JPS6350531B2 - - Google Patents

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JPS6350531B2
JPS6350531B2 JP57032442A JP3244282A JPS6350531B2 JP S6350531 B2 JPS6350531 B2 JP S6350531B2 JP 57032442 A JP57032442 A JP 57032442A JP 3244282 A JP3244282 A JP 3244282A JP S6350531 B2 JPS6350531 B2 JP S6350531B2
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JP
Japan
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port
intake
intake port
main
helical
Prior art date
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Application number
JP57032442A
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Japanese (ja)
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JPS58150025A (en
Inventor
Yoshio Sasaki
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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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Publication of JPS58150025A publication Critical patent/JPS58150025A/en
Publication of JPS6350531B2 publication Critical patent/JPS6350531B2/ja
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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

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、デユアル吸気方式を採用した内燃機
関の吸気通路の構造に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to the structure of an intake passage of an internal combustion engine employing a dual intake system.

[従来の技術] 従来、第1吸気ポートと第2吸気ポートを具備
し、第1吸気ポートを第2吸気ポートより流路面
積を大に構成して主吸気ポートとするとともに、
該主吸気ポートをヘリカル状に形成し、かつ第2
吸気ポートの副吸気ポートに絞り弁を設け、この
構造によつて、機関低中速領域において絞り弁を
全閉にして吸入空気をヘリカル型の主吸気ポート
を介して燃焼室に供給することにより燃焼室内に
強力な旋回流(スワール)を発生させて安定な燃
焼を確保し、一方機関高速領域においては絞り弁
を全開にして主吸気ポートと副吸気ポートの双方
から吸入空気を燃焼室内に供給することにより、
充填効率を高めて高出力を得るようにした内燃機
関が提案されている(たとえば、特開昭53−
112308号公報、特開昭54−84127号公報、特開昭
54−95816号公報)。そして、この種の吸気通路に
おいて、絞り弁を設けることは、吸気の流れ抵抗
を増しかつ構造を複雑にするので、これを改善す
るために、絞り弁を除去(たとえば、特公昭40−
26281号公報、特公昭48−40606号公報、特開昭54
−57007号公報)するようにした独立二ポートか
らなる吸気通路の構造も既に提案されている(た
とえば、特開昭55−69721号公報、特開昭58−
148229号公報)。
[Prior Art] Conventionally, a motor is provided with a first intake port and a second intake port, and the first intake port is configured to have a larger flow path area than the second intake port, and is used as a main intake port.
The main intake port is formed in a helical shape, and the second
A throttle valve is installed in the sub-intake port of the intake port, and with this structure, the throttle valve is fully closed in the engine low and medium speed range, and intake air is supplied to the combustion chamber through the helical-type main intake port. A strong swirl is generated within the combustion chamber to ensure stable combustion, while at engine high speeds the throttle valve is fully opened to supply intake air into the combustion chamber from both the main intake port and the auxiliary intake port. By doing so,
Internal combustion engines have been proposed that achieve high output by increasing charging efficiency (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1986-
Publication No. 112308, Japanese Patent Application Publication No. 1984-84127, Publication No. 1984-84127, Japanese Patent Application Publication No.
54-95816). Providing a throttle valve in this type of intake passage increases the flow resistance of intake air and complicates the structure, so in order to improve this, the throttle valve was removed (for example,
Publication No. 26281, Japanese Patent Publication No. 48-40606, Japanese Patent Publication No. 1973
A structure of an intake passage consisting of two independent ports has already been proposed (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 1983-69721 and 1983-1989).
Publication No. 148229).

[発明が解決しようとする課題] しかし、上記従来の主吸気ポートをヘリカルポ
ートとしたデユアル吸気ポートで、絞り弁をもた
ない吸気通路の構造においては、絞り弁をもたな
くても低中速領域において副吸気ポートに流れが
偏らないように、主吸気ポートと副吸気ポートと
は互に独立の吸気通路に構成されていたのであ
り、これがために吸気通路の製作において独立の
中子を用いなければならず、必然的に製作精度が
悪くなり、大量生産の場合その製作精度のばらつ
きによつて性能にばらつきを生じさせるおそれが
あるという問題があつた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above conventional dual intake port in which the main intake port is a helical port, and the structure of the intake passage without a throttle valve, it is possible to reduce the In order to prevent the flow from being biased toward the auxiliary intake port in the high speed range, the main intake port and the auxiliary intake port were configured as independent intake passages, and for this reason, independent cores were used in the manufacture of the intake passages. However, there is a problem in that the manufacturing precision inevitably deteriorates, and in the case of mass production, variations in the manufacturing precision may cause variations in performance.

