JPH07189713A - Intake device for engine - Google Patents

Intake device for engine

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JPH07189713A
JPH07189713A JP5332182A JP33218293A JPH07189713A JP H07189713 A JPH07189713 A JP H07189713A JP 5332182 A JP5332182 A JP 5332182A JP 33218293 A JP33218293 A JP 33218293A JP H07189713 A JPH07189713 A JP H07189713A
Authority
JP
Japan
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intake
valve
tumble
swirl
low
Prior art date
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Pending
Application number
JP5332182A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuharu Ichikawa
和治 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
Priority to JP5332182A priority Critical patent/JPH07189713A/en
Publication of JPH07189713A publication Critical patent/JPH07189713A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/48Tumble motion in gas movement in cylinder
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PURPOSE:To burn lean air-fuel mixture in the stratified state by the turning flow of swirl and tumble at the time of low-medium load, and improve fuel consumption. CONSTITUTION:A bent swirl intake port 11a and a straight tumble intake port 11b are communicated with one combustion chamber 6, and the intake ports 11a, 11b are respectively provided with intake valves 13a, 13b opened/closed by valve mechanism. An injector 9 for injecting fuel is disposed at the tumble intake port 11b. The valve mechanism is so constituted as to open the swirl side intake valve 13a first and the tumble side intake valve 13b later with phase shift at the time of lowmedium load and to open both intake valves 13a, 13b simultaneously at the time of high load.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、2吸気弁式でスワールやタン
ブルの旋回流を発生する吸気装置に関し、詳しくは、旋
回流により希薄混合気を成層化して燃焼するものに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake system for generating a swirl flow of a swirl or a tumble in a four-stroke gasoline engine for vehicles by a two-intake-valve system, and more specifically, a lean mixture is stratified by the swirl flow. About burning things.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、エンジン運転時の特に低,中負
荷時に、吸気の際の吸気流によりシリンダ内に、円周方
向に旋回するスワール流を発生すると、空気と燃料との
混合が促進する。またシリンダ軸方向に旋回するタンブ
ル流を発生すると、燃焼時に乱流を生じて燃焼が促進
し、いずれもエンジンの出力,燃費や安定性を向上する
ことが知られている。一方、燃費を向上するには前記の
ほか、希薄混合気を用い、吸気の際に点火プラグ付近の
中心が濃くなるように混合気を成層化して燃焼すること
が有効である。
2. Description of the Related Art Generally, when a swirl flow that swirls in a circumferential direction is generated in a cylinder due to an intake air flow at the time of intake, particularly when the engine is operating, especially at low and medium loads, mixing of air and fuel is promoted. . Further, it is known that when a tumble flow swirling in the cylinder axis direction is generated, a turbulent flow is generated at the time of combustion to promote combustion, and both improve the output of the engine, fuel consumption and stability. On the other hand, in addition to the above, in order to improve fuel efficiency, it is effective to use a lean air-fuel mixture and stratify and burn the air-fuel mixture so that the center in the vicinity of the spark plug becomes rich during intake.

【0003】そこでエンジンの吸気装置として、2吸気
弁式で2つの独立したストレートやヘリカル状の吸気ポ
ートを形成し、これら吸気ポートからの吸気流によりス
ワールやタンブルの旋回流を発生する。また旋回流を発
生するのみならず、これら旋回流により更に希薄混合気
を成層化することが可能に構成すれば、燃費等も効果的
に向上することが期待される。
Therefore, as an intake device of the engine, two independent straight or helical intake ports are formed by a two intake valve type, and swirl or tumble swirl flow is generated by the intake flow from these intake ports. Further, if not only swirl flow is generated, but also the lean air-fuel mixture can be stratified by these swirl flows, it is expected that fuel efficiency and the like are effectively improved.

