JPH08291714A - Intake passage structure for internal combustion engine - Google Patents

Intake passage structure for internal combustion engine

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JPH08291714A
JPH08291714A JP8045600A JP4560096A JPH08291714A JP H08291714 A JPH08291714 A JP H08291714A JP 8045600 A JP8045600 A JP 8045600A JP 4560096 A JP4560096 A JP 4560096A JP H08291714 A JPH08291714 A JP H08291714A
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JP
Japan
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intake
intake passage
intake port
passage
flow
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Application number
JP8045600A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Takahashi
高橋  功
Hiroki Toyoda
裕樹 豊田
Takahiko Shiraishi
貴彦 白石
Fumihiko Sato
文彦 佐藤
Naotake Fujita
直丈 藤田
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.)
H K S KK
HKS Co Ltd
Original Assignee
H K S KK
HKS Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08291714A publication Critical patent/JPH08291714A/en
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    • 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 improve combustion characteristics and prevent blowing-back with a simple structure without deterioration of intake charging efficiency. CONSTITUTION: Intake introduced into an intake passage 16A is supplied to a combustion chamber from an intake port branch part 18 through plural ports 17A, 17B. In such an intake passage structure for an internal combustion engine, the intake passage 16A is bent in respect to the intake ports 17A, 17B immediately before the intake port branch part 18.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の吸気通路構造
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake passage structure for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】吸気多弁式内燃機関では、各気筒毎に独
立した複数の吸気ポートをシリンダヘッド内に備え、各
吸気ポートの一方の開口は吸気弁口として燃焼室に開口
し、他方の開口は吸気路からの吸気導入口としてシリン
ダヘッド外面側に開口している。そして、吸気路に導入
された吸気(混合気)は、吸気ポート分岐部で分岐さ
れ、各吸気ポートから燃焼室に供給される。
2. Description of the Related Art In an intake multi-valve internal combustion engine, a plurality of independent intake ports for each cylinder are provided in a cylinder head, and one opening of each intake port opens as an intake valve opening in the combustion chamber and the other opening. Is open to the outside of the cylinder head as an intake inlet from the intake passage. Then, the intake air (air mixture) introduced into the intake passage is branched at the intake port branching portion and supplied from each intake port to the combustion chamber.

【0003】一般に、内燃機関においては、車両のスペ
ース上の制約を除き、吸気路から吸気ポートを経て燃焼
室に供給される吸気に対して吸気抵抗とならないよう
に、吸気路と吸気ポートとを互いにストレートをなすよ
うに設定している。従来、このような吸気通路構造にお
いて、内燃機関の燃焼特性を向上させる方法として、燃
焼室内において渦流(気筒中心軸まわりのスワール流、
又は気筒中心軸に直交する軸まわりのタンブル流等)を
生成させることにより、吸気流動を強化して火炎伝搬速
度を速くし、又混合気の霧化を促進するものが知られて
いる。
Generally, in an internal combustion engine, except for restrictions on the space of the vehicle, the intake passage and the intake port are arranged so as not to become an intake resistance to the intake air supplied from the intake passage to the combustion chamber through the intake port. It is set to be straight with each other. Conventionally, in such an intake passage structure, as a method for improving combustion characteristics of an internal combustion engine, a vortex flow (swirl flow around a cylinder center axis,
Alternatively, it is known that a tumble flow around an axis orthogonal to the central axis of the cylinder) is generated to enhance the intake flow to increase the flame propagation speed and accelerate the atomization of the air-fuel mixture.

【0004】例えば、実開平1-102435号公報では、吸気
ポート内にスワールコントロールバルブを設置し、該バ
ルブの向きを変更することにより、吸気ポートをスワー
ルポートとして機能させたり、通常のポートとして機能
させ、機関出力並びに燃費の向上を図るものを開示して
いる。
For example, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-102435, a swirl control valve is installed in the intake port and the direction of the valve is changed so that the intake port functions as a swirl port or functions as a normal port. In order to improve the engine output and the fuel consumption, the disclosure is made.

【0005】特開平5-86875 号公報では、吸気ポートの
断面形状を変更することにより、燃焼室内にスワール流
を生成させるものを開示している。また、特開平5-1872
39号公報では、吸気ポートの断面形状を変更することに
より、燃焼室内にタンブル流を生成させるものを開示し
ている。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-86875 discloses that a swirl flow is generated in the combustion chamber by changing the cross-sectional shape of the intake port. In addition, JP-A-5-1872
Japanese Patent Publication No. 39 discloses that a tumble flow is generated in the combustion chamber by changing the cross-sectional shape of the intake port.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
には、以下の如くの問題点がある。 吸気ポート内に吸気の障害物となるものが配設された
り、吸気ポート形状が吸気流の流速を低下させる形状と
なり、吸気抵抗が増加し、吸気充填効率(吸入効率)を
低下させる。
However, the prior art has the following problems. An obstacle for intake is arranged in the intake port, or the shape of the intake port reduces the flow velocity of the intake flow, which increases intake resistance and reduces intake charging efficiency (intake efficiency).

【0007】吸気通路構造が複雑になり、コスト高に
なる。
The structure of the intake passage becomes complicated and the cost becomes high.

