JPH0874582A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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JPH0874582A
JPH0874582A JP6212504A JP21250494A JPH0874582A JP H0874582 A JPH0874582 A JP H0874582A JP 6212504 A JP6212504 A JP 6212504A JP 21250494 A JP21250494 A JP 21250494A JP H0874582 A JPH0874582 A JP H0874582A
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JP
Japan
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intake port
cylinder
intake
main
main intake
Prior art date
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Pending
Application number
JP6212504A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomonori Urushibara
友則 漆原
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0874582A publication Critical patent/JPH0874582A/ja
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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

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】シリンダ内に連通する主吸気ポートと該主吸気
ポートのシリンダ内との連通部近傍に連通される副吸気
ポートの形態の改善により、燃焼の安定性の向上を図る
ことを目的とする。 【構成】主吸気ポート10のシリンダ1内との連通部
に、バルブスロート部4A内周円筒面より外側でかつシ
リンダ1の中心部が存する内側に対して外側に膨出して
オーバハングするオーバハング部15,16を設け、副
吸気ポート13の主吸気ポート10への連通部における
副吸気ポート中心軸13cをオーバハング部15,16
に指向させる。これにより、副吸気ポート13から主吸
気ポート10のシリンダ1内との連通部に吹き出される
気流は、オーバハング部15,16内周面に沿って流
れ、略水平方向に旋回しながらバルブスロート部4Aへ
と流れる結果、タンブル比に比較して、大きなスワール
比を実現することができ、シリンダ1内に発生する流動
のサイクル変動を抑制でき、燃焼の安定化を図ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸気装置に
関し、特に、シリンダ内に連通する主吸気ポートと、該
主吸気ポートのシリンダ内との連通部近傍に連通される
副吸気ポートの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の内燃機関の吸気装置としては、機
関の高負荷運転時に、複数の吸気ポートから充填効率良
く吸気を吸入して、高出力を得ると共に、低負荷運転時
に、燃焼室内に流入する吸気に、燃焼室の周方向に旋回
するスワールを形成してスワールによる良好な燃焼安定
性を得るようにした技術が知られている(特開昭60−
75718号公報参照)。
【0003】この技術は、図5及び図6に示すように構
成される。尚、図5は特開昭60−75718号公報に
開示された図であり、図6は図5を分かりやすくした図
である。即ち、各シリンダ1に対応して夫々単一設けら
れた吸気通路2から分岐して同一のシリンダ1に夫々吸
気弁20,21のバルブシート4の内径部4A(バルブ
スロート部)を介して連通する2つの主吸気ポート1
0,11が設けられている。この場合、主吸気ポート1
0,11の上流端は、シリンダヘッド5端面に開口して
該シリンダヘッド5に接続される吸気マニホールド6に
連通される。
【0004】又、主吸気ポート10,11の上流側の吸
気通路2には、該主吸気ポート10,11の開閉を行う
開閉弁7が設けられている。一方の主吸気ポート10の
下側を経由して該主吸気ポート10のシリンダ1内との
連通部近傍に開口部13bを介して連通される副吸気ポ
ート13が設けられている。この場合、副吸気ポート1
3の上流端は、吸気マニホールド2に開口部13aを介
して連通される。
【0005】前記副吸気ポート13の主吸気ポート10
への連通部における副吸気ポート中心軸13cは、でき
るだけ強いスワールを形成するため、シリンダ1の接線
方向に指向させてある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来の内燃機関の吸気装置にあっては、次のよう
な問題点があった。即ち、2つの主吸気ポート10、1