【0004】従来、上記エンジンの吸気装置に関して
は、例えば特開昭61−218726号公報の先行技術
があり、2吸気弁式において常に吸気するスワール用の
吸気ポートに燃料噴射弁を設け、他方の吸気ポートには
中、高速域でのみ開くように開閉弁を設ける。また中、
高速域で2つの吸気ポートから吸気する際のスワールを
持続するため、2つの吸気弁の開弁時期に差を設けるこ
とが示されている。
Conventionally, there is a prior art disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-218726 for the intake system of the engine, and in the two-intake-valve system, a fuel injection valve is provided in an intake port for a swirl that always inhales, and the other one is provided. The intake port is equipped with an on-off valve that opens only in the medium and high speed ranges. In addition,
It is shown that a difference is provided in the opening timing of the two intake valves in order to maintain the swirl when inhaling from the two intake ports in the high speed range.

【0005】特開昭62−111119号公報の先行技
術では、吸気ポートとしてストレートポートとヘリカル
ポートを備え、ストレートポートに吸気制御弁を設け、
両ポートの合流部の上流に燃料噴射弁を配置する。また
燃料噴射弁の上流には吸気偏流弁を設けて、吸気制御弁
が閉じる際に吸気流をエリカルポート側に誘導して燃料
が吸気制御弁に付着するのを防止することが示されてい
る。
In the prior art of Japanese Patent Laid-Open No. 62-111119, a straight port and a helical port are provided as intake ports, and an intake control valve is provided on the straight port.
A fuel injection valve is arranged upstream of the confluence of both ports. Further, it is shown that an intake bias valve is provided upstream of the fuel injection valve to guide the intake flow toward the elical port side when the intake control valve is closed to prevent fuel from adhering to the intake control valve. .

【0006】更に、特開平2−42122号公報の先行
技術では、ストレート状の第1吸気ポートと、気筒長手
方向のスワールを生成する第2吸気ポートを備える。そ
して第1吸気ポートに燃料噴射弁を設けて常に吸気し、
第2吸気ポートには低負荷時にのみ閉弁する吸気制御弁
を設けることが示されている。
Further, in the prior art of Japanese Patent Laid-Open No. 2-42122, a straight first intake port and a second intake port for generating a swirl in the cylinder longitudinal direction are provided. And a fuel injection valve is installed in the first intake port to always inhale,
It is shown that the second intake port is provided with an intake control valve that closes only when the load is low.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、いずれも2吸気弁式でありなが
ら、低負荷時には1つの吸気ポートのみで吸気する構成
であるから、吸気抵抗の増大を招き、中負荷領域まで旋
回流を発生することが難しい。また1種類の旋回流だけ
であるから、希薄混合気の場合に成層化することはでき
ない等の問題がある。
However, in the above-mentioned prior art, all of the two intake valve types have a structure in which only one intake port is used when the load is low. It causes an increase and it is difficult to generate a swirl flow up to the medium load region. Further, since there is only one kind of swirling flow, there is a problem that stratification cannot be performed in the case of a lean mixture.

【0008】本発明は、このような点に鑑み、低,中負
荷時にスワールやタンブルの旋回流により希薄混合気を
成層化して燃焼し、燃費等も向上することを目的とす
る。
In view of the above points, an object of the present invention is to stratify and burn a lean air-fuel mixture by swirling flow of swirl or tumble at low and medium loads to improve fuel efficiency and the like.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、1つの燃焼室に屈曲したスワール用吸気ポー
トとストレート状のタンブル用吸気ポートとが連通さ
れ、各吸気ポートにそれぞれ吸気弁が動弁機構により開
閉するように設けられるエンジンの吸気装置において、
タンブル用吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタを
配置し、動弁機構を低,中負荷時にはスワール側吸気弁
を先開きとし、タンブル側吸気弁を後開きに位相をずら
して各別に開閉し、高負荷時には両吸気弁を同時に開く
ように構成することを特徴とする。
To achieve this object, the present invention is directed to a single combustion chamber in which a bent swirl intake port and a straight tumble intake port are in communication with each other, and the intake valves are respectively connected to the intake ports. In the intake device of the engine, which is provided so as to be opened and closed by the valve operating mechanism,
An injector for injecting fuel is placed in the intake port for tumble, and the valve operating mechanism opens the swirl side intake valve first when the load is low and medium load, and opens and closes the tumble side intake valve separately after opening the phase. It is characterized in that both intake valves are simultaneously opened when loaded.

