JPH05202831A

JPH05202831A - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH05202831A
Application number: JP4013817A
Authority: JP
Inventors: Fumihiko Saito; 史彦斉藤; Junichi Taga; 淳一田賀; Tadataka Nakasumi; 忠孝中角
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-01-29
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1993-08-10
Anticipated expiration: 2015-04-24
Also published as: JP3036946B2

Abstract

(57)【要約】【目的】スワール生成用ポートからの吸気によりスワ
ールを生成して燃焼速度を速めるようにしつつ、シリン
ダ外周側への燃料の分散を抑制して効果的に成層燃焼を
行わせ、かつ燃焼室内壁面への燃料付着を抑制する。【構成】スワール生成用ポート６の上方に燃料噴射弁
１６が配置されるとともに、該ポート６に仕切壁２０が
設けられ、該仕切壁２０は、燃料噴射部位で略水平、吸
気弁弁軸近傍で傾斜もしくは垂直となるように角度が変
化し、かつ上記燃料噴射部位における仕切壁より上方の
通路６ｂと吸気弁弁軸近傍における仕切壁よりシリンダ
中心側の通路６ｃとが連続するように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室のシリンダ中心
位置付近に点火プラグが配置されるとともにスワール生
成用ポートに燃料噴射弁が配置されているエンジンの吸
気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃焼室内の混合気の空燃比がリーンな状
態での所謂リーンバーン（希薄燃焼）による燃費節減を
推進するには、希薄燃焼限界（燃焼が良好に行われる空
燃比のリーン側の限界）を高めることが要求される。希
薄燃焼限界を高める手法としては、スワール生成用ポー
トを設けて、燃焼室内にスワールを生成することによ
り、燃焼速度を早めるようにするものがある。

【０００３】この種の吸気装置としては、例えば特公平
２−２０８２８号公報に示されるように、燃焼室のシリ
ンダ中心付近に点火プラグが配置されるとともに、２つ
の独立した吸気ポートが燃焼室に開口し、その一方の吸
気ポートに運転状態に応じて開閉する開閉弁が設けら
れ、他方の吸気ポート（スワール生成用ポート）に燃料
噴射弁が配置されたものが知られている。この吸気装置
においては、上記開閉弁が閉じられているときに上記ス
ワール生成用ポートからの吸気によって燃焼室内にスワ
ールが生成され、また上記スワール生成用ポート内で噴
射燃料と空気とが混合されて混合気が形成される。上記
燃料噴射弁は、この公報に示された装置においては上記
スワール生成用ポートの燃焼室中心側の壁面寄りにオフ
セットして配置されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、燃費をさら
に節減するには、上記スワールを生じさせつつ、点火プ
ラグまわりに燃料を偏在させ、成層燃焼を行うことが望
ましい。しかし、スワール生成用ポート内に燃料を噴射
する構造によるだけでは、空気と混合した燃料が燃焼室
内でスワールに押し出されてシリンダ外周側に多く分散
することにより、シリンダ中心付近の点火プラグまわり
の混合気がリーンになり、効果的に成層化されない。

【０００５】また、上記公報の装置では、噴射燃料がス
ワール生成用ポートの側壁に多く付着するように点火プ
ラグが配置され、ポート壁付着燃料がポート内を流通す
る空気で気化されることが期待されている。しかし、ポ
ート壁付着燃料をポート内で充分に気化することは難し
く、ポート壁付着燃料の一部がポート壁下端部に集まっ
て下流側に流れ、燃焼室への開口部から垂れて燃焼室内
壁面に付着することがある。また、ポート内で空気と混
合された燃料はスワールに乗って燃焼室内に送られ、シ
リンダ外周側への燃料の分散を抑制する作用も乏しい。
従って、未燃焼成分減少および成層化の面で改善の余地
がある。

