JPH09264149A

JPH09264149A - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH09264149A
Application number: JP8076471A
Authority: JP
Inventors: Ichiji Kataoka; 一司片岡; Naoyuki Yamagata; 直之山形; Michihiko Tabata; 道彦田端
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-07
Anticipated expiration: 2016-03-29
Also published as: JP3724045B2

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的簡単な構造によりながら、タンブルを
強化し、それにより燃焼効率を高め、燃費、出力、エミ
ッション等を向上する。【解決手段】吸気弁１２，１３によって開閉される吸
気ポート８，９が燃焼室に開口し、この吸気ポート開口
部の周辺で、かつシリンダボア周縁側の部分に、燃焼室
に導入される吸気の流通を制限するマスク２６が設けら
れ、そのマスク高さＨが吸気弁最大リフト量Ｌmax より
も小さく設定されるとともに、少なくともエンジンの低
負荷から中負荷にわたる運転領域で、吸気弁１２，１３
が上死点以後に開弁され、かつ吸気弁１２，１３のリフ
ト量が上記マスク高さＨを越えるまでにピストンスピー
ドが略最大、つまり上死点後９０°付近となるように吸
気弁リフト特性及びマスク高さＨ等が設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内にタンブ
ルを生成するようにした吸気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、燃焼効率を高めて燃費、出力
及びエミッションの向上を図るため、燃焼室内にタンブ
ル（縦方向の渦流）を生成することにより、燃焼室内で
の燃料のミキシング及び燃焼を促進するようにした技術
は一般に知られている。

【０００３】例えば特開平５−３２１６７８号公報に示
されるものでは、２つの燃焼室側開口を有した吸気ポー
トを備え、吸気ポートからの吸気流が燃焼室内でタンブ
ル流となるように吸気ポートを所定方向に向けて形成す
るとともに、吸気ポート内を吸気流通方向に沿って中央
側通路とその両側の通路とに区画する隔壁を設けること
等により、タンブル流の生成の促進を図るようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来装置
では、ポート内に通路及び隔壁等を設ける必要があって
ポートの加工が難しくなり、コストアップを招く。しか
も、ポート形状等の工夫によるだけでは、タンブル強化
には限界がある。

【０００５】なお、燃焼室内のポート開口部周辺に部分
的にマスクを設けることにより、燃焼室に流入する吸気
の流通方向を規制し、タンブルの強化を図るものも考え
られている。

【０００６】しかし、単にマスクを設けるだけでは、そ
の突出量を大きくすると吸気流通抵抗の増大等の不都合
を招き、また突出量を小さくするとタンブル強化の効果
が充分に得られなくなるといった問題がある。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑み、比較的簡単
な構造によりながら、タンブルを強化し、それにより燃
費、出力、エミッション等をより一層向上することがで
きるエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【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、吸気弁によって開閉される吸気ポートが
燃焼室に開口し、この吸気ポート開口部の周辺で、かつ
シリンダボア周縁側の部分に、燃焼室に導入される吸気
の流通を制限するマスクが設けられたエンジンの吸気装
置であって、上記マスクが吸気弁の弁軸方向に延び、そ
のマスク高さが吸気弁最大リフト量よりも小さく設定さ
れるとともに、少なくともエンジンの低負荷から中負荷
にわたる運転領域で、吸気弁が上死点以後に開弁され、
かつ吸気弁のリフト量が上記マスク高さを越えるまでに
ピストンスピードが略最大となるように、上記マスク高
さと吸気弁のリフト量及び吸気弁作動タイミングの関係
が設定されているものである。

【０００９】この装置によると、吸気弁が開弁された
後、ピストンスピードが略最大となるまで、上記マスク
によってシリンダボア周縁側への吸気の流通が制限され
ることにより、ピストンスピードが速い区間で吸気流通
方向の規制が効果的に行われ、タンブルが強化されるこ
ととなる。

