JP7306832B2 - cylinder head - Google Patents
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Description
本願発明は、燃料をインジェクタによって吸気ポートに噴射する方式の火花点火式内燃機関におけるシリンダヘッドに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cylinder head in a spark ignition internal combustion engine that uses an injector to inject fuel into an intake port.
燃料をインジェクタによって吸気ポートに噴射する方式のPFI方式内燃機関において、問題の一つに、燃料が吸気ポートの内面に付着するポートウェット現象がある。燃料が吸気ポートの内面に付着すると、不完全燃焼を引き起こしてPM(粒子状物質)が発生しやすくなるのみならず、燃費を悪化させるなどの不具合がある。 2. Description of the Related Art In a PFI type internal combustion engine that uses an injector to inject fuel into an intake port, one of the problems is the port wet phenomenon in which fuel adheres to the inner surface of the intake port. If the fuel adheres to the inner surface of the intake port, it causes incomplete combustion and PM (particulate matter) is likely to be generated.
他方、燃料の混合性を高めるために、吸気・圧縮工程においてシリンダボア内にタンブル流を形成することが行われており、強いタンブル流を形成するためには、吸気ポートを出来るだけ立てる(吸気ポートの中心線をシリンダボア軸心にできるだけ近づける)ことが有効である。 On the other hand, in order to improve the mixing of fuel, a tumble flow is formed in the cylinder bore during the intake/compression process. It is effective to bring the center line of the cylinder as close as possible to the axis of the cylinder bore.
そこで、特許文献1には、吸気ポートの上側にインジェクタを配置した構成において、吸気ポートとシリンダボア軸心との成す角度をできるだけ小さくしてタンブル流の生成を促進すると共に、エンジンの冷間運転時に、シャッタ弁を絞って吸気の流速を速めつつ、インジェクタにアシストエアを供給して燃料の霧化を促進することが開示されている。
Therefore, in
他方、特許文献2には、V型エンジンの気筒バンク間に吸気系部材を配置した構成において、吸気ポートの下方にインジェクタを配置すると共に、吸気ポートを、クランク軸心方向から見てS形に緩く曲がった形状に形成することにより、吸気ポートの下面への燃料付着を防止する技術が開示されている。
On the other hand, in
さて、既述のとおり、強いタンブル流を生成させるには、吸気ポートをできるだけ立てることが有効であるが、インジェクタを吸気ポートの上方に配置すると、インジェクタがロッカーアーム等の動弁部材と干渉する問題がある。 As mentioned above, it is effective to raise the intake port as much as possible to generate a strong tumble flow. There's a problem.
従って、インジェクタを吸気ポートの上方に配置した状態で吸気ポートをできるだけ立てようとすると、インジェクタを吸気マニホールドに取り付けるなどして動弁部材から離すか、或いは、動弁部材をインジェクタよりも高い位置に配置せねばならず、いずれにしても、内燃機関の大型化・重量増大を招来して燃費を悪化させるのみならず、燃料の飛散距離が長くなって流速が低下することにより、燃料が吸気の流れに乗って吸気ポートの上面に付着する傾向が高くなって、ポートウェット現象防止という目的を十分に達成し難くなるおそれがある。 Therefore, if the intake port is to be erected as much as possible with the injector positioned above the intake port, the injector must be attached to the intake manifold to separate it from the valve operating member, or the valve operating member must be positioned higher than the injector. In any case, the size and weight of the internal combustion engine is increased , which not only worsens fuel efficiency, but also increases the fuel scattering distance and reduces the flow velocity, causing the fuel to flow into the intake air. There is a possibility that it will become difficult to sufficiently achieve the purpose of preventing the port wetting phenomenon, because the tendency to adhere to the upper surface of the intake port along with the flow increases.
他方、特許文献2のように吸気ポートの下方にインジェクタを配置すると、インジェクタと動弁部材との干渉を防止しつつ吸気ポートをできるだけ立てることができるが、吸気ポートをS字形に形成すると、吸気の直進性が低下したり流れ抵抗が増大したりしてタンブル流の強化に不利になるおそれがある。
On the other hand, when the injector is arranged below the intake port as in
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。 The present invention is made to improve such a situation.
