JPS6350528B2 - - Google Patents

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JPS6350528B2
JPS6350528B2 JP57105017A JP10501782A JPS6350528B2 JP S6350528 B2 JPS6350528 B2 JP S6350528B2 JP 57105017 A JP57105017 A JP 57105017A JP 10501782 A JP10501782 A JP 10501782A JP S6350528 B2 JPS6350528 B2 JP S6350528B2
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JP
Japan
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intake
port
valve
intake control
control valve
Prior art date
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Expired
Application number
JP57105017A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58220921A (en
Inventor
Hidemi Oonaka
Nobuki Uchitani
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Priority to US06/504,323 priority patent/US4527519A/en
Publication of JPS58220921A publication Critical patent/JPS58220921A/en
Publication of JPS6350528B2 publication Critical patent/JPS6350528B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • F02F1/4228Helically-shaped channels 
    • 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
    • F02B31/08Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • F02B31/082Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets the main passage having a helical shape around the intake valve axis; Engines characterised by provision of driven charging or scavenging pumps
    • 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)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の吸気制御方法及び装置に
係り、特に可変吸気スワール方式の吸気ポート構
造を有する内燃機関の吸気制御方法及び装置に係
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an intake control method and apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to an intake control method and apparatus for an internal combustion engine having a variable intake swirl type intake port structure.

内燃機関に用いられる可変吸気スワール方式の
吸気ポート構造の一つとして、燃焼室への開口端
の周りに旋回したヘリカル通路と前記開口端に直
線状に通ずるストレート通路とを有し、前記スト
レート通路の途中に該ストレート通路を開閉する
吸気制御弁が設けられた吸気ポート構造の如く、
吸気制御弁を有し、前記吸気制御弁が閉弁してい
る時には前記吸気制御弁が開弁している時に比し
て吸気スワールが増大するよう構成された吸気ポ
ート構造が本願出願人と同一の出願人により特願
昭56−51149号及び特願昭56−120634号に於て提
案されている。
One of the variable intake swirl type intake port structures used in internal combustion engines has a helical passage swirling around an opening end to the combustion chamber and a straight passage leading straight to the opening end. Like an intake port structure in which an intake control valve is installed in the middle of the straight passage to open and close the straight passage.
The intake port structure is the same as that of the applicant, having an intake control valve, and configured such that intake swirl increases when the intake control valve is closed compared to when the intake control valve is open. This was proposed in Japanese Patent Application No. 56-51149 and Japanese Patent Application No. 120634-1981 by the applicant of .

上述の如き吸気ポート構造を備えた内燃機関に
於ては、吸気制御弁の閉弁によりストレート通路
が閉じられている時には、吸気(混合気)のほぼ
全てがヘリカル通路を流れて燃焼室内へ流入する
ことにより燃焼室内に強力な吸気スワールが生
じ、これにより見掛け上の火炎速度が速まり、希
薄混合気による運転が可能になり、またアイドル
運転時の如く内燃機関が低回転数にて運転されて
も安定した運転性が得られ、アイドル回転数を低
く設定することが可能になる。これに対し吸気制
御弁の開弁によりストレート通路が開かれている
時には、吸気がヘリカル通路に加えてストレート
通路を流れて燃焼室内に流入することにより燃焼
室内に強力な吸気スワールが生じなくなるが、吸
気ポートの吸気流に対する流れ抵抗が低下し、充
填効率が低下することが回避される。
In an internal combustion engine equipped with the above-mentioned intake port structure, when the straight passage is closed by closing the intake control valve, almost all of the intake air (air mixture) flows through the helical passage and into the combustion chamber. This creates a strong intake air swirl in the combustion chamber, which increases the apparent flame speed, allows operation with a lean mixture, and also allows the internal combustion engine to run at low rpm, such as when running at idle. It provides stable drivability even at low speeds, and allows the idle speed to be set low. On the other hand, when the straight passage is opened by opening the intake control valve, the intake air flows through the straight passage in addition to the helical passage and flows into the combustion chamber, which prevents a strong intake swirl from occurring inside the combustion chamber. The flow resistance of the intake port to the intake air flow is reduced, and a reduction in filling efficiency is avoided.

