JPH0634581Y2 - Double intake valve engine - Google Patents

Double intake valve engine

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JPH0634581Y2
JPH0634581Y2 JP16353786U JP16353786U JPH0634581Y2 JP H0634581 Y2 JPH0634581 Y2 JP H0634581Y2 JP 16353786 U JP16353786 U JP 16353786U JP 16353786 U JP16353786 U JP 16353786U JP H0634581 Y2 JPH0634581 Y2 JP H0634581Y2
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intake
valve
intake port
engine
port
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清 中西
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【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、吸気弁を複数個備えた、いわゆる複吸気弁エ
ンジンにおける吸気制御に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to intake control in a so-called double intake valve engine having a plurality of intake valves.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

高出力化の傾向の中で種々のタイプの複吸気弁エンジン
が開発されてきている。そのような複吸気弁エンジンの
一つとして、燃焼室内でスワールを発生させることので
きるヘリカル型吸気ポートを改善したものがある。ヘリ
カル型吸気ポートはその名の通りに渦巻状に形成される
ものであり、燃焼室内にスワールを発生させることによ
り燃焼を改善するものである。しかしながら、エンジン
の高負荷時にはその特殊形状により吸気抵抗が増大して
充填効率が低下する傾向が認められている。これを改善
するために第2の吸気ポート及び第2吸気弁を設け、こ
の第2吸気ポートにはさらに吸気制御弁を設けて、低負
荷時にはこの吸気制御弁を閉じてヘリカル型吸気ポート
の特徴を生かし、高負荷時にはこの吸気制御弁を開いて
第1のヘリカル型吸気ポート及び第2ポートの両方から
空気を燃焼室に導入することができるようにしている。
In the trend of higher output, various types of double intake valve engines have been developed. As one of such double intake valve engines, there is an improved helical intake port capable of generating swirl in the combustion chamber. As its name implies, the helical intake port is formed in a spiral shape and improves combustion by generating swirl in the combustion chamber. However, it is recognized that when the engine has a high load, the intake resistance increases due to the special shape and the charging efficiency decreases. In order to improve this, a second intake port and a second intake valve are provided, an intake control valve is further provided at this second intake port, and this intake control valve is closed when the load is low. By utilizing this, the intake control valve is opened at the time of high load so that air can be introduced into the combustion chamber from both the first helical intake port and the second port.

一方、燃焼を良好にし燃費を向上させるためには可燃空
燃比の最大値すなわち燃焼のリーン限界を拡大すること
が必要であり、そのためには燃焼室上部の点火栓周りの
燃料を濃くしピストン側を薄くする(以下これを成層化
という)とよいことが知られている。
On the other hand, in order to improve combustion and improve fuel efficiency, it is necessary to increase the maximum value of the combustible air-fuel ratio, that is, the lean limit of combustion. It is known that it is good to thin the thickness (hereinafter referred to as stratification).

本出願人は上記の複吸気弁エンジンを改良し、低負荷域
での成層化による稀薄混合気の燃焼と、高負荷域での高
出力とが両立でき、低燃費、低エミッションの達成と高
出力を得ることのできる、より実際的な複吸気弁エンジ
ンを提案し、特許出願している(特願昭60-56126号参
照)。
The applicant has improved the double intake valve engine described above and is capable of achieving both lean fuel mixture combustion by stratification in the low load range and high output in the high load range, achieving low fuel consumption, low emissions, and high emissions. We proposed a more practical dual intake valve engine that can obtain output and applied for a patent (see Japanese Patent Application No. 60-56126).

上記本出願人の特許出願にかかる複吸気弁エンジンは、
燃焼室内へ供給する吸気にスワールを発生させる常時開
放の第1の吸気ポートと、エンジンの高負荷運転域にお
いてのみ開放する吸気制御弁を有しかつ燃焼室内にスト
レートの吸気を供給する第2の吸気ポートと、燃料噴射
弁を設けた第3の吸気ポートとを具備し、これら第1,第
2及び第3の各吸気ポートを、第1,第2及び第3の吸気
弁を介して燃焼室にそれぞれ開口し前記第3の吸気弁の
開弁時期を前記第1の吸気弁の開弁時期より遅らせたこ
とを特徴とするものである。
The dual intake valve engine according to the above-mentioned applicant's patent application,
A first intake port that is always open to generate swirl in the intake air supplied to the combustion chamber, and an intake control valve that opens only in the high load operating range of the engine and a second intake port that supplies straight intake air to the combustion chamber. An intake port and a third intake port provided with a fuel injection valve are provided, and each of the first, second and third intake ports is burned via the first, second and third intake valves. Each of the chambers is opened, and the opening timing of the third intake valve is delayed from the opening timing of the first intake valve.

