JP6898179B2 - 内燃機関 - Google Patents
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Description
「シリンダブロックの上面に固定されたシリンダヘッドに、シリンダボアと同心の燃焼室用凹所が、前記シリンダボアと反対の上側に向けて窄まるように形成されていると共に、吸気の流れ方向から見て上流側の始端を吸気側面に開口させて下流側の終端を前記燃焼室用凹所に開口させた吸気ポートが、バルブシートの中心を通る平面で切断した縦断正面視において始端から終端に向けて前記シリンダヘッドの下面に近づくように傾斜姿勢に形成されて、
前記吸気ポートの上面のうち始端寄りの部位に、燃料噴射用インジェクタのノズルを配置するインジェクタ用凹所が形成されている一方、
前記吸気ポートのうち終端寄り部位は、前記縦断正面視において上面を他の部位よりもシリンダヘッドの下面に対して大きく傾斜した上傾斜案内面と成した先窄まり部に形成されていて、前記先窄まり部の終端に、吸気バルブ用のバルブシートが下方から嵌着する拡径部を形成しており、前記拡径部は、前記バルブシートの外周面が嵌まる内周面と、前記バルブシートの上端面が当たる下向きの段差面とを有している」
という基本構成である。
「前記吸気ポートにおける先窄まり部の上傾斜案内面は、前記縦断正面視において直線状のプロフィールである一方、
前記バルブシートは、当該バルブシートの前記上端面と連接したストレートの内周面と、前記ストレートの内周面と連接すると共に縦断正面視において前記上傾斜案内面の延長線と平行な第1テーパ面と、前記第1テーパ面と連接して当該第1テーパ面よりも前記バブルシートの軸心に対する広がり角度が大きい第2テーパ面とを備えて、前記吸気バルブの傘部は、前記第1テーパ面に重なるか、又は、前記第1テーパ面と第2テーパ面とが連接した角部に線接触するようになっており、
かつ、前記バルブシートの内周面と前記第1及び第2のテーパ面は、当該バルブシートの軸心を挟んで前記吸気ポートにおける上傾斜案内面の側に位置した上部の全部又は大部分が、前記縦断正面視で前記吸気ポートにおける上傾斜案内面の延長線よりも上側に位置しており、
更に、前記縦断正面視において、前記バルブシートにおけるストレートの内周面の上部は、前記拡径部における段差面の内端よりも外側にずれている」
という構成が付加されている。
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本願では、方向を特定するため、上下と前後、左右の文言を使用するが、上下は、請求項で定義しているように、動弁室の側が上でシリンダブロックの側が下であり(従って、上下方向はシリンダボア方向と同じである。)、縦型エンジンの場合は、上下は鉛直方向と同じになる。スラント型エンジンやVエンジンの場合は、シリンダボアの傾斜角度が大きくなると、上下方向は必ずしも鉛直方向とはいえなくなる。前後方向はクランク軸線方向であり、左右方向は、クランク軸線及びシリンダボア軸線と直交した方向である。
吸気ポート7のうち終端7bに近い側は、縦断正面視において燃焼室用凹所6に向けて上下間隔で小さくなって先窄まり部7cになっており、先窄まり部7cの上面に、吸気バルブ13の弁軸を挟んだ左右両側に広がった上傾斜案内面18が形成されている。図1に示すように、吸気ポート7のうち終端部を除いた部分の基本中心線19は、クランク軸線方向から見た縦断正面視(吸気用バルブシート15の中心を通る平面で切った断面)で、概ね、シリンダヘッド2の下面に対して、45度よりも小さい緩い角度θ1で斜め下向きに傾斜しているが、上傾斜案内面18は、吸気ポート7の基本中心線19に対して若干の角度θ2だけ下向きに傾斜している(なお、弁軸13aは、上傾斜案内面18に貫通している。)。
