WO1992017701A1 - Intake port structure of internal combustion engine - Google Patents

Intake port structure of internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
WO1992017701A1
WO1992017701A1 PCT/JP1992/000377 JP9200377W WO9217701A1 WO 1992017701 A1 WO1992017701 A1 WO 1992017701A1 JP 9200377 W JP9200377 W JP 9200377W WO 9217701 A1 WO9217701 A1 WO 9217701A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
intake port
flow
intake
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Application number
PCT/JP1992/000377
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Syunsuke Matsuo
Osamu Hirako
Nobuaki Murakami
Katsuo Akishino
Keizo Furukawa
Hiromitsu Ando
Kinichi Iwachido
Masayuki Motomochi
Original Assignee
Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP1991019358U external-priority patent/JPH04116670U/ja
Priority claimed from JP1991053065U external-priority patent/JP2532417Y2/ja
Application filed by Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha filed Critical Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha
Priority to AU14347/92A priority Critical patent/AU648157B2/en
Priority to KR1019920703016A priority patent/KR950001338B1/ko
Priority to EP92907341A priority patent/EP0531541B1/en
Priority to DE69206538T priority patent/DE69206538T2/de
Publication of WO1992017701A1 publication Critical patent/WO1992017701A1/ja

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04—Injectors peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10118—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements with variable cross-sections of intake ducts along their length; Venturis; Diffusers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/02—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder in engines having inlet valves arranged eccentrically to cylinder axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/04—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10124—Ducts with special cross-sections, e.g. non-circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10209—Fluid connections to the air intake system; their arrangement of pipes, valves or the like
    • F02M35/10216—Fuel injectors; Fuel pipes or rails; Fuel pumps or pressure regulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/104—Intake manifolds
    • F02M35/108—Intake manifolds with primary and secondary intake passages
    • F02M35/1085—Intake manifolds with primary and secondary intake passages the combustion chamber having multiple intake valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/04—Injectors peculiar thereto
    • F02M69/042—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit
    • F02M69/044—Positioning of injectors with respect to engine, e.g. in the air intake conduit for injecting into the intake conduit downstream of an air throttle valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B2031/006—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air intake valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/48—Tumble motion in gas movement in cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/241—Cylinder heads specially adapted to pent roof shape of the combustion chamber
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an intake port structure of an internal combustion engine, and more particularly to an intake port structure in an internal combustion engine configured such that an intake flow from the intake port becomes an evening flow in a combustion chamber.
  • FIG. 29 and FIG. 30 show the structure of one cylinder of a two-intake-port internal combustion engine that generates the evening flows F a and Fm.
  • Reference numeral 22 denotes a cylinder mouth
  • 24 denotes a cylinder bore
  • 26 denotes a piston
  • 28 denotes a cylinder head
  • 3 () denotes a combustion chamber.
  • Numeral 34 denotes a vent roof formed on the upper wall of the combustion chamber 30.
  • Numerals 40 'and 42' denote two intake passages provided for each cylinder.
  • Intake ports 4 4 ′ of 0 ′ and 4 2 ′ are provided with intake valves 58, respectively.
  • the pen trough 34 transfers the suction flow from each of the intake passages 40 ′ and 42 ′ to the inner wall surface of the cylinder 2 on the extension axis of each of the intake passages 40 ′ and 42 ′. It has a slope that can guide you down along the road. ',, 4 2'
  • the intake air flow of the force, etc. is also assisted by the guidance of the pen-piece 34, and travels in the evening flow direction as indicated by arrows F a and F m, respectively.
  • an injector 1 is provided only in one of the intake passages 4 2 ′, and a spark plug 10 is provided near the intake port 4 4 ′ in the intake passage 4 2 ′ equipped with the injector 12. It is arranged.
  • the shape of the intake port 44 ' is important for promoting the evening flow, and generally the intake port as shown in Figs. 29 and 30 is important.
  • the flow is rectified by forming 4 4 ′ into a straight storage port or by narrowing the intake port 4 4 ′ as shown in FIG. 33. are doing.
  • reference numerals 4OF and 42F indicate normal intake ports that are not straight-through boats.
  • the cross-sectional shape of such an intake port 44 ′ is generally formed in a circular shape as shown in FIG. 31 but is formed in an elliptical shape or an oblong shape as shown in FIG.
  • the tumble flow generated in this way (evening ball) is effective in increasing the flame propagation speed and combustion stability, and the heat generation Q,
  • the experimental data for in-cylinder pressure P and heat release rate d Q is shown in Fig.
  • Tumble swirl (when tumble flow is generated) has a higher heat generation Q, in-cylinder pressure P, and heat generation than standard (a general case where no tumble flow is generated). It can be seen that the cycle fluctuation of the rate d Q is small and the combustion stability is good.
  • reference numeral 47 denotes an exhaust port communicating with the exhaust passage 60
  • 59 denotes an exhaust valve
  • the flow rate is the flow rate of the flow on the opposite side (see arrow b in FIG. 29 and FIG. 33).
