JP5513469B2 - Engine intake system - Google Patents

Engine intake system Download PDF

Info

Publication number
JP5513469B2
JP5513469B2 JP2011249317A JP2011249317A JP5513469B2 JP 5513469 B2 JP5513469 B2 JP 5513469B2 JP 2011249317 A JP2011249317 A JP 2011249317A JP 2011249317 A JP2011249317 A JP 2011249317A JP 5513469 B2 JP5513469 B2 JP 5513469B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake port
air
engine
fuel mixture
intake
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
JP2011249317A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013104367A (en
Inventor
彰 古屋
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.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Jukogyo KK
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 Fuji Jukogyo KK filed Critical Fuji Jukogyo KK
Priority to JP2011249317A priority Critical patent/JP5513469B2/en
Priority to CN201210448711.6A priority patent/CN103104367B/en
Publication of JP2013104367A publication Critical patent/JP2013104367A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5513469B2 publication Critical patent/JP5513469B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、エンジンの吸気装置に関し、特に簡単な構成によって吸気ポート壁面での混合気の気液分離を抑制したものに関する。   The present invention relates to an intake device for an engine, and more particularly to a device that suppresses gas-liquid separation of an air-fuel mixture on an intake port wall surface with a simple configuration.

産業用等の汎用エンジンにおいては、吸気ポートの入口側に設けられたキャブレターから混合気をエンジンに供給している。
また、吸気ポートが形成されたシリンダヘッドと、キャブレターとの間には、熱を遮断する目的で、例えばフェノール樹脂等のシリンダヘッドよりも熱伝導率が低い材料によって形成されたヒートインシュレータが配置される。
In a general-purpose engine for industrial use or the like, an air-fuel mixture is supplied to the engine from a carburetor provided on the inlet side of the intake port.
In addition, between the cylinder head in which the intake port is formed and the carburetor, a heat insulator made of a material having a lower thermal conductivity than that of the cylinder head such as phenol resin is disposed for the purpose of blocking heat. The

このような汎用エンジンのヒートインシュレータに関する従来技術として、例えば特許文献1には、エンジンの吸気抵抗を小さくすることを目的として、シリンダヘッドとキャブレターとの間に設けられた熱遮断用のヒートインシュレータの一部をシリンダヘッド内に延伸し、吸気ポートの一部を構成するようにして、吸気ポートの湾曲を穏やかにしたエンジンが記載されている。   As a conventional technique related to such a general-purpose engine heat insulator, for example, Patent Document 1 discloses a heat insulation heat insulator provided between a cylinder head and a carburetor for the purpose of reducing the intake resistance of the engine. An engine is described in which a portion of the intake port is extended into the cylinder head to form a portion of the intake port so that the intake port is gently curved.

また、キャブレターから供給された混合気から液体の燃料が分離して、吸気ポートの内壁面などに付着すると、これらが液滴としてエンジンに吸い込まれることによって、不完全燃焼によるハイドロカーボン(HC)などの有害物質発生や、始動性低下、運転性低下の原因となる。
汎用エンジンの吸気管路内の燃料付着対策に関する従来技術として、例えば特許文献2には、吸気通路内の凹部に溜まった燃料が油滴となってエンジンに吸い込まれ、エンジンの回転変動等を招くことを防止するため、吸気通路中の燃料の溜まりやすい部分に、クランク室と連通した脈動圧墳孔を開口することが記載されている。
In addition, when liquid fuel separates from the air-fuel mixture supplied from the carburetor and adheres to the inner wall surface of the intake port, these are sucked into the engine as droplets, resulting in hydrocarbon (HC) due to incomplete combustion, etc. Cause generation of harmful substances, reduced startability and drivability.
For example, in Patent Document 2, as a conventional technique related to measures against fuel adhesion in the intake pipe of a general-purpose engine, fuel accumulated in a recess in the intake passage is sucked into the engine as oil droplets, resulting in engine rotation fluctuations and the like. In order to prevent this, it is described that a pulsation pressure hole that communicates with the crank chamber is opened in a portion of the intake passage where fuel tends to accumulate.

