JPH07317546A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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JPH07317546A
JPH07317546A JP6110711A JP11071194A JPH07317546A JP H07317546 A JPH07317546 A JP H07317546A JP 6110711 A JP6110711 A JP 6110711A JP 11071194 A JP11071194 A JP 11071194A JP H07317546 A JPH07317546 A JP H07317546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
intake port
valve
port
combustion chamber
Prior art date
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Pending
Application number
JP6110711A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunio Hasegawa
国生 長谷川
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.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
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Publication of JPH07317546A publication Critical patent/JPH07317546A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 全開運転(WOT)時の高出力化と部分負荷
運転域でのタンブル流の促進とを両立できる内燃機関の
吸気装置。 【構成】 この内燃機関の吸気装置は,2つの吸気ポー
ト20,21が共に平面視において燃焼室1の径方向に
延設され,一方の第1の吸気ポート20の軸方向中心線
と吸気弁10の軸方向中心線との挟み角θ1 が狭く設定
され,他方の第2の吸気ポート21は,吸気弁11の軸
方向中心線と第2の吸気ポート21の軸方向中心線との
挟み角θ2 が,側面視において約45゜程度の比較的広
角度を成すように形成されている。WOT時には,第1
の吸気ポート20を通った吸気が吸気弁10の全周から
高い吸入効率で吸入され,高出力化が達成される。部分
負荷運転時には,第1の吸気ポート20の流量が制限さ
れ,第2の吸気ポート21を通った高流速の吸気が吸気
弁11に対向する気筒内壁25に平面視で垂直に,また
側面視で90°に近い大きい衝突角θ3で衝突し,タン
ブル流の発生が促進される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,2本の吸気ポートから
の吸気により燃焼室内に層状化された縦方向の吸気流を
形成する内燃機関の吸気装置に係り,特に全開運転(以
下,WOT:Wide Open Throttle)時の高出力化と部
分負荷運転時の低燃費化,排気ガス清浄化を両立できる
内燃機関の吸気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の吸入工程において気筒内で層
状化された縦方向の吸気旋回流,即ちタンブル流を発生
させることが,内燃機関の燃焼を改善するのに有効であ
る。上記タンブル流により希薄混合気の燃焼を可能とし
て,内燃機関の低燃費化と排気ガス浄化とをめざした内
燃機関の吸気装置が,例えば特開平5−321678号
に開示されている。このようなタンブル流を発生させる
内燃機関の従来例では,図4に示すように,2本の吸気
弁80,80と1本または2本の排気弁81とを有する
内燃機関(以下,2吸気ポート式内燃機関と称する)に
おいて,燃焼室の略中央部に配置された点火プラグ82
を挟んで排気弁81と対向する位置に2本の吸気弁8
0,80を並列に配置している。上記タンブル流は,吸
気ポート83,83に連通する上記吸気弁80から流入
した吸気流を対向する気筒内壁に衝突させて,吸気流を
縦方向に旋回させることにより発生する。そこで,上記
吸気ポート83の形状は,吸気が対向する気筒内壁に衝
突するように,吸気ポート83の軸方向中心線と吸気弁
80の軸方向中心線との挟み角が大きく形成されてい
る。また,タンブル流を促進するには,吸気ポート8
3,83の断面積を絞って吸気流速を高速化することが
有効であり,吸気ポートの断面積を絞って吸気流速を高
速化している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,上記従
来例では,2本の吸気弁80,80が並列に配置されて
いるために,吸気ポート80,80から燃焼室内に流入
した吸気流を,気流の衝突する気筒内壁84,84に平
面視で垂直な方向に流入させることができず,矢印Aの
ように吸気の反射流が縦渦化せず,斜め方向に変形され
る。また,タンブル流の促進のために,吸気ポート8
3,83の断面積を絞って吸気流速を高速化しているの