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and can increase the strength of the tumble flow (tumble strength) without lowering the maximum flow rate (flow coefficient), and can deteriorate the ignitability. It is another object of the present invention to provide an intake port structure for an internal combustion engine that enables the operation of the internal combustion engine with a fuel mixture having a smaller amount than the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the intake port structure of the internal combustion engine according to the fifth aspect of the present invention is an internal combustion engine configured such that the intake flow from the intake port becomes a turbulent flow in the combustion chamber.
  • the intake port has a tumble flow side half that is wider than the other half so that the intake flow from the intake port can promote the tumble flow, so that the intake flow center of the intake port flows through the tumble flow. It is characterized by being eccentric to the side.
  • the intake port is formed so that the tumble flow side half is wider than the other half and has a substantially triangular cross section, or the evening tumble flow side half is formed as the other half.
  • 4 is formed so as to have a cross section of a baseball base base shape wider than the base portion, or the tumble flow side half is formed to have a tongue cross section wider than the other half. It is preferable to do so.
  • the intake port has a tumble flow-side half that is wider than the other half, and the maximum width of the half is wider than the cross-sectional center of the valve stem at a position that is inscribed in the intake port. It is also preferable that the outermost portion is provided at a position deviated outwardly, and is formed so as to gradually become narrower from the maximum width portion toward the other half-side end portion.
  • the intake port structure for an internal combustion engine is an internal combustion engine configured such that intake flows from a plurality of intake ports each become a tumble flow in a combustion chamber. So that the intake flow from the intake port can promote the tumble flow, the intake port side half of the intake port is wider than the other half, and the intake flow center of the intake port is reduced.
  • a partition wall that divides the inside of the intake port into an ignition means side and a counter-ignition means side of the combustion chamber along the flow direction of the fluid; and A fuel supply means for supplying fuel to an ignition means side in the intake port partitioned by the partition is provided.
  • the intake port is formed so that the tumble flow side half is wider than the other half and has a substantially triangular cross section, or the evening tumble flow side half is formed as the other half.
  • the tumble flow-side half be formed to have a tongue-shaped cross-section, which is wider than the other half.
  • the partition may be provided for all the intake ports, or may be provided for some of the intake ports. Therefore, in the intake port structure of the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, the tumble flow side half of the intake port is wider than the other half, and the intake flow center of the intake port is swirled. Eccentric to the intake port, which is the component of the flow that forms the tumble flow, from the half of the intake port on the tumble flow side becomes stronger, while the intake port that becomes the component that blocks the tumble flow The intake flow component from the other half of the part is weakened, and the intensity of the evening flow can be increased without reducing the cross-sectional area of the intake port. Effects such as improvement of the operation limit can be obtained.
  • the intake port has a tumble flow side half that is wider than the other half, so that the intake port has a substantially triangular cross section, a baseball home base cross section, and a tongue cross section.
  • the shape of the intake port that achieves the above-described effects can be defined relatively easily.
  • the tumble flow side half of the intake port is wider than the other half, and the maximum width portion is located outside the center of the cross section of the valve stem at the position inscribed in the intake port.
  • the shape of the intake port which achieves the above-described effects, is relatively small by being provided at a deviated position and gradually narrowing from the maximum width portion to the other half-side end portion. It can be easily specified and is effective.
  • the half of the intake port on the evening flow side is wider than the other half, so that the intake center of the intake port is eccentric to the evening flow side.
  • the intake flow component from the tumble flow side half of the intake port which is the component of the flow that forms the evening tumble flow
  • the intake port component that blocks the tumble flow is also increased.
  • the intake port all Since the inside of the intake port or a part of the intake port is partitioned by the partition wall into the ignition means side and the counter-ignition means side, fuel can be supplied to the ignition means side and the fuel can be stratified.
  • a mixture of a rich layer of fuel is supplied to the ignition means, and a minimum amount of the mixture of fuel can be sent through the entire combustion chamber without deteriorating ignitability.
  • the strength of the tumbling flow (tumble strength) can be increased without lowering the maximum flow rate (flow coefficient), and the ignitability is not deteriorated, and the flammability is lower than the stoichiometric air-fuel ratio.
  • the operation of the internal combustion engine with the mixture of the amount of fuel becomes possible.
  • FIGS. 1 to 7 show the intake port structure of an internal combustion engine as a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view thereof, and FIG. A schematic cross-sectional view of the plane perpendicular to the flow direction of the intake air (a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 1).
  • FIG. 3 shows a conventional intake port structure shown in comparison with the cross-sectional shape.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view (a view corresponding to a cross section taken along the line A—A in FIG. 1) of FIG. 1;
  • FIG. FIG. 6 is a diagram showing the right half of the cross-sectional shape when the intake port structure is set from coordinates, and FIGS. 6 and 7 are graphs showing the effects thereof, respectively.
  • FIG. 8 to FIG. 10 show the intake port structure of an internal combustion engine as a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view thereof
  • FIGS. 11 to 15 are cross-sectional views (corresponding to the cross section taken along the line AA of FIG. 1) showing a modified example of the intake port structure of the internal combustion engine of the present invention. Yes,
  • FIG. 16 to FIG. 22 show an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention.