特開2007−192176号公報JP 2007-192176 A 特開昭61−135975号公報JP-A 61-135975

このようなシリンダヘッドにおいて、吸気ポートの軸線角度とキャブレターのバレル部の軸線角度が異なる構造の場合、必然的に継目の部分に窪み形状が形成される。
この窪み形状に吸入混合気が流れこんだ場合、混合気がポート壁面に対して鈍角に衝突して気液分離が発生し、ポート壁面に付着した燃料が液滴のまま燃焼室に流入して燃焼することにより、HCなどの有害物質の排出量が増加してしまう。
ここで、このような窪み形状に、特許文献2に記載されたような脈動圧噴孔を設けることも考えられるが、この場合、クランクケースとの間に連通配管などを設けることが必要となり、構造が複雑となってしまう。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、簡単な構成によって吸気ポート壁面での混合気の気液分離を抑制したエンジンの吸気装置を提供することである。
In such a cylinder head, when the axial angle of the intake port and the axial angle of the barrel portion of the carburetor are different, a hollow shape is inevitably formed at the joint portion.
When the air-fuel mixture flows into this hollow shape, the air-fuel mixture collides with the port wall surface at an obtuse angle and gas-liquid separation occurs, and the fuel adhering to the port wall surface flows into the combustion chamber as droplets. Combustion increases emissions of toxic substances such as HC.
Here, it is conceivable to provide a pulsation pressure injection hole as described in Patent Document 2 in such a hollow shape, but in this case, it is necessary to provide a communication pipe between the crankcase and the like. The structure becomes complicated.
In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an engine intake device that suppresses gas-liquid separation of an air-fuel mixture on an intake port wall surface with a simple configuration.

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項1に係る発明は、混合気を燃焼室内に導入する吸気ポートを有するシリンダヘッドと、前記吸気ポートの入口部に接続され、前記吸気ポートに混合気を導入する開口が形成されたヒートインシュレータとを備えるエンジンの吸気装置であって、前記ヒートインシュレータと前記吸気ポートとの接続部において混合気通路の壁面角度が急激に変化した凹部が形成され、前記ヒートインシュレータは、前記吸気ポート内に挿入され内部を混合気が通過するとともに、先端部が前記凹部よりも下流側に配置され、前記混合気を前記吸気ポートの前記壁面と鋭角衝突するよう案内する筒状のエアガイド部を有することを特徴とするエンジンの吸気装置である。
これによれば、混合気がポート壁面に衝突する際に、混合気の進行方向とポート壁面とがなす角度が小さくなる(鋭角衝突になる)ことから、気液分離が抑制され、不完全燃焼によるHC等の有害物質の排出を抑制することができる。
また、気液分離が抑制されることによって、低温時の始動性が改善し、さらに負荷増加時の燃料供給の遅れが低減されることによって、ハンチング回数の低減や加速性能の向上等、エンジンの運転性も改善することができる。
さらに、エアガイド部の整流効果によって吸気流速が速くなり、充填効率が向上してエンジンの出力が向上する。
また、本発明は、ヒートインシュレータをエアガイド部を有するものに交換するだけで適用可能なことから、低コストで上述した効果が得られ、さらに、既存のエンジンへの適用も容易である。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
The invention according to claim 1 is a heat insulator having a cylinder head having an intake port for introducing an air-fuel mixture into a combustion chamber, and an opening connected to an inlet portion of the intake port for introducing the air-fuel mixture into the intake port An air intake apparatus for an engine comprising: a recessed portion in which a wall surface angle of an air-fuel mixture passage changes suddenly at a connection portion between the heat insulator and the intake port; and the heat insulator is inserted into the intake port The air-fuel mixture passes through the inside, and the front end portion is disposed downstream of the recess, and has a cylindrical air guide portion that guides the air- fuel mixture so as to collide with the wall surface of the intake port at an acute angle. This is an air intake device for an engine.
According to this, when the air-fuel mixture collides with the port wall surface, the angle formed between the traveling direction of the air-fuel mixture and the port wall surface becomes small (acute angle collision), so that gas-liquid separation is suppressed and incomplete combustion occurs. It is possible to suppress the discharge of harmful substances such as HC.
In addition, by suppressing gas-liquid separation, startability at low temperatures is improved, and delay in fuel supply when load is increased is reduced, thereby reducing engine hunting frequency and improving acceleration performance. Drivability can also be improved.
Furthermore, the intake air flow velocity is increased by the rectifying effect of the air guide portion, the charging efficiency is improved, and the engine output is improved.
In addition, since the present invention can be applied only by replacing the heat insulator with one having an air guide portion, the above-described effects can be obtained at a low cost, and can be easily applied to an existing engine.

請求項2に係る発明は、前記エアガイド部は、前記ヒートインシュレータの上流側に取り付けられるキャブレターのバレル部の軸線角度と実質的に一致した軸線角度を有する円筒状に形成されることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの吸気装置である。
請求項3に係る発明は、前記エアガイド部の軸線角度が、前記吸気ポートの入口部の軸線角度に対し傾斜していることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの吸気装置である。
請求項4に係る発明は、前記ヒートインシュレータは、前記キャブレター側に対して前記吸気ポート側が大径となるようなテーパ状の開口が形成されており、前記エアガイド部は前記開口の前記キャブレター側から前記吸気ポート側へ突き出して形成されていることを特徴とする請求項3に記載のエンジンの吸気装置である。
The invention according to claim 2 is characterized in that the air guide portion is formed in a cylindrical shape having an axial angle substantially coincident with an axial angle of a barrel portion of a carburetor attached to the upstream side of the heat insulator. The engine intake device according to claim 1.
The invention according to claim 3 is the engine intake device according to claim 2, wherein an axial angle of the air guide portion is inclined with respect to an axial angle of an inlet portion of the intake port.
According to a fourth aspect of the present invention, the heat insulator is formed with a tapered opening such that the intake port side has a larger diameter with respect to the carburetor side, and the air guide portion is formed on the carburetor side of the opening. The engine intake device according to claim 3, wherein the engine intake device projects from the intake port to the intake port side.

