JPH11210478A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低負荷運転時に混合気の略全てでタンブルを
発生させて燃焼のより一層の安定化を図るとともに、吸
気ポートの通路断面積を大きくとって高負荷運転時に出
力向上を図る。 【解決手段】 スライド式スロットル弁２７を有する気
化器１８のスロットル弁下流側に低負荷用通路２８と高
負荷用通路２９を設ける。シリンダヘッド３の吸気ポー
ト１２に吸気通路を分ける隔壁１４を形成する。この隔
壁１４よりシリンダ２とは反対側の吸気ポート側低負荷
用通路１５を前記低負荷用通路２８に接続し、他方の吸
気ポート側高負荷用通路１６を前記高負荷用通路２９に
接続する。吸気ポート１２における吸気入口１３と吸気
弁貫通部との間を、前記吸気入口１３から下流側に向か
うにしたがって次第にクランク軸の軸線方向から見てシ
リンダ２から離間するように傾斜させて形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダ内にタン
ブルを発生させるエンジンの吸気装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、４サイクルエンジンの吸気装置と
しては、混合気の供給量が少ない低負荷運転時に燃焼が
安定するように、吸気ポートに吸気制御弁などの混合気
が流れる方向を制御する部材を設けてシリンダ内にいわ
ゆるタンブルを発生させるものがある。前記タンブルと
は、混合気がシリンダ軸線に沿って旋回するような縦方
向の旋回流のことである。

【０００３】前記吸気制御弁は、吸気ポートのシリンダ
側に配設し、低負荷運転時に吸気通路のシリンダ側を塞
ぐように構成している。すなわち、この吸気制御弁を有
する吸気装置を使用すると、低負荷運転時に混合気が吸
気ポート内の吸気通路をカム軸側（シリンダとは反対
側）に偏って流れ、吸気ポートの燃焼室側の開口から燃
焼室内におけるシリンダ軸線を挾んで反対側（排気弁
側）へ斜めに流入し、シリンダ内にタンブルが発生す
る。このため、混合気の乱れによる燃焼速度の向上と混
合の均一化が図られ、低負荷運転時に燃焼が安定するよ
うになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成した吸気装置は、上述のように低負荷時により
強いタンブルの形成が望まれるが、流量が少ないため流
速が遅く、充分なタンブルが得られない。これは、吸気
制御弁の下流側で吸気の一部が吸気通路内のシリンダ側
の部分へ拡がるように流れるからである。このため、低
負荷運転時に燃焼を安定させるにも限界があった。

【０００５】また、上述した吸気装置は、シリンダヘッ
ドに吸気制御弁を収容する空間を形成する分だけ吸気ポ
ートを形成する部分が狭くなるため、吸気ポートの通路
断面積を大きくとることができないという問題もあっ
た。このため、この種の吸気装置を小型のエンジンに装
備すると高負荷運転時に吸気量が不足してしまう。

【０００６】本発明は上述した問題点を解消するために
なされたもので、低負荷運転時に充分なタンブルを発生
させて燃焼のより一層の安定化を図るとともに、吸気ポ
ートの通路断面積を大きくとって高負荷運転時に出力向
上を図ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明に係るエンジンの吸気装置は、スライド式スロ
ットル弁を有する気化器のスロットル弁下流側の吸気通
路を、スロットル弁の閉方向の先端側に位置する低負荷
用通路と、他端側に位置する高負荷用通路とから構成
し、シリンダヘッドの吸気ポートに、吸気弁が貫通する
部分より上流側で吸気ポート内の吸気通路をシリンダの
軸線方向の一方と他方とに分ける隔壁を形成し、前記隔
壁よりシリンダとは反対側の吸気通路を前記低負荷用通
路に接続するとともに、他方の吸気通路を前記高負荷用
通路に接続し、前記吸気ポートにおける吸気入口と吸気
弁貫通部との間を、前記吸気入口から下流側に向かうに
したがって次第にクランク軸の軸線方向から見てシリン
ダから離間するように傾斜させて形成したものである。

【０００８】本発明によれば、低負荷運転時には気化器
の低負荷用通路から吸気ポートの隔壁よりシリンダとは
反対側の吸気通路に混合気が供給される。吸気ポート
は、吸気弁が貫通する部分を境にして屈曲しているの
で、低負荷運転時に混合気は慣性によって略全量が外壁
側、すなわち、前記屈曲部分の径方向の外側（シリンダ
とは反対側）の壁面に沿って吸気ポートの燃焼室側の開
口へ流れ、この開口から吸気弁の排気弁寄り側を通って
シリンダ軸線を横切るようにして反対側へ斜めに流入す
る。

