JPS5926777B2 - 内燃機関の吸気通路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の吸気通路に関し、更に詳しくは、直
接噴射式ディーゼル機関に好適な吸気通路の構造に関す
る。

直接噴射式ディーゼル機関では燃焼室内に直接に液体燃
料が無気噴射されるので、副室式ディーゼル機関にくら
べて混合気形成が遅くなる傾向がある、従つて、混合気
形成を早めるために従来の直接噴射式ディーゼル機関で
は燃料噴射に先立つてシリンダ−内にスワールやスキツ
シユを生じさせておき、しかる後、このスワールやスキ
ツシユの中に燃料を噴射していた。

しかるに直接噴射式ディーゼル機関に関する最近の研究
によれば、シリンダ−軸線を中心とする単一スワールの
みでは機関の種々の運転状態に於て常に望ましい燃焼状
態を得ることは困難であるが、シリンダ−軸線を中心と
する主スワールに加えて該主スワールとともに移動する
マイクロスワールを生じさせれば従来のディーゼル機関
よりも一層良好な燃焼状態を得られる、ということが明
らかにされている。（（たとえば、特公昭５１−２９２
４１号公報、特公昭５２−１２８４５号公報、特開昭５
０一３２３０９号公報参照）。従来、マイクロスワール
を生せしめるため、スパイラルポートの終端部に突起を
設け、この突起によつて生ずる副スワールを主スワール
と衝突させていた。

ところが上記終端部の突起を利用するものでは副スワー
ルの量及び主スワールと副スワールの衝突位置を定まつ
たものとするのが困難であつた。

本発明は前記公知の技術を実際の直接噴射式ディーゼル
機関に適するように更に改良したものであり、本発明の
目的は前記のマイクロスワールをシリンダ−内の定まつ
た場所に発生させることのできる吸気通路を提供するこ
とである。以下に添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。

第１図は本発明の吸気通路１とシリンダーＣとを示す図
である。

本発明の吸気通路１は、シリンダーｃ内に連通し且つシ
リンダーＣへの吸気孔を構成する第一の流路１１と、前
記第一の流路１１の上端部に接続された第二の流路１２
と、から構成され、いわゆるスパイラルポートと称する
吸気通路を構成している。すなわち、第二の流路１２は
第一の流路１１の上端部周壁面に開口され、流路１１の
軸線０（第２図参照）に対して偏心した弧状の側壁面１
２ａを有しており、第二の流路１２は該弧状の側壁面１
２ａを介して第一の流路１１の周壁面に対して接線方向
かつ斜め下向きに入リ込むように接続点Ｑ（第２図参照
）において接続されている。従つて、流路１２に第１図
の左方から流入した空気は流路１１内に流入する時に下
向きのスパイラル流れとなる。流路１１はシリンダーＣ
の軸線と平行に延在する円筒状の流路であつて、円筒状
の周壁面１１ａを有するが、この周壁面１１ａには流路
１１に対する流路１２の接続点Ｑ（第２図参照）から流
路１１内のスワールの旋回方向に沿つて終端部１１ｃ側
へ角度θだけずらされた位置に於てほぼ流路１１の軸線
方向に延在する突部１１ｂが形成されている。

ここでθはＱ点によつて種々の値を採るものとなる。こ
の突部１１１）は流路１１内に生じたスワールを後に述
べる主スワールＳと、流路１１の終端部１１ｃによつて
副スワールｓとの比率及び衝突位置を決定するためのも
ので、これによジ流路１１内への流入吸気Ｓ。は流路終
端部１１ｃに沿つて下降する副流ｓと流路１１の軸線を
中心として旋回しながら下降する主スワールＳとに分流
される。この場合、主スワールＳと副流ｓとの流量比及
び衝突位置は突部１１ｂの高さや設置位置及び形状など
によつて変つてくるが、概して副流ｓは主スワールＳに
対して小さく、従つてシリンダーｃ内では強い主スワー
ルが形成され該主スワールＳが副流ｓと衝突し、局部的
に拡散して強い乱流を生ずる。この乱流は周囲のスワー
ルによつて主スワールＳと同一旋回方向の角運動量を与
えられるので局部的なマイクロスワールＳｍとなリ、こ
れはシリンダーＣの軸線を中心として旋回する主スワー
ルＳによつて運ばれ、シリンダーｃ内の各部に分散され
る。従つて、シリンダーＣ内は燃料の霧化に好適な状態
となる。本発明の作用を吸気の流入にしたがつて説明す
ると次のとお９である。

吸気は通路１２を通つて流路１１へ入るが、この流れは
中心付近の主たる流れと通路１２の中の側壁面１２ａに
沿う流れとに分けられ、主たる流れは公知のスパイラル
ボートと同様に主スワールＳを作る流れとなり、側壁面
１２ａに沿う流れは接続点Ｑを通つて流路１１の周壁面
１１ａに沿う流れとなる。

流路１１の周壁面１１ａに沿う流れは一方では突部１１
ｂに当つて強い下向き流を作９、他方では終端部１１ｃ
に当つて比較的弱い下向き流を作る。これらの２つの下
向き流は相互に合流し、一つの下向きの流れである副流
ｓとなる。この副流ｓが主スワールＳに衝突して主スワ
ールＳ内に多数のマイクロスワールを生ぜしめるもので
ある。なお、副流ｓを主として作るのは突部１１ｂであ
り、終端部１１ｃによる影響は大きくない〜 従来、シリンダー内に主スワールとマイクロスワールと
を生じさせるための公知技術に於ては、２つの旋回流を
衝突させることによつてマイクロスワールを生じさせる
のが一般的であつたが、このような公知の方法によると
、２つの旋回流の衝突位置を定め難く、望ましい燃焼状
態を実現することがむづかしい、ということが判つてき
た。

本発明では、主スワールに対してほぼ直降流となる副流
を衝突させる際、流路１１内に設けた突部１１ｂによつ
て、副流の方向がコントロールされるのでシリンダー内
にマイクロスワールの生じる位置が一定になり、公知技
術の欠点を除き、且つ、実用に適する内燃機関を提供で
きる。第３図乃至第６図の各図は本発明の他の実施例を
示すもので、これらの実施例に於ては突部１１ｂの形状
がそれぞれ異つている。

すなわち、第３図の実施例では突部１１ｂが流路１１の
全長に渡つて延在しているが、第４図の実施例では突部
１１ｂが流路１１の上端部よりも下側の位置から発して
いる。また、第５図の実施例では突部１１ｂが流路１１
の軸線方向に対してやや傾斜した状態で設けられている
。更に第６図の実施例では突部１１ｂの巾が上端と下端
とに於て零となジ流路１１の中間に於て最大となつてい
る。これらのいずれの実施例に於ても、第１図及び第２
図に示された実施例と同様に、ほぼ直降流となる副流が
生じ、該副流と主スワールとの衝突がシリンダー内に生
じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の吸気通路を示す斜視図、第２図は第１
図に示した吸気通路のＡ−Ａ断面図、第３図乃至第６図
は本発明の他の実施例を示すもので、第２図に於てＢ−
Ｂ方向から吸気通路の突部１１ｂを見た概略図、である
。 １・・・吸気通路、 １１・・・（第一の流路）、 １２・・・ （第二の）流路、 １１ｂ・・・突部、 Ｃ・・・シリンダー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダーの軸線とほぼ平行に延在するとともに前
   記シリンダーの軸線に平行な軸線を中心とする円筒状の
   周壁面を有し且つ下端部に於て前記シリンダーに連通し
   た第一の流路と、前記第一の流路の上端部周壁面に対し
   て接線方向且つ斜め下向きになるように前記第一の流路
   に接続され前記第一の流路に前記シリンダーへの吸気を
   導入する第二の流路と、を有して成るスパイラル式の吸
   気通路に於て、前記第一の流路の周壁面には前記第一の
   流路の軸線方向に延在する突部が形成されており、前記
   突部が前記第一の流路内に生ずるスワールの方向に沿つ
   て前記第一の流路と前記第二の流路との接続点から前記
   第１の流路のスワール方向終端部側へずらされた位置に
   設けられている、内燃機関の吸気通路。