【０００６】なお、特開平２−２３０９２０号公報に
は、吸気ポートの下流側に、このポート内に２つの通路
を区画する隔壁が設けられるとともに、この隔壁の片側
の通路に燃料を噴射するように燃料噴射弁が配置された
吸気装置が示されて。しかし、この装置における上記吸
気ポートは燃焼室内にタンブル（縦渦）を生成し、この
吸気ポート内の上記隔壁は特定運転時に吸気ポートを絞
ることでタンブルを強化するものであり、上記タンブル
は燃焼速度を速める作用を有するとともに混合気の均一
化には有効であるが、成層燃焼は困難である。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑み、スワールに
よって燃焼速度を速めるようにしつつ、燃焼室のシリン
ダ外周側への燃料の分散を抑制して効果的に成層燃焼を
行わせ、かつ燃焼室内壁面への燃料付着を抑制して未燃
焼成分を減少させ、燃費およびエミッションを大幅に改
善す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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明（請求項１記載）は、燃焼室のシリンダ
中心位置付近に点火プラグが配置されるとともに、燃焼
室内のシリンダ接線方向に吸気を流入させるスワール生
成用ポートが設けられ、該スワール生成用ポートに燃料
噴射弁が配置されているエンジンの吸気装置において、
上記スワール生成用ポートの上方に上記燃料噴射弁が配
置されるとともに、該スワール生成用ポートの少なくと
も燃料噴射部位から吸気弁弁軸近傍までにわたる範囲
に、該スワール生成用ポートを分割する仕切壁が設けら
れ、該仕切壁は、燃料噴射部位で略水平、吸気弁弁軸近
傍で傾斜もしくは垂直となるように角度が変化し、かつ
上記燃料噴射部位における仕切壁より上方の通路と吸気
弁弁軸近傍における仕切壁よりシリンダ中心側の通路と
が連続するように形成されているものである。

【０００９】第２の発明（請求項２記載）は、第１の発
明において、上記仕切壁が、燃料噴射部位の略水平の部
分から吸気弁弁軸近傍の傾斜もしくは垂直の部分まで、
次第に角度が変化するねじれ形状に形成されているもの
である。

【００１０】第３の発明（請求項３記載）は、燃焼室の
シリンダ中心位置付近に点火プラグが配置されるととも
に、燃焼室内のシリンダ接線方向に吸気を流入させるス
ワール生成用ポートが設けられ、該スワール生成用ポー
トに燃料噴射弁が配置されているエンジンの吸気装置に
おいて、該スワール生成用ポートの少なくとも燃料噴射
部位から吸気弁弁軸近傍までにわたる範囲に、上記スワ
ール生成用ポートを斜めに分割する傾斜状の仕切壁が設
けられ、該仕切壁で分割されたスワール生成用ポート内
の通路のうちでシリンダ中心側の通路に、燃料噴射弁
が、該仕切壁に向けて燃料を噴射するように配置されて
いるものである。

【００１１】第４の発明（請求項４記載）は、第３の発
明において、上記仕切壁がスワール生成用ポート内を下
側かつシリンダ中心側となる通路と上側かつシリンダ外
周側となる通路とに分割し、その下側かつシリンダ中心
側となる通路に、燃料噴射弁が、斜め下方から仕切壁に
向けて燃料を噴射するように配置されているものであ
る。

【００１２】第５の発明（請求項５記載）は、第１乃至
第４のいずれかの発明において、上記仕切壁の下流側端
部がスワール生成用ポート内周面から離間しているもの
である。

【００１３】

【作用】上記構成によると、スワール生成用ポート内の
仕切壁により分割された通路のうちの、シリンダ中心側
となる通路から燃焼室へ混合気が供給されることによ
り、シリンダ外周側の通路から燃焼室に流入する空気に
よる強いスワールに対して、これより内側に混合気が供
給される。また、上記仕切壁に向けて燃料が噴射される
ことにより、燃料がポート内周面を伝って燃焼室壁面に
垂れることが避けられる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１乃至図５は本発明の第１の実施例を示している。こ
のうちの図１および図２はエンジンの吸気装置の概略を
示しており、エンジンはシリンダブロック１およびシリ
ンダヘッド２等で構成され、適宜数のシリンダを有し、
各シリンダ内のピストン３の上方には燃焼室４が形成さ
れている。シリンダヘッド２における燃焼室４の天井面
は概略ペントルーフ形状となっている。