【0010】[0010]

【作用】上記構成による本発明では、エンジン運転時の
低,中負荷時に、動弁機構により先ずスワール側吸気弁
が先開きし、スワール用吸気ポートから空気とEGRガ
スがスワール流となってシリンダ壁面付近に流れる。次
いでタンブル側吸気弁が後開きし、タンブル用吸気ポー
トを通過する空気とインジェクタの噴射燃料による混合
気がタンブル流となって、シリンダ内部の既に吸気され
た空気等の内側の中心寄りに流れ、これにより中心寄り
が濃い混合気でその周囲に空気等を配置するように空燃
比の異なる混合気で成層化される。そして圧縮行程の後
半で燃焼室の点火プラグの火花により成層化した混合気
が良好に着火し、スワールやタンブルの旋回流の乱れに
より速い燃焼速度で燃焼し、燃費等を向上する。また高
負荷時には動弁機構により両吸気弁が同時に開くこと
で、2個の吸気ポートにより一度に多量に吸気して、エ
ンジン出力をアップする。
In the present invention having the above-described structure, when the engine is operating at low and medium loads, the valve mechanism first opens the swirl side intake valve first, and the air and EGR gas form a swirl flow from the swirl intake port. It flows near the wall. Next, the tumble-side intake valve opens rearward, and the mixture of air passing through the tumble intake port and the fuel injected by the injector becomes a tumble flow, which flows toward the center of the inside of the air already sucked in the cylinder, As a result, the air-fuel mixture having a rich center portion is stratified by the air-fuel mixture having different air-fuel ratios so that air or the like is arranged around the air-fuel mixture. In the latter half of the compression stroke, the air-fuel mixture stratified by the spark of the spark plug in the combustion chamber is ignited well, and is burned at a high combustion speed due to the disturbance of the swirl and tumble swirling flow, thus improving fuel efficiency and the like. Also, when the load is high, the valve mechanism opens both intake valves at the same time, so that a large amount of air is taken in at one time by the two intake ports to increase the engine output.

【0011】[0011]

【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、エンジンの2吸気弁式吸気
装置の概略について説明する。符号1はエンジン本体で
あり、シリンダブロック2の各気筒のシリンダ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が設けられてい
る。燃焼室6は屋根型であり、吸気側と排気側のペント
ルーフ7の間の頂部中心に点火プラグ8が取付けられ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. An outline of a two-intake-valve intake system for an engine will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Reference numeral 1 denotes an engine body, a piston 4 is reciprocally inserted into a cylinder 3 of each cylinder of a cylinder block 2, and a cylinder head 5
At the top of the cylinder 3, a combustion chamber 6 is provided. The combustion chamber 6 is a roof type, and an ignition plug 8 is attached to the center of the top between the pent roof 7 on the intake side and the pent roof 7 on the exhaust side.