【０００９】また、高負荷運転時には気化器の高負荷用
通路にも混合気が流れるようになり、吸気ポート内の隔
壁の両側の吸気通路を使用して混合気を燃焼室内に供給
することができる。この吸気装置は、吸気が流れる方向
を制御するために吸気ポートに吸気制御弁を設ける構造
ではないので、吸気ポートを形成する部分が狭くなる制
約を受けることがなく、吸気ポートの通路断面積を高負
荷運転時の吸気量が確保できるように大きくとることが
できる。

【００１０】他の発明に係るエンジンの吸気装置は、上
述した発明に係るエンジンの吸気装置において、低負荷
用通路に連通管を介して吸気チャンバーを接続したもの
である。この発明によれば、吸気弁が閉じているときに
吸気チャンバーに蓄えた混合気を、吸気弁が開いたとき
に気化器側から吸込んだ混合気に加えて燃焼室に供給す
ることができる。

【００１１】他の発明に係るエンジンの吸気装置は、上
述した発明に係るエンジンの吸気装置において、スロッ
トル弁における低負荷用通路と高負荷用通路との間の隔
壁より低負荷用通路側にスロットル弁を貫通する連通孔
を穿設したものである。この発明によれば、スロットル
弁開度が小さいときに連通孔を通って空気が低負荷用通
路に流入し、スロットル弁の下流側に生じる負圧が小さ
くなる。このため、気化器の高負荷用通路と低負荷用通
路を仕切る隔壁とスロットル弁との間の隙間を通って空
気が高負荷用通路の上流端から低負荷用通路へ前記負圧
によって吸込まれるのを阻止することができる。

【００１２】他の発明に係るエンジンの吸気装置は、上
述した発明に係るエンジンの吸気装置において、気化器
の高負荷用通路に接続した吸気通路に低負荷運転時に閉
じる開閉弁を介装したものである。この発明によれば、
開閉弁が閉じることによって気化器の高負荷用通路は下
流側が閉塞されるので、気化器の高負荷用通路と低負荷
用通路を仕切る隔壁とスロットル弁との間の隙間を通っ
て空気が高負荷用通路の上流端から低負荷用通路へスロ
ットル弁下流側の負圧によって流込むことを阻止するこ
とができる。

【００１３】他の発明に係るエンジンの吸気装置は、上
述した発明に係るエンジンの吸気装置において、吸気ポ
ート内の隔壁よりシリンダとは反対側に形成した吸気通
路をシリンダの軸線方向から見て他方の吸気通路に対し
て傾斜させたものである。この発明によれば、吸気ポー
ト内の隔壁よりシリンダとは反対側に形成した吸気通路
から混合気が燃焼室内にシリンダの軸線方向から見て斜
めに流入する。

【００１４】他の発明に係るエンジンの吸気装置は、上
述した発明に係るエンジンの吸気装置において、気化器
の低負荷用通路と吸気ポート内の吸気弁貫通部との間の
吸気通路を、吸気ポート内でのシリンダの軸線方向と平
行な通路高さが下流側へ向かうにしたがって次第に小さ
くなるように形成するとともに、クランク軸の軸線方向
と平行な通路幅が下流側へ向かうにしたがって次第に大
きくなるように形成したものである。この発明によれ
ば、低負荷運転時に混合気は吸気ポートのカム軸側の壁
面に沿って薄帯状に流れる。

【００１５】他の発明に係るエンジンの吸気装置は、上
述した発明に係るエンジンの吸気装置において、気化器
と吸気ポートの間で低負荷用通路と高負荷用通路とを仕
切る隔壁の下流側の端部にこの隔壁を貫通する連通穴を
形成したものである。この発明によれば、スロットル弁
開度が大きくなって低負荷用通路での流量が増大する
と、混合気の一部が隔壁の連通穴を通って他方の吸気通
路に流出する。このため、タンブルを発生させるための
混合気の流量が略一定になり、タンブルが過度に発生す
ることを阻止することができる。

【００１６】他の発明に係るエンジンの吸気装置は、上
述した発明に係るエンジンの吸気装置において、シリン
ダヘッドの燃焼室上壁の一部をピストン側へ突出させる
とともに、ピストンの頂部に凹陥部を形成したものであ
る。この発明によれば、ピストンの頂面でタンブルが反
転し易くなり、タンブルが減衰し難い。また、シリンダ
ヘッドの燃焼室上壁の一部をピストン側へ突出させてい
るので、ピストンに凹陥部を形成することに起因する圧
縮比の低下を防止することができる。さらに、燃焼室の
突出部によって乱れが強化される。しかも、圧縮比を高
めてもコンパクトで良好な燃焼室特性が得られる。加え
て、相対的にプラグ近くの容積が増加したことにより、
燃焼が安定する。