【0008】吸気弁開と排気弁開のオーバーラップ時
に、混合気が燃焼室内から吸気ポートへ逆流する、いわ
ゆる吹き返しを防ぐことの作用がない。
When the intake valve is opened and the exhaust valve is opened, there is no function of preventing so-called blowback, in which the air-fuel mixture flows back from the combustion chamber to the intake port.

【0009】本発明は、簡素な構成により、吸気充填効
率を低下させることなく、燃焼特性を向上させ、且つ吹
き返しを防ぐことを目的とする。
An object of the present invention is to improve combustion characteristics and prevent blowback with a simple structure without lowering intake air charging efficiency.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、吸気路に導入
された吸気を、吸気ポート分岐部から複数の吸気ポート
を経て燃焼室に供給する内燃機関の吸気通路構造におい
て、吸気路を吸気ポート分岐部の近傍で吸気ポートに対
し曲げてなるようにしたものである。
According to the present invention, there is provided an intake passage structure of an internal combustion engine for supplying intake air introduced into an intake passage to a combustion chamber from a plurality of intake ports from an intake port branch portion. It is configured to be bent with respect to the intake port near the port branching portion.

【0011】[0011]

【作用】一般に、管路内の流体には、慣性力により直進
しようとする性質、又はその管路内の圧力を均一に保と
うとする性質がある。この流体の性質は、内燃機関の吸
気通路内においても同様であり、図5に示す如く、単一
円筒状の通路が曲がっている場合には、直進しようとす
る性質を持つ吸気流により、通路内曲がり下部に高圧力
部Pが形成される。吸気の流れは、高圧力部で圧力を均
一に保とうとする流体の性質により左右に分岐して通路
壁面に沿って左右の上方にかけ上がり、それら左右の流
れが互いに衝突する(図5(B))結果、衝突損失が発
生する。このとき、この曲がり通路の壁面抵抗について
みると、通路中心線における単位長さあたりの壁面積は
変わらないため、ストレート通路におけると比べて増え
ない。従って、単一円筒状で曲がっている吸気通路にお
ける吸気の運動エネルギの損失の多くは衝突損失である
ことが分かる。そこで、吸気通路の構造は、上述の衝突
損失の如くを発生させないようにするため、吸気路〜吸
気ポートをストレート状とするのが好ましいとされてい
る。そして、ストレート状の吸気通路にあっては、燃料
が吸気ポート壁面を伝わり液膜流(液滴流)となって燃
焼室に供給されることがあり、燃焼特性を悪化させる原
因となる。
In general, the fluid in the pipeline has a property of going straight by an inertial force or a property of keeping the pressure in the pipeline uniform. The property of this fluid is the same in the intake passage of the internal combustion engine. As shown in FIG. 5, when the single cylindrical passage is bent, the passage due to the intake flow having the property of going straight A high pressure portion P is formed in the lower part of the inner bend. The flow of intake air branches left and right due to the nature of the fluid that tries to keep the pressure uniform in the high-pressure portion, and rises upward in the left and right along the wall surface of the passage, and the left and right flows collide with each other (FIG. 5 (B)). As a result, collision loss occurs. At this time, regarding the wall surface resistance of this curved passage, since the wall area per unit length at the passage center line does not change, it does not increase as compared with that in a straight passage. Therefore, it can be understood that most of the loss of the kinetic energy of the intake air in the intake passage curved in a single cylindrical shape is the collision loss. Therefore, it is said that the structure of the intake passage is preferably straight from the intake passage to the intake port in order to prevent the occurrence of the collision loss. Then, in the straight intake passage, the fuel may travel along the wall surface of the intake port and be supplied to the combustion chamber as a liquid film flow (droplet flow), which causes deterioration of combustion characteristics.

【0012】本発明の吸気通路構造では、図2に示す如
く、吸気路に供給された吸気は、吸気路が吸気ポート分
岐部の近傍で曲げられていることにより(図2(A)、
(B))、吸気ポート分岐部の近傍下部に形成される高
圧力部Pで左右に分岐して(図2(C))、吸気ポート
分岐部まわりの壁面に沿って左右の上方にかけ上がりな
がら慣性により前へ(燃焼室側へ)進む。ところが、本
発明では、吸気ポート分岐部で吸気ポートが左右の吸気
ポートに分けられていることにより、吸気ポート分岐部
まわりの壁面に沿って左右の上方にかけ上がった吸気流
は互いに衝突することなく、各吸気ポートのそれぞれに
進入してそのままらせん運動となり(図2(D))、燃
料の微細化及び均質化を促進(霧化促進)されて燃焼室
内へと供給され、燃焼室に渦流を発生させるものとな
る。即ち、本発明によれば、吸気通路を曲げた場合に
も、(a) 吸気の衝突損失を発生させないため、ストレー
ト状吸気通路と大差のない吸気抵抗しか発生せず、吸気
充填効率を低下させることがない。しかも、(b) 吸気ポ
ート内において、混合気の流動が旋回運動となることに
より、吸気ポート壁面への燃料付着が防止され(旋回流
が壁面液膜を掻き取る)、混合気の空燃比の適正化、並
びに燃料の霧化が一層促進される。また、燃焼室内に渦
流を生成させ、燃焼室内の混合気流動の乱れ度を大き
く、燃焼速度を向上させるものとなり、燃焼特性の向上
(機関出力の向上)を図ることができる。
In the intake passage structure of the present invention, as shown in FIG. 2, the intake air supplied to the intake passage is bent in the vicinity of the intake port branch portion (FIG. 2 (A),
(B)), while branching left and right at the high pressure portion P formed in the lower part near the intake port branching portion (Fig. 2 (C)), while rising up left and right along the wall surface around the intake port branching portion It moves forward (to the combustion chamber side) due to inertia. However, in the present invention, since the intake port is divided into the left and right intake ports at the intake port branch portion, the intake flows that rise upward to the left and right along the wall surface around the intake port branch portion do not collide with each other. , Enters into each of the intake ports and becomes a spiral motion as it is (Fig. 2 (D)), and it is supplied into the combustion chamber by promoting the atomization and homogenization of the fuel (accelerating atomization), and creating a vortex flow in the combustion chamber. Will be generated. That is, according to the present invention, even when the intake passage is bent, (a) since the collision loss of the intake air is not generated, only the intake resistance which is not much different from the straight intake passage is generated, and the intake charging efficiency is reduced. Never. Moreover, (b) the flow of the air-fuel mixture has a swirling motion in the intake port, which prevents fuel from adhering to the wall of the intake port (the swirling flow scrapes off the wall liquid film), and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture Optimization and fuel atomization are further promoted. Further, a vortex flow is generated in the combustion chamber, the degree of turbulence of the air-fuel mixture flow in the combustion chamber is increased, the combustion speed is improved, and the combustion characteristics can be improved (engine output can be improved).

