JP6620650B2 - Insulated port parts for internal combustion engines - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の断熱ポート部品に関し、さらに詳しくは、シリンダヘッドにおける吸気ポートのインテークマニホールド側に取り付けられる内燃機関の断熱ポート部品に関する。 The present invention relates to a heat insulation port component for an internal combustion engine, and more particularly to a heat insulation port component for an internal combustion engine attached to an intake manifold side of an intake port in a cylinder head.
従来の内燃機関の吸気ポート構造として、シリンダヘッドの吸気ポート内を流れる吸気に対して断熱効果を付与するための各種技術が提案されている(例えば、特許文献1〜3等参照)。特許文献1及び2には、シリンダヘッドの吸気ポート内にセラミックス製や樹脂製の断熱ポートライナを挿入し、シリンダヘッドとインテークマニホールドとの間で断熱ポートライナを保持する技術が開示されている。また、特許文献3には、シリンダヘッドに樹脂製の吸気ポート部材の一端側を接着し、吸気ポート部材の他端側にインテークマニホールの端部を当接させる技術が開示されている。
As a conventional intake port structure of an internal combustion engine, various techniques for imparting a heat insulation effect to intake air flowing in an intake port of a cylinder head have been proposed (see, for example,
しかし、上記特許文献1及び2に開示された技術では、シリンダヘッドの吸気ポート内に断熱ポートライナを後から挿入しているため、断熱ポートライナの形状制約が大きく、エンジン性能を損なう可能性が高い。また、上記特許文献1及び2の技術では、吸気ポートの内周面と断熱ポートライナの外周面との間には隙間が存在しているため、その隙間に液化した燃料が溜り易く、燃焼不良を起こす恐れがある。さらに、上記特許文献3に開示された技術では、樹脂製の吸気ポート部材の他端側にインテークマニホールの端部を当接させているので、インテークマニホールドとのシール面が樹脂面となる。よって、インテークマニホールドに対するシール信頼性が低い。
However, in the techniques disclosed in
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、シリンダヘッドの吸気ポート内を流れる吸気の断熱性及びインテークマニホールドに対するシール信頼性に優れるとともに、断熱ポートライナの形状制約が小さく、さらに燃焼不良を抑制することができる内燃機関の断熱ポート部品を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and is excellent in the heat insulation of the intake air flowing in the intake port of the cylinder head and the seal reliability with respect to the intake manifold, the shape restriction of the heat insulation port liner is small, and the combustion failure It is an object of the present invention to provide a heat insulation port part for an internal combustion engine that can suppress the above.
上記問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、シリンダヘッドにおける吸気ポートのインテークマニホールド側に取り付けられる内燃機関の断熱ポート部品であって、前記吸気ポートを構成する樹脂製の断熱ポートライナと、前記断熱ポートライナと一体成形され且つ前記シリンダヘッドに設けられたヘッド嵌合部に嵌合される金属体と、を備え、前記金属体は、前記断熱ポートライナの外周面の全域を覆うように該外周面の全域に接合され且つ前記ヘッド嵌合部に差し込まれて嵌合される筒状部と、前記筒状部の軸方向の一端側に連なり且つ前記インテークマニホールドの端部が当接される取付座と、を備え、前記取付座は、前記筒状部の内周側に延びるフランジ状に形成され、前記断熱ポートライナの吸気の流れ方向の上流側の端面に接合されていることを要旨とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記筒状部は、前記シリンダヘッドの表面側から立ち上げられた筒状の前記ヘッド嵌合部内に嵌合されることを要旨とする。
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記取付座は、前記ヘッド嵌合部の先端側に設けられたヘッドフランジと前記インテークマニホールドの端部に設けられたマニホールドフランジとの間に挟持されるように、前記筒状部の外周側に延びるフランジ状に形成されていることを要旨とする。
上記問題を解決するために、請求項4に記載の発明は、シリンダヘッドにおける吸気ポートのインテークマニホールド側に取り付けられる内燃機関の断熱ポート部品であって、前記吸気ポートを構成する樹脂製の断熱ポートライナと、前記断熱ポートライナと一体成形され且つ前記シリンダヘッドに設けられたヘッド嵌合部に嵌合される金属体と、を備え、前記金属体は、前記断熱ポートライナの外周面を覆うように該外周面に接合された筒状部と、前記筒状部の軸方向の一端側に連なり且つ前記インテークマニホールドの端部が当接される取付座と、を備え、前記取付座は、前記筒状部の内周側に延びるフランジ状に形成され、前記断熱ポートライナの吸気の流れ方向の上流側の端面に接合されており、前記金属体は、前記筒状部の外周側に連なり且つ前記シリンダヘッドの表面側に形成された凹状の前記ヘッド嵌合部内に嵌合されるヘッド部を備えることを要旨とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の発明において、前記断熱ポートライナの吸気の流れ方向の下流側には、吸気の流れる湾曲面が形成されていることを要旨とする。
In order to solve the above problem, the invention according to
The invention according to
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the mounting seat includes a head flange provided at a distal end side of the head fitting portion and a manifold flange provided at an end portion of the intake manifold. The gist is that it is formed in a flange shape extending to the outer peripheral side of the cylindrical portion so as to be sandwiched between.