1の開閉を行う開閉弁7の開閉時のショックを低減する
ためには、副吸気ポート13の通路断面積をできるだけ
大きく設定する必要がある。
【0007】このように副吸気ポート13の通路断面積
を十分に大きく設定した場合には、副吸気ポート13を
流通する吸気流がシリンダ1内に流入する前に必ず主吸
気ポート10内壁面の上部側にに衝突して下方に方向転
換させられるという吸気流れ状態となる(図6(B)矢
印30参照)。このように、副吸気ポート13からシリ
ンダ1内に流入する吸気流がシリンダ1内に向けて上側
から流れると、シリンダ1内に十分なスワールを形成す
ることができず、逆にシリンダ1内に意図しないタンブ
ル流(縦方向スワール流)が生成されてしまう。
【0008】通常のスワール流(横方向)は、流動のサ
イクル変動を低減し、タンブル流は流動のサイクル変動
を増加させることが実験的に明らかであり(図7参
照)、従来技術では燃焼の安定性に不利であるという問
題点がある。そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、シリンダ内に連通する主吸気ポートと、該主
吸気ポートのシリンダ内との連通部近傍に連通される副
吸気ポートとを備えた吸気装置において、主吸気ポート
と副吸気ポートの形態の改善により、シリンダ内に十分
なスワールを形成できるようにし、燃焼の安定性の向上
を図ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の発明は、シリンダ内に吸気弁のバルブスロート部を介
して連通する主吸気ポートと、該主吸気ポートの下側を
経由して当該主吸気ポートのシリンダ内との連通部近傍
に連通される副吸気ポートと、を含んで構成される内燃
機関の吸気装置において、前記主吸気ポートのシリンダ
内との連通部に、前記バルブスロート部内周面より外側
でかつシリンダの中心部が存する内側に対して外側に膨
出してオーバハングするオーバハング部を設け、前記副
吸気ポートの主吸気ポートへの連通部における副吸気ポ
ート中心軸を前記オーバハング部に指向させた構成とす
る。
【0010】請求項2記載の発明は、主吸気ポートを、
シリンダに対応して夫々単一設けられた吸気通路から分
岐して2つ設けるようにした。請求項3記載の発明は、
前記主吸気ポートを機関運転状態に応じて開閉する吸気
制御手段を備えるようにした。
【0011】
【作用】請求項1記載の発明において、副吸気ポートを
流通する吸気は、主吸気ポートを介してシリンダ内に流
入する。ここで、主吸気ポートのシリンダ内との連通部
に、オーバハング部が設けられており、副吸気ポートの
主吸気ポートへの連通部における副吸気ポート中心軸は
前記オーバハング部に指向されているため、副吸気ポー
トから主吸気ポートのシリンダ内との連通部に吹き出さ
れる気流は、オーバハング部内周面に沿って流れ、略水
平方向に旋回しながらバルブスロート部へと流れる。
【0012】従って、前記気流は旋回により十分な角速
度を得た後、シリンダ内の燃焼室に流入される。副吸気
ポートから燃焼室に至る気流がこのような形態となる結
果、タンブル比に比較して、大きなスワール比を実現す
ることができ、シリンダ内に発生する流動のサイクル変
動を抑制でき、燃焼の安定化を図ることができる。
【0013】請求項2記載の発明において、複数の吸気
ポートから充填効率良く吸気が吸入され、高出力が得ら
れる。請求項3記載の発明において、例えば、低負荷運
転時に開閉弁を閉じると、燃焼室内に流入する吸気に、
燃焼室の周方向に旋回するスワールが形成されてスワー
ルによる良好な燃焼安定性が得られるようになる。
【0014】
【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。尚、以下に説明する図において、図5及び図6
と同一要素のものには同一符号を付して説明を簡単にす
る。図1及び図2において、各シリンダ1に対応して夫
々単一設けられた吸気通路から分岐して同一のシリンダ
1に夫々吸気弁20,21のバルブスロート部4Aを介
して連通する2つの主吸気ポート10,11が設けら
れ、主吸気ポート10,11の上流側の吸気通路2に
は、2つの主吸気ポート10,11の開閉を行う開閉弁
が設けられる一方、主吸気ポート10,11の下側を経
由して該主吸気ポート10,11のシリンダ1内との連
通部近傍に開口部13bを介して連通される副吸気ポー
ト13が設けられている構成は従来と同様である。
【0015】ここで、一方の主吸気ポート10のシリン
ダ1内との連通部に、前記バルブスロート部4A内周円
筒面より外側でかつシリンダ1の中心部が存する内側に
対して外側に膨出してオーバハングするオーバハング部
15,16が設けられている。そして、前記副吸気ポー
ト13の主吸気ポート10への連通部における副吸気ポ
ート中心軸13cは前記オーバハング部15,16に指
向されている。
【0016】尚、主吸気ポート10,11は、機関運転
状態に応じて開閉される開閉弁7(図5参照)によって
吸気の流入が制御されるように構成される。即ち、開閉
弁7は、吸気通路2内の両主吸気ポート10,11分岐
部近傍位置に配置され、例えば低負荷運転時に主吸気ポ
ート10,11を閉じ、高負荷運転時に主吸気ポートを
10,11開くように、図示しないコントロールユニッ
トから出力される制御信号に基づいてその開閉が制御さ