【0013】また、本発明の吸気通路構造では、吸気弁
開と排気弁開のオーバーラップ時に、燃焼室内から吸気
ポートへの混合気の逆流が生ずると、図3に示す如く、
逆流ガス流が吸気ポート分岐部において合岐し、吸気ポ
ート分岐部の近傍下部に高圧力部Pを形成し(図3
(A)、(B))、逆流ガス流はこの高圧力部で吸気ポ
ート分岐部まわりの壁面に沿って左右の上方にかけ上が
って衝突し(図3(C)、(D))、逆流の運動エネル
ギが減衰される。これにより、燃焼室からのガス流の逆
流を抑制し、いわゆる吹き返しを防止して機関性能を向
上せしめる。
Further, in the intake passage structure of the present invention, when the backflow of the air-fuel mixture from the combustion chamber to the intake port occurs when the intake valve opening and the exhaust valve opening overlap, as shown in FIG.
The backflowing gas flow is diverged at the intake port branching portion to form a high pressure portion P below the intake port branching portion (see FIG. 3).
(A) and (B)), the backflow gas flow rises to the upper left and right along the wall surface around the intake port branch at this high pressure portion and collides (FIGS. 3 (C) and (D)). Kinetic energy is attenuated. As a result, the reverse flow of the gas flow from the combustion chamber is suppressed, so-called blowback is prevented, and engine performance is improved.

【0014】[0014]

【実施例】図1は本発明の第1実施例を示す模式図、図
2は図1の吸気通路における吸気の流れを示す模式図、
図3は図1の吸気通路における逆流ガスの流れを示す模
式図、図4は本発明の第2実施例を示す模式図、図5は
本発明の比較例を示す模式図、図6は本発明例における
吸気充填性能を示す線図、図7は本発明例における機関
出力性能を示す線図、図8は本発明例における耐ノッキ
ング性能を示す線図、図9は吸気路の曲げ角度と吸気充
填性能との関係を示す線図、図10は本発明の第3実施
例を示す模式図、図11は図10の吸気通路における吸
気の流れを示す模式図、図12は本発明の第4実施例を
示す模式図、図13は図12の吸気通路における吸気の
流れを示す模式図、図14は本発明の第5実施例を示す
模式図、図15は図14の吸気通路における吸気の流れ
を示す模式図である。
1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing the flow of intake air in the intake passage of FIG. 1,
3 is a schematic diagram showing the flow of backflow gas in the intake passage of FIG. 1, FIG. 4 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a schematic diagram showing a comparative example of the present invention, and FIG. FIG. 7 is a diagram showing the intake charge performance in the invention example, FIG. 7 is a diagram showing the engine output performance in the invention example, FIG. 8 is a diagram showing the knocking resistance performance in the invention example, and FIG. 9 is a bending angle of the intake passage. FIG. 10 is a schematic diagram showing the relationship with the intake charge performance, FIG. 10 is a schematic diagram showing a third embodiment of the present invention, FIG. 11 is a schematic diagram showing the flow of intake air in the intake passage of FIG. 10, and FIG. 4 is a schematic view showing the fourth embodiment, FIG. 13 is a schematic view showing the flow of intake air in the intake passage of FIG. 12, FIG. 14 is a schematic view showing the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is an intake air in the intake passage of FIG. It is a schematic diagram which shows the flow of.