このように傾斜角度θ1、θ3が相違するのは、吸気ポート7の終端7bがシリンダボア軸心20を挟んだ片側に位置していて、吸気ポート7の終端部をシリンダボアに向けて方向変換させなければならないことに起因している。なお、吸気ポート7の基本中心線19の傾斜角度θ1を大きくすると、θ1=θ3にすることができるが、この場合は、吸気マニホールド9の取付け位置が高くなるため、シリンダヘッド2の高さが高くなる等の問題が生じてくる。
図3では、従来の上傾斜案内面23を点線で表示している。すなわち、この従来構造では、上傾斜案内面23は上向きに凹んだ曲面になっており、その終端は、吸気用バルブシート15の上角部の箇所に位置している。従って、この場合は、拡径部21の段差面21aの上部の幅は吸気バルブ13の上端面15fの幅と同じになっている。
本実施形態は、吸気ポート7のうち終端寄りの部位の下面部にも改良を施している。すなわち、吸気ポート7の下面25の基本形態は、クランク軸線方向から見た縦断正面視でほぼ直線のプロフィールになっているが、まず、第1の特徴として、終端寄りの部位のうち概ね上傾斜案内面18の始端部と対向した部位に下部ガイド凹所26を形成している。
2 シリンダヘッド
4 ピストン
5 シリンダボア
6 凹所(燃焼室)
7 吸気ポート
7a 吸気ポートの始端
7b 吸気ポート7終端
7c 先窄まり部
9 吸気マニホールド
13 吸気バルブ
13b 傘部のテーパ面
15 吸気用バルブシート
15a ストレートの内周面
15b 第1テーパ面
15c 第2テーパ面
15e 第2角部
15f 上端面
19 吸気ポートの基本中心線
21 拡径部
21a 段差面
21b 内周面
18 上傾斜案内面
22 上傾斜案内面の延長線
25 吸気ポートの下面
26 下部ガイド凹所
27 逃がし面
T タンブル流
Claims (1)
- シリンダブロックの上面に固定されたシリンダヘッドに、シリンダボアと同心の燃焼室用凹所が、前記シリンダボアと反対の上側に向けて窄まるように形成されていると共に、吸気の流れ方向から見て上流側の始端を吸気側面に開口させて下流側の終端を前記燃焼室用凹所に開口させた吸気ポートが、バルブシートの中心を通る平面で切断した縦断正面視において始端から終端に向けて前記シリンダヘッドの下面に近づくように傾斜姿勢に形成されて、
前記吸気ポートの上面のうち始端寄りの部位に、燃料噴射用インジェクタのノズルを配置するインジェクタ用凹所が形成されている一方、
前記吸気ポートのうち終端寄り部位は、前記縦断正面視において上面を他の部位よりもシリンダヘッドの下面に対して大きく傾斜した上傾斜案内面と成した先窄まり部に形成されていて、前記先窄まり部の終端に、吸気バルブ用のバルブシートが下方から嵌着する拡径部を形成しており、前記拡径部は、前記バルブシートの外周面が嵌まる内周面と、前記バルブシートの上端面が当たる下向きの段差面とを有している構成であって、
前記吸気ポートにおける先窄まり部の上傾斜案内面は、前記縦断正面視において直線状のプロフィールである一方、
前記バルブシートは、当該バルブシートの前記上端面と連接したストレートの内周面と、前記ストレートの内周面と連接すると共に縦断正面視において前記上傾斜案内面の延長線と平行な第1テーパ面と、前記第1テーパ面と連接して当該第1テーパ面よりも前記バブルシートの軸心に対する広がり角度が大きい第2テーパ面とを備えて、前記吸気バルブの傘部は、前記第1テーパ面に重なるか、又は、前記第1テーパ面と第2テーパ面とが連接した角部に線接触するようになっており、
かつ、前記バルブシートの内周面と前記第1及び第2のテーパ面は、当該バルブシートの軸心を挟んで前記吸気ポートにおける上傾斜案内面の側に位置した上部の全部又は大部分が、前記縦断正面視で前記吸気ポートにおける上傾斜案内面の延長線よりも上側に位置しており、
更に、前記縦断正面視において、前記バルブシートにおけるストレートの内周面の上部は、前記拡径部における段差面の内端よりも外側にずれている、
内燃機関。
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