【００１０】この装置において、吸気ポートは２つを並
列配置で燃焼室に開口させておけばよい。

【００１１】また、吸気弁開弁後にクランク角で上死点
後９０°付近に達するまで、上記マスクで吸気の流通が
制限されるようになっていることが好ましい。このよう
にすると、ピストンスピードが略最大となる上死点後９
０°付近までマスクによって吸気の流通が制限されるこ
とにより、充分にタンブルが強化される。

【００１２】また、エンジンの筒内圧が吸気ポート圧以
下となる時期に実質的に吸気弁が開弁するとともに、こ
の吸気弁の実質的な開弁時期からクランク角で略７０°
経過するまで上記マスクで吸気の流通が制限されるよう
になっていることが好ましい。そして、吸気弁の実質的
な開弁時期からクランク角で略７０°経過したところで
の吸気弁リフト量に相当する所定リフト量以上ではスロ
ート部によって吸気流通量が制限される場合、上記マス
ク高さが上記所定リフト量に略対応するように設定され
ていることが好ましい。

【００１３】このようにすると、上死点後９０°付近ま
でマスクによって吸気の流通が制限されることとなる。
また、所定リフト量以上ではスロート部によって吸気流
通量が制限され、マスクが有効に機能するのは上記所定
リフト量に略対応する高さまでであることから、マスク
高さが上記所定リフト量に略対応するように設定される
ことで、マスク高さ不必要に高くなることが避けられ
る。

【００１４】また、上死点以後に吸気弁が開弁され、か
つ吸気弁リフト量がマスク高さを越えるまでにピストン
スピードが略最大となるように設定された第１のタイミ
ングと、この第１のタイミングよりも早く吸気弁が開か
れる第２のタイミングとの、少なくとも２つの吸気弁作
動タイミングに変更可能とするバルブタイミング可変手
段を備えることが好ましい。この場合、エンジンの低負
荷から中負荷にわたる運転領域では吸気弁作動タイミン
グを上記第１のタイミングとし、高負荷運転領域では吸
気弁作動タイミングを上記第２のタイミングとするよう
にバルブタイミング可変手段を制御する制御手段を設け
ておけばよい。

【００１５】このようにすると、低，中負荷域ではタン
ブルが強化され、高負荷域では、吸気抵抗が軽減され
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１，図２において、１はエンジン本体
であって、シリンダブロック２、シリンダヘッド３及び
シリンダヘッドカバー４等で構成されている。このエン
ジン本体１の各気筒５内にはピストン６が装備されてお
り、そのピストン６の上方の気筒５内に、燃焼室７が形
成されている。

【００１７】上記シリンダヘッド３の内部には、第１及
び第２の２つの吸気ポート８，９と、第１及び第２の２
つの排気ポート１０，１１とがそれぞれ形成されてい
る。この両吸気ポート８，９及び両排気ポート１０，１
１は、燃焼室７内に開口しており、両吸気ポート８，９
は吸気マニホールド１２から流入してくる吸気を燃焼室
７内に導入し、両排気ポート１０，１１は燃焼室７内の
排気を排出する機能を有している。

【００１８】上記両吸気ポート８，９は、タンブル生成
用ポートとなっており、吸気行程時に、この両吸気ポー
ト８，９から吸気が流入するとき、いわゆる縦スワール
としてのタンブル流が燃焼室７内に生成されるようにな
っている。

【００１９】また、この各吸気ポート８，９にはそれぞ
れ吸気弁１２，１３が装備され、上記両排気ポート１
０，１１には排気弁１４，１５が装備されており、これ
らの弁１２〜１５は動弁機構１６によって作動され、各
ポート８〜１１を開閉するようになっている。上記動弁
機構１６は、動弁用カム１７を有するカムシャフト１８
及びこのカムシャフト１８に駆動力を伝達するためのカ
ムプーリ１９等で構成されている。さらに、吸気弁１
２，１３に対する動弁機構１６には、上記カムプーリ１
９に対するカムシャフト１８の回転位相を変更すること
により吸気弁１２，１３の開閉タイミングを変更するバ
ルブタイミング可変機構２０が設けられている。そし
て、後述のようにこのバルブタイミング可変機構２０が
コントロールユニット（ＥＣＵ）２１により運転状態に
応じて制御されるようになっている。

