JPH03164518A - Suction device of multivalve engine - Google Patents

Suction device of multivalve engine

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Publication number
JPH03164518A
JPH03164518A JP1304461A JP30446189A JPH03164518A JP H03164518 A JPH03164518 A JP H03164518A JP 1304461 A JP1304461 A JP 1304461A JP 30446189 A JP30446189 A JP 30446189A JP H03164518 A JPH03164518 A JP H03164518A
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JP
Japan
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intake
valve
cylinder
engine
boat
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Application number
JP1304461A
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Japanese (ja)
Inventor
Noboru Hashimoto
昇 橋本
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the combustibility in an engine having a center port and two side ports disposed on both sides thereof by communicating side ports adjacent to each other between the respective cylinders with each other, and positioning an ignition plug on the extension of the central axis of the center port. CONSTITUTION:In the case of executing the above suction system in a straight- type four-cylinder engine, the first intake valve 7 is disposed in the central portion in the cylinder array direction of a combustion chamber 5, the second and third intake valves 8, 9 are disposed on both sides of the above valve, and the first and second exhaust valves 10, 11 are disposed. There are provided the first to third intake passages 12-14 opened and closed by the respective intake valves 7-9. A fuel injection valve 21 is installed in the central first intake passage 12. In this case, the second and third intake passages 13-14 adjacent to each other between the respective cylinders are communicated with each other to form a common port portion 16, and an ignition plug 6 ds positioned on the extension of the central axis of the first intake passages 12. By this arrangement, supplied fuel is prevented from adhering to the wall surface of the cylinder so as to improve the exhaust emission performance.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本願発明は、1つの気筒につき吸気弁を複数個つ1uえ
た多弁式エンジンの吸気装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an intake system for a multi-valve engine having a plurality of intake valves per cylinder.

(従来の技術) 近年のエンジン高出力化の傾向の中で、最近では種々の
タイプの1気筒当り複数の吸気弁を備えた吸気多弁式エ
ンジンが開発されてきている。そのような多弁式エンジ
ンの1つとして、燃焼室内t?7.’7−ルを発生させ
ることのできるヘリカル型吸気ボートを備え、同吸気ボ
ートの構造を下記のように数置したものがある。先ずヘ
リカル型吸気ボートはその名の通りに吸気ボートの形状
が渦巻状に形成されたものであり、該渦巻状の吸気ボー
トによってエンジン燃焼室内にスワールを発生させるこ
とにより燃焼性能を改善するものである。
(Prior Art) With the recent trend toward higher engine output, various types of multi-intake valve engines having a plurality of intake valves per cylinder have recently been developed. As one such multi-valve engine, the combustion chamber t? 7. There is a helical type intake boat that can generate a 7-hole, and the structure of the intake boat is arranged in several places as shown below. First of all, a helical intake boat, as its name suggests, has a spiral intake boat, and the spiral intake boat improves combustion performance by generating swirl within the engine combustion chamber. be.

しかし、一方、吸気ボートが単一のエンジンの場合、高
回転、高負荷運転時には、その特殊なボート形状により
吸気抵抗が増大して却って吸気充填効率が低下する傾向
が認められている。そこで、これを改善するために上記
ヘリカル型(第1の)吸気ボート、(第1の)吸気弁に
加えて更に第2の通常吸気ボート(ストレートボート)
及び第2の吸気弁を設ける一方、この第2の吸気ボート
には、さらに吸気制御弁(スワール制御弁)を設け、低
負荷運転時にはこの吸気制御弁を閉じて上記ヘリカル型
吸気ボートの特徴を生かし、スワールの生成によって燃
焼性を改善するとともに、他方高回転、高負荷運転時に
はこの吸気制御弁を開いてヘリカル型筒1の吸気ボート
及び第2の吸気ボートの両方から空気を燃焼室に導入す
ることによって吸気抵抗を低減し、吸気充填効率を同上
させることができるようにしたものがそれである。
However, in the case of an engine with a single intake boat, it has been recognized that during high-speed, high-load operation, the intake resistance increases due to the special boat shape, and the intake air filling efficiency tends to decrease. Therefore, in order to improve this, in addition to the above-mentioned helical type (first) intake boat and (first) intake valve, a second normal intake boat (straight boat) was added.
The second intake boat is further provided with an intake control valve (swirl control valve), and this intake control valve is closed during low-load operation to achieve the characteristics of the helical intake boat. In addition, during high rotation and high load operation, this intake control valve is opened to introduce air into the combustion chamber from both the intake boat of the helical cylinder 1 and the second intake boat. By doing so, intake resistance can be reduced and intake air filling efficiency can be increased.

ところで、一般に内燃機関において燃焼性を良好にし燃
費性能を向上させるためには混合気可燃空燃比の最大値
、すなわち燃焼のリーン限界を拡大することが必要であ
り、そのためには燃焼室上部の点火プラグ周りの燃料を
濃くしてピストン側を薄くする(以下これを混合気の成
層化という)と良いことが知られている。
By the way, in general, in order to improve combustibility and improve fuel efficiency in internal combustion engines, it is necessary to expand the maximum value of the combustible air-fuel ratio of the mixture, that is, the lean limit of combustion. It is known that it is good to make the fuel around the plug richer and thinner near the piston (hereinafter referred to as stratification of the air-fuel mixture).

