JPH0531218Y2 - - Google Patents

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JPH0531218Y2
JPH0531218Y2 JP10742886U JP10742886U JPH0531218Y2 JP H0531218 Y2 JPH0531218 Y2 JP H0531218Y2 JP 10742886 U JP10742886 U JP 10742886U JP 10742886 U JP10742886 U JP 10742886U JP H0531218 Y2 JPH0531218 Y2 JP H0531218Y2
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intake
swirl
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spiral
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【考案の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本考案は、ヘリカル型吸気ポートを備えた内燃
機関の吸気装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Field of Application> The present invention relates to an intake system for an internal combustion engine having a helical intake port.

<従来の技術> ヘリカル型吸気ポートは通常機関のシリンダヘ
ツド内吸気ポートの終端部に吸気弁を囲んで渦巻
部が設けられる。そして、該渦巻部により吸気に
旋回流を与え、吸気弁開弁時にこの旋回流を燃焼
室に導入して燃焼室内に大きなスワールを形成
し、空気と燃料との混合を促進することにより燃
焼を改善しようとしている。
<Prior Art> A helical intake port is usually provided with a spiral portion surrounding an intake valve at the terminal end of the intake port in the cylinder head of an engine. The swirl section gives a swirling flow to the intake air, and when the intake valve opens, this swirling flow is introduced into the combustion chamber to form a large swirl in the combustion chamber, promoting combustion by promoting the mixing of air and fuel. trying to improve.

ところで、上記ヘリカル型吸気ポートを備えた
直接噴射式デイーゼル機関を例にとつてみると、
第5図に示すように、スワール比(機関のクラン
ク軸の回転速度に対する吸気旋回速度)は、その
最適値が機関の低速回転領域から高速回転領域に
移行するに従つて次第に減少するのが望ましいと
されている(第5図点線)。しかし、上記のよう
なヘリカル型吸気ポートでは、ポート形状が固定
化されているため、第5図実線で示すように、機
関回転速度に対して略一定のスワール比しか得ら
れず、このためポート形状を低速領域にマツチン
グさせるべく設計すれば、高速領域ではスワール
過剰(オーバースワール)となり、燃焼が悪化し
て排気中のスモークが増加し燃費低下を招くと共
に、スワールポートの余分な吸気抵抗(ポンピン
グロス)を受けて吸気充填効率が悪化し、高出力
化の阻害要因となる一方、高速領域にマツチング
させれば低速領域ではスワール不足となつて燃焼
効率が低下する不都合がある。
By the way, if we take the above-mentioned direct injection diesel engine equipped with a helical intake port as an example,
As shown in Figure 5, it is desirable that the swirl ratio (intake swirl speed relative to the rotational speed of the engine crankshaft) gradually decreases as its optimum value moves from the engine's low-speed rotation region to its high-speed rotation region. (Figure 5 dotted line). However, in the helical intake port as described above, the port shape is fixed, so as shown by the solid line in Figure 5, only a substantially constant swirl ratio can be obtained with respect to the engine rotation speed. If the shape is designed to match the low speed range, there will be excessive swirl in the high speed range (overswirl), which will worsen combustion and increase smoke in the exhaust, resulting in lower fuel efficiency. On the other hand, if matching is made in the high-speed region, there will be insufficient swirl in the low-speed region, resulting in a decrease in combustion efficiency.

上記不都合に対策するため、従来では、第6図
に示すように、機関運転状態に応じヘリカル型吸
気ポートの渦流室に出没するスワール制御装置を
設けたものが開発されている(例えば、特開昭57
−62927号公報、特開昭58−2425号公報、特開昭
58−2426号公報、実開昭58−81319号公報等参
照)。又、本出願人は先に実願昭60−138029号と
してかかるスワール制御装置を設けたものを提案
している。
In order to counter the above-mentioned disadvantages, devices have been developed that are equipped with a swirl control device that appears in and out of the vortex chamber of the helical intake port depending on the engine operating condition, as shown in Fig. 6 (for example, Showa 57
-62927 Publication, JP-A-58-2425, JP-A-Sho
58-2426, Utility Model Application Publication No. 58-81319, etc.). Furthermore, the present applicant has previously proposed a device equipped with such a swirl control device as Utility Application No. 138029/1983.