  • Fig. 16 is a schematic plan view
  • Fig. 17 is a schematic partial longitudinal section
  • Fig. 18 is orthogonal to the flow direction.
  • FI G. 19 to F ⁇ G. 21 are schematic cross-sectional views showing various examples of the cross-sectional shape of the plane orthogonal to the flow direction, corresponding to FI G. 18
  • FIG. 22 is a schematic plan view showing a modification example corresponding to FIG.
  • FIG. 23 to FIG. 28 show the intake port structure of an internal combustion engine as a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 23 shows a schematic plan view of FIG. Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of a plane perpendicular to the flow direction
  • Fig. 25 to Fig. 27 correspond to Fig. 24 for various examples of cross-sectional shapes of the plane perpendicular to the flow direction
  • FIG. 28 is a schematic plan view showing a modified example corresponding to FIG. 23, and FIG.
  • FIG. 29 to Fig. 33 show the structure of the intake port of a conventional internal combustion engine
  • Fig. 29 shows a schematic longitudinal cross-sectional view together with the surroundings of the combustion chamber.
  • 30 is a schematic perspective view showing the vicinity of the combustion chamber
  • FIG. 31 is a schematic cross-sectional view of a surface perpendicular to the flow direction of the intake air (see C—C arrows in FIG. 29).
  • FIG. 32 is a cross-sectional view showing another example of a schematic cross section of a plane orthogonal to the flow direction of the intake air (a figure corresponding to a cross section taken along the line C-C of FIG. 29).
  • FI G. 33 is a schematic longitudinal sectional view showing another example
  • FIG. 34 is a graph showing the effect of the tumble flow.
  • each cylinder of the internal combustion engine having the intake port 44 is almost the same as that of the conventional example shown in FIGS.
  • FIGS. 29, 30 For those parts that are not shown in FIG. 1, refer to these FIGS. 29, 30.
  • the ignition The plug 10 is disposed in the vicinity of the intake port 44 on which the injector 12 is disposed.
  • each cylinder of the internal combustion engine on this intake port 44 is defined by a cylinder bore 24, a piston 26, and a cylinder head 28 formed in a cylinder block 22.
  • a combustion chamber 30 is formed.
  • each of the intake ports 44 of the intake passages 40 and 42 is led, and an intake valve 58 is installed.
  • a pentle roof 34 is formed on the upper wall of the combustion chamber 30, a pentle roof 34 is formed.
  • the intake air flows from the intake passages 40, 42 and the intake passages 40, A slope is provided so that it can be guided downward along the inner wall surface of the cylinder bore 2 on the extension axis of 42.
  • the guidance of the pen stuff 34 also promotes the generation of the tumble flow as shown by the arrow F.
  • the intake port 44 of the internal combustion engine is formed in a linear straight port, and the sectional shape of the straight port is FIG.
  • the upper half of the intake port 44 at the intake port side of the intake port 44 that is, the upper half of the intake port 44 at which the main component flow forming the evening flow flows.
  • the other half that is, the lower half of the intake port 4 in which the component flow that prevents the tumble flow flows
  • the intake port 4 is formed to have a substantially inverted triangular cross section.
  • 58 A indicates> rubstem.
  • x indicates the distance from the upper end of the intake port cross section 45
  • y indicates the distance (width) from the left and right center lines of the intake port cross section 45.
  • the chain line in FIG. 4 indicates the side shape of the cross section 45 ′ of the conventional oval intake port 44 ′ as shown in FIG. It can be seen that the cross section 45 of Fig. 4 widens at the upper half (4a) of the tumble flow side at the top (the middle left part of FIG. 4), and its center is eccentric to the half of the tumble flow side 44a.
  • FIG. 5 shows a state in which both ends of FIG. 4 are smoothly continuous to complete the shape of the entire cross section of the main intake port 4 4. It is shown together with the cross section 4 5 ′ of 4 ′.
  • the intake port 44 shown in FIGS. 4 and 5 is formed in a curved shape with a chamfered corner at its cross section, and its maximum width portion (portion where y value is maximum) Pm
  • the valve stem 58 A is provided at a position further eccentric to the tumbling flow side (X is 0 side) than the center of the cross section of the valve stem 58 A at the position inscribed in the intake port 44 (refer to symbol C).
  • the width of the intake port 44 is formed so as to gradually become narrower from the maximum width portion Pm to the other half side end (the end on the side where X becomes larger).
  • the cross-sectional shape 45 'of the intake port 44 having the same flow sectional area as that of the intake port 44 and having a general circular, elliptical or oval cross-sectional shape, and the intake port 44
  • the intersection P c with the cross-sectional shape 45 of the tumble flow is located closer to the tumble flow (X is 0) than the port center (the center in the X direction).
  • the intake flow component from the tumble flow-side half 44 a of the intake port 44 becomes the intake air component. It is much stronger than the intake air flow component from the other half 4 4 b of port 44.
