JPS641651B2 - - Google Patents

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JPS641651B2
JPS641651B2 JP58161904A JP16190483A JPS641651B2 JP S641651 B2 JPS641651 B2 JP S641651B2 JP 58161904 A JP58161904 A JP 58161904A JP 16190483 A JP16190483 A JP 16190483A JP S641651 B2 JPS641651 B2 JP S641651B2
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JP
Japan
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intake
intake passage
valve
passage
vertical partition
Prior art date
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Expired
Application number
JP58161904A
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English (en)
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JPS6053617A (ja
Inventor
Katsuhiko Motosugi
Kazuo Kato
Itsuo Koga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPS6053617A publication Critical patent/JPS6053617A/ja
Publication of JPS641651B2 publication Critical patent/JPS641651B2/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
    • F02B31/08Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • F02B31/085Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets having two inlet valves
    • 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
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/247Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
    • 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

Landscapes

  • 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)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関に用いる内燃機関の吸気装置
に関する。
従来技術 各気筒が夫々第1吸気弁および第2吸気弁と、
第1吸気弁を介して燃焼室内に連結された第1吸
気通路と、第2吸気弁を介して燃焼室内に連結さ
れたヘリカル状第2吸気通路と、第1吸気通路内
に配置された吸気制御弁とを具備し、第1吸気通
路と第2吸気通路とが共通の気化器に連結されて
いる内燃機関が実公昭58−27058号公報に記載さ
れているように公知である。この内燃機関では機
関低負荷運転時に吸気制御弁が閉弁せしめられる
ために混合気がヘリカル状第2吸気通路および第
2吸気弁を介して燃焼室内に供給され、それによ
つて燃焼室内に旋回流が発生せしめられる。一
方、機関高負荷運転時には吸気制御弁が開弁する
ために混合気が第1吸気通路および第2吸気通路
の双方から夫々第1吸気弁および第2吸気弁を介
して燃焼室内に供給され、それによつて十分な量
の混合気を燃焼室内に供給するようにしている。
しかしながらこの内燃機関では第1吸気通路およ
び第2吸気通路がほぼ同様な断面形状を有してい
るために低負荷運転時に燃焼室内に発生する旋回
流もさほど強力ではなく、また高負荷運転時にお
ける充填効率もさほど高くないという問題を有す
る。
発明の目的 本発明は低負荷運転時に強力な旋回流を燃焼室
内に発生することができ、しかも高負荷運転時に
高い充填効率を得ることのできる吸気装置を提供
することにある。
発明の構成 本発明の構成は、互いに隣接配置された第1吸
気弁および第2吸気弁を具備すると共にこれら第
1吸気弁および第2吸気弁に対して共通の吸気ポ
ートを具備した内燃機関において、吸気ポート上
壁面から下方に突出しかつ第1吸気弁と第2吸気
弁間に向けて吸入空気流の流れ方向に延びる垂直
隔壁を吸気ポート内に形成して垂直隔壁の両側に
第1吸気弁に向けて延びる第1吸気通路と第2吸
気弁に向けて延びる第2吸気通路とを形成し、垂
直隔壁の下方に第1吸気通路と第2吸気通路とを
連通する下側空間を形成すると共に機関低負荷運
転時に閉弁しかつ機関高負荷運転時に開弁する吸
気制御弁を第1吸気通路内に配置し、垂直隔壁の
両側において第1吸気通路の高さを第2吸気通路
