JPS5828517A - 内燃機関のヘリカル吸気ポ−ト - Google Patents

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】 本発明は、自動率等の車輌に用いられる内燃機関のヘリ
カル吸気ポートに係り、特に火花点火式内燃機関のため
のヘリカル吸気ポートに係る。

ヘリカル吸気ポートは、一般的な通常の吸気ポートに比
して吸気スワールの発生度合が＾く、低負荷、低回転時
に於ける＊＊を改善し、低負荷、低回転時の内ｍ＊ｅｉ
牲能を向上させると云う効果を賽する。しかし、このヘ
リカル吸気ポートは火花点火式内燃機関に於て、吸気ス
ワールの発生度合が轟くなるよう設計される程内ｇｓ＋
ａの充填効率を低下し、内燃機関の高負荷運転性能を悪
化し、また内ａＩｕｅの最＾出力を低下させる原因にな
る。

本発明は火花点火式内ｍｓｕ＋ｅに於て、低ｌＩ４萄低
回転時の内＊Ｓａ性能を向上する上で必要な吸気スワー
ルを発生し、しかも内燃機関の充填効率をさはと低下さ
せることがなく、内燃機関の高負荷運転性能を太きく［
１することがないヘリカル吸気ポートを提供することを
目的としている。

かかる目的は、本発明によれば、直線状通路部分と、該
直線状通路部分に接続しパルプステムの軸ａｍりに旋回
する渦巻状通路部分とを有し、前記渦巻状通路部分の終
端と前記直轄状通路部分とは前記渦轡状通ＳＳ分の内周
縁に対し接線方向に延在する稜線を有する障壁によって
実質的に隔てられており、前記稜線と談積線に接合する
前記直線状通路部分の一方の側縁とが前記パルプステム
の軸線に直交する仮想平面に投影されて談両者が前記直
線状通路部分の側になす角度が１３５〜１６５度である
ことを特徴とする内燃機関のヘリカル吸気ボートによっ
て達成される。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明によるヘリカル吸気ボートを備えた内燃
機関の一つの実施例を示す縦断面図、第２図及び第３図
は各々第１ＷＪの線■−■及び■−°■に沿う断固図、
第４図は第１図のＡ矢視図、第５図はヘリカル吸気ボー
トを解図的に示す斜視図である。第１図に於て、１はシ
リンダヘッド、２はシリンダブロックを各々示しており
、シリンダブロック２はそのシリンダポア３内にピスト
ン４を受入れ、そのピストンの上方にシリンダヘッド１
と共働してｍ焼室５を郭定している。またシリンダヘッ
ド１には点火プラグ６が取付けられている。

シリンダヘッド１にはヘリカル吸気ボート７が設けられ
ている。ヘリカル吸気ボート７は直線状通路部分８と渦
巻状通路部分９とを含んでいる。

直線状通路部分８は矩形の横断面形状を有し、その一端
にてシリンダヘッド１の一側面に開口し、他端にて渦巻
状通路部分９の入日部１０に接続している。渦巻状通路
部分９はシリンダヘッド１に設けられたステム支持孔１
１の軸線周りに旋回し、その下底部に設けられた円形の
開口端１２にて燃焼室５に連通している。開口端１２は
ステム支持孔１１と同心に形成されており、該開目端に
は円環状の弁座部材１３が固定的に取付けられている。

ステム支持孔１１は渦巻状通路部分９の天井部に宍出形
成された円筒状の膨出部１７の先端より渦巻状通路部分
９内に向けて開口しており、このステム支持孔には筒状
のステム案内部材１４を介して吸気パルプ１５のパルプ
ステム１６がその軸線方向に移動可能に係合している。

パルプステム１６は渦巻状通路部分９の旋回中心部をそ
の軸線方向に沿って延在している。

第２図によく示されている如く、渦巻状通路部分９の外
輪周壁９ａは該渦巻状通路部分の内壁により与えられ、
入口部１０にて直線状通路部分８の一方の側１２８ａに
滑らかに接合している。渦巻状通路部分９の内輪周壁は
膨出部１７の外周！！１７ａとパルプステム１６の外周
面により与えられる。

また直線状通路部分８の天井１２８ｃは渦巻状通路部分
９の天井壁９Ｃに滑らかに接合し、下底壁８ｄは入口部
１０付近にて開口端１２の一部に滑らかに接合している
。渦巻状通路部分９の終端部９ｂと直線状通路部分８と
は陣！！１８によって少なくともその一部部分を実質的
に隔てられている。

障１１１８は直線状通路部分８の他方の一側壁８ｂと渦
巻状通路部分９の外輪層１！９ａとの接合点すより膨出
部１７の外周、換言すれば渦巻状通路部分９の内輪周壁
に対し接線方向に延在する稜線りを有している。この積
、輪りと膨出部１７の外周との接合点ａはｌ＆巻状通路
部分９の入口部１０の近傍に位゛値するものである。障
１１１８は直線状通路部分８の側に傾斜１１１８ａを構
成しており、この傾斜！１８ａは一端にて直線状通路部
分８の側Ｗ８ｂに接合し、また他端にて膨出部１７の外
周Ｗ１７ａに接合し、直線状通路部分８を入口部１０へ
向かうに従いその通路断面積を減少させている。

