JPH0366497B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの高負荷領域にて吸気を供
給する主吸気通路と、低負荷から高負荷領域にか
けて吸気を供給する補助吸気通路とを備えたエン
ジンの吸気装置において、特に、補助吸気通路の
吸気抵抗を低減し、強力なスワールの生成により
燃焼性の向上を図つたものである。

（従来技術） 従来より、エンジンの低負荷から高負荷領域の
全域に亘つて燃焼性、燃焼効率および出力の向上
を図るために、吸気通路を主吸気通路と補助吸気
通路とで構成し、低負荷領域において吸気通路と
なる補助吸気通路は燃焼室に対し混合気を旋回
（スワール）させ、かつ流速を上げて供給し得る
ようにシリンダの接線方向に開口し、高負荷領域
において吸気通路となる主吸気通路は燃焼室に対
し多量の混合気を少ない吸気抵抗にて供給し得る
ようにシリンダの軸方向、すなわち燃焼室の軸方
向に開口したものがよく知られている。

ところで、このような構成のエンジンの吸気装
置において、低負荷用の補助吸気通路による吸気
にて生成されるスワールの流速を上げるため、補
助吸気通路の断面形状を水平方向すなわち混合気
の流下方向に行くに従い絞つた構成が一般的に用
いられる（例えば実開昭58−25626号公報）。しか
しながら、補助吸気通路は、スワール形成のた
め、シリンダの接線方向に指向して開口するよう
シリンダヘツド内にて屈曲もしくは湾曲している
ので、この屈曲もしくは湾曲部にて、上述のごと
く断面を水平方向に絞ることになり、吸気抵抗が
曲りと絞りの相乗作用により増幅される。すなわ
ち、通路の曲りと絞りとが同一部分にあると、流
体は直進しようとするのに対して、曲りにより抵
抗を受け、さらにこの抵抗は断面積割合で働いて
くるからである。

特に、吸気２弁のエンジンに適用される場合、
主吸気通路の下流部分が二つの吸気ポートに通じ
るように分岐し、補助吸気通路は、主吸気通路分
岐部分の片側へ向けて屈曲もしくは湾曲し、その
下流端が一方の吸気ポートの吸気弁直上流に開口
する構造となり、この構造においては、補助吸気
通路の曲がりを大きくすることでシリンダ接線方
向への指向性が高められるが、上記の曲がりと絞
りの相乗作用による吸気抵抗の増大が生じ易くな
る。このように従来の構造では吸気抵抗が増大す
ることにより、強力なスワール付与の支障となつ
ていた。

（発明の目的） 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもの
で、補助吸気通路の形状を工夫することにより、
吸気抵抗を低減してシリンダの内周域に強力な渦
流（タービユランス）を形成させて、燃焼性、燃
焼効率の向上を図ることができるエンジンの吸気
装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、高負荷領域にて燃焼室に吸気を供給
する主吸気通路と、低負荷から高負荷領域にかけ
て燃焼室に吸気を供給する補助吸気通路とを備
え、上記主吸気通路は下流部分が二つの吸気ポー
トに通じるように分岐して、その各吸気ポートに
吸気弁が設けられ、上記補助吸気通路はその下流
端が主吸気通路の一方の吸気ポートの吸気弁直上
流に開口しているエンジンの吸気装置であつて、
上記補助吸気通路は、その途中で両側部壁面がと
もに同方向に屈曲もしくは湾曲して下流端がシリ
ンダの接線方向に指向するとともに、上記屈曲も
しくは湾曲部の下流側が直線状に形成され、か
つ、その直線部のみにおいて下流に行く程、水平
方向に徐々に絞られた構成したものである。

この構成により、補助吸気通路を通る吸気は、
まずシリンダの接線方向に曲げられ、その後、直
線部にて絞られるので、吸気抵抗が相乗的に増幅
して増えることは抑えられ、従つて強力なスワー
ルが形成され、燃焼性が向上するものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面に基いて
説明する。

