JPH10103066A - Engine intake system - Google Patents

Engine intake system

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Publication number
JPH10103066A
JPH10103066A JP8259275A JP25927596A JPH10103066A JP H10103066 A JPH10103066 A JP H10103066A JP 8259275 A JP8259275 A JP 8259275A JP 25927596 A JP25927596 A JP 25927596A JP H10103066 A JPH10103066 A JP H10103066A
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JP
Japan
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intake
control valve
flow control
port
opening
Prior art date
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Pending
Application number
JP8259275A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Nooi
芳尚 乃生
Fumihiko Saito
史彦 斉藤
Yasuaki Kawabe
康昭 川邊
Masanori Nakamura
正則 中村
Motokimi Fujii
幹公 藤井
Masakazu Matsumoto
正和 松本
Toshihide Yamamoto
寿英 山本
Osamu Aoki
理 青木
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP8259275A priority Critical patent/JPH10103066A/en
Publication of JPH10103066A publication Critical patent/JPH10103066A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1816Number of cylinders four
    • 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
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively improve combustion in an engine by improving the function of swirl control valves being fully closed of forming swirls and tumbles. SOLUTION: Swirl control valves(SCV) 15 are arranged in intake ports 4 having common parts 4c where two downstream port parts 4a and 4b branch off on the upstream side thereof. The SCV 15 is formed with an opening 150 partly notched in the circumference thereof, through which intake air is made to flow when the SCV 15 is fully closed. The SCV 15 is adapted to fully close at substantially right angles of 90 deg.±6 deg. at its valve face with respect to the axis of an upstream intake port part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内に渦流を
生成するため吸気ポート上流側に吸気流動制御弁を設け
たエンジンの吸気装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake device for an engine provided with an intake flow control valve upstream of an intake port for generating a vortex in a combustion chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、吸気ポートの上流側に吸気流
動制御弁(スワールコントロールバルブ:SCV)を設
け、この吸気流動制御弁が閉じられたとき燃焼室内に渦
流が生成されるようにしたエンジンの吸気装置は種々知
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an engine in which an intake flow control valve (swirl control valve: SCV) is provided upstream of an intake port so that a vortex is generated in a combustion chamber when the intake flow control valve is closed. Various intake devices are known.

【0003】例えば特開平7−180559号公報に
は、下流側が2つのポート部に分岐したコモン部を有す
る吸気ポートの上流側に吸気流動制御弁を配置し、この
吸気流動制御弁の片側上部に、この弁を部分的に切欠し
てなる開口部を設けるとともに、この吸気流動制御弁が
全閉状態で吸気通路中心線(吸気ポート軸線)に垂直な
横断面に対して20〜30°の範囲内で傾斜するように
設定し、この吸気流動制御弁の全閉状態で上記開口部を
通って吸気ポート下流側に流れる吸気により、燃焼室内
にスワール(横渦)およびタンブル(縦渦)を生成する
ようにした吸気装置が示されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-180559 discloses an arrangement in which an intake flow control valve is disposed upstream of an intake port having a common part whose downstream side is branched into two port parts, and an upper part of the intake flow control valve is provided on one side of the intake flow control valve. The valve is provided with an opening formed by partially cutting out the valve, and when the intake flow control valve is fully closed, a range of 20 to 30 degrees with respect to a cross section perpendicular to the intake passage center line (intake port axis). The swirl (horizontal vortex) and the tumble (vertical vortex) are generated in the combustion chamber by the intake air flowing downstream of the intake port through the opening when the intake flow control valve is fully closed. An intake device adapted to perform this operation is shown.

【0004】上記スワールおよびタンブルは燃焼性向上
に寄与し、とくに成層燃焼によるリーンバーンを図る場
合の燃焼性向上に有効なものである。
[0004] The swirl and tumble contribute to the improvement of the combustibility, and are particularly effective for improving the combustibility when performing lean burn by stratified combustion.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一般にこの種の吸気装
置における吸気流動制御弁は、全閉時に弁面が吸気ポー
ト軸線と直交する方向に対して比較的大きな傾斜角度
(例えば20°程度)をもつように設定されており、上
記公報に示された装置でも、吸気流動制御弁が全閉時に
吸気通路中心線(吸気ポート軸線)に垂直な横断面に対
して20〜30°の範囲内で傾斜するようにしている。
Generally, the intake flow control valve of this type of intake device has a relatively large inclination angle (for example, about 20 °) with respect to a direction perpendicular to the intake port axis when the valve is fully closed. Even in the device disclosed in the above publication, the intake flow control valve is in the range of 20 to 30 ° with respect to a cross section perpendicular to the intake passage center line (intake port axis) when fully closed. It is inclined.

【0006】ところが、当発明者が実験及びシミュレー
ション等により調べたところによると、周辺部を部分的
に切欠した開口部を有する吸気流動制御弁によってスワ
ール及びタンブルを生成しようとする場合に、全閉時の
上記傾斜角度が大きくなるにつれてスワールおよびタン
ブルの生成作用が低下する傾向がある。
However, the inventor of the present invention has found that when the swirl and the tumble are generated by an intake flow control valve having an opening partly notched at the periphery, the swirl and the tumble are completely closed. The swirl and tumble generation effect tends to decrease as the inclination angle at the time increases.

【0007】また、上記吸気流動制御弁の全閉状態にお
けるスワールおよびタンブルは、吸気流動制御弁の上記
開口部の位置や開口面積等にも影響されるが、上記開口
面積は吸気流通抵抗にも関係するので、例えば単に上記
開口面積を小さくすることでスワールおよびタンブルの
強化を図っても、吸気流通抵抗の増加を招いて吸入空気
量を充分確保できないため、リーンバーン運転領域が狭
くなり、燃費低減しろが少なくなる。すなわち、リーン
バーン領域の拡大を図るには、燃料供給量の多い高負荷
側の領域でもリーン状態が得られるように充分な吸入空
気量の確保が要求され、その一方でリーンバーン状態で
の燃焼性向上のためスワールおよびタンブルの強化が要
求されるが、従来では吸気流通抵抗の増加を招かないよ
うにしつつスワールおよびタンブルを強化することが困
難であった。
The swirl and tumble in the fully closed state of the intake flow control valve are affected by the position and the opening area of the opening of the intake flow control valve. For example, even if the swirl and the tumble are strengthened simply by reducing the opening area, the intake air flow resistance is increased and the intake air amount cannot be sufficiently secured. The reduction margin is reduced. That is, in order to expand the lean burn region, it is necessary to secure a sufficient intake air amount so as to obtain a lean state even in a high load side region where a large amount of fuel is supplied, while the combustion in the lean burn state is required. In order to improve the performance, it is required to enhance the swirl and the tumble. However, conventionally, it has been difficult to strengthen the swirl and the tumble while preventing the intake air flow resistance from increasing.