上述の如き吸気ポート構造は、これを有効に利
用するために、即ち機関の出力を低下することな
くアイドル乃至低負荷運転時の燃焼を改善するた
めに、内燃機関がアイドル乃至低負荷にて運転さ
れている時には吸気制御弁の閉弁によりストレー
ト通路を閉じ、内燃機関が中乃至高負荷にて運転
されている時には吸気制御弁を開弁してストレー
ト通路を開くと云う制御を行う制御装置と組合せ
て用いられる。
The above-mentioned intake port structure is used when the internal combustion engine is operated at idle or low load in order to effectively utilize this structure, that is, to improve combustion during idle or low load operation without reducing engine output. When the internal combustion engine is operating at a medium to high load, the intake control valve is opened to open the straight passage. Used in combination.

上述の如く、見掛け上の火炎速度が速まると、
燃焼速度が速まり、機関の熱効率が向上するが、
それに伴い排気ガス温度が低下する。このため機
関冷間時もアイドル乃至低負荷運転時には吸気制
御弁によりストレート通路が閉じられると、高温
の排気ガスが得られず、機関の排気系の暖機が遅
れるようになる。このため機関排気系に排気ガス
浄化用の触媒コンバータを備えた内燃機関に於て
は、その触媒コンバータの暖機が遅れ、大気中に
放出する排気ガス中の有害成分が増大するという
問題が生じる。
As mentioned above, when the apparent flame speed increases,
This increases the combustion rate and improves the thermal efficiency of the engine, but
Accordingly, the exhaust gas temperature decreases. For this reason, if the straight passage is closed by the intake control valve during idling or low-load operation even when the engine is cold, high-temperature exhaust gas cannot be obtained, resulting in a delay in warming up the exhaust system of the engine. For this reason, in internal combustion engines equipped with a catalytic converter for exhaust gas purification in the engine exhaust system, there is a problem in that the warm-up of the catalytic converter is delayed and the amount of harmful components in the exhaust gas released into the atmosphere increases. .

機関冷間時には機関負荷に拘らず吸気制御弁が
常に全開されれば、排気ガス温度が上昇し、排気
系の暖機が早まるが、しかしこの場合には本来、
運転性が悪い機関冷間時のアイドル運転性がより
一層悪化し、機関冷間時のアイドル回転数を相当
高く設定しなければならなくなる。
If the intake control valve is always fully opened when the engine is cold, regardless of the engine load, the exhaust gas temperature will rise and the exhaust system will warm up more quickly, but in this case, originally,
The idling drivability of the engine when the engine is cold becomes even worse, and the idling speed when the engine is cold must be set considerably high.

本発明は機関冷間時のアイドル運転性を悪化す
ることなく可及的に排気系の暖機が向上するよう
に図つた吸気制御方法及びその方法の実施に使用
する装置を提供せんとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to provide an intake air control method that improves exhaust system warm-up as much as possible without deteriorating idling performance when the engine is cold, and a device used to implement the method. It is.

以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。
The invention will now be described in detail by way of example embodiments with reference to the accompanying drawings.

まず第1図乃至第3図を参照して本発明による
吸気制御方法の実施に使用する吸気ポート構造の
一実施例を説明する。第1図乃至第7図に於て、
1は内燃機関のシリンダヘツドを示しており、該
シリンダヘツドは燃焼室2へ空気と燃料との混合
気を導く吸気ポート3を有している。吸気ポート
3は、その一端にてシリンダヘツド1の側壁部に
開口し、他端にてシリンダヘツド1の下底壁より
燃焼室2へ開口している。ここで吸気ポート3の
前記一端を入口開口端4と称し、また他端を出口
開口端5と称する。入口開口端4は図示されてい
ない吸気マニホールドに接続され、出口開口端5
は該開口端に取付けられた円環状の弁座部材6と
吸気弁7とにより選択的に開閉されるようになつ
ている。
First, an embodiment of an intake port structure used to carry out the intake control method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In Figures 1 to 7,
Reference numeral 1 designates a cylinder head of an internal combustion engine, which has an intake port 3 for introducing a mixture of air and fuel into a combustion chamber 2. The intake port 3 opens into the side wall of the cylinder head 1 at one end, and opens into the combustion chamber 2 from the bottom wall of the cylinder head 1 at the other end. Here, one end of the intake port 3 is referred to as an inlet opening end 4, and the other end is referred to as an outlet opening end 5. The inlet open end 4 is connected to an intake manifold (not shown), and the outlet open end 5 is connected to an intake manifold (not shown).
is selectively opened and closed by an annular valve seat member 6 and an intake valve 7 attached to the opening end.