【0015】(第1実施例)(図1〜図3、図6〜図
9) 内燃機関10は、図1に示す如く、気筒11に燃焼室1
2を備え、シリンダヘッド13に吸気弁14、排気弁1
5を備えている。そして、吸気コレクタに導入、蓄積し
た空気を該吸気コレクタ内部に形成されたエアファンネ
ルよりインテークマニホールド16の吸気路16Aに導
入可能としている。インテークマニホールド16に吸入
された空気は、インジェクタから噴射される燃料と混合
気を形成し、この吸気を吸気ポート17を経て燃焼室1
2に供給可能としている。
(First Embodiment) (FIGS. 1 to 3 and 6 to 9) In the internal combustion engine 10, as shown in FIG.
2, the cylinder head 13 has an intake valve 14 and an exhaust valve 1
5 is provided. The air introduced and accumulated in the intake collector can be introduced into the intake passage 16A of the intake manifold 16 from the air funnel formed inside the intake collector. The air taken into the intake manifold 16 forms a mixture with the fuel injected from the injector, and this intake air is passed through the intake port 17 and the combustion chamber 1
2 can be supplied.

【0016】このとき、内燃機関10は、1つの気筒1
1に2つの吸気弁14を備える吸気2弁式であり、イン
テークマニホールド16の吸気路16Aに導入された吸
気を、吸気ポート分岐部18から2つの吸気ポート17
A、17Bを経て燃焼室12に供給する(図1
(B))。そして、内燃機関10にあっては、吸気路1
6Aを吸気ポート分岐部18の直前で吸気ポート17
A、17Bに対し、曲げ角度αで曲げている(図1
(A))。
At this time, the internal combustion engine 10 has one cylinder 1
1 is a two-valve intake type having two intake valves 14, and the intake air introduced into the intake passage 16A of the intake manifold 16 is supplied to the two intake ports 17 from the intake port branch portion 18.
Supply to the combustion chamber 12 via A and 17B (Fig. 1
(B)). In the internal combustion engine 10, the intake passage 1
6A immediately before the intake port branch section 18 and the intake port 17
Bending at a bending angle α with respect to A and 17B (Fig. 1
(A)).

【0017】以下、本実施例の作用について説明する。 本実施例の吸気通路構造では、図2に示す如く、吸気
路16Aに供給された吸気は、吸気路16Aが吸気ポー
ト分岐部18の直前で曲げられていることにより(図2
(A)、(B))、吸気ポート分岐部18の直前下部に
形成される高圧力部Pで左右に分岐して(図2
(C))、吸気ポート分岐部18まわりの壁面に沿って
左右の上方にかけ上がりながら慣性により前へ(燃焼室
12側へ)進む。ところが、本発明では、吸気ポート分
岐部18で吸気ポート17が左右の吸気ポート17A、
17Bに分けられていることにより、吸気ポート分岐部
18まわりの壁面に沿って左右の上方にかけ上がった吸
気流は互いに衝突することなく、各吸気ポートの17
A、17Bのそれぞれに進入してそのままらせん運動と
なり(図2(D))、燃料の微細化及び均質化を促進
(霧化促進)されて燃焼室12内へと供給され、燃焼室
12に渦流を発生させるものとなる。即ち、本実施例に
よれば、吸気通路を曲げた場合にも、(a) 吸気の衝突損
失を発生させないため、ストレート状吸気通路と大差の
ない吸気抵抗しか発生せず、吸気充填効率を低下させる
ことがない。しかも、(b) 吸気ポート17A、17B内
において、混合気の流動が旋回運動となることにより、
吸気ポート17A、17B壁面への燃料付着が防止され
(旋回流が壁面液膜を掻き取る)、混合気の空燃比の適
正化、並びに燃料の霧化が一層促進される。また、燃焼
室12内に渦流を生成させ、燃焼室12内の混合気流動
の乱れ度を大きく、燃焼速度を向上させるものとなり、
燃焼特性の向上(機関出力の向上)を図ることができ
る。
The operation of this embodiment will be described below. In the intake passage structure of the present embodiment, as shown in FIG. 2, the intake air supplied to the intake passage 16A is bent because the intake passage 16A is bent immediately before the intake port branch portion 18 (see FIG. 2).
(A) and (B), the high pressure portion P formed in the immediately lower portion of the intake port branch portion 18 is branched left and right (see FIG. 2).
(C)) While going up to the left and right along the wall surface around the intake port branching portion 18, it advances forward (to the combustion chamber 12 side) due to inertia. However, in the present invention, in the intake port branch portion 18, the intake ports 17 are the left and right intake ports 17A,
By being divided into 17B, the intake flows that rise upward in the left and right along the wall surface around the intake port branching portion 18 do not collide with each other, and
Each of A and 17B enters into a spiral motion as it is (FIG. 2 (D)), and the atomization and homogenization of fuel is promoted (atomization is promoted) to be supplied into the combustion chamber 12 and then to the combustion chamber 12. It will generate a vortex. That is, according to the present embodiment, even when the intake passage is bent, (a) since the collision loss of the intake air is not generated, only the intake resistance which is not much different from the straight intake passage is generated, and the intake charging efficiency is reduced. There is nothing to do. Moreover, (b) in the intake ports 17A and 17B, since the flow of the air-fuel mixture becomes a swirling motion,
Fuel is prevented from adhering to the wall surfaces of the intake ports 17A and 17B (the swirling flow scrapes off the wall liquid film), and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is optimized and the atomization of the fuel is further promoted. In addition, a vortex flow is generated in the combustion chamber 12, the degree of turbulence of the air-fuel mixture flow in the combustion chamber 12 is increased, and the combustion speed is improved.
Combustion characteristics can be improved (engine output can be improved).