また、独立二ポートの場合は、通路壁面積が大
になつて壁面への燃料付着量が多くなるので、未
燃炭化水素の放出の低減および運転性の向上を考
慮する必要があり、さらにシリンダヘツドにおけ
る吸気通路の占める空間が大となるので、燃焼室
の冷却性の向上を考慮する必要があるという問題
もあつた。
In addition, in the case of two independent ports, the passage wall area becomes large and the amount of fuel adhering to the wall increases, so it is necessary to consider reducing the release of unburned hydrocarbons and improving drivability. Since the intake passage in the head occupies a large space, there was also the problem that it was necessary to consider improving the cooling performance of the combustion chamber.

また、特公昭40−26281号公報、特公昭48−
40606号公報、特開昭54−57007号公報のような、
2つの吸気ポートのうち少なくとも一方を燃焼室
に接線方向に開口させて燃焼室内にスワールを発
生させるものは、燃焼室内に流入する気流の速度
を弱めないために、該ポートを上下方向に見て斜
めに燃焼室に開口させねばならず、該ポートとシ
リンダヘツド下面との間に十分なウオータジヤケ
ツトの空間をとることができないこと、シリンダ
ヘツド下面を十分に冷却できないためにノツキン
グを生じやすくなること、等の問題があつた。
Also, Special Publication No. 40-26281, Special Publication No. 48-
40606, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-57007, etc.
When at least one of the two intake ports is opened tangentially to the combustion chamber to generate a swirl within the combustion chamber, in order not to weaken the speed of the airflow flowing into the combustion chamber, it is necessary to The port must open diagonally into the combustion chamber, and there is not enough space for a water jacket between the port and the bottom surface of the cylinder head, and the bottom surface of the cylinder head cannot be cooled sufficiently, making knocking more likely to occur. There were issues such as this.

本発明はこのような製作精度のばらつきを除去
するために一体型の中子を用いることができるよ
うにし、かつ独立二ポートに比べて通路壁面積、
吸気通路の占める空間を小にすることができ、さ
らに吸気ポートとシリンダヘツド下面との間に十
分なウオータジヤケツト配設用スペースをとるこ
とができる、吸気通路を提供することを目的とす
る。
The present invention makes it possible to use an integrated core in order to eliminate such variations in manufacturing accuracy, and also reduces the passage wall area compared to two independent ports.
To provide an intake passage which can reduce the space occupied by the intake passage and also provide a sufficient space for installing a water jacket between an intake port and the lower surface of a cylinder head.

また、本発明は、上記の一体型の中子を用いて
製作し通路をコンパクトにした吸気通路において
も、低中速領域においてヘリカルポートへの十分
な流れが確保されるようにした吸気通路の構造を
提供することをもう一つの目的とするものであ
る。
Furthermore, the present invention provides an intake passage that ensures sufficient flow to the helical port in the low and medium speed range even in an intake passage that is manufactured using the above-mentioned integrated core and has a compact passage. Another purpose is to provide structure.

[課題を解決するための手段] これらの目的を達成するために、本発明の内燃
機関の吸気通路にあつては、該吸気通路を構成す
る、導入部と渦巻の軸心が導入部から下方に折れ
曲つて延び渦巻状に形成された渦巻部とを有し、
それ自体が旋回流を発生するヘリカルポートから
なる主吸気ポートと、ほぼ直線状にほぼ水平に延
びさらに下方に折れ曲つて直線状に延びるストレ
ートポートからなる副吸気ポートとが、互いに双
子状ポートいわゆるサイアミーズポートに形成さ
れており、かつ該サイアミーズポートの分岐部が
シリンダヘツド内に位置せしめられている。ま
た、該サイアミーズポートに接続される吸気マニ
ホルドは、そのサイアミーズポートへの流出部に
おいて、主吸気ポートのヘリカルポート形状の外
周側に流入指向されている。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve these objects, in the intake passage of the internal combustion engine of the present invention, the axis of the introduction part and the spiral constituting the intake passage is arranged downward from the introduction part. It has a spiral part that is bent and extended into a spiral shape,
The main intake port consists of a helical port that itself generates a swirling flow, and the sub-intake port consists of a straight port that extends almost horizontally in a straight line and then bends downward and extends in a straight line. A Siamese port is formed, and a branch of the Siamese port is located within the cylinder head. Further, the intake manifold connected to the Siamese port is oriented toward the outer periphery of the helical port shape of the main intake port at the outflow portion to the Siamese port.