そこで、例えばエンジン燃焼室内へ供給する吸気にスワ
ールを発生させる常時開放の上記第1の吸気ボートと、
エンジンの高負荷・高回転運転域においてのみ開放する
吸気制御弁を有し且つ燃焼室内にストレートに吸気を供
給する」二記第2の吸気ボートに加え、更に、それら2
つの吸気ボートの間に燃料噴射弁を設けたストレートな
小径の第3の吸気ボート、並びに第3の吸気弁を設け、
これら第1、第2及び第3の各吸気ボートを第1、第2
及び第3の吸気弁を介して燃焼室にそれぞれ接続し、例
えば低負荷時においては前記第3の吸気弁の開弁時期を
前記第1の吸気弁の開弁時期よりも所定クランク角遅ら
せることにより、上記混合気の成層化を達成して上記燃
焼性の改善と希薄燃焼による燃費の向上との両方を実現
するようにすることが考えられる。
Therefore, for example, the first intake boat which is always open and which generates a swirl in the intake air supplied into the engine combustion chamber;
It has an intake control valve that opens only in the high-load/high-speed operating range of the engine, and supplies intake air straight into the combustion chamber.''In addition to the second intake boat,
a straight small-diameter third intake boat with a fuel injection valve provided between the two intake boats, and a third intake valve;
These first, second and third intake boats are connected to the first, second and third intake boats.
and a combustion chamber through a third intake valve, and for example, when the load is low, the opening timing of the third intake valve is delayed by a predetermined crank angle than the opening timing of the first intake valve. It is conceivable that stratification of the air-fuel mixture can be achieved to achieve both the improvement in combustibility and the improvement in fuel efficiency due to lean combustion.

ところで、このような構成の複吸気弁エンジンにおいて
は燃料の供給が上記第3の吸気ボート、第3の吸気弁の
みから行なわれることになるか、同第3の吸気弁は一般
に弁径が小さく形成され、またその量弁期間も短く設定
されていること、さらに当該第3の吸気弁が設けられる
上記第3の吸気ボートは上記の如く小径であるために断
面積が小さい。従って噴射燃料か吸気ボート内壁面に付
着し易いことなどから、エンジンの高負荷・高回転領域
のように多量の燃料を必要とする場合には所要量の燃料
が円滑に燃焼室内に吸入されないという問題がある。
By the way, in a dual intake valve engine with such a configuration, fuel is supplied only from the third intake boat and the third intake valve, or the third intake valve generally has a small valve diameter. In addition, the third intake boat on which the third intake valve is provided has a small diameter and a small cross-sectional area as described above. Therefore, the injected fuel tends to adhere to the inner wall of the intake boat, so when a large amount of fuel is required, such as when the engine is in a high-load/high-speed range, the required amount of fuel cannot be drawn into the combustion chamber smoothly. There's a problem.

また上記第3の吸気弁の設定開弁期間は通常吸気行程の
中央付近から吸気行程の下死点付近までであるため全負
荷運転時において、均質な混合気を得るのか困難である
という問題もある。
In addition, since the opening period of the third intake valve is normally from around the center of the intake stroke to around the bottom dead center of the intake stroke, there is also the problem that it is difficult to obtain a homogeneous air-fuel mixture during full load operation. be.

そこで、このような問題を解決し、エンジンの低負荷・
低回転域においては良好な成層化を達成して燃焼のリー
ン限界を拡大できるようにする一方、他方エンジンの高
負荷・高回転域においては均質な所要量の混合気を円滑
に供給できるようにして運転性能が良好で、かつ高出力
が得られるようにしたものとして、従来例えば実開昭6
3−14828号公報に示される発明がある。
Therefore, we have solved this problem and reduced the engine load.
It achieves good stratification in the low engine speed range and expands the lean limit of combustion, while at the same time allows the engine to smoothly supply the required amount of homogeneous air-fuel mixture in the high load/high engine speed range. Conventionally, for example, in the 1980s, there were
There is an invention disclosed in Publication No. 3-14828.

すなわち、該発明のエンジンの吸気装置では、上記の問
題点を解決するために、その構成として、燃焼室内へ供
給する吸気にスワールを発生させる常時開放の第1の吸
気ボートと、エンジンの高負荷・高回転運転域において
のみ開放する吸気制御弁を有しかつ燃焼室内にストレー
トの吸気を供給する第2の吸気ボートと、燃料噴射弁を
設けた第3の吸気ボートとを具備し、これら第1・第2
及び第3の各吸気ボートを相互に独立したものに形成す
るとともに、該第1、第2及び第3の吸気ボートを各々
第1、第2及び第3の吸気弁を介してエンジン燃焼室に
それぞれ接続し、さらに前記第3の吸気弁の開弁時期を
前記第1の吸気弁の開弁時期より遅らせるようにした複
吸気弁エンジンにおいて、前記第3の吸気ボートに加え
前記第1の吸気ボート途中と前記第2の吸気ボートの前
記吸気制御弁下流側との3ケ所に燃料噴射弁をそれぞれ
設け、エンジンの低負荷・低回転域(こおいては、前記
第3の吸気ボートに設けた燃料噴射弁のみから燃料を供
給する一方、エンジンの高負荷高回転域においては、前
記第1、第2及び第3の各吸気ボートに設けた各燃料噴
射弁の全てから燃料を供給するように構成されている。
That is, in order to solve the above-mentioned problems, the engine intake system of the invention includes a first intake boat that is always open to generate a swirl in the intake air supplied into the combustion chamber, and a high-load engine. - Equipped with a second intake boat that has an intake control valve that opens only in a high-speed operating range and supplies straight intake air into the combustion chamber, and a third intake boat that is provided with a fuel injection valve. 1/2nd
and a third intake boat are formed to be independent from each other, and the first, second and third intake boats are connected to the engine combustion chamber via the first, second and third intake valves, respectively. In a multi-intake valve engine, in which the opening timing of the third intake valve is delayed from the opening timing of the first intake valve, in addition to the third intake boat, the opening timing of the third intake valve is delayed from that of the first intake valve. Fuel injection valves are provided at three locations in the middle of the boat and on the downstream side of the intake control valve of the second intake boat. While the fuel is supplied only from the fuel injection valves provided in the first, second, and third intake boats, when the engine is in a high-load, high-speed range, fuel is supplied from all of the fuel injection valves provided in the first, second, and third intake boats. It is composed of