第１図、第２図において、１は複数の気筒から
なるエンジンのシリンダブロツクに形成されたシ
リンダ、２はシリンダブロツクに固定されたシリ
ンダヘツドで、このシリンダヘツド２の底面には
ピストン上方に位置する燃焼室３を有し、さらに
吸気通路４、排気通路５を有する。上記吸気通路
４は２個の吸気ポート６，６にて燃焼室３に開口
し、排気通路５は排気ポート７にて燃焼室３に開
口し、また、上記吸気ポート６，６には吸気弁
８，８が設けられ、排気ポート７には排気弁９が
設けられており、これらの吸気弁８，８、排気弁
９はエンジン出力軸と連動させられたオーバーヘ
ツドカム機構１０により所定のタイミングで開閉
させられる。

１１は上記シリンダ１に固定され吸気通路４を
有した吸気マニホールドで、この吸気通路４は上
記シリンダヘツド２の吸気通路４と連通してい
る。また、これらの吸気通路４は主吸気通路４２
と、この主吸気通路４２中に介設させた後記制御
弁１４をバイパスするように設けられた補助吸気
通路４１とを備え、この補助吸気通路４１は吸気
マニホールド１１における制御弁１４より上流側
の吸気通路４の底面に開口する補助吸気導入口４
１ａと、シリンダヘツド２における吸気弁８の直
上流の主吸気通路４２に開口する補助吸気吐出口
４１ｂとを有する。

また、上記吸気ポート６は１気筒につき２個設
けられており、シリンダヘツド２内の主吸気通路
４２はその下流端が各々の吸気ポート６に対して
接続されるように仕切壁１２にて分岐され、か
つ、この主吸気通路４２は燃焼室３に対してシリ
ンダ１の軸線方向に開口するようにシリンダヘツ
ド２内にて屈曲もしくは湾曲させられている。さ
らに、上記補助吸気吐出口４１ｂは一方の吸気ポ
ート６に対して、その吸気弁８直上流に、シリン
ダ１の接線方向を指向し、かつシリンダ１の軸心
と略直交方向に開口させられ、かつ補助吸気通路
４１はこの補助吸気通路４１を流下する混合気の
流速が上がるように開口断面積が絞られている。

ここで、本発明では、補助吸気通路４１はその
途中で両側部壁面がともに同方向に屈曲もしくは
湾曲し、つまり、第２図の平面視において矢印Ａ
部で両側の壁面がともに図の下側の吸気ポート６
に向けて屈曲もしくは湾曲し、シリンダ１の接線
方向に指向している。さらに、この屈曲もしくは
湾曲部Ａの下流側が直線状（第２図のＢ部）に形
成され、かつ、この直線部Ｂのみにおいて、下流
に行く程、水平方向に徐々に絞られた構成となつ
ている。なお、第２図において、Ｃは補助吸気通
路４１の直線部Ｂにおける中心線を示している。

１３はエンジン負荷に応じて開閉して吸気量を
制御する、上記吸気マニホールド１１の吸気通路
４の上流に設けられたスロツトル弁、１４は主吸
気通路４２内に設けられた、少なくとも低負荷領
域において主吸気通路４２を閉止する制御弁で、
吸気通路４内の吸気負圧を検知して作動する後記
ダイヤフラム１７にて開閉制御されるように構成
されている。

１５は上記制御弁１４よりも下流の主吸気通路
４２内に臨むように設けた燃料噴射弁、１６は上
記燃焼室３内に臨むようにシリンダヘツド２の底
面に設けた点火プラグである。

１７は上記制御弁１４を駆動するダイヤフラム
装置で、スロツトル弁１３よりも下流の吸気通路
４の吸気負圧を吸気導入路１８により検知して作
動し、リンク機構１９を介して制御弁１４を開閉
動作させる。すなわち、ダイヤフラム装置１７
は、エンジン負荷が大きいときは、スロツトル弁
１３の開度は大きく、従つて吸気通路４内の負圧
は小さく、制御弁１４を開き、エンジン負荷が小
さいときはスロツトル弁１３の開度は小さく、従
つて吸気通路４内の負圧は大きく、制御弁１４を
閉じるように構成されている。なお、制御弁１４
の駆動は、このように負圧を検知して行なうもの
に限られず、例えばスロツトル弁１３と一定の関
係をもつて運動するような構成としてもよい。

また、第２図においてＳ１は補助吸気通路４１
の断面を、Ｓ２は主吸気通路４２の断面を模式的
に示している。

次に作用を説明する。

低負荷領域においては、スロツトル弁１３の開
度は小さく、制御弁１４は主吸気通路４２を閉止
しており、吸気は補助吸気通路４１を通してなさ
れる。この時の吸気は、補助吸気吐出口４１ｂが
吸気ポート６直上流の主吸気通路４２内に、シリ
ンダ１の接線方向で、かつシリンダ１の軸心と略
直交方向に開口しているため、シリンダ１の外周
域において強いスワールをもつて燃焼室３内に供
給される。特に、上記補助吸気通路４１は途中で
両側部壁面がともに同方向に屈曲もしくは湾曲し
て、通路全体が、２つの吸気ポート６のうちの片
方に向けて大きく曲がつているため、シリンダ接
線方向への指向性が高められる。吸入混合気の流
量が絞られていても、この外周域における燃焼速
度は速く、燃焼性および燃焼効率が良好になる。

しかも本発明では、補助吸気通路４１を流下す
る吸気は、まず、屈曲もしくは湾曲部Ａにて曲げ
られてシリンダ１の接線方向に指向し、さらにそ
の下流側の直線部Ｂにて絞られるために、従来の
ように同一部分にて曲げと絞りがなされて吸気抵
抗が相乗的に増幅して増大するものに比べて吸気
抵抗を低減することができる。従つて、強いスワ
ールの生成に大きな効果があり、燃焼性の向上に
寄与し得る。

また、高負荷領域においては、スロツトル弁１
３の開度が大きく、制御弁１４が主吸気通路４２
を開路しており、吸気は主として主吸気通路４２
を通して２個の吸気ポート６から少ない吸気抵抗
にて燃焼室３内にシリンダ１の軸心方向に供給さ
れる。従つて、高負荷時に必要とされる多量の混
合気を充填効率良く、しかも適度な流速でもつて
供給することができ、燃焼効率および出力の向上
が図れる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、主吸気通路の吸
気弁直上流に補助吸気通路を開口させ、かつ、こ
の補助吸気通路は、その途中で両側部壁面がとも
に同方向に屈曲もしくは湾曲してシリンダの接線
方向に指向して開口し、上記屈曲もしくは湾曲部
の下流側が直線状に形成され、かつ、その直線部
のみにおいて下流に行く程、水平方向に徐々に絞
られた構成としたことにより、従来に比し、補助
吸気通路の吸気抵抗の増大をもたらすことなく、
同通路に十分大きな曲げと絞りを付与でき低負荷
時には吸入混合気に、シリンダ外周域に強力なス
ワールを形成することができ、従つて燃焼性、燃
焼効率の向上を図ることができる。また、高負荷
時には、主吸気通路から必要とされる多量の混合
気を少ない吸気抵抗にて充填効率良く、しかも適
度な流速にて供給することができ、燃焼効率およ
び出力の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるエンジンの吸
気装置の全体構成を示す断面図、第２図は同装置
の要部を模式的に示した平面図である。 １……シリンダ、３……燃焼室、４……吸気通
路、８……吸気弁、４１……補助吸気通路、４１
ｂ……補助吸気吐出口（開口）、４２……主吸気
通路、Ａ……屈曲もしくは湾曲部、Ｂ……直線
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高負荷領域にて燃焼室に吸気を供給する主吸
   気通路と、低負荷から高負荷領域にかけて燃焼室
   に吸気を供給する補助吸気通路とを備え、上記主
   吸気通路は下流部分が二つの吸気ポートに通じる
   ように分岐して、その各吸気ポートに吸気弁が設
   けられ、上記補助吸気通路はその下流端が主吸気
   通路の一方の吸気ポートの吸気弁直上流に開口し
   ているエンジンの吸気装置であつて、上記補助吸
   気通路は、その途中で両側部壁面がともに同方向
   に屈曲もしくは湾曲して下流端がシリンダの接線
   方向に指向するとともに、上記屈曲もしくは湾曲
   部の下流側が直線状に形成され、かつ、その直線
   部のみにおいて下流に行く程、水平方向に徐々に
   絞られた構成であることを特徴とするエンジンの
   吸気装置。