JPS5922046B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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JPS5922046B2
JPS5922046B2 JP53114221A JP11422178A JPS5922046B2 JP S5922046 B2 JPS5922046 B2 JP S5922046B2 JP 53114221 A JP53114221 A JP 53114221A JP 11422178 A JP11422178 A JP 11422178A JP S5922046 B2 JPS5922046 B2 JP S5922046B2
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の吸気装置に係り、特に内燃機関の燃
焼室内に強い吸気スワールを生せしめる吸気装置に係る
。
内燃機関に於て、その燃焼室内に混合気の乱れがあると
、その乱れに乗って火炎の伝播が行われるので、みかげ
の火炎伝播速度が速まり、機関の性能が向上することが
知られている。
燃焼室内の混合気に乱れを生じせしめる手段の一つとし
て、内燃機関の吸気ポートより燃焼家内に流入する混合
気の流れによって燃焼室内に混合気の乱れを、即ち吸気
スワールな生じせしめることが知られている。
吸気スワールの発生は吸気ポートから燃焼室内に流入す
る混合気の流入方向に大きく支配され、そのため従来か
ら強い吸気スワールを発生するために工夫された種々の
型の吸気ポートが提案されている。
強い吸気スワールを生じせしめる吸気ポートの一つとし
て、燃焼室内に開口する開口端の上部にその中心軸線の
周りにヘリカル状に延びた渦巻部を備えた、所謂ヘリカ
ル吸気ポートが知られている。
このヘリカル吸気ポートに於いては渦巻部の特に上部外
側周壁面がその壁面に沿って流れる混合気に強い旋回エ
ネルギを与えるべく作用するので、ヘリカル吸気ポート
が効果的に使われるには、混合気は渦巻部の上部外側周
壁の側に偏し、収束して流れることを要求される。
渦巻部の入口部分に突出したタンク部を含むヘリカル吸
気ポートの場合は、その通路形状からして、混合気は渦
巻部の上部外側周壁部の側に収束して流れ、強い旋回運
動を生じて燃焼室内に流入するが、しかしこのヘリカル
吸気ポートは吸気抵抗が大きく、特に高速高負荷運転時
に於ける充填効率を低下させるという欠点な含んでいろ
。
ヘリカル吸気ポートは、タンク部の突出量が少ない程、
充填効率の低下が少なくなるが、それ匹従い混合気が渦
巻部の上部外側周壁部の側に収束して流れなくなり混合
気に旋回運動を与える効果が減少し、タンク部を実質的
に含まない、所謂セミヘリカル吸気ポートの場合、混合
気に旋回運動を与えることができない。
本発明は、充填効率をさほど低下させることなく混合気
の流れをヘリカル吸気ポートの、特にセミヘリカル吸気
ポートの渦巻部の上部外側周壁の側に積極的に収束させ
、混合気に強い旋回運動を与えるべく改良された内燃機
関の吸気装置を提供することを目的としていた。
かかる目的は、本発明によれば、機関燃焼室内に吸入さ
れる混合気に旋回流を発生せしめる渦巻部を備えたヘリ
カル吸気ポートと、前記ヘリカル吸気ポートに於ける前
記渦巻部の上流部に位置する吸気通路内に設けられたバ
タフライ型の弁であってその一方の弁翼部の周りに位置
する吸気通路の壁部が該弁の回動による該一方の弁翼部
の移動軌跡に沿った球状壁部な有していることにより所
定の比較的小さい開度に開かれるまでは他方の弁翼部の
周りにてのみ片開きされて吸気通路の横断面の一側部に
偏した混合気の流れを与える吸気絞り弁と、前記吸気絞
り弁の下流側の吸気通路内に該吸気通路を縦方向に部分
すべく設けられ吸気通路の横断面の前記１１部に沿って
その近傍な流れる混合気を専ら受けこれを前記渦巻部の
外側周縁部へ導く通路部な仕切る偏向ガイド板とを有し
ていることを特徴とする内燃機関の吸気装置によって達
成される。
以下に添付の図を用いて本発明を実施例について詳細に
説明する。
添付の第１図は本発明による吸気装置を備えた内燃機関
の一つの実施例を示す縦断面図、第２図はそれの吸気装
置部分の横断面図である。
これらの図に於て、１はシリンダブロックであり、その
中に形成されたシリンダボア２内にピストン３を図にて
