JP6347130B2 - Intake port structure of internal combustion engine - Google Patents

Intake port structure of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP6347130B2
JP6347130B2 JP2014063994A JP2014063994A JP6347130B2 JP 6347130 B2 JP6347130 B2 JP 6347130B2 JP 2014063994 A JP2014063994 A JP 2014063994A JP 2014063994 A JP2014063994 A JP 2014063994A JP 6347130 B2 JP6347130 B2 JP 6347130B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake port
intake
internal combustion
combustion engine
downstream
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.)
Active
Application number
JP2014063994A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015183678A (en
Inventor
欣也 井上
欣也 井上
優貴 土橋
優貴 土橋
貴之 城田
貴之 城田
佐藤　公彦
公彦 佐藤
田中　大
大 田中
征人 口田
征人 口田
博文 東
博文 東
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.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP2014063994A priority Critical patent/JP6347130B2/en
Priority to CN201520111802.XU priority patent/CN204691946U/en
Publication of JP2015183678A publication Critical patent/JP2015183678A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6347130B2 publication Critical patent/JP6347130B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は内燃機関の吸気ポート構造に関し、より詳細にはポート噴射式の内燃機関の吸気ポート構造に関する。   The present invention relates to an intake port structure for an internal combustion engine, and more particularly to an intake port structure for a port injection type internal combustion engine.

近年、燃費向上の観点から熱効率を高めた高圧縮比の内燃機関が求められている。
高圧縮比の内燃機関は、低圧縮比の機関に比べて圧縮後の混合気の温度が高くなるため、ノッキングしやすくなり、点火時期をリタード（遅角）する必要がある。
その結果、燃費の向上効果が低減してしまうことから、吸気温度ひいては混合気温度の上昇を抑制することが必要となる。
ところで、吸気は、インテークマニホールドの吸気通路と、シリンダヘッドに設けられる吸気ポートを介して燃焼室に吸引される。
インテークマニホールドおよびシリンダヘッドは、燃焼室から伝わる熱によって加熱されているため、吸気は、インテークマニホールドの吸気通路やシリンダヘッドの吸気ポートの壁面から受熱することで温度上昇することが避けられない。
そこで、インテークマニホールドを断熱性を有する樹脂材料で構成し、インテークマニホールドの樹脂製の挿入部を吸気ポートに挿入した吸気管の取付構造が提案されている（特許文献１参照）。
この構造では、樹脂製の挿入部を吸気ポートに挿入し、吸気ポートの壁面のうちシリンダヘッドの壁面で構成される部分の面積を減らして、吸気の温度上昇の抑制を図っている。 In recent years, there has been a demand for an internal combustion engine having a high compression ratio with improved thermal efficiency from the viewpoint of improving fuel efficiency.
An internal combustion engine with a high compression ratio has a higher temperature of the air-fuel mixture after compression than an engine with a low compression ratio, so that it is easy to knock and the ignition timing must be retarded.
As a result, the fuel efficiency improvement effect is reduced, and it is necessary to suppress an increase in the intake air temperature and thus the mixture temperature.
Incidentally, the intake air is sucked into the combustion chamber via the intake passage of the intake manifold and the intake port provided in the cylinder head.
Since the intake manifold and the cylinder head are heated by the heat transmitted from the combustion chamber, the intake air inevitably rises in temperature by receiving heat from the intake manifold intake passage and the wall surface of the cylinder head intake port.
In view of this, an intake pipe mounting structure has been proposed in which an intake manifold is made of a heat-insulating resin material and a resin insertion portion of the intake manifold is inserted into an intake port (see Patent Document 1).
In this structure, the resin insertion portion is inserted into the intake port, and the area of the portion formed by the wall surface of the cylinder head in the wall surface of the intake port is reduced to suppress the rise in the intake air temperature.

特開２００７−２８５１７１号公報JP 2007-285171 A

ところで、インジェクタから吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射式の内燃機関の場合、インジェクタから噴射された燃料は、吸気ポートの壁面を構成するシリンダヘッドの壁面および吸気バルブに当たって受熱することで気化が促進される。
内燃機関の回転速度が上昇し吸気速度が速くなると、インジェクタの噴口から噴射された燃料は、噴口よりも下流側に位置する吸気ポートの壁面のうち噴口が位置する側の吸気ポートの壁面に当たって受熱することで気化が促進される。
上記従来技術の場合、樹脂製の挿入部が噴口よりも下流側まで延在していることから、噴口よりも下流側に位置する吸気ポートの壁面のうち噴口が位置する側の吸気ポートの壁面を構成するシリンダヘッドの壁面の部分の面積も少ない。
このため、噴口から噴出された燃料は、樹脂製の挿入部で構成される壁面の部分に付着してしまい、燃料の気化が抑制されることから、燃焼効率が低下し、燃費の向上を図る上で不利となる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、吸気温度の上昇を抑制しつつ、燃料の気化を促進することにより燃費の向上を図る上で有利な内燃機関の吸気ポート構造を提供することを目的とする。 By the way, in the case of a port injection type internal combustion engine that injects fuel into the intake port from the injector, the fuel injected from the injector strikes the wall surface of the cylinder head constituting the wall surface of the intake port and the intake valve to receive heat and is vaporized. Promoted.
When the rotational speed of the internal combustion engine increases and the intake speed increases, the fuel injected from the injector nozzle hits the inlet port wall on the side of the inlet port located downstream of the nozzle and receives heat. By doing so, vaporization is promoted.
In the case of the above prior art, since the resin insertion portion extends to the downstream side of the nozzle port, the wall surface of the inlet port on the side where the nozzle port is located among the wall surfaces of the inlet port positioned downstream of the nozzle port The area of the wall surface of the cylinder head constituting the cylinder is also small.
For this reason, the fuel ejected from the nozzle hole adheres to the portion of the wall surface constituted by the resin insertion portion, and the vaporization of the fuel is suppressed, so that the combustion efficiency is lowered and the fuel efficiency is improved. Disadvantageous above.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an intake port structure for an internal combustion engine that is advantageous in improving fuel efficiency by promoting fuel vaporization while suppressing an increase in intake air temperature. With the goal.

