KR100608181B1

KR100608181B1 - 내연 기관용 흡기 장치

Info

Publication number: KR100608181B1
Application number: KR1020040022738A
Authority: KR
Inventors: 사까이다로오
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2006-08-08
Also published as: KR20040086797A; CN1536202A; CN1316147C; EP1464806A2; JP3903942B2; JP2004308470A; EP1464806A3; EP1464806B1; US20040226535A1; US6915774B2

Abstract

흡기 포트를 제1 통로와 제2 통로로 나누는 격벽과, 격벽의 상류에 배치되고 그 상류 단부로부터 이격된 회전가능한 밸브 요소를 포함하는 가스 운동 제어 밸브를 포함하는 내연 기관용 흡기 장치이다. 이 가스 운동 제어 밸브는 밸브 요소가 흡기 공기가 제2 통로내로 유동하는 것을 방지하는 완전 폐쇄 위치와, 밸브 요소가 흡기 공기가 제2 통로내로 유동하는 것을 허용하는 완전 개방 위치를 갖는다. 이 밸브 요소는 가스 운동 제어 밸브가 완전 폐쇄 위치에 있을 때 제1 통로로의 흡기 공기의 유동을 안내하도록 경사진다. 밸브 요소와 격벽은 가스 운동 제어 밸브가 완전 폐쇄 위치에 있을 때 그 사이에 간극을 형성하도록 서로 협동작용한다.

흡기 장치, 격벽, 제1 통로, 제2 통로, 가스 운동 제어 밸브, 흡기 매니폴드, 밸브 요소

Description

내연 기관용 흡기 장치{INTAKE APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

도1은 본 발명의 실시예에 따른 흡기 장치를 갖춘 엔진을 도시하는 단면도.

도2는 위에서 볼 때 도1의 흡기 장치의 평면도.

도3은 도1의 흡기 장치의 구조를 개략적으로 도시하는 설명도.

도4는 도1의 흡기 장치의 흡기 포트에서의 흡기 공기 흐름을 도시하는 설명도.

도5는 도4와 유사하지만 비교예의 흡기 장치의 흡기 포트에서의 흡기 공기 흐름을 도시하는 설명도.

도6은 실시예의 효과를 설명하기 위해, 텀블 강도와 흡기 공기량 사이의 관계를 도시하는 그래프.

도7은 밸브 요소의 경사각이 클 경우에 텀블 강도와, 실시예에서의 밸브 요소와 격벽 사이의 간극 사이의 관계 및 밸브 요소의 경사각이 작을 경우에 이들 사이의 관계를 도시하는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2: 엔진 실린더

3: 실린더 헤드

5: 흡기 포트

5A: 제1 통로

5B 제2 통로

11: 격벽

12: 간극

21: 흡기 매니폴드

31: 가스 운동 제어 밸브

33: 밸브 요소

본 발명은 내연 기관용 흡기 장치에 관한 것으로서, 특히 텀블 또는 스월과 같은 실린더 내부 가스 운동을 증가시키기 위한 흡기 포트를 포함하는 흡기 장치에 관한 것이다.

텀블 또는 스월과 같은 엔진 실린더 내부에서의 가스 운동은 스파크 점화 내연 기관에서의 희석된 공기/연료 혼합물의 안정적인 연소를 달성하는데 중요하다. 따라서, 몇몇 타입의 엔진은 폭넓은 엔진 작동 영역에서 실린더 내부 가스 운동을 증가시킬 수 있는 흡기 장치를 요구한다.

일본 특허출원 제1 공개 제2002-54535호는 흡기 포트의 반부를 폐쇄시킴으로써 실린더 내부 가스 유동을 증가시키기 위한 가스 운동 제어 밸브를 개시한다. 일본 특허출원 제1 공개평 제6-159079호는 텀블비를 증가시키기 위해, 흡기 포트를 상반부와 하반부로 나누는 격벽과, 흡기 포트의 하반부를 폐쇄시키는 가스 운동 제어 밸브를 포함하는 흡기 장치를 개시한다.

이러한 가스 운동 제어 밸브는 흡기 포트의 전체 유동 통로 면적에 대한 개방 면적을 감소시킴으로써 실린더 내부 텀블 유동을 발생시키도록 배열된다. 하지만, 개방 면적비가 작게 됨에 따라, 유동 저항이 증가하고, 실린더에 흡입되는 흡기 공기의 양이 더 적게 된다. 따라서, 실린더 내부 유동이 가스 운동 제어 밸브에 의해 증가되는 엔진 작동 영역이 상대적으로 좁은 영역에 한정된다.

본 발명의 목적은 흡기 포트의 개방 면적비를 과도하게 감소시키지 않고 실린더 내부 가스 운동을 증가시키기 위한 흡기 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 태양에서는, 내연 기관용 흡기 장치가 제공되고, 이 내연 기관은 복수의 엔진 실린더 및 각각의 엔진 실린더에 연결된 흡기 포트를 포함하고, 이 흡기 장치는 흡기 포트의 내측 구역을 제1 통로와 제2 통로로 나누기 위해 흡기 포트의 종방향으로 연장되는 격벽과, 격벽의 상류에 배치되고 격벽의 상류 단부로부터 이격된 회전가능한 밸브 요소를 포함하는 가스 운동 제어 밸브를 포함하고, 이 가스 운동 제어 밸브는 밸브 요소가 흡기 공기가 흡기 포트의 제2 통로내로 유동하는 것을 방지하는 완전 폐쇄 위치와, 밸브 요소가 흡기 공기가 흡기 포트의 제2 통로내로 유동하는 것을 허용하는 완전 개방 위치를 갖고, 이 밸브 요소는 가스 운동 제어 밸브가 완전 폐쇄 위치에 있을 때 흡기 포트의 제1 통로로의 흡기 공기의 유동을 안내하기 위해 경사지고, 이 밸브 요소와 격벽은 가스 운동 제어 밸브가 완전 폐쇄 위치에 있을 때 밸브 요소와 격벽의 상류 단부 사이에 간극을 형성하도록 서로 협동작용한다.

