invention. This engine 1 is a diesel engine mounted on a vehicle, and a cylinder block provided with a plurality (four in this embodiment (see FIG. 2)) of cylinders 2 (only one is shown in FIG. 1). 3, a cylinder head 4 disposed on the cylinder block 3, and an oil pan 9 disposed below the cylinder block 3 and storing lubricating oil. In each cylinder 2 of the engine 1, pistons 5 are fitted so as to be able to reciprocate. A deep dish-shaped combustion chamber 6 is formed on the top surface of the piston 5. The piston 5 is connected to the crankshaft 8 via a connecting rod 7.

上記シリンダヘッド4には、各気筒2毎に第1及び第2の吸気ポート12,13並びに第1及び第2の排気ポート14,15が形成されている。これら第1及び第2の吸気ポート12,13は、シリンダヘッド4の燃焼室6側の面(下面)と、シリンダヘッド4の一側の側面(吸気側の側面)とに開口し、第1及び第2の排気ポート14,15は、シリンダヘッド4の燃焼室6側の面と、シリンダヘッド4の他側の側面(排気側の側面)とに開口している。   The cylinder head 4 is formed with first and second intake ports 12 and 13 and first and second exhaust ports 14 and 15 for each cylinder 2. These first and second intake ports 12 and 13 open to the surface (lower surface) of the cylinder head 4 on the combustion chamber 6 side and one side surface (side surface on the intake side) of the cylinder head 4, and The second exhaust ports 14 and 15 open to the combustion chamber 6 side surface of the cylinder head 4 and the other side surface (exhaust side surface) of the cylinder head 4.

また、シリンダヘッド4には、各気筒2毎に、第1及び第2の吸気ポート12,13の燃焼室6側開口41,42をそれぞれ開閉する第1及び第2の吸気弁16,17と、第1及び第2の排気ポート14,15の燃焼室6側開口43,44をそれぞれ開閉する第1及び第2の排気弁18,19とが配設されている。   The cylinder head 4 includes first and second intake valves 16 and 17 that open and close the combustion chamber 6 side openings 41 and 42 of the first and second intake ports 12 and 13, respectively, for each cylinder 2. First and second exhaust valves 18 and 19 for opening and closing the combustion chamber 6 side openings 43 and 44 of the first and second exhaust ports 14 and 15 are disposed.

さらに、シリンダヘッド4には、燃料を噴射するインジェクタ20と、エンジン1の冷間時に吸入空気を暖めて燃料の着火性を高めるためのグロープラグ25とが設けられている。上記インジェクタ20は、その燃料噴射口が燃焼室6の天井面から該燃焼室6に臨むように配設されていて、圧縮行程で燃焼室6に燃料を直接噴射供給するようになっている。尚、インジェクタ20は、燃料供給管21を介して不図示のコモンレールに連結されていて、該燃料供給管21及びコモンレールを介して不図示の燃料タンクから燃料が供給されるように構成されている。余剰燃料は、リターン管22を通じて燃料タンクへ戻される。   Further, the cylinder head 4 is provided with an injector 20 for injecting fuel and a glow plug 25 for warming the intake air to improve the ignitability of the fuel when the engine 1 is cold. The injector 20 is disposed such that its fuel injection port faces the combustion chamber 6 from the ceiling surface of the combustion chamber 6, and fuel is directly injected and supplied to the combustion chamber 6 in the compression stroke. The injector 20 is connected to a common rail (not shown) via a fuel supply pipe 21 and is configured so that fuel is supplied from a fuel tank (not shown) via the fuel supply pipe 21 and the common rail. . Excess fuel is returned to the fuel tank through the return pipe 22.

上記シリンダヘッド4の上記一側の側面(吸気側の側面)には、各気筒2の第1及び第2の吸気ポート12,13に連通するように吸気通路30が接続されている。この吸気通路30の上流端部には、吸入空気を濾過する不図示のエアクリーナが配設されており、このエアクリーナで濾過した吸入空気が吸気通路30及び吸気ポート12,13を介して各気筒2内に供給される。吸気通路30における下流端近傍には、サージタンク33が配設されている。このサージタンク33よりも下流側の吸気通路30は、各気筒2毎の第1及び第2の吸気ポート12,13にそれぞれ対応して分岐する独立通路30a,30bとされ、これら各独立通路30a,30bの下流端が各気筒2の吸気ポート12,13にそれぞれ接続されている。   An intake passage 30 is connected to the one side surface (side surface on the intake side) of the cylinder head 4 so as to communicate with the first and second intake ports 12 and 13 of each cylinder 2. An air cleaner (not shown) that filters intake air is disposed at the upstream end of the intake passage 30, and the intake air filtered by the air cleaner passes through the intake passage 30 and the intake ports 12, 13 to each cylinder 2. Supplied in. A surge tank 33 is disposed near the downstream end of the intake passage 30. The intake passages 30 on the downstream side of the surge tank 33 are independent passages 30a and 30b that branch corresponding to the first and second intake ports 12 and 13 for each cylinder 2, respectively. , 30b are connected to the intake ports 12, 13 of each cylinder 2, respectively.