本願発明はシリンダヘッドを対象にしており、このシリンダヘッドは、請求項1のとおり、
「吸気ポートがその始端から終端まで全体として一直線状の姿勢に形成されており、前記吸気ポートの下方に、インジェクタが、燃料噴射方向が前記吸気ポートの上面に向かうように先端に向けて高さが高くなる傾斜姿勢で配置されて、前記吸気ポートの下面に、前記インジェクタのノズルが露出する凹所を形成しているシリンダヘッドであって、
前記凹所は、前記インジェクタのノズルが配置された第1傾斜底部と、前記第1傾斜底部の下流側に位置した第2傾斜底部と、前記第1傾斜底部の上流端に位置した第3傾斜底部とを有しており、
クランク軸線方向から見て、前記第1傾斜底部と第3傾斜底部とは前記吸気ポートに向けて凸形に交差して、前記第1傾斜底部と第2傾斜底部とは前記吸気ポートに向けて凹形に交差している」
という構成になっている。
The present invention is directed to a cylinder head, and this cylinder head, as in
"An intake port is formed in a straight line as a whole from the beginning to the end thereof, and below the intake port , an injector is arranged at a height toward the tip so that the direction of fuel injection is toward the upper surface of the intake port. a cylinder head arranged in a tilted posture in which the nozzle of the injector is exposed on the lower surface of the intake port,
The recess includes a first inclined bottom portion where the nozzle of the injector is arranged, a second inclined bottom portion located downstream of the first inclined bottom portion, and a third inclined bottom portion located upstream of the first inclined bottom portion. having a bottom and
When viewed in the axial direction of the crankshaft, the first inclined bottom portion and the third inclined bottom portion convexly intersect toward the intake port, and the first inclined bottom portion and the second inclined bottom portion extend toward the intake port. It intersects concavely."
It is configured.
本願発明では、インジェクタを吸気ポートの下方に配置しているため、インジェクタと動弁部材との干渉を防止しつつ、吸気ポートをシリンダボア軸心の側に立てることができる。従って、動弁部材の高さを高くすることなくインジェクタをできるだけ吸気弁の側に寄せて配置することができると共に、吸気ポートの長さもできるだけ短くすることができる。これにより、内燃機関のコンパクト化・軽量化を促進しつつ強いタンブル流の生成に貢献できる。その結果、燃費の向上に貢献できる。 In the present invention, since the injector is arranged below the intake port, the intake port can be erected on the side of the axis of the cylinder bore while preventing interference between the injector and the valve operating member. Therefore, the injector can be arranged as close to the intake valve as possible without increasing the height of the valve operating member, and the length of the intake port can be shortened as much as possible. This contributes to the generation of a strong tumble flow while promoting compactness and weight reduction of the internal combustion engine. As a result, it can contribute to the improvement of fuel efficiency.
また、吸気ポートは直線状の姿勢になっているため、吸気は、流れ抵抗が殆ど無い状態で、強い方向性を持ってシリンダボアに流入する。従って、吸気ポートをできるだけシリンダボア軸心側に立てることができることと相まって、シリンダボアの内部に強いタンブル流を生成できる。その結果、完全燃焼を実現して、燃費の向上やPM低減に貢献できる。 In addition, since the intake port has a straight posture, the intake air flows into the cylinder bore with a strong directivity with almost no flow resistance. Therefore, the intake port can be erected as close to the axis of the cylinder bore as possible, and a strong tumble flow can be generated inside the cylinder bore. As a result, complete combustion can be achieved, contributing to improved fuel efficiency and reduced PM.
実施形態のように、吸気ポートを先窄まりに形成すると、シリンダボアに流入する吸気の流速が大きくなるため、タンブル流を更に強化できる。また、吸気の流速が大きくなると、インジェクタから噴射された燃料をシリンダボアに向けて押しやる効果が高くなるため、燃料が吸気ポートの上面に付着することを防止できる利点もある。 When the intake port is formed with a tapered tip as in the embodiment, the flow velocity of the intake air flowing into the cylinder bore increases, so that the tumble flow can be further strengthened. In addition, when the flow velocity of the intake air increases, the effect of pushing the fuel injected from the injector toward the cylinder bore increases, so there is an advantage that the fuel can be prevented from adhering to the upper surface of the intake port.