  • the intake flow component from intake port 4 4 at the evening-flow side half 4 4 a is a component of the flow forming the evening-flow, and the other half of intake port 4 4 4 4 Since the intake flow component from b is a component that inhibits the tumbling flow, the above-described flow imbalance does not reduce the overall cross-sectional area of the intake port, that is, the intake port component. It is possible to increase the intensity of the evening flow while keeping the flow rate (flow velocity) of the entire intake flow constant.
  • the maximum width portion Pm of the intake port 44 is set so that the tumble flow side (X is smaller than the cross-sectional center of the valve stem 58 A at the position inscribed in the intake port 44 (see symbol C)). 0) or the intersection point P c with the cross section of the intake port having a general circular, elliptical, or elliptical cross-sectional shape is defined as the port center (the center in the X direction). Note that the intake air flow on the tumble flow side (X is 0) is not enough to prevent sufficient intake air flow even if the intake air flow on the tumble flow side is obstructed by the valve stem 58A. As a result, the above-described effects can be obtained easily and reliably.
  • the black dots indicate the measured values of the intake port of the straight port with the conventional circular or elliptical or oval or substantially rectangular cross-sectional shape, and the straight line 1 is obtained from these measured values.
  • the maximum flow rate flow coefficient
  • the point P 1 shows the time of the main intake port 44, and the maximum flow rate (flow coefficient) does not decrease even if the tumble flow strength (yumble strength) is increased.
  • FIG. 7 shows the constant-speed running fuel consumption against the air-fuel ratio in the intake port 44 (shown by the symbol ⁇ ) and the conventional general circular, elliptical or elliptical cross section.
  • the shape of the intake port is shown in contrast to the shape of the intake port (indicated by the symbol ⁇ ).
  • the best fuel efficiency is improved from LV2 to LV1, and the operating limit of the maximum air-fuel ratio is changed from LM2 to LM It can be seen that it increases to 1.
  • the overall structure of each cylinder of the internal combustion engine having the intake port 44A is substantially the same as that of the first embodiment described above.
  • the intake port 44 A has a straight port that has a certain force.
  • the upper part (tumble flow side) of the intake port is not extremely straight and has a slight swelling. Is formed.
  • the cross section of the intake port 44A is almost triangular as shown in FIG. 9, but the chamfer is large and it becomes more circular than that of the first embodiment. I have.
  • the intake port structure of the internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention is configured as described above, substantially the same effects as those of the first embodiment are obtained.
  • the flow coefficient as shown in FIG. 10, the characteristics of the intake port of the straight port with a conventional circular or elliptical or elliptical or substantially rectangular cross-sectional shape (see straight line and 1) In contrast, it can be seen that the tumble strength and the discharge coefficient can be set to high levels.
  • the cross-sectional shape of the intake port 44 As the cross-sectional shape of the intake port 44, those shown in FIG. 11 to FIG.
  • the cross-sectional shape of the intake port 44 B shown in FIG. 11 is formed in a triangular shape with a small chamfer.
  • the cross-sectional shape of the intake port 44 C shown in FIG. 12 is such that each side is constituted by a curve having a radius R, and has a bulging triangular shape with a small chamfered corner.
  • the cross-sectional shape of the intake port 4 4D shown in FIG. 13 is a triangular shape with two sides on the left and right (width direction) composed of a curve with a radius R, and the corners are small and chamfered. It was done.
  • the cross-sectional shape of the intake port 44F shown in FIG. 15 is a tongue shape with the other half 44b rounded.
  • the section of the intake port 4 4 is defined by the area S below and below the center line CL (see FIG. 5) as a boundary (see the right side of the center line CL in FIG. 5). 2 ⁇
  • the area above S1 (to the left of the center line CL in FIG. 5) is less than the fixed percentage (for example, 95%) of the area S1, that is, S2 ⁇ Even if it is specified that S 1 X 0.95 is satisfied, substantially the same effects as described above can be obtained.
  • the cylinder formed in the cylinder block 22 is provided in each cylinder of the internal combustion engine having the intake port structure.
  • a combustion chamber 30 is defined by the cylinder bore 24, the piston 26, and the cylinder head 28, and two intake ports 46A, 46 are formed in the combustion chamber 30.
  • B is led, and intake valves 58 are installed respectively.
  • two exhaust ports 47 A and 47 B are also guided into the combustion chamber 30, and exhaust valves are respectively installed.
  • the intake ports 46 A and 46 B join at the upstream side and are connected to the common intake passage 43, while the exhaust ports 47 A and 47 B are connected at the downstream side. They are joined and connected to a common exhaust passage 60.
  • an ignition plug 10 as an ignition means is located in the middle of the intake ports 46A and 46B.
  • a pentle roof 34 is formed on the upper wall of the combustion chamber 30, and this pent roof 34 has an intake air flow from each of the intake ports 46A and 46B.