一方、シリンダヘッド4の上記他側の側面(排気側の側面)には、各気筒2内から既燃ガス(排気ガス)を排出するための排気通路40が接続されている。この排気通路40の上流側の部分は、各気筒2毎の第1及び第2の排気ポート14,15にそれぞれ対応して分岐する独立通路40a,40bとされ、これら各独立通路40a,40bの上流端が各気筒2の排気ポート14,15にそれぞれ接続されている。全気筒2の独立通路40a,40bの下流端は集合して1つにされる。   On the other hand, an exhaust passage 40 for discharging burned gas (exhaust gas) from within each cylinder 2 is connected to the other side surface (exhaust side surface) of the cylinder head 4. The upstream portion of the exhaust passage 40 is formed as independent passages 40a and 40b that branch in correspondence with the first and second exhaust ports 14 and 15 for each cylinder 2, and each of the independent passages 40a and 40b. The upstream ends are connected to the exhaust ports 14 and 15 of each cylinder 2, respectively. The downstream ends of the independent passages 40a, 40b of all the cylinders 2 are combined into one.

本実施形態では、エンジン1は、吸気行程中に第1の排気弁18を排気行程中の開閉に続いて再開弁させることが可能に構成されていて、エンジン1の運転状態が所定の運転領域にあるときには、吸気行程中に、第1及び第2の吸気弁16,17と共に第1の排気弁18を開閉動作させて、排気通路40(独立通路40a,40b)内の既燃ガス(排気ガス)を内部EGRガスとして気筒2(燃焼室6)内に導入する。上記所定の運転領域は、制御マップで予め設定された、低回転低負荷の運転領域(特にエンジン水温が所定値以下であるエンジン冷間時における低回転低負荷の運転領域が好ましい)である。一方、エンジン1の運転状態が上記所定の運転領域以外の運転領域にあるときには、吸気行程中に上記第1の排気弁18の上記再開弁を行わせない(通常通りに第1及び第2の吸気弁16,17を開弁させる)。すなわち、エンジン1は、吸気行程中に第1の排気弁18を排気行程中の開閉に続いて再開弁させる第1バルブ特性と、吸気行程中に上記第1の排気弁18の上記再開弁を行わせない第2バルブ特性とに、バルブ特性を切替可能な可変動弁機構を備えていて、この可変動弁機構により、エンジン1の運転状態に応じて、バルブ特性を切り替えるように構成されている。上記可変動弁機構の具体的な構成は、ここでは省略するが、上記特許文献2に記載された構成や、第1の排気弁18を、電磁コイルによって吸引駆動する電磁駆動式を採用することができる。尚、吸気行程中、第2の排気弁19は再開弁することはなく、閉弁状態を維持している。これは、第2の排気ポート15が、気筒2の中心軸線方向から見て、燃焼室側に向かって後述の吸気スワール流進行方向とは反対の方向を指向しており、第2の排気ポート15からの既燃ガスが吸気スワール流を弱める可能性が高いからである。   In the present embodiment, the engine 1 is configured so that the first exhaust valve 18 can be restarted during the intake stroke following the opening and closing during the exhaust stroke, and the operating state of the engine 1 is within a predetermined operating range. During the intake stroke, the first exhaust valve 18 is opened and closed together with the first and second intake valves 16 and 17, and the burned gas (exhaust gas) in the exhaust passage 40 (independent passages 40a and 40b) is opened. Gas) is introduced into the cylinder 2 (combustion chamber 6) as internal EGR gas. The predetermined operation region is a low rotation / low load operation region preset in the control map (particularly, a low rotation / low load operation region when the engine is cold and the engine water temperature is equal to or lower than a predetermined value). On the other hand, when the operating state of the engine 1 is in an operating region other than the predetermined operating region, the restart valve of the first exhaust valve 18 is not performed during the intake stroke (the first and second normal valves are performed as usual). The intake valves 16 and 17 are opened). That is, the engine 1 has a first valve characteristic that causes the first exhaust valve 18 to resume during the intake stroke following opening and closing during the exhaust stroke, and the restart valve of the first exhaust valve 18 during the intake stroke. A variable valve mechanism capable of switching the valve characteristic is provided in addition to the second valve characteristic that is not performed, and the variable valve mechanism is configured to switch the valve characteristic according to the operating state of the engine 1. Yes. Although the specific configuration of the variable valve mechanism is omitted here, the configuration described in Patent Document 2 or an electromagnetic drive type in which the first exhaust valve 18 is driven by suction with an electromagnetic coil are employed. Can do. Note that, during the intake stroke, the second exhaust valve 19 does not restart and maintains the closed state. This is because the second exhaust port 15 is directed in a direction opposite to the later-described intake swirl flow traveling direction toward the combustion chamber when viewed from the central axis direction of the cylinder 2. This is because the burned gas from 15 is likely to weaken the intake swirl flow.

吸気行程における第1の排気弁18の再開弁時のリフト量は、第1及び第2の吸気弁16,17のリフト量よりも小さく設定される。これは、内部EGR量が多くなり過ぎると、新気量の減少やスモークの増加等を招くからである。   The lift amount when the first exhaust valve 18 is restarted in the intake stroke is set to be smaller than the lift amounts of the first and second intake valves 16 and 17. This is because if the amount of internal EGR is excessively large, the amount of fresh air is reduced and the smoke is increased.