しかし上記特願昭60-56126号の3つの吸気ポートを有す
る複吸気弁エンジンにおいては、第3の吸気ポートから
十分な濃混合気を供給して良好な成層化を達成するため
には、吸気スワールを十分強くかつ安定した状態とする
とともに濃混合気は貫徹力を弱くするためにゆっくりと
緩やかに燃焼室内に供給されることが必要である。その
ためには第3の吸気弁は十分な開弁期間を持つとともに
そこを通過する気流は十分遅くしなければならない。し
かしながら上記特願昭60-56126号の複吸気弁エンジンに
おいては、第1,第2吸気ポートと燃料噴射弁を備えた第
3の吸気ポートの吸気圧力が等しいため、第3の吸気弁
を通過する気流が比較的速くなり、従って第3の吸気弁
をあまり早く開弁すると第1の吸気ポートにより発生し
たスワール流を破壊するとともに、濃混合気と空気の混
合を促進してしまい、濃混合気を吸気行程後半の短期間
に集中して供給することにより成層化を達成するという
本来の目的が達成されないことになる。そのため第3の
吸気弁の開弁時期は制約を受け、前掲特願昭60-56126号
の複吸気弁エンジンでは実際上は第3の吸気弁は吸気行
程中央付近から開弁するようにしており、点火栓周りに
濃混合気を効率良く集中させ良好な成層化を達成するに
は限界がある。
However, in the double intake valve engine of the above-mentioned Japanese Patent Application No. 60-56126, which has three intake ports, in order to achieve a sufficient stratification by supplying a sufficient rich air-fuel mixture from the third intake port, It is necessary for the swirl to be sufficiently strong and stable and for the rich mixture to be slowly and slowly supplied into the combustion chamber in order to weaken the penetration force. For that purpose, the third intake valve must have a sufficient opening period and the air flow passing therethrough must be sufficiently slow. However, in the double intake valve engine of the above-mentioned Japanese Patent Application No. 60-56126, since the intake pressures of the first and second intake ports and the third intake port equipped with the fuel injection valve are equal, they pass through the third intake valve. The flow of air becomes relatively fast, so if the third intake valve is opened too early, the swirl flow generated by the first intake port will be destroyed and the mixture of rich air and air will be promoted. The original purpose of achieving stratification by concentrating and supplying air in the short term of the latter half of the intake stroke will not be achieved. Therefore, the opening timing of the third intake valve is restricted, and in the double intake valve engine of Japanese Patent Application No. 60-56126, the third intake valve is actually opened from around the center of the intake stroke. However, there is a limit in efficiently concentrating a rich air-fuel mixture around the spark plug to achieve good stratification.

そこで本出願人は上記の問題点を解決するため、上記の
ような3つの吸気ポートを有する複吸気弁エンジンにお
いて、第1,第2の吸気ポートの上流側を共に第1の吸気
通路に連通させ、第3の吸気ポートの上流側を第2の吸
気通路に連通させ、前記第1及び第2の吸気通路に第1
及び第2のスロットル弁をそれぞれ設け、エンジンの低
負荷時における前記第1のスロットル弁の開度を、前記
第2のスロットル弁の開度より大きく設定した複吸気弁
エンジンを提案した(実願昭61-104899号参照)。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the applicant of the present invention, in a dual intake valve engine having three intake ports as described above, communicates the upstream sides of the first and second intake ports together with the first intake passage. The upstream side of the third intake port is communicated with the second intake passage, and the first and second intake passages are connected to the first intake passage.
And a second throttle valve are provided respectively, and a dual intake valve engine is proposed in which the opening of the first throttle valve is set larger than the opening of the second throttle valve when the engine has a low load (actual application). See Sho 61-104899).

