JPS5874827A - 内燃機関の吸気ポ−ト - Google Patents
内燃機関の吸気ポ−トInfo
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- JPS5874827A JPS5874827A JP56172087A JP17208781A JPS5874827A JP S5874827 A JPS5874827 A JP S5874827A JP 56172087 A JP56172087 A JP 56172087A JP 17208781 A JP17208781 A JP 17208781A JP S5874827 A JPS5874827 A JP S5874827A
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- JP
- Japan
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- spiral
- plane
- intake
- swirl
- cylinder
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4228—Helically-shaped channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の吸気ボートに関し、詳しくは吸気弁
軸のまわりを渦巻状に旋回する、いわゆるスパイラルポ
ート形式の吸気ボートに関する。
軸のまわりを渦巻状に旋回する、いわゆるスパイラルポ
ート形式の吸気ボートに関する。
スパイラル吸気ポートは機関の燃焼室(シリンダ)に吸
気のスワール(渦流)を生成させ、燃料と吸入空気との
混合をよくして火炎伝播速度をはやめ空気利用率を高め
て、燃料消費率ならびに排気性能の向上に寄与するもの
として、よく知られている。
気のスワール(渦流)を生成させ、燃料と吸入空気との
混合をよくして火炎伝播速度をはやめ空気利用率を高め
て、燃料消費率ならびに排気性能の向上に寄与するもの
として、よく知られている。
かかるスパイラルポートの従来例(8産自動車発行す−
ビス周報昭和56年3月第436号第44頁に記載の形
状)を第1図及び妙策2図についてみてみると、シリン
ダ1に臨設された吸気弁2及び排気弁3はその軸芯がシ
リンダ中心軸Oを通る平面A内にあるように配設され、
シリンダヘッド4に形成されたスパイラルポート5が前
記吸気弁軸2aを渦巻状に旋回するように形成されてい
る。
ビス周報昭和56年3月第436号第44頁に記載の形
状)を第1図及び妙策2図についてみてみると、シリン
ダ1に臨設された吸気弁2及び排気弁3はその軸芯がシ
リンダ中心軸Oを通る平面A内にあるように配設され、
シリンダヘッド4に形成されたスパイラルポート5が前
記吸気弁軸2aを渦巻状に旋回するように形成されてい
る。
i亥スパイラルボート5は前記旋回部5Aと助走部5B
とからなり、該助走部5Bは前記平面Aの一例にあって
旋回部5への内側旋回壁51は、前記平面Aを一側から
横切って他側にわずか延びる構成となっていた。そして
助走部5Bを通る軸線Bはその延長が旋回部5Aの外側
旋回壁5oに交叉するように形成されていた。
とからなり、該助走部5Bは前記平面Aの一例にあって
旋回部5への内側旋回壁51は、前記平面Aを一側から
横切って他側にわずか延びる構成となっていた。そして
助走部5Bを通る軸線Bはその延長が旋回部5Aの外側
旋回壁5oに交叉するように形成されていた。
従ってかかる従来のスパイラル吸気ポート形状によると
、吸気の主流が助走部5Bを経て外側旋凹壁50によっ
て旋回され、シリンダ内に直接流入して後、シリンダ1
の内壁に案内されてスワール流が形成されるようになっ
ていた。このため、吸入行程時σスワールはシリンダ内
壁に沿って大きく形成され、その渦の中心部には真空部
が発生するのを余儀なくされた。このスワール中心の真
空部はピストン圧縮行程時のスワール維持を妨げるもの
で、このため点火栓による点火後の燃焼速度が遅くなり
、火炎伝播も広がりにくいという不都合があった。
、吸気の主流が助走部5Bを経て外側旋凹壁50によっ
て旋回され、シリンダ内に直接流入して後、シリンダ1
の内壁に案内されてスワール流が形成されるようになっ
ていた。このため、吸入行程時σスワールはシリンダ内
壁に沿って大きく形成され、その渦の中心部には真空部
が発生するのを余儀なくされた。このスワール中心の真
空部はピストン圧縮行程時のスワール維持を妨げるもの
で、このため点火栓による点火後の燃焼速度が遅くなり
、火炎伝播も広がりにくいという不都合があった。
本発明は、かかる従来のスパイラルボートの不都合に鑑
み、これを解消すべくなしたもので助走部における流れ
の主流を、まず、内側旋回壁内面に直接衝突させ該内面