吸気ポート3は、入口開口端4より出口開口端
5へ向かうに従いその出口開口端5の側へ傾斜
し、出口開口端5の近くにて大きく折曲してこれ
に通じている。出口開口端5に対向するポート内
壁部(ポート天井壁部)にはガイドベーン10が
膨出形成されている。このガイドベーンの膨出量
はその入口開口端4の側より出口開口端5へ向か
うに従い次第に多くなつており、出口開口端5の
中心軸線に対応する部分にてその膨出量が最大に
なつている。この最大膨出部分には吸気弁7のス
テム8が貫通しており、またこの部分には弁リテ
ーナ9が装着されている。ガイドベーン10は、
その一側部に吸気ポート3の延在方向に対し入口
開口端4より出口開口端5へ向かうに従い吸気ポ
ート3の外側へ向けて傾斜した傾斜壁部11を有
し、また他側部に吸気ポート3の延在方向に対し
平行な直線壁部12を有している。このガイドベ
ーン10により吸気ポート3は、その断面の一
部、即ち図にて上部空間領域が傾斜壁部11によ
り一側に郭定されて出口開口端5の周りに旋回し
たヘリカル通路13と、直線壁部12により一側
を郭定されて出口開口端5に直線状に通ずるスト
レート通路14とに区分されている。
The intake port 3 is inclined toward the outlet opening end 5 as it goes from the inlet opening end 4 toward the outlet opening end 5, and is largely bent near the outlet opening end 5 to communicate therewith. A guide vane 10 is formed in a bulging manner on the inner wall of the port (port ceiling wall) facing the outlet opening end 5 . The amount of bulge of this guide vane gradually increases from the inlet opening end 4 toward the outlet opening end 5, and the amount of bulge reaches its maximum at a portion corresponding to the central axis of the outlet opening end 5. ing. A stem 8 of the intake valve 7 passes through this maximum bulging portion, and a valve retainer 9 is attached to this portion. The guide vane 10 is
It has an inclined wall part 11 on one side thereof which is inclined toward the outside of the intake port 3 as it goes from the inlet opening end 4 to the outlet opening end 5 in the extending direction of the intake port 3, and the other side has an inclined wall part 11 which is inclined toward the outside of the intake port 3. It has a straight wall portion 12 parallel to the extending direction of the port 3. With this guide vane 10, the intake port 3 has a helical passage 13 whose part of its cross section, that is, the upper space region in the figure, is defined on one side by an inclined wall part 11 and which turns around the outlet opening end 5; It is divided into a straight passage 14 defined on one side by a straight wall part 12 and communicating linearly with the outlet opening end 5.

シリンダヘツド1には吸気制御弁組立体15が
取付けられている。吸気制御弁組立体15は、シ
リンダヘツド1にねじ結合された弁ケース16
と、該弁ケースに回転可能に支持されストレート
通路14の途中を横切つて延在する板状の弁要素
17と、弁要素17の弁軸18に取付けられた駆
動レバー19とを含んでいる。弁要素17は、図
示されている如き開度位置(閉弁位置)にある時
にはストレート通路14を全閉とし、この開度位
置よりほぼ90度回動された位置即ち、開弁位置に
ある時にはストレート通路14を全開にする。
An intake control valve assembly 15 is attached to the cylinder head 1. The intake control valve assembly 15 includes a valve case 16 screwed to the cylinder head 1.
, a plate-shaped valve element 17 rotatably supported by the valve case and extending across the middle of the straight passage 14, and a drive lever 19 attached to a valve shaft 18 of the valve element 17. . When the valve element 17 is in the open position (valve closed position) as shown in the figure, the straight passage 14 is fully closed, and when it is in a position rotated approximately 90 degrees from this open position, that is, in the valve open position. The straight passage 14 is fully opened.

弁要素17の開弁によりストレート通路14が
全閉状態にある時には、混合気の実質的に全てが
ヘリカル通路13を流れて出口開口端5より燃焼
室2内に吸入されることにより燃焼室2内に強力
な吸気スワールが生じる。この時には、その吸気
スワールに乗つて火炎が伝播することにより見掛
け上の火炎速度が速まり、燃焼速度が速くなる。
When the straight passage 14 is in a fully closed state due to the opening of the valve element 17, substantially all of the air-fuel mixture flows through the helical passage 13 and is sucked into the combustion chamber 2 through the outlet opening end 5. A strong intake swirl occurs within the engine. At this time, the flame propagates on the intake swirl, increasing the apparent flame speed and increasing the combustion speed.