[作用] この構造において、シリンダヘツド内サイアミ
ーズポート構成によつて主吸気ポート製作用中子
を副吸気ポート製作用中子とが一体の一体型中子
の利用、およびポートのコンパクト化が可能とな
り、製作精度の向上、未燃炭化水素の低減、運転
性の向上がはかられる。
[Function] In this structure, the Siamese port configuration in the cylinder head makes it possible to use an integrated core in which the core for making the main intake port is integrated with the core for making the auxiliary intake port, and to make the port more compact. , improves manufacturing accuracy, reduces unburned hydrocarbons, and improves drivability.

また、流入指向形状の採用によつて、シリンダ
ヘツド内でポートが分岐するサイアミーズポート
の構成をとつても、低中速域におけるヘリカル型
主吸気ポートへの十分な流れが確保される。
Furthermore, by adopting the inflow directional shape, sufficient flow to the helical main intake port is ensured in the low and medium speed range even with a Siamese port configuration in which the ports branch within the cylinder head.

さらに、主吸気ポートの渦巻部の渦巻の軸心が
導入部から折れ曲つた後下方に延びていること、
および副吸気ポートも下方に折れ曲がつて下方に
延びていること、により、吸気ポートとシリンダ
ヘツド下面との間に十分なウオータジヤケツト配
設用スペースをとることができ、シリンダヘツド
下面の十分な冷却によつてノツキングを抑えるこ
とができる。主吸気ポートにこのような下方に延
びる部分を設けることができるのは、本発明の主
吸気ポートが渦巻部を有していてそれ自体で旋回
流を発生できるヘリカルポートから成つていてポ
ートを燃焼室に斜めに開口させる必要がないため
であり、燃焼室に接線方向にかつ上下方向に見て
斜めに開口する従来ポートでは、このような十分
なウオータジヤケツト配設用スペースをとること
はできない。
Furthermore, the axis of the spiral of the spiral portion of the main intake port extends downward after being bent from the introduction portion;
The auxiliary intake port is also bent downward and extends downward, allowing for sufficient space for installing a water jacket between the intake port and the bottom surface of the cylinder head. Knocking can be suppressed by proper cooling. The reason why the main intake port can be provided with such a downwardly extending portion is because the main intake port of the present invention is a helical port that has a spiral portion and can generate a swirling flow by itself. This is because there is no need to open diagonally into the combustion chamber; conventional ports, which open tangentially to the combustion chamber and diagonally when viewed vertically, do not require such sufficient space for installing a water jacket. Can not.

[実施例] 以下に、本発明の内燃機関の吸気通路の望まし
い実施例を図面を参照して説明する。
[Embodiments] Hereinafter, preferred embodiments of the intake passage for an internal combustion engine of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図および第2図は、本発明の第1実施例に
係る吸気通路を示している。図中、1はシリンダ
ヘツド、2は各気筒のシリンダボアで第2図にお
いて想像線で示されている。このシリンダボア2
内の領域には、二つの吸気ポート3,4(主吸気
ポート3、副吸気ポート4)と一つの排気ポート
5(排気ポートは二つあつてもよい)とが開口し
ており、各ポート3,4,5はそれぞれ吸気弁
6,7および排気弁8によつて開閉される。な
お、副吸気ポート4の吸気弁7は、主吸気ポート
3の吸気弁6および排気弁8よりも小径とされて
いる。
1 and 2 show an intake passage according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is the cylinder head, and 2 is the cylinder bore of each cylinder, which is shown by imaginary lines in FIG. This cylinder bore 2
Two intake ports 3 and 4 (main intake port 3, auxiliary intake port 4) and one exhaust port 5 (there may be two exhaust ports) are opened in the inner area, and each port 3, 4, and 5 are opened and closed by intake valves 6, 7, and exhaust valve 8, respectively. Note that the intake valve 7 of the auxiliary intake port 4 has a smaller diameter than the intake valve 6 and exhaust valve 8 of the main intake port 3.

