JP6475575B2 - 内燃機関の吸気流路構造 - Google Patents
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Description
そして、バルブを閉じて燃焼室への吸入空気の流速を高め、燃焼室内にタンブルを発生させることにより、燃焼速度が低下するエンジンの低負荷時などにおいても、燃焼を安定・高速化させて燃費を向上させることが可能となっている。
吸気マニホールドと吸気ポートとの間に設けられ、前記吸気ポート下流の燃焼室に至る吸気流路の一部を閉塞可能な吸気流動制御弁と、
前記吸気ポート内にその流路方向に沿って設けられ、前記吸気流動制御弁の閉状態に対応するように前記吸気ポート内を仕切る隔壁と、
を備える内燃機関の吸気流路構造であって、
前記隔壁は、前記燃焼室側の先端部が幅方向に先細り状に形成されて当該先端部と前記吸気ポートの内壁面との間に隙間を介在させた隔壁本体を有し、
前記隔壁を前記吸気マニホールド側から前記吸気ポート内に挿入するに伴って前記隙間が閉塞されるか、或いは、前記隔壁を前記吸気マニホールド側から前記吸気ポート内に挿入した後に前記隙間を閉塞可能なように構成されていることを特徴とする。
前記隔壁は、前記隔壁本体の先端部の幅方向両側に設けられるとともに柔軟性を有する2つのシール部を有し、
前記吸気ポートの内壁面には、前記隔壁本体の先端部の両側面と対向する2つの突起部が設けられ、
前記隔壁を前記吸気マニホールド側から前記吸気ポート内に挿入するに伴って、前記2つのシール部が前記2つの突起部により前記隔壁本体の先端部の両側面に押し付けられて、前記隙間が閉塞されるように構成されていることを特徴とする。
前記2つの突起部は、前記燃焼室側に向かうに連れて前記吸気ポートの内周側に位置するように傾斜しつつ前記隔壁本体の先端部の側面と対向する傾斜面をそれぞれ有することを特徴とする。
前記隔壁は、
前記隔壁本体のうち先端部よりも前記吸気マニホールド側の部分に保持されつつ前記隔壁本体の先端部の幅方向両側に設けられ、屈曲状態を保持可能な2つの屈曲部材と、
前記2つの屈曲部材の前記幅方向の内側に設けられ、前記隙間を閉塞可能な2つの閉塞板と、
を有し、
前記2つの閉塞板を前記隔壁本体と厚さ方向に重ねつつ前記2つの屈曲部材を前記幅方向の内側に屈曲させた状態で前記隔壁を前記吸気ポート内に挿入した後に、前記2つの屈曲部材を前記幅方向の外側に屈曲させて前記2つの閉塞板で前記隙間を閉塞可能なように構成されていることを特徴とする。
まず、本発明の第一の実施形態について説明する。
図1は、第一の実施形態における内燃機関の吸気流路構造を示す断面図であり、図2は、図1のII−II線での断面図である。
バタフライバルブ43は、バルブ支持部42に軸支されたバルブ軸44に支持されており、このバルブ軸44の回動に伴って、バルブ支持部42内の空気流路41に沿った開状態と、当該空気流路41のうち後述する上死点側の一部を閉塞させた閉状態(図1の状態)とを取り得るように構成されている。
隔壁本体51は、吸気ポート31内を仕切るポート内隔壁部511と、バルブ支持部42内の空気流路41を仕切るバルブ内隔壁部512とから構成されている。これらポート内隔壁部511とバルブ内隔壁部512とは、それぞれが収容される流路の方向に略沿って延在するように、互いに屈曲した状態で連なっている(図1参照)。また、隔壁本体51は、ポート内隔壁部511が吸気ポート31と略同一の幅に形成されるとともに、バルブ内隔壁部512がバルブ支持部42内の空気流路41よりもやや狭い幅に形成されており、バルブ内隔壁部512の幅がポート内隔壁部511の幅よりも狭い段付き状となっている。
