JPH05209582A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPH05209582A
JPH05209582A JP4016155A JP1615592A JPH05209582A JP H05209582 A JPH05209582 A JP H05209582A JP 4016155 A JP4016155 A JP 4016155A JP 1615592 A JP1615592 A JP 1615592A JP H05209582 A JPH05209582 A JP H05209582A
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JP
Japan
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load port
partition wall
high load
fuel
engine
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Withdrawn
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JP4016155A
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English (en)
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Motokimi Fujii
幹公 藤井
Toshihiko Hattori
敏彦 服部
Yoshinori Hayashi
好徳 林
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4235Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of intake channels
    • F02F1/4242Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of intake channels with a partition wall inside the channel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/48Tumble motion in gas movement in cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸気通路の下流側のエンジン燃焼室に近い端
部を仕切壁により低負荷用ポートと高負荷用ポートとに
仕切る場合において、インジェクタからの噴射燃料が液
化したり液滴下することを防止して理想の空燃比率を得
ることで燃焼安定性を図るとともに、タンブル流を発生
可能にする。 【構成】 吸気通路9の下流側のエンジン燃焼室6に近
い端部を仕切壁3により低負荷用ポート1と高負荷用ポ
ート2とに分岐し、高負荷用ポートの上流に制御弁8を
配設し、低負荷用ポート1の上流にインジェクタ10を
設け、吸気通路9のさらに上流においてスロットル弁1
1を具備してなるエンジンの吸気装置であって、噴射燃
料が仕切壁3に対して指向するようにインジェクタ10
を配設するとともに、噴射燃料が仕切壁3に対して衝突
する衝突部位を、燃料の気化霧化を促進するために表面
が凹凸形状でかつ表裏にランダムな連通多孔状に少なく
とも形成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、エンジンの燃費、排気、出力
を改善するためには燃料の気化、霧化の促進と、エンジ
ン燃焼室内における混合気の強い乱れを発生させること
が必要とされている。そこで、本願出願人は特開昭62
−63128号公報において、吸気通路の下流側のエン
ジン燃焼室に近い端部を上下仕切壁により低負荷用スワ
ールポートと高負荷用ポートとに分岐して、高負荷用ポ
ートの上流に制御弁手段を配設し、高負荷用ポートの上
流にインジェクタを設け、吸気通路のさらに上流におい
てスロットル弁手段を備えたエンジンの吸気装置を提案
している。
【0003】一方、燃焼室においてタンブル流を発生さ
せるためには、図5のエンジン断面図に示すように、上
流においてスロットル弁11を具備した吸気通路9をエ
ンジン燃焼室6に対してかなり起立するように配設し、
吸気通路9の下流においてインジェクタ10を設ける構
成が考えられる。この構成により、吸気通路9内の吸気
Bとインジェクタ10からの噴射燃料Aとが混合され
て、エンジン燃焼室6内において、タンブル流Tを発生
させて燃焼安定化を図るようにしており、特に希薄燃料
を効率良く燃焼させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
前者のように、吸気通路の下流側のエンジン燃焼室に近
い端部を上下仕切壁により低負荷用ポートと高負荷用ポ
ートとに仕切る場合においては、インジェクタからの噴
射燃料の微流化が十分ではないことなどに起因して、噴
射燃料が仕切壁の表面において液化したり液滴下する結
果、理想の空燃比率(A/F)を得られず、排気浄化、
燃費などに悪影響を及ぼす問題点がある。さらにまた、
高負荷時において燃料の片寄りが上側の高負荷用ポート
に生じてしまい空燃比率の分配が悪くなる問題点があ
る。また、スワール流のみ発生可能であり、タンブル流
を発生できないし、上下仕切壁により低負荷用ポートと