【００１７】他の発明に係るエンジンの吸気装置は、上
述した発明に係るエンジンの吸気装置において、点火プ
ラグの先端部を燃焼室内に突出させるとともにシリンダ
ヘッドに前記突出部を囲む突起を形成し、ピストンの頂
部に凹陥部を形成したことを特徴とするエンジンの吸気
装置。この発明によれば、点火プラグの先端部を囲む突
起によって混合気の流動の乱れが強化され、点火ないし
燃焼初期において燃焼温度が低くなる。また、ピストン
の頂面でタンブルが反転し易くなり、タンブルが減衰し
難い。シリンダヘッドの燃焼室上壁の一部をピストン側
へ突出させているので、ピストンに凹陥部を形成するこ
とに起因する圧縮比の低下を防止することができる。さ
らに、圧縮比を高めてもコンパクトで良好な燃焼室特性
が得られる。加えて、相対的にプラグ近くの容積が増加
したことにより、燃焼が安定する。

【００１８】他の発明に係るエンジンの吸気装置は、上
述した発明に係るエンジンの吸気装置において、気化器
とシリンダヘッドとの間に介装する吸気管のシリンダヘ
ッド側の接続面を平坦面とし、この接続面の全域をシリ
ンダヘッドに接触させたものである。この発明によれ
ば、エンジンの熱が吸気管に伝導によって伝達されて吸
気管が加温されるから、吸気管に付着した燃料の気化が
促進される。

【００１９】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態 以下、本発明に係るエンジンの吸気装置の一実施の形態
を図１ないし図５によって詳細に説明する。図１は本発
明に係るエンジンの吸気装置の断面図、図２は要部を拡
大して示す断面図、図３は図１におけるIII−III線断面
図、図４はシリンダヘッドの底面を示す図、図５は吸気
管内の吸気通路の形状を示す断面図で、同図（ａ）は図
１におけるＡ−Ａ線断面図、同図（Ｂ）は図１における
Ｂ−Ｂ線断面図、同図（Ｃ）は図１におけるＣ−Ｃ線断
面図、同図（ｄ）は図１における吸気ポートのＤ−Ｄ線
断面図である。

【００２０】これらの図において、符号１はこの実施の
形態による自動二輪車用４サイクル単気筒エンジンを示
す。２はシリンダを示し、３はシリンダヘッド、４はピ
ストン、５はコンロッドを示す。

【００２１】このエンジン１は、シリンダ２の軸線方向
が車体の前方を指向するようにシリンダ２を前傾させて
いる。このエンジン１を図示してない車体に搭載した状
態での水平線を図１中に二点鎖線Ｈで示し、シリンダ２
の軸線を一点鎖線Ｃで示す。前記ピストン４は、図１お
よび図３に示すように、頂部に凹陥部４ａを形成し、後
述するタンブルが反転し易いようにしている。また、凹
陥部４ａを形成することによって燃焼室６の容積が増大
して圧縮比が低下するのを阻止するために、図３および
図４に示すように点火プラグ７の電極部を燃焼室６内に
突出させるとともに、この点火プラグ７の突出部分を囲
む突起８をシリンダヘッド３に形成している。

【００２２】このエンジン１の動弁装置は、１本のカム
軸９で１本ずつの吸気弁１０と排気弁１１を駆動する構
造を採っている。吸気弁１０が開閉する吸気ポート１２
は、図１および図２に示すようにクランク軸（図示せ
ず）の軸線方向から見た状態で、シリンダヘッド側部の
吸気入口１３と吸気弁１０が貫通する部分との間を、下
流側に向かうにしたがって次第にシリンダ２から離間す
るように傾斜させて形成している。このため、吸気ポー
ト１２は、吸気弁１０が貫通する部分を境にして屈曲し
ている。

【００２３】また、吸気ポート１２における吸気弁１０
が貫通する部分より上流側には、吸気ポート１２内の吸
気通路をシリンダ２の軸線方向の一方と他方とに分ける
隔壁１４を形成している。この隔壁１４よりシリンダ２
と反対側の吸気通路を以下において吸気ポート側低負荷
用通路１５といい、隔壁１４よりシリンダ２側の吸気通
路を以下において吸気ポート側高負荷用通路１６とい
う。

【００２４】前記吸気ポート１２には吸気管１７を介し
て気化器１８を接続している。前記吸気管１７は、シリ
ンダヘッド３の上部から上方へ延在して上流端が車体の
前方を指向するように屈曲しており、内部に吸気通路が
二つ形成されるように隔壁１９を一体に形成している。
この隔壁１９は、吸気管１７をシリンダヘッド３に取付
けた状態で吸気ポート１２の前記隔壁１４に接続するよ
うにしている。

