JP5711584B2 - Internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、吸気の際にスワール流、タンブル流を生成する内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine that generates a swirl flow and a tumble flow during intake.

従来、単一のポート内の同一面上に複数のバタフライバルブを配置したスロットルバルブを備え、各バタフライバルブを互い違いに開くことでポート内に渦流を発生させ、燃焼室内にスワール流を発生させる内燃機関が知られている。(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, an internal combustion engine that has a throttle valve with a plurality of butterfly valves arranged on the same surface in a single port, and alternately opens each butterfly valve to generate a vortex flow in the port and a swirl flow in the combustion chamber. The institution is known. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2006−029300号公報JP 2006-029300 A

しかしながら、上記従来の技術では、ポート内に強い渦流を発生させることはできるものの、燃焼室内に強力なスワール流を発生させることは難しいという課題がある。また、単一のポート内に複数のバタフライバルブが配置されているため、各バタフライバルブ間のクリアランス調整が難しくスロットルボディが高価になるという課題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で燃焼室内のスワール流およびタンブル流を制御できる内燃機関を提供することを目的とする。
However, although the conventional technology can generate a strong vortex flow in the port, there is a problem that it is difficult to generate a strong swirl flow in the combustion chamber. In addition, since a plurality of butterfly valves are arranged in a single port, there is a problem that it is difficult to adjust the clearance between the butterfly valves and the throttle body is expensive.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an internal combustion engine that can control a swirl flow and a tumble flow in a combustion chamber with a simple structure.

本発明は、複数の吸気バルブ(64)からそれぞれ上流に延びる吸入気ポート(51,52)と、吸入気ポート(51,52)の上流に設けられるスロットルバルブ(85,86)と、を備える内燃機関において、各吸入気ポート(51,52)に対してそれぞれスロットルバルブ(85,86)が設けられるとともに、前記スロットルバルブ(85,86)の開口の一側に拡開部(102,103)を設け、スロットルバルブ(85,86)低開度での拡開部(102,103)側の吸入気を制限したことを特徴とする。 The present invention includes an intake air port (51, 52) extending upstream from a plurality of intake valves (64), and a throttle valve (85, 86) provided upstream of the intake air port (51, 52). In the internal combustion engine, a throttle valve (85, 86) is provided for each intake air port (51, 52), and an expansion portion (102, 103 ) is provided on one side of the opening of the throttle valve (85, 86). ) To restrict the intake air on the side of the expansion portion (102, 103) when the throttle valve (85, 86) has a low opening .

本発明では、各吸入気ポートにそれぞれスロットルバルブが設けられているので、これらのスロットルバルブが低開度で開いて空気が流れるときには、各吸入気ポートに、ポート壁面の一部に沿う強い流れを有する不均一な気流が生じ、この気流の強い流れがポート壁面に沿って燃焼室内に吸入され、燃焼室内にスワール流やタンブル流が生じる。
ここで、スロットルバルブの開口の一側に拡開部を設け、スロットルバルブ低開度での拡開部側の吸入気を制限することにより、気流がより不均一となるので、スロットルバルブ低開度で強いスワール流やタンブル流を発生させることができる。
少なくとも一組の前記スロットルバルブ軸(98,99)の軸線(100,101)が交差し、それぞれが独立して駆動されてもよい。
少なくとも一組の吸入気ポートのスロットルバルブ軸の軸線が交差しているので、これら2つのスロットルバルブのうち、一方を低開度で開くときに生じるスワール流およびタンブル流と、他方を低開度で開くときに生じるスワール流およびタンブル流とが異なる。そして、この2つの吸入気ポートに設けられたスロットルバルブはそれぞれが独立して駆動するので、燃焼室内のスワール流およびタンブル流を調整できる。
In the present invention, since each intake air port is provided with a throttle valve, when these throttle valves are opened at a low opening and air flows, a strong flow along a part of the wall surface of the port is caused by each intake air port. A non-uniform air flow having the above is generated, and a strong flow of this air flow is sucked into the combustion chamber along the port wall surface, and a swirl flow and a tumble flow are generated in the combustion chamber.
Here, by providing an expansion part on one side of the throttle valve opening and restricting the intake air on the expansion part side at a low throttle valve opening, the air flow becomes more uneven. A strong swirl flow and tumble flow can be generated at moderate temperatures.
The axis (100, 101) of at least one set of the throttle valve shafts (98, 99) may intersect and each may be driven independently.
Since the axis of the throttle valve shaft of at least one set of intake air ports intersects, swirl flow and tumble flow generated when one of these two throttle valves is opened at a low opening, and the other is opened at a low opening The swirl flow and tumble flow that occur when opening at Since the throttle valves provided in the two intake air ports are independently driven, the swirl flow and the tumble flow in the combustion chamber can be adjusted.

本発明は、複数の吸気バルブ(64)からそれぞれ上流に延びる吸入気ポート(51,52)と、吸入気ポート(51,52)の上流に設けられるスロットルバルブ(85,86)と、を備える内燃機関において、各吸入気ポート(51,52)に対してそれぞれスロットルバルブ(85,86)が設けられるとともに、少なくとも一組のスロットルバルブ軸(98,99)の軸線(100,101)が交差し、それぞれが独立して駆動するものであり、前記スロットルバルブ(85,86)は内燃機関の低回転から高回転になるにつれて、スワール燃焼、タンブル燃焼、通常燃焼に順次切り換えられるように前記一組のスロットルバルブ軸(98,99)が駆動されることを特徴とする。The present invention includes an intake air port (51, 52) extending upstream from a plurality of intake valves (64), and a throttle valve (85, 86) provided upstream of the intake air port (51, 52). In an internal combustion engine, a throttle valve (85, 86) is provided for each intake air port (51, 52), and at least one pair of throttle valve shafts (98, 99) has an axis (100, 101) intersecting. The throttle valves (85, 86) are driven independently, and the throttle valve (85, 86) is switched to swirl combustion, tumble combustion, and normal combustion sequentially as the internal combustion engine changes from low to high. A set of throttle valve shafts (98, 99) is driven.
本発明では、各吸入気ポートにそれぞれスロットルバルブが設けられているので、これらのスロットルバルブが低開度で開いて空気が流れるときには、各吸入気ポートに、ポート壁面の一部に沿う強い流れを有する不均一な気流が生じ、この気流の強い流れがポート壁面に沿って燃焼室内に吸入され、燃焼室内にスワール流やタンブル流が生じる。In the present invention, since each intake air port is provided with a throttle valve, when these throttle valves are opened at a low opening and air flows, a strong flow along a part of the wall surface of the port is caused by each intake air port. A non-uniform air flow having the above is generated, and a strong flow of this air flow is sucked into the combustion chamber along the port wall surface, and a swirl flow and a tumble flow are generated in the combustion chamber.
ここで、少なくとも一組の吸入気ポートのスロットルバルブ軸の軸線が交差しているので、これら2つのスロットルバルブのうち、一方を低開度で開くときに生じるスワール流およびタンブル流と、他方を低開度で開くときに生じるスワール流およびタンブル流とが異なる。そして、この2つの吸入気ポートに設けられたスロットルバルブはそれぞれが独立して駆動するので、燃焼室内のスワール流およびタンブル流を調整できる。  Here, since the axis of the throttle valve shaft of at least one pair of intake air ports intersects, the swirl flow and the tumble flow generated when one of these two throttle valves is opened at a low opening, and the other The swirl flow and tumble flow generated when opening at a low opening are different. Since the throttle valves provided in the two intake air ports are independently driven, the swirl flow and the tumble flow in the combustion chamber can be adjusted.
これにより、各ポートにそれぞれ一つのスロットルバルブを設けただけの簡単な構造で、燃焼室内のスワール流およびタンブル流を制御できる。  Thereby, the swirl flow and the tumble flow in the combustion chamber can be controlled with a simple structure in which one throttle valve is provided for each port.
また、スロットルバルブを内燃機関の低回転から高回転になるにつれて、スワール燃焼、タンブル燃焼、通常燃焼に順次切り換えられるように前記一組のスロットルバルブ軸を駆動することにより、燃焼状態を順次切り換えることで、内燃機関の燃焼効率を向上させることができる。In addition, the combustion state is sequentially switched by driving the set of throttle valve shafts so that the throttle valve can be sequentially switched to swirl combustion, tumble combustion, and normal combustion as the internal combustion engine changes from low to high. Thus, the combustion efficiency of the internal combustion engine can be improved.

一組のスロットルバルブ軸(98,99)の軸線(100,101)が直交しても良い。
2つの不均一な気流の流れが強い箇所が重複することがないので、効率よくスワール流、タンブル流を発生させることができる。
スワール発生側のスロットルバルブ(85)は、シリンダ(42)外側寄りのポート壁面に沿って吸入気が流れても良い。
シリンダ外側の流れが強い気流を燃焼室に導入できるので、より強力なスワール流を発生させることができる。
タンブル発生側のスロットルバルブ(86)は、ポート軸線(108)に対して外周側のポート壁面に沿って吸入気が流れても良い。
ポート軸線に対して外周側の流れが強い気流を燃焼室に導入できるので、より強力なタンブル流を発生させることができる。
The axes (100, 101) of the set of throttle valve shafts (98, 99) may be orthogonal.
Since the portions where the flow of two non-uniform air currents are strong do not overlap, a swirl flow and a tumble flow can be generated efficiently.
The throttle valve (85) on the swirl generation side may allow intake air to flow along the port wall surface on the outer side of the cylinder (42).
Since a strong air flow outside the cylinder can be introduced into the combustion chamber, a stronger swirl flow can be generated.
In the tumble generating throttle valve (86), the intake air may flow along the outer peripheral port wall surface with respect to the port axis (108).
Since an air flow having a strong outer peripheral flow with respect to the port axis can be introduced into the combustion chamber, a stronger tumble flow can be generated.

本発明によれば、各吸入気ポートにそれぞれスロットルバルブが設けられているので、これらのスロットルバルブが低開度で開いて空気が流れるときには、各吸入気ポートに、ポート壁面の一部に沿う強い流れを有する不均一な気流が生じ、気流の強い流れがポート壁面に沿って燃焼室内に吸入され、燃焼室内にスワール流やタンブル流が生じる。
ここで、スロットルバルブの開口の一側に拡開部を設け、スロットルバルブ低開度での拡開部側の吸入気を制限することにより、気流がより不均一となるので、スロットルバルブ低開度で強いスワール流やタンブル流を発生させることができる。
また、少なくとも一組の吸入気ポートのスロットルバルブ軸の軸線が交差しているので、これら2つのスロットルバルブのうち、一方を低開度で開くときに生じるスワール流およびタンブル流と、他方を低開度で開くときに生じるスワール流およびタンブル流とが異なる。そして、この2つの吸入気ポートに設けられたスロットルバルブはそれぞれが独立して駆動するので、燃焼室内のスワール流およびタンブル流を調整できる。
According to the present invention, since each intake air port is provided with a throttle valve, when these throttle valves are opened at a low opening and air flows, each intake air port extends along a part of the port wall surface. A non-uniform air flow having a strong flow is generated, and a strong flow of the air flow is sucked into the combustion chamber along the port wall surface, so that a swirl flow or a tumble flow is generated in the combustion chamber.
Here, by providing an expansion part on one side of the throttle valve opening and restricting the intake air on the expansion part side at a low throttle valve opening, the air flow becomes more uneven. A strong swirl flow and tumble flow can be generated at moderate temperatures.
In addition, since the axis of the throttle valve shaft of at least one pair of intake air ports intersects, swirl flow and tumble flow generated when one of these two throttle valves is opened at a low opening, and the other is low. The swirl flow and tumble flow generated when opening at the opening are different. Since the throttle valves provided in the two intake air ports are independently driven, the swirl flow and the tumble flow in the combustion chamber can be adjusted.