図2に示すように、各気筒2毎の第1及び第2の吸気ポート12,13の燃焼室6側開口41,42並びに第1及び第2の排気ポート14,15の燃焼室6側開口43,44は、気筒2の中心軸線方向から見て、4角形の4つの頂点にそれぞれ位置する。すなわち、気筒2の中心軸線方向の燃焼室6側とは反対側(上側)から見て、時計回りに、第2の吸気ポート13の燃焼室6側開口42、第1の吸気ポート12の燃焼室6側開口41、第2の排気ポート15の燃焼室6側開口44、及び、第1の排気ポート14の燃焼室6側開口43の順に並んでいる。   As shown in FIG. 2, the combustion chamber 6 side openings 41, 42 of the first and second intake ports 12, 13 and the combustion chamber 6 side openings of the first and second exhaust ports 14, 15 for each cylinder 2. 43 and 44 are respectively located at the four apexes of the quadrangular shape when viewed from the central axis direction of the cylinder 2. That is, when viewed from the side opposite to the combustion chamber 6 side (upper side) in the central axis direction of the cylinder 2, the combustion in the combustion chamber 6 side opening 42 of the second intake port 13 and the combustion of the first intake port 12 is clockwise. The chamber 6 side opening 41, the combustion chamber 6 side opening 44 of the second exhaust port 15, and the combustion chamber 6 side opening 43 of the first exhaust port 14 are arranged in this order.

各気筒2内には、上側から見て時計回りの吸気スワール流Sが生成されるようになされている。本実施形態では、第1の吸気ポート12の燃焼室6側の部分が、気筒2の中心軸線方向から見て、燃焼室6側に向かって吸気スワール流進行方向(正確には、第1の吸気ポート12の燃焼室6側開口41の近傍を流れる吸気スワール流の進行方向)を指向するように形成されている(図2参照)。これにより、第1の吸気ポート12からの新気が吸気スワール流進行方向に向かって流れ易くなる。一方、第2の吸気ポート13の燃焼室6側の部分は、気筒2の中心軸線方向から見て、燃焼室6側に向かって吸気スワール流進行方向とは異なる方向(吸気スワール流進行方向(正確には、第2の吸気ポート13の燃焼室6側開口42の近傍を流れる吸気スワール流の進行方向)とは反対の方向)を指向しているが、後述の如く、第2の吸気ポート13からの新気が吸気スワール流進行方向に向かって流れ易くなるようになされている。こうして吸気スワール流Sが生成されることになる。   In each cylinder 2, a clockwise intake swirl flow S as seen from above is generated. In the present embodiment, the portion of the first intake port 12 on the combustion chamber 6 side is viewed from the direction of the central axis of the cylinder 2 and the intake swirl flow traveling direction toward the combustion chamber 6 (to be precise, the first The intake port 12 is formed so as to be directed in the direction in which the intake swirl flow that flows in the vicinity of the combustion chamber 6 side opening 41 of the intake port 12 (see FIG. 2). As a result, fresh air from the first intake port 12 can easily flow in the direction in which the intake swirl flow proceeds. On the other hand, the portion of the second intake port 13 on the combustion chamber 6 side is a direction different from the intake swirl flow traveling direction toward the combustion chamber 6 side as viewed from the central axis direction of the cylinder 2 (intake swirl flow traveling direction ( To be precise, the second intake port 13 is directed in the direction opposite to the direction of travel of the intake swirl flow that flows in the vicinity of the combustion chamber 6 side opening 42 of the second intake port 13. The fresh air from 13 is made easy to flow toward the intake swirl flow traveling direction. Thus, the intake swirl flow S is generated.

また、第1の排気ポート14の燃焼室6側の部分も、気筒2の中心軸線方向から見て、燃焼室6側に向かって吸気スワール流進行方向(正確には、第1の排気ポート14の燃焼室6側開口43の近傍を流れる吸気スワール流の進行方向)を指向している(図2参照)。しかし、第1の排気ポート14から気筒2内に導入される既燃ガスの量が、第1の吸気ポート12から気筒2内に導入される新気の量よりも少なくて、当該既燃ガスの気筒2導入時の流速が当該新気の気筒2導入時の流速よりも遅いので、第1の排気ポート14が、燃焼室6側に向かって吸気スワール流進行方向を指向していたとしても、既燃ガスは、第1の排気ポート14の燃焼室6側開口43から、吸気スワール流進行方向だけでなく、他の方向にも(放射状のあらゆる方向に)流れ易くなる。本実施形態では、後述の如く、第1の排気ポート14からの既燃ガスも、吸気スワール流進行方向に向かって流れ易くなるようになされている。   In addition, the portion of the first exhaust port 14 on the combustion chamber 6 side is also viewed from the direction of the central axis of the cylinder 2 in the intake swirl flow traveling direction toward the combustion chamber 6 (more precisely, the first exhaust port 14 The direction of travel of the intake swirl flow flowing in the vicinity of the combustion chamber 6 side opening 43 is directed (see FIG. 2). However, the amount of burned gas introduced into the cylinder 2 from the first exhaust port 14 is smaller than the amount of fresh air introduced into the cylinder 2 from the first intake port 12, and the burned gas Since the flow velocity when the cylinder 2 is introduced is slower than the flow velocity when the fresh air cylinder 2 is introduced, even if the first exhaust port 14 is directed in the direction in which the intake swirl flow proceeds toward the combustion chamber 6 side. The burnt gas easily flows from the combustion chamber 6 side opening 43 of the first exhaust port 14 not only in the intake swirl flow traveling direction but also in other directions (in all radial directions). In the present embodiment, as will be described later, the burned gas from the first exhaust port 14 also flows easily in the intake swirl flow traveling direction.

