200848606 九、發明說明： 、【發明所屬之技術領域】 .μ本發明係關於具備朝燃燒室内形成 管道的内燃機。 a k路之進氣 【先前技術】 白头上述内燃機具備有從進氣管道壁面朝，、隹^ 一 内突出的第-與第二突出部，該各突出部4ι官道 f瞢i酋肉+ 大出口h又置成沿上述進 P 、 、進氣〉瓜方向延伸，從與上述進氣产方6不丄 截面觀察’呈相對向之狀態(例如參照專利文獻;）：二 =出部朝向進氣管道内的突出頂部，在== 上相互位於大致相同位置處，藉 ^ ° ^進氣通路，對進氣管道内的二== 果，且改變流速分佈而提升燃燒性。 纟正以 [專利文獻1]曰本專利特開2〇〇7_9747號公報 【發明内容】 (^ (發明所欲解決之問題） ，而，上述習知構造中，因為上述各突出部的突 相對向而限制進氣通路，因該進 、、 成進氣阻力增加盥進氣浐量、咸 ^ 、匕又限制而造 ，、進虱抓里減少，因而盼望能夠獲改善。 '向之目的在&使在進氣管道内具備有呈相°對 .增二機’能抑制進氣管道内的進氣阻力 (解決問題之手段） 上述問題的解決手段，本案之第1態樣為内燃機（例如 97112596 6 200848606 實施例的引擎1)，复 頭⑴進氣管道（例如實施例的汽紅 如實施例的進氣閥6)、及第一二 進亂閥(例 的第一與第二突出1 7、 一大出邛（例如實施例 實施例的汽叙本體;)』4二，.而該汽缸頭與汽帽^ 燒室4a);該進氣管道具有^=/曰=列如實施例的燃 燒空間而開口的進_ ^ /飞碩上，朝上述燃 Π?氣管道的壁面朝該進氣管道内突出二 上述進氣管道内的進氣流方向延伸，從：上 =出::交的截*觀察，成相對向之狀=中 而配置。 k運乱抓方向上相互錯開 本發明之第2態樣，在上述進衰 桿（例如實施例的桿u上料氣閥的 門導管⑻的端部突出；並;；=；;目門(=貫_的汽 進氣管道壁面上，，置上…山/命官之側的上述 例的第二m25).在部中之—者（例如實施 較該突出端部:_===，:近： :二例如實施例的突出頂部25a)，且在該 ==端，更靠進氣上游侧，設置從上述進氣管2 面起至上述突出頂部形成對上 的傾斜部(例如實施例的上游側傾斜二 97112596 200848606 上述突出頂部附近急遽傾斜。 本發明之第3態樣，上述進氣管道朝向上述進氣口而彎 曲，在該進氣管道之彎曲的外周側，設置上述汽門導管與 突出部(例如實施例的第二突出部25)，且在進氣 Π::曲的内周側設置另一突出部(例如實施例的第- 例的：/在較上述之一突出部的突出頂部(例如實施 J勺犬出頂部25a)更靠進氣上游側，設置上述另一 部的突出頂部（例如實施例的突出頂 (發明效果） 根據本發明第1態樣之發明，藉〃 =流方向延伸的各突出部，可對該進氣;; ==，俾提高進氣流速，並可促進該進氣流在： 、:部的突出頂部在進氣流方向上相互錯開，可== 、路過度限制而造成進氣阻力增加的情形。 風 € l 過汽門—之發明’當進氣管道内的進氣流通 述其中部周邊時，該進氣流物而朝向上 :此可抑制該汽門導管突出端部周圍 呈急遽傾斜，沿該傾斜部流動的進氣流可：=部附近 導管的突出端部。 孔l易地跨越汽門 根據本發明裳q 動的進氣流之：：\之、:=進氣管… #刀，在通過上述另一突出部的突出頂部 97112596 200848606 、f ^ μ 、氣下游側的傾斜部而流動，而改變朝進氣管 暹之彎曲内周側流動 夂朝退虱& 流動的進氣流之—=向:且沿進氣管道之彎曲外周侧 ± v x 刀/口較上述一突出部的突出頂部更 μ才、/子貝，的上述傾斜部流動，同樣改變朝進氣管道之 彎曲内周侧流動的方尚一 l 夂㈣乱吕這之 減少的彎曲内周側可使較容易發生進氣流量 敫鱗哉而ν ^ 進乳/爪置增加，可有效利用進氣管道 正妝截面以確保進氣流量。 