JPH11236817A - 内燃機関用の吸気通路 - Google Patents

内燃機関用の吸気通路

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JPH11236817A
JPH11236817A JP10347217A JP34721798A JPH11236817A JP H11236817 A JPH11236817 A JP H11236817A JP 10347217 A JP10347217 A JP 10347217A JP 34721798 A JP34721798 A JP 34721798A JP H11236817 A JPH11236817 A JP H11236817A
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passage
section
intake passage
guide device
intake
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JP10347217A
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Stefan Mueller
ミュラー シュテファン
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Dr Ing HCF Porsche AG
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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アイドリングや部分負荷領域でのわずかな空
気貫流時における混合気調整を、燃焼室内における所望
の渦流形成によって改善し、かつ同時に内燃機関の公称
出力領域における高い均一な空気貫流量を保証すること
ができる、内燃機関用の吸気通路を提供する。 【解決手段】 ガイド装置１６がインレット通路６内に
配置されていて、ガイド装置１６の、燃焼室に近い領域
が、少なくともほぼインレット通路６の強く湾曲された
区分９内にまで達している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも部分的
にシリンダヘッド内に形成された燃焼室を有する内燃機
関用の吸気通路であって、燃焼室に、その頂部領域に開
口していて弁制御される少なくとも１つのインレット通
路を介して、空気又は燃料・空気混合物（以下において
は単に混合気と呼ぶ）が供給されるようになっており、
この場合シリンダヘッドに形成されたインレット通路
が、燃焼室側の強く湾曲された区分と、燃焼室から離れ
たほとんど湾曲していない区分とを有していて、かつシ
リンダヘッドに隣接する吸気管片に移行しており、該吸
気管片がインレット通路と一緒に吸気通路を形成してい
て、かつ吸気装置と接続されており、さらに、吸気通路
内に、調節可能なガイド区分を備えたガイド装置が配置
されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式の吸気通路は例えばドイ
ツ連邦共和国特許公開第４４３７２７９号明細書に記載
されており、シリンダヘッド内に形成されたインレット
通路と、シリンダヘッドにフランジ結合されていて内燃
機関の吸気装置に接続されている吸気管片とから成って
いる。吸気管片には、噴射ノズルのための受容部が形成
されており、この噴射ノズルの燃料噴流はインレット通
路に向かって方向付けられている。吸気管片内にはさら
に、旋回可能なガイド区分を備えたガイド装置が配置さ
れており、この場合ガイド区分はガイド装置の、シリン
ダヘッドとは反対の側に形成されている。このガイド装
置は吸気管片内において、該ガイド装置がインレット通
路の流入領域内にまで突入するように配置されている。
このガイド装置によって、規定された通路ジオメトリに
加えて低いモータ負荷時つまりアイドリング時及び部分
負荷時に、燃焼室内において所望の渦流形成（Ｔｕｍｂ
ｌｅ）が惹起されるようになっている。このようなガイ
ド装置にはしかしながら次のような欠点がある。すなわ
ちこの公知のガイド装置は、公称出力領域における高い
空気貫流量時に絞り作用を生ぜしめ、ひいては公称出力
領域のために最適な通路形成を妨げてしまう。さらにこ
のような吸気通路ジオメトリでは高い空気貫流量時に、
強く湾曲されたインレット通路区分の領域において、湾
曲の内側における通路区分において流れの剥離が発生
し、その結果このことによっても、公称出力領域におけ
る混合気調整に不都合な影響が与えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題
は、冒頭に述べた形式の内燃機関用の吸気通路を改良し