본 발명의 추가적인 태양에서는, 내연 기관용 흡기 장치가 제공되고, 이 내연 기관은 복수의 엔진 실린더와, 각각의 엔진 실린더에 연결된 흡기 포트를 포함하고, 이 흡기 장치는 흡기 포트의 내측 구역을 흡기 포트의 종방향으로 연장되는 제1 통로와 제2 통로로 나누는 분할 수단과, 흡기 포트의 제2 통로 내로 유동하는 흡기 공기를 제어하는 밸브 수단을 포함하고, 이 밸브 수단은 밸브 수단이 흡기 공기가 흡기 포트의 제2 통로 내로 유동하는 것을 방지할 때 흡기 포트의 제1 통로로의 흡기 공기의 유동을 안내하고, 밸브 수단이 흡기 공기가 흡기 포트의 제2 통로내로 유동하는 것을 방해할 때, 밸브 수단은 흡기 포트의 제1 통로를 통해 엔진 실린더를 향해 유동하는 흡기 공기의 일부를 흡기 포트의 제2 통로를 통해 흡기 포트의 제1 통로의 상류 단부로 재순환시키도록 분할 수단과 협동작용한다.

도1 및 도2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 흡기 장치가 설명된다. 본 실시예에서, 흡기 장치는 포트-분사 스파크 점화 내연 기관에 적용되고, 실린더 내부 가스 운동, 특히 텀블을 강화시키도록 설계된다. 물론, 이 장치는 직접 분사식 스파크 점화 내연 기관과 같은 다른 타입의 엔진에 적용될 수도 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 엔진은 실린더 블록(1) 및 실린더 블록(1)의 최상부를 덮는 실린더 헤드(3)를 포함하는 엔진 블록을 구비한다. 실린더 블록(1)에는 복수의 엔진 실린더(2)가 형성된다. 실린더 헤드(3)에는 2개의 경사면을 갖는 펜트루프형 연소실(4)을 각각 형성하는 복수의 리세스가 제공된다. 흡기 포트(5)는 각각의 엔진 실린더(2)에 연결되고, 연소실(4)의 2개의 경사면들 중 하나에서 개방된 하류 단부를 구비한다. 배기 포트(6)는 연소실(4)의 2개의 경사면들 중 다른 하나에서 개방된 단부를 구비한다. 본 실시예에서, 흡기 포트(5)는 실린더 헤드(3)에 형성된 공기 통로와, 흡기 매니폴드(21)의 분기부(23)의 분기 통로(24)의 하류 단부를 포함한다. 다르게는, 흡기 포트(5)는 실린더 헤드(3)에만 형성될 수도 있다. 흡기 밸브(7)는 흡기 포트(5)의 하류 단부를 개폐하도록 배열된다. 배기 밸브(8)는 배기 포트(6)의 단부를 개폐하도록 배열된다. 본 실시예에서, 흡기 포트(5)의 하류 단부는 두 갈래로 나누어지고, 연소실(4)내로 각각 개방되는 2개의 분기부를 갖는다. 따라서, 각각의 엔진 실린더(2)는 흡기 포트(5)의 2개의 분기부의 하류 단부를 개폐하기 위한 2개의 흡기 밸브(7)를 갖는다. 이와 유사하게, 각각의 엔진 실린더(2)는 2개의 배기 밸브(8)를 갖는다. 점화 플러그(9)는 이러한 4개의 밸브(7,8)에 의해 둘러싸여지는 연소실(4)의 중심부에 제공된다. 피스톤(10)은 엔진 실린더(2) 내에 수용된다. 피스톤(10)은 도1에 도시된 바와 같이 편평한 크라운을 갖는다. 하지만, 피스톤 크라운은 성층 연소에서의 요구조건과 같은 다양한 요구조건에 따라 다양한 형상을 갖도록 설계될 수도 있다.

흡기 포트(5)는 그 내부에 긴 내측 구역을 갖는다. 격벽(11)은 도1에 도시된 바와 같이 흡기 포트(5)의 긴 내측 구역을 상부 구역과 하부 구역으로 나누도록 흡기 포트(5)의 종방향으로 연장된다. 상부 구역은 제1 통로(5A)로서 기능을 하고, 하부 구역은 제2 통로(5B)로서 기능을 한다. 용어 "상부"는 엔진 크랭크샤프 트의 위치로부터 연소실(4)을 향하여 연장되는 엔진 실린더(2)의 축방향으로의 위치가 "더 높다"라는 것을 의미한다. 본 실시예에서, 실린더 헤드(3)는 알루미늄 합금으로 제조되고, 격벽(11)은 실린더 헤드(3)를 주조할 때 실린더 헤드(3)내로 삽입된 삽입체로서의 금속판, 예를 들어 강판의 형태이어서, 주조 실린더 헤드(3)의 일체 부품으로서 형성된다.

격벽(11)의 하류 단부(11a)는 최하류측, 즉 흡기 밸브(7) 근방에 위치된다. 특히, 격벽(11)의 하류 단부(11a)는 흡기 포트(5)의 2개의 분기부의 분기점(15a)의 상류에 바로 인접하여 위치된다. 즉, 격벽(11)의 하류 단부(11a)는 흡기 포트(5)의 2개의 분기부 사이에 배치되고 흡기 포트(5)의 하류 단부를 2개의 분기부로 분리시키는 중간 벽(15)의 상류 단부의 상류에 바로 인접하여 위치된다. 본 실시예에서, 격벽(11)을 수용하는 흡기 포트(5)의 일부는 흡기 포트(5)의 종방향으로 실질적으로 직선으로 연장되고, 격벽(11)은 흡기 포트(5)의 일부를 따라 연장된다. 즉, 격벽(11)은 흡기 포트(5)의 종방향으로 실질적으로 직선으로 연장되는 편평한 판의 형태이다. 하지만, 흡기 포트(5)는 만곡될 수도 있고, 격벽(11)은 흡기 포트(5)의 만곡부를 따라 만곡될 수도 있다. 격벽(11)의 상류 단부(11b)는 흡기 매니폴드(21)가 장착되는 실린더 헤드(3)의 흡기 매니폴드 장착면(22)과 접한다. 격벽(11)의 상류 단부(11b)는 흡기 매니폴드 장착면(22)을 가공할 때 격벽(11)이 공구와 접촉하는 것을 방지하기 위해 실린더 헤드(3)의 흡기 매니폴드 장착면(22)의 약간 하류에 위치될 수 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 격벽(11)의 상류 단부(11b)와 하류 단부(11a)는 실린더 헤드(3)의 흡기 매니폴드 장착면(22)에 평행 하다. 격벽(11)을 형성하는 금속판은 평면도에서 대체적으로 사다리꼴 형상을 갖는다. 하지만, 이 형상은 흡기 포트(5)의 기하학적 형상에 달려 있다.

