JPS5828523A - 吸気ポ−トの流路制御装置 - Google Patents

吸気ポ−トの流路制御装置

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Publication number
JPS5828523A
JPS5828523A JP56118512A JP11851281A JPS5828523A JP S5828523 A JPS5828523 A JP S5828523A JP 56118512 A JP56118512 A JP 56118512A JP 11851281 A JP11851281 A JP 11851281A JP S5828523 A JPS5828523 A JP S5828523A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion chamber
intake port
valve
intake
negative pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP56118512A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Nakanishi
清 中西
Takeshi Okumura
猛 奥村
Tokuta Inoue
井上 悳太
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP56118512A priority Critical patent/JPS5828523A/ja
Publication of JPS5828523A publication Critical patent/JPS5828523A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02F1/4228Helically-shaped channels 
    • 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
    • F02B31/04Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
    • F02B31/042Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors induction channel having a helical shape around the intake valve axis
    • 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
    • F02B31/08Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • 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)

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】 本発明は吸気ポートの流路制御装置に関する。
燃焼室内にシリンダ軸線回シの強力な旋回流を発生させ
る方法として、彎曲して爾びる吸気ポートの燃焼室開口
部を燃焼室周辺部に配置し、この燃焼室開口部における
吸気ポートの軸線を讐焼室の周辺方向に指向させた吸気
ポートを用する方法が知られている。この吸気ポートを
用いると燃焼室内に強力な旋回流を発生せしめることが
できるが吸気弁とその弁座間に形成される間隙の一部の
みを通うて混合気が燃焼室内に供給されるために混合気
に対する流れ抵抗が大きく、斯くして機関高速高負荷運
転時には充填効率が低下するという問題がある。
本発明社強力な旋回流を燃焼室内に発生できると共に高
い充填効率を確保することのできる吸気ポートを提供す
ることにある。
以下、添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図並びに第2図を参照すると、1はシリンダブay
り、2はシリンダブロック1内で往復動するピストン、
3はシリンダブロック1上に固定されたシリンダヘッド
、4はピストン2とシリンダヘッド3間に形成された燃
焼室、5は吸気弁、6はシリンダヘッド5内に形成され
た吸気ボート、7は排気弁、8はシリンダヘッド3内に
形成された排気ボートを夫々示し、燃焼室4内には図示
しない点火栓が設けられる。第1図に示す燃焼室4は半
球形状を有するが燃焼室4の形状としてはウェッジ型、
パスタブ型、ヘロン型等、種々の形状の燃焼室を用いる
ことができる。
第1図並びに第2図に示されるように吸気ポート6の軸
111mはシリンダへラド5の外側壁面から燃焼*4に
向けてほぼまっすぐに延び、次いで燃焼室4に近づくと
急に彎曲して燃焼室4の周辺方向に向かう。従って吸気
ポート6の燃焼室開口部′ 61における吸気ボート軸
線aは燃焼室4の周辺方向に指向される。
一方、シリンダヘッド3内には吸気ポート6の入口部6
bと吸気ボート燃焼室開口部61とを連通する分岐路9
が形成される。この分岐路9の出口開口10は燃焼室4
の中心部から離れた側の吸気ボート開口部6aの内壁面
上に形成され、更にこの出口開口10は吸気弁5とその
弁座間に形成される間隙を通って燃焼室4の中心部に向
かう方向に指向される。第2図に示すように吸気ボート
燃焼室開口部6mにおける吸気ポート軸線婁と、分岐路
90軸線すの延長線とのなす角αは水平投影面内におい
てほぼ70度から120.li&の範囲内にある。
p41図から第5図を参照すると、シリンダヘッドs内
には分岐路9と交差する円孔11が形成され、との円孔
11内に開閉弁12が摺動可能に挿入される0円孔11
の上端部には案内スリーブ15が嵌着固定され、開閉弁
12に一体形成された弁pラド14が案内スリーブ15
を貫通して上方に突出する。一方、シリンダヘッド3に
は図示しない軸受を介してアームロッド15が回動可能
に取付けられ、このアームロッド15上には各気筒O開
閉弁12に対して夫々設けられたアーム16が固着され
る。これらの各アーム、16の先端部は夫々対応する弁
ロッド14の頭部に連結される。を九、アームロッド1
5には別のアーム17が固着され、こOアーム17の先
端部は負圧ダイアラ2ム装置18のダイア7ツ119に
固着された制御部ラド20に連結される。負圧ダイアフ
ラム装置18はダイアフラム19により隔離された負圧
室21と大気圧室22を具備し、負圧室21内&1/イ
アフラム抑圧用圧縮ばね23が挿入される。tた、負圧
室21は負圧導管24並びに電磁切換弁25を介して電