弁要素17が開弁し、ストレート通路14が開
いている時には、その開度に応じて混合気の一部
がストレート通路14を流れて出口開口端5より
燃焼室2内へ流入するようになり、これによりヘ
リカル通路13を流れる混合気のヘリカル流が減
少し、また減衰され、これに応じて燃焼室2内に
生じる吸気スワールが減少し、またこれと同時に
吸気ポート3の吸気流れに対する流れ抵抗が低下
する。
When the valve element 17 is opened and the straight passage 14 is open, a part of the air-fuel mixture flows through the straight passage 14 and flows into the combustion chamber 2 from the outlet opening end 5 depending on the degree of opening. As a result, the helical flow of the air-fuel mixture flowing through the helical passage 13 is reduced and damped, and the intake swirl generated in the combustion chamber 2 is accordingly reduced, and at the same time, the flow resistance of the intake port 3 to the intake air flow is reduced. decreases.

本発明方法及び装置は弁要素17の開閉制御に
関するものであり、本発明方法の実施に使用する
装置の一つの実施例が第8図に示されている。
The method and apparatus of the present invention relate to controlling the opening and closing of the valve element 17, and one embodiment of the apparatus used to carry out the method of the present invention is shown in FIG.

尚、第8図に於て、40は吸気マニホールド
を、41は気化器を、42はスロツトルバルブ
を、44は排気ポートを、45は排気弁を、46
は排気マニホールドを各々示している。
In Fig. 8, 40 is the intake manifold, 41 is the carburetor, 42 is the throttle valve, 44 is the exhaust port, 45 is the exhaust valve, and 46 is the exhaust valve.
indicate the exhaust manifolds.

吸気制御弁組立体15の駆動レバー19は、ダ
イヤフラム装置20のロツド21に駆動連結さ
れ、該ダイヤフラム装置により回動駆動されるよ
うになつている。ダイヤフラム装置20は、ダイ
ヤフラム22を有し、そのダイヤフラム室23に
所定値以上の負圧が導入されていない時には圧縮
コイルばね24のばね力によりダイヤフラム22
が図にて下方へ付勢されることにより弁要素17
を全開位置にもたらし、これに対しダイヤフラム
室23に負圧が導入されている時にはその負圧の
大きさに応じてダイヤフラム22が圧縮コイルば
ね24のばね力に抗して上方へ移動することによ
り弁要素17を閉弁方向へ駆動して、その開度を
減少し、その負圧が所定値以上の時には弁要素1
7を図示されている如き全閉位置にもたらすよう
になつている。ダイヤフラム室23のポート25
は導管26を経て感温切換弁27のポートaに接
続されている。
The drive lever 19 of the intake control valve assembly 15 is drivingly connected to a rod 21 of a diaphragm device 20 and is adapted to be rotationally driven by the diaphragm device. The diaphragm device 20 has a diaphragm 22, and when a negative pressure of a predetermined value or more is not introduced into the diaphragm chamber 23, the diaphragm 22 is moved by the spring force of the compression coil spring 24.
The valve element 17 is forced downward as shown in the figure.
is brought to the fully open position, and on the other hand, when negative pressure is introduced into the diaphragm chamber 23, the diaphragm 22 moves upward against the spring force of the compression coil spring 24 according to the magnitude of the negative pressure. The valve element 17 is driven in the valve closing direction to reduce its opening degree, and when the negative pressure is greater than a predetermined value, the valve element 1
7 to the fully closed position as shown. Port 25 of diaphragm chamber 23
is connected to port a of the temperature-sensitive switching valve 27 via a conduit 26.

