JPH07158459A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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JPH07158459A
JPH07158459A JP5308213A JP30821393A JPH07158459A JP H07158459 A JPH07158459 A JP H07158459A JP 5308213 A JP5308213 A JP 5308213A JP 30821393 A JP30821393 A JP 30821393A JP H07158459 A JPH07158459 A JP H07158459A
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cylinder
intake
intake air
swirl
helical port
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Takeshi Okumura
猛 奥村
Riou Shimizu
里欧 清水
Yoshiharu Saito
良晴 斉藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、二つのヘリカルポートを有する内
燃機関の吸気装置に関し、気筒内に非常に強いスワール
を形成することを目的とする。 【構成】 第1吸気弁2の軸線回りに気筒内に形成する
スワールAと同一方向に吸気を十分に回転させて供給す
るように気筒内へ接続された第1ヘリカルポート4と、
第2吸気弁3の軸線回りにスワールAと同一方向に吸気
を半回転させて供給するように気筒内に接続された第2
ヘリカルポート5とを具備し、第1吸気弁2は、第2吸
気弁3のスワール下流側に隣接して配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、十分な吸気量を得るた
めに二つの吸気ポートを有すると共に、気筒内にスワー
ルを形成する内燃機関の吸気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】二つの吸気ポートとしてヘリカルポート
とストレートポートとを有する内燃機関の吸気装置が公
知である。この吸気装置において、ストレートポート
は、それを通り供給される吸気が気筒内壁に沿って旋回
し、ヘリカルポートにより形成されるスワールと衝突し
ないようするために、気筒内壁のすぐ内側に接続する必
要がある。この構造は、両吸気ポート間のデッドスペー
スを大きくし、吸気装置全体を大型化するために、特開
昭61−241419号公報には、二つのヘリカルポー
トを有する吸気装置が開示されている。
【0003】この吸気装置において、スワール上流側に
おいて気筒に接続された第1ヘリカルポートは、一般的
なものであり、吸気を吸気弁軸線回りに十分に回転させ
て気筒内へ供給するものである。また、他方の第2ヘリ
カルポートは、吸気を吸気弁軸線回りに半回転させて気
筒内へ供給するものである。この吸気装置は、第2ヘリ
カルポートにより気筒内へ供給される吸気の主流が、そ
の内壁に沿ってスワール下流方向に進行するために、第
1ヘリカルポートにより供給される吸気の回転を強めて
気筒内に強いスワールを形成することを意図している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】第1及び第2ヘリカル
ポートの気筒内開口部は円形であり、第1ヘリカルポー
トを通る吸気の気筒内開口部における速度分布は、各接
線方向にほぼ同じ大きさの速度成分を有している。一
方、第2ヘリカルポートを通る吸気の気筒内開口部にお
ける速度分布は、確かに気筒内壁に沿う方向の接線方向
成分が最大となるが、この方向の成分だけでなく、反ス
ワール方向に徐々にその大きさが小さくなる各接線方向
の速度成分を有している。従って、特に気筒内開口部の
スワール上流側における各接線方向の速度成分は比較的
大きなものとなり、前述の従来技術において、これら
は、第1ヘリカルポートが第2ヘリカルポートのスワー
ル上流側に配置されているために、第1ヘリカルポート
から供給される吸気のうちスワール下流側に進行するも
のと激しく衝突し、この部分で第1ヘリカルポートによ
り供給される吸気の回転は弱められ、思うほど強いスワ
ールを形成することができない。
【0005】従って、本発明の目的は、二つのヘリカル
ポートを有し、気筒内に非常に強いスワールを形成可能
