JPH06159075A - エンジンの吸気装置 - Google Patents
エンジンの吸気装置Info
- Publication number
- JPH06159075A JPH06159075A JP4341395A JP34139592A JPH06159075A JP H06159075 A JPH06159075 A JP H06159075A JP 4341395 A JP4341395 A JP 4341395A JP 34139592 A JP34139592 A JP 34139592A JP H06159075 A JPH06159075 A JP H06159075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- port
- intake
- engine
- tumble
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/48—Tumble motion in gas movement in cylinder
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アシストエアにより吸入空気を偏流してタン
ブルを発生する吸気系において、更にエンジン冷態時の
燃料霧化等を促進する。 【構成】 吸気ポート１２の内曲り部１２ａに、タンブ
ルポート２０をポート内を通る吸入空気に対向してアシ
ストエアを噴出するように設け、且つ霧化ポート２１を
吸気弁ヘッド１３ａ付近の燃料にアシストエアを噴出す
るように設ける。そして冷態時は切換弁２２によりアシ
ストエアを霧化ポート２１に導いて、吸気弁ヘッド１３
ａ付近の燃料を飛散し、暖機時は切換弁２２によりアシ
ストエアをタンブルポート２０に導き、ポート内を通る
吸入空気をポート外曲り側に偏流して、シリンダ３内に
軸方向に旋回するタンブルを発生する。
ブルを発生する吸気系において、更にエンジン冷態時の
燃料霧化等を促進する。 【構成】 吸気ポート１２の内曲り部１２ａに、タンブ
ルポート２０をポート内を通る吸入空気に対向してアシ
ストエアを噴出するように設け、且つ霧化ポート２１を
吸気弁ヘッド１３ａ付近の燃料にアシストエアを噴出す
るように設ける。そして冷態時は切換弁２２によりアシ
ストエアを霧化ポート２１に導いて、吸気弁ヘッド１３
ａ付近の燃料を飛散し、暖機時は切換弁２２によりアシ
ストエアをタンブルポート２０に導き、ポート内を通る
吸入空気をポート外曲り側に偏流して、シリンダ３内に
軸方向に旋回するタンブルを発生する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用の４サイクルガ
ソリンエンジンにおいて、吸気の際にアシストエアを用
いて、シリンダ内にタンブル（縦スワール）を発生した
り、燃料の霧化を促進するように制御する吸気装置に関
する。
ソリンエンジンにおいて、吸気の際にアシストエアを用
いて、シリンダ内にタンブル（縦スワール）を発生した
り、燃料の霧化を促進するように制御する吸気装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの運転領域において、特に低負
荷時には吸入空気量が大幅に絞られることで燃焼が悪く
なり、燃費、エミッション、運転性能が悪化する傾向に
ある。そこでこのような低負荷時の燃費等を改善する手
段としては、吸気行程でシリンダ内に種々の旋回流を生
じ、これにより着火、燃焼時に強い乱流を伴って燃焼を
促進することが有効である。
荷時には吸入空気量が大幅に絞られることで燃焼が悪く
なり、燃費、エミッション、運転性能が悪化する傾向に
ある。そこでこのような低負荷時の燃費等を改善する手
段としては、吸気行程でシリンダ内に種々の旋回流を生
じ、これにより着火、燃焼時に強い乱流を伴って燃焼を
促進することが有効である。
【０００３】ここで旋回流として、シリンダ内の円周方
向に旋回する横スワールの場合は、混合気を均一化する
のには有効であるが、燃焼室内の乱流の利用が低い。一
方、シリンダ内の軸方向に旋回するタンブル（縦スワー
ル）では、圧縮行程後半でタンブル崩壊する際に大きく
乱れて、燃焼室内に強い乱流を生じることが期待され
る。そこでエンジンの吸気系を改善して、特に低負荷時
の吸気の際に、シリンダ内に有効にタンブルを発生する
ことが望まれる。
向に旋回する横スワールの場合は、混合気を均一化する
のには有効であるが、燃焼室内の乱流の利用が低い。一
方、シリンダ内の軸方向に旋回するタンブル（縦スワー
ル）では、圧縮行程後半でタンブル崩壊する際に大きく
乱れて、燃焼室内に強い乱流を生じることが期待され
る。そこでエンジンの吸気系を改善して、特に低負荷時
の吸気の際に、シリンダ内に有効にタンブルを発生する
ことが望まれる。
【０００４】従来、タンブルを発生するエンジンの吸気
装置としては、略直角に曲がって形成される吸気ポート
を通る吸入空気に対してタンブルポートのアシストエア