感温切換弁27は、ポートa以外に二つのポー
トb及びcを有しており、内燃機関の冷却水温度
が所定値以下の時には弁要素28が図示されてい
る如き位置にあつてポートaをポートcに接続
し、これに対し冷却水温度が所定値以上の時には
サーモワツクス29が膨張して弁要素28がばね
30のばね力に抗して上昇することによりポート
aをポートcに代えてポートbに接続するように
なつている。ポートbは導管31を経て吸気マニ
ホールド40に設けられた第一の吸気管負圧取出
ポート32に接続され、またポートcは導管33
を経て気化器41に設けられた第二の吸気管負圧
取出ポート34に接続されている。
The temperature-sensitive switching valve 27 has two ports b and c in addition to port a, and when the temperature of the cooling water of the internal combustion engine is below a predetermined value, the valve element 28 is in the position shown in the figure, and the port a is closed. is connected to port c, and when the cooling water temperature is above a predetermined value, the thermowax 29 expands and the valve element 28 rises against the spring force of the spring 30, thereby replacing port a with port c. It is designed to connect to port b. Port b is connected to a first intake pipe negative pressure outlet port 32 provided in an intake manifold 40 via a conduit 31, and port c is connected to a first intake pipe negative pressure outlet port 32 provided in an intake manifold 40 through a conduit 31.
It is connected to a second intake pipe negative pressure extraction port 34 provided in the carburetor 41 through the.

第一の吸気管負圧取出ポート32は常時スロツ
トルバルブ42の下流側に位置している。第二の
吸気管負圧取出ポート34はスロツトルバルブ4
2が図示されている如きアイドル開度位置にある
時にはそれの下流側に位置し、スロツトルバルブ
42がアイドル開度位置より開かれた位置にある
時にはそれの上流側に位置するようになつてい
る。
The first intake pipe negative pressure outlet port 32 is always located downstream of the throttle valve 42. The second intake pipe negative pressure outlet port 34 is connected to the throttle valve 4
When the throttle valve 2 is in the idle opening position as shown in the figure, it is located downstream of it, and when the throttle valve 42 is in a position opened from the idle opening position, it is located upstream of it. There is.

内燃機関の冷却水温度が所定値以下のとき、即
ち機関冷間時には、感温切換弁27のポートaが
ポートcに接続されていることにより、ダイヤフ
ラム室23には第二の吸気管負圧取出ポート34
に現れる圧力が導入される。これにより内燃機関
がアイドル運転されている時にはダイヤフラム室
23に前記所定値以上の負圧が導入され、それ以
外の時にはダイヤフラム室23に大気圧が導入さ
れる。
When the cooling water temperature of the internal combustion engine is below a predetermined value, that is, when the engine is cold, port a of the temperature-sensitive switching valve 27 is connected to port c, so that a second intake pipe negative pressure is created in the diaphragm chamber 23. Removal port 34
A pressure appearing at is introduced. As a result, when the internal combustion engine is idling, a negative pressure equal to or higher than the predetermined value is introduced into the diaphragm chamber 23, and at other times, atmospheric pressure is introduced into the diaphragm chamber 23.

従つて内燃機関がアイドル運転されている時に
は、弁要素17が図示されている如く全閉位置に
もたらされ、混合気のほぼ全てがヘリカル通路1
3を経て燃焼室2内に流れ、燃焼室2内に強力な
吸気スワールが生じ、見掛け上の火炎速度が速ま
り、燃焼速度が速くなる。これにより混合気の燃
焼性が改善され、機関冷間時のアイドル運転性が
改善されるようになる。
Therefore, when the internal combustion engine is idling, the valve element 17 is brought to the fully closed position as shown, and substantially all of the air-fuel mixture flows through the helical passage 1.
3 into the combustion chamber 2, a strong intake swirl is generated in the combustion chamber 2, the apparent flame speed increases, and the combustion speed increases. This improves the combustibility of the air-fuel mixture and improves the idling performance when the engine is cold.

これに対し機関がアイドル運転以外の運転状態
にて運転されている時には、弁要素17が全開位
置にもたらされ、混合気がヘリカル通路13とス
トレート通路14の双方を流れて燃焼室2内に流
入し、燃焼室2内に強力な吸気スワールが発生す
ることがない。これにより燃焼速度は燃焼室2内
に強力な吸気スワールが発生している時に比して
遅くなり、内燃機関は燃焼速度が速い時に比して
高温の排気ガスを排出するようになり、排気系に
設けられている触媒コンバータ等の暖機が促進さ
れる。
On the other hand, when the engine is operating in an operating state other than idling, the valve element 17 is brought to the fully open position, and the air-fuel mixture flows through both the helical passage 13 and the straight passage 14 into the combustion chamber 2. The air flows into the combustion chamber 2, and a strong intake swirl does not occur within the combustion chamber 2. As a result, the combustion speed becomes slower than when a strong intake swirl is generated in the combustion chamber 2, and the internal combustion engine begins to discharge hotter exhaust gas compared to when the combustion speed is high. The warm-up of the catalytic converter, etc. installed in the catalytic converter is promoted.