【0012】各気筒においては、1つの吸気マニホール
ド10から2個の吸気ポート11a,11bが分岐壁1
2により二叉状に分岐され、これら吸気ポート11a,
11bが燃焼室6の一方に連通される。そして2個の吸
気ポート11a,11bに、それぞれ吸気弁13a,1
3bが設置される。また燃焼室6の他方には二叉状の2
個の排気ポート14a,14bが連通され、これら排気
ポート14a,14bにもそれぞれ排気弁15a,15
bが設置される。そして吸気弁13a,13bと排気弁
15a,15bとに後述する動弁機構20が開閉するよ
うに装着され、4バルブの多弁エンジンに構成される。
In each cylinder, one intake manifold 10 is connected to two intake ports 11a and 11b.
2 is bifurcated into two, and these intake ports 11a,
11 b communicates with one side of the combustion chamber 6. Then, the intake valves 13a, 1b are respectively connected to the two intake ports 11a, 11b.
3b is installed. On the other side of the combustion chamber 6, there is a fork-shaped 2
The exhaust ports 14a and 14b are communicated with each other, and the exhaust valves 15a and 15 are also connected to the exhaust ports 14a and 14b, respectively.
b is installed. The intake valve 13a, 13b and the exhaust valve 15a, 15b are mounted so that a valve mechanism 20 to be described later can be opened and closed to constitute a four-valve multi-valve engine.

【0013】2個の吸気ポート11a,11bにおい
て、一方の吸気ポート11aはスワール用であってシリ
ンダ円周方向に曲って形成され、吸気流をシリンダ円周
方向に旋回してスワール流を発生することが可能になっ
ている。他方の吸気ポート11bはタンブル用であって
シリンダ径方向にストレート状に形成され、吸気流をシ
リンダ軸方向に旋回してタンブル流を発生することが可
能になっている。
Of the two intake ports 11a, 11b, one intake port 11a is for swirl and is formed by bending in the cylinder circumferential direction, and swirls the intake flow in the cylinder circumferential direction to generate a swirl flow. Is possible. The other intake port 11b is for tumble and is formed in a straight shape in the cylinder radial direction so that the intake flow can be swirled in the cylinder axial direction to generate a tumble flow.

【0014】ここで低,中負荷時にスワール流とタンブ
ル流により希薄混合気を成層化する方法について説明す
る。先ず、動弁機構20(図3参照)によりスワール側
吸気弁13aの開弁時期を先開きとし、タンブル側吸気
弁13bの開弁時期を後開きとすることにより、燃焼室
6内の壁面付近にスワール流の流れを生じ、中心寄りに
タンブル流の流れを生成できる。従って、タンブル流に
混合気を含むことで、点火プラグ8の付近の中心寄りが
濃くなるように成層化することが可能になる。このため
インジェクタ9が、タンブル用吸気ポート11bに指向
して燃料噴射するように配置され、且つ低,中負荷時に
は噴射時期がタンブル側吸気弁13bの開弁時期に同期
するように制御される。
Here, a method of stratifying a lean air-fuel mixture by a swirl flow and a tumble flow at low and medium loads will be described. First, by the valve mechanism 20 (see FIG. 3), the opening timing of the swirl side intake valve 13a is made to open first, and the opening time of the tumble side intake valve 13b is made to open rearward, so that the vicinity of the wall surface in the combustion chamber 6 is closed. A swirl flow can be generated in the, and a tumble flow can be generated near the center. Therefore, by including the air-fuel mixture in the tumble flow, it becomes possible to perform stratification so that the vicinity of the center of the spark plug 8 becomes thicker. Therefore, the injector 9 is arranged so as to direct the fuel toward the tumble intake port 11b, and is controlled so that the injection timing is synchronized with the valve opening timing of the tumble side intake valve 13b at low and medium loads.

