JPS603317Y2 - 内燃機関の吸気ポ−ト - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関のニスカルボ形の吸気ポートに関する
。

従来のニスカルボ形の吸気ポートは第１図〜第３図に示
す如く、ポート１の入口付近は単純な直線状の通路部分
ＩＡとしてバルブステム２に対してオフセットｌされて
形成される。

またこれに連続してバルブステム周囲に形成される彎曲
通路部分１Ｂは、その頂壁面ＩＣがバルブステム２をま
わりつつ直線通路部分１Ａの底壁面ＩＤと大体同じ高さ
となるまで螺旋形に形成され、これより直線通路部分Ｉ
Ａの下側に彎曲通路部分ＩＢが吸気を導びくように終端
される。

（参考文献実開昭５５−４４０６吋公報） このような従来のニスカルボ形の吸気ポートにあっては
、矢印ａ ” ｄで示す如きポート１に沿う吸気の旋回
流れによって、シリンダー３内にスワールを形成する流
れｅ、ｆを形成することを意図しているが、次のような
問題点が見出された。

すなわちスワール形成を特に必要とする機関の低速運転
時に、点線矢印ｇで示すようにポート１の彎曲通路部分
ＩＢに沿う旋回流れをせずにシリンダー内へ吸入されて
シリンダー壁面に衝突する流れがあり、これによりシリ
ンダー内の流れが乱されてスワール形成効果をさ程向上
できない。

また機関運転が高速となるにつれ、Ｓｌで示す領域に剥
離を生じて有効通路断面積が狭まって吸入量を制限し、
またＳ２で示す領域において矢印りで示す如き流れに彎
曲通路部分ＩＢからの流れｄが追突し、これにより流れ
が乱される等の現象により、機関出力が抑えられてしま
うということが見出された。

本考案はこのような問題点に鑑み、数多くの実験の結果
として得て改良したニスカルボ形の吸気ポートの提供を
目的とする。

このために本考案は、彎曲通路部分の終端と隣接する直
線通路部分にその通路断面積が拡がるような膨みをほぼ
下方向且つバルブステム軸線方向へ向けて形成するとと
もに、彎曲通路部分が該膨みの僅か手前で終端するよう
に該膨みとの間に堰を形成したことを特徴とする。

以下に本考案の実施例につき第４〜６図を参照して説明
する。

第４〜６図は第１〜３図に示した従来の吸気ボト１に対
して本考案の特徴を行形した吸気ポート１０をそれぞれ
同様に示しており、同様部分には同符号を付して示す。

本考案の特徴により、この吸気ポート１０の入口付近の
直線通路部分１０Ａには、彎曲通路部分１０Ｂの終端に
隣接する部分にて第６図に示す如くほぼ下方向且つバル
ブステム軸線方向へ向けて膨み１１が形成されている。

また彎曲通路部分１０Ｂはこの膨み１１から僅か手前で
終端するように該膨み１１と彎曲通路部分１０Ｂの先端
との間に堰１２が形成されている。

膨み１１は、第４図に示す如ぐ直線通路部分１０Ａの中
心線からの内周方向への傾斜角θ□が大体１５°〜２０
°の、また該中心軸線からの下方向への傾斜角θ２が大
体２００〜３０°の滑らかな斜面を有して形成されてい
る。

また第６図に示すように最大通路断面積位置における符
号Ｓ３で示す膨み１１による通路断面積の増分量は、そ
の位置でのもとの通路断面積の大体５〜１５％となるよ
うに設定されている。

一方堰１２は、第６図および第７図にて明らかとなるよ
うに彎曲通路部分１０Ｂの頂壁面１０Ｃを該通路部分の
終端付近にて下方向へ偏向させるように形成されている
。

この堰１２の巾寸法Ｗは吸気バルブ１３の直径をＤとし
てｗ＝ ０．００５Ｄ〜０．２Ｄ程度とされている。

このように形成された本考案による吸気ポート１０によ
れば、機関低速運転に際して吸気は矢印ａで示す如く吸
入された後矢印す、ｃおよびｄ′で示す如きポート１０
に沿う旋回流れと、膨み１１に沿ってバルブステム２の
反対側へ流れる流れｈ′とに分けられる。

流れｈ′は膨み１１に沿って下方向へ導びかれ、また彎
曲通路１０Ｂに沿って流れる旋回流れの終端付近の流れ
ｄ′をまた堰１２の形成により強く下方向へ偏向される
ので、流れｈ′およびｄ′が円滑に合流して乱れをほと
んど防止できることが確認された。

また、このように流れｈ′およびｄ′が強く下方向へ偏
向されるとともに両者が円滑に合流されるようになるこ
とから、バルブステム２の側方を比較的真っ直ぐに進ん
でシリンダー内へ吸入されてシリンダー壁面に衝突する
第１図で示した流れｇの如き流れの発生を防止できるこ
とが確認された。

これにより、スワールを特に必要とする低速運転時に強
力なスワールが形成されるようになった。

また高速運転になった場合も、膨み１１および堰１２の
形成によって流れｄ′に流れｈ′が引寄せられ、これに
より第１，２図に示した領域Ｓ□における剥離に相当す
るような剥離や、領域Ｓ２における合流孔れに相当する
ような乱れが防止できることが確認された。

また高速運転においてはポートに吸入される空気の流量
が大幅に増大する。

これにより通路部分を流れる流速が高まり、特に彎曲通
路部分１０Ｂに沿って強い旋回流れが生じ、この旋回流
れが第４図に符号Ｓ。

で示す部分に負圧を発生する。

このような位置に発生された負圧は、直線通路部分１Ａ
を通る吸入空気が膨み１１に沿って流れる即ち膨み１１
内へ流れ込むように引寄せる作用をするので、実質的な
通路断面積が確保でき、従来のように吸入吸気量を制限
することなく流量係数の向上を遠戚できることも確認さ
れた。

以上説明したように、本考案によればニスカルボ形の吸
気ポートにおける直線通路部分と彎曲通路部分の終端と
の連接部に膨みおよび堰を形成することで、吸気流れの
乱れを防止しスワールの強化を遠戚したので、機関の出
力向上、燃費の改善、排気ガス成分に関する問題の改善
等を簡単に達成できるという多大の効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のニスカルボ形の吸気ポートの概略的平面
断面図、第２図は第１図の概略的立面断面図、第３図は
第２図の線■−■に沿う断面図、第４図は本考案による
ニスカルボ形の吸気ポートの概略的平面断面図、第５図
は第４図における線■−■に沿う概略的立面断面図、第
６図は第５図の線■〜■に沿う断面図。 第７図は第４図の線■−■に沿う断面図。 １．１０・・・吸気ポート、ＩＡ、ＩＯＡ・・・直線通
路部分、ＩＢ、ＩＯＢ・・・彎曲通路部分、ＩＣ９１０
Ｃ・・・彎曲通路断面の頂壁面、２・・・バルブステム
、１１・・・膨み、１２・・・堰、１３・・・吸気バル
ブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 人口付近の直線通路部分およびバルブステム周囲をまわ
   る彎曲通路部分を有するニスカルボ形の吸気ポートであ
   って、彎曲通路部分の終端に隣接する直線通路部分にそ
   の通路断面積が拡大する膨みをほぼ下方且つバルブステ
   ム軸線方向へ向けて形成し、彎曲通路部分が該膨みの僅
   か手前で終端するように彎曲通路部分の先端を下方向へ
   偏向させて規制する堰を形成したことを特徴とする内燃
   機関の吸気ポート。