In order to solve the above problem, the invention according to claim 4 is a heat insulation port part of an internal combustion engine attached to the intake manifold side of the intake port in the cylinder head, and is a resin heat insulation port constituting the intake port. A liner and a metal body integrally formed with the heat insulating port liner and fitted in a head fitting portion provided in the cylinder head, the metal body covering an outer peripheral surface of the heat insulating port liner. A cylindrical portion joined to the outer peripheral surface, and a mounting seat that is connected to one end side in the axial direction of the cylindrical portion and that is in contact with an end portion of the intake manifold. is formed in a flange shape extending to the inner circumferential side of the cylindrical portion, wherein are joined to the end surface of the upstream side of the intake flow direction of the heat insulating ports liner, wherein the metal body, the outer peripheral side of the cylindrical portion And summarized in that a head portion to be fitted in succession and the concave formed on the surface side of the cylinder head in the head fitting portion.
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, a curved surface through which intake air flows is formed downstream of the heat insulating port liner in the flow direction of intake air. This is the gist.
本発明の内燃機関の断熱ポート部品によると、吸気ポートを構成する樹脂製の断熱ポートライナと、断熱ポートライナと一体成形され且つシリンダヘッドに設けられたヘッド嵌合部に嵌合される金属体と、を備える。そして、金属体は、断熱ポートライナの外周面を覆うように外周面に接合された筒状部と、筒状部の軸方向の一端側に連なり且つインテークマニホールドの端部が当接される取付座と、を備える。さらに、取付座は、筒状部の内周側に延びるフランジ状に形成され、断熱ポートライナの吸気の流れ方向の上流側の端面に接合されている。
これにより、樹脂製の断熱ポートライナによりシリンダヘッドの吸気ポート内を流れる吸気に対して断熱効果が付与される。その結果、耐ノック性が向上される。また、金属体の取付座にインテークマニホールドの端部が当接されるので、インテークマニホールドとのシール面が金属面とされる。よって、インテークマニホールドに対するシール信頼性が向上される。また、金属体がシリンダヘッドのヘッド嵌合部に嵌合されることで、断熱ポート部品がシリンダヘッドに取り付けられるので、断熱ポートライナがシリンダヘッドに直接的に取り付けられない。そのため、断熱ポートライナの形状制約が小さく、エンジン性能の低下を抑制できる。さらに、一体成形により、断熱ポートライナの外周面に金属体の筒状部が接合されるとともに、断熱ポートライナの端面に金属体の取付座が接合されているので、断熱ポートライナと金属体との界面隙間が低減されるか又は実質的になくなる。よって、吸気ポート内で液化した燃料が溜り難く、燃焼不良が抑制される。
また、前記筒状部が、前記シリンダヘッドの表面側から立ち上げられた筒状の前記ヘッド嵌合部内に嵌合される場合は、断熱ポートライナの十分な断熱面積を確保できるとともに、金属体とシリンダヘッドとの間の十分な嵌合面積、即ちシール面積を確保できる。
また、前記取付座が、ヘッドフランジとマニホールドフランジとの間に挟持されるように、前記筒状部の外周側に延びるフランジ状に形成されている場合は、シリンダヘッド及びインテークマニホールドに対するシール信頼性が更に向上される。
また、前記金属体が、前記筒状部の外周側に連なり且つ前記シリンダヘッドの表面側に形成された凹状の前記ヘッド嵌合部内に嵌合されるヘッド部を備える場合は、断熱ポート部品のシリンダヘッドの表面側からの突出量を低減できる。
さらに、前記断熱ポートライナの吸気の流れ方向の下流側に、吸気の流れる湾曲面が形成されている場合は、吸気ポートのより奥側まで断熱ポートライナで構成できるので、吸気の断熱性が更に高められる。
According to the heat insulation port part of the internal combustion engine of the present invention, the resin heat insulation port liner constituting the intake port, and the metal body integrally formed with the heat insulation port liner and fitted to the head fitting portion provided in the cylinder head And comprising. The metal body is attached to the cylindrical portion joined to the outer peripheral surface so as to cover the outer peripheral surface of the heat insulating port liner, and to the one end side in the axial direction of the cylindrical portion and the end portion of the intake manifold is in contact And a seat. Further, the mounting seat is formed in a flange shape extending to the inner peripheral side of the cylindrical portion, and is joined to the upstream end surface of the heat insulating port liner in the intake air flow direction.
Thus, a heat insulating effect is imparted to the intake air flowing in the intake port of the cylinder head by the resin heat insulating port liner. As a result, knock resistance is improved. Further, since the end portion of the intake manifold is brought into contact with the mounting seat of the metal body, the seal surface with the intake manifold is a metal surface. Therefore, the seal reliability with respect to the intake manifold is improved. Further, since the heat insulating port component is attached to the cylinder head by fitting the metal body to the head fitting portion of the cylinder head, the heat insulating port liner is not directly attached to the cylinder head. Therefore, the shape restriction of the heat insulating port liner is small, and it is possible to suppress a decrease in engine performance. Further, by integrally molding, the cylindrical portion of the metal body is joined to the outer peripheral surface of the heat insulation port liner, and the mounting seat of the metal body is joined to the end face of the heat insulation port liner, so the heat insulation port liner and the metal body The interfacial gap is reduced or substantially eliminated. Therefore, it is difficult for liquefied fuel to accumulate in the intake port, and combustion failure is suppressed.