の高さよりも高くすると共に第2吸気通路の横巾
を第1吸気通路の横巾よりも広くし、更に第2吸
気通路をヘリカル状に形成するか又は第2吸気通
路を燃焼室の周辺部に燃焼室の内周縁に対して接
線状に連結したことにある。
実施例 第1図および第2図を参照すると、1はシリン
ダブロツク、2はピストン、3はシリンダヘツ
ド、4は吸気ポート、5aは第1吸気弁、5bは
第2吸気弁、6は排気ポート、7aは第1排気
弁、7bは第2排気弁を夫々示す。なお、燃焼室
8の頂部には点火栓(図示せず)が配置される。
吸気ポート4内には吸気ポート4の入口開口9と
吸気弁5a,5bとの中間部から吸気弁5a,5
bの近傍まで吸気弁5a,5b間に向けて吸入空
気流の流れ方向に延びる垂直隔壁10が配置さ
れ、吸気ポート4の下流側はこの垂直隔壁10に
よつてほぼまつすぐに延びる第1吸気通路11
と、ヘリカル状をなす第2吸気通路12とに分割
される。第1図に示されるように垂直隔壁10は
吸気ポート4の上壁面から下方に突出して吸気ポ
ート4の底壁面13の近傍まで延びる。従つて垂
直隔壁10の下方には第1吸気通路11と第2吸
気通路12とを連通する下側空間が形成される。
第3図に示されるように吸気ポート4の底壁面1
3は横断面内においてほぼ水平に延びており、更
に第1図に示されるように吸気ポート5の底壁面
13は長手断面内において入口開口9から吸気弁
5a,5bに向けて始めはほぼ水平方向に延び、
次いで燃焼室8に向けて除々に下降する。一方、
垂直隔壁10に対向配置された第1吸気通路11
の外側壁面14はほぼ垂直に配置され、垂直隔壁
10に対向配置された第2吸気通路12の外側壁
面15もほぼ垂直に配置される。更に、垂直隔壁
10の両側壁面16,17もほぼ垂直をなす。一
方、第1吸気通路11の上壁面18は底壁面13
との間隔がほぼ一定となるように延びており、従
つてこの上壁面18は入口開口9から吸気弁5
a,5bに向けて始めはほぼ水平方向に延び、次
いで燃焼室8に向けて徐々に下降する。なお、第
3図に示されるように上壁面18は横断面内にお
いてほぼ水平に延びる。一方、第2吸気通路12
の上壁面19は垂直隔壁10の上流端20の近傍
から吸気弁5a,5bのバルブガイド21の近傍
までほぼまつすぐに傾斜して延びる。従つて垂直
隔壁10の上流端20の近傍からバルブガイド2
1の近傍までの間において第3図に示されるよう
に第1吸気通路11の上壁面18の高さh1は第2
吸気通路12の上壁面19の高さh2よりも高くな
つている。なお、第3図からわかるように第2吸
気通路12の上壁面19は横断面内においてほぼ
水平に延びる。一方、第2図および第3図に示さ
れるように第2吸気通路12の横巾l2は第1吸気
通路11の横巾l1よりも広くなつている。従つて
第1吸気通路11は縦長の短形断面形状を有し、
第2吸気通路12は第3図に示す横断面位置にお
いて横長の短形断面形状を有する。
第1吸気通路11の入口部には薄板状の吸気制
御弁22が挿入され、この吸気制御弁22の上端
部にはアーム23が固着される。第4図に示され
るようにこのアーム23は共通の連結ロツド24
を介してアクチユエータ25のダイアフラム26
に連結される。アクチユエータ25はダイアフラ
ム26によつて隔離された負圧室27と大気圧室
28とを有し、負圧室27内には圧縮ばね29が
挿入される。一方、吸気ポート4の入口開口9は
吸気マニホルド30を介して気化器31に連結さ
れ、アクチユエータ25の負圧室27は負圧導管
32を介して吸気マニホルド30に連結される。
この負圧導管32内には絞り33が挿入される。
スロツトル弁34の開度が小さな機関低負荷運転
時には負圧室27内に大きな負圧が作用するため
にダイアフラム26は圧縮ばね29に抗して負圧
室27側に移動する。このとき第1図および第2
図に示すように吸気制御弁22が第1吸気通路1
1を閉鎖する。一方、スロツトル弁34の開度が
大きな高負荷運転時には負圧室27内に加わる負
圧が小さくなるためにダイアフラム26は圧縮ば
ね29のばね力により大気圧室28側に移動す
る。その結果、吸気制御弁22はほぼ90度回動せ
しめられて第1吸気通路11を全開する。
上述したように機関低負荷運転時には吸気制御
弁22が第1吸気通路11の入口部を閉鎖するた
めに大部分の混合気は第2吸気通路12および第
2吸気弁5bを介して燃焼室8内に流入する。前
述したように第2吸気通路12の上壁面19は低
くしかもほぼまつすぐに延びているので混合気は
第2吸気通路12内をほぼ水平方向に流れ、次い
で水平方向の大きな速度成分をもちつつ燃焼室8
内にほぼ流入する。このように機関低負荷運転時
には燃焼室8内に流入した混合気は水平方向の大
きな速度成分を有するので燃焼室8内に強力な旋
回流を発生せしめることができる。また、第2吸
気通路12の横巾l2が広く、従つて流れ抵抗が小
さなために混合気が高速度で燃焼室8内に流入す
る。従つて第2吸気通路12の横巾l2が広いこと
も強力な旋回流の発生に寄与している。
一方、機関高負荷運転時には前述したように吸
気制御弁22が全開し、斯くしてこのときには第
1吸気通路11および第2吸気通路12の双方か
ら夫々第1吸気弁5aおよび第2吸気弁5bを介
して混合気が燃焼室8内に流入する。このとき第
1吸気通路11内を流れる混合気流は第1吸気通
路11の上壁面18によつて流れ方向が徐々に下
向きに偏向され、次いで上方から燃焼室8内に流
入する。即ち、このとき第1吸気通路11から燃
焼室8内に流入する混合気は垂直方向の大きな速
度成分をもつ。このように機関高負荷運転時には
混合気が、下降するピストン2の頂面に向かつて