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、吸気通路に配置されて燃料を供給するインジェクタと吸気ポートの内部に配置されて前記吸気ポートと吸気通路を形成する断熱部材とを備える内燃機関の吸気ポート断熱構造であって、前記断熱部材は、前記噴口より前記吸気通路上流側の壁部を成す上流側壁部と、前記噴口より前記吸気通路下流側を成す下流側壁部とから構成され、当該下流側壁部に切欠を有しており、前記切欠は、前記上流側壁部から前記下流側壁部にかけて垂直に切り欠かれている箇所と下流側に向けて傾斜する箇所とを有し、前記上流側壁部の端面は前記噴口より前記吸気通路上流側に位置していることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記下流側壁部は前記噴口に対向する側の前記壁面の前記燃料噴霧が付着される箇所まで延設されることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記断熱部材の前記上流側壁部は略円筒状に形成され、前記吸気ポートの壁面を構成する内周面と、前記シリンダヘッドの凹部に嵌合される外周面とを有し、前記外周面は、前記下流部分に近づくにつれて外径寸法が小さくなる傾斜面で形成されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記断熱部材は、中空の部材と、前記中空の部材の内部に挿入された断熱材料とで構成されていることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、前記上流側壁部と前記下流側壁部は別体であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes an injector that is disposed in the intake passage and supplies fuel, and a heat insulating member that is disposed inside the intake port and forms the intake port and the intake passage. An intake port heat insulating structure for an internal combustion engine, wherein the heat insulating member includes an upstream side wall portion that forms a wall portion on the upstream side of the intake passage from the injection port, and a downstream side wall portion that forms the downstream side of the intake passage from the injection port The downstream wall portion has a notch, the notch has a portion that is vertically cut from the upstream side wall portion to the downstream side wall portion and a portion that is inclined toward the downstream side , An end surface of the upstream side wall portion is located upstream of the intake port with respect to the intake passage.
The invention according to claim 2 is characterized in that the downstream side wall portion extends to a location where the fuel spray is attached to the wall surface on the side facing the nozzle hole.
According to a third aspect of the present invention, the upstream side wall portion of the heat insulating member is formed in a substantially cylindrical shape, an inner peripheral surface constituting a wall surface of the intake port, and an outer peripheral surface fitted in a concave portion of the cylinder head, The outer peripheral surface is formed by an inclined surface whose outer diameter dimension decreases as it approaches the downstream portion.
The invention according to claim 4 is characterized in that the heat insulating member is composed of a hollow member and a heat insulating material inserted into the hollow member.
The invention according to claim 5 is characterized in that the upstream side wall and the downstream side wall are separate.

請求項１記載の発明によれば、エンジンの高速回転域において、インジェクタから噴射される燃料が付着する壁面はシリンダヘッドで構成されるため、燃料の燃焼効率の向上を図る上で有利となり、また、噴口から噴射された燃料の大半が付着されない壁面の箇所であるポートの壁面は、断熱部材で構成されているので、吸気の温度上昇を抑制する上で有利となる。したがって、エンジンの燃費の向上を図る上で有利となる。
また、エンジンの高速回転域において、噴口から噴射された燃料の大半が付着する吸気ポートの壁面は、シリンダヘッドで構成されているので、吸気ポートの壁面に付着した燃料の気化が高温なシリンダヘッドの壁面で効率よくなされ、燃料の燃焼効率の向上を図る上で有利となる。また、エンジンの高速回転域において、噴口から噴射された燃料の大半が付着されない壁面の箇所であるポートの壁面は、断熱部材で構成されているので、シリンダヘッドの熱の吸気への伝達が抑制され、吸気の温度上昇を抑制する上で有利となる。したがって、エンジンの燃費の向上を図る上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、エンジンの低速回転域において、噴口から噴射された燃料の大半が付着する吸気ポートの壁面は、シリンダヘッドで構成されているので、吸気ポートの壁面に付着した燃料の気化が高温なシリンダヘッドの壁面で効率よくなされ、燃料の燃焼効率の向上を図る上で有利となる。また、エンジンの低速回転域において、噴口から噴射された燃料の大半が付着されない壁面の箇所であるポートの壁面は、断熱部材で構成されているので、シリンダヘッドの熱の吸気への伝達が抑制され、吸気の温度上昇を抑制する上で有利となる。したがって、エンジンの燃費の向上を図る上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、吸気ポートの凹部に上流部分を嵌合させたときに、上流部分をガタツキなく嵌合する上で有利となる。
請求項４記載の発明によれば、中空の部材の内部に挿入する断熱材料の種類を選択し、あるいは、シート状の断熱材料の枚数および厚さを設定することで、シリンダヘッドの温度分布に対応させて最適な吸気ポートの断熱性能を確保する上で有利となる。
請求項５記載の発明によれば、上流部分と下流部分とに用いる断熱材料の種類を変えることで、上流部分と下流部分とで断熱性能を変えることができ、シリンダヘッドの温度分布に対応させて最適な吸気ポートの断熱性能を確保する上で有利となる。 According to the first aspect of the present invention, since the wall surface to which the fuel injected from the injector adheres is constituted by the cylinder head in the high-speed rotation region of the engine, it is advantageous for improving the combustion efficiency of the fuel. Since the wall surface of the port, which is the location of the wall surface to which most of the fuel injected from the nozzle hole does not adhere, is composed of a heat insulating member, it is advantageous in suppressing the rise in intake air temperature. Therefore, it is advantageous for improving the fuel consumption of the engine.
In addition, in the high-speed rotation region of the engine, the wall surface of the intake port to which most of the fuel injected from the injection port adheres is composed of a cylinder head. This is effective for improving the combustion efficiency of the fuel. In addition, in the high-speed rotation range of the engine, the wall surface of the port, which is the location of the wall surface where most of the fuel injected from the nozzle hole does not adhere, is composed of a heat insulating member, so that the transfer of heat from the cylinder head to the intake air is suppressed. This is advantageous in suppressing the temperature rise of the intake air. Therefore, it is advantageous for improving the fuel consumption of the engine.
According to the second aspect of the present invention, the wall surface of the intake port to which most of the fuel injected from the injection port adheres in the low-speed rotation region of the engine is constituted by the cylinder head, and therefore adheres to the wall surface of the intake port. The fuel is efficiently vaporized on the wall surface of the high-temperature cylinder head, which is advantageous for improving the combustion efficiency of the fuel. In addition, in the low-speed rotation region of the engine, the wall surface of the port, which is the location of the wall surface to which most of the fuel injected from the nozzle hole does not adhere, is composed of a heat insulating member, so that the transfer of heat from the cylinder head to the intake air is suppressed. This is advantageous in suppressing the temperature rise of the intake air. Therefore, it is advantageous for improving the fuel consumption of the engine.
According to the third aspect of the present invention, when the upstream portion is fitted into the recess of the intake port, it is advantageous for fitting the upstream portion without backlash.
According to the fourth aspect of the present invention, the temperature distribution of the cylinder head can be adjusted by selecting the type of heat insulating material to be inserted into the hollow member, or by setting the number and thickness of the sheet-like heat insulating material. This is advantageous in ensuring the optimum heat insulation performance of the intake port.
According to the invention described in claim 5, by changing the kind of the heat insulating material used for the upstream portion and the downstream portion, the heat insulating performance can be changed between the upstream portion and the downstream portion, and the temperature distribution of the cylinder head is made to correspond. Therefore, it is advantageous in ensuring the optimum heat insulation performance of the intake port.