て、アイドリングや部分負荷領域でのわずかな空気貫流
時における混合気調整を、燃焼室内における所望の渦流
形成によって改善し、かつ同時に内燃機関の公称出力領
域における高い均一な空気貫流量を保証することができ
る、内燃機関用の吸気通路を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、ガイド装置がインレット通路内に
配置されていて、ガイド装置の、燃焼室に近い領域が、
少なくともほぼインレット通路の強く湾曲された区分内
にまで達しているようにした。
【０００５】
【発明の効果】インレット通路内にガイド装置を配置し
て、ガイド装置をインレット通路の、燃焼室に近い区分
にまで延ばすことによって、調節可能なガイド区分の位
置に関連して、所望のように渦流形成を生ぜしめること
ができ、しかも高い空気貫流量時における流れの安定化
をも達成することができる。特に、公称出力領域におけ
る高い空気貫流量時に、ガイド装置を本発明のように配
置することによって、通路横断面にわたって流れを安定
化させることができ、しかも湾曲の内側における通路区
分における流れの剥離を阻止することができる。したが
ってガイド装置のこのような配置形式によって、内燃機
関のほぼ全部の使用領域にわたって混合気調整を改善さ
せることができ、そしてアイドリング時及び部分負荷時
においては、燃焼を促進する渦流形成が助成され、かつ
公称負荷領域における高い空気貫流量時には、適正に方
向付けられた流れと高い空気貫流量とが達成される。
【０００６】ガイド装置の調節可能なガイド区分が、燃
焼室に近い部分において形成されていると、アイドリン
グ時及び部分負荷領域における混合気調整の改善を目的
として燃焼室内に渦流を生ぜしめるのに、特に効果的で
ある。これによって特にインレット通路の強く湾曲され
た区分において、空気流を効果的に変向もしくは変位さ
せることができ、しかもこの場合、通路ジオメトリに基
づく不都合な影響が、ガイド装置に基づく流れに対する
良好な影響を再び弱めてしまうことはない。
【０００７】ガイド装置をガイド金属薄板として形成す
ること及びこのガイド金属薄板を流れ方向においてイン
レット通路の湾曲経過に合わせることによって、特に高
い空気貫流量のために、全通路横断面にわたってかつ特
に湾曲の内側における通路区分において、流れの特に効
果的な安定化を達成することができる。
【０００８】調節可能なガイド区分が、インレット通路
を貫通する旋回軸線又は旋回軸によって操作され、この
旋回軸線もしくは旋回軸が内燃機関の長手方向に対して
平行に配置されていると、多シリンダ内燃機関のために
構造上特に有利なガイド装置構成が得られる。このよう
な配置形式によって旋回軸線もしくは旋回軸を次のよう
に、すなわちこの旋回軸線もしくは旋回軸が、相前後し
て位置するインレット通路を一体的に貫通し、ひいては
相前後して配置されたすべてのシリンダの調節可能なガ
イド区分が、１つの操作エレメントによって調節可能で
あるように、構成することができる。
【０００９】また、ガイド装置が吸気通路を上側もしく
は湾曲外側の通路区分と下側もしくは湾曲内側の通路区
分とに分割しており、そして燃焼室における渦流形成の
ために下側もしくは湾曲内側の通路区分がほぼ完全に遮
断されるようになっていると、特に良好な渦流形成が達
成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に図面につき本発明の実施の形
態を説明する。
【００１１】図１には、４つのガス交換弁によってそれ
ぞれのシリンダにおいてガス交換が制御される多シリン
ダ内燃機関のシリンダヘッドが符号１で示されている。
シリンダヘッド１には各シリンダのために燃焼室３の頂
部区分２が形成されている。この頂部区分２にはそれぞ
れ２つの円形の吸気口と同様に円形の２つの排気口とが
形成されており、図面にはそのうちの１つの吸気口４と
排気口５だけが示されている。各吸気口は同時に、シリ
ンダヘッドに形成されたインレット通路６の開口区分で
あり、このインレット通路６は、吸気口と共働する吸気
弁７によって貫通される。インレット通路６は燃焼室か
ら離れた区分８を有していて、この区分８の軸線経過は
直線的にもしくはわずかに湾曲されて形成されている。
この燃焼室から離れた区分８は、強く湾曲された燃焼室
に近い区分９へと移行していて、この燃焼室に近い区分
９は、燃焼室３に開口している。燃焼室から離れた区分
８は、シリンダヘッドの側面１０にまで達していて、そ
こで、シリンダヘッド１にフランジ結合された吸気管片
１１に移行しており、この吸気管片１１は、部分的に示
された吸気装置１２に接続されている。吸気管片１１に
はさらに、噴射弁１４のための受容部１３が形成されて
おり、噴射弁１４は吸気管片の、燃焼室とは反対側の上
側領域に配置されている。噴射弁１４は自体公知の形式
