JPS602493B2 - Internal combustion engine intake system - Google Patents

Internal combustion engine intake system

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JPS602493B2
JPS602493B2 JP52031746A JP3174677A JPS602493B2 JP S602493 B2 JPS602493 B2 JP S602493B2 JP 52031746 A JP52031746 A JP 52031746A JP 3174677 A JP3174677 A JP 3174677A JP S602493 B2 JPS602493 B2 JP S602493B2
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JP
Japan
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intake
valve
internal combustion
combustion engine
air
Prior art date
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JP52031746A
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Japanese (ja)
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JPS53117117A (en
Inventor
三郎 堤
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の燃焼特性を改善するようにした吸気
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an intake system for improving the combustion characteristics of an internal combustion engine.

内燃機関の排気対策の一環として、例えば、排気中のN
瓜を低減するために排気還流率を増大させたり、あるい
はHC,COとN○×を同時に低減させるために供給混
合気を希薄化すると、いずれも燃焼が悪化して機関が不
安定化する。
As part of exhaust countermeasures for internal combustion engines, for example, N
Increasing the exhaust gas recirculation rate to reduce oxidation, or diluting the supplied air-fuel mixture to simultaneously reduce HC, CO, and NOx, will both worsen combustion and destabilize the engine.

また、機関の低負荷城とくにアィドリング時や、あるい
は機関の冷間始動時などは燃焼が不安定化するため、混
合気を濃化する必要があり、このためHC,COの排出
低減が困難であった。
In addition, combustion becomes unstable when the engine is under low load, especially when idling or when the engine is cold started, so it is necessary to enrich the air-fuel mixture, which makes it difficult to reduce HC and CO emissions. there were.

したがって、排気対策の向上をはかるうえで燃焼の安定
化も併せて促進しないと、機関性能の維持が困難となる
ため、そこには自ずと限界が生じる。本発明はこのよう
な問題を解決するために、吸気弁の開弁に同期して、吸
気とは別にバルブガイド及び吸気ボートを経てシリンダ
内に高速空気流もしくは混合気流を導入し、燃料と空気
の均一的混合さらには吸気の乱れを積極的に進め、燃焼
特性の改善をはかり、もって機関安定性を損なわずによ
り一層の排気対策の追及を可能とした内燃機関の吸気装
置を提供することを目的とする。
Therefore, unless the stabilization of combustion is promoted along with the improvement of exhaust gas countermeasures, it will be difficult to maintain engine performance, and there will naturally be a limit to this. In order to solve this problem, the present invention introduces a high-speed air flow or a mixed air flow into the cylinder through a valve guide and an intake boat in synchronization with the opening of the intake valve, in addition to the intake air, to separate fuel and air. It is an object of the present invention to provide an intake system for an internal combustion engine, which actively promotes uniform mixing of intake air and turbulence of intake air, improves combustion characteristics, and thereby makes it possible to pursue further exhaust emission measures without impairing engine stability. purpose.

以下、いくつかの実施例をあげて本発明を説明する。第
1図に示す実施例において、図中1はシリンダヘツド、
2はシリンダブロツクを示し、さらに3は吸気マニホー
ルド、4は吸気弁、5は吸気ボートで、図示しない絞り
弁をバイパスしてその上流からの空気をバルブガイド7
に導く通路6が、前記吸気マニホールド3及びシリンダ
ヘッド1の肉部を貫通している。
The present invention will be described below with reference to some examples. In the embodiment shown in FIG. 1, 1 in the figure is a cylinder head;
2 is a cylinder block, 3 is an intake manifold, 4 is an intake valve, and 5 is an intake boat, which bypasses a throttle valve (not shown) and directs air from upstream to the valve guide 7.
A passage 6 leading to the air passes through the intake manifold 3 and the flesh of the cylinder head 1.