【００２５】この隔壁１９によって画成された二つの吸
気通路２０，２１のうち前記吸気ポート側低負荷用通路
１５に接続する吸気通路２０は、図５（ａ）〜（ｄ）に
示すように、下流側に向かうにしたがって通路断面の形
状が徐々に扁平になるように形成している。詳述する
と、この吸気通路２０および吸気ポート側低負荷用通路
１５は、吸気ポート１２内でのシリンダ２の軸線方向と
平行な通路高さＨが下流側へ向かうにしたがって次第に
小さくなるとともに、クランク軸の軸線方向と平行な通
路幅Ｗが下流側へ向かうにしたがって次第に大きくなる
ように形成している。

【００２６】また、吸気管１７内の二つの吸気通路２
０，２１のうち吸気ポート１２の高負荷用通路１６に接
続する他方の吸気通路２１は、途中に開閉弁２２を介装
している。開閉弁２２は、吸気管１７に回動自在に取付
けた棒状の弁体２２ａと、この弁体２２ａの軸端部に取
付けた駆動レバー２２ｂと、前記弁体２２ａを図１にお
いて時計方向に付勢する復帰スプリング（図示せず）な
どから構成している。

【００２７】弁体２２ａは、吸気通路２１と対応する部
分に切欠き２２ｃを形成している。この切欠き２２ｃ
は、弁体２２ａが図１に示すように吸気通路２１を閉塞
する全閉状態から反時計方向に回動して全開状態になっ
たときに吸気通路２１の一部を構成する。

【００２８】前記駆動レバー２２ｂは、操作ワイヤ２３
およびワイヤジョイント２４を介してアクセルレバー
（図示せず）のワイヤ操作子２５に連結している。ワイ
ヤジョイント２４は、開閉弁２２の操作ワイヤ２３と並
列になるように気化器１８の操作ワイヤ２６を接続して
いる。また、このワイヤジョイント２４は、開閉弁２２
の開動作が気化器１８より遅れるように構成している。
このため、開閉弁２２は低負荷運転時には図１に示すよ
うに全閉状態を維持し、あるスロットル開度までは全閉
のままでそれ以上負荷が大きくなるにしたがって（アク
セルレバーの操作量が増大するにしたがって）徐々に開
き、高負荷運転時に全開状態になる。

【００２９】前記気化器１８は、スロットル弁２７をス
ライド式ピストンによって形成し、スロットル弁２７の
下流側に、スロットル弁２７の閉方向の先端側に位置す
る低負荷用通路２８と、他端側に位置する高負荷用通路
２９とを形成している。これら両通路２８，２９を仕切
る隔壁３０は、吸気管１７の隔壁１９に接続している。
また、気化器１８の前記低負荷用通路２８は、吸気管１
７内の吸気通路２０を介して吸気ポート側低負荷用通路
１５に接続し、気化器１８の高負荷用通路２９は、吸気
管１７の吸気通路２１を介して吸気ポート側高負荷用通
路１６に接続している。

【００３０】上述したように構成した吸気装置によれ
ば、スロットル弁２７の開度が相対的に小さい低負荷運
転時には、気化器１８の低負荷用通路２８から吸気管１
７を介して面積の小さい吸気ポート側低負荷用通路１５
に高速で混合気が供給される。吸気ポート１２は、吸気
弁１０が貫通する部分を境にして屈曲しているので、低
負荷運転時に混合気は慣性によって略全量が外壁側、す
なわち、前記屈曲部分の径方向の外側（シリンダとは反
対側）の壁面に沿って吸気ポート１２の燃焼室６側の開
口１２ｂへ流れ、この開口１２ｂから吸気弁１０の排気
弁寄り側を通ってシリンダ軸線Ｃを横切るようにして反
対側へ斜めに流入する。吸気弁１０の排気弁１１寄り側
から流入した混合気は、シリンダ内を縦に下がった後、
ピストン頂面で反転するため、縦の旋回流、すなわち図
１中に矢印Ｔで示すようにタンブルが発生する。ピスト
ン頂面は凹のため、反転時の減衰が少なく、強いタンブ
ルが形成される。

【００３１】また、高負荷運転時には気化器１８の高負
荷用通路２９にも混合気が流れるようになり、吸気ポー
ト１２内の隔壁１４の両側の吸気通路１５，１６を使用
して混合気を燃焼室６内に供給することができる。この
吸気装置は、吸気が流れる方向を制御するために吸気ポ
ート１２に吸気制御弁を設ける構造ではないので、吸気
ポート１２を形成する部分が狭くなるような制約を受け
ることがなく、吸気ポート１２の通路断面積を高負荷運
転時の吸気量が確保できるように大きくとることができ
る。したがって、低負荷運転時に燃料の略全てでタンブ
ルを発生させて燃焼の安定化を図ることができるととも
に、吸気ポート１２の通路断面積を大きくとって高負荷
運転時に出力向上を図ることができる。高負荷時には吸
気流速が速くなるが、吸気ポート１２からの流れが多い
ため、流れは吸気ポート１２の形状で支配されるように
なる。すなわち、過度の流動が抑制され、燃焼騒音など
の問題が発生することがない。この結果、スロットル開
度に見合ったタンブルが形成される。