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記実願昭61-104899号の複吸気弁エンジンにおいて
は、エンジンの低負荷時においても、第2のスロットル
弁はある程度開いており、第3の吸気ポート、第3の吸
気弁を介して、かなりの量の新気が吸入されるので、ヘ
リカル状の第1の吸気ポートによって発生するスワール
は弱められ、第3の吸気ポートから流入する濃混合気は
かなりの貫徹力を有している。そのため、上記したよう
な、低負荷時における良好な成層化を得るための強く安
定したスワールと貫徹力の弱い濃混合気とが必らずしも
十分にに得られないという問題がある。
In the dual intake valve engine of Japanese Utility Model Application No. 61-104899, the second throttle valve is open to some extent even when the engine load is low, and the third intake port and the third intake valve are used to Since a considerable amount of fresh air is sucked in, the swirl generated by the helical first intake port is weakened and the rich mixture flowing in from the third intake port has a considerable penetration force. Therefore, there is a problem that a strong and stable swirl and a rich mixture having a weak penetration force are not necessarily sufficiently obtained in order to obtain good stratification at a low load as described above.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本考案は、上記の問題点を解決するため、その構成を、
燃焼室内へ供給する吸気にスワールを発生させる常時開
放の第1の吸気ポートと、エンジンの高負荷運転域にお
いてのみ開放する吸気制御弁を有しかつ燃焼室内にスト
レートの吸気を供給する第2の吸気ポートと、燃料噴射
弁を設けた第3の吸気ポートとの各吸気ポートを具備
し、これら第1,第2及び第3の各吸気ポートを、第1,第
2及び第3の吸気弁を介して燃焼室にそれぞれ開口し前
記第3の吸気弁の開弁時期を前記第1の吸気弁の開弁時
期より遅らせた複吸気弁エンジンにおいて、前記第1及
び第2の吸気ポートの上流側を共に第1の吸気通路に連
通させ、前記第3の吸気ポートの上流側を第2の吸気通
路に連通させ、前記第1及び第2の吸気通路に第1及び
第2のスロットル弁をそれぞれ設け、また前記第2の吸
気通路には前記第2のスロットル弁をバイパスする小流
量のバイパス通路を設け、前記第2のスロットル弁は前
記第1のスロットル弁が全開した時から開弁し始めるよ
う構成したことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following structure.
A first intake port that is always open to generate swirl in the intake air supplied to the combustion chamber, and an intake control valve that opens only in the high load operating range of the engine and a second intake port that supplies straight intake air to the combustion chamber. An intake port and a third intake port provided with a fuel injection valve are provided, and the first, second and third intake ports are respectively connected to the first, second and third intake valves. In the dual intake valve engine in which the opening timing of the third intake valve is delayed from the opening timing of the first intake valve by opening each of them to the combustion chamber via the upstream side of the first and second intake ports. Both sides are communicated with the first intake passage, the upstream side of the third intake port is communicated with the second intake passage, and first and second throttle valves are provided in the first and second intake passages. And the second intake passage is provided with the second A small flow rate bypass passage for bypassing the throttle valve is provided, and the second throttle valve is configured to start opening when the first throttle valve is fully opened.

〔作用〕[Action]

本考案は、エンジンの低負荷域では、第2の吸気ポート
中の吸気制御弁を閉じ、また第2のスロットル弁は全閉
とし、第1のスロットル弁のみを開くことにより負荷制
御を行ない、第1のスロットル弁が全開となる高負荷域
から前記吸気制御弁を開き、また第2のスロットル弁が
開弁し始め、全負荷時に第1,第2の両スロットル弁が全
開する。ただし、低負荷域の前記第2のスロットル弁の
全閉時でも、第3の吸気ポートには前記バイパス通路を
介して、少量の新気が流れ、燃料噴射弁から噴射された
燃料が第3の吸気弁を通して燃焼室内に円滑に流入する
のに必要な最小限の吸気を確保する。
The present invention performs load control by closing the intake control valve in the second intake port, fully closing the second throttle valve, and opening only the first throttle valve in the low load region of the engine. The intake control valve is opened from the high load range where the first throttle valve is fully opened, and the second throttle valve starts to open. When the load is full, both the first and second throttle valves are fully opened. However, even when the second throttle valve is fully closed in the low load range, a small amount of fresh air flows through the third intake port through the bypass passage, and the fuel injected from the fuel injection valve is injected into the third intake port. The minimum intake required to smoothly flow into the combustion chamber is secured through the intake valve.

このようにして、エンジンの低負荷域では第1の吸気ポ
ート内の圧力は第3の吸気ポート内の圧力より大となり
強力で安定したスワールが得られまた第3の吸気ポート
からは貫徹力の弱い濃混合気が流入し、良好な成層化が
達成され、燃焼のリーン限界を拡大するものとなる。
In this way, in the low load region of the engine, the pressure in the first intake port becomes higher than the pressure in the third intake port, and a powerful and stable swirl is obtained, and a penetration force from the third intake port is obtained. A weak rich mixture flows in, good stratification is achieved, and the lean limit of combustion is expanded.