れる。
【0017】かかる構成の吸気装置の作用について説明
する。即ち、機関の高負荷運転時に開閉弁7を開くこと
により、2つの主吸気ポート10,11から充填効率良
く吸気が吸入され、高出力が得られる。一方、低負荷運
転時に開閉弁7を閉じることにより、燃焼室内に流入す
る吸気に、燃焼室の周方向に旋回するスワールが形成さ
れる。
【0018】即ち、開閉弁7を閉弁動作した場合、主吸
気ポート10,11は閉じられ、副吸気ポート13は開
放されたままである。従って、副吸気ポート13を流通
する吸気の全量は、一方の主吸気ポート10を介してシ
リンダ1内に流入する。ここで、主吸気ポート10のシ
リンダ1内との連通部に、前述したような形態のオーバ
ハング部15,16が設けられており、副吸気ポート1
3の主吸気ポート10への連通部における副吸気ポート
中心軸は13cは前記オーバハング部15,16に指向
されているため、副吸気ポート13から主吸気ポート1
0のシリンダ1内との連通部に吹き出される気流は、図
1(B)の矢印50の如く、オーバハング部15,16
内周面に沿って流れ、略水平方向に旋回しながらバルブ
スロート部4Aへと流れる。
【0019】従って、前記気流は旋回により十分な角速
度を得た後、シリンダ1内の燃焼室に流入される。副吸
気ポート13から燃焼室に至る気流がこのような形態と
なる結果、図4に示すように、タンブル比に比較して、
大きなスワール比を実現することができ、シリンダ1内
に発生する流動のサイクル変動を抑制でき、燃焼の安定
化を図ることができる。
【0020】図3はオーバハング部15,16を有する
主吸気ポート10の大凡の形状を決定する方法を説明す
るものである。即ち、この図において、主吸気ポート1
0,11と夫々連通するバルブスロート部4A内周を表
す円30,31夫々の中心を結ぶ直線40を得る。一
方、主吸気ポート10と連通するバルブスロート部4A
内周を表す円30に外接し、中心Oが前記直線40上に
位置する円41を得ると共に、この円41に接し、かつ
従前の主吸気ポート10のシリンダヘッド端面Eに至る
線43に滑らかに接する曲線42を得る。
【0021】そして、前記円41と曲線42とからオー
バハング部の形状を設定する。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、副吸気ポートから主吸気ポートのシリンダ
内との連通部に吹き出される気流は、オーバハング部内
周面に沿って流れ、略水平方向に旋回しながらバルブス
ロート部へと流れるから、タンブル比に比較して、大き
なスワール比を実現することができ、シリンダ内に発生
する流動のサイクル変動を抑制でき、燃焼の安定化を図
ることができる。
【0023】請求項2記載の発明によれば、2つの吸気
ポートから充填効率良く吸気が吸入され、高出力が得ら
れる。請求項3記載の発明において、例えば、低負荷運
転時に開閉弁を閉じると、燃焼室内に流入する吸気に、
燃焼室の周方向に旋回するスワールが形成されてスワー
ルによる良好な燃焼安定性が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 請求項1記載の発明の一実施例を示す図で、
(A)は平面断面図、(B)は正面断面図
【図2】 図1(A)中X−X矢視断面図
【図3】 同上実施例におけるオーバハング部を有する
主吸気ポートの大凡の形状を決定する方法を説明する平
面断面図
【図4】 同上実施例の効果を説明する特性図
【図5】 従来技術の平面断面図
【図6】 同様に従来技術を示す図で、(A)は平面断
面図、(B)は正面断面図
【図7】 サイクル変動とスワール比・タンブル比の関
係を示す特性図
【符号の説明】
1 シリンダ 2 吸気通路 4A バルブスロート部 10,11 主吸気ポート 13 副吸気ポート 15,16 オーバハング部 20,21 吸気弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダ内に吸気弁のバルブスロート部を
    介して連通する主吸気ポートと、該主吸気ポートの下側
    を経由して当該主吸気ポートのシリンダ内との連通部近
    傍に連通される副吸気ポートと、を含んで構成される内
    燃機関の吸気装置において、 前記主吸気ポートのシリンダ内との連通部に、前記バル
    ブスロート部内周面より外側でかつシリンダの中心部が
    存する内側に対して外側に膨出してオーバハングするオ
    ーバハング部を設け、 前記副吸気ポートの主吸気ポートへの連通部における副
    吸気ポート中心軸を前記オーバハング部に指向させたこ
    とを特徴とする内燃機関の吸気装置。
  2. 【請求項2】前記主吸気ポートは、シリンダに対応して
    夫々単一設けられた吸気通路から分岐して2つ設けられ
    てなる請求項1記載の内燃機関の吸気装置。
  3. 【請求項3】前記主吸気ポートを機関運転状態に応じて
    開閉する吸気制御手段を備えてなる請求項1又は2記載
    の内燃機関の吸気装置。
JP6212504A 1994-09-06 1994-09-06 内燃機関の吸気装置 Pending JPH0874582A (ja)

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