上述したように、本発明によれば、簡単な構成によって吸気ポート壁面での混合気の気液分離を抑制したエンジンの吸気装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an engine intake device that suppresses gas-liquid separation of the air-fuel mixture at the intake port wall surface with a simple configuration.

本発明を適用したエンジンの吸気装置の実施例を備えたエンジンをクランク軸線方向と直交しかつシリンダ軸線を含む平面で切って見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the engine provided with the Example of the engine intake device of the engine to which this invention was cut | disconnected by the plane orthogonal to a crankshaft direction and containing a cylinder axis. 図1のエンジンのヒートインシュレータ周辺における部分断面斜視図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view around a heat insulator of the engine of FIG. 1. 図1のエンジンにおけるヒートインシュレータ及びキャブレターの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the heat insulator and carburetor in the engine of FIG. 本発明の比較例のエンジンの吸気装置におけるヒートインシュレータ周辺における部分断面斜視図である。It is a fragmentary sectional perspective view in the heat insulator periphery in the intake device of the engine of the comparative example of the present invention. 比較例のエンジンの吸気装置における混合気流路内流速分布のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the flow-velocity distribution in the air-fuel mixture flow path in the intake device of the engine of the comparative example. 実施例のエンジンの吸気装置における混合気流路内流速分布のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the flow-velocity distribution in an air-fuel | mixture flow path in the intake device of the engine of an Example.

本発明は、簡単な構成によって吸気ポート壁面での混合気の気液分離を抑制したエンジンの吸気装置を提供する課題を、ヒートインシュレータに吸気ポート内に挿入される円筒状のエアガイド部を設けることによって解決した。   An object of the present invention is to provide an intake device for an engine in which gas-liquid separation of an air-fuel mixture at an intake port wall surface is suppressed with a simple configuration, and a heat insulator is provided with a cylindrical air guide portion inserted into the intake port. Solved by.

以下、本発明を適用したエンジンの吸気装置の実施例について説明する。
図1は、実施例のエンジンの吸気装置を備えたエンジンをクランク軸線方向と直交しかつシリンダ軸線を含む平面で切って見た断面図である。
図2は、図1のエンジンのヒートインシュレータ周辺における部分断面斜視図である。
図3は、図1のエンジンにおけるヒートインシュレータ及びキャブレターの外観斜視図である。
Embodiments of an engine intake device to which the present invention is applied will be described below.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an engine provided with an intake device for an engine according to an embodiment, cut along a plane orthogonal to the crank axis direction and including the cylinder axis.
FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view around the heat insulator of the engine of FIG.
FIG. 3 is an external perspective view of a heat insulator and a carburetor in the engine of FIG.

エンジン1は、例えば、ガソリンを燃料とする単気筒4ストロークOHCの産業用汎用エンジンである。
図1に示すように、エンジン1は、クランクシャフト10、ピストン20、コンロッド30、クランクケース40、シリンダヘッド50、キャブレター60、エアクリーナ70、ヒートインシュレータ80、マフラー90等を有して構成されている。
The engine 1 is, for example, a single-cylinder four-stroke OHC industrial general-purpose engine that uses gasoline as fuel.
As shown in FIG. 1, the engine 1 includes a crankshaft 10, a piston 20, a connecting rod 30, a crankcase 40, a cylinder head 50, a carburetor 60, an air cleaner 70, a heat insulator 80, a muffler 90, and the like. .

クランクシャフト10は、エンジン1の出力軸であって、両端部を軸受によって回転可能に支持されている。
また、クランクシャフト10の中間部には、コンロッド30の大端部が連結されるクランクピン、クランクピンを支持するクランクアーム、及び、クランクウェイトが形成されている。
ピストン20は、シリンダ内を往復運動し、燃焼ガスの圧力をクランクシャフト10に伝達するものである。
コンロッド30は、ピストンピンを介してピストン20に連結される小端部、及び、クランクシャフト10のクランクピンに連結される大端部を有し、これらを連結するものである。
The crankshaft 10 is an output shaft of the engine 1, and both ends thereof are rotatably supported by bearings.
In addition, a crank pin to which the large end portion of the connecting rod 30 is connected, a crank arm that supports the crank pin, and a crank weight are formed at an intermediate portion of the crank shaft 10.
The piston 20 reciprocates in the cylinder and transmits the pressure of the combustion gas to the crankshaft 10.
The connecting rod 30 has a small end portion connected to the piston 20 via the piston pin and a large end portion connected to the crank pin of the crankshaft 10, and connects them.