かかるスワール制御装置は、第7図及び第8図
に示すように、吸気ポート1の渦巻部終端部内に
設けられ、吸気流を上流側面に衝突せしめて燃焼
室5方向に流線を変更させる位置と吸気流に略平
行な位置との間で回動自由に構成された案内板3
を設け、この案内板3を回動装置4により機関運
転状態に応じて回動しその回動位置を定めるよう
にしたものである。
As shown in FIGS. 7 and 8, this swirl control device is provided within the terminal end of the swirl portion of the intake port 1, and is located at a position where the intake air collides with the upstream side surface and changes the streamline in the direction of the combustion chamber 5. a guide plate 3 configured to be freely rotatable between and a position substantially parallel to the intake flow;
The guide plate 3 is rotated by a rotation device 4 according to the operating state of the engine to determine its rotation position.

そして、かかる構成においては、機関低速回転
領域等スワールを必要とする領域では、案内板3
を可及的に吸気流に平行になるようにその回動位
置を回動装置4により位置決めして、旋回流を円
滑に渦巻部2内に発生させ、即ち、吸気流の水平
成分、旋回成分を強化し、ヘリカル型吸気ポート
1の有する特徴を最大限に発揮せしめてスワール
を増大し、燃焼を良好にして未然成分の排出(ス
モークの発生)を防止して燃費を向上させると共
に、着火遅れを防止して燃焼騒音の低減化を図
る。
In such a configuration, the guide plate 3
The rotating position is determined by the rotating device 4 so as to be parallel to the intake flow as much as possible, so that a swirling flow is smoothly generated in the spiral portion 2. In other words, the horizontal component and the swirling component of the intake flow are , maximizes the characteristics of the helical intake port 1, increases swirl, improves combustion, prevents the emission of unforeseen components (smoke generation), improves fuel efficiency, and reduces ignition delay. This aims to prevent combustion noise and reduce combustion noise.

又、機関が高速回転領域等高出力を必要とする
領域では、回動装置4を作動して案内板3の回動
位置をその上流側面が吸気流に対向する方向に定
め、渦巻部2において強化された水平成分の大き
い吸気流を案内板3により燃焼室5方向に向く成
分の大きい吸気流に変換して吸気を円滑に即ち、
損失少なく燃焼室5に導き、充填効率を向上す
る。
In addition, in a region where the engine requires high output such as a high-speed rotation region, the rotation device 4 is operated to set the rotation position of the guide plate 3 in a direction in which its upstream side surface faces the intake air flow. The strengthened intake air flow with a large horizontal component is converted into an intake air flow with a large component directed toward the combustion chamber 5 by the guide plate 3, thereby smoothing the intake air, that is,
It leads to the combustion chamber 5 with less loss and improves charging efficiency.

これにより、もともと燃焼効率が良い高速回転
領域の燃焼効率を悪化させることなく充填効率の
向上により出力を増大させかつ排気中のカーボン
排出量を低減して燃費の向上を図る。
As a result, the output is increased by improving the charging efficiency without deteriorating the combustion efficiency in the high-speed rotation range where the combustion efficiency is originally high, and the amount of carbon emissions in the exhaust gas is reduced to improve fuel efficiency.

<考案が解決しようとする問題点> しかしながら、かかる構成のスワール制御装置
では、次のような問題点がある。
<Problems to be solved by the invention> However, the swirl control device having such a configuration has the following problems.

即ち、高スワール時においても、略方形状の案
内板3が旋回流中に置かれるため、該案内板3の
側面に旋回流が当たり、ヘリカル型吸気ポート1
が本来持つている性能に比べて、スワール比の低
下並びに吸気ポート1の流量係数の増加が生じ
る。
That is, even during high swirl, since the substantially rectangular guide plate 3 is placed in the swirling flow, the swirling flow hits the side of the guide plate 3, and the helical intake port 1
The swirl ratio decreases and the flow coefficient of the intake port 1 increases compared to the performance originally possessed by the engine.

又、吸気流の低スワール化は、案内板3によつ
て旋回流の一部を堰き止め、下方燃焼室5に偏向
させることによつて行なつており、スワール比を
充分に低くするためには、大きな吸気の案内面が
必要となるが、これでは、流量係数の悪化及び吸
気ポート1のレイアウト制約上から困難であり、
スワール比を充分に低くすることができないとい
うのが現状であつた。
Further, the swirl of the intake air flow is reduced by blocking a part of the swirling flow using the guide plate 3 and deflecting it to the lower combustion chamber 5. In order to make the swirl ratio sufficiently low, requires a large intake guide surface, but this is difficult due to deterioration of the flow coefficient and layout constraints of the intake port 1.
The current situation is that the swirl ratio cannot be made sufficiently low.

