JPH0913976A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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Publication number
JPH0913976A
JPH0913976A JP7160296A JP16029695A JPH0913976A JP H0913976 A JPH0913976 A JP H0913976A JP 7160296 A JP7160296 A JP 7160296A JP 16029695 A JP16029695 A JP 16029695A JP H0913976 A JPH0913976 A JP H0913976A
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JP
Japan
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intake
intake port
auxiliary
valve
port
Prior art date
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Pending
Application number
JP7160296A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroko Hishinuma
浩子 菱沼
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0913976A publication Critical patent/JPH0913976A/ja
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    • 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

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主吸気ポートに併設された単一の副吸気ポー
トに複数の副吸気ポートとしての機能を持たせることに
より、吸気分流弁を開いた全開運転時の吸入抵抗の低
減、製作性の向上を図ることを目的とする。 【構成】 主吸気ポート13の入口部中央から下流側に
かけて凹溝からなる偏流形成用の副吸気ポート15が単
一設けられており、また、吸気通路11には、主吸気ポ
ート13の開閉を行なう吸気分流弁17が設けられ、副
吸気ポート15の助走部15aが、吸気分流弁17の上
流側まで延長されている。吸気分流弁17の閉時には、
主吸気ポート13を塞ぎ、吸気の大部分が副吸気ポート
15を通過する構成となっている。また、吸気分流弁1
7には、突起部17aが連接され、吸気分流弁17の閉
時には、副吸気ポート15の一部を突起部17aが塞
ぎ、副吸気ポート15を流れる吸気を2方向に分流する
構成となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸気装置に
関し、特に、燃焼室内に渦流を発生させるために、シリ
ンダヘッドの主吸気ポートに併設された偏流形成用の副
吸気ポートの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の燃焼室内に渦流を発生させるため
に、シリンダヘッドの主吸気ポートに併設された偏流形
成用の副吸気ポートを有する内燃機関の吸気装置とし
て、図3に示すようなものが知られている(実開昭59
−194533号公報参照)。この吸気装置は、主吸気
ポート2の入口部近傍から下流側に向かって、底部が略
直線状に形成された凹溝からなる偏流形成用の副吸気ポ
ート5と、機関負荷に応じて主吸気ポート2を開閉する
吸気分流弁4とを有し、機関負荷が低いときには燃焼室
3内に渦流を発生させるべく、前記吸気分流弁4を閉
じ、吸気通路1を流れる吸気の大部分が、前記副吸気ポ
ート5を介して燃焼室3に吸入されるように構成された
ものである。
【0003】また、近年では、内燃機関の低燃費・高出
力を共に満たす要望が高まり、そのためには、機関の低
負荷運転時における希薄燃焼を可能とする渦流を燃焼室
内に発生させなければならず、渦流の制御を行い易い多
弁形式が主流となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の吸気装置にあっては、近年の主流である多弁形
式の内燃機関に効率良く対応するためには、各吸気弁毎
に独立した偏流を発生させる複数の凹溝からなる偏流形
成用の副吸気ポートを設ける必要がある。かかる場合に
あっては、機関の高負荷運転時において、吸気流量を増
大すべく吸気分流弁を全開状態にすると、複数設けた副
吸気ポートにより吸入抵抗が増大し、機関出力低下等の
おそれがある。また、鋳造によってシリンダヘッドを製