また、本発明によれば、各吸入気ポートにそれぞれスロットルバルブが設けられているので、これらのスロットルバルブが低開度で開いて空気が流れるときには、各吸入気ポートに、ポート壁面の一部に沿う強い流れを有する不均一な気流が生じ、気流の強い流れがポート壁面に沿って燃焼室内に吸入され、燃焼室内にスワール流やタンブル流が生じる。In addition, according to the present invention, since each intake air port is provided with a throttle valve, when these throttle valves are opened at a low opening and air flows, each intake air port has a part of the port wall surface. A non-uniform air flow having a strong flow along the surface is generated, and a strong flow of the air flow is sucked into the combustion chamber along the port wall surface, so that a swirl flow or a tumble flow is generated in the combustion chamber.
ここで、少なくとも一組の吸入気ポートのスロットルバルブ軸の軸線が交差しているので、これら2つのスロットルバルブのうち、一方を低開度で開くときに生じるスワール流およびタンブル流と、他方を低開度で開くときに生じるスワール流およびタンブル流とが異なる。そして、この2つの吸入気ポートに設けられたスロットルバルブはそれぞれが独立して駆動するので、燃焼室内のスワール流およびタンブル流を調整できる。  Here, since the axis of the throttle valve shaft of at least one pair of intake air ports intersects, the swirl flow and the tumble flow generated when one of these two throttle valves is opened at a low opening, and the other The swirl flow and tumble flow generated when opening at a low opening are different. Since the throttle valves provided in the two intake air ports are independently driven, the swirl flow and the tumble flow in the combustion chamber can be adjusted.
これにより、各ポートにそれぞれ一つのスロットルバルブを設けただけの簡単な構造で燃焼室内のスワール流およびタンブル流を制御できる。  Thereby, the swirl flow and the tumble flow in the combustion chamber can be controlled with a simple structure in which one throttle valve is provided for each port.
また、スロットルバルブを内燃機関の低回転から高回転になるにつれて、スワール燃焼、タンブル燃焼、通常燃焼に順次切り換えられるように一組のスロットルバルブ軸を駆動することにより、燃焼状態を順次切り換えることで、内燃機関の燃焼効率を向上させることができる。In addition, by switching the combustion state sequentially by driving a set of throttle valve shafts so that the throttle valve can be sequentially switched from swirl combustion, tumble combustion, and normal combustion as the internal combustion engine turns from low to high. The combustion efficiency of the internal combustion engine can be improved.

一組のスロットルバルブ軸の軸線を直交させれば、2つの不均一な気流の流れが強い箇所が重複することがないので、効率よくスワール流、タンブル流を発生させることができる。
スワール発生側のスロットルバルブは、シリンダ外側寄りのポート壁面に沿って吸入気が流れるようにすれば、シリンダ外側の流れが強い気流を燃焼室に導入できるので、より強力なスワール流を発生させることができる。
タンブル発生側のスロットルバルブは、ポート軸線に対して外周側のポート壁面に沿って吸入気が流れるようにすれば、ポート軸線に対して外周側の流れが強い気流を燃焼室に導入できるので、より強力なタンブル流を発生させることができる。
If the axes of the pair of throttle valve shafts are orthogonal to each other, two portions where the flow of non-uniform air current is strong do not overlap, so that a swirl flow and a tumble flow can be generated efficiently.
If the throttle valve on the swirl generation side allows intake air to flow along the port wall near the outside of the cylinder, a strong air flow outside the cylinder can be introduced into the combustion chamber, thus generating a stronger swirl flow. Can do.
If the throttle valve on the tumble generating side allows intake air to flow along the outer peripheral port wall surface with respect to the port axis, an air flow having a strong outer peripheral flow with respect to the port axis can be introduced into the combustion chamber. A stronger tumble flow can be generated.

本発明に係るエンジンを搭載した自動二輪車の左側面図である。1 is a left side view of a motorcycle equipped with an engine according to the present invention. エンジンの一部断面図である。It is a partial sectional view of an engine. シリンダヘッドの一部省略背面図である。It is a partially omitted rear view of the cylinder head. 図2におけるスロットルボディのIV−IV断面図である。FIG. 4 is a sectional view of the throttle body taken along line IV-IV in FIG. 2. (A)は低回転時のスロットルボディおよびエンジンの右側吸気通路近傍の断面図、(B)は低回転時の右側および左側の吸気通路を模式的に示す図である。(A) is a cross-sectional view of the throttle body and the vicinity of the right intake passage of the engine during low rotation, and (B) is a diagram schematically showing the right and left intake passages during low rotation. (A)は中回転時のスロットルボディおよびエンジンの右側吸気通路近傍の断面図、(B)は中回転時の右側および左側の吸気通路を模式的に示す図である。(A) is a cross-sectional view of the throttle body and the vicinity of the right intake passage of the engine during intermediate rotation, and (B) is a diagram schematically showing the right and left intake passages during intermediate rotation. (A)は高回転時のスロットルボディおよびエンジンの右側吸気通路近傍の断面図、(B)は低回転時の右側および左側の吸気通路を模式的に示す図である。(A) is a cross-sectional view of the vicinity of the right intake passage of the throttle body and the engine during high rotation, and (B) is a view schematically showing the right and left intake passages during low rotation. エンジンの燃焼状態の説明図である。It is explanatory drawing of the combustion state of an engine.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印FRは車両前方を、矢印LHは車両左方を、矢印UPは車両上方をそれぞれ示す。
図1は、本発明に係る内燃機関を搭載した自動二輪車1の左側面図である。自動二輪車1は、車体フレーム2を備える。車体フレーム2の前端部に位置するヘッドパイプ3には、前輪4を軸支する左右のフロントフォーク5がステアリングステム6を介して操向可能に枢支される。ステアリングステム6の上部には、転舵用のバーハンドル7が取り付けられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the directions such as front, rear, left and right in the following description are the same as those in the vehicle unless otherwise specified. In the figure, the arrow FR indicates the front of the vehicle, the arrow LH indicates the left side of the vehicle, and the arrow UP indicates the upper side of the vehicle.
FIG. 1 is a left side view of a motorcycle 1 equipped with an internal combustion engine according to the present invention. The motorcycle 1 includes a body frame 2. Left and right front forks 5 that pivotally support the front wheels 4 are pivotally supported on the head pipe 3 positioned at the front end of the vehicle body frame 2 via a steering stem 6 so as to be steerable. A steering bar handle 7 is attached to the upper portion of the steering stem 6.

ヘッドパイプ3には、斜め下後方に延びる一本のメインチューブ8の前端部が結合されている。メインチューブ8の後端部には左右のピボットプレート10が接合され、該左右のピボットプレート10には後輪11を軸支するスイングアーム12の前端部が揺動可能に枢支される。メインチューブ8の後部には、斜め上後方へ延びる左右のシートフレーム13の前端部が接合され、該左右のシートフレーム13の前後中間部とスイングアーム12の左右アーム後端部との間には、それぞれ左右のリアクッション14が配置される。左右のシートフレーム13の上方には、運転者用及び後部同乗者用の座面を前後に有する前記シート9が配置される。なお、図中符号15は運転者用のステップを、符号16は後部同乗者用のステップをそれぞれ示す。   The head pipe 3 is coupled to a front end portion of one main tube 8 extending obliquely downward and rearward. The left and right pivot plates 10 are joined to the rear end portion of the main tube 8, and the front end portion of the swing arm 12 that pivotally supports the rear wheel 11 is pivotally supported on the left and right pivot plates 10. The front end portions of the left and right seat frames 13 extending diagonally upward and rearward are joined to the rear portion of the main tube 8, and between the front and rear intermediate portions of the left and right seat frames 13 and the left and right arm rear end portions of the swing arm 12. The left and right rear cushions 14 are respectively disposed. Above the left and right seat frames 13, the seat 9 having seat surfaces for the driver and the rear passenger on the front and rear is arranged. In the figure, reference numeral 15 denotes a driver step, and reference numeral 16 denotes a rear passenger step.

車体フレーム2の中央下部には、内燃機関であるエンジン20が配置される。エンジン20は、クランク軸線が車幅方向(左右方向)に沿い、大きく前傾した空冷単気筒エンジンであり、クランクケース21と、クランクケース21の前端部から前方に延びるシリンダ部22とからなる。エンジン20は、クランクケース21の後部上下が左右のピボットプレート10に支持されると共に、クランクケース21の上部がエンジンハンガ8aを介してメインチューブ8の前後中間部に支持されることで、車体フレーム2に懸架される。   An engine 20 that is an internal combustion engine is disposed at the center lower portion of the body frame 2. The engine 20 is an air-cooled single-cylinder engine that has a crank axis line along the vehicle width direction (left-right direction) and is largely inclined forward. The engine 20 is supported by the left and right pivot plates 10 at the rear upper and lower portions of the crankcase 21, and the upper portion of the crankcase 21 is supported by the front and rear intermediate portions of the main tube 8 via the engine hanger 8a. Suspended by 2.

シリンダ部22の上面には、スロットルボディ26が接続され、このスロットルボディ26にはメインチューブ8前部下側に支持されたエアクリーナケース26aが接続される。シリンダ部22の下面には、排気管27が接続される。排気管27は、シリンダ部22下方で一端前方に屈曲した後に後方へ折り返して延び、エンジン20後方でサイレンサ27aに接続される。排気管27においてシリンダ部22の下方に位置する部位には、排ガス浄化用の触媒コンバータ28が設けられる。
クランクケース21後部左側にはドライブスプロケット32が設けられている。このドライブスプロケット32には、クランクケース21内のクラッチ及び変速機を介して、エンジン20の回転動力が出力される。ドライブスプロケット32と後輪11左側のドリブンスプロケット34とにはドライブチェーン33が掛け回されており、エンジン20の回転動力はドライブスプロケット32からドライブチェーン33およびドリブンスプロケット34を介して後輪11に伝達される。
A throttle body 26 is connected to the upper surface of the cylinder portion 22, and an air cleaner case 26 a supported on the lower front side of the main tube 8 is connected to the throttle body 26. An exhaust pipe 27 is connected to the lower surface of the cylinder portion 22. The exhaust pipe 27 is bent forward at one end below the cylinder portion 22 and then folded back and extended, and is connected to the silencer 27a behind the engine 20. A catalytic converter 28 for purifying exhaust gas is provided in a portion of the exhaust pipe 27 located below the cylinder portion 22.
A drive sprocket 32 is provided on the rear left side of the crankcase 21. Rotational power of the engine 20 is output to the drive sprocket 32 via the clutch and transmission in the crankcase 21. A drive chain 33 is wound around the drive sprocket 32 and the driven sprocket 34 on the left side of the rear wheel 11, and the rotational power of the engine 20 is transmitted from the drive sprocket 32 to the rear wheel 11 via the drive chain 33 and the driven sprocket 34. Is done.