で次のように配置されている。すなわちこの場合、生ぜ
しめられた燃料噴流がインレット通路６の上側領域にお
いて該インレット通路６に進入し、噴流軸線は吸気口１
５の中心に向かって方向付けられている。しかしながら
また、内燃機関を直接噴射式の内燃機関として形成する
ことも可能であり、この場合噴射弁は、燃料噴流が燃焼
室３に直接もたらされるように、配置されている。
【００１２】インレット通路６はその長さのほとんどの
部分にわたって、ガイド金属薄板１６として形成された
ガイド装置によって、上側の通路区分１７と下側の通路
区分１８とに分割されている。このガイド金属薄板１６
は流れ経過の方向で湾曲されており、この場合湾曲線は
ほぼインレット通路軸線１９の経過に追従している。流
れ方向に対して垂直にもしくは図１に示された断面に対
して垂直に、ガイド金属薄板はほぼ平らに形成されてい
る。そしてガイド金属薄板１６は次のように配置されて
いる。すなわちガイド金属薄板１６は通路軸線１９の下
側を延びていて、上側の通路区分と下側の通路区分と
は、ほぼ２：１の横断面比を有している。
【００１３】ガイド金属薄板は、インレット通路６を貫
通する旋回軸２０に固定されており、この旋回軸２０の
回転によって、ガイド金属薄板のポジションが変化可能
である。図１に示されたガイド金属薄板の旋回位置は、
公称出力領域において高い空気貫流量をもつ内燃機関の
運転のために設計されている。ガイド金属薄板はこの場
合次のように方向付けられている。すなわちこの場合、
吸気流に対してはきわめてわずかな抵抗しか作用せず、
吸気流は上側の通路区分１７と下側の通路区分１８とを
介して流れる。インレット通路のこのような分割によっ
て、特に下側の通路区分の領域において最も強い通路湾
曲の領域において、流れの剥離が阻止される。
【００１４】図２に示されたガイド金属薄板１６の切換
え位置もしくは旋回位置では、下側の通路区分１８は、
ガイド金属薄板１６の、燃焼室とは反対側の端部が、通
路壁に接触していることによって、十分に閉鎖されてい
る。同時に通路長さにわたって、上側の通路区分の流れ
横断面は先細になっている。通路横断面のこのような変
化によって、内燃機関のアイドリングもしくは部分負荷
運転において、燃焼室における所望の渦流形成が助成さ
れる。
【００１５】図３に示された変化実施例ではガイド金属
薄板２１は、インレット通路６に堅く配置されている。
インレット通路６はこのガイド金属薄板２１によって同
様に、上側の通路区分１７と下側の通路区分１８とに分
割されており、両通路区分の面積比は第１実施例におけ
る面積比に相当している。この変化実施例におけるガイ
ド金属薄板２１は、インレット通路６のあまり強く湾曲
されていない区分８からより強く湾曲されている区分９
への移行部の領域において終わっている。そしてガイド
金属薄板２１の端部には、旋回可能なガイド区分２２が
支承されており、このガイド区分２２は、吸気弁７の近
傍にまで延びている。旋回可能なガイド区分２２の実線
で示された方向付けにおいて、ガイド金属薄板はこのガ
イド区分２２によって整合するように延長される。旋回
可能なガイド区分のこの切換え位置もしくは旋回位置
は、既に述べたように、高い空気貫流量による内燃機関
の運転のために働く。アイドリングもしくは部分負荷領
域における内燃機関の運転のためには、旋回可能なガイ
ド区分２２は、破線で示されたポジションへと旋回させ
られ、その結果ガイド区分２２はインレット通路６の下
側の通路壁に接触し、下側の通路区分１８を閉鎖し、か
つ同時に上側の通路区分１７の貫流横断面を減じる。こ
の旋回位置によってやはり燃焼室における渦流形成が促
進される。
【００１６】ガイド装置の構成及び配置形式において、
このガイド装置を燃焼室に近い領域において吸気弁の領
域にまで突入させることが、難なく可能である。この場
合例えば吸気弁の弁シャフトは、ガイド金属薄板１６も
しくは旋回可能なガイド区分２２における相応な切欠き
によって取り囲まれることができる。図示されていない
この切欠きはこの場合次のように、すなわち吸気弁の弁
シャフトがガイド金属薄板１６もしくは旋回可能なガイ
ド区分のすべての旋回位置において接触せずに取り囲ま
れるように、構成されている。
【００１７】このようなガイド装置を備えた吸気通路
は、図示の使用例とは異なり、吸気管噴射式とは異なり
高温のインレット通路壁における混合気調整が不要のガ
ソリン直接噴射式の内燃機関のために特に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の本発明による吸気通路を概略的に示
す断面図である。
【図２】調節可能なガイド区分が第２の切換え位置を占
めている場合における、図１に示された吸気通路を示す
図である。
【図３】ガイド装置の第２実施例を示す、図１に相当す
