JPS61167123A - エンジンの吸気装置 - Google Patents

エンジンの吸気装置

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JPS61167123A
JPS61167123A JP60008094A JP809485A JPS61167123A JP S61167123 A JPS61167123 A JP S61167123A JP 60008094 A JP60008094 A JP 60008094A JP 809485 A JP809485 A JP 809485A JP S61167123 A JPS61167123 A JP S61167123A
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Japan
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intake
cylinder
intake passage
valve
opening
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JPH0335492B2 (ja
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Koichi Hatamura
耕一 畑村
Koji Asaumi
皓二 浅海
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B2031/006Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air intake valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンの高負荷領域にて吸気を供給する主
吸気通路と、低負荷から高負荷領域にかけて吸気を供給
する補助吸気通路とを備えたエンジンの吸気装置におい
て、特に吸気混合気にスワールとタービュランスを形成
させることににり燃焼効率の向上を図ったものである。
(従来技術) 従来より、エンジンの低負荷から高負荷領域の全域に亘
って燃焼性、燃焼効率および出力の向上を図るために、
吸気通路を主吸気通路と補助吸気通路とで構成し、低負
荷領域にJ3いて吸気通路どなる補助吸気通路は燃焼室
に対し混合気を旋回(スワール)させ、かつ流速を上げ
て供給し得るようにシリンダの接線方向に間口し、高負
荷領域において吸気通路となる主吸気通路は燃焼室に対
し多量の混合気を少ない吸気抵抗にて供給し得るように
シリンダの軸方向、すなわち燃焼室の軸方向に開口した
ものがよく知られている。
ところで、このような構成のエンジンの吸気装置におい
ては、一般に主吸気通路の燃焼室に対する吸気ポートに
は吸気弁が設【プられ、吸気弁直上流の主吸気通路内へ
補助吸気通路が開口しており、この吸気弁のバルブステ
ムが吸気通路内の一部を貫通しているが、このバルブス
テムに特に低負荷用の補助吸気通路からの吸気が衝突し
て吸気の邪魔になるようなことがないように、補助吸気
通路の間口を、その中心線の延長線が吸気弁の軸心ずな
わちバルブステムを逸れる方向に指向させている(例え
ば実開昭55−/1355号公報)。
ところが、このような構成にあっては、低負荷時にシリ
ンダの外周域にお()る混合気のスワールは十分に生成
され、かつ流速も速いので、その部分の燃焼速度は速く
燃焼性は良好であるが、混合気のスワールが十分に生成
されないシリンダの内周域にお1プる燃焼性、燃焼効率
は必ずしも良好でない。
また、上記とは逆に、補助吸気通路の開[1を吸気弁の
バルブステムに指向させて、補助吸気通路の吸気とバル
ブステムとの干渉にJ:す、吸気に乱れを生起させるこ
とにより、燃焼性の改善を図ろうとしたものがある(例
えば、特σ■昭57−91318号公報)。しかしなが
ら、このように構成したものにおいても、バルブステム
の両側に分れたスワールに遮られてシリンダの内周域に
は吸気の乱れを生成できず、その部分の燃焼性、燃焼効
率の向上は達し得ないものであった。
(発明の目的) 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、吸気弁
のバルブステムと補助吸気通路の相対位置関係を工夫す
ることにより、シリンダの内周域に広範囲に広がる渦流
(ターピコランス)を形成させて、燃焼室内の全域に亘
って燃焼速度を」ニげて燃焼性、燃焼効率の向上を図る
ことができるエンジンの吸気装置を提供することを目的
とする。
(R明の構成) 本発明は、高負荷領域にて燃焼室に吸気を供給する主吸
気通路と、低負荷から高負荷領域にか【ノて燃焼室に吸
気を供給し、下流端が上記主吸気通路の吸気弁直上流に
開口するとともに、その開口がシリンダの接線方向に指
向する補助吸気通路を備えたエンジンの吸気装置におい
て、上記補助吸気通路の開口のシリンダ外周側延長線が
、上記吸気弁のバルブステム外周よりシリンダ外周側に
指向するとともに、上記開口のシリンダ内周側延長線が
上記バルブステム中心よりシリンダ内周側のバルブステ
ム外周面に指向するにうに上記補助吸気通路を設定した
ものである。
この構成により、低負荷時にシリンダの外周域には強力
なスワールが形成され、シリンダの内周域には広範囲に
広がるカルマン渦や乱流などのターピコランスが形成さ
れ燃焼速度が大となり、燃焼性が向上するものである。
(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面に基いて説明する
第1図、第2図において、1は複数の気筒からなるエン
ジンのシリンダブロックに形成されたシリンダ、2はシ