クランクケース40は、クランクシャフト10等を収容する容器状の部材であって、エンジン1の本体部を構成する部分である。
クランクケース40の上部には、ピストン20が挿入され内部で往復するシリンダ部41が形成されている。シリンダ部41は、その中心軸が鉛直方向にほぼ沿って配置されている。
シリンダ部41の内径側には、円筒状のシリンダスリーブ42が挿入されており、ピストン20はこの内部に挿入されている。
The crankcase 40 is a container-like member that houses the crankshaft 10 and the like, and is a part that constitutes the main body of the engine 1.
In the upper part of the crankcase 40, a cylinder part 41 is formed in which the piston 20 is inserted and reciprocates inside. The cylinder part 41 has a central axis arranged substantially along the vertical direction.
A cylindrical cylinder sleeve 42 is inserted on the inner diameter side of the cylinder portion 41, and the piston 20 is inserted therein.

シリンダヘッド50は、シリンダ部41の上端部に設けられ、ヘッドガスケットを挟み込んだ状態でシリンダ部41に締結されている。
シリンダヘッド50は、燃焼室51、吸気ポート52、排気ポート53、吸気バルブ54、排気バルブ55等を有して構成されている。
燃焼室51は、シリンダヘッド50のピストン20の冠面と対向する領域を凹ませて形成した凹部であって、混合気が内部で燃焼される部分である。
燃焼室51には、図示しない点火プラグ等が設けられる。
The cylinder head 50 is provided at an upper end portion of the cylinder portion 41 and is fastened to the cylinder portion 41 with a head gasket sandwiched therebetween.
The cylinder head 50 includes a combustion chamber 51, an intake port 52, an exhaust port 53, an intake valve 54, an exhaust valve 55, and the like.
The combustion chamber 51 is a recess formed by recessing a region facing the crown surface of the piston 20 of the cylinder head 50, and is a portion where the air-fuel mixture is combusted inside.
The combustion chamber 51 is provided with a spark plug (not shown).

吸気ポート52は、キャブレター60において生成された混合気(燃焼用空気中に霧化及び気化された燃料が存在するもの)を燃焼室51に導入する通路である。
吸気ポート52の入口は、シリンダヘッド50のキャブレター60側の側面に開口し、出口は燃焼室51の上部に開口しており、これらの中間部では吸気ポート52は湾曲して形成されている。
The intake port 52 is a passage through which the air-fuel mixture generated in the carburetor 60 (in which fuel atomized and vaporized exists in the combustion air) is introduced into the combustion chamber 51.
The inlet of the intake port 52 is opened on the side surface of the cylinder head 50 on the carburetor 60 side, and the outlet is opened on the upper portion of the combustion chamber 51. The intake port 52 is formed in a curved portion in the middle portion thereof.

排気ポート53は、燃焼室51から既燃ガス(排ガス)を輩出する通路である。
排気ポート53の入口は、燃焼室51の吸気ポート52とは反対側の上部に開口し、出口はシリンダヘッド50のマフラー90側の側面に開口しており、これらの中間部では排気ポート53は湾曲して形成されている。
The exhaust port 53 is a passage for producing burned gas (exhaust gas) from the combustion chamber 51.
The inlet of the exhaust port 53 opens to the upper portion of the combustion chamber 51 opposite to the intake port 52, and the outlet opens to the side surface of the cylinder head 50 on the muffler 90 side. It is curved.

吸気バルブ54及び排気バルブ55は、図示しないカムシャフトやロッカアーム54a、55a等の動弁駆動系によって駆動され、上述した吸気ポート52及び排気ポート53の燃焼室51側の端部をそれぞれ開閉するものである。   The intake valve 54 and the exhaust valve 55 are driven by a valve drive system such as a camshaft and rocker arms 54a and 55a (not shown), and open and close the ends of the intake port 52 and the exhaust port 53 on the combustion chamber 51 side, respectively. It is.

キャブレター60は、エンジン1に混合気を供給するものである。
キャブレター60は、図2等に示すように、新気が通過する通路(バレル)61の中間部に、他部よりも内径を小さくしたベンチュリ部62を形成し、その上流側、下流側にチョークバルブ63、スロットルバルブ64をそれぞれ配置して構成されている。
チョークバルブ63及びスロットルバルブ64は、ほぼ水平に配置された回転軸周りに揺動可能なバタフライバルブである。
また、キャブレター60の外部には、本体部を覆って配置された遮熱板65が設けられている。
The carburetor 60 supplies an air-fuel mixture to the engine 1.
As shown in FIG. 2 and the like, the carburetor 60 is formed with a venturi portion 62 having an inner diameter smaller than that of the other portion in a middle portion of a passage (barrel) 61 through which fresh air passes, and chokes on the upstream side and the downstream side thereof. A valve 63 and a throttle valve 64 are respectively arranged.
The choke valve 63 and the throttle valve 64 are butterfly valves that can swing around a rotation shaft that is disposed substantially horizontally.
In addition, a heat shield plate 65 is provided outside the carburetor 60 so as to cover the main body.