이에 따라, 격벽(11)은 이후에 설명되는 바와 같이, 2개의 분기부와, 격벽(11)과 밸브 요소(33) 사이의 간극(12)을 제외하는 흡기 포트(5)의 내측 구역을, 격벽(11)과 흡기 포트(5)의 상부 내측 벽면(5a)에 의해 한정된 제1 상부 통로(5A)와, 격벽(11)과 그 하부 내측 벽면(5b)에 의해 한정된 제2 하부 통로(5B)로 분할한다.

흡기 포트(5)는 각각의 엔진 실린더(2)에 대응되어 제공되는 흡기 매니폴드(21)의 분기부(23)와 연결된다. 흡기 포트(5)의 제1 및 제2 통로(5A, 5B)는 분기부(23)의 분기 통로(24)와 연통된다. 이에 따라, 흡기 매니폴드(21)의 수집부(도시 안됨)로부터 각각의 엔진 실린더(2)로 연장되는 흡기 경로가 제공된다. 분기 통로(24)는 흡기 포트(5)의 종방향으로 직선으로 연장되는 흡기 포트(5)의 근방에 위치된 하류부와, 수집부를 향해 상향으로 만곡되는 하류부의 상류에 위치한 상류부를 갖는다.

가스 운동 제어 밸브(31)는 흡기 포트(5)의 제2 통로(5B)내로 유동하는 흡기 공기의 유동을 제어하도록 배열된다. 가스 운동 제어 밸브(31)는 가스 운동 제어 밸브(31)의 상류측으로부터 유동하는 흡기 공기가 흡기 포트(5)의 제2 통로(5B)내로 유동하는 것을 방지하는 완전 폐쇄 위치와, 가스 운동 제어 밸브(31)의 상류측으로부터 유동하는 흡기 공기가 흡기 포트(5)의 제2 통로(5B)내로 유동하는 것을 허용하는 완전 개방 위치를 갖는다. 특히, 가스 운동 제어 밸브(31)는 흡기 매니 폴드(21)의 분기부(23)의 분기 통로(24)의 하류부에 배치되고, 격벽(11)의 상류 단부(11b)에 인접한다. 가스 운동 제어 밸브(31)는 회전가능한 밸브 샤프트(32)와, 밸브 샤프트(32) 상에 고정식 지지된 판형 밸브 요소(33)를 포함한다. 밸브 샤프트(32)는 엔진 실린더 열의 방향으로 연장되고, 그 축 주위로 회전가능하다. 밸브 샤프트(32)는 분기부(23)의 분기 통로(24)의 하류부에 위치되고, 도1에 도시된 바와 같이 격벽(11)의 상류측을 향하여 격벽(11)으로부터 직선으로 연장되는 가상 기준면(m) 상에 위치설정된다. 밸브 샤프트(32)의 축은 기준면(m)에 놓인다. 밸브 요소(33)는 일 방향으로 밸브 샤프트(32)로부터 연장되는 메인부(33a)와, 대향하는 방향으로 밸브 샤프트(32)로부터 연장되고 메인부(33a)의 길이보다 작은 길이를 갖는 연장부(33b)를 포함한다. 메인부(33a)는 흡기 포트(5)의 제2 통로(5B)의 상류 단부를 개폐시킨다. 메인부(33a)는 분기 통로(24)의 하류부의 하부 내측 벽면과 실질적으로 정합되는 프로파일을 갖는다. 본 실시예에서, 메인부(33a)는 도2에 도시된 바와 같이 대체적으로 반타원형 프로파일을 갖는다. 이와 대조적으로, 도2에 도시된 바와 같이, 연장부(33b)는 말단부, 즉 흡기 매니폴드 장착면(22)과 격벽(11)의 상류 단부(11b)에 직선으로 평행하게 연장되는 밸브 요소(33)의 하류 단부(33c)를 갖는 긴 직사각형으로 형성된다. 밸브 샤프트(32)는 밸브 요소(33)의 연장부(33b)가 격벽(11)의 상류 단부(11b)를 방해하는 것을 방지하게 격벽(11)의 상류 단부(11b)로부터 이격된다. 본 실시예에서,밸브 요소(33)의 하류 단부(33c)는 실린더 헤드(3)의 흡기 매니폴드 장착면(22)의 약간 상류에 위치된다. 즉, 밸브 요소(33)의 하류 단부(33c)는 실린더 헤드(3)의 흡기 매니폴드 장착면(22)에 인 접하는 분기부(23)의 하류 단부 플랜지의 단부면의 약간 상류에 위치된다.

밸브 샤프트(32)는 액츄에이터(도시 안됨)와 연결된다. 가스 운동 제어 밸브(31)는 텀블을 강화시키기 위하여 엔진 작동 상황에서 도1에 도시된 완전 폐쇄 위치에 있도록 제어된다. 완전 폐쇄 위치에서, 밸브 요소(33)는 흡기 포트(5)의 제2 통로(5B)의 상류 단부를 완전히 폐쇄시킨다. 밸브 요소(33)는 메인부(33a)가 밸브 샤프트(32)의 상류에 위치되는 경사진 상태로 위치되고, 가스 운동 제어 밸브(31)의 상류측으로부터 유동하는 흡기 공기는 밸브 요소(33)의 상부면을 따라 흡기 포트(5)의 제1 통로(5A)로 안내된다. 다시 말해, 밸브 요소(33)의 메인부(33a)는 밸브 요소(33)가 경사진 상태에 있을 때, 밸브 샤프트(32)보다 낮게 위치된 하부 구역을 완전히 폐쇄시키도록 프로파일이 설계된다. 완전 폐쇄 위치에서, 밸브 요소(33)의 경사각(α)은 90°보다 작고, 양호하게는 30 내지 40°의 범위에 있다. 여기에서, 경사각(α)은 밸브 요소(33)와, 상류측을 향하여 격벽(11)으로부터 직선으로 연장되는 기준면(m)에 의해 형성된 각도로서 정의된다. 나아가, 가스 운동 제어 밸브(31)의 완전 폐쇄 위치에서, 밸브 요소(33)의 연장부(33b)는 흡기 포트(5)의 격벽(11)의 위의 상부 구역, 즉 제1 통로(5A)를 향하여 돌출된다. 나아가, 밸브 요소(33)와 격벽(11)은 밸브 요소(33)의 하류 단부(33c)와 격벽(11)의 상류 단부(11b) 사이에 간극(12)을 형성하도록 서로 협동작용한다. 간극(12)은 제1 통로(5A)의 상류 단부와 제2 통로(5B)의 상류 단부가 서로 연통되는 연통 통로로서 기능을 한다. 본 실시예에서, 도2에 도시된 바와 같이, 격벽(11)의 상류 단부(11b)와 밸브 요소(33)의 하류 단부(33c)는 서로에 평행한 직선 주연 에 지를 가지며, 그 사이에는 균일한 길이를 갖는 간극(12)이 생성된다.

