JPH0510749U - 内燃機関の吸気ポート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１次流路と第２次流路の流路断面積を増加
させ、吸気流量の増加を図ると共に、吸気流速を抑え低
スワール化を実現することにより、多噴孔高圧噴射ノズ
ルにも適合し、排ガス中のＮＯ_X並びに黒煙の低減と、
燃費改善を図る。 【構成】 入口部１から略直線状に延びる入口流路２の
上壁面下流側に、吸気ポート全長Ｌの約２／３の地点Ｔ
から水平に対し３０゜〜５０゜の下り勾配を有する傾斜
部１３を形成すると共に、傾斜部１３を二分するよう前
記地点Ｔから吸気バルブステム３側へ延びる突起部１２
を形成することにより、第１次流路７と第２次流路８と
を設け、第１次流路７と第２次流路８との下流端合流位
置に両流路７，８を隔てるタング部１１を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の吸気ポートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、自動車に用いられる内燃機関においては、燃焼改善を行うために吸気 ポートの形状等に種々の工夫がなされている。

【０００３】 前記吸気ポートとして代表的なものにヘリカル型吸気ポートがあり、これは、 図７、８に示されるように、図示していない吸気マニホールドに接続される入口 部１から略直線状に延びる入口流路２と、該入口流路２から連続して延び吸気バ ルブステム３軸線周りに巻き回し燃焼室４への開口部５へ通じる渦巻状流路６と から構成されている。

【０００４】 これにより、吸気マニホールドから吸入される吸気は、入口流路２から渦巻状 流路６を通過する間に旋回流となり、開口部５から燃焼室４内に流入し、強いス ワールが形成され、図示しない噴射ノズルから噴射される燃料と吸気との混合が 行われるようになっている。

【０００５】 一方、近年、排ガス規制の強化に伴い、燃料噴射時期を遅らせて燃焼温度を下 げ、Ｎ０_Xを低減させることが試みられているが、この場合、あと燃えが長くな り黒煙が増加するため、噴孔が小さく且つ噴孔数の多い噴射ノズルを用い、燃料 を高圧噴射し微粒化することにより、黒煙の発生を抑制しようとしている。

【０００６】 しかしながら、図７、８に示されるようなヘリカル型吸気ポートを有する内燃 機関に、前述の如き噴射ノズルを用いると、スワールの速度が上がり燃料の噴霧 が重なって燃料が微粒化せず、黒煙の発生を抑制できなくなるため、スワールの 速度を落とす必要があるが、単にスワールの速度を落とした場合、吸気の乱れの エネルギが低下しＮＯ_X低減に伴って発生する黒煙に対し支障をきたすという問 題があった。

【０００７】 こうした問題を解決しようとして考え出されたものとしては、従来、図５、６ に示される如く、吸気マニホールドに接続される入口部１から略直線状に延びる 入口流路２の上壁面途中に、吸気バルブステム３側へ延びる突起部１２を形成す ることにより、前記入口流路２から連続して延び吸気バルブステム３の外周一側 部を燃焼室４外周側から巻くように燃焼室４への開口部５へ通じる第１次流路７ と、前記入口流路２から連続して延び前記吸気バルブステム３の外周他側部を燃 焼室４中心側から巻くように前記開口部５へ通じる第２次流路８とを設け、前記 第１次流路７の上壁面途中に前記開口部５へ向って一段下がる段差部９を形成す ると共に、前記第２次流路８の上壁面途中に前記開口部５へ向って一段下がる段 差部１０を形成し、更に、前記第１次流路７と第２次流路８との下流端合流位置 に両流路７，８を隔てるタング部１１を設けてなる吸気ポートがあった。

【０００８】 図５、６に示される吸気ポートの場合、吸気マニホールドから吸入される吸気 は、入口流路２から第１次流路７と第２次流路８へ分岐して２つの流れとなり、 第１次の流れの一部が段差部９により上壁面から剥離して燃焼室４へ流入すると 共に、それ以外は前記第１次流路７を通過しタング部１１に沿って燃焼室４へ流 入し、一方、第２次の流れの一部が段差部１０により上壁面から剥離して燃焼室 ４へ流入すると共に、それ以外は前記第２次流路８を通過しタング部１１に沿っ て燃焼室４へ流入する。