エアクリーナ70は、キャブレター60の入口側に設けられ、導入された外気からダスト等を除去してキャブレター60の通路61内に導入するものである。   The air cleaner 70 is provided on the inlet side of the carburetor 60 and removes dust and the like from the introduced outside air and introduces it into the passage 61 of the carburetor 60.

ヒートインシュレータ80は、シリンダヘッド50からの熱伝導によってキャブレター60が加熱されることを抑制するため、シリンダヘッド50とキャブレター60との間に挟み込まれた状態で固定される部材である。
ヒートインシュレータ80は、例えばフェノール樹脂等のシリンダヘッド50の材料(例えばアルミニウム系合金等)に対して熱伝導率の低い材料によって形成されている。
The heat insulator 80 is a member that is fixed in a state of being sandwiched between the cylinder head 50 and the carburetor 60 in order to suppress the carburetor 60 from being heated by heat conduction from the cylinder head 50.
The heat insulator 80 is formed of a material having low thermal conductivity with respect to the material of the cylinder head 50 (for example, an aluminum alloy) such as phenol resin.

図3に示すように、ヒートインシュレータ80は、フランジ部81、遮熱板部82を一体に成型し、さらにエアガイド部83を装着して構成されている。
フランジ部81は、シリンダヘッド50とキャブレター60との間に挟みこまれる部分であって、その中央部には混合気が通過する開口81aが形成されている。
開口81aは、円形の貫通穴であって、中心軸はキャブレター60の通路61と実質的に一致している。また、開口81aは、キャブレター60側に対して吸気ポート52側が大径となるようにテーパ状に形成されている。
また、この開口81aの周囲には、ボルト孔81bが形成されている。
ボルト孔81bは、エアクリーナ70、キャブレター60及びヒートインシュレータ80をシリンダヘッド50に対して共締めにより締結する図示しないボルトが挿入されるものである。
遮熱板部82は、フランジ部81の周囲に張り出して形成された平板状の部分であって、シリンダヘッド50からキャブレター60への輻射による熱伝達を抑制するものである。
As shown in FIG. 3, the heat insulator 80 is configured by integrally molding a flange portion 81 and a heat shield plate portion 82 and further mounting an air guide portion 83.
The flange portion 81 is a portion sandwiched between the cylinder head 50 and the carburetor 60, and an opening 81a through which air-fuel mixture passes is formed in the center portion.
The opening 81 a is a circular through hole, and the central axis substantially coincides with the passage 61 of the carburetor 60. The opening 81a is formed in a tapered shape so that the intake port 52 side has a larger diameter than the carburetor 60 side.
A bolt hole 81b is formed around the opening 81a.
Bolt holes 81b are for receiving bolts (not shown) that fasten the air cleaner 70, the carburetor 60, and the heat insulator 80 to the cylinder head 50 together.
The heat shield plate portion 82 is a flat plate-like portion formed around the flange portion 81, and suppresses heat transfer due to radiation from the cylinder head 50 to the carburetor 60.

エアガイド部83は、フランジ部81の開口81aの小径側(キャブレター60側)の端部から、吸気ポート52側へ突き出して形成された円筒状の部分である。
エアガイド部83は、開口81aと実質的に同心に形成され、吸気ポート52側の端縁部は、中心軸と直交する平面に沿って配置されている。
エアガイド部83の先端部における上端部は、吸気ポート52の内面における上面部(吸気ポート52の湾曲に対して外径側の内面部)と、微小な間隔を隔てて対向して配置されている。
また、エアガイド部83の先端部における下端部は、吸気ポート52の内面における下面部に対して離間して配置されている。
エアガイド部83のキャブレター60側の端部は、その外周面と開口81aの内周縁部との間に隙間が生じないようにフランジ部81に固定されている。
エアガイド部83は、その中心軸がキャブレター60の通路61と実質的に一致するように配置されており、これが挿入される吸気ポート52の入口部とは、軸線角度が異なって(傾斜して)いる。
なお、このようなエアガイド部83は、ヒートインシュレータ80の他部(フランジ部81等)と一体に形成してもよい。
The air guide portion 83 is a cylindrical portion that is formed to protrude from the end portion on the small diameter side (carburetor 60 side) of the opening 81a of the flange portion 81 toward the intake port 52 side.
The air guide portion 83 is formed substantially concentrically with the opening 81a, and an end edge portion on the intake port 52 side is disposed along a plane orthogonal to the central axis.
The upper end portion at the distal end portion of the air guide portion 83 is disposed so as to face the upper surface portion (the inner surface portion on the outer diameter side with respect to the curvature of the intake port 52) on the inner surface of the intake port 52 with a minute gap therebetween. Yes.
Further, the lower end portion at the distal end portion of the air guide portion 83 is disposed away from the lower surface portion on the inner surface of the intake port 52.
The end portion of the air guide portion 83 on the carburetor 60 side is fixed to the flange portion 81 so that no gap is formed between the outer peripheral surface thereof and the inner peripheral edge portion of the opening 81a.
The air guide portion 83 is arranged so that the central axis thereof substantially coincides with the passage 61 of the carburetor 60, and the axis angle is different (inclined) from the inlet portion of the intake port 52 into which the air guide portion 83 is inserted. )
Note that such an air guide portion 83 may be formed integrally with the other portion of the heat insulator 80 (such as the flange portion 81).

