JPH06248958A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】２つの吸気ポートの構造を改善して、機関出力
を確保しつつ、濃混合気が点火栓近傍にくるようなシリ
ンダ内混合気形態を可能にすることを目的とする。 【構成】第１の吸気ポート２４を、シリンダ２１中心軸
Ｏと略直交する面上にて気筒列方向を示す線ｌに対して
傾斜して形成し、シリンダ２１内燃焼室に流入する吸気
の流れ方向をシリンダ２１の略中心部に指向させるよう
に構成する。第２の吸気ポート２５は、所定の機関運転
状態で吸気流れを制御する弁体２７を備えた吸気制御手
段によって吸気の流入が制限されるように構成する。こ
れにより、濃混合気が点火栓２６近傍にくるようなシリ
ンダ２１内混合気形態にすることができ、良好な着火性
を確保することができると共に、ストイキ時等に通常の
吸気２弁機関となり、給気効率が高められ、機関出力が
確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸気装置に
関し、特に、各シリンダに対応して夫々単一設けられた
吸気通路から分岐して同一のシリンダ内に連通する２つ
の吸気ポートの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の内燃機関の吸気装置としては、例
えば、図８及び図９に示すようなものがある（実開昭６
３−７１４２３号公報参照）。即ち、各シリンダ１に対
応して夫々単一設けられた吸気通路２から分岐して同一
のシリンダ１に連通する２つの吸気ポート３が設けられ
ている。前記吸気通路２の途中には、スワールコントロ
ールバルブ装置の弁体４が設けられている。

【０００３】前記弁体４の一部に切欠部４ａが設けられ
ており、この弁体４を閉じて吸気スワールを発生させる
ことにより、燃焼速度を速めて、低負荷時の燃料消費率
の向上並びに希薄空燃比時の機関回転の安定化を図るよ
うにしている。又、希薄空燃比時の機関回転の安定化を
より図るものとして、図１０〜図１２に示すような技術
が本出願人により提案されている。

【０００４】これは、吸気バルブ５を２つ有する内燃機
関において、スワールコントロールバルブ装置の弁体６
又は吸気ポート７によって、タンブル流（縦方向スワー
ル流）の強化を図ると共に、燃料噴射弁９からの、２つ
の吸気バルブ５内側を狙った吸気バルブ５閉じ間際時期
の極細燃料噴射により、図１２に示すように、濃混合気
が点火栓８近傍にくるようなシリンダ１０内混合気形態
にして、希薄混合気内での着火性の向上を図り、点火後
は前記タンブル流による乱れ増大効果により、速い燃焼
状態を実現するものである。

【０００５】このような提案技術においては、吸入空気
がシリンダ１０内において、点火栓近傍を通ることが望
ましい。点火栓近傍に吸入空気の流れを形成するものと
しては、図１３及び図１４に示すような技術が知られて
いる（実開昭５７−１２６５３０号公報参照）。即ち、
各シリンダ１１は夫々単一の吸気バルブ１２を具備して
おり、各シリンダ１１に対して夫々単一設けられた吸気
通路１３が吸気バルブ１２を介して燃焼室１５内に連絡
してある。この吸気バルブ１２から流入する空気の流線
上に点火栓１４が設けられる。前記吸気通路１３の上流
部には、切欠部１６Ａを設けた弁体１６が配設され、こ
の弁体１６を閉弁して、空気にスワールを付与し、かつ
空気流動を点火栓１４近傍にもってくる吸気制御装置が
設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の内燃機関の吸気装置にあっては、次のよう
な問題点があった。即ち、シリンダ１１に夫々単一の吸
気バルブ１２を具備した、吸気１弁機関であるため、前
記吸気制御装置の弁体１６開時のストイキ時において、
給気効率が低く、機関出力が低下する。