〔実施例〕〔Example〕

本考案の実施例を図面に従って以下に説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図を参照すると、1は第1の吸気通路又はサージタ
ンクであって第1のスロットル弁2が設けられ、その下
流側は第1の吸気ポート3と第2の吸気ポート4とに分
岐している。5は前記第1の吸気通路1と独立した第2
の吸気通路又はサージタンクであって第2のスロットル
弁6が設けられその下流側は第3の吸気ポート7に連通
している。
Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes a first intake passage or a surge tank, which is provided with a first throttle valve 2, and a downstream side thereof is divided into a first intake port 3 and a second intake port 4. is doing. 5 is a second independent of the first intake passage 1
Of the intake passage or the surge tank, the second throttle valve 6 is provided, and the downstream side thereof communicates with the third intake port 7.

第1の吸気ポート3は第1の吸気弁10を介して燃焼室11
に開口し、ヘリカルポートとして公知のように第1の吸
気弁10近くで渦巻状に形成され、この第1の吸気ポート
3を通って吸入された空気が矢印Sで示されるように燃
焼室11内でスワールを生じるようになっている。第2の
吸気ポート4は、第2の吸気弁12を介して燃焼室11に開
口し、ストレート状である。この第2の吸気ポート4に
は吸気制御弁13が配置され、エンジンの回転数負荷が小
さい時には第2の吸気ポート4を閉じ、エンジンの回転
数負荷が大きいときには前記第2の吸気ポート4を開く
ことができるようになっている。この吸気制御弁13は適
宜のアクチエータ(図示しない)により開閉駆動され、
エンジンを低回転低負荷で運転する時、この第2の吸気
ポート4を閉じ、エンジンを高回転高負荷で運転する
時、第2吸気ポート4を開くように作動する。前記アク
チエータとしては例えばダイヤフラムにより大気圧室と
変圧室とに仕切られたダイヤフラム室を有し、この変圧
室にエンジンの上記運転状態に応じて負圧又は大気圧を
導入して吸気制御弁13の開閉を制御する負圧制御式アク
チエータを用いる。そしてこのアクチエータは図示しな
い電子制御装置(ECU)により制御される。第3の吸気
ポート7は第3の吸気弁14を介して燃焼室11に開口して
いる。この第3の吸気ポート7は前記両ポート3,4の間
にあってその通路断面積は比較的小さく、従って第3の
吸気弁14も他の吸気弁10,12と比較して小さい。この第
3の吸気ポート7には燃料噴射弁15が配設され、この燃
料噴射弁15はECUによって制御される。
The first intake port 3 is connected to the combustion chamber 11 via the first intake valve 10.
And is formed in a spiral shape near the first intake valve 10 as is known as a helical port, and the air sucked through this first intake port 3 is indicated by an arrow S in the combustion chamber 11 It creates a swirl inside. The second intake port 4 opens to the combustion chamber 11 via the second intake valve 12 and is straight. An intake control valve 13 is arranged in the second intake port 4, and closes the second intake port 4 when the engine speed load is small, and closes the second intake port 4 when the engine speed load is large. It can be opened. This intake control valve 13 is opened and closed by an appropriate actuator (not shown),
When the engine is operated at low speed and low load, the second intake port 4 is closed, and when the engine is operated at high speed and high load, the second intake port 4 is opened. The actuator has, for example, a diaphragm chamber partitioned by a diaphragm into an atmospheric pressure chamber and a variable pressure chamber, and a negative pressure or atmospheric pressure is introduced into the variable pressure chamber in accordance with the operating state of the engine to introduce the intake control valve 13 into the variable pressure chamber. A negative pressure control type actuator that controls opening and closing is used. Then, this actuator is controlled by an electronic control unit (ECU) not shown. The third intake port 7 opens into the combustion chamber 11 via the third intake valve 14. The third intake port 7 is located between the ports 3 and 4, and has a relatively small passage cross-sectional area. Therefore, the third intake valve 14 is also smaller than the other intake valves 10 and 12. A fuel injection valve 15 is arranged in the third intake port 7, and the fuel injection valve 15 is controlled by the ECU.

