JPS5828524A - ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置 - Google Patents

ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置

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Publication number
JPS5828524A
JPS5828524A JP56118514A JP11851481A JPS5828524A JP S5828524 A JPS5828524 A JP S5828524A JP 56118514 A JP56118514 A JP 56118514A JP 11851481 A JP11851481 A JP 11851481A JP S5828524 A JPS5828524 A JP S5828524A
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JP
Japan
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valve
intake
pressure
negative pressure
exhaust
Prior art date
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Pending
Application number
JP56118514A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichi Kato
伸一 加藤
Katsuhiko Motosugi
本杉 勝彦
Masatami Takimoto
滝本 正民
Haruo Yamada
春男 山田
Kisaburo Mizuno
水野 喜三郎
Mitsunori Teramura
光功 寺村
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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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP56118514A priority Critical patent/JPS5828524A/ja
Publication of JPS5828524A publication Critical patent/JPS5828524A/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
    • 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
    • F02B31/082Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets the main passage having a helical shape around the intake valve axis; Engines characterised by provision of driven charging or scavenging pumps
    • 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 
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (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】 本発明はヘリカル型吸気ポートの流路制御装置に関する
ヘリカル型吸気ポートは通常吸気弁間シに形成された渦
IIk部、と、この渦巻部に接線状に接続されかつはは
まっすぐに延びる入口通路部とにょ多構成される・この
ようなヘリカル型吸気/−)を用いて吸入空気量の少な
い機関低速低負荷運転時に機関燃焼室内に強力な旋回流
を発生せしめようとすると吸気−一部形状が流れ抵抗の
大きな形状にな、ってしまうので吸入空気量の多い機関
高速高負荷運転時に充填効率が低下するという問題があ
る。
仁のような問題を解決するためにヘリカル!!!吸気−
−ト入口通路部から分岐されてヘリカル型吸気4−ト渦
巻部の渦巻終端部に連通する分岐路をシリンダヘッド内
に形成し、分岐路内にアクチ為エータによって作動され
る常時閉鎖型開閉弁を設けて機関吸入空気量が所定量よ
ルも大きくなったときにアクチ具エータ゛を作動させて
開閉弁を開弁するようにし九ヘリカル型吸気−−ト流路
制御装置が本出願人によ)既に提案されている。このヘ
リカルfII吸気/−)でFi機関吸入空気量の多い機
関高速高負荷運転時にヘリカルfll吸気/−)入口通
路部内に送シ込まれた吸入空気の一部が分岐路を介して
ヘリカル型吸気−一部渦壱部内に送シ込壕れるために吸
入空気流に対する流れ抵抗が低下し、斯くして高い充填
効率を得ることができる・しかしながらこの流路制御装
置では吸入空気量に応じて開閉弁の開閉制御を行なって
いるので吸入空気量を検出する必要がibD、この吸入
空気量の検出手段は機関の型式に応じて夫々変えなけれ
ばならない。即ち、燃料噴射式ガソリン機関の場合には
エアフローメータによ〕、或いはサジタンク内の負圧と
機関回転数によシ吸入空気量を検出し、気化器式内燃機
関の場合には気化器ペンチ、17部の負圧によシ、或い
は吸気マニホルド内の負圧と機関回転数によシ吸入空気
量を検出し、ディーゼル機関O楊合KFi、燃料噴射装
置のラックの位置と機関回転数によル吸入空気量を検出
する。このように吸入空気量に応じて開閉弁の開閉制御
を行なう場合に社機閤の型式に応じて夫々吸入空気量の
検出手段を変えなければ欧らないという問題がある。