な内燃機関の吸気装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による第一の内燃
機関の吸気装置は、第1吸気弁の軸線回りに気筒内に形
成するスワールと同一方向に吸気を十分に回転させて供
給するように気筒内へ接続された第1ヘリカルポート
と、第2吸気弁の軸線回りに前記スワールと同一方向に
吸気を半回転させて供給するように前記気筒内に接続さ
れた第2ヘリカルポートとを具備し、前記第1吸気弁
が、前記第2吸気弁の前記スワール下流側に隣接して配
置されていることを特徴とする。
【0007】本発明による第二の内燃機関の吸気装置
は、前述の第一の内燃機関の吸気装置において、前記第
1ヘリカルポートは、前記第2ヘリカルポートより多量
の吸気を気筒内へ供給可能となっていることを特徴とす
る。
【0008】
【作用】前述の第一の内燃機関の吸気装置は、第1吸気
弁の軸線回りに気筒内に形成するスワールと同一方向に
吸気を十分に回転させて供給するように気筒内へ接続さ
れた第1ヘリカルポートと、第2吸気弁の軸線回りにス
ワールと同一方向に吸気を半回転させて供給するように
気筒内に接続された第2ヘリカルポートとを具備し、第
1吸気弁が、第2吸気弁のスワール下流側に隣接して配
置されているために、第2ヘリカルポートを通る吸気の
気筒内開口部におけるスワール下流側の各接線方向の速
度成分は比較的小さなものとなり、第1ヘリカルポート
により供給される吸気との衝突を穏やかなものとするこ
とができる。
【0009】また、前述の第二の内燃機関の吸気装置
は、前述の第一の内燃機関の吸気装置において、第1ヘ
リカルポートが、第2ヘリカルポートより多量の吸気を
気筒内へ供給するために、第1ヘリカルポートによって
気筒内へ供給される回転する吸気が、第2ヘリカルポー
トにより気筒内へ供給される吸気を引き込む作用が顕著
となり、第2ヘリカルポートにより供給される吸気にお
ける気筒内壁接線方向の速度成分が高められ、その分、
スワール下流側の速度成分をさらに小さくすることがで
きる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明による内燃機関の吸気装置の
概略断面平面図である。この内燃機関は、ディーゼルエ
ンジンであるために、気筒上部中心に燃料噴射弁1が配
置されている。気筒には、互いに隣接し、傘側に時計方
向のスパイラル部が形成された二つの第1及び第2吸気
弁2,3が配置され、気筒内に形成される時計方向のス
ワールA下流側に位置する第1吸気弁2を介して第1ヘ
リカルポート4が、また他方の吸気弁3を介して第2ヘ
リカルポート5がそれぞれ接続されている。このような
吸気弁の隣接配置により、動弁系の構造を簡素化するこ
とができる。図面を簡単化するために排気弁及び排気通
路は省略されている。
【0011】図2は、第1及び第2ヘリカルポート4,
5の斜視図であり、第1ヘリカルポート4は、その終端
部高さh1が比較的高くなっており、それを通る吸気
は、この終端部において、第1吸気弁2のスパイラル部
により、その軸線回りに時計方向に十分に回転して気筒
内へ供給されるようになっている。一方、第2ヘリカル
ポート5は、その終端部高さh2が比較的低くなってお
り、それを通る吸気は、第2吸気弁3のスパイラル部に
より、その軸線回りに時計方向に半回転して気筒内へ供
給されるようになっている。
【0012】このように構成された第1及び第2ヘリカ
ルポート4,5によって吸気を気筒内へ供給すると、第
1ヘリカルポート4を通り供給される吸気の吸気弁2開
口部における速度分布は、図1に示すように、各接線方
向にほぼ等しい速度成分を有している。このように供給
された吸気は、ピストンの下降に伴い気筒内全体に広が
り、スワールAを形成する。
【0013】一方、第2ヘリカルポート5を通り供給さ
れる吸気の吸気弁3開口部における速度分布は、図1に
示すように、その主流が気筒内壁接線方向に向けられる
ために、その方向の速度成分が最大となり、反時計方向
に各接線方向の速度成分が徐々に小さくなり、スワール
Aの下流側半分に存在する速度成分はかなり小さなもの
となる。
【0014】従って、第2ヘリカルポート5を通り気筒
内へ供給される吸気は、スワールAの直下流に第1ヘリ
カルポート4によって供給される吸気と、そのスワール
Aの略上流方向に進行する成分を含めて激しく衝突する
ことはないために、第1ヘリカルポート4によって供給
される吸気の回転があまり弱められず、また吸気が気筒
内へ流入しやすくなるために、充填効率が向上する。さ