リンダブロックに固定されたシリンダヘッドで、このシ
リンダヘッド2の底面にはピストン上方に位置する燃焼
室3を有し、さらに吸気通路4、排気通路5を有する。
上記吸気通路4は2個の吸気ボート6.6にて燃焼室3
に開口し、排気通路5は排気ポート7にて燃焼室3に開
口し、また、上記吸気ボー1−6,6には吸気弁8゜8
が設けられ、排気ポート7には排気弁9が設【ノられて
おり、これらの吸気弁8,8、排気弁9はエンジン出力
軸と連動させられたオーバーへラドカム機構10にJ−
り所定のタイミングで開閉させられる。なお、吸気弁8
の中心軸に位置するバルブステム8aば、その一部が吸
気通路4の下流端を貫通するごとく設けられている。
11は上記シリンダ1に固定され吸気通路4を有した吸
気マニホールドで、この吸気通路4は上記シリンダヘッ
ド2の吸気通路4と連通している。
また、これらの吸気通路4は主吸気通路42と、この主
吸気通路42中に介設さぜた後記制御弁14をバイパス
するように設Uられた補助吸気通路41とを備え、この
補助吸気通路41は吸気マニホールド11における制御
弁14より上流側の吸気通路4の底面に開口する補助吸
気導入口41aと、シリンダヘッド2における吸気弁8
の直上流の主吸気通路42に開口する補助吸気吐出口4
1bとを右する。
また、本実施例では上記吸気ボート6は1気筒につき2
個設()られており、シリンダヘッド2内の主吸気通路
42はイの下流端が各々の吸気ボート6に対して接続さ
れるにうに仕切壁12にて分岐され、かつ、この主吸気
通路42は燃焼室3に対してシリンダ1の軸線方向に開
口づ−るようにシリンダヘッド2内にて屈曲もしくは湾
曲さゼられている。ざらに、上記補助吸気吐出口4.1
 bは一方の吸気ボー1−6に対して、その吸気弁8直
上流に、シリンダ1の接線方向を指向し、かつシリンダ
1の軸心と略直交方向に開口させられ、かつ補助吸気通
路41はこの補助吸気通路/11を流下する混合気の流
速が上がるように開口断面積が絞られている。
また、上記補助吸気通路41の開口と、上記バルブステ
ム8aとの位置関係は、補助吸気通路41の開口のシリ
ンダ外周側が、吸気弁8のパルプステム8a外周にリシ
リンダ外周側に指向するとともに、上記開口のシリンダ
内周側がバルブステム8a中心よりシリンダ内周側のパ
ルプステム8a外周面に指向するJ:うに構成されてい
る。すなわち、第3図に示す通り、補助吸気通路41の
開口からのシリンダ内周側延長線ρとシリンダ外周側延
長線mとに挟まれた領域を流下する補助吸気流りに関し
て、上記延長線mがバルブステム8a外周よりシリンダ
外周側に位置し、上記延長線ρがバルブステム8a中心
とシリンダ内周側のパルプステム8a外周面との間の領
域Eの範囲に位1mするように補助吸気通路41が設定
されている。
13はエンジン負荷に応じて開閉して吸気量を制御する
、上記吸気マニホールド11の吸気通路4の上流に設け
られたスロワ1〜ル弁、14は主吸気通路42内に設け
られた、少なくとも低負荷領域において主吸気通路42
を閉止する制御弁で、上記スロットル弁13と一定の関
係をもって連動し、あるいは図示していないが吸気通路
4内の吸気負圧を検知して作動するように構成されてい
る。
15は上記制御弁14よりも下流の主吸気通路42内に
臨むように設けた燃料噴射弁、16は上゛記燃焼室3内
に臨むようにシリンダヘッド2の底面に設けた点火プラ
グである。
なお、第2図にお(プるSlは補助吸気通路/1.1の
断面を、S2は主吸気通路42の断面を模式的に示して
いる。
次に作用を説明する。
低負荷領域においては、スロットル弁130聞度は小さ
く、制御弁14は主吸気通路42を閉止しており、吸気
は補助吸気通路41を通してなされる。この時の吸気は
、補助吸気吐出口41bが吸気ボート6直上流の主吸気
通路42内に、シリンダ1の接線方向で、かつシリンダ
1の軸心と略直交方向に開口しているため、シリンダ1
の外周域において強いスワールをもって燃焼室3内に供
給される。従って、吸入混合気の流量が絞られていても
、この外周域にお【プる燃焼速度は速く、燃焼性および
燃焼効率が良好になる。
同時に、第3図からも明らかなように、補助吸気流りの
うち、シリンダ内周側にはバルブステム8aに衝突する
気流に矢印のごとく、カルマン渦−〇 − や乱流などのタービュランスが発生し、しかも、このタ
ービュランスはシリンダ内周側へ向けて生じる。従って
シリンダ内周域に広範囲に広がるタービュランスが形成
されることになり、との内周域においても均等に、かつ
、速い速度で燃焼が行なわれ、燃焼性および燃焼効率が
良好になる。
また、高負荷領域においては、スロットル弁13の開度
が大きく、制御弁14が主吸気通路42を開路しており
、吸気は主として主吸気通路42を通して2個の吸気ボ
ート6から少ない吸気抵抗にて燃焼室3内にシリンダ1
の軸心方向に供給される。従って、高負荷時に必要とさ
れる多量の混合気を充填効率良く、しかも適度な流速で
もって供給することができ、燃焼効率および出力の向上
が図れる。
また、上述では1気筒につき2個の吸気ボート6を有す
る実施例について説明したが、本発明は、1気筒につき
1個の吸気ボート6を有するものであっても同様に実施
可能であり、また、吸気通路4として主吸気通路42の
上流域は集合し下流域が分岐し、この分岐下流部が2個
の吸気ボー1−〇に接続された実施例を示したが、主吸
気通路/1.2の全域に亘って2本の通路を有し、各々
の通路に制御弁14を設()、かつ一方の主吸気通路4
2に補助吸気通路41を付設し、あるいは一方の主吸気
通路42から他方の主吸気通路42へ交叉するごとく補
助吸気通路41を付設したものであってもよい。
なお、補助吸気通路41の開口のシリンダ内周側延長線
Qが第3図に示した上述の領域[を外れると、ずなわら