흡기 공기량이 커지는 고속 고부하 구역과 같은 엔진 작동 영역에서, 가스 운동 제어 밸브(31)는 밸브 요소(33)가 흡기 포트(5)의 제2 통로(5B)의 상류 단부를 완전히 개방시키는 완전 개방 위치에 있게 된다. 가스 운동 제어 밸브(31)의 완전 개방 위치에서, 밸브 요소(33)는 격벽(11)의 평면에 정렬되고, 흡기 포트(5)를 행해 배향된 흡기 공기 흐름에 평행하다. 밸브 요소(33)의 연장부(33b)는 격벽(11)의 평면에 정렬되어 간극(12)을 최소화한다. 연장부(33b) 상에 위치된 하류 단부(33c)는 격벽(11)의 상류 단부(11b)에 인접하여 위치된다.

본 실시예에서, 가스 운동 제어 밸브(31)는 환형을 갖는 밸브 프레임(34)을 포함한다. 밸브 요소(33)는 밸브 프레임(34)의 내측에 회전가능하게 지지된다. 밸브 요소(33) 및 밸브 프레임(34)은 단일 유닛으로 구성된다. 밸브 요소(33)는 이 단일 유닛을 흡기 매니폴드(21)의 분기부(23)의 하류 단부 플랜지의 내부 외주에 장착함으로써, 분기부(23)의 분기 통로(24)의 하류부 내부에 배열된다. 분기부(23)는 밸브 요소(33)를 갖춘 밸브 프레임(34)이 끼워지는 하류 단부 플랜지의 내부 외주에서의 리세스부를 갖는다. 밸브 샤프트(32)는 각각의 분기부(23)를 가로지도록 밸브 요소(33)내로 삽입되고, 각각의 밸브 요소(33)와 연결된다. 이와 같이 구성된 가스 운동 제어 밸브(31)를 갖는 흡기 매니폴드(21)는 가스 운동 제어 밸브(31)가 제위치에 고정 유지되도록 실린더 헤드(3)에 장착된다.

흡기 포트(5)를 향해 연료를 분사시키는 연료 분사기(41)는 실린더 헤드(3)의 흡기 포트(5)의 상향으로 배열된다. 연료 분사기(41)는 한쌍의 흡기 밸브(7)에 대응하여 대체로 V형 연료 분할 분무를 제공하도록 설계된다. 도1에 도시된 바와 같이, 연료 분사기(41)는 흡기 밸브(7)의 밸브 헤드를 향해 배향된 연료 분무가 격벽(11)과 간섭하는 것을 방지하도록 흡기 밸브(7) 근방에 위치된다. 리세스부(42)는 흡기 포트(5)의 상부 내측 벽면(5a)에 형성된다. 연료 분사기(41)로부터 분무된 연료는 리세스부(42)와 흡기 포트(5)의 하류 단부를 통과하고, 흡기 밸브(7)의 밸브 헤드를 향한다.

내연 기관은 배기 시스템으로부터 배출된 배기 가스의 일부를 흡기 시스템으로 재순환시키기 위한 종래의 배기 가스 재순환 장치(도시 안됨), 예를 들어 배기 가스 재순환 제어 밸브를 갖는다. 배기 가스 재순환 장치는 엔진 실린더(2)에서 텀블을 이용함으로써 높은 배기 가스 재순환율로 안정적인 연소를 달성하도록 구성되어서, 부분 부하 엔진 작동 영역에서 연료 소비를 개선시킨다. 재순환된 배기 가스는 흡기 매니폴드(21)의 수집부로 도입될 수도 있거나 또는 각각의 엔진 실린더(2)에 대한 분기 통로(24)에 배분될 수도 있다.

도3을 참조하여 실시예의 흡기 장치의 동작이 설명된다. 흡입 행정에서, 흡기 밸브(7)가 개방되고 피스톤(10)은 엔진 실린더(2)의 하향으로 하강한다. 흡기 공기는 흡기 밸브(7) 주위의 개방 구멍을 통해 엔진 실린더(2)내로 유동한다. 이 상태에서, 가스 운동 제어 밸브(31)가 제1 통로(5A)와 제2 통로(5B) 모두가 개방되는 완전 개방 위치에 있을 때, 흡기 공기는 제1 통로(5A)와 제2 통로(5B)를 통해 엔진 실린더(2)를 향해 유동한다. 이후, 흡기 공기는 흡기 밸브(7) 주위의 개방 구멍을 통해 엔진 실린더(2)내로 실질적으로 균일하게 유동한다. 결과적으로, 엔 진 실린더(2)에서 생성된 가스 운동은 상대적으로 약하다.