【００２０】上記燃焼室７の頂部には、着火手段として
の点火プラグ２２が設けられている。この点火プラグ２
２は、燃焼室頂部の略径方向中央に配置されている。

【００２１】上記シリンダヘッド３には、前記両吸気ポ
ート８，９の間における吸気ポートの上方側に、燃料噴
射弁２３が取付けられている。この燃料噴射弁２３は先
端部に２つの噴口を有し、その一方の噴口は、シリンダ
ヘッド３に形成された噴射路（図示せず）を介して第１
の吸気ポート８内に臨むとともに、その吸気ポート８を
通じて第１の吸気弁１２の背面であって、この吸気弁１
２の弁軸よりも第２の吸気弁１３側の位置に指向してい
る。他方の噴口は、シリンダヘッド３に形成された噴射
路２４を介して第２の吸気ポート９内に臨むとともに、
その吸気ポート９を通じて第２の吸気弁１３の背面であ
って、この吸気弁１３の弁軸よりも第１の吸気１２弁側
の位置に指向している。

【００２２】上記燃料噴射弁２３は、その各噴口が比較
的長く、かつ比較的細く絞られることにより、図５に示
すように、燃料噴射時には各噴口から２方向に向けて速
度エネルギーの高い棒状の噴流（噴霧角が実質的に０
度）２５が噴射されるようになっている。

【００２３】また、上記燃焼室７には、燃焼室７に導入
される吸気の流通を制限するマスク２６が設けられてい
る。図３及び図４に示すように、このマスク２６は、両
吸気ポート８，９の周辺において、シリンダボア周縁側
及び両吸気ポート８，９間の部分に設けられ、燃焼室７
の天井面から吸気弁１２，１３の弁軸と平行な方向に突
出している。

【００２４】上記マスク２６の高さＨ（燃焼室天井面か
らの突出量）は吸気弁最大リフト量Ｌmax よりも小さく
され、かつ、吸気弁作動タイミングが図８中に示す第１
のバルブタイミングＶＴ１とされたときに、吸気弁リフ
ト量が上記マスク高さＨを越えるまでにピストンスピー
ドが略最大となるように、上記マスク高さＨと吸気弁の
リフト量及び吸気弁作動タイミングの関係が設定されて
いる。

【００２５】このような設定を具体的に説明すると、吸
気弁１２，１３は、そのバルブ傘部２７の周縁が弁座２
８に着座する閉弁状態から図４中に二点鎖線で示す最大
リフト状態までにわたって作動され、開弁過程において
所定リフト量Ｌ１（図４に実線で示す状態でのリフト
量）まではバルブ傘部２７の周縁と弁座２８との間隙が
リフト量に応じて一定割合で比例的に変化するが、上記
マスク高さＨは上記所定リフト量Ｌ１よりも大きくて、
上記最大リフト量Ｌmax よりも小さく設定されている。
また、上記バルブ傘部２７とマスク２６の内壁面との間
隔Ｃは、上記所定リフト量Ｌ１での弁間隔ａと略等しい
か、これより多少大きくなるように設定されている。

【００２６】これにより、吸気弁リフト量Ｌと弁間隙と
の関係は、マスク２６が存在しない部分では図６中の実
線のようになるのに対し、マスク２６が存在する部分で
は図６中の破線（所定リフト量Ｌ１以下では実線に重な
る）のようになる。つまり、マスク２６が存在しない部
分の弁間隙は、上記特定リフト量Ｌ１まで一定割合で増
加するとともに、さらに最大リフト量Ｌmax まで比較的
大きな割合で増加するが、マスク２６が存在する部分の
弁間隙は、特定リフト量Ｌ１付近からマスク高さＨに相
当するリフト量までの間で殆ど変化せず、マスク高さＨ
を越えると再び増加する。従って、特定リフト量Ｌ１付
近からマスク高さＨに相当するリフト量までの間ではマ
スク２６が吸気の流通を制限する。