本実施の形態に係る内燃機関の吸気ポート構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the intake port structure of the internal combustion engine which concerns on this Embodiment. （Ａ）は図１のＡＡ線断面図、（Ｂ）は図１のＢＢ線断面図、（Ｃ）は図１のＣＣ線断面図を示す。1A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1, and FIG. 断熱部材の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a heat insulation member. 断熱部材の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a heat insulation member.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、内燃機関の全体構成について説明する。
図１に示すように、内燃機関（以下エンジンという）１０は、シリンダ１２が形成されたシリンダブロック１４と、シリンダブロック１４の上部に設けられたシリンダヘッド１６と、シリンダ１２に配設されたピストン１８とを含んで構成されている。
シリンダヘッド１６の両側には吸気管２０（インテークマニホールド）と排気管２２（エキゾーストマニホールド）が連結されている。
燃焼室２４は、シリンダ１２の内周面とシリンダヘッド１６の下面とピストン１８の頂面とによって構成され、シリンダヘッド１６には燃焼室２４に位置するように点火プラグ２６が設けられている。
ピストン１８はコネクティングロッド２８を介して不図示のクランクシャフトに連結され、図中符号１８０２、１８０４は圧力リング、符号１８０６はオイルリングを示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the overall configuration of the internal combustion engine will be described.
As shown in FIG. 1, an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 10 includes a cylinder block 14 in which a cylinder 12 is formed, a cylinder head 16 provided on an upper portion of the cylinder block 14, and a piston disposed in the cylinder 12. 18.
An intake pipe 20 (intake manifold) and an exhaust pipe 22 (exhaust manifold) are connected to both sides of the cylinder head 16.
The combustion chamber 24 is constituted by the inner peripheral surface of the cylinder 12, the lower surface of the cylinder head 16, and the top surface of the piston 18, and the cylinder head 16 is provided with an ignition plug 26 so as to be positioned in the combustion chamber 24.
The piston 18 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod 28. In the figure, reference numerals 1802 and 1804 denote pressure rings, and reference numeral 1806 denotes an oil ring.

シリンダヘッド１６には、燃焼室２４に吸気を供給する吸気ポート３０と、燃焼室２４内の排気を排出する排気ポート３２とが設けられている。
吸気ポート３０には、吸気管２０の吸気通路２００２が接続され、排気ポート３２には、排気管２２の排気通路２２０２が接続されている。
また、吸気ポート３０に吸気バルブ３４が設けられ、排気ポート３２に排気バルブ３６が設けられ、それら吸気バルブ３４、排気バルブ３６はバルブスプリング３８，４０により閉止方向に付勢されている。吸気バルブ３４、排気バルブ３６は不図示の吸排気カムにより駆動され、吸気ポート３０、排気ポート３２を開閉する。 The cylinder head 16 is provided with an intake port 30 for supplying intake air to the combustion chamber 24 and an exhaust port 32 for discharging exhaust gas in the combustion chamber 24.
An intake passage 2002 of the intake pipe 20 is connected to the intake port 30, and an exhaust passage 2202 of the exhaust pipe 22 is connected to the exhaust port 32.
An intake valve 34 is provided at the intake port 30 and an exhaust valve 36 is provided at the exhaust port 32. The intake valve 34 and the exhaust valve 36 are urged by valve springs 38 and 40 in the closing direction. The intake valve 34 and the exhaust valve 36 are driven by an intake / exhaust cam (not shown) to open and close the intake port 30 and the exhaust port 32.

本実施の形態では、エンジン１０は、インジェクタ４２から吸気ポート３０内に燃料を噴射するポート噴射式エンジンである。
インジェクタ４２は、不図示のポンプから供給された燃料を噴射するものであり、吸気ポート３０内に噴口４２０２を向けた燃料噴射ノズル４２０４と、燃料噴射ノズル４２０４に設けられアクチュエータにより噴口４２０２を開閉する不図示のニードル弁とを含んで構成されている。
ポート噴射式エンジンでは、吸気管２０の吸気通路２００２から吸気ポート３０内に吸入された吸入空気とインジェクタ４２の噴口４２０２から噴射された燃料とが吸気ポート３０内で混合されて混合気となり、燃焼室２４に供給される。
そして、クランクシャフトが回転することにより、吸気カム、排気カムを介して吸気バルブ３４、排気バルブ３６が開閉され、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程が実行され、主として、排気・吸気行程中に、噴口４２０２から燃料が吸気ポート３０内に噴射される。 In the present embodiment, engine 10 is a port injection engine that injects fuel from injector 42 into intake port 30.
The injector 42 injects fuel supplied from a pump (not shown). The fuel injection nozzle 4204 directs the injection port 4202 into the intake port 30, and the injection port 4202 is provided in the fuel injection nozzle 4204 to open and close the injection port 4202. A needle valve (not shown) is included.
In the port injection type engine, the intake air sucked into the intake port 30 from the intake passage 2002 of the intake pipe 20 and the fuel injected from the injection port 4202 of the injector 42 are mixed in the intake port 30 to form an air-fuel mixture, and combustion It is supplied to the chamber 24.
When the crankshaft rotates, the intake valve 34 and the exhaust valve 36 are opened and closed via the intake cam and the exhaust cam, and the intake stroke, the compression stroke, the expansion stroke, and the exhaust stroke are executed. The fuel is injected into the intake port 30 from the nozzle 4202.

図１に示すように、吸気ポート３０は、その壁面の一部が、シリンダヘッド１６に取着された断熱部材４４で構成され、断熱部材４４は、インジェクタ４２が配置される側の壁面に切欠４４０２を有している。
図２（Ａ）に示すように、吸気ポート３０は、噴口４２０２が位置する側の壁面と噴口４２０２に対向する側の壁面との間の高さＨと、この高さＨに直交し高さＨよりも大きい寸法の幅Ｗとを有する細長形状を呈している。
図２（Ａ）〜（Ｃ）において符号Ｃ１は高さの中心を通る中心線を示し、符号Ｃ２は幅の中心を通る中心線を示し、吸気ポート３０は中心線Ｃ１に対して線対称の形状であり、また、中心線Ｃ２に対して線対称の形状であり、噴口４２０２は中心線Ｃ２上に位置している。
断熱部材４４は、吸気ポート３０を流れる吸気の噴口４２０２よりも上流側に位置する上流部分４６と、噴口４２０２よりも下流側に位置する下流部分４８とを有している。
図１、図２（Ａ）、図３に示すように、上流部分４６は筒状で、吸気ポート３０の壁面を構成する内周面４６０２と、その反対に位置しシリンダヘッド１６の凹部１６０２に嵌合される外周面４６０４とを有している。
外周面４６０４は、下流部分４８に近づくにつれて外径寸法が小さくなる傾斜面で形成されている。
上流部分４６の内周面４６０２は、吸気ポート３０が均一の断面をもって延在するように形成され、噴口４２０２よりも上流側に位置する吸気ポート３０の壁面３００２の全域を構成している。 As shown in FIG. 1, a part of the wall surface of the intake port 30 is constituted by a heat insulating member 44 attached to the cylinder head 16, and the heat insulating member 44 is notched on the wall surface on the side where the injector 42 is disposed. 4402.
As shown in FIG. 2A, the intake port 30 has a height H between a wall surface on the side where the nozzle hole 4202 is located and a wall surface on the side facing the nozzle hole 4202, and a height orthogonal to the height H. It has an elongated shape having a width W larger than H.
2A to 2C, reference C1 indicates a center line passing through the center of the height, reference C2 indicates a center line passing through the center of the width, and the intake port 30 is axisymmetric with respect to the center line C1. It has a shape and is symmetrical with respect to the center line C2, and the nozzle 4202 is located on the center line C2.
The heat insulating member 44 has an upstream portion 46 positioned upstream of the intake nozzle 4202 flowing through the intake port 30 and a downstream portion 48 positioned downstream of the nozzle 4202.
As shown in FIGS. 1, 2 (A), and 3, the upstream portion 46 has a cylindrical shape, and the inner peripheral surface 4602 constituting the wall surface of the intake port 30 and the recess 1602 of the cylinder head 16 positioned opposite to the inner peripheral surface 4602. And an outer peripheral surface 4604 to be fitted.
The outer peripheral surface 4604 is formed as an inclined surface whose outer diameter dimension decreases as it approaches the downstream portion 48.
The inner peripheral surface 4602 of the upstream portion 46 is formed so that the intake port 30 extends with a uniform cross section, and constitutes the entire area of the wall surface 3002 of the intake port 30 located on the upstream side of the injection port 4202.

また、下流部分４８は、吸気ポート３０の壁面を構成する内面４８０２と、その反対に位置しシリンダヘッド１６の凹部１６０２に嵌合される外面４８０４とを有している。
下流部分４８の内面４８０２は、噴口４２０２よりも下流側に位置する吸気ポート３０の壁面のうち噴口４２０２に対向する側の壁面３００４の箇所を構成し、噴口４２０２よりも下流側に位置する吸気ポート３０の壁面のうち噴口４２０２が位置する側で吸気ポート３０の延在方向に沿って延在する壁面３００６の箇所はシリンダヘッド１６で構成されている。
したがって、本実施の形態では、切欠４４０２は、上流部分４６の下流端と下流部分４８の上縁で囲まれた領域で燃焼室２４側に向けて開放状に形成されている。
下流部分４８の内面の幅Ｗ方向の中心は中心線Ｃ２上に位置し、本実施の形態では、図１、図２（Ｂ）、（Ｃ）、図３に示すように、下流部分４８の内面の幅Ｗ１と、下流部分４８の内面の高さＨ１は、燃焼室２４側に近づくにつれて次第に小さくなり、吸気ポート３０の延在方向における単位長さ当たりの内面の面積が吸気の流れの下流側に至るにつれ次第に小さくなるように形成されている。
このように下流部分４８の内面４８０２の幅Ｗ１、高さＨ１を燃焼室２４側に近づくにつれて次第に小さくし、吸気ポート３０の延在方向における単位長さ当たりの内面４８０２の面積を吸気の流れの下流側に至るにつれ次第に小さくしている。これにより、燃焼室２４付近で断熱部材４４が配置される面積が最小になるため、燃料を速やかに気化する上で有利となる。また、噴口４２０２から噴出された燃料の噴霧形状に合わせて断熱部材４４が配置されるため、吸気管２０を断熱しつつ燃料の気化を促進する上で有利となる。 Further, the downstream portion 48 has an inner surface 4802 that constitutes the wall surface of the intake port 30 and an outer surface 4804 that is positioned opposite to the inner surface 4804 and is fitted into the concave portion 1602 of the cylinder head 16.
The inner surface 4802 of the downstream portion 48 constitutes a portion of the wall surface 3004 on the side facing the nozzle hole 4202 among the wall surfaces of the inlet port 30 positioned on the downstream side of the nozzle hole 4202, and the inlet port positioned on the downstream side of the nozzle hole 4202 The portion of the wall surface 3006 that extends along the extending direction of the intake port 30 on the side where the nozzle hole 4202 is located among the 30 wall surfaces is constituted by the cylinder head 16.
Therefore, in the present embodiment, notch 4402 is formed in an open shape toward combustion chamber 24 in a region surrounded by the downstream end of upstream portion 46 and the upper edge of downstream portion 48.
The center of the inner surface of the downstream portion 48 in the width W direction is located on the center line C2. In this embodiment, as shown in FIGS. 1, 2B, 3C, and 3, the downstream portion 48 has The width W1 of the inner surface and the height H1 of the inner surface of the downstream portion 48 gradually decrease toward the combustion chamber 24 side, and the area of the inner surface per unit length in the extending direction of the intake port 30 is downstream of the intake air flow. It is formed so as to gradually become smaller as it reaches the side.
As described above, the width W1 and height H1 of the inner surface 4802 of the downstream portion 48 are gradually reduced toward the combustion chamber 24, and the area of the inner surface 4802 per unit length in the extending direction of the intake port 30 is reduced. The size is gradually reduced as it reaches the downstream side. This minimizes the area in which the heat insulating member 44 is disposed in the vicinity of the combustion chamber 24, which is advantageous in quickly vaporizing the fuel. Further, since the heat insulating member 44 is arranged in accordance with the spray shape of the fuel ejected from the nozzle 4202, it is advantageous in promoting fuel vaporization while insulating the intake pipe 20.

本実施の形態によれば、エンジン１０の高速回転域において、吸気ポート３０を流れる吸気速度が速くなるため、噴口４２０２から噴射された燃料の大半は、噴口４２０２が位置する側で吸気ポート３０の延在方向に沿って延在する壁面３００６の箇所に付着する。
そして、壁面３００６から受熱することで吸気ポート３０内で気化を促進され、吸気と混合された混合気として燃焼室２４に吸引され、吸気ポート３０の壁面３００６に付着しなかった燃料は、吸気ポート３０内で吸気と混合されて燃焼室２４に吸引される。
本実施の形態では、噴口４２０２よりも下流側に位置する吸気ポート３０の壁面のうち噴口４２０２が位置する側で吸気ポート３０の延在方向に沿って延在する壁面３００６の箇所はシリンダヘッド１６で構成されている。
そのため、エンジン１０の高速回転域において、吸気ポート３０の壁面３００６に付着した燃料の気化が高温なシリンダヘッド１６の壁面３００６で効率よくなされ、燃料の燃焼効率の向上を図る上で有利となる。
また、エンジン１０の高速回転域において、噴口４２０２から噴射された燃料の大半が付着されない壁面の箇所である噴口４２０２よりも上流側に位置する吸気ポート３０の壁面３００２の全域と噴口４２０２よりも下流側に位置する吸気ポート３０の壁面のうち噴口４２０２に対向する側の壁面３００４の箇所は、上流部分４６と下流部分４８とからなる断熱部材４４で構成されているので、シリンダヘッド１６の熱の吸気への伝達が抑制され、吸気の温度上昇を抑制する上で有利となり、エンジン１０の燃費の向上を図る上で有利となる。
したがって、吸気の温度上昇を抑制しつつ燃焼効率を向上できるので、エンジン１０の燃費の向上を図る上で有利となる。 According to the present embodiment, in the high-speed rotation region of engine 10, the intake speed flowing through intake port 30 increases, so that most of the fuel injected from injection port 4202 is on the side where injection port 4202 is located. It adheres to the location of the wall surface 3006 extending along the extending direction.
Then, by receiving heat from the wall surface 3006, vaporization is promoted in the intake port 30, and the fuel that is sucked into the combustion chamber 24 as an air-fuel mixture mixed with intake air and does not adhere to the wall surface 3006 of the intake port 30 is taken into the intake port 30. It is mixed with intake air within 30 and sucked into the combustion chamber 24.
In the present embodiment, the portion of the wall surface 3006 that extends along the extending direction of the intake port 30 on the side where the injection port 4202 is located out of the wall surface of the intake port 30 located downstream of the injection port 4202 is the cylinder head 16. It consists of
Therefore, in the high speed rotation region of the engine 10, the fuel adhering to the wall surface 3006 of the intake port 30 is efficiently vaporized by the wall surface 3006 of the high-temperature cylinder head 16, which is advantageous for improving the combustion efficiency of the fuel.
Further, in the high speed rotation region of the engine 10, the entire area of the wall surface 3002 of the intake port 30 located on the upstream side of the nozzle hole 4202, which is the wall surface where most of the fuel injected from the nozzle hole 4202 is not attached, and downstream of the nozzle hole 4202. The portion of the wall surface 3004 on the side facing the nozzle hole 4202 in the wall surface of the intake port 30 located on the side is composed of the heat insulating member 44 composed of the upstream portion 46 and the downstream portion 48, so The transmission to the intake air is suppressed, which is advantageous for suppressing the temperature rise of the intake air, and is advantageous for improving the fuel consumption of the engine 10.
Therefore, the combustion efficiency can be improved while suppressing the temperature rise of the intake air, which is advantageous in improving the fuel consumption of the engine 10.

また、エンジン１０の低速回転域では、噴口４２０２から噴射された燃料は、その大半が噴口４２０２に対向する側の吸気ポート３０の壁面３００８および吸気バルブ３４に付着する。
そして、壁面３００８および吸気バルブ３４から受熱することで吸気ポート３０内で気化が促進され、吸気と混合された混合気として燃焼室２４に吸引され、吸気ポート３０の壁面３００８に付着しなかった燃料は、吸気ポート３０内で吸気と混合されて燃焼室２４に吸引される。
本実施の形態では、噴口４２０２に対向する側の壁面３００４の箇所で燃料噴霧が付着される壁面３００８の範囲はシリンダヘッド１６で構成されている。
そして、下流部分４８は、噴口４２０２に対向する壁面３００４の箇所から壁面３００８の範囲の手前まで延在している。
そのため、エンジン１０の低速回転域において、吸気ポート３０の壁面３００８に付着した燃料の気化が効率よくなされ、燃料の燃焼効率の向上を図る上で有利となる。
また、下流部分４８が噴口４２０２に対向する壁面３００４の箇所から壁面３００８の範囲の手前まで延在しているので、シリンダヘッド１６の熱の吸気への伝達が抑制され、吸気の温度上昇を抑制する上でより有利となる。
したがって、エンジン１０の低速回転域において、吸気の温度上昇をより抑制しつつ燃焼効率をより向上できるので、エンジン１０の燃費の向上を図る上でより一層有利となる。 Further, in the low-speed rotation region of the engine 10, most of the fuel injected from the injection port 4202 adheres to the wall surface 3008 of the intake port 30 and the intake valve 34 on the side facing the injection port 4202.
Then, by receiving heat from the wall surface 3008 and the intake valve 34, vaporization is promoted in the intake port 30 and is sucked into the combustion chamber 24 as an air-fuel mixture mixed with intake air, and has not adhered to the wall surface 3008 of the intake port 30. Is mixed with the intake air in the intake port 30 and sucked into the combustion chamber 24.
In the present embodiment, the range of the wall surface 3008 to which the fuel spray adheres at the location of the wall surface 3004 on the side facing the nozzle hole 4202 is constituted by the cylinder head 16.
The downstream portion 48 extends from the location of the wall surface 3004 facing the nozzle hole 4202 to the front of the range of the wall surface 3008.
Therefore, in the low speed rotation region of the engine 10, the fuel adhering to the wall surface 3008 of the intake port 30 is efficiently vaporized, which is advantageous for improving the combustion efficiency of the fuel.
Further, since the downstream portion 48 extends from the position of the wall surface 3004 facing the nozzle hole 4202 to the front of the range of the wall surface 3008, the transfer of heat from the cylinder head 16 to the intake air is suppressed, and the temperature rise of the intake air is suppressed. This is more advantageous.
Therefore, in the low-speed rotation region of the engine 10, the combustion efficiency can be further improved while further suppressing the rise in intake air temperature, which is further advantageous in improving the fuel consumption of the engine 10.

また、上流部分４６の外周面４６０４は、下流部分４８に近づくにつれて外径寸法が小さくなる傾斜面で形成されているので、シリンダヘッド１６の凹部１６０２に上流部分４６を嵌合したときに、上流部分４６をガタツキなく嵌合する上で有利となる。   Further, since the outer peripheral surface 4604 of the upstream portion 46 is formed with an inclined surface whose outer diameter decreases as it approaches the downstream portion 48, when the upstream portion 46 is fitted into the recess 1602 of the cylinder head 16, This is advantageous in fitting the portion 46 without backlash.

また、上流部分４６と下流部分４８とを別体で構成した場合、上流部分４６と下流部分４８とに用いる断熱材料の種類を変えることで、断熱性能を変えることができる。
例えば、上流部分４６が配置されたシリンダヘッド１６部分に冷却水通路（高温）が配置され、下流部分４８が配置されたシリンダヘッド１６部分がそれより低温である場合は、下流部分４８よりも上流部分４６の断熱性能を高めるように、断熱部材４４を構成する断熱材料を選択し、あるいは、断熱材料の密度を設定できる。
そのため、シリンダヘッド１６の温度分布に対応させて最適な断熱性能を確保する上で有利となる。 Moreover, when the upstream part 46 and the downstream part 48 are comprised separately, the heat insulation performance can be changed by changing the kind of heat insulation material used for the upstream part 46 and the downstream part 48. FIG.
For example, when the cooling water passage (high temperature) is arranged in the cylinder head 16 portion where the upstream portion 46 is arranged and the cylinder head 16 portion where the downstream portion 48 is arranged is cooler, the upstream portion is more upstream than the downstream portion 48. A heat insulating material constituting the heat insulating member 44 can be selected or the density of the heat insulating material can be set so as to enhance the heat insulating performance of the portion 46.
Therefore, it is advantageous in ensuring optimum heat insulation performance corresponding to the temperature distribution of the cylinder head 16.

また、図４に示すように、上流部分４６と下流部分４８をそれぞれ、中空の部材と、中空の部材の内部に挿入された断熱材料５０とで構成してもよい。
このように中空の部材を用いると、中空の部材に挿入する断熱材料５０としてシート状のものや粉末，液体など壁面を構成する上で十分な特性を有していない物質を用いることができ、所望する断熱性能に応じたシート状の断熱材料５０を選択した場合は、断熱材料５０の枚数および厚さを設定できる。
そのため、シリンダヘッド１６の温度分布に対応させて最適な断熱性能を確保する上で有利となる。 Moreover, as shown in FIG. 4, you may comprise the upstream part 46 and the downstream part 48 respectively with the hollow member and the heat insulation material 50 inserted in the inside of a hollow member.
When a hollow member is used in this way, a material that does not have sufficient characteristics to constitute a wall surface such as a sheet-like material, powder, or liquid can be used as the heat insulating material 50 inserted into the hollow member, When the sheet-like heat insulating material 50 corresponding to the desired heat insulating performance is selected, the number and thickness of the heat insulating materials 50 can be set.
Therefore, it is advantageous in ensuring optimum heat insulation performance corresponding to the temperature distribution of the cylinder head 16.

なお、中空の部材を構成する材料は、合成樹脂材料あるいは金属材料など従来公知の様々な材料が使用可能である。
また、断熱部材４４を上流部分４６と下流部分４８とが一体的に構成された中空あるいは中実の合成樹脂材料で構成してもよいし、中空の金属材料で構成してもよい。
しかしながら、本実施の形態のように、断熱部材４４の上流部分４６と下流部分４８をそれぞれ、中空の部材と、中空の部材の内部に挿入された断熱材料５０とで構成すると、最適な断熱性能を確保する上でより有利となる。 In addition, the material which comprises a hollow member can use various conventionally well-known materials, such as a synthetic resin material or a metal material.
Further, the heat insulating member 44 may be made of a hollow or solid synthetic resin material in which the upstream portion 46 and the downstream portion 48 are integrally formed, or may be made of a hollow metal material.
However, when the upstream portion 46 and the downstream portion 48 of the heat insulating member 44 are each composed of a hollow member and a heat insulating material 50 inserted into the hollow member as in the present embodiment, optimum heat insulating performance is achieved. It is more advantageous in securing

また、吸気管２０側の開口から複数の吸気ポート３０が分岐し、各吸気ポート３０にインジェクタ４２が設けられる場合には、上流部分４６および下流部分４８が適宜分岐されることになり、各インジェクタ４２とそれら分岐された下流部分４８との相対的位置関係は実施の形態と同様である。   Further, when a plurality of intake ports 30 are branched from the opening on the intake pipe 20 side, and an injector 42 is provided in each intake port 30, the upstream portion 46 and the downstream portion 48 are appropriately branched, and each injector The relative positional relationship between 42 and the branched downstream portion 48 is the same as in the embodiment.

１０ エンジン（内燃機関）
１６ シリンダヘッド
３０ 吸気ポート
３００２ 壁面
３００４ 壁面
３００６ 壁面
３００８ 壁面
４２ インジェクタ
４２０２ 噴口
４４ 断熱部材
４４０２ 切欠
４６ 上流部分
４６０２ 内周面
４６０４ 外周面
４８ 下流部分
５０ 断熱材料 10 Engine (Internal combustion engine)
16 Cylinder head 30 Intake port 3002 Wall surface 3004 Wall surface 3006 Wall surface 3008 Wall surface 42 Injector 4202 Injection hole 44 Thermal insulation member 4402 Notch 46 Upstream portion 4602 Inner circumferential surface 4604 Outer circumferential surface 48 Downstream portion 50 Thermal insulation material

Claims (5)