高負荷用ポートとに仕切るので、吸気抵抗が大きくなる
ことから通路開口面積を大きく設定する必要がある。
【0005】一方、後者によれば、タンブル流を発生で
きるが、低負荷時における最適な空燃比率を得ることは
できない。したがって、本発明は上記の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、吸気通
路の下流側のエンジン燃焼室に近い端部を仕切壁により
低負荷用ポートと高負荷用ポートとに仕切る場合におい
て、インジェクタからの噴射燃料が液化したり液滴下す
ることを防止して理想の空燃比率を得ることで燃焼安定
性を図るとともに、タンブル流を発生可能にすることに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】及び
【作用】上述の課題を解決し、目的を達成するために本
発明は以下の構成を備える。即ち、吸気通路の下流側の
エンジン燃焼室に近い端部を仕切壁により低負荷用ポー
トと高負荷用ポートとに分岐し、該高負荷用ポートの上
流に該高負荷用ポートを低負荷時に閉じ高負荷時に開く
制御弁手段を配設し、前記低負荷用ポートの上流にイン
ジェクタを設け、前記吸気通路のさらに上流においてス
ロットル弁手段を具備してなるエンジンの吸気装置であ
って、噴射燃料が前記仕切壁に対して指向するように前
記インジェクタを配設するとともに、噴射燃料が前記仕
切壁に対して衝突する衝突部位を、燃料の気化霧化を促
進するために表面が凹凸形状でかつ表裏にランダムに連
通する連通多孔状に少なくとも形成しており、インジェ
クタからの噴射燃料の一部が仕切壁に対して衝突する
と、凹凸形状の表面部位で燃料の気化霧化が促進される
とともに、表裏に連通する連通多孔状の貫通穴部を一部
燃料が通過して高負荷用ポートからエンジン燃焼室に供
給されるように働く。
【0007】また、好ましくは、吸気通路の下流側のエ
ンジン燃焼室に近い端部を仕切壁により低負荷用ポート
と高負荷用ポートとに分岐し、前記高負荷用ポートにイ
ンジェクタを設け、該高負荷用ポートの上流に該高負荷
用ポートを低負荷時に閉じ高負荷時に開く制御弁手段を
配設し、さらに上流においてスロットル弁手段を具備し
てなるエンジンの吸気装置であって、噴射燃料が前記仕
切壁に対して指向するように前記インジェクタを配設す
るとともに、前記低負荷用ポートを吸気通路の下流側に
近い端部において閉塞するように前記仕切壁を形成し、
かつ仕切壁を燃料の気化霧化を促進するために表面が凹
凸形状でかつ表裏に連通する連通多孔状に形成してお
り、インジェクタからの噴射燃料の一部が仕切壁の連通
多孔状の貫通穴部を通過して低負荷用ポートからエンジ
ン燃焼室に供給されるように働く。
【0008】
【実施例】以下に、添付の図面を参照して本願発明の好
適な各実施例を説明する。図1(a)は第1実施例に係
るエンジンの断面図であり、図1(b)は図1のX−X
矢視断面図である。本図において、吸気通路9は下流側
のエンジン燃焼室6に近い端部が仕切壁3によって、低
負荷用ポート1と高負荷用ポート2に図1(b)に図示
のように略2分割されて一体または別体形成されてい
る。この高負荷用ポート2の上流には制御弁8が配設さ
れる一方、低負荷用ポート1の上流には図示のようい吸
気弁4側に向かうように傾斜するとともに、噴射燃料が
仕切壁3に対して指向するようにしてインジェクタ10
が配設されている。以上の構成の吸気通路9のさらに上
流にはスロットル弁11が設けられている。
【0009】以上説明の仕切壁3はインジェクタ10か
らの噴射燃料が仕切壁3に対して衝突する衝突部位は少
なくとも、発泡金属材料を用いて形成されている。図2
は仕切壁3の表面状態を示した一部拡大図であり、本図
において、仕切壁3は空洞のセル部3cと、表面が凹凸
形状の分岐部3dを図示のようにランダムに形成してい
る特殊材料を用いている。この特殊材料はニッケル、ニ
ッケルークロム合金、ニッケル−クロム−アルミ合金を
特殊処理したものであり、同種の粉末燒結体に比べて、
通気性に優れ、孔径をより小さく設定でき、また耐熱特
性にも優れるものである。
【0010】本図において、上述の燃料の気化霧化を促
進するためには、仕切壁3の厚さ寸法に応じてセル部3
cの数を10乃至50(ケ/インチ)にして、比表面積
を1000乃至6000(平方m/立方m)にすること
で良好な結果を得ることができた。即ち、図3の動作説
明図に示すように、エンジンが軽負荷運転中において高
負荷用ポート2の制御弁8が閉じられおり、ピストン7
が下方に移動開始するタイミングに合前後してインジェ
クタ10からの噴射燃料A1の多くは、燃焼室6内に供
給されてタンブル流Tを発生する。
【0011】一方、インジェクタ10からの噴射燃料A
1の一部であって仕切壁3に対して衝突した噴射燃料A
1は、表面が凹凸形状の分岐部3dに衝突して飛散され
て気化霧化が促進されるとともに、噴射燃料A1の内、
仕切壁3内部に浸透した燃料はピストンの下方移動にと
もなう負圧作用などにより、空洞のセル部3cを通過し
て、気化霧化が促進された後に高負荷用ポート2に到達
して噴射燃料A2となり、燃焼室6に供給される。
【0012】したがって、インジェクタ10からの噴射
燃料が液化したり液滴下することを防止して理想の空燃
比率を得ることで燃焼安定性を図れるとともに、タンブ
ル流を発生することができる。また、このように低負荷
時において、インジェクタ10からの噴射燃料Aを吸気
通路9を介して供給することで、吸気流路を実質的に広
げる効果もあり、さらにまた、高負荷運転時において、