r\ 【實施方式】 、下針對本發明的實施例，參照圖式說明。 種例如使用為二輪機車等車輛之原動機的四 缸引擎1 ’其汽缸頭2之側視圖。在汽缸頭 P” fi 7沾閥動至4 ’在該閥動室4内收容有驅動吸排氣 =二的閥動褒置5。汽缸頭2安裝於汽缸本體3的前 猎由㈣汽虹頭2與汽缸本體3而形成引擎i的燃燒 室#外，圖中符號C1，指汽缸本體3内的汽缸孔中 心軸線（汽缸軸線）。 二在/飞缸頭2内形成有進排氣管道（intake port)8、9， 該進排氣管道8、9的燃燒室側開σ 8a、9a分別藉由上述 吸排:氣閥6、7而開閉。此外，進排氣管道8、9，在圖工 中的汽缸頭2右外壁與左外壁’分別設有呈開口的汽紅外 側開口 8b、9b。各汽缸外側開口扑、牝沿大致平行於汽 缸軸線C1的平面而設置。 進排氣管道8、9從各汽缸外側開口 8b、9b起朝汽缸令 心側（汽缸軸線π側），大約沿汽缸軸線c〗的正交方向（汽 97112596 9 200848606 缸正交方向）延伸後，靠汽知中心側 彎曲而到達各燃燒室側開D8a、9a。^燒室;：；；=侧 如沿傾斜平面而設置，其靠近汽紅中心之侧位 = 側（汽缸頭2前端側）。 ]勤至4 各閥6、7中，棒狀桿6b、71)從整合於各管道 口 8a、9a之傘狀閥體6"起，朝闕動室* =而：’經由筒狀汽門導管 该“b、7b可往復移動地保持於汽缸頭2中。 =::、7的桿m前端部安裝有保持器6d、7d， 制用壓細設置在該保持器6d、7d與汽缸頭” 二體6彈力/對各閥6、7賦予朝閥動室4叫 密接於燃燒室側開口8a，而將其封閉。 燃燒室㈣前進，便 燃燒室側開"心而開放 的闕體^離開 ί. 各閥6、7曰βκ Γ7, 形成在圖！中i /設定成對汽缸軸線C1傾斜， 7b的延出端摘開口之v字狀。在各桿6b、 1卜凸輪輛:设置有垂直於圖1之紙面的凸輪轴 連動於曲柄轴而y _擎1運轉^'’例如經由鏈式傳動機構 各閥6、7 γ + 輪軸U的、隹Γ由進氣側及排氣側的搖臂12、13，藉由凸 較凸輪輛U氣凸輪118、Ub之推動而開閉作動。 更罪汽缸頭2前端側且靠進氣閥6側與排氣 97112596 200848606 閥7側，分別配設有平行於凸 -搖臂軸14、15，該各搖f抽^ '進氣側與排氣側 -臂仏13在長度方向之=二4。、丄5可搖擺地支擇於各搖 輪軸11側的端部，而支撐^ °搖臂12、13藉由靠凸 ㈣周面(凸輪面)的凸::::地設置在各凸輪…、 的挺桿螺栓Π支撐在#桿側的端部亚將抵接於桿前端部 然後，在引擎i運轉時 12、13便隨各凸輪Ua、m凸輪車由11㈣，各搖臂 Γ 6、7沿該桿而往復運動 形之起伏而搖擺，使各閥 之開口 8a、9a。 開閉各管道8、9在燃燒室側 #::::Γ閥& ’外氣與燃料的混合氣體從進氣上游側 立而的汽缸外側開口 8b汽Λ、佳a _ ^ w 進氣管道8 土、隹尸；丨進軋官道8内。該混合氣體從
Wa内’游侧端的燃燒室側之開口 8a流入燃 匕内，錢合氣體在進氣間“I閉後被壓縮，並藉 二=星塞點火而燃燒。經燃燒後的排放氣體在： ，經由排氣管道9排放出至燃燒室仏外。 以下’針對引擎！的進氣管道δ，參照圖2、3詳細說 8b延伸至燃燒室側開口 ，進氣管道8所形成的進 u 即 進氣官道8從汽缸外側開 ，具有大致一定的截面積。 氣通路截面積呈大致一定。 進氣管道8中，力、、知土 , „ 长，飞缸外側開口 8b附近、及燃燒室側 开口 a附近（長度方向二端部）正交於長度方向的截面形 狀’壬大致正圓形壯& & * 办狀而無朝内側凸出之部位。另一方面， 97112596 11 200848606 進氣管道8在汽缸外侧開口 8b與燃燒室侧開口 “之間 (長度方向中間部）的上述截面形狀，則形成具有朝内侧凸 出之部位的異形狀。 