【００２７】ところで、吸気弁がある程度リフトするま
では、吸気弁リフト量Ｌの増加につれて吸気弁傘部２７
と弁座２８等との間の空隙が増大することにより吸気が
燃焼室７に流入し易くなるが、吸気弁リフト量Ｌがある
程度以上大きくなると吸気ポートの開口部近傍のスロー
ト部で吸気流通が制限されるようになり、一般に吸気弁
の実質的な開弁時期から略７０°ＣＡ（ＣＡはクランク
角を意味する）だけ経過したところでの吸気弁リフト量
に相当する所定リフト量以上ではスロート部によって吸
気流通量が制限されるようになる。上記所定リフト量ま
でがカーテンエリア、所定リフト量以上がスロートエリ
アと称され、このスロートエリアでは上記スロート部が
吸気流通性を支配するためマスク２６の有用性が乏し
い。そこで、マスク高さＨは上記所定リフト量に対応す
る程度とされ、つまり、実質的な開弁時期から略７０°
ＣＡ経過するところまで、上記マスク２６で吸気流通が
制限されるように設定されている。

【００２８】また、吸気弁１２，１３の作動タイミング
はバルブタイミング可変機構２０によって図８中に示す
第１のバルブタイミングＶＴ１と第２のバルブタイミン
グＶＴ２とに変更可能となっている。このうちの第２の
バルブタイミングＶＴ２は、一般的な吸気弁の開閉タイ
ミングに相当するものであり、ＴＤＣ（上死点）より少
し前に開かれ、ＢＤＣ（下死点）より後に閉じられるよ
うになっいる。一方、第１のバルブタイミングＶＴ１
は、上記第２のバルブタイミングＶＴ２よりも遅くて、
ＴＤＣ以後に開弁され、好ましくはエンジンの筒内圧が
吸気ポート圧以下となる時期に開弁される。すなわち、
排気行程から吸気行程に移るときのＴＤＣ付近では筒内
圧が吸気ポート圧よりも高くなっており、ピストン６の
加工に伴って筒内圧が吸気ポート圧以下になるのはＡＴ
ＤＣ２０°ＣＡ程度（ＡＴＤＣは上死点後を意味する）
からであるので、実質的な吸気弁開時期がＡＴＤＣ２０
°ＣＡ程度とされている。

【００２９】従って、上記第１のバルブタイミングＶＴ
１では、実質的な吸気弁開時期から７０°ＣＡ程度過ぎ
たところが略ＡＴＤＣ９０°ＣＡとなり、前述のように
マスク高さＨが実質的な開弁時期から略７０°ＣＡだけ
経過したところでの吸気弁リフト量に対応する程度にな
っていることにより、略ＡＴＤＣ９０°ＣＡまで上記マ
スク２６で吸気流通が制限されるような設定となってい
る。

【００３０】上記バルブタイミング可変機構を制御する
コントロールユニットにおいては、図７に示すように、
低，中速域における低負荷から中負荷にわたる運転領域
Ｚａで上記第１のバルブタイミングＶＴ１とし、これよ
り高負荷側及び高回転側の運転領域Ｚｂで上記第２のバ
ルブタイミングＶＴ２とするように、バルブタイミング
可変機構の制御領域が設定されている。