車体フレーム2の前部、エンジン20のシリンダ部22、スロットルボディ26、及びエアクリーナケース26a等は、合成樹脂製の前部車体カバー35により覆われる。前部車体カバー35は、運転者の脚部を前方からの風圧等から保護するレッグシールドも兼ねる。また、車体フレーム2の後部は、同じく合成樹脂製の後部車体カバー36により覆われる。この後部車体カバー36は、左右のシートフレーム13と共にシート9を支持する。後部車体カバー36内には、シート9下に位置する物品収納箱37が配置され、該物品収納箱37の前部下側には、左右のシートフレーム13の前部に支持される燃料タンク38が配置される。   The front part of the body frame 2, the cylinder part 22 of the engine 20, the throttle body 26, the air cleaner case 26a, and the like are covered with a front body cover 35 made of synthetic resin. The front body cover 35 also serves as a leg shield that protects the driver's legs from wind pressure and the like from the front. The rear portion of the vehicle body frame 2 is covered with a rear vehicle body cover 36 that is also made of synthetic resin. The rear body cover 36 supports the seat 9 together with the left and right seat frames 13. An article storage box 37 located under the seat 9 is disposed in the rear body cover 36, and a fuel tank 38 supported by the front parts of the left and right seat frames 13 is disposed below the front part of the article storage box 37. Be placed.

次にエンジン20について詳細に説明する。
図2はエンジンの一部断面図である。尚、スロットルボディ26の配置に関し図1のものと一部不整合があるが、この部位に関し図1は概略図とする。
図2に示すように、エンジン20は、クランクケース21と、シリンダ部22とを備えている。シリンダ部22は、クランクケース21に連設されたシリンダブロック39と、シリンダブロック39の前側に設けられたシリンダヘッド40と、シリンダヘッド40の前側を覆うシリンダヘッドカバー41とからなる。
シリンダブロック39には、シリンダ室42が形成されており、このシリンダ室42内には、ピストン43が摺動自在に嵌め込まれている。ピストン43はコンロッド44を介して、クランクケース21に回転自在に支持されたクランクシャフト45に連結されており、ピストン43の往復動がクランクシャフト45の回転動に変換される。
ピストン43のピストン頂面46、シリンダ室42の側壁47、およびシリンダヘッド40で囲まれた部分は、燃焼室49を形成している。
Next, the engine 20 will be described in detail.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the engine. Although the arrangement of the throttle body 26 is partially inconsistent with that of FIG. 1, FIG. 1 is a schematic diagram regarding this portion.
As shown in FIG. 2, the engine 20 includes a crankcase 21 and a cylinder portion 22. The cylinder portion 22 includes a cylinder block 39 provided continuously with the crankcase 21, a cylinder head 40 provided on the front side of the cylinder block 39, and a cylinder head cover 41 that covers the front side of the cylinder head 40.
A cylinder chamber 42 is formed in the cylinder block 39, and a piston 43 is slidably fitted in the cylinder chamber 42. The piston 43 is connected via a connecting rod 44 to a crankshaft 45 that is rotatably supported by the crankcase 21, and the reciprocating motion of the piston 43 is converted into rotational motion of the crankshaft 45.
A portion surrounded by the piston top surface 46 of the piston 43, the side wall 47 of the cylinder chamber 42, and the cylinder head 40 forms a combustion chamber 49.

図2、図3に示すように、シリンダヘッド40の上部には、第1吸気ポート51および第2吸気ポート52が左右に並んで形成されている。第1吸気ポート51および第2吸気ポート52はそれぞれ弓状に湾曲し、燃焼室49とシリンダヘッド上面50とを連通する。第1吸気ポート51の一端はシリンダヘッド後面48の燃焼室前壁部48aの左上部に第1吸気口53を形成し、他端はシリンダヘッド上面50の左部に第1吸気接続口54を形成する。第2吸気ポート52の一端はシリンダヘッド後面48の燃焼室前壁部48aの右上部に第2吸気口55を形成し、他端はシリンダヘッド上面50の右部に第2吸気接続口56を形成する。   As shown in FIGS. 2 and 3, a first intake port 51 and a second intake port 52 are formed side by side on the upper portion of the cylinder head 40. The first intake port 51 and the second intake port 52 are each curved in an arcuate shape, and the combustion chamber 49 and the cylinder head upper surface 50 communicate with each other. One end of the first intake port 51 forms a first intake port 53 at the upper left portion of the combustion chamber front wall 48a of the cylinder head rear surface 48, and the other end has a first intake connection port 54 at the left portion of the cylinder head upper surface 50. Form. One end of the second intake port 52 forms a second intake port 55 in the upper right portion of the combustion chamber front wall 48a of the cylinder head rear surface 48, and the other end has a second intake connection port 56 in the right portion of the cylinder head upper surface 50. Form.

シリンダヘッド40の下部には、燃焼室49とシリンダヘッド下面57とを連通する排気ポート58が形成されている。排気ポート58は燃焼室49側で二股に分かれ、一方が燃焼室前壁部48aの左下部に第1排気口60を形成し、他方が燃焼室前壁部48aの右下部に第2排気口62を形成する。排気ポート58はシリンダヘッド下面57側では合流し、シリンダヘッド下面57に排気接続口61を形成する。燃焼室前壁部48aの中央部には、点火プラグ孔59が設けられ、この点火プラグ孔59に点火プラグ(不図示)が配置される。   An exhaust port 58 that connects the combustion chamber 49 and the cylinder head lower surface 57 is formed in the lower portion of the cylinder head 40. The exhaust port 58 is bifurcated on the combustion chamber 49 side, one forms a first exhaust port 60 in the lower left portion of the combustion chamber front wall portion 48a, and the other forms a second exhaust port in the lower right portion of the combustion chamber front wall portion 48a. 62 is formed. The exhaust ports 58 merge on the cylinder head lower surface 57 side to form an exhaust connection port 61 on the cylinder head lower surface 57. A spark plug hole 59 is provided in the center of the combustion chamber front wall 48 a, and a spark plug (not shown) is disposed in the spark plug hole 59.

第1吸気ポート51および第2吸気ポート52には、それぞれ第1吸気口53および第2吸気口55を開閉する第1吸気バルブ(不図示)および第2吸気バルブ64が設けられている。また排気ポート58には、第1排気口60および第2排気口62を開閉する第1排気バルブ(不図示)および第2排気バルブ65が設けられている。
図2に示すように、第2吸気バルブ64は、第2吸気口55に沿う傘部66と、傘部66から前方上方へ延びる棒状のステム部67とを備え、第2排気バルブ65は、第2排気口62に沿う傘部68と、傘部68から前方下方へ延びる棒状のステム部69とを備えている。
The first intake port 51 and the second intake port 52 are provided with a first intake valve (not shown) and a second intake valve 64 that open and close the first intake port 53 and the second intake port 55, respectively. The exhaust port 58 is provided with a first exhaust valve (not shown) and a second exhaust valve 65 that open and close the first exhaust port 60 and the second exhaust port 62.
As shown in FIG. 2, the second intake valve 64 includes an umbrella portion 66 along the second intake port 55, and a rod-like stem portion 67 extending forward and upward from the umbrella portion 66, and the second exhaust valve 65 includes: An umbrella portion 68 extending along the second exhaust port 62 and a rod-like stem portion 69 extending downward from the umbrella portion 68 are provided.

第2吸気バルブ64のステム部67および第2排気バルブ65のステム部69は、それぞれシリンダヘッド40に設けられたバルブガイド70に摺動自在に挿通され、それぞれの先端が、シリンダヘッド40の動弁室72内に突出している。
そして、第2吸気バルブ64のステム部67の先端および第2排気バルブ65のステム部69の先端には、それぞれリテーナ73,74が取り付けられ、このリテーナ73,74とシリンダヘッド40との間にバルブスプリング75,76が設けられている。
すなわち、第2吸気バルブ64および第2排気バルブ65は、それぞれリテーナ73,74およびバルブスプリング75,76を介してシリンダヘッド40に支持され、バルブスプリング75,76により、第2吸気口55および第2排気口62を閉じる方向に付勢されている。
The stem portion 67 of the second intake valve 64 and the stem portion 69 of the second exhaust valve 65 are slidably inserted into a valve guide 70 provided in the cylinder head 40, and the respective tips of the stem portion 67 move the cylinder head 40. Projecting into the valve chamber 72.
Retainers 73 and 74 are attached to the distal end of the stem portion 67 of the second intake valve 64 and the distal end of the stem portion 69 of the second exhaust valve 65, respectively, and between the retainers 73 and 74 and the cylinder head 40. Valve springs 75 and 76 are provided.
That is, the second intake valve 64 and the second exhaust valve 65 are supported by the cylinder head 40 via retainers 73 and 74 and valve springs 75 and 76, respectively, and the second intake port 55 and the second exhaust valve 65 are supported by the valve springs 75 and 76, respectively. 2 The air outlet 62 is biased in the closing direction.

また、図示を省略するが、第1吸気バルブは、第1吸気口53(図3参照)に沿う傘部と傘部から前方上方へ延びる棒状のステム部とを備え、第1排気バルブは、第1排気口60(図3参照)に沿う傘部と傘部から前方下方へ延びる棒状のステム部とを備えている。第1吸気バルブのステム部および第1排気バルブのステム部は、それぞれシリンダヘッド40に設けられたバルブガイドに摺動自在に挿通され、それぞれの先端が、シリンダヘッド40の動弁室72内に突出している。そして、第1吸気バルブのステム部の先端および第1排気バルブのステム部の先端には、それぞれリテーナが取り付けられ、このリテーナとシリンダヘッド40との間にバルブスプリングが設けられている。すなわち、第1吸気バルブおよび第1排気バルブは、それぞれリテーナおよびバルブスプリングを介してシリンダヘッド40に支持され、バルブスプリングにより、第1吸気口53(図3参照)および第1排気口60(図3参照)を閉じる方向に付勢されている。   Although not shown, the first intake valve includes an umbrella portion along the first intake port 53 (see FIG. 3) and a rod-shaped stem portion extending forward and upward from the umbrella portion. An umbrella portion along the first exhaust port 60 (see FIG. 3) and a rod-like stem portion extending forward and downward from the umbrella portion are provided. The stem portion of the first intake valve and the stem portion of the first exhaust valve are slidably inserted into valve guides provided in the cylinder head 40, respectively, and their respective tips are inserted into the valve operating chamber 72 of the cylinder head 40. It protrudes. A retainer is attached to the tip of the stem portion of the first intake valve and the stem portion of the first exhaust valve, and a valve spring is provided between the retainer and the cylinder head 40. That is, the first intake valve and the first exhaust valve are supported by the cylinder head 40 via a retainer and a valve spring, respectively, and the first intake port 53 (see FIG. 3) and the first exhaust port 60 (see FIG. 3) are supported by the valve spring. 3)).

