JPH0415940Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、１気筒当り複数の吸気弁を備えた内
燃機関の吸気ポート隔壁構造に関し、とくに隔壁
を小型化して吸気ポートの断面変化を小さくする
とともに、燃料の壁面付着量を低減することので
きる吸気ポート隔壁構造に関する。

［従来の技術］ １気筒当り２個の吸気弁を備えた内燃機関にお
いて、２個の吸気弁の間に吸気ポートからの吸気
を分岐させる吸気ポート隔壁を設けた構造は、た
とえば実開昭60−122534号公報等により公知であ
る。吸気ポート隔壁は、シリンダヘツドと一体に
形成され、バルブシート部から上流側に延びるよ
うに形成されている。

吸気ポートは、吸気の流れを良くするために極
力急激な断面変化をなくすことが望まれており、
燃料噴射弁を備えた内燃機関では、とくに燃料噴
射弁から噴射される燃料ができるだけ吸気ポート
隔壁に付着しないような構造にするのが望まれて
いる。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、吸気ポートの設計は種々の条件
により制約され、上述の要求項目を十分に満すこ
とが難しく、吸気ポート隔壁やバルブガイドおよ
びその近傍の起伏によつて、吸気ポートに著しい
断面積の変化が生じてしまう。そのため、吸気ポ
ート内の吸気の流れが十分でなく、高速域での出
力が低下するという問題や、吸気管を長くして慣
性過給を大とした場合でも、吸気の慣性力が減衰
し、低速域でのトルクが低下するという問題があ
る。また、吸気ポート隔壁に付着する燃料が多く
なると、エミツシヨンへの影響が大きくなるとい
う問題も生じる。

そこで、上記の問題を改善する方法の一つとし
て、吸気ポート隔壁を小型化することが考えられ
る。つまり、機能を損なうことなく吸気ポート隔
壁を強度上の許容範囲までぎりぎりに小さくする
ことができれば、吸気ポートの断面変化を小さく
することが可能となり、吸気ポート隔壁に付着す
る燃料の低減され、吸気の流れも円滑になると考
えられる。

本考案は、上記の点に着目し、燃料噴射弁を備
えた内燃機関におて、吸気ポート隔壁の、小型化
をはかることにより、燃料噴射弁から噴射された
燃料が付着しにくく、かつ吸気ポートの著しい断
面変化を小にすることのできる吸気ポート隔壁構
造を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的に沿う本考案の内燃機関の吸気ポート
隔壁構造は、シリンダヘツドに一体に形成され吸
気ポートからの吸気を２個の吸気弁方向に分岐さ
せる吸気ポート隔壁を有し、該吸気ポート隔壁の
上流に燃料噴射弁を配設した内燃機関において、
前記吸気ポート隔壁の下流側端面を、前記吸気弁
が当接されるバルブシートの近傍に形成し、前記
吸気ポート隔壁の上流側端面を、前記吸気弁を摺
動自在に保持するバルブガイドの先端近傍に位置
する第１の端面と、該第１の端面と連らなり前記
燃料噴射弁の中心軸線と平行に上流側に延びる部
位を有する第２の端面と、前記第１の端面から円
弧状に上流側に延び前記吸気ポートの内壁に滑ら
かに接続される第３の端面と、から構成したもの
から成る。

［作用］ このように構成された内燃機関の吸気ポート隔
壁構造においては、吸気ポート隔壁の下流側端面
がバルブシートの近傍に形成され、吸気ポート隔
壁の上流側端面は、第１の端面と第２の端面と第
３の端面から構成される。この吸気ポート隔壁に
おける主要な壁部となる部分は、下流側の端面と
第１の端面の間の部分である。つまり、第１の端
面をバルブガイドの先端近傍に位置させることに
より、バルブシート側の端面からバルブガイドの
先端近傍の端面までの間の距離を短かくすること
が可能となり、この短かい隔壁部分が、吸気ポー
ト隔壁の大部分を占めることになる。したがつ
て、吸気ポート隔壁全体が通常のエンジンにおけ
る吸気ポート隔壁よりも吸気の流れ方向に小型化
され、吸気ポートの断面変化が小さくなるととも
に、吸気ポートの断面積が拡大され、吸気の流れ
が大幅に改善される。

また、第２の端面も燃料噴射弁の中心軸線に平
行な部位を有しているので、燃料の噴射方向と第
２の端面の部位が平行となり、第２の端面に付着
する燃料量が小に抑えられる。

［実施例］ 以下に、本考案に係る内燃機関の吸気ポート隔
壁構造の望ましい実施例を、図面を参照して説明
する。

第１図ないし第４図は、本考案の一実施例に係
る内燃機関の吸気ポート隔壁構造を示している。
図中、１はシリンダヘツドを示しており、２は吸
気ポートを示している。吸気ポート２は、断面形
状が略四角形に形成され、シリンダヘツド１の側
面１ａ側から下面１ｂ側に向かつて延び燃焼室３
に至つている。吸気ポート２の燃焼室３側の開口
部には、吸気弁（図示略）の傘部が当接されるバ
ルブシート４が設けられている。バルブシート４
は、下面１ｂに対して傾斜して設けられている。

バルブシート４の直上には、シリンダヘツド１
と一体に形成され吸気ポート２からの吸気を２個
の吸気弁方向に分岐させる吸気ポート隔壁５が位
置している。吸気ポート隔壁５の下流側端面６
は、バルブシート４の近傍に形成され、バルブシ
ート４の上面４ａと平行になつている。吸気ポー
ト隔壁５の上流側端面７が、第１の端面７ａと、
第２の端面７ｂと、第３の端面７ｃとから構成さ
れている。

第１の端面７ａは、吸気弁（図示略）を摺動自
在に保持し一端が吸気ポート２に突出するバルブ
ガイド１０の下端近傍に位置している。本実施例
では、第１の端面７ａは、シリンダヘツド１に取
り付けられる燃料噴射弁１１の中心軸線Ａと直交
するように形成されている。第２の端面７ｂは、
第１の端面７ａから燃料噴射弁１１の中心軸線Ａ
と平行に上流側に延びるように形成されている。
本実施例では、第２の端面７ｂの全体が中心軸線
Ａと平行になつているが、部分的に中心軸線Ａと
平行となる部位を有する構成であつてもよい。第
３の端面７ｃは、第２の端面７ｂと対向してお
り、吸気ポート２の内壁２ａに滑らかに接続され
ている。第１の端面７ａと第２の端面７ｂとの交
差部分は小さな円弧状に形成され、第１の端面７
ａと第３の端面７ｃとの交差部分も同様に小さな
円弧状に形成されている。なお、第１の端面７ａ
と第２の端面７ｂとの交差部分は、バルブガイド
１０の軸線Ｃ上ぎりぎりに位置している。このよ
うに構成された吸気ポート隔壁５は、下流側端面
６と第１の端面７ａとの間の部分が主壁部１２と
なつており、この主壁部１２が吸気ポート隔壁５
の面積の大部分を占めている。

上述の燃料噴射弁１１は、燃料を２方向に分岐
させて噴射する２方向燃料噴射弁から構成されて
おり、燃料噴射弁１１の先端部は、シリンダヘツ
ド１の側面１ａ側に形成された穴１４に挿入され
ている。これにより燃料噴射弁１１は位置決めさ
れ、各噴孔１３から燃料が２個の吸気弁（図示
略）に向けて噴射されるようになつている。シリ
ンダヘツド１の燃料噴射弁１１が挿入される穴１
４の下流には、下流側へ延びる半円筒状の噴射穴
１５が形成されている。噴射穴１５の内周面１５
ａは、燃料噴射弁１１の中心軸線Ａと平行に形成
されており、上述の第２の端面７ｂと同一面とな
つている。また、バルブガイド１０の下端も、第
２の端面７ｂとほぼ同じ位置に配置されている。

シリンダヘツド１の吸気ポート２の近傍には、
シリンダヘツド１の上面（図示略）側から下面１
ｂ側に延びるヘツドボルトボス穴１６が形成され
ている。ヘツドボルトボス穴１６は、吸気ポート
隔壁５の主壁部１２を通る中心軸線Ｂ上に位置し
ている。これは、第３図に示すようにヘツドボル
トボス穴１６に挿通されボルト１７の締付け時
に、シリンダヘツド１に発生する圧縮応力により
シリンダヘツド１が変形するのを防止するためで
ある。すなわち、主壁部１２は補強部材としても
作用し、ボルト１７の締付けによるシリンダヘツ
ド１の変形が防止されている。

つぎに、上記の内燃機関の吸気ポート隔壁構造
における作用について説明する。

燃料噴射弁１１は、電子制御装置（図示略）か
らの噴射信号を受けると、燃料が噴孔１３から２
個の吸気弁（図示略）に向けて分岐されて噴射さ
れる。この場合、燃料は燃料噴射弁１１の中心軸
線Ａ方向に噴射されるが、燃料噴射弁１１の前方
に吸気ポート隔壁５が位置しているので、噴射さ
れた燃料の一部が吸気ポート隔壁５の上流側端面
７に衝突する。しかし、最も多く燃料が衝突する
吸気ポート隔壁５の第１の端面７ａは、燃料噴射
弁１１の中心軸線Ａと直交するように形成されて
いるので、第１の端面７ａに衝突する燃料の飛散
は小に抑えられ、飛散による燃料の壁面付着量が
減少される。

また、吸気ポート隔壁５の第２の端面７ｂは、
全体が燃料噴射弁１１の中心軸線Ａと平行に形成
されているので、燃料の噴射方向と第２の端面７
ｂが平行となり、第２の端面７ｂに付着する燃料
も小に抑えられる。なお、吸気ポート隔壁５の第
３の端面７ｃは、円弧状に形成され、第１の端面
７ａから吸気ポート２の内壁２ａに滑らかに接続
されているので、この部分の流路抵抗は小に抑え
られる。

吸気ポート隔壁５の面積の大部分を占める主壁
部１２は、バルブシート４の直上に位置する端面
６とバルブガイド１０の先端近傍に位置する第１
の端面７ａとの間に形成された部分であり、この
主壁部１２は、従来の隔壁に比べて吸気の流れ方
向に大幅に小型化されている。つまり、主壁部１
２が小型化されたことにより吸気ポート隔壁５全
体も従来の吸気ポート隔壁に比べ大幅に小型化さ
れている。したがつて、燃料の壁面付着の絶対量
が小に抑えられ、上述の上流側壁面７との相乗効
果によつて燃料の壁面付着量が著しく低減され
る。したがつて、エミツシヨンへの影響が小とな
り、噴霧角度の大きい単孔型燃料噴射弁を採用す
ることも可能となる。

また、吸気ポート隔壁５が小型化されたことに
より、吸気ポートの断面積を大きくすることが可
能となり、その分吸入空気量の増加がはかれる。
第５図は、従来の吸気ポート隔壁を有するエンジ
ンと本考案の吸気ポート隔壁を有するエンジンに
おけるエンジン回転数と、軸出力、軸トルク、体
積効率との関係を示している。図に示すように、
本考案の軸出力P₁は、従来の軸出力P₂よりも１
〜２％向上されている。また、軸トルクにおいて
も、本考案の軸トルクT₁は、従来の軸トルクT₂
よりも同様に１〜２％向上されている。さらに体
積効率においても、本考案の体積効率n₁は、従来
の体積効率n₂よりも１〜２％向上されている。

そして、吸気ポート隔壁５が小型化されたこと
により、吸気ポート隔壁５と吸気との接続面積も
少なくなり、吸気の温度上昇が小に抑えられる。
したがつて、吸気のシリンダ内への充填効率が更
に向上される。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案の内燃機関の吸気
ポート隔壁構造によるときは、吸気ポート隔壁の
上流側の端面を、吸気弁を摺動自在に保持するバ
ルブガイドの先端近傍に位置する第１の端面と、
第１の端面と連らなり燃料噴射弁の中心軸線と平
行に上流側に延びる部位を有する第２の端面と、
第１の端面から円弧状に上流側に延び吸気ポート
の内壁に滑らかに接続される第３の端面と、から
構成するようにしたので、燃料噴射弁から噴射さ
れる燃料の壁面付着量を低減することができると
ともに、吸気ポート隔壁全体を従来よりも小型化
することができる。

その結果、吸気ポートを拡張することなく吸気
ポートの断面積を増加させることができ、軸出
力、軸トルク、体積効率を向上させることができ
る。また、吸気ポート隔壁が小型化されたことに
より、燃料の壁面付着の絶対量が小となり、エミ
ツシヨンへの影響を小にすることができるととも
に、噴霧角度の大きな単孔型燃料噴射弁を採用す
ることも可能となる。さらに、吸気ポート隔壁の
小型化により、吸気ポート隔壁と吸気との接触面
積が小さくなり、吸気の温度上昇を小に抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る内燃機関の吸
気ポート隔壁構造の縦断面図、第２図は第１図の
−線に沿う断面図、第３図は第１図の−
線沿う断面図、第４図は第１図の−線に沿う
断面図、第５図は従来の吸気ポート隔壁を有する
エンジンと本考案の吸気ポート隔壁を有するエン
ジンにおける各特性を示した特性図、である。 １……シリンダヘツド、２……吸気ポート、４
……バルブシート、５……吸気ポート隔壁、６…
…吸気ポート隔壁の下流側端面、７……吸気ポー
ト隔壁の上流側端面、７ａ……第１の端面、７ｂ
……第２の端面、７ｃ……第３の端面、１０……
バルブガイド、１１……燃料噴射弁、１２……吸
気ポート隔壁の主壁部、１６……シリンダヘツド
ボス穴、Ａ……燃料噴射弁の中心軸線、Ｂ……吸
気ポート隔壁の主壁部を通るシリンダヘツドボス
穴中心軸線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘツドに一体に形成され吸気ポートか
   らの吸気を２個の吸気弁方向に分岐させる吸気ポ
   ート隔壁を有し、該吸気ポート隔壁の上流に燃料
   噴射弁を配設した内燃機関において、前記吸気ポ
   ート隔壁の下流側端面を、前記吸気弁が当接され
   るバルブシートの近傍に形成し、前記吸気ポート
   隔壁の上流側端面を、前記吸気弁を摺動自在に保
   持するバルブガイドの先端近傍に位置する第１の
   端面と、該第１の端面と連らなり前記燃料噴射弁
   の中心軸線と平行に上流側に延びる部位を有する
   第２の端面と、前記第１の端面から円弧状に上流
   側に延び前記吸気ポートの内壁に滑らかに接続さ
   れる第３の端面と、から構成したことを特徴とす
   る内燃機関の吸気ポート隔壁構造。