更に、上述の流路制御装置では吸入空気量が所定量を越
えるか、或いは所定量よシも少なく表ると開閉弁が急激
に開弁或いは閉弁するために出力トルクが急変し、斯く
して搭乗者にシ曹ツクを与えるという問題がある。
本発明は出力トルクの急変を抑制すると共に機関の型式
に拘わらずに適用できる汎用性に富んだヘリカル型吸気
4−トの流路11J%装置を提供することにある。
以下、添附図面を診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はシリンダブロッ
ク、2はシリンダブロックl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間に形成され九燃
焼宸、5は吸気弁、6はシリンダヘッド3内に形成され
たヘリカル製吸気/−)、7は排気弁、8はシリンダヘ
ッド3内に形成された排気/−)を夫々示す。なお、図
には示さないが燃焼室4内に点火栓が配置される。
第3図から第5図に第2図のヘリカル型吸気4−ト6の
形状を図解的に示す。このヘリカル型吸気−一部6は第
4図に示されるように流路軸線aがわずかに彎−した入
口通路部ムと、吸気弁5の弁軸周シに形成された渦巻部
Bとによシ構成され、入口通路部Aは渦巻部Bに接線状
に接続される・第3図、第4図並びに第7図に示される
ように入口通路郁ムの渦巻軸線すに近い備の側壁面9の
上方側−w91は下方を向いた傾斜面に形成され、この
傾斜面9aの巾は渦巻部Bに近づくに従って広くなシ、
入口通路郁ムと渦巻部lとの接続部においては第7図に
示されるように@壁面9の全体が下方に向いた傾斜面9
aに形成される。@*m9の上半分は吸気弁ガイド10
(第2図)周シの吸気/−)土壁面上に形成された円筒
状央起11の周壁面に滑′らかに接続され、一方@II
藺9の下牛分は渦巻部30渦巻終端部Cにおいて渦巻部
Bの側壁面12に接続される。
一方、第1図から第5図に示されるようにシリンダヘッ
ド3内には入口通路部Aから分岐された#1埋一様断面
の分岐路14が形成され、この分岐路14は渦巻終端部
Cに接続される。分岐路14の入口開口15は入口通路
部Aの入口開口近傍において側壁面9上に形成され、分
岐路14の出口開口16は渦巻終端部Cにおいて側壁面
12の上端部に形成される。更に、シリンダヘッド3内
には分岐路14を貫通して延びる開閉弁挿入孔17が穿
設され、この開閉弁挿入孔17内には夫々開閉弁を構成
するロータリ弁18が挿入される・このロータリ弁工8
は分岐路14内に配置されかつ第9図に示すように薄板
状をなす弁体19と、弁体19と一体形成された弁軸2
0とを具備し、仁の弁軸20は開閉弁挿入孔17内に嵌
着された案内スリーブ21により回転可能に支承される
。弁軸20は案内スリーブ21のIjlWJから上方に
突出し、仁の突出端部にアーム22が固着される。
第10図を参照すると、吸気/−)6は吸気iニホルド
23を介して図示しない気化器に接続され、一方排気?
−ト8は排気マニホルド24を介して大気に連通する。
また、各気筒のロータリ弁18のアーム22は連結ロッ
ド25によ)互いに連結され、この連結ロッド25はア
クチュエータ26のダイアフラム2フに固定された制御
ロッド28に連結される。アクチュエータ26Fi〆イ
アフラム27によって分離され九大気圧室29とダイア
フラム1130を具備し、このダイアプラム室30内に
はダイアフラム押圧用圧縮ばね31が挿入される・この
ダイアフラム!!30は導管35並びにこの導管35内
に設けられた絞シ34を介して圧力制御弁36に接続さ
れる。この圧力制御弁36Fi、ダイアフラム37によ
って隔離された排圧室38と大気圧室39を具備し、こ
の大気圧室39内にダイアフラム押圧用圧縮ばね40が
挿入される。排圧室38は導管41を介して排気マニホ
ルド24に連結され、大気圧!!39はエアフィルタ4
2を介して大気に連通ずる。大気圧室39内には弁/−
)43を有する中空a4イア’44が延設され、この中
空/#イf44の一端は導管35を介してダイアフラム
室30.に接続され、中空dイf44の他端は絞シ45
並ひに導管46を介して吸気マニホルド23に連結され
る。一方、大気圧室39内には弁/−)43の開閉制御
をする弁体47が配置され、この弁体47は弁ロッド4
8を介してダイアフラム3フに連結される。前述したよ
うに排圧室38内は排気マニホルド24内に連結されて
いるので排圧室38内は排気マニホルド24内の排気ガ
ス圧、即ち排圧と等しくなっている。一方、よく知られ
ているように排圧Fi、a人空気量に比例し、従って吸
入9気量が増大するとそれに伴カつて排圧も上昇する。
吸入空気量が少ないとき、即ち排圧が低いときにはダイ
アフラム37が圧縮ばね40のばね力によル右方に移動
するので第11図に示すように弁体47が弁ポート35
を閉鎖している。従ってこのとき吸気マニホルド23内
の負圧がダイアプラム室30内に作用するのでダイアフ
ラム2フFi圧縮ばね31に抗してダイアフラムll3
0備に移動してロータリ弁18が分岐路14を閉鎖する
。一方、吸入空気量が増大して排圧が圧縮ばね40のば
ね力によ)定まる設定圧よシも高くなるとダイアフ2ム
37祉圧縮ばね40に抗して左方に移動するので弁体4
7が弁/ −) 43を開口する。従ってこのとき大気
が絞シ34を介・してダイア7う五室30内に流入する
のでダイアプラム室30内の負圧は徐々に小さくなる・
その結果ダイアフ圧縮2フ祉圧縮ばね31のばね力に抗
して徐々に大気圧室側に移動し、それkよってロータリ
弁18が分岐路14を徐々KIll!1口する。次いで
ダイア72五室30内の圧力が大気圧になるとロータリ
弁18が分岐路14を全開する。一方、吸入空気量が少
なくなって弁体47が弁/−)43を閉鎖するとダイア
フラム1i130内の負圧が徐々に大きくカシ、従って
ロータリ弁18が分岐路14を徐々に閉弁する。
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