【0015】図3ないし図6において、吸気側の動弁機
構20について説明する。動弁機構20は低,中負荷領
域で位相変化することが可能で、低,中負荷と高負荷の
領域でカムを切換えることが可能に構成される。そこで
2個の吸気弁13a,13bのリテーナ21にバルブス
プリング22が閉じる方向に付勢される。また2個の吸
気弁13a,13b毎にロッカシャフト29で片持ち支
持した2個の低速ロッカアーム23a,23bと、カム
シャフト24に形成される2個の低速カム25a,25
bとを有し、各低速ロッカアーム23a,23bが調節
ねじ26を介して吸気弁13a,13bのステムエンド
に当接される。低速ロッカアーム23a,23bはそれ
ぞれ途中にローラ27がシャフト28a,28bで各別
に支持して突設され、これらローラ27に低速カム25
a,25bがその回転によりバルブリフトするように摺
接される。ここで低速カム25a,25bは、リフト部
が大径のベースサークルに狭開角低リフトで形成され
る。
The valve operating mechanism 20 on the intake side will be described with reference to FIGS. The valve mechanism 20 can change the phase in the low and medium load regions, and is configured to switch the cams in the low, medium load and high load regions. Therefore, the valve spring 22 is biased in the closing direction by the retainer 21 of the two intake valves 13a and 13b. Also, two low speed rocker arms 23a and 23b cantilevered by rocker shafts 29 for each of the two intake valves 13a and 13b, and two low speed cams 25a and 25 formed on the cam shaft 24.
b, and the low speed rocker arms 23a, 23b are brought into contact with the stem ends of the intake valves 13a, 13b via the adjusting screws 26. The low-speed rocker arms 23a and 23b are provided with rollers 27, which are supported by shafts 28a and 28b, respectively in the middle of the low-speed rocker arms 23a and 23b.
The a and 25b are slidably contacted so as to lift the valve by the rotation thereof. Here, the low speed cams 25a and 25b are formed in a base circle having a large lift portion with a narrow opening angle and a low lift.

【0016】こうして2個の吸気弁13a,13bは、
それぞれ低速のカム25a,25bとロッカアーム23
a,23bにより独立して開閉するように構成される。
そこでスワール側吸気弁13aの低速カム25aとタン
ブル側吸気弁13bの低速カム25bは、位相がずれて
形成される。即ち、低速カム25aは回転方向の進み側
で開弁時期が先開きに、低速カム25bは回転方向の遅
れ側で開弁時期が後開きに設定され、開弁時期を変化す
ることが可能になっている。
Thus, the two intake valves 13a and 13b are
Low speed cams 25a and 25b and rocker arm 23 respectively
It is configured to be opened and closed independently by a and 23b.
Therefore, the low speed cam 25a of the swirl side intake valve 13a and the low speed cam 25b of the tumble side intake valve 13b are formed with a phase shift. That is, the low-speed cam 25a is set such that the valve opening timing is advanced on the advance side in the rotational direction and the low-speed cam 25b is set on the delay side in the rotational direction to be the post-opening timing, so that the valve opening timing can be changed. Has become.

【0017】また2個の低速ロッカアーム23a,23
bの間には1個の高速ロッカアーム30が、ロッカシャ
フト29により支持して配設され、高速ロッカアーム3
0の上部のスリッパ31にカムシャフト24の高速カム
32が対向して配置される。高速ロッカアーム30はフ
リーの場合にスプリング手段33により高速カム32に
弾性接触され、この高速ロッカアーム30と2個の低速
ロッカアーム23a,23bのローラシャフト28a,
28bとの間に切換手段40が装着される。ここで高速
カム32は、リフト部が小径のベースサークルに広開角
高リフトで形成される。
Two low speed rocker arms 23a, 23
One high-speed rocker arm 30 is disposed between b and supported by the rocker shaft 29.
The high-speed cam 32 of the camshaft 24 is arranged so as to face the slipper 31 on the upper part of 0. When the high speed rocker arm 30 is free, the high speed rocker arm 30 is elastically contacted with the high speed cam 32 by the spring means 33, and the high speed rocker arm 30 and the roller shafts 28a of the two low speed rocker arms 23a and 23b.
A switching means 40 is mounted between the switching means 40 and 28b. Here, the high-speed cam 32 is formed with a wide opening angle and high lift in a base circle having a small lift portion.