二つの吸気ポートのうち一方の吸気ポート(主
吸気ポート)3は、他方の吸気ポート(副吸気ポ
ート)4より通路断面積が大で、かつヘリカルポ
ート形状に形成されている。さらに詳しくは、主
吸気ポート3は、入口側のほぼ直線状の導入部3
aと、渦巻軸心が該導入部3aの下流側端から折
れ曲つて下方に延び通路が弁軸心まわりに渦巻状
に形成され下端で燃焼室に開口する、出口側の渦
巻部3bとからなつている。副吸気ポート4はほ
ぼ直線状にほぼ水平に延びさらに下方に折れ曲つ
て下方にほぼ直線状に延びて燃焼室に開口してい
る。副吸気ポート4は主吸気ポート3の導入部3
aの内周側から双子状に分岐しており、二つの吸
気ポート3,4はサイアミーズポートとなつてい
る。また二つの吸気ポート3,4は、隔壁9によ
つて隔てられるが、この隔壁9の始まる位置、す
なわち主吸気ポート3と副吸気ポート4の分岐部
10はシリンダヘツド1内にあり、かつサイアミ
ーズポートの流入部11より燃焼室側に入り込ん
だ位置にある。主吸気ポート3の上壁面12は流
入部11から下流に行くに従い徐々に下がつてい
る。また、隔壁9のうちヘリカルポートの内周側
壁面を構成する壁面13は上壁面12に近づく程
また下流に行く程ヘリカルポート形状の外周側壁
面14側に膨出しており、すなわち主吸気ポート
3は上部程また下流程流路が狭まつている。そし
てポート3,4の出口では両ポートともほぼ下方
に向つて燃焼室に開口している。ポート3,4が
下方に延びる部分を有することによつてポート
3,4とシリンダヘツド下面との間のシリンダヘ
ツド内スペースには、ウオータジヤケツトが延び
てきており、シリンダヘツド下面部分が十分に冷
却されるようになつている。主吸気ポート3およ
び排気ポート5はシリンダヘツド燃焼室リセス1
5に開口しており、副吸気ポート4は燃焼室に、
たとえば望ましくは点火プラグ16の対向側に位
置する大きな面積を有する平坦なスキツシユエリ
ア17に開口している。なお、副吸気ポート4の
スロート径は主吸気ポート3のスロート径よりも
小さく設定されている。18,19,20はそれ
ぞれ各ポート3,4,5のバルブステムガイドで
ある。なお、サイアミーズポートの流入部11は
吸気マニホルド21の一つの流出部22に接続し
ている。吸気マニホルド21の各流出部は主吸気
ポート3のヘリカルポート形状の外周側に流入指
向されている。(流入指向の具体的手段は、後述
の第2実施例、第3実施例で説明する。) つぎに上記のように構成された第1実施例に係
る吸気通路における作用について説明する。ま
ず、製造面についてであるが、サイアミーズポー
ト製作用の中子30は、第5図に示すように、主
吸気ポート製作用部分31、副吸気ポート製作用
部分32とが一体に形成されたものを用いること
ができ、独立に別々の中子を用いる必要はない。
したがつて製作精度が向上され、量産エンジンで
の性能のばらつきが抑えられることになる。な
お、この構造をとることによつてデユアルポート
は従来の独立二ポートに比べて著しくコンパクト
化されている。
One of the two intake ports (main intake port) 3 has a passage cross-sectional area larger than the other intake port (sub-intake port) 4, and is formed in a helical port shape. More specifically, the main intake port 3 has a substantially linear introduction portion 3 on the inlet side.
a, and an exit side spiral part 3b whose spiral axis is bent from the downstream end of the introduction part 3a and extends downward, a passage is formed in a spiral shape around the valve axis, and opens into the combustion chamber at the lower end. It's summery. The auxiliary intake port 4 extends substantially horizontally in a substantially straight line, is further bent downward, and extends substantially linearly downward to open into the combustion chamber. The auxiliary intake port 4 is the introduction part 3 of the main intake port 3
The intake ports 3 and 4 are branched into twins from the inner peripheral side of a, and the two intake ports 3 and 4 are Siamese ports. The two intake ports 3 and 4 are separated by a partition wall 9, and the starting position of the partition wall 9, that is, the branching part 10 between the main intake port 3 and the sub-intake port 4, is inside the cylinder head 1, and is located in the Siamese cylinder head. It is located at a position closer to the combustion chamber than the inlet portion 11 of the port. The upper wall surface 12 of the main intake port 3 is gradually lowered as it goes downstream from the inflow portion 11. Further, the wall surface 13 of the partition wall 9 that constitutes the inner peripheral wall surface of the helical port bulges toward the outer peripheral wall surface 14 of the helical port shape as it approaches the upper wall surface 12 and as it goes downstream, that is, the main intake port 3 The flow path becomes narrower at the top and downstream. At the exits of ports 3 and 4, both ports open substantially downward into the combustion chamber. Since the ports 3 and 4 have portions extending downward, the water jacket extends into the space inside the cylinder head between the ports 3 and 4 and the lower surface of the cylinder head, and the lower surface of the cylinder head is fully occupied. It's starting to cool down. The main intake port 3 and exhaust port 5 are located in the cylinder head combustion chamber recess 1.
5, and the auxiliary intake port 4 is connected to the combustion chamber.
For example, it opens into a flat squeezing area 17 which preferably has a large area and is located opposite the spark plug 16. Note that the throat diameter of the auxiliary intake port 4 is set smaller than the throat diameter of the main intake port 3. 18, 19, and 20 are valve stem guides for each port 3, 4, and 5, respectively. Note that the inflow section 11 of the Siamese port is connected to one outflow section 22 of the intake manifold 21. Each outflow portion of the intake manifold 21 is oriented toward the outer periphery of the helical port shape of the main intake port 3 . (Specific means for directing the inflow will be explained in the second and third embodiments described later.) Next, the operation in the intake passage according to the first embodiment configured as described above will be explained. First, regarding manufacturing, the Siamese port manufacturing core 30 is one in which a main intake port manufacturing part 31 and a sub-intake port manufacturing part 32 are integrally formed, as shown in FIG. can be used, and there is no need to use separate cores.
Therefore, manufacturing accuracy is improved and variations in performance in mass-produced engines are suppressed. By adopting this structure, the dual port is significantly more compact than the conventional two independent ports.