  • a slope is provided so that the air can be guided downward along the inner wall surface of the cylinder bore 24 on the extension axis of each intake port 46A, 46B. With the guidance of the pent roof 34, the tumble flow Outbreaks are being promoted.
  • Each of the intake ports 46A and 46B of this internal combustion engine is formed as a straight straight port as shown in FIG.
  • the cross-sectional shape of the intake port 46A, 46B is the half of the tumble flow side (that is, the intake port 46 through which the main component flow forming the tumbled flow flows).
  • the width is wider than 2 and the intake ports 46 A, 46 B have their intake cores tumble flow side (that is, intake port). It is eccentric to the upper half of 46 A, 46 B (46 A-1, 46 B-1). This facilitates the formation of a tumble flow in the combustion chamber 30 by the intake flow from the intake ports 46 A and 46 B.
  • the intake ports 46A and 46B are formed to have a substantially inverted triangular cross section.
  • partitions 21 which vertically divide the intake ports 46A and 46B into two parts, respectively.
  • the inside of the intake ports 46 A and 46 B is divided into a spark plug side (center side) and a non-spark plug side (outside) along the flow direction of the air-fuel mixture.
  • an injector 12 as a fuel supply means is mounted near the junction of the intake ports 46 A and 46 B, and the injector 12 is a partition wall of the intake ports 46 A and 46 B.
  • the fuel is sent to the center side partitioned by 21 (see FIG. 16 and FIG. 18).
  • the valve stem of the intake valve 58 penetrates the partition wall 21 in the vertical direction.
  • the half 46 b — 1 and 46 B — 1 on the evening flow side and the other half 46 a — 2 and 46 The cross-sectional shape for widening from B — 2 is shown in FIG. 18 19, a baseball home base shape as shown in FIG. 19, or the other half 46 A-1 and 46 B-2 as shown in FIG.
  • a variety of things, such as a tongue shape and a baseball home base shape for each intake port part partitioned by a bulkhead 21 as shown in FIG. 21 With such a configuration, the intake air is mixed with the fuel injected by the injector 12 and flows into the combustion chamber 30 from each of the intake ports 46A and 46B. The air-fuel mixture is compressed in the combustion chamber 30.
  • the intake air flow components from the evening part 46 A—1 and 46 B—1 of the intake port 46 A and 46 B at the evening flow side, and the other half 46 A—2 and 46 Significantly stronger than the intake flow component from B-2.
  • the intake flow components from the intake port 46 A, 46 B at the tumbling flow side half 46 A — 1, 46 B-1 are the components of the flow forming the tumbling flow.
  • the other half of the port 46 A, 46 B 46 Inflow from the 6 2, 46 B-2 is a component that blocks the tumbling flow, so the imbalance in the flow rate described above
  • the strength of the tumble flow can be increased without reducing the cross-sectional area of the entire flow path of the port, that is, while keeping the flow rate (velocity) of the intake flow at the entire intake port constant. It is.
  • a three-valve internal combustion engine having two intake ports 46 A and 46 B and one exhaust port 47 is provided. The same can be applied to
  • FIGS. 23 to 28 An internal combustion engine having an intake port structure according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
  • only one of the intake ports 46 A is not provided with bulkheads 21 at both intake ports 46 A and 46 B. 1 divides into the center side and the outside, and the injector 12 is attached to one of the intake ports 46 A, and the other structure is the same as that shown in the third embodiment. This is the same configuration as.
  • each of the intake ports 46 A and 46 B is joined on the upstream side to be connected to a common intake passage 43 and is connected to each exhaust port 47 A. , 47B merge at the downstream side and are connected to a common exhaust passage 60.
  • an ignition plug 10 as an ignition means is provided at the center of the cylinder 25 so as to be located in the middle of the intake ports 46A and 46B.
  • the upper wall portion is formed with a pen-shaped wall 34, and the pen-shaped wall 34 receives the airflow from each of the intake ports 46A and 46B, and A slope is provided so that it can be guided downward along the inner wall surface of the cylinder bore 24 on the extension axis of 6A and 46B.
  • Each intake port 46A, 46B of this internal combustion engine is formed as a straight straight port, and the cross-sectional shape of this straight port is shown in FIG.
  • the tumble flow side half of the intake ports 46 A and 46 B that is, the main component flow forming the evening tumble flow flows.
  • 46 A, 46 B ⁇ 1 Force The other half (in other words, the component flow that blocks the tumble flow) (Lower half of 46 A, 46 B) Wider than 46 A—2, 46 B—2, and the intake flow center of intake ports 46 A, 46 B is tanned. 5 It is eccentric to the flow side (that is, the upper half 46 A-1 and 6 B-1 of the intake ports 46 A and 46 B).
  • the intake air flows from the intake boats 46 A and 46 B can easily form an evening flow in the combustion chamber 30.
  • the intake ports 46A and 46B are formed to have a substantially inverted triangular cross section.
  • a partition 21 that vertically divides the intake port into two parts is provided in one intake port 46A, and the partition 2] is provided inside the intake port 46A. Is divided into a spark plug side (center side) and a non-spark plug side (outside) along the flow direction of the air-fuel mixture.