【0018】また、本実施例の吸気通路構造では、吸
気弁14開と排気弁15開のオーバーラップ時に、燃焼
室12内から吸気ポート17A、17Bへの混合気の逆
流が生ずると、図3に示す如く、逆流ガス流が吸気ポー
ト分岐部18において分岐し、吸気ポート分岐部18の
直前下部に高圧力部Pを形成し(図3(A)、
(B))、逆流ガス流はこの高圧力部で吸気ポート分岐
部18まわりの壁面に沿って左右の上方にかけ上がって
衝突し(図3(C)、(D))、逆流の運動エネルギが
減衰される。これにより、燃焼室12からのガス流の逆
流を抑制し、いわゆる吹き返しを防止して機関性能を向
上せしめる。
Further, in the intake passage structure of this embodiment, when the intake valve 14 and the exhaust valve 15 are overlapped with each other, a backflow of the air-fuel mixture from the inside of the combustion chamber 12 to the intake ports 17A and 17B occurs. As shown in FIG. 3, the backflow gas flow is branched at the intake port branch portion 18, and a high pressure portion P is formed immediately below the intake port branch portion 18 (FIG. 3A).
(B)), and the backflow gas flow rises upward and leftward along the wall surface around the intake port branching portion 18 at the high pressure portion and collides (FIGS. 3C and 3D), and the kinetic energy of the backflow is generated. Attenuated. As a result, the reverse flow of the gas flow from the combustion chamber 12 is suppressed, so-called blowback is prevented, and engine performance is improved.

【0019】図6は、内燃機関10における吸気充填性
能を示す線図であり、横軸に吸気弁14のバルブリフト
量L、縦軸に吸入空気量Aをとったものである。本発明
例(α=10度)は、比較例(α= 0度)に比して、吸気
充填効率が低下しない。
FIG. 6 is a diagram showing the intake charge performance in the internal combustion engine 10, in which the horizontal axis represents the valve lift amount L of the intake valve 14 and the vertical axis represents the intake air amount A. The example of the present invention (α = 10 degrees) does not lower the intake charging efficiency as compared with the comparative example (α = 0 degrees).

【0020】図7は、内燃機関10における機関出力性
能を示す線図であり、横軸に機関回転数N、縦軸に馬力
PS、トルクTをとったものである。本発明例(α=10
度)は、比較例(α= 0度)に比して、馬力、トルクが
向上し、燃焼特性が向上する。
FIG. 7 is a diagram showing the engine output performance of the internal combustion engine 10, with the horizontal axis representing the engine speed N and the vertical axis representing the horsepower PS and torque T. Example of the present invention (α = 10
The degree of horsepower and torque are improved and the combustion characteristics are improved as compared with the comparative example (α = 0 degree).

【0021】図8は、内燃機関10における耐ノッキン
グ性能を示す線図であり、横軸に機関回転数N、縦軸に
ノッキング発生点火時期ADV(ADVが高い程ノッキ
ングを生じにくい)をとったものである。本発明例(α
=10度)は、比較例(α= 0度)に比して、耐ノッキン
グ性も向上する。
FIG. 8 is a diagram showing the anti-knocking performance of the internal combustion engine 10. The horizontal axis represents the engine speed N, and the vertical axis represents the knocking occurrence ignition timing ADV (the higher the ADV, the less the knocking occurs). It is a thing. Example of the present invention (α
= 10 degrees) also improves the knocking resistance as compared with the comparative example (α = 0 degrees).

【0022】図9は、吸気路16Aの曲げ角度αと、吸
入空気量Aとの関係を示す線図である。曲げ角度αが 5
〜30度の範囲で、吸気充填効率を向上できる。但し、本
発明において、吸気充填効率の向上に主眼をおかず、渦
流発生による燃焼特性の向上に主眼をおくものであれ
ば、曲げ角度αは30度以上でも良い。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the bending angle α of the intake passage 16A and the intake air amount A. Bending angle α is 5
The intake filling efficiency can be improved in the range of up to 30 degrees. However, in the present invention, the bending angle α may be 30 degrees or more as long as the main purpose is not to improve the intake charge efficiency but to improve the combustion characteristics due to the generation of vortex flow.

【0023】(第2実施例)(図4) 尚、本発明は、吸気2弁式内燃機関以外の吸気多弁式内
燃機関にも適用できる。例えば、図4は、1つの気筒1
1に3つの吸気弁14を備える吸気3弁式に本発明を適
用したものである。即ち、インテークマニホールド16
の吸気路16Aに導入された吸気を、吸気ポート分岐部
18から3つの吸気ポート17A〜17Cを経て燃焼室
12に供給するに際し、吸気路16Aを吸気ポート分岐
部18の直前で両側吸気ポート17A、17Bに対し、
曲げ角度αで曲げている。吸気路16Aに供給された吸
気は、吸気ポート分岐部18の下部に高圧力部Pを形成
し、左右の上方にかけ上がる。この左右の上方にかけ上
がった吸気流は、両側吸気ポート17A、17Bに別れ
てらせん流となり、燃焼室12内に渦流を発生させ、燃
焼特性を向上させる。また、吸気ポート分岐部18の下
部の高圧力部Pから左右の上方にかけ上がった吸気流は
互いに衝突することなく、これによる運動エネルギの損
失もないから、吸気充填効率を低下させることもない。
尚、吹き返し防止についても、前記実施例におけると同
様である。
(Second Embodiment) (FIG. 4) The present invention can be applied to an intake multi-valve internal combustion engine other than the intake two-valve internal combustion engine. For example, FIG. 4 shows one cylinder 1
The present invention is applied to an intake three-valve system in which one intake valve 14 is provided with three intake valves 14. That is, the intake manifold 16
When supplying the intake air introduced into the intake passage 16A to the combustion chamber 12 from the intake port branch portion 18 through the three intake ports 17A to 17C, the intake passage 16A is provided immediately before the intake port branch portion 18 on both side intake ports 17A. , 17B,
Bending at a bending angle α. The intake air supplied to the intake passage 16A forms a high pressure portion P in the lower portion of the intake port branch portion 18 and rises upward in the left and right directions. The intake air flow that rises upward in the left and right directions is split into the intake air ports 17A and 17B on both sides to form a spiral flow, which creates a vortex flow in the combustion chamber 12 and improves combustion characteristics. Further, the intake air flows that have risen upward in the left and right directions from the high pressure portion P below the intake port branching portion 18 do not collide with each other and there is no loss of kinetic energy, so that the intake charging efficiency is not reduced.
The blowback prevention is also the same as in the above embodiment.