圧アキエムレータ26に接続され、−電磁切換弁25の
ソレノイド27は電子制御ユニット28に接続される。
一方、吸気ポート6には吸気管29が接続され、この吸
気管29には一示しない気化器が取付けられる。負圧ア
キエムレータ26は負圧アキ凰ムレータ26から吸気管
29内に向けてのみ流通可能な逆止弁50並びに%圧導
管31を介して吸気管29内に接続される。逆止* y
roは吸気管29内の負圧が負圧アキ凰ムレータ26内
の負圧よりも大きくなると開弁し、吸気管29内の負圧
が負圧アキ凰ムレータ26内の負圧よシも小さくなると
閉弁するので負圧アキ凰ムレータ26内の電圧は吸気管
29内に発生した最大負圧に維持される。一方、吸気管
29には吸気管29内の負圧を検出するための負圧セン
サ52が取付けられ、この負圧センサ32は電子制御ユ
ニット2Bに接続される。また、機関クランクシャフト
の回転数を検出するために回転数センサ33が電子制御
ユニット28に接続される。
電子制御ユニット2Bはゲイジタルコンビエータからな
抄、各種の演算処理を行なうマイクロプロセッサ(MP
U)54、ランダムアクセスメ峰り(RAM)ss、制
御プルグラム、演算定数等が予め格納されているリード
オンリメモリ(ROM)56、入力ポート37並びに出
力ボートs8が双方向性パス59を介して互に接続され
ている。更に、電子制御為ニット28内には各種のクロ
ック信号を発生するクロック発生器40が設けられる。
入力ポート57には負圧セン?52が人り変換器41を
介して接続され、更に入力ポート37には回転数センナ
5!Iが接続される。負圧センサ32は吸気管29内の
電圧に比例した出力電圧を発生し、この電圧がAD変換
器41において対応する2進数に変換されてこの2進数
が入力ボート57並びにパス39を介してMPU!S4
に読み込まれる0回転数センt53はクランクシャフト
が所定クランク角度回転する毎にパルスを発生し、この
パルスが入力ポート57並びにバス39を介してMPU
54に読み込まれる。一方、出力ポート38は電力増巾
回路42を介して電磁切換弁25のソレノイド27に接
続される。
第4図は電磁切換弁25を作動すべき機関回転数N (
r、 p、m、)と吸気管29内の負圧P (−mHf
)との関係を示している。なお、@4図の実線Wよりも
上のハツチング領域において電磁切換弁25が作動せし
められる。第4図において実線Wで示す機関回転数Nと
負圧Pとの関係は関数の形で或いはデータテーブルの形
で予めROM54内に格納されている。MPU54では
回転数センナ53の出力信号から機関回転数Nが計算さ
れ、この機関回転数Nと負圧Pを表わす負圧センナ52
の出力信号とがKOM56に記憶され九関数Wと比較さ
れて機関回転数Nと負圧Pが第4図のハツチング領域に
あるときには出力ポート!18に駆動信号が書亀込すれ
る。このとき電磁切換弁25のソレノイド27が付勢さ
れるために電磁切換弁25の切換作用によって負圧室2
1は負圧アキ嶌ムレータ26内に連結され、負圧室21
内には負圧が加えられる。斯くしてダイアフラム19が
圧縮ばね25に抗して右方に移動するためにアーム16
゜17は時計回りに回動せしめられ、それによって □
開閉弁12が上昇するために分岐路9は開通せしめられ
る。一方、機関回転数Nと負圧Pにより定まる点が@4
図においてハツチング領#RKない場合にはソレノイド
27が消勢されるために電磁切換弁25の切換作用によ
って負圧室21が大気に連通せしめられる。このときに
は第3図に示されるようにダイアフラム19が圧縮ばね
23のばね力によって左方に移動し、開閉弁12が分岐
路9を閉鎖する。第4図においてノ・クランクで示す領
域は吸入空気量が多い領域を示しており、従って吸入空
気量が多いと倉には開閉弁12が開弁し、吸入空気量が
少ないときKは開閉弁12が閉弁することがわかる。
上述したように吸入空気量が少ない機関低速低負荷運転
時には開閉弁12が分岐路9を1断している。このとき
吸気ボート6内に送シ込まれた混合気は吸気ポート軸l
s鳳に沿って流れ、次いで第2図において矢印にで示さ
れるように吸気弁5・とその弁座間に形成される間隙の
うちのは埋半周に亘る間隙部分を介して燃焼室4内にそ
の周辺方向に向けて流入し、斯くして燃焼室4内には強
力な旋回流が発生せしめられる。
一方、吸入空気量の多い機関高速高負荷運転時には開閉
弁12が開弁するので吸気ポート60入ロ部6b内に流
入した混合気の一部は流れ抵抗の小さな分岐路9を介し
て吸気ポート6の燃焼室開口部61内に流出する。この
とき分岐路9の出口開口10から流出する混合気は吸気
ポート6内を通って燃焼室開口部6麿内に流入した混合
気流を横切るように流れるので吸気ボート6内を通って
燃焼室開口部6a内に流入した混合気は減速せしめられ
、斯くしてこの混合気は吸気弁5とその弁座間に形成さ
れる間隙全周を通って燃焼室4内に流入する。従って混
合気流に対する流れ抵抗が小さくなる。このように機関
高速高負荷運転時には開閉弁12が開弁することによっ
゛C全体の流路面積が増大するばかりで々く混合気流に
対する流れ抵抗が小さくなるので高い充填効率を確保す
ることができる。吸気ボート6の軸線aと分岐路9の軸
線すとのなす角αを小さくしすぎると吸気ポート6から
燃焼室開口部6a内に流入する混合気流が矢印に方向に
流れるのを助長するように作用するので角αはさほど小
さくすることはできず、また角αを大きくしすぎると分
岐路9から流出した混合気流によって減速される吸気ボ
ート6内の混合気流の量が減少するために大部分の混合
気流は吸気弁5とその弁座間に形成される間隙のうちの
ほぼ半周に亘る間隙部分を介し一〇燃焼室4内に流入し
、斯くして流れ抵抗が犬さくなるので角αをさほど大き
くすることはできない。このようなことから角αはほぼ
70度から120.iの範囲にあることが好ましい。
以上述べたように本発明によれば機関低速低負荷運転時
に強力な旋回流を燃焼室内に発生せしめつつ機関高速高
負荷運転時における高い充填効率を確保することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は第2図のl−1111に沿ってみた側面断面図
、92図は第1図の断面平面図、第5図は流路制御装置
の全体図、第4図は開閉弁の開弁領域を示す図である。 5・・舎・吸気弁、  6・Φ・・吸気ボート、610
e・燃焼室開口部、  6b・・・・入口部、9・・・
・分岐路、  10・・・・出口開口、12・の・・開
閉弁。 特許出願人 ト璽り自動車工業株式会社 特許出願代理人 弁理士 實 木   朗 弁理士 酉 舘 和 之 弁理士吉田正行 弁理士 山 口 昭 之