  • one intake port 46 A has an injector 1 as a fuel supply means.
  • the intake port 46 A with the partition 21 and the intake port 46 B without the partition 21 are also the same as those in the third embodiment described above.
  • the cross-sectional shape of 6 A— 1, 46 B- 1 to make it wider than the other half 46 A— 2, 46 B- 2 is as shown in FIG. 24.
  • a baseball home base shape as shown in FI G.25, or a half of the other half 46 A—2 and 46 B-2 as shown in FI G.26 To the tongue shape, or as shown in Fig. 27 ⁇ ), the intake port portion 47A divided by the partition 21 to the baseball home base shape
  • various things such as a baseball home base shape of the intake port 46B without the bulkhead 21 are conceivable.
  • the air intake port 46 A Only the air is sent to the outside and the intake port 46 B partitioned by the wall 21, and the fuel is sent only to the central side partitioned by the partition 21 of the intake port 46 A.
  • the fuel and the air are stratified, and the ignition plug 10 is supplied with an air-fuel mixture in a rich fuel layer. For this reason, a mixture containing less fuel is sent to the entire combustion chamber 30, and a sufficient amount of fuel for ignition is sent to the spark plug 10. Therefore, a fuel-rich area can be created near the spark plug 10 and the engine can be operated with a fuel mixture of less than the stoichiometric air-fuel ratio without deteriorating ignitability.
  • the intake flow component of the tumble flow side of each intake port 46 A, 46 B 46 A — 1, 46 B — 1 It is much stronger than the intake flow component from 4 6 B-2. That is, the intake flow components from the tumble flow side halves 46A-1 and 46B-1 of the intake ports 46A and 46B are components of the flow forming the evening flow. Since the intake air flow components from the other half 46 A-2 and 46 B-2 of the ports 46 A and 46 B are components that inhibit the tumbling flow, the above-mentioned flow imbalance causes It is possible to increase the strength of the tumble flow without reducing the cross-sectional area of the entire intake port, that is, while keeping the flow rate (velocity) of the intake flow at the entire intake port constant. It is.
  • a three-valve internal combustion engine having two intake ports 46 A and 46 B and one exhaust port 47 is also provided. The same can be applied.
  • the strength of the tumble flow can be increased without lowering the maximum flow rate (flow rate coefficient), and the stoichiometric air-fuel ratio can be obtained without deteriorating the ignitability. Since the internal combustion engine can be operated with a smaller amount of fuel mixture, it is particularly suitable for use as an intake port structure for an internal combustion engine mounted on a vehicle.

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)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

明 細 書
内燃機関の吸気ポー 卜構造 技術分野
本発明は、 内燃機関の吸気ポー ト構造に関し、 特に、 吸気ポー ト からの吸気流が燃焼室内で夕 ンブル流となるように構成された内燃 機関における吸気ポー 卜構造に関する。 背景技術
近年、 吸気弁を大型化するこ とな く エンジンの燃焼室の吸気通路 面積を大き く するため、 1 つの燃焼室に 2つの吸気ポー トを設けた 内燃機関が用いられるようになってきている。 かかる内燃機閱では 、 2つの吸気ポ一 トからそれぞれ混合気が燃焼室に流入するように なっている。
また、 内燃機関の燃焼を改善する手段と して、 吸気行程で例えば 、 F I G. 2 9， F I G. 3 0 に示すような気筒内の縦向きの旋回 流、 所謂タ ンブル流 （タ ンプルスワール） F ( F a , F m) を発生 させるこ とが有効である。
例えば、 F I G. 2 9 , F I G. 3 0 は、 かかる夕 ンブ儿流 F a ， Fmを発生させるようにした 2吸気ポー ト式内燃機関の 1 つの気 筒の構造を示し、 図において、 符号 2 2はシリ ンダブ口 ッ ク、 2 4 はシリ ンダボア、 2 6 はピス ト ン、 2 8 はシリ ンダへッ ド、 3 () は 燃焼室である。 そして、 3 4 は燃焼室 3 0の上壁部に形成されたべ ン 卜ルーフであって、 4 0 ' ， 4 2 ' は各気筒に 2つずつ設けられ た吸気通路であり、 各吸気通路 4 0 ' ， 4 2 ' の吸気ポー 卜 4 4 ' には、 それぞれ吸気弁 5 8が設置されている。
ペン トル ーフ 3 4 は、 各吸気通路 4 0 ' ， 4 2 ' からの吸¾流を 、 各吸気通路 4 0 ' ， 4 2 ' の延長軸線上のシ リ ン ダボ丁 2 の内 壁面に沿って下方に案内しう るような斜面をそなえ、 吸貧【通¾ 4 0 ' , ,4 2 ' 力、らの吸気流は、 このペン トル一フ 3 4 の案内にも助け られて、 それぞれ矢印 F a , F mで示すような夕 ンブル流方向に進 また、 この例では、 一方の吸気通路 4 2 ' のみにイ ンジェ ク 夕 1 が設けられ、 点火プラグ 1 0はこのイ ンジヱ クタ 1 2を装備した 吸気通路 4 2 ' の吸気ポ一 ト 4 4 ' の近傍に配設されている。
さ らに、 夕 ンブル流を促進するには、 吸気ポ一 ト 4 4 ' の形状か 重要であり、 一般的には、 F I G. 2 9 , F I G. 3 0に示すよう に吸気ポー ト 4 4 ' を直線状のス ト レ一 トポ一 トに形成したり、 F I G. 3 3に示すように吸気ポ一 卜 4 4 ' を絞ったりするこ とで、 流れを整流するように工夫している。 なお、 F I G. 2 9， F I G . 3 3において、 符号 4 O F, 4 2 Fはス ト レ一 卜ボ一 トでない通 常の吸気ポ一 トを示している。
そして、 このような吸気ポ一 ト 4 4 ' の断面形状は一般には F I G. 3 1 に示すような円形に形成されるが、 F I G. 3 2に示すよ うな楕円形や長円形に形成される他に略方形に形成されるこ と もあ このようにして発生するタンブル流 （夕 ンブルスヮ一ル） は、 火 炎伝播速度や燃焼安定性の増大に効果があり、 熱発生量 Q, 筒内圧 P, 熱発生率 d Qについての実験デ一夕を示すと、 例えば F I G.
