JPS58167821A - 内燃機関の吸気系 - Google Patents

内燃機関の吸気系

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JPS58167821A
JPS58167821A JP57051806A JP5180682A JPS58167821A JP S58167821 A JPS58167821 A JP S58167821A JP 57051806 A JP57051806 A JP 57051806A JP 5180682 A JP5180682 A JP 5180682A JP S58167821 A JPS58167821 A JP S58167821A
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boat
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siamese
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JP57051806A
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神田 睦美
Kiyoshi Nakanishi
清 中西
Takeshi Okumura
猛 奥村
Takeshi Kotani
武史 小谷
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • 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
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B2031/006Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air intake valves
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • 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)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に、内燃機関の吸気系構造に係わり。
とくにデエアル吸気ポートでしかも分岐点がシリンダヘ
ッド内にあるサイア2−ズポートにおける燃料噴射弁の
配設構造に関するものである。
自動車用内燃機111において、低燃費件と高出力性艷
會両立させる永めに、吸気ボー)lデュアルポートとし
、一方tヘリカルポートとするとともに他方をストレー
トボートに構成した内燃機関の吸気通路は既に提案され
ている。デュアルポート方式を採用するに際してti、
A路壁への燃料液滴を少なくして運転性の向上管はかり
、シリンダヘッドKkける吸気通路の占める空間を小に
して燃焼室の冷却効果の向上をはかる等のために0両ポ
ートかシリンダヘッド内で分岐するサイアイーズボート
π構成することが望まれる。この場合、燃料噴射弁は燃
料の混合會良くするために旋闘姥の生じるへりカルポー
ト儒に配置されることになるが、噴射された燃料は一部
、燃嶋璽内に吸気と共に入らずに[接通路壁WJK衝央
し、そこ管濡らし、その濡らし量が大に1に!1すぎる
t応答遅れや混合比のサイクル間変動tS<と−う問題
が生じる。
本発明は、上記のようなすイアミーズポートKkFfる
燃料の壁画付着量の過大による応答遅れ子撚IIII変
動のおそれ會、ナイアZ−ズポートにおける燃料噴射弁
の配設の仕方により解消またに軽減する仁と會目的とす
るものである。
この目的を達成するために1本発明の内燃機関の吸気系
においては、へりカルポートからなる主吸気通路とスト
レートポートからなる副吸気ポートとが分岐点位置がシ
リンダヘッド内にあるサイアミーズボートに構成されて
おり、かつ、燃料噴射弁に、主吸気ポートの上向に設け
られていて、しかも噴射角管頂角として形成される斜め
下方に向かう円錐状の噴霧コアがへりカルポート下面と
交わる位置を両ポートの隔壁の下部よりサイアミーズポ
ート入口儒に存在せしめるように設置されて−る。この
ように構成することによって通路の下mK向った噴−燃
料は一部が副吸気ボート内Ell−込まれて流れ。
その分ポート壁面の濡らし量は低減され、したがって応
答の改善、燃焼変動の軽減が得られる□こととなる。′ 以下に1本発明の内燃横開の吸気系O1Iまし一実織4
P4t−,図1tit参照しながら説明する。
第1図訃よび第2図は吸気通路近傍の一造管示している
が8図中、lflシリンダヘッド、2はシリンダボアで
想儂纏で示されている。このシリンダボア2内の領域K
F1.二りの吸気ポート3.4と一つの排気ポート5と
が開口しており。
各ポー)3,4,5tjそれぞれ吸気弁6,7お1び排
気弁8KLうて開閉されるようになっている。
二つの吸気ポートのうち、一方の吸気ポートすなわち主
吸気ボート3は、他方の吸気ポートすなわち副吸気ポー
ト4工り通路断面積が大で。
かつヘリカル形状に形成されている。さらに詳しくは吸
気ポート3は入口−のはソ直りs状に延びる導入113
aと、それに連なって下流側に延びる渦巻1113bと
からなっており、渦巻1iabFiその出口側の趨部で
下方に向りて折れ曲りて断面円形s【介してシリンダヘ
ッド燃焼室リセス9に開口して−る。