そこで、本考案はかかる従来の実情に鑑み、高
スワールから低スワールまで幅広くスワール比を
制御でき、機関運転条件の全域において最適のス
ワール比が確保できる内燃機関の吸気装置を提供
することを目的とする。
Therefore, in view of the conventional situation, the present invention aims to provide an intake system for an internal combustion engine that can control the swirl ratio over a wide range from high swirl to low swirl, and that can ensure the optimum swirl ratio over the entire range of engine operating conditions. do.

<問題点を解決するための手段> このため、本考案は、吸気ポート終端部の吸気
弁周りに渦巻部を形成してなるヘリカル型吸気ポ
ートを備えた内燃機関において、前記渦巻部終端
部内に設けられ吸気流を一方の側面に衝突せしめ
て燃焼室方向に流線を偏向させると共に前記吸気
ポートの直線部と渦巻部終端部とを直接連通する
連通部を開放して該連通部から導入される吸気流
を他方の側面に衝突せしめて燃焼室方向に流線を
変更させる位置と、渦巻部終端部内に設けられた
凹部に格納されると共に前記連通部を閉塞する位
置と、の間で回動自由に構成された案内板及び該
案内板を機関運転状態に応じて回動しその回動位
置を定める案内板回動装置を備えた構成とする。
<Means for Solving the Problems> Therefore, the present invention provides an internal combustion engine equipped with a helical intake port in which a spiral portion is formed around the intake valve at the terminal end of the intake port. The intake air flow is caused to impinge on one side surface to deflect the streamline in the direction of the combustion chamber, and also to open a communication part that directly communicates the straight part of the intake port with the terminal end of the spiral part, so that the intake air is introduced from the communication part. and a position where the intake air flow collides with the other side surface to change the streamline toward the combustion chamber, and a position where the intake air flow is stored in a recess provided in the end of the spiral portion and closes the communication portion. The structure includes a freely movable guide plate and a guide plate rotation device that rotates the guide plate according to the engine operating state and determines the rotation position.

<作用> そして、かかる構成では、高スワール時におい
ては、案内板が旋回流中に置かれず、ヘリカル型
吸気ポートが本来持つている性能を如何なく発揮
される。又、低スワール時においては、案内板の
一方の側面によつて旋回流の一部が堰き止めら
れ、燃焼室に偏向されると同時に、吸気ポートの
直線部から上記旋回流と逆方向の吸気流が渦巻部
終端部に直接導入され案内板の他方の側面によつ
て燃焼室に偏向されるので、流量係数が悪化する
ことなくスワール比を充分に低くすることが可能
となる。
<Function> With such a configuration, the guide plate is not placed in the swirling flow during high swirl, and the inherent performance of the helical intake port is fully exhibited. In addition, during low swirl, a part of the swirling flow is blocked by one side of the guide plate and deflected into the combustion chamber, and at the same time, the intake air flows from the straight part of the intake port in the opposite direction to the swirling flow. Since the flow is introduced directly into the end of the swirl portion and deflected into the combustion chamber by the other side of the guide plate, it is possible to make the swirl ratio sufficiently low without deteriorating the flow coefficient.

<実施例> 以下、本考案の一実施例を第1図〜第4図に基
づいて説明する。
<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 4.

第1図及び第2図において、機関のシリンダヘ
ツド6には、各燃焼室7に夫々連通するヘリカル
型吸気ポート8を有する。このヘリカル型吸気ポ
ート8は、図示しない吸気マニホルドに連通する
略直線状の導入部9と、その下流に接続されかつ
吸気弁10を介して燃焼室7に連通する渦巻部1
1と、からなる。渦巻部11は吸気弁10周りを
囲むようにかつ上壁12が螺線を描いて徐々に燃
焼室7に近づくように形成され、その下流端は燃
焼室7近くで再び渦巻部11上流端部に連通接続
されている。
1 and 2, the cylinder head 6 of the engine has a helical intake port 8 communicating with each combustion chamber 7, respectively. This helical intake port 8 includes a substantially linear introduction section 9 that communicates with an intake manifold (not shown), and a spiral section 1 that is connected downstream of the introduction section 9 and communicates with the combustion chamber 7 via an intake valve 10.
Consists of 1 and. The spiral portion 11 is formed so as to surround the intake valve 10 and the upper wall 12 draws a spiral to gradually approach the combustion chamber 7, and the downstream end thereof is near the combustion chamber 7 and returns to the upstream end of the spiral portion 11. is connected to.