図2に示すように、シリンダヘッド40の動弁室72の中央部には、クランクシャフト45と平行に延びる単一のカムシャフト77が配置されている。カムシャフト77はシリンダヘッド40に回転自在に支持され、その長手方向中間部に2つの吸気カム78及び2つの排気カム79を一体に備えている。カムシャフト77には、カムチェーン(不図示)を介してクランクシャフト45の回転が伝達される。
また、シリンダヘッド40の動弁室72のシリンダヘッドカバー41側には、吸気側ロッカーアームシャフト80及び排気側ロッカーアームシャフト81が設けられている。
As shown in FIG. 2, a single camshaft 77 extending in parallel with the crankshaft 45 is disposed at the center of the valve operating chamber 72 of the cylinder head 40. The camshaft 77 is rotatably supported by the cylinder head 40 and is integrally provided with two intake cams 78 and two exhaust cams 79 in the middle portion in the longitudinal direction. The rotation of the crankshaft 45 is transmitted to the camshaft 77 via a cam chain (not shown).
An intake side rocker arm shaft 80 and an exhaust side rocker arm shaft 81 are provided on the cylinder head cover 41 side of the valve operating chamber 72 of the cylinder head 40.

吸気側ロッカーアームシャフト80には、2つの吸気カム78と、第1吸気バルブ(不図示)のステム部(不図示)先端および第2吸気バルブ64のステム部67先端に跨って延びる2つの吸気側ロッカーアーム82の中間部が揺動自在に支持されている。
排気側ロッカーアームシャフト81には、2つの排気カム79と、第1排気バルブ(不図示)のステム部(不図示)先端および第2排気バルブ65のステム部69の先端とに跨って延びる2本の排気側ロッカーアーム83の中間部が揺動自在に支持される。
そして、カムシャフト77の回転に伴い各カムの外周パターンに応じて各ロッカーアーム82,83が揺動することで、各バルブが往復動し、各吸気口53,55および各排気口60,62を開閉させる。
The intake-side rocker arm shaft 80 includes two intake cams 78 and two intake airs extending across the stem part (not shown) tip of the first intake valve (not shown) and the stem part 67 tip of the second intake valve 64. An intermediate portion of the side rocker arm 82 is supported to be swingable.
The exhaust-side rocker arm shaft 81 extends over the two exhaust cams 79 and the stem portion (not shown) tip of the first exhaust valve (not shown) and the tip of the stem portion 69 of the second exhaust valve 65 2. An intermediate part of the exhaust-side rocker arm 83 is swingably supported.
Then, as the camshaft 77 rotates, the rocker arms 82 and 83 swing according to the outer peripheral pattern of each cam, so that each valve reciprocates, and each intake port 53 and 55 and each exhaust port 60 and 62. Open and close.

図2に示すように、シリンダヘッド上面50には、スロットルボディ26が設けられている。図4は、図2のIV−IV断面図(スロットルバルブ軸で切った断面図。)である。図2および図4に示すように、スロットルボディ26は、ケース体84と、第1スロットルバルブ85と、第2スロットルバルブ86と、第1モータ87と、第2モータ88と、第1インジェクタ(不図示)と、第2インジェクタ89とを備えている。   As shown in FIG. 2, a throttle body 26 is provided on the cylinder head upper surface 50. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2 (a cross-sectional view taken along the throttle valve shaft). As shown in FIGS. 2 and 4, the throttle body 26 includes a case body 84, a first throttle valve 85, a second throttle valve 86, a first motor 87, a second motor 88, and a first injector ( (Not shown) and a second injector 89.

ケース体84には、第1吸気通路90および第2吸気通路91が左右に並んで形成されている。第1吸気通路90は、その入口(不図示)がエアクリーナケース26a(図1参照)に接続され、入口から前下方へ延びて下方へ湾曲し、その出口(不図示)がシリンダヘッド上面50の第1吸気接続口54に接続されている。また、第2吸気通路91は、その入口95がエアクリーナケース26a(図1参照)に接続され、入口95から前下方へ延びて下方へ湾曲し、その出口93がシリンダヘッド上面50の第2吸気接続口56に接続されている。
すなわち、スロットルボディ26の第1吸気通路90とシリンダヘッド40の第1吸気ポート51とは連通して、側面視で弓状に湾曲した左側吸気通路92(図4B参照)を構成し、スロットルボディ26の第2吸気通路91とシリンダヘッド40の第2吸気ポート52とは連通して、側面視で弓状に湾曲した右側吸気通路94を構成している。これにより、エアクリーナを通った空気は、左側吸気通路92または右側吸気通路94を通り、燃焼室49に供給される。
A first intake passage 90 and a second intake passage 91 are formed in the case body 84 side by side. The first intake passage 90 has an inlet (not shown) connected to an air cleaner case 26a (see FIG. 1), extends forward and downward from the inlet and curves downward, and has an outlet (not shown) formed on the cylinder head upper surface 50. It is connected to the first intake connection port 54. Further, the inlet 95 of the second intake passage 91 is connected to the air cleaner case 26 a (see FIG. 1), extends forward and downward from the inlet 95, and curves downward. The outlet 93 of the second intake passage 91 is the second intake of the cylinder head upper surface 50. It is connected to the connection port 56.
That is, the first intake passage 90 of the throttle body 26 and the first intake port 51 of the cylinder head 40 communicate with each other to form a left intake passage 92 (see FIG. 4B) that is curved in a bow shape when viewed from the side. The second intake passage 91 of the cylinder 26 and the second intake port 52 of the cylinder head 40 communicate with each other to form a right intake passage 94 that is curved in a bow shape in a side view. Thus, the air that has passed through the air cleaner passes through the left intake passage 92 or the right intake passage 94 and is supplied to the combustion chamber 49.

第1吸気通路90の出口(不図示)および第2吸気通路91の出口93近傍には、それぞれ第1インジェクタ(不図示)および第2インジェクタ89が設けられている。第1インジェクタ(不図示)および第2インジェクタ89は、それぞれ、第1吸気通路90および第2吸気通路91から第1吸気ポート51および第2吸気ポート52に流れる空気に微粒子化した(霧状にした)燃料を噴射する。第1インジェクタ(不図示)および第2インジェクタ89は、第1吸気バルブ(不図示)の傘部(不図示)および第2吸気バルブ64の傘部66に向かって燃料を直接噴射可能な位置に設けられている。   A first injector (not shown) and a second injector 89 are provided near the outlet (not shown) of the first intake passage 90 and the outlet 93 of the second intake passage 91, respectively. The first injector (not shown) and the second injector 89 are atomized into air flowing from the first intake passage 90 and the second intake passage 91 to the first intake port 51 and the second intake port 52, respectively (in a mist form). Inject fuel. The first injector (not shown) and the second injector 89 are positioned so that fuel can be directly injected toward the umbrella portion (not shown) of the first intake valve (not shown) and the umbrella portion 66 of the second intake valve 64. Is provided.

第1吸気通路90および第2吸気通路91の各入口側には、それぞれ第1スロットルバルブ85および第2スロットルバルブ86が設けられている。
第1スロットルバルブ85および第2スロットルバルブ86は、それぞれ第1吸気通路90および第2吸気通路91を開閉して、燃焼室49に供給される空気量を調整するバタフライバルブである。第1スロットルバルブ85および第2スロットルバルブ86は、それぞれ、弁体96,97と、弁体96,97に一体に設けられた弁軸98,99とを備え、それぞれの弁軸98,99が、ケース体84に回動自在に支持されている。第1スロットルバルブ85の弁軸98の軸線100は、第2スロットルバルブ86の弁軸99の軸線101と直交している。
第1スロットルバルブ85の弁軸98および第2スロットルバルブ86の弁軸99には、図示しないギヤを介してそれぞれ第1モータ87および第2モータ88が連結されている。第1スロットルバルブ85および第2スロットルバルブ86は、第1モータ87および第2モータ88によりそれぞれ独立に駆動される。
A first throttle valve 85 and a second throttle valve 86 are provided on the inlet sides of the first intake passage 90 and the second intake passage 91, respectively.
The first throttle valve 85 and the second throttle valve 86 are butterfly valves that adjust the amount of air supplied to the combustion chamber 49 by opening and closing the first intake passage 90 and the second intake passage 91, respectively. The first throttle valve 85 and the second throttle valve 86 include valve bodies 96 and 97 and valve shafts 98 and 99 provided integrally with the valve bodies 96 and 97, respectively. The case body 84 is rotatably supported. The axis 100 of the valve shaft 98 of the first throttle valve 85 is orthogonal to the axis 101 of the valve shaft 99 of the second throttle valve 86.
A first motor 87 and a second motor 88 are connected to the valve shaft 98 of the first throttle valve 85 and the valve shaft 99 of the second throttle valve 86 via gears (not shown), respectively. The first throttle valve 85 and the second throttle valve 86 are driven independently by a first motor 87 and a second motor 88, respectively.

図8は本実施形態に係るエンジン20の燃焼状態の説明図である。縦軸がタンブル比を示し、横軸がスワール比を示し。スワール比とは、燃焼室49内に生じるスワール流Sの回転数をエンジン回転数で除した値であり、タンブル比とはタンブル流Tの回転数をエンジン回転数で除した値である。また、図中の数字は燃焼下限界空燃比を示し、図中の曲線は燃焼下限界空燃比の等高線を示している。
エンジン20の低回転モードにおける燃焼状態は、点104で示される。点104では、スワール比が3に近く、強いスワール流Sが生じている。また、燃焼下限界空燃比も23付近と高い。中回転モードにおける燃焼状態は、点105で示される。点105では、スワール比は小さいが、タンブル比が2を超えており、強いタンブル流Tが生じている。また、燃焼下限界空燃比も22付近と高い。
移行モードにおける燃焼状態は、点104から点105への移行で示される。
高回転モードにおける燃焼状態は、点106で示される。点106では、スワール比、タンブル比ともに小さく、燃焼下限界空燃比も20を下回っている。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the combustion state of the engine 20 according to the present embodiment. The vertical axis shows the tumble ratio, and the horizontal axis shows the swirl ratio. The swirl ratio is a value obtained by dividing the rotational speed of the swirl flow S generated in the combustion chamber 49 by the engine rotational speed, and the tumble ratio is a value obtained by dividing the rotational speed of the tumble flow T by the engine rotational speed. The numbers in the figure indicate the lower combustion limit air-fuel ratio, and the curve in the figure indicates the contour line of the lower combustion limit air-fuel ratio.
The combustion state in the low rotation mode of the engine 20 is indicated by a point 104. At the point 104, the swirl ratio is close to 3, and a strong swirl flow S is generated. Also, the lower combustion limit air-fuel ratio is as high as around 23. The combustion state in the middle rotation mode is indicated by point 105. At point 105, the swirl ratio is small, but the tumble ratio exceeds 2, and a strong tumble flow T is generated. Also, the lower combustion limit air-fuel ratio is as high as around 22.
The combustion state in the transition mode is indicated by the transition from the point 104 to the point 105.
The combustion state in the high rotation mode is indicated by point 106. At point 106, both the swirl ratio and the tumble ratio are small, and the lower combustion limit air-fuel ratio is also lower than 20.