他方の吸気ポートである副吸気ボート4rs。
主吸気ボート3の導入部菖のヘリカル形状の内周側壁面
の下部から分岐しており、二つの吸気ホー)3.4ri
双子伏゛のポートいわゆるサイアミーズポートを構成し
ている。1111気ポート4ははソまっすぐに延びてそ
の終端で下方に折れ−9、比較的長い断面円形のはソ鉛
直下方に向かう通路を介して1点火プラグlO対向側の
面積の□大キなスキッシュエリアのm個E1it−形成
するシリンダヘッド下部平坦面11に開口している。
二つの吸気ボー)3.4112隔壁12によって隔てら
れるが、この隔壁託の始まる位置13.すなわち主吸気
ボート3と副吸気ボート4の分岐位置はシリンダヘッド
IP’3にあり、かつナイアミーズボート人口W614
から燃焼室側に入り込んだ位置にある。隔壁12は1通
路断面の上部清福すイアミーズボート人口部14に近い
儒すなわち上流@VC延びており1通路断面の下部にう
つる椙下流側に後退している。したがって、主吸気ボー
ト3と副吸気ポー)4とは通路断面の上S−上流側の位
置から隔てられ6通路断−の下部種下流側の位置で互い
に隔てられることになる。
隔壁12のうち主吸気ポート3偶のヘリカル形状の内周
側壁面Vr構成する壁面15に1通路断面の上@に近づ
く程、また下流にいく程、ヘリ力ル形状の外WtUII
I11面16備f膨出しており、このため、ヘリカル形
状の主吸気ボート3は、上面17に近い根、tたTtI
L側程その流路が狭まっている。
燃料噴射弁18ハ主吸気ボート3@の上1fl17に設
けられており、燃料は下流IIK斜め下方に向って噴射
され、噴射口22を頂点とし噴射角管頂角とする円錐状
の噴霧コア19が形成される。燃料噴射弁18はこの円
錐状の噴霧コア19とサイア建−ズポート下−ムとの交
iる位置、すなわち第1図において噴霧コア19の下側
の線がナイアミーズボートの下側見切り線と交わる点加
が。
^ポー)3.40隔壁12の下端lB21よりサイアン
ーズポート入口1114儒に位置する15に、その位置
、噴射方向が設定されている。このため。
燃料噴射弁18は0円錐状噴霧コア19の一部がすなわ
ち第1111rLII3図に訃いて斜線を細した部分が
副吸気ポート4側にかかるように配設されている。また
、燃料噴射弁18の噴射口22ハ。
主吸気ボート3の上面17に形成された凹ms 23 
K収められて設けられており、流れに突出して流れ抵抗
管増大させないようになっている。
つき゛に上記の構成を有する吸気系の作用につ。
いて説明する。まず吸気の流れについては、低中速域で
は、主吸気ボート3の方が副吸気ボー8番よりも通路断
面積が大であるので、主吸気ボート3側に多く流れる。
主吸気ボー)3K[Eれ込んだ混合気は導入maaで通
路が挾ることによって増速され隔壁戎の膨出によりて外
周壁向16儒に偏流して旋回流を生じワク。上向17の
下降に伴なって下向きの力會与えられる。やがて渦II
j部訃内に流れ込んで強力な旋lPI流管生成し。
主吸気弁6と弁座間の関11t通って燃焼室内に流入し
て燃焼室内に強力な渦流いわゆるスワール會発生する。
このため燃焼が安定し、リーンリずツ)l向上でき、低
燃費化が促進される。
また、高速域でFi、サイアZ−ズボー)tIILれる
混合気の流量が増えるが、主吸気ボート3のヘリカル形
状による仁との流れ抵抗が次第r増加し、ストレートボ
ートである副吸気ボート4K[れるfIlt割合が増え
、高充填効果が確保されて、為出力倉出すことができる
上記の流れに、燃料にへりカルボート側の上向17から
斜め下方に向けて噴射されるが、噴射された燃料の大部
分は、へりカルボート渦巻部3bKより生成された強力
な旋回流により、燃焼室内Ktk人される際引きちぎら
れ、微粒化されて、充分なミキシング状態で、空気との
混合気を形成する。そして、残りの一部の燃料は、直接
サイアミーズポートの下部壁ffi 24 K衝突しよ
うとし1通路下向241濡らそうとする。しかし。
前記噴霧コア19の通路下向24と交わる位置加が。
隔1112の下端N21より上R14IIにあるため、
噴霧コア19の前記斜Jm管織した部分は副吸気ポート
4側にかかり、この部分にある噴射燃料は副吸気ボート
4側に吸い込まれて1通路下面24を濡らすことなくそ
のま11吸気とともに燃焼室内に入り、燃焼される。し
たがって噴射燃料がすべてヘリカルボート側に流れる場
合に比べて、を友は副吸気ボートがない単一ボートの場
合に比べて、ボート壁面の濡れ量に大幅に少なくなる。
この現象は、望ましいことに高速域において強く表われ
る。すなわち、高速域においては多電の燃料が噴射され
て壁面の濡れがそれだけ多くなろうとするが、同時に多
電の吸気が副吸気ボート4側の方に傾く流れようと志向
するので。
下向に向った燃料が下面に付着することなく強く副吸気
ボー)4に流れ込み、燃料のm面付層を効果的に軽減す
る。
以上の通りであるから1本発明の内燃機関の吸気系によ
るときに、りぎの効果が得られる。
まずサイアミーズボートにおいて燃料噴射弁を下向に向
かう噴射燃料が副吸気ボート側にも流れ込むように配設
したので、燃料のボート壁面付着量を小に抑えることが
でき、付着燃料が遅れて気化して燃焼室に入うてくるこ
とKよる応答遅れを小にでき、応答柱管大幅に改善する
ことができる。そし工、この応答性の改善は。
シリンダヘッド内すイアミーズ方式管とったために燃料
付着がと<K11Lい高速域においても強く効釆會発揮
することができる。また、サイクル毎の燃料便動が小と