時には晶−タリ弁18が分岐路14を臆断している。こ
のとき入口通路部A内に送り込まれた混合気は渦巻部B
O上壁面13に沿って旋回しつつ渦巻部B内を下降し、
次いで旋回しつつ燃焼室4内に流入するので燃焼w14
内には強力な旋回流が発生せしめられる。一方、吸入空
気量が多い横開高速高負荷運転時にはロータリ弁18が
開弁するので入口通路部A内に送シ込まれた混合気の一
部が流れ抵抗の小さま分岐路14を介して渦巻部B内に
送シ込まれる。この混合気は入口通路部ムから渦巻部B
内に流入して渦巻部Bの上壁面13に沿って流れる混合
気流に正面から衝突し、その結果この渦巻部上壁1i1
3に沿って流れる混合気流紘誠達せしめられて旋回流が
弱められる。
このようにIal11高速高負荷運転時にはロータリ弁
18が開弁することKよって全体の流路m&が増大する
ばか〕でなく旋回流が弱められるので高い充填効率を確
保することができる。また、入口通路部ムに傾斜側壁部
9aを設けることによって入口通路部ムに送〕込まれた
混合気の一部は下向きの力を与えられ、その結果この混
合気は旋回するとと々く入日通路部Aの下11画に沿っ
て渦巻部B内に流入するために流入抵抗は小さくなシ、
斯くして高速高負荷運転時におゆる充填効率を更に高め
ることができる。一方、吸入空気量が変化してロータリ
弁が閉弁、或い祉翻弁せしめられるときには上述のよう
に徐々に閉弁、或いは開弁せしめられるので出力トルク
が急変するのを阻止することができる。
以上述べたように本発明によればロータリ弁が排圧によ
って制御され、との排圧は機関の温式に拘わらず吸入空
気量に比例する。従うて本発明はあらゆる型式の内燃機
関に適用できるので極めて汎用性に富んでいる。更に出
力トルクが急変するのを阻止できるので搭乗者がシ曹ツ
クを受けることがないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本弛明に保る内燃機胸の平面図、第2図は第4
図のl−1Mに沿ってみた断面図、第3図社ヘリカル1
1吸気−一部の形状を示す斜視図、第4gは第3図の平
面図、15図は第3図の分岐路に沿うて切断した側頁断
面図、第6図は第4図OVi −’d111に沿v”c
Jfift断EIII、178は第4図の■−■IIK
沿ってみえ断面図、第8図は第4図O■−■IIK沿り
てみ九断面図、第9図はロータリ弁の斜視図、@lO図
は流路制御装置の全体図である・ 5・・・吸気弁、6・・・ヘリカル型吸気/−)、14
・・・分岐路、18・・・四−タリ弁、26・−アクチ
凰エータ、34・・・絞ル、36・・・圧力制御弁。 特許出願人 トヨ11動阜工業株式会社 特許出顧代理人 弁理士  青 木    朗 弁理士  酉 館 和 之 弁理士  吉 1)正 行 弁理士  山 口 紹 之 第1回 ス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸気弁1111)K形成された渦巻部と、該渦巻部に接
    線状に接続されかつは#′i′まっすぐに軛ひる入口通
    路部とによ多構成されたヘリカル型吸気−一部において
    、上記入口通路部から分岐されて上記渦巻部の渦巻終端
    部に連通ずる分岐路をシリンダヘッド内に形成すると共
    に該分岐路内に負圧アクチ畠エータによって作動される
    常時閉鎖型開閉弁を挿入し、骸負圧アクチ五エータの負
    圧室を負圧導管を介して負圧源Kll絖すると共に該負
    圧導管内に排圧に応動して大気に連通可能か圧力制御弁
    を設け、排圧が予め定められた設定圧よりも大きくなっ
    たときに上記負圧室を大気に開放して上記開閉弁を開弁
    せしめ、更に上記負圧室と圧力制御弁間の負圧導管内に
    絞ルを設けたヘリカル型吸気/−)の流路制御装置・
JP56118514A 1981-07-30 1981-07-30 ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置 Pending JPS5828524A (ja)

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JP56118514A JPS5828524A (ja) 1981-07-30 1981-07-30 ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置

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JPS5828524A true JPS5828524A (ja) 1983-02-19

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JP56118514A Pending JPS5828524A (ja) 1981-07-30 1981-07-30 ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置

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JP (1) JPS5828524A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH056311U (ja) * 1991-02-27 1993-01-29 サンユー電子株式会社 高さ測定装置
JPH06229721A (ja) * 1993-02-08 1994-08-19 Sanyuu Denshi Kk 測長装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH056311U (ja) * 1991-02-27 1993-01-29 サンユー電子株式会社 高さ測定装置
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