前記第1,第2及び第3の吸気弁10,12及び14相互間の位
置関係は、第1図に示すように、平面視において、燃焼
室11の中心に関し第3の吸気弁14が、第1及び第2の吸
気弁10及び12の各中心を結んだ直線より外側に位置する
ように配置される。16は点火栓であって、吸気弁10,12,
14及び2つの排気弁17,18に囲まれたほぼシリンダ中央
に配設されている。
As shown in FIG. 1, the positional relationship among the first, second and third intake valves 10, 12 and 14 is such that the third intake valve 14 with respect to the center of the combustion chamber 11 in plan view The first and second intake valves 10 and 12 are arranged so as to be located outside a straight line connecting the centers of the intake valves 10 and 12. 16 is a spark plug, and intake valves 10, 12,
It is arranged in the center of the cylinder surrounded by 14 and two exhaust valves 17, 18.

なお、前記第1及び第2のスロットル弁2,6にはそれぞ
れ図示しないスロットル開度センサとスロットルアクチ
エータが取付けられ、これらスロットル開度センサとス
ロットルアクチエータは図示しないECUに接続され、エ
ンジンの低負荷域においては第2のスロットル弁6を全
閉とし、第1のスロットル弁2のみがエンジン負荷の増
加に応じて順次その開度を増し、エンジンの高負荷域で
第1のスロットル弁2が全開した時、第2のスロットル
弁6が開弁し始め、全負荷時において全開するよう制御
する。
A throttle opening sensor and a throttle actuator (not shown) are attached to the first and second throttle valves 2 and 6, respectively. These throttle opening sensor and throttle actuator are connected to an ECU (not shown), In the low load region, the second throttle valve 6 is fully closed, and only the first throttle valve 2 gradually increases its opening degree as the engine load increases, and in the high load region of the engine, the first throttle valve 2 is closed. The second throttle valve 6 starts to open when is fully opened, and is controlled to be fully opened at full load.

但し、第2のスロットル弁6を全閉とした場合は第3の
吸気ポート7には吸気が流れず、噴射された燃料の供給
が不十分となるので、第2の吸気通路5には第2のスロ
ットル弁6をバイパスするバイパス通路20を設け、燃料
噴射弁15から噴射された燃料が、第3の吸気弁14を通っ
て円滑に燃焼室11内に流入するのに必要な最小限の新気
が常時流れるようにする。そしてこのバイパス通路20に
は流量調整用スクリュー19を設ける。
However, when the second throttle valve 6 is fully closed, intake air does not flow into the third intake port 7, and the injected fuel is insufficiently supplied. A bypass passage 20 that bypasses the second throttle valve 6 is provided, and the minimum amount of fuel required for the fuel injected from the fuel injection valve 15 to smoothly flow into the combustion chamber 11 through the third intake valve 14 is provided. Keep fresh air flowing. A flow rate adjusting screw 19 is provided in the bypass passage 20.

前記第1,第2及び第3の吸気弁10,12及び14と燃料噴射
弁15の作動時期は第2図に示されている。
The operation timings of the first, second and third intake valves 10, 12 and 14 and the fuel injection valve 15 are shown in FIG.

第1及び第2の吸気弁10,12はその動作曲線Aで示され
るように吸気行程上死点の少し手前で開弁し吸気行程下
死点を少し過ぎたところで閉弁する。第3の吸気弁14は
その動作曲線Bに示されるように、吸気行程の前半で開
弁し、第1及び第2の吸気弁10,12とほぼ同じ時期に閉
弁する。同図においてB′は前掲特願昭60-56126号の複
吸気弁エンジンにおける第3の吸気弁の動作曲線を示し
ており、これから明らかなように、本実施例における第
3の吸気弁14の開弁時期が従来のものより大幅に早くな
っていることがわかる。
As shown by the operation curve A, the first and second intake valves 10 and 12 open a little before the top dead center of the intake stroke and close a little after the bottom dead center of the intake stroke. As shown by the operation curve B, the third intake valve 14 opens in the first half of the intake stroke and closes at substantially the same time as the first and second intake valves 10 and 12. In the figure, B'shows the operation curve of the third intake valve in the double intake valve engine of the above-mentioned Japanese Patent Application No. 60-56126, and as is apparent from this, the third intake valve 14 of this embodiment It can be seen that the valve opening time is significantly earlier than the conventional one.

開弁また燃料噴射弁15は同図のFに示すように、噴射終
了時期Eが第3の吸気弁14の開弁期間の中に収まるよう
に噴射開始時Dをエンジン回転数、負荷に対して進退制
御させ、かつこの燃料噴射終了時期をエンジンの回転
数、負荷にかかわらず第3の吸気弁の開弁期間中に予め
定められたクランク角にほぼ固定するようにしている。
As shown by F in the figure, the valve opening and the fuel injection valve 15 set the injection start time D to the engine speed and load so that the injection end timing E falls within the opening period of the third intake valve 14. The fuel injection end timing is controlled to a predetermined crank angle during the opening period of the third intake valve regardless of the engine speed and load.