ここで、シリンダヘツド6には、渦巻部11の
終端部上壁からシリンダヘツド6外へと貫通する
ねじ孔13が形成されており、該ねじ孔13に
は、筒状のスリーブ14が嵌合取付されている。
Here, the cylinder head 6 is formed with a screw hole 13 that penetrates from the upper wall of the terminal end of the spiral portion 11 to the outside of the cylinder head 6, and a cylindrical sleeve 14 is fitted into the screw hole 13. It is installed.

尚、シリンダヘツド6外壁面のねじ孔13周り
には凹部15が形成されており、該凹部15内面
にスリーブ14の頭部に形成されたフランジ部1
4aが係止される。
A recess 15 is formed around the screw hole 13 on the outer wall surface of the cylinder head 6, and a flange 1 formed at the head of the sleeve 14 is formed on the inner surface of the recess 15.
4a is locked.

そして、渦巻部11の終端部には、吸気流を上
流側面に衝突せしめて燃焼室7方向に流線を変更
させると共に前記吸気ポート8の略直線状導入部
9と渦巻部11終端部とを直接連通する連通部と
しての連通孔28を開放して該連通孔28から導
入される吸気流を他方の側面に衝突せしめて燃焼
室7方向に流線を変更させる位置と渦巻部11終
端部内に設けられた凹部16に格納されると共に
前記連通孔28を閉塞する位置と、の間で回動自
由に講成された案内板17が設けられている。こ
の案内板17の形状は後述するとして、該案内板
17は、シヤフト18の先端に設けられた円盤部
19に一体形成されている。
At the terminal end of the spiral portion 11, the intake flow collides with the upstream side surface to change the streamline in the direction of the combustion chamber 7, and also connects the substantially linear introduction portion 9 of the intake port 8 and the terminal end of the spiral portion 11. A position where the communication hole 28 serving as a direct communication portion is opened and the intake air introduced from the communication hole 28 collides with the other side surface to change the flow line in the direction of the combustion chamber 7 and the end portion of the spiral portion 11. A guide plate 17 is provided which is housed in the provided recess 16 and is freely rotatable between a position where the communication hole 28 is closed. The shape of the guide plate 17 will be described later, but the guide plate 17 is integrally formed with a disk portion 19 provided at the tip of the shaft 18.

シヤフト18は前記スリーブ14内に回動自由
に貫通支持されると共に、円盤部19はスリーブ
14先端側のねじ孔13内に回動自由に支持され
る。尚、前記凹部16は、渦巻部11の終端部の
周壁面に前記ねじ孔13に連続するものとして形
成され、円弧状に凹んだ形状になつており、前記
連通孔28が一部に形成される。
The shaft 18 is rotatably supported through the sleeve 14, and the disc portion 19 is rotatably supported within the threaded hole 13 on the distal end side of the sleeve 14. The recess 16 is formed on the peripheral wall surface of the terminal end of the spiral portion 11 so as to be continuous with the screw hole 13, and has an arcuate concave shape, and the communication hole 28 is formed in a part of the recess 16. Ru.

かかる案内板17は、凹部16への格納時に渦
巻部11終端部の周壁面と略面一となるような形
状に形成される。
The guide plate 17 is formed in such a shape that it is substantially flush with the peripheral wall surface of the terminal end of the spiral portion 11 when stored in the recess 16 .

そして、上述のように形成された案内板17を
機関運転状態に応じて回動しその回動位置を定め
る案内板回動装置20が設けられている。
A guide plate rotation device 20 is provided which rotates the guide plate 17 formed as described above in accordance with the engine operating state and determines the rotation position thereof.

即ち、前記シヤフト18の上端にはナツト21
によりレバー22の一端が固定され、該レバー2
2の他端にこの案内板回動装置20が設けられ
る。
That is, a nut 21 is attached to the upper end of the shaft 18.
, one end of the lever 22 is fixed, and the lever 2
This guide plate rotating device 20 is provided at the other end of the guide plate 2.

案内板回動装置20は、レバー22先端にボー
ルジヨイント23を介して各気筒のレバー22を
一連に連結するコネクテイングバー24と、該バ
ー24を移動する電磁アクチユエータ25と、機
関回転速度を検出する速度スイツチ26と、該速
度スイツチ26が所定値以上の機関回転速度を検
出した時に電磁アクチユエータ25を作動してコ
ネクテイングバー24を変位させレバー22を介
して案内板17を吸気流を上流側面に衝突せしめ
て燃焼室7方向に流線を変更させる位置に回動す
る制御手段27と、を含んで構成される。
The guide plate rotation device 20 includes a connecting bar 24 that connects the levers 22 of each cylinder in series via a ball joint 23 at the tip of the lever 22, an electromagnetic actuator 25 that moves the bar 24, and an electromagnetic actuator 25 that controls the engine rotation speed. When the speed switch 26 detects an engine rotation speed equal to or higher than a predetermined value, the electromagnetic actuator 25 is actuated to displace the connecting bar 24 and move the guide plate 17 upstream of the intake air flow via the lever 22. It is configured to include a control means 27 that rotates to a position that causes the combustion chamber to collide with the side surface and change the streamline in the direction of the combustion chamber 7.