吸気弁4のバルブガイド7は前記通路6と接続する通口
8を有するとともに、ステム部4aとの摺嬢面に同0的
な環状溝9を有し、通〇8を介して通路6と蓮通する。
ステム部4aにはバルブガイド7先端付近に位置して環
状のカバー34を設け、バルブガイド7の環状溝9に蓮
通させたノズル部12をこのカバー34が吸気弁4の関
弁時に流体を噴出させるように図る。なおノズル部12
からの噴出流が吸気弁4と弁座13との間から燃焼室1
4内に流入するようにノズル部12の向きを決めるので
あるが、詳しくは後述する。また、図中15はピストン
、16は点火栓である。このように構成してあり、次に
その作用について説明する。
The valve guide 7 of the intake valve 4 has a port 8 that connects with the passage 6, and has a similar annular groove 9 on the sliding surface with the stem portion 4a. Pass through the lotus.
The stem portion 4a is provided with an annular cover 34 located near the tip of the valve guide 7, and this cover 34 allows fluid to pass through the annular groove 9 of the valve guide 7 when the nozzle portion 12 is connected to the intake valve 4. Try to make it squirt. Note that the nozzle part 12
The jet flow from between the intake valve 4 and the valve seat 13 enters the combustion chamber 1.
The direction of the nozzle part 12 is determined so that the water flows into the inside of the nozzle 4, which will be described in detail later. Further, in the figure, 15 is a piston, and 16 is a spark plug. It is constructed as described above, and its operation will be explained next.

図示しない絞り弁から吸気弁4に至る吸気通路(吸気ボ
ート5)には、機関負荷状態に応じて負庄が生じる。
A negative current is generated in the intake passage (intake boat 5) from the throttle valve (not shown) to the intake valve 4 depending on the engine load state.

この吸入負圧は低負荷域ほど大きく、したがって絞り弁
上流に一端が運通する通路6を、バルブガイド7の通口
8、環状溝9及びノズル部12を介して吸気ボート5に
開口させると、低負荷時には吸気弁4の関弁とともにノ
ズル部12からの高速の噴流となって空気が噴射し、吸
気ボート5さらには燃焼室14内に激しい乱流を発生さ
せる。この頃流により、燃焼室14内のガス流動を助長
し、吸入・圧縮行程における混合ガスの均一的混合の促
進、さらには燃焼行程においても慣性にもとづき持続し
たガス流動による火炎の乱れを起こし、これが相まって
燃焼速度を著しく増大させ燃焼安定性を高める。
This suction negative pressure is larger in the lower load range, so if the passage 6, which has one end communicating with the upstream side of the throttle valve, is opened to the intake boat 5 through the port 8 of the valve guide 7, the annular groove 9, and the nozzle part 12, When the load is low, air is injected as a high-speed jet from the nozzle part 12 together with the intake valve 4, generating severe turbulence in the intake boat 5 and further in the combustion chamber 14. This flow promotes gas flow within the combustion chamber 14, promotes uniform mixing of the mixed gas in the suction and compression strokes, and furthermore causes flame turbulence in the combustion stroke due to the continued gas flow due to inertia. Together, they significantly increase the combustion rate and improve combustion stability.

特にこの場合、吸気弁4が上方にリフトして閉じている
ときは、カバー34を介してノズル部12が遮断される
ため流体噴射は停止しているが、吸気弁4が関弁すると
カバ−34が下降してノズル部12が開かれるとともに
ノズル部12から勢いよく燃焼室14内に向けて噴射が
始まる。
Particularly in this case, when the intake valve 4 is lifted upward and closed, the nozzle portion 12 is blocked via the cover 34, so fluid injection is stopped; however, when the intake valve 4 engages, the cover 34 is lowered and the nozzle portion 12 is opened, and injection begins vigorously from the nozzle portion 12 into the combustion chamber 14.