で,WOT時には,吸気ポート83の絞りにより吸気の
流通抵抗が増大し,高出力化の妨げとなる。本発明は,
このような従来の技術における課題を解決するために,
2本の吸気ポートから吸気を吸入する2吸気ポート式内
燃機関において,WOT時の高出力化と部分負荷運転域
でのタンブル流の促進による低燃費化,排気ガス清浄化
とを両立できる内燃機関の吸気装置を提供することを目
的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は,2本の吸気弁を,燃焼室の略中央部に配置
された点火プラグを挟むように燃焼室の径方向対向位置
に配置すると共に,これらの吸気弁に連通する2本の吸
気ポートを燃焼室の同じ周壁に対して平面視で垂直とな
るように配置し,更に上記2本の吸気ポートの内,部分
負荷運転時に吸気量が制限される第1の吸気ポートの吸
気弁部における軸方向中心線と該第1の吸気ポートに設
けられた第1の吸気弁の軸方向中心線との挟み角θ1
を,第2の吸気ポートの吸気弁部における軸方向中心線
と該第2の吸気ポートに設けられた第2の吸気弁の軸方
向中心線との挟み角θ2より小さく設定した点を特徴と
する内燃機関の吸気装置である。
【0005】
【作用】本発明によれば,2本の吸気ポートが共に燃焼
室の周壁に対して平面視で垂直となっているので,流入
吸気の縦渦化が促進される。第1の吸気ポートの軸方向
中心線と該第1の吸気ポートに設けられた第1の吸気弁
の軸方向中心線との挟み角θ1 が小さく設定されている
ので,両吸気ポートが全開されるWOT時には,第1の
吸気ポートから吸入される吸気は第1の吸気弁の全周か
ら勢いよく流入するので高い吸入効率で吸入され,高出
力が得られる。部分負荷運転時には,上記第1の吸気ポ
ートからの吸気量が制限され,上記第2の吸気ポートの
みを通じて高流速で吸気が吸入される。ここで第2の吸
気ポートの軸方向中心線と該第2の吸気ポートに設けら
れた第2の吸気弁の軸方向中心線との挟み角θ2 が広角
に設定されているために,第2吸気ポートから吸入され
た吸気が対向する気筒内周面に高速で衝突し,タンブル
流の発生が促進される。従って,部分負荷時における低
燃費化と,排気ガス清浄化が促進される。
【0006】
【実施例】以下,添付図面を参照して本発明を具体化し
た実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以
下の実施例は,本発明を具体化した一例であって,本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に,図1は本発明の一実施例に係る2吸気ポート式内燃
機関の側面視略図,図2は同内燃機関の平面視略図,図
3は第2のポートの側面視縦断面図である。図2に示す
ように,燃焼室1の略中央部には,点火プラグ2が配置
されており,該点火プラグ2を挟んで燃焼室1の径方向
対向位置には,第1の吸気弁10と第2の吸気弁11と
が配置されている。該両吸気弁10,11に対して燃焼
室1の周方向に略90゜回転した位置には,上記点火プ
ラグ2を挟むように2本の排気弁12,12が配置され
ている。 図2のA−A断面図である図1に示すよう
に,上記燃焼室1の形状は,上壁面が片屋根状に傾斜し
た所謂ペントルーフ形に形成されており,上記両吸気弁
10,11は燃焼室1の上壁面に沿って配置されてい
る。上記吸気弁10は,第1の吸気ポート20を開閉す
るように配置されており,上記吸気弁11は第2の吸気
ポート21を開閉するよう配置されている。上記両吸気
ポート20,21の上流側端部はサージタンク22に連
通され,第1の吸気ポート20の途中には,開閉自在な
タンブルコントロールバルブ23が介装されている。該
タンブルコントロールバルブ23はWOT時に開弁さ
れ,部分負荷運転時には閉弁される。上記第2の吸気ポ
ート21の途中には,燃料噴射弁24が設けられてお
り,該燃料噴射弁24から燃焼室1内へ燃料を供給する
ようになっている。
【0007】上記両吸気ポート20,21は,平面視に
おいて燃焼室1の径方向に延設されている。上記第2の
吸気ポート21は,図3に示すように,第2の吸気弁1
1の軸方向中心線26と第2の吸気ポート21の軸方向
中心線27との挟み角θ2 が,側面視において約45゜
程度の比較的広角度を成すように形成されている。第2
の吸気ポート21の開口縁近傍下部には,隆起部28が
形成されている。このように第2の吸気ポート21が形
成されていることにより,第2の吸気ポート21から吸
入される吸気が点火プラグ2を挟んで対向する気筒内壁
25に垂直に近い衝突角θ3 で衝突し,吸気流が気筒内
で縦方向の旋回流,即ちタンブル流となるようになって
いる。一方,側面視方向における上記第1の吸気ポート
20の軸方向中心線と第1の吸気弁10の軸方向中心線
との挟み角θ1 は,上記第2の吸気弁11の挟み角θ2
より小さく設定されており,第1の吸気弁10の開弁時
には,吸気が第1の吸気弁10の全周を通過して,高い
吸入効率で吸入されるようになっている。以上のような
本発明の一実施例では,まずWOT時において,上記タ
ンブルコントロールバルブ23が開弁され,両吸気ポー
ト20,21の双方から大量の吸気が吸入される。第2
の吸気ポート21から吸入された吸気には,上記燃料噴
射弁24から供給された燃料が比較的高い混合比で混合
されており,濃厚な混合気が第2の吸気ポート21から
点火プラグ2へ向かって噴射されるので,着火性が良好