らに、第2ヘリカルポート5によって供給される吸気の
主流である気筒内壁接線方向成分が、第1ヘリカルポー
ト4によって供給される吸気の回転を強め、それにより
形成されるスワールAを非常に強いものとすることがで
きる。
【0015】このように強いスワールAが形成されるこ
とにより、圧縮行程末期において、燃料噴射弁1により
気筒内に燃料噴射が実行されると、燃焼速度の早い良好
な燃焼が実現される。
【0016】本実施例において、第1ヘリカルポート4
の流路抵抗を第2ヘリカルポート5に比較して小さくす
るために、前者の断面積は後者に比較して大きくなって
いる。それにより、第1ヘリカルポート4から気筒内に
供給される吸気量は、第2ヘリカルポート5から供給さ
れる吸気量より多くなり、第1ヘリカルポート4により
供給される回転する吸気が、第2ヘリカルポート5によ
り気筒内へ供給される吸気を引き込む作用が顕著となる
ために、第2ヘリカルポート5により気筒内へ供給され
る吸気における気筒内壁接線方向の速度成分が高めら
れ、その分、スワールAの下流側半分における速度成分
が小さくなり、第1ヘリカルポート4から供給される吸
気との衝突をさらに穏やかなものにすることができ、気
筒内に形成されるスワールをさらに強いものとすること
が可能となる。
【0017】本実施例は、気筒内に形成させるスワール
Aの方向を時計方向としたが、これは本発明を限定する
ものでないことは容易に理解される。また、本発明によ
る吸気装置は、ディーゼルエンジンだけでなく点火装置
を有する通常のガソリンエンジンにも適用可能であるこ
とは明らかである。
【0018】
【発明の効果】このように、本発明による第一の内燃機
関の吸気装置によれば、第1吸気弁の軸線回りに気筒内
に形成するスワールと同一方向に吸気を十分に回転させ
て供給するように気筒内へ接続された第1ヘリカルポー
トと、第2吸気弁の軸線回りにスワールと同一方向に吸
気を半回転させて供給するように気筒内に接続された第
2ヘリカルポートとを具備し、第1吸気弁が第2吸気弁
のスワール下流側に隣接して配置されているために、第
2ヘリカルポートを通る吸気の気筒内開口部におけるス
ワール下流側の各接線方向の速度成分は比較的小さなも
のとなり、第1ヘリカルポートにより供給される吸気と
の衝突を穏やかなものとすることができ、さらに気筒内
壁に沿う最大速度成分によって第1ヘリカルポートによ
り供給される吸気の回転が強められて非常に強いスワー
ルが形成され、燃焼速度の早い良好な燃焼が実現され
る。
【0019】また、本発明による第二の内燃機関の吸気
装置によれば、前述の第1ヘリカルポートは、前述の第
2ヘリカルポートより多量の吸気を気筒内へ供給可能と
なっているために、第1ヘリカルポートにより供給され
る回転する吸気が、第2ヘリカルポートにより気筒内へ
供給される吸気を引き込む作用が顕著となるために、第
2ヘリカルポートにより気筒内へ供給される吸気におけ
る気筒内壁接線方向の速度成分が高められ、その分、ス
ワール下流側半分における速度成分が小さくなり、第1
ヘリカルポートから供給される吸気との衝突をさらに穏
やかなものとすることができ、さらに強いスワールを気
筒内に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による内燃機関の吸気装置の概略断面平
面図である。
【図2】第1及び第2ヘリカルポートの斜視図である。
【符号の説明】 1…燃料噴射弁 2…第1吸気弁 3…第2吸気弁 4…第1ヘリカルポート 5…第2ヘリカルポート

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1吸気弁の軸線回りに気筒内に形成す
    るスワールと同一方向に吸気を十分に回転させて供給す
    るように気筒内へ接続された第1ヘリカルポートと、第
    2吸気弁の軸線回りに前記スワールと同一方向に吸気を
    半回転させて供給するように前記気筒内に接続された第
    2ヘリカルポートとを具備し、前記第1吸気弁が、前記
    第2吸気弁の前記スワール下流側に隣接して配置されて
    いることを特徴とする内燃機関の吸気装置。
  2. 【請求項2】 前記第1ヘリカルポートは、前記第2ヘ
    リカルポートより多量の吸気を気筒内へ供給可能となっ
    ていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の吸
    気装置。
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