【００３２】さらに、この吸気装置は、開閉弁２２が閉
じることによって気化器１８の高負荷用通路２９の下流
側を閉塞することができる。このため、低負荷時に気化
器１８の高負荷用通路２９と低負荷用通路２８を仕切る
隔壁３０とスロットル弁２７との間の隙間を通って空気
が高負荷用通路２９の上流端から低負荷用通路２８へス
ロットル弁下流側の負圧によって吸込まれるのを阻止す
ることができる。したがって、高負荷用通路２９への燃
料溜りがなくなり、空燃比が安定し、低負荷時の運転が
安定する。

【００３３】さらにまた、図５に示すように、気化器１
８の低負荷用通路２８と吸気ポート１２内の吸気弁貫通
部との間の吸気通路を、吸気ポート１２内でのシリンダ
２の軸線方向と平行な通路高さＨが下流側へ向かうにし
たがって次第に小さくなるように形成するとともに、ク
ランク軸の軸線方向と平行な通路幅Ｗが下流側へ向かう
にしたがって次第に大きくなるように形成したため、低
負荷運転時に混合気は吸気ポート１２のカム軸９側の壁
面１２ａに沿って薄帯状に流れる。この結果、シリンダ
２内にタンブルが帯状に形成されてシリンダ内の広い範
囲にわたって流れ、混合気が旋回する力が大きくなる。

【００３４】加えて、点火プラグ７の先端部を燃焼室６
内に突出させるとともにシリンダヘッド３に前記突出部
を囲む突起８を形成したため、点火プラグ７の先端部を
囲む突起８によって混合気の流動の乱れが大きくなり、
点火ないし燃焼初期において燃焼温度が低くなる。加え
て、ピストン４の頂部に凹陥部４ａを形成したため、ピ
ストン４の頂面でタンブルが反転し易くなり、タンブル
が減衰し難い。したがって、燃焼温度を低く抑えながら
強いタンブルによって燃焼速度を速くすることができる
ので、混合気の空燃比をリーンに設定しても燃焼が安定
するとともにＮＯ_x の発生を抑制することができる。

【００３５】第２の実施の形態 本発明に係るエンジンの吸気装置の第２の実施の形態を
図６ないし図１０によって詳細に説明する。図６は他の
実施の形態を示す断面図、図７は図６におけるVII−VII
線断面図、図８は吸気ポート内の吸気通路の形状を示す
構成図、図９は吸気ポートの吸気入口部分の断面図で、
同図は図６におけるIX−IX線断面図である。図１０は吸
気ポートを形成するために用いる鋳造用中子を示す斜視
図である。これらの図において、前記図１〜図５で説明
したものと同一もしくは同等の部材については、同一符
号を付し詳細な説明は省略する。

【００３６】この実施の形態を採るときに使用する吸気
管１７は、上流端が車体の後方を指向するように形成
し、気化器１８の低負荷用通路２８と吸気ポート側低負
荷用通路１５とを連通する吸気通路２１を他方の吸気通
路２０の上流端の下側から車体左側を通して下流端の車
体前側に延設している。このように吸気通路２１を形成
しているため、吸気ポート側低負荷用通路１５を図８お
よび図９に示すようにシリンダ２の軸線方向から見て高
負荷用通路１６に対して傾斜させている。これらの吸気
通路１５，１６を吸気ポート１２に形成するために用い
る中子を図１０に符号３１で示す。この中子３１におけ
る吸気ポート側低負荷用通路１５を形成する部分を符号
３２で示し、吸気ポート側高負荷用通路１６を形成する
部分を符号３３で示す。

【００３７】このように吸気ポート側低負荷用通路１５
を他方の通路１６に対して傾斜させることによって、吸
気ポート側低負荷用通路１５から混合気が燃焼室６内に
シリンダ２の軸線方向から見て斜めに流入するから、シ
リンダ２内にタンブルと、シリンダ軸線Ｃを中心として
旋回する旋回流からなるスワールとを合成した斜め方向
に旋回するタンブルが発生する。これによって燃焼速度
の一層の向上と、シリンダ内における図６の紙面に対す
る垂直方向の混合気均一化が行われる。

【００３８】また、前記吸気管１７には、図６に示すよ
うに吸気チャンバー３４を取付けている。この吸気チャ
ンバー３４は、気化器１８の低負荷用通路２８に接続す
る吸気通路２１に吸気室３５を接続している。