【0008】本発明は、上記の事情に鑑み、吸気流動制
御弁の全閉時のスワール、タンブル生成機能を高め、有
効に燃焼性を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。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an intake system for an engine capable of enhancing a swirl and tumble generating function when the intake flow control valve is fully closed and effectively improving combustion performance. And

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
下流端部が燃焼室に開口する吸気ポートの上流側に、吸
気流動を制御することにより燃焼室内に渦流を生成する
吸気流動制御弁を設け、この吸気流動制御弁にその周辺
部の一部を切欠した開口部を設けて、吸気流動制御弁の
全閉時に上記開口部を吸気が流通するようにし、所定運
転域で上記吸気流動制御弁を全閉させるようにしたエン
ジンの吸気装置において、上流吸気ポート部の軸線に対
する吸気流動制御弁の全閉時の弁面の角度を90°±6
°の略直角状態に設定したものである。
The invention according to claim 1 is
On the upstream side of the intake port whose downstream end opens into the combustion chamber, an intake flow control valve is provided that generates vortex flow in the combustion chamber by controlling the intake flow. In the intake device of the engine, a cutout opening is provided so that the intake air flows through the opening when the intake flow control valve is fully closed, and the intake flow control valve is fully closed in a predetermined operation range. The angle of the valve face when the intake flow control valve is fully closed with respect to the axis of the intake port is 90 ° ± 6.
It is set to a substantially right angle state of °.

【0010】この構成によると、上記吸気流動制御弁が
全閉とされたとき、その開口部を通って下流側に流れる
吸気により燃焼室内にスワールおよびタンブルが生成さ
れ、とくに、吸気流動制御弁が全閉時に上流吸気ポート
部の軸線に対して略直角状態となるように設定されてい
ることにより、スワールおよびタンブルの生成機能が高
められ、燃焼性が向上される。
With this configuration, when the intake flow control valve is fully closed, swirl and tumble are generated in the combustion chamber by the intake air flowing through the opening to the downstream side. By being set to be substantially perpendicular to the axis of the upstream intake port when fully closed, the function of generating swirl and tumble is enhanced, and the combustibility is improved.

【0011】この発明において、上記吸気ポートは上流
ポート部から2つの下流ポート部へ分岐するコモン部を
有し、そのコモン部より上流に、上記両下流ポート部が
並ぶ方向に延びる回動軸を中心にして全閉状態から全開
状態にわたり回動可能となった吸気流動制御弁が設けら
れ、その吸気流動弁が上記のような構成されていれば
(請求項2)、簡単な構造によりながら、スワールの生
成等が良好に行われる。
In the present invention, the intake port has a common portion branching from the upstream port portion to two downstream port portions, and a rotary shaft extending in a direction in which the two downstream port portions are arranged upstream of the common portion. An intake air flow control valve that is rotatable from the fully closed state to the fully open state is provided at the center, and if the intake air flow valve is configured as described above (claim 2), the intake air flow control valve has a simple structure, Swirl generation and the like are performed favorably.

【0012】吸気流動制御弁の開口部の形状としては、
吸気流動制御弁の、一方の下流ポート部に対応する片側
部分に、回動軸を挟んで垂直方向に切欠した開口部を設
けておくことが好ましく(請求項3)、このようにすれ
ば効果的にスワールおよびタンブルが生成される。
The shape of the opening of the intake flow control valve is as follows.
It is preferable to provide an opening which is notched in a vertical direction across the rotation axis at one side of the intake flow control valve corresponding to one of the downstream ports (claim 3). A swirl and a tumble are generated.

【0013】さらに、上記吸気流動制御弁の上方に、回
動軸と平行に切欠されて、片ポート側の開口部に連続し
た上部開口部を設けておけば(請求項4)、スワールお
よびタンブルの生成および吸気流通抵抗の軽減により一
層有利となる。
Furthermore, if an upper opening is provided above the intake air flow control valve and cut in parallel with the rotation axis and is continuous with the opening on one port side, the swirl and the tumble are provided. This is more advantageous due to the generation of air flow and reduction of intake air flow resistance.

【0014】なお、上記吸気流動制御弁の上方に開口部
を設けてもよい(請求項5)。
An opening may be provided above the intake flow control valve.

【0015】また、請求項4または5のように吸気流動
制御弁の開口部等を構成するとともに、吸気流動制御弁
の下流の吸気ポートに、上部から吸気ポート内に燃料を
噴射するインジェクタを配置しておけば(請求項6)、
噴射燃料の気化、霧化の促進に有利である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an opening of the intake flow control valve, and an injector for injecting fuel from above into the intake port is disposed in the intake port downstream of the intake flow control valve. If you do (claim 6),
This is advantageous for promoting the vaporization and atomization of the injected fuel.

【0016】また、少なくとも吸気流動制御弁配置箇所
からコモン部の下流端までにわたって吸気ポートをスト
レート状に形成し(請求項7)、例えば吸気流動制御弁
より上流の位置から吸気弁近傍位置までにわたって吸気
ポートをストレート状に形成し、かつ、コモン部下流端
を燃焼室の周縁部の上方部に位置させるように配置すれ
ば(請求項8)、スワール生成等が良好に行われる。
Further, the intake port is formed in a straight shape at least from a position where the intake flow control valve is disposed to a downstream end of the common portion (claim 7), for example, from a position upstream of the intake flow control valve to a position near the intake valve. If the intake port is formed in a straight shape and the downstream end of the common portion is located above the peripheral portion of the combustion chamber (claim 8), swirl generation and the like are performed favorably.

【0017】上記吸気流動制御弁の制御としては、低負
荷側の運転域で上記吸気流動制御弁を閉じるようにして
おけばよく(請求項9)、このようにすれば低負荷側の
運転域でスワールやタンブルが強化されて燃焼性が高め
られ、成層燃焼等にも有利となる。
In order to control the intake flow control valve, the intake flow control valve may be closed in an operation range on the low load side (claim 9). Thus, the swirl and tumble are strengthened, and the combustibility is enhanced, which is advantageous for stratified combustion and the like.

【0018】エンジンの冷間時に上記吸気流動制御弁を
閉じるようにしてもよく(請求項10)、このようにす
ると冷間時の燃焼性が高められる。
The intake flow control valve may be closed when the engine is cold (Claim 10), and in this case, the combustibility at the time of cold is enhanced.

【0019】請求項11に係る発明は、上流ポート部か
ら2つの下流ポート部へ分岐するコモン部を有して、上
記両下流ポート部の下流端が燃焼室に開口するようにし
た吸気ポートを備え、この吸気ポートの上流側に吸気流
動制御弁を設け、この吸気流動制御弁にその周辺部の一
部に切欠した開口部を設けて、吸気流動制御弁の全閉時
に上記開口部を吸気が流通するようにし、所定運転域で
上記吸気流動制御弁を全閉させるようにしたエンジンの
吸気装置において、上記吸気流動制御弁の片ポート側
に、回動軸を挟んで垂直方向に切欠した開口部を設ける
とともに、吸気ポートにおいて少なくとも吸気流動制御
弁配置箇所からコモン部の下流端までにわたって吸気ポ
ートをストレート状に形成したものである。
The invention according to an eleventh aspect is directed to an intake port having a common portion branching from an upstream port portion to two downstream port portions, wherein the downstream ends of the two downstream port portions are open to the combustion chamber. An intake flow control valve is provided on the upstream side of the intake port, and a notch opening is provided in a part of a peripheral portion of the intake flow control valve. When the intake flow control valve is fully closed, the opening is sucked. In the intake system of the engine, in which the intake air flow control valve is fully closed in a predetermined operation range, the intake air flow control valve is notched vertically in one port side with a rotating shaft interposed therebetween. An opening is provided, and the intake port is formed in a straight shape at least from the location of the intake flow control valve to the downstream end of the common portion in the intake port.