図3及び図4に示すように、シリンダヘッド4において、第1の吸気ポート12の燃焼室6側開口41の周縁部には、燃焼室6側に向かって径が大きくなるテーパ面51が形成されるように面取りが施されている。この面取りにより、その開口41からバルブシート80が挿入し易くなる。また、同様に、第2の吸気ポート12の燃焼室6側開口42の周縁部にも、燃焼室6側に向かって径が大きくなるテーパ面52(図3のみに示す)が形成されるように面取りが施されている。さらに、第1及び第2の排気ポート14,15の燃焼室6側開口43,44の周縁部にも、燃焼室6側に向かって径が大きくなるテーパ面53,54(図3のみに示す)が形成されるように面取りがそれぞれ施されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, in the cylinder head 4, a tapered surface 51 whose diameter increases toward the combustion chamber 6 side is formed at the peripheral portion of the combustion chamber 6 side opening 41 of the first intake port 12. Chamfering is applied. This chamfering facilitates insertion of the valve seat 80 from the opening 41. Similarly, a tapered surface 52 (shown only in FIG. 3) whose diameter increases toward the combustion chamber 6 side is also formed at the peripheral portion of the combustion chamber 6 side opening 42 of the second intake port 12. The chamfer is given to. Furthermore, tapered surfaces 53 and 54 (shown only in FIG. 3) whose diameters increase toward the combustion chamber 6 side also at the peripheral portions of the combustion chamber 6 side openings 43 and 44 of the first and second exhaust ports 14 and 15. ) Is formed so that each is chamfered.

第1の吸気ポート12におけるテーパ面51のテーパ角をθ1(図4参照)とし、第2の吸気ポート13におけるテーパ面52のテーパ角をθ2とし、第1の排気ポート14におけるテーパ面53のテーパ角をθ3とし、第2の排気ポート15におけるテーパ面54のテーパ角をθ4とする。   The taper angle of the taper surface 51 in the first intake port 12 is θ1 (see FIG. 4), the taper angle of the taper surface 52 in the second intake port 13 is θ2, and the taper surface 53 of the first exhaust port 14 is The taper angle is θ3, and the taper angle of the taper surface 54 in the second exhaust port 15 is θ4.

本実施形態では、
θ3<θ1
の関係を満たすようになされている。
In this embodiment,
θ3 <θ1
To meet the relationship.

すなわち、第1の吸気ポート12から気筒2内に導入される新気の量が、第1の排気ポート14から気筒2内に導入される既燃ガスの量よりも多く、また、その新気の気筒2導入時の流速が既燃ガスの気筒2導入時の流速よりも速いので、第1の吸気ポート12におけるテーパ面51のテーパ角θ1が比較的大きくても、燃焼室6側に向かって吸気スワール流進行方向を指向する第1の吸気ポート12により、第1の吸気ポート12からの新気は、吸気スワール流進行方向に向かって流れ易くなる。一方、θ3がθ1と同じであるとすると、上述の如く、既燃ガスは、第1の排気ポート14の燃焼室6側開口43から、吸気スワール流進行方向だけでなく、他の方向にも流れ易くなる。そこで、第1の排気ポート14におけるテーパ面53のテーパ角θ3を、第1の吸気ポート12におけるテーパ面51のテーパ角θ1よりも小さく設定する。これにより、既燃ガスは、第1の排気ポート14の燃焼室6側開口43から、放射状のあらゆる方向には流れ難くなるが、第1の排気ポート14が、燃焼室6側に向かって吸気スワール流進行方向を指向していることで、その方向には相対的に流れ易くなる。   That is, the amount of fresh air introduced into the cylinder 2 from the first intake port 12 is larger than the amount of burned gas introduced into the cylinder 2 from the first exhaust port 14, and the fresh air Since the flow velocity when the cylinder 2 is introduced is faster than the flow velocity when the burned gas cylinder 2 is introduced, even if the taper angle θ1 of the taper surface 51 of the first intake port 12 is relatively large, the flow rate is directed toward the combustion chamber 6. Thus, the first intake port 12 oriented in the direction of travel of the intake swirl flow makes it easier for the fresh air from the first intake port 12 to flow in the direction of travel of the intake swirl flow. On the other hand, assuming that θ3 is the same as θ1, as described above, the burned gas flows from the combustion chamber 6 side opening 43 of the first exhaust port 14 not only in the intake swirl flow traveling direction but also in other directions. It becomes easy to flow. Therefore, the taper angle θ3 of the taper surface 53 in the first exhaust port 14 is set smaller than the taper angle θ1 of the taper surface 51 in the first intake port 12. As a result, the burnt gas hardly flows in any radial direction from the combustion chamber 6 side opening 43 of the first exhaust port 14, but the first exhaust port 14 takes in the air toward the combustion chamber 6 side. By directing the swirl flow traveling direction, it is relatively easy to flow in that direction.

第1の吸気ポート12におけるテーパ面51のテーパ角θ1は、70°乃至90°に設定されることが好ましく、第1の排気ポート14におけるテーパ面53のテーパ角θ3は、40°乃至60°に設定されることが好ましい。   The taper angle θ1 of the taper surface 51 in the first intake port 12 is preferably set to 70 ° to 90 °, and the taper angle θ3 of the taper surface 53 in the first exhaust port 14 is 40 ° to 60 °. It is preferable to set to.