マフラー90は、排気ポート53から排出された排ガスの音響エネルギを低減し、外部へ排出するものである。
マフラー90は、シリンダヘッド50の排気ポート53側の側面部に固定されている。
The muffler 90 reduces the acoustic energy of the exhaust gas discharged from the exhaust port 53 and discharges it to the outside.
The muffler 90 is fixed to a side surface portion of the cylinder head 50 on the exhaust port 53 side.

以下、上述した実施例の効果を、以下説明する本発明の比較例と対比して説明する。
なお、比較例において、上述した実施例と実質的に共通する箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
図4は、比較例のエンジンの吸気装置におけるヒートインシュレータ周辺における部分断面斜視図である。
比較例の吸気装置は、実施例におけるエアガイド部83が省略されたヒートインシュレータ80を備えている。
Hereinafter, the effect of the above-described embodiment will be described in comparison with a comparative example of the present invention described below.
In addition, in a comparative example, the same code | symbol is attached | subjected about the location substantially common with the Example mentioned above, description is abbreviate | omitted, and a difference is mainly demonstrated.
FIG. 4 is a partial cross-sectional perspective view around the heat insulator in the intake device of the engine of the comparative example.
The intake device of the comparative example includes a heat insulator 80 in which the air guide portion 83 in the embodiment is omitted.

図5は、比較例のエンジンの吸気装置における混合気流路内流速分布のシミュレーション結果を示す図である。なお、スロットル開度は、例えば約50%程度の状態を示し、このときスロットルバルブ64の弁体は、下端部が上流側、上端部が下流側となるように、キャブレター60の軸線角度に対して傾斜している(後述する図6においても同様)。
比較例においては、スロットルバルブ64の上方にはね上げられた混合気流が、テーパ状の開口81aの上面部に沿って流れ、その後吸気ポート52の入口部において、吸気ポート52の上面部に対して主流がなす角度が比較的大きい状態で衝突(鈍角衝突)する。
この付近には、開口81aの上面部と吸気ポート52の上面部との角度の違いに起因して、混合気通路の上面角度が急激に変化した凹部(窪み形状)Rが形成される。
このとき、凹部Rの周辺では混合気の気液分離が生じ、液滴となった燃料は、吸気ポート52の壁面を伝って燃焼室内に流入する。
このように液体状態で燃焼室内に入った燃料は、不完全燃焼によってHCとして排ガスとともに排出されてしまう。
FIG. 5 is a diagram showing a simulation result of the flow velocity distribution in the mixture flow path in the intake device of the engine of the comparative example. The throttle opening shows a state of, for example, about 50%. At this time, the valve body of the throttle valve 64 is in relation to the axial angle of the carburetor 60 so that the lower end is on the upstream side and the upper end is on the downstream side. (Also in FIG. 6 described later).
In the comparative example, the mixed air flow that is lifted above the throttle valve 64 flows along the upper surface portion of the tapered opening 81 a, and then mainstream with respect to the upper surface portion of the intake port 52 at the inlet portion of the intake port 52. Colliding with a relatively large angle (obtuse angle collision).
In this vicinity, a concave portion (recessed shape) R in which the upper surface angle of the air-fuel mixture passage changes rapidly due to the difference in angle between the upper surface portion of the opening 81a and the upper surface portion of the intake port 52 is formed.
At this time, gas-liquid separation of the air-fuel mixture occurs in the vicinity of the recess R, and the fuel that has become droplets flows along the wall surface of the intake port 52 into the combustion chamber.
Thus, the fuel that has entered the combustion chamber in a liquid state is discharged together with the exhaust gas as HC due to incomplete combustion.

図6は、実施例のエンジンの吸気装置における混合気流路内流速分布のシミュレーション結果を示す図である。
実施例においては、エアガイド部83から出た混合気が凹部Rよりも下流側から吸気ポート52内に導入される。また、エアガイド部83の上面と吸気ポート52の上面とがなす角度も、開口81aの上面と吸気ポート52の上面とがなす角度に対して小さいため、混合気が吸気ポート52の上面部に対して主流がなす角度が比較的小さい状態で衝突(鋭角衝突)するようになり、混合気の気液分離量が減ってHCの排出量が低減される。
FIG. 6 is a diagram illustrating a simulation result of the flow velocity distribution in the mixture flow path in the engine intake device of the example.
In the embodiment, the air-fuel mixture exiting from the air guide portion 83 is introduced into the intake port 52 from the downstream side of the recess R. Further, since the angle formed by the upper surface of the air guide portion 83 and the upper surface of the intake port 52 is smaller than the angle formed by the upper surface of the opening 81 a and the upper surface of the intake port 52, the air-fuel mixture reaches the upper surface portion of the intake port 52. On the other hand, a collision (acute collision) occurs in a state where the angle formed by the mainstream is relatively small, and the gas-liquid separation amount of the air-fuel mixture is reduced and the HC emission amount is reduced.