ところで、スロットルボディ26およびエンジン20は、第1スロットルバルブ85を低開度として燃焼室49に空気を吸入することで、燃焼室49内に吸入される空気に、シリンダ室42の円周方向の渦流であるスワール流Sを発生可能に構成されている。
具体的には、図4および図5に示すように、第1スロットルバルブ85の弁軸98の軸線100は、第1吸気通路90の中心軸線107と直交して車体左右方向と垂直な面内で前傾して延びている。そして、第1スロットルバルブ85は、図5(A)中矢印109で示すように前上方から見たときには、弁体96が左右方向に略沿う場合に閉状態となり、弁体96が時計回りに回動することで開状態となるように構成されている。すなわち、図5(B)に示すように、第1スロットルバルブ85が低開度で開いて空気が流れる場合には、第1スロットルバルブ85の左方を流れる空気の流速が、右方を流れる空気の流速より速くなり、第1吸気通路90の出口側に左側に強い流れを有する不均一な気流が生じる。
By the way, the throttle body 26 and the engine 20 draw the air into the combustion chamber 49 by setting the first throttle valve 85 to a low opening, so that the air sucked into the combustion chamber 49 is introduced into the circumferential direction of the cylinder chamber 42. The swirl flow S, which is a vortex flow, can be generated.
Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the axis 100 of the valve shaft 98 of the first throttle valve 85 is in a plane perpendicular to the center axis 107 of the first intake passage 90 and perpendicular to the left-right direction of the vehicle body. It extends with a forward tilt. The first throttle valve 85 is in a closed state when viewed from the front upper side as indicated by an arrow 109 in FIG. 5A when the valve body 96 is substantially along the left-right direction, and the valve body 96 is rotated clockwise. It is comprised so that it may be in an open state by rotating. That is, as shown in FIG. 5B, when the first throttle valve 85 is opened at a low opening and air flows, the flow velocity of air flowing to the left of the first throttle valve 85 flows to the right. It becomes faster than the flow velocity of air, and a non-uniform air flow having a strong flow on the left side is generated on the outlet side of the first intake passage 90.

さらに、第1吸気通路90において、第1スロットルバルブ85の右方入口側には、吸気通路の断面形状変化部である第1拡開部102が設けられている。この第1拡開部102は、第1スロットルバルブ85を回動させたときの弁体96外縁の軌跡に沿う形状に形成されており、第1スロットルバルブ85が低開度のときには、この第1拡開部102により第1吸気通路90右側の空気の流れが制限される。すなわち、第1スロットルバルブ85が低開度で開いて空気が流れる場合には、第1吸気通路90の出口側に、左側に特に強い流れを有する不均一な気流が生じる。   Further, in the first intake passage 90, a first expansion portion 102 that is a sectional shape changing portion of the intake passage is provided on the right inlet side of the first throttle valve 85. The first expanding portion 102 is formed in a shape along the locus of the outer edge of the valve body 96 when the first throttle valve 85 is rotated. When the first throttle valve 85 has a low opening, The flow of air on the right side of the first intake passage 90 is restricted by the first expanding portion 102. That is, when the first throttle valve 85 is opened at a low opening and air flows, a non-uniform air flow having a particularly strong flow on the left side is generated on the outlet side of the first intake passage 90.

そして、上述したように、第1吸気通路90はシリンダヘッド40の上部左側に設けられた第1吸気ポート51と連通し、第1吸気ポート51は燃焼室前壁部48aの左上部に形成された第1吸気口53で燃焼室49と連通している。
これにより、第1スロットルバルブ85を低開度として燃焼室49に空気が吸入される場合には、第1スロットルバルブ85および第1拡開部102により生成された左側に強い流れを有する不均一な気流が、第1吸気通路90および第1吸気ポート51を通り第1吸気口53から燃焼室49内に入る。このとき、気流の強い流れは、第1吸気通路90および第1吸気ポート51の左側に沿って第1吸気口53の左側からシリンダ室42に導入され、シリンダ室42の側壁47に沿って進行してシリンダ室42の円周方向に旋回する。これにより、燃焼室49内に吸入される空気に強いスワール流Sが生成される。
As described above, the first intake passage 90 communicates with the first intake port 51 provided on the upper left side of the cylinder head 40, and the first intake port 51 is formed at the upper left portion of the combustion chamber front wall 48a. The first intake port 53 communicates with the combustion chamber 49.
As a result, when air is sucked into the combustion chamber 49 with the first throttle valve 85 at a low opening degree, the non-uniformity having a strong flow on the left side generated by the first throttle valve 85 and the first expanding portion 102. A simple air flow enters the combustion chamber 49 from the first intake port 53 through the first intake passage 90 and the first intake port 51. At this time, a strong flow of the airflow is introduced into the cylinder chamber 42 from the left side of the first intake port 53 along the left side of the first intake passage 90 and the first intake port 51, and proceeds along the side wall 47 of the cylinder chamber 42. Then, it turns in the circumferential direction of the cylinder chamber 42. As a result, a swirl flow S that is strong against the air sucked into the combustion chamber 49 is generated.

また、スロットルボディ26およびエンジン20は、第2スロットルバルブ86を低開度として燃焼室49に空気を吸入することで、燃焼室49内に吸入される空気に、シリンダ室42の軸方向の渦流であるタンブル流Tを発生可能に構成されている。
具体的には、図4および図6に示すように、第2スロットルバルブ86の弁軸99の軸線101は、第1吸気通路90の中心軸線108と直交して車体左右方向に延びている。そして、第2スロットルバルブ86は、右側面視では、弁体97が第1吸気通路90の中心軸線108と略直交する場合に閉状態となり、弁体97が時計回りに回動することで開状態となるように構成されている。
すなわち、図6Aに示すように、第2スロットルバルブ86が低開度で開いた場合には、第2スロットルバルブ86の上方すなわち第2吸気通路91の湾曲外側を流れる空気の流速が、下方すなわち第2吸気通路91の湾曲内側を流れる空気の流速より速くなり、第2吸気通路91の出口側に湾曲外側に強い流れを有する不均一な気流が生じる。
Further, the throttle body 26 and the engine 20 draw the air into the combustion chamber 49 with the second throttle valve 86 opened at a low opening, so that the axial vortex of the cylinder chamber 42 flows into the air sucked into the combustion chamber 49. It is possible to generate a tumble flow T.
Specifically, as shown in FIGS. 4 and 6, the axis 101 of the valve shaft 99 of the second throttle valve 86 extends in the left-right direction of the vehicle body perpendicular to the central axis 108 of the first intake passage 90. The second throttle valve 86 is closed when the valve body 97 is substantially orthogonal to the central axis 108 of the first intake passage 90 when viewed from the right side, and is opened when the valve body 97 rotates clockwise. It is comprised so that it may be in a state.
That is, as shown in FIG. 6A, when the second throttle valve 86 is opened at a low opening, the flow velocity of the air flowing above the second throttle valve 86, that is, outside the second intake passage 91 is lower, The flow velocity of the air flowing inside the second intake passage 91 is faster than that of the air, and a non-uniform air flow having a strong flow outside the curve is generated on the outlet side of the second intake passage 91.

さらに、第2吸気通路91において、第2スロットルバルブ86の下方入口側(湾曲内側)には、吸気通路の断面形状変化部である第2拡開部103が設けられている。この第2拡開部103は、第2スロットルバルブ86を回動させたときの弁体97外縁の軌跡に沿う形状に形成されており、第2スロットルバルブ86が低開度のときには、この第2拡開部103により第2吸気通路91の下側すなわち湾曲内側の空気の流量が制限される。すなわち、第2スロットルバルブ86が低開度で開いて空気が流れる場合には、第2吸気通路91の出口側に、湾曲外側に特に強い流れを有する不均一な気流が生じる。   Further, in the second intake passage 91, a second expansion portion 103 which is a sectional shape changing portion of the intake passage is provided on the lower inlet side (inner side of the curve) of the second throttle valve 86. The second expanding portion 103 is formed in a shape along the locus of the outer edge of the valve body 97 when the second throttle valve 86 is rotated. When the second throttle valve 86 is at a low opening, The flow rate of air below the second intake passage 91, that is, inside the curve, is limited by the two expanding portions 103. That is, when the second throttle valve 86 is opened at a low opening and the air flows, a non-uniform air flow having a particularly strong flow on the outside of the curve is generated on the outlet side of the second intake passage 91.

そして、上述したように、第2吸気通路91はシリンダヘッド40の上部右側に設けられた第2吸気ポート52と連通し、第2吸気ポート52は燃焼室前壁部48aの右上部に形成された第2吸気口55で燃焼室49と連通している。
これにより、第2スロットルバルブ86を低開度として燃焼室49に空気が吸入される場合には、第2スロットルバルブ86および第2拡開部103により生成された湾曲外側に強い流れを有する不均一な気流が、第2吸気通路91および第2吸気ポート52を通り第2吸気口55から燃焼室49内に入る。このとき、気流の強い流れは、第2吸気通路91および第2吸気ポート52の湾曲外側に沿って第2吸気口55の下側からシリンダ室42に導入され、後方(ピストン43側)へ向かった後、ピストン頂面46の中央付近に衝突して前方(シリンダヘッド40側)へ向きを変え、シリンダ室42の軸方向に旋回する。これにより、燃焼室49内に吸入される空気に強いタンブル流Tが生成される。
As described above, the second intake passage 91 communicates with the second intake port 52 provided on the upper right side of the cylinder head 40, and the second intake port 52 is formed in the upper right portion of the combustion chamber front wall portion 48a. The second intake port 55 communicates with the combustion chamber 49.
As a result, when air is sucked into the combustion chamber 49 with the second throttle valve 86 at a low opening, there is a strong flow outside the curve generated by the second throttle valve 86 and the second expansion portion 103. A uniform air flow passes through the second intake passage 91 and the second intake port 52 and enters the combustion chamber 49 from the second intake port 55. At this time, a strong flow of the airflow is introduced into the cylinder chamber 42 from the lower side of the second intake port 55 along the curved outer sides of the second intake passage 91 and the second intake port 52 and travels backward (to the piston 43 side). After that, it collides with the vicinity of the center of the piston top surface 46, changes the direction forward (on the cylinder head 40 side), and turns in the axial direction of the cylinder chamber. As a result, a tumble flow T strong against the air sucked into the combustion chamber 49 is generated.