造する際に、鋳造中子の成形が複雑になるという問題点
もある。
【0005】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、主吸気ポートに併設された単一の副吸気ポー
トに複数の副吸気ポートとしての機能を持たせることに
より、吸気分流弁を開いた全開運転時における吸入抵抗
の低減、製作性の向上を図ることを目的とする。
【0006】
【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、シリンダヘッドの複数の主吸気ポート入口部
近傍から下流側にかけて凹溝からなる偏流形成用の単一
の副吸気ポートと、主吸気ポート入口部近傍に機関運転
状態に応じて主吸気ポートを開閉する吸気分流弁とを有
し、前記吸気分流弁の閉時には、吸気の大部分が前記副
吸気ポートを介して燃焼室に吸入される内燃機関の吸気
装置において、前記吸気分流弁の閉時に前記副吸気ポー
トの一部を塞ぎ、該副吸気ポートを流れる吸気を少なく
とも2方向に分流する突起部を該吸気分流弁に連接し
た。
【0007】請求項2記載の発明は、前記副吸気ポート
を、主吸気ポートの入口部中央から始まり、吸気弁に近
接した位置で終了するよう形成した。請求項3記載の発
明は、前記副吸気ポートを、全体を通じ略一定の流路断
面形状に形成され、溝内底面が略平面になるように形成
され、かつ、溝内底面の延長線が吸気弁開時における吸
気弁と弁座の間隙を指向するよう形成した。
【0008】請求項4記載の発明は、前記副吸気ポート
の一部に、該副吸気ポートと主吸気ポートを離隔する隔
壁部を設けた。請求項5記載の発明は、前記副吸気ポー
トを、前記吸気分流弁の上流側の所定位置まで延長して
形成した吸気の助走部を設けた。請求項6記載の発明
は、前記助走部は、その吸気流入方向が前記副吸気ポー
トの溝内底面に対して180°以下の角度をなすように
形成した。
【0009】
【作用】請求項1記載の発明にあっては、吸気分流弁に
連接された突起部により、凹溝からなる偏流形成用の副
吸気ポートを流れる吸気が少なくとも2方向に分流さ
れ、単一の副吸気ポートが複数の副吸気ポートとしての
機能を奏する。請求項2記載の発明にあっては、副吸気
ポートを設けることによって生じる主吸気ポートの吸入
抵抗の増大が極力抑えられる。
【0010】請求項3記載の発明にあっては、副吸気ポ
ートを流れる偏流が、各吸気弁と弁座の間隙から直接燃
焼室に流入し、偏流の拡散が極力抑えられる。請求項4
記載の発明にあっては、副吸気ポートと主吸気ポートを
離隔する隔壁部によって、副吸気ポートに流入した吸気
の拡散が低減する。請求項5記載の発明にあっては、吸
気分流弁の上流側まで副吸気ポートを延長した吸気の助
走部を設けたため、吸気が副吸気ポートに流入し易くな
る。
【0011】請求項6記載の発明にあっては、助走部と
副吸気ポートの溝内底面がなす角度が180°以下とな
り、助走部から副吸気ポートへ流入する吸気の拡散が極
力抑えられる。
【0012】
【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。図1は、本発明の一実施例の内燃機関の吸気装
置を示す。吸気装置には、各燃焼室(シリンダ)10に
対応して夫々単一設けられた吸気通路11から分岐して
同一の燃焼室10に夫々吸気弁12a、12bを介して
連通する2つの主吸気ポート13a、13bが設けられ
ている。また、前記主吸気ポート13a、13bの底部
には、主吸気ポート13a、13bの入口部中央から、
吸気弁12a、12bと吸気ポート仕切り部14との中
間部、すなわち吸気弁12a、12bに近接した位置を
指向して、全体を通じ略一定の流路断面形状に形成され
た凹溝からなる偏流形成用の副吸気ポート15が単一設
けられている。なお、前記副吸気ポート15は、できる
だけ強いタンブル旋回流(縦方向スワール流)16を発
生させるため、溝内底面が略平面になるように形成さ
れ、かつ、溝内底面の延長線が吸気弁開時における吸気
弁12a、12bと弁座18a、18bの間隙を指向す
るよう形成されている。
【0013】以上の構成に加え、吸気通路11には、前
記主吸気ポート13a、13bの開閉を行なう吸気分流
弁17が設けられ、副吸気ポート15の助走部15a
が、前記吸気分流弁17の上流側まで延長されている。
この助走部15aは、該助走部15aに流入した吸気を
前記副吸気ポート15にその拡散を極力抑えつつ流入さ
せるために、吸気流入方向が副吸気ポート15の溝内底
面に対して180°以下の角度をなすように形成されて
いる。
【0014】前記吸気分流弁17は、該吸気分流弁17
を閉じたときに、前記主吸気ポート13a、13bを塞
ぎ、吸気通路11を流れる吸気の大部分が前記副吸気ポ
ート15を通過する構成となっている。また、前記吸気
分流弁17には、図1(c)に示すように、板状の突起
部17aが連接されており、該吸気分流弁17が閉じた
ときに、凹溝からなる偏流形成用の副吸気ポート15の
