JPH0587022A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、吸入行程時に点火プラグ側に比較
的濃い混合気を生成し、混合気への点火を確実に行わせ
ているとともに、縦方向スワールによって火炎を急速に
伝播し、希薄燃焼を可能とすることを目的としている。 【構成】 このため、燃焼室に連通する吸気ポートを二
つの吸気ポート部に分割する仕切り壁部を設け、点火プ
ラグ側の吸気ポート部には燃料噴射弁を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の吸気装置に
係り、特に内燃機関の燃焼室にシリンダ中心線方向に旋
回する縦方向スワールを生起させるべく前記燃焼室に単
一の吸気ポートを連通して設けるとともにこの吸気ポー
トの吸気口を吸気口中心線がシリンダ中心線に略平行す
るよう指向させて開口して設け、前記吸気ポートには燃
料噴射弁を設けるとともに前記燃焼室には前記吸気口中
心線から偏倚させて点火プラグを設けた内燃機関の吸気
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両等に搭載される内燃機関において
は、燃料消費率や排気有害成分等の問題の対応策とし
て、シリンダに吸入される吸気にスワールを生じさせて
燃焼性の改善を図った吸気装置を備えたものがある。

【０００３】このような内燃機関の吸気装置としては、
実開昭６３−７２３８号公報に開示される如く、内燃機
関の吸気通路が吸気弁において合流される主ポート及び
副ポートから形成され、これらの主ポート及び副ポート
の一方に内燃機関の運転状態に応じて作動される流量制
御弁が配置され、そして、主ポートと副ポートとを分離
する隔壁に連通口が設けられたものがあった。

【０００４】また、その他の吸気装置としては、特開昭
６３−１５０４２０号公報に開示される如く、シリンダ
の周辺部にシリンダ周方向へ旋回するスワールを形成す
るスワールポートと、シリンダの中心部にシリンダ軸方
向へ向かう吸気流を形成するメインポートとを備え、ス
ワールポート及びメインポートには夫々吸気弁が設けら
れており、スワールポートの吸気弁開弁時期はメインポ
ートの吸気弁開弁時期よりも早くなるよう設定されてい
るとともに、メインポートには、スワールポートの吸気
弁開弁後に燃料を供給する燃料供給手段が設けられてい
るものがある。

【０００５】更に、内燃機関の吸気装置には、図６、図
７に示すものがある。図において、１０２には内燃機
関、１０４はシリンダブロック、１０６はシリンダヘッ
ド、１０８は燃焼室、１１０はシリンダである。シリン
ダブロック１０４には、燃焼室１０８に連通する単一の
吸気ポート１１２が設けられているとともに、単一の排
気ポート１１４が設けられている。燃焼室１０８に連通
される吸気ポート１１０の吸気口１１６には、吸気弁１
１８が設けられている。

【０００６】更にまた、燃焼室１０８に連通される排気
ポート１１４の排気口１２０には、排気弁１２２が設け
られている。

【０００７】この内燃機関１０２においては、燃焼室１
０８にシリンダ中心線Ｃ１方向に旋回する縦方向スワー
ルを生起させるべく、燃焼室１０８に連通して設けた単
一の吸気ポート１１２の吸気口１１６は、吸気弁１１８
中心線と一致する吸気口中心線Ｃ２がシリンダ中心線Ｃ
１と直交する直線である燃焼室横線Ｃ３と一致するよう
指向させて開口して設けられている。前記吸気ポート１
１２には、燃料噴射弁１２４が設けられている。また、
燃焼室１０８には、吸気口中心線Ｃ２から図の下方に距
離Ｌだけ偏倚させて点火プラグ１２６が設けられてい
る。

【０００８】これにより、この内燃機関１０２は、吸気
口中心線Ｃ２がシリンダ中心線Ｃ１と直交する直線Ｃ３
と一致するよう指向させて開口して設けられた吸気口１
１６によって、燃焼室１０８に吸入される空気たる混合
気にシリンダ中心線Ｃ１方向に旋回する縦方向スワール
を生起させ、混合気に乱れを生じさせて燃焼性を改善し
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、図
６、図７に示す内燃機関の吸気装置においては、燃焼室
１０８に開口される吸気口１１６の吸気口中心線Ｃ２か
ら距離Ｌだけ偏倚させて点火プラグ１２６を設けてい
る。このように、点火プラグ１２６が吸気口１１６の吸
気口中心線Ｃ２から偏倚して設けられているので、吸気
口１１６から燃焼室１０８に吸入される混合気が点火プ
ラグ１２６から外れてしまい、点火プラグ１２６付近に
濃い混合気を供給し得ず、点火プラグ１２６付近に薄い
混合気が生成される問題を生じた。