を噴射し、その吸入空気をポート外曲り側に偏流する。
そして吸入空気を排気ポート側を経由してシリンダに流
入させ、これによりシリンダ内の軸方向に旋回するタン
ブルを発生することが提案されている。
装置としては、略直角に曲がって形成される吸気ポート
を通る吸入空気に対してタンブルポートのアシストエア
を噴射し、その吸入空気をポート外曲り側に偏流する。
そして吸入空気を排気ポート側を経由してシリンダに流
入させ、これによりシリンダ内の軸方向に旋回するタン
ブルを発生することが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術のものにあっては、タンブルポートが吸気ポートの吸
入空気の流れる方向と逆向きに設けられているので、特
にエンジン冷態時にはインジェクタから噴射する燃料が
ポート壁面に付着し易くなる。このため燃料の霧化が悪
くなる等の問題がある。
術のものにあっては、タンブルポートが吸気ポートの吸
入空気の流れる方向と逆向きに設けられているので、特
にエンジン冷態時にはインジェクタから噴射する燃料が
ポート壁面に付着し易くなる。このため燃料の霧化が悪
くなる等の問題がある。
【０００６】本発明は、この点に鑑みてなされたもの
で、アシストエアにより吸入空気を偏流してタンブルを
発生する吸気系において、更にエンジン冷態時の燃料霧
化等を促進することを目的とする。
で、アシストエアにより吸入空気を偏流してタンブルを
発生する吸気系において、更にエンジン冷態時の燃料霧
化等を促進することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、吸気ポートの内曲り部に、タンブルポートを
ポート内を通る吸入空気に対向してアシストエアを噴出
するように設け、且つ霧化ポートを吸気弁のヘッド付近
の燃料にアシストエアを噴出するように設け、これらの
タンブルポートと霧化ポートとを切換弁、通路を介して
スロットル弁の上流側に連通し、制御ユニットからの信
号により切換弁をいずれか一方のポートに切換えるよう
に制御するものである。
本発明は、吸気ポートの内曲り部に、タンブルポートを
ポート内を通る吸入空気に対向してアシストエアを噴出
するように設け、且つ霧化ポートを吸気弁のヘッド付近
の燃料にアシストエアを噴出するように設け、これらの
タンブルポートと霧化ポートとを切換弁、通路を介して
スロットル弁の上流側に連通し、制御ユニットからの信
号により切換弁をいずれか一方のポートに切換えるよう
に制御するものである。
【０００８】
【作用】上記構成に基づき、吸気行程では吸入負圧が霧
化ポートとタンブルポートにかかって、アシストエアが
高速で噴出される。そこで例えば冷態時には切換弁が霧
化ポートに切換制御され、これにより比較的多く噴射さ
れて吸気弁のヘッド付近に付着する燃料にアシストエア
が吹付けられ、このためその燃料が有効に飛散して空気
との混合霧化が促進される。また暖機状態では切換弁が
タンブルポートに切換わることで、このポートから噴出
するアシストエアにより吸気ポートを通る吸入空気が外
曲り側に偏流され、このため吸入空気は排気ポート側を
経由してシリンダの軸方向に流入しシリンダ内に強いタ
ンブルが有効に生じて、燃焼等が促進されるようにな
る。
化ポートとタンブルポートにかかって、アシストエアが
高速で噴出される。そこで例えば冷態時には切換弁が霧
化ポートに切換制御され、これにより比較的多く噴射さ
れて吸気弁のヘッド付近に付着する燃料にアシストエア
が吹付けられ、このためその燃料が有効に飛散して空気
との混合霧化が促進される。また暖機状態では切換弁が
タンブルポートに切換わることで、このポートから噴出
するアシストエアにより吸気ポートを通る吸入空気が外
曲り側に偏流され、このため吸入空気は排気ポート側を
経由してシリンダの軸方向に流入しシリンダ内に強いタ
ンブルが有効に生じて、燃焼等が促進されるようにな
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１と図２において、２吸気弁式エンジンについ
て説明する。符号１はエンジン本体であり、シリンダブ
ロック２のシリンダ３にはピストン４が往復移動可能に
挿入され、シリンダヘッド５においてシリンダ３の頂部
に燃焼室６が設けられ、燃焼室の略中心に点火プラグ７
が配置される。
する。図１と図２において、２吸気弁式エンジンについ
て説明する。符号１はエンジン本体であり、シリンダブ
ロック２のシリンダ３にはピストン４が往復移動可能に
挿入され、シリンダヘッド５においてシリンダ３の頂部
に燃焼室６が設けられ、燃焼室の略中心に点火プラグ７
が配置される。
【００１０】吸気系では、スロットル弁１０の下流の吸
気マニホールド１１がシリンダヘッド５に連結し、この
吸気マニホールド１１と連通する吸気ポート１２が燃焼
室６の片側に連通される。そして吸気ポート１２に吸気
弁１３が、弁座１４に接離して開閉するように設置され
る。また吸気マニホールド１１の端部にはインジェクタ