上下方向に移動自在な態様にて受は入れており、又上部
に前記シリンダボア２の上端を閉じるようにシリンダヘ
ッド４を取付けられており、これと共働して前記ピスト
ン３の上方に燃焼室５を郭定している。
前記シリンダヘッド４は、前記燃焼室５の天井面に開口
して吸気弁６によって開閉される吸気ポート１と、排気
弁８によって開閉される排気ポート９とを有している。
前記吸気弁６と排気弁８とはカム軸１０、ロッカアーム
軸１１．１２、ロッカアーム１３，１４などを含むそれ
自身周知のオーバヘッドカム式の動弁装置によって所定
の夕４ミングにて開閉されるようになっている。
又前記シリンダヘッド４には、第２図によく示されてい
る如く、点火プラグ１５が取付けられている。
前記吸気ポートγは、セミヘリカル吸気ポートとして構
成されており、第２図によく示されている如く、前記燃
焼室５の中心軸線より偏心した位置にて燃焼室５内に開
口している開口端１ａと、前記開口端７ａの上部にその
中心軸線の周りにヘリカル状に延びた渦巻部１６を有し
ており、更にとの渦巻部１６は前記シリンダヘッド４の
一但１部に開口している混合気取入れ端γｂに曲った入
口通路１７を経て接続されている。
前記入口通路１１内には偏向ガイド板１８が設けられて
いる。
偏向ガイド板１８は前記混合気取入れ端１ｂの部分より
前記渦巻部１６の上流部（入口部）まで延在しており、
前記入口通路１１を互に並行する第−及び第二の通路１
７ａ、１７ｂに区分している。
前記偏向ガイド板１８は前記混合気取入れ端７ｂの部分
に於ては前記入口通路１７の横断面な上下にほぼ三等分
すべく実質的に水平になっており、この部分より前記渦
巻部１６の入口部に向かうに従い前記混合気取入れ端１
ｂの部分にて上側にある前記第一の通路１７ａが前記渦
巻部１６の外側周壁部に向けて偏り、該第−の通路１７
ａを流れる混合気を前記渦巻部１６の外側周壁部へ導く
べくねじられている。
又偏向ガイド板１８は前記第一の通路１７ａの横断面積
が混合気取入れ端の部分より吸気ポート７０部分に向か
うに従い徐々に減少するように設けられている。
尚、この偏向ガイド板１８は前記入口通路１７の混合気
取入れ端側に於ける直径の１．５乃至２．５倍に相当す
る長さを有していることが好ましい。
前記混合気取入れ端７ｂには気化器２０によって造成さ
れた混合気が供給されるようになっている。
気化器２０は、この実施例の場合、ＳＵ型キャブレタと
して知られている可変ベンチュリ型気化器で゛あり、横
方向に延びた気化器吸気通路２１を含むボデー２２を有
している。
ボテ−２２は一端にて前記シリンダヘッド４の一側部に
連結され、前記気化器吸気通路２１の一端な前記混合気
取入れ端７ｂに接続している。
この実施例の場合、気化器２０は二つの気筒に混合気を
供給するようになっており、そのため前記気化器吸気通
路２１はその一端部側にて二役状に分かれ、各気筒の混
合気取入れ口１ｂに接続されている。
ボテ−２２は燃料を貯容するフロート室２３を有してお
り、前記フロート室２３内の燃料は前記気化器吸気通路
２１の下底壁に開口したメータリングオリフィス２４よ
り前記気化器吸気通路２１内に吸出されるようになって
いる。
又ボテ−２２は前記メータリングオリフィス２４に対向
する位置にてサクションピストン２５を図にて上下方向
に移動自在に担持している。
サクションピストン２５はその先端部にて前記気化器吸
気通路２１の下底壁部と共働して可変のベンチュリ部２
６を郭定している。
前記サクションピストン２５はカバー２７とダイヤフラ
ム２８と共働して負圧室２９を郭定しており、この負圧
室２９内の負圧によって圧縮コイルばね３０の作用に抗
して図にて上方へ変位されるようになっている。
前記負圧室２９はサクションホール３１を経て前記ベン
チュリ部２６に連通しており、謂ゆるベンチュリ負圧を
導入されるようになっている。
又前記サクションピストン２５は案内ロッド３２を介し
てメータリングニードル３３を担持しており、このメー
タリングニードル３３はその先端部にて前記メータリン
グオリフィス２４に係合し、前記メータリングオリフィ
ス２４の実効開口面積を可変に設定するようになってい
る。
かかる構成によって、前記ベンチュリ部２６に於る負圧
（ベンチュリ負圧）が増大すると、サクションピストン
２５は図にて上方へ変位され、ベンチュリ部２６を開き
、該ベンチュリ部２６に於る負圧を低減させ、又逆に前