【０００９】 この結果、前記第１次流路７を通過しタング部１１に沿って燃焼室４へ流入し た第１次流に対し、第２次流、第１次流から分岐した剥離流、並びに第２次流か ら分岐した剥離流を夫々衝突させ、第１次流の流速を抑えて燃焼室４内における スワール速度を低下させると共に、吸気の乱れのエネルギを増加させることによ り、多噴孔高圧噴射ノズルにも適合し、排ガス中のＮＯ_X並びに黒煙の低減を図 ろうとしていた。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、図５、６に示される如き吸気ポートでは、入口流路２上壁面に おける突起部１２の始点、即ち第１次流路７と第２次流路８が分岐する地点Ｔが 入口部１寄りに設定され全体の流路断面積が絞られる形となっていると共に、第 １次流路７と第２次流路８の断面積が夫々、段差部９，１０の下流側で高さ方向 に急激に絞られているため、燃焼室４に吸入される吸気流量を表わす流量係数が 図４中点線で示される如く小さくなり、燃費の向上が阻害されると共に、吸気流 量の減少に伴って吸気流速が増加し、低スワール化が充分に行われているとはい えなかった。

【００１１】 本考案は、斯かる実情に鑑み、第１次流路と第２次流路の流路断面積を増加さ せ、吸気流量の増加を図ると共に、吸気流速を抑え低スワール化を実現すること により、多噴孔高圧噴射ノズルにも適合し、排ガス中のＮＯ_X並びに黒煙の低減 と、燃費改善を図り得る内燃機関の吸気ポートを提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、吸気マニホールドに接続される入口部から略直線状に延びる入口流 路の上壁面下流側に、前記入口部を基準として吸気ポート全長の約２／３の地点 から水平に対し３０゜〜５０゜の下り勾配を有する傾斜部を形成すると共に、該 傾斜部を二分するよう前記吸気ポート全長の約２／３の地点から吸気バルブステ ム側へ延びる突起部を形成することにより、前記入口流路から連続して延び吸気 バルブステムの外周一側部を燃焼室外周側から巻くように燃焼室への開口部へ通 じる第１次流路と、前記入口流路から連続して延び前記吸気バルブステムの外周 他側部を燃焼室中心側から巻くように前記開口部へ通じる第２次流路とを設け、 前記第１次流路と第２次流路との下流端合流位置に両流路を隔てるタング部を設 けたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】 従って、吸気マニホールドから吸入される吸気は、入口流路を通り第１次流路 と第２次流路へ分岐して第１次流と第２次流となり、第１次流は前記第１次流路 を通過しタング部に沿って燃焼室へ流入し、一方、第２次流は前記第２次流路を 通過しタング部に沿って燃焼室へ流入するが、この場合、第１次流路と第２次流 路の断面積が夫々急激に絞られておらず全体の流路断面積が大きくなっているた め、燃焼室に吸入される吸気流量を表わす流量係数が大きくなり、吸気流量の増 加に伴って吸気流速が抑えられることに加え、燃焼室内において吸気の第１次流 に対し第２次流が衝突することにより、第１次流の流速が更に抑えられ燃焼室内 におけるスワール速度が充分に低下する一方、前記第１次流に対する第２次流の 衝突により吸気の乱れのエネルギが増加する。

【００１４】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

【００１５】 図１、２、３は本考案の一実施例であり、図示していない吸気マニホールドに 接続される入口部１から略直線状に延びる入口流路２の上壁面下流側に、前記入 口部１を基準として吸気ポート全長Ｌの約２／３の地点Ｔから水平に対し３０゜ 〜５０゜の下り勾配を有する傾斜部１３を形成すると共に、該傾斜部１３を二分 するよう前記吸気ポート全長Ｌの約２／３の地点Ｔから吸気バルブステム３側へ 延びる突起部１２を形成することにより、前記入口流路２から連続して延び吸気 バルブステム３の外周一側部を燃焼室４外周側から巻くように燃焼室４への開口 部５へ通じる第１次流路７と、前記入口流路２から連続して延び前記吸気バルブ ステム３の外周他側部を燃焼室４中心側から巻くように前記開口部５へ通じる第 ２次流路８とを設け、前記第１次流路７と第２次流路８との下流端合流位置に両 流路７，８を隔てるタング部１１を設ける。