また、主吸気ポート3、副吸気ポート4は、燃
焼室への開口部側において下方に向つて延びてい
るので、ポート3,4とシリンダヘツド下面との
間に、ウオータジヤケツト配設用に十分なスペー
スをとることができ、シリンダヘツド下面を十分
に冷却でき、ノツキングの発生を効果的に防止し
ている。
In addition, since the main intake port 3 and the auxiliary intake port 4 extend downward on the opening side to the combustion chamber, a water jacket can be installed between the ports 3, 4 and the lower surface of the cylinder head. Sufficient space can be taken up, the lower surface of the cylinder head can be sufficiently cooled, and the occurrence of knocking can be effectively prevented.

また、吸気通路の流れについては、低中速域に
おいては、吸気マニホルド21からシリンダヘツ
ド内で分岐するサイアミーズポートに流入する吸
気は、主吸気ポート3の方が副吸気ポート4より
断面積が大なこと、および吸気マニホルド21の
各流出部22が主吸気ポート3のヘリカル形状の
外周側に流入指向されていること、のため、主吸
気ポート3の方に多く流れようとする。ヘリカル
ポートである主吸気ポート3に流れ込んだ吸気
は、導入部3aで流路が次第に狭まるので増速さ
れ、かつ上壁面が徐々に下がつているので下向き
の力を与えられ、渦巻部3bに流れ込んでそこで
強力な旋回流を生じつつ主吸気弁6とその弁座間
に形成された間隙を通して燃焼室内に流入し、燃
焼室内に強力な旋回流を発生させる。これによつ
て燃焼が安定し、リーンリミツトが向上され、低
燃費化が促進される。
Regarding the flow in the intake passage, in the low to medium speed range, the main intake port 3 has a larger cross-sectional area than the sub-intake port 4, as the intake air flows from the intake manifold 21 to the Siamese port that branches within the cylinder head. Because of this and the fact that each outflow portion 22 of the intake manifold 21 is oriented toward the outer circumferential side of the helical shape of the main intake port 3, a large amount of air tends to flow toward the main intake port 3. The intake air flowing into the main intake port 3, which is a helical port, is accelerated because the flow path gradually narrows at the introduction part 3a, and because the upper wall surface is gradually lowered, a downward force is applied to the spiral part 3b. It flows into the combustion chamber through the gap formed between the main intake valve 6 and its valve seat, generating a strong swirling flow therein, and generates a strong swirling flow inside the combustion chamber. This stabilizes combustion, improves the lean limit, and promotes lower fuel consumption.

一方、高速域ではサイアミーズポートを流れる
吸気の流量が増えるが、主吸気ポート3のヘリカ
ル形状によることの流れ抵抗が次第に増加し、抵
抗の増加の少ないストレートポートの副吸気ポー
ト4に流れる流量割合が増え、高充填効率が確保
されて高出力の性能が維持される。
On the other hand, at high speeds, the flow rate of intake air flowing through the Siamese port increases, but the flow resistance due to the helical shape of the main intake port 3 gradually increases, and the proportion of flow flowing into the auxiliary intake port 4 of the straight port, where resistance increases less, increases. increases, ensuring high filling efficiency and maintaining high output performance.