【０００７】又、機関出力を高めるために、吸気２弁機
関にすると、点火栓をシリンダ中心部に設ける必要が生
じる。このように点火栓をシリンダ中心部に設けた場
合、弁体の閉時に制御される空気流動はシリンダ中心部
には向かわず、点火栓近傍には至らないという問題が生
じる。そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑
み、各シリンダに対応して夫々単一設けられた吸気通路
から分岐して同一のシリンダに連絡する２つの吸気ポー
トを備えた内燃機関において、２つの吸気ポートの構造
を改善して、機関出力を確保しつつ、所定の運転状態の
ときには、吸入空気の流れを点火栓近傍に形成し得る吸
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】このため、本発明は、略
中心部に点火栓を配置してなる各シリンダに対応して夫
々単一設けられた吸気通路から分岐して同一のシリンダ
内に連通する２つの吸気ポートであって、シリンダ中心
軸と略直交する面上にて気筒列方向に対して傾斜して形
成され、燃焼室に流入する吸気の流れ方向を前記シリン
ダの略中心部に指向させる第１の吸気ポートと、所定の
機関運転状態で吸気流れを制御する吸気制御手段によっ
て吸気の流入が制限される第２の吸気ポートと、を備え
るようにした。

【０００９】

【作用】かかる構成において、所定の機関運転状態で吸
気制御手段によって第２の吸気ポートへの吸気の流入を
制限した場合、大部分の空気（主流）が第１の吸気ポー
トに流入し、この空気流れは、必ず点火栓近傍を通り、
シリンダ内中心部に入るような空気流動となる。

【００１０】従って、濃混合気が点火栓近傍にくるよう
なシリンダ内混合気形態にすることが可能となり、良好
な着火性を確保することができる。又、所定の機関運転
状態で吸気制御手段による第２の吸気ポートへの吸気の
流入制限を解除した場合、空気は第１の吸気ポートと第
２の吸気ポートの両方を同じように通ってシリンダ内に
入り、通常の吸気２弁機関となり、給気効率が高めら
れ、機関出力が確保される。

【００１１】

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図１において、各気筒２０のシリンダ２１には
２つの吸気バルブ２２が設けられ、各シリンダ２１に対
応して、図示しないコレクタから導かれた単一の吸気通
路２３が夫々設けられている。又、吸気通路２３から分
岐して同一のシリンダ２１に連絡する２つの吸気ポー
ト、即ち、第１の吸気ポート２４と第２の吸気ポート２
５とが設けられている。前記シリンダ２１の中心部には
点火栓２６が配置される。

【００１２】ここで、前記第１の吸気ポート２４は、シ
リンダ２１中心軸Ｏと略直交する面上にて気筒列方向に
対して傾斜して形成され、シリンダ２１内燃焼室に流入
する吸気の流れ方向を前記シリンダ２１の略中心部に指
向させるように構成される。又、前記第２の吸気ポート
２５は、所定の機関運転状態で吸気流れを制御する吸気
制御手段によって吸気の流入が制限されるように構成さ
れる。

【００１３】即ち、前記第１の吸気ポート２４は、シリ
ンダ２１中心軸Ｏと直交する面（図１では紙面と平行な
面）上において、気筒列方向を示す線ｌ（直列配置され
た各気筒の中心を結ぶ線）と所定角度θをなす線ｃに沿
って伸びて点火栓２６上を通る流線方向（矢印ｄ）とな
るように形成される。この場合、第２の吸気ポート２５
は、第１の吸気ポート２４と平行に形成され、気筒列方
向を示す線ｌと所定角度θをなす線ｆに沿って伸びるよ
うに形成される。

【００１４】尚、第１の吸気ポート２４は、シリンダ２
１内部にシリンダ２１中心軸の延びる方向、即ち、縦方
向の旋回流を発生させるタンブルポートとして形成され
る。前記吸気制御手段は、吸気通路２３内の両吸気ポー
ト２４，２５分岐部近傍位置に配置した弁体２７を所定
の機関運転状態で閉弁動作して、第２の吸気ポート２５
の吸気流れを第１の吸気ポート２４のそれよりも小さく
制限する構成であり、弁体２７は図１（Ｂ）に示すよう
に構成される。