【0018】切換手段40は、高速ロッカアーム30の
スリッパ31の直下と2個のローラシャフト28a,2
8bとの間の隙間に、それぞれ油圧室41のピストン4
2が出入り可能に挿入され、ピストン42の背後にリタ
ーンスプリング43が付勢され、且つ油圧室41がロッ
カシャフト29等の油路44に連通される。油路44は
切換弁45を介してポンプ側の油路46とドレン側に連
通され、低,中負荷時には制御ユニット47の信号によ
り切換弁45をドレン側に切換え、リターンスプリング
43によりピストン42を引込めて高速ロッカアーム3
0を分離する。また高負荷時には切換弁45を給油側に
動作して、油圧によりピストン42を突出して高速ロッ
カアーム30とローラシャフト28a,28bの間に差
し込み、高速ロッカアーム30をローラシャフト28
a,28bを介して2個の低速ロッカアーム23a,2
3bに一体結合し、且つ低速カム25a,25bをロー
ラ27から切り離すように構成される。尚、この動弁機
構20は、特開平3−164511号公報に詳細に記載
されている。
The switching means 40 is provided immediately below the slipper 31 of the high speed rocker arm 30 and the two roller shafts 28a, 28a.
8b, in the gap between the
2 is inserted in and out of the piston 42, the return spring 43 is biased behind the piston 42, and the hydraulic chamber 41 is communicated with an oil passage 44 such as the rocker shaft 29. The oil passage 44 communicates with the oil passage 46 on the pump side and the drain side via the switching valve 45. When the load is low or medium, the switching valve 45 is switched to the drain side by the signal of the control unit 47, and the return spring 43 operates the piston 42. Retractable high-speed rocker arm 3
Separate 0. Further, when the load is high, the switching valve 45 is operated to the oil supply side, and the piston 42 is projected by the hydraulic pressure to be inserted between the high speed rocker arm 30 and the roller shafts 28a and 28b, so that the high speed rocker arm 30 is connected to the roller shaft 28.
Two low speed rocker arms 23a, 2 via a, 28b
3b and the low speed cams 25a and 25b are separated from the roller 27. The valve mechanism 20 is described in detail in JP-A-3-164511.

【0019】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においてアイドリングを含む低
負荷や中負荷では、制御ユニット47により切換弁45
がドレン側に動作して切換手段40の油圧室41をドレ
ンする。このためピストン42はリターンスプリング4
3により引込み、高速ロッカアーム30が単に高速カム
32に弾性接触しただけのフリーの状態になる。そこで
2個の低速カム25a,25bの回転によりローラ27
を介して2個の低速ロッカアーム23a,23bが独立
して揺動し、2個の吸気弁13a,13bを各別に開閉
することが可能となる。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, when the engine is operating and the load is low or medium, including idling, the switching valve 45 is controlled by the control unit 47.
Operates toward the drain to drain the hydraulic chamber 41 of the switching means 40. For this reason, the piston 42 has the return spring 4
3, the high-speed rocker arm 30 is in a free state in which the high-speed rocker arm 30 merely elastically contacts the high-speed cam 32. Therefore, the roller 27 is rotated by rotating the two low speed cams 25a and 25b.
The two low speed rocker arms 23a and 23b independently swing through the valve, and the two intake valves 13a and 13b can be opened and closed separately.

【0020】従って、吸気行程では2個の低速カム25
a,25bの位相のずれにより、図7のように先ずスワ
ール側吸気弁13aが狭開角低リフトで先開きし、この
ためスワール用吸気ポート11aから空気とEGRガス
が吸気され、この場合の空気とEGRガスがシリンダ円
周方向に旋回するスワール流Aとなってシリンダ壁面付
近に流れる。次いでタンブル側吸気弁13bが同様に狭
開角低リフトで後開きし、このためタンブル用吸気ポー
ト11bからも吸気され、このときインジェクタ9によ
り燃料Bが噴射される。そこで希薄混合気であっても濃
い混合気がシリンダ軸方向に旋回するタンブル流Cとな
って、シリンダ内部の既に吸気された空気等の内側の中
心寄りに流れる。これにより図2のように、中心寄りが
濃い混合気Dでその周囲に空気E等を配置するように成
層化される。
Therefore, the two low speed cams 25 are used in the intake stroke.
Due to the phase shift of a and 25b, the swirl side intake valve 13a first opens with a narrow opening angle and low lift as shown in FIG. 7, so that air and EGR gas are taken in from the swirl intake port 11a. Air and EGR gas become swirl flow A swirling in the cylinder circumferential direction and flow near the cylinder wall surface. Next, the tumble-side intake valve 13b likewise opens rearward with a narrow opening angle and low lift, so that intake is also made from the tumble intake port 11b, and at this time, the fuel B is injected by the injector 9. Therefore, even a lean air-fuel mixture becomes a tumble flow C swirling in the cylinder axis direction, and flows toward the center of the inside of the air already sucked in the cylinder. As a result, as shown in FIG. 2, the air-fuel mixture is stratified such that the air-fuel mixture D is concentrated around the center and the air E and the like are arranged around it.