【0020】この構成によると、上記吸気流動制御弁が
全閉とされたとき、上記吸気流動制御弁の片ポート側に
位置する開口部を通る吸気流により、スワール生成等が
良好に行われる。
According to this configuration, when the intake flow control valve is fully closed, swirl generation and the like are favorably performed by the intake flow passing through the opening located on one port side of the intake flow control valve.

【0021】この構成において、吸気流動制御弁より上
流の位置から吸気弁近傍位置までにわたって吸気ポート
をストレート状に形成し、かつ、コモン部下流端を燃焼
室の周縁部の上方部に位置させるように配置すれば(請
求項12)、スワールおよびタンブルの生成等が良好に
行われる。
In this configuration, the intake port is formed in a straight shape from a position upstream of the intake flow control valve to a position near the intake valve, and the downstream end of the common portion is located above the peripheral portion of the combustion chamber. (Claim 12), swirl and tumble generation and the like are performed favorably.

【0022】[0022]

【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および図2は本発明の一実施形態に
よる吸気装置の全体構造を示している。これらの図にお
いて、シリンダブロック1およびシリンダヘッド2等で
構成されるエンジン本体は、複数の気筒を備え、その各
気筒にはピストン(図示省略)とシリンダヘッド下面と
の間に燃焼室3が形成されており、この燃焼室3に吸気
ポート4の下流端および排気ポート5の上流端が開口し
ている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show the overall structure of an intake device according to one embodiment of the present invention. In these figures, an engine main body composed of a cylinder block 1, a cylinder head 2 and the like is provided with a plurality of cylinders, each of which has a combustion chamber 3 formed between a piston (not shown) and a lower surface of the cylinder head. The downstream end of the intake port 4 and the upstream end of the exhaust port 5 are open to the combustion chamber 3.

【0023】上記吸気ポート4は、上流ポート部から2
つの下流ポート部4a,4bへ分岐するコモン部4cを
有しており、上記下流ポート部4a,4bが気筒列方向
に並んだ状態で燃焼室3に開口している。そして、両下
流ポート部4a,4bの各開口部がそれぞれ吸気弁6に
よって開閉されるようになっている。なお、排気ポート
5も2つの上流ポート部5a,5bが燃焼室に開口し、
その各開口部が排気弁7によって開閉されるようになっ
ている。また、燃焼室3の中央部には点火プラグ8が臨
設されている。
The intake port 4 is connected to the upstream port 2
It has a common portion 4c that branches into two downstream port portions 4a, 4b. Each of the openings of the downstream port portions 4a and 4b is opened and closed by the intake valve 6, respectively. The exhaust port 5 also has two upstream port portions 5a and 5b that open to the combustion chamber.
Each of the openings is opened and closed by an exhaust valve 7. An ignition plug 8 is provided at the center of the combustion chamber 3.

【0024】エンジン本体に接続される吸気マニホール
ド10は、サージタンク11に連なる気筒別の吸気通路
12を有し、これらの吸気通路12は上流側が屈曲し、
下流側が直線的に斜め下方に延びている。そして、各吸
気通路12の下流側が上記吸気ポート4に連通した状態
で、シリンダヘッド2に吸気マニホールド10が接続さ
れている。
The intake manifold 10 connected to the engine body has an intake passage 12 for each cylinder connected to a surge tank 11, and these intake passages 12 are bent on the upstream side.
The downstream side extends linearly obliquely downward. The intake manifold 10 is connected to the cylinder head 2 with the downstream side of each intake passage 12 communicating with the intake port 4.

【0025】上記吸気ポート4の上流側には、吸気流動
を制御することにより燃焼室3内に渦流を生成するため
の吸気流動制御弁であるスワールコントロールバルブ1
5(以下、SCV15と呼ぶ)が設けられている。この
SCV15は、吸気通路12の下流端付近に位置し、気
筒列方向(両下流ポート部4a,4bが並ぶ方向)に延
びる回動軸16を中心にして全閉状態から全開状態にわ
たり回動可能となっている。
A swirl control valve 1 serving as an intake flow control valve for generating a vortex in the combustion chamber 3 by controlling the intake flow is provided upstream of the intake port 4.
5 (hereinafter, referred to as SCV15). The SCV 15 is located near the downstream end of the intake passage 12 and is rotatable from a fully closed state to a fully open state around a rotation shaft 16 extending in the cylinder row direction (the direction in which the two downstream port portions 4a and 4b are arranged). It has become.

【0026】上記回動軸16は、各吸気通路12を横切
るように延びた状態で、吸気マニホールド10の下流側
の端部に設けられた支持部17に回動可能に支持される
とともに、その一端部がリンク18およびロッド19を
介してアクチュエータ20に接続されている。また、上
記支持部17には、SCV15の全閉時にリンク18に
当接するストッパー21と、SCV15の全開時にリン
ク18に当接するストッパー22とが設けられている。
The rotating shaft 16 is rotatably supported by a support 17 provided at the downstream end of the intake manifold 10 in a state of extending across the intake passages 12. One end is connected to an actuator 20 via a link 18 and a rod 19. The support portion 17 is provided with a stopper 21 that contacts the link 18 when the SCV 15 is fully closed, and a stopper 22 that contacts the link 18 when the SCV 15 is fully opened.

【0027】上記SCV15には、その周辺部の一部を
切欠した開口部150が設けられている。当実施形態で
は、図2に示すとともに図4にも示すように、一方の下
流ポート部に対応する片側部分に、回動軸を挟んで垂直
方向に切欠した開口部150が設けられている。この開
口部150の大きさは、好ましくは、SCV配置部分の
吸気通路面積の0.3倍〜0.5倍の範囲に設定され
る。
The SCV 15 is provided with an opening 150 in which a part of the periphery is cut out. In the present embodiment, as shown in FIG. 2 and also in FIG. 4, an opening 150 which is notched in a vertical direction with the rotation axis interposed therebetween is provided on one side corresponding to one downstream port. The size of the opening 150 is preferably set in a range of 0.3 to 0.5 times the intake passage area of the SCV arrangement portion.

【0028】SCV15の開口部の形状は図4に示すも
のに限定されず、例えば図5のように、片側の開口部1
51aに加え、SCV15の上方に、回動軸と平行に切
欠されて、片ポート側の開口部151aに連続した細幅
の上部クリアランス(上部開口部)151bを設けても
よい。あるいは、図6のようにSCV15の上方に横方
向全体にわたって開口部152を設けたものや、図7の
ようにSCV15の片半部側の上方に部分的に開口部1
53を設けたもの等も考えられる。なお、図4〜図7で
はハッチングを付した部分が開口部である。
The shape of the opening of the SCV 15 is not limited to that shown in FIG. 4, and for example, as shown in FIG.
In addition to the SCV 15, a narrow upper clearance (upper opening) 151 b which is cut out parallel to the rotation axis and continuous with the opening 151 a on one port side may be provided above the SCV 15. Alternatively, as shown in FIG. 6, an opening 152 is provided over the SCV 15 over the entire lateral direction, or as shown in FIG.
One provided with 53 is also conceivable. In FIGS. 4 to 7, hatched portions are openings.

