JPS5848714A - 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

Info

Publication number
JPS5848714A
JPS5848714A JP56139755A JP13975581A JPS5848714A JP S5848714 A JPS5848714 A JP S5848714A JP 56139755 A JP56139755 A JP 56139755A JP 13975581 A JP13975581 A JP 13975581A JP S5848714 A JPS5848714 A JP S5848714A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
negative pressure
intake
water injection
passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP56139755A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Yamada
敏生 山田
Soichi Matsushita
宗一 松下
Kenji Kato
健治 加藤
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP56139755A priority Critical patent/JPS5848714A/ja
Publication of JPS5848714A publication Critical patent/JPS5848714A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • 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)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Supercharger (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?−トの流路制御装置に関する
ヘリカル製吸気ポートは通常吸気弁脚りに形成された渦
巻部と、との渦巻部に接線状に接続されかつほぼまっす
ぐに延びる入口通路部とにより構成される。このような
ヘリカル型吸気ポート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?−ト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。
このような問題を解決するためにヘリカル型吸気ポート
入口通路部から分岐されてヘリカル型吸気/−)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
成し、分岐路内にアクチュ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シも
大きくなった時にアクチュエータを作動させて開閉弁を
開弁するようにしたヘリカル型吸気ポート流路制御装置
力1本出願人によシ既に提案されている。このへ1ノカ
ル型吸気/−トでは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型吸気ポート入口通路部内に送り込
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
ポート渦巻部内に送シ込ま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。しかしながらこのようなヘリカル型吸気ポー
トを具えた内燃機関では機関高速高負荷運転時に開閉弁
が開弁して旋回流が弱められるので旋回流によるノッキ
ング抑制効果が低減し、斯くしてノッキングが発生する
という間組がある。
本発明#′i開閉弁が開弁したときにノッキングが発生
するのを抑制するようにしたヘリカル型継気ポートの流
路11311装置を提供することにある。
以下、株付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図並びに#I2図を参照すると、IFiシリ/ダプ
ロ、り、2はシリンダプロ、り】内で往後動するピスト
ン、3はシリンダブロック1上に固定されたシリンダへ
、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3内に形成
されたヘリカル型吸気ポート、7は排気弁、8はシリン
ダへ、ド3内に形成された排気ポートを夫々示す。なお
、図には示さないが炉焼室4内に点火栓が配置される。
第゛3図から第5図1に第2図のヘリカル型吸気ポート
6の形状を図解的に示す。このヘリカル型吸気゛ポート
6は第4図に示されるように流路軸kI&がわずかに彎
曲した入口通路部Aと、吸械弁5の弁軸JIiシに形成
された渦巻部Bとによシ構成され、入口通路5Ati摘
巻部BK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
部ムの渦巻軸線すに近い側の側壁面9の上方@壁面9a
は下方を向いた傾斜面に形成され、この傾斜面9aの巾
はW6巻部Bに近づくに従って広くなり、入口通路部A
と渦巻部Bとの接続部において#i第7図に示されるよ