１５が、吸気ポート１２に燃料噴射するように取付けら
れている。
気マニホールド１１がシリンダヘッド５に連結し、この
吸気マニホールド１１と連通する吸気ポート１２が燃焼
室６の片側に連通される。そして吸気ポート１２に吸気
弁１３が、弁座１４に接離して開閉するように設置され
る。また吸気マニホールド１１の端部にはインジェクタ
１５が、吸気ポート１２に燃料噴射するように取付けら
れている。
【００１１】ここで吸気ポート１２は、側面視略直角に
曲がって形成されているため、アシストエアにより吸入
空気を曲率半径の大きい外曲り側に偏流させることで、
タンブルを生じることが可能になる。そこでシリンダヘ
ッド５の吸気ポート１２において、曲率半径の小さい内
曲り部１２ａの吸気弁１３の上流側にタンブルポート２
０が連通して設けられる。このタンブルポート２０はＬ
字形に屈曲して、ポート内を通る吸入空気と対向する方
向に指向して形成される。
曲がって形成されているため、アシストエアにより吸入
空気を曲率半径の大きい外曲り側に偏流させることで、
タンブルを生じることが可能になる。そこでシリンダヘ
ッド５の吸気ポート１２において、曲率半径の小さい内
曲り部１２ａの吸気弁１３の上流側にタンブルポート２
０が連通して設けられる。このタンブルポート２０はＬ
字形に屈曲して、ポート内を通る吸入空気と対向する方
向に指向して形成される。
【００１２】また燃料の霧化を促進するため、上記吸気
ポート１２の内曲り部１２ａの吸気弁１３の直前に霧化
ポート２１が、弁座１４や吸気弁ヘッド１３ａの方向に
指向して設けられる。そしてこれらのタンブルポート２
０と霧化ポート２１とが、通路２６，２７、切換弁２
２、通路２３を介してスロットル弁１０の上流側に連通
して、特に低負荷時にアシストエアを多く噴出すること
が可能になっている。
ポート１２の内曲り部１２ａの吸気弁１３の直前に霧化
ポート２１が、弁座１４や吸気弁ヘッド１３ａの方向に
指向して設けられる。そしてこれらのタンブルポート２
０と霧化ポート２１とが、通路２６，２７、切換弁２
２、通路２３を介してスロットル弁１０の上流側に連通
して、特に低負荷時にアシストエアを多く噴出すること
が可能になっている。
【００１３】更に、冷却水等の温度センサ２４の信号が
入力する制御ユニット２５を有し、水温によりエンジン
状態を判断する。そして水温の低い冷態時には切換弁２
２を霧化ポート２１に切換え、水温が上昇して暖機する
と切換弁２２をタンブルポート２０に切換えるようにな
っている。
入力する制御ユニット２５を有し、水温によりエンジン
状態を判断する。そして水温の低い冷態時には切換弁２
２を霧化ポート２１に切換え、水温が上昇して暖機する
と切換弁２２をタンブルポート２０に切換えるようにな
っている。
【００１４】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ずエンジン運転時の吸気行程では、所定のタイミ
ングで吸気弁１３が開閉してシリンダ３内に吸気され、
シリンダ３の内部のピストン４が往復移動し、更にイン
ジェクタ１５から所定の燃料が噴射される。このとき制
御ユニット２５では、図３のフローチャートで示すよう
に冷却水等の水温によりエンジン状態が判断され、冷態
時には切換弁２２が霧化ポート２１に切換わる。そこで
特にアイドリング等の低負荷時には、霧化ポート２１に
大きい吸入負圧がかかってスロットル弁１０の上流から
通路２３を介して空気が吸出され、このアシストエアＢ
が霧化ポート２１から吸気弁ヘッド１３ａに向けて高速
で噴出する。
る。先ずエンジン運転時の吸気行程では、所定のタイミ
ングで吸気弁１３が開閉してシリンダ３内に吸気され、
シリンダ３の内部のピストン４が往復移動し、更にイン
ジェクタ１５から所定の燃料が噴射される。このとき制
御ユニット２５では、図３のフローチャートで示すよう
に冷却水等の水温によりエンジン状態が判断され、冷態
時には切換弁２２が霧化ポート２１に切換わる。そこで
特にアイドリング等の低負荷時には、霧化ポート２１に
大きい吸入負圧がかかってスロットル弁１０の上流から
通路２３を介して空気が吸出され、このアシストエアＢ
が霧化ポート２１から吸気弁ヘッド１３ａに向けて高速
で噴出する。
【００１５】このため吸気ポート１２を通る吸入空気Ａ
は制限されなくなって、燃料のポート内面に対する付着
が減少する。またこの冷態時にはインジェクタ１５によ
り比較的多い燃料が噴射されて弁座１４や吸気弁ヘッド
１３ａの付近に付着するが、図１のようにこの燃料Ｄに
霧化ポート２１のアシストエアＢが吹付けられること
で、全ての燃料Ｄは効果的にシリンダ３内に飛散して空
気との混合霧化が促進される。このため冷態時の燃焼、
運転が安定して良好に行われる。
は制限されなくなって、燃料のポート内面に対する付着
が減少する。またこの冷態時にはインジェクタ１５によ
り比較的多い燃料が噴射されて弁座１４や吸気弁ヘッド
１３ａの付近に付着するが、図１のようにこの燃料Ｄに
霧化ポート２１のアシストエアＢが吹付けられること