【0024】(第3実施例)(図10、図11) 図10の内燃機関20が前記第1実施例の内燃機関10
と異なる点は、吸気路16Aを曲げ角度αで吸気ポート
17A、17Bに対し曲げる位置を、吸気ポート分岐部
18のより手前に設定したことにある。
(Third Embodiment) (FIGS. 10 and 11) The internal combustion engine 20 of FIG. 10 is the internal combustion engine 10 of the first embodiment.
The difference is that the position where the intake passage 16A is bent at the bending angle α with respect to the intake ports 17A and 17B is set before the intake port branch portion 18.

【0025】吸気路16Aに供給された吸気は、吸気ポ
ート分岐部18の手前下部に高圧力部Pを形成し(図1
1(A)〜(C))、吸気ポート分岐部18まわりの壁
面を左右の上方にかけ上がりながら慣性により前へ(燃
焼室12側へ)進む。この左右の上方にかけ上がった吸
気流は、互いに衝突することなく両側吸気ポート17
A、17Bのそれぞれに別れて進入しそのままらせん流
となり(図11(D))、燃焼室12内に渦流を発生さ
せる。これにより、吸気充填効率を低下させることな
く、燃焼特性を向上させる。
The intake air supplied to the intake passage 16A forms a high pressure portion P at the lower front side of the intake port branch portion 18 (see FIG. 1).
1 (A) to (C)), while going up the wall surface around the intake port branching portion 18 to the upper left and right, it moves forward (to the combustion chamber 12 side) due to inertia. The intake air flows that rise upward in the left and right directions do not collide with each other, and the intake ports 17 on both sides
Each of A and 17B enters separately and becomes a spiral flow as it is (FIG. 11D), and a vortex flow is generated in the combustion chamber 12. As a result, the combustion characteristics are improved without reducing the intake charge efficiency.

【0026】また、吸気弁14開と排気弁15開のオー
バーラップ時に、燃焼室12内から吸気ポート17A、
17Bへ流入する逆流ガス流は吸気ポート分岐部18に
おいて合流し、吸気ポート分岐部18の手前下部に高圧
力部を形成し、逆流ガスはこの高圧力部で吸気ポート分
岐部18まわりの壁面に沿って左右の上方へかけ上がっ
て衝突し、逆流の運動エネルギが減衰される。これによ
り、吹き返しを防止する。
Further, when the intake valve 14 and the exhaust valve 15 are overlapped with each other, the intake port 17A from the inside of the combustion chamber 12
The backflow gas flows flowing into 17B merge at the intake port branch portion 18 to form a high pressure portion in the front lower part of the intake port branch portion 18, and the backflow gas flows on the wall surface around the intake port branch portion 18 at this high pressure portion. The kinetic energy of the backflow is attenuated as it rises to the upper left and right and collides. This prevents blowback.

【0027】尚、本実施例において、吸気ポート分岐部
18に対する吸気路16Aの曲げ位置の設定は、吸気ポ
ート分岐部18まわりの壁面を左右にかけ上りながら前
へ進む吸気が吸気ポート分岐部18まわりの上部で互い
に衝突する下層位置よりも吸気路16Aの曲げ位置より
に吸気ポート分岐部18が位置するように、吸気路16
Aの曲げ位置を設定する必要がある。
In the present embodiment, the bending position of the intake passage 16A with respect to the intake port branch portion 18 is set so that the intake air that advances forward while moving up and down the wall surface around the intake port branch portion 18 is around the intake port branch portion 18. Of the intake passage 16 so that the intake port branching portion 18 is located closer to the bent position of the intake passage 16A than to the lower layer position where they collide with each other above
It is necessary to set the bending position of A.

【0028】(第4実施例)(図12、図13) 図12の内燃機関30が前記第1実施例の内燃機関10
と異なる点は、吸気路16Aを吸気ポート分岐部18の
近傍で吸気ポート17A、17Bに対し、R状に曲げた
ことにある(曲げ角度α)。
(Fourth Embodiment) (FIGS. 12 and 13) The internal combustion engine 30 of FIG. 12 corresponds to the internal combustion engine 10 of the first embodiment.
Is that the intake passage 16A is bent in an R shape with respect to the intake ports 17A and 17B in the vicinity of the intake port branching portion 18 (bending angle α).