【００１０】このため、点火プラグ１２６付近に薄い混
合気が存在するので、点火を確実に行うことができず、
この結果、安定した燃焼を得られず、希薄燃焼が困難に
なる不都合があり、燃料消費率の向上や排気有害成分の
低減を果たし得ない不都合がある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、内燃機関の燃焼室にシリ
ンダ中心線方向に旋回する縦方向スワールを生起させる
べく前記燃焼室に吸気ポートを連通して設けるとともに
この吸気ポートの吸気口を吸気口中心線がシリンダを結
ぶシリンダ中心線に略直交するよう指向させて開口して
設け、前記吸気ポートには燃料噴射弁を設けるとともに
前記燃焼室には前記吸気口中心線から偏位させて点火プ
ラグを設けた内燃機関の吸気装置において、前記燃焼室
に連通する吸気ポートを二つの吸気ポート部に分割する
仕切り壁部を設け、前記点火プラグ側の吸気ポート部に
は燃料噴射弁を設けたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】この発明の構成によれば、内燃機関の吸入行程
時に、点火プラグ側の吸気ポート部から点火プラグ側に
燃料を噴射することにより、燃焼室、シリンダ内に生起
される混合気の縦方向スワールの比較的濃い混合気が点
火プラグ側に生成される一方、薄い混合気が点火プラグ
から離間した側に生成され、点火が比較的濃い混合気側
で確実に行われ、火炎が縦方向スワールによる乱れとと
もにシリンダ内を急速に伝播し、安定した燃焼が行わ
れ、よって、希薄燃焼が可能となって燃料消費率の向上
や排気有害成分の低減を図っている。

【００１３】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜図５は、この発明の実施
例を示すものである。図４において、２は内燃機関、４
はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８は燃焼
室、１０はシリンダ、１２はエアクリーナ、１４は吸気
マニホルド、１６は吸気絞り弁、１８は吸気通路、２０
は吸気集合部、２２は分岐吸気通路である。

【００１４】前記シリンダヘッド６には、各燃焼室８に
連通すべく、吸気ポート２４が形成されているととも
に、排気ポート２６が形成されている。吸気ポート２４
は、吸気マニホルド１４の分岐吸気通路２２に連通され
ている。

【００１５】前記各燃焼室８は、図４に示す如く、各シ
リンダ中心線Ｃ１（図２参照）を通る燃焼室縦線Ｃ２上
に配設されている。

【００１６】前記吸気ポート２４の吸気口２８は、吸気
弁３０によって開閉される。前記吸気口２８は、図２に
示す如く、吸気口中心Ｏ１が燃焼室縦線Ｃ２から距離Ｌ
１だけ図の右方に離れた吸気口縦線Ｃ３上で且つシリン
ダ中心線Ｃ１と直交する直線である燃焼室横線Ｃ４より
も距離Ｌ２だけ図の下方に離れた吸気弁中心線と一致す
る吸気口中心線Ｃ５との交点に位置し、燃焼室８に開口
されている。

【００１７】即ち、内燃機関２にあっては、燃焼室８に
シリンダ中心線Ｃ１方向に旋回する縦方向スワールを生
起させるべく、吸気口２８は、直径ｄに形成され（図３
参照）、吸気口中心線Ｃ５がシリンダ中心線Ｃ１と直交
する直線である燃焼室横線Ｃ４と略平行するように指向
して開口されている。

【００１８】詳述すれば、図１に示す如く、吸気口２８
は、シリンダ中心線Ｃ１に対して吸気口中心線Ｃ５が交
差し、且つ角度θが小さくなるように開口して配設され
ている。

【００１９】また、前記排気ポート２６の排気口３２
は、排気弁３４によって開閉される。前記排気口３２
は、図２に示す如く、排気口中心Ｏ２が燃焼室縦線Ｃ２
から距離Ｌ３だけ図の左方に離れた排気口縦線Ｃ６上で
且つ燃焼室横線Ｃ４よりも距離Ｌ４だけ図の上方に離れ
た排気口横線Ｃ７との交点に位置し、燃焼室８に開口さ
れている。

【００２０】更に、前記シリンダヘッド６には、図２に
示す如く、プラグ中心線Ｏ３が燃焼室縦線Ｃ２よりも距
離Ｌ５だけ図の左方に離れたプラグ縦線Ｃ８上で且つ吸
気口中心線Ｃ５よりも距離Ｌ６だけ図の下方のプラグ横
線Ｃ９上に位置し、プラグ孔３６が燃焼室８に連通して
形成されている。このプラグ孔３６には、点火プラグ３
８が取付けられる。

【００２１】吸気ポート２４を二つの第１、第２吸気ポ
ート部２４−１、２４−２に分割する仕切り壁部４０を
設け、前記点火プラグ３８側の第１吸気ポート部２４−
１には、燃料噴射弁４２を設けている。

