JPS595149Y2 - 内燃機関燃焼室への混合気撹拌流体供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、気化器の吸気通路内（二発生する混合気の一
部を燃焼室に混合気攪拌流体として供給する内燃機関燃
焼室への混合気攪拌流体供給装置に関するものである。

副燃焼室を有しない型式の内燃機関において、希薄混合
気側の燃焼限界を拡大するには、例えば燃焼室内に強い
渦流を形成して、燃焼室内に吸入される混合気を強制的
に攪拌することにより、燃焼室内全体に均質の混合気を
短時間で形成するとよい。

この場合、燃焼室内に渦流を形成する方法としては、正
規の吸気通路とは別に混合気攪拌流体案内用の通路を形
成し、この通路を介して気化器の吸気通路内から混合気
の一部を燃焼室内の吸気負圧により吸引して燃焼室内に
噴出させることが考えられる。

しかし、混合気攪拌流体の案内用の通路の導入口を吸気
通路に単に開口させただけでは、混合気攪拌流体案内用
の通路を介して熱燃室内に噴出される攪拌流体としての
混合気の量が低負荷時には非常に少なくなるため、低負
荷時に安定した燃焼を得るための混合気の希薄限界を広
げるのは難しいという問題があった。

この問題を解消するには、混合気攪拌流体案内用の通路
から燃焼室に噴出される混合気の量を低負荷側で゛は多
くするのが望ましい。

本考案は、このような要望に沿う内燃機関燃焼室への混
合気攪拌流体案内装置を提供することを目的とするもの
で゛ある。

本考案は、このために、吸気通路のスロットルバルブの
回動中心より下流に開口させた攪拌流体導入口の下流側
に突起部を設け、この突起部に吸入空気の動圧をかけて
圧力値を高くし、この部分の圧力値と燃焼室の圧力値（
負圧）との差圧を大きくすることにより、低負荷時に多
量の混合気を吸気バルブの噴出孔から燃焼室内に噴出さ
せるようにしたものである。

以下本考案の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図において、１はシリンダ、２はシリンダ１内に摺
動自在に配設されたピストン、３はシリンダ１の上端に
取り付けられたシリンダヘッド、４はシリンダ１とピス
トン２及びシリンダヘッド３との間に形成された燃焼室
、５はシリンダヘッド３に形成された吸気ポート、６は
シリンダヘッド３に形成された排気ポートで、吸気ポー
ト５及び排気ポート６は燃焼室４に連通している。

吸気ポート５の燃焼室４側端部内には、環状のバルブシ
ート７が固着されており、排気ポー１〜６の燃焼室側端
部内には、環状のバルブシート８が固着されている。

シリンダヘッド３には、バルブシート７に向って吸気ポ
ート５に開口するガイド保持孔９及びバルブシート８に
向って排気ボート６内に開口するガイド保持孔１０が穿
設されている。

この両ガイド保持孔９，１０には、筒状のバルブガイド
１１．１２がそれぞれ圧入されている。

バルブガイド１１内には、ヘッド１３ ａを燃焼室４内
に配設した吸気バルブ１３の軸部１３ ｂが摺動自在に
挿入されている。

バルブガイド１２内には、ヘッド１４ ａを燃焼室４内
に配設した排気バルブ１４の軸部１４ｂが摺動自在に保
持されている。

吸気バルブ１３は、スプリング１５により図中上方に常
時附勢されており、排気バルブ１４はスプリング１６に
より図中上方に常時附勢されている。

これらの吸気バルブ１３及び排気バルブ１４は、シリン
ダヘッド３に保持させたカムシャフト１７及びロッカー
アーム１８等を介して交互に開閉されるようになってい
る。

図中１９は、シリンダヘッド３の上部を覆うヘッドカバ
ーである。

２０は、吸気ポート５に基端部が接続された吸気管、２
０ ａは吸気管２０内の主吸気通路、２１は排気ポート
６に接続された排気管である。

吸気バルブ１３のヘッド１３ ａのフェース１３ Ｃ近
傍には、吸気バルブ１３が開いたとき排気バルブ１４側
に向って燃焼室４内に開口し、且つ、吸気バルブ１３が
閉じたときバルブシート７より上流の主吸気通路２０
ａ側に開口する噴出孔２２が穿設されている。