進氣管道8如前所述’從汽缸外㈣口处朝汽缸中心 :::致沿：汽缸正交之方向延伸後，其靠進氣下游侧的 °立朝燃燒室4a侧彎曲而到達燃燒室侧開口 8a。以下， 將進氣s道8罪上述進氣下游側的彎曲部位設為「彎曲部 此外，圖中符號C3，指通過進氣管道8截面形狀的 心位置’且沿該進氣管道8長度方向（延伸方向、進氣 k方向）延伸的管道中心線。 更詳言之，進氣管道8由汽缸外側開口 8b朝汽缸中心 側相對於與缸正交之方向而略傾斜延伸，使其靠汽缸 中心之侧位於閥動室4側’且略彎曲而使其朝閥動室4之 側呈凸出狀’其進氣下游侧則相對於與汽虹正交之 傾斜延伸，佶1告+ t 丄 ^ ^ 、 /、罪〉飞缸中心之側位於燃燒室4a側（截至此 為進氣管道8的上游部21)，然後如前所述，其靠進 孔：游侧的部位(上述彎曲告"2)，朝燃燒室則彎曲， ，增加曲率曲加遽）且以朝燃燒室4a側急遽傾斜的狀 怨到達燃燒室側開口 8a。 檢、1—進虱^道8大致整體彎曲，使其靠進氣下游側朝向 遽、=至^側，且曲率變化，使其靠進氣下游側的彎曲加 、以下將進氣管道8靠閥動室4之侧稱為厂彎曲外周 目對向之側（對向側、靠汽缸本體3之側 : 曲内周側,。 ~ 弓 97112596 12 200848606 在此，進氣管道8在上述上游部21 % 有從其壁面朝管道截面内侧突出的第—^曲内周側’設 第-突出部24設置為沿進氣流方向延大二24。 (c)的截面觀察(從與進氣流方向正 ’從圖3(b): 道截面内侧形成凸形圓弧狀突 面觀察）’在管 的彎曲外周側，形成用以彌補因第，在進氣管道8 減少之進氣管道8哉而共r仓〆 大出部24的突出而 積(進氣通路面積)的逃料部27。 ，弟犬出部24在圖2中，朝進氣产 、 緩的圓弧狀，使其進氣上游側游側L °大出為長而和 於進氣管道8之壁面上。_此^側的端部滑順地接續 ，彎曲内周側之曲率局部略：L進::，上游… 她彎曲部22間之曲率; 分所二I}氣!^8之-曲内周側流動的進氣流之-部 後，二= 24”曲内周側流動的方向改變
C 可減曲部”曲内周側流動，故 、流《離彎广側(特別係f曲部22)之進 葬由人:：周側壁面’俾抑制進氣阻力。此外， 二進气：：迢8内進氣流量較容易減少的彎曲内周側 =(尤其翻滾流（ΤίΜ/^_，汽缸縱向之渦流））。 ° Ρ制上述進氣流之剝離，且即使發生 _仍可抑制在燃燒室㈣發生翻滾流。 乂下將圖2甲的第一突出部24朝管道截面内側的突 97112596 13 200848606 ^頂部設為元件符號24a，將較該突 J刀别叹為几件符號24b、24c。 另—方面，在進氣管道8的響曲外周侧，設 面朝管道截面内側突出的第二突出部25。° 土 第二突出部25設置為沿進氣流方向延 (d)的截面觀察（從與進氣漭 Θ c)、 管道截面内側形成Λ叱门 〇夂的截面觀察），在 8的彎曲外周侧之第二突出邱2卩&另卜在進乳官道 述逃料部27。 大出^ 25的二側，連續形成有上 开ϋ出部λ在圖2中朝進氣流方向突出而為長的山 开广且罪進氣上游側的部位在進氣流方向上的長氣 較長於朝管道截面内側的突出頂部25a，並且，=氣上= =的端部滑順地接續於進氣管道8之壁面上。第二突出部 2二的突出頂部25a大致位於上述上游部_曲部； =界處。以下，將較第二突出部25之突出頂部Μ 罪進氣上游側與下游側的傾斜部（上游侧 傾斜部），分別設為元件符號25b、25c。 匕、丁存側 、..f此’在f曲部22的彎曲外周側’進氣閥6用的汽門 導官6c罪燃燒室4a側之端部突出於管道截面之内侧 門：管6。配置為與燃燒室側開口以正交之狀態，其靠燃 燒室4a側的端部(突出端部)突出而指向燃燒室側開口 h 之中心1汽Η導管6c的中心線，與上述管道中心線㈡ 在燃燒室側開〇 8a位置處的切線（通過燃燒室侧開口⑸ 97112596 200848606 中心，且傾斜為使其汽虹本體3侧大致位於汽紅中 直線）相重合。 