【００１５】上記燃焼室４には、吸気ポートおよび排気
ポートが開口し、当実施例では、プライマリおよびセカ
ンダリの２つの吸気ポート６，７と、２つの排気ポート
８，９とが開口している。上記両吸気ポート６，７はシ
リンダヘッド２の一側面から燃焼室４にわたって形成さ
れ、また上記両排気ポート８，９はシリンダヘッド２の
他側面から燃焼室４にわたって形成されており、これら
に図外の吸気マニホールドおよび排気マニホールドが接
続されるようになっている。そして、燃焼室４に対する
各吸気ポート６，７の開口部６ａ，７ａおよび各排気ポ
ート８，９の開口部８ａ，９ａは、それぞれ、シリンダ
ヘッド２に具備された吸気バルブ１１および排気バルブ
１２により所定のタイミングで開閉されるようになって
いる。さらにシリンダヘッド２には点火プラグ１３が取
り付けられ、この点火プラグ１３は、シリンダ中心位置
付近において燃焼室４内に臨んでいる。

【００１６】プライマリ吸気ポート（以下、実施例では
Ｐポートという）６およびセカンダリ吸気ポート（以
下、実施例ではＳポートという）７は、隣り合わせに配
置されている。上記Ｐポート６は、燃焼室４内にシリン
ダ円周方向の渦流を生成するスワール生成用ポートとし
て構成され、また当実施例において上記Ｓポート７は、
シリンダ軸線方向の渦流を生成するタンブル生成用ポー
トとして構成されている。具体的にいうと、上記両吸気
ポート６，７は、それぞれ、上流側が略直線状で、下流
端近傍において下方に湾曲する形状となっているが、シ
リンダ軸線に直交する平面（シリンダ横断面）に対して
Ｐポート６の直線状部分の角度は比較的小さく、これと
比べてＳポート７の直線状部分の角度は大きくなってい
る（図２参照）。また、図１に示す平面視で、両吸気ポ
ート６，７はカムシャフト軸線と直交する方向に対して
多少傾き、Ｐポート６は燃焼室４内のシリンダ円周寄り
に向い、Ｓポート７は燃焼室４内の中央寄りに向かうよ
うに形成されている。

【００１７】上記Ｓポート７の途中には、このポート７
を開閉する開閉弁１５が設けられている。この開閉弁１
５は、図外の制御手段およびアクチュエータにより運転
状態に応じて開閉作動され、低吸入空気量領域ではＳポ
ート７を閉じ、高吸入空気量領域ではＳポート７を開く
ようになっている。なお、上記開閉弁１５は、Ｓポート
７への吸気の吹き返し防止のため閉弁時も完全にＳポー
ト７を遮蔽せずに少量だけエアを洩らすようにしてもよ
い。また、運転状態に応じた開閉弁１５の制御として
は、低吸入空気量側の特定運転領域で閉じ、高吸入空気
量側の特定運転領域で全開とするとともに、その間の運
転領域で開度を次第に変化させることが好ましい。

【００１８】一方、上記Ｐポート６には、燃料噴射弁１
６が配置されている。また、Ｐポート６内には、少なく
とも燃料噴射部位から吸気バルブ１１の弁軸近傍までに
わたる範囲に、Ｐポート６を分割する仕切壁２０が設け
られている。この仕切壁２０は略円筒状のインサート２
５に一体に形成され、インサート２５がＰポート６に圧
入されることにより、Ｐポート６内に固定されるように
なっている。こうすることにより、成形、組付けが簡単
になる。