【００３９】このように低負荷用通路２８に吸気チャン
バー３４の吸気室３５を接続する構成を採ることによ
り、吸気弁１０が閉じているときに吸気チャンバー３４
内に混合気が流入する。そして、この吸気チャンバー３
４に蓄えた混合気を、吸気弁１０が開いたときに気化器
１８から吸込んだ混合気に加えて燃焼室６に供給するこ
とができる。したがって、吸気チャンバー３４を設けな
い場合に較べてスロットル弁開度が同じでも混合気の供
給量を増加させることができるから、気化器１８の低負
荷用通路２８を使用する運転域を拡げることができる。
このため、広い運転域にわたってタンブルによって燃焼
改善を図ることができる。

【００４０】また、この実施の形態によるシリンダヘッ
ド３は、図７に示すように、点火プラグ７の先端部の燃
焼室６内への突出量が前記図３に示す形態に較べて少な
い代わりに、燃焼室６の上壁の一部がピストン側へ突出
している。この突出部を図７中に符号３６で示す。ピス
トン４は図３に示す形態を採るときと同様に頂部に凹陥
部４ａを形成している。このように燃焼室６を構成して
も前記第１の実施の形態を採るときと同様にピストン４
の頂面でタンブルが反転し易くなり、タンブルが減衰し
難い。その上、シリンダヘッド３の燃焼室上壁の一部を
ピストン４側へ突出させているので、ピストン４に凹陥
部４ａを形成することに起因する圧縮比の低下を防止す
ることができる。さらに、圧縮比を高めてもコンパクト
で良好な燃焼室特性が得られるし、相対的にプラグ近く
の容積が増加したことにより、燃焼が安定する。

【００４１】第３の実施の形態 本発明に係る吸気装置は、図１１に示すように構成する
ことができる。図１１は他の実施の形態を示す断面図
で、同図において前記図１ないし図１０において説明し
たものと同一もしくは同等部材については、同一符号を
付し詳細な説明は省略する。

【００４２】図１１に示す吸気管１７は、シリンダヘッ
ド３側の接続面１７ａを平坦面とし、この接続面１７ａ
の全域をシリンダヘッド３に接触させている。すなわ
ち、ガスケットを使用することなく吸気管１７をシリン
ダヘッド３に取付けている。この接続構造を採ることに
より、エンジン１の熱が吸気管１７に伝導によって伝達
されて吸気管１７が加温されるから、吸気管１７に付着
した燃料の気化が促進される。このため、吸気管１７に
燃料が付着することに起因して空燃比が変動するのを阻
止することができ、燃焼が安定する。

【００４３】また、この実施の形態による吸気ポート１
２の隔壁１４と吸気管１７内の隔壁１９は、これら両者
の間に低負荷用通路１５と高負荷用通路１６とを連通す
る連通穴４１を形成している。このように隔壁１４，１
９に連通穴４１を形成することによって、エンジン運転
域が低負荷域から高負荷域に移行するときにスロットル
弁開度が大きくなって低負荷用通路１５の混合気の流量
が増大すると、混合気の一部が連通穴４１を通って一部
高負荷用通路１６に流出する。このため、タンブルを発
生させるための混合気の流量が略一定になり、タンブル
が過度に発生することを阻止することができる。

【００４４】さらに、この実施の形態による気化器１８
は、スロットル弁２７における低負荷用通路２８と高負
荷用通路２９との間の隔壁３０より低負荷用通路２８側
にスロットル弁２７を貫通する連通孔４２を穿設してい
る。このように連通孔４２をスロットル弁２７に形成す
ると、スロットル弁開度が小さいときに連通孔４２を通
って空気が低負荷用通路２８に流入し、スロットル弁２
７の下流側に生じる負圧が小さくなる。このため、気化
器１８の高負荷用通路２９と低負荷用通路２８を仕切る
隔壁３０とスロットル弁２７との間の隙間を通って空気
が高負荷用通路２９の上流端から低負荷用通路２８へ前
記負圧によって図１１中に矢印Ｒで示す流れが生じるの
を阻止することができる。この結果、スロットル弁２７
によって制御する吸気量が正確になり、混合気の空燃比
が安定する。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
負荷運転時には気化器の低負荷用通路から吸気ポートの
隔壁よりシリンダとは反対側の吸気通路に吸気および燃
料が供給され、吸気弁が貫通する部分を境にして屈曲す
る吸気ポートの屈曲部分の径方向の外側（シリンダとは
反対側）の壁面に沿って吸気ポートの燃焼室側の開口へ
流れ、この開口から吸気弁の排気弁寄り側を通ってシリ
ンダ軸線を横切るようにして反対側へ斜めに流入する。
また、高負荷運転時には気化器の高負荷用通路にも吸気
および燃料が流れるようになり、吸気ポート内の隔壁の
両側の吸気通路を使用して吸気および燃料を供給するこ
とができる。この吸気装置は、吸気が流れる方向を制御
するために吸気ポートに吸気制御弁を設ける構造ではな
いので、吸気ポートを形成する部分が狭くなる制約を受
けることがなく、吸気ポートの通路断面積を高負荷運転
時の吸気量が確保できるように大きくとることができ
る。