また、本実施形態では、第1の吸気ポート12からの新気が吸気スワール流進行方向に向かってより一層流れ易くなるようにするために、シリンダヘッド4において、第1の吸気ポート12におけるテーパ面51の吸気スワール流進行側部分とシリンダヘッド4の燃焼室6側の面(第1の吸気ポート12が開口する面)との角部に、更なる面取りが施されて、この更なる面取りにより、第1の吸気ポート12の燃焼室6側開口41の周縁部には、全周のテーパ面51に加えて、その燃焼室6側における吸気スワール流進行側部分のみに、第1の吸気ポート12の燃焼室6側開口41の中心線に対して傾斜した傾斜面61が形成されている(図3及び図4参照)。この傾斜面61は、テーパ面51に対して吸気スワール流進行側に偏心したテーパ面の一部であるとも言える。   Further, in the present embodiment, in order for the fresh air from the first intake port 12 to flow more easily in the intake swirl flow traveling direction, the taper at the first intake port 12 is changed in the cylinder head 4. Further chamfering is applied to the corner between the intake swirl flow traveling side portion of the surface 51 and the surface of the cylinder head 4 on the combustion chamber 6 side (the surface where the first intake port 12 opens). Thus, the first intake port 12 has a peripheral portion of the opening 41 on the combustion chamber 6 side in addition to the tapered surface 51 on the entire periphery, and only the intake swirl flow traveling side portion on the combustion chamber 6 side. An inclined surface 61 that is inclined with respect to the center line of the combustion chamber 6 side opening 41 of the port 12 is formed (see FIGS. 3 and 4). It can be said that the inclined surface 61 is a part of a tapered surface that is decentered toward the intake swirl flow traveling side with respect to the tapered surface 51.

同様に、第1の排気ポート14からの既燃ガスが吸気スワール流進行方向に向かってより一層流れ易くなるようにするために、シリンダヘッド4において、第1の排気ポート14におけるテーパ面53の吸気スワール流進行側部分とシリンダヘッド4の燃焼室6側の面(第1の排気ポート14が開口する面)との角部に、更なる面取りが施されて、この更なる面取りにより、第1の排気ポート14の燃焼室6側開口43の周縁部には、全周のテーパ面53に加えて、その燃焼室6側における吸気スワール流進行側部分のみに、第1の排気ポート14の燃焼室6側開口43の中心線に対して傾斜した傾斜面63が形成されている(図3参照)。この傾斜面63は、テーパ面53に対して吸気スワール流進行側に偏心したテーパ面の一部であるとも言える。   Similarly, in order to make it easier for the burned gas from the first exhaust port 14 to flow in the direction in which the intake swirl flows, the cylinder head 4 has a tapered surface 53 on the first exhaust port 14. Further chamfering is applied to the corner portion between the intake swirl flow traveling side portion and the surface of the cylinder head 4 on the combustion chamber 6 side (surface where the first exhaust port 14 opens). At the periphery of the combustion chamber 6 side opening 43 of the first exhaust port 14, in addition to the tapered surface 53 of the entire circumference, only the intake swirl flow traveling side portion on the combustion chamber 6 side has the first exhaust port 14. An inclined surface 63 inclined with respect to the center line of the combustion chamber 6 side opening 43 is formed (see FIG. 3). It can be said that the inclined surface 63 is a part of a tapered surface that is decentered toward the intake swirl flow traveling side with respect to the tapered surface 53.

第1の吸気ポート12の燃焼室6側開口41の中心線に対する傾斜面61の傾斜角(図4に示すα)は、θ1/2よりも大きくなる。また、第1の排気ポート14の燃焼室6側開口43の中心線に対する傾斜面63の傾斜角は、θ3/2よりも大きくなる。本実施形態では、両傾斜面61,63の傾斜角は同じにしている。   The inclination angle (α shown in FIG. 4) of the inclined surface 61 with respect to the center line of the combustion chamber 6 side opening 41 of the first intake port 12 is larger than θ1 / 2. The inclination angle of the inclined surface 63 with respect to the center line of the combustion chamber 6 side opening 43 of the first exhaust port 14 is larger than θ3 / 2. In the present embodiment, the inclined angles of both the inclined surfaces 61 and 63 are the same.

燃焼室6側に向かって吸気スワール流進行方向とは反対の方向を指向している第2の吸気ポート13からの新気を、吸気スワール流進行方向に向かって流れ易くするために、本実施形態では、シリンダヘッド4において、第2の吸気ポート13におけるテーパ面52の吸気スワール流進行側部分とシリンダヘッド4の燃焼室6側の面(第2の吸気ポート13が開口する面)との角部に、更なる面取りが施されているとともに、
θ2<θ1
の関係を満たすようになされている。
In order to facilitate the flow of fresh air from the second intake port 13 directed in the direction opposite to the direction of travel of the intake swirl toward the combustion chamber 6 toward the direction of travel of the intake swirl, In the form, in the cylinder head 4, the intake swirl flow advancing side portion of the tapered surface 52 in the second intake port 13 and the surface on the combustion chamber 6 side of the cylinder head 4 (surface on which the second intake port 13 opens). The corners are further chamfered,
θ2 <θ1
To meet the relationship.