この噴出孔２２は、吸気バルブ１３の軸部１３ｂに形成
した副吸気通路２３の下端部に連通している。

副吸気通路２３は吸気バルブ１３のヘッド１３ａから軸
部１３ｂの略中央部まで延びており、軸部１３ｂには副
吸気通路２３の上端部に連通し、且つ、その外周面に開
口してバルブガイド１１内面に臨む流入口２４が穿設さ
れている。

バルブガイド１１の内面には、中間通路としての環状溝
２５が周方向に形成されており、この環状溝２５は吸気
バルブ１３が開いたときにのみ流入口２４に臨む位置に
設けられている。

この環状溝２５は、シリンダヘッド３に穿設した通路２
６を介して吸気管２０に形成した通路２７に連通してい
る。

２８は吸気管２０の先端部に接続された気化器、２８
ａは気化器２８内の一次吸気通路、２８ ｂは気化器２
８内の二次吸気通路、２９は一次吸気通路２８ ａ内ノ
ー次スロットルバルブ、３０は二次吸気通路２８ｂ内の
二次スロットルバルブ、３１は気化器２８のエア吸入口
に接続されたエアクリーナ、３２はエアクリーナ３１内
のエアフィルターで゛ある。

気化器２８には、一次吸気通路２８ ａに開口する攪拌
流体導入口３３が穿設されている。

この攪拌流体導入口３３は、一次スロットルバルブ２９
が全閉時にこの一次スロットルバルブ２９の回動中心Ｏ
より下流になる周縁部２９ ａに最も近接する位置で、
スロットルバルブ２９が全閉したときにその一部が近接
する位置に開口している。

この状態では、この攪拌流体導入口３３はスロットルバ
ルブ２９の上流及び下流に開口している。

この攪拌流体導入口３３は、パイプ３４．３５及びこの
パイプ３４．３５間に接続した流量調整バルブ３６を介
して通路２７に連通している。

一次吸気通路２８ Ｈの内面には、突起部３７が形成さ
れている。

この突起部３７は、攪拌流体導入口３３の一次吸気通路
２８ ａへの開口部に近接してこの開口部の下流側に位
置している（第２図ないし第４図参照）。

次にこのような構成の内燃機関の吸気装置の作動を説明
する。

吸気行程時に吸気バルブ１３が、カムシャフト１７及び
ロッカーアーム１８により燃焼室４側に変位させられて
、吸気バルブ１３が開く（ヘッド１３ ａがバルブシー
ト７より離間する）ときに、ピストン２が下降する。

これにより燃焼室４内が負圧となり、エアクリーナ３１
のエアフィルター３２を介して吸入された空気が、気化
器２８で燃料と混合された後、主吸気通路２０ ａ及び
吸気ポート５を介して燃焼室４内に吸入される。

このように吸気バルブ１３が開いているときは、噴出孔
２２が燃焼室４に開口すると共に、流入口２４が環状溝
２５に連通ずるので、燃焼室４内の吸気負圧が噴出孔２
２、副吸気通路２３、流入口２４、環状溝２５、通路２
６，２７、パイプ３４，３５、流量調整バルブ３６及び
攪拌流体導入口３３を介して一次吸気通路２８ ａに作
用する。

一方、スロットルバルブ２９．３０は、反時計方向に回
動するにしたがって開度が大きくなり、これに伴ないエ
ンジンの負荷が増大する。

しかし、アンドリング時には、一次スロットルバルブ２
９の周縁部２９ ａが第２図の如く攪拌流体導入口３３
の開口部中央に位置するため、攪拌流体導入口３３はス
ロットルバルブの上下にわずかしか開口しない。

この結果アンドリング時には、攪拌流体導入口３３に作
用する正圧は小さくなる。

次に、低負荷時には、一次スロットルバルブ２９の周縁
部２９ ａが第３図の如く突起部３７に対向して、攪拌
流体導入口３３はスロットルバルブ２９の上流側に全開
することになる。

これにより主吸気通路２０ ａから燃焼室４に向かう混
合気は通りにくくなり、突起部３７とスロットルバルブ
２９の周縁部２９ ａ附近に動圧として作用し、この部
分の圧力値が上昇することになる。

この圧力上昇は、この部分に突起部３７を設けたことに
より得られることになる。

このようにして流体導入口３３には動圧が作用し、この
流体導入口３３に作用する正圧は最大となる。

このように流体導入口３３に作用する正圧が最大となる
と、この圧力値と燃焼室４内の負圧力との開きは最大と
なるので、この差圧により、低負荷時に多量の混合気が
吸気バルブの噴出孔から燃焼室４内に噴出し、燃焼室４
内を強力に攪拌することになる。

一方、高負荷時には、スロットルバルブ２９の周縁部２
９ ａが第４図の如く突起部３７から離間して、攪拌流
体導入口３３はスロットルバルブ２９の上流及び下流に
連通ずるので、攪拌流体導入口３３には動圧が作用せず
に静圧のみしか作用しない。

この結果、高負荷時には攪拌流体導入口３３に作用する
正圧は小さくなる。

したがって、アンドリング時には、小量の空気が、攪拌
流体導入口３３、パイプ３４，３５、流量調整バルブ３
６、通路２６．２７、環状溝２５、流入口２４、副吸気
通路２３からなる負圧通路から噴出孔２２から燃焼室４
内に噴出され、低負荷時・高負荷時には混合気の一部が
この負圧通路を介して噴出孔２２がら燃焼室４内に噴出
される。

この際、噴出孔２２から燃焼室４内に噴出される混合気
の量は、低負荷時に最大となり、スロットルバルブ２９
の開度が大きくなるにつれて減少する。

このようにして噴出孔２２から燃焼室４内に噴出される
混合気は、燃焼室４内に強い渦流を形成し７て、燃焼室
４内に吸入された混合気を強制的に攪拌する。

これにより、燃焼室４内全体に均質の混合気が短時間で
形成される。

本考案は、以上説明したように構成したので、低負荷時
に多量の混合気を吸気バルブの噴出孔がら燃焼室に噴出
させて、吸気行程時に吸気ポートから燃焼室内に噴出さ
せる混合気を強制的に攪拌することができ、これにより
燃焼室内全体に均質の混合気を短時間で形成することが
できる。

この結果、低負荷時における燃焼室内の燃焼速度を高め
ることができ、これにより従来よりも混合気の希薄限界
を広げて燃費の向上を図ることができる。

また、負荷が高くなるにつれて噴出孔から燃焼室内に噴
出される混合気の量は減少するので、負荷の増大に伴な
うノッキングが防止できる。

このように本考案によれば、燃焼に必要最小限の混合気
を噴出孔に供給することができる。

しかも、１つの攪拌流体導入［］と突起部により、これ
らの作用を生じさせることができるので、形状も構造も
きわめて簡単であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すエンジンの断面図、第
２図ないし第４図は第１図に示した気化器の作動状態を
示す部分拡大断面図である。 １３・・・・・・吸気バルブ、２２・・・・・・噴出孔
、２９・・・・・・一次スロットルバルブ、３３・・・
・・・攪拌流体導入口、３７・・・・・・突起部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気バルブに、該吸気バルブが開いたときに燃焼室に開
   口する噴出孔を形成したエンジンにおいて、スロットル
   バルブを有する吸気通路の、該スロットルバルブの回動
   中心より下流側で、該スロットルバルブが全閉したとき
   にその一部が近接する位置に前記噴射口に一端を接続し
   た攪拌流体導入口の他端を開口し、該開口部の下流側で
   、該開口部に近接した位置の吸気通路内側に、突起部を
   設けたことを特徴とする内燃機関燃焼室への混合気攪拌
   流体供給装置。