この実施の形態では、いわゆるスロットル・バイ・ワイヤ(TBW)方式のスロットルシステムが採用されている。この方式のスロットルシステムは、前述した第1スロットルバルブ85、第2スロットルバルブ86を、ECUにより制御された第1モータ87、および第2モータ88により開閉制御している。
このスロットルシステムは、第1スロットルバルブ85および第2スロットルバルブ86と、第1モータ87および第2モータ88と、第1モータ87および第2モータ88を制御する図示しないECUと、ECUにユーザのアクセル操作を示す信号を出力するアクセル開度センサ(不図示)と、ECUにスロットルバルブ開度を示す信号を出力するスロットルバルブ開度センサ(不図示)とを備え、ユーザのアクセル操作量や操作速度に応じて、燃焼室49への供給空気量を制御する。
In this embodiment, a so-called throttle-by-wire (TBW) type throttle system is employed. In this type of throttle system, the first throttle valve 85 and the second throttle valve 86 are controlled to be opened and closed by a first motor 87 and a second motor 88 controlled by an ECU.
This throttle system includes a first throttle valve 85 and a second throttle valve 86, a first motor 87 and a second motor 88, an ECU (not shown) for controlling the first motor 87 and the second motor 88, and an ECU for the user. An accelerator opening sensor (not shown) that outputs a signal indicating the accelerator operation and a throttle valve opening sensor (not shown) that outputs a signal indicating the throttle valve opening to the ECU are provided. The amount of air supplied to the combustion chamber 49 is controlled according to the speed.

また、スロットルシステムは、上述した構成の他に、ECUにエンジン回転数を示す信号を出力するクランク角センサ(不図示)を備え、エンジン回転数に応じて、燃焼室49に供給される空気のスワール流Sおよびタンブル流Tを制御する。
以下、このスワール流Sおよびタンブル流Tの制御について説明する。
ECUは、第1スロットルバルブ85および第2スロットルバルブ86の開閉を制御する4つの制御モード、すなわち、低回転モード、移行モード、中回転モード、高回転モードを記憶している。
In addition to the above-described configuration, the throttle system includes a crank angle sensor (not shown) that outputs a signal indicating the engine speed to the ECU, and controls the air supplied to the combustion chamber 49 according to the engine speed. The swirl flow S and the tumble flow T are controlled.
Hereinafter, control of the swirl flow S and the tumble flow T will be described.
The ECU stores four control modes for controlling opening and closing of the first throttle valve 85 and the second throttle valve 86, that is, a low rotation mode, a transition mode, a middle rotation mode, and a high rotation mode.

ECUは、エンジン回転数の閾値として、所定の低回転閾値と、中回転閾値を記憶しており、クランク角センサ(不図示)の信号が示すエンジン回転数が低回転閾値未満すなわち低回転のときには低回転モードで各スロットルバルブの開閉を制御し、低回転閾値未満と低回転閾値を超える値との間を移行するときには移行モードで各スロットルバルブの開閉を制御し、低回転閾値を超えかつ中回転閾値未満すなわち中回転のときには中回転モードで各スロットルバルブの開閉を制御し、中回転閾値以上すなわち高回転のときには高回転モードで各スロットルバルブの開閉を制御する。   The ECU stores a predetermined low speed threshold value and a medium speed threshold value as the engine speed threshold value. When the engine speed indicated by a signal from a crank angle sensor (not shown) is less than the low speed threshold value, that is, when the engine speed is low. Controls the opening and closing of each throttle valve in the low rotation mode, and controls the opening and closing of each throttle valve in the transition mode when transitioning between a value less than the low rotation threshold and a value exceeding the low rotation threshold. When the rotation speed is less than the rotation threshold value, that is, when the rotation speed is medium, the throttle valve is controlled to open / close in the middle rotation mode.

低回転モードでは、ECUは、第2スロットルバルブ86を全閉状態としたまま、第1スロットルバルブ85だけを開閉する。
例えば、アクセル全閉の状態からアクセルを開けていく操作が入力された場合には、ECUは、第2スロットルバルブ86および第1スロットルバルブ85の両方を全閉とした状態から、図5に示すように、第2スロットルバルブ86を全閉としたまま、第1スロットルバルブ85だけを開いていき、エンジン回転数をアイドル回転数から上昇させていく。第1スロットルバルブ85が所定開度だけ開くと、エンジン回転数が低回転閾値近傍となる。この所定開度が低回転モードにおける第1スロットルバルブ85の最大開度であるが、この最大開度は低開度である。
In the low rotation mode, the ECU opens and closes only the first throttle valve 85 while keeping the second throttle valve 86 fully closed.
For example, when an operation for opening the accelerator from the fully closed state of the accelerator is input, the ECU is shown in FIG. 5 from a state in which both the second throttle valve 86 and the first throttle valve 85 are fully closed. As described above, with the second throttle valve 86 fully closed, only the first throttle valve 85 is opened to increase the engine speed from the idle speed. When the first throttle valve 85 is opened by a predetermined opening, the engine speed becomes near the low rotation threshold. This predetermined opening is the maximum opening of the first throttle valve 85 in the low rotation mode, and this maximum opening is a low opening.

このように低回転モードでは、第2スロットルバルブ86が全閉のまま、第1スロットルバルブ85だけが開閉される。したがって、吸気行程で第1吸気口53および第2吸気口55が開くと、空気が、左側吸気通路92を通って燃焼室49内に吸入される。
ここで、低回転モードでは、第1スロットルバルブ85の開度が低開度であるため、上述したように燃焼室49内に強いスワール流Sが生成される。これにより、インジェクタから燃焼室49内に噴射された燃料がスワール流Sに巻込まれて燃焼室49内の混合気が均一となるうえ、スワール流Sにより火炎速度が速くなり、いわゆるスワール燃焼が生じて燃焼が促進される。
Thus, in the low rotation mode, only the first throttle valve 85 is opened and closed while the second throttle valve 86 is fully closed. Therefore, when the first intake port 53 and the second intake port 55 are opened in the intake stroke, air is sucked into the combustion chamber 49 through the left intake passage 92.
Here, in the low rotation mode, since the opening degree of the first throttle valve 85 is low, a strong swirl flow S is generated in the combustion chamber 49 as described above. As a result, the fuel injected from the injector into the combustion chamber 49 is entrained in the swirl flow S and the air-fuel mixture in the combustion chamber 49 becomes uniform, and the flame speed is increased by the swirl flow S, so-called swirl combustion occurs. Combustion is promoted.

移行モードでは、ECUは、空気供給量が一定となるように、第1スロットルバルブ85と第2スロットルバルブ86とを連動させて開閉する。
例えば、エンジン回転数が低回転閾値未満であり低回転閾値近傍のときにアクセルを連続的に開けていく操作が入力された場合には、ECUは、燃焼室49に供給される空気量が一定と成るように、図示は省略したが、第1スロットルバルブ85を、低回転モードにおける最大開度から閉じていくと同時に、第2スロットルバルブ86を開いていく。すなわち、移行モード開始時には、第1スロットルバルブ85が低開度で開き、第2スロットルバルブ86が全閉であるが、移行モード終了時には、第1スロットルバルブ85が全閉となり、第2スロットルバルブ86が低開度で開く。
In the transition mode, the ECU opens and closes the first throttle valve 85 and the second throttle valve 86 in conjunction with each other so that the air supply amount is constant.
For example, when an operation for continuously opening the accelerator is input when the engine speed is less than the low rotation threshold and in the vicinity of the low rotation threshold, the ECU determines that the amount of air supplied to the combustion chamber 49 is constant. Although not shown in the drawing, the first throttle valve 85 is closed from the maximum opening in the low rotation mode, and at the same time, the second throttle valve 86 is opened. That is, at the start of the transition mode, the first throttle valve 85 is opened at a low opening and the second throttle valve 86 is fully closed, but at the end of the transition mode, the first throttle valve 85 is fully closed and the second throttle valve is closed. 86 opens at a low opening.

中回転モードでは、ECUは、第2スロットルバルブ86を低開度で開いたまま保持し、第1スロットルバルブ85を開閉する。
例えば、エンジン回転数が低回転閾値を超えたときにアクセルを連続的に開けていく操作が入力された場合には、ECUは、図6に示すように、第2スロットルバルブ86を低開度で開いたまま、第1スロットルバルブ85だけを全閉から開いていき、エンジン回転数を低回転閾値から上昇させていく。第1スロットルバルブ85が全開のときエンジン回転数が中回転閾値近傍となる。
In the middle rotation mode, the ECU keeps the second throttle valve 86 open at a low opening, and opens and closes the first throttle valve 85.
For example, when an operation for continuously opening the accelerator when the engine speed exceeds the low rotation threshold value is input, the ECU opens the second throttle valve 86 with a low opening as shown in FIG. In this state, only the first throttle valve 85 is opened from the fully closed state, and the engine speed is increased from the low rotation threshold value. When the first throttle valve 85 is fully open, the engine speed is close to the middle rotation threshold value.

このように中回転モードでは、第2スロットルバルブ86は低開度のまま、第1スロットルバルブ85が開閉される。したがって、吸気行程で第1吸気口53および第2吸気口55が開くと、空気が、左側吸気通路92および右側吸気通路94を通って燃焼室49内に吸入される。
ここで、第2スロットルバルブ86は低開度であるため、上述したように燃焼室49内に強いタンブル流Tが生成される。これにより、インジェクタから燃焼室49内に噴射された燃料がタンブル流Tに巻込まれて空気との混合が促進され、また圧縮行程の後半でタンブル流Tが崩壊する際には、ガス流動や乱れが強まって更に混合が促進され、燃焼室49内の混合気が均一となるうえ、タンブル流Tにより火炎速度が速くなり、いわゆるタンブル燃焼が生じて燃焼が促進される。
Thus, in the middle rotation mode, the first throttle valve 85 is opened and closed while the second throttle valve 86 remains at a low opening. Therefore, when the first intake port 53 and the second intake port 55 are opened in the intake stroke, air is sucked into the combustion chamber 49 through the left intake passage 92 and the right intake passage 94.
Here, since the second throttle valve 86 has a low opening, a strong tumble flow T is generated in the combustion chamber 49 as described above. As a result, the fuel injected from the injector into the combustion chamber 49 is entrained in the tumble flow T to promote mixing with the air, and when the tumble flow T collapses in the latter half of the compression stroke, And the mixing is further promoted, the air-fuel mixture in the combustion chamber 49 becomes uniform, and the flame speed is increased by the tumble flow T, so-called tumble combustion occurs and combustion is promoted.