【0029】図3は上記SCV15の全閉状態を示し、
この図のように、SCV15の全閉時の弁面の角度は、
吸気通路12の下流から吸気ポート4上流にわたる部分
の軸線(図3中の一点鎖線)に対して略直角とし、より
詳しくは、sin6°=0.1(10%)をSCV15の
組付の公差と考えて、上記軸線に対してSCV15の全
閉時の弁面の角度αが90°±6°の範囲に設定する。
そして、この全閉状態と、SCV15の弁面が上記軸線
と略同方向となる全開状態とにわたってSCV15が開
閉可能となるように、上記ストッパー21,22の配置
等が設定されている。
FIG. 3 shows the fully closed state of the SCV 15.
As shown in this figure, the angle of the valve face when the SCV 15 is fully closed is
An axis (a dashed line in FIG. 3) of a portion extending from the downstream of the intake passage 12 to the upstream of the intake port 4 is substantially perpendicular to the axis, more specifically, sin6 ° = 0.1 (10%) is a tolerance of the SCV 15 when assembled. Considering this, the angle α of the valve face when the SCV 15 is fully closed with respect to the axis is set in a range of 90 ° ± 6 °.
The positions of the stoppers 21 and 22 are set so that the SCV 15 can be opened and closed between the fully closed state and the fully opened state in which the valve surface of the SCV 15 is substantially in the same direction as the axis.

【0030】そして、上記アクチュエータ20によるS
CV15の開閉作動は、図外の制御ユニットにより運転
状態に応じて制御され、所定運転域でSCV15が全閉
とされる。例えば、低負荷側の運転域でSCV15が全
閉とされる。あるいはまた、エンジンの冷間時にSCV
15が全閉とされる。
Then, S by the actuator 20
The opening / closing operation of the CV 15 is controlled by a control unit (not shown) according to the operation state, and the SCV 15 is fully closed in a predetermined operation range. For example, the SCV 15 is fully closed in the low-load operation range. Alternatively, when the engine is cold, the SCV
15 is fully closed.

【0031】また、上記吸気通路12及び吸気ポート4
は、少なくともSCV15の配置箇所からコモン部4c
の下流端4d(両下流ポート部4a,4bが完全に分離
する位置)までにわたってストレート状に形成され、と
くに図に示す実施形態では、SCV15より上流の位置
から吸気弁6近傍位置までにわたって吸気ポート4がス
トレート状に形成され、かつ、コモン部4cの下流端4
dが燃焼室3の周縁部の上方部に位置するように配置さ
れている。
The intake passage 12 and the intake port 4
Is at least from the location of the SCV 15 to the common portion 4c.
Is formed straight up to a downstream end 4d (a position where the both downstream port portions 4a and 4b are completely separated). In the embodiment shown in the drawing, in particular, the intake port extends from a position upstream of the SCV 15 to a position near the intake valve 6. 4 is formed in a straight shape, and the downstream end 4 of the common portion 4c is formed.
d is located above the peripheral edge of the combustion chamber 3.

【0032】上記吸気通路12の下流端側の上方には、
燃料を噴射するインジェクタ23が配設されている。こ
のインジェクタ23は、その先端の噴口部分がSCV1
5より下流の吸気ポート4に上方から臨み、吸気ポート
4の下流側の吸気弁6に向けて燃料を噴射するようにな
っている。
Above the downstream end of the intake passage 12,
An injector 23 for injecting fuel is provided. This injector 23 has an SCV1
Fuel is injected toward an intake valve 6 downstream of the intake port 4 from above.

【0033】以上のような当実施形態の吸気装置による
と、低負荷側の運転域において上記SCV15が全閉と
されたとき、SCV15の開口部150を通って下流側
に流れる吸気により、燃焼室3内にスワールおよびタン
ブルが生成される。この場合に、SCV15の全閉時の
弁面の角度が上記軸線Rに対して略直角とされているこ
とにより、スワールおよびタンブルの生成機能が高めら
れ、燃焼性が向上される。とくに、図4に示すような開
口部150の形状、または図5に示すような開口部15
1a,151bの形状によると、スワールおよびタンブ
ルの生成等に一層有利となる。
According to the intake system of the present embodiment as described above, when the SCV 15 is fully closed in the low-load operation range, the intake air flowing downstream through the opening 150 of the SCV 15 causes the combustion chamber A swirl and a tumble are generated in 3. In this case, since the angle of the valve face when the SCV 15 is fully closed is substantially perpendicular to the axis R, the function of generating swirl and tumble is enhanced, and the combustibility is improved. In particular, the shape of the opening 150 as shown in FIG. 4 or the opening 15 as shown in FIG.
According to the shapes of 1a and 151b, swirl and tumble are more advantageously generated.

【0034】これらの作用を、図8〜図16を参照しつ
つ具体的に説明する。なお、図11〜図14,図16の
中に示すスワール比および図13,図15に示すタンブ
ル比は、いずれも、インパルスメータによるスワール
比、タンブル比を意味する。また、以下の説明の中でい
うSCV15の全閉時のセット角とは、吸気ポート上流
部の軸線に対して直角の状態を0°として、この状態か
らのSCV15の傾き角を意味する。
These operations will be specifically described with reference to FIGS. The swirl ratios shown in FIGS. 11 to 14 and 16 and the tumble ratios shown in FIGS. 13 and 15 all mean a swirl ratio and a tumble ratio by an impulse meter. In the following description, the set angle of the SCV 15 when the SCV 15 is fully closed means a tilt angle of the SCV 15 from this state, assuming that a state perpendicular to the axis of the intake port upstream portion is 0 °.

【0035】図8は、片側に開口部150を有するSC
V15(図4参照)を図1,図2に示すような吸気ポー
ト4の上流に設けた吸気装置において、吸気ポート4の
うちで上記開口部150が位置する側の半分のエリアを
通る吸気流量を、SCV15の下流側の種々の位置(S
CV15からの距離)で求めたデータである。図中のデ
ータA1は吸気ポート断面積に対するSCV15の開口
面積比を31.5%とするとともにセット角を0°とし
た場合のもの、データA2は上記開口面積比を50%と
するとともにセット角を0°とした場合のもの、データ
B1は上記開口面積比を31.5%とするとともにセッ
ト角を20°とした場合のもの、データB2は上記開口
面積比を50%とするとともにセット角を20°とした
場合のものである。
FIG. 8 shows an SC having an opening 150 on one side.
In an intake device in which V15 (see FIG. 4) is provided upstream of the intake port 4 as shown in FIGS. 1 and 2, the intake flow rate passing through half the area of the intake port 4 on the side where the opening 150 is located. At various positions downstream of the SCV 15 (S
(Distance from CV15). Data A1 in the figure is for the case where the opening area ratio of the SCV 15 to the intake port cross-sectional area is 31.5% and the set angle is 0 °. Data A2 is for the case where the opening area ratio is 50% and the set angle. Is set to 0 °, data B1 is obtained when the opening area ratio is set to 31.5% and the set angle is set to 20 °, and data B2 is set when the opening area ratio is set to 50% and the set angle is set. Is set to 20 °.