このように吸気弁4の開閉に同期させて噴射すると、限
られた期間内により多くの流体を噴流として燃焼室14
内に導くことができ、吸気流の旋回運動をさらに強化し
、かつ燃焼行程に至るまでの減衰が少なくなり、燃焼を
さらに促進することになる。つまり「連続的な噴流に比
べて同期して断続的に噴出させるときの方が、ジェット
噴流の持つェネルギを有効的に集中させてスワールの持
続性を高めることができ、より一層の燃焼の安定化、燃
費の向上、及び混合気の希薄限界、排気還流限界の延長
にもとづく排気対策の改善が実現できる。
By injecting in synchronization with the opening and closing of the intake valve 4 in this way, more fluid is delivered to the combustion chamber 14 as a jet within a limited period of time.
This further strengthens the swirling movement of the intake air flow and reduces attenuation until the combustion stroke, further promoting combustion. In other words, ``Compared to continuous jets, synchronized and intermittent jets can concentrate the energy of the jets more effectively and increase the sustainability of the swirl, resulting in even more stable combustion. It is possible to realize improvements in exhaust gas countermeasures based on the reduction in fuel efficiency, improvement in fuel efficiency, and extension of the lean limit of the air-fuel mixture and the limit of exhaust gas recirculation.

なお、上述のような補助空気を導入する通路及びノズル
部12等を吸気弁4に設けることも可能であるが、その
場合ノズル部12の向きを望ましい方向に固定しておく
ために吸気弁4の回り止めが必要になる等、加工及び構
造が複雑になるうえ、吸気弁4の強度、耐久性を損なう
おそれもある。この点、上記構成によれば、バルブガイ
ド7は固定されているため吸気旋回流を強めるようなノ
ズル位置の変動は起こりえず、加工も容易であり、強度
、耐久性の面でも有利である。次に、本発明の他の実施
例について説明する。
Note that it is also possible to provide the intake valve 4 with a passage for introducing auxiliary air as described above, the nozzle portion 12, etc., but in that case, the intake valve 4 may be provided in order to fix the orientation of the nozzle portion 12 in a desired direction. In addition to complicating the processing and structure, such as requiring a rotation stopper, there is also a risk that the strength and durability of the intake valve 4 may be impaired. In this respect, according to the above configuration, since the valve guide 7 is fixed, no change in the nozzle position that would strengthen the intake swirl flow occurs, and machining is easy, and it is advantageous in terms of strength and durability. . Next, other embodiments of the present invention will be described.

第2図は、カバー34をステム部4aに一体成型する代
りに、ステム部4aに環状溝35を設けると共に、縦割
状に切欠溝をもつカバー34′をつくり、これをステム
部4aの上端から挿入してスプリング37で環状溝35
に接合するように締付けたものである。カバー34′を
分離方式としたので一体成型に比べて生産性は良くなる
。また、第3図の例は、ノズル部12を直接開閉せずに
、ステム部4aに蓮通凹部38を形成し、この凹部38
をバルブガイド7の通路39を介して常時通路6に運通
する一方、環状溝9に対して凹部38を吸気弁4の開閉
に伴って断続的に蓮通させ、これによってノズル部12
から吸気弁4に同期して流体を噴出させるようにしたも
のである。また、第4図は、空気を導く通路6の上流関
口端を、気化器21の絞り弁22a,22bをバィパス
して上流のェアクリーナ23のクリーンサイドーこ達通
させたもので、気化器21の部分における通路6aには
、前記絞り弁22a,22bと連動させて、あるいはこ
れらとは別系統な絞り弁24を設け、吸気ボート5への
噴出量を吸入空気量と比例させるようにしてもよい。
In Fig. 2, instead of integrally molding the cover 34 with the stem part 4a, an annular groove 35 is provided in the stem part 4a, and a cover 34' having vertically divided grooves is made, and this is attached to the upper end of the stem part 4a. insert the spring 37 into the annular groove 35.
It is tightened so that it is joined to the Since the cover 34' is of a separate type, productivity is improved compared to integral molding. In addition, in the example shown in FIG. 3, a lotus-through recess 38 is formed in the stem portion 4a without directly opening and closing the nozzle portion 12, and the recess 38 is formed in the stem portion 4a.
is constantly conveyed to the passage 6 via the passage 39 of the valve guide 7, while the concave portion 38 is intermittently passed through the annular groove 9 as the intake valve 4 is opened and closed.
The fluid is ejected from the intake valve 4 in synchronization with the intake valve 4. In addition, FIG. 4 shows an example in which the upstream entrance end of the air guiding passage 6 is passed through the clean side of the upstream air cleaner 23 by bypassing the throttle valves 22a and 22b of the carburetor 21. A throttle valve 24 may be provided in the passage 6a in the portion , either in conjunction with the throttle valves 22a and 22b or in a separate system, so that the amount of air jetted into the intake boat 5 is made proportional to the amount of intake air. good.