以上説明した実施例によれば、混合気が吸気ポート52の壁面に衝突する際に、混合気の進行方向と吸気ポート52の内壁面(上面)とがなす角度が小さくなる(鋭角衝突になる)ことから、気液分離が抑制された状態で燃焼室51に導かれ燃焼されるため、不完全燃焼によるHC等の有害物質の排出を抑制することができる。例えば、排ガス中のHC量を比較例に対して約15%低減することが可能となる。
また、気液分離が抑制されることによって、低温時の始動性が改善し、さらに負荷増加時の燃料供給の遅れが低減されることによって、ハンチング回数の低減や加速性能の向上等エンジンの運転性も改善することができる。
さらに、エアガイド部83の整流効果によって吸気流速が速くなり、充填効率が向上してエンジンの出力が向上する。
また、本発明は、ヒートインシュレータ80をエアガイド部83を有するものに交換するだけで適用可能なことから、低コストで上述した効果が得られ、さらに、既存のエンジンへの適用も容易である。
According to the embodiment described above, when the air-fuel mixture collides with the wall surface of the intake port 52, the angle formed between the traveling direction of the air-fuel mixture and the inner wall surface (upper surface) of the intake port 52 becomes small (acute angle collision occurs). Therefore, since the gas-liquid separation is suppressed, the gas is guided to the combustion chamber 51 and burned, so that discharge of harmful substances such as HC due to incomplete combustion can be suppressed. For example, the amount of HC in the exhaust gas can be reduced by about 15% compared to the comparative example.
In addition, by suppressing gas-liquid separation, startability at low temperatures is improved, and delay in fuel supply when load is increased is reduced, thereby reducing engine operation such as reducing hunting times and improving acceleration performance. Can also improve.
Further, the flow rate of intake air is increased by the rectifying effect of the air guide portion 83, the charging efficiency is improved, and the output of the engine is improved.
In addition, since the present invention can be applied only by replacing the heat insulator 80 with one having the air guide portion 83, the above-described effects can be obtained at a low cost, and can be easily applied to an existing engine. .

(変形例)
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
ヒートインシュレータ及びエアガイド部の形状、構造、材質等は、上述した実施例に限定されることなく、適宜変更することが可能である。
また、実施例のエンジンは例えば単気筒OHCでありかつシリンダが直立したものであったが、本発明は2気筒以上のエンジンや、OHV等動弁駆動方式が異なるエンジン、シリンダが傾斜しあるいは水平に配置されるエンジン等にも適用することが可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the technical scope of the present invention.
The shape, structure, material, and the like of the heat insulator and the air guide portion are not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate.
Further, the engine of the embodiment is, for example, a single cylinder OHC and the cylinder is upright. However, the present invention is an engine having two or more cylinders, an engine having a different valve drive system such as an OHV, or a cylinder inclined or horizontally. It is also possible to apply to an engine or the like arranged in

1 エンジン 10 クランクシャフト
20 ピストン 30 コンロッド
40 クランクケース 41 シリンダ部
42 シリンダスリーブ 50 シリンダヘッド
51 燃焼室 52 吸気ポート
53 排気ポート 54 吸気バルブ
54a ロッカアーム 55 排気バルブ
55a ロッカアーム 60 キャブレター
61 通路 62 ベンチュリ部
63 チョークバルブ 64 スロットルバルブ
65 遮熱板 70 エアクリーナ
80 ヒートインシュレータ 81 フランジ部
81a 開口 81b ボルト孔
82 遮熱板部 83 エアガイド部
90 マフラー R 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 10 Crankshaft 20 Piston 30 Connecting rod 40 Crankcase 41 Cylinder part 42 Cylinder sleeve 50 Cylinder head 51 Combustion chamber 52 Intake port 53 Exhaust port 54 Intake valve 54a Rocker arm 55 Exhaust valve 55a Rocker arm 60 Carburetor 61 Passage 62 Venturi part 63 Choke valve 64 Throttle valve 65 Heat shield plate 70 Air cleaner 80 Heat insulator 81 Flange portion 81a Opening 81b Bolt hole 82 Heat shield plate portion 83 Air guide portion 90 Muffler R Concavity

Claims (4)