機関回転速度が所定値以下の低速回転領域にあ
る場合には、これを速度スイツチ26が検出し、
電磁アクチユエータ25が消磁されて、案内板1
7を凹部16に格納されて、渦巻部11の終端部
の周壁面と略面一となる位置に図示しないリター
ンスプリングの弾性復元力により回動させる。
When the engine rotation speed is in a low rotation range below a predetermined value, the speed switch 26 detects this,
The electromagnetic actuator 25 is demagnetized and the guide plate 1
7 is stored in the recess 16 and rotated to a position substantially flush with the peripheral wall surface of the terminal end of the spiral portion 11 by the elastic restoring force of a return spring (not shown).

尚、この場合、速度スイツチ26が所定の機関
回転速度を境にしてオンオフする上記の如き構成
であれば、制御手段27を省略することができる
が、機関回転速度を連続的に検出する速度センサ
である場合には、制御手段27は案内板17の回
動位置を機関回転速度に応じて定めるように構成
しても良い。
In this case, if the speed switch 26 is configured as described above to turn on and off at a predetermined engine rotation speed, the control means 27 can be omitted, but a speed sensor that continuously detects the engine rotation speed may be omitted. In this case, the control means 27 may be configured to determine the rotational position of the guide plate 17 according to the engine rotation speed.

従つて、上記構成によると、機関回転速度が所
定値以下の低速回転領域にあることを速度スイツ
チ26が検出した場合には、電磁アクチユエータ
25が消磁されて、図示しないリターンスプリン
グにより、コネクテイングバー24を移動し、各
気筒毎のレバー22を回動して、シヤフト18を
介し、案内板17を凹部16に格納し、渦巻部1
1の終端部の周壁面と略面一となる位置であつ
て、連通孔28を閉塞する位置に回動する(第2
図参照)。
Therefore, according to the above configuration, when the speed switch 26 detects that the engine rotation speed is in a low rotation range below a predetermined value, the electromagnetic actuator 25 is demagnetized and the connecting bar is closed by a return spring (not shown). 24, rotate the lever 22 for each cylinder, store the guide plate 17 in the recess 16 via the shaft 18, and open the spiral part 1.
The second
(see figure).

一方、吸気ポート8の直線部9から導入された
吸気は、渦巻部11内に流入し、吸気弁10のス
テム周りを旋回すると同時に渦巻部11の上壁面
に案内されて燃焼室7方向に押し下げられる。
On the other hand, the intake air introduced from the straight part 9 of the intake port 8 flows into the spiral part 11, swirls around the stem of the intake valve 10, and at the same time is guided by the upper wall surface of the spiral part 11 and is pushed down toward the combustion chamber 7. It will be done.

ここにおいて、案内板17は上記の如く渦巻部
11の終端部の周壁面と略面一となつているか
ら、吸気流を何ら阻害する要因を持たず、このた
め吸気旋回流は円滑に燃焼室7に導かれて内部に
強いスワールを形成する。その結果、空気と燃焼
室7内で噴射供給される燃料との混合性が促進さ
れ、空気利用率が向上して燃焼が良好になること
により未燃成分の排出量が低減して燃費を向上さ
せると共に強いスワールにより燃焼速度が増大し
て着火遅れが改善されて、燃焼騒音を低減する。
Here, since the guide plate 17 is substantially flush with the peripheral wall surface of the terminal end of the spiral portion 11 as described above, it does not have any factor that inhibits the intake air flow, and therefore the intake swirl flow smoothly flows into the combustion chamber. 7 and forms a strong swirl inside. As a result, the mixability of air and the fuel injected into the combustion chamber 7 is promoted, improving the air utilization rate and improving combustion, which reduces the amount of unburned components released and improves fuel efficiency. At the same time, the strong swirl increases the combustion speed, improves ignition delay, and reduces combustion noise.