반면에, 가스 운동 제어 밸브(31)가, 제2 통로(5B)가 가스 운동 제어 밸브(31)에 의해 폐쇄되는 도3에 도시된 폐쇄 위치에 있을 때, 흡기 공기는 제1 통로(5A)만을 통과하여 엔진 실린더(2)를 향해 유동한다. 도3에 도시된 바와 같이, 흡기 포트(5)의 상부 내측 벽면(5a)을 따라 유동하는 흡기 공기 흐름은 크지만, 흡기 포트(5)의 하부 내측 벽면(5b)을 따라 유동하는 흡기 공기 흐름은 현저히 작다. 결과적으로, 흡기 유량이 작고, 흡기 유속은 흡기 밸브(7)와 엔진 실린더(2)의 외측 주연 사이에 형성된 개방 구멍의 하부(20a)에서 작다. 흡기 밸브(7)와 점화 플러그(9) 사이에 형성된 개방 구멍의 상부(20b)에서, 흡기 유량이 크고, 흡기 유속이 크다. 결과적으로, 엔진 실린더(2)에는 도3의 화살표에 의해 표시된 바와 같은 강한 텀블 유체 운동, 소위 흡기 밸브(7)의 흡기측으로부터 배기 밸브(8)의 배기측으로 유동하고 피스톤(10)의 크라운을 향하는 전방 텀블이 형성된다. 나아가, 가스 운동 제어 밸브(31)가 폐쇄 위치에 있을 때, 흡기 공기 흐름은 제1 통로(5A)를 통해서만 유동하도록 스로틀된다. 이는 격벽(11)의 상류 단부(11b)의 근방에서 국부 압력 감소를 일으켜서, 도3에 도시된 바와 같이 저압 구역(13)을 발생시킨다. 제1 통로(5A)와 제2 통로(5B) 사이의 연통 통로로서 기능을 하는 간극(12)은 저압 구역(13)에 위치된다. 간극(12)과 제2 통로(5B)의 하류 단부(14) 사이에 압력차가 형성된다. 이 압력차로 인해, 제2 통로(5B)의 하류 단부(14)는 제1 통로(5A)의 흡기 공기의 일부가 제2 통로(5B)내로 흡입되는 흡입구로서 기능을 한다. 이후에, 흡기 공기의 일부는 흡기 포트(5)의 상류측을 향해 제2 통로(5B)를 통해 유동하고, 간극(12)으로부터 제1 통로(5A)로 유입되고, 이후에 제1 통로(5A)의 흡기 공기와 합쳐진다. 다시 말해, 제1 통로(5A)를 통과하고 흡기 포트(5)의 하류측으로 유동하는 흡기 공기의 일부는 제2 통로(5B)와 간극(12)을 통해 제1 통로(5A)로 재순환된다. 이러한 이유로, 흡기 밸브(7) 주위의 개방 구멍의 상부(20b)를 통해 유동하는 흡기 공기 흐름은 크게 되는 반면에, 개방 구멍의 하부(20a)를 통해 유동하는 흡기 공기 흐름은 더 작게 된다. 이는 엔진 실린더(2)에서 더 강화된 텀블을 생성시킨다. 개방 구멍의 하부(20a)를 통과하는 흡기 공기 흐름은 텀블 유체 운동을 억제시키도록 엔진 실린더(2)에서의 텀블 유체 운동에 작용된다. 하지만, 본 실시예에서, 개방 구멍의 상부(20b)를 통과하는 흡기 공기 흐름은 증가될 수 있고, 동시에 개방 구멍의 하부(20a)를 통과하는 흡기 공기 흐름은 감소될 수 있다. 이는 엔진 실린더(2)에서의 강한 텀블을 효과적으로 생성시키는 역할을 한다.

엔진 실린더(2)에서 생성된 강한 텀블은 다량의 배기 가스를 재순환시킴으로써 연료 소비를 개선시키는데 매우 유용하다. 부분 부하 엔진 작동 영역에서, 강한 텀블은 가스 운동 제어 밸브(31)를 폐쇄시킴으로써 생성될 수 있어서, 안정적인 연소를 달성하게 된다. 또한, 다량의 배기 가스가 재순환될 수 있어서 배기 가스 재순환율을 증가시킨다. 이는 안정적인 연소를 달성할 수 있고, 이에 따라 연료 절감을 달성할 수 있다.

특히, 도3에 도시된 폐쇄 위치에서, 가스 운동 제어 밸브(31)의 밸브 요소(33)의 연장부(33b)는 격벽(11)보다 상부에 위치된 제1 통로(5A)를 향해 돌출된다. 이와 같이 돌출된 연장부(33b)는 저압 구역(13)을 효과적으로 생성시키는데 도움을 주어서, 흡기 재순환은 밸브 요소(33)와 격벽(11) 사이의 간극(12)을 통해 보장된다.

가스 운동 제어 밸브(31)가 고속 고부하 엔진 작동 영역에서 완전 개방 위치에 있을 때, 밸브 요소(33)는 격벽(11)의 평면에 정렬된다. 이 정렬로 인해, 제1 통로(5A)와 제2 통로(5B)를 통해 유동하는 흡기 공기 흐름의 유동 저항은 감소될 수 있다. 나아가, 완전 개방 위치에서, 밸브 요소(33)의 연장부(33b)는 밸브 요소(33)와 격벽(11) 사이의 간극(12) 내에 위치되어, 간극(12)을 감소시키고 흡기 공기 흐름의 방해를 억제할 수 있다. 나아가, 도1에 도시된 본 실시예에서, 밸브 요소(33)의 메인부(33a)와 연장부(33b)는 각각 테이퍼부를 갖는 그 선단부를 향하여 두께가 점차적으로 감소된다. 따라서, 흡기 공기 흐름은 원활하게 유동하게 될 수 있고, 이에 따라 유동 저항은 추가로 감소될 수 있다.

도4는 실시예의 흡기 장치에서의 실제적인 흡기 공기 유동의 분석 결과를 도시한다. 도4에서, 각각의 점에서의 유체 유동의 속도 및 방향은 작은 화살표에 의한 벡터로서 도시된다. 화살표의 밀도는 유량을 나타낸다. 유량은 화살표가 조밀한 구역에서 높고, 화살표의 간격이 넓은 구역에서 낮다. 도5는 제1 통로(5A)와 제2 통로(5B) 사이의 연통 통로로서 작용하는 간극(12)이 제거되는 비교예에서의 흡기 공기 유동을 도시한다. 도5의 장치는 흡기 공기 유동이 격벽(11) 및 가스 운동 제어 밸브(31)에 의해서 한쪽으로만 편향되는 종래 기술의 흡기 장치에 대응된다. 도4 및 도5의 경우에, 가스 운동 제어 밸브(31)의 개도는 동일한 값(대략 20%)으로 유지된다.

다음은 도4 및 도5 사이의 비교로부터 명확해진다. 도5의 예에서, 제1 통로(5A)를 통과하는 흡기 공기의 상당한 양이 격벽(11)의 하류 단부(11a)의 하류측에서 하향으로 확산되고, 흡기 밸브(7) 주위의 개방 구멍의 하부(20a)를 통해 엔진 실린더(2)내로 유동한다. 격벽(11) 아래의 제2 통로(5B)에서, 흡기 공기는 거의 움직임이 없고 정체 상태이다. 이와 반대로, 도4의 경우에서, 흡기 공기는 흡기 밸브(7) 근방의 하부 구역으로부터 제2 통로(5B)를 통해 제1 통로(5A)로 재순환된다. 따라서, 흡기 밸브(7) 주위의 개방 구멍의 하부(20a)를 통과하는 흡기 공기 유동은 현격하게 감소되고, 흡기 밸브(7) 주위의 개방 구멍의 상부(20b)를 통과하는 흡기 공기 유동은 증가된다. 이에 따라, 도4의 장치는 실린더 내부 텀블을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