【００１５】即ち、上記弁体２７のシリンダ２１中心軸
の延びる方向と略直交する方向、即ち、横方向の両側部
のうち第１の吸気ポート２４と対応する側の側部（弁体
２７の半分の面積部）は切り欠かれている。この場合、
弁体２７の回動軸２８はシリンダ２１中心軸の延びる方
向と略直交する方向、即ち、横方向に設定され、前記切
欠部２７Ａはこの回動軸２８の取付部を避けて形成さ
れ、弁体２７の第１の吸気ポート２４と対応する側の側
部は、弁体２７を構成するプレート部材の一部がプレー
ト部２７Ｂとして残っている形状に形成される。

【００１６】かかる吸気制御手段は、図示しないコント
ロールユニットから出力される制御信号に基づいて制御
される。図５はこの吸気制御手段の弁体開・閉制御領域
を示している。かかる構成において、弁体２７を所定の
機関運転状態で閉弁動作した場合、第２の吸気ポート２
５は弁体２７のプレート部２７Ｃによって閉じられ、第
１の吸気ポート２４は開放されたままである。従って、
弁体２７の切欠部２７Ａから大部分の空気（主流）が第
１の吸気ポート２４に流入し、この空気流れは、必ず点
火栓２６近傍を通り、シリンダ２１内中心部に入るよう
な空気流動となる（図２参照）。

【００１７】図示しない燃料供給装置によって供給され
た燃料はこのような空気流動に乗ってシリンダ内に流入
するので、濃混合気が点火栓２６近傍にくるようなシリ
ンダ２１内混合気形態にすることができ、良好な着火性
を確保することができる。又、弁体２７を所定の機関運
転状態で開弁動作した場合、第２の吸気ポート２５は弁
体２７のプレート部２７Ｃによって開かれ、第１の吸気
ポート２４は開放されたままである。

【００１８】従って、空気は第１の吸気ポート２４と第
２の吸気ポート２５の両方を同じように通ってシリンダ
２１内に入り、即ち、ストイキ時に通常の吸気２弁機関
となり、給気効率が高められ、機関出力が確保される。
又、上記実施例においては、第１の吸気ポート２４を、
シリンダ２１内部にシリンダ２１中心軸の延びる方向、
即ち、縦方向の旋回流を発生させるタンブルポートとし
て形成するようにしたから、シリンダ２１中央に集まっ
た吸気流が点火時期までシリンダ２１中心部に縦方向旋
回流として保持され、濃混合気が点火栓２６近傍にくる
ようなシリンダ２１内混合気形態にするのにより効果的
である。

【００１９】尚、吸気ポート２４，２５の形状と吸気バ
ルブ２２の形成位置は、弁体２７の閉時に主流がある第
１の吸気ポート２４からの流れが点火栓２６上に流れる
ことと、吸気ポート２４，２５入口部のレイアウト性と
を考慮して決定すれば良い。例えば、図３及び図４に示
すような、吸気ポート２４，２５の形状と吸気バルブ２
２の形成位置とすることもできる。

【００２０】即ち、図３に示すように第１の吸気ポート
２４と第２の吸気ポート２５を、夫々曲がり部２４ａ，
２５ａを設けた形状にする。この場合、第１の吸気ポー
ト２４は、点火栓２６上を通る流線方向となるように形
成されるのは、図１の実施例と何等変わりはない。又、
図４に示すように第１の吸気ポート２４と第２の吸気ポ
ート２５に対応する吸気バルブ２２の位置をオフセット
する。この場合も、第１の吸気ポート２４は、点火栓２
６上を通る流線方向となるように形成されるのは、図１
の実施例と何等変わりはない。

【００２１】次に、本発明の他の実施例を図６及び図７
に示す。即ち、先の実施例においては、吸気制御手段
は、吸気通路２３内の両吸気ポート２４，２５分岐部近
傍位置に配置した弁体２７を所定の機関運転状態で閉弁
動作して、第２の吸気ポート２５の吸気流れを第１の吸
気ポート２４のそれよりも小さく制限する構成とした。
この実施例では、吸気制御手段は、吸気通路２３の両吸
気ポート２４，２５分岐部近傍位置の第２の吸気ポート
２５入口部に配置した弁体３０を所定の機関運転状態で
閉弁動作して、第２の吸気ポート２５の吸気流れを遮断
する構成とする。この場合、吸気通路２３に、該吸気通
路２３の第１の吸気ポート２４入口部と第２の吸気ポー
ト２５入口部とを隔絶する仕切壁３１を設け、この隔絶
された第２の吸気ポート２５入口部に円板状の弁体３０
を配設する。