具体的には、シリンダーヘッド3の吸気ポート31の内壁面のうち、2つの支持溝311よりも燃焼室側の部分に、ポート内隔壁部511の先端部511aと吸気ポート31の内壁面との間の隙間を閉塞させる2つの突起部312が設けられており、2つのシール部53はこれら先端部511aと突起部312との間に挟まれている。より詳しくは、各突起部312は、燃焼室側に向かうに連れて吸気ポート31の内周側に位置するように傾斜した面であって先端部511aのテーパ状の側面に対向する傾斜面を有する三角柱状に形成されている。吸気ポート31の内壁面には、この各突起部312の傾斜面と平面的に連なる傾斜面を有する凹部313が形成され、当該凹部313が支持溝311と連通している。ポート内隔壁部511の先端部511aの側面と、これに対向する突起部312及び凹部313の各傾斜面とは、シール部53の幅よりもやや狭い隙間を介在させており、シール部53は、やや潰されつつこれらの間の隙間を閉塞させている。
なお、各シール部53は、本実施形態においては、吸気マニホールド2側の端部のみが、先端部511aを除くポート内隔壁部511の側面に例えば接着剤などにより接合されており、テーパ状の先端部511aに対しては接合されていないが(図3(a)参照)、テーパ状の先端部511aにも接合されていてもよい。
図3は、この組立手順を説明するための図である。
このとき、隔壁本体51の先端部511aが幅方向に先細り状に形成されていることにより、隔壁5はスムーズに吸気ポート31内に挿入される。2つのシール部53は隔壁本体51の先端部511aよりも側方に位置するものの、当該シール部53は柔軟性を有する軟質樹脂製であるため、隔壁5の挿入を阻害することがない。
このとき、隔壁5の各シール部53は、吸気ポート31の内壁面に形成された突起部312及び凹部313の各傾斜面にガイドされつつ挿入されて、突起部312により隔壁本体51の先端部511aの側面に押し付けられる。そして、当該各シール部53は、隔壁本体51の先端部511aの側面と、これに対向する突起部312及び凹部313の各傾斜面との間で、やや潰されつつこれらに挟まれた状態となる。
こうして、隔壁本体51の先端部511aと、(2つの突起部312が無い場合の)吸気ポート31の内壁面との間の隙間が、2つのシール部53と2つの突起部312とにより閉塞された状態で、隔壁5が吸気ポート31内に配置される。
また、隔壁5を吸気マニホールド2側から吸気ポート31内に挿入するに伴って、2つのシール部53が2つの突起部312により隔壁本体51の先端部511aの両側面に押し付けられる。これにより、隔壁本体51の先端部511aと吸気ポート31の内壁面との間の隙間が、2つのシール部53と2つの突起部312とによって閉塞される。
したがって、組み立て易さを損なうことなく、強いタンブルを形成することが可能となる。
続いて、本発明の第二の実施形態について説明する。なお、上記第一の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図4は、第二の実施形態における内燃機関の吸気流路構造を示す断面図であって、上記第一の実施形態における図2に対応する図であり、図5は、図4のV−V線における後述の支持棒54A及び閉塞板55Aの断面図である。
具体的に、第二の実施形態における内燃機関は、上記第一の実施形態におけるシリンダーヘッド3及び隔壁5に代えて、シリンダーヘッド3A及び隔壁5Aを備えている。
このうち、2つの支持棒54Aは、閉塞板55Aを個別に支持するものであり、ポート内隔壁部511の先端部511aよりもやや長い長尺な棒状にそれぞれ形成されている。そして、各支持棒54Aは、吸気マニホールド2側の端部のみが、先端部511aを除くポート内隔壁部511の両側面のうちレール部52よりも燃焼室側の部分に、例えば接着剤などにより接合された状態で、先端部511aの幅方向(図4の左右方向;以下、単に「幅方向」という。)両側に設けられている。また、各支持棒54Aは、アルミニウムなどの軽金属で構成されており、屈曲可能であるとともに屈曲状態を保持可能となっている。
図6及び図7は、この組立手順を説明するための図である。
このとき、2つの支持棒54Aが幅方向に先細り状に屈曲されていることにより、隔壁5Aはスムーズに吸気ポート31内に挿入される。