第3図は第1及び第2のスロットル弁2,6の各開度とエ
ンジンの負荷との関係を示す線図であり、本実施例にお
いては、同図に示すごとく、第1のスロットル弁2はエ
ンジン負荷が増加するに従ってその開度を増し負荷Gに
達した時に全開となる。これに対し、第2のスロットル
弁6はエンジン負荷がG以下の低負荷域では全閉状態で
あり、第1のスロットル弁2が全開となるG以上の高負
荷域から開弁し始め負荷の増大に応じてその開度を増
し、エンジンの全負荷時に全開となるようにしている。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the opening of each of the first and second throttle valves 2 and 6 and the load of the engine. In this embodiment, as shown in FIG. 2 increases as the engine load increases, and when the load G is reached, the valve is fully opened. On the other hand, the second throttle valve 6 is in the fully closed state in the low load range where the engine load is G or less, and the first throttle valve 2 starts to open from the high load range of G or more where it is fully opened and the load of The opening is increased according to the increase so that it is fully opened when the engine is fully loaded.

本実施例の作用を次に説明する。The operation of this embodiment will be described below.

エンジンの低負荷時においては、第2図に示すように、
まず第1及び第2の吸気弁10,12が吸気行程上死点付近
で開弁し、第2の吸気ポート4は吸気制御弁13で閉じら
れているので、燃焼室11内には第1の吸気弁10からのみ
空気が吸入されスワールSが発生する。続いて吸気行程
の前半で第3の吸気弁14が開弁される。第3の吸気ポー
ト7にはECUからの信号により燃料噴射弁15から燃料
が、噴射終了時期が第3の吸気弁14の開弁期間中に収ま
るように噴射される。
At low engine load, as shown in FIG.
First, the first and second intake valves 10 and 12 are opened near the top dead center of the intake stroke, and the second intake port 4 is closed by the intake control valve 13. The air is sucked only from the intake valve 10 to generate the swirl S. Then, the third intake valve 14 is opened in the first half of the intake stroke. Fuel is injected from the fuel injection valve 15 to the third intake port 7 by a signal from the ECU so that the injection end timing falls within the opening period of the third intake valve 14.

この際第2のスロットル6は全閉状態で、第1のスロッ
トル弁2のみが負荷の大小に応じてその開度を増減する
ので、第1の吸気ポート3内の圧力は第3の吸気ポート
7内の圧力より高くまた第3の吸気ポート7内の圧力の
影響を受けることがないので、強く安定したスワールが
得られる。また第3の吸気ポート7内は第2のスロット
ル弁6の閉鎖のためその圧力は低く燃料噴射弁15から噴
射された燃料は貫徹力の弱いものとなり、バイパス通路
20を通して流入する少量の新気と混合しかつこれに導び
かれて燃焼室11内にゆっくりとしかも円滑に流入する。
At this time, since the second throttle 6 is fully closed and only the first throttle valve 2 increases or decreases its opening according to the magnitude of the load, the pressure in the first intake port 3 is equal to the third intake port. Since it is higher than the pressure in 7 and is not affected by the pressure in the third intake port 7, a strong and stable swirl can be obtained. Further, the pressure in the third intake port 7 is low in the third intake port 7 due to the closing of the second throttle valve 6, and the fuel injected from the fuel injection valve 15 has a weak penetration force.
It mixes with a small amount of fresh air flowing through 20 and is guided by this to slowly and smoothly flow into the combustion chamber 11.

このようにして第1の吸気ポート3からは安定したスワ
ールSが得られしかも第3の吸気ポートから供給された
燃料の流れは弱いのでこのスワールを破壊することな
く、濃混合気は吸気行程後半に燃焼室11内に流入し点火
栓16の周りに漂い、成層状態が得られる。この成層状態
はスワールSによって、圧縮上死点まで安定して保持さ
れるので、点火時には点火栓16近傍に濃混合気が漂って
おり、全体の空燃比が薄かったり、また大量のEGPガス
が燃焼室11内に導入される場合でも、安定した着火、火
炎の伝播が達成される。
In this way, a stable swirl S is obtained from the first intake port 3 and the flow of fuel supplied from the third intake port is weak, so the rich mixture does not destroy the swirl and the second half of the intake stroke occurs. Then, it flows into the combustion chamber 11 and drifts around the spark plug 16, and a stratified state is obtained. Since this stratified state is stably maintained up to the compression top dead center by the swirl S, a rich air-fuel mixture is drifting in the vicinity of the spark plug 16 at the time of ignition, the air-fuel ratio of the whole is thin, and a large amount of EGP gas is generated. Even when it is introduced into the combustion chamber 11, stable ignition and flame propagation are achieved.

