JPS6035532B2 - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JPS6035532B2
JPS6035532B2 JP52106030A JP10603077A JPS6035532B2 JP S6035532 B2 JPS6035532 B2 JP S6035532B2 JP 52106030 A JP52106030 A JP 52106030A JP 10603077 A JP10603077 A JP 10603077A JP S6035532 B2 JPS6035532 B2 JP S6035532B2
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passage
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関、殊に燃料消費が少なく、8E気中の
有害物質の量を低減でき、しかも十分に安定した運転を
行なうことができる内燃機関に関する。
内燃機関において、排気中の有害物質の量を減少させる
ため、希薄混合気による運転を行なうことは、種々の形
で提案されている。
また、希薄混合気による運転を安定して行なわせるため
、混合気の層状化をはかることも提案され、種々の形で
実施されている。しかし、希薄混合気のもとで、層状化
により安定した運転を行なうようにする従来の内燃機関
では、混合気の希薄化にも限界があり、近年の苛酷な有
害物質排出規制についての要求を満足させつつ、燃料消
費量を減少させることはきわめて困難である。そこで、
本発明は、有害物質の排出量及び燃料消費量の両方につ
いて要求を満足させることができ、かつドライバビリテ
ィの面でも満足な性能をもっとともに製造も容易な内燃
機関を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、燃焼室内における混合気の層状化
をはかることなく、むしろ吸入混合気に強い過流を与え
て、混合気粒子の持つ運動エネルギーにより燃料と空気
との均一な混合を促進するとともに、燃焼速度の増大を
はかるものである。
すなわち、本発明は、内燃機関の主吸気通路の鮫.り弁
より下流側に、少くとも中・低負荷運転時に閉じる閉塞
弁を設け、この閉塞弁と並列に副吸気通路を形成し、そ
の一端を絞り弁と閉塞弁との間で主吸気通路に閉口させ
、池端はシリンダヘッドの側面から吸気弁弁座近くの吸
気弁側部に達するようにし、吸気□から副吸気通路の端
部に通じるように直線状の噴口を形成し、前記噴口はそ
の中心軸線が開弁時における吸気弁と弁座との間隙であ
ってシリンダ中心線及び吸気弁ステム中心線から外れた
方向に向くように配置されたことを特徴とする。本発明
は、希薄混合気を用いるものだけでなく、通常運転時に
理論混合比又はそれより濃い混合気を用いる内燃機関に
も同様に適用できる。また、本発明は、燃料が混合気の
形で吸気通路に供給される形式のほか、空気量に応じた
量の燃料が吸気口付近に噴射される形式の内燃機関にも
適用できる。以下、本発明の実施例を図について説明す
ると、第1図及び第2図に示された内燃機関は直列4気
筒型で、シリンダブロック1内に形成された4個のシリ
ンダ2と各シリンダ2内を往復運動するピストン3を有
し、シリンダ2の上部にはシリンダヘッド4が取付けら
れてシリンダ2及びピストン3と共に燃焼室9を形成す
る。
シリンダヘッド4には燃焼室9に開□する吸気口5及び
排気口6が形成され、これら吸気口5及び排気口6には
弁座IJング7,8が埋込まれ、シリンダヘッド4には
、これら弁座りング7,8と対応するように吸気弁10
及び排気弁11が設けられ、周知の弁開閉機構によりピ
ストン3の運動に同期して周期的に開閉される。シリン
ダヘッド4には、各シリンダ2の燃焼室9に露出するよ
うに点火栓12が配置されている。排気口6は周知のよ
うに排気管13に接続される。吸気□5は、集合管14
内に形成された吸気通路15に接続され、各吸気通路1
5は集合管14内の集合通路16に接続されている。
集合管14の上方には絞り弁17a,17bを有する気
化器17が配置され、この気化器17により形成された
空燃混合気が集合通路16から各吸気通路15に送られ
る。シリンダヘッド4と集合管14との間には、閉塞弁
ケーシング18が配置され、このケーシング18には各
吸気通路15及び吸気□5に蓮適する通路18aが形成
され、各通路18aに閉塞弁19が配置されている。
各閉塞弁19は共通軸19a上に装着され、該軸19a
に取付けられたレバー19bを介して開閉作動させられ
る。閉塞弁19の作動用レバー19bは押し棒25を介
して真空式作動器24の作動軸24aに接続されている
作動軸24aは、作動器ケーシング24b内に配置され
たダイヤフラム24cに結合されている。ダイヤフラム
24cはケーシング24b内を大気室24d及び負圧室
24eに仕切っており、負圧室24eは負圧ライン26
を介して集合通路16に接続されている。負圧ライン2
6には、冷却水ラィザ27内の冷却水温度に応じて働ら
きその温度が所定値以上のとき開く感温弁28を設ける
ことが好ましい。0 各吸気通路15には、閉塞弁19
を迂回して副吸気通路22が形成されており、この副吸
気通路22は一端に吸気通路15内に突出する入口管2
0を有し、池端は頃口23を介して吸気口5の近傍に関
口している。
以上述べた構成の内燃機関においては、始動後に機関温
度が所定値に達すると、弁28が開かれて集合通路16
内の吸気員圧が作動器24の負圧室24eに導かれる。
機関の負荷が比較的小さい領域、たとえば中又は低負荷
運転時には、吸気負圧が比較的高く、従って絶対圧力で
表示すれば比較的低圧の状態にあるため、閉塞弁19は
作動器24により閉位置に保持される。したがって、集
合通路16内の混合気は、副吸気通路22から噂口23
を経て燃焼室,9に送られる。副吸気通路22及び項□
23の通路断面積は吸気通路15に比し非常に小さいの
で、混合気は噴口23から高速で燃焼室9に吹き込まれ
