JPS5815641Y2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はエンジンの吸気装置に関し、特に吸気の渦流
を増大させるとともに吸気路壁面を流れる液体燃焼を減
少させるようにした吸気装置に関するものである。

従来、燃焼の霧化気化を図るため、燃焼室内における混
合気の渦流（スワール）を増大させるものとして、吸気
ポートをシリンダの接線方向に設は混合気がシリンダ内
壁に沿って旋回し渦流を生じさせるようにしたものや、
吸気バルブヘッドあるいはバルブシート、吸気ポート壁
等に案内羽根を設けたものがあるが、それぞれ渦流を生
ぜしめる効果はみられるが、充分な渦流を生じさせくこ
とはできず、また、吸気路壁面を伝わって流れる燃料を
充分気化、霧化することができなかった。

そのため、希薄混合気による燃焼時等では燃焼室内にお
ける混合気の気化、霧化が充分促進されないため燃焼の
安定性が欠ける欠点があり、また安定性向上のため若干
、混合比を濃くした場合は有害未然焼成分（Ｃｏ 、Ｈ
Ｃ等）が多くなり、かつ燃費が悪くなる等の欠点があっ
た。

この考案は上記従来技術の欠点を解消し、従来以上の渦
流を生じさせ、かつ、壁面に沿って流れる燃焼を充分霧
化、気化させるようにし、特に希薄混合気による燃焼の
安定性を図ることができる吸気装置を提供することを目
的とするものである。

詳しくは、シリンダに対し、接線方向から混合気を流入
しシリンダ内においてシリンダ内壁に沿って混合気が旋
回し渦流を形成するように吸気ポートをシリンダヘッド
に設けるとともに、混合気に対して上記渦流の旋回方向
と同一方向に回転運動を与える傾斜角度を有する複数個
の案内羽根を吸気バルブ近傍の吸気ポートの全周に沿っ
て隙間なく連続して設け、上記吸気ポートの配置位置に
より生じる渦流を公転とすると上記案内羽根により自転
する渦流を生じさせて渦流の増大を図るとともに、上記
案内羽根を吸気ポートに設けていることにより吸気管壁
面を伝わる燃料を吸気流中央に押しだし霧化・気化の促
進を図り、上記渦流に良好に混入するようにしてシリン
ダ内の混合気を外側をリンチに内側をリーンに層状化し
、上記リンチ混合気に点火プラグで着火するようにした
ことを特徴とするエンジンの吸気装置を提供することを
目的とする。

以下、この考案を図面に示す一実施例により詳細に説明
する。

１はシリンダ、２はシリンダヘッド、３はシリンダ１内
を摺動するピストン ４は燃焼室である。

上記燃焼室４のシリンダヘッド２で構成される頭上の形
状は半球形状とし、その−側方のシリンダ軸Ｏに対し直
角位置よりα角度傾斜した位置に、混合気がシリンダヘ
ッド２の接線方丙から燃焼室４内に流入するように吸気
ポート５をシリンダヘッド２に穿設して設け、吸気管（
図示せず）に連通ずる一方、燃焼室４の他側方に点火プ
ラグ６をシリンダヘッド２に配設している。

上記吸気ポート５には、第２図に示す如く、燃焼室４側
の開口端位置に、吸気バルブ１が着座するバルブシート
８を嵌装して固定するとともに。

該バルブシート８に隣接したポート内壁に周状に凹部９
を刻設し、該凹部９に第３図に示す如き周方向に連続し
て案内羽根１０を備えたリング部材１１を嵌め込み、上
記バルブシート８により押さえるごとく装着している。

該リング部材１１はバルブシート８側に円筒状リング部
位１１ａを有し、上流側に案内羽根１０を有した形状で
該複数個の案内羽根１０は吸気ポート５の軸方向からみ
て周方向に隙間なく連続し、かつ、軸心とて定の傾斜角
度を有し内部に突出した形状である。

該案内羽根１０は、たとえば、第３図中に鎖線で示す如
く、円筒状リング部材１１に複数個の軸方向のスリット
１５ｂを所定間隙をあけて全周に設け、該スリン）１５
ｂにより区分された各羽根部材１４を同一周方向ア端よ
りリング内部に突出するように所定角度で曲げおこして
案内羽根１０を形成し、残る案内羽根支持部位１５の頂
部１５ａが鋭角となるように、いわば鋸の歯状に形成し
ている。