る断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダヘッド、 ２ 頂部区分、 ３ 燃焼室、
４ 吸気口、 ５排気口、 ６ インレット通路、
７ 吸気弁、 ８ 区分、 ９ 区分、 １０ 側面、
１１ 吸気管片、 １２ 吸気装置、 １３ 受容
部、 １４ 噴射弁、 １５ 吸気口、 １６ ガイド
金属薄板、 １７ 通路区分、 １８通路区分、 １９
インレット通路軸線、 ２０ 旋回軸、 ２１ ガイ
ド金属薄板、 ２２ ガイド区分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 69/00 Ｆ０２Ｍ 69/04 Ｐ 69/04 69/00 ３５０Ｐ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも部分的にシリンダヘッド
    （２）内に形成された燃焼室（３）を有する内燃機関用
    の吸気通路であって、燃焼室（３）に、その頂部領域
    （２）に開口していて弁制御される少なくとも１つのイ
    ンレット通路（６）を介して、空気又は燃料・空気混合
    物が供給されるようになっており、この場合シリンダヘ
    ッドに形成されたインレット通路が、燃焼室側の強く湾
    曲された区分（９）と、燃焼室から離れたほとんど湾曲
    していない区分（８）とを有していて、かつシリンダヘ
    ッドに隣接する吸気管片（１１）に移行しており、該吸
    気管片（１１）がインレット通路と一緒に吸気通路を形
    成していて、かつ吸気装置（１２）と接続されており、
    さらに、吸気通路内に、調節可能なガイド区分を備えた
    ガイド装置（１６；２１，２２）が配置されている形式
    のものにおいて、ガイド装置（１６；２１，２２）がイ
    ンレット通路（６）内に配置されていて、ガイド装置
    （１６；２１，２２）の、燃焼室に近い領域が、少なく
    ともほぼインレット通路（６）の強く湾曲された区分
    （９）内にまで達していることを特徴とする、内燃機関
    用の吸気通路。
  2. 【請求項２】 少なくともガイド装置（１６；２１，２
    ２）の、燃焼室に近い領域が、調節可能なガイド区分
    （１６；２２）として形成されている、請求項１記載の
    吸気通路。
  3. 【請求項３】 ガイド装置（１６；２１）がガイド金属
    薄板として形成されており、かつ該ガイド金属薄板が流
    れ方向におけるインレット通路（６）の湾曲経過に合わ
    せられている、請求項１又は２記載の吸気通路。
  4. 【請求項４】 調節可能なガイド区分（１６；２２）が
    旋回可能なフラップとして形成されていて、インレット
    通路（６）を貫通する旋回軸線又は旋回軸（２０）に支
    承されている、請求項１から３までのいずれか１項記載
    の吸気通路。
  5. 【請求項５】 内燃機関が、一列に配置された少なくと
    も２つのシリンダを有していて、該シリンダが少なくと
    も各１つの吸気通路とガイド装置とを備えており、旋回
    軸線もしくは旋回軸（２０）が、内燃機関の長手方向に
    対して平行に方向付けられている、請求項１記載の吸気
    通路。
  6. 【請求項６】 ガイド装置（１６）全体が旋回可能であ
    る、請求項１記載の吸気通路。
  7. 【請求項７】 ガイド装置（１６；２１，２２）が吸気
    通路を上側の通路区分（１７）と下側の通路区分（１
    ８）とに分割しており、該下側の通路区分（１８）が旋
    回可能なガイド区分（１６；２２）によってほぼ完全に
    遮断可能である、請求項１記載の吸気通路。
  8. 【請求項８】 上側の通路区分（１７）に燃料が供給さ
    れるように、噴射ノズル（１４）がインレット通路
    （６）に配置されている、請求項１記載の吸気通路。
JP10347217A 1997-12-10 1998-12-07 内燃機関用の吸気通路 Withdrawn JPH11236817A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19754736A DE19754736C1 (de) 1997-12-10 1997-12-10 Saugkanal für eine Brennkraftmaschine
DE19754736.2 1997-12-10

Publications (1)

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US (1) US6318336B1 (ja)
EP (1) EP0922848B1 (ja)
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