又、機関回転速度が所定値以上の高速回転領域
になると、これを速度スイツチ26が検出して制
御手段27を介して電磁アクチユエータ25を通
電励磁し、コネクテイングバー24、レバー22
を介して案内板17を吸気ポート8の渦巻部11
を横断する位置に持ち来す(第3図B参照)。
Furthermore, when the engine rotational speed reaches a high-speed rotational region equal to or higher than a predetermined value, the speed switch 26 detects this and energizes the electromagnetic actuator 25 via the control means 27 to activate the connecting bar 24 and the lever 22.
The guide plate 17 is connected to the spiral portion 11 of the intake port 8 through the guide plate 17.
(See Figure 3B).

このため、渦巻部11内のスワール主流は、
案内板17の上流側面に衝突する。一方、吸気ポ
ート8の略直線状導入部9と渦巻部11終端部と
の連通孔28が開放され、この連通孔28から導
入部9を通過するカウンタスワール流が渦巻部
11終端部に導入されて、案内板17の上流側面
に衝突する。これら案内板17の両側面に衝突し
たスワール主流及びカウンタスワール流は
夫々燃焼室7方向に流線を変更される。
For this reason, the swirl mainstream in the spiral portion 11 is
It collides with the upstream side surface of the guide plate 17. On the other hand, the communication hole 28 between the substantially linear introduction part 9 of the intake port 8 and the terminal end of the spiral part 11 is opened, and the counter swirl flow passing through the introduction part 9 is introduced from the communication hole 28 to the terminal end of the spiral part 11. and collides with the upstream side surface of the guide plate 17. The swirl main flow and counter swirl flow that collide with both sides of the guide plate 17 have their streamlines changed in the direction of the combustion chamber 7, respectively.

この場合、スワール主流は、連通孔28の直
前で案内板17に遮られて下向きに偏向されてい
る。このため、カウンタスワール流は流量が増
大してスムーズに導入される。
In this case, the swirl mainstream is blocked by the guide plate 17 immediately before the communication hole 28 and is deflected downward. Therefore, the flow rate of the counter swirl flow increases and is introduced smoothly.

そして、連通孔28を介して導入部9から渦巻
部11終端部に導入され、燃焼室7方向に導かれ
たカウンタスワール流は、渦巻部11で形成さ
れるスワール主流とは逆方向の旋回速度成分も
含まれるため、上記吸気ポート8で作られるスワ
ール比は、従来例の単に案内板で旋回流を遮断す
る方式と比べ、一層スワール比を低減できること
となり、ポート流量係数を高いものとできる。
The counter swirl flow is introduced from the introduction part 9 to the terminal end of the spiral part 11 through the communication hole 28 and guided in the direction of the combustion chamber 7, at a swirling speed in the opposite direction to that of the mainstream swirl formed in the spiral part 11. Since the components are also included, the swirl ratio created at the intake port 8 can be further reduced compared to the conventional method of simply blocking the swirling flow with a guide plate, and the port flow rate coefficient can be made high.

尚、中スワール時は、第3図Aに示すように、
連通孔28が開かれるため、導入部9からの吸気
の一部は渦巻部11に導入されるが、連通孔28
に案内板17の一部が突出した状態となり、かつ
吸気旋回流が正面から吸気に当たることにより、
流れは阻害される(この場合スワール主流はカ
ウンタスワール流よりも流量が非常に多い)。
従つて、導入部9からの吸気は、スワールを弱め
る効果がさほどなく、中スワールとなる。又、こ
の場合には、上記低スワール時の効果が徐々に現
れてくるため、ポート流量係数は若干向上する。
In addition, during medium swirl, as shown in Figure 3A,
Since the communication hole 28 is opened, a part of the intake air from the introduction part 9 is introduced into the spiral part 11.
, a part of the guide plate 17 is in a protruding state, and the intake swirl flow hits the intake air from the front.
The flow is obstructed (in this case the swirl main flow has a much higher flow rate than the counter swirl flow).
Therefore, the intake air from the introduction part 9 does not have much of an effect of weakening the swirl, resulting in a medium swirl. Further, in this case, the effect of the low swirl described above gradually appears, so that the port flow rate coefficient improves slightly.

第4図は従来例と本実施例とによるポート性能
を比較するグラフであり、グラフ中、実線が本実
施例を、点線が従来例の特性を夫々示している。
FIG. 4 is a graph comparing the port performance of the conventional example and this embodiment. In the graph, the solid line shows the characteristics of this embodiment, and the dotted line shows the characteristics of the conventional example.