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸気ポートの燃焼室開口部を燃焼室周辺部に配置し、腋
    燃焼室開口部における該吸気ポートの軸線を燃焼室の周
    辺方向に指向させ九吸気ポートにおいて、吸気ポートの
    入口部から分岐されて上記吸気ポートの燃焼室開口部に
    再び連通する分岐路を該吸気ボー)K併設し、鋏分岐路
    の出口開口を燃焼室中心部から離れた側の上記吸気ポー
    ト燃焼量開口部の内壁面上に形成すると共に咳分岐路出
    口開口を燃焼室中心部方向に指向させ、更に上記分岐路
    内に機関吸入空気量が所定量以上になったときに開弁す
    る常時閉鎖型開閉弁を設けた吸気ポートの流路制御装置
JP56118512A 1981-07-30 1981-07-30 吸気ポ−トの流路制御装置 Pending JPS5828523A (ja)

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JPS5828523A true JPS5828523A (ja) 1983-02-19

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ID=14738463

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6245931A (ja) * 1985-08-23 1987-02-27 Mitsubishi Motors Corp スワ−ル制御装置
JPS6245938A (ja) * 1985-08-26 1987-02-27 Mitsubishi Motors Corp 可変スワ−ル装置
JPS6245939A (ja) * 1985-08-26 1987-02-27 Mitsubishi Motors Corp エンジンの吸気装置
JPS6245932A (ja) * 1985-08-23 1987-02-27 Mitsubishi Motors Corp スワ−ル制御装置
JPS6245937A (ja) * 1985-08-26 1987-02-27 Mitsubishi Motors Corp エンジンの吸気装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6245931A (ja) * 1985-08-23 1987-02-27 Mitsubishi Motors Corp スワ−ル制御装置
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