【００１６】 又、図３に示す如く、前記第１次流路７の断面積Ａと第２次流路８の断面積Ｂ との比率は、Ａ：Ｂ＝３：１程度に設定してある。

【００１７】 前述の如く構成したので、吸気マニホールドから吸入される吸気は、入口流路 ２を通りＴ地点から第１次流路７と第２次流路８へ分岐して第１次流と第２次流 となり、第１次流は前記第１次流路７を通過しタング部１１に沿って燃焼室４へ 流入し、一方、第２次流は前記第２次流路８を通過しタング部１１に沿って燃焼 室４へ流入するが、本実施例においては、第１次流路７と第２次流路８の断面積 が夫々急激に絞られておらず全体の流路断面積が図５、６に示される従来のもの に比べ大きくなっているため、燃焼室４に吸入される吸気流量を表わす流量係数 が図４中実線で示される如く大きくなり、吸気流量の増加に伴って吸気流速が抑 えられることに加え、燃焼室４内において吸気の第１次流に対し第２次流が衝突 することにより、第１次流の流速が更に抑えられ燃焼室４内におけるスワール速 度が充分に低下する一方、前記第１次流に対する第２次流の衝突により吸気の乱 れのエネルギが増加する。

【００１８】 こうして、第１次流路７と第２次流路８の流路断面積を増加させ、吸気流量の 増加を図ると共に、吸気流速を抑え低スワール化を実現することが可能となり、 多噴孔高圧噴射ノズルにも適合し、排ガス中のＮＯ_X並びに黒煙の低減と、燃費 改善を図ることができる。

【００１９】 尚、本考案の内燃機関の吸気ポートは、上述の実施例にのみ限定されるもので はなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿 論である。

【００２０】

【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によれば、第１次流路と 第２次流路の流路断面積を増加させ、吸気流量の増加を図ると共に、吸気流速を 抑え低スワール化を実現することにより、多噴孔高圧噴射ノズルにも適合し、排 ガス中のＮＯ_X並びに黒煙の低減と、燃費改善を図り得るという優れた効果を奏 し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の斜視図である。

【図２】本考案の一実施例の側断面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図４】エンジン回転数と吸気の流量係数との関係を示
す線図である。

【図５】従来の低スワール化を図った吸気ポートの斜視
図である。

【図６】従来の低スワール化を図った吸気ポートの側断
面図である。

【図７】従来の一般的なヘリカル型吸気ポートの斜視図
である。

【図８】従来の一般的なヘリカル型吸気ポートの側断面
図である。

【符号の説明】

１ 入口部 ２ 入口流路 ３ 吸気バルブステム ４ 燃焼室 ５ 開口部 ７ 第１次流路 ８ 第２次流路 １１ タング部 １２ 突起部 １３ 傾斜部 Ｌ 吸気ポート全長 Ｔ 地点

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 吸気マニホールドに接続される入口部か
   ら略直線状に延びる入口流路の上壁面下流側に、前記入
   口部を基準として吸気ポート全長の約２／３の地点から
   水平に対し３０゜〜５０゜の下り勾配を有する傾斜部を
   形成すると共に、該傾斜部を二分するよう前記吸気ポー
   ト全長の約２／３の地点から吸気バルブステム側へ延び
   る突起部を形成することにより、前記入口流路から連続
   して延び吸気バルブステムの外周一側部を燃焼室外周側
   から巻くように燃焼室への開口部へ通じる第１次流路
   と、前記入口流路から連続して延び前記吸気バルブステ
   ムの外周他側部を燃焼室中心側から巻くように前記開口
   部へ通じる第２次流路とを設け、前記第１次流路と第２
   次流路との下流端合流位置に両流路を隔てるタング部を
   設けたことを特徴とする内燃機関の吸気ポート。