本実施例では、高スワール時に案内板17側面
への吸気流の衝突がないため、従来例に比べて吸
気流の衝突によるスワール比、流量係数の低下が
なく、又、低スワール時には、導入部9から渦巻
部11終端部を介して燃焼室7方向に導かれた逆
旋回吸気流によるスワール抑制効果により、従来
例と比べ、一層スワール比が低減され、ポート流
量係数も高いものとできる。
In this embodiment, since there is no collision of the intake air flow with the side surface of the guide plate 17 during high swirl, there is no reduction in the swirl ratio and flow rate coefficient due to collision of the intake air flow than in the conventional example, and also, during low swirl, the intake air flow does not collide with the side surface of the guide plate 17. Due to the swirl suppressing effect of the counter-swirling intake air flow guided from 9 to the direction of the combustion chamber 7 via the terminal end of the spiral portion 11, the swirl ratio can be further reduced and the port flow coefficient can be made higher than in the conventional example.

従つて、吸気ポート8の流量係数即ち、機関の
吸気効率を損なうことなくスワール比を大きな範
囲で変化させることができ、機関の運転状態によ
らず常に良好な燃焼性能を発揮させることができ
る。
Therefore, the flow coefficient of the intake port 8, that is, the swirl ratio can be changed over a wide range without impairing the intake efficiency of the engine, and good combustion performance can always be exhibited regardless of the operating state of the engine.

尚、上記案内板回動装置20は、上記実施例に
限るものではない。機関運転状態を検出するの
に、速度スイツチ26或いは速度センサを用いた
が、機関の吸入負圧、吸気スロツトルバルブ開
度、アクセルペダル開度位置、デイーゼル機関の
燃焼噴射ポンプのコントロールレバー位置、燃焼
噴射弁の制御パルス幅等の一つ、又、これらの組
み合わせを用いることができる。更に、電磁アク
チユエータ25の代わりに他の動力源例えば吸入
負圧、オイル圧等を用いても良い。
Note that the guide plate rotating device 20 is not limited to the above embodiment. The speed switch 26 or speed sensor is used to detect the engine operating state, but the engine's intake negative pressure, intake throttle valve opening, accelerator pedal opening position, diesel engine combustion injection pump control lever position, One or a combination of the combustion injection valve control pulse widths, etc. can be used. Furthermore, other power sources such as suction negative pressure, oil pressure, etc. may be used instead of the electromagnetic actuator 25.

案内板17の回動位置は例えば、第3図Aに示
す回動位置のように全開全閉の2位置間で機関運
転状態に応じた値を採ることができるようにして
も良いことは既述したが、これにより、スワール
及び充填効率の機関運転状態に応じた最適値を得
ることが可能となる。
It is already known that the rotational position of the guide plate 17 may take a value depending on the engine operating state, for example, between two positions, fully open and fully closed, as shown in FIG. 3A. As described above, this makes it possible to obtain the optimum values of swirl and charging efficiency according to the engine operating state.

<考案の効果> 以上説明したように、本考案によれば、ヘリカ
ル型吸気ポートにおいて、渦巻部終端部に案内板
を設け、この案内板を機関運転状態に応じて、吸
気流を一方の側面に衝突せしめて燃焼室方向に流
線を変更させると共に前記吸気ポートの直線部と
渦巻部終端部とを直接連通する連通部を開放して
該連通部から導入される吸気流を他方の側面に衝
突せしめて燃焼室方向に流線を変更させる位置
と、渦巻部終端部内に設けられた凹部に格納され
ると共に前記連通部を閉塞する位置と、の間を回
動するようにしたから、機関低速回転領域におけ
るスワールの確保が図られ、もつて燃焼改善、未
燃成分の排出防止、燃費向上、並びに燃焼騒音の
低減化が図られる一方、機関高速回転領域におけ
るオーバスワールの防止、吸気充填効率ひいては
出力の増大を図れる。特に、高スワール時に案内
板への吸気旋回流の衝突がないため、吸気流の衝
突によるスワール比、流量係数の低下がなく、
又、低スワール時には、吸気ポートの直線部から
渦巻部終端部を介して燃焼室方向に導かれた逆旋
回吸気流によるスワール抑制効果により、従来例
と比べ、一層スワール比が低減され、ポート流量
係数も高いものとできる。
<Effects of the invention> As explained above, according to the invention, in a helical intake port, a guide plate is provided at the end of the spiral part, and this guide plate directs the intake air flow to one side depending on the engine operating state. The flow line is changed in the direction of the combustion chamber by colliding with the flow line, and the communication part that directly communicates the straight part of the intake port with the terminal end of the spiral part is opened, so that the intake air flow introduced from the communication part is directed to the other side. The engine rotates between a position where the engine collides with the flow line to change the flow line in the direction of the combustion chamber, and a position where the engine is stored in a recess provided in the end of the spiral part and closes the communication part. Swirl is ensured in the low-speed rotation range, which improves combustion, prevents the emission of unburned components, improves fuel efficiency, and reduces combustion noise, while preventing over-swirl and improving intake air filling efficiency in the high-speed engine rotation range. As a result, output can be increased. In particular, since there is no collision of the intake swirl flow with the guide plate during high swirl, there is no decrease in the swirl ratio or flow coefficient due to the collision of the intake flow.
In addition, during low swirl, the swirl ratio is further reduced compared to the conventional example due to the swirl suppression effect due to the counter-swirling intake air flow that is guided from the straight part of the intake port toward the combustion chamber via the end of the spiral part, and the port flow rate is reduced. The coefficient can also be made high.