第3図は本発明の第2実施例に係る吸気通路を
示している。本実施例においては、第1実施例で
述べた吸気通路がそのまま適用されており、サイ
アミーズポートの入口側に接続する吸気マニホル
ドの構造に特徴がある。第3図において、サイア
ミーズポートの流入部11には吸気マニホルド2
1の一つの流出部22が接続される。吸気マニホ
ルド流出部22の上壁面23、下壁面24、およ
び側壁面25,26を有し、側壁面25,26の
うち、サイアミーズポートのヘリカルポート形状
の外周側壁面14に連なる側壁面25はサイアミ
ーズポート流入部11の外周側壁面に滑らかに接
続している。しかし吸気マニホルド流出部22の
側壁面25,26のうちサイアミーズポートのヘ
リカルポート形状の内周側壁面13の延長に対応
する内周側壁面26は、下流側程徐々に対向する
側壁面25に向つて突出する膨出部27を形成し
ており、吸気マニホルド21とシリンダヘツド1
との境界部で、膨出部27の下流側端面によつて
段部28を形成している。
FIG. 3 shows an intake passage according to a second embodiment of the invention. In this embodiment, the intake passage described in the first embodiment is applied as is, and the structure of the intake manifold connected to the inlet side of the Siamese port is distinctive. In Fig. 3, an intake manifold 2 is connected to the inflow section 11 of the Siamese port.
One outlet 22 of 1 is connected. The intake manifold outflow portion 22 has an upper wall surface 23, a lower wall surface 24, and side wall surfaces 25, 26. Among the side wall surfaces 25, 26, the side wall surface 25 that is continuous with the helical port-shaped outer peripheral side wall surface 14 of the Siamese port is a Siamese port. It is smoothly connected to the outer peripheral side wall surface of the port inflow section 11. However, among the side wall surfaces 25 and 26 of the intake manifold outflow portion 22, the inner peripheral wall surface 26 corresponding to the extension of the inner peripheral wall surface 13 of the helical port shape of the Siamese port gradually faces the opposing side wall surface 25 toward the downstream side. A bulging portion 27 is formed that protrudes from the intake manifold 21 and the cylinder head 1.
A step 28 is formed by the downstream end surface of the bulge 27 at the boundary between the bulge 27 and the bulge 27 .

このように構成された第2実施例においては、
吸気マニホルド21からシリンダヘツド内サイア
ミーズポートに流入する吸気は、吸気マニホルド
流出部22の内周側壁面26の膨出部27によ
り、さらに流れは主吸気ポート3側に流入指向さ
れ、ヘリカルポート形状の外周側に強く向けられ
る。このため、低中速域に燃焼室内の旋回流は膨
出部27の存在によりさらに強められ、リーンリ
ミツトを一段と向上でき、低燃費化が促進され
る。なお高速域においてはヘリカルポートである
主吸気ポート3の流れ抵抗が増大するが、第1実
施例と同様にストレートポートである副吸気ポー
ト4によつて高体積効率(高充填効果)がはから
れ高出力が得られることとなる。吸気の流れが早
い高速域では、段部28のすぐ下流の流れの淀み
部に発生する負圧が大きくなつて流れをコアンダ
効果によつて副吸気ポート4側に曲げる作用が強
く働くようになるので、副吸気ポート4側の流量
割合が増加し、さらに充填効率の向上をはかるこ
とができる。
In the second embodiment configured in this way,
The intake air flowing from the intake manifold 21 into the Siamese port in the cylinder head is further directed toward the main intake port 3 side by the bulge 27 on the inner circumferential side wall surface 26 of the intake manifold outlet 22, and the flow is directed toward the main intake port 3 side. Strongly directed toward the outer periphery. Therefore, the swirling flow within the combustion chamber in the low and medium speed range is further strengthened by the presence of the bulge 27, thereby further improving the lean limit and promoting fuel efficiency. Note that in the high speed range, the flow resistance of the main intake port 3 which is a helical port increases, but high volumetric efficiency (high filling effect) is not achieved by the auxiliary intake port 4 which is a straight port as in the first embodiment. As a result, high output can be obtained. In a high-speed range where the intake air flow is fast, the negative pressure generated in the stagnation part of the flow immediately downstream of the step part 28 becomes large, and the effect of bending the flow toward the sub-intake port 4 side becomes stronger due to the Coanda effect. Therefore, the flow rate on the side of the sub-intake port 4 increases, and it is possible to further improve the filling efficiency.