つまり、該発明の構成ではエンジンの低負荷低回転域に
おいては第3の吸気ボート内の燃料噴射弁のみを作動し
て燃料を吸気行程の後半において供給し、それによって
前述した従来の複吸気弁エンジンと同様に成層化を達成
する。一方、エンジンの高負荷・高回転域においては、
前記第1、第2、第3の各吸気ボート中の各燃料噴射弁
の全てを作動させて多量の燃料を壁面付着を[βくこと
なく効率的に供給し、均質化され゛た所要量の混合気を
燃焼室内に円滑に流入させて運転性能を向上させ、また
高出力が得られるようにしている。
In other words, in the configuration of the invention, in the low-load, low-speed range of the engine, only the fuel injection valve in the third intake boat is actuated to supply fuel in the latter half of the intake stroke, thereby eliminating the need for the conventional double intake valve described above. Achieve stratification similarly to the engine. On the other hand, in the high load/high rotation range of the engine,
All of the fuel injection valves in the first, second, and third intake boats are operated to efficiently supply a large amount of fuel without causing wall adhesion, thereby achieving a homogenized required amount. This allows the air-fuel mixture to flow smoothly into the combustion chamber, improving driving performance and producing high output.

(発明が解決しようとする課題) ところが、上記従来技術の構成によると、先にt)述べ
たように第1〜第3の3つの吸気弁に対応する第1〜第
3の3つの吸気ボートの各々が相互に完全に独立した3
本の吸気通路(3本の吸気枝管)となっており、それら
がシリンダ配列方向同一水平面上に並列配置された構造
になっているとともにセンターポートである第3の吸気
ボートを挟んで対向する第1.2の吸気ボート(サイド
ホト)の吸気導入方向がシリンダボアの内周面方向に対
向(衝突)するようになっている。そのため、例えば第
1、第2の吸気ボート(サイドポート)から供給される
燃料がシリンダの周辺壁に液滴状態で付着し、該液滴燃
料がHC発生源であるピストンのトノブランド(ピスト
ンの第1リング溝とシリンダへノド面との間にある段部
)付近に侵入し易くなる問題を含んでいる。
(Problem to be Solved by the Invention) However, according to the configuration of the prior art described above, as mentioned above, the first to third intake boats corresponding to the first to third three intake valves are 3, each of which is completely independent of each other.
It has a main intake passage (three intake branch pipes), which are arranged in parallel on the same horizontal plane in the cylinder arrangement direction, and face each other across the third intake boat, which is the center port. The intake air introduction directions of the first and second intake boats (side boats) are arranged to face (collide with) the direction of the inner peripheral surface of the cylinder bore. Therefore, for example, the fuel supplied from the first and second intake boats (side ports) adheres to the peripheral wall of the cylinder in the form of droplets, and the droplet fuel is attached to the tonneau brand of the piston, which is the source of HC generation. This includes the problem that it is easy to get into the vicinity of the step between the first ring groove and the throat surface of the cylinder.

(課題を解決するための手段) 本願発明は、上記の問題を解決することを目的としてな
されたもので、各気筒の7リング配列方向中央部に設け
られるセンターポートと、該センターポートを挟んで上
記シリンダ配列方向両側に設けられる2つのサイドポー
トと、上記センターポートに設けられた燃料噴射弁とを
備えてなる多弁式エンジンにおいて、上記各気筒間の相
互に隣合うサイドポートを相互に連通するコモンボート
に形成するとともに上記センターポートの中心軸延長線
」二に点火プラグが位置するように構成した事を特徴と
するものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been made for the purpose of solving the above problems, and includes a center port provided at the center of each cylinder in the direction of the seven-ring arrangement, and a center port provided on both sides of the center port. In a multi-valve engine comprising two side ports provided on both sides in the cylinder arrangement direction and a fuel injection valve provided at the center port, the mutually adjacent side ports between the cylinders are communicated with each other. The present invention is characterized in that it is formed into a common boat and that the spark plug is located on the central axis extension line of the center port.