記ベンチュリ部２６に於る負圧が低減すると、前記サク
ションピストン２５は図にて下方へ移動し、ベンチュリ
部２６な狭め、該ベンチュリ部２６に於る負圧を増大せ
しめる。
従ってかかる構成によれば、機関の運転中、ベンチュリ
部２６の負圧はほぼ一定の値に維持され、そのベンチュ
リ部の実効通路断面積は、そのときの吸入空気量に比例
した値となる。
又これと関連してメータリングニードル３３の長さ方向
に沿ってその断面変化を適当に設計しておけば、メータ
リングオリフィス２４に於る実効開口面積を気化器吸気
通路２１を通って流れる空気の量に比例させることがで
き、これによって吸入空気量の如何に拘らず、その混合
気濃度をほぼ一定に維持することができる。
又前記ボテ−２２は前記ベンチュリ部２６より下流側の
前記気化器吸気通路２１内にバタフライ型の吸気絞り弁
３４を有している。
吸気絞り弁３４は、第２図に良く示されている如く、各
気筒毎に設けられており、この吸気絞り弁３４は共通の
弁軸３５に担持され、且つ該弁軸３５によって開閉され
るようになっている。
弁軸３５は図には示されていないアクセル系に駆動連結
され、アクセルペダルの踏込みに応じ前記吸気絞り弁３
４を開き方向に回動させるようになっている。
この吸気絞り弁３４は所定の開度に達するまではその下
側の弁翼部の周縁が前記気化器吸気通路２１の下側壁面
に形成されている球状壁部２２′に対応することにより
上側の弁翼部の周縁部のみにて開かれるよう構成されて
いる。
吸気絞り弁３４がその上側のみにて開かれる、所謂片開
きは、吸気絞り弁３４が全開位置より３０〜４０°ぐら
いまで開かれる間続けられてよい。
吸気絞り弁３４の開弁量が比較的小さい低乃至中負荷運
転時は、吸気絞り弁３４の下側の周縁が球状壁部２２′
に対応してその間に実質的な間隙を生ぜず、吸気絞り弁
３４はその上側のみにて開くから、気化器吸気通路２１
内を流れる混合気は前記吸気絞り弁３４の上側の周縁と
気化器吸気通路２１の土壁部との間に生じる間隙を通っ
て吸気ポートＴの混合気取入れ端１ｂへ向けて流れる。
この時、混合気は吸気絞り弁３４によって吸気通路横断
面の上側に偏倚し収束された流れになり、そのすべて、
或は大部分が前記混合気取入れ端１ｂより偏向ガイド板
１８の上側に区切られている第一の通路１７ａを経て渦
巻部１６へ導かれ、開口端γａより燃焼室５内に流入す
る。
前記第一の通路１７ａを通過する際、混合気は前記偏向
ガイド板１８の上面に案内されて流れることによりその
収束した流れを拡散することがなく、換言すれば吸気通
路横断面に向けて混合気の流れが広がることがなく、又
その流れを図にて矢印で示されている如く、ねじられた
偏向ガイド板１８の上面によって前記渦巻部１６の外側
周壁部に向けて偏向される。
これにより混合気は渦巻部１６の上部外側の周壁部に収
束した態様にて該渦巻部１６を流れ、この渦巻部１６を
通過する際に強い旋回運動を与えられ、開口端７ａより
その開口端７ａの周りに旋回しながら燃焼室５内に流入
する。
このようにして混合気が吸気ポート７の開口端１ａより
その開口端７ａの周りに旋回しながら燃焼室５内に流入
することにより、燃焼室５内に強い渦流が発生する。
又、前記第一の通路１７ａはその通路横断面積が混合気
取入れ端１ｂより渦巻部１６の入口部へ向かうに従い徐
々に減少しているので、この第一の通路１７ａを流れる
混合気は渦巻部１６−・向かうに従いその流れをより一
層収束され、且つ流速な速められる。
これにより混合気はより一層収束した流れなもって且つ
高速度で渦巻部１６内に入る。
このため混合気は渦巻部１６を通過する際により一層強
い旋回運動を与えられて燃焼室５内に流入する。
吸気絞り弁３４の開弁量が大きい高負荷運転時には、混
合気はその流れを吸気絞り弁３４によってほとんど収束
されなくなり、第二の通路１７ｂを経ても渦巻部１６へ
流れるが、前記第一の通路１γａを経て渦巻部１６へ流
れる混合気は低乃至中負荷運転時と同様、偏向ガイド板
１８によってその流れを偏向され、渦巻部１６の上部外
側の周壁部に収束した態様にて渦巻部１６に入り、該渦
巻部１６を通過する際に強い旋回運動を与えられる。
従ってこの高負荷運転時にも燃焼室５内に混合気の強い
渦流が発生する。
以上の説明から本発明による吸気装置によれば、偏向ガ
イド板によって混合気がヘリカル吸気ポートの渦巻部の
外側周壁部に導かれ、その周壁部に沿って渦巻部な流れ
るので、渦巻部の入口部分にタンク部がなくても混合気
に強い旋回運動が与えられ、その混合気によって燃焼室
内に強い渦流を発生でき、燃焼速度を速めることができ
ることを理解されよう。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はこれに限られるものではなく、本発明
の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当業者に
よって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による吸気装置な備えた内燃機関の一つ
の実施例を示す縦断面図、第２図はそれの吸気装置部分
の横断面図である。 １・・・・・・シリンダブロック、２・・・・・・シリ
ンダボア、３・・・・・・ピストン、４・・・・・・シ
リンダヘッド、５・・曲燃焼室、６・・・・・・吸気弁
、７・・・・・・吸気ポート、７ａ・・・・・・開口端
、γｂ・・・・・・混合気取入れ端、８・・・・・・排
気弁、９・・・・・・排気ポート、１０・・・・・・カ
ム軸、１１゜１２・・・・・・ロッカアームＮ、１３
、１４−−−−−・ロッカアーム、１５・・・・・・点
火プラグ、１６・・・・・・渦巻部、１１・・・・・・
入口通路、１７ａ・・・・・・第一の通路、１７ｂ・・
・・・・第二の通路、１８・・・・・・偏向ガイド板、
２０・・・・・・気化器、２１・・・・・・気化器吸気
通路、２２・・・・・・ボテ−１２３・−・・・・フロ
ート室、２４−−−−−・メータリングオリフィス、２
５・・・・・・サクションピストン、２６・・・・・・
ベンチュリ部、２７・・・・・・カバー、２８・・・・
・ダイヤフラム、２９・・・・・負圧室、３０・・曲圧
縮コイルばね、３１・・・・・サクションホール、３２
・・・・・・案内ロッド、３３・・・・・・メータリン
グニードル、３４・・・・・・吸気絞り弁、３５・・・
・・併動。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 機関燃焼室内に吸入される混合気に旋回流を発生せ
    しめる渦巻部を備えたヘリカル吸気ポートと、前記ヘリ
    カル吸気ポートに於ける前記渦巻部の上流部に位置する
    吸気通路内に設けられたバタフライ型の弁であってその
    一方の弁翼部の周りに位置する吸気通路の壁部が該弁の
    回動による該一方の弁翼部の移動軌跡に沿った球状壁部
    な有していることにより所定の比較的小さい開度に開か
    れるまでは他方の弁翼部の周りにてのみ片開きされて吸
    気通路の横断面の一側部に偏した混合気の流れを与える
    吸気絞り弁と、前記吸気絞り弁の下流側の吸気通路内に
    該吸気通路を縦方向に部分すべく設けられ吸気通路の横
    断面の前記→り部に沿ってその近傍な流れる混合気を専
    ら受けこれを前記渦巻部の外側周縁部へ導く通路部を仕
    切る偏向ガイド板とを有していることを特徴とする内燃
    機関の吸気装置。
JP53114221A 1978-09-18 1978-09-18 内燃機関の吸気装置 Expired JPS5922046B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53114221A JPS5922046B2 (ja) 1978-09-18 1978-09-18 内燃機関の吸気装置
US06/045,016 US4308829A (en) 1978-09-18 1979-06-04 Vane in the inlet passage of an internal combustion engine

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JP53114221A JPS5922046B2 (ja) 1978-09-18 1978-09-18 内燃機関の吸気装置

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Publication Number Publication Date
JPS5540278A JPS5540278A (en) 1980-03-21
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