【００１９】当実施例において上記仕切壁２０は、図３
および図５にも示すように、上流側部分２１が略水平と
され、吸気バルブ弁軸近傍の下流側部分２２が垂直もし
くは傾斜状態となり、その途中の部分は上記の略水平か
ら垂直もしくは傾斜状態にまで次第に角度が変化するよ
うにねじれた形状に形成されている。そして、Ｐポート
６内の燃料噴射部位における仕切壁２０より上方の通路
６ｂと吸気バルブ弁軸近傍における仕切壁２０よりシリ
ンダ中心側の通路６ｃとが連続し、燃料噴射部位におけ
る仕切壁２０より下方の通路６ｄと吸気バルブ弁軸近傍
おける仕切壁２０よりシリンダ外周側の通路６ｅとが連
続している。つまり、Ｐポート６内が仕切壁２０の上流
側の水平部分２１では上下に仕切られているが、下流に
移るにつれ、上方の通路が次第にシリンダ中心側とな
り、下方の通路が次第にシリンダ外周側となるように、
上記仕切壁２０のねじれ方向が設定されている。

【００２０】また、上記燃料噴射弁１６は、Ｐポート６
の上方に配置されて、上記仕切壁２０の上流側水平部分
２１の上方の通路６ｂに臨んでいる。この燃料噴射弁１
６の噴射口は、斜め下流側下方に向き、かつ上記仕切壁
２０の上流側水平部分２１の上面に向けて燃料を噴射す
るように、その噴射方向が設定されている。

【００２１】上記仕切壁２０の下流端部２３は、インサ
ート２５の先端よりもＰポート下流側へ突出し、かつ、
Ｐポート６の内径よりも小さな幅に形成されることによ
り、その両側辺がＰポート６の内壁面から離間してい
る。なお、後述の他の各実施例においても、図では示さ
ないが、仕切壁の下流端部をＰポート６の内壁面から離
間させておくことが望ましい。

【００２２】このような当実施例の装置によると、低吸
入空気量領域では、Ｓポート７の開閉弁１５が閉じられ
た状態で、Ｐポート６から吸気が導入され、この吸気に
よって燃焼室４内に所定方向の強いスワールが生成され
る。また、上記燃料噴射弁１６からは上記仕切壁２０の
水平部分２１の上面に向けて燃料が噴射されることによ
り、Ｐポート６の内周壁面への燃料付着が防止される。
そして、上記仕切壁２０の上面に付着した燃料は局部に
溜ることがなくてＰポート６内の通路６ｂ，６ｃを通る
空気で気化され易く、また気化しきれなかった燃料も仕
切壁２０の下流端まで達すれば燃焼室４内に吹き飛ばさ
れるので、燃料がＰポート６の壁面を伝って燃焼室４の
内壁面に垂れるというような燃料垂れが抑制される。仕
切壁２０の下流端部２３をＰポート６の内壁面から離間
させておけば、上記燃料垂れ抑制作用が高められる。

【００２３】さらに、吸気弁弁軸近傍では、噴射燃料と
空気との混合気を送る通路６ｃがシリンダ中心側、空気
のみを送る通路６ｅがシリンダ外周側となるように仕切
壁２０の下流側部分２２が形成されていることにより、
通路６ｅからの空気で燃焼室４の外周側に強いスワール
が生成されつつ、通路６ｃからの混合気中の燃料は上記
スワールに乗らずに燃焼室中央側の点火プラグ１３まわ
りに送りこまれ、有効に成層化が行われる。

【００２４】この成層化作用と、上記スワールにより燃
焼速度が高められることと、上記燃料垂れ抑制により未
燃焼成分が減少することとにより、後に実験データによ
っても示すように、希薄燃焼限界が大幅に高められると
ともに、エミッションも改善されることとなる。

【００２５】また、エンジンの高吸入空気量領域では、
Ｓポート７の開閉弁１５が開かれて両吸気ポート６，７
から吸気が燃焼室４に流入し、上記スワールに加えてＳ
ポートからの吸気によるタンブルが燃焼室４内に生成さ
れ、燃焼室４内の混合気が適度に拡散される。