さて、インジェクタを吸気ポートの上に配置しても下に配置しても、インジェクタのノズル(先端)は、吸気ポートに形成した凹所に露出させることになるが、吸気ポートの下に凹所を形成すると、吸気が凹所の内部に向けて回り込む偏流現象が生じて、燃料が吸気ポートの内面に向けて誘導され、燃料が吸気ポートの内面に付着することがある。 Now, whether the injector is placed above or below the intake port, the nozzle (tip) of the injector will be exposed in the recess formed in the intake port. is formed, a drift phenomenon occurs in which the intake air turns toward the interior of the recess, fuel is guided toward the inner surface of the intake port, and the fuel may adhere to the inner surface of the intake port.
この点については、本願発明の構成を採用すると、凹所の第1,第2傾斜底部の箇所に向かう吸気が第3傾斜底部によって下向きにガイドされることにより、吸気は凹所を飛び越えて流れる傾向を呈し、凹所の内部に巻き込む偏流現象を防止できる。これにより、燃料が吸気ポートの下面に付着することを防止して、PMの発生を大幅に抑制できる。 Regarding this point, if the configuration of the present invention is adopted, the intake air flowing toward the first and second inclined bottom portions of the recess is guided downward by the third inclined bottom portion, so that the intake air flows over the recess. It is possible to prevent the drift phenomenon that tends to occur and involve the inside of the recess. This prevents the fuel from adhering to the lower surface of the intake port, thereby greatly suppressing the generation of PM.
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、方向を特定するため前後・左右の文言を使用するが、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。正面視はクランク軸線方向視である。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. In the following, the terms front-rear and left-right are used to specify directions, and the front-rear direction is the direction of the crank axis, and the left-right direction is the direction orthogonal to the crank axis and the cylinder bore axis. A front view is a crank axial direction view.
(1).基本構造
まず、図1~4に示す第1実施形態を説明する。内燃機関の基本構造は従来と同様であり、図1に示すように、内燃機関は、必須要素として、シリンダボア1がクランク軸線方向に並んで複数形成されたシリンダブロック2と、シリンダブロック2の上面に固定されたシリンダヘッド3とを備えている。当然ながら、シリンダボア1にはピストン4が摺動自在に配置されている。また、シリンダブロック2には、シリンダボア1の群を囲う環状のブロック側ウォータジャケット5が形成されている。
(1). Basic Structure First, the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 will be described. The basic structure of the internal combustion engine is the same as that of the conventional engine. and a