的 汽門導管6c的突出端部貫通第二突出部$且 2出Λ第Γί出：25在進氣流方向上較短的下游側傾斜部 c 弟一犬出部25的突出頂部25a位於汽門導營fi r 彳，在該突出頂部心靠進氣上称 氣方向上之長度較長的上游侧傾斜部25b。卜 游側傾斜部挪形成從上游部21之上游側壁面起緩緩立 起，並到達突出頂部25a的斜坡狀。 藉此，沿進氣管道8之、彎曲外周側流動的進氣流之 分’改變其沿第二突出部25而朝向擎曲内周側的流心 ^ ’並跨越汽Η導管6g的突出端部而向進氣下游側产 動’藉此抑制通過汽門導管6c的突出端部 : 阻力（抗力）。 礼/爪 再者，上游側傾斜部25b之細節，在圖2中，在 4側略微彎曲而形成凸形圓弧狀之外面，且增加曲率（= 曲加遽），使突出頂部25a附近的傾斜較為急遽。 ，此’進氣官道8内的進氣流之-部分’在通過第二突 出部25的突出頂部25a時，該進氣流便被賦予朝向= ::内侧與彎曲内周側的指向性，增加彎曲内周側的二 抓=，且抑制進氣流在該彎曲内周侧剝離壁面。另外，第 二突出部25的突出頂部25a朝管道截面内侧突 度，大於汽門導管6c的突出端部。 同 從圖3(c)的戴面觀察，各突出部24、25相對向包失著 97112596 15 200848606 官逼中心線C3而分別設置於進 外周側。 、8的考曲内周侧與 在此如圖2所示，各突出 分別在各自進氣流方向1 頂部仏、 言，在進氣流方向上，第—突屮 —己置。具體而 肅要产k —咖 犬出部24的突出頂部24a， 配置在較弟二突出部25的突 二： 〜 的突出頂部25a配置在較第 突出部㈣突出頂部24a更靠進氣下游侧）。藉 防止因進軋官迢8内設置各 氣通路。 大m4、25而過度限制進 如圖4所示，汽缸頭2中形n成— η ^ « π “、、、至4a之頂板的部位， 於避開各官道8、9之辦捧玄/日,丨日日 。 …一+之…丄至側開口 8a、9a處，設置緊臨 上述火生基之电極部分的塞體插通口 28。本案的引擎丄 中’設定各突出部24、25的位置與形狀，使上述混合氣 體（進氣流）集中於上述塞體插通口 28周圍，而最佳化進
氣流中的上述翻滾流與旋渦流（swirl ，汽缸橫向之 渦流）。 並且如前所述，藉由抑制進氣管道8内的進氣阻力而增 加進氣流量，如圖5所示，在進氣管道8設置有各突出部 24、25的本案引擎丨，相較於未設有上述各突出部24、 25的習知引擎，在引擎所有轉速範圍中皆可提高汽門全 開時之引擎輸出（W0T(Wide 0pen Thr〇ttle)輸出）。此外， 本案引擎1中，如前所述，藉由積極控制燃燒室4a内的 進氣流，亦可提高混合氣體的燃燒性而提升省油性能。 97112596 16 200848606 另外’如圖1所示’在排氣管道9之彎曲外周侧的汽門 導管6c之突出端部周，設置有相當於上述第二突出部 25的突出部29,可抑制汽門導管6c突出端部靠進氣下游 側的渦流’以抑制排氣阻力。 f 如以上所說明，上述實施例的引擎i具備有：汽缸頭2， 其與汽缸本體3共同形成燃燒室4a;進氣管道8，設置於 該汽缸頭2,並具有朝上述燃燒室4a開口的燃燒室侧開 ，口 8a，進氣閥6，用以開閉該燃燒室側開π 8a;以及第 -與第二突出部24、25,從上述進氣管道8壁面朝該進 突出；其中’上述各突出部24、25沿上述進 乳官運8内的進氣流方向而延伸，且由與上述進氣流方向 正交的截面觀察’設置為相對向，上述各突㈣24、25 朝向上述進氣管道8内的突出頂部…、心，在上 氣流方向上相互錯開而配置。 根據此構造，藉由設置在進氣管道8内沿 伸的各突出部24、25，可對該進氣管道8内的^氣^ 生=果，而提高進氣流速，促進該進氣流造成燃： ==流，可提高燃燒性。