によって吸気流を大きく曲げて後、外側、溢凹壁に沿わ
せて前記とは逆方向に旋回させ、これを十分な長さの内
側旋回壁とともに吸気流の旋回流を形成維持して後、シ
リンダ内に導入するように構成することにより、吸気弁
近傍のボート出口では、強い、小さなスワールとして導
かれ、シリンダ内に流入後縁々に大きなスワールを形成
するようにして、ピストン圧縮上死点に至るまで強力な
スワールを維持するようにしたスパイラルボートを提供
するものである。
み、これを解消すべくなしたもので助走部における流れ
の主流を、まず、内側旋回壁内面に直接衝突させ該内面
によって吸気流を大きく曲げて後、外側、溢凹壁に沿わ
せて前記とは逆方向に旋回させ、これを十分な長さの内
側旋回壁とともに吸気流の旋回流を形成維持して後、シ
リンダ内に導入するように構成することにより、吸気弁
近傍のボート出口では、強い、小さなスワールとして導
かれ、シリンダ内に流入後縁々に大きなスワールを形成
するようにして、ピストン圧縮上死点に至るまで強力な
スワールを維持するようにしたスパイラルボートを提供
するものである。
以下に本発明の実施例を第3図〜第11図に基従来例と
同様にシリンダ1の中心軸Oを通る平面A内にほぼ位置
するように配設されていて、点火栓8は該平面へに直交
して前記シリンダ中心軸0を通る平面内に配設されてい
る。
同様にシリンダ1の中心軸Oを通る平面A内にほぼ位置
するように配設されていて、点火栓8は該平面へに直交
して前記シリンダ中心軸0を通る平面内に配設されてい
る。
本発明にかかるスパイラルボート15は、吸気弁軸2a
のまわりを渦巻状に旋回する旋回部15Aとこれに接続
する助走部15Bとからなり、前記旋回部15Aは、内
側旋回壁15iと外側旋回壁150とからなっている。
のまわりを渦巻状に旋回する旋回部15Aとこれに接続
する助走部15Bとからなり、前記旋回部15Aは、内
側旋回壁15iと外側旋回壁150とからなっている。
助走部15Bの入口部はここを流れる吸気主流の軸線B
か前記平面Aの内側にあって、その延長が前記内側旋回
壁151の内面に交叉するように形成される。
か前記平面Aの内側にあって、その延長が前記内側旋回
壁151の内面に交叉するように形成される。
曲記内側旋凹壁15iは平面Aの一側Mから平面Aを横
切って他側Nに移り、吸気弁軸2aを渦巻状に旋回した
後、再び他側Nから平面Aを横切って一側Mに延びるよ
うに形成されている。
切って他側Nに移り、吸気弁軸2aを渦巻状に旋回した
後、再び他側Nから平面Aを横切って一側Mに延びるよ
うに形成されている。
従って該スパイラルボー)15を第3図に示す如(、平
面図としてみれば、入口部を含む助走部15Bの吸気主
流軸線Bが平面Aの一側Mにあり、助走部15Bが大き
く他側Nに湾曲して後、180度以上もの範囲にわたっ
て反時針回りの渦巻状に旋回している内側旋回壁15i
によって、十分な吸気流旋回長さを構成することになる
。尚、図中17はパルプステム挿入孔である。
面図としてみれば、入口部を含む助走部15Bの吸気主
流軸線Bが平面Aの一側Mにあり、助走部15Bが大き
く他側Nに湾曲して後、180度以上もの範囲にわたっ
て反時針回りの渦巻状に旋回している内側旋回壁15i
によって、十分な吸気流旋回長さを構成することになる
。尚、図中17はパルプステム挿入孔である。
かかる構成によると、まず図示しない機関エアクリーナ
及び吸気マニホにドを経由し゛ζ導入されてきた吸気は
、スパイラルボー)15に導かれるが、その助走部15
Bにおいて入口部の吸気主流の軸線Bの延長が、内側旋
回壁15iに交叉するように形成されているため、吸気
の主流は内側旋回壁15iに直接衝突し、ここで流線を
大きく変えられて外側旋回壁150に振り向けられる。
及び吸気マニホにドを経由し゛ζ導入されてきた吸気は
、スパイラルボー)15に導かれるが、その助走部15
Bにおいて入口部の吸気主流の軸線Bの延長が、内側旋
回壁15iに交叉するように形成されているため、吸気
の主流は内側旋回壁15iに直接衝突し、ここで流線を
大きく変えられて外側旋回壁150に振り向けられる。
外側旋回壁150に導かれた吸気の主流は、該旋回壁1
5oに沿って逆方向に曲げられ、旋回流の形成が開始さ
れる。吸気の旋回流は旋回部15Aによって形成される
が、その内側旋回壁15i、が吸気弁軸2aの回りを1
80度以上もの領域にわたって形成され°ζいるから、
この間シリンダ1内に吸気流が導かれることなく、十分
な強さの即ち曲率半径の小さいスワールが旋回部15A
内で得られ、これが吸気弁の出口部からシリンダ1内に
導入される。従って、シリンダ1においては、スパイラ
ルボー)15の出口部近傍において強い曲率半径の小さ
な吸気スワールが形成されて後、徐々に曲率半径が大き
くなってシリンダlの下方に導かれるようになる。又、