うに側壁面9の全体が下方に向いた傾斜面9aに形成さ
れる。側壁面9の上半分は吸気弁ガイド10(第2図)
局夛の吸気ポ゛−ト上!1!面上に形成され九円筒状突
起11の周壁面に滑らかに接続され、−刃側壁面90下
半分は渦巻部Bの渦巻終端部Cにおいて渦巻部Bの側壁
面12に接続される。なお、渦巻部Bの上壁1i13は
渦巻終端部Cにおいて下向きの急軸斜壁りに接続される
゛。
一方、第1図から第5図に示されるようVこシリンダヘ
ッド3内には入口通路部Aから分岐されたほぼ一様断面
の分岐路14が形成され、この分岐路14は渦巻終端部
CK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114
1I命面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内には夫々通
路開閉弁の作用をなすロータリ弁18が挿入される。こ
のロータリ弁18/Ii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20とを具備し、この弁軸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
頂面から上方に突出し、この突出端部にアーム22が固
着される。
1g1O図を参照すると、吸気ポート6は吸気マニホル
゛P23のマニホルド枝管24を介して気化器25に接
続される。ま九、第2図に示されるように1ニホルド枝
管24には水噴射弁26が取付けられ、この水噴射弁2
6は加圧水源27に接続される。一方、第10図に示さ
れるように各気筒のロータリ弁18のアーム22の先端
部は連結ロッと29によって互に連結され1この連結ロ
ッド29t:i負圧メイアフラム装置30のダイアフラ
ム31に固着された制御ロッl’32に連結される。
負7圧ダイアフラム装[30はダイアフラム31によっ
て大気から隔離された負圧室33を有し、この負圧室3
3内にダイアフラム押圧用圧縮ばね34が挿入される。
負圧室33は導管35を介して大気連通制御弁36の弁
室37に連結される。
弁傘37Fi一方では弁室37から吸気マニホルド25
内に向けてのみ流通可能な逆止弁38を介して吸気マニ
ホルド25に連結され、他方では大気連通/−)39並
びにエアフィルタ40を介して大気に連通する。更に、
大気連通制御弁36#i電磁弁41を具備し、この電磁
弁41−は大気連通ポート39の開閉制御をする弁体4
2と、弁体42に連結された可動グランツヤ43と、可
動プランシャ吸引用のソレノイド44から構成される・
電磁弁41のソレノイド444i電子制御ユニツト50
の出力端子に接続きれる。
電子制御二二、ト50はディジタルコンビ、−タからな
)、各種の演算処理を行なうマイクログロ竜ツサ(MP
U) 51 、ランダムアクセスメモリ(ROM) 5
2 、制御グロダラム、演算定数勢が予め格納されてい
るリードオンリメモリ(ROM) 53 。
入力/ −) 54並びに出力/−) 55が双方向性
パス56を介して互に接続されている。 71!に、電
子制御ユ=、トso内には各種のクロ、り信号を発生す
るクロ、り発生器57が設けられる嗜入力/−)54に
はムD変換器5Bを介して食用センサ59が接続され、
更に入力/ −) 54には回転数センサ60が接続さ
れる。負圧センサ59は吸気マニホル#p25内の負圧
に比例した出力電圧を発生し、この電圧がAD変換器5
gFC,おいて対応する2進数に変換されてこの2進数
が入力ポート54並びにパス56を介してMPU51に
入力される。一方、回転数センサ60Ifiクランクシ
ヤフトが所定クランク角度回転する毎に/ぐルスを発生
し1このノナルスが入力ポート54並びにパス56を介
゛してMPU51に入力される。
出カポニド55は電磁弁41並びに水噴射弁々を作動す
るためのデータを出力するために設けられておシ、この
出力ポート55には2進数のデータがMPU51からΔ
ス56を介して書込まれる。
出力/−)51MD出力端子は一方では電力増巾回路6
1を介して電磁弁41に接続され、他方では電力増巾回
路62を介して水噴射弁26に接続される。
第、11図は電磁弁41と水噴射26を作動すべき機関
回転数N (r、p、m)と吸気マニホルド24内の負
圧、即ち吸気管負圧P(−mmHg) との関係を示す
。なお、第11図の実線Wよりも上方のハ。
チングで示される領域R0において電磁弁41のソレノ
イド44が付勢され、実線zよりも右側のハツチング領
域Z、において水噴射弁26のソレノイドが付勢される
。第11図の寮@Wはほぼ吸入空気量が一定のところを
示しており、従って吸入空気量が所定量以上になると電
磁弁41のソレノイド44が付勢されることがわかる。
一方、ノ、キングは吸入空気量が実線Wで示す空気量よ
シ多くなっても高速低・中負荷運転時には起こりづらく
、従って吸入空気量が多く機関負荷が筒いとき、即ち第
11図の領域2・に示されるように吸気管負圧Pが一定
値よシも小さくなったときに水噴射弁26を作動せしめ
て水を噴射するようにしている。1lE11図において
実@W並びに2で示される機関回転数N (r、p、m
)と吸気管負圧P(−冒Hg)トの関係は関数戚いはデ
ータテーブルの形で予めPOM53内に記憶されている
・MPU51内では回転数センサ60の出力信号から機
関回転数Nが計算され、負圧センサ59の出力信号から
負圧Nが求められる。これらの機関回転数Nと負圧Nと