一部(例えば、溝幅方向の中間部)を該突起部17aが
塞ぎ、前記助走部15aの下流側の副吸気ポート15内
を流れる吸気を2方向に分流するようになっている。
【0015】次に、かかる構成における内燃機関の吸気
装置の作用を以下に詳述する。機関運転状態が高負荷の
場合には、吸気流量を増加すべく、前記吸気分流弁17
を全開にし、吸気通路11を流れる吸気の大部分が、主
吸気ポート13a、13bを通過するようにする。この
場合、主吸気ポート13a、13b内に併設された副吸
気ポート15は、各吸気弁12a、12b毎に独立せず
単一なものとなっているため、吸気流量の増加を妨げる
吸入抵抗の増加が抑えられる。
【0016】一方、機関運転状態が低負荷の場合には、
希薄燃焼を可能とすべく燃焼室10内のタンブル旋回流
16を強化するために、前記吸気分流弁17を閉じ、吸
気通路11を流れる吸気の大部分が、前記副吸気ポート
15を通過するようにする。この場合、前記吸気分流弁
17には、副吸気ポート15の一部を塞ぎ、副吸気ポー
ト15内を流れる吸気を2方向に分流する突起部17a
が連接されているため、副吸気ポート15に流入した吸
気が、各吸気弁12a、12b毎に分流される。分流さ
れることによって、偏流の流速及び集中度が向上し、偏
流の拡散が低減される。この偏流は、吸気流を燃焼室1
0内に直接流入する方向に指向させてある副吸気ポート
15により、吸気弁12a、12bと弁座18a、18
bとの間隙より燃焼室10内に直接流入し、タンブル旋
回流16を強化する。
【0017】すなわち、高負荷運転時には、吸入抵抗の
増加を抑制し、機関出力の低下を防止すると共に、低負
荷運転時には、タンブル旋回流16を強化し、燃焼効率
を向上させることによって、機関出力の増加並びに燃費
の向上を図ることができる。ところで、上述した一実施
例の構成によっても、副吸気ポート15を流れる偏流は
強化されるが、この偏流をさらに強化するための他の実
施例を図2に示し、以下に詳述する。
【0018】この構成は、上述した実施例の構成に加
え、副吸気ポート15の助走部15aの下流側に、該副
吸気ポート15と主吸気ポート13a、13bを離隔す
る隔壁部19を設けたものである。この隔壁部19は、
内燃機関の吸気装置を鋳造により一体成形する際に、一
体の中子で鋳造できるように副吸気ポート15の一部の
みに設けられる。
【0019】前記隔壁部19の作用としては、吸気分流
弁17が閉じたときには、吸気通路11を流れる吸気の
大部分が副吸気ポート15に流入されるようになるが、
副吸気ポート15に流入した吸気の一部が主吸気ポート
13a、13bに再流出するのを防ぐと共に、副吸気ポ
ート15を流れる偏流の集中を促進する働きがある。こ
の場合、前記副吸気ポート15を流れる偏流がさらに強
化され、その偏流が直接燃焼室10内に流入するため、
タンブル旋回流16がより強化される。そのため、燃焼
室10内の混合気は、着火しやすい状態になり、着火後
の燃焼速度を上げて安定的な希薄燃焼を可能とし、燃料
消費量が低減される。
【0020】なお、上述した実施例のように凹溝からな
る偏流形成用の副吸気ポート(以下、溝形状の副吸気ポ
ートと記す)を有する吸気装置は、従来の管からなる偏
流形成用の副吸気ポート(以下、管形状の副吸気ポート
と記す)を有するものに比べて以下の様な効果(利点)
がある。管形状の副吸気ポートの場合、長さLを有する
主吸気ポートに対し、長さL’(L≠L’)の副吸気ポ
ートが並列に設けられるため、長さLに同調するように
所定の回転数において出力向上マッチングを行なったと
きにも、L’の分の不同調分が生じ、出力低下が発生す
る。これに対し溝形状の副吸気ポートの場合には、不同
調分が生じないため、出力低下の問題は発生しない。
【0021】また、溝形状の副吸気ポートは管形状の副
吸気ポートに比較し、管の壁に相当する一面分の吸入抵
抗が少ないため、同一流量の吸気を流す場合に、流路面
積を小さく、すなわち、コンパクトにできる。他にも、
鋳造により溝形状若しくは管形状の副吸気ポートを形成
する場合において、溝形状の副吸気ポートは中子の形状
変更のみで対応できるが、管形状の副吸気ポートは中子
の追加或いは追加機械加工が必要となる。すなわち、管
形状の副吸気ポートの場合には、製造コストの増加が伴
ってしまう。
【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、吸気分流弁に連接された突起部により、凹
溝からなる偏流形成用の副吸気ポートを流れる吸気が少
なくとも2方向に分流され、単一の副吸気ポートが複数
の副吸気ポートとしての機能を奏するため、吸気分流弁
を開いた全開運転時の吸入抵抗の増大が極力抑えられる
と共に、偏流の流速及び集中度が向上し、各燃焼室内に
発生するタンブル旋回流を強化できる。
【0023】請求項2記載の発明によれば、副吸気ポー
トを設けることによって生じる主吸気ポートの吸入抵抗
の増大が極力抑えられるため、吸気分流弁を開いた全開