【００２６】図６および図７は第２の実施例による吸気
装置のＰポート６とこれに配置された燃料噴射弁１６お
よび仕切壁３０の構造を示している。この実施例でも、
Ｐポート６の上方に燃料噴射弁１６が配置されるととも
に、少なくとも燃料噴射部位から吸気バルブ１１の弁軸
近傍までにわたる範囲に仕切壁３０が設けられ、この仕
切壁３０の上流側が略水平とされ、下流側が傾斜状態に
配置されている。ただしこの実施例では仕切壁３０が、
略水平な平板状の上流側仕切壁３１と傾斜した平板状の
下流側仕切壁３２とで構成され、上流側仕切壁３１と下
流側仕切壁３２とが一部ラップして形成されている。そ
して、Ｐポート６内における上流側仕切壁３１より上方
の通路と下流側仕切壁３２より上方かつ中心側の通路と
が連続しており、燃料噴射弁１６から上流側仕切壁３１
の上面に燃料が噴射されるようになっている。この実施
例においても、図示しない燃焼室、Ｓポート等は第１の
実施例と同様に形成すればよい。

【００２７】この実施例の構造による場合、インサート
３５を予め上流側と下流側とに分割形成するようにし
て、それぞれに上流側仕切壁３１および下流側仕切壁３
２を一体に設けておき、これらをＰポート６に圧入すれ
ば、仕切壁３０の加工、組付けが簡単になる。

【００２８】この実施例でも、スワール生成、成層化、
燃料垂れ防止等の作用は第１の実施例と同様である。

【００２９】この第２実施例の変形例として、図８のよ
うに、傾斜状の下流側仕切壁３２の上端が上流側仕切壁
３１の下面に対応するような配置としておいてもよい。

【００３０】図９は本発明の第３の実施例を示し、図１
０は本発明の第４の実施例を示す。これら第３，第４の
実施例は、少なくとも燃料噴射部位から吸気バルブ１１
の弁軸近傍までにわたる範囲に設けられる仕切壁４０，
５０が、一定断面形状であって、水平方向に対して一定
角度（例えば４５°程度）に傾斜することにより、Ｐポ
ート６内が斜め上方の通路と斜め下方の通路とに分割さ
れるとともに、これらのうちでシリンダ中心側の通路に
燃料噴射弁１６が配置され、かつ、燃料噴射弁１６から
仕切壁４０，５０に向けて燃料が噴射されるようになっ
ている点では共通する。ただし、上記仕切壁４０，５０
の傾斜方向と燃料噴射弁１６の配置および噴射方向が、
両実施例において異なる。

【００３１】すなわち、第３の実施例では、図９の断面
図おいて、シリンダ軸心に対し図の右側に位置するＰポ
ート６内で仕切壁４０が右上がりに傾斜することによ
り、上方の通路６ｆがシリンダ中心側、下方の通路６ｇ
がシリンダ外周側となるようにＰポート６内が分割され
ている。そして、燃料噴射弁１６は斜め上方から通路６
ｆに臨み、仕切壁４０の上面に向けて斜め下方へ燃料を
噴射するように配置されている。

【００３２】第４の実施例では、図１０の断面図おい
て、シリンダ軸心に対し図の右側に位置するＰポート６
内で仕切壁５０が左上がりに傾斜することにより、下方
の通路６ｈがシリンダ中心側、上方の通路６ｉがシリン
ダ外周側となるようにＰポート６内が分割されている。
そして、燃料噴射弁１６は斜め下方から通路６ｈに臨
み、仕切壁５０の下面に向けて斜め上方へ燃料を噴射す
るように配置されている。