Further, when the cylindrical portion is fitted into the cylindrical head fitting portion raised from the surface side of the cylinder head, a sufficient heat insulating area of the heat insulating port liner can be secured, and a metal body A sufficient fitting area between the cylinder head and the cylinder head, that is, a sealing area can be secured.
Further, when the mounting seat is formed in a flange shape extending to the outer peripheral side of the cylindrical portion so as to be sandwiched between the head flange and the manifold flange, the seal reliability for the cylinder head and the intake manifold is improved. Is further improved.
Further, when the metal body includes a head portion that is connected to the outer peripheral side of the cylindrical portion and is fitted in the concave head fitting portion formed on the surface side of the cylinder head, The amount of protrusion from the surface side of the cylinder head can be reduced.
Further, when a curved surface through which intake air flows is formed on the downstream side in the intake flow direction of the heat insulating port liner, the heat insulating port liner can be formed deeper than the intake port, so that the heat insulating property of the intake air is further increased. Enhanced.
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。 The items shown here are exemplary and illustrative of the embodiments of the present invention, and are the most effective and easy-to-understand explanations of the principles and conceptual features of the present invention. It is stated for the purpose of providing what seems to be. In this respect, it is not intended to illustrate the structural details of the present invention beyond what is necessary for a fundamental understanding of the present invention. It will be clear to those skilled in the art how it is actually implemented.
<内燃機関の断熱ポート部品>
本実施形態に係る内燃機関の断熱ポート部品は、シリンダヘッド(2、32)における吸気ポート(3、33)のインテークマニホールド(16、46)側に取り付けられる内燃機関の断熱ポート部品(1、1’、31)であって、吸気ポートを構成する樹脂製の断熱ポートライナ(11、11’、41)と、断熱ポートライナと一体成形され且つシリンダヘッドに設けられたヘッド嵌合部(5、35)に嵌合される金属体(12、42)と、を備える(例えば、図1〜図8等参照)。そして、上記金属体(12、42)は、断熱ポートライナ(11、11’、41)の外周面を覆うように外周面(11a、41a)に接合された筒状部(12a、42a)と、筒状部の軸方向の一端側に連なり且つインテークマニホールド(16、46)の端部が当接される取付座(12b、42b)と、を備える(例えば、図1、図4及び図6等参照)。さらに、上記取付座(12b、42b)は、筒状部(12a、42a)の内周側に延びるフランジ状に形成され、断熱ポートライナ(11、11’、41)の吸気の流れ方向(P)の上流側の端面(11b、41b)に接合されている。
<Insulated port parts for internal combustion engines>
The heat insulation port component (1, 1, 32) of the internal combustion engine attached to the intake manifold (16, 46) side of the intake port (3, 33) in the cylinder head (2, 32) is the heat insulation port component of the internal combustion engine according to the present embodiment. ', 31), a heat insulating port liner made of resin (11, 11', 41) constituting the intake port, and a head fitting portion (5, 35) (see, for example, FIGS. 1 to 8). And the said metal body (12, 42) and the cylindrical part (12a, 42a) joined to the outer peripheral surface (11a, 41a) so that the outer peripheral surface of a heat insulation port liner (11, 11 ', 41) may be covered. And mounting seats (12b, 42b) that are connected to one end side in the axial direction of the cylindrical portion and are in contact with the end portions of the intake manifolds (16, 46) (for example, FIG. 1, FIG. 4, and FIG. 6). Etc.). Furthermore, the mounting seats (12b, 42b) are formed in a flange shape extending to the inner peripheral side of the cylindrical portions (12a, 42a), and the intake air flow direction (P, P) of the heat insulating port liners (11, 11 ′, 41). ) On the upstream end face (11b, 41b).
本実施形態に係る内燃機関の断熱ポート部品としては、例えば、上記筒状部(12a)は、シリンダヘッド(2)の表面側から立ち上げられた筒状のヘッド嵌合部(5)内に嵌合される形態(例えば、図3等参照)を挙げることができる。 As the heat insulation port part of the internal combustion engine according to the present embodiment, for example, the cylindrical part (12a) is in a cylindrical head fitting part (5) raised from the surface side of the cylinder head (2). The form (for example, refer FIG. 3 etc.) fitted can be mentioned.
本実施形態に係る内燃機関の断熱ポート部品としては、例えば、上記取付座(12b)は、ヘッド嵌合部(5)の先端側に設けられたヘッドフランジ(5a)とインテークマニホールド(16)の端部に設けられたマニホールドフランジ(16a)との間に挟持されるように、筒状部(12a)の外周側に延びるフランジ状に形成されている形態(例えば、図1及び図4等参照)を挙げることができる。 As the heat insulation port part of the internal combustion engine according to the present embodiment, for example, the mounting seat (12b) includes a head flange (5a) provided on the front end side of the head fitting portion (5) and an intake manifold (16). Form formed in a flange shape extending to the outer peripheral side of the tubular portion (12a) so as to be sandwiched between the manifold flange (16a) provided at the end (see, for example, FIGS. 1 and 4) ).
上述の形態の場合、例えば、上記取付座(12b)は、ヘッドフランジ(5a)に対してマニホールドフランジ(16a)とともに締結ボルト(19)で共締めされることができる(例えば、図3等参照)。これにより、インテークマニホールド及びシリンダヘッドに対するシール信頼性が更に向上される。 In the case of the above-described embodiment, for example, the mounting seat (12b) can be fastened together with the manifold flange (16a) and the fastening bolt (19) with respect to the head flange (5a) (see, for example, FIG. 3 and the like). ). Thereby, the sealing reliability with respect to an intake manifold and a cylinder head is further improved.