一方、エンジンの高負荷時には、第3図に示すように、
第1のスロットル弁2が負荷Gで全開となりここから第
2のスロットル弁6が開弁し始める。そして負荷がさら
に増大するにつれてその開度を増大して行き、全負荷時
に全開となる。また第2の吸気ポート4内の吸気制御弁
13も開弁する。このため第1,第2及び第3の吸気ポート
から大量の空気が供給され燃料噴射の増量と相俟って高
出力が得られる。
On the other hand, when the engine load is high, as shown in FIG.
The first throttle valve 2 is fully opened by the load G, and the second throttle valve 6 starts to open from here. Then, as the load further increases, its opening degree increases, and it is fully opened at full load. In addition, the intake control valve in the second intake port 4
13 also opens. Therefore, a large amount of air is supplied from the first, second and third intake ports, and a high output is obtained in combination with the increase in fuel injection.

特に第1の吸気ポートにより発生するスワールSは前記
のごとく強力かつ安定したものとなるため、第1の吸気
ポート自体の構造は強いヘリカル形状とすることを要せ
ず、そのため通気抵抗が少なく高い流量係数のポートと
することができ、さらに第3の吸気弁14の開弁時期を従
来のものより早めることができるので、エンジン高負荷
時における充填効率は向上し、所期の高出力を得ること
ができる。
In particular, since the swirl S generated by the first intake port is strong and stable as described above, the structure of the first intake port itself does not need to have a strong helical shape, and therefore the ventilation resistance is small and high. Since it can be used as a port for the flow rate coefficient, and the opening timing of the third intake valve 14 can be made earlier than the conventional one, the charging efficiency at the time of high engine load is improved and the desired high output is obtained. be able to.

なお第2吸気ポート4内の吸気制御弁13は、エンジンの
低回転時に全閉となるよう制御を行なえば、上記のよう
な作用は低回転、低負荷時のみ有効なものとなる。また
エンジンの高回転時は吸気制御弁13を開弁し、大量の新
気を吸入し高出力を得るようにするが、この場合は上記
のようなスロットル弁2,6の開度制御は不要となるの
で、第1,第2のスロットル弁2,6が同時に開弁するよう
に切換えてもよい。
If the intake control valve 13 in the second intake port 4 is controlled so as to be fully closed at low engine speed, the above-described operation is effective only at low engine speed and low load. Also, when the engine is running at high speed, the intake control valve 13 is opened to suck a large amount of fresh air to obtain a high output, but in this case the above-mentioned opening control of the throttle valves 2 and 6 is unnecessary. Therefore, the first and second throttle valves 2 and 6 may be switched to open simultaneously.

〔考案の効果〕[Effect of device]

本考案は以上のような構成、作用を有するものであるか
ら、エンジンの低負荷域では、混合気が点火栓周りで濃
く、ピストン側で稀薄となる、いわゆる成層化が良好か
つ安定した状態で得られ、そのため大量のEGR燃焼も可
能となり、低燃費,低エミッションを達成できるものと
なる。
Since the present invention has the above-described structure and operation, in the low load region of the engine, the air-fuel mixture is rich around the spark plug and lean on the piston side, so-called stratification is good and stable. As a result, a large amount of EGR combustion becomes possible, and low fuel consumption and low emissions can be achieved.

特に本考案ではエンジン低負荷時においては、第1の吸
気ポート内の圧力が第3の吸気ポート内の圧力の影響を
受けないので、第1の吸気ポートで得られるスワールは
安定したものとなるとともに、第3の吸気ポートから供
給される燃料は貫徹力の弱い流れとなるためこのスワー
ルを破壊することがなく、良好な成層化を達成すること
ができる。
Particularly in the present invention, when the engine load is low, the pressure in the first intake port is not affected by the pressure in the third intake port, so that the swirl obtained in the first intake port becomes stable. At the same time, the fuel supplied from the third intake port becomes a flow having a weak penetration force, so that this swirl is not destroyed and good stratification can be achieved.