【００２２】かかる構成において、弁体３０を所定の機
関運転状態で閉弁動作した場合、第２の吸気ポート２５
は弁体３０によって閉じられ、第１の吸気ポート２４は
開放されたままである。従って、大部分の空気（主流）
が第１の吸気ポート２４に流入し、この空気流れは、必
ず点火栓２６近傍を通り、シリンダ２１内中心部に入る
ような空気流動となる。

【００２３】従って、この実施例においても、濃混合気
が点火栓２６近傍にくるようなシリンダ２１内混合気形
態にすることができ、良好な着火性を確保することがで
きる。又、弁体３０を所定の機関運転状態で開弁動作し
た場合、第２の吸気ポート２５は弁体３０によって開か
れ、第１の吸気ポート２４は開放されたままである。

【００２４】従って、この実施例においても、ストイキ
時に通常の吸気２弁機関となり、給気効率が高められ、
機関出力が確保される。尚、以上のように、特定の実施
例を参照して本発明を説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、当該技術分野における熟練者等に
より、本発明に添付された特許請求の範囲から逸脱する
ことなく、種々の変更及び修正が可能であるとの点に留
意すべきである。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
の吸気装置によれば、略中心部に点火栓を配置してなる
各シリンダ内に連通する２つの吸気ポートの内一方の吸
気ポートを、燃焼室に流入する吸気の流れ方向をシリン
ダの略中心部に指向させる構成とし、他方の吸気ポート
を、所定の機関運転状態で吸気流れを制御する吸気制御
手段によって吸気の流入が制限される構成としたから、
機関出力を高め得る吸気２弁機関としつつ、所定の運転
状態のときには、吸入空気の流れを点火栓近傍に形成し
得るので、濃混合気が点火栓近傍にくるようなシリンダ
内混合気形態にすることが可能となり、良好な着火性を
確保することができる有用性大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る内燃機関の吸気装置の一実施例
を示す概略図で、（Ａ）は平面断面図、（Ｂ）は（Ａ）
のＡ矢視図

【図２】 同上実施例の作用を説明する概略図で、
（Ａ）は平面断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ矢視図

【図３】 吸気ポート形状の他の例を示す概略平面断面
図

【図４】 吸気バルブ位置の他の例を示す概略平面断面
図

【図５】 同上実施例における吸気制御手段の弁体開・
閉制御領域を示す特性図

【図６】 他の実施例を示す概略図で、（Ａ）は平面断
面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ矢視図

【図７】 同上の他の実施例の作用を説明する概略平面
断面図

【図８】 従来の吸気装置の一例を示す斜視図

【図９】 同上の従来例の正面断面図

【図10】 従来の吸気装置の他例を示す概略図で、
（Ａ）は平面断面図、（Ｂ）は正面断面図

【図11】 同上の従来例の噴霧狙い領域を示す斜視図

【図12】 同上の従来例の作用を説明する概略断面図

【図13】 従来の吸気装置の更に他例を示す正面断面図

【図14】 同上の従来例の平面断面図

【符号の説明】

２１ シリンダ ２２ 吸気バルブ ２３ 吸気通路 ２４ 第１の吸気ポート ２５ 第２の吸気ポート ２６ 点火栓 ２７ 弁体 ３０ 弁体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略中心部に点火栓を配置してなる各シリン
   ダに対応して夫々単一設けられた吸気通路から分岐して
   同一のシリンダ内に連通する２つの吸気ポートであっ
   て、シリンダ中心軸と略直交する面上にて気筒列方向に
   対して傾斜して形成され、燃焼室に流入する吸気の流れ
   方向を前記シリンダの略中心部に指向させる第１の吸気
   ポートと、所定の機関運転状態で吸気流れを制御する吸
   気制御手段によって吸気の流入が制限される第２の吸気
   ポートと、を備えたことを特徴とする内燃機関の吸気装
   置。