機関の冷却水温度が所定値以上になると、即ち
機関の暖機が完了すると、感温切換弁27のポー
トaがポートcに代えてポートbに接続され、ダ
イヤフラム室23には第一の吸気管負圧取出ポー
ト32に現れる圧力が導入されるようになる。こ
れにより内燃機関がアイドル乃至低負荷にて運転
されている時にはダイヤフラム室23に前記所定
値以上の負圧が導入され、それより負荷が増大す
るに従つてダイヤフラム室23に導入される負圧
が減少する。
When the engine cooling water temperature reaches a predetermined value or higher, that is, when the engine has been warmed up, port a of the temperature-sensitive switching valve 27 is connected to port b instead of port c, and the diaphragm chamber 23 receives the first intake air. The pressure appearing at the tube negative pressure outlet port 32 is now introduced. As a result, when the internal combustion engine is operating at idle or at low load, a negative pressure equal to or higher than the predetermined value is introduced into the diaphragm chamber 23, and as the load increases, the negative pressure introduced into the diaphragm chamber 23 increases. Decrease.

従つて内燃機関がアイドル乃至低負荷にて運転
されている時には弁要素17は図示されている如
くストレート通路14を閉じる全閉位置に位置す
るようになる。この時には、混合気のほぼ全てが
ヘリカル通路13を経て燃焼室2内に流れ、燃焼
室2内に強力な吸気スワールが生じ、これによつ
て見掛け上の火炎速度が速まり、燃焼速度が速く
なる。これにより混合気の燃焼性が改善され、内
燃機関はアイドル回転数が低くとも、また希薄混
合気を供給されても失火を生じることなく良好な
燃焼作動を行なう。内燃機関の負荷が増大し、そ
れに伴い吸気管負圧が低下してそれが所定値以下
になると、弁要素17は開弁する。この時には、
混合気がヘリカル通路13とストレート通路14
の双方を流れて燃焼室2内に流入することにより
吸気ポート3がその混合気の流れに対して大きい
流れ抵抗を与えなくなり、内燃機関の充填効率の
低下が回避される。
Therefore, when the internal combustion engine is operating at idle or at low load, the valve element 17 is in the fully closed position, closing the straight passage 14, as shown. At this time, almost all of the air-fuel mixture flows into the combustion chamber 2 through the helical passage 13, creating a strong intake swirl within the combustion chamber 2, which increases the apparent flame speed and increases the combustion speed. Become. As a result, the combustibility of the air-fuel mixture is improved, and the internal combustion engine performs a good combustion operation without causing a misfire even at a low idle speed or when a lean air-fuel mixture is supplied. When the load on the internal combustion engine increases and the intake pipe negative pressure decreases to a predetermined value or less, the valve element 17 opens. At this time,
The mixture is helical passage 13 and straight passage 14
By flowing through both of the air-fuel mixtures and into the combustion chamber 2, the intake port 3 no longer presents a large flow resistance to the flow of the air-fuel mixture, thereby avoiding a decrease in the charging efficiency of the internal combustion engine.