上記更なる面取りにより、第2の吸気ポート13の燃焼室6側開口42の周縁部には、全周のテーパ面52に加えて、その燃焼室6側における吸気スワール流進行側部分のみに、第2の吸気ポート13の燃焼室6側開口42の中心線に対して傾斜した傾斜面62が形成されている(図3参照)。この傾斜面62は、テーパ面52に対して吸気スワール流進行側に偏心したテーパ面の一部であるとも言える。尚、第2の吸気ポート13の燃焼室6側開口42の中心線に対する傾斜面62の傾斜角は、θ2/2よりも大きくなる。また、本実施形態では、該傾斜角は、上記傾斜面61,63の傾斜角と同じにしている。   By the further chamfering, at the peripheral edge of the combustion chamber 6 side opening 42 of the second intake port 13, in addition to the tapered surface 52 of the entire circumference, only the intake swirl flow traveling side portion on the combustion chamber 6 side, An inclined surface 62 inclined with respect to the center line of the combustion chamber 6 side opening 42 of the second intake port 13 is formed (see FIG. 3). It can be said that the inclined surface 62 is a part of a tapered surface that is decentered toward the intake swirl flow traveling side with respect to the tapered surface 52. The inclination angle of the inclined surface 62 with respect to the center line of the combustion chamber 6 side opening 42 of the second intake port 13 is larger than θ2 / 2. In the present embodiment, the inclination angle is the same as the inclination angles of the inclined surfaces 61 and 63.

このように、第2の吸気ポート13におけるテーパ面52のテーパ角θ2が、第1の吸気ポート12におけるテーパ面51のテーパ角θ1よりも小さく設定されているので、第2の吸気ポート13からの新気は、第2の吸気ポート13の燃焼室6側開口42から、放射状のあらゆる方向には流れ難くなるが、吸気スワール流進行側の傾斜面62により、吸気スワール流進行方向に相対的に流れ易くなる。   Thus, since the taper angle θ2 of the taper surface 52 in the second intake port 13 is set smaller than the taper angle θ1 of the taper surface 51 in the first intake port 12, the second intake port 13 The fresh air is less likely to flow in any radial direction from the combustion chamber 6 side opening 42 of the second intake port 13, but is relatively in the intake swirl flow traveling direction due to the inclined surface 62 on the intake swirl flow traveling side. It becomes easy to flow.

第2の吸気ポート13におけるテーパ面52のテーパ角θ2は、40°乃至60°に設定されることが好ましく、本実施形態では、テーパ角θ3と同じにしている。   The taper angle θ2 of the tapered surface 52 in the second intake port 13 is preferably set to 40 ° to 60 °, and in the present embodiment, is the same as the taper angle θ3.

尚、吸気行程では、第2の排気弁19が閉じられているので、第2の排気ポート15におけるテーパ面54のテーパ角θ4については、吸気スワール流とは無関係に設定すればよく、通常は、テーパ角θ1と同じにすればよい。また、テーパ面54の吸気スワール流進行側部分とシリンダヘッド4の燃焼室6側の面(第2の排気ポート15が開口する面)との角部に、更なる面取りを施す必要はなく、第2の排気ポート15の燃焼室6側開口44の周縁部にはテーパ面54しか存在しない。   In the intake stroke, since the second exhaust valve 19 is closed, the taper angle θ4 of the tapered surface 54 in the second exhaust port 15 may be set regardless of the intake swirl flow. The taper angle θ1 may be the same. Further, it is not necessary to further chamfer the corner portion between the intake swirl flow traveling side portion of the tapered surface 54 and the surface of the cylinder head 4 on the combustion chamber 6 side (surface where the second exhaust port 15 opens), Only the tapered surface 54 exists at the peripheral edge of the opening 44 on the combustion chamber 6 side of the second exhaust port 15.

したがって、本実施形態では、第1の排気ポート14におけるテーパ面53のテーパ角θ3が、第1の吸気ポート12におけるテーパ面51のテーパ角θ1よりも小さく設定されているので、第1の排気ポート12からの既燃ガスの量が第1の吸気ポートからの新気の量よりも少なくかつ該既燃ガスの流速が該新気の流速よりも遅くても、既燃ガスを吸気スワール流進行方向に向かって流れ易くすることができる。この結果、新気と既燃ガスとのミキシング性を向上させることができ、よって、新気と既燃ガスとの混合気と燃料とのミキシング性も向上して、燃焼性を向上させることができる。   Therefore, in the present embodiment, the taper angle θ3 of the taper surface 53 in the first exhaust port 14 is set to be smaller than the taper angle θ1 of the taper surface 51 in the first intake port 12, so that the first exhaust Even if the amount of burned gas from the port 12 is less than the amount of fresh air from the first intake port and the flow rate of the burned gas is slower than the flow rate of the fresh air, the burned gas is drawn into the intake swirl flow. It can be made easier to flow in the traveling direction. As a result, the mixing property between fresh air and burned gas can be improved, and therefore the mixing property between the mixture of fresh air and burned gas and fuel can be improved, thereby improving the combustibility. it can.

また、第2の吸気ポート13におけるテーパ面52のテーパ角θ2が、第1の吸気ポート12におけるテーパ面51のテーパ角θ1よりも小さく設定されているので、第2の吸気ポートからの新気は、吸気スワール流進行方向に流れ易くなる。ここで、第2の吸気ポート13の燃焼室6側開口42が、第1の排気ポート14の燃焼室6側開口43と隣接するため、第2の吸気ポートからの新気が吸気スワール流進行方向とは反対の方向に向かうと、第1の排気ポート14からの既燃ガスが吸気スワール流進行方向に向かって流れるのが阻害される可能性が高くなる。しかし、第2の吸気ポートからの新気は、吸気スワール流進行方向に流れ易くなっているので、第2の吸気ポート13からの新気により、第1の排気ポート14からの既燃ガスが吸気スワール流進行方向に向かって流れるのが阻害される可能性は低く、より強い吸気スワール流Sを生成することが可能になる。よって、新気と既燃ガスとのミキシング性をより一層向上させることができる。   Further, since the taper angle θ2 of the tapered surface 52 in the second intake port 13 is set to be smaller than the taper angle θ1 of the tapered surface 51 in the first intake port 12, fresh air from the second intake port is set. Becomes easier to flow in the direction of the intake swirl flow. Here, since the combustion chamber 6 side opening 42 of the second intake port 13 is adjacent to the combustion chamber 6 side opening 43 of the first exhaust port 14, fresh air from the second intake port advances the intake swirl flow. When the direction is opposite to the direction, there is a high possibility that the burned gas from the first exhaust port 14 is inhibited from flowing in the direction of travel of the intake swirl flow. However, since the fresh air from the second intake port is easy to flow in the direction in which the intake swirl flows, the fresh air from the second intake port 13 causes the burned gas from the first exhaust port 14 to flow. It is unlikely that the flow in the direction of travel of the intake swirl flow is hindered, and a stronger intake swirl flow S can be generated. Therefore, the mixing property of fresh air and burned gas can be further improved.