3 4のようになり、 標準 （タンブル流を特に発生させない一般的な 場合） に比べてタ ンブルスワール （タ ンブル流を発生させた場合） の方が、 熱発生量 Q, 筒内圧 P, 熱発生率 d Qのサイ クル変動が小 さ く、 燃焼安定性が良好であるこ とがわかる。
なお、 図中、 符号 4 7は排気通路 6 0に連通する排気ボ— 卜、 5 9は排気弁である。
しかしながら、 上迚のように、 断而形状が円形や楕円形の吸気ボ 一卜 4 4 ' の場合には、 タ ンブル流を強く するのに、 吸気ボ一 卜 4
4 ' をス ト レ一 卜ボー 卜に形成すると、 吸気ポ一 ト 4 4 ' かパ'几つ" シー ト 6 2に対して鋭角的に進入する構造となって、 流路断面積が 必然的に小さ く なり、 F I G . 3 3 に示すように吸気ポー ト 4 4 ' を絞るこ とでも当然ながら流路断面積が小さ く なつて、 最大流量の 低下を招く こ とになる。 つま り、 タンブル流の強さ （夕 ンブル強さ ) を強くすると最大流量 （流量係数） は低下するという相反する関 係にある。 このような最大流量の低下は、 機関の全開性能の低下を 招き好ま しく ない。
ところで、 タ ンブル流を強くするには、 吸気弁 5 8 の中心線を境 界にして吸気ポ一 トの上方の夕 ンブル流側の流れ （ F I G . 2 9 ， F I G . 3 3に示す矢印 a参照） の流量 （流速） の方がこれと反対 側の流れ （ F I G . 2 9 ， F I G . 3 3 に示す矢印 b参照） の流量
(流速） より も大きい必要がある。
そこで、 このような流量 （流速） の不均衡を積極的に形成できれ ば、 最大流量 （流量係数） を低下させるこ となく 夕 ンブル流の強さ
(タ ンブル強さ） を強くするこ とができる。
また、 近年、 理論空燃比より も少ない量の燃料の混合気によって 内燃機関を運転し、 振動低減化と低燃費化を図るべく、 2つの吸気 ポー トをそなえ、 これらの両吸気ポー トから混合気を供給する もの も提案されているが、 この場合、 点火プラグが 2つの吸気ポー トの 中間に位置するため、 少ない量の燃料で運転を行なう と、 着火性が 悪く なるおそれがあり、 これにより少ない量の燃料での運転が行な いにく いという課題がある。 発明の開示 ，
本発明は、 上述の課題に鑑み創案されたもので、 最大流量 （流量 係数） を低下させずにタ ンブル流の強さ （タ ンブル強さ） を強く で きるほか、 着火性を悪化させるこ となく 、 理論空燃比より も少ない 量の燃料の混合気による内燃機関の運転を可能にした、 内燃機関の 吸気ポー ト構造を提供するこ とを目的とする。 このため、 第 〗 の発明にかかる内燃機関の吸気ポー ト構造は、 吸 気ポー トからの吸気流が燃焼室内で夕 ンブル流となるように構成さ れた内燃機関において、 該吸気ポ一 トからの吸気流が該夕 ンブル流 を促進しうるように、 該吸気ポー トが、 そのタンブル流側半部を他 半部より も拡幅されて該吸気ポ一 卜の吸気流心をタ ンブル流側へ偏 心されているこ とを特徴と している。
この場合、 上記吸気ポー トを、 上記タ ンブル流側半部を上記他半 部より も拡幅されて略三角形状の断面を有するように形成したり、 上記夕ンブル流側半部を上記他半部より も拡幅されて野球のホーム ベース形状の断面を有するように 4 形成したり、 上記タ ンブル流側半 部を上記他半部より も拡幅されて舌形状の断面を有するように形成 したりするこ とが好ま しい。 更には、 上記吸気ポー トが、 上記タン ブル流側半部を上記他半部より も拡幅されて、 その最大幅部が該吸 気ポ一 トに内接する位置でのバルブステムの断面中心より も外方に 偏倚した位置に設けられて、 該最大幅部から該他半部側端部に直つ て徐々 に幅狭になるように形成されるこ とが好ま しい。