この噴射空気をコントロールすれば、混合気の実質的空
燃比の変動を防げる。また、第5図では、第4図のよう
に単に空気を噴射するだけではなく、気化器21のメイ
ン通路側のベンチュリ25a,25bと同様にベンチュ
リ部26に燃料ノズルを設け、通路6を経でノズル部1
2から混合気を噴出させる。
By controlling this injection air, it is possible to prevent fluctuations in the actual air-fuel ratio of the air-fuel mixture. In addition, in FIG. 5, instead of simply injecting air as shown in FIG. and nozzle part 1
The air-fuel mixture is ejected from 2.

空気を噴出させる場合に比べてさらに燃焼条件は改善さ
れ、とくに強い吸入負圧が発生する部分負荷時にメイン
の絞り弁22a,22bが全閉となるような制御をすれ
ば、ノズル部12からジェット噴流になって混合気が噴
出し、一層の希薄混合気化あるいは低温始動性の改善「
燃費の向上などが期待できる。この場合、主としてアイ
ドリング時に必要な混合気量が得られるようにノズル部
12の内径を決めてやれば、絞り弁24は除去すること
も可能である。第6図の例は、気化器21の代わりに電
子制御燃料噴射装置を燃料供V給装置として吸気系に備
える場合を示し、この場合も、基本的には上記各実施例
と何等変わるところはなく、吸気ボート5には図示しな
い制御回路からの信号で吸入空気量に比例した燃料を噴
射する主燃料噴射弁28が設けられ、これに対して通路
6a側には、ノズル部12から混合気を噴出させたいと
きは、同様に制御される副燃料噴射弁29を設けるが、
空気のみ噴射させるときは、当然のことながらこの副燃
料噴射弁29は除去してもよい。
The combustion conditions are further improved compared to the case where air is blown out, and if control is performed so that the main throttle valves 22a and 22b are fully closed during partial loads where particularly strong suction negative pressure is generated, the jet from the nozzle part 12 can be The air-fuel mixture blows out in a jet stream, making the mixture even leaner or improving low-temperature starting performance.
Improvements in fuel efficiency can be expected. In this case, the throttle valve 24 can be removed if the inner diameter of the nozzle portion 12 is determined so that the required amount of air-fuel mixture is obtained mainly during idling. The example shown in FIG. 6 shows a case where the intake system is equipped with an electronically controlled fuel injection device as a fuel V supply device instead of the carburetor 21. In this case as well, there is basically no difference from each of the above embodiments. Instead, the intake boat 5 is provided with a main fuel injection valve 28 that injects fuel proportional to the amount of intake air based on a signal from a control circuit (not shown); When it is desired to inject fuel, an auxiliary fuel injection valve 29 which is controlled in the same manner is provided.
Of course, when injecting only air, the auxiliary fuel injection valve 29 may be removed.

この電子制御燃料噴射装置の場合は、主吸気及び補助吸
気系の空気に対する計量精度を高められるため、燃焼室
14に吸入される混合気の実質的空燃此の制御精度は極
めて高いものとなり、また燃料贋霧にもとづき燃料の微
粒化も図られるので全体的に均質な混合気を供給でき、
広い運転領域にわたり安定した燃焼特性が得られる。
In the case of this electronically controlled fuel injection device, since the metering accuracy for the air in the main intake and auxiliary intake systems can be improved, the actual air-fuel control accuracy of the air-fuel mixture taken into the combustion chamber 14 is extremely high. In addition, since the fuel is atomized based on fuel mist, it is possible to supply an overall homogeneous air-fuel mixture.
Stable combustion characteristics can be obtained over a wide operating range.

さらに、第7図に示す例は、吸気ボート5への噴出流体
として還流排気を用いたもので、N○×を低減すること
を目的として排気通路30から、排気還流通路31、排
気還流制御弁32を介して通路6に排気の一部を導く。
Furthermore, in the example shown in FIG. 7, recirculated exhaust gas is used as the jet fluid to the intake boat 5, and for the purpose of reducing N A portion of the exhaust air is conducted into the passage 6 via 32.