一方、シリンダヘッド3には、各シリンダボア1と対向して山形の燃焼室6の群が形成されており、各燃焼室6に、前後一対ずつの吸気ポート7と排気ポート8とが左右に振り分けられた状態で開口している。本実施形態では、前後一対の吸気ポート7は、それぞれ独立してシリンダヘッド3の吸気側面9に開口しており、各吸気ポート7の下方に、それぞれ燃料噴射用のインジェクタ10が配置されている。従って、本実施形態は、デュアルポート・デュアルインジェクタタイプになっている。
On the other hand, a group of mountain-
シリンダヘッド3の吸気側面9には、吸気マニホールド11の枝管11aが接続されているが、枝管11aは、一対の吸気ポート7に対応して2本が1セットになっていてもよいし、1本の枝管11aと2本の吸気ポート7とが接続されている構成であってもよい。更に、前後一対の吸気ポート7は、入口が集合部で繋がっていて、途中から隔壁によって分けられた構成とすることも可能である。
A
他方、前後一対の排気ポート8は、1つに集合してシリンダヘッド3の排気側面に開口する構造と、各吸気ポート7が、シリンダヘッド3の内部に形成された集合通路に連通した構造とのいずれも採用できる。前者の構造では、シリンダヘッド3の排気側面にはシリンダボア1の数に対応した排気口が開口し、後者の構造では、シリンダヘッド3の排気側面には1つの排気口が開口することになる。
On the other hand, the pair of front and
燃焼室6の中央部には、点火プラグ12が配置されている。なお、シリンダヘッド3にも、冷却水が流れるヘッド側ウォータジャケット15が形成されている。
A
吸気ポート7の下流側端部7bは吸気バルブ13で開閉されて、排気ポート8の上流側端部(始端)は吸気バルブ13で開閉される。敢えて説明するまでもないが、両バルブ13,14は、それぞれ動弁機構を構成するカム軸によって開閉される。また、バルブ13,14は、バルブ軸(バルブステム)13a,14aと傘部とを有しており、シリンダヘッド3には、傘部が当たるバルブシート(図示ぜず)が装着されている。
A
(2).インジェクタ
インジェクタ10は、先端にノズルが形成されたボデー18を有しており、ボデー18には、燃料噴射を制御するソレノイドバルブが内蔵されている。また、ボデー18には下向きのソケット19を形成しており、ソケット19に接続されたプラグ(図示せず)がECU(エンジン・コントロール・ユニット)と結線されている。また、各インジェクタ10は、クランク軸線方向に長く延びるデリバリ管21に接続されている。
(2). Injector The
インジェクタ10を構成するボデー18の先端に設けたノズルは、吸気ポート7に形成された凹所22に露出しており、燃料は、凹所22を通過して吸気ポート7に噴出する。燃料の噴出エリア23は円錐状の空間になっているが、噴出エリア23の先端は、吸気ポート7の下流側端部7bよりも上流側に大きくずれている。従って、燃料は、吸気ポート7の上面に向けて噴出して、吸気ポート7を流れる過程で吸気に混合していく。なお、インジェクタ10のボデー18は、Oリング24を介して取付け穴25に装着されている。
A nozzle provided at the tip of the
図2(B)に示すように、吸気ポート7の横断面形状は、基本的には円形になっており、凹所22は横断面略U形になっている。また、凹所22は、インジェクタ10の先端面が露出した第1傾斜底部22aと、第1傾斜底部22aの下流側に位置した第2傾斜底部22bとを有しており、第2傾斜底部22bの終端は吸気ポート7の下流側端部7bまで延びており、深さは徐々に浅くなっている。従って、凹所22は、クランク軸線方向から見て大まかには三角形状の断面形状になっている。
As shown in FIG. 2B, the cross-sectional shape of the
更に、吸気ポート7は、上流側端部7aから下流側端部7bに向けて断面積が徐々に減少する先窄まりになっており、その軸心(中心線)O1は直線になっている。従って、吸気ポート7は一直線の形態に延びている。なお、吸気ポート7の横断面形状は、略四角形や楕円形、小判形などに形成することも可能である。
Further, the
他方、インジェクタ10は、先端に向けて高くなるように吸気ポート7の出口側に倒れた傾斜姿勢に配置されており、インジェクタ10の軸心(中心線)O2と吸気ポート7の軸心O1とが成して吸気側面9の側に広がった(横広がりした)夾角θ1は、約60°になっている。従って、インジェクタ10の軸心(中心線)O2と吸気ポート7の中心線O1とが成して下向きに広がった夾角θ2は約120°になっていて、90°よりも大きい鈍角になっている。燃料は、吸気ポート7の下流側に向けて斜め上向きに噴射される。
On the other hand, the
吸気ポート7の軸心O1とシリンダボアの軸心O3とが成して上向きに広がる夾角θ3は、60°よりもやや大きい角度(約65°)になっている。従って、シリンダボアの軸心O3とインジェクタ10の軸心O2とシリンダボアの軸心O3とで成されて上に広がる夾角θ4は、約125°になっている。