、例えば上記延長線ρがバルブステム8aの中心にリシ
リンダ外周側に位置すると、発生ずるターピコランスは
シリンダ内周域に向IIたちのにならず、広範囲なター
ピコランスの形成かできない。また、上記延長線ρがシ
リンダ内周側のパルプステム8a外周面よりも内周側に
位置すると、上述しIこ後者の従来技術と同様に、シリ
ンダ内周域にターピコランスを形成することができない
(発明の効果) 以上のにうに本発明によれば、主吸気通路の吸気弁直上
流に補助吸気通路を開口させ、かつ、この開口をシリン
ダ接線方向に指向させるとともに、この開口のシリンダ
外周側が、上記吸気弁のバルブステム外周よりシリンダ
外周側に指向づるとともに、上記開口のシリンダ内周側
が上記バルブステム中心よりシリンダ内周側のバルブス
テム外周面に指向するにうに上記補助吸気通路を設定し
たことにより、低負荷時には吸入混合気に、シリンダ外
周域に強力なスワールが形成でき、一方、シリンダ内周
域には広範囲に亘ってターピコランスが形成でき、従っ
て、燃焼室内の全域に亘って燃焼速度が上り、燃焼性、
燃焼効率の向」二を図ることができる。また、高負荷時
には、主吸気通路から必要とされる多量の混合気を少な
い吸気抵抗にて充填効率良く、しかも適度な流速にて供
給することができ、燃焼効率おにび出力の向」二を図る
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によるエンジンの吸気装置の
全体構成を示す断面図、第2図は同装置の要部を模式的
に示した平面図、第3図は同装置要部の構成作用を示す
説明図である。 1・・・シリンダ、3・・・燃焼室、4・・・吸気通路
、8・・・吸気弁、8a・・・バルブステム、41・・
・補助吸気通路、41b・・・補助吸気吐出口(間口)
、42・・・主吸気通路、ρ・・・補助吸気通路開口の
シリンダ内周側延長線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、高負荷領域にて燃焼室に吸気を供給する主吸気通路
    と、低負荷から高負荷領域にかけて燃焼室に吸気を供給
    し、下流端が上記主吸気通路の吸気弁直上流に開口する
    とともに、その開口がシリンダの接線方向に指向する補
    助吸気通路を備えたエンジンの吸気装置において、上記
    補助吸気通路の開口のシリンダ外周側延長線が、上記吸
    気弁のバルブステム外周よりシリンダ外周側に指向する
    とともに、上記開口のシリンダ内周側延長線が上記バル
    ブステム中心よりシリンダ内周側のバルブステム外周面
    に指向するように上記補助吸気通路を設定したことを特
    徴とするエンジンの吸気装置。
JP60008094A 1985-01-19 1985-01-19 エンジンの吸気装置 Granted JPS61167123A (ja)

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JP60008094A JPS61167123A (ja) 1985-01-19 1985-01-19 エンジンの吸気装置

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JP60008094A JPS61167123A (ja) 1985-01-19 1985-01-19 エンジンの吸気装置

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JPS61167123A true JPS61167123A (ja) 1986-07-28
JPH0335492B2 JPH0335492B2 (ja) 1991-05-28

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0258207A2 (de) * 1986-08-14 1988-03-02 AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List Einlasskanal für Brennkraftmaschinen
FR2902464A1 (fr) * 2006-06-20 2007-12-21 Renault Sas Dispositif d'admission d'air dans un cylindre de moteur a combustion interne

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0258207A2 (de) * 1986-08-14 1988-03-02 AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List Einlasskanal für Brennkraftmaschinen
FR2902464A1 (fr) * 2006-06-20 2007-12-21 Renault Sas Dispositif d'admission d'air dans un cylindre de moteur a combustion interne
EP1870578A1 (fr) * 2006-06-20 2007-12-26 Renault Dispositif d'admission d'air dans un cylindre de moteur à combustion interne

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JPH0335492B2 (ja) 1991-05-28

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