かかるスワールの主流の他に、主スワールから飛び出し
た吸気流が主スワール流の外方に小さな乱れを形成する
ことになる。
5oに沿って逆方向に曲げられ、旋回流の形成が開始さ
れる。吸気の旋回流は旋回部15Aによって形成される
が、その内側旋回壁15i、が吸気弁軸2aの回りを1
80度以上もの領域にわたって形成され°ζいるから、
この間シリンダ1内に吸気流が導かれることなく、十分
な強さの即ち曲率半径の小さいスワールが旋回部15A
内で得られ、これが吸気弁の出口部からシリンダ1内に
導入される。従って、シリンダ1においては、スパイラ
ルボー)15の出口部近傍において強い曲率半径の小さ
な吸気スワールが形成されて後、徐々に曲率半径が大き
くなってシリンダlの下方に導かれるようになる。又、
かかるスワールの主流の他に、主スワールから飛び出し
た吸気流が主スワール流の外方に小さな乱れを形成する
ことになる。
この時、特にシリンダ1の上部空間においては、主スワ
ールがシリンダ中心軸付近に形成されるから、従来の如
くスワール中心に真空部分が形成されることはなくなる
。よってピストン圧縮上死点におい“Cも、前記真空部
分のスワールとの中和現象がなくなり、強いスワールと
小さな乱れとの協慟現象によって強いスワールが維持さ
れ、燃料と空気の良好な混合がはかれる。従って、この
時点まで維持された強力なスワール状筋にある混合気に
点火栓8によって点火燃焼させれば、その着火性能が極
めて良iとなり、かつ火炎伝播速度が大きく空気利用率
の良い良好な燃焼状態を得ることができる。その結果、
燃費が向上しエミ・ノシ日ン特性が改善される。
ールがシリンダ中心軸付近に形成されるから、従来の如
くスワール中心に真空部分が形成されることはなくなる
。よってピストン圧縮上死点におい“Cも、前記真空部
分のスワールとの中和現象がなくなり、強いスワールと
小さな乱れとの協慟現象によって強いスワールが維持さ
れ、燃料と空気の良好な混合がはかれる。従って、この
時点まで維持された強力なスワール状筋にある混合気に
点火栓8によって点火燃焼させれば、その着火性能が極
めて良iとなり、かつ火炎伝播速度が大きく空気利用率
の良い良好な燃焼状態を得ることができる。その結果、
燃費が向上しエミ・ノシ日ン特性が改善される。
尚、上記説明においてスパイラルポートの助走部15B
の配設位置をその入口部の吸気流主流の軸線が、平面A
の一例にあるよう4こ説明したが、本発明をより効果的
にするには、第3図に示すように助走部15Bの入口部
全体を平面Aの一例にあるように形成してもよい。この
ようにすれば、吸気流をさらに大きく、長く、渦巻状に
旋回させることができ、スパイラルポート出口部におけ
る強い小さなスワール形成に、より一層役立つものであ
る。
の配設位置をその入口部の吸気流主流の軸線が、平面A
の一例にあるよう4こ説明したが、本発明をより効果的
にするには、第3図に示すように助走部15Bの入口部
全体を平面Aの一例にあるように形成してもよい。この
ようにすれば、吸気流をさらに大きく、長く、渦巻状に
旋回させることができ、スパイラルポート出口部におけ
る強い小さなスワール形成に、より一層役立つものであ
る。
尚、第5図〜第11図におけるスパイラルボー[15の
斜視図あるいは断面図は、スパイラルボーFを形成する
にあたって作成される中子をもって表したものである。
斜視図あるいは断面図は、スパイラルボーFを形成する
にあたって作成される中子をもって表したものである。
以上述べたように、本発明によると助走部における吸気
主流を一旦内側旋回群内面に直接衝突させ、これによっ
て、主流方向を大きく外側旋回壁に向けて振り曲げ、さ
らにこれを外側旋回壁内面によっ゛ζ逆方向に大きく曲
げるとともに、その後は十分に長い内側旋回壁の案内作
用とあいまってスパイラルポート内部ですでに十分な大
きさの、かつ小さな曲率半径の吸気旋回流を得ることが
できる。従って、その結果シリンダ内に導入される吸気
スワールは、スパイラルポート出口近傍において十分な
強さの、かつ曲率半径の小さいスワール流と、なり、内
部に真空部を保持することがなくなる。そして、該小さ
な強いスワールはシリンダの下部にいくに従って徐々に
大きい曲率半径となるように導かれるとともに、前記率
さなスワールの外方に小さなスワールから飛び出した吸
気の小さな乱れを形成することができるので、ピストン
圧縮上死点においてもなおかつ強いスワールと、小さな
吸気の乱れを存在させることができ、点火性能の向上、
ならびに大きな火炎伝播速度を得ることができ、燃焼状
態が極めて良好になって燃費が改善されるとともに、排
気のエミ・ノシ日ンが良好になる。
主流を一旦内側旋回群内面に直接衝突させ、これによっ
て、主流方向を大きく外側旋回壁に向けて振り曲げ、さ
らにこれを外側旋回壁内面によっ゛ζ逆方向に大きく曲
げるとともに、その後は十分に長い内側旋回壁の案内作