上述の形態の場合、例えば、上記取付座(12b)のヘッドフランジ(5a)との当接面側には、シリンダヘッド(2)との間を密封するガスケット(17)が装着される環状の装着溝(18)が形成されていることができる(例えば、図2及び図5等参照)。これにより、シリンダヘッドに対するシール信頼性が更に向上される。 In the case of the above-mentioned form, for example, on the contact surface side of the mounting seat (12b) with the head flange (5a), a gasket (17) for sealing the cylinder head (2) is mounted. A mounting groove (18) can be formed (see, for example, FIGS. 2 and 5). Thereby, the sealing reliability with respect to the cylinder head is further improved.
本実施形態に係る内燃機関の断熱ポート部品としては、例えば、上記金属体(42)は、筒状部(42a)の外周側に連なり且つシリンダヘッド(32)の表面側に形成された凹状のヘッド嵌合部(35)内に嵌合されるヘッド部(42c)を備える形態(例えば、図8等参照)を挙げることができる。 As a heat insulation port part of the internal combustion engine according to the present embodiment, for example, the metal body (42) is connected to the outer peripheral side of the cylindrical portion (42a) and has a concave shape formed on the surface side of the cylinder head (32). The form (For example, refer FIG. 8 etc.) provided with the head part (42c) fitted in a head fitting part (35) can be mentioned.
本実施形態に係る内燃機関の断熱ポート部品としては、例えば、上記断熱ポートライナ(11’、41)の吸気の流れ方向(P)の下流側には、吸気の流れる湾曲面(25、55)が形成されている形態(例えば、図5及び図7等参照)を挙げることができる。 As a heat insulation port part of the internal combustion engine according to the present embodiment, for example, on the downstream side of the intake flow direction (P) of the heat insulation port liner (11 ′, 41), curved surfaces (25, 55) through which intake air flows. (For example, see FIGS. 5 and 7).
<内燃機関の吸気ポート構造>
本実施形態に係る内燃機関の吸気ポート構造は、シリンダヘッド(2、32)における吸気ポート(3、33)のインテークマニホールド(16、46)側に上記実施形態に係る断熱ポート部品(1、1’、31)を取り付けてなることを特徴とする(例えば、図1〜図8等参照)。
<Intake port structure of internal combustion engine>
The intake port structure of the internal combustion engine according to the present embodiment has a heat insulation port component (1, 1, 46) on the intake manifold (16, 46) side of the intake port (3, 33) in the cylinder head (2, 32). ', 31) is attached (see, for example, FIGS. 1 to 8).
なお、上記実施形態で記載した各構成の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的構成との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the parenthesis of each structure described in the said embodiment shows the correspondence with the specific structure as described in the Example mentioned later.
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
<実施例1>
(1)断熱ポート部品の構成
本実施例に係る内燃機関の断熱ポート部品1は、図1及び図3に示すように、アルミ合金、鋳鉄等の金属製のシリンダヘッド2における吸気ポート3のインテークマニホールド16側に取り付けられる。このシリンダヘッド2には、その表面側に筒状のヘッド嵌合部5が立設されている。このヘッド嵌合部5の先端側には、ヘッド嵌合部5の外周側に拡がるヘッドフランジ5aが形成されている。また、シリンダヘッド2の表面側には、後述の締結ボルト19の挿通用ボス6がヘッドフランジ5aに連なるように立設されている(図3参照)。また、シリンダヘッド2内には、後述の断熱ポートライナ11とともに吸気ポート3を構成するポート9が形成されている。また、シリンダブヘッド2内には、吸気ポート3を開閉する吸気バルブ7が設けられている。さらに、シリンダヘッド2内には、冷却水が流れる水路8が形成されている。
<Example 1>
(1) Configuration of Heat Insulating Port Part As shown in FIGS. 1 and 3, the heat insulating
上記断熱ポート部品1は、図1及び図2に示すように、吸気ポート3を構成する樹脂製の断熱ポートライナ11と、断熱ポートライナ11と一体成形(具体的に、インサート成形)された金属体12と、を備えている。すなわち、断熱ポートライナ11と金属体12とは一体成形品である。この断熱ポートライナ11は、吸気の流れ方向Pに沿って略ストレート状に延びる楕円筒状に形成されている。なお、上記断熱ポートライナ11は、例えば、ポニフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアミド(PA)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の耐熱性に優れた樹脂からなることができる。さらに、上記金属体12は、例えば、シリンダヘッド2と同じ金属(例えば、アルミ合金、鋳鉄等)からなることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the heat