混合気を燃焼室内に導入する吸気ポートを有するシリンダヘッドと、
前記吸気ポートの入口部に接続され、前記吸気ポートに混合気を導入する開口が形成されたヒートインシュレータと
を備えるエンジンの吸気装置であって、
前記ヒートインシュレータと前記吸気ポートとの接続部において混合気通路の壁面角度が急激に変化した凹部が形成され、
前記ヒートインシュレータは、前記吸気ポート内に挿入され内部を混合気が通過するとともに、先端部が前記凹部よりも下流側に配置され、前記混合気を前記吸気ポートの前記壁面と鋭角衝突するよう案内する筒状のエアガイド部を有すること
を特徴とするエンジンの吸気装置。
A cylinder head having an intake port for introducing an air-fuel mixture into the combustion chamber;
A heat insulator connected to an inlet portion of the intake port and formed with an opening for introducing an air-fuel mixture into the intake port;
A concave portion is formed in which the wall surface angle of the air-fuel mixture passage suddenly changes at the connection portion between the heat insulator and the intake port,
The heat insulator is inserted into the intake port, the air-fuel mixture passes through the inside , and the tip is disposed downstream of the recess, and guides the air-fuel mixture to collide with the wall surface of the intake port at an acute angle. An air intake device for an engine having a cylindrical air guide portion.
前記エアガイド部は、前記ヒートインシュレータの上流側に取り付けられるキャブレターのバレル部の軸線角度と実質的に一致した軸線角度を有する円筒状に形成されること
を特徴とする請求項1に記載のエンジンの吸気装置。
2. The engine according to claim 1, wherein the air guide portion is formed in a cylindrical shape having an axial angle substantially coincident with an axial angle of a barrel portion of a carburetor attached to an upstream side of the heat insulator. Inhalation device.
前記エアガイド部の軸線角度が、前記吸気ポートの入口部の軸線角度に対し傾斜していること
を特徴とする請求項2に記載のエンジンの吸気装置。
The engine intake device according to claim 2, wherein an axial angle of the air guide portion is inclined with respect to an axial angle of an inlet portion of the intake port.
前記ヒートインシュレータは、前記キャブレター側に対して前記吸気ポート側が大径となるようなテーパ状の開口が形成されており、前記エアガイド部は前記開口の前記キャブレター側から前記吸気ポート側へ突き出して形成されていること
を特徴とする請求項3に記載のエンジンの吸気装置。
The heat insulator is formed with a tapered opening having a larger diameter on the intake port side than the carburetor side, and the air guide portion protrudes from the carburetor side of the opening to the intake port side. The engine intake device according to claim 3, wherein the intake device is formed.
JP2011249317A 2011-11-15 2011-11-15 Engine intake system Expired - Fee Related JP5513469B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011249317A JP5513469B2 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Engine intake system
CN201210448711.6A CN103104367B (en) 2011-11-15 2012-11-09 Gettering device of engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011249317A JP5513469B2 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Engine intake system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013104367A JP2013104367A (en) 2013-05-30
JP5513469B2 true JP5513469B2 (en) 2014-06-04

Family

ID=48312506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011249317A Expired - Fee Related JP5513469B2 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Engine intake system

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5513469B2 (en)
CN (1) CN103104367B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3910186A4 (en) * 2019-01-07 2022-03-02 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Cylinder head

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH082458Y2 (en) * 1989-05-22 1996-01-29 小松ゼノア株式会社 Vaporizer mounting device
JP3462771B2 (en) * 1998-11-04 2003-11-05 富士ロビン株式会社 Engine intake system
JP2007023838A (en) * 2005-07-13 2007-02-01 Honda Motor Co Ltd Auto-choke device of general-purpose internal combustion engine
JP4306660B2 (en) * 2005-08-25 2009-08-05 トヨタ自動車株式会社 Intake port structure of internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013104367A (en) 2013-05-30
CN103104367A (en) 2013-05-15
CN103104367B (en) 2015-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5057194B2 (en) Intake manifold
US5662077A (en) Apparatus for improving intake charge vaporization and induction for an internal combustion engine
US7455044B2 (en) Intake device of internal combustion engine
JP5626017B2 (en) Condensate drain device
US8997724B2 (en) Spark-ignition engine
US7367329B2 (en) Intake device for engine
JP4853481B2 (en) Intake device for internal combustion engine
JP2013050048A (en) Intake apparatus of engine
CN104819066A (en) Cylinder head air inlet structure of engine
JP5513469B2 (en) Engine intake system
WO2008032975A1 (en) Air inhalation device for use in an internal combustion engine
JP2016070206A (en) Intake device of internal combustion engine
JP6212014B2 (en) Intake device for internal combustion engine
JP2019210893A (en) engine
KR102011888B1 (en) Fluid flow control apparatus for internal-combustion engine and check valve including the same
JP2020033901A (en) cylinder head
KR20200058719A (en) Apparatus for generating a swirl in an intake and exhaust manifold of an internal combustion engine
JP3094215B2 (en) Engine intake system
JP5949908B2 (en) Fuel injection valve and fuel injection device provided with the same
EP4127446A1 (en) A power unit and an intake member thereof
JP2006077774A (en) Outboard motor
JP3253114B2 (en) Engine fuel injection structure
JP2711661B2 (en) Engine intake system
CN105041455A (en) General technology of low emission and environmental protection for small two-stroke gasoline engine
JPS6035532B2 (en) internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130521

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130822

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130827

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131025

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: 20140324

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140327

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5513469

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees