JP6458887B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、燃焼室内に吸入空気を流入させることにより、同燃焼室内にタンブル流を発生させる内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine that generates a tumble flow in a combustion chamber by flowing intake air into the combustion chamber.
特許文献１には、燃焼室内にタンブル流を発生させる内燃機関の一例が記載されている。すなわち、図１１に示すように、吸気ポート５００を通じて燃焼室５１０内に流入した吸入空気が図中反時計回り方向に流れることにより、燃焼室５１０内にタンブル流が発生するようになっている。この内燃機関のシリンダヘッド５２０には、吸気バルブ５３０の軸部５３１を摺動自在に支持する筒状のバルブガイド５４０が設けられている。そして、バルブガイド５４０の長手方向における一端（すなわち、図中下端）は、吸気ポート５００内に突出している。 Patent Document 1 describes an example of an internal combustion engine that generates a tumble flow in a combustion chamber. That is, as shown in FIG. 11, the intake air that has flowed into the combustion chamber 510 through the intake port 500 flows in the counterclockwise direction in the drawing, whereby a tumble flow is generated in the combustion chamber 510. The cylinder head 520 of the internal combustion engine is provided with a cylindrical valve guide 540 that slidably supports the shaft portion 531 of the intake valve 530. One end (that is, the lower end in the figure) of the valve guide 540 in the longitudinal direction protrudes into the intake port 500.
また、吸気ポート５００の周面５０１においてバルブガイド５４０の近傍には、バルブガイド５４０の周りに回り込みつつ吸気ポート５００の延伸する方向に延びる溝部５０２が設けられている。すなわち、この溝部５０２は、吸気ポート５００の周面５０１において燃焼室５１０から離れた側（すなわち、図中上側）の部位に設けられている。これにより、吸気ポート５００を流れる吸入空気の一部が溝部５０２内を流れるようになり、バルブガイド５４０を避けるような吸入空気の流れを同吸気ポート５００内に形成することができる。その結果、吸入空気がバルブガイド５４０に衝突しにくくなり、同バルブガイド５４０への吸入空気の衝突に起因する燃焼室５１０内への吸入空気の流入速度の低下を抑制することができる。 In addition, on the peripheral surface 501 of the intake port 500, a groove portion 502 that extends around the valve guide 540 and extends in the extending direction of the intake port 500 is provided in the vicinity of the valve guide 540. That is, the groove 502 is provided on the peripheral surface 501 of the intake port 500 on the side away from the combustion chamber 510 (that is, the upper side in the drawing). As a result, part of the intake air flowing through the intake port 500 flows in the groove 502, and a flow of intake air that avoids the valve guide 540 can be formed in the intake port 500. As a result, it becomes difficult for the intake air to collide with the valve guide 540, and a decrease in the inflow speed of the intake air into the combustion chamber 510 due to the collision of the intake air with the valve guide 540 can be suppressed.
ところで、図１１に示すように、上記の溝部５０２の深さは下流端に向かうにつれて次第に浅くなっている。そして、図１１に破線の矢印で示すように、溝部５０２内を流れて下流端から流出した吸入空気は、開弁している吸気バルブ５３０の傘部５３２に向けて流れるようになる。すなわち、吸気ポート５００内では、溝部５０２を設けることにより、バルブガイド５４０を避けるような吸入空気の流れを形成することはできるものの、燃焼室５１０に対してほぼ垂直に向かう吸入空気の流れが形成されてしまう。こうした吸入空気の流れを支流とし、溝部５０２内に流入することなく吸気ポート５００から燃焼室５１０内に流入する吸入空気の流れを本流とした場合、当該本流は支流によってピストン５５０側、すなわち図中下方に押されることとなり、当該本流を形成する吸入空気の流動方向が変わってしまう。その結果、吸気ポート５００から燃焼室５１０に流入した吸入空気が排気バルブ５６０の傘部５６１に向かいにくくなり、図１１に実線の矢印で示すように、当該吸入空気の流れの回転半径が小さくなる。したがって、燃焼室５１０内に強いタンブル流が発生しにくくなる。 By the way, as shown in FIG. 11, the depth of the groove 502 is gradually shallower toward the downstream end. Then, as indicated by a broken line arrow in FIG. 11, the intake air flowing through the groove 502 and flowing out from the downstream end flows toward the umbrella portion 532 of the intake valve 530 that is opened. That is, in the intake port 500, by providing the groove portion 502, an intake air flow that avoids the valve guide 540 can be formed, but an intake air flow that is substantially perpendicular to the combustion chamber 510 is formed. Will be. When such a flow of intake air is used as a tributary flow, and the flow of intake air flowing into the combustion chamber 510 from the intake port 500 without flowing into the groove portion 502 is a main flow, the main flow is divided into the piston 550 side, i.e., in the drawing. As a result, the flow direction of the intake air forming the main flow is changed. As a result, the intake air flowing into the combustion chamber 510 from the intake port 500 is less likely to go to the umbrella portion 561 of the exhaust valve 560, and the rotational radius of the flow of the intake air becomes small as shown by the solid line arrow in FIG. . Therefore, a strong tumble flow is not easily generated in the combustion chamber 510.
本発明の目的は、燃焼室内での吸入空気の流れの回転半径が小さくなることを抑制し、燃焼室内に強いタンブル流を発生させることができる内燃機関を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an internal combustion engine that can suppress a decrease in the rotation radius of the flow of intake air in a combustion chamber and generate a strong tumble flow in the combustion chamber.
上記課題を解決するための内燃機関は、燃焼室内に吸入空気を流入させることにより、同燃焼室内にタンブル流を発生させる内燃機関である。この内燃機関は、内燃機関の燃焼室に接続されるとともに同燃焼室に近づくにつれて通路断面積が広くなる接続部分と、同接続部分の上流端に接続されている上流部分とによって、吸入空気を燃焼室内に流入させる通路が形成されている。そして、当該通路の周面において機関出力軸の延伸する方向における両側の部位のうち、少なくとも一方の部位には、通路の延びる方向に延伸するとともに、接続部分と上流部分とに跨る凹部が設けられている。 An internal combustion engine for solving the above problem is an internal combustion engine that generates a tumble flow in the combustion chamber by flowing intake air into the combustion chamber. This internal combustion engine is connected to the combustion chamber of the internal combustion engine and has a connection portion whose passage cross-sectional area increases as it approaches the combustion chamber and an upstream portion connected to the upstream end of the connection portion. A passage for flowing into the combustion chamber is formed. At least one of the portions on both sides in the direction in which the engine output shaft extends on the peripheral surface of the passage is provided with a recess extending in the direction in which the passage extends and straddling the connection portion and the upstream portion. ing.
上記構成によれば、吸入空気を燃焼室内に流入させる通路の周面において機関出力軸の延伸する方向における両側の部位のうち、少なくとも一方の部位に、当該通路の延びる方向に延伸する凹部が設けられており、当該凹部は、接続部分の周面に開口している。そして、こうした凹部内に吸入空気の一部が流入し、同凹部の下流端から吸入空気が燃焼室内に流入するようになる。このように、吸入空気を燃焼室内に流入させる通路の周面において機関出力軸の延伸する方向における両側の部位のうち、少なくとも一方の部位に凹部を設けたことにより、当該凹部の下流端から流出した吸入空気は、燃焼室内にほぼ垂直に流入することはない。すなわち、凹部内に流入することなく燃焼室内に流入した吸入空気の流れを本流とし、凹部内を流動して燃焼室内に流入した吸入空気の流れを支流とした場合、支流によって本流がピストン側に押されにくくなる。その結果、燃焼室内に流入した吸入空気が、燃焼室壁面に沿って流動するようになる。つまり、燃焼室内での吸入空気の流れの回転半径が小さくなりにくい。したがって、燃焼室内での吸入空気の流れの回転半径が小さくなることを抑制し、燃焼室内に強いタンブル流を発生させることができるようになる。 According to the above configuration, the recess extending in the extending direction of the passage is provided in at least one of the portions on both sides in the extending direction of the engine output shaft on the peripheral surface of the passage through which the intake air flows into the combustion chamber. The concave portion is open to the peripheral surface of the connection portion. A part of the intake air flows into the recess, and the intake air flows into the combustion chamber from the downstream end of the recess. As described above, since the recess is provided in at least one of the portions on both sides in the extending direction of the engine output shaft on the peripheral surface of the passage through which the intake air flows into the combustion chamber, it flows out from the downstream end of the recess. The sucked intake air does not flow almost vertically into the combustion chamber. That is, if the flow of intake air that has flowed into the combustion chamber without flowing into the recess is the main flow, and the flow of intake air that has flowed through the recess and flowed into the combustion chamber is the tributary flow, the main flow is moved to the piston side by the tributary. It becomes hard to be pushed. As a result, the intake air that has flowed into the combustion chamber flows along the wall surface of the combustion chamber. That is, the rotation radius of the flow of intake air in the combustion chamber is unlikely to be small. Accordingly, it is possible to suppress a reduction in the rotation radius of the flow of the intake air in the combustion chamber and to generate a strong tumble flow in the combustion chamber.
以下、内燃機関を具体化した一実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の内燃機関１１は、シリンダブロック１２と、シリンダブロック１２の図中上部に取り付けられているシリンダヘッド１３とを備えている。シリンダヘッド１３においてシリンダブロック１２に取り付けられる図中下面を「取付面１３Ａ」というものとする。
Hereinafter, an embodiment embodying an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 11 of this embodiment includes a cylinder block 12 and a cylinder head 13 attached to an upper portion of the cylinder block 12 in the figure. A lower surface in the figure attached to the cylinder block 12 in the cylinder head 13 is referred to as an “attachment surface 13A”.
内燃機関１１の内部には複数の気筒１４が形成されており、各気筒１４内には、図中上下方向に進退移動するピストン１５がそれぞれ設けられている。このピストン１５には、紙面に直交する方向に延びる機関出力軸１６がコネクティングロッド１７を介して連結されている。また、ピストン１５の頂面１５１とシリンダヘッド１３との間に、燃料と吸入空気とを含む混合気が燃焼される燃焼室１８が形成されている。なお、本明細書では、燃焼室１８を区画形成する面のことを「燃焼室壁面１８１」といい、この燃焼室壁面１８１は、気筒１４の内周面及びピストン１５の頂面１５１などによって構成されている。 A plurality of cylinders 14 are formed inside the internal combustion engine 11, and pistons 15 that move forward and backward in the vertical direction in the figure are provided in each cylinder 14. An engine output shaft 16 extending in a direction orthogonal to the paper surface is connected to the piston 15 via a connecting rod 17. A combustion chamber 18 is formed between the top surface 151 of the piston 15 and the cylinder head 13 in which an air-fuel mixture containing fuel and intake air is combusted. In the present specification, a surface defining the combustion chamber 18 is referred to as a “combustion chamber wall surface 181”, and the combustion chamber wall surface 181 is configured by the inner peripheral surface of the cylinder 14 and the top surface 151 of the piston 15. Has been.
図１及び図２に示すように、シリンダヘッド１３には、吸入空気を燃焼室１８内に流入させる吸気ポート１９と、燃焼室１８での混合気の燃焼によって生じた排気が排出される排気ポート２０とが設けられている。本実施形態の内燃機関１１にあっては、一つの気筒１４に対し、２つの吸気ポート１９と２つの排気ポート２０とが設けられている。そして、両吸気ポート１９から吸入空気が燃焼室１８内に流入されると、吸入空気が燃焼室壁面１８１に沿って流れることにより、図１に矢印で示すようなタンブル流が発生するようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the cylinder head 13 has an intake port 19 through which intake air flows into the combustion chamber 18 and an exhaust port through which exhaust gas generated by combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 18 is discharged. 20 is provided. In the internal combustion engine 11 of the present embodiment, two intake ports 19 and two exhaust ports 20 are provided for one cylinder 14. When intake air flows into the combustion chamber 18 from both intake ports 19, the intake air flows along the combustion chamber wall surface 181 to generate a tumble flow as indicated by arrows in FIG. ing.
また、内燃機関１１は、燃焼室１８に対して吸気ポート１９を開閉する吸気バルブ３０と、燃焼室１８に対して排気ポート２０を開閉する排気バルブ４０とを備えている。これら各バルブ３０，４０は、ロッド状をなす軸部３１，４１と、軸部３１，４１の先端に設けられている傘部３２，４２とを有している。吸気バルブ３０の傘部３２は、吸気ポート１９に臨む面であるポート側傘面３２１と、燃焼室１８に臨む面である吸気バルブ底面３２２とを有している。また、排気バルブ４０の傘部４２は、燃焼室１８に臨む面である排気バルブ底面４２１を有している。そして、吸気バルブ底面３２２及び排気バルブ底面４２１の双方は、燃焼室壁面１８１を構成する面の一部を構成している。なお、各バルブ３０，４０は、略円筒形状をなすバルブガイド２１，２２を介し、シリンダヘッド１３に対して軸部３１，４１の軸方向に移動自在な状態で支持されている。 The internal combustion engine 11 also includes an intake valve 30 that opens and closes the intake port 19 with respect to the combustion chamber 18 and an exhaust valve 40 that opens and closes the exhaust port 20 with respect to the combustion chamber 18. Each of these valves 30, 40 has rod-shaped shaft portions 31, 41 and umbrella portions 32, 42 provided at the tips of the shaft portions 31, 41. The umbrella portion 32 of the intake valve 30 has a port-side umbrella surface 321 that faces the intake port 19 and an intake valve bottom surface 322 that faces the combustion chamber 18. The umbrella portion 42 of the exhaust valve 40 has an exhaust valve bottom surface 421 that is a surface facing the combustion chamber 18. Both the intake valve bottom surface 322 and the exhaust valve bottom surface 421 constitute part of the surface constituting the combustion chamber wall surface 181. The valves 30 and 40 are supported by the cylinder head 13 so as to be movable in the axial direction of the shaft portions 31 and 41 via valve guides 21 and 22 having substantially cylindrical shapes.
吸気ポート１９は、燃焼室１８との接続部分である吸気接続部分１９１と、この吸気接続部分１９１の上流端に接続される上流部分である吸気上流部分１９２とを有している。吸気接続部分１９１の下流端には、吸気バルブ３０の傘部３２が当接する吸気用のバルブシート２６が設けられている。なお、この吸気用のバルブシート２６は、レーザークラッドバルブシートである。一方、排気ポート２０は燃焼室１８との接続部分である排気接続部分２０１を有しており、排気接続部分２０１には、排気バルブ４０の傘部４２が当接する排気用のバルブシート２７が設けられている。 The intake port 19 has an intake connection portion 191 that is a connection portion with the combustion chamber 18, and an intake upstream portion 192 that is an upstream portion connected to the upstream end of the intake connection portion 191. An intake valve seat 26 with which the umbrella portion 32 of the intake valve 30 abuts is provided at the downstream end of the intake connection portion 191. The intake valve seat 26 is a laser clad valve seat. On the other hand, the exhaust port 20 has an exhaust connection portion 201 that is a connection portion with the combustion chamber 18. The exhaust connection portion 201 is provided with an exhaust valve seat 27 with which the umbrella portion 42 of the exhaust valve 40 abuts. It has been.
なお、図１に示すように、吸気接続部分１９１は、燃焼室１８に近づくにつれて通路断面積が広くなっている。そして、吸気接続部分１９１において排気バルブ４０から離れている側（すなわち、図中右斜め下側）の部位は、吸気上流部分１９２に対してほぼ直角に接続されている。本明細書では、このように吸気上流部分１９２に対してほぼ直角に接続されている吸気接続部分１９１の部位のことを、「剥離壁１９１Ａ」という。 As shown in FIG. 1, the intake connection portion 191 has a larger passage cross-sectional area as it approaches the combustion chamber 18. A portion of the intake connection portion 191 that is away from the exhaust valve 40 (that is, the lower right side in the figure) is connected to the intake upstream portion 192 at a substantially right angle. In this specification, the portion of the intake connection portion 191 that is connected to the intake upstream portion 192 at a substantially right angle is referred to as a “peeling wall 191A”.
また、図１及び図２に示すように、機関出力軸１６の延びる方向（すなわち、図２における上下方向）を規定方向とした場合、吸気ポート１９の周面１９Ａの規定方向における両側の部位には、吸気ポート１９の延伸する方向に延びる凹部５０がそれぞれ設けられている。これら凹部５０の下流端は吸気接続部分１９１においてバルブシート２６よりも上流側に位置しており、凹部５０は吸気上流部分１９２と吸気接続部分１９１とに跨っている。 As shown in FIGS. 1 and 2, when the direction in which the engine output shaft 16 extends (that is, the vertical direction in FIG. 2) is defined as the specified direction, the portions on both sides in the specified direction of the peripheral surface 19A of the intake port 19 Are each provided with a recess 50 extending in the extending direction of the intake port 19. The downstream ends of these recesses 50 are located upstream of the valve seat 26 in the intake connection portion 191, and the recess 50 straddles the intake upstream portion 192 and the intake connection portion 191.
なお、凹部５０の深さは、上流端から下流に向かうにつれて次第に深くなっている。すなわち、凹部５０は、その下流端が最も深くなるように構成されている。
次に、図３〜図５を参照し、シリンダヘッド１３において吸気ポート１９の吸気接続部分１９１を形成する方法、同吸気接続部分１９１にバルブシート２６を設ける方法、及び、吸気ポート１９の周面１９Ａに凹部５０を形成する方法について説明する。
In addition, the depth of the recessed part 50 becomes deep gradually as it goes downstream from an upstream end. That is, the recessed part 50 is comprised so that the downstream end may become the deepest.
Next, referring to FIGS. 3 to 5, a method of forming the intake connection portion 191 of the intake port 19 in the cylinder head 13, a method of providing the valve seat 26 in the intake connection portion 191, and the peripheral surface of the intake port 19 A method for forming the recess 50 in 19A will be described.
図３には、加工途中のシリンダヘッド１３であるシリンダヘッド粗材１３０の一部が図示されており、このシリンダヘッド粗材１３０に加工を施すことによりシリンダヘッド１３が形成される。図３に示すように、シリンダヘッド粗材１３０において吸気ポート１９の吸気接続部分１９１となる部分には、環状をなすクラッド堆積溝１３１と、クラッド堆積溝１３１よりも燃焼室１８から離れた位置に径方向内側に突出する環状の底板部１３２とが設けられている。 FIG. 3 shows a part of the cylinder head rough material 130 that is the cylinder head 13 being processed. The cylinder head 13 is formed by processing the cylinder head rough material 130. As shown in FIG. 3, the portion of the cylinder head coarse material 130 that becomes the intake connection portion 191 of the intake port 19 has an annular clad deposition groove 131 and a position farther from the combustion chamber 18 than the clad deposition groove 131. An annular bottom plate portion 132 protruding radially inward is provided.
そして、図４に示すように、バルブシート２６の素材となる銅合金粉末をクラッド堆積溝１３１に供給しつつ、供給された銅合金粉末に対してレーザー出力装置４００からレーザービームが照射される。その結果、銅合金粉末がレーザービームによって溶融され、銅合金粉末が供給された部分に銅合金が肉盛りされた状態となる。 Then, as shown in FIG. 4, a laser beam is irradiated from the laser output device 400 to the supplied copper alloy powder while supplying the copper alloy powder as the material of the valve seat 26 to the clad deposition groove 131. As a result, the copper alloy powder is melted by the laser beam, and the copper alloy is built up in the portion where the copper alloy powder is supplied.
続いて、図５に示すように、底板除去刃具２００を用いることにより、吸気ポート１９に吸気接続部分１９１が形成されるとともに、吸気用のバルブシート２６の加工が施される。底板除去刃具２００において図中下端に位置する加工部２１０は、２段テーパ形状となっている。すなわち、加工部２１０の第１のテーパ部位２１１の直径、及び、第１のテーパ部位２１１よりも先端側に位置する第２のテーパ部位２１２の直径の双方は、図中下方に近づくにつれて小さくなっている。そして、第２のテーパ部位２１２の直径の縮小勾配は、第１のテーパ部位２１１の直径の縮小勾配よりも小さい。 Subsequently, as shown in FIG. 5, by using the bottom plate removing blade 200, an intake connection portion 191 is formed in the intake port 19 and the intake valve seat 26 is processed. In the bottom plate removing blade 200, the processing portion 210 located at the lower end in the figure has a two-step taper shape. That is, both the diameter of the first taper part 211 of the processing portion 210 and the diameter of the second taper part 212 located on the tip side of the first taper part 211 become smaller as approaching downward in the figure. ing. The diameter reduction gradient of the second taper portion 212 is smaller than the diameter reduction gradient of the first taper portion 211.
こうした底板除去刃具２００を回転させつつ下方に移動させることにより、底板部１３２が切削される。このとき、底板部１３２において排気ポート２０に近い部分はほぼ削り取られる。この際、底板部１３２だけではなく、シリンダヘッド粗材１３０の本体もまた、底板除去刃具２００によって少しだけ削られることとなる。これにより、吸気ポート１９の吸気接続部分１９１は燃焼室１８に近づくにつれて通路断面積が広くなり、さらに、吸気接続部分１９１には剥離壁１９１Ａが設けられることとなる。 The bottom plate portion 132 is cut by moving the bottom plate removing blade 200 downward while rotating. At this time, the portion near the exhaust port 20 in the bottom plate portion 132 is almost scraped off. At this time, not only the bottom plate portion 132 but also the main body of the cylinder head coarse material 130 is slightly shaved by the bottom plate removing blade 200. Thereby, the passage cross-sectional area of the intake connection portion 191 of the intake port 19 increases as it approaches the combustion chamber 18, and the separation wall 191A is provided in the intake connection portion 191.
なお、この際、上記の銅合金の内周面の形状もまた、底板除去刃具２００によって加工される。その結果、吸気用のバルブシート２６が、吸気ポート１９の吸気接続部分１９１の下流端に形成されることとなる。 At this time, the shape of the inner peripheral surface of the copper alloy is also processed by the bottom plate removing blade 200. As a result, the intake valve seat 26 is formed at the downstream end of the intake connection portion 191 of the intake port 19.
その次に、図５に示すように、凹部加工刃具３００を用いることにより、吸気ポート１９の周面１９Ａに凹部５０が形成される。凹部加工刃具３００は、略円柱形状をなしている。そして、こうした凹部加工刃具３００を回転させつつ吸気ポート１９内に移動させることにより、同吸気ポート１９の周面１９Ａの一部が削られる。その結果、吸気ポート１９に、同吸気ポート１９の延伸方向に延びる凹部５０が形成される。 Next, as shown in FIG. 5, the recess 50 is formed in the peripheral surface 19 </ b> A of the intake port 19 by using the recess machining blade 300. The recess working blade 300 has a substantially cylindrical shape. A part of the peripheral surface 19 </ b> A of the intake port 19 is cut by moving the recess working blade 300 into the intake port 19 while rotating it. As a result, a recess 50 extending in the extending direction of the intake port 19 is formed in the intake port 19.
ここで、図６及び図７を参照し、凹部５０の傾斜の度合いについて説明する。なお、図６に示される各種の角度は、シリンダヘッド１３の取付面１３Ａを基準とする相対角度である。 Here, with reference to FIG.6 and FIG.7, the inclination degree of the recessed part 50 is demonstrated. The various angles shown in FIG. 6 are relative angles with respect to the mounting surface 13A of the cylinder head 13 as a reference.
排気バルブ４０の傘部４２の排気バルブ底面４２１の取付面１３Ａを基準とした傾斜角度を「排気底面角度θ（例えば、１５〜３５°）」とし、吸気バルブ３０の傘部３２のポート側傘面３２１において排気バルブ４０に最も近い部分の、取付面１３Ａを基準とする傾斜角度を「吸気側傾斜角度β（例えば、−２０〜＋１５°）」とし、取付面１３Ａを基準とした凹部５０の延伸方向の傾斜角度を「凹部角度ε（例えば、２０〜５５°）」とする。すなわち、（ε＋β）／２＝ρとする。そして、吸気側傾斜角度βと凹部角度εとの和を「２」で除算した角度を「第１の中間線角度ρ（例えば、０（零）〜３５°）」とする。すなわち、（ε＋β）／２＝ρとする。このとき、第１の中間線角度ρは、「０（零）」よりも大きく、且つ排気底面角度θ以下となっている。言い換えると、凹部５０は、以下の関係式（式１）を満たすような形で形成されている。 The inclination angle with respect to the mounting surface 13A of the exhaust valve bottom surface 421 of the umbrella portion 42 of the exhaust valve 40 is defined as “exhaust bottom surface angle θ (for example, 15 to 35 °)”, and the port side umbrella of the umbrella portion 32 of the intake valve 30 is used. The inclination angle of the surface 321 closest to the exhaust valve 40 with respect to the mounting surface 13A is “intake side inclination angle β (for example, −20 to + 15 °)”, and the concave portion 50 with respect to the mounting surface 13A is used as a reference. The inclination angle in the stretching direction is defined as “recess angle ε (for example, 20 to 55 °)”. That is, (ε + β) / 2 = ρ. An angle obtained by dividing the sum of the intake side inclination angle β and the recess angle ε by “2” is defined as “first intermediate line angle ρ (for example, 0 (zero) to 35 °)”. That is, (ε + β) / 2 = ρ. At this time, the first intermediate line angle ρ is larger than “0 (zero)” and equal to or smaller than the exhaust bottom surface angle θ. In other words, the recess 50 is formed in a form that satisfies the following relational expression (formula 1).
−β＜ε≦２×θ−β ・・・（式１）
すなわち、凹部角度εの上限は、「２×θ−β」と等しい角度である。その一方で、凹部角度εの下限は「−β」ということとなるが、吸気ポート１９の周面１９Ａに、凹部角度εが「−β」となるような凹部５０を形成することはできない。そのため、凹部角度εの下限は「０（零）」と考えてよい。しかし、上述したように、本例では、燃焼室１８側から凹部加工刃具３００を吸気ポート１９内に移動させることで、凹部５０が形成される。そのため、凹部角度εが「０（零）」である場合、凹部加工刃具３００を吸気ポート１９内に進入させることができない。したがって、凹部角度εの実際の下限は、「０（零）」よりも大きく、凹部加工刃具３００の直径などの形状によって規定される。なお、上述したように、凹部５０は、吸気ポート１９の伸びる方向に延伸するように構成されている。そのため、吸気ポート１９の伸びる方向の取付面１３Ａを基準とした傾斜角度は、凹部角度εとはある程度の相関性を有している。
−β <ε ≦ 2 × θ−β (Formula 1)
That is, the upper limit of the recess angle ε is an angle equal to “2 × θ−β”. On the other hand, the lower limit of the recess angle ε is “−β”, but the recess 50 having the recess angle ε of “−β” cannot be formed on the peripheral surface 19A of the intake port 19. Therefore, the lower limit of the recess angle ε may be considered as “0 (zero)”. However, as described above, in this example, the recess 50 is formed by moving the recess working blade 300 into the intake port 19 from the combustion chamber 18 side. Therefore, when the recessed portion angle ε is “0 (zero)”, the recessed portion machining blade 300 cannot enter the intake port 19. Therefore, the actual lower limit of the recess angle ε is larger than “0 (zero)” and is defined by the shape such as the diameter of the recess working blade 300. As described above, the recess 50 is configured to extend in the direction in which the intake port 19 extends. Therefore, the inclination angle based on the mounting surface 13A in the direction in which the intake port 19 extends has a certain degree of correlation with the recess angle ε.
図７に示すように、吸気バルブ３０の傘部３２は、ポート側傘面３２１及び吸気バルブ底面３２２に加え、第１の接続面３２３及び第２の接続面３２４を有している。この第１の接続面３２３は、吸気バルブ３０の軸部３１の周面とポート側傘面３２１とを繋ぐ面である。また、第２の接続面３２４は、ポート側傘面３２１と吸気バルブ底面３２２とを繋ぐ面である。そして、第１の接続面３２３は、ポート側傘面３２１の径方向内側の端部に接続されており、第２の接続面３２４は、ポート側傘面３２１の径方向外側の端部に接続されている。吸気バルブ３０の軸線方向に沿って同吸気バルブ３０を切断した場合、第１の接続面３２３は円弧状をなしている。その一方、ポート側傘面３２１及び第２の接続面３２４は、ほぼ直線状をなしているものの、第２の接続面３２４の径方向長さはポート側傘面３２１の径方向長さと比較して極めて短い。 As shown in FIG. 7, the umbrella portion 32 of the intake valve 30 includes a first connection surface 323 and a second connection surface 324 in addition to the port-side umbrella surface 321 and the intake valve bottom surface 322. The first connection surface 323 is a surface that connects the peripheral surface of the shaft portion 31 of the intake valve 30 and the port-side umbrella surface 321. The second connection surface 324 is a surface that connects the port-side umbrella surface 321 and the intake valve bottom surface 322. The first connection surface 323 is connected to the radially inner end of the port-side umbrella surface 321, and the second connection surface 324 is connected to the radially outer end of the port-side umbrella surface 321. Has been. When the intake valve 30 is cut along the axial direction of the intake valve 30, the first connection surface 323 has an arc shape. On the other hand, although the port-side umbrella surface 321 and the second connection surface 324 are substantially linear, the radial length of the second connection surface 324 is compared with the radial length of the port-side umbrella surface 321. And very short.
次に、図８及び図９を参照し、吸気ポート１９の吸気接続部分１９１の傾斜の度合いについて説明する。なお、図８に示される各種の角度は、シリンダヘッド１３の取付面１３Ａを基準とする相対角度である。 Next, the degree of inclination of the intake connection portion 191 of the intake port 19 will be described with reference to FIGS. The various angles shown in FIG. 8 are relative angles with reference to the mounting surface 13A of the cylinder head 13.
吸気ポート１９の周面１９Ａにおいて排気用のバルブシート２７に最も近い部分から吸気ポート１９の延伸方向に延びる部位を「吸気ポート上壁面１９Ａ１」とし、吸気ポート上壁面１９Ａ１の取付面１３Ａを基準とする傾斜角度を「吸気ポート上壁面角度α（例えば、３０〜４５°）」としたとする。この場合、吸気ポート上壁面角度αと上記の吸気側傾斜角度βとの和を「２」で除算した角度を「第２の中間線角度γ（例えば、５〜３０°）」とする。すなわち、（α＋β）／２＝γとする。このとき、第２の中間線角度γは、排気底面角度θ以下となっている。すなわち、（α＋β）／２≦θとなっている。言い換えると、吸気接続部分１９１は、以下の関係式（式２）を満たすような形で形成されている。 A portion extending in the extending direction of the intake port 19 from a portion closest to the exhaust valve seat 27 on the peripheral surface 19A of the intake port 19 is referred to as an “intake port upper wall surface 19A1”, and the mounting surface 13A of the intake port upper wall surface 19A1 is used as a reference. It is assumed that the inclination angle to be performed is “intake port upper wall surface angle α (for example, 30 to 45 °)”. In this case, an angle obtained by dividing the sum of the intake port upper wall surface angle α and the intake side inclination angle β by “2” is defined as “second intermediate line angle γ (for example, 5 to 30 °)”. That is, (α + β) / 2 = γ. At this time, the second intermediate line angle γ is equal to or smaller than the exhaust bottom surface angle θ. That is, (α + β) / 2 ≦ θ. In other words, the intake connection portion 191 is formed so as to satisfy the following relational expression (Expression 2).
α≦２×θ−β ・・・（式２）
なお、吸気ポート上壁面角度αは、以下に説明するように求めることができる。すなわち、図９に示すように、吸気ポート１９における吸気接続部分１９１の剥離壁１９１Ａと吸気上流部分１９２との接続部位Ａを通り、吸気ポート上壁面１９Ａ１に垂直な垂線Ｌ１と吸気ポート上壁面１９Ａ１との交点Ａ１と、吸気ポート上壁面１９Ａ１における吸気接続部分１９１の下流端Ａ２とが設定される。そして、交点Ａ１と下流端Ａ２とを繋ぐ直線Ｌ２の取付面１３Ａを基準とする傾斜角度が、吸気ポート上壁面角度αとされる。上述の通り、吸気ポート上壁面角度αと凹部角度εとはある程度の相関性を有しており、両者の差の絶対値（＝｜α−ε｜）は１０°以下であることが好ましい。
α ≦ 2 × θ−β (Formula 2)
The intake port upper wall surface angle α can be obtained as described below. That is, as shown in FIG. 9, the vertical line L1 perpendicular to the intake port upper wall surface 19A1 and the intake port upper wall surface 19A1 through the connection portion A of the intake connection portion 191 of the intake port 191 and the intake upstream portion 192 in the intake port 19 are provided. And the downstream end A2 of the intake connection portion 191 in the intake port upper wall surface 19A1 are set. The inclination angle with reference to the mounting surface 13A of the straight line L2 connecting the intersection A1 and the downstream end A2 is taken as the intake port upper wall surface angle α. As described above, the intake port upper wall surface angle α and the recess angle ε have a certain degree of correlation, and the absolute value (= | α−ε |) of the difference between the two is preferably 10 ° or less.
ところで、吸気ポート１９から燃焼室１８内に吸入空気を流入させて同燃焼室１８内にタンブル流を発生させる際には、吸入空気を燃焼室壁面１８１に沿って流動させることにより、タンブル流を強くすることができる。すなわち、吸気ポート１９から燃焼室１８内に流入した吸入空気の流れの回転半径を大きくすることにより、燃焼室１８内で強いタンブル流が発生することとなる。 By the way, when the intake air flows into the combustion chamber 18 from the intake port 19 to generate the tumble flow in the combustion chamber 18, the tumble flow is caused to flow by flowing the intake air along the combustion chamber wall surface 181. Can be strong. That is, by increasing the rotational radius of the flow of the intake air flowing into the combustion chamber 18 from the intake port 19, a strong tumble flow is generated in the combustion chamber 18.
ちなみに、吸気ポート１９の吸気接続部分１９１と吸気バルブ３０の傘部３２との間を介して燃焼室１８内に流入した吸入空気の上記取付面１３Ａを基準とする傾斜角度が、排気バルブ底面４２１の角度である排気底面角度θ以下であるときには、当該吸入空気が排気バルブ底面４２１に向かいやすくなる。そのため、こうした場合、当該吸入空気は排気バルブ底面４２１に衝突し、その流動方向が変更されると、当該吸入空気が排気バルブ底面４２１に沿って流動するようになる。 Incidentally, the inclination angle of the intake air flowing into the combustion chamber 18 through the space between the intake connection portion 191 of the intake port 19 and the umbrella portion 32 of the intake valve 30 is based on the mounting surface 13A. Is equal to or less than the exhaust bottom surface angle θ, the intake air tends to face the exhaust valve bottom surface 421. Therefore, in such a case, the intake air collides with the exhaust valve bottom surface 421, and when the flow direction thereof is changed, the intake air flows along the exhaust valve bottom surface 421.
一方、燃焼室１８内に流入した吸入空気の上記取付面１３Ａを基準とする傾斜角度が、排気バルブ底面４２１の角度である排気底面角度θよりも大きいときには、当該吸入空気が排気バルブ底面４２１に向かいにくくなる。そのため、こうした場合、燃焼室１８内での吸入空気の流れの回転半径が小さくなり、ひいてはタンブル流が弱くなりやすくなる。 On the other hand, when the inclination angle of the intake air that has flowed into the combustion chamber 18 with respect to the mounting surface 13A is larger than the exhaust bottom surface angle θ, which is the angle of the exhaust valve bottom surface 421, the intake air enters the exhaust valve bottom surface 421. It becomes difficult to face. Therefore, in such a case, the rotational radius of the flow of the intake air in the combustion chamber 18 becomes small, and the tumble flow tends to become weak.
ここで、凹部５０内に流入することなく吸気ポート１９から燃焼室１８内に流入した吸入空気の流れを「本流Ｘ１」とし、凹部５０を流れて燃焼室１８内に流入した吸入空気の流れを「支流Ｘ２」とする。このとき、本流Ｘ１の流動方向の上記取付面１３Ａを基準とする角度は、吸気ポート１９の吸気ポート上壁面１９Ａ１の傾斜角度である吸気ポート上壁面角度αと吸気側傾斜角度βとによって規制される。したがって、本流Ｘ１の流動方向の上記取付面１３Ａを基準とする角度は、吸気ポート上壁面角度αよりも小さく、且つ吸気側傾斜角度βよりも大きくなると推定することができる。 Here, the flow of intake air that has flowed into the combustion chamber 18 from the intake port 19 without flowing into the recess 50 is referred to as “main flow X1”, and the flow of intake air that has flowed into the combustion chamber 18 through the recess 50 Let it be “Branch X2.” At this time, the angle with respect to the mounting surface 13A in the flow direction of the main flow X1 is regulated by the intake port upper wall surface angle α which is the inclination angle of the intake port upper wall surface 19A1 of the intake port 19 and the intake side inclination angle β. The Therefore, it can be estimated that the angle with respect to the mounting surface 13A in the flow direction of the main flow X1 is smaller than the intake port upper wall surface angle α and larger than the intake side inclination angle β.
本実施形態の内燃機関１１では、吸気ポート上壁面角度αと吸気側傾斜角度βとの和を「２」で除算した値である第２の中間線角度γが、「０（零）」よりも大きく、且つ排気バルブ底面４２１の傾斜角度である排気底面角度θ以下となっている。この第２の中間線角度γは、本流Ｘ１の流動方向の取付面１３Ａを基準とする角度の代表値である。そのため、吸気ポート１９から燃焼室１８内に流入した本流Ｘ１が排気バルブ底面４２１に衝突し、その後、当該本流Ｘ１を形成する吸入空気は排気バルブ底面４２１に沿って流動することとなる。このとき、第２の中間線角度γが排気底面角度θに近いほど、排気バルブ底面４２１に沿った吸入空気の流れが形成されやすくなる。その結果、吸気ポート１９から燃焼室１８内に流入した吸入空気の流れの回転半径が小さくなりにくい。 In the internal combustion engine 11 of the present embodiment, the second intermediate line angle γ, which is a value obtained by dividing the sum of the intake port upper wall surface angle α and the intake side inclination angle β by “2”, is from “0 (zero)”. And an exhaust bottom surface angle θ which is an inclination angle of the exhaust valve bottom surface 421 is less than or equal to. The second intermediate line angle γ is a representative value of the angle with reference to the attachment surface 13A in the flow direction of the main stream X1. For this reason, the main flow X1 flowing into the combustion chamber 18 from the intake port 19 collides with the exhaust valve bottom surface 421, and then the intake air forming the main flow X1 flows along the exhaust valve bottom surface 421. At this time, the closer the second intermediate line angle γ is to the exhaust bottom surface angle θ, the more easily the flow of intake air along the exhaust valve bottom surface 421 is formed. As a result, the rotational radius of the flow of intake air that has flowed into the combustion chamber 18 from the intake port 19 is unlikely to decrease.
ここで、仮に第２の中間線角度γが排気底面角度θよりも大きいとする。すると、この場合、吸気ポート１９から燃焼室１８内に流入した本流Ｘ１の流動方向の上記取付面１３Ａを基準とする傾斜角度が排気底面角度θよりも大きくなりやすい。そのため、当該吸入空気を排気バルブ底面４２１に沿って流動させにくくなり、結果として、吸気ポート１９から燃焼室１８内に流入した吸入空気の流れの回転半径が小さくなりやすい。 Here, it is assumed that the second intermediate line angle γ is larger than the exhaust bottom surface angle θ. In this case, the inclination angle with respect to the mounting surface 13A in the flow direction of the main flow X1 flowing into the combustion chamber 18 from the intake port 19 tends to be larger than the exhaust bottom surface angle θ. This makes it difficult for the intake air to flow along the exhaust valve bottom surface 421, and as a result, the rotational radius of the flow of the intake air flowing into the combustion chamber 18 from the intake port 19 tends to be small.
一方、凹部５０を流れて燃焼室１８内に流入した吸入空気の流れである支流Ｘ２の流動方向の上記取付面１３Ａを基準とする角度は、凹部角度εと吸気側傾斜角度βとによって規制される。したがって、支流Ｘ２の流動方向の上記取付面１３Ａを基準とする角度は、凹部角度εよりも小さく、且つ吸気側傾斜角度βよりも大きくなると推定することができる。 On the other hand, the angle relative to the mounting surface 13A in the flow direction of the tributary X2, which is the flow of intake air flowing through the recess 50 and flowing into the combustion chamber 18, is regulated by the recess angle ε and the intake side inclination angle β. The Therefore, it can be estimated that the angle with respect to the mounting surface 13A in the flow direction of the tributary X2 is smaller than the recess angle ε and larger than the intake side inclination angle β.
本実施形態の内燃機関１１では、凹部角度εと吸気側傾斜角度βとの和を「２」で除算した値である第１の中間線角度ρが、「０（零）」よりも大きく、且つ排気バルブ底面４２１の傾斜角度である排気底面角度θ以下となっている。この第１の中間線角度ρは、支流Ｘ２の流動方向の取付面１３Ａを基準とする角度の代表値である。そのため、凹部５０を通過した支流Ｘ２も排気バルブ底面４２１に沿って流動することとなる。このとき、第１の中間線角度ρが排気底面角度θに近いほど、支流Ｘ２についても排気バルブ底面４２１に沿って流動させやすくなる。その結果、吸気ポート１９から燃焼室１８内に流入した吸入空気全体（本流Ｘ１及び支流Ｘ２）の流れの回転半径が小さくなりにくい。 In the internal combustion engine 11 of the present embodiment, the first intermediate line angle ρ, which is a value obtained by dividing the sum of the recess angle ε and the intake side inclination angle β by “2”, is greater than “0 (zero)”. The exhaust bottom surface angle 421 is equal to or smaller than the exhaust bottom surface angle θ. This first intermediate line angle ρ is a representative value of an angle with reference to the attachment surface 13A in the flow direction of the tributary X2. Therefore, the tributary X2 that has passed through the recess 50 also flows along the exhaust valve bottom surface 421. At this time, the closer the first intermediate line angle ρ is to the exhaust bottom surface angle θ, the easier it is for the tributary X2 to flow along the exhaust valve bottom surface 421. As a result, the rotational radius of the flow of the entire intake air (main flow X1 and tributary X2) flowing into the combustion chamber 18 from the intake port 19 is unlikely to decrease.
ここで、仮に第１の中間線角度ρが排気底面角度θよりも大きいとする。すると、この場合、凹部５０を流れて燃焼室１８内に流入した吸入空気の流れである支流Ｘ２の流動方向の上記取付面１３Ａを基準とする傾斜角度が排気底面角度θよりも大きくなりやすい。そのため、当該支流Ｘ２を形成する吸入空気を排気バルブ底面４２１に沿って流動させにくくなり、結果として、吸気ポート１９から燃焼室１８内に流入した吸入空気の一部（すなわち、支流Ｘ２を形成する吸入空気）の流れの回転半径が小さくなりやすい。 Here, it is assumed that the first intermediate line angle ρ is larger than the exhaust bottom surface angle θ. Then, in this case, the inclination angle with respect to the mounting surface 13A in the flow direction of the tributary X2 that is the flow of the intake air flowing into the combustion chamber 18 through the recess 50 tends to be larger than the exhaust bottom surface angle θ. This makes it difficult for the intake air forming the tributary X2 to flow along the exhaust valve bottom surface 421. As a result, a part of the intake air flowing into the combustion chamber 18 from the intake port 19 (that is, the tributary X2 is formed). The rotation radius of the flow of (intake air) tends to be small.
次に、図１０を参照し、本実施形態の内燃機関１１の作用について説明する。
吸気バルブ３０が開き始めると、吸気ポート１９を通じて吸入空気が燃焼室１８内に流入される。すなわち、凹部５０内に流入することなく吸気ポート１９を流れた本流Ｘ１、及び、凹部５０内を流動した支流Ｘ２の双方が、吸気ポート１９の吸気接続部分１９１と吸気バルブ３０の傘部３２との間を介して燃焼室１８内に流入される。
Next, the operation of the internal combustion engine 11 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
When the intake valve 30 starts to open, intake air flows into the combustion chamber 18 through the intake port 19. That is, both the main flow X1 that flows through the intake port 19 without flowing into the recess 50 and the tributary X2 that flows through the recess 50 are connected to the intake connection portion 191 of the intake port 19 and the umbrella portion 32 of the intake valve 30. The gas flows into the combustion chamber 18 through the gap.
凹部５０は、吸気ポート１９の周面１９Ａにおいて上記規定方向における両側の部位に設けられているとともに、吸気ポート１９の延伸方向に延びている。そのため、吸気ポート１９の凹部５０から流出した支流Ｘ２が燃焼室１８内に向けてほぼ垂直（図１における下方）に流動することはない。そのため、凹部５０内に流入することなく吸気ポート１９から燃焼室１８内に流入した本流Ｘ１は、支流Ｘ２によってピストン１５側（すなわち、図１における下側）に押されにくい。 The recess 50 is provided on both sides in the prescribed direction on the peripheral surface 19A of the intake port 19 and extends in the extending direction of the intake port 19. Therefore, the tributary flow X2 flowing out from the recess 50 of the intake port 19 does not flow substantially vertically (downward in FIG. 1) toward the combustion chamber 18. Therefore, the main flow X1 that has flowed into the combustion chamber 18 from the intake port 19 without flowing into the recess 50 is unlikely to be pushed to the piston 15 side (ie, the lower side in FIG. 1) by the branch flow X2.
また、凹部５０は、下流端が最も深くなるように構成されている。そのため、図１０に示すように、支流Ｘ２は、本流Ｘ１の規定方向における両側で、当該本流Ｘ１に沿うようになる。その結果、吸気ポート１９内において燃焼室１８内に流入する直前で、本流Ｘ１と支流Ｘ２とがぶつかり合うことが抑制されるため、吸気バルブ３０の傘部３２の近傍での乱流の発生が抑制される。 Moreover, the recessed part 50 is comprised so that a downstream end may become deepest. Therefore, as shown in FIG. 10, the tributary X2 is along the main flow X1 on both sides in the prescribed direction of the main flow X1. As a result, since the main flow X1 and the tributary X2 are prevented from colliding with each other immediately before flowing into the combustion chamber 18 in the intake port 19, the occurrence of turbulent flow near the umbrella portion 32 of the intake valve 30 is prevented. It is suppressed.
そして、吸気ポート１９から燃焼室１８内に流入した吸入空気は、排気バルブ４０の傘部４２の排気バルブ底面４２１に向かうこととなる。そして、排気バルブ底面４２１によって流動方向が変更された吸入空気は、排気バルブ底面４２１に沿って流れた後、気筒１４の内周面に沿ってピストン１５に向けて流れる。その後、ピストン１５の頂面１５１に至った吸入空気は、この頂面１５１に沿って流れ、気筒１４の内周面を吸気バルブ３０に向けて流れる。このとき、吸気バルブ３０が未だ閉弁していない場合、このように燃焼室１８内を流れる吸入空気は、吸気ポート１９から流入している吸入空気と合流し、燃焼室１８内を、燃焼室壁面１８１に沿って図１における反時計回り方向に流動することとなる。 The intake air that has flowed into the combustion chamber 18 from the intake port 19 travels toward the exhaust valve bottom surface 421 of the umbrella portion 42 of the exhaust valve 40. Then, the intake air whose flow direction has been changed by the exhaust valve bottom surface 421 flows along the exhaust valve bottom surface 421 and then flows toward the piston 15 along the inner peripheral surface of the cylinder 14. Thereafter, the intake air that reaches the top surface 151 of the piston 15 flows along the top surface 151 and flows toward the intake valve 30 on the inner peripheral surface of the cylinder 14. At this time, if the intake valve 30 is not yet closed, the intake air flowing in the combustion chamber 18 in this way merges with the intake air flowing in from the intake port 19, and the combustion chamber 18 passes through the combustion chamber 18. It flows along the wall surface 181 in the counterclockwise direction in FIG.
以上、上記構成及び作用によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）吸気ポート１９の周面１９Ａにおいて上記規定方向における両側に凹部５０が設けられているため、本流Ｘ１が支流Ｘ２によってピストン１５側に押されにくくなる。これにより、吸気ポート１９から燃焼室１８内に流入した吸入空気を排気バルブ底面４２１に向かわせやすくなる。そのため、当該吸入空気を排気バルブ底面４２１に沿って流動させることができ、ひいては燃焼室１８内での吸入空気の流れの回転半径が小さくなることを抑制することができる。したがって、燃焼室１８内に強いタンブル流を発生させることができる。
As mentioned above, according to the said structure and effect | action, the effect shown below can be acquired.
(1) Since the recessed portions 50 are provided on both sides in the prescribed direction on the peripheral surface 19A of the intake port 19, the main flow X1 is hardly pushed to the piston 15 side by the tributary X2. As a result, the intake air flowing into the combustion chamber 18 from the intake port 19 is easily directed toward the exhaust valve bottom surface 421. Therefore, the intake air can be made to flow along the exhaust valve bottom surface 421, and thus the rotation radius of the intake air flow in the combustion chamber 18 can be suppressed from being reduced. Therefore, a strong tumble flow can be generated in the combustion chamber 18.
（２）具体的には、吸気ポート１９の凹部５０から燃焼室１８内に流入して排気バルブ底面４２１に向かう支流Ｘ２の流動方向の上記取付面１３Ａを基準とする傾斜角度を、「０（零）」よりも大きく、且つ排気バルブ底面４２１の傾斜角度である排気底面角度θ以下としている。このような構成により、本流Ｘ１及び支流Ｘ２の双方を含む吸入空気全体を排気バルブ底面４２１に沿って流動させやすくなる。その結果、吸入空気全体が、燃焼室壁面１８１に沿って流れるようになり、燃焼室１８内での吸入空気の流れの回転半径が小さくなりにくくなる。したがって、燃焼室１８内に強いタンブル流を発生させることができる。 (2) Specifically, the inclination angle with respect to the mounting surface 13A in the flow direction of the tributary X2 flowing into the combustion chamber 18 from the recess 50 of the intake port 19 and going to the exhaust valve bottom surface 421 is defined as “0 ( The exhaust bottom surface angle θ is equal to or smaller than “zero)” and is an inclination angle of the exhaust valve bottom surface 421. With such a configuration, the entire intake air including both the main flow X1 and the tributary X2 can easily flow along the exhaust valve bottom surface 421. As a result, the entire intake air flows along the combustion chamber wall surface 181, and the rotation radius of the flow of intake air in the combustion chamber 18 is difficult to decrease. Therefore, a strong tumble flow can be generated in the combustion chamber 18.
（３）吸気接続部分１９１において排気バルブ４０から離れている側の部位は、吸気上流部分１９２に対してほぼ直角に接続されている剥離壁１９１Ａとなっている。その結果、燃焼室１８内での逆タンブル流の発生が抑制されるため、タンブル流を弱くなりにくくすることができる。 (3) A portion of the intake connection portion 191 that is away from the exhaust valve 40 is a separation wall 191A that is connected to the intake upstream portion 192 at a substantially right angle. As a result, since the generation of the reverse tumble flow in the combustion chamber 18 is suppressed, the tumble flow can be made difficult to weaken.
（４）なお、本実施形態の内燃機関１１では、吸気ポート１９の周面１９Ａの上記規定方向（すなわち、機関出力軸１６の延びる方向）における両側の部位に凹部５０が設けられている。そのため、周面１９Ａの規定方向における両側の部位のうち一方の部位に対してのみ凹部５０が設けられている場合と比較し、吸気ポート１９から燃焼室１８内への吸入空気の流入量を増大させることができる。 (4) In the internal combustion engine 11 of the present embodiment, the recesses 50 are provided in the both side portions of the peripheral surface 19A of the intake port 19 in the specified direction (that is, the direction in which the engine output shaft 16 extends). Therefore, the amount of inflow of intake air from the intake port 19 into the combustion chamber 18 is increased as compared with the case where the recess 50 is provided only for one of the portions on both sides in the prescribed direction of the peripheral surface 19A. Can be made.
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態では、吸気ポート１９の周面１９Ａの上記規定方向における両側の部位に凹部５０が設けられている。しかし、これに限らず、吸気ポート１９の周面１９Ａの規定方向における両側の部位のうち、何れか一方の部位に対してのみ凹部５０を設けるようにしてもよい。すなわち、周面１９Ａの規定方向における両側の部位のうち、規定方向における外側の部位に対してのみ凹部５０を設けてもよいし、規定方向における内側の部位に対してのみ凹部５０を設けるようにしてもよい。この場合であっても、吸気ポート１９の周面１９Ａに凹部５０を設けない場合と比較し、吸気ポート１９から燃焼室１８内への吸入空気の流入量を増大させることができる。
The above embodiment may be changed to another embodiment as described below.
In the above-described embodiment, the recesses 50 are provided in the portions on both sides in the specified direction of the peripheral surface 19 </ b> A of the intake port 19. However, the present invention is not limited to this, and the concave portion 50 may be provided only in one of the portions on both sides in the prescribed direction of the peripheral surface 19A of the intake port 19. That is, the recess 50 may be provided only for the outer part in the prescribed direction among the parts on both sides in the prescribed direction of the peripheral surface 19A, or the recess 50 may be provided only for the inner part in the prescribed direction. May be. Even in this case, the inflow amount of the intake air from the intake port 19 into the combustion chamber 18 can be increased as compared with the case where the recess 50 is not provided on the peripheral surface 19A of the intake port 19.
・１つの気筒１４に対して設けられる吸気ポート１９の数は、２つ以外の数（例えば、１つや３つ）であってもよい。こうした場合であっても、吸気ポート１９の周面１９Ａにおいて上記規定方向における両側の部位のうち少なくとも一方の部位に凹部５０を設けることにより、上記（１）及び（２）と同等の効果を得ることができる。 The number of intake ports 19 provided for one cylinder 14 may be a number other than two (for example, one or three). Even in such a case, an effect equivalent to the above (1) and (2) can be obtained by providing the recess 50 in at least one part of the peripheral surface 19A of the intake port 19 in the prescribed direction. be able to.
１１…内燃機関、１２…シリンダブロック、１３…シリンダヘッド、１３Ａ…取付面、１６…機関出力軸、１８…燃焼室、１９…吸気ポート、１９１…吸気接続部分、１９２…吸気上流部分、１９Ａ…周面、３０…吸気バルブ、３２…傘部、３２１…ポート側傘面、４０…排気バルブ、４２…傘部、４２１…排気バルブ底面、２６…バルブシート、５０…凹部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Internal combustion engine, 12 ... Cylinder block, 13 ... Cylinder head, 13A ... Mounting surface, 16 ... Engine output shaft, 18 ... Combustion chamber, 19 ... Intake port, 191 ... Intake connection part, 192 ... Intake upstream part, 19A ... Peripheral surface, 30 ... intake valve, 32 ... umbrella portion, 321 ... port side umbrella surface, 40 ... exhaust valve, 42 ... umbrella portion, 421 ... exhaust valve bottom surface, 26 ... valve seat, 50 ... recess.
Claims (1)
前記通路の周面において機関出力軸の延伸する方向における両側の部位のうち、少なくとも一方の部位には、前記通路の延びる方向に延伸するとともに、前記接続部分と前記上流部分とに跨る凹部が設けられている
ことを特徴とする内燃機関。 The intake air flows into the combustion chamber by a connection portion that is connected to the combustion chamber of the internal combustion engine and has a passage cross-sectional area that increases as it approaches the combustion chamber, and an upstream portion that is connected to the upstream end of the connection portion. An internal combustion engine that generates a tumble flow in the combustion chamber by allowing intake air to flow into the combustion chamber from the passage.
At least one portion of the peripheral surface of the passage in the extending direction of the engine output shaft is provided with a recess extending in the extending direction of the passage and straddling the connecting portion and the upstream portion. An internal combustion engine characterized by that.
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