N○×を低減するのに還流排気量を増大すると燃焼が著
しく不安定化するが、吸入混合気と還流排気の混合状態
を均質化することによりこの改善が図れるのであり、さ
らにスワールの助長効果により燃焼の安定化が増す。な
お、アイドリング時など低負荷域では制御弁32により
排気還流量を減少またはゼロとするので、かかるときに
のみ還流排気に代えて混合気を噴出するように、ノズル
部12をさらにもう1つ別に設けてもよい。
If the amount of recirculated exhaust gas is increased to reduce N○×, combustion becomes significantly unstable, but this can be improved by homogenizing the mixing state of the intake air-fuel mixture and recirculated exhaust gas, which also has the effect of promoting swirl. This increases the stability of combustion. In addition, since the exhaust gas recirculation amount is reduced or made zero by the control valve 32 in a low load range such as during idling, one more nozzle part 12 is installed so that the air-fuel mixture is injected instead of the recirculated exhaust gas only at such times. It may be provided.

したがって、N○×の低減を機関運転性能を損なわずに
達成できる。
Therefore, reduction of N○× can be achieved without impairing engine operating performance.

ただし、排気還流については通常の機関と同機にして、
空気あるいは混合気をノズル部12から噴出させてもよ
いことは勿論である。ところで、燃焼室14内において
混合気の旋回流(スワール)をさらに助長するには、ノ
ズル部12から噴出される流体の平面上の方向を、吸気
ボート5との関係にもとづいて、例えば第8図のように
設定する。
However, regarding exhaust recirculation, it is the same as a normal engine,
Of course, air or air-fuel mixture may be ejected from the nozzle portion 12. By the way, in order to further promote the swirl of the air-fuel mixture in the combustion chamber 14, the direction on the plane of the fluid ejected from the nozzle part 12 is changed based on the relationship with the intake boat 5, for example, in the eighth direction. Configure as shown.

この場合、吸気弁4と排気弁17はシリンダ中心からオ
フセットされないタイプを示すが、吸気ボート5が平面
的に見てわん曲しているので、吸気流としては燃焼室1
4内で反時計方向に旋回する。
In this case, the intake valve 4 and the exhaust valve 17 are of a type that are not offset from the cylinder center, but since the intake boat 5 is curved in plan view, the intake air flow is not offset from the combustion chamber.
Turn counterclockwise within 4.

したがってこの旋回流Sをさらに助長するには、バルブ
ガイド7に形成したノズル部12の平面的噴出方向を、
ステム中心Aとシリング中心Cとを結ぶ線と、同じくス
テム中心A点の旋回流Sの接線とのなす角Q, の範囲
に設定するとよい。なお、この場合、垂直断面における
噴出方向は、吸気弁4の周緑に向けるとよいが、この流
入角が水平に近づくほど旋回流の助長効果が大きくなる
。また、第9図に示すように、吸気弁4がシリンダ中心
Cからオフセットされ、吸気ボート5がいわゆるスワー
ルポートをなしている場合は、この吸入混合気流の旋回
作用をさらに高めるように、噴出用のノズル部12の平
面上の噴出方向Nは、第8図と基本的に同じように、ス
テム中心Aとシリンダ中心Cを結ぶ線と、ステム中心A
からの吸気ボート5の軸線にほぼ直角な線とのなす角Q
2の範囲とするとよい。
Therefore, in order to further promote this swirling flow S, the planar ejection direction of the nozzle portion 12 formed in the valve guide 7 should be
It is preferable to set the angle Q between the line connecting the stem center A and the Schilling center C and the tangent to the swirling flow S at the stem center point A. In this case, the jetting direction in the vertical section is preferably directed toward the circumference of the intake valve 4, but the closer this inflow angle is to the horizontal, the greater the effect of promoting swirling flow. In addition, as shown in FIG. 9, when the intake valve 4 is offset from the cylinder center C and the intake boat 5 forms a so-called swirl port, the jet The ejection direction N on the plane of the nozzle portion 12 is basically the same as in FIG.
The angle Q between the intake boat 5 and a line substantially perpendicular to the axis of the intake boat 5
It is preferable to set it in the range of 2.

このようにして吸気ボート5に生じる吸入負圧を利用し
て空気、混合気を噴射し、吸入混合気の性状を改善し、
燃焼特性を良好にするのであるが、吸気マニホールド3
から吸気ボート5に流入する混合気を最も効率的に縄乱
し、さらには旋回作用を助長する効果は、吸気ボート5
の負圧とノズル部12の開口面積に依存する。
In this way, the suction negative pressure generated in the intake boat 5 is used to inject air and mixture to improve the properties of the intake mixture.
It improves combustion characteristics, but the intake manifold 3
The effect of most efficiently disturbing the air-fuel mixture flowing into the intake boat 5 from the intake boat 5 and further promoting the swirling action is to
It depends on the negative pressure and the opening area of the nozzle part 12.

具体的にはシリンダ容積に基づいて決まる理論吸入混合
気量Q比の10〜50%の範囲にノズル部12から噴出
する流量Qnを制御するのが最も効果的である。
Specifically, it is most effective to control the flow rate Qn ejected from the nozzle portion 12 to a range of 10 to 50% of the theoretical suction mixture amount Q ratio determined based on the cylinder volume.

すなわち吸気ボート5の負圧は部分負荷時にとくに大き
くなるから吸気ボート5に開口するノズル部12から流
入する流体は激しい噴流となるが、このノズル断面積が
小さ過ぎると流量が小さい領域ですでに音速に達して飽
和してしまうので強い噴流が得られなくなる。
In other words, since the negative pressure in the intake boat 5 becomes particularly large during partial load, the fluid flowing in from the nozzle section 12 opening into the intake boat 5 becomes a violent jet, but if the cross-sectional area of this nozzle is too small, the flow rate is already low in the region. Since it reaches the speed of sound and becomes saturated, it is no longer possible to obtain a strong jet.

従ってとくに充填率が一般に20%まで低下するアィド
リング時には実際の吸入量の50%(従って理論吸入混
合気量の10%)以上をノズル部12から噴出させるこ
とにより十分な噴流の効果が得られ、アィドリング時の
機関安定性向上に寄与する。一方ノズル断面積が大きす
ぎると、吸気ボート5の負圧に影響を及ぼし負圧を低下
させるため、噴流の強さが弱くなるからノズル部12か
らの流量が機関の充填率で50%以下が望ましい。
Therefore, a sufficient jet effect can be obtained by jetting more than 50% of the actual intake amount (therefore, 10% of the theoretical intake air mixture amount) from the nozzle part 12, especially during idling when the filling rate generally decreases to 20%. Contributes to improving engine stability during idling. On the other hand, if the nozzle cross-sectional area is too large, it will affect the negative pressure in the intake boat 5 and reduce the negative pressure, which will weaken the strength of the jet flow. desirable.

これをノズル断面積でみると、吸気ボート当の形状にも
よるが、例えば4サイクル火花点火レシプロ機関で実験
したところ、16ミ(Sp/Sn)≦1600 の範囲で相当な効果が認められた。
Looking at this in terms of the nozzle cross-sectional area, it depends on the shape of the intake boat, but when we tested it on a 4-cycle spark ignition reciprocating engine, for example, we found that it was quite effective in the range of 16mm (Sp/Sn) ≦1600. .

ただし、 Spはノズル関口部分の吸気ボートの総断面
積、Snはノズルの総断面積、 である。
However, Sp is the total cross-sectional area of the intake boat at the nozzle entrance, and Sn is the total cross-sectional area of the nozzle.

なお、ノズル噴射速度を上記の面積範囲内にて可及的に
増加させるのは、ノズル部12の断面に比べこれに至る
までの通路断面を比較的大きくとるとよい。
In order to increase the nozzle injection speed as much as possible within the above area range, it is preferable to make the cross section of the passage leading to the nozzle portion 12 relatively larger than the cross section of the nozzle portion 12.

以上のように、本発明によれば、主としてアィドリング
から部分負荷、中負荷域運転時に高速の噴流により機関
吸入混合気を蝿はん、混合し、燃料、空気さらには還流
排気の混合状態の均質化をはかると共に、燃焼室内にて
混合気流の旋回運動を生起させ、さらに火炎の伝播に乱
れを起こし、これらが相まって燃焼条件を著しく改善す
ることができる。
As described above, according to the present invention, the engine intake air-fuel mixture is mixed with a high-speed jet mainly during operation in the idling, partial load, and medium load ranges, and the mixed state of fuel, air, and even recirculated exhaust gas is homogenized. In addition to creating a swirling motion of the air-fuel mixture within the combustion chamber, the flame propagation is further disturbed, and these combinations can significantly improve the combustion conditions.

とくに/ズルが燃焼室直近に設けられているから噴流に
よる混合、渦流作用が極めて強く圧縮上死点までその効
果が持続する。したがって、N○kを低減するための排
気還流率の増大化、HC,COの低減をねらった混合気
の希薄化などを、機関運転性能を低下させることなく十
分に進めることができ、あるいは、機関安定性の向上に
もとづき燃費、低温始動性の改善がはかれる。また、各
シリンダに対し複数個の点火栓を設置し燃焼時間を短縮
させる多点着火機関と組み合わせて希薄混合気運転ある
いは高EGR運転との相乗効果も達成できる。なお、火
花点火に限らず圧縮着火内燃機関に適用してもその効果
が得られることはもちろんである。さらに本発明によれ
ば、ノズル部及びノズル部に至る通路の一部をバルブガ
イドに設けたので、ノズル部の方向、位置決めが確実で
あり、また構造及び加工が比較的簡単であり、さらに吸
気弁の耐久性を損なうおそれがないという利点がある。
In particular, since the /zuru is located close to the combustion chamber, the mixing and vortex effects caused by the jet flow are extremely strong and the effects last until compression top dead center. Therefore, increasing the exhaust gas recirculation rate to reduce N○k, diluting the air-fuel mixture to reduce HC and CO, etc. can be carried out sufficiently without deteriorating engine operating performance, or Fuel efficiency and low-temperature startability are improved based on improved engine stability. In addition, a synergistic effect with lean mixture operation or high EGR operation can be achieved by combining with a multi-point ignition engine that installs a plurality of spark plugs for each cylinder to shorten combustion time. It goes without saying that the effect can be obtained not only in spark ignition but also in compression ignition internal combustion engines. Furthermore, according to the present invention, since the nozzle part and a part of the passage leading to the nozzle part are provided in the valve guide, the direction and positioning of the nozzle part are reliable, the structure and processing are relatively simple, and the intake air This has the advantage that there is no risk of impairing the durability of the valve.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図、第3
図はそれぞれ噴射の断続に関する他の実施例の断面図で
ある。 同じく第4図は空気を噴出する実施例の断面図、第5図
は混合気を噴出する実施例の断面図、第6図は燃料噴射
装置を備える機関に対しての実施例の断面図、第7図は
還流員E気を噴出する実施例の断面図である。第8図、
第9図はそれぞれ混合気の流動を示す説明図である。3
・・・吸気マニホールド、4・・・吸気弁、4a・・・
ステム部、5・・・吸気ボート、6・・・導入通路、7
・・・バルブガイド、9…環状溝、12・・・ノズル部
、14・・・燃焼室、34・・・キャップ状カバー、3
8・・・凹部。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図
Figure 1 is a sectional view showing one embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 are
The figures are sectional views of other embodiments regarding intermittent injection. Similarly, FIG. 4 is a cross-sectional view of an embodiment that injects air, FIG. 5 is a cross-sectional view of an embodiment that injects air-fuel mixture, and FIG. 6 is a cross-sectional view of an embodiment for an engine equipped with a fuel injection device. FIG. 7 is a cross-sectional view of an embodiment in which the reflux member E blows out air. Figure 8,
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the flow of the air-fuel mixture. 3
...Intake manifold, 4...Intake valve, 4a...
Stem portion, 5...Intake boat, 6...Introduction passage, 7
... Valve guide, 9 ... Annular groove, 12 ... Nozzle part, 14 ... Combustion chamber, 34 ... Cap-shaped cover, 3
8... Concavity. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 内燃機関の吸気弁バルブガイドに吸気絞り弁をバイ