第9図は本発明方法の実施に使用する装置の他
の一つの実施例を示している。尚、第9図に於て
第8図に対応する部分は第8図に付した符号と同
一の符号により示されている。かかる実施例に於
ては、ダイヤフラム室23のポート25は導管2
6を経て電磁切換弁35のポートaに接続されて
いる。電磁切換弁35はポートa以外にポートb
とポートcとを有しており、ポートbは導管31
を経て第一の吸気管負圧取出ポート32に接続さ
れ、またポートcは導管33を経て第二の吸気管
負圧取出ポート34に接続されている。電磁切換
弁35は、コイル36に通電が行われている時に
はポートaをポートcに接続し、コイル36に通
電が行われていない時にはポートaをポートcに
代えてポートbに接続するようになつている。コ
イル36にはバツテリ電源37の電流がイグニツ
シヨンスイツチ38及び水温スイツチ39を経て
選択的に供給されるようになつている。水温スイ
ツチ39は、内燃機関の冷却水温度に感応し、そ
れが所定値以下の時にのみ閉成するようになつて
いる。
FIG. 9 shows another embodiment of the apparatus used to carry out the method of the invention. In FIG. 9, parts corresponding to those in FIG. 8 are indicated by the same reference numerals as in FIG. In such embodiments, port 25 of diaphragm chamber 23 is connected to conduit 2.
6 and is connected to port a of the electromagnetic switching valve 35. The electromagnetic switching valve 35 has port b in addition to port a.
and port c, and port b is connected to the conduit 31
The port c is connected to a first intake pipe negative pressure outlet port 32 via a conduit 33, and the port c is connected to a second intake pipe negative pressure outlet port 34 via a conduit 33. The electromagnetic switching valve 35 connects port a to port c when the coil 36 is energized, and connects port a to port b instead of port c when the coil 36 is not energized. It's summery. Current from a battery power source 37 is selectively supplied to the coil 36 via an ignition switch 38 and a water temperature switch 39. The water temperature switch 39 is sensitive to the temperature of the cooling water of the internal combustion engine, and closes only when the temperature is below a predetermined value.

従つて、この実施例に於ても、機関冷間時には
ダイヤフラム室23に第二の吸気管負圧取出ポー
ト34に現れる圧力が導入され、暖機完了後はダ
イヤフラム室23に第一の吸気管負圧取出ポート
32に現れる圧力が導入される。
Therefore, in this embodiment as well, when the engine is cold, the pressure appearing at the second intake pipe negative pressure outlet port 34 is introduced into the diaphragm chamber 23, and after the engine is warmed up, the pressure appearing at the first intake pipe is introduced into the diaphragm chamber 23. The pressure present at the negative pressure outlet port 32 is introduced.

これによりこの実施例に於ても上述した実施例
と同様の作用効果が得られる。
As a result, the same effects as those of the above-mentioned embodiment can be obtained in this embodiment as well.

以上に於ては、本発明を特定の実施例について
詳細に説明したが、本発明は、これらに限られる
ものではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例
が可能であることは当業者にとつて明らかであろ
う。
Although the present invention has been described above in detail with reference to specific embodiments, it is understood that the present invention is not limited to these and that various embodiments are possible within the scope of the present invention. This will be obvious to businesses.