吸気通路に配置されて燃料を供給するインジェクタと吸気ポートの内部に配置されて前記吸気ポートと吸気通路を形成する断熱部材とを備える内燃機関の吸気ポート断熱構造であって、
前記断熱部材は、前記噴口より前記吸気通路上流側の壁部を成す上流側壁部と、前記噴口より前記吸気通路下流側を成す下流側壁部とから構成され、
当該下流側壁部に切欠を有しており、
前記切欠は、前記上流側壁部から前記下流側壁部にかけて垂直に切り欠かれている箇所と下流側に向けて傾斜する箇所とを有し、
前記上流側壁部の端面は前記噴口より前記吸気通路上流側に位置している、
ことを特徴とする内燃機関の吸気ポート断熱構造。 An intake port heat insulation structure for an internal combustion engine comprising an injector that is disposed in an intake passage and supplies fuel, and a heat insulation member that is disposed inside the intake port and that forms the intake port and the intake passage.
The heat insulating member is composed of an upstream side wall portion that forms a wall portion on the upstream side of the intake passage from the injection port, and a downstream side wall portion that forms the downstream side of the intake passage from the injection port,
The downstream side wall has a notch,
The notch has a portion that is vertically cut from the upstream side wall portion to the downstream side wall portion and a portion that is inclined toward the downstream side ,
The end surface of the upstream side wall is located on the upstream side of the intake passage from the nozzle.
An intake port heat insulation structure for an internal combustion engine. 前記下流側壁部は前記噴口に対向する側の前記壁面の前記燃料噴霧が付着される箇所まで延設される
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の吸気ポート構造。 Intake port structure of the downstream wall is an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that it is extended to a point where the fuel spray of the wall surface on the side facing the injection port is attached. 前記断熱部材の前記上流側壁部は略円筒状に形成され、前記吸気ポートの壁面を構成する内周面と、前記シリンダヘッドの凹部に嵌合される外周面とを有し、
前記外周面は、前記下流部分に近づくにつれて外径寸法が小さくなる傾斜面で形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の吸気ポート構造。 The upstream side wall portion of the heat insulating member is formed in a substantially cylindrical shape, and has an inner peripheral surface constituting a wall surface of the intake port, and an outer peripheral surface fitted into a concave portion of the cylinder head,
The outer peripheral surface is formed of an inclined surface whose outer diameter dimension decreases as it approaches the downstream portion,
3. An intake port structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake port structure is an internal combustion engine. 前記断熱部材は、中空の部材と、前記中空の部材の内部に挿入された断熱材料とで構成されている、
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の内燃機関の吸気ポート構造。 The heat insulating member is composed of a hollow member and a heat insulating material inserted into the hollow member.
The intake port structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake port structure is an internal combustion engine. 前記上流側壁部と前記下流側壁部は別体である、
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の内燃機関の吸気ポート構造。 The upstream side wall and the downstream side wall are separate.
The intake port structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake port structure is an internal combustion engine.
JP2014063994A 2014-03-26 2014-03-26 Intake port structure of internal combustion engine Active JP6347130B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014063994A JP6347130B2 (en) 2014-03-26 2014-03-26 Intake port structure of internal combustion engine
CN201520111802.XU CN204691946U (en) 2014-03-26 2015-02-15 A kind of inlet structure of internal-combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014063994A JP6347130B2 (en) 2014-03-26 2014-03-26 Intake port structure of internal combustion engine

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018054245A Division JP6512330B2 (en) 2018-03-22 2018-03-22 Intake port structure of internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015183678A JP2015183678A (en) 2015-10-22
JP6347130B2 true JP6347130B2 (en) 2018-06-27

Family

ID=54232247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014063994A Active JP6347130B2 (en) 2014-03-26 2014-03-26 Intake port structure of internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6347130B2 (en)
CN (1) CN204691946U (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6676950B2 (en) * 2015-12-15 2020-04-08 三菱自動車工業株式会社 Insulation structure of intake port
FR3073257B1 (en) * 2017-11-08 2021-02-19 Renault Sas AIR INTAKE DEVICE FOR THERMAL ENGINE

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0693933A (en) * 1992-09-08 1994-04-05 Tokai Rubber Ind Ltd Pre-heater of fuel injection part in 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
JP2009236110A (en) * 2008-03-05 2009-10-15 Honda Motor Co Ltd Intake structure and exhaust structure for internal combustion engine
JP2010112250A (en) * 2008-11-06 2010-05-20 Toyota Motor Corp Manufacturing method of port of cylinder head

Also Published As

Publication number Publication date
CN204691946U (en) 2015-10-07
JP2015183678A (en) 2015-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8783218B2 (en) Toroidal combustion chamber with side injection
JP4804188B2 (en) Injector mounting structure and fuel injection device
JP2016114021A (en) Internal combustion engine intake port heat insulation structure
JP6347130B2 (en) Intake port structure of internal combustion engine
JP6544378B2 (en) Engine combustion chamber structure
JP2011094523A (en) Cooling water passage structure in cylinder head of internal combustion engine
JP6512330B2 (en) Intake port structure of internal combustion engine
JP5293842B2 (en) Piston of internal combustion engine
JP6390339B2 (en) Intake port insulation structure of internal combustion engine
RU2014153084A (en) METHOD AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING A PISTON TO REDUCE EMISSIONS OF SOLID PARTICLES
JP6405352B2 (en) Piston for direct injection internal combustion engine
JP6350449B2 (en) Engine combustion chamber structure
JP6597107B2 (en) Intake port structure of internal combustion engine
JP6439431B2 (en) Intake port insulation structure of internal combustion engine
JP2015175245A (en) Piston cooling structure of engine
US7571708B2 (en) Spark ignited direct injection targeting for improved combustion
JP2016079954A (en) Intake port heat insulation structure of internal combustion engine
JP2016114013A (en) Intake port heat insulation structure of internal combustion engine
JP5664349B2 (en) Internal combustion engine
JP7283850B2 (en) internal combustion engine
US7565893B2 (en) Spark ignited direct injection flow geometry for improved combustion
JP2014156852A (en) Compression ignition engine
CN108999734A (en) Direct fuel injector
JP6623665B2 (en) In-cylinder direct injection internal combustion engine
JP4639169B2 (en) Fuel injection device and fuel injection valve for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170801

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170928

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180329

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20180404

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: 20180501

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180514

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6347130

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

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