上記金属体12は、筒状部12aと、筒状部12aの軸方向の一端側に連なる取付座12bと、を備えている。この筒状部12aは、軸方向に沿って略ストレート状に延びる楕円筒状に形成されている。また、筒状部12aは、一体成形により断熱ポートライナ11の外周面11aを覆うように外周面11aに接合されている。また、筒状部12aは、シリンダヘッド2のヘッド嵌合部5内に差し込まれて嵌合可能とされている。
The
上記取付座12bは、ヘッドフランジ5aとインテークマニホールド16の端部に設けられたマニホールドフランジ16aとの間に挟持されるように、筒状部12aの外周側及び内周側に延びるフランジ状に形成されている。そして、取付座12bの筒状部12aの内周側に延びる部分は、一体成形により断熱ポートライナ11の吸気の流れ方向Pの上流側の端面11bに接合されている。
The mounting
上記取付座12bのヘッドフランジ5aとの当接面側には、シリンダヘッド2との間を密封するガスケット17が装着される環状の装着溝18が形成されている。この装着溝18は、筒状部12aの外周を囲んでいる。また、取付座12bは、ヘッドフランジ5aに対してマニホールドフランジ16aとともに締結ボルト19で共締め可能とされている(図3参照)。なお、上記マニホールドフランジ16aの取付座12bとの当接面側には、取付座12bとの間を密封する環状のガスケット21が装着されている。
An annular mounting
上記筒状部12a及び断熱ポートライナ11には、吸気の流れ方向Pの下流側から上流側に向かって切り欠かれた切欠部23が形成されている。この切欠部23は、シリンダヘッド2に装着されるインジェクタ(「燃料噴射装置」とも称される。)24の挿入用の空間として機能する。
The
(2)断熱ポート部品の取付方法
次に、上記構成の断熱ポート部品1のシリンダヘッド2への取付方法について説明する。シリンダヘッド2のヘッド嵌合部5内に筒状部12aを差し込んで嵌合させると、断熱ポート部品1がシリンダヘッド2に取り付けられる。このとき、取付座12bの一方の表面にヘッドフランジ5aが当接されて、ガスケット17により両者12b、5aの間が密封される。この状態より、取付座12bの他方の表面にマニホールドフランジ16aを当接させると、ガスケット21により両者12b、16aの間が密封される。その後、締結ボルト19を各部16a、12b、5aの挿通穴及び挿通用ボス6内に挿通してシリンダヘッド2に螺合することで、シリンダヘッド2に対して断熱ポート部品1及びインテークマニホールド16が締結される。
(2) Method for Attaching Heat Insulating Port Part Next, a method for attaching the heat insulating
上記断熱ポート部品11が取り付けられたシリンダヘッド2では、インテークマニホールド16から送られて吸気ポート3内を通過する吸気は、樹脂製の断熱ポートライナ11により効果的に断熱される。
In the
(3)実施例の効果
本実施例の内燃機関の断熱ポート部品1によると、吸気ポート3を構成する樹脂製の断熱ポートライナ11と、断熱ポートライナ11と一体成形され且つシリンダヘッド2に設けられたヘッド嵌合部5に嵌合される金属体12と、を備える。そして、金属体12は、断熱ポートライナ11の外周面11aを覆うように外周面11aに接合された筒状部12aと、筒状部12aの軸方向の一端側に連なり且つインテークマニホールド16の端部が当接される取付座12bと、を備える。さらに、取付座12bは、筒状部12aの内周側に延びるフランジ状に形成され、断熱ポートライナ11の吸気の流れ方向Pの上流側の端面11bに接合されている。
(3) Effects of Embodiment According to the heat
これにより、樹脂製の断熱ポートライナ11によりシリンダヘッド2の吸気ポート3内を流れる吸気に対して断熱効果が付与される。その結果、耐ノック性が向上される。また、金属体12の取付座12bにインテークマニホールド16の端部が当接されるので、インテークマニホールド16とのシール面が金属面とされる。よって、インテークマニホールド16に対するシール信頼性が向上される。また、金属体12がシリンダヘッド2のヘッド嵌合部5に嵌合されることで、断熱ポート部品1がシリンダヘッド2に取り付けられるので、断熱ポートライナ1がシリンダヘッド2に直接的に取り付けられない。そのため、断熱ポートライナ11の形状制約が小さく、エンジン性能の低下を抑制できる。さらに、一体成形により、断熱ポートライナ11の外周面11aに金属体12の筒状部12aが接合されるとともに、断熱ポートライナ11の端面11bに金属体12の取付座12bが接合されているので、断熱ポートライナ11と金属体12との界面隙間が低減されるか又は実質的になくなる。よって、吸気ポート3内で液化した燃料が溜り難く、燃焼不良が抑制される。さらに、断熱ポート部品1は、シリンダヘッド2と別体であるため、シリンダヘッド2の構造を簡素化でき、また生産性を向上できる。
Thus, a heat insulating effect is imparted to the intake air flowing through the
また、本実施例では、筒状部12aは、シリンダヘッド2の表面側から立ち上げられた筒状のヘッド嵌合部5内に嵌合される。これにより、断熱ポートライナ11の十分な断熱面積を確保できるとともに、金属体12とシリンダヘッド2との間の十分な嵌合面積、即ちシール面積を確保できる。
In the present embodiment, the
また、本実施例では、取付座12bは、ヘッドフランジ5aとマニホールドフランジ16aとの間に挟持されるように、筒状部12aの外周側に延びるフランジ状に形成されている。これにより、シリンダヘッド2及びインテークマニホールド16に対するシール信頼性が更に向上される。
In the present embodiment, the mounting
さらに、本実施例では、取付座12bは、ヘッドフランジ5aに対してマニホールドフランジ16aとともに締結ボルト19で共締めされる。これにより、シリンダヘッド2及びインテークマニホールド16に対するシール信頼性が更に向上される。さらに、本実施例では、取付座12bのヘッドフランジ5aとの当接面側には、シリンダヘッド2との間を密封するガスケット17が装着される環状の装着溝18が形成されている。これにより、シリンダヘッド2に対するシール信頼性が更に向上される。
Further, in this embodiment, the mounting
<実施例2>
次に、本実施例2に係る断熱ポート部品について説明する。なお、本実施例2に係る断熱ポート部品において、上記実施例1に係る断熱ポート部品1と略同じ構成部位には同じ符号を付けて詳説を省略する。
<Example 2>
Next, a heat insulating port part according to the second embodiment will be described. In addition, in the heat insulation port component which concerns on this Example 2, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same component as the heat