になる。このように着火した燃焼ガスに,上記第1の吸
気ポート20から空気のみの吸気が供給され,第2の吸
気ポート21からの濃厚混合気中の未燃焼成分に大量の
空気が加えられ,混合気が完全に燃焼される。このよう
に第2の吸気ポート21から吸入される少量の濃厚混合
気を着火させ,着火した燃焼ガスに第1の吸気ポート2
0からの大量の空気を加えることにより,燃焼室1へ供
給される吸気全体としては希薄混合気となって,希薄混
合気の燃焼性が良好に維持される。
【0008】また図示の機関では,側面視方向における
上記第1の吸気ポート20の軸方向中心線と第1の吸気
弁10の軸方向中心線との挟み角θ1 は,上記第2の吸
気弁11の挟み角θ2 より小さく設定されているため
に,第1の吸気弁10の開弁時には,吸気が第1の吸気
弁10の全周をほぼ均等に通過して,吸気の流通抵抗が
減少され,高い吸入効率で吸気が吸入され,WOT時の
機関出力が高出力化される。 次に,機関の部分負荷運
転時には,上記タンブルコントロールバルブ23が閉弁
され,第2の吸気ポート21のみから吸気が高流速で吸
入される。図3に示すように,第2の吸気ポート21
が,平面視において燃焼室1の径方向に延設されると共
に,上記挟み角θ2 が,側面視において約45゜程度の
比較的広角度を成すように形成されているために,上記
第2の吸気ポート21から吸入される吸気は,対向する
気筒内壁25に高速で略垂直(θ3 )に衝突し,強いタ
ンブル流が発生する。しかも上記隆起部28で吸気流
が,更に整流されるために,タンブル流の発生が一層促
進される。なお,本発明は以上の一実施例に限定され
ず,種々変形可能である。上記実施例では2本の吸気弁
10,11と2本の排気弁12,12とを設けている
が,少なくとも2本の吸気弁を有する2吸気ポート式内
燃機関に応用することができる。
【0009】
【発明の効果】本発明にかかる内燃機関の吸気装置は,
上記したように構成されているため,WOT時には第1
の吸気ポートから吸入される吸気が,第1の吸気弁の全
周を通過して高吸入効率で吸入され,高出力化を達成で
きる。また,部分負荷運転時には,第1の吸気ポートか
らの吸気が制限され,第2の吸気ポートから吸気が高流
速で吸入されると共に,上記挟み角θが広角度に設定さ
れているために,第2の吸気ポートから吸入される吸気
によりタンブル流の発生が促進され,希薄混合気での燃
焼性を向上させることができる。その結果,WOT時の
高出力と,部分負荷運転時のタンブル流の発生による低
燃費化及び排気ガスの清浄化とを両立させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例にかかる2吸気ポート式内
燃機関の側面視略図である。
【図2】 上記2吸気ポート式内燃機関の平面視略図で
ある。
【図3】 第2の吸気ポートの縦断面部分図である。
【図4】 従来の内燃機関の平面視略図である。
【符号の説明】
1…燃焼室 2…点火プラグ 10…第1の吸気弁 11…第2の吸気弁 12…排気弁 20…第1の吸気ポート 21…第2の吸気ポート θ1 ,θ2 …挟み角 θ3 …衝突角

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2本の吸気弁を,燃焼室の略中央部に配
    置された点火プラグを挟むように燃焼室の径方向対向位
    置に配置すると共に,これらの吸気弁に連通する2本の
    吸気ポートを燃焼室の同じ周壁に対して平面視で垂直と
    なるように配置し,更に上記2本の吸気ポートの内,部
    分負荷運転時に吸気量が制限される第1の吸気ポートの
    吸気弁部における軸方向中心線と該第1の吸気ポートに
    設けられた第1の吸気弁の軸方向中心線との挟み角θ1
    を,第2の吸気ポートの吸気弁部における軸方向中心線
    と該第2の吸気ポートに設けられた第2の吸気弁の軸方
    向中心線との挟み角θ2 より小さく設定したことを特徴
    とする内燃機関の吸気装置。
JP6110711A 1994-05-25 1994-05-25 内燃機関の吸気装置 Pending JPH07317546A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2923268A1 (fr) * 2007-11-05 2009-05-08 Renault Sas Culasse d'un moteur a combustion interne comportant un conduit d'admission muni d'une pente adaptee a la generation d'un tourbillon dans le cylindre
EP1469175A3 (en) * 2003-04-18 2010-03-31 Nissan Motor Co., Ltd. Intake system of internal combustion engine
JP6229109B1 (ja) * 2017-04-04 2017-11-08 康仁 矢尾板 4弁式燃焼室
CN110296019A (zh) * 2019-07-12 2019-10-01 江门市大长江集团有限公司 一种具有新型进气道的内燃机

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