従つて、機関の吸気効率を損なうことなくスワ
ール比をおおきな範囲で変化させることができ、
機関の運転状態によらず常に良好な燃焼性能を発
揮させることができる実用的効果大なるものであ
る。
Therefore, the swirl ratio can be varied over a wide range without impairing the intake efficiency of the engine.
This has a great practical effect in that good combustion performance can always be exhibited regardless of the operating state of the engine.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案に係わる内燃機関の吸気装置の
一実施例を示す縦断面図、第2図は第1図中−
線で示す同上実施例の横断面図、第3図A,B
は夫々同上実施例における案内板の他の位置を示
す横断面図、第4図は同上実施例と従来例の効果
の相違を説明するスワール比とポート流量係数と
の関係を表すグラフ、第5図は機関回転速度とス
ワール比との関係を表すグラフ、第6図は従来の
吸気装置の一例を示す縦断面図、第7図は従来の
吸気装置の他の例を示す縦断面図、第8図は第7
図中−線で示す同上従来例の横断面図であ
る。 6……シリンダヘツド、7……燃焼室、8……
ヘリカル型吸気ポート、11……渦巻部、16…
…凹部、17……案内板、20……案内板回動装
置、25……電磁アクチユエータ、26……速度
スイツチ、27……制御手段、28……連通孔。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an intake system for an internal combustion engine according to the present invention, and FIG.
Cross-sectional view of the above embodiment shown by lines, FIGS. 3A and B
4 is a cross-sectional view showing other positions of the guide plate in the above embodiment, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the swirl ratio and the port flow coefficient to explain the difference in effect between the above embodiment and the conventional example, and FIG. The figure is a graph showing the relationship between engine rotational speed and swirl ratio, FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional intake device, FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing another example of a conventional intake device, and FIG. Figure 8 is the seventh
It is a cross-sectional view of the conventional example same as the above shown by the line in the figure. 6...Cylinder head, 7...Combustion chamber, 8...
Helical intake port, 11... spiral part, 16...
... recess, 17 ... guide plate, 20 ... guide plate rotation device, 25 ... electromagnetic actuator, 26 ... speed switch, 27 ... control means, 28 ... communication hole.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 吸気ポート終端部の吸気弁周りに渦巻部を形成
してなるヘリカル型吸気ポートを備えた内燃機関
において、前記渦巻部終端部内に設けられ吸気流
を一方の側面に衝突せしめて燃焼室方向に流線を
変更させると共に前記吸気ポートの直線部と渦巻
部終端部とを直接連通する連通部を開放して該連
通部から導入される吸気流を他方の側面に衝突せ
しめて燃焼室方向に流線を変更させる位置と、渦
巻部終端部内に設けられた凹部に格納されると共
に前記連通部を閉塞する位置と、の間で回動自由
に構成された案内板及び該案内板を機関運転状態
に応じて回動しその回動位置を定める案内板回動
装置を備えたことを特徴とする内燃機関の吸気装
置。
In an internal combustion engine equipped with a helical intake port in which a spiral portion is formed around the intake valve at the end of the intake port, a helical intake port is provided within the end of the spiral to cause the intake air to collide with one side surface and flow toward the combustion chamber. At the same time, the straight line of the intake port and the terminal end of the spiral part are opened, and the communication part that directly communicates with the end part of the spiral part is opened, so that the intake air flow introduced from the communication part collides with the other side surface to create a streamline in the direction of the combustion chamber. a guide plate configured to be freely rotatable between a position for changing the flow rate and a position for storing in a recess provided in a terminal end of the spiral portion and closing the communication portion; and a guide plate for placing the guide plate in an engine operating state. 1. An intake device for an internal combustion engine, comprising a guide plate rotating device that rotates in response to the rotational position of the guide plate.
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