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be substituted without departing from the spirit of the claims.

例えば、上記実施形態では、第1の吸気ポート12及び第1の排気ポート14の燃焼室6側開口41,43の周縁部に、傾斜面61,63をそれぞれ形成したが、傾斜面61,63は必ずしも必要なものではなく、なくしてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the inclined surfaces 61 and 63 are formed on the peripheral portions of the combustion chamber 6 side openings 41 and 43 of the first intake port 12 and the first exhaust port 14, respectively. Is not necessarily required and may be omitted.

また、第2の吸気ポート13におけるテーパ面52のテーパ角θ2を、第1の吸気ポート12におけるテーパ面51のテーパ角θ1よりも小さく設定したが、これに限らず、θ2≧θ1であっても、本発明を適用することができる。但し、上述の如く、新気と既燃ガスとのミキシング性の向上の観点からは、θ2<θ1の方が好ましい。   Further, the taper angle θ2 of the taper surface 52 in the second intake port 13 is set smaller than the taper angle θ1 of the taper surface 51 in the first intake port 12, but not limited to this, θ2 ≧ θ1. Also, the present invention can be applied. However, as described above, from the viewpoint of improving the mixing property between fresh air and burned gas, θ2 <θ1 is preferable.

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The above-described embodiments are merely examples, and the scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, and all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本発明は、吸気行程中に第1の排気弁を排気行程中の開閉に続いて再開弁させることが可能に構成されたエンジンのシリンダヘッド構造に有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for an engine cylinder head structure that is configured to allow a first exhaust valve to be restarted during an intake stroke following opening and closing during the exhaust stroke.

1 ディーゼルエンジン
2 気筒
4 シリンダヘッド
12 第1の吸気ポート
13 第2の吸気ポート
14 第1の排気ポート
15 第2の排気ポート
16 第1の吸気弁
17 第2の吸気弁
18 第1の排気弁
19 第2の排気弁
51 第1の吸気ポートにおけるテーパ面
52 第2の吸気ポートにおけるテーパ面
53 第1の排気ポートにおけるテーパ面
61 第1の吸気ポートにおける傾斜面
52 第2の吸気ポートにおける傾斜面
53 第1の排気ポートにおける傾斜面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine 2 Cylinder 4 Cylinder head 12 1st intake port 13 2nd intake port 14 1st exhaust port 15 2nd exhaust port 16 1st intake valve 17 2nd intake valve 18 1st exhaust valve 19 Second exhaust valve 51 Tapered surface in first intake port 52 Tapered surface in second intake port 53 Tapered surface in first exhaust port 61 Inclined surface in first intake port 52 Inclined in second intake port Surface 53 Inclined surface at first exhaust port

Claims (3)