An upwardly widening included angle θ3 formed by the axis O1 of the
吸気ポート7の下面(底面)のうち凹所22の第1傾斜底部22aよりも上流側の部位は、吸気ポート7における上流側端部7aの下端と下流側端部(終端)7bの下面とを結んだ基準底線26に対して、凹所22に向けて低くなるように傾斜した第3傾斜底部27になっている。なお、基準底線26は、凹所22が存在しないと仮定した場合の吸気ポート7の仮想底線(底面)と言い換えてもよい。第3傾斜底部27と基準底線26とが成す角度θ5は、8°程度に設定しているが、5~10°程度でよいと推測される。凹所22に関して、クランク軸線方向から見て、第1傾斜底部22aと第3傾斜底部27とは吸気ポート7に向けて凹形状で交差し、第1傾斜底部22aと第3傾斜底部27とは吸気ポート7に向けて凸形状に交差している。
The portion of the lower surface (bottom surface) of the
(3).まとめ
図2(A)及び図3に示すように、吸気バルブ13が開くと、吸気がシリンダボア1に流入すると共に、インジェクタ10から燃料が噴射される。そして、燃料は吸気ポート7の上面に向けて斜め上向きに噴出するが、吸気によって押されることにより、吸気と混合しつつシリンダボア1に向かう。
(3) Summary As shown in FIGS. 2A and 3, when the
そして、本実施形態では、インジェクタ10を吸気ポート7の下方に配置しているため、吸気ポート7は、吸気バルブ13を駆動するロッカーアーム等の動弁部材と干渉させることなく、できるだけ立てた姿勢に形成することができる。また、吸気ポート7は直線タイプであるため、抵抗無しで強い方向性を持ってシリンダボア1に流入する。更に、吸気ポート7は先窄まりになっているため、吸気は、吸気ポート7に流入するときの流速よりもシリンダボア1に入るときの流速が大きくなっている。
In this embodiment, since the
このように、吸気ポート7ができるだけ立っていて吸気がシリンダボア1の内部で下向きに流れる傾向を呈することと、吸気が抵抗無くシリンダボア1にスムースに流入することと、吸気が流速を速めてシリンダボア1に流入することが相まって、シリンダボア1に、強いタンブル流を形成することができる。これにより、吸気に対する燃料の混合性を高めて、完全燃焼を実現できる。
In this way, the
そして、燃料はインジェクタ10から直進性を持って噴出するが、吸気で押されるため、図2(A)及び図3に点線矢印28で示すように、吸気ポート7の下流側に向かうように方向変換しつつ、吸気と混合していく。この場合、燃料の噴射量は吸気量に比例するため、燃料は、吸気ポート7の上面に付着することなく、吸気に乗ってシリンダボア1に送られる。
The fuel is ejected from the
なお、燃料が吸気ポート7の上面に付着した場合と下面に付着した場合とを比較すると、上面に付着した燃料は重力によって離反しやすくなっているため、下面に付着した場合に比べて弊害は少ないと解される。
When comparing the case where the fuel adheres to the upper surface of the
さて、図2(C)は、傾斜底部27を形成せずに、吸気ポート7の下面(底面)のうち凹所22よりも上流側の部位29を基準底線26のままにした態様を示しているが、この態様では、コンピュータによって解析したところ、矢印30で示すように、吸気が凹所22の内部に回り込むことにより、矢印31で示すように、吸気が凹所22の第2傾斜底部22bに向けて流れる偏流現象が生じることがあった。
Now, FIG. 2(C) shows a mode in which the bottom surface (bottom surface) of the
特に、インジェクタ10を水平の側に大きく寝かせると、偏流現象が顕著に現れる。そして、この偏流現象が発生すると、インジェクタ10から噴出した燃料が吸気ポート7の下面(凹所22の下面)に押されやすくなるため、燃料が吸気ポート7の下面(凹所22の下面)に付着しやすくなることが懸念される。
In particular, when the
これに対して、実施形態のように凹所22の上流部に第3傾斜底部27を形成すると、吸気は、図2(A)に矢印32で示すように、凹所22への回り込み現象を生じることなくスムースに流れていく。従って、インジェクタ10から噴出した燃料が吸気ポート7の下面(凹所22の下面)に付着することを防止できる。
On the other hand, if the third
さて、第3傾斜底部27が存在しない図2(C)の場合は、第1傾斜底部22aの始端で吸気の速度が急激に低下するため、圧力低下によって吸気が凹所22に吸い込まれる現象が発生し、このため、上記した偏流が生じると推測される(この偏流は、吸気ポート7の下面と凹所22の前端面との交差角度が大きいほど、顕著に現れると推測される。)。