此外，藉由將各突出部24、 _ Γ:頂部24a、25a在進氣流方向上相互錯開，可抑 制因過度限制進氣通路而造成進氣阻力增加。 再者，上述引擎1令，上述進氣閥6的桿6b所插通 = 端部突出於上述進氣管道8内，在設有該汽 HV吕6。之側的上述進氣管道8壁面 二突出部25,在上述汽門導管6。的突出端部== 97112596 17 200848606 犬出端部更靠進氣上游側，設置有上述第二突出 突出頂部25a，且較該第二突出部25的上述突出頂25的 ^進氣上游側，設置有從上述進氣管道㈣、a 犬出頂部…而相對於上述進氣流方向傾斜 = 側傾斜部娜，上述上游側傾斜部娜在 =子 附近急遽傾斜。 、大出頂部25a 6 Γί此構造，當進氣管道8内的進氣流通過汽門導管 f i 側傾斜部25b之導引现机又弟一大出部25的上游 藉此可二二Γ二二，導管6c的突出端部， 力口。此外，藉由使上游侧傾斜部现 ^阻^ 突出頂部2 5 a附近呈急遽傾斜m、"二5 P 2 5的 動的進氣流，便可輕易地跨越^f 侧^斜部25b流 再者，上述引擎!中，上=匕=出端部。 開口 8a彎曲，在兮逸老其、“ &道8朝上述燃燒室侧 汽門導总,t在道的彎曲外周側設置有上述 /飞門¥官6c與第二突出部25 直百上江 周側設置有第-突出部24，在較的彎曲内 頂部25a更靠進氣上游侧， ^一大出部的突出 突出頂部24a。 有上述弟一突出部24的 根據此構造，沿進氣管道8彎 一部分，在通過第-突出部24的而=、抓動的進氣流之 沿下游側傾斜部24。流動，改變朝；=2二之後’便 的流動方向，且沿進氣管道8f=二幫曲内周侧 一部分，沪Μ —办山A 曲外周側流動的進氣流之 σ弟一犬出部的上游側傾斜部挪流動，同樣 97112596 18 200848606 =改變朝進氣管道8彎曲内周側的流動方向。藉此’可 流量較容㈣少的彎曲内周側增加進氣流量，而可 有效利用進氣管道8之整體截面以確保進氣产量。 山· ^ 、一心只他例，亦可通用於例 如·四汽門引擎、D0HC引擎，以乃廿方丨上 汽虹引擎。 #彳及亚列式或V型等複數 再者，上述實施例的構造僅為本發明之 本發明主旨的範疇内，當然可作各種變更 另外，本發明並不僅侷限於上述實施例，^適用於例 •四汽門引擎、D0HC引檠，Lv这# m、 例，在不脫逸 【圖式簡單說明 圖1為本發明實施例的引擎之汽缸頭縱剖視圖。 圖2為圖1所示進氣管道的周圍放大圖。 圖3中’（a)係圖2中的A_A線剖視圖，⑻係圖2中的 線剖視圖’（c)係圖2中的c_c線剖視圖，⑷ 中的D-D線剖視圖，⑷係圖2中的E_E線剖視圖。 ^視4說為明上圖述引擎的燃燒室周圍從汽㈣線方向觀看時 擎:速5:上?圖擎與習知引擎全開時引擎輸出相物I 【主要元件符號說明】 1 引擎（内燃機） 2 汽缸頭 3 汽缸本體（汽缸） 4 閥動室 4a 燃燒室（燃燒空間） 97112596 19 200848606 5 閥動裝置 6 進氣閥（吸排氣閥） 6a、7a 閥體 6b、7b 桿 6c、7c 汽門導管 6d、7d 保持器 6e、7e 7 彈簧 排氣閥 / 8 進氣管道（進排氣管道） 8a、9a 燃燒室側開口（進氣口） 8b、9b 汽缸外側開口 9 排氣管道 11 凸輪軸 11a 、 lib 進氣與排氣凸輪 14、15 搖臂軸 ,16 v 凸輪滾子 17 挺桿螺栓 21 上游部 22 彎曲部 24 第一突出部（另一突出部） 24a 突出頂部 24b 、 25b 上游側傾斜部 24c 、 25c 下游側傾斜部 25 第二突出部（其中一突出部） 97112596 20 200848606 25a 突出頂部 27 逃料部 28 塞體插通口 29 突出部 Cl 汽缸軸線 C2 凸輪軸的旋轉中心 C3 管道中心線 97112596 21