気筒毎に、第1及び第2の吸気ポートの燃焼室側開口をそれぞれ開閉する第1及び第2の吸気弁と、第1及び第2の排気ポートの燃焼室側開口をそれぞれ開閉する第1及び第2の排気弁とを備え、吸気行程中に該第1の排気弁を排気行程中の開閉に続いて再開弁させることが可能に構成されたエンジンのシリンダヘッド構造であって、
上記第1の吸気ポート及び上記第1の排気ポートの燃焼室側部分は、気筒中心軸線方向から見て、燃焼室側に向かって吸気スワール流進行方向をそれぞれ指向しており、
上記第1の吸気ポート及び上記第1の排気ポートの燃焼室側開口の周縁部には、燃焼室側に向かって径が大きくなるテーパ面が形成されるように面取りがそれぞれ施され、
上記第1の排気ポートにおける上記テーパ面のテーパ角が、上記第1の吸気ポートにおける上記テーパ面のテーパ角よりも小さく設定されていることを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。
For each cylinder, first and second intake valves that open and close the combustion chamber side openings of the first and second intake ports, respectively, and first and second that open and close the combustion chamber side openings of the first and second exhaust ports, respectively. And a second exhaust valve, and an engine cylinder head structure configured to allow the first exhaust valve to be restarted during an intake stroke following opening and closing during the exhaust stroke,
The combustion chamber side portions of the first intake port and the first exhaust port are each directed in the direction in which the intake swirl flow proceeds toward the combustion chamber when viewed from the cylinder center axis direction.
Chamfering is performed on the peripheral portion of the combustion chamber side opening of the first intake port and the first exhaust port so as to form a tapered surface whose diameter increases toward the combustion chamber side,
A cylinder head structure for an engine, wherein a taper angle of the taper surface in the first exhaust port is set smaller than a taper angle of the taper surface in the first intake port.
請求項1記載のエンジンのシリンダヘッド構造において、
上記第2の吸気ポートの燃焼室側の部分は、気筒軸線方向から見て、燃焼室側に向かって吸気スワール流進行方向とは異なる方向を指向しており、
上記第2の吸気ポートの燃焼室側開口の周縁部には、燃焼室側に向かって径が大きくなるテーパ面が形成されるように面取りが施され、
上記第2の吸気ポートにおける上記テーパ面の吸気スワール流進行側部分とシリンダヘッドの燃焼室側の面との角部に、更なる面取りが施され、
上記第2の吸気ポートにおける上記テーパ面のテーパ角が、上記第1の吸気ポートにおける上記テーパ面のテーパ角よりも小さく設定されていることを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。
The cylinder head structure of the engine according to claim 1,
The portion on the combustion chamber side of the second intake port is oriented in a direction different from the intake swirl flow traveling direction toward the combustion chamber when viewed from the cylinder axial direction.
The peripheral edge of the combustion chamber side opening of the second intake port is chamfered so as to form a tapered surface whose diameter increases toward the combustion chamber side,
Further chamfering is applied to the corners of the tapered swirl flow advance side portion of the second intake port and the surface of the cylinder head on the combustion chamber side,
A cylinder head structure for an engine, wherein a taper angle of the taper surface in the second intake port is set smaller than a taper angle of the taper surface in the first intake port.
請求項1又は2記載のエンジンのシリンダヘッド構造において、
上記第1の吸気ポート及び上記第1の排気ポートにおける上記テーパ面の吸気スワール流進行側部分とシリンダヘッドの燃焼室側の面との角部に、更なる面取りがそれぞれ施されていることを特徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。
The engine cylinder head structure according to claim 1 or 2,
Further chamfering is performed on the corners of the tapered swirl flow advance side portion of the tapered surface and the combustion chamber side surface of the cylinder head in the first intake port and the first exhaust port, respectively. The cylinder head structure of the engine.
JP2010147162A 2010-06-29 2010-06-29 Engine cylinder head structure Expired - Fee Related JP5381913B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010147162A JP5381913B2 (en) 2010-06-29 2010-06-29 Engine cylinder head structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010147162A JP5381913B2 (en) 2010-06-29 2010-06-29 Engine cylinder head structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012012939A JP2012012939A (en) 2012-01-19
JP5381913B2 true JP5381913B2 (en) 2014-01-08

Family

ID=45599677

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010147162A Expired - Fee Related JP5381913B2 (en) 2010-06-29 2010-06-29 Engine cylinder head structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5381913B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2698508A1 (en) * 2012-08-17 2014-02-19 MWM GmbH Cylinder head with countersink
EP2940268B1 (en) * 2012-12-26 2020-02-05 Doosan Infracore Co., Ltd. Engine intake port structure
JP6604249B2 (en) * 2016-03-28 2019-11-13 株式会社豊田自動織機 Internal combustion engine
JP2019127884A (en) * 2018-01-24 2019-08-01 マツダ株式会社 Engine cylinder head

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0326245Y2 (en) * 1984-11-16 1991-06-06
JPS61110837U (en) * 1984-12-25 1986-07-14
JP2524387B2 (en) * 1988-09-12 1996-08-14 日産自動車株式会社 Combustion chamber of internal combustion engine
JPH02215921A (en) * 1989-02-14 1990-08-28 Nissan Motor Co Ltd Combustion chamber of internal combustion engine
JPH07127466A (en) * 1993-10-29 1995-05-16 Mazda Motor Corp Intake device for engine
JPH09144547A (en) * 1995-11-20 1997-06-03 Hino Motors Ltd Suction and exhaust device for engine
JP2002004821A (en) * 2000-06-20 2002-01-09 Honda Motor Co Ltd Valve seat for internal combustion engine
JP2008019803A (en) * 2006-07-13 2008-01-31 Toyota Motor Corp Intake device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012012939A (en) 2012-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4615535B2 (en) Fuel injection control device
JP5272611B2 (en) Spark ignition internal combustion engine
US7856958B2 (en) Piston for internal combustion engine, and internal combustion engine using the piston
EP1835143A1 (en) Direct injection diesel engine
JP5381913B2 (en) Engine cylinder head structure
JP2010281332A (en) Fuel injection control device
JP6786059B2 (en) diesel engine
JP5447128B2 (en) Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine
JP5072765B2 (en) Spark ignition gas fuel internal combustion engine
JP2005180309A (en) Intake device for internal combustion engine
JP5765535B2 (en) Fuel injection engine in the intake passage
JP2010031688A (en) Spark-ignition internal combustion engine
JP5206274B2 (en) Design method of spark ignition internal combustion engine
JP5911297B2 (en) Internal combustion engine
JP5360012B2 (en) Intake device for internal combustion engine
JP2010031685A (en) Spark ignition internal combustion engine
US7571708B2 (en) Spark ignited direct injection targeting for improved combustion
JP2008075538A (en) Fuel injection device
CN109973206B (en) Internal combustion engine
US10830173B2 (en) Engine and systems for an engine
JP2010031687A (en) Spark ignition internal combustion engine
JP2010255475A (en) Spark ignition type internal combustion engine
JP5987734B2 (en) Compression ignition engine
RU2493394C2 (en) Internal combustion engine with compression ignition and method of its operation
JP2013057270A (en) Diesel engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120928

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20120928

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130828

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130903

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130916

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5381913

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees