JPH048610B2 - - Google Patents

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JPH048610B2
JPH048610B2 JP59003551A JP355184A JPH048610B2 JP H048610 B2 JPH048610 B2 JP H048610B2 JP 59003551 A JP59003551 A JP 59003551A JP 355184 A JP355184 A JP 355184A JP H048610 B2 JPH048610 B2 JP H048610B2
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    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関の吸気装置に関する。
従来技術 機関高速高負荷運転時における高い充填効率を
確保しつつ機関低負荷運転時に燃焼室内に旋回流
を発生させるために各気筒が一対の吸気弁を具備
し、吸気通路内に燃料噴射弁を配置すると共に燃
料噴射弁の下流において吸気通路を一対の分岐通
路に分岐して各分岐通路を夫々対応する吸気弁を
介して燃焼室内に連結し、片方の分岐通路内に機
関低負荷運転時に開弁する吸気制御弁を設けた内
燃機関が特開昭57−70914号公報に記載されてい
るように公知である。この内燃機関では機関低負
荷運転時に吸気制御弁を開弁することによつて一
方の分岐通路のみから吸気空気を燃焼室内に供給
して燃焼室内に旋回流を発生せしめ、一方機関高
負荷運転時には吸気制御弁を開弁することによつ
て両分岐通路から燃焼室内に吸気空気を供給して
高い充填効率を得るようにしている。しかしなが
らこの内燃機関では第１に燃料噴射弁が吸気制御
弁の上流に設けられているために吸気制御弁が閉
弁しているときに燃料噴射弁から噴射された燃料
が吸気制御弁に付着し、斯くして噴射された燃料
が即座に燃焼室内に供給されないために良好な加
速運転が得られないという問題がある。第２にこ
の内燃機関では機関低負荷運転時に燃焼室に旋回
流が発生せしめられるので燃焼速度を速めること
ができるが着火性については何ら考慮が払らわれ
ていない。
また、各気筒が一対の吸気弁と、互に独立した
一対の吸気通路を具備し、一方の吸気通路内に機
関低負荷運転時に閉弁する吸気制御弁を配置し、
吸気制御弁の下流において両吸気通路を連通孔に
より互に連通せしめ、連通孔内に燃料噴射弁を配
置した内燃機関が特開昭57−105534号公報に記載
されているように公知である。この内燃機関では
機関高負荷運転時に吸気制御弁を開弁させること
によつて吸入空気が両吸気通路から燃焼室内に供
給されるので充填効率を高めることができ、しか
も吸気制御弁が燃料噴射弁の下流に設けられてい
るので吸気制御弁に噴射燃料が付着する危険性も
ない。しかしながらこの内燃機関では吸気制御弁
の下流において両吸気通路が互に連通しているの
で吸気制御弁を開弁しても吸入空気が両吸気通路
から燃焼室内に供給される。その結果、燃焼室内
に流入する吸入空気の流速は必然的に遅くなり、
斯くして燃焼室内に強力な乱れを発生させること
が困難となるために燃焼速度を十分に速めること
ができない。更にこの内燃機関では燃焼速度を十
分に速めることができないばかりでなく着火性に
ついては何ら考慮が払われていない。
発明の目的 本発明は機関高速高負荷運転時における高い充
填効率を確保しつつ機関低負荷運転時に燃焼室内
に強力な乱れを発生せしめることができ、更に良
好な着火性と良好な加速運転を確保するようにし
た内燃機関を提供することにある。
発明の構成 本発明の構成は、各気筒が夫々一対の吸気弁と
１個の吸気通路を具備した内燃機関において、吸
気通路を各吸気弁のステムガイドから上流に向け
て延びる一対の隔壁により１個の中央通路とその
両側に形成された一対の側部通路とに３分割し、
機関低負荷運転時に閉弁する吸気制御弁を中央通
路の上流端に配置し、一対の隔壁の中央に沿つて
延びる分離壁を中央通路の下流端に形成して分離
壁により中央通路下流端を２分割し、分離壁に隣
接した隔壁部分に中央通路と側部通路とを連通す
る連通開口を形成し、分離壁と吸気制御弁間の中
央通路内に燃料噴射弁を配置したことにある。
実施例 第１図並びに第２図を参照すると、１はシリン
ダブロツク、２はシリンダブロツク１内で往復動
するピストン、３はシリンダブロツク１上に固締
されたシリンダヘツド、４はピストン２とシリン
ダヘツド３間に形成された燃焼室、５は燃焼室４
内に配置された点火栓、６ａは第１の吸気弁、６
ｂは第２の吸気弁、７ａは第１吸気弁６ａのステ
ムガイド、７ｂは第２吸気弁６ｂのステムガイ
ド、８はシリンダヘツド３内に形成された吸気ポ
ート、９は吸気枝管、１０ａは第１の排気弁、１
０ｂは第２の排気弁、１１は排気ポートを夫々示
し、吸気ポート８と吸気枝管９内の通路は吸気通
路１２を形成する。第２図に示されるように吸気
ポート８の両側壁面１３ａ，１３ｂは対応する吸
気弁６ａ，６ｂの周縁部に対して接線方向にほぼ
まつすぐに延び、更に両側壁面１３ａ，１３ｂは
吸気弁６ａ，６ｂに向けて拡開する。吸気通路１
２にはステムガイド７ａから上流に向けて吸気枝
管９内まで側壁面１３ａとほぼ平行に延びる第１
の隔壁１４ａと、ステムガイド７ｂから上流に向
けて吸気枝管９内まで側壁面１３ｂとほぼ平行に
延びる第２の隔壁１４ｂと形成される。従つて吸
気通路１２の内部はこれら一対の隔壁１４ａ，１
４ｂによつて両隔壁１４ａ，１４ｂ間に形成され
た中央通路１５と、中央通路１５の両側に形成さ
れた一対の側部通路１６ａ，１６ｂとに３分割さ
れる。第２図に示されるように側部通路１６ａ，
１６ｂは全長に亘つてほぼ一様な横巾を有してほ
ぼまつすぐに延び、中央通路１５は吸気弁６ａ，
６ｂに向けて拡開する。一方、中央通路１５の下
流端には両吸気弁６ａ，６ｂの間において両隔壁
１４ａ，１４ｂの中央に沿つて延びる分離壁１７
が形成され、この分離壁１７によつて中央通路１
５の下流端は一対の分岐通路１５ａ，１５ｂに２
分割される。この分離壁１７は隔壁１４ａ，１４
ｂの長さのほぼ半分の長さを有する。第１図およ
び第４図に示されるように分離壁１７は吸気ポー
ト８の上壁面から下壁面まで延びる。一方、第１
図から第４図に示されるように各隔壁１４ａ，１
４ｂの上流部分Ａは吸気ポート８の上壁面から下
壁面まで延び、分離壁１７に隣接する各隔壁１４
ａ，１４ｂの下流部分Ｂは吸気ポート８の上壁面
から吸気ポート８の中間高さ位置まで延びる。従
つて各隔壁１４ａ，１４ｂの下流部分Ｂの下方に
は中央通路１５と側部通路１６ａ，１６ｂとを連
通する連通開口１８が形成される。第１図および
第２図に示されるように連通開口１８の上流端１
９は分離壁１７の上流端２０よりも上流側に位置
する。分離壁１７の上流端２０の上流の中央通路
１５の上壁面には燃料噴射弁２１が配置され、こ
の燃料噴射弁２１から燃料が分離壁１７の上流端
２０に向けて噴射される。一方、中央通路１５の
上流端、即ち中央通路１５の入口部にはバタフラ
イ弁の形をした吸気制御弁２２が挿入され、この
吸気制御弁２２は吸気枝管９に固定された弁ホル
ダ２３により回動可能に支持される。吸気制御弁
２２の上端部にはアーム２４が固定される。
第５図を参照すると、各吸気制御弁２２のアー
ム２４の先端部は共通の連結ロツド２５を介して
アクチユエータ２６の制御ロツド２７に連結され
る。アクチユエータ２６はダイアフラム２８によ
つて分離された負圧室２９と大気圧室３０とを具
備し、制御ロツド２７はダイアフラム２８に連結
される。負圧室２９内にはダイアフラム押圧用圧
縮ばね３１が挿入され、この負圧室３１は負圧導
管３２を介して負圧タンク３３に連結される。一
方、吸気枝管９はサージタンク３４および吸気ダ
クト３５を介してエアフローメータ３６に連結さ
れ、吸気ダクト３５内にはスロツトル弁３７が配
置される。負圧タンク３３は負圧タンク３３から
サージタンク３４内に向けてのみ流通可能な逆止
弁３８を介してサージタンク３４内に連結され、
従つて負圧タンク３３内の負圧はサージタンク３
４内に発生する最大負圧に維持される。アクチユ
エータ２６の負圧室２９とサージタンク３３とを
連結する負圧導管３２内には大気に連通可能な電
磁切換弁３９はが挿入され、この電磁切換弁３９
電子制御ユニツト４０に連結される。
電子制御ユニツト４０はデイジタルコンピユー
タからなり、第５図に示されるように各種の演算
処理を行なうマイクロプロセツサ（CPU）４１、
ランダムアクセスメモリ（RAM）４２、制御プ
ログラムおよび演算定数等が予め格納されている
リードオンリメモリ（ROM）４３、入力ポート
４４および出力ポート４５が双方向性バス４６を
介して互に接続されている。更に電子制御ユニツ
ト４０内には各種のクロツク信号を発生するクロ
ツク発生器４７が設けられる。入力ポート４４は
サージタンク３４内に配置された負圧センサ４８
およびエアフローメータ３６が夫々AD変換器４
９，５０を介して接続され、更に入力ポート４４
には機関回転数を検出する回転数センサ５１が接
続される。また、出力ポート４５は電力増巾回路
５２を介して電磁切換弁３９のソレノイドに接続
される。
第５図に示される実施例では電磁切換弁３９の
ソレノイドはサージタンク３４内の負圧が予め定
められた設定負圧よりも大きなとき、即ち機関低
負荷運転時には消勢されており、サージタンク３
４内の負圧が設定負圧よりも小さいとき、即ち機
関高負荷運転時に付勢される。電磁切換弁３９の
ソレノイドが消勢されているときはアクチユエー
タ２６の負圧室２９は電磁切換弁３９を介して大
気に開放されており、このとき吸気制御弁２２は
第２図に示すように中央通路１５の入口部を閉鎖
している。一方、電磁切換弁３９のソレノイドが
付勢されるとアクチユエータ２６の負圧室２９は
負圧タンク３３に連結される。このときダイアフ
ラム２８は圧縮ばね３１に抗して負圧室２９側に
移動し、その結果吸気制御弁２２が回動せしめら
れて吸気制御弁２２は第２図において破線で示す
ように中央通路１５の入口部を全開する。このよ
うに吸気制御弁２２は機関低負荷運転時には中央
通路１５の入口部を閉鎖し、機関高負荷運転時に
は中央通路１５の入口部を全開する。
機関運転時、燃料噴射弁２１から噴射された燃
料は分岐通路１５ａ，１５ｂ内に均等に分配され
る。このとき機関負荷が低いとすると上述したよ
うに吸気制御弁２２が中央通路１５の入口部を閉
鎖する。従つてこのとき大部分の吸入空気は第２
図の矢印Ｐで示すように側部通路１６ａ，１６ｂ
からまつすぐ燃焼室４内に流入し、一部の吸入空
気は第２図の矢印Ｑで示すように側部通路１６
ａ，１６ｂから連通開口１８（第１図）を通つて
分岐通路１５ａ，１５ｂ内に流入し、次いで燃焼
室４に流入する。側部通路１６ａ，１６ｂから燃
焼室４内に流入した吸入空気は矢印Ｐで示すよう
に燃焼室４の周壁に沿いつつ互に反対方向に旋回
して互に正面衝突し、燃焼室４内に強力な乱れを
発生せしめる。一方、矢印Ｑで示すように分岐通
路１５ａ，１５ｂ内に流入した吸入空気は分岐通
路１５ａ，１５ｂ内において噴射燃料と混合し、
濃混合気を形成する。この濃混合気は燃焼室４の
中央部に流入し、斯くして点火栓５の周囲は濃混
合気で満たされる。従つて点火栓５によつて混合
気は容易に着火され、しかも燃焼室４内には上述
のように強力な乱れが発生しているので燃焼速度
が速められる。斯くして低負荷運転時であつても
良好な着火性が確保でき、安定した燃焼を得るこ
とができる。
一方、機関高負荷運転時には上述したように吸
気制御弁２２が中央通路１５の入口部を全開する
ので吸入空気は中央通路１５および側部通路１６
ａ，１６ｂを通つて燃焼室４内に流入する。第２
図に示されるように側部通路１６ａ，１６ｂ、中
央通路１５および分岐通路１５ａ，１５ｂはほぼ
まつすぐに延びているためにこれら通路の流れ抵
抗は小さく、従つて吸入空気はこれら通路内を滑
らかに流れるので高い充填効率を得ることができ
る。
第５図に示す実施例においては電磁切換弁３９
はサージタンク３４内の負圧によつて制御され
る。しかしながら電磁切換弁３９をエアフローメ
ータ３６又は回転数センサ５１の出力信号により
制御することもできる。即ち、エアフローメータ
３６の出力信号に基いて吸入空気量が予め定めら
れた空気量よりも大きくなつたときに電磁切換弁
３９のソレノイドを付勢して吸気制御弁２２を全
開せしめることもできるし、又回転数センサ５１
の出力信号に基いて機関回転数が予め定められた
回転数よりも高くなつたときに電磁切換弁３９の
ソレノイドを付勢して吸気制御弁２２を全開せし
めることもできる。
発明の効果 機関低負荷運転時には点火栓周りに濃混合気が
形成され、しかも燃焼室内には強力な乱れが発生
せしめられるので良好な着火性を確保できると共
に燃焼速度を速めることができ、斯くして安定し
た燃焼を得ることができる。一方、機関高負荷運
転時には吸入空気が吸気通路内をほぼまつすぐに
流れて燃焼室内に流入するために吸入空気流に対
する流れ抵抗が小さく、斯くして高い充填効率を
得ることができる。また、燃焼噴射弁から噴射さ
れた大部分の燃料は吸気通路の内壁面に付着する
ことなく即座に燃焼室内に供給されるので良好な
加速運転を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は第２図の−線に沿つてみた本発明
による内燃機関の側面断面図、第２図は第１図の
平面断面図、第３図は第２図の−線に沿つて
みた断面図、第４図は第２図の−線に沿つて
みた断面図、第５図は図解的に示した内燃機関の
平面図である。 ６ａ，６ｂ……吸気弁、７ａ，７ｂ……ステム
ガイド、８……吸気ポート、１２……吸気通路、
１４ａ，１４ｂ……隔壁、１５……中央通路、１
６ａ，１６ｂ……側部通路、１７……分離壁、１
８……連通開口、２１……燃料噴射弁、２２……
吸気制御弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 各気筒が夫々一対の吸気弁と１個の吸気通路
    を具備した内燃機関において、上記吸気通路を各
    吸気弁のステムガイドから上流に向けて延びる一
    対の隔壁により１個の中央通路とその両側に形成
    された一対の側部通路とに３分割し、機関低負荷
    運転時に閉弁する吸気制御弁を上記中央通路の上
    流端に配置し、上記一対の隔壁の中央に沿つて延
    びる分離壁を中央通路の下流端に形成して該分離
    壁により該中央通路下流端を２分割し、上記分離
    壁に隣接した隔壁部分に中央通路と側部通路とを
    連通する連通開口を形成し、該分離壁と吸気制御
    弁間の中央通路内に燃料噴射弁を配置した内燃機
    関の吸気装置。
JP59003551A 1984-01-13 1984-01-13 内燃機関の吸気装置 Granted JPS60147537A (ja)

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JPS60147537A JPS60147537A (ja) 1985-08-03
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