第4図は本発明の第3実施例に係る吸気通路を
示している。本実施例は、吸気マニホルドからサ
イアミーズポートへの流れの吸気指向の構造が第
2実施例と異つている。第4図において、吸気マ
ニホルド21の流出部22の中心軸線33は、サ
イアミーズポート流入部11の中心軸線34に対
して、主吸気ポート3のヘリカルポート形状の外
周側壁面14側に向けられており、中心軸線3
3,34は吸気マニホルド21とシリンダヘツド
1との境界部位で互いに屈曲して交叉している。
この構造によつて吸気マニホルド21からサイア
ミーズポート流入部11に流れる吸気は、ヘリカ
ルポートである主吸気ポート3側に強力に流れる
ように指向させられている。これによつて、低中
速域における主吸気ポート3による燃焼室内の旋
回流の発生が促進される。その他の構成、作用は
第1および第2実施例に準じるので、準じる部分
に第1図ないし第3図と同一の符号を付すことに
より説明を省略する。
FIG. 4 shows an intake passage according to a third embodiment of the present invention. This embodiment differs from the second embodiment in the structure of the intake direction of the flow from the intake manifold to the Siamese port. In FIG. 4, the central axis 33 of the outflow section 22 of the intake manifold 21 is directed toward the outer peripheral wall surface 14 of the helical port shape of the main intake port 3 with respect to the central axis 34 of the Siamese port inflow section 11. , central axis 3
3 and 34 are bent and intersect with each other at the boundary between the intake manifold 21 and the cylinder head 1.
With this structure, the intake air flowing from the intake manifold 21 to the Siamese port inflow section 11 is directed so as to flow strongly toward the main intake port 3, which is a helical port. This promotes the generation of swirling flow within the combustion chamber by the main intake port 3 in the low and medium speed range. Other configurations and operations are similar to those in the first and second embodiments, so similar parts are designated by the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3 and their explanation will be omitted.

[発明の効果] 以上の通りであるから、本発明の内燃機関の吸
気通路によるときはつぎの効果が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, the following effects can be obtained by using the intake passage of the internal combustion engine of the present invention.

まず、デユアル吸気システムにおいて、シリン
ダヘツド内で分岐するサイアミーズポート方式と
することにより、主吸気ポート製作用中子と副吸
気ポート製作用中子とが一体の一体中子を利用で
き、燃焼室内ポート配置の製作精度が向上し、量
産エンジンでの性能のばらつきを抑えることがで
きる。
First, in a dual intake system, by using the Siamese port method that branches within the cylinder head, it is possible to use an integrated core in which the core for making the main intake port and the core for making the auxiliary intake port are integrated, and the port in the combustion chamber This improves the manufacturing precision of the layout and reduces performance variations in mass-produced engines.

したがつて可燃空燃比限界をリーン側に伸ばす
ために正確な吸気コントロールが可能となり、リ
ーンリミツトの向上を通して低燃費に寄与するこ
とができる。
Therefore, accurate intake control is possible in order to extend the combustible air-fuel ratio limit to the lean side, and it is possible to contribute to low fuel consumption by improving the lean limit.

また、サイアミーズポート化されているため、
独立二ポートに比べて仕切壁が減少し、ポート内
壁面積を少なくすることができるので、壁面への
燃料付着量を少なくでき、未燃炭化水素低減およ
び運転性の向上をはかることができる。
Also, because it is a Siamese port,
Compared to two independent ports, there are fewer partition walls and the inner wall area of the port can be reduced, so the amount of fuel adhering to the wall can be reduced, reducing unburned hydrocarbons and improving drivability.

また、燃焼室に旋回流を発生させる主吸気ポー
トは、それ自身が旋回流を強力に発生させる渦巻
部を有し、したがつて主吸気ポートを上下方向に
斜めに燃焼室に開口させる必要がなく、渦巻部を
その軸線を下方に延ばして燃焼室に開口させるこ
とができるので、かつ副吸気ポートも下方に延び
る部分を介して燃焼室に開口しているので、ポー
トとシリンダヘツド下面との間に、十部なウオー
タジヤケツト配設用スペースをシリンダヘツド内
においてとることができ、ノツキングをさらに防
止することができ、燃費をさらに改善することが
できる。
In addition, the main intake port that generates a swirling flow in the combustion chamber itself has a swirling part that generates a strong swirling flow, so it is necessary to open the main intake port vertically diagonally into the combustion chamber. Since the spiral part can be opened into the combustion chamber by extending its axis downward, and the auxiliary intake port also opens into the combustion chamber through the downwardly extending part, the connection between the port and the lower surface of the cylinder head is In the meantime, more space can be secured in the cylinder head for arranging the water jacket, further preventing knocking and further improving fuel efficiency.

さらに、吸気マニホルド形状を、サイアミーズ
ポートの、ヘリカルポートである主吸気ポート側
に流入指向させたことにより、とくに低速、低負
荷域に、主吸気ポートによる吸気コントロール効
果を高め、燃焼安定性、可燃範囲(とくにリーン
域)を拡大し、燃費向上をはかることができる。
Furthermore, the shape of the intake manifold is oriented toward the helical main intake port side of the Siamese port, which increases the intake control effect of the main intake port, especially in low speed and low load ranges, and improves combustion stability and flammability. It is possible to expand the range (especially the lean range) and improve fuel efficiency.