運転時の吸入抵抗増大が抑制され、機関出力の低下を防
止できる。請求項3記載の発明によれば、副吸気ポート
を流れる偏流が、各吸気弁と弁座の間隙から直接燃焼室
に流入し、偏流の拡散が極力抑えられるため、各燃焼室
に発生するタンブル旋回流を強化できる。
【0024】請求項4記載の発明によれば、副吸気ポー
トと主吸気ポートを離隔する隔壁部によって、副吸気ポ
ートに流入した吸気の拡散が低減するため、各燃焼室内
に発生するタンブル旋回流を強化できる。請求項5記載
の発明によれば、吸気分流弁の上流側まで副吸気ポート
を延長した吸気の助走部を設けたため、吸気が副吸気ポ
ートに流入し易くなり、吸入抵抗の増大を抑制できる。
【0025】請求項6記載の発明によれば、助走部と副
吸気ポートの溝内底面がなす角度を180°以下とした
結果、助走部から副吸気ポートへ流入する吸気の拡散が
極力抑えられるため、各燃焼室内に発生するタンブル旋
回流を強化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本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、(c)は(a)中断面A
−Aを示す図
【図2】 本発明の他の実施例を示す図で、(a)は平
面断面図、(b)は正面断面図、(c)は(a)中断面
B−Bを示す図
【図3】 従来の吸気装置を示す図で、(a)は正面断
面図、(b)は(a)中断面C−Cを示す図
【符号の説明】
13a、13b 主吸気ポート 15 副吸気ポート 15a 助走部 17 吸気分流弁 17a 突起部 19 隔壁部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダヘッドの複数の主吸気ポート入口
    部近傍から下流側にかけて凹溝からなる偏流形成用の単
    一の副吸気ポートと、主吸気ポート入口部近傍に機関運
    転状態に応じて主吸気ポートを開閉する吸気分流弁とを
    有し、前記吸気分流弁の閉時には、吸気の大部分が前記
    副吸気ポートを介して燃焼室に吸入される内燃機関の吸
    気装置において、前記吸気分流弁の閉時に前記副吸気ポ
    ートの一部を塞ぎ、該副吸気ポートを流れる吸気を少な
    くとも2方向に分流する突起部を該吸気分流弁に連接し
    たことを特徴とする内燃機関の吸気装置。
  2. 【請求項2】前記副吸気ポートは、主吸気ポートの入口
    部中央から始まり、吸気弁に近接した位置で終了するよ
    う形成されたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関
    の吸気装置。
  3. 【請求項3】前記副吸気ポートは、全体を通じ略一定の
    流路断面形状に形成され、溝内底面が略平面になるよう
    に形成され、かつ、溝内底面の延長線が吸気弁開時にお
    ける吸気弁と弁座の間隙を指向するよう形成されたこと
    を特徴とする請求項1又は2記載の内燃機関の吸気装
    置。
  4. 【請求項4】前記副吸気ポートの一部に、該副吸気ポー
    トと主吸気ポートを離隔する隔壁部を設けたことを特徴
    とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の内燃機関の
    吸気装置。
  5. 【請求項5】前記副吸気ポートを、前記吸気分流弁の上
    流側の所定位置まで延長して形成した吸気の助走部を設
    けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記
    載の内燃機関の吸気装置。
  6. 【請求項6】前記助走部は、その吸気流入方向が前記副
    吸気ポートの溝内底面に対して180°以下の角度をな
    すように形成したことを特徴とする請求項5記載の内燃
    機関の吸気装置。
JP7160296A 1995-06-27 1995-06-27 内燃機関の吸気装置 Pending JPH0913976A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1344926B1 (en) * 2002-03-11 2009-09-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Intake port of internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1344926B1 (en) * 2002-03-11 2009-09-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Intake port of internal combustion engine

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