【００３１】なお、燃料噴射弁２３からの噴射時期は、
少なくとも運転領域Ｚａを含む運転領域で、図８中に示
す第１の噴射時期Ｔinj に設定されている。すなわち、
吸気弁傘部への燃料到達時期ＴinjOが第１のバルブタイ
ミングＶＴ１における吸気弁開弁初期となるように、噴
口から吸気弁傘部２７までの燃料移動時間を考慮して第
１の噴射時期Ｔinj が設定されており、図示の例では略
ＴＤＣで噴射が開始されるようになっている。この第１
の噴射時期Ｔinj とされる運転領域は、例えば上記運転
領域Ｚａよりも広い範囲の、図７中に破線で示す所定負
荷、所定回転数までとされている。そして、これより高
負荷側及び高回転側では、第１の噴射時期Ｔinj よりも
早くて、吸気行程より前に燃料が吸気弁傘部２７に到達
するような第２の噴射時期（図示せず）に切換えられる
ようになっている。

【００３２】当実施形態の吸気装置の作用を、次に説明
する。

【００３３】吸気弁作動タイミングが第１のバルブタイ
ミングＶＴ１とされたときは、ＡＴＤＣ２０°ＣＡ付近
で吸気弁１２，１３が開き始め、その後に特定リフト量
Ｌ１付近からマスク高さＨに相当するリフト量まではマ
スク２６によって吸気の流通が規制される。ところで、
ピストンスピードはＡＴＤＣ９０°ＣＡで最大となり、
これを中心とした一定クランク角範囲がピストンスピー
ドの速い区間（以下、ピストン高速区間と呼ぶ）とな
り、上記第１のバルブタイミングＶＴ１で吸気弁１２，
１３が作動されたときにはマスク２６によって吸気の流
通が規制される範囲がピストン高速区間内となる。つま
り、ピストンスピードが速くなって吸気流速が増大する
ときにマスク２６による流通規制作用が良好に発揮され
ることにより、吸気ポート８，９から排気ポート１０，
１１側へ向かう吸気の流れが強くなり、タンブルの生成
が促進される。

【００３４】なお、上記マスク高さＨは吸気弁１２，１
３の最大リフト量Ｌmax よりは低いので、最大リフト付
近でマスク２６が吸気抵抗を増大させることはない。

【００３５】一方、吸気弁作動タイミングが第２のバル
ブタイミングＶＴ２とされたときは、吸気弁１２，１３
がＴＤＣより前に開き始め、バルブリフト量がマスク高
さＨに達するまでにピストンスピードが充分に速くなら
ず、ピストン高速区間ではバルブリフト量がマスク高さ
Ｈを超えてしまい（図８中の範囲Ｂ）、マスク２６によ
る吸気流通規制作用が得られなくなる。

【００３６】上記第１のバルブタイミングＶＴ１とした
ときと第２のバルブタイミングＶＴ２としたときとにつ
いてそれぞれシミュレーション解析で調べた燃焼室内の
空気の流れを示すと、図９のようになる。

【００３７】すなわち、第２のバルブタイミングＶＴ２
とすると、上記のように吸気流速が増大するときにマス
ク２６による吸気流通規制作用が得られなくなるため、
吸気行程で、吸気ポートから排気ポート側の下方へ向か
う気流（タンブルとなる気流）のほかにシリンダボア周
縁側へ向かう気流も生じ（符号３１で示す部分）、圧縮
行程でこれらの気流がぶつかり合ってタンブルが阻害さ
れる（符号３２で示す部分）。これに対し、第１のバル
ブタイミングＶＴ１とすると、吸気流速が増大するピス
トン高速区間でマスク２６により吸気流通が規制されて
排気ポート側へ向かう気流が強められることにより、吸
気行程で、シリンダボア周縁側へ向かう気流は殆ど生じ
ず（符号３３で示す部分）、排気ポート側下方へ向かう
気流のみが得られるようになり、圧縮行程で大きなタン
ブルが生成される（符号３４で示す部分）。

【００３８】そして、低，中速域における低，中負荷に
わたる運転領域Ｚａでは、吸気弁作動タイミングが第１
のバルブタイミングＶＴ１とされることにより、タンブ
ルが強化される。このタンブルの強化により燃焼効率が
高められ、燃費及び出力の向上に有利となるとともに、
排気中のＨＣ、ＣＯが減少してエミッションも改善され
ることとなる。