Now, in the case of FIG. 2(C) where the third
これに対して、凹所22の上流部に滑り台状の第3傾斜底部27を形成すると、吸気ポート7の断面積が徐々に増大するため、吸気ポート7の下面に沿って流れる吸気の流速が低下して、凹所22を通過するに際しての圧力低下の度合いが低くなり、その結果、吸気は凹所22に回り込むことなく下流側にスムースに流れていくと解される。
On the other hand, when the slide -like third
本願発明者たちは、図2(C)に一点鎖線で示すように、吸気ポート7の底面を凹所22に向けて高くなるジャンプ台状の傾斜面33を形成した構造について吸気の流れをシミュレートしてみたが、この場合は、吸気が凹所22に回り込む偏流現象が更に強く現れていた。従って、偏流の現象には、吸気の流速(圧力)が急激に変化することが大きく影響していると解される。
The inventors of the present application simulated the flow of intake air for a structure in which the bottom surface of the
図4(A)では、滑り台状の第3傾斜底部27を設けた実施例と、吸気ポート7の底面を基準底線26のままにした比較例1(ノーマル形状)と、図2(C)の一点鎖線のようにジャンプ台状の傾斜面33を形成した比較例2とについて、吸気ポート7への燃料付着量の解析結果を表示している。
FIG. 4A shows an embodiment in which a slide-shaped third
なお、図4(A)(B)に関して、クランク角度と吸気ポート7への燃料付着量との関係を補足しておくと、次のとおりである。すなわち、ピストンが上死点に位置した爆発工程をクランク角で0°とすると、約380°において吸気バルブ13の開きとインジェクタ10による燃料噴射とが開始され、約480°において燃料の噴射が停止し、約540°において吸気バルブ13が閉じるようになっており、噴射開始から停止まで燃料の付着量は増大し、その後は、蒸発は無視して最大付着量で一定化していると仮定している。吸気ポート7の内径は、平均で約20mmであった。
Regarding FIGS. 4A and 4B, the relationship between the crank angle and the amount of fuel adhering to the
そして、滑り台状の第3傾斜底部27を形成した実施例では燃料の付着量は最も少なくて、ジャップ台状の傾斜面33を形成した比較例2では、燃料の付着量が最も多くなっているが、上記したような偏流の有無によってこのような結果が出ていると解される。
The embodiment in which the slide-shaped third
図4(B)では、シリンダボア1の軸心O3とインジェクタ10の軸心O2とが成す角度θ4と燃料付着量との関係を示している。このグラフから、θ4が約110°のときに燃料の付着量は最も少なくて、θ4が小さくなるに従って(θ2が大きくなるに従って)、燃料付着量が増大していることが判る。これは、θ2が大きくなると、燃料が吸気によって吸気ポート7の下面に押される傾向が強くなるためと解される。
FIG. 4B shows the relationship between the angle θ4 formed between the axis O3 of the cylinder bore 1 and the axis O2 of the
図4の(A)と(B)とで燃料付着量が少し相違しているが、これは、解析条件の微妙な相違によるものである。本願発明者たちの解析結果では、θ1が68.5°のときに燃料付着量が最小になっており、θ1が68.5°よりも小さくなると、吸気によって燃料が下向きに押される傾向が高くなるため、燃料付着量は増大していく。 The amount of adhered fuel is slightly different between (A) and (B) in FIG. 4, but this is due to subtle differences in analysis conditions. According to the analysis results of the inventors of the present application, the fuel adhesion amount is minimum when θ1 is 68.5°, and when θ1 is smaller than 68.5°, the fuel tends to be pushed downward by the intake air. Therefore, the amount of adhering fuel increases.