、燃焼室9内に強い渦流を生じさせ、燃料と空気との均
一な混合を達成するとともに、燃焼速度を増大させる。
このため、希薄混合気によって安定した運転を維持でき
、燃費特性の向上及び排気中の有害物質の低減をはかる
ことができる。本発明においては、その効果を一層顕著
なものとるため、第3図及び第4図に示すように、曙口
23はその中心軸線23aが開弁状態における吸気弁1
0と弁座7との間の間隙Cに向き、かつシリンダ2の軸
線及び吸気弁10のステム10aから外れた方向に向け
られる。
このように頃口23の方向を定めることにより、隣口か
ら燃焼室9へ噴出する混合気の噴流は、吸気弁座7、吸
気弁10、吸気□5の壁等に衝突することがなく、した
がって途中で噴流の運転エネルギーが失なわれることが
ないため、燃焼室内で強い渦流を発生することができる
。燃焼室9内で強い渦流を発生させるためには、噴口2
3の中心軸線23aをシリンダ2の内壁面にほぼ沿わせ
て、接線方向に近い方向に向けることが望ましい。
また、噂口23の方向を、混合気の噴流が点火栓12に
当たるように定めると、点火栓まわりの既燃ガスが吸気
行程において吸き払われるので、着火ミスを確実に防ぐ
ことができる。さらに、燃焼室9内に導入された混合気
中の燃料の気化を促進させるには、混合気噴流が排気弁
11に当って該排気弁11の熱を吸収するように贋口2
3の方向を定めることが好ましく、特に混合気噴流がま
ず排気弁11に当りその後点火栓12に吹きつけられる
ように構成すると、燃料の気化促進及び着火ミスの防止
の両方の効果を達成することができる。本実施例におけ
る副吸気通路22及び噴口23の形状は、製造上の観点
から好ましいものである。
すなわち、副吸気通路22はシリンダヘッド4内では完
全な直線状であり、閉塞弁ケーシング18側からの一回
の穿孔又は鋳込みにより容易に形成でき、噴口23は吸
気口5側から副吸気通路22に交差するように穿孔して
形成することができる。この配置においては、シリンダ
ヘッド4内における副吸気通路の曲り部は項□との交差
部のみであるので、通路抵抗の増大を避けることができ
る。以上述べたように、本発明においては、機関の中・
低負荷運転時には混合気が副吸気通路のみから高速で燃
焼室に供給されるととくに、本発明においては、副吸気
適路の一端が、絞り弁と閉塞弁との間においては主吸気
通路に閉口しているので、低負荷運転時の吸気は絞り弁
を通ったのち副吸気通路に導かれるようになる。
したがって、副吸気通路が大気に開放されているぱあし
、のように、アィドリング運転時の吸気量から副吸気通
路の断面積が制限を受けることがなく、副吸気通路を通
る流量を十分に確保することができ、燃焼室内に強い渦
流を発生させることができる。しかも副吸気通路からの
頃口は、その中心軸が関弁時の吸気弁と吸気弁座との間
隙に向けて、シリンダ中心と吸気弁ステムの軸心から外
れた方向に位置決めされているので、混合気噴流が、吸
気弁又は吸気□壁部に当ってエネルギーを失なう割合が
きわめて少なく、燃焼室内に生じる渦流が弱められる恐
れがない。その結果、燃料と空気とのより均一な混が達
成され、希薄な混合気による安定な運転が保証され、か
つ燃焼速度を高めることができるので、HC,CO及び
N○×等の有害成分の低減はもち論、燃料消費量を減少
させることができ、混合気の層状化をはかる最近の機関
に比いまるかにすぐれた効果を得ることができるもので
ある。また、本発明による副吸気通路と贋口は、製造が
きわめて容易である。とくに、噂口は吸気口から直線状
に副吸気通路に向って延び、その方向は開弁時における
吸気弁と弁座との間隙に向いているので、吸気□側から
穿孔により頃口を容易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す垂直断面図、第2図は
一部切欠いて示す平面図、第3図は副吸気通路からの噴
流の方向を示す斜視図、第4図は頃口の方向を示すその
平面図である。 第4図 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 シリンダと、前記シリンダ内を往復運動するピスト
    ンと、シリンダ上部に取付けられたシリンダヘツドとを
    包含し、前記シリンダヘツドには吸気弁及び排気弁によ
    り開閉される吸気口及び排気口と点火栓とが設けられ、
    前記吸気口には主吸気通路が接続された内燃機関におい
    て、前記主吸気通路には絞り弁より下流側の位置に少く
    とも中及び低負荷運転時に該通路を閉塞する閉塞弁が設
    けられ、シリンダヘツドには一端が前記絞り弁と前記閉
    塞弁との間において前記主吸気通路に開口し他端が前記
    吸気口の位置する側の側面から吸気弁弁座近くの吸気口
    側部付近に達する副吸気通路と、吸気口から吸気口側部
    付近に位置する前記副吸気通路の端部に通じるように延
    びる直線状の噴口とが形成され、中及び低負荷領域で吸
    気が前記副吸気通路から噴口を通して送られるようにな
    つており、前記噴口はその中心軸線が開弁時における吸
    気弁と弁座との間隙であつてシリンダ中心線及び吸気弁
    ステム中心線から外れた方向に向くように配置されたこ
    とを特徴とする内燃機関。
JP52106030A 1977-09-03 1977-09-03 内燃機関 Expired JPS6035532B2 (ja)

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US05/937,703 US4265202A (en) 1977-09-03 1978-08-29 Induction system for an internal combustion engine

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JPS5439712A JPS5439712A (en) 1979-03-27
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