【0036】この図のように、セット角が20°の場合
は、上記半分のエリアを通る吸気流量が比較的少なく、
とくに下流側ほどこの流量が少なくなる。これと比べ、
セット角が0°の場合は、上記半分のエリアを通る吸気
流量が多くなる。このデータは、セット角を20°とす
ると吸気の流れが吸気ポートの他半部側にも分散し易く
なるのに対し、セット角を0°とすると、開口部150
が位置する吸気ポート片半部側に吸気が多く流れること
を示すものであり、このようにセット角を0°とすると
片半部側に偏った吸気流が得られるためスワール生成作
用が高められる。そして、上記吸気流量が最も大きくな
る位置に上記コモン部4cが位置するように設定すれ
ば、スワール生成作用が高められる。
As shown in this figure, when the set angle is 20 °, the intake air flow passing through the half area is relatively small.
In particular, the flow rate decreases toward the downstream side. In comparison,
When the set angle is 0 °, the intake flow rate passing through the half area increases. This data shows that when the set angle is 20 °, the flow of intake air is easily dispersed to the other half of the intake port, whereas when the set angle is 0 °, the opening 150
Indicates that a large amount of intake air flows to one half of the intake port where the air intake port is located. In this manner, when the set angle is set to 0 °, an intake air flow biased toward one half of the intake port is obtained, so that the swirl generating action is enhanced. . If the common portion 4c is set at a position where the intake flow rate becomes maximum, the swirl generating action is enhanced.

【0037】図9は、SCV15のセット角を0°とし
た場合の、吸気ポート4内の吸気の流れを調べたシミュ
レーションデータであり、また、図10は、SCV15
のセット角を20°とした場合の同様のシミュレーショ
ンデータである。これらの図の(a)は吸気ポートの中
心より上方に7mmの高さ位置での水平面内の吸気流の分
布を、(b)は吸気ポートの中心の高さ位置での水平面
内の吸気流の分布を、また(c)は吸気ポートの中心よ
り下方に7mmの高さ位置での水平面内の吸気流の分布を
それぞれ示している。これらの図では吸気流をベクトル
(矢印)で表しており、矢印が長くて密である程、吸気
流が強いことを示す。
FIG. 9 shows simulation data obtained by examining the flow of intake air in the intake port 4 when the set angle of the SCV 15 is set to 0 °. FIG.
Are the same simulation data when the set angle of is set to 20 °. In these figures, (a) shows the distribution of the intake flow in the horizontal plane at a height of 7 mm above the center of the intake port, and (b) shows the intake flow in the horizontal plane at the height of the center of the intake port. (C) shows the distribution of the intake air flow in the horizontal plane at a height of 7 mm below the center of the intake port. In these figures, the intake flow is represented by a vector (arrow), and the longer and denser the arrow, the stronger the intake flow.

【0038】SCV15のセット角を20°とした図1
0のデータによると、吸気がSCV15の開口部150
を通り過ぎて下流側(図の右側)に移動するに連れ、吸
気ポートの下方に向かうとともに開口部150を有しな
い遮蔽側(図の下側)に向かうような流れも多く生じ
て、吸気流が分散しており、上記の図8中のデータB
1,B2に示す傾向が図10のデータにも表われてい
る。このような傾向が生じるのは、SCV15が全閉時
に傾いていると、それに沿った斜め方向の成分を有する
気流が開口部150を通過後に開口部150を有しない
側にもまわり込み易くなるためである。
FIG. 1 with the setting angle of the SCV 15 set to 20 °
According to the data of 0, the intake air is the opening 150 of the SCV15.
As a result, the flow toward the downstream side (the right side in the drawing) and the flow toward the lower side of the intake port and toward the shielding side (the lower side in the drawing) having no opening 150 also occur, and the intake flow Data B in FIG. 8
1 and B2 are also shown in the data of FIG. This tendency occurs because when the SCV 15 is tilted when fully closed, the airflow having a component in an oblique direction along the SCV 15 easily passes around the side without the opening 150 after passing through the opening 150. It is.

【0039】これに対し、SCV15のセット角を0°
とした図9のデータによると、その(a)(b)(c)
に示す各高さ位置においてそれぞれ、SCV15の開口
部150を通過した気流が吸気ポート4の片側に偏った
状態が比較的長い距離にわたって維持されており、上記
の図8中のデータA1,A2に示す傾向が図9にも表わ
れている。つまり、SCV15のセット角を0°とすれ
ば、気流の斜め方向の成分が減少することにより、開口
部150を通過した気流が直線的に下流に向かう傾向が
強められる。
On the other hand, the set angle of the SCV 15 is 0 °.
According to the data shown in FIG. 9, (a), (b), and (c)
At each height position shown in FIG. 8, the state in which the airflow passing through the opening 150 of the SCV 15 is biased to one side of the intake port 4 is maintained for a relatively long distance, and the data A1 and A2 in FIG. This tendency is also shown in FIG. That is, if the set angle of the SCV 15 is set to 0 °, the oblique component of the airflow decreases, and the airflow that has passed through the opening 150 tends to go straight downstream.

【0040】そして、このようにSCV15のセット角
を0°とするとともに、吸気ポート4を吸気弁6の近傍
位置まで(少なくともコモン部4cの下流端4dまで)
までストレート状に形成しておくことにより、SCV1
5の開口部150を通過した吸気が片側に偏在した状態
で直線的に下流側へ流れ、主に一方の下流ポート部4a
から燃焼室3に流入し、良好にスワールが生成されるこ
ととなる。
The set angle of the SCV 15 is set to 0 °, and the intake port 4 is moved to a position near the intake valve 6 (at least to the downstream end 4d of the common portion 4c).
SCV1 by forming straight up to
5, the intake air passing through the opening 150 is linearly distributed to one side in a state of being unevenly distributed to one side, and mainly flows to one downstream port portion 4a.
Flows into the combustion chamber 3 and the swirl is favorably generated.

【0041】図11(a)(b)(c)は、ポート内通
路断面積(SCV15の開口面積)とスワール比との関
係、ポート内通路断面積と平均流量係数との関係、およ
びスワール比と平均流量係数との関係をそれぞれ示して
おり、これらの図において、C1,D1,E1はSCV
15のセット角が0°の場合、C2,D2,E2はSC
V15のセット角が10°の場合、C3,D3,E3は
SCV15のセット角が20°の場合をそれぞれ示して
いる。上記平均流量係数は、その値が大きいほど吸気流
通抵抗が少ないことを意味する。
FIGS. 11A, 11B and 11C show the relationship between the cross-sectional area of the passage in the port (the opening area of the SCV 15) and the swirl ratio, the relation between the cross-sectional area of the passage in the port and the average flow coefficient, and the swirl ratio. And C1 and D1 and E1 are SCV in these figures.
When the set angle of No. 15 is 0 °, C2, D2 and E2 are SC
When the set angle of V15 is 10 °, C3, D3, and E3 indicate the cases where the set angle of SCV15 is 20 °. The larger the average flow coefficient is, the smaller the intake air flow resistance is.

【0042】図11(a)のように、スワール比は、ポ
ート内通路断面積に依存するとともに、SCV15のセ
ット角によって変化し、セット角が0°の場合にスワー
ル比が最も大きくなる。一方、図11(b)のように、
平均流量係数は、ポート内通路断面積には依存するが、
SCV15のセット角によっては変化しない。従って、
図11(c)にも示すように、SCV15のセット角を
0°とすれば、SCV15を傾けた場合と比べ、同じ平
均流量係数でもスワール比が大きくなる。
As shown in FIG. 11A, the swirl ratio depends on the cross-sectional area of the passage in the port, and varies depending on the set angle of the SCV 15. When the set angle is 0 °, the swirl ratio becomes the largest. On the other hand, as shown in FIG.
The average flow coefficient depends on the cross-sectional area of the passage in the port,
It does not change depending on the set angle of SCV15. Therefore,
As shown in FIG. 11C, when the set angle of the SCV 15 is set to 0 °, the swirl ratio becomes larger even with the same average flow coefficient as compared with the case where the SCV 15 is inclined.