【0021】そして圧縮行程の後半で燃焼室6の点火プ
ラグ8により火花が飛ぶと、点火プラグ8の付近には濃
い混合気Dが存在することで、その火花により濃い混合
気Dが良好に着火される。またスワールやタンブルの旋
回流の乱れにより火炎が迅速に伝播して速い燃焼速度で
燃焼することになり、こうして希薄混合気が良好に着火
且つ燃焼する。
When a spark is blown by the spark plug 8 of the combustion chamber 6 in the latter half of the compression stroke, a rich air-fuel mixture D exists near the spark plug 8 and the rich air-fuel mixture D is ignited well by the spark. To be done. Further, the turbulence of the swirling flow of the swirl or tumble causes the flame to rapidly propagate and burn at a high burning velocity, whereby the lean air-fuel mixture is satisfactorily ignited and burned.

【0022】高負荷では、制御ユニット47により切換
弁45が給油側に動作して、切換手段40の油圧室41
に油圧が導入する。そこで油圧によりピストン42は突
出して高速ロッカアーム30と2個のローラシャフト2
8a,28bの間に差し込まれ、高速ロッカアーム30
がピストン42、ローラシャフト28a,28bを介し
て2個の低速ロッカアーム23a,23bに揺動方向に
一体結合し、低速カム25a,25bからローラ27が
分離する。従って、今度は高速カム32の回転に基づき
高速ロッカアーム30と2個の低速ロッカアーム23
a,23bとが一緒に揺動し、2個の吸気弁13a,1
3bが同時に開く。またこの場合は、高速カム32のリ
フト特性により図7のように吸気弁13a,13bが、
広開角高リフトで開くことで、2個の吸気ポート11
a,11bにより一度に多量の混合気が吸気され、充填
効率を増大してエンジン出力がアップする。
When the load is high, the control unit 47 causes the switching valve 45 to move to the oil supply side, and the hydraulic chamber 41 of the switching means 40 is operated.
Hydraulic pressure is introduced into. Therefore, the piston 42 is projected by the hydraulic pressure and the high-speed rocker arm 30 and the two roller shafts 2
High speed rocker arm 30 inserted between 8a and 28b
Is integrally coupled in the swinging direction to the two low speed rocker arms 23a and 23b via the piston 42 and roller shafts 28a and 28b, and the roller 27 is separated from the low speed cams 25a and 25b. Therefore, this time, based on the rotation of the high speed cam 32, the high speed rocker arm 30 and the two low speed rocker arms 23
a and 23b swing together and the two intake valves 13a and 1b
3b opens at the same time. Further, in this case, due to the lift characteristic of the high speed cam 32, the intake valves 13a and 13b are
2 intake ports 11 opened by wide open angle and high lift
A large amount of air-fuel mixture is taken in at once by a and 11b, the charging efficiency is increased and the engine output is increased.