도6은 도4 및 도5의 경우와 같이 격벽(11)과 가스 운동 제어 밸브(31)를 채용하는 흡기 장치에서의, 텀블 강도와 흡기 공기량 사이의 관계를 도시한다. 도6에서, 텀블 강도는 흡입 행정동안 텀블비의 최대치로서 표현된다. 일반적으로, 연소는 텀블이 약할 때 느리고 불안정하는 경향이 있고, 연소는 텀블이 강할 때 빠르고 안정되는 경향이 있다. 도5의 비교예의 특성은 도6에서 실선 곡선에 의해 도시된다. 이러한 특성의 경우에, 텀블 및 흡기 공기량은 다음과 같은 방식으로 서로 관계된다. 가스 운동 제어 밸브(31)의 개방 면적비 또는 개도가 더 작은 수치로 설정됨에 따라, 텀블은 강하지만 흡기 공기량은 더 작게 된다. 반면에, 가스 운동 제어 밸브(31)의 개방 면적비 또는 개도가 더 큰 수치로 설정됨에 따라, 흡기 공기량은 증가되지만 텀블은 약하게 된다. 흡기 공기량의 감소는 텀블이 생성될 수 있 는 텀블 작동 영역, 즉 가스 운동 제어 밸브(31)가 폐쇄 위치에 있게 될 수 있는 작동 영역의 면적에서의 감소를 의미한다. 반대로, 흡기 공기량의 증가는 텀블 작동 영역의 면적에서의 증가를 의미한다. 도4의 실시예의 특성은 도6에서의 파선에 의해 원형으로 표시된 영역에서 도시된다. 이 경우에, 텀블 및 흡기 공기량은 다음과 같은 방식으로 서로 관계된다. 텀블 강도가 일정하게 유지될 때, 흡기 공기량은 증가될 수 있다. 흡기 공기량(개방 면적비 또는 개도)이 일정하게 유지될 때, 텀블 강도는 증가될 수 있다.

따라서, 다량의 배기 가스 재순환 및 강한 텀블의 조합은 전체적으로 엔진에서의 연료 감소를 현격하게 향상시키면서 폭넓은 작동 영역에서 달성될 수 있다. 나아가, 비교예의 흡기 장치와 비교할 때, 강한 텀블은 동일한 엔진 작동 영역에서 본 실시예에서 생성될 수 있다. 이는 다량의 배기 가스의 재순환을 달성할 수 있어서, 연료 절감이 추가로 달성될 수 있다.

상기 설명된 바와 같이, 본 실시예에서, 실린더 내부 유체 운동은 흡기 포트(5)의 상부 유체 통로(5A)로부터 가스 운동 제어 밸브(31)에 의해 폐쇄된 하부 유체 통로(5B)로 흡기 공기의 일부를 재순환시킴으로써 효과적으로 개선될 수 있다. 나아가, 본 실시예에서, 강화된 실린더 내부 유체 운동은 흡기 포트(5)의 개방 면적비를 과도하게 감소시키지 않고 제공될 수 있다. 따라서, 흡기 포트(5)에서의 유동 저항의 감소로 인해 발생되는 펌핑 손실에서의 증가가 억제될 수 있다. 나아가, 엔진 실린더(2)내로 유동하는 흡기 공기량이 증가될 수 있어서, 실린더 내부 유체 운동은 폭넓은 엔진 작동 영역에서 향상될 수 있다.

나아가, 본 실시예에서, 격벽(11)은 주조시 실린더 헤드(3)내로 삽입된 삽입체로서의 금속판으로 형성되어서, 주조 실린더 헤드(3)의 일체 부품을 형성한다. 가스 운동 제어 밸브(3)는 흡기 매니폴드(21)의 분기부(23)의 하류부 내에 배열된다. 이러한 격벽(11) 및 가스 운동 제어 밸브(31)의 배열로 인해, 흡기 장치는 구조적으로 단순화될 수 있고, 조립 동작의 열화가 피해질 수 있다. 특히, 가스 운동 제어 밸브(31) 및 밸브 프레임(34)은 단일 유닛으로 구성되기 때문에, 이 유닛을 분기부(23)의 하류 단부에 장착하는 동작은 매우 효과적으로 수행될 수 있다. 나아가, 격벽(11)의 상류 단부(11b) 및 가스 운동 제어 밸브(31)의 밸브 요소(33)의 하류 단부(33c)의 각각의 위치가 점검될 수 있고 흡기 매니폴드(21)를 실린더 헤드(3)에 장착하기 전에 조정될 수 있다. 따라서, 격벽(11)의 상류 단부(11b)와 밸브 요소(33)의 하류 단부(33c) 사이의 간극(12)의 치수 정확도가 용이하게 달성될 수 있다. 이는 간극(12)의 치수에서의 변화로 기인되는 텀블 강도의 변동을 피하는 역할을 한다. 나아가, 흡기 매니폴드 장착면(22) 및 격벽(11)의 상류 단부(11b)는 격벽(11)으로서 사용된 금속판으로 실린더 헤드(3)를 주조한 후 서로 접하도록 기계가공될 수 있다. 이러한 경우에, 격벽(11)의 상류 단부(11b)는 증가된 정확도로 제위치에 유지될 수 있다.