なるので、燃料変動1小にすることができ、運転性の向
上Yrハかることができる。
また、シリンダヘッド内すイアミーズボート4111成
と[7たことKよる他の効果も得られる。たとえば独立
二ボートに比べて仕切壁が減少し。
壁面への燃料液滴1少なくシ、未燃炭化水素の放出の低
減、運転性の向上會はかることができる。ま友、独立二
ボートに在ぺて燃焼室壁上面でのウォータジャケットの
占める空間を大にでき、冷却効果の向上とそれに伴なう
ノック限界の向上を通して低燃費化をはかることができ
る。
さらにサイアンーズ化に工つて製作時に一体中子を使用
でき、燃焼室内ボート配置の製作精度を向上でき、量産
エンジンの性能のばらつきを抑えることもできる。
【図面の簡単な説明】
1llI1図は本発明の一実施例に係る内燃機関の吸気
系1備えたシリンダヘッド部の縦断面図。 @2図は第1図のシリンダヘッド部の横断面図。 第3図は第1図からサイアミーズボートのみ全取出して
示した平面図。 第4図は第3図のサイアミーズボートの斜視図。 である。 l・・・・シリンダヘッド。 2・・・・シリンダボア。 3・働・・主吸気ボート。 鉢・・・・導入部。 3b・・拳・渦巻部。 4・・・・副吸気ボート。 12−・・・隔壁。 14・拳・・サイアミーズポート人口部。 15・・・・ヘリカルボート内周側JJ!m。 16・・・φヘリカルボート外周側壁面。 17  ・・働・ 上 −日 。 18・・拳−燃料噴射弁。 19・・・・噴霧コア。 20・・0噴麺コアと通路下面との交わる位璽。 21・・・・隔壁下端部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  へりカルボートからなる主吸気ボートとスト
    レートボートからなる副吸気ボートとt内ボートの分岐
    点がシリンダヘッド内にあるサイアミーズポートK11
    lffL、燃料噴射IP會。 主吸気ボー)111に設け、しかも噴射角を頂角としそ
    形成される円錐状の噴霧コアがサイア建−ズポート下面
    と交わる位置を両ポートの隔壁の下部よりナイアミーズ
    ポート入口側に存在せしめるように設置したことt41
    I徽とす( る内燃機関の吸気系。
JP57051806A 1982-03-30 1982-03-30 内燃機関の吸気系 Granted JPS58167821A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57051806A JPS58167821A (ja) 1982-03-30 1982-03-30 内燃機関の吸気系

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57051806A JPS58167821A (ja) 1982-03-30 1982-03-30 内燃機関の吸気系

Publications (2)

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JPS58167821A true JPS58167821A (ja) 1983-10-04
JPH0121345B2 JPH0121345B2 (ja) 1989-04-20

Family

ID=12897157

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JP (1) JPS58167821A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4797868A (en) * 1985-05-15 1989-01-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical system employing a laser beam for focusing, tracking and transferring information signals with respect to a magneto-optical memory
JPH02271071A (ja) * 1990-03-23 1990-11-06 Mazda Motor Corp エンジンの吸気装置
CN106457365A (zh) * 2014-05-26 2017-02-22 爱知机械工业株式会社 气缸盖及具有该气缸盖的内燃机以及进气口成形用型芯

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EP3150299A4 (en) * 2014-05-26 2018-01-24 Aichi Machine Industry Co., Ltd. Cylinder head, internal combustion engine equipped with same, and core for molding intake port
CN106457365B (zh) * 2014-05-26 2019-03-26 爱知机械工业株式会社 气缸盖及具有该气缸盖的内燃机以及进气口成形用型芯

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JPH0121345B2 (ja) 1989-04-20

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