【0023】以上、本発明の実施例について説明した
が、これのみに限定されない。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上に説明したように本発明によると、
2吸気弁式でスワール用吸気ポートとタンブル用吸気ポ
ートとを備えた吸気装置において、タンブル用吸気ポー
トに燃料を噴射するインジェクタを配置し、動弁機構を
低,中負荷時にはスワール側吸気弁を先開きとし、タン
ブル側吸気弁を後開きに位相をずらして各別に開閉し、
高負荷時には両吸気弁を同時に開くように構成するの
で、低,中負荷時にはスワールとタンブルの旋回流によ
り希薄混合気を成層化して良好に着火、燃焼することが
でき、燃費等が向上する。また低,中負荷時にも2個の
吸気ポートから吸気するので、吸気抵抗が低減する。吸
気ポートには吸気制御弁等を設けないので、構造や制御
が簡単になる。
As described above, according to the present invention,
In an intake system with two intake valve types and a swirl intake port and a tumble intake port, an injector for injecting fuel is arranged in the tumble intake port, and the valve operating mechanism is set to a swirl side intake valve at low and medium loads. Open it first, open the tumble side intake valve to the rear opening, and open and close each separately,
Since both intake valves are configured to open simultaneously when the load is high, the lean air-fuel mixture can be stratified by the swirling flow of the swirl and the tumble to ignite and burn well when the load is low and medium, so that fuel consumption and the like are improved. Further, even at low and medium loads, intake air is taken in from the two intake ports, so intake resistance is reduced. Since no intake control valve is provided in the intake port, the structure and control are simplified.

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

【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。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an embodiment of an intake device for an engine according to the present invention.

【図2】同水平断面図である。FIG. 2 is a horizontal sectional view of the same.

【図3】動弁機構の側面図である。FIG. 3 is a side view of a valve mechanism.

【図4】同平面図である。FIG. 4 is a plan view of the same.

【図5】同正面図である。FIG. 5 is a front view of the same.

【図6】切換手段の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a switching unit.

【図7】低,中負荷と高負荷のバルブリフト特性を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing low, medium load, and high load valve lift characteristics.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 燃焼室 9 インジェクタ 11a スワール用吸気ポート 11b タンブル用吸気ポート 13a スワール側吸気弁 13b タンブル側吸気弁 20 動弁機構 6 Combustion chamber 9 Injector 11a Swirl intake port 11b Tumble intake port 13a Swirl side intake valve 13b Tumble side intake valve 20 Valve mechanism

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 1つの燃焼室に屈曲したスワール用吸気
ポートとストレート状のタンブル用吸気ポートとが連通
され、各吸気ポートにそれぞれ吸気弁が動弁機構により
開閉するように設けられるエンジンの吸気装置におい
て、 タンブル用吸気ポートに燃料を噴射するインジェクタを
配置し、動弁機構を低,中負荷時にはスワール側吸気弁
を先開きとし、タンブル側吸気弁を後開きに位相をずら
して各別に開閉し、高負荷時には両吸気弁を同時に開く
ように構成することを特徴とするエンジンの吸気装置。
1. An intake air for an engine, wherein a curved swirl intake port and a straight tumble intake port are connected to one combustion chamber, and an intake valve is provided at each intake port so as to be opened and closed by a valve operating mechanism. In the system, an injector for injecting fuel is placed in the tumble intake port, and the valve mechanism is opened at low and medium load with the swirl side intake valve opened first and the tumble side intake valve opened and closed separately to open and close separately. However, the engine intake device is characterized in that both intake valves are opened at the same time under high load.
【請求項2】 動弁機構は、低,中負荷時に2個の低速
カムで2個の吸気弁を独立して開閉し、高負荷時に高速
カムで2個の吸気弁を同時に開閉するように切換える切
換手段を有し、2個の低速カムの位相がずれて設定され
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。
2. The valve mechanism is such that two low speed cams independently open and close two intake valves at low and medium loads, and a high speed cam simultaneously opens and closes two intake valves at high loads. 2. The intake system for an engine according to claim 1, further comprising switching means for switching, wherein the two low speed cams are set out of phase with each other.
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