【００２２】詳述すれば、前記仕切り壁部４０を吸気口
中心線Ｃ５上に設け、吸気ポート２４を図３に示す如
く、前記吸気口中心線Ｃ５より下方の第１吸気ポート部
２４−１と、前記吸気口中心線Ｃ５の上方の第２吸気ポ
ート部２４−２に分割する。

【００２３】前記第１吸気ポート部２４−１が形成され
たシリンダヘッド６には、図２、図３に示す如く、前記
吸気口中心線Ｃ５よりも距離Ｌ７だけ図の下方、つまり
点火プラグ３８側に位置した燃料噴射弁中心線Ｃ１０上
に燃料噴射弁４２が設けられている。

【００２４】次に、この実施例の作用を説明する。

【００２５】内燃機関２の稼働時には、エアクリーナ１
２からの空気が吸気通路１８の吸気絞り弁１６により調
量され、この空気が吸気マニホルド１４の吸気集合部２
０から分岐吸気通路２２を経て、第１吸気ポート部２４
−１から燃料噴射弁４２の噴射する燃料とともに空気を
混合気として吸気口２８から燃焼室８に流入していると
ともに、第２吸気ポート部２４−２から空気のみが流入
している。燃焼室８に流入された混合気は、点火プラグ
３８により点火燃焼された後に、排気として排気口３２
から排気ポート２６に排出され、図示しない排気通路を
経て外部に排出される。

【００２６】ところで、この実施例にあっては、内燃機
関２の吸入行程時に、吸気弁３０の開動作によって吸気
口２８から燃焼室８、シリンダ１０内に吸気が流入し、
燃焼室８、シリンダ１０内に縦方向スワールが生起され
る。

【００２７】このとき、燃料噴射弁４２からの噴射され
た燃料が吸気ポート２８内で点火プラグ３８が存在する
一側に噴射されるので、燃焼室８、シリンダ１０の混合
気の縦方向スワールの濃目の混合気が点火プラグ３８側
に生成され、薄目の混合気が点火プラグ３８とは反対側
の他側に生成されることになる。よって、点火プラグ３
８付近において、比較的濃い混合気に点火を行わせるこ
とができるので、点火を確実に行わせることができ、こ
れにより、火炎が縦方向スワールによる乱れとともに、
シリンダ１０内を急速に伝播し、よって、燃焼が安定し
て希薄燃焼を可能とし、この結果、燃料消費率の向上や
排気有害成分の低減を図ることができる。

【００２８】また、この実施例によれば、点火プラグ３
８と燃料噴射弁４０との配置を特異に変更するだけなの
で、構成が簡単で、廉価とすることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、燃焼室に連通する吸気ポートを二つの吸気ポート部
に分割する仕切り壁部を設け、点火プラグ側の吸気ポー
ト部には燃料噴射弁を設けたので、吸入行程時に、点火
プラグ側に比較的濃い混合気を生成でき、混合気への点
火を確実に行わせているとともに、縦方向スワールによ
って火炎を急速に伝播でき、希薄燃焼を可能とし得て、
実用上有利である。また、希薄燃焼を可能としたことに
より、燃料消費率の向上や排気有害成分を低減でき、実
用上有利である。更に、この発明の構成によれば、点火
プラグと燃料噴射弁との配置を特異に変更するだけなの
で、構成を簡単とし、廉価とし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】吸気装置の概略構成図である。

【図２】吸気装置の底面図である。

【図３】吸気装置の平面図である。

【図４】内燃機関の吸気装置のシステム構成図である。

【図５】吸気の縦方向スワールの生成状態を説明する吸
気装置の斜視図である。

【図６】従来における吸気装置の概略構成図である。

【図７】従来における吸気装置の平面図である。

【符号の説明】

２ 内燃機関 ６ シリンダヘッド ８ 燃焼室 １０ シリンダ １４ 吸気マニホルド １８ 吸気通路 ２４ 吸気ポート ２８ 吸気口 ３０ 吸気弁 ３８ 点火プラグ ４０ 仕切り壁部 ４２ 燃料噴射弁

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【手続補正書】

【提出日】平成３年１２月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【図１】

【図２】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｐ 13/00 ３０３ Ａ 8923−3Ｇ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の燃焼室にシリンダ中心線方向
   に旋回する縦方向スワールを生起させるべく前記燃焼室
   に吸気ポートを連通して設けるとともにこの吸気ポート
   の吸気口を吸気口中心線がシリンダを結ぶシリンダ中心
   線に略直交するよう指向させて開口して設け、前記吸気
   ポートには燃料噴射弁を設けるとともに前記燃焼室には
   前記吸気口中心線から偏位させて点火プラグを設けた内
   燃機関の吸気装置において、前記燃焼室に連通する吸気
   ポートを二つの吸気ポート部に分割する仕切り壁部を設
   け、前記点火プラグ側の吸気ポート部には燃料噴射弁を
   設けたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。