【００３３】これら第３，第４の実施例によると、Ｐポ
ート６の壁面への燃料付着を避けるように仕切壁４０，
５０に向けて燃料が噴射され、この場合に、仮に仕切壁
が垂直であるとＰポート下部へ燃料が流れ落ち易くなる
が、仕切壁が傾斜していることによりＰポート下部への
燃料の流れ落ちが抑制される。特に第４の実施例による
と、燃料が上向きに噴射されることで燃料の流れ落ちを
抑制する作用が高められる。

【００３４】そして、シリンダ外周側の通路６ｇ，６ｉ
からは空気が送り込まれて、これにより強いスワールが
生成されつつ、混合気はシリンダ中心側の通路６ｆ，６
ｈから送り込まれて、上記スワールに乗らずに燃焼室中
央側に供給される。従ってこれらの実施例でも、スワー
ル生成、成層化、燃料垂れ防止等の作用により、希薄燃
焼限界が大幅に高められることとなる。

【００３５】図１１乃至図１５は、本発明の実施例と従
来例および比較例とにつき、希薄燃焼限界、燃焼性、エ
ミッション等に関して調べたデータを示す。これらの図
において、Ｗ・Ｏ−ＤＤＰはＰポートに仕切壁を設けな
い従来の構造、Ｈ−ＤＤＰはＰポートに仕切壁を設ける
がその全体を略水平に形成してこれに上方から燃料を噴
射するようにした構造、Ｖ−ＤＤＰはＰポートに仕切壁
を設けるがその全体を略垂直に形成してこれに斜め下方
から燃料を噴射するようにした構造をそれぞれ意味す
る。また、Ｓ−ＤＤＰは本発明の第４の実施例（図１
０）の構造としたもの、Ｈ・Ｖ−ＤＤＰは本発明の第１
の実施例（図１乃至図５）の構造としたものをそれぞれ
意味する。

【００３６】図１１は、後記の図１２のデータ中のＰｉ
変動率等から調べられる希薄燃焼限界空燃比を示し、こ
の図のように、Ｐポートに仕切壁を設けるにしても全体
を略水平としたＨ−ＤＤＰ構造は、仕切壁を設けないＷ
・Ｏ−ＤＤＰ構造より却って希薄燃焼限界空燃比が低下
する。これは、水平な仕切壁の上方から混合気を燃焼室
に供給すると排気側への吹き抜けが生じ易くなるためで
あると思われる。また、上記Ｖ−ＤＤＰ構造によると、
仕切壁を設けないＷ・Ｏ−ＤＤＰ構造と比べて希薄燃焼
限界空燃比がある程度は高められる。これらに比べ、本
発明の第４の実施例の構造（Ｓ−ＤＤＰ）および第１の
実施例の構造（Ｈ・Ｖ−ＤＤＰ）によると、希薄燃焼限
界空燃比が大幅に高められる。

【００３７】図１２は混合気の空燃比を種々変えて、図
示平均有効圧力Ｐｉの変動率と、排気中のＨＣ量と、燃
費率と、燃焼速度を示すものとして燃焼室に供給された
燃料の９０％が燃焼するに要する期間（クランクアング
ル）とを、それぞれ調べたデータを示す。この図では、
仕切壁を設けない構造（Ｗ・Ｏ−ＤＤＰ）と、本発明の
実施例の構造（Ｓ−ＤＤＰおよびＨ・Ｖ−ＤＤＰ）とに
ついて示す。本発明の実施例の構造（Ｓ−ＤＤＰおよび
Ｈ・Ｖ−ＤＤＰ）によると、仕切壁を設けない構造（Ｗ
・Ｏ−ＤＤＰ）と比べ、Ｐｉ変動率の増大や未燃焼成分
であるＨＣの増大を招く空燃比が大幅にリーン側にず
れ、また燃費率が低減され、燃焼時間が短くなる。これ
らのデータは、本発明の実施例の構造により希薄燃焼限
界空燃比が高められ、燃費および燃焼性が改善されてい
ることを表している。