大きな慣性をもつて流入するので後続する混合気
が容易に燃焼室8内に流入することができるよう
になり、斯くして高い充填効率が得られることに
なる。
第5図に別の実施例を示す。この実施例では垂
直隔壁10の上流端20の近傍が上流端20に向
けて収劍する楔状断面に形成され、更に吸気制御
弁22が上流端20の上流に配置される。また吸
気制御弁22は全閉したときに第5図に示すよう
に斜めになる。その結果、この実施例では吸気制
御弁22が閉弁したときに吸入空気が吸気制御弁
22によつて案内されて第2吸気通路12内に流
入し、斯くして吸入空気が第2吸気通路12内に
流れやすくなる。
第6図に更に別の実施例を示す。この実施例で
は第2吸気通路12がほぼまつすぐに延びる、い
わゆるストレートポートから形成され、この第2
吸気通路12は燃焼室8の周辺部に燃焼室8の内
周縁に対して接線状に連結される。この実施例に
おいても垂直隔壁10は第1図に示す垂直隔壁1
0と同様に吸気ポートの上壁面から下方に突出し
て吸気ポートの底壁面の近傍まで延びている。ま
た、第2吸気通路12の上壁面は第1図に示す実
施例と同様に垂直隔壁10の上流端20の近傍か
ら吸気弁5a,5bのバルブガイドの近傍までほ
ぼまつすぐに傾斜して延びており、第1吸気通路
11の上壁面は第1図に示す実施例と同様に入口
開口9から吸気弁5a,5bに向けて始めはほぼ
水平方向に延び、次いで燃焼室8に向けて徐々に
下降する。従つてこの実施例においても第3図に
示される如く垂直隔壁10の上流端20の近傍か
ら吸気弁5a,5bのバルブガイドの近傍までの
間において第1吸気通路11の上壁面の高さは第
2吸気通路12の上壁面の高さよりも高くなつて
おり、第2吸気通路12の横巾は第1吸気通路1
1の横巾よりも広くなつている。
従つてこの実施例においても機関低負荷運転時
に吸気制御弁22が閉弁せしめられると大部分の
混合気は第2吸気通路12および第2吸気弁5b
を介して燃焼室8の周辺部に燃焼室8の内周縁に
対して接線状に水平方向の大きな速度成分をもち
つつ流入するので燃焼室8内には強力な旋回流が
発生せしめられる。一方、機関高負荷運転時には
吸気制御弁22が全開せしめられるので第1吸気
弁5aからも混合気が燃焼室8内に流入し、この
混合気は垂直方向の大きな速度成分をもつので前
述した如く高い充填効率を得ることができる。
発明の効果 機関低負荷運転時に燃焼室内に強力な旋回流を
発生せしめることができるので希薄混合気を用い
ても安定したアイドリング運転を確保することが
でき、斯くして燃料消費率を向上できると共に
NOxを低減することができる。一方、機関高負
荷運転時には混合気が垂直方向の大きな速度成分
を持つて燃焼室内に流入するので高い充填効率を
得ることができる。更に垂直隔壁の下方に下側空
間を形成することによつて吸気制御弁が開弁した
ときに流路面積が増大するばかりでなく吸気ポー
トの下方空間全体がストレートポートのようにな
り、斯くして吸入空気量の多い高負荷運転時に更
に高い充填効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による内燃機関の側面断面図、
第2図は第1図の断面平面図、第3図は第1図の
−線に沿つてみた断面図、第4図は第1図の
内燃機関の一部の平面図、第5図は別の実施例の
断面平面図、第6図は更に別の実施例の断面平面
図である。 4……吸気ポート、5a……第1吸気弁、5b
……第2吸気弁、10……垂直隔壁、11……第
1吸気通路、12……第2吸気通路、22……吸
気制御弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 互いに隣接配置された第1吸気弁および第2
    吸気弁を具備すると共にこれら第1吸気弁および
    第2吸気弁に対して共通の吸気ポートを具備した
    内燃機関において、吸気ポート上壁面から下方に
    突出しかつ第1吸気弁と第2吸気弁間に向けて吸
    入空気流の流れ方向に延びる垂直隔壁を吸気ポー
    ト内に形成して該垂直隔壁の両側に第1吸気弁に
    向けて延びる第1吸気通路と第2吸気弁に向けて
    延びる第2吸気通路とを形成し、該垂直隔壁の下
    方に上記第1吸気通路と第2吸気通路とを連通す
    る下側空間を形成すると共に機関低負荷運転時に
    閉弁しかつ機関高負荷運転時に開弁する吸気制御
    弁を上記第1吸気通路内に配置し、上記垂直隔壁
    の両側において第1吸気通路の高さを第2吸気通
    路の高さよりも高くすると共に第2吸気通路の横
    巾を第1吸気通路の横巾よりも広くし、更に第2
    吸気通路をヘリカル状に形成するか又は第2吸気
    通路を燃焼室の周辺部に燃焼室の内周縁に対して
    接線状に連結した内燃機関の吸気装置。
JP58161904A 1983-09-05 1983-09-05 内燃機関の吸気装置 Granted JPS6053617A (ja)

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JPS6053617A JPS6053617A (ja) 1985-03-27
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53112308A (en) * 1977-03-11 1978-09-30 Mitsubishi Motors Corp Internal combustion engine
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