【0043】図12(a)(b)はポート内通路断面積
をパラメータとし、SCV15のセット角を横軸にとっ
て、スワール比および平均流量係数を表したものであ
り、F1,G1はポート内通路断面積が265mm2の場
合、F2,G2はポート内通路断面積が300mm2の場
合、F3,G3はポート内通路断面積が395mm2の場
合を示しており、これらの図によっても、セット角を0
°とすることで、平均流量係数を減少させずにスワール
比を大きくし得ることがわかる。
FIGS. 12 (a) and 12 (b) show the swirl ratio and the average flow coefficient with the set angle of the SCV 15 on the horizontal axis using the cross-sectional area of the passage in the port as a parameter. When the cross-sectional area is 265 mm 2 , F2 and G2 indicate the case where the cross-sectional area of the passage in the port is 300 mm 2 , and F3 and G3 indicate the case where the cross-sectional area of the passage in the port is 395 mm 2 . To 0
It is understood that the swirl ratio can be increased without decreasing the average flow coefficient by setting the angle to °.

【0044】次に、SCV15の開口部の形状とスワー
ル比、タンブル比との関係を図13〜図15によって説
明する。
Next, the relationship between the shape of the opening of the SCV 15 and the swirl ratio and the tumble ratio will be described with reference to FIGS.

【0045】図13は、横軸にSCV15の開口面積を
とり、図4のような側方開口部150とした場合のスワ
ール比(S1)およびタンブル比(T1)と、図6のよ
うな上方開口部152とした場合のタンブル比(T2)
と、図7のような上側方開口部153とした場合のスワ
ール比(S3)およびタンブル比(T3)と、平均流量
係数(Cf)とを示している。なお、上方開口部152
とした場合のスワール比は極めて小さいため図示しな
い。また、上記平均流量係数(Cf)は、SCV15の
開口部の形状には殆ど影響されず主に開口面積に依存す
る。
FIG. 13 shows the swirl ratio (S1) and the tumble ratio (T1) when the SCV 15 is taken as the lateral opening 150 as shown in FIG. Tumble ratio when opening 152 (T2)
7 shows a swirl ratio (S3) and a tumble ratio (T3) when the upper opening 153 is as shown in FIG. 7, and an average flow coefficient (Cf). The upper opening 152
The swirl ratio in this case is not shown because it is extremely small. The average flow coefficient (Cf) is hardly affected by the shape of the opening of the SCV 15 and mainly depends on the opening area.

【0046】図14は、平均流量係数とスワール比との
関係を、図4のような側方開口部150とした場合(H
1)と、図6のような上方開口部152とした場合(H
2)と、図7のような上側方開口部153とした場合
(H3)とについてそれぞれ示している。
FIG. 14 shows the relationship between the average flow coefficient and the swirl ratio when the side opening 150 as shown in FIG.
1) and the upper opening 152 as shown in FIG.
2) and a case (H3) where the upper opening 153 is formed as shown in FIG. 7.

【0047】また、図15(a)(b)(c)は、吸気
ポートの中心からSCV15の開口部の中心までの距離
δとタンブル比との関係、上記距離δに開口部の面積A
を乗じた値(A・δ)とタンブル比との関係、および上
記面積Aと上記距離δとの比(A/δ)とタンブル比と
の関係をそれぞれ示すものであって、図中のT11,T
21,T31は図4のような側方開口部150とした場
合のデータ、T12,T22,T32は図6のような上
方開口部152とした場合のデータである。
FIGS. 15A, 15B and 15C show the relationship between the distance δ from the center of the intake port to the center of the opening of the SCV 15 and the tumble ratio.
And the relationship between the ratio (A / δ) of the area A and the distance δ (A / δ) and the tumble ratio, respectively, and the relationship between T11 and T11 in the figure. , T
21 and T31 are data when the side opening 150 is used as shown in FIG. 4, and T12, T22 and T32 are data when the upper opening 152 is used as shown in FIG.

【0048】図13および図14のように、側方開口部
150、上方開口部152、上側方開口部153の三者
のうちで、側方開口部150は最もスワール比を高める
ことができる。これは、一方の下流ポート部4a側の気
流を強くすることができるからである。
As shown in FIGS. 13 and 14, of the three of the side opening 150, the upper opening 152, and the upper opening 153, the side opening 150 can maximize the swirl ratio. This is because the airflow on one downstream port 4a side can be strengthened.

【0049】さらに、図13および図15に示すよう
に、側方開口部150とすればタンブル比も高めること
ができる。これは、側方開口部150とした場合は、上
方開口部152とした場合と比べ、吸気ポート中心から
の距離が遠くなることにより吸気ポート4内での吸気流
の偏りが多くて、燃焼室内に流入してからもその偏りが
残り易く、また、上方開口部152とすると吸気流が両
下流ポート部4a,4bに分流することで流速が低下し
易いのに対し、側方開口部150とすれば流速を維持し
易いこと等による。
Furthermore, as shown in FIGS. 13 and 15, the tumble ratio can be increased by forming the side opening 150. This is because, when the side opening 150 is used, the distance from the center of the intake port is longer than in the case where the upper opening 152 is used. When the air flows into the upper opening 152, the intake air flow is diverted to the downstream ports 4a and 4b, so that the flow velocity tends to decrease. This is because the flow rate can be easily maintained.

【0050】図16は、図5のように側方開口部151
aと上部クリアランス151bとを有するものにおい
て、その上部クリアランス151bの幅とスワール比お
よび平均流量係数との関係を示している。この図のよう
に上部クリアランス151bが2mm程度までというよう
に比較的小さければ、スワール比は殆ど低下せず、平均
流量係数は大きくなる。従って、吸気抵抗を低減しつつ
スワールを強化することができる。
FIG. 16 shows a side opening 151 as shown in FIG.
4A and the upper clearance 151b, the relationship between the width of the upper clearance 151b, the swirl ratio, and the average flow coefficient is shown. As shown in this figure, if the upper clearance 151b is relatively small, such as up to about 2 mm, the swirl ratio hardly decreases and the average flow coefficient increases. Therefore, the swirl can be strengthened while reducing the intake resistance.

【0051】図13〜図16のデータから、吸気流通抵
抗の増大を避けつつスワールおよびタンブルを強化する
には、SCV15に図4のような側方開口部150を設
け、あるいは図5のような側方開口部151aおよび上
部クリアランス151bを設けることが好ましい。
According to the data shown in FIGS. 13 to 16, in order to enhance the swirl and tumble while avoiding an increase in the intake air flow resistance, the SCV 15 is provided with a side opening 150 as shown in FIG. It is preferable to provide the side opening 151a and the upper clearance 151b.

【0052】また、図1,図2に示すようにSCV15
の下流の吸気ポート4に上部から燃料を噴射するインジ
ェクタ23を設けた場合に、SCV15に図5のように
上部クリアランス151bを設け、あるいは図6のよう
に上方開口部152を設ければ、吸気ポート4の上部側
を通る吸気流による噴射燃料の気化、霧化を促進するこ
とができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the SCV 15
In the case where an injector 23 for injecting fuel from the upper part is provided in the intake port 4 located downstream of the SCV, if the SCV 15 is provided with an upper clearance 151b as shown in FIG. 5 or an upper opening 152 as shown in FIG. It is possible to promote the vaporization and atomization of the injected fuel by the intake flow passing through the upper side of the port 4.