나아가, 본 실시예에서, 가스 운동 제어 밸브(31)가 완전 폐쇄 위치에 있을 때 도1에 도시된 바와 같은 밸브 요소(33)의 경사각(α)은 상대적으로 작다. 이는 가스 운동 제어 밸브(31)가 완전 폐쇄 위치에 있을 때 밸브 요소(33)와 격벽(11) 사이에 형성된 간극(12)의 치수 오차로 인해 엔진 실린더(2)에서 생성된 텀블 강도 가 변동되는 범위를 감소시키는 역할을 한다. 도7은 밸브 요소(33)의 경사각(α)에서의 변화에 대해서, 텀블 강도의 증가율과 간극(12)의 크기 사이의 관계를 도시한다. 도7에 도시된 바와 같이, 밸브 요소(33)의 경사각(α)의 소정의 범위에서, 간극(12)이 증가됨에 따라 텀블 강도는 증가되는 경향이 있다. 밸브 요소(33)의 경사각(α)이 상대적으로 큰, 특정하게는 90°근방의 경우에, 간극(12)의 크기에서의 증가에 대한 텀블 강도의 증가율은 도7에서의 파선 곡선에 의해 표시된 바와 같이 급격하게 상승한다. 이와 반대로, 밸브 요소(33)의 경사각(α)이 90°이하로 상대적으로 작을 때, 간극(12)의 크기에서의 증가에 대한 텀블 강도의 증가율은 도7에서의 실선 곡선에 의해 표시된 바와 같이 완만하게 상승한다. 요구되는 텀블 강도가 도7의 파선에 의해 표시된바와 같이 설정되고, 간극(12)의 실제 크기에서의 오차가 일정한 범위(A)에서 발생하면, 텀블 강도는 밸브 요소(33)의 상대적으로 큰 경사각(α)의 경우에 범위(B)에 걸쳐서 변동될 것이다. 반면에, 동일한 상태에서, 도7의 실선 곡선에 의해 표시된 바와 같이 밸브 요소(33)의 상대적으로 작은 경사각(α)의 경우에, 텀블 강도는 범위(C)에서 변동될 것이다. 도7로부터 명확한 바와 같이, 밸브 요소(33)의 상대적으로 작은 경사각(α)의 경우에 발생하는 텀블 강도 변동은 그 상대적으로 큰 경사각(α)의 경우에 발생하는 텀블 강도 변동보다 작다. 따라서, 밸브 요소(33)의 상대적으로 작은 경사각(α)을 이용하는 본 실시예는 다수의 실린더 엔진의 엔진 실린더 사이에서의 연소의 변동을 억제하고, 각각의 엔진 실린더에서의 안정적인 연소를 보장하는 기능을 한다.

나아가, 도7에서, 참조 문자 x는 일정한 오차 범위(A)에 걸쳐서 텀블 강도에 서의 변동이 범위(B)에 존재하는 밸브 요소(33)의 상대적으로 큰 경사각(α)의 경우에 얻어질 수 있는 최소의 텀블 강도를 가리킨다. 참조 문자 y는 일정한 오차 범위(A)에 걸쳐서 텀블 강도에서의 변동이 범위(C)에 존재하는 밸브 요소(33)의 상대적으로 작은 경사각(α)의 경우에 얻어질 수 있는 최소의 텀블 강도를 가리킨다. 도7로부터 알 수 있는 바와 같이, 최소 텀블 강도(y)는 최소 텀블 강도(x)보다 크다. 상기 설명된 바와 같이, 배기 가스량 재순환과 엔진 실린더(2)에서의 강한 텀블의 조합은 연료 소비를 개선시키는 기능을 한다. 배기 가스 재순환율을 증가시킴으로써 연료 절감을 향상시킬 때, 배기 가스 재순환율의 한계는 텀블 강도에 따라 결정된다. 배기 가스 재순환율의 한계에 대응되는 텀블 강도가 달성되지 않으면, 불안정한 연소가 야기된다. 따라서, 배기 가스 재순환율의 한계는 텀블 강도에서의 변동을 고려함으로써 달성될 수 있는 최소 텀블 강도에 기초하여 실제로 결정된다. 이에 따라, 요구되는 텀블 강도를 달성할 때, 배기 가스 재순환율의 한계는 상기 설명된 바와 같이 상대적으로 작은 수치로 밸브 요소(33)의 경사각(α)을 설정함으로써 높게 결정될 수 있다. 이는 연료 절감을 추가로 개선시키게 한다. 나아가, 공기-연료비를 희박하게 함으로써 연료 절감을 개선시킬 때, 공기-연료비의 한계는 텀블 강도에 따라 결정된다. 상기 설명된 바와 같이 밸브 요소(33)의 상대적으로 작은 경사각(α)을 설정함으로써 더 희박측의 연소가 달성될 수 있다. 한편, 예를 들어 실린더 헤드(3) 및 흡기 매니폴드(21)를 조립할 때의 오차, 가스 운동 제어 밸브(31)와 같은 부품의 치수에서의 변화 및 폐쇄 위치에서 밸브 요소(33)의 실제적인 경사각(α)에서의 변화로 인해, 오차 범위(A)가 발생할 것이 다.

하지만, 밸브 요소(33)의 경사각(α)이 매우 작다면, 밸브 요소(33)의 메인부(33a)의 필수 길이가 너무 커지게 될 것이다. 이는 밸브 샤프트(32) 주위에서 발생된 회전력에 대한 가스 운동 제어 밸브(31)의 강성, 가스 운동 제어 밸브(31)의 폐쇄 위치에서의 밸브 요소(33)의 상태, 그 폐쇄 위치에서 발생하는 유동 저항, 그 폐쇄 위치에서의 밸브 요소(33)의 진동등에 관한 문제점들을 발생시킨다. 밸브 요소(33)의 경사각(α)의 하한은 이러한 문제점들을 고려함으로써 결정된다. 결과적으로, 30 내지 40°의 범위로 밸브 요소(33)의 경사각(α)을 설정하는 것이 바람직하다.

상기 설명된 실시예에서, 간극(12)의 허용가능한 치수 오차의 범위는 밸브 요소(33)의 90°이하의 상대적으로 작은, 양호하게는 30 내지 40°범위의 경사각(α)으로 설정함으로써 개선될 수 있다. 실린더 헤드(3)와 격벽(11)을 조립하고 흡기 매니폴드(21)와 가스 운동 제어 밸브(31)를 조립함으로써 적절한 간극(12)이 제공되기 때문에, 충분히 큰 텀블 강도가 높은 정확도로 각각의 엔진 실린더(2)에서 생성될 수 있다.

상기 설명된 실시예에서, 흡기 포트(5)는 격벽(11)에 의해 상부 및 하부 통로, 즉 제1 및 제2 통로(5A, 5B)로 분할되어, 실린더 내부 텀블 유체 유동(수직 스월)을 증가시키게 한다. 하지만, 격벽(11)은 실린더 내부 스월 유체 유동(수평 스월)을 강화시키거나 또는 텀블과 스월 중간의 실린더 내부 유체 운동을 강화시키는 다양한 방식으로 배향될 수 있다.

본 출원은 2003년 4월 3일자로 출원된 일본 특허출원 제2003-100198호에 기초한다. 일본 특허출원 제2003-100198호의 전체 내용은 참조로 본문에 포함된다.

본 발명은 본 발명의 소정의 실시예를 참조하여 설명되지만, 본 발명은 상기 설명된 실시예에 한정되지 않는다. 상기 설명된 실시예의 변형예 및 변경예는 상기 교시에 비추어 본 기술 분야의 당업자에게 행해질 것이다. 본 발명의 범위는 다음의 청구범위를 참조하여 한정된다.