はMPU51内において第11図に示す関係と比較され
、&曲回転数Nと負圧Pとの交点Rが第11図のハツチ
ング領域R・並びに2・に々いときには夫々電磁弁41
並びに水噴射弁26を消勢すべき駆動r〜夕が出力/ 
−) 55に゛書込まれ、III&関回転数Nと負圧P
との交点Rが第11図のハツチング領域R@並びにZ、
にある゛ときには夫々電磁弁41並びに水噴射弁26を
付勢すべき駆動データが出力ポート55に書込まれる。
上述の観明かられかるように水噴射弁26のソレノイド
が消勢されているときには水の噴射作用が停止され、水
噴射弁26のソレノイドが付勢されると水が水噴射前か
ら吸気マエホ、ルド24内に噴射される。一方、電磁弁
41のソレノイド44が付勢されると弁体42が大気連
通ポート39を開口する。その結果、負圧室33内は大
気圧となるのでダイアフラム31は圧縮ばね34のばね
力により下方に移動し、斯くしてロータリ弁18が回動
せしめられて分岐路14を全開する。一方、電磁弁41
のソレノイド44が消勢されると弁体42が大気連通/
 −) 39を閉鎖する。このとき逆止弁38は吸気マ
ニホルド23内の負圧が負圧ダイアフラム装[30の負
圧室33内の負圧よルも大きくなると開弁し、吸気マニ
ホルド25内の負圧が負圧室33内の負圧よりも小さく
なると閉弁するので弁体42が閉弁している限シ負圧室
33内の負圧は吸気マニホルド25内に発生した最大負
圧に維持される。負圧室33内に負圧が加わるとダイア
フラム31は圧縮ばね34に抗して上昇し、その結果ロ
ータリ弁18が回動せしめられて分岐路14が閉鎖され
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
時にはロータリ弁18が分岐路14を趣断している。こ
のとき入口通路部A内に送シ込まれた混合気は渦巻部B
の上壁面13に沿って旋回しつつ渦巻部B内を下降し、
次いて旋回しつつ燃焼室4内に流入するので炉焼室4内
には強力な、旋回流が発生せしめられる。一方、吸入空
気量が多い機関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内に送夛込まれた混合気の一
部が流れ抵抗の小さな分岐路14を介して渦巻部B内に
送〕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の土壁面13に沿りて流れる混合
気流に正面から衝突し、そ゛の結果この渦巻部上壁面1
3に沿って流れる混合気流は減速せしめられて旋回流が
物められる。
このように機関高速高負荷運転時にはロータリ弁18が
開弁することによって全体の流路面積が増大するばかシ
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。t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
は旋回することなく入口通路部Aの下壁面に沿って渦巻
部B内に流入する良めに流入抵抗は小さくな〕、斯くし
て、高速高負荷運転時における充填効率を更に高めるこ
とができる。一方、前述したように分岐路14が開口し
ていて吸気管負圧が小さま機関高速高負荷運転時には水
が水噴射弁26から吸気マニホルド24内に噴射される
0機関高速高負荷運転時には上述のように旋回流が弱め
られるのでノッキングが発生しやすくなるがこのとき水
噴射弁26から噴射された水によって燃焼室4内におけ
る圧縮混合気の温度が低下せしめられるのでノッキング
の発生を抑制することができる。
以上述べたように本発明によれば機関高速高負荷運転時
における高い充填効率を確保しつつノッキングの発生を
抑制することができる。fた、ロータリ弁の開閉制御を
する電磁弁の作動信号を利用して水噴射弁の噴射作用を
制御できるので制御系が簡単になるという利点を有する
。なお、これまでロータリ弁の一閉制御をする電磁弁並
びに水噴射弁を吸入空気量に応じて制御する場合につい
て説明してきたがこれらの電磁弁並びに水噴射弁を機関
回転数に応動して作動せしめることができる。この場合
、電磁弁は機関回転数が予め定められた一定値よシも大
きくなったときに、水噴射弁は機関回転数が予め定めら
れた一定値よりも太きくかつ吸気管負圧が予め定められ
た一定値よりも小さくなったときに付勢される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る内燃機関の平面図、第2図は第1
図のfl−1線に沿りてみた断面図、第3図はヘリカル
型吸気ポートの形状を示す斜視図、第4図は第3図の平
面図、第5図は$3図の分岐路に沿って切断した個面断
向図、第6図は第4図′の■−■線に沿ってみた断面図
、第7図は第4図O■−vtmに沿りてみた断面図、第
8図は第4図の■−■締に沿ってみた断面図、第9図は
ロータリ弁の斜視図、第10図#′i流路制御装置の全
体図、第111はロータリ弁の開弁領域並びに水噴射領
竣を示す図である。 5・・・吸気弁、6・・・ヘリカル型吸気ポート、14
・・・分岐路、18・・・ロータリ弁、26・・・水噴
射弁、41・・・電磁弁、50・・・電子制御ユニット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一気弁周りに形成された渦巻部と、し渦巻部に接線状に
    接続されかつほぼまっすぐに延びるん口通路部とによ多