【００４６】したがって、低負荷運転時に燃料の略全て
をタンブルに乗せて燃焼の安定化を図ることができると
ともに、吸気ポートの通路断面積を大きくとって高負荷
運転時に出力向上を図ることができる。

【００４７】吸気チャンバーを設ける他の発明によれ
ば、吸気弁が閉じているときに吸気チャンバーに蓄えた
混合気を、吸気弁が開いたときに気化器側から吸込んだ
混合気に加えて燃焼室に供給することができる。このた
め、吸気チャンバーを設けない場合に較べてスロットル
開度が同じでも混合気の供給量を増加させることができ
るから、気化器の低負荷用通路を使用する運転域を拡げ
ることができる。このため、広い運転域にわたってタン
ブルによって燃焼改善を図ることができる。

【００４８】スロットル弁に連通孔を穿設する他の発明
によれば、スロットル弁開度が小さいときに連通孔を通
って空気が低負荷用通路に流入し、スロットル弁の下流
側に生じる負圧が小さくなる。このため、気化器の高負
荷用通路と低負荷用通路を仕切る隔壁とスロットル弁と
の間の隙間を通って空気が高負荷用通路の上流端から低
負荷用通路へ前記負圧によって吸込まれるのを阻止する
ことができるから、スロットル弁によって制御する吸気
量が正確になり、混合気の空燃比が安定する。

【００４９】開閉弁を設ける他の発明によれば、開閉弁
が閉じることによって気化器の高負荷用通路は下流側が
閉塞されるので、気化器の高負荷用通路と低負荷用通路
を仕切る隔壁とスロットル弁との間の隙間を通って空気
が高負荷用通路の上流端から低負荷用通路へスロットル
弁下流側の負圧によって流込むことを阻止することがで
きる。したがって、スロットル弁によって制御する吸気
量が正確になり、混合気の空燃比が安定する。

【００５０】低負荷用通路に接続した吸気ポート内の吸
気通路をシリンダ軸線方向視で傾斜させる他の発明によ
れば、低負荷運転時には混合気が燃焼室内にシリンダ軸
線方向視で斜めに流入するから、シリンダ内にタンブル
と、シリンダ軸線を中心として旋回する旋回流からなる
スワールとを合成した斜め方向に旋回するタンブルが発
生する。これによってシリンダ内混合気の左右方向、す
なわちカム軸の軸線方向の均一化が進み、また燃焼速度
も一層大きくなる。

【００５１】低負荷用通路に接続した吸気通路の断面形
状を変える他の発明によれば、低負荷運転時に混合気は
吸気ポートのカム軸側の壁面に沿って薄帯状に流れるか
ら、シリンダ内にタンブルが帯状に形成されて混合気が
旋回する力が大きくなる。

【００５２】吸気ポート内の隔壁に連通穴を形成する他
の発明によれば、スロットル弁開度が大きくなって低負
荷用通路での流量が増大すると、混合気の一部が隔壁の
連通穴を通って他方の吸気通路に流出する。このため、
タンブルを発生させるための混合気の流量が略一定にな
り、タンブルが過度に発生することを阻止することがで
きる。したがって、高負荷運転時にタンブルによって失
火が生じることがなく、高負荷運転時でも燃焼が安定す
る。

【００５３】ピストンに凹陥部を形成する他の発明によ
れば、ピストンの頂面でタンブルが反転し易くなり、タ
ンブルが減衰し難い。また、シリンダヘッドの燃焼室上
壁の一部をピストン側へ突出させているので、ピストン
に凹陥部を形成することに起因して圧縮比が小さくなる
ことはない。したがって、タンブルが強く生じるように
なり、より一層燃焼が安定する。

【００５４】点火プラグの先端部を囲む突起を設ける他
の発明によれば、火プラグの先端部を囲む突起によって
混合気の流動が乱れ、点火ないし燃焼初期において燃焼
温度が低くなる。ピストンの頂面でタンブルが反転し易
くなり、タンブルが減衰し難い。また、シリンダヘッド
の燃焼室上壁の一部をピストン側へ突出させているの
で、ピストンに凹陥部を形成することに起因して圧縮比
が小さくなることはない。したがって、燃焼温度を低く
抑えながら強いタンブルによって燃焼速度を速くするこ
とができるので、混合気の空燃比をリーンに設定しても
燃焼が安定するとともにＮＯ_x の発生を抑制することが
できる。

【００５５】吸気管の平坦な接続面を全面にわたってシ
リンダヘッドに接触させる他の発明によれば、エンジン
の熱が吸気管に伝導して吸気管が加温されるから、吸気
管に付着した燃料の気化が促進される。したがって、吸
気管に燃料が付着することに起因して空燃比が変動する
のを阻止することができ、燃焼が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るエンジンの吸気装置の断面図で
ある。