用とあいまってスパイラルポート内部ですでに十分な大
きさの、かつ小さな曲率半径の吸気旋回流を得ることが
できる。従って、その結果シリンダ内に導入される吸気
スワールは、スパイラルポート出口近傍において十分な
強さの、かつ曲率半径の小さいスワール流と、なり、内
部に真空部を保持することがなくなる。そして、該小さ
な強いスワールはシリンダの下部にいくに従って徐々に
大きい曲率半径となるように導かれるとともに、前記率
さなスワールの外方に小さなスワールから飛び出した吸
気の小さな乱れを形成することができるので、ピストン
圧縮上死点においてもなおかつ強いスワールと、小さな
吸気の乱れを存在させることができ、点火性能の向上、
ならびに大きな火炎伝播速度を得ることができ、燃焼状
態が極めて良好になって燃費が改善されるとともに、排
気のエミ・ノシ日ンが良好になる。
第1図及び第2図は従来のスパイラルボートを示すもの
で、第1図は平面図、第2図は縦断面図である。第3図
〜第11図は本発明のスパイラルボートの一実施例を示
し、第3図は平面図、第4図は縦断面図、第5図はスパ
イラルボートの中子を示す斜視図、第6図はスパイラル
ボー1の入口部形状を示1、第7図は第3図のAIA矢
視断面図、第8図は第3図のB−B断面図、第9図は第
3図のC−C矢視断面図、第10図は第3図のD−D矢
視断面図、第11図は第3図のE−E矢視断面図である
。 l・・・シリンダ 2・・・吸気弁 2a・・・吸
気弁軸 15・・・スパイラルボート 15A・・
・旋回部 15B・・・助走部 151・・・内側
旋TgJg1150・・・外側旋回壁 0・・・シリ
ンダ中心軸A・・・平面 B・・・軸線 特許出願人 日産自勢車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 第1編 第3J11 第2図 第4図 第5因 第6関
で、第1図は平面図、第2図は縦断面図である。第3図
〜第11図は本発明のスパイラルボートの一実施例を示
し、第3図は平面図、第4図は縦断面図、第5図はスパ
イラルボートの中子を示す斜視図、第6図はスパイラル
ボー1の入口部形状を示1、第7図は第3図のAIA矢
視断面図、第8図は第3図のB−B断面図、第9図は第
3図のC−C矢視断面図、第10図は第3図のD−D矢
視断面図、第11図は第3図のE−E矢視断面図である
。 l・・・シリンダ 2・・・吸気弁 2a・・・吸
気弁軸 15・・・スパイラルボート 15A・・
・旋回部 15B・・・助走部 151・・・内側
旋TgJg1150・・・外側旋回壁 0・・・シリ
ンダ中心軸A・・・平面 B・・・軸線 特許出願人 日産自勢車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 第1編 第3J11 第2図 第4図 第5因 第6関
Claims (1)
- 吸気弁軸のまわりを渦巻状に旋回して内燃機関のシリン
ダに゛連通する吸気通路部分であって、吸気弁がシリン
ダ中心軸を含む平面内に略位置し、入口部の吸気主流の
流線が前記平面の一側にあってその延長が前記旋回部の
内側旋回壁内面に交叉し、該内側旋回壁が前記平面を横
切って平面の他側に移った後、吸気弁軸のまわりを旋回
して再び前記平面を横切って平面の一側に戻るように構
成したことを特徴とする内燃機関の吸気ボート。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56172087A JPS5874827A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 内燃機関の吸気ポ−ト |
US06/435,660 US4469062A (en) | 1981-10-29 | 1982-10-21 | Intake port of internal combustion engine |
DE19823239446 DE3239446A1 (de) | 1981-10-29 | 1982-10-25 | Saugkanal fuer einen verbrennungsmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56172087A JPS5874827A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 内燃機関の吸気ポ−ト |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5874827A true JPS5874827A (ja) | 1983-05-06 |
JPS6127568B2 JPS6127568B2 (ja) | 1986-06-26 |
Family