で、全ての燃料Ｄは効果的にシリンダ３内に飛散して空
気との混合霧化が促進される。このため冷態時の燃焼、
運転が安定して良好に行われる。
【００１６】また水温が上昇して暖機状態になると、特
に低負荷時に切換弁２２によりアシストエアＢ’が、タ
ンブルポート２０から高速で噴出するように制御され
る。このため吸気ポート１２を通る吸入空気Ａは、タン
ブルポート２０からのアシストエアＢ’によりポート内
の外曲り側に偏流され、この結果バルブ回りの流速分布
は、図２のように排気ポート（図示省略）側に向いたも
のになる。このため吸気ポート１２からの吸入空気Ａ
は、略直線的に排気ポート側を経由してシリンダ３内に
流入し、これによりシリンダ３と燃焼室６の内部におい
て、図１のようにシリンダ軸方向に旋回するタンブルＣ
が有効に発生する。
に低負荷時に切換弁２２によりアシストエアＢ’が、タ
ンブルポート２０から高速で噴出するように制御され
る。このため吸気ポート１２を通る吸入空気Ａは、タン
ブルポート２０からのアシストエアＢ’によりポート内
の外曲り側に偏流され、この結果バルブ回りの流速分布
は、図２のように排気ポート（図示省略）側に向いたも
のになる。このため吸気ポート１２からの吸入空気Ａ
は、略直線的に排気ポート側を経由してシリンダ３内に
流入し、これによりシリンダ３と燃焼室６の内部におい
て、図１のようにシリンダ軸方向に旋回するタンブルＣ
が有効に発生する。
【００１７】また圧縮行程では、シリンダ３内の混合気
がピストン４の移動で圧縮されることで、タンブルＣも
崩れるようになる。そして圧縮行程後半でタンブル崩壊
する際に混合気の流れが大きく乱れて、燃焼室６内に強
い乱流を生じる。そこで燃焼室６の中央の点火プラグ７
により着火されると、混合気は強い乱流により速い燃焼
速度で燃焼するのであり、こうして燃焼が促進される。
このため運転性能を犠牲にすることなく、希薄混合気で
燃焼することが可能になり、ＥＧＲ制御によりエミッシ
ョンを向上することができる。
がピストン４の移動で圧縮されることで、タンブルＣも
崩れるようになる。そして圧縮行程後半でタンブル崩壊
する際に混合気の流れが大きく乱れて、燃焼室６内に強
い乱流を生じる。そこで燃焼室６の中央の点火プラグ７
により着火されると、混合気は強い乱流により速い燃焼
速度で燃焼するのであり、こうして燃焼が促進される。
このため運転性能を犠牲にすることなく、希薄混合気で
燃焼することが可能になり、ＥＧＲ制御によりエミッシ
ョンを向上することができる。
【００１８】以上、本発明の実施例について説明した
が、１吸気弁式エンジン以外にも同様に適応することが
できるのは勿論である。
が、１吸気弁式エンジン以外にも同様に適応することが
できるのは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エンジンの吸気系にタンブルポートと霧化ポートとが設
けられ、エンジンの状態により切換弁でいずれか一方に
切換えるように構成されるので、冷態時には燃料のポー
ト内面への付着を減じて、霧化ポートのアシストエアに
より燃料霧化を促進することができる。また暖機時には
タンブルポートのアシストエアによりタンブルを生じ
て、燃焼等を促進することができ、冷態時と暖機時の燃
焼性能がいずれも向上する。２種類のポートを切換弁で
切換える構成であるから、構造が簡単であり、種々の制
御を行うことも可能になる。
エンジンの吸気系にタンブルポートと霧化ポートとが設
けられ、エンジンの状態により切換弁でいずれか一方に
切換えるように構成されるので、冷態時には燃料のポー
ト内面への付着を減じて、霧化ポートのアシストエアに
より燃料霧化を促進することができる。また暖機時には
タンブルポートのアシストエアによりタンブルを生じ
て、燃焼等を促進することができ、冷態時と暖機時の燃
焼性能がいずれも向上する。２種類のポートを切換弁で
切換える構成であるから、構造が簡単であり、種々の制
御を行うことも可能になる。
【図１】本発明に係るエンジンの吸気装置の実施例を示
す縦断面図である。
す縦断面図である。
【図２】同横断面図である。
【図３】吸気の際の制御を示すフローチャートである。
３ シリンダ １０ スロットル弁 １２ 吸気ポート １２ａ 内曲り部 １３ 吸気弁 ２０ タンブルポート ２１ 霧化ポート ２２ 切換弁 ２５ 制御ユニット
Claims (2)
- 【請求項１】 吸気ポートの内曲り部に、タンブルポー
トをポート内を通る吸入空気に対向してアシストエアを
噴出するように設け、且つ霧化ポートを吸気弁のヘッド
付近の燃料にアシストエアを噴出するように設け、これ
らのタンブルポートと霧化ポートとを切換弁、通路を介
してスロットル弁の上流側に連通し、制御ユニットから
の信号により切換弁をいずれか一方のポートに切換える
ように制御することを特徴とするエンジンの吸気装置。 - 【請求項２】 制御ユニットは、冷却水等の温度センサ
の信号によりエンジンの状態を判断し、冷態時は切換弁
を霧化ポートに、暖機時は切換弁をタンブルポートにそ