この組立冶具6Aは、吸気ポート31内に挿入しやすいように先端が先細り状に形成されるとともに、その幅が隔壁本体51の幅と略同一に形成されている。そのため、組立冶具6Aを隔壁5Aに重ねるようにして吸気ポート31内に挿し込むことにより、その両側面で2つの支持棒54Aが幅方向外側に押し広げられて吸気ポート31の内壁面に沿った状態まで屈曲する。
これにより、隔壁本体51の先端部511aと吸気ポート31の内壁面との間の隙間が、主に2つの閉塞板55Aで閉塞された状態となる。
これにより、支持棒54Aや閉塞板55Aに阻害されることなく隔壁5Aをスムーズに吸気ポート31内に挿入することができるとともに、隔壁本体51の先端部511aと吸気ポート31の内壁面との間の隙間を2つの閉塞板55Aで閉塞することができる。
したがって、組み立て易さを損なうことなく、強いタンブルを形成することが可能となる。
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した第一及び第二の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
3,3A シリンダーヘッド
31 吸気ポート
311 支持溝
312 突起部
313 凹部
4 TGVユニット
43 バタフライバルブ(吸気流動制御弁)
5,5A 隔壁
51 隔壁本体
511a 先端部
52 レール部
53 シール部
54A 支持棒(屈曲部材)
55A 閉塞板
6A 組立冶具
P 吸気流路
Claims (4)
- 吸気マニホールドと吸気ポートとの間に設けられ、前記吸気ポート下流の燃焼室に至る吸気流路の一部を閉塞可能な吸気流動制御弁と、
前記吸気ポート内にその流路方向に沿って設けられ、前記吸気流動制御弁の閉状態に対応するように前記吸気ポート内を仕切る隔壁と、
を備える内燃機関の吸気流路構造であって、
前記隔壁は、前記燃焼室側の先端部が幅方向に先細り状に形成されて当該先端部と前記吸気ポートの内壁面との間に隙間を介在させた隔壁本体を有し、
前記隔壁を前記吸気マニホールド側から前記吸気ポート内に挿入するに伴って前記隙間が閉塞されるか、或いは、前記隔壁を前記吸気マニホールド側から前記吸気ポート内に挿入した後に前記隙間を閉塞可能なように構成されていることを特徴とする内燃機関の吸気流路構造。 - 前記隔壁は、前記隔壁本体の先端部の幅方向両側に設けられるとともに柔軟性を有する2つのシール部を有し、
前記吸気ポートの内壁面には、前記隔壁本体の先端部の両側面と対向する2つの突起部が設けられ、
前記隔壁を前記吸気マニホールド側から前記吸気ポート内に挿入するに伴って、前記2つのシール部が前記2つの突起部により前記隔壁本体の先端部の両側面に押し付けられて、前記隙間が閉塞されるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気流路構造。 - 前記2つの突起部は、前記燃焼室側に向かうに連れて前記吸気ポートの内周側に位置するように傾斜しつつ前記隔壁本体の先端部の側面と対向する傾斜面をそれぞれ有することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の吸気流路構造。
- 前記隔壁は、
前記隔壁本体のうち先端部よりも前記吸気マニホールド側の部分に保持されつつ前記隔壁本体の先端部の幅方向両側に設けられ、屈曲状態を保持可能な2つの屈曲部材と、
前記2つの屈曲部材の前記幅方向の内側に設けられ、前記隙間を閉塞可能な2つの閉塞板と、
を有し、
前記2つの閉塞板を前記隔壁本体と厚さ方向に重ねつつ前記2つの屈曲部材を前記幅方向の内側に屈曲させた状態で前記隔壁を前記吸気ポート内に挿入した後に、前記2つの屈曲部材を前記幅方向の外側に屈曲させて前記2つの閉塞板で前記隙間を閉塞可能なように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸気流路構造。
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