高負荷用ポート2の制御弁8が開かられており、ピスト
ン7が下方に移動開始するタイミングに合前後して上流
からの噴射燃料が多量に燃焼室6内に供給される場合に
は、空洞のセル部3cを通過して、気化霧化が促進され
た後に逆に低負荷用ポート1に到達してから燃焼室6に
供給されることになる。
【0013】次に、図4は第2実施例に係るエンジンの
断面図であり、動作図を兼ねた図である。本図におい
て、吸気通路9は下流側のエンジン燃焼室6に近い端部
が仕切壁3によって上下に仕切られて形成されており、
図示のように上方において高負荷用ポート2を形成する
とともに、噴射燃料が仕切壁3に対して指向するように
したインジェクタ10を配設している。また、この高負
荷用ポート2の上流には制御弁8が配設されており、開
閉制御を適宜行うようにしている。
【0014】一方、低負荷用ポート1は図示のように下
流において仕切壁3により低負荷用ポート1を閉塞する
ように形成されているが、この仕切壁3も上述のよう
に、表面が凹凸形状の分岐部3dと、空洞のセル部3c
が形成されている。以上の構成において、吸気工程にお
いてインジェクタ10からの噴射燃料A1の内、仕切壁
3に衝突したものが液化したり液滴下することが防止さ
れて理想の空燃比率を得るとともに、高負荷運転時にお
いて、インジェクタ10からの噴射燃料A1の一部は、
吸気通路9を介して供給される吸気B1との混合が促進
されて気化霧化が促進された後に、噴射燃料A3として
燃焼室6内に供給される。
【0015】以上説明の各実施例のように、インジェク
タ10からの噴射燃料はエンジン燃焼室6内において、
タンブル流Tを発生させて燃焼安定化を図るようにで
き、特に希薄燃料を効率良く完全燃焼させることができ
る結果、燃費向上、排気浄化などに貢献できる。なお、
本願発明は、上記実施例の構成に限定されるものではな
く、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設定変更
可能なことは勿論であって、例えば、高負荷用ポートと
低負荷用ポートとをエンジンの上下方向に仕切るように
仕切壁3を設けなくとも良く、スワールとタンブル流を
同時に発生できるように吸気通路9内において傾けて形
成しても良い。また、発泡金属材料に代えて従来からの
燒結金属材料でも所定条件さえ満足できれば使用可能な
ことも勿論であり、さらに発泡金属材料を部分的に仕切
壁3に交換自在に設けても良い。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
気通路の下流側のエンジン燃焼室に近い端部を仕切壁に
より低負荷用ポートと高負荷用ポートとに仕切る場合に
おいて、インジェクタからの噴射燃料が液化したり液滴
下することを防止して理想の空燃比率を得ることで燃焼
安定性を図るとともに、タンブル流を発生可能にするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)第1実施例のエンジンの断面図であり、
(b)は図1のX−X矢視断面図である。
【図2】仕切壁3の表面状態を示した一部拡大図であ
る。
【図3】図1の第1実施例の動作説明図である。
【図4】第2実施例のエンジンの断面図である。
【図5】従来のエンジンの断面図である。
【符号の説明】
1 低負荷用ポート、 2 高負荷用ポート、 3 仕切壁、 4 吸気弁、 6 エンジン燃焼室、 7 ピストン、 8 制御弁、 9 吸気通路である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸気通路の下流側のエンジン燃焼室に近
    い端部を仕切壁により低負荷用ポートと高負荷用ポート
    とに分岐し、該高負荷用ポートの上流に該高負荷用ポー
    トを低負荷時に閉じ高負荷時に開く制御弁手段を配設
    し、前記低負荷用ポートの上流にインジェクタを設け、
    前記吸気通路のさらに上流においてスロットル弁手段を
    具備してなるエンジンの吸気装置であって、 噴射燃料が前記仕切壁に対して指向するように前記イン
    ジェクタを配設するとともに、 噴射燃料が前記仕切壁に対して衝突する衝突部位を、燃
    料の気化霧化を促進するために表面が凹凸形状でかつ表
    裏に連通する連通多孔状に少なくとも形成したことを特
    徴とするエンジンの吸気装置。
  2. 【請求項2】 吸気通路の下流側のエンジン燃焼室に近
    い端部を仕切壁により低負荷用ポートと高負荷用ポート
    とに分岐し、前記高負荷用ポートにインジェクタを設
    け、該高負荷用ポートの上流に該高負荷用ポートを低負
    荷時に閉じ高負荷時に開く制御弁手段を配設し、さらに
    上流においてスロットル弁手段を具備してなるエンジン
    の吸気装置であって、 噴射燃料が前記仕切壁に対して指向するように前記イン
    ジェクタを配設するとともに、前記低負荷用ポートを吸
    気通路の下流側に近い端部において閉塞するように前記
    仕切壁を形成し、かつ仕切壁を燃料の気化霧化を促進す
    るために表面が凹凸形状でかつ表裏に連通する連通多孔
    状に形成したことを特徴とするエンジンの吸気装置。
JP4016155A 1992-01-31 1992-01-31 エンジンの吸気装置 Withdrawn JPH05209582A (ja)

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Effective date: 19990408