【図２】 要部を拡大して示す断面図である。

【図３】 図１におけるIII−III線断面図である。

【図４】 シリンダヘッドの底面を示す図である。

【図５】 吸気管内の吸気通路の形状を示す断面図であ
る。

【図６】 他の実施の形態を示す断面図である。

【図７】 図６におけるVII−VII線断面図である。

【図８】 吸気ポート内の吸気通路の形状を示す構成図
である。

【図９】 吸気ポートの吸気入口部分の断面図である。

【図１０】 吸気ポートを形成するために用いる鋳造用
中子を示す斜視図である。

【図１１】 他の実施の形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１…エンジン、２…シリンダ、３…シリンダヘッド、４
…ピストン、６…燃焼室、７…点火プラグ、８…突起、
９…カム軸、１０…吸気弁、１２…吸気ポート、１３…
吸気入口、１４…隔壁、１５…吸気ポート側低負荷用通
路、１６…吸気ポート側高負荷用通路、１７…吸気管、
１７ａ…接続面、１８…気化器、１９…隔壁、２０，２
１…吸気通路、２２…開閉弁、２７…スロットル弁、２
８…低負荷用通路、２９…高負荷用通路、３０…隔壁、
３４…吸気チャンバー、３６…突出部、４１…連通穴、
４２…連通孔。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スライド式スロットル弁を有する気化器
   のスロットル弁下流側の吸気通路を、スロットル弁の閉
   方向の先端側に位置する低負荷用通路と、スロットル弁
   の他端側に位置する高負荷用通路とから構成し、前記気
   化器を接続するシリンダヘッドの吸気ポートに、吸気弁
   が貫通する部分より上流側でこの吸気ポート内の吸気通
   路をシリンダの軸線方向の一方と他方とに分ける隔壁を
   形成し、前記隔壁よりシリンダとは反対側に位置する吸
   気通路を前記低負荷用通路に接続するとともに、他方の
   吸気通路を前記高負荷用通路に接続し、前記吸気ポート
   におけるシリンダヘッド側部の吸気入口と吸気弁貫通部
   との間を、前記吸気入口から下流側に向かうにしたがっ
   て次第にクランク軸の軸線方向から見てシリンダから離
   間するように傾斜させて形成したことを特徴とするエン
   ジンの吸気装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエンジンの吸気装置にお
   いて、低負荷用通路に連通管を介して吸気チャンバーを
   接続したことを特徴とするエンジンの吸気装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のエンジンの吸気装置にお
   いて、スロットル弁における低負荷用通路と高負荷用通
   路との間の隔壁より低負荷用通路側にスロットル弁を貫
   通する連通孔を穿設したことを特徴とするエンジンの吸
   気装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のエンジンの吸気装置にお
   いて、気化器の高負荷用通路に接続した吸気通路に低負
   荷運転時に閉じる開閉弁を介装したことを特徴とするエ
   ンジンの吸気装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載のエンジンの吸気装置にお
   いて、吸気ポート内の隔壁よりシリンダとは反対側に形
   成した吸気通路をシリンダの軸線方向から見て他方の吸
   気通路に対して傾斜させたことを特徴とするエンジンの
   吸気装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載のエンジンの吸気装置にお
   いて、気化器の低負荷用通路と吸気ポート内の吸気弁貫
   通部との間の吸気通路を、吸気ポート内でのシリンダの
   軸線方向と平行な通路高さが下流側へ向かうにしたがっ
   て次第に小さくなるように形成するとともに、クランク
   軸の軸線方向と平行な通路幅が下流側へ向かうにしたが
   って次第に大きくなるように形成したことを特徴とする
   エンジンの吸気装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載のエンジンの吸気装置にお
   いて、気化器と吸気ポートの間で低負荷用通路と高負荷
   用通路とを仕切る隔壁の下流側の端部にこの隔壁を貫通
   する連通穴を形成したことを特徴とするエンジンの吸気
   装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載のエンジンの吸気装置にお
   いて、シリンダヘッドの燃焼室上壁の一部をピストン側
   へ突出させるとともに、ピストンの頂部に凹陥部を形成
   したことを特徴とするエンジンの吸気装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載のエンジンの吸気装置にお
   いて、点火プラグの先端部を燃焼室内に突出させるとと
   もにシリンダヘッドに前記突出部を囲む突起を形成し、
   ピストンの頂部に凹陥部を形成したことを特徴とするエ
   ンジンの吸気装置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載のエンジンの吸気装置に
    おいて、気化器とシリンダヘッドとの間に、内部の吸気
    通路が隔壁で二つに画成された吸気管を介装し、この吸
    気管のシリンダヘッド側の接続面を平坦面としてこの接
    続面の全域をシリンダヘッドに接触させたことを特徴と
    するエンジンの吸気装置。