【0053】なお、上記SCV15の制御としては、エ
ンジンの冷間時にSCV15を閉じるようにしてもよ
く、このようにすれば、燃料の気化、霧化の促進等によ
り冷間時の燃焼室が向上される。
The control of the SCV 15 may be such that the SCV 15 is closed when the engine is cold. In this case, the combustion chamber is improved when the engine is cold by accelerating the vaporization and atomization of the fuel. Is done.

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明は、吸気流動制御弁に、周辺部の
一部を切欠した開口部を設けて、吸気流動制御弁の全閉
時に上記開口部を吸気が流通するようにするとともに、
上流吸気ポート部の軸線に対する吸気流動制御弁の全閉
時の弁面の角度を90°±6°の略直角状態に設定して
いるため、吸気流動制御弁の全閉時に、吸気流通抵抗の
増大を避けつつスワールやタンブルを効果的に生成する
ことができる。
According to the present invention, an intake flow control valve is provided with an opening having a part cut off at a peripheral portion so that the intake air flows through the opening when the intake flow control valve is fully closed.
Since the angle of the valve surface when the intake flow control valve is fully closed with respect to the axis of the upstream intake port is set to a substantially right angle of 90 ° ± 6 °, when the intake flow control valve is fully closed, the intake flow resistance is reduced. It is possible to effectively generate swirls and tumbles while avoiding an increase.

【0055】とくに、上記吸気ポートは上流ポート部か
ら2つの下流ポート部へ分岐するコモン部を有し、その
コモン部より上流に吸気流動制御弁を設け、吸気流動制
御弁の、一方の下流ポート部に対応する片側部分に、回
動軸を挟んで垂直方向に切欠した開口部を設けておけ
ば、スワールおよびタンブルの生成機能を高めることが
できる。
In particular, the intake port has a common portion that branches from an upstream port portion to two downstream port portions, and an intake flow control valve is provided upstream of the common portion, and one downstream port of the intake flow control valve is provided. If one side portion corresponding to the portion is provided with an opening notched in the vertical direction across the rotation axis, the swirl and tumble generation function can be enhanced.

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

【図1】本発明の一実施形態による吸気装置を示す断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an intake device according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記吸気装置を示す一部切欠概略平面図であ
る。
FIG. 2 is a partially cutaway schematic plan view showing the intake device.

【図3】吸気流動制御弁配置部分の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of an intake flow control valve arrangement portion.

【図4】吸気流動制御弁の開口部の第1例を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a first example of an opening of an intake flow control valve.

【図5】吸気流動制御弁の開口部の第2例を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a second example of the opening of the intake flow control valve.

【図6】吸気流動制御弁の開口部の第3例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a view showing a third example of the opening of the intake flow control valve.

【図7】吸気流動制御弁の開口部の第4例を示す図であ
る。
FIG. 7 is a view showing a fourth example of the opening of the intake flow control valve.

【図8】吸気流動制御弁の下流の各部位において吸気ポ
ートの片半部側を流れる吸気の流量を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a flow rate of intake air flowing on one half side of an intake port at each part downstream of the intake flow control valve.

【図9】(a)(b)(c)は吸気ポート内の各種高さ
位置における吸気の流れを示すものであって、吸気流動
制御弁のセット角を0°とした場合について示す図であ
る。
FIGS. 9A, 9B, and 9C show the flow of intake air at various height positions in the intake port, and show a case where the set angle of the intake flow control valve is set to 0 °. is there.

【図10】(a)(b)(c)は吸気ポート内の各種高
さ位置における吸気の流れを示すものであって、吸気流
動制御弁のセット角を20°とした場合について示す図
である。
10 (a), (b) and (c) show the flow of intake air at various height positions in an intake port, and are diagrams showing a case where a set angle of an intake flow control valve is set to 20 °. FIG. is there.

【図11】(a)はポート内通路断面積とスワール比と
の関係を、(b)はポート内通路断面積と平均流量係数
との関係を、また(c)はスワール比と平均流量係数と
の関係を、それぞれ、吸気流動制御弁のセット角をパラ
メータとして示す図である。
11 (a) shows the relationship between the cross-sectional area of the passage in the port and the swirl ratio, FIG. 11 (b) shows the relation between the cross-sectional area of the passage in the port and the average flow coefficient, and FIG. 11 (c) shows the relation between the swirl ratio and the average flow coefficient FIG. 4 is a diagram showing a relationship between the set angle of the intake flow control valve as a parameter.

【図12】(a)は吸気流動制御弁のセット角とスワー
ル比との関係を、また(b)は上記セット角と平均流量
係数との関係を、それぞれ、ポート内通路断面積をパラ
メータとして示す図である。
FIG. 12 (a) shows the relationship between the set angle of the intake flow control valve and the swirl ratio, and FIG. 12 (b) shows the relationship between the set angle and the average flow coefficient, using the port cross-sectional area as a parameter. FIG.

【図13】吸気流動制御弁の開口面積とスワール比、タ
ンブル比、平均流量係数との関係を、吸気流動制御弁の
開口部の形状を種々変えて調べたデータを示す図であ
る。
FIG. 13 is a diagram showing data obtained by examining the relationship between the opening area of the intake flow control valve and the swirl ratio, the tumble ratio, and the average flow coefficient by variously changing the shape of the opening of the intake flow control valve.

【図14】スワール比と平均流量係数との関係を、吸気
流動制御弁の開口部の形状を種々変えて調べたデータを
示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing data obtained by examining the relationship between the swirl ratio and the average flow coefficient by variously changing the shape of the opening of the intake flow control valve.

【図15】(a)はポート中心からの開口部までの距離
とスワール比との関係を、(b)は上記距離に開口部面
積を乗じた値とスワール比との関係を、また(c)は上
記開口部面積と上記距離との比とスワール比と関係を、
それぞれ、吸気流動制御弁の開口部の形状を種々変えて
調べたデータを示す図である。
FIG. 15 (a) shows the relationship between the distance from the port center to the opening and the swirl ratio, FIG. 15 (b) shows the relationship between the value obtained by multiplying the distance by the opening area and the swirl ratio, and FIG. ) Indicates the relationship between the ratio of the opening area and the distance and the swirl ratio,
It is a figure which shows the data examined by changing the shape of the opening part of an intake flow control valve variously, respectively.