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

第1図は本発明による吸気制御方法を適用する
吸気ポート構造の一つの実施例を示す縦断面図、
第2図乃至第7図は各々第1図の線−〜−
に沿う断面図、第8図及び第9図は各々本発明
による吸気制御方法の実施に使用する装置の実施
例を示す概略構成図である。 1……シリンダヘツド、2……燃焼室、3……
吸気ポート、4……入口開口端、5……出口開口
端、6……弁座部材、7……吸気弁、8……弁ス
テム、9……弁リテーナ、10……ガイドベー
ン、11……傾斜壁部、12……直線壁部、13
……ヘリカル通路、14……ストレート通路、1
5……吸気制御弁組立体、16……弁ケース、1
7……弁要素、18……弁軸、19……駆動レバ
ー、20……ダイヤフラム装置(流体式アクチユ
エータ)、21……ロツド、22……ダイヤフラ
ム、23……ダイヤフラム室、24……圧縮コイ
ルばね、25……ポート、26……導管、27…
…感温切換弁、28……弁要素、29……サーモ
ワツクス、30……ばね、31……導管、32…
…第一の吸気管負圧取出ポート、33……導管、
34……第二の吸気管負圧取出ポート、35……
電磁切換弁、36……コイル、37……バツテリ
電源、38……イグニツシヨンスイツチ、39…
…水温スイツチ、40……吸気マニホールド、4
1……気化器、42……スロツトルバルブ、44
……排気ポート、45……排気弁、46……排気
マニホールド。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of an intake port structure to which the intake control method according to the present invention is applied;
Figures 2 to 7 are the lines of Figure 1, respectively.
8 and 9 are schematic configuration diagrams showing embodiments of the apparatus used to carry out the intake control method according to the present invention. 1... Cylinder head, 2... Combustion chamber, 3...
Intake port, 4... Inlet opening end, 5... Outlet opening end, 6... Valve seat member, 7... Intake valve, 8... Valve stem, 9... Valve retainer, 10... Guide vane, 11... ... Sloped wall portion, 12 ... Straight wall portion, 13
...Helical passage, 14...Straight passage, 1
5... Intake control valve assembly, 16... Valve case, 1
7... Valve element, 18... Valve shaft, 19... Drive lever, 20... Diaphragm device (hydraulic actuator), 21... Rod, 22... Diaphragm, 23... Diaphragm chamber, 24... Compression coil Spring, 25... Port, 26... Conduit, 27...
... Temperature-sensitive switching valve, 28 ... Valve element, 29 ... Thermowax, 30 ... Spring, 31 ... Conduit, 32 ...
...first intake pipe negative pressure outlet port, 33... conduit,
34...Second intake pipe negative pressure extraction port, 35...
Solenoid switching valve, 36... Coil, 37... Battery power supply, 38... Ignition switch, 39...
...Water temperature switch, 40...Intake manifold, 4
1... Carburetor, 42... Throttle valve, 44
...Exhaust port, 45...Exhaust valve, 46...Exhaust manifold.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 吸気制御弁を有し、前記吸気制御弁が閉弁し
ている時には前記吸気制御弁が開弁している時に
比して吸気スワールが増大するよう構成された吸
気ポート構造を有する内燃機関の吸気制御方法に
して、内燃機関の暖機度が所定値以下の時には前
記吸気制御弁をアイドル運転時には閉弁しアイド
ル運転以外の運転時には常に全開し、暖機度が所
定値以上の時には吸気制御弁をアイドル乃至低負
荷運転時には閉弁し中乃至高負荷運転時には機関
負荷の増大に応じて開弁量を増大することを特徴
とする吸気制御方法。 2 吸気制御弁を有し、前記吸気制御弁が閉弁し
ている時には前記吸気制御弁が開弁している時に
比して吸気スワールが増大するよう構成された吸
気ポート構造を有する内燃機関の吸気制御装置に
して、流体圧作動室を有し該流体圧作動室に作用
する負圧の増大に応じて前記吸気制御弁を閉弁方
向へ駆動する流体圧式アクチユエータと、常時ス
ロツトルバルブの下流側に位置する第一の吸気管
負圧取出ポートと、スロツトルバルブがアイドル
開度位置にある時にはそれの下流側に位置しスロ
ツトルバルブがアイドル開度位置より開かれた位
置にある時にはそれの上流側に位置する第二の吸
気管負圧取出ポートと、内燃機関の暖機度が所定
値以下の時には前記流体圧作動室を前記第二の吸
気管負圧取出ポートに接続し暖機度が所定値以上
の時には前記流体圧作動室を前記第一の吸気管負
圧取出ポートに接続する切換弁とを有している吸
気制御装置。
[Scope of Claims] 1. An intake port having an intake control valve and configured such that when the intake control valve is closed, intake swirl increases compared to when the intake control valve is open. In the intake control method for an internal combustion engine having a structure, when the warm-up degree of the internal combustion engine is below a predetermined value, the intake control valve is closed during idling operation, and is always fully opened during operations other than idling operation, so that the warm-up degree is maintained at a predetermined value. An intake control method characterized by closing the intake control valve during idling or low load operation when the value exceeds the engine load value, and increasing the valve opening amount in response to an increase in engine load during medium to high load operation. 2. An internal combustion engine having an intake port structure having an intake control valve and having an intake port structure configured such that intake swirl increases when the intake control valve is closed compared to when the intake control valve is open. The intake control device includes a fluid pressure actuator that has a fluid pressure working chamber and drives the intake control valve in a valve closing direction in response to an increase in negative pressure acting on the fluid pressure working chamber, and a fluid pressure actuator that is always downstream of a throttle valve. The first intake pipe negative pressure outlet port is located on the side, and when the throttle valve is in the idle opening position, it is located downstream of it, and when the throttle valve is in a position opened from the idle opening position, it is located downstream of it. A second intake pipe negative pressure takeout port located upstream of the internal combustion engine is connected to the second intake pipe negative pressure takeout port, and when the warm-up degree of the internal combustion engine is below a predetermined value, the fluid pressure working chamber is connected to the second intake pipe negative pressure takeout port to warm up the engine. and a switching valve that connects the fluid pressure working chamber to the first intake pipe negative pressure outlet port when the pressure is above a predetermined value.
JP57105017A 1982-06-17 1982-06-17 Air intake control method for internal-combustion engine and device therefor Granted JPS58220921A (en)

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