    構成されたヘリカル型吸気ポートにおいて、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する
    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
    に吸入空気量に応動する常時閉鎖型開閉弁を設けて吸入
    空気量が予め定められた一定量以上になったときに鉄量
    閉弁を開弁し、更に吸気通路内に吸入空気量に応動する
    水噴射弁を設けて吸入空気量が皺一定量以上でかつ吸気
    管負圧が予め定められた負圧より4小さくなりえときに
    水を該水噴射弁から吸気通路内に噴射するようにしたヘ
    リカル型吸気/−)の流路制御装置。
JP56139755A 1981-09-07 1981-09-07 ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置 Pending JPS5848714A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56139755A JPS5848714A (ja) 1981-09-07 1981-09-07 ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56139755A JPS5848714A (ja) 1981-09-07 1981-09-07 ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5848714A true JPS5848714A (ja) 1983-03-22

Family

ID=15252626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56139755A Pending JPS5848714A (ja) 1981-09-07 1981-09-07 ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5848714A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62194374A (ja) * 1986-02-19 1987-08-26 株式会社クローバー 錠装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62194374A (ja) * 1986-02-19 1987-08-26 株式会社クローバー 錠装置
JPH0426387B2 (ja) * 1986-02-19 1992-05-07 Clover Co Ltd

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6032009B2 (ja) ヘリカル型吸気ポ−ト
JPS5828525A (ja) ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置
US5179917A (en) Intake air control device for an internal combustion engine
JPH025893B2 (ja)
JPS5848714A (ja) ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置
JPS6323546Y2 (ja)
JP2665986B2 (ja) 希薄燃焼式ガス機関
JPS6113737Y2 (ja)
JPH0343447B2 (ja)
JPS5828529A (ja) ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置
JPS6238542B2 (ja)
JPS5828523A (ja) 吸気ポ−トの流路制御装置
JPS5823223A (ja) ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置
JPS609378Y2 (ja) ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置
JPS6244097Y2 (ja)
JPH0261611B2 (ja)
JPS5828526A (ja) ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置
US4185599A (en) Control system for varying the amount of scavenging air to be _admitted to internal combustion engine
KR100384139B1 (ko) 디젤엔진의 배기가스재순환밸브
JPS6035536B2 (ja) ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置
JPS61160536A (ja) デイ−ゼルエンジンの燃料供給装置
JPS6053618A (ja) 吸気ポ−トの流路制御装置
JPS6026183Y2 (ja) ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置
JPS5828519A (ja) ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置
JPH0121138Y2 (ja)