傾斜！！１８ａは直線状通路部分８の通路断面積を渦巻
状通路部分９の入口部にて最も絞り、該通路を流れる空
気の流速を速めると共にその空気流が渦巻状通路部分９
の外輪層！！９ａに衝突してこれに沿って流れるよう案
内するものであり、効果的に吸気スワールを生成する上
で重要な！面である。

障壁１８が設けられていることにより入口部１０に於け
る吸気通路の形状は、第４図に示されている如く、はぼ
台形状になり、その一方の側壁は直線状通路部分８の側
！！８ａ及び渦巻状通路−５分９の外輪層１１９ａによ
って与えられ、他方の側壁は傾斜！１８ａによって与え
られる。

渦巻状通路部分９の入口部１０に於ける天井壁９Ｃの幅
が決定されれば、ｂ点が第４図に於ても方へ変位してそ
の入口部１０に於ける下底１！！８ｄの暢が小さいほど
強力な旋回気流が発生する。しかし、入口部１０に於け
る下底Ｗ８ｄの幅が小さくなると、それに従い入口部１
０に於ける通路横断面積が減少することにより吸気抵抗
が増大し、内燃機関の充填効率が低下する。また充填効
率の回復のために第４図に於て稜線りが通路断面積を拡
大すべく湾曲するよう構成されても障Ｗ１８を乗越えて
直線状通路部分８へ向かう空気流と直線状通路部分８を
流れる空気流とが衝突するようになり、これにより直線
状通路部分８に於ける直進気流の進入を妨げる度合が増
大し、ますます内燃機関の充填効率を低下するようにな
る。従って充填効率の回復は行われない。

ｂ点が第４図に於て右方へ変位することは、第２図に於
てｂ点が渦巻状通路部分９の外輪線上を時計方向に変位
することであり、これに従い前記稜線りと談稜線に接合
する側１１８ｂがパルプステム１６の軸線に直交する仮
想平面に投影されて咳両者が前記直線状通路部分８の側
になす角度θが増大する。ｂ点が第２図にて渦巻状通路
部分、９の外輪線上を反時計方向に変位すれば、このｂ
点は第４図で見て左方へ変位し、入口部１０の下底壁８
ｄの幅が増大し、傾斜！！１８ａによる吸気抵抗が減少
す″る。しかし、ｂ点が第２ＷＪで見て渦巻状通路部分
９の外輪線上を反時計方向に変位して前記角度θが減少
すれば、旋回気流の発生度合が減少する。

実用的な火花点火式内燃機関に於ては、前記角度θが１
６５ｆ［以上であれば、傾斜１！１８ａによる吸気抵抗
が増大し、内燃機関の充°填効率が著し゛　く低下する
。また前記角度θが１３５度以下であれば、旋回気流の
発生度合が減少するばかりでなく、渦巻状通路部分９に
於ける旋回気流が直線状通路部分８に於ける直進気流の
進入を阻害する度合が増大し、やはり内燃ｌｌｌ１ｌの
充填効率が１しく低下する。

このようなことから、本発明によるヘリカル吸気ポート
にあっては゛前記角度θが１３５〜１６５度に限定され
ている。

前記角度θが１３５〜１６５度の範囲に設定されている
ヘリカル吸気ポートにあっては１、内燃１ＩＩｌｌＩの
充填効率をさほど低下することなく強力な旋回気流を生
じ、内燃機関の高負荷性能を低下することなく内燃機関
の低負萄性能を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるヘリカル吸気ポートの一つの実施
例を示す縦断面図、第２図及び第３図は各々第１図の瞭
■−■及び■−■に沿う断面図、第４図は第１図のＡ矢
視図、第５図は第１！３乃至第４図に示された吸気ポー
トの形状を解図的に示す斜視図である。 １・・・シリンダヘッド、２・・・シリンダブロック。 ３・・・シリンダポア、４・・・ピストン、５・・・１
１１ｔＩａ室。 ６・・・点火プラグ、７・・・ヘリカル吸気ポート、８
・・・直線状通路部分、９・・・渦巻状通路部分、１０
・・・入口部、１１・・・ステム支持孔、１２・・・開
口端、１３・・・弁座部材、１４・・・ステム案内部材
、１５・・・吸気パルプ、１６−・・パルプステム、１
７・・・膨出部、１８・・・障壁 −（

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直線状通路部分と、咳直纏状通路部分に接続しパルプス
   テムの軸線周りに旋回する渦巻状通路部分とを有し、前
   記渦巻状通路部分の終端と前記直線状通路部分とは前記
   渦巻状通路部分の内周縁に対し接線方向に延在する稜線
   を有する障壁によって実質的に隔てられており、前記稜
   線と該稜線に接合する前記直轄状通路部分の一方の側縁
   とが前記パルプステムの軸線に直交する仮想平面に投影
   されて談両者が前記直線状通路部分の側になす角度が１
   ３５〜１６５ｍであることを特徴とする内−機関゛のヘ
   リカル吸気ポート。