【００３８】図１３は上記のＷ・Ｏ−ＤＤＰ、Ｈ−ＤＤ
Ｐ、Ｖ−ＤＤＰ、Ｓ−ＤＤＰおよびＨ・Ｖ−ＤＤＰの各
構造につき、スワール比とポート流量係数との関係を調
べたデータを示し、図中の各曲線の右端は上記各構造に
おける最大スワール比を示す。この図のように、仕切壁
を設けると、仕切壁を設けない構造（Ｗ・Ｏ−ＤＤＰ）
と比べ、吸気の流通抵抗は大きくなるので、ポート流量
係数が低下する傾向がある。しかし、本発明の実施例に
よると、多少の流通抵抗の増大を招いても、それよりは
るかに成層化作用や燃料垂れ防止作用による効果が大き
い。具体的にいえば、本発明の第４の実施例の構造（Ｓ
−ＤＤＰ）による場合、吸気流通抵抗増大によるポート
流量係数の低下が比較的小さく、かつ充分に上記成層化
作用や燃料垂れ防止作用を有し、また、第１の実施例の
構造（Ｈ・Ｖ−ＤＤＰ）による場合、仕切壁がねじれて
いることから吸気流通抵抗増大によるポート流量係数の
低下が比較的大きくなるが、上記成層化作用および燃料
垂れ防止作用がとくに高い。

【００３９】そして、スワール比と希薄燃焼限界空燃比
との関係についてのデータを示す図１４、およびポート
流量係数と希薄燃焼限界空燃比との関係についてのデー
タを示す図１５からも明らかなように、最大スワール比
における希薄燃焼限界空燃比は本発明の実施例の構造
（Ｓ−ＤＤＰ、Ｈ・Ｖ−ＤＤＰ）による場合に大幅に高
められる。なお、図１４および図１５では、仕切壁を設
けない構造（Ｗ・Ｏ−ＤＤＰ）について上記各関係を曲
線で示すとともに、各構造による最大スワール比におけ
る希薄燃焼限界空燃比をそれぞれ表している。

【００４０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によると、スワー
ル生成用ポートの上方に上記燃料噴射弁が配置されると
ともに、スワール生成用ポートに仕切壁が設けられ、該
仕切壁は、燃料噴射部位で略水平、吸気弁弁軸近傍で傾
斜もしくは垂直となるように角度が変化し、かつ上記燃
料噴射部位における仕切壁より上方の通路と吸気弁弁軸
近傍における仕切壁よりシリンダ中心側の通路とが連続
するように形成されているため、燃焼室内にスワールを
生成しつつ、燃料が強いスワールに乗ることを避けて効
果的に成層化することができ、かつ、燃焼室壁面への燃
料垂れを防止することができる。従って、希薄燃焼限界
を大幅に高めて燃費を改善することができ、エミッショ
ンも改善することができる。

【００４１】とくに、請求項２に記載のように、上記仕
切壁が、燃料噴射部位の略水平の部分から吸気弁弁軸近
傍の傾斜もしくは垂直の部分まで、次第に角度が変化す
るねじれ形状に形成されていると、上記効果が高められ
る。

【００４２】また、請求項３に記載の発明は、スワール
生成用ポートを斜めに分割する傾斜状の仕切壁が設けら
れ、該仕切壁で分割されたスワール生成用ポート内の通
路のうちでシリンダ中心側の通路に、燃料噴射弁が、該
仕切壁に向けて燃料を噴射するように配置されており、
この構成によっても、燃料が強いスワールに乗ることを
避けて効果的に成層化することができ、かつ、燃焼室壁
面への燃料垂れを防止することができ、燃費およびエミ
ッションを改善することができる。

【００４３】とくに、請求項４に記載のように、上記仕
切壁がスワール生成用ポート内を下側かつシリンダ中心
側となる通路と上側かつシリンダ外周側となる通路とに
分割し、その下側かつシリンダ中心側となる通路に、燃
料噴射弁が、斜め下方から仕切壁に向けて燃料を噴射す
るように配置されていると、上記効果が高められる。