본 발명은 흡기 포트의 개방 면적비를 과도하게 감소시키지 않고 실린더 내부 가스 운동을 증가시키기 위한 흡기 장치를 제공한다.

Claims

복수의 엔진 실린더와 상기 각각의 엔진 실린더에 연결된 흡기 포트를 포함하는 내연 기관용 흡기 장치이며,

상기 흡기 포트의 내측 구역을 제1 통로와 제2 통로로 나누도록 상기 흡기 포트의 종방향으로 연장되는 격벽과,

상기 격벽의 상류에 배치되고 상기 격벽의 상류 단부로부터 이격된 회전가능한 밸브 요소를 포함하는 가스 운동 제어 밸브를 포함하고,

상기 가스 운동 제어 밸브는 상기 밸브 요소가 흡기 공기가 상기 흡기 포트의 상기 제2 통로 내로 유동하는 것을 방지하는 완전 폐쇄 위치와, 상기 밸브 요소가 흡기 공기가 상기 흡기 포트의 상기 제2 통로 내로 유동하는 것을 허용하는 완전 개방 위치를 갖고,

상기 밸브 요소는 상기 가스 운동 제어 밸브가 완전 폐쇄 위치에 있을 때 상기 흡기 포트의 상기 제1 통로로의 흡기 공기의 유동을 안내하도록 경사지고,

상기 밸브 요소와 상기 격벽은 상기 가스 운동 제어 밸브가 완전 폐쇄 위치에 있을 때 상기 밸브 요소와 상기 격벽의 상류 단부 사이에 간극을 형성하도록 서로 협동작용하고,

상기 흡기 포트의 상기 제1 통로는 상기 가스 운동 제어 밸브가 완전 폐쇄 위치에 있는 경우와 완전 개방 위치에 있는 경우 모두에서 개방되어 있는 내연 기관용 흡기 장치.
제1항에 있어서, 상기 가스 운동 제어 밸브는 상기 밸브 요소가 고정식 지지되는 회전가능한 밸브 샤프트를 포함하고, 상기 밸브 요소는 상기 밸브 샤프트의 상류측을 향하여 상기 밸브 샤프트로부터 연장되는 메인부를 포함하고, 상기 메인부는 상기 가스 운동 제어 밸브가 완전 폐쇄 위치에 있을 때 상기 흡기 포트의 상기 제2 통로 내로 흡기 공기가 유동하는 것을 방지하는 내연 기관용 흡기 장치.
제1항에 있어서, 상기 밸브 샤프트는 상기 격벽으로부터 연장되는 평면 상에 위치되고, 상기 밸브 요소는 상기 가스 운동 제어 밸브가 완전 개방 위치에 있을 때 상기 격벽의 평면에 정렬되는 내연 기관용 흡기 장치.
제1항에 있어서, 상기 밸브 요소는 상기 가스 운동 제어 밸브가 완전 폐쇄 위치에 있을 때 90°보다 작은 경사각을 갖고, 상기 경사각은 상기 밸브 요소와, 상기 격벽의 상류측을 향하여 상기 격벽으로부터 연장되는 기준면에 의해 한정되는 내연 기관용 흡기 장치.
제4항에 있어서, 상기 경사각은 30 내지 40°범위에 있는 내연 기관용 흡기 장치.
제1항에 있어서, 상기 내연 기관은 상기 엔진 실린더를 형성하는 실린더 헤드와, 상기 실린더 헤드에 장착된 흡기 매니폴드를 포함하고, 상기 격벽은 상기 실린더 헤드에 제공되고, 상기 가스 운동 제어 밸브는 상기 흡기 매니폴드에 제공되는 내연 기관용 흡기 장치.
제1항에 있어서, 상기 밸브 요소는 상기 가스 운동 제어 밸브가 완전 폐쇄 위치에 있을 때 상기 흡기 포트의 제1 통로를 향하여 부분적으로 돌출되는 내연 기관용 흡기 장치.
제1항에 있어서, 상기 흡기 포트의 상기 제2 통로는 상기 엔진 실린더의 상하 방향으로 상기 격벽의 아래에 위치되는 상기 흡기 포트의 하부 구역이고, 상기 흡기 포트의 상기 제1 통로는 상기 엔진 실린더의 상하 방향으로 상기 격벽의 위에 위치되는 상기 흡기 포트의 상부 구역인 내연 기관용 흡기 장치.
복수의 엔진 실린더와 상기 각각의 엔진 실린더에 연결된 흡기 포트를 포함하는 내연 기관용 흡기 장치이며,

상기 흡기 포트의 내측 구역을 상기 흡기 포트의 종방향으로 연장되는 제1 통로와 제2 통로로 나누는 분할 수단과,

상기 흡기 포트의 상기 제2 통로 내로 유동하는 흡기 공기를 제어하는 밸브 수단을 포함하고,

상기 밸브 수단이 흡기 공기가 상기 흡기 포트의 상기 제2 통로 내로 유동하는 것을 방지할 때, 상기 밸브 수단은 상기 흡기 포트의 상기 제1 통로로의 흡기 공기의 유동을 안내하고,

상기 밸브 수단이 흡기 공기가 상기 흡기 포트의 상기 제2 통로 내로 유동하는 것을 방해할 때, 상기 밸브 수단은 상기 흡기 포트의 상기 제1 통로를 통해 상기 엔진 실린더를 향해 유동하는 흡기 공기의 일부를 상기 흡기 포트의 상기 제2 통로를 통해 상기 흡기 포트의 상기 제1 통로의 상류 단부로 재순환시키도록 상기 분할 수단과 협동작용하고,

상기 밸브 수단이 흡기 공기가 상기 흡기 포트의 상기 제2 통로를 통해 유동하도록 허용할 때, 상기 밸브 수단은 흡기 공기가 상기 흡기 포트의 상기 제1 통로 및 상기 제2 통로 모두를 통해 엔진 실린더로 유동하도록 상기 분할 수단과 협동작용하는 내연 기관용 흡기 장치.
제9항에 있어서, 상기 밸브 수단이 상기 흡기 포트의 상기 제2 통로 내로 흡기 공기가 유동하는 것을 방지할 때, 상기 밸브 수단은 상기 분할 수단의 상류측을 향하여 상기 분할 수단으로부터 연장되는 기준면에 대해 90°보다 작은 경사각을 형성하는 내연 기관용 흡기 장치.
제10항에 있어서, 상기 경사각은 30 내지 40°범위에 있는 내연 기관용 흡기 장치.