【００３９】またこの際、前記のように噴射方向が設定
された燃料噴射弁２３から第１の噴射時期Ｔinj に燃料
噴射が行われることにより、吸気弁作動タイミングが第
１のバルブタイミングＶＴ１となっていることとも関連
して、成層化が良好に行われる。つまり、吸気弁１２，
１３の開弁初期に燃料が吸気弁傘部２７に到達し、か
つ、この燃料は吸気弁１２，１３の周辺のうちでマスク
２６が存在する側（とくに吸気ポート間に寄った位置）
に噴射されるため、吸気弁傘部２７やマスク２６に衝突
して気化ないしは微粒化されつつ、吸気弁１２，１３と
マスク２６との間から燃焼室７内に流入する。そして、
第１のバルブタイミングＶＴ１では開弁初期に筒内圧が
吸気ポート圧より低くなっているので気化ないしは微粒
化された燃料が燃焼室７に容易に吸入され、しかも、排
気ポート側へ向かう気流が強化されるピストン高速区間
に至る前に、マスク２６が存在する側に燃料が噴射され
るので、タンブルで必要以上に燃料が拡散されてしまう
ことがない。こうして、適度に混合気が燃焼室７上部の
点火プラグ２２近傍に偏在する状態が得られ、良好に成
層化が行われ、タンブルによる燃焼性向上と成層化によ
るリーンバーンとにより、燃費及びエミッションが改善
される。。

【００４０】高流量域である高負荷側や高速側の運転領
域Ｚｂでは、第１のバルブタイミングＶＴ１によると吸
気流通抵抗の増大を招き易くなるので、一般的な吸気弁
開閉タイミングに相当する第２のバルブタイミングＶＴ
２に切換えられ、吸気抵抗の軽減が図られる。

【００４１】また、燃料噴射時期は所定負荷、所定回転
数までは第１の噴射時期Ｔinj に保たれるが、第２のバ
ルブタイミングＶＴ２では開弁後において排気ポート側
へ向かう気流の流速が大きくなっているときに燃料が吸
気弁傘部２７に到達し、上記気流によりある程度燃料が
分散されて成層化が弱められる。さらに、所定負荷以上
や所定回転数以上の領域では、燃料噴射時期が吸気行程
より前の時期である第２の噴射時期とされることによ
り、噴射燃料が吸気ポート内で予混合される。このよう
にして高負荷、高回転側ほど空気利用率が高められる。

【００４２】なお、本発明の装置は上記実施形態に限定
されるものではなく、種々変更可能である。

【００４３】例えば、上記実施形態では吸気弁作動タイ
ミングを第１のバルブタイミングＶＴ１と第２のバルブ
タイミングＶＴ２とに切換えているが、多段階もしくは
無段階に吸気弁作動タイミングを変更してもよい。ある
いは、全運転領域で上記第１のバルブタイミングＶＴ１
に固定してもよい。

【００４４】また、上記実施形態で低，中負荷で成層燃
焼を行うように燃料噴射タイミング等を設定している
が、理論空燃比等で均一燃焼を行うように燃料噴射タイ
ミングを設定しておいてもよく、このようにした場合で
も、タンブルの強化により、燃焼効率が高められて、燃
費、出力及びエミッションが改善される。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、吸気ポート開口部の周辺で、
かつシリンダボア周縁側の部分にマスクが設けられ、そ
のマスク高さが吸気弁最大リフト量よりも小さく設定さ
れるとともに、少なくともエンジンの低負荷から中負荷
にわたる運転領域で、吸気弁が上死点以後に開弁され、
かつ吸気弁のリフト量が上記マスク高さを越えるまでに
ピストンスピードが略最大となるように設定されている
ため、比較的簡単な構造によりながら、ピストンスピー
ドが速くなる期間に上記マスクによって吸気流通方向の
規制が効果的に行われる。従って、タンブルを強化して
燃焼効率を高め、燃費、出力及びエミッションを大幅に
向上することができるものである。