【0029】吸気路16Aに供給された吸気は、吸気ポ
ート分岐部18の近傍下部に高圧力部Pを形成し(図1
3(A)〜(C))、吸気ポート分岐部18まわりの壁
面を左右の上方にかけ上がりながら慣性により前へ(燃
焼室12側へ)進む。この左右の上方にかけ上がった吸
気流は互いに衝突することなく両側吸気ポート17A、
17Bのそれぞれに別れて進入しそのままらせん流とな
り(図13(D))、燃焼室12内に渦流を発生させ
る。これにより、吸気充填効率を低下させることなく、
燃焼特性を向上させる。
The intake air supplied to the intake passage 16A forms a high pressure portion P below the intake port branch portion 18 (see FIG. 1).
3 (A) to (C)), while going up the wall surface around the intake port branching portion 18 to the upper left and right, it moves forward (to the combustion chamber 12 side) due to inertia. The intake air flows that have risen upward in the left and right directions do not collide with each other, and both side intake ports 17A,
17B, each of which separates and enters into a spiral flow (FIG. 13D), and a vortex flow is generated in the combustion chamber 12. As a result, without reducing the intake charging efficiency,
Improves combustion characteristics.

【0030】また、吸気弁14開と排気弁15開のオー
バーラップ時に、燃焼室12内から吸気ポート17A、
17Bに流入する逆流ガス流は吸気ポート分岐部18に
おいて合流し、吸気ポート分岐部18の近傍下部に高圧
力部を形成し、逆流ガスはこの高圧力部で吸気ポート分
岐部18まわりの壁面に沿って左右の上方へかけ上がっ
て衝突し、逆流の運動エネルギが減衰される。これによ
り、吹き返しを防止する。
When the intake valve 14 and the exhaust valve 15 are overlapped with each other, the intake port 17A from the inside of the combustion chamber 12
The backflow gas flows flowing into 17B merge at the intake port branch portion 18 to form a high pressure portion near the intake port branch portion 18, and the backflow gas flows on the wall surface around the intake port branch portion 18 at this high pressure portion. The kinetic energy of the backflow is attenuated as it rises to the upper left and right and collides. This prevents blowback.

【0031】(第5実施例)(図14、図15) 図14の内燃機関40が前記第1実施例の内燃機関10
と異なる点は、吸気路16Aを吸気ポート分岐部18の
直後で吸気ポート17A、17Bに対し曲げたことにあ
る(曲げ角度α)。
(Fifth Embodiment) (FIGS. 14 and 15) The internal combustion engine 40 of FIG. 14 is the internal combustion engine 10 of the first embodiment.
The difference is that the intake passage 16A is bent with respect to the intake ports 17A and 17B immediately after the intake port branching portion 18 (bending angle α).

【0032】吸気路16Aに供給した吸気は、吸気ポー
ト分岐部18から吸気ポート17A、17Bに進入する
が、吸気ポート17A、17Bが吸気路16Aに対しV
時状に分岐曲げされているため、それら吸気ポート17
A、17B内の内側下部に高圧力部Pを形成する(図1
5(A)〜(C))。高圧力部は慣性により直進しよう
とするが、その先で吸気ポート17A、17Bが分岐曲
げされているため、各吸気ポート17A、17Bの壁面
を左または右の上方にかけ上りながら前へ進む。これに
より、吸気路16Aに供給された吸気は、互いに衝突す
ることなく、両側吸気ポート17A、17Bのそれぞれ
に別れてらせん流となり(図15(D)、(E))、燃
焼室12内に渦流を発生させる。これにより、吸気充填
効率を低下させることなく、燃焼特性を向上させる。
The intake air supplied to the intake passage 16A enters the intake ports 17A and 17B from the intake port branching portion 18, but the intake ports 17A and 17B are V to the intake passage 16A.
Since they are bent and bent in a timely manner, those intake ports 17
A high pressure portion P is formed in the lower inside of A and 17B (see FIG. 1).
5 (A) to (C)). The high pressure portion tries to go straight due to inertia, but since the intake ports 17A and 17B are branched and bent further ahead, the high pressure portion moves forward while climbing up the wall surface of each intake port 17A and 17B to the upper left or right. As a result, the intake air supplied to the intake passage 16A separates into both side intake ports 17A and 17B and becomes a spiral flow without colliding with each other (FIGS. 15 (D) and (E)), and enters the combustion chamber 12. Generate a vortex. As a result, the combustion characteristics are improved without reducing the intake charge efficiency.

【0033】また、吸気弁14開と排気弁15開のオー
バーラップ時に燃焼室12内から吸気ポート17A、1
7Bへ流入する混合器の逆流ガス流は、吸気ポート分岐
部18に近い各吸気ポート17A、17Bの下部に高圧
力部を形成し、逆流ガスはこの高圧力部で各吸気ポート
17A、17Bの壁面に沿って左又は右の上方にかけ上
りながら慣性により前へ(反燃焼室12側へ)進み、ひ
いては吸気ポート分岐部18まわりの壁面上で衝突し、
逆流の運動エネルギが減衰される。これにより、吹き返
しを防止する。
When the intake valve 14 and the exhaust valve 15 are open, the intake ports 17A, 1A, 1
The backflow gas flow of the mixer flowing into 7B forms a high pressure portion at the lower part of each intake port 17A, 17B near the intake port branch portion 18, and the backflow gas flows in each intake port 17A, 17B at this high pressure portion. While going up to the left or right along the wall surface, it advances forward (to the side of the anti-combustion chamber 12) due to inertia, and then collides on the wall surface around the intake port branch portion 18,
The backflow kinetic energy is attenuated. This prevents blowback.