(1)断熱ポート部品の構成
本実施例に係る内燃機関の断熱ポート部品1’は、図4及び図5に示すように、アルミ合金、鋳鉄等の金属製のシリンダヘッド2における吸気ポート3のインテークマニホールド16側に取り付けられる。この断熱ポート部品1’は、吸気ポート3を構成する樹脂製の断熱ポートライナ11’と、断熱ポートライナ11’と一体成形された金属体12と、を備えている。この金属体12は、筒状部12aと、筒状部12aの軸方向の一端側に連なる取付座12bと、を備えている。
(1) Configuration of Insulated Port Parts As shown in FIGS. 4 and 5, the
上記断熱ポートライナ11’は、楕円筒状に形成されている。この断熱ポートライナ11’は、吸気の流れ方向Pに沿って略ストレート状に延びるストレート部26と、ストレート部26の一端側に連なり先端に向かうに連れて横側に拡がる扁平状の拡大部27と、を備えている。この拡大部27の内周側には、吸気の流れる湾曲面25が形成されている。
The heat insulating
(2)実施例の作用及び効果
本実施例に係る内燃機関の断熱ポート部品1’によると、上記実施例1の断熱ポート部品1と略同様の作用及び効果を奏するとともに、断熱ポートライナ11’の吸気の流れ方向Pの下流側には、吸気の流れる湾曲面25が形成されているので、吸気ポート3のより奥側まで断熱ポートライナ11’で構成でき、吸気の断熱性が更に高められる。
(2) Operation and effect of the embodiment According to the heat insulation port part 1 'of the internal combustion engine according to the present embodiment, the heat insulation port part 11' exhibits substantially the same operation and effect as the heat
<実施例3>
次に、本実施例3に係る断熱ポート部品について説明する。なお、本実施例3に係る断熱ポート部品において、上記実施例1に係る断熱ポート部品1と略同じ構成部位には同じ符号を付けて詳説を省略する。
<Example 3>
Next, a heat insulating port part according to the third embodiment will be described. In addition, in the heat insulation port component which concerns on this Example 3, the same code | symbol is attached | subjected to the substantially same component as the heat
(1)断熱ポート部品の構成
本実施例に係る内燃機関の断熱ポート部品31は、図6及び図8に示すように、アルミ合金、鋳鉄等の金属製のシリンダヘッド32における吸気ポート33のインテークマニホールド46側に取り付けられる。このシリンダヘッド32の表面側には、凹状のヘッド嵌合部35が形成されている。また、シリンダヘッド32内には、後述の断熱ポートライナ31とともに吸気ポート33を構成するポート39が形成されている。また、シリンダヘッド32内には、吸気バルブ7及び水路8が設けられている。
(1) Configuration of Heat Insulating Port Part As shown in FIGS. 6 and 8, the heat insulating
上記断熱ポート部品31は、図6及び図7に示すように、吸気ポート33を構成する樹脂製の断熱ポートライナ41と、断熱ポートライナ41と一体成形された金属体42と、を備えている。すなわち、断熱ポートライナ11と金属体12とは一体成形品である。なお、上記断熱ポートライナ41は、例えば、ポニフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアミド(PA)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の耐熱性に優れた樹脂からなることができる。さらに、上記金属体42は、例えば、シリンダヘッド32と同じ金属(例えば、アルミ合金、鋳鉄等)からなることができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the heat
上記断熱ポートライナ41は、縦断面略U字状に形成されている。この断熱ポートライナ41は、吸気の流れ方向Pに沿って略ストレート状に延びるストレート部56と、ストレート部56の一端側に連なり先端に向かうに連れて横側に拡がる扁平状の拡大部57と、を備えている。この拡大部57の内周側には、吸気の流れる湾曲面55が形成されている。
The heat insulating
上記金属体42は、筒状部42aと、筒状部42aの軸方向の一端側に連なる取付座42bと、筒状部42aの外周側に連なるヘッド部42cと、を備えている。この筒状部42aは、軸方向に沿って略ストレート状に延びる楕円筒状に形成されている。また、筒状部42aは、一体成形により断熱ポートライナ41の外周面41aを覆うように外周面41aに接合されている。
The
上記取付座42bは、一方の表面にインテークマニホールド46の端部に設けられたマニホールドフランジ46aが当接されるように、筒状部42aの内周側に延びるフランジ状に形成されている。そして、取付座42bの筒状部42aの内周側に延びる部分は、一体成形により断熱ポートライナ41の吸気の流れ方向Pの上流側の端面42bに接合されている。
The mounting
上記ヘッド部42cは、シリンダヘッド32のヘッド嵌合部35内に嵌合可能とされている。このヘッド部42cの底面側には、シリンダヘッド32との間を密封するガスケット47が装着される環状の装着溝48が形成されている。また、ヘッド部42cの表面側には、締結ボルト49の挿通用ボス36が立設されている(図8参照)。また、ヘッド部42cの表面側には、インジェクタ(「燃料噴射装置」とも称される。)54が装着される穴状の装着部53が形成されている。なお、上記マニホールドフランジ46aの取付座42bとの当接面側には、取付座42bとの間を密封する環状のガスケット51が装着されている。
The
なお、本実施例では、上記内燃機関の気筒毎に備えられる複数のヘッド部42cのうちの隣接するヘッド部42c同士を連結した一体構造の断熱ポート部品31を採用するが、これに限定されず、例えば、内燃機関の気筒毎に複数の断熱ポート部品を備えるようにしてもよい。
In the present embodiment, the heat insulating
(2)断熱ポート部品の取付方法