【００４６】また、上死点以後に吸気弁が開弁され、か
つ吸気弁リフト量がマスク高さを越えるまでにピストン
スピードが略最大となるように設定された第１のタイミ
ングと、この第１のタイミングよりも早く吸気弁が開か
れる第２のタイミングとの、少なくとも２つの吸気弁作
動タイミングに変更可能とし、低，中負荷域では上記第
１のタイミングとし、高負荷域では上記第２のタイミン
グとするように制御すれば、低，中負荷域での燃費改善
及び高負荷域での吸気抵抗軽減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による吸気装置の断面図で
ある。

【図２】上記吸気装置の概略平面図である。

【図３】燃焼室におけるポート及びマスクの配置を示す
平面説明図である。

【図４】吸気弁とマスクとの位置関係を示す断面説明図
である

【図５】燃料噴射弁の正面図である。

【図６】バルブリフト量とバルブ間隙との関係を示す図
である。

【図７】バルブタイミング等の制御の領域設定を示す説
明図である。

【図８】バルブリフト特性及びマスク等の作用を示す説
明図である。

【図９】第１のバルブタイミングによる場合と第２のバ
ルブタイミングによる場合とにおける筒内吸気流動状態
を示す図である。

【符号の説明】

１エンジン本体７燃焼室８，９吸気ポート１２，１３吸気弁２０バルブタイミング可変機構２２点火プラグ２３燃料噴射弁２６マスク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気弁によって開閉される吸気ポートが
燃焼室に開口し、この吸気ポート開口部の周辺で、かつ
シリンダボア周縁側の部分に、燃焼室に導入される吸気
の流通を制限するマスクが設けられたエンジンの吸気装
置であって、上記マスクが吸気弁の弁軸方向に延び、そ
のマスク高さが吸気弁最大リフト量よりも小さく設定さ
れるとともに、少なくともエンジンの低負荷から中負荷
にわたる運転領域で、吸気弁が上死点以後に開弁され、
かつ吸気弁のリフト量が上記マスク高さを越えるまでに
ピストンスピードが略最大となるように、上記マスク高
さと吸気弁のリフト量及び吸気弁作動タイミングの関係
が設定されていることを特徴とするエンジンの吸気装
置。
【請求項２】２つの吸気ポートが並列配置で燃焼室に
開口してい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。
【請求項３】吸気弁開弁後にクランク角で上死点後９
０°付近に達するまで、上記マスクで吸気の流通が制限
されるようになっていることを特徴とする請求項１又は
２記載のエンジンの吸気装置。
【請求項４】エンジンの筒内圧が吸気ポート圧以下と
なる時期に実質的に吸気弁が開弁するとともに、この吸
気弁の実質的な開弁時期からクランク角で略７０°経過
するまで上記マスクで吸気の流通が制限されるようにな
っていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載のエンジンの吸気装置。
【請求項５】吸気弁の実質的な開弁時期からクランク
角で略７０°経過したところでの吸気弁リフト量に相当
する所定リフト量以上ではスロート部によって吸気流通
量が制限され、上記マスク高さが上記所定リフト量に略
対応するように設定されていることを特徴とする請求項
４記載のエンジンの吸気装置。
【請求項６】上死点以後に吸気弁が開弁され、かつ吸
気弁リフト量がマスク高さを越えるまでにピストンスピ
ードが略最大となるように設定された第１のタイミング
と、この第１のタイミングよりも早く吸気弁が開かれる
第２のタイミングとの、少なくとも２つの吸気弁作動タ
イミングに変更可能とするバルブタイミング可変手段を
備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載
のエンジンの吸気装置。
【請求項７】エンジンの低負荷から中負荷にわたる運
転領域では吸気弁作動タイミングを上記第１のタイミン
グとし、高負荷運転領域では吸気弁作動タイミングを上
記第２のタイミングとするようにバルブタイミング可変
手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求
項６記載のエンジンの吸気装置。