ID=15935295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56172087A Granted JPS5874827A (ja) | 1981-10-29 | 1981-10-29 | 内燃機関の吸気ポ−ト |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4469062A (ja) |
JP (1) | JPS5874827A (ja) |
DE (1) | DE3239446A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6127568B2 (ja) * | 1981-10-29 | 1986-06-26 | Nissan Motor |
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JPH034381U (ja) * | 1989-05-26 | 1991-01-17 | ||
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CN102787936A (zh) * | 2012-06-15 | 2012-11-21 | 东风朝阳朝柴动力有限公司 | 柴油机低涡流比螺旋进气道 |
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AT326423B (de) * | 1972-01-11 | 1975-12-10 | List Hans | Brennkraftmaschine mit direkter einspritzung |
DE2235050A1 (de) * | 1972-07-17 | 1974-01-31 | Elsbett | Drallbildender kanal, insbesondere im ansaugsystem von hubkolben-brennkraftmaschinen |
IT1052739B (it) * | 1975-12-24 | 1981-07-20 | Fiat Spa | Perfezionamento nei condotti di aspirazione dei motori a combustione interna |
JPS5947128B2 (ja) * | 1977-10-18 | 1984-11-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の吸気装置 |
JPS5920850B2 (ja) * | 1978-09-25 | 1984-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のヘリカル型吸気ポ−ト |
JPS5843566B2 (ja) * | 1979-06-20 | 1983-09-28 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のヘリカル型吸気ポ−ト |
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-
1981
- 1981-10-29 JP JP56172087A patent/JPS5874827A/ja active Granted
-
1982
- 1982-10-21 US US06/435,660 patent/US4469062A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-10-25 DE DE19823239446 patent/DE3239446A1/de active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE1906443A1 (de) * | 1969-02-08 | 1970-08-13 | Augsburg Nuernberg Ag Zweignie | Zylinderkopf fuer luftverdichtende,direkteinspritzende Brennkraftmaschinen |
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Also Published As
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---|---|
JPS6127568B2 (ja) | 1986-06-26 |
US4469062A (en) | 1984-09-04 |
DE3239446A1 (de) | 1983-05-11 |
DE3239446C2 (ja) | 1987-08-20 |
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