次に、上記構成の断熱ポート部品31のシリンダヘッド32への取付方法について説明する。シリンダヘッド32のヘッド嵌合部35内にヘッド部42cを嵌合させると、断熱ポート部品31がシリンダヘッド32に取り付けられる。このとき、ヘッド部42cの底面にヘッド嵌合部35の底面が当接されて、ガスケット47により両者42c、35の間が密封される。この状態より、取付座42bの表面にマニホールドフランジ46aを当接させると、ガスケット51により両者42b、46aの間が密封される。その後、締結ボルト49をマニホールドフランジ46aの挿通穴及び挿通用ボス36内に挿通してシリンダヘッド32に螺合することで、シリンダヘッド32に対して断熱ポート部品31及びインテークマニホールド46が締結される。
(2) Method for Attaching Heat Insulating Port Part Next, a method for attaching the heat insulating
上記断熱ポート部品31が取り付けられたシリンダヘッド32では、インテークマニホールド46から送られて吸気ポート33内を通過する吸気は、樹脂製の断熱ポートライナ41により効果的に断熱される。
In the
(3)実施例の効果
本実施例の内燃機関の断熱ポート部品31によると、吸気ポート33を構成する樹脂製の断熱ポートライナ41と、断熱ポートライナ41と一体成形され且つシリンダヘッド32に設けられたヘッド嵌合部35に嵌合される金属体42と、を備える。そして、金属体42は、断熱ポートライナ41の外周面41aを覆うように外周面に接合された筒状部42aと、筒状部42aの軸方向の一端側に連なり且つインテークマニホールド46の端部が当接される取付座42bと、を備える。さらに、取付座42bは、筒状部42aの内周側に延びるフランジ状に形成され、断熱ポートライナ41の吸気の流れ方向Pの上流側の端面41bに接合されている。
(3) Effects of the Embodiment According to the heat
これにより、樹脂製の断熱ポートライナ41によりシリンダヘッド32の吸気ポート33内を流れる吸気に対して断熱効果が付与される。その結果、耐ノック性が向上される。また、金属体42の取付座42bにインテークマニホールド46の端部が当接されるので、インテークマニホールド46とのシール面が金属面とされる。よって、インテークマニホールド46に対するシール信頼性が向上される。また、金属体42がシリンダヘッド32のヘッド嵌合部35に嵌合されることで、断熱ポート部品31がシリンダヘッド32に取り付けられるので、断熱ポートライナ41がシリンダヘッド32に直接的に取り付けられない。そのため、断熱ポートライナ41の形状制約が小さく、エンジン性能の低下を抑制できる。さらに、一体成形により、断熱ポートライナ41の外周面41aに金属体42の筒状部42aが接合されるとともに、断熱ポートライナ41の端面41bに金属体42の取付座42bが接合されているので、断熱ポートライナ41と金属体42との界面隙間が低減されるか又は実質的になくなる。よって、吸気ポート33内で液化した燃料が溜り難く、燃焼不良が抑制される。さらに、断熱ポート部品31は、シリンダヘッド33と別体であるため、シリンダヘッド42の構造を簡素化でき、また生産性を向上できる。
Thereby, a heat insulating effect is imparted to the intake air flowing through the
また、本実施例では、金属体42は、筒状部42aの外周側に連なり且つシリンダヘッド32の表面側に形成された凹状のヘッド嵌合部35内に嵌合されるヘッド部42cを備える。これにより、断熱ポート部品31のシリンダヘッド32の表面側からの突出量を低減できる。
In the present embodiment, the
さらに、本実施例では、断熱ポートライナ41の吸気の流れ方向Pの下流側には、吸気の流れる湾曲面55が形成されている。これにより、吸気ポート33のより奥側まで断熱ポートライナ41で構成できるので、吸気の断熱性が更に高められる。
Further, in the present embodiment, a
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例1〜3では、吸気ポート3、33の一部を構成する断熱ポートライナ11、11’、41を例示したが、これに限定されず、例えば、吸気ポート3、33の全部を構成する断熱ポートライナを採用してもよい。
In the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention depending on the purpose and application. That is, in the first to third embodiments, the heat insulating
また、上記実施例1、2では、シリンダヘッド2の表面側に立設された筒状のヘッド嵌合部5内に金属体12の筒状部12aを差し込んで嵌合させるようにしたが、これに限定されず、例えば、シリンダヘッド2の表面側に形成された孔状の嵌合部内に金属体12の筒状部12aを差し込んで嵌合させるようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the
さらに、上記実施例2、3では、湾曲面25、55が形成された扁平状の拡大部27、57を下流側に備える断熱ポートライナ11’、41を例示したが、これに限定されず、湾曲面が形成された拡径部、縮径部、湾曲部等を下流側に備える断熱ポートライナを採用してもよい。
Furthermore, in the said Example 2, 3, although the heat insulation port liner 11 'provided with the
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。 The foregoing examples are for illustrative purposes only and are not to be construed as limiting the invention. Although the invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the language used in the description and illustration of the invention is illustrative and exemplary rather than limiting. As detailed herein, changes may be made in its form within the scope of the appended claims without departing from the scope or spirit of the invention. Although specific structures, materials and examples have been referred to in the detailed description of the invention herein, it is not intended to limit the invention to the disclosure herein, but rather, the invention is claimed. It covers all functionally equivalent structures, methods and uses within the scope.