なお、θ1とθ2とは、一方が増大すると他方は減少する逆相関関係にある。そして、θ1が90°よりも大きくなると、吸気に対する燃料の貫徹力が強くなって、燃料が吸気ポート7の上面に付着し易くなるため、θ1は90°よりも小さくすべきである。これを逆に見ると、燃料の付着を抑制するためには、θ2は90°よりも大きい鈍角に設定する必要がある。
It should be noted that θ1 and θ2 have an inverse correlation such that when one increases, the other decreases. When .theta.1 is larger than 90.degree., the penetration force of the fuel against the intake air becomes strong, and the fuel easily adheres to the upper surface of the
他方、θ2が大きくなり過ぎると、燃料が吸気ポート7の下面に付着しやすくなるのみならず、燃料が吸気ポート7の下部に集まることにより、燃料と吸気との混合性も悪化する。従って、θ2にも好適な上限値がある。θ1について見ると、約70°を中心値として、上下10°の範囲が好適な角度であるといえる(θ2についてみると、120°を中心値として、上下10°の範囲が好適な角度である。)。
On the other hand, if θ2 is too large, not only will the fuel easily adhere to the lower surface of the
また、吸気ポート7において燃料と吸気とをできるだけ混合させるという側面から見ると、燃料の噴出エリア23は、吸気ポート7の終端7bよりも上流側に位置し、かつ、吸気ポート7のできるだけ上流側に位置しているのが好ましい。図示の例では、燃料の噴出エリア23は、吸気ポート7の長手中間部よりも上流側に位置しているが、この程度であると、吸気ポート7内でも燃料を吸気にできるだけ均等に混合できる。
Also, from the aspect of mixing the fuel and the intake air as much as possible in the
(4).変形例・その他
図5では、変形例を表示している。このうち(A)に示す例では、第2傾斜底部22bの終端を吸気ポート7の中途部に位置させている。この実施形態では、凹所22の容積は従前の例に比べて小さくなっている。
(4).Modified example/others Fig. 5 shows a modified example. In the example shown in (A), the terminal end of the second
(B)に示す例では、吸気ポート7の下面のうち凹所22よりも上流側の部位に、下流側に向けて低くなるように傾斜した滑り台状の下向きの第4傾斜底部34と、第4傾斜底部34の終端から基準底線26に向けて立ち上がった第3傾斜底部27とを形成している。従って、吸気ポート7の下面のうち第1傾斜底部22aよりも上流側の部位に、下向きの第4傾斜底部34と上向きの第3傾斜底部27とを有するガイド凹所が形成された状態になっている。
In the example shown in (B), on the lower surface of the
(B)の例では、下向きの第4傾斜底部34の存在によって吸気の流速がいったん低下するため、吸気は、凹所22を飛び越えるようにして流れていくと推測される。従って、図2(C)に一点鎖線で示した形態とは異なって、吸気が凹所22に回り込む偏流現象を防止又は大きく抑制できると推測される。
In the example of (B), since the flow velocity of the intake air temporarily decreases due to the presence of the fourth downwardly
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えは、吸気ポート7は、例えばシリンダボア軸心に対して45°程度で交差するように大きく立てることも可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be embodied in various other ways. For example, the
本願発明は、PFI方式の内燃機関に具体化できる。従って、産業上利用できる。 The present invention can be embodied in a PFI internal combustion engine. Therefore, it can be used industrially.
1 シリンダボア
2 シリンダブロック
3 シリンダヘッド
6 燃焼室
7 吸気ポート
7a 吸気ポートの上流側端部(始端)
7b 吸気ポートの下流側端部(終端)
10 インジェクタ
13 吸気バルブ
18 インジェクタのボデー
22 凹所
22a 第1傾斜底部
22b 第2傾斜底部
23 燃料の噴出エリア
26 基準底線
27 第3傾斜底部
O1 吸気ポート軸心(中心線)
O2 インジェクタの軸心
O3 シリンダボアの軸心
REFERENCE SIGNS
7b Downstream end of intake port (terminus)
10
22a first inclined bottom
22b second inclined bottom
23
Axis of O2 injector Axis of O3 cylinder bore
Claims (1)
前記凹所は、前記インジェクタのノズルが配置された第1傾斜底部と、前記第1傾斜底部の下流側に位置した第2傾斜底部と、前記第1傾斜底部の上流端に位置した第3傾斜底部とを有しており、
クランク軸線方向から見て、前記第1傾斜底部と第3傾斜底部とは前記吸気ポートに向けて凸形に交差して、前記第1傾斜底部と第2傾斜底部とは前記吸気ポートに向けて凹形に交差している、
シリンダヘッド。 An intake port is formed in a straight line as a whole from its starting end to its terminal end, and below the intake port , an injector is arranged so that the fuel injection direction is directed toward the upper surface of the intake port. A cylinder head arranged in a rising inclined posture to form a recess in which the nozzle of the injector is exposed on the lower surface of the intake port,
The recess includes a first inclined bottom portion where the nozzle of the injector is arranged, a second inclined bottom portion located downstream of the first inclined bottom portion, and a third inclined bottom portion located upstream of the first inclined bottom portion. having a bottom and
When viewed in the axial direction of the crankshaft, the first inclined bottom portion and the third inclined bottom portion convexly intersect toward the intake port, and the first inclined bottom portion and the second inclined bottom portion extend toward the intake port. intersecting concavely,
cylinder head.
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