【図16】吸気流動制御弁に上部クリアランスを設けた
場合について、その上部クリアランスとスワール比との
関係を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the upper clearance and the swirl ratio when an upper clearance is provided in the intake flow control valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 燃焼室 4 吸気ポート 4a,4b 下流ポート部 4c コモン部 6 吸気弁 10 吸気マニホールド 15 SCV 150,151a,151b,152,153 開口部 16 回動軸 23 インジェクタ Reference Signs List 3 Combustion chamber 4 Intake port 4a, 4b Downstream port part 4c Common part 6 Intake valve 10 Intake manifold 15 SCV 150, 151a, 151b, 152, 153 Opening 16 Rotating shaft 23 Injector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02M 69/00 360 F02M 69/00 350P 350W (72)発明者 中村 正則 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 藤井 幹公 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 松本 正和 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 山本 寿英 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 青木 理 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02M 69/00 360 F02M 69/00 350P 350W (72) Inventor Masanori Nakamura 3-1, Fuchu-cho, Shinchu, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (72) Inventor Mikiko Fujii 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (72) Inventor Masakazu Matsumoto 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (72) Invention Person Toshihide Yamamoto 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd. (72) Inventor Osamu Aoki 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Mazda Co., Ltd.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下流端部が燃焼室に開口する吸気ポート
の上流側に、吸気流動を制御することにより燃焼室内に
渦流を生成する吸気流動制御弁を設け、この吸気流動制
御弁にその周辺部の一部を切欠した開口部を設けて、吸
気流動制御弁の全閉時に上記開口部を吸気が流通するよ
うにし、所定運転域で上記吸気流動制御弁を全閉させる
ようにしたエンジンの吸気装置において、上流吸気ポー
ト部の軸線に対する吸気流動制御弁の全閉時の弁面の角
度を90°±6°の略直角状態に設定したことを特徴と
するエンジンの吸気装置。
1. An intake flow control valve that generates a vortex in a combustion chamber by controlling intake flow is provided upstream of an intake port having a downstream end opening to a combustion chamber. The engine is provided with an opening in which a part of the intake flow control valve is provided so that the intake air flows through the opening when the intake flow control valve is fully closed, and the intake flow control valve is fully closed in a predetermined operation range. An intake device for an engine, wherein an angle of a valve surface of the intake flow control valve with respect to an axis of an upstream intake port portion when the intake flow control valve is fully closed is set to a substantially right angle of 90 ° ± 6 °.
【請求項2】 上記吸気ポートは上流ポート部から2つ
の下流ポート部へ分岐するコモン部を有し、そのコモン
部より上流に、上記両下流ポート部が並ぶ方向に延びる
回動軸を中心にして全閉状態から全開状態にわたり回動
可能となった吸気流動制御弁が設けられていることを特
徴とする請求項1記載のエンジンの吸気装置。
2. The intake port has a common portion branching from an upstream port portion to two downstream port portions, and is arranged upstream of the common portion around a rotation shaft extending in a direction in which the two downstream port portions are arranged. 2. The intake system for an engine according to claim 1, further comprising an intake flow control valve rotatable from a fully closed state to a fully opened state.
【請求項3】 吸気流動制御弁の、一方の下流ポート部
に対応する片側部分に、回動軸を挟んで垂直方向に切欠
した開口部を設けたことを特徴とする請求項2記載のエ
ンジンの吸気装置。
3. The engine according to claim 2, wherein the intake flow control valve has an opening which is notched in a vertical direction with a rotation shaft interposed therebetween, at one side corresponding to the one downstream port. Intake device.
【請求項4】 上記吸気流動制御弁の上方に、回動軸と
平行に切欠されて、片ポート側の開口部に連続した上部
開口部を設けたことを特徴とする請求項3記載のエンジ
ンの吸気装置。
4. The engine according to claim 3, wherein an upper opening is provided above the intake flow control valve, the upper opening being cut out in parallel with the rotation axis and continuing to the opening on one port side. Intake device.
【請求項5】 上記吸気流動制御弁の上方に開口部を設
けたことを特徴とする請求項1または2記載のエンジン
の吸気装置。
5. The intake system for an engine according to claim 1, wherein an opening is provided above the intake flow control valve.
【請求項6】 吸気流動制御弁の下流の吸気ポートに、
上部から吸気ポート内に燃料を噴射するインジェクタを
配置したことを特徴とする請求項4または5記載のエン
ジンの吸気装置。
6. An intake port downstream of an intake flow control valve,
6. An intake system for an engine according to claim 4, wherein an injector for injecting fuel from an upper portion into the intake port is arranged.
【請求項7】 少なくとも吸気流動制御弁配置箇所から
コモン部の下流端までにわたって吸気ポートをストレー
ト状に形成したことを特徴とする請求項3乃至6のいず
れかに記載のエンジンの吸気装置。
7. The intake device for an engine according to claim 3, wherein the intake port is formed in a straight shape at least from a position where the intake flow control valve is disposed to a downstream end of the common portion.
【請求項8】 吸気流動制御弁より上流の位置から吸気
弁近傍位置までにわたって吸気ポートをストレート状に
形成し、かつ、コモン部下流端を燃焼室の周縁部の上方
部に位置させるように配置したことを特徴とする請求項
7記載のエンジンの吸気装置。
8. The intake port is formed in a straight shape from a position upstream of the intake flow control valve to a position near the intake valve, and is arranged such that a downstream end of the common portion is located above a peripheral portion of the combustion chamber. The intake device for an engine according to claim 7, wherein
【請求項9】 低負荷側の運転域で上記吸気流動制御弁
を閉じるようにしたことを特徴とする請求項3乃至8の
いずれかに記載のエンジンの吸気装置。
9. The intake system for an engine according to claim 3, wherein the intake flow control valve is closed in an operation range on a low load side.
【請求項10】 エンジンの冷間時に上記吸気流動制御
弁を閉じるようにしたことを特徴とする請求項3乃至8
のいずれかに記載のエンジンの吸気装置。
10. The intake flow control valve is closed when the engine is cold.
An intake device for an engine according to any one of the above.
【請求項11】 上流ポート部から2つの下流ポート部
へ分岐するコモン部を有して、上記両下流ポート部の下
流端が燃焼室に開口するようにした吸気ポートを備え、
この吸気ポートの上流側に吸気流動制御弁を設け、この
吸気流動制御弁にその周辺部の一部に切欠した開口部を
設けて、吸気流動制御弁の全閉時に上記開口部を吸気が
流通するようにし、所定運転域で上記吸気流動制御弁を
全閉させるようにしたエンジンの吸気装置において、上
記吸気流動制御弁の片ポート側に、回動軸を挟んで垂直
方向に切欠した開口部を設けるとともに、吸気ポートに
おいて少なくとも吸気流動制御弁配置箇所からコモン部
の下流端までにわたって吸気ポートをストレート状に形
成したことを特徴とするエンジンの吸気装置。
11. An intake port having a common portion branching from an upstream port portion to two downstream port portions, wherein downstream ends of the both downstream port portions are open to a combustion chamber,
An intake flow control valve is provided on the upstream side of the intake port, and a cut-out opening is provided in a part of a peripheral portion of the intake flow control valve so that the intake air flows through the opening when the intake flow control valve is fully closed. In the intake device for an engine, wherein the intake flow control valve is fully closed in a predetermined operation range, an opening notched in a vertical direction across a rotation axis on one port side of the intake flow control valve. And a straight intake port extending at least from the location of the intake flow control valve to the downstream end of the common portion in the intake port.
【請求項12】 吸気流動制御弁より上流の位置から吸
気弁近傍位置までにわたって吸気ポートをストレート状
に形成し、かつ、コモン部下流端を燃焼室の周縁部の上
方部に位置させるように配置したことを特徴とする請求
項11記載のエンジンの吸気装置。
12. The intake port is formed in a straight shape from a position upstream of the intake flow control valve to a position near the intake valve, and is arranged such that a downstream end of the common portion is located above a peripheral portion of the combustion chamber. The air intake system for an engine according to claim 11, wherein:
JP8259275A 1996-09-30 1996-09-30 Engine intake system Pending JPH10103066A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140086873A (en) * 2012-12-26 2014-07-08 두산인프라코어 주식회사 Intake port of diesel engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140086873A (en) * 2012-12-26 2014-07-08 두산인프라코어 주식회사 Intake port of diesel engine

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