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described in detail above, and various modifications or changes can be made within the scope of the claims of the present invention.
本発明は、内燃機関の吸気ポート内を流れる吸気に対して断熱効果を付与する技術として広く利用される。 The present invention is widely used as a technique for imparting a heat insulation effect to intake air flowing in an intake port of an internal combustion engine.
1,1’,31;断熱ポート部品、2,32;シリンダヘッド、3,33;吸気ポート、5,35;ヘッド嵌合部、5a;ヘッドフランジ、11,11’,41;断熱ポートライナ、12,42;金属体、12a,42a;筒状部、12b,42b;取付座、42c;ヘッド部、16,46;インテークマニホールド、16a;マニホールドフランジ、25,55;湾曲面、P;吸気の流れ方向。 1, 1 ', 31; Insulated port parts, 2, 32; Cylinder head, 3, 33; Intake port, 5, 35; Head fitting portion, 5a; Head flange, 11, 11', 41; 12, 42; Metal body, 12a, 42a; Cylindrical part, 12b, 42b; Mounting seat, 42c; Head part, 16, 46; Intake manifold, 16a; Manifold flange, 25, 55; Curved surface, P; Flow direction.
Claims (5)
前記吸気ポートを構成する樹脂製の断熱ポートライナと、
前記断熱ポートライナと一体成形され且つ前記シリンダヘッドに設けられたヘッド嵌合部に嵌合される金属体と、を備え、
前記金属体は、前記断熱ポートライナの外周面の全域を覆うように該外周面の全域に接合され且つ前記ヘッド嵌合部に差し込まれて嵌合される筒状部と、前記筒状部の軸方向の一端側に連なり且つ前記インテークマニホールドの端部が当接される取付座と、を備え、
前記取付座は、前記筒状部の内周側に延びるフランジ状に形成され、前記断熱ポートライナの吸気の流れ方向の上流側の端面に接合されていることを特徴とする内燃機関の断熱ポート部品。 A heat insulation port component of an internal combustion engine attached to the intake manifold side of the intake port in the cylinder head,
A heat insulating port liner made of resin constituting the intake port;
A metal body integrally formed with the heat insulating port liner and fitted in a head fitting portion provided in the cylinder head,
The metallic body is joined to the entire outer peripheral surface so as to cover the entire outer peripheral surface of the heat insulating port liner, and is inserted into and fitted into the head fitting portion. A mounting seat that is connected to one end side in the axial direction and that contacts the end of the intake manifold,
The heat insulating port of the internal combustion engine, wherein the mounting seat is formed in a flange shape extending to the inner peripheral side of the cylindrical portion, and is joined to an upstream end surface of the heat insulating port liner in the intake air flow direction. parts.
前記吸気ポートを構成する樹脂製の断熱ポートライナと、
前記断熱ポートライナと一体成形され且つ前記シリンダヘッドに設けられたヘッド嵌合部に嵌合される金属体と、を備え、
前記金属体は、前記断熱ポートライナの外周面を覆うように該外周面に接合された筒状部と、前記筒状部の軸方向の一端側に連なり且つ前記インテークマニホールドの端部が当接される取付座と、を備え、
前記取付座は、前記筒状部の内周側に延びるフランジ状に形成され、前記断熱ポートライナの吸気の流れ方向の上流側の端面に接合されており、
前記金属体は、前記筒状部の外周側に連なり且つ前記シリンダヘッドの表面側に形成された凹状の前記ヘッド嵌合部内に嵌合されるヘッド部を備えることを特徴とする内燃機関の断熱ポート部品。 A heat insulation port component of an internal combustion engine attached to the intake manifold side of the intake port in the cylinder head,
A heat insulating port liner made of resin constituting the intake port;
A metal body integrally formed with the heat insulating port liner and fitted in a head fitting portion provided in the cylinder head,
The metal body is connected to the cylindrical portion joined to the outer peripheral surface so as to cover the outer peripheral surface of the heat insulating port liner, and the end portion of the intake manifold is in contact with one end side in the axial direction of the cylindrical portion. And a mounting seat,
The mounting seat is formed in a flange shape that extends to the inner peripheral side of the cylindrical portion, and is joined to an upstream end surface of the heat-insulating port liner in the flow direction of intake air,
The heat insulation for an internal combustion engine, wherein the metal body includes a head portion that is connected to the outer peripheral side of the cylindrical portion and is fitted into the concave head fitting portion formed on the surface side of the cylinder head. Port parts.
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