(作 用) 上記本願発明の多弁式エンジンの吸気装置の構成では、
各気筒のシリンダ配列方向中央部に設けられるセンター
ポートと、該センターポートを挟んで上記シリンダ配列
方向両側に設けられる2つのサイドポートと、上記セン
ターポートに設けられた燃料噴射弁とを備えてなる多弁
式エンジンにおいて、上記各気筒間の相互に隣4合うサ
イドホトを相互に連通するコモンボートに形成するとと
もに上記センターポートの中心軸延長線上に点火プラグ
が位置するように構成されている。
(Function) In the configuration of the intake device of the multi-valve engine of the above claimed invention,
A center port provided in the center of each cylinder in the cylinder arrangement direction, two side ports provided on both sides of the cylinder arrangement direction with the center port in between, and a fuel injection valve provided in the center port. In the multi-valve engine, four adjacent side ports between the cylinders are formed into a common boat that communicates with each other, and the spark plug is located on an extension of the center axis of the center port.

このようにセンターポートと該センターポートを挟む2
つのサイドポートとの3つの吸気ボート、■亡びにそれ
等に対応する3つの吸気弁を備えた吸気3弁構造にする
と、吸気弁の開口面積が増大して吸気抵抗が減少するこ
とは素より、燃焼室の形状が良好となって圧縮比を十分
に高くすることができ、またそれに合わせて排気バルブ
の開口面積も広くすれば排気抵抗も減少するので、吸気
充填効率、掃気性能共に高まって高回転化が可能となり
、かつ出力も向上するようになる。
In this way, the center port and the two that sandwich the center port are
If you adopt a three-valve structure with three intake boats with two side ports, and three corresponding intake valves, it is natural that the opening area of the intake valves will increase and the intake resistance will decrease. By improving the shape of the combustion chamber, the compression ratio can be made sufficiently high, and by widening the opening area of the exhaust valve accordingly, the exhaust resistance is reduced, which improves both intake air filling efficiency and scavenging performance. It becomes possible to increase the rotation speed and also improve the output.

しかも、このように3つ以上の吸気弁が設けられたエン
ジンにおいては、吸気弁ないし吸気ホトの形状や配設位
置並びに開閉タイミング等の各種仕様を個別的にある程
度自由に設定することができるようになるので、そのよ
うに各吸気弁ないし吸気ボートの仕様を工夫することに
よって、上記エンジン出力特性や燃費性能の向上を更に
図ることができるといった利点が生じる。
Furthermore, in engines equipped with three or more intake valves, various specifications such as the shape and location of the intake valves or intake ports, opening and closing timing, etc. can be set individually to a certain degree. Therefore, by devising the specifications of each intake valve or intake boat in this way, it is possible to further improve the engine output characteristics and fuel efficiency.

例えば、既に述べた上記の実開昭63−14828号公
報に開示された3吸気弁式エンジンのように、所定の低
負荷・低回転域では所定の1つの吸気ボートを閉止し、
ヘリカル形状に形成された池の吸気ボートからエンジン
燃焼室内に吸気を流入させて同エンジン燃焼室内にスワ
ールを形成し、それによって同低回転域での燃焼性の向
上を図る一方、他方高負荷・高回転域では上記1つの吸
気ボートの閉止を解除して全3つの吸気ボートから燃焼
室内に吸気を効率良く供給してエンジン出力の向上を図
るようにすることなども比較的容易に実現することかで
きる。
For example, as in the three-intake valve type engine disclosed in the above-mentioned Japanese Utility Model Publication No. 63-14828, one predetermined intake boat is closed in a predetermined low load/low rotation range,
Intake air flows into the engine combustion chamber from the helical-shaped intake boat of the pond to form a swirl in the engine combustion chamber, thereby improving combustibility in the low rotation range. In the high rotation range, it is relatively easy to unblock the one intake boat mentioned above and efficiently supply intake air from all three intake boats into the combustion chamber to improve engine output. I can do it.

しかも、本発明吸気通路の場合、さらに隣合う気筒間の
2つのサイドポート同士を相互に連通させることによっ
てコモンボートに形成しているとともに上記センターポ
ートの中心軸延長線上に点火プラグが位置するようにし
て、センターポートの燃焼室内への入射方向をシリンダ
ボア中心部の点火プラグ方向に設定しているから、燃料
噴射弁より供給される噴射燃料が壁面に付着することな
く効率よく点火プラグ近傍に集められるようになる。
Furthermore, in the case of the intake passage of the present invention, the two side ports between adjacent cylinders are made to communicate with each other to form a common boat, and the spark plug is positioned on the extension line of the central axis of the center port. Since the direction of incidence into the combustion chamber of the center port is set toward the spark plug at the center of the cylinder bore, the injected fuel supplied from the fuel injection valve is efficiently collected near the spark plug without adhering to the wall surface. You will be able to do it.

その結果、従来のように噴射燃料が液滴状態で7リング
壁面に付着して圧縮時にピストントップランド付近に同
液滴燃料が侵入するようなことが少なくなってHCの発
生量が低減されるとともにコモンボート化されたサイド
ポートが7リンダボアの中心方向に開口してシリンダボ
ア周囲から中心方向に向う渦流が形成されるようになる
ので燃titと空気のミキシングが良好となり、又燃焼
室内中央部では混合気が効率的に成層化され、−段と燃
焼性並びに排気エミノンジン性能が改善される。
As a result, it is less likely that the injected fuel will adhere to the wall surface of the 7th ring in the form of droplets and enter the vicinity of the piston top land during compression, which is the case in the past, and the amount of HC generated will be reduced. At the same time, the common boat side port opens toward the center of the 7 cylinder bore, forming a vortex flow from around the cylinder bore toward the center, resulting in good mixing of fuel and air. The air-fuel mixture is efficiently stratified, and the combustibility and exhaust emission performance are improved.

また、各気筒の隣接するサイドポートがコモン化された
ことにより吸気マニホールドの水平面方向の配設スペー
スが小さくなり、大きく吸気系のスペースファクターが
改善される。
Furthermore, since the adjacent side ports of each cylinder are made common, the installation space of the intake manifold in the horizontal plane direction is reduced, and the space factor of the intake system is greatly improved.

(発明の効果) 従って、上記本願発明の多弁式エンジンの吸気装置によ
ると、高回転・高負荷時に於ける供給燃料のシリンダ壁
面への付着を防止してHC発生量の低減を図ることがで
き、排気エミッション性能を向上させることができる。
(Effects of the Invention) Therefore, according to the multi-valve engine intake system of the present invention, it is possible to prevent the supplied fuel from adhering to the cylinder wall surface at high speeds and high loads, thereby reducing the amount of HC generated. , can improve exhaust emission performance.

また、コモンボートによるシリンダボア中心方向への渦
流によってエンジン運転時に於ける混合気のミキシング
性が良好となり、かつセンタボートから点火プラグ付近
への燃料の供給によって混合気の成層化ら可能となるの
で同低負荷運転時の燃焼性能、燃費性能の向上を図るこ
とができる。
In addition, the vortex flow toward the center of the cylinder bore by the common boat improves the mixing performance of the air-fuel mixture during engine operation, and the supply of fuel from the center boat to the vicinity of the spark plugs makes it possible to stratify the air-fuel mixture. It is possible to improve combustion performance and fuel efficiency during low-load operation.

しかも各気筒間における吸気ボートのコモン化の結果、
多弁構造により大口径の吸気ボート構造を採用したにも
拘わらず、吸気系全体の形態をコンパクトにすることが
でき、ひいてはエンジンの小型化にも寄与し得るように
なる。
Moreover, as a result of the common intake boat between each cylinder,
Even though a large-diameter intake boat structure is adopted due to the multi-valve structure, the overall shape of the intake system can be made compact, which in turn can contribute to downsizing of the engine.

(実施例) 第1図および第2図は、複数の気筒を備え、該複数の気
筒の各気筒についてm数の吸気弁が設けられた本願発明
の第1実施例に係る多弁式エンジンの吸気装置の構成を
示している。
(Embodiment) FIGS. 1 and 2 show the intake air of a multi-valve engine according to a first embodiment of the present invention, which is provided with a plurality of cylinders and each cylinder of the plurality of cylinders is provided with m number of intake valves. The configuration of the device is shown.

先ず、第1図および第2図を参照してその構成を説明す
ると、符号1は直列配置された第1〜第4の4つの気筒
を備えたエンジンのエンジン本体、2は各気筒のシリン
ダブロック、3は同各気筒のシリンダブロック2内で各
々往復動するピストン、4は上記各気筒の7リングブロ
ツク2上に固定された各シリンダヘソド、5は上記各気
筒のピストン3と上記同シリンダへラド4との間に各々
形成されたエンジン燃焼室、6は同エンジン燃焼室5の
頂部のほぼ中央に配置された各気筒の点火プラグを夫々
示している。そして、上記各気筒の7リングへ、ド4の
内壁面には第1の吸気弁7、第2の吸気弁8、第3の吸
気弁9からなる3個の吸気弁と、第1の排気弁10およ
び第2の排気弁11からなる2個の排気弁とが各々配置
されている。
First, the configuration will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. Reference numeral 1 indicates an engine main body of an engine equipped with four cylinders, first to fourth arranged in series, and 2 indicates a cylinder block for each cylinder. , 3 is a piston that reciprocates within the cylinder block 2 of each cylinder, 4 is a cylinder head fixed on the 7-ring block 2 of each cylinder, and 5 is a piston 3 of each cylinder and a rod to the same cylinder. Reference numeral 4 indicates an engine combustion chamber formed between the engine combustion chamber 5 and the engine combustion chamber 5, and 6 indicates a spark plug of each cylinder, which is disposed approximately at the center of the top of the engine combustion chamber 5. Then, to the 7 rings of each cylinder, three intake valves consisting of a first intake valve 7, a second intake valve 8, and a third intake valve 9 are installed on the inner wall surface of the door 4, and a first exhaust valve. Two exhaust valves, each consisting of a valve 10 and a second exhaust valve 11, are arranged.

第1の吸気弁7および第2、第3の吸気弁8.9は、は
ぼ同じ弁径を有して形成されている。上記第1の吸気弁
7は上記エンジン燃焼室5のシリンタ配列方向(第2図
上下方向)中央部に配置され、また同第1の吸気′jf
−7の延長線上に位置して点火プラグ6か配置されてい
る。上記各気筒のシリフタヘッド4内には、第1の吸気
通路12、第2の吸気通路13、第3の吸気通路14か
らなる3個の吸気通路と、上記第1、第2のの排気弁1
0゜11を介してエンジン燃焼室5内に連結された排気
通路15Δ、15Bとが各々形成されている。
The first intake valve 7 and the second and third intake valves 8.9 are formed to have approximately the same valve diameter. The first intake valve 7 is disposed at the center of the engine combustion chamber 5 in the cylinder arrangement direction (vertical direction in FIG. 2), and
The spark plug 6 is located on the extension line of -7. Inside the shifter head 4 of each cylinder, there are three intake passages consisting of a first intake passage 12, a second intake passage 13, and a third intake passage 14, and the first and second exhaust valves 1.
Exhaust passages 15Δ and 15B connected to the engine combustion chamber 5 through 0°11 are formed, respectively.

第1の吸気通路12、第2の吸気通路13および第3の
吸気通路14は、その吸気ボート人口部では図示のよう
に互いに分離されて上記ンリンタヘッド4内を互いにほ
ぼ略平行に延びている。そして、第1の吸気通路12、
第2の吸気通路13並びに第3の吸気通路14は、後に
詳述するように各気筒間のt自互に隣り合う吸気通路同
士は途中で相互に共通化されている一方、図示しないが
吸気上流側では全体としても同一の吸気枝管に連結され
て同吸気技管の内部において全通路が互いに合流するよ
うになっている。そして、上記第3の吸気通路14は第
3の吸気弁9を介してエンジン燃焼室5内に連結されて
いる。また第2の吸気通路13は、第2の吸気弁8を介
してエンジン燃焼室S内に連結されている。さらに第1
の吸気通路12は、上記第1の吸気弁7を介してエンジ
ン燃焼室5内に連結されている。そして、この第1の吸
気通路12は上述の如く真っ直ぐに延びるストレートホ
トとして形成されていて、該第1の吸気通路12の土壁
部には燃料噴射弁(フューエルインジェクタ)2+が配
置され、この燃料噴射弁21から燃料が上記第1の吸気
弁7の傘部の背面に向けて噴射されるようになっている
The first intake passage 12, the second intake passage 13, and the third intake passage 14 are separated from each other in the intake boat section, as shown in the figure, and extend substantially parallel to each other within the printer head 4. and a first intake passage 12;
As will be described in detail later, the second intake passage 13 and the third intake passage 14 are such that the adjacent intake passages between each cylinder are shared in the middle, while the intake passages (not shown) On the upstream side, they are all connected to the same intake branch pipe so that all the passages merge with each other inside the same intake branch pipe. The third intake passage 14 is connected to the engine combustion chamber 5 via a third intake valve 9. Further, the second intake passage 13 is connected to the engine combustion chamber S via the second intake valve 8. Furthermore, the first
The intake passage 12 is connected to the engine combustion chamber 5 via the first intake valve 7. As described above, this first intake passage 12 is formed as a straight hole extending straight, and a fuel injection valve (fuel injector) 2+ is disposed on the earthen wall of the first intake passage 12. Fuel is injected from the fuel injection valve 21 toward the back surface of the umbrella portion of the first intake valve 7.

ところで、上記第2、第3の吸気通路13.14は、例
えば第3図に示すように第1〜第4の各気筒Nol〜N
o4の相互に隣合う気筒のもの(N。
By the way, the second and third intake passages 13.14 are connected to each of the first to fourth cylinders No.1 to No.1, for example, as shown in FIG.
o4 of mutually adjacent cylinders (N.

1気筒の第3の吸気通路14とNO2気筒の第2の吸気
通路13、No2気筒の第3の吸気通路14とNo3気
筒の第2の吸気通路13、No3気筒の第3の吸気通路
14とNo4気筒の第2の吸気通路13)同士は、吸気
ボート部上流側で相互に連通したコモンボート部(サイ
アミーズ型)16に形成されている。
The third intake passage 14 of the first cylinder, the second intake passage 13 of the NO2 cylinder, the third intake passage 14 of the No. 2 cylinder, the second intake passage 13 of the No. 3 cylinder, and the third intake passage 14 of the No. 3 cylinder. The second intake passages 13) of the No. 4 cylinder are formed in a common boat section (Siamese type) 16 that communicates with each other on the upstream side of the intake boat section.

そして、該コモンボート部16には、スワール形成用の
吸気制御弁19が配置され、外部コントロール手段によ
ってエンジンの運転状態に対応して開閉制御されるよう
になっている。また、上記センターポートである第1の
吸気通路12のエンジン燃焼室5への入射方向は、シリ
ンダポア中心の点火プラグ6の方向に設定して形成され
ている。
An intake control valve 19 for forming a swirl is disposed in the common boat section 16, and is controlled to open and close by external control means in accordance with the operating state of the engine. Further, the direction of incidence of the first intake passage 12, which is the center port, into the engine combustion chamber 5 is set in the direction of the spark plug 6 at the center of the cylinder pore.

上記のような構造の本実施例のエンジンでは、例えば部
分負荷運転時には吸気行程の前半に空気のみが燃焼室5
内に供給される一方、吸気行程の後半に燃料噴射弁21
が作動して噴射燃料が燃焼室内に供給されるようになっ
ており、それによって燃焼室頂部の点火プラグ6付近に
ia’tfJi合気層が形成される一方、燃焼室下方に
は希薄混合気層が形成されることになって、燃焼室内混
合気が成層化せしめられる。その結果、点火プラグ6周
りに濃混合気が集まるために着火性が向上する。また該
領域では吸気制御弁19が閉じられヘリカル構造を有し
て燃焼室5の接線方向に開口した各気筒の吸気通路(N
o1気筒及びNO3気筒の第2の吸気通路13. l 
3とNo2気筒及びNo4気筒の第3の吸気通路14.
14)から各々流入する空気流によって当該各気筒の燃
焼室5内には旋回流(スワール)が発生せしめられるの
で上記青火火炎を同燃焼室5内に急速に伝播せしめるこ
とかできるようになって燃焼状態が一段と良好となる。
In the engine of this embodiment having the above structure, for example, during partial load operation, only air flows into the combustion chamber 5 during the first half of the intake stroke.
While the fuel is supplied to the fuel injector 21 in the latter half of the intake stroke,
operates to supply injected fuel into the combustion chamber, thereby forming an ia'tfJi air-fuel mixture near the spark plug 6 at the top of the combustion chamber, while a lean air-fuel mixture is formed below the combustion chamber. A layer is formed, and the air-fuel mixture in the combustion chamber is stratified. As a result, the rich air-fuel mixture gathers around the spark plug 6, improving ignition performance. Further, in this region, the intake control valve 19 is closed and the intake passage (N
Second intake passage 13 for o1 cylinder and NO3 cylinder. l
3 and the third intake passage 14 for the No. 2 cylinder and the No. 4 cylinder.
Since a swirl is generated in the combustion chamber 5 of each cylinder by the air flow flowing in from 14), the blue flame can be rapidly propagated into the combustion chamber 5. The combustion condition becomes even better.

しかも、上記実施例の構成では、第1〜第4の上記各気
筒No1=No4の相互に隣合う気筒間の吸気ボート部
(サイドポート)がt自互に連通するコモンボート部1
6に形成されており、それらの各吸気ボート(No1気
筒の第3の吸気ボート14、No2気筒の第2の吸気ポ
ート13、No3気筒の第3の吸気ボート14、No4
気筒の第2の吸気f−ト13)は各々上記エンジン燃焼
室5のシリンダボア中心方向に開口されている。従って
、上記各気筒の第2の吸気ノm路13と第3の吸気通路
I4の吸気の衝突を生じることがなく第1の吸気通路(
ボート)12より供給された燃料の液滴状態でのンリン
ク壁面付着を防止することができようになるるとともに
広い運転領域に亘って混合気のミキンング性能の向上を
図ることかできるようになる。
Moreover, in the configuration of the above embodiment, the intake boat portions (side ports) between the first to fourth cylinders No. 1=No.
6, and each of these intake boats (third intake port 14 for No. 1 cylinder, second intake port 13 for No. 2 cylinder, third intake port 14 for No. 3 cylinder, No. 4
The second intake ports 13) of the cylinders are each opened toward the center of the cylinder bore of the engine combustion chamber 5. Therefore, there is no collision between the intake air in the second intake passage 13 and the third intake passage I4 of each cylinder, and the first intake passage (
It is possible to prevent the fuel supplied from the boat 12 from adhering to the unlink wall in the form of droplets, and it is also possible to improve the mixing performance of the air-fuel mixture over a wide operating range.

又、コモン化して吸気通路部を共用化したたけ吸気系の
水平面方向の配列スペースが小さくなって燃料供給ボー
トである第1の吸気通路12の径を拡大できと同時にエ
ンジン自体のコンパクト化をも図ることが可能となる。
In addition, by making the intake passage common, the horizontal arrangement space of the intake system becomes smaller, and the diameter of the first intake passage 12, which is a fuel supply boat, can be increased, and at the same time, the engine itself can be made more compact. It becomes possible to achieve this goal.

また、このように形成されたコモンボート部16,16
.16を利用して吸気制御弁19を設置するようにする
と、第2図に示すように4つの気筒について2つの吸気
制御弁で足りるようになる。
Further, the common boat portions 16, 16 formed in this way
.. 16 to install the intake control valves 19, two intake control valves are sufficient for four cylinders, as shown in FIG.

なお、上記第1の実施例の構成では、センタホードであ
る第1の吸気通路12をサイドポートである第2、第3
の吸気通路13. l 4の間に並設する構成を採用し
、点火プラグ6をシリンダボアの頂部中心に位置して設
けるようにしたが、これは例えば第3図および第4図に
示すように上記第2図とは反対側の上方部からシリンダ
ボア中央部に向けて燃料噴射弁21を備えた第1の吸気
通路12を開口させて第1の吸気弁7を設ける一方、点
火プラグ6を2つのサイドポートである第2、第3の吸
気通路13.14間の反排気弁側シリンダボア側壁部寄
りに設置する構成に変更することもできる。
In the configuration of the first embodiment, the first intake passage 12, which is the center port, is connected to the second and third intake passages, which are the side ports.
Intake passage 13. 1 and 4, and the spark plug 6 is located at the center of the top of the cylinder bore, as shown in FIGS. 3 and 4, for example. The first intake passage 12 equipped with the fuel injection valve 21 is opened from the upper part of the opposite side toward the center of the cylinder bore to provide the first intake valve 7, and the spark plug 6 is connected to the two side ports. It is also possible to change the configuration to a configuration in which it is installed closer to the side wall of the cylinder bore on the side opposite to the exhaust valve between the second and third intake passages 13 and 14.

このような構成によると、燃料供給ポートである第1の
吸気通路12の吸気側流入方向と点火プラグ6との関係
を変えることなく、さらに各吸気通路間の並設幅を狭く
することができるようになり、−層のエンジン吸気系の
コンパクト化が図れるようになるとともに第1の吸気通
路12の通路径の拡大化が可能となり、燃料の壁面付着
をより一層低減することができる。
According to such a configuration, the width of the parallel arrangement between each intake passage can be further narrowed without changing the relationship between the intake side inflow direction of the first intake passage 12, which is a fuel supply port, and the spark plug 6. As a result, the engine intake system of the -layer can be made more compact, and the diameter of the first intake passage 12 can be increased, thereby further reducing fuel adhesion to the wall surface.

なお、以上の実施例では、各気筒間のt自互に隣合う吸
気通路をコモン化し、該コモン化した吸気通路にスワー
ル形成用の吸気制御弁を設けるようにしたが、上記実施
例の構成の場合、コモン化した吸気通路のポート部がシ
リンダボアの中心方向に向いていることから上述のよう
に比較的混合気のミキシング性能は高くなる。そのため
、仮にスワールを形成しなくても低負荷運転時の燃焼性
は良好なものとなる。従って、上記吸気制御弁は必ずし
も設ける必要はない。
In the above embodiment, the adjacent intake passages between each cylinder are made common, and an intake control valve for forming a swirl is provided in the common intake passage, but the structure of the above embodiment In this case, since the port portion of the common intake passage faces toward the center of the cylinder bore, the mixing performance of the air-fuel mixture is relatively high as described above. Therefore, even if no swirl is formed, the combustibility during low load operation will be good. Therefore, it is not necessary to provide the above-mentioned intake control valve.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本願発明の第1実施例に係る多弁式エンジン
の吸気装置の構成を示す断面図、第2図は、同装置の概
略水平断面図、第3図は、本願発明の第2実施例に係る
多弁式エンジンの吸気装置の構成を示す縦断面図、第4
図は、第2図と同様の水平断面図である。 1・・・エンジン本体 2・・・7リンダブロノク 3・・・ピストン 4・・・シリンダヘッド 5・・・エンジン燃焼室 6・・・点火プラグ 7 ・ ・ 8 ・ ・ 9 ・ ・ 10  ・ l 1 ・ 12 ・ 13 ・ l 4 ・ 16 ・ 21 ・ ・第1の吸気弁 ・第2の吸気弁 ・第3の吸気弁 ・第1の排気弁 ・第2の排気弁 ・第1の吸気通路(第1の吸気ボート)・第2の吸気通
路(第2の吸気ボート)・第3の吸気通路(第3の吸気
ボート)・コモンボート部 ・燃料噴射弁 第1図 ψエンジン本体 ・7リンダブロツク 嘲ピストン ・/リンダヘッド ・エンジン燃焼室 ・点火プラグ ・第1の吸気弁 ・第2の吸気弁 ・第3の吸気弁 ・第1の排気弁 ・第2の排気弁 14・・第3の吸気通路(第3の吸気ボート)16・・
コモンポート部 21・・燃料噴1(弁
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of an intake system for a multi-valve engine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic horizontal sectional view of the same device, and FIG. 3 is a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of the intake device of the multi-valve engine according to the embodiment.
The figure is a horizontal sectional view similar to FIG. 2. 1...Engine body 2...7 cylinder block 3...piston 4...cylinder head 5...engine combustion chamber 6...spark plug 7 ・ ・ 8 ・ ・ 9 ・ ・ 10 ・ l 1 ・12 ・ 13 ・ l 4 ・ 16 ・ 21 ・ ・First intake valve ・Second intake valve ・Third intake valve ・First exhaust valve ・Second exhaust valve ・First intake passage (first (intake boat), 2nd intake passage (2nd intake boat), 3rd intake passage (3rd intake boat), common boat section, fuel injection valve Figure 1 ψ engine body, 7 cylinder block piston / cylinder head engine combustion chamber spark plug first intake valve second intake valve third intake valve first exhaust valve second exhaust valve 14 third intake passage ( 3rd intake boat) 16...
Common port part 21...Fuel injection 1 (valve

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、各気筒のシリンダ配列方向中央部に設けられるセン
ターポートと、該センターポートを挟んで上記シリンダ
配列方向両側に設けられる2つのサイドポートと、上記
センターポートに設けられた燃料噴射弁とを備えてなる
多弁式エンジンにおいて、上記各気筒間の相互に隣合う
サイドポートを相互に連通するコモンポートに形成する
とともに上記センターポートの中心軸延長線上に点火プ
ラグが位置するように構成したことを特徴とする多弁式
エンジンの吸気装置。
1. A center port provided in the center of each cylinder in the cylinder arrangement direction, two side ports provided on both sides of the cylinder arrangement direction with the center port in between, and a fuel injection valve provided in the center port. In the multi-valve engine, the side ports adjacent to each other between the cylinders are formed into a common port that communicates with each other, and the spark plug is located on an extension of the central axis of the center port. Intake system for a multi-valve engine.
JP1304461A 1989-11-21 1989-11-21 Suction device of multivalve engine Pending JPH03164518A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4233640A1 (en) * 1991-10-07 1993-04-15 Mitsubishi Motors Corp INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH THREE INLET VALVES

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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