れぞれ切換えることを特徴とする請求項１記載のエンジ
ンの吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4341395A JPH06159075A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | エンジンの吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4341395A JPH06159075A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | エンジンの吸気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159075A true JPH06159075A (ja) | 1994-06-07 |
Family
ID=18345738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4341395A Pending JPH06159075A (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | エンジンの吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06159075A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19647301A1 (de) * | 1996-11-15 | 1998-05-20 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Gemischbereitung für eine Otto-Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens |
| CN101929920A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-12-29 | 天津大学 | 对汽油机缸盖进气道流体参数进行测量的装置 |
| FR2948728A1 (fr) * | 2009-07-30 | 2011-02-04 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de controle d'ecoulement d'un fluide d'admission pour un moteur a combustion interne et moteur pour la mise en œuvre dudit procede |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP4341395A patent/JPH06159075A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19647301A1 (de) * | 1996-11-15 | 1998-05-20 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Gemischbereitung für eine Otto-Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens |
| FR2948728A1 (fr) * | 2009-07-30 | 2011-02-04 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede de controle d'ecoulement d'un fluide d'admission pour un moteur a combustion interne et moteur pour la mise en œuvre dudit procede |
| WO2011015735A1 (fr) * | 2009-07-30 | 2011-02-10 | Peugeot Citroën Automobiles SA | Procede de controle d'ecoulement d'un fluide d'admission pour un moteur a combustion interne et moteur pour la mise en œuvre dudit procede |
| CN101929920A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-12-29 | 天津大学 | 对汽油机缸盖进气道流体参数进行测量的装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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