高回転モードでは、ECUは、第1スロットルバルブ85を全開のまま保持し、第2スロットルバルブ86を開閉する。
例えば、エンジン回転数が中回転閾値を超えたときにアクセルを連続的に開けていく操作が入力された場合には、図7に示すように、第1スロットルバルブ85を全開としたまま、第2スロットルバルブ86を開いていき、中回転閾値からエンジン回転数を上昇させていく。第1スロットルバルブ85および第2スロットルバルブ86が全開のとき、エンジン回転数は上限値近傍となる。
In the high rotation mode, the ECU keeps the first throttle valve 85 fully opened and opens and closes the second throttle valve 86.
For example, when an operation for continuously opening the accelerator when the engine speed exceeds the middle rotation threshold value is input, the first throttle valve 85 is kept fully open as shown in FIG. 2. Open the throttle valve 86 and increase the engine speed from the middle rotation threshold. When the first throttle valve 85 and the second throttle valve 86 are fully opened, the engine speed is close to the upper limit value.

高回転モードでは、第1スロットルバルブ85は全開のまま、第2スロットルバルブ86が低開度からさらに開かれる。したがって、吸気行程で第1吸気口53および第2吸気口55が開くと、空気が、左側吸気通路92および右側吸気通路94を通って燃焼室49内に吸入される。
ここで、左側吸気通路92の第1スロットルバルブ85は全開であり、右側吸気通路94の第2スロットルバルブ86の開度も大きいため、吸気行程では、多量の空気が2つの吸気ポートにより迅速且つ円滑にシリンダ内に吸入されて、いわゆる通常燃焼が生じて大きいエンジン出力が得られる。
In the high rotation mode, the second throttle valve 86 is further opened from the low opening while the first throttle valve 85 is fully opened. Therefore, when the first intake port 53 and the second intake port 55 are opened in the intake stroke, air is sucked into the combustion chamber 49 through the left intake passage 92 and the right intake passage 94.
Here, since the first throttle valve 85 in the left intake passage 92 is fully open and the opening degree of the second throttle valve 86 in the right intake passage 94 is large, a large amount of air is quickly and easily absorbed by the two intake ports in the intake stroke. It is smoothly sucked into the cylinder, so-called normal combustion occurs, and a large engine output is obtained.

以上説明したように、本実施形態では、エンジン20の第1吸気バルブ(不図示)から上流に延びる第1吸気ポート51にスロットルボディ26の第1吸気通路90が連通して左側吸気通路92を構成し、エンジン20の第2吸気バルブ64から上流に延びる第2吸気ポート52にスロットルボディ26の第2吸気通路91が連通して右側吸気通路94を構成している。左側吸気通路92には第1スロットルバルブ85が設けられ、第1スロットルバルブ85の軸線100は、車体左右方向と垂直な面内で前傾するように延在し、第1スロットルバルブ85を低開度としたときに左側吸気通路92に左右不均一な気流を生じて燃焼室49内にスワール流Sを発生可能になっている。   As described above, in the present embodiment, the first intake passage 90 of the throttle body 26 communicates with the first intake port 51 extending upstream from the first intake valve (not shown) of the engine 20 so that the left intake passage 92 is formed. The second intake passage 91 of the throttle body 26 communicates with a second intake port 52 that extends upstream from the second intake valve 64 of the engine 20 to form a right intake passage 94. The left intake passage 92 is provided with a first throttle valve 85, and the axis 100 of the first throttle valve 85 extends so as to tilt forward in a plane perpendicular to the left-right direction of the vehicle body. When the opening is set, the left and right intake passages 92 generate a non-uniform air flow in the left and right directions so that a swirl flow S can be generated in the combustion chamber 49.

右側吸気通路94には、第2スロットルバルブ86が設けられており、第2スロットルバルブ86の軸線101は、車体左右方向に延在し、第2スロットルバルブ86を低開度としたときに上下不均一な気流を生じて燃焼室49内にタンブル流Tを発生可能になっている。そして、第1スロットルバルブ85および第2スロットルバルブ86はそれぞれ独立して駆動されるので、左側吸気通路92および右側吸気通路94にそれぞれ一つのバタフライバルブを設けただけの簡単な構造で、燃焼室49内におけるスワール流Sおよびタンブル流Tの生成を制御できる。なお、第2スロットルバルブ86の軸線101は第1スロットルバルブ85の軸線100と直交するので、不均一な気流の流れが強い箇所が重複することがない。   The right intake passage 94 is provided with a second throttle valve 86, and the axis 101 of the second throttle valve 86 extends in the left-right direction of the vehicle body. A tumble flow T can be generated in the combustion chamber 49 by generating a non-uniform air flow. Since the first throttle valve 85 and the second throttle valve 86 are independently driven, the combustion chamber has a simple structure in which one butterfly valve is provided in each of the left intake passage 92 and the right intake passage 94. The generation of swirl flow S and tumble flow T within 49 can be controlled. Since the axis 101 of the second throttle valve 86 is orthogonal to the axis 100 of the first throttle valve 85, there is no overlapping of portions where the flow of non-uniform air current is strong.

また、本実施形態では、第1吸気通路90において、第1スロットルバルブ85の右方入口側に、第1拡開部102を設け、第1スロットルバルブ85が低開度のときの第1吸気通路90右側の空気の流れを制限している。また、第2吸気通路91において、第2スロットルバルブ86の下方入口側(湾曲内側)に、第2拡開部103を設け、第2スロットルバルブ86が低開度のときの第2吸気通路91の下側すなわち湾曲内側の空気の流れを制限している。これにより、各スロットルバルブの下流に生成される不均一な気流の強い部分をさらに強めることができ、各スロットルバルブを低開度で開くことで強いスワール流Sやタンブル流Tを発生させることができる。   In the present embodiment, in the first intake passage 90, the first expansion portion 102 is provided on the right inlet side of the first throttle valve 85, and the first intake when the first throttle valve 85 is at a low opening degree is provided. The air flow on the right side of the passage 90 is restricted. Further, in the second intake passage 91, the second expansion portion 103 is provided on the lower inlet side (inner side of the curve) of the second throttle valve 86, and the second intake passage 91 when the second throttle valve 86 is at a low opening degree is provided. The air flow on the lower side, that is, the inside of the curve is restricted. As a result, a strong portion of the uneven airflow generated downstream of each throttle valve can be further strengthened, and a strong swirl flow S or tumble flow T can be generated by opening each throttle valve at a low opening. it can.

また、本実施形態では、第1スロットルバルブ85および第2スロットルバルブ86は、それぞれ第1モータ87および第2モータ88により駆動されるので、各スロットルバルブの開度を正確に制御でき、スワール流Sやタンブル流Tの生成を正確に制御できる。   In the present embodiment, the first throttle valve 85 and the second throttle valve 86 are driven by the first motor 87 and the second motor 88, respectively, so that the opening degree of each throttle valve can be accurately controlled, and the swirl flow Generation of S and tumble flow T can be accurately controlled.

また、本実施形態では、ECUがエンジン回転数に応じて各スロットルバルブの開閉を制御し、エンジン回転数が低回転のときには燃焼室49内に強いスワール流Sを発生させて燃焼状態をスワール燃焼とし、エンジン回転数が中回転のときには燃焼室49内強いタンブル流Tを発生させて燃焼状態をタンブル燃焼とし、エンジン回転数が高回転のときには、燃焼室49内に多量の空気を迅速且つ円滑に供給して燃焼状態を通常燃焼とする。そして、エンジン回転数が低回転から高回転になるにつれて、燃焼状態をスワール燃焼、タンブル燃焼、通常燃焼に順次切り換えるので、エンジン20の燃焼効率を向上させることができる。   In the present embodiment, the ECU controls the opening / closing of each throttle valve according to the engine speed, and when the engine speed is low, a strong swirl flow S is generated in the combustion chamber 49 to swirl the combustion state. When the engine speed is medium, a strong tumble flow T is generated in the combustion chamber 49 to make the combustion state tumble combustion. When the engine speed is high, a large amount of air is quickly and smoothly put into the combustion chamber 49. To make the combustion state normal combustion. Then, as the engine speed changes from low to high, the combustion state is sequentially switched to swirl combustion, tumble combustion, and normal combustion, so that the combustion efficiency of the engine 20 can be improved.

また、本実施形態では、第1スロットルバルブ85を低開度としたときに、第1スロットルバルブ85および第1拡開部102により、第1吸気通路90に左側に強い流れを有する不均一な気流が生じ、この気流の強い流れは、第1吸気ポート51の左側に沿って流れる。そして、第1吸気ポート51は燃焼室前壁部48aの左上部に形成された第1吸気口53で燃焼室49と連通しているので、気流の強い流れを、第1吸気口53の左側からシリンダ室42の側壁47に沿って導入できる。これにより、シリンダ室42に入った気流の強い流れを、シリンダ室42の側壁47に沿って進行させてシリンダ室42の円周方向に旋回させることができ、より強力なスワール流Sを発生させることができる。   Further, in the present embodiment, when the first throttle valve 85 is set to a low opening degree, the first throttle valve 85 and the first expanding portion 102 cause uneven flow having a strong flow on the left side in the first intake passage 90. An air current is generated, and a strong flow of the air current flows along the left side of the first intake port 51. Since the first intake port 51 communicates with the combustion chamber 49 at the first intake port 53 formed in the upper left portion of the combustion chamber front wall 48 a, a strong flow of air current is left on the left side of the first intake port 53. Can be introduced along the side wall 47 of the cylinder chamber 42. Thereby, the strong flow of the air current that has entered the cylinder chamber 42 can be advanced along the side wall 47 of the cylinder chamber 42 and swirled in the circumferential direction of the cylinder chamber 42, thereby generating a stronger swirl flow S. be able to.

また、本実施形態では、第2スロットルバルブ86を低開度としたときに、第2スロットルバルブ86および第2拡開部103により第2吸気通路91に湾曲外側に強い流れを有する不均一な気流が生じ、この気流の強い流れは、第2吸気ポート52の湾曲外側に沿って流れる。そして、第2吸気ポート52は燃焼室前壁部48aの右上部に形成された第2吸気口55で燃焼室49と連通しているので、気流の強い流れを、第2吸気口55の下側から後方(ピストン43側)に向けて導入できる。これにより、シリンダ室42に入った気流の強い流れを、ピストン頂面46の中央付近に衝突させて前方(シリンダヘッド40側)へ向きを変えさせ、シリンダ室42の軸方向に旋回させることができ、より強力なタンブル流Tを発生させることができる。   Further, in the present embodiment, when the second throttle valve 86 is set to a low opening degree, the second throttle valve 86 and the second expanding portion 103 cause the second intake passage 91 to have a strong flow on the curved outer side. An air current is generated, and a strong flow of the air current flows along the curved outside of the second intake port 52. Since the second intake port 52 communicates with the combustion chamber 49 at the second intake port 55 formed in the upper right portion of the combustion chamber front wall 48 a, a strong flow of air current is generated under the second intake port 55. It can be introduced from the side toward the rear (piston 43 side). As a result, the strong flow of the airflow that has entered the cylinder chamber 42 collides with the vicinity of the center of the piston top surface 46, changes the direction forward (on the cylinder head 40 side), and turns in the axial direction of the cylinder chamber 42. And a stronger tumble flow T can be generated.