【0034】また、本発明は、吸気多弁式内燃機関に限
らず、吸気一弁式の多気筒内燃機関にも適用できる。即
ち、各気筒のそれぞれに単一の吸気ポートを備える多気
筒内燃機関において、単一の吸気路に導入された吸気
を、吸気ポート分岐部から複数の各気筒の吸気ポートを
経て各気筒の燃焼室に供給するに際し、吸気路を吸気ポ
ート分岐部の直前で吸気ポートに対し曲げるものであっ
ても良い。
The present invention can be applied not only to the intake multi-valve internal combustion engine but also to the intake single-valve multi-cylinder internal combustion engine. That is, in a multi-cylinder internal combustion engine having a single intake port in each cylinder, the intake air introduced into a single intake passage is burned in each cylinder from the intake port branch section through the intake ports of each of the cylinders. When supplying to the chamber, the intake passage may be bent with respect to the intake port immediately before the intake port branch portion.

【0035】また、本発明が適用される内燃機関は、燃
焼用空気だけを本発明の吸気路から燃焼室に供給し、燃
料は吸気路と別系統から直接的もしくは間接的に燃焼室
に供給するものであってもよい。
In the internal combustion engine to which the present invention is applied, only combustion air is supplied to the combustion chamber from the intake passage of the present invention, and fuel is directly or indirectly supplied to the combustion chamber from a system different from the intake passage. It may be one that does.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、簡素な構
成により、吸気充填効率を低下させることなく、燃焼特
性を向上させ、且つ吹き返しを防ぐことができる。
As described above, according to the present invention, the combustion characteristics can be improved and the blowback can be prevented with a simple structure without lowering the intake charging efficiency.

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

【図1】図1は本発明の第1実施例を示す模式図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は図1の吸気通路における吸気の流れを示
す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the flow of intake air in the intake passage of FIG.

【図3】図3は吸気通路における逆流ガスの流れを示す
模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a flow of backflow gas in an intake passage.

【図4】図4は本発明の第2実施例を示す模式図であ
る。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】図5は本発明の比較例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing a comparative example of the present invention.

【図6】図6は本発明例における吸気充填性能を示す線
図である。
FIG. 6 is a diagram showing the intake filling performance in the example of the present invention.

【図7】図7は本発明例における機関出力性能を示す線
図である。
FIG. 7 is a diagram showing engine output performance in an example of the present invention.

【図8】図8は本発明例における耐ノッキング性能を示
す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing anti-knocking performance in an example of the present invention.

【図9】図9は吸気路の曲げ角度と吸気充填性能との関
係を示す線図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a bending angle of an intake passage and intake charge performance.

【図10】図10は本発明の第3実施例を示す模式図で
ある。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図11】図11は図10の吸気通路における吸気の流
れを示す模式図である。
11 is a schematic diagram showing a flow of intake air in the intake passage of FIG.

【図12】図12は本発明の第4実施例を示す模式図で
ある。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図13】図13は図12の吸気通路における吸気の流
れを示す模式図である。
13 is a schematic diagram showing the flow of intake air in the intake passage of FIG.

【図14】図14は本発明の第5実施例を示す模式図で
ある。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図15】図15は図14の吸気通路における吸気の流
れを示す模式図である。
15 is a schematic diagram showing the flow of intake air in the intake passage of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、20、30、40 内燃機関 12 燃焼室 17、17A、17B、17C 吸気ポート 18 吸気ポート分岐部 10, 20, 30, 40 Internal combustion engine 12 Combustion chamber 17, 17A, 17B, 17C Intake port 18 Intake port branch section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 文彦 静岡県富士宮市上井出2266番地 株式会社 エッチ・ケー・エス内 (72)発明者 藤田 直丈 静岡県富士宮市上井出2266番地 株式会社 エッチ・ケー・エス内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Fumihiko Sato, 2266, Uide, Fujinomiya-shi, Shizuoka Prefecture, Inc., K-S Co., Ltd. (72) Naotake Fujita, 2266, Uide, Fujinomiya-shi, Shizuoka Prefecture, Etc. In K-S

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 吸気路に導入された吸気を、吸気ポート
分岐部から複数の吸気ポートを経て燃焼室に供給する内
燃機関の吸気通路構造において、 吸気路を吸気ポート分岐部の近傍で吸気ポートに対し曲
げてなることを特徴とする内燃機関の吸気通路構造。
1. In an intake passage structure of an internal combustion engine for supplying intake air introduced into an intake passage to a combustion chamber from an intake port branch portion through a plurality of intake ports, the intake passage has an intake port near the intake port branch portion. An intake passage structure for an internal combustion engine, characterized in that the intake passage structure is bent.
JP8045600A 1995-02-24 1996-02-08 Intake passage structure for internal combustion engine Pending JPH08291714A (en)

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JP6009095 1995-02-24
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