またエンジンの高負荷時においては、前記のように安定
したスワールが得られることにより、第1の吸気ポート
は強いヘリカル形状とすることを要しないため、流量係
数の高いものとすることが可能となり、これが第3の吸
気弁の開弁時期を早めることのできることと相俟って充
填効率が高めることになり、高負荷時に対応した高出力
が得られるものとなる。
Further, when the engine is under high load, the stable swirl is obtained as described above, so that the first intake port does not need to have a strong helical shape, so that the flow rate coefficient can be made high. This, combined with the fact that the opening timing of the third intake valve can be advanced, improves the charging efficiency, and a high output corresponding to a high load can be obtained.

このようにして、低負荷域から高負荷域に至る全運転域
において所期の燃焼状態、高出力が得られる、実際的な
複吸気弁エンジンを提供することができる。
In this way, it is possible to provide a practical dual intake valve engine that can obtain the desired combustion state and high output in the entire operating range from the low load range to the high load range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の実施例の平面図、第2図は各吸気弁の
動作時期及びリフトと、燃料噴射弁の噴射時期とを示す
線図、第3図は第1及び第2のスロットル弁の開度とエ
ンジン負荷との関係を示す線図である。 1……第1吸気通路、2……第1スロットル弁、 3……第1吸気ポート、4……第2吸気ポート、 5……第2吸気通路、6……第2スロットル弁、 7……第3吸気ポート、10……第1吸気弁、 11……燃焼室、12……第2吸気弁、 13……吸気制御弁、14……第3吸気弁、 15……燃料噴射弁、16……点火栓、 19……流量調整用スクリュー、 20……バイパス通路。
FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing operation timing and lift of each intake valve, and injection timing of a fuel injection valve, and FIG. 3 is first and second throttles. It is a diagram which shows the relationship between the opening degree of a valve and engine load. 1 ... 1st intake passage, 2 ... 1st throttle valve, 3 ... 1st intake port, 4 ... 2nd intake port, 5 ... 2nd intake passage, 6 ... 2nd throttle valve, 7 ... ... third intake port, 10 ... first intake valve, 11 ... combustion chamber, 12 ... second intake valve, 13 ... intake control valve, 14 ... third intake valve, 15 ... fuel injection valve, 16 …… Spark plug, 19 …… Screw for adjusting flow rate, 20 …… Bypass passage.

───────────────────────────────────────────────────── 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 F02M 23/02 69/00 360 C 7825−3G ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location F02M 23/02 69/00 360 C 7825-3G

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】燃焼室内へ供給する吸気にスワールを発生
させる常時開放の第1の吸気ポートと、エンジンの高負
荷運転域においてのみ開放する吸気制御弁を有しかつ燃
焼室内にストレートの吸気を供給する第2の吸気ポート
と、燃料噴射弁を設けた第3の吸気ポートとを具備し、
これら第1,第2及び第3の各吸気ポートを、第1,第2及
び第3の吸気弁を介して燃焼室にそれぞれ開口し前記第
3の吸気弁の開弁時期を前記第1の吸気弁の開弁時期よ
り遅らせた複吸気弁エンジンにおいて、前記第1及び第
2の吸気ポートの上流側を共に第1の吸気通路に連通さ
せ、前記第3の吸気ポートの上流側を第2の吸気通路に
連通させ、前記第1の吸気通路に第1のスロットル弁
を、第2の吸気通路に第2のスロットル弁をそれぞれ設
け、また前記第2の吸気通路には前記第2のスロットル
弁をバイパスする小流量のバイパス通路を設け、前記第
2のスロットル弁は前記第1のスロットル弁が全開した
時から開弁し始めるよう構成したこと特徴とする複吸気
弁エンジン。
Claim: What is claimed is: 1. A first intake port which is normally open to generate swirl in the intake air supplied to the combustion chamber, and an intake control valve which is opened only in a high load operating range of the engine, and straight intake air is provided in the combustion chamber. A second intake port for supplying and a third intake port provided with a fuel injection valve,
These first, second and third intake ports are respectively opened to the combustion chamber via the first, second and third intake valves, and the opening timing of the third intake valve is set to the first In a double intake valve engine delayed from the opening timing of the intake valve, both the upstream sides of the first and second intake ports are communicated with the first intake passage, and the upstream side of the third intake port is connected to the second intake port. A first throttle valve is provided in the first intake passage, a second throttle valve is provided in the second intake passage, and the second throttle valve is provided in the second intake passage. A double intake valve engine, wherein a small flow rate bypass passage for bypassing the valve is provided, and the second throttle valve is configured to start opening when the first throttle valve is fully opened.
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