また、本実施形態では、第1スロットルバルブ85および第2スロットルバルブ86によりスワール流Sおよびタンブル流Tを制御可能としたので、スワールコントロールバルブやタンブルコントロールバルブが不要となり、部品数を削減するとともにスロットルボディ26をコンパクト化できる。また、本実施形態では、第1インジェクタ(不図示)および第2インジェクタ89をスロットルボディ26に配置したので、シリンダヘッド40をコンパクトな構造とできる。   In this embodiment, since the swirl flow S and the tumble flow T can be controlled by the first throttle valve 85 and the second throttle valve 86, the swirl control valve and the tumble control valve become unnecessary, and the number of parts is reduced. The throttle body 26 can be made compact. In the present embodiment, since the first injector (not shown) and the second injector 89 are arranged on the throttle body 26, the cylinder head 40 can have a compact structure.

なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形が可能である。
例えば、上述した実施の形態では、第1スロットルバルブ85の軸線100を、第1吸気通路90の中心軸線107と直交して車体左右方向と垂直な面内で前傾するように延在させ、第2スロットルバルブ86の軸線101を、第1吸気通路90の中心軸線108と直交して車体左右方向に延在させることで、第1スロットルバルブ85を低開度としたときに燃焼室49内にスワール流Sを発生可能に、また第2スロットルバルブ86を低開度としたときに燃焼室49内にタンブル流Tを発生可能な構成としたが、各スロットルバルブの軸線の向きはこれに限定されず、例えば、各スロットルバルブを、各スロットルバルブの軸線が正面視でV字状をなすように設けても良い。この構成によれば、一方のスロットルバルブだけを低開度で開くことで、吸気通路内の左右いずれかに強い流れを有する空気の流れを生成して、燃焼室49内にスワール流Sを生成できる。また、両方のスロットルバルブを低開度で開くことで、吸気通路内の湾曲外側に強い流れを有する空気の流れを生成して燃焼室49内にタンブル流Tを生成できる。
The above-described embodiment is merely an aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified within the scope of the present invention.
For example, in the embodiment described above, the axis line 100 of the first throttle valve 85 extends so as to tilt forward in a plane perpendicular to the central axis line 107 of the first intake passage 90 and perpendicular to the left-right direction of the vehicle body, By extending the axis 101 of the second throttle valve 86 in the left-right direction of the vehicle body perpendicularly to the central axis 108 of the first intake passage 90, the inside of the combustion chamber 49 is set when the first throttle valve 85 has a low opening. The swirl flow S can be generated at the same time, and the tumble flow T can be generated in the combustion chamber 49 when the second throttle valve 86 is set to a low opening degree. For example, each throttle valve may be provided such that the axis of each throttle valve is V-shaped when viewed from the front. According to this configuration, by opening only one throttle valve at a low opening, an air flow having a strong flow in either the left or right in the intake passage is generated, and a swirl flow S is generated in the combustion chamber 49. it can. Further, by opening both throttle valves at a low opening degree, it is possible to generate an air flow having a strong flow outside the curve in the intake passage and generate a tumble flow T in the combustion chamber 49.

また、上述した実施の形態では、第1吸気通路90において、第1スロットルバルブ85の右方入口側に、第1拡開部102を設け、第1スロットルバルブ85が低開度のときの第1吸気通路90右側の空気の流れを制限し、第2吸気通路91において、第2スロットルバルブ86の下方入口側(湾曲内側)に、第2拡開部103を設け、第2スロットルバルブ86が低開度のときの第2吸気通路91の下側すなわち湾曲内側の空気の流れを制限し、各スロットルバルブの下流に生成される不均一な気流の強い部分をさらに強める構成としたが、不均一な気流の強い部分を強める方法はこれに限定されず、例えば、各吸気通路におけるスロットルバルブの下流の一側に突起を設けても良い。この構成によれば、突起を設けた一側の流速が低くなるので、不均一な気流の強い部分をさらに強めることができる。また、例えば各スロットルバルブの裏面に遮蔽物を取り付けても良い。
また、上述した実施の形態では、単気筒エンジンを例示したが、エンジンの気筒数はこれに限定されず、多気筒エンジンであっても良い。さらに、上述した実施の形態では、燃料噴射位置を吸気バルブの傘部とした構成を例示したが、燃料噴射位置はこれに限定されず、筒内噴射いわゆる直噴であっても良い。また、本実施の形態では、各スロットルバルブを駆動する各モータを、ケース体(84)に一体に取り付けているが、各モータを、例えばケース体(84)から離れた場所に配置し、リンクやワイヤなどを介して、各スロットルバルブを駆動しても良い。
Further, in the above-described embodiment, the first expansion portion 102 is provided on the right inlet side of the first throttle valve 85 in the first intake passage 90, and the first throttle valve 85 has a low opening degree. The air flow on the right side of the first intake passage 90 is restricted, and in the second intake passage 91, a second expansion portion 103 is provided on the lower inlet side (inner side of the curve) of the second throttle valve 86. The configuration is such that the flow of air below the second intake passage 91 at the low opening, that is, inside the curve, is restricted and the strong portion of the uneven airflow generated downstream of each throttle valve is further strengthened. The method of strengthening the strong portion of the uniform airflow is not limited to this, and for example, a protrusion may be provided on one side downstream of the throttle valve in each intake passage. According to this configuration, since the flow velocity on one side where the protrusions are provided is reduced, it is possible to further strengthen the portion where the non-uniform air current is strong. Further, for example, a shield may be attached to the back surface of each throttle valve.
In the above-described embodiment, the single cylinder engine is exemplified, but the number of cylinders of the engine is not limited to this, and a multi-cylinder engine may be used. Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which the fuel injection position is the umbrella portion of the intake valve is illustrated, but the fuel injection position is not limited to this, and in-cylinder injection may be so-called direct injection. Further, in the present embodiment, each motor for driving each throttle valve is integrally attached to the case body (84), but each motor is disposed, for example, at a location away from the case body (84) and linked. Each throttle valve may be driven via a wire or a wire.

20 エンジン(内燃機関)
26 スロットルボディ
42 シリンダ室(シリンダ)
51 第1吸気ポート(吸入気ポート)
52 第2吸気ポート(吸入気ポート)
64 第2吸気バルブ
85 第1スロットルバルブ
86 第2スロットルバルブ
87 第1モータ
88 第2モータ
89 第2インジェクタ
98,99 弁軸(バルブ軸)
100,101 軸線
102 第1拡開部
103 第2拡開部
107,108 中心軸線(ポート軸線)
S スワール流
T タンブル流
20 engine (internal combustion engine)
26 Throttle body 42 Cylinder chamber (cylinder)
51 First intake port (intake air port)
52 Second intake port (intake air port)
64 Second intake valve 85 First throttle valve 86 Second throttle valve 87 First motor 88 Second motor 89 Second injector 98, 99 Valve shaft (valve shaft)
100, 101 Axis 102 First expansion part 103 Second expansion part 107, 108 Center axis (port axis)
S swirl flow T tumble flow

Claims (6)

複数の吸気バルブ(64)からそれぞれ上流に延びる吸入気ポート(51,52)と、
吸入気ポート(51,52)の上流に設けられるスロットルバルブ(85,86)と、を備える内燃機関において、
各吸入気ポート(51,52)に対してそれぞれスロットルバルブ(85,86)が設けられるとともに、前記スロットルバルブ(85,86)の開口の一側に拡開部(102,103)を設け、スロットルバルブ(85,86)低開度での拡開部(102,103)側の吸入気を制限したことを特徴とする内燃機関。
Intake air ports (51, 52) respectively extending upstream from the plurality of intake valves (64);
An internal combustion engine comprising a throttle valve (85, 86) provided upstream of an intake air port (51, 52),
A throttle valve (85, 86) is provided for each intake air port (51, 52), and an expansion portion (102, 103) is provided on one side of the opening of the throttle valve (85, 86). An internal combustion engine characterized by restricting intake air on the side of the expansion section (102, 103) at a low opening of the throttle valve (85, 86) .
少なくとも一組の前記スロットルバルブ軸(98,99)の軸線(100,101)が交差し、それぞれが独立して駆動するものであることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein at least one set of the throttle valve shafts (98, 99) intersects the axis (100, 101) and is driven independently. 複数の吸気バルブ(64)からそれぞれ上流に延びる吸入気ポート(51,52)と、Intake air ports (51, 52) respectively extending upstream from a plurality of intake valves (64);
吸入気ポート(51,52)の上流に設けられるスロットルバルブ(85,86)と、を備える内燃機関において、  An internal combustion engine comprising a throttle valve (85, 86) provided upstream of an intake air port (51, 52),
各吸入気ポート(51,52)に対してそれぞれスロットルバルブ(85,86)が設けられるとともに、少なくとも一組のスロットルバルブ軸(98,99)の軸線(100,101)が交差し、それぞれが独立して駆動するものであり、  Throttle valves (85, 86) are provided for the intake air ports (51, 52), respectively, and at least one set of throttle valve shafts (98, 99) intersects the axis (100, 101). Are driven independently,
前記スロットルバルブ(85,86)は内燃機関の低回転から高回転になるにつれて、スワール燃焼、タンブル燃焼、通常燃焼に順次切り換えられるように前記一組のスロットルバルブ軸(98,99)が駆動されることを特徴とする内燃機関。The throttle valve shafts (98, 99) are driven such that the throttle valves (85, 86) are sequentially switched from swirl combustion, tumble combustion, and normal combustion as the internal combustion engine changes from low to high. An internal combustion engine characterized by that.
前記一組のスロットルバルブ軸(98,99)の軸線(100,101)が直交することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の内燃機関。The internal combustion engine according to claim 2 or 3, wherein axes (100, 101) of the set of throttle valve shafts (98, 99) are orthogonal to each other. スワール発生側のスロットルバルブ(85)は、シリンダ(42)外側寄りのポート壁面に沿って吸入気が流れることを特徴とする請求項3または4に記載の内燃機関。The internal combustion engine according to claim 3 or 4, characterized in that the intake air flows along the port wall surface closer to the outside of the cylinder (42) in the throttle valve (85) on the swirl generation side. タンブル発生側のスロットルバルブ(86)は、ポート軸線(108)に対して外周側のポート壁面に沿って吸入気が流れることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか一項に記載の内燃機関。The internal combustion engine according to any one of claims 3 to 5, wherein the tumble generating throttle valve (86) allows intake air to flow along the outer peripheral port wall surface with respect to the port axis (108). organ.
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