【００４４】また、請求項５に記載のように、仕切壁の
下流側端部がスワール生成用ポート内周面から離間して
いると、燃焼室壁面への燃料垂れをより確実に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による吸気装置の断面図
である。

【図２】同装置の主要部の概略平面図である。

【図３】同装置におけるプライマリ吸気ポートおよび仕
切壁の概略斜視図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

【図６】第２の実施例による装置のプライマリ吸気ポー
トおよび仕切壁の概略斜視図である。

【図７】同装置のプライマリ吸気ポートおよび仕切壁の
断面図である。

【図８】第２の実施例の変形例を示すプライマリ吸気ポ
ートおよび仕切壁の断面図である。

【図９】第３の実施例による装置の主要部を示す断面図
である。

【図１０】第４の実施例による装置の主要部を示す断面
図である。

【図１１】希薄燃焼限界空燃比についてのデータを示す
グラフである。

【図１２】Ｐｉ変動率、ＨＣ量、燃費率および燃焼期間
についてのデータを示すグラフである。

【図１３】スワール比とポート流量係数との関係につい
てのデータを示すグラフである。

【図１４】スワール比と希薄燃焼限界空燃比との関係に
ついてのデータを示すグラフである。

【図１５】ポート流量係数と希薄燃焼限界空燃比との関
係についてのデータを示すグラフである。

【符号の説明】

４燃焼室６プライマリ吸気ポート１３点火プラグ１６燃料噴射弁２０，３０，４０，５０仕切壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室のシリンダ中心位置付近に点火プ
ラグが配置されるとともに、燃焼室内のシリンダ接線方
向に吸気を流入させるスワール生成用ポートが設けら
れ、該スワール生成用ポートに燃料噴射弁が配置されて
いるエンジンの吸気装置において、上記スワール生成用
ポートの上方に上記燃料噴射弁が配置されるとともに、
該スワール生成用ポートの少なくとも燃料噴射部位から
吸気弁弁軸近傍までにわたる範囲に、該スワール生成用
ポートを分割する仕切壁が設けられ、該仕切壁は、燃料
噴射部位で略水平、吸気弁弁軸近傍で傾斜もしくは垂直
となるように角度が変化し、かつ上記燃料噴射部位にお
ける仕切壁より上方の通路と吸気弁弁軸近傍における仕
切壁よりシリンダ中心側の通路とが連続するように形成
されていることを特徴とするエンジンの吸気装置。
【請求項２】上記仕切壁が、燃料噴射部位の略水平の
部分から吸気弁弁軸近傍の傾斜もしくは垂直の部分ま
で、次第に角度が変化するねじれ形状に形成されている
請求項１記載のエンジンの吸気装置。
【請求項３】燃焼室のシリンダ中心位置付近に点火プ
ラグが配置されるとともに、燃焼室内のシリンダ接線方
向に吸気を流入させるスワール生成用ポートが設けら
れ、該スワール生成用ポートに燃料噴射弁が配置されて
いるエンジンの吸気装置において、該スワール生成用ポ
ートの少なくとも燃料噴射部位から吸気弁弁軸近傍まで
にわたる範囲に、上記スワール生成用ポートを斜めに分
割する傾斜状の仕切壁が設けられ、該仕切壁で分割され
たスワール生成用ポート内の通路のうちでシリンダ中心
側の通路に、燃料噴射弁が、該仕切壁に向けて燃料を噴
射するように配置されていることを特徴とするエンジン
の吸気装置。
【請求項４】上記仕切壁がスワール生成用ポート内を
下側かつシリンダ中心側となる通路と上側かつシリンダ
外周側となる通路とに分割し、その下側かつシリンダ中
心側となる通路に、燃料噴射弁が、斜め下方から仕切壁
に向けて燃料を噴射するように配置されている請求項３
記載のエンジンの吸気装置。
【請求項５】上記仕切壁の下流側端部がスワール生成
用ポート内周面から離間している請求項１乃至４のいず
れかに記載のエンジンの吸気装置。