尚、該案内羽根１０を備えたリング部材１１は鋳造等に
より吸気ポート５と一体に形成してもよく、またバルブ
シートと一体に形成してもよい。

上記案内羽根１０の軸心に対する傾斜角度β及び案内羽
根１０と案内羽根支持部位１５との間の角度ｒとは、吸
気ポート５の配置位置に応じて適宜に選定されるが、吸
気ポートの配置位置により生じる渦流の旋回方向と同一
の方向に吸気に回転運動を与えるようにしており、かつ
、該複数個の案内羽根１０を吸気ポート５の全周に沿っ
て隙間なく連続して設けることにより吸気ポート５の壁
面を伝わる全ての燃焼が吸気流中央に押しだされるとと
もに吸気ポート５の壁面近傍を流れる全ての混合気には
確実に旋回力が与えられる。

上記構成よりなる吸気装置の作用について、つぎに説明
する。

吸気管より吸気ポート５へ進んできた混合気は、吸気ポ
ート５の燃焼室側開口位置により、燃焼室４内に接線方
向に流入するため、シリンダヘッド２の内壁に沿って旋
回し渦流が生じる。

即ち、第４図においては、混合気は燃焼室４内で反時計
回転方向に旋回流Ａを生じる。

同時に、吸気ポート５内を進んできた混合気はポート出
口に設けられた案内羽根により混合気体自体も上記旋回
流Ａと同二方向の反時計回転方向の旋回流Ｂを生じる。

この際、吸気ポート５の位置が前記の如くシリンダ軸Ｏ
に対し直角よりα角度傾斜しているとともに、吸気バル
ブ１の影響、旋回流Ａの影響等により、旋回流Ｂは旋回
流人に対し直角ではなく、むしろ旋回流Ａと平行に近い
平面内で旋回を行い、いわば公転する旋回流Ａに対して
旋回流Ｂが自転する図示の状態となる。

このため、旋回流Ｂのシリンダ内壁側の外側では旋回流
Ｂの速度と旋回流Ａの速度とが加わり、大きな速度Ｃと
なるが、旋回流Ｂの内側では旋回流Ａの方向に対して旋
回流Ｂの方向が逆となるため小さな速度りとなる。

従って、速度ＣとＤとの差によって渦流が増大されると
ともに、大きな旋回流Ａだゆでなく小さな旋回流が存在
するため、より混合気が攪拌されて霧化気化が向上する
。

同様に、上記の如くシリンダヘッド２の壁面に沿って渦
流を生じさせると、シリンダ壁面側の燃焼室外側の混合
気がリンチになるとともに、燃焼室内側の混合気かり−
ンとなって層状化し、シリンダヘッド２側部に設けた点
火プラグ６による着火が良好となり、かつ、上記の如く
、渦流により火炎伝播が良好となり燃焼効率がよくなる
。

また、吸気ポート５の出口に案内羽根１０を全周に隙間
なく連続して設けているため、吸気ポート５の壁面を伝
わる全ての燃料が吸気流の中央に押しだされるとともに
、全ての混合気に旋回力が与えられるため、吸気渦流に
まきこまれた燃料の液滴は、微細にくだかれ、確実に気
化される。

以上の説明より明らかなように、この発明に係る吸気装
置においては、吸気ポートを混合気がシリンダの接線方
向から流入するようなポート形状にするとともに、吸気
バルブ近傍の吸気ポートに渦流を増長する方向に案内羽
根を設けていることにより、燃焼室内において混合気の
渦流を確実に生成できるとともに、特に案内羽根を全周
に隙間なく連続して設けたため、従来と比較して渦流を
大巾に増長できる。

このように、燃焼室内で混合気の霧化・気化が促進され
るとともに、吸気路の壁面を伝わる熱料も霧化・気化さ
れることにより、運転可能な希薄混合気領域が増大し、
希薄混合気の場合も安定して燃焼し、有害未然焼成分も
低酸する。

従って、本装置によれば、燃費及び排気ガス浄化性能が
向上するとともに、燃焼室内での混合気の層状化により
燃焼性も良好となり安定した運転が行える利点を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示すエンジンのシリンダ
の断面図、第２図は第１図の要部拡大図、第３図は案内
羽根を示す斜視図、第４図は作用説明図である。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・・シリンダヘッ
ド、４・・・・・・燃焼室、５・・・・・・吸気ポート
、６・・・・・・点火プラグ、７・・・・・・吸気バル
ブ、１０・・・・・・案内羽根。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃焼室に対し接線方向から混合気を流入し燃焼室内にお
   いて壁面に沿って渦流を生じさせるように吸気ポートを
   シリンダヘッドに設けるとともに混合気に対して上記渦
   流の旋回方向と同一方向に回転運動を与える傾斜角度を
   有する複数個の案内羽根を、吸気バルブ近傍の吸気ポー
   トの全周に沿って隙間なく連続して設けたことを特徴と
   するエンジンの吸気装置。