パスする通路のノズル部を開口させ、吸気弁の開閉作動
に同期して前記通路の連通を開閉すべく構成し、吸気弁
の開弁時に吸入負圧に応じて流体を、吸気弁と弁座との
間から燃焼室内に吸気の混合・渦流を生起する方向に高
速噴出させるように構成した内燃機関の吸気装置。 2 シリンダヘツドに形成した流体の通路を、バルブガ
イドのステム部との摺接面に形成した環状溝と常時連通
させ、この環状溝に接続するバルブガイドに設けたノズ
ル部を、ステム部に設けたカバーを介して吸気弁の開弁
時にのみ開くようにした特許請求の範囲第1項に記載の
内燃機関の吸気装置。 3 シリンダヘツドに形成した流体の通路を、バルブス
テム部の外周に形成した連通凹部に連通させる一方、バ
ルブガイドのステム部との摺接面に形成され、ノズル部
と常時連通する環状溝を、吸気弁の開弁時に連通凹部を
介して連通させるようにした特許請求の範囲第1項に記
載の内燃機関の吸気装置。 4 ノズル部からの噴出流体が空気である特許請求の範
囲第1項〜第3項のいずれかに記載の内燃機関の吸気装
置。 5 ノズル部からの噴出流体が混合気である特許請求の
範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の内燃機関の吸気
装置。 6 ノズル部からの噴出流体が還流排気である特許請求
の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の内燃機関の吸
気装置。 7 アイドリング時にノズル部からの混合気のみを機関
に供給するようにした特許請求の範囲第5項に記載の内
燃機関の吸気装置。 8 アイドリング時にノズル部からの還流排気の噴出を
停止するようにした特許請求の範囲第6項に記載の内燃
機関の吸気装置。 9 機関の理論吸入混合気量Qthとノズル部から吸入
される流量Qnとの関係が、0.1≦(Qn/Qth)
≦0.5 となるように吸気ポートとノズル部の断面積を設定した
特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の内燃
機関の吸気装置。
[Scope of Claims] 1. A nozzle portion of a passage bypassing an intake throttle valve is opened in an intake valve valve guide of an internal combustion engine, and communication of the passage is opened and closed in synchronization with the opening/closing operation of the intake valve. An intake system for an internal combustion engine configured to jet fluid at high speed from between an intake valve and a valve seat in a direction that generates mixing and vortex flow of intake air in a combustion chamber in response to negative intake pressure when a valve is opened. 2. The fluid passage formed in the cylinder head is constantly communicated with an annular groove formed in the sliding contact surface with the stem part of the valve guide, and the nozzle part provided in the valve guide connected to this annular groove is provided in the stem part. An intake system for an internal combustion engine according to claim 1, which opens only when an intake valve is opened through a cover provided with the intake valve. 3. The fluid passage formed in the cylinder head is communicated with the communication recess formed on the outer periphery of the valve stem part, while the annular groove formed in the sliding surface of the valve guide with the stem part and constantly communicating with the nozzle part. An intake system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake valve communicates with the intake valve through the communication recess when the intake valve is opened. 4. An intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid ejected from the nozzle portion is air. 5. The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid ejected from the nozzle portion is a mixture. 6. The intake device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluid ejected from the nozzle portion is recirculated exhaust gas. 7. The intake system for an internal combustion engine according to claim 5, which supplies only the air-fuel mixture from the nozzle portion to the engine during idling. 8. The intake system for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the exhaust gas is stopped from being ejected from the nozzle during idling. 9 The relationship between the engine's theoretical suction mixture Qth and the flow rate Qn sucked from the nozzle is 0.1≦(Qn/Qth)
An intake system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the cross-sectional areas of the intake port and the nozzle portion are set so that ≦0.5.
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JPS59158363A (en) * 1983-02-28 1984-09-07 Hino Motors Ltd Fluid supply device to intake and exhaust ports
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