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

第1図は本発明の内燃機関の吸気通路の縦断面
図、第2図は本発明の第1実施例に係る内燃機関
の吸気通路の横断面図、第3図は本発明の第2実
施例に係る内燃機関の吸気通路の横断面図、第4
図は本発明の第3実施例に係る内燃機関の吸気通
路の横断面図、第5図は本発明の内燃機関の吸気
通路のうちサイアミーズポート部製作に用いるこ
とのできる中子の一例を示す拡大斜視図、であ
る。 1……シリンダヘツド、2……シリンダボア、
3……主吸気ポート(ヘリカルポート)、3a…
…導入部、3b……渦巻部、4……副吸気ポート
(ストレートポート)、5……排気ポート、6,7
……吸気弁、8……排気弁、9……隔壁、10…
…分岐部、11……サイアミーズポート流入部、
12……主吸気ポート上壁面、13……主吸気ポ
ート内周側壁面、14……主吸気ポート外周側壁
面、15……燃焼室リセス、16……点火プラ
グ、17……スキツシユエリア、21……吸気マ
ニホルド、22……吸気マニホルド流出部、27
……膨出部(突出部)、28……段部、30……
中子。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view of an intake passage of an internal combustion engine according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an intake passage of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of an intake passage of an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. Cross-sectional view of an intake passage of an internal combustion engine according to an example, No. 4
The figure is a cross-sectional view of an intake passage of an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows an example of a core that can be used for manufacturing the Siamese port part of the intake passage of an internal combustion engine of the present invention. It is an enlarged perspective view. 1...Cylinder head, 2...Cylinder bore,
3...Main intake port (helical port), 3a...
...Introduction part, 3b...Swirl part, 4...Sub-intake port (straight port), 5...Exhaust port, 6,7
...Intake valve, 8...Exhaust valve, 9...Bulkhead, 10...
...branch part, 11...Siamese port inflow part,
12... Main intake port upper wall surface, 13... Main intake port inner peripheral side wall surface, 14... Main intake port outer peripheral side wall surface, 15... Combustion chamber recess, 16... Spark plug, 17... Squeeze area, 21...Intake manifold, 22...Intake manifold outlet, 27
...Bulging part (projection part), 28... Step part, 30...
Middle child.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ほぼ直線状に延びる導入部と渦巻の軸心が前
記導入部の下流側端から折れ曲つて下方に延び弁
軸心まわりに渦巻状に形成された渦巻部とを有す
るヘリカルポートからなる主吸気ポートと、ほぼ
直線状にほぼ水平に延びさらに下方に折れ曲つて
直線状に延びるストレートポートからなる副吸気
ポートとを有する内燃機関の吸気通路であつて、
前記主吸気ポートと副吸気ポートとを両者の分岐
部をシリンダヘツド内としたサイアミーズポート
に構成し、前記サイアミーズポートの流入部に吸
気マニホルドの流出部を接続し、前記吸気マニホ
ルドの流出部を前記主吸気ポートのヘリカル形状
の外周側に流入指向させたことを特徴とする内燃
機関の吸気通路。 2 前記吸気マニホルドの流出部の流入指向が、
該吸気マニホルド流出部における前記主吸気ポー
トの前記ヘリカル形状の内周側壁面の延長に連な
る側壁面に形成された膨出部により行なわれてい
る特許請求の範囲第1項記載の内燃機関の吸気通
路。 3 前記吸気マニホルド流出部の流入指向が、該
吸気マニホルド流出部の通路中心軸線を前記主吸
気ポートのヘリカル形状の外周側壁面側に向ける
ことにより行なわれている特許請求の範囲第1項
記載の内燃機関の吸気通路。
[Scope of Claims] 1. It has an introduction part that extends in a substantially straight line and a spiral part whose axis is bent from the downstream end of the introduction part, extends downward, and is formed in a spiral shape around the valve axis. An intake passage for an internal combustion engine having a main intake port consisting of a helical port and a sub intake port consisting of a straight port extending substantially horizontally in a substantially straight line and further bent downward and extending linearly,
The main intake port and the auxiliary intake port are configured as a Siamese port with a branching portion of both within the cylinder head, an inflow port of the Siamese port is connected to an outflow portion of the intake manifold, and the outflow portion of the intake manifold is connected to the inlet port of the Siamese port. An intake passage for an internal combustion engine, characterized in that the inflow is directed toward the outer periphery of a helical main intake port. 2. The inflow direction of the outflow portion of the intake manifold is
Intake of an internal combustion engine according to claim 1, wherein intake is performed by a bulge formed on a side wall surface that is continuous with an extension of the helical inner peripheral side wall surface of the main intake port in the intake manifold outlet part. aisle. 3. The inflow of the intake manifold outlet is directed by directing the passage center axis of the intake manifold outlet toward the helical outer wall surface of the main intake port. Intake passage of internal combustion engine.
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