また、 第 2の発明にかかる内燃機関の吸気ポー ト構造は、 複数の 吸気ポー トからの吸気流がそれぞれ燃焼室内でタ ンブル流となるよ うに構成された内燃機関において、 該吸気ポ— 卜からの吸気流が該 タ ンブル流を促進しうるように、 該吸気ポ一 卜が、 その夕ンブル流 側半部を他半部より も拡幅されて該吸気ポ一 トの吸気流心を夕ンブ ル流側へ偏心されて構成されるとともに、 該吸気ポ一 ト内を該燃焼 室の着火手段側と反着火手段側とに流体の流れ方向に沿って二分す る隔壁が設けられ、 且つ、 該隔壁で仕切られた該吸気ポ一 卜内の着 火手段側に燃料を供給する燃料供給手段が設けられたこ とを特徴と している。
この場合、 上記吸気ポー トを、 上記タ ンブル流側半部を上記他半 部より も拡幅されて略三角形状の断面を有するように形成したり、 上記夕ンブル流側半部を上記他半部より も拡幅されて野球のホ--ム ベース形状の断面を有するように形成したり、 上記タ ンブル流側半 部を上記他半部より も拡幅されて舌形状の断面を有するように形成 したりするこ とが好ま しい。
また、 この場合、 該隔壁を、 全ての吸気ポー トにそれぞれ設けて も、 上記吸気ポー トのうちの一部の吸気ポー トに設けてもよい。 従って、 上述の第 1 の発明にかかる内燃機関の吸気ポー ト構造で は、 吸気ポー トのタ ンブル流側半部が他半部より も拡幅されて吸気 ポー 卜の吸気流心が夕ンブル流側へ偏心されているので、 タ ンブル 流を形成する流れの成分である吸気ポー トの夕 ンブル流側半部から の吸気流成分が強く なる一方で、 タンブル流を阻止する成分となる 吸気ポ一 卜の他半部からの吸気流成分が弱く なって、 吸気ポー トの 流路断面積を縮小せずに夕 ンブル流の強さを増加できるようになり 、 これにより、 走行燃費の向上や運転限界の向上等の効果が得られ る。 また、 上記吸気ポー トを、 そのタ ンブル流側半部を他半部より も拡幅して、 吸気ポー トが略三角形状の断面， 野球のホームベース 形状の断面， 舌形状の断面を有するように形成するこ とで、 上述の 効果の得られる吸気ポー 卜の形状を、 比較的容易に規定するこ とが できる。 さ らに、 吸気ポー トのタ ンブル流側半部を他半部より も拡 幅して、 その最大幅部が該吸気ポー トに内接する位置でのバルブス テムの断面中心より も外方に偏倚した位置に設け、 該最大幅部から 該他半部側端部に亘って徐々 に幅狭になるように形成するこ とで、 上述の効果が得られる吸気ポー 卜の形状を、 比較的容易に規定する こ とができ、 しかも、 効果的である。
また、 第 2の発明にかかる内燃機関の吸気ポー ト構造では、 吸気 ポー トの夕 ンブル流側半部が他半部より も拡幅されて吸気ポー 卜の 吸気流心が夕 ンブル流側へ偏心されているので、 夕 ンブル流を形成 する流れの成分である吸気ポー トのタ ンブル流側半部からの吸気流 成分が強く なる一方で、 タ ンブル流を阻止する成分どなる吸気ポー 卜の他半部からの吸気流成分が弱く なるほか、 吸気ポー ト （全ての 吸気ポー ト又は一部の吸気ポ一 ト） 内は隔壁によって着火手段側と 反着火手段側とに仕切られているので、 着火手段側に燃料を供給し て、 燃料を層状化させることができ、 これにより着火手段には燃料 の濃い層の混合気が供給され、 着火性を悪化させることなく燃焼室 全体では最小限の量の燃料の混合気を送ることができる。 その結果 、 簡素な構成により、 最大流量 （流量係数） を低下させずにタンブ ル流の強さ （タンブル強さ） を強くできるほか、 着火性を悪化させ ることなく、 理論空燃比よりも少ない量の燃料の混合気による内燃 機関の運転が可能になる。
10
図面の簡単な説明
F I G. 1〜F I G. 7は本発明の第 1実施例としての内燃機関 の吸気ポー ト構造を示すもので、 F I G. 1はその模式的な縦断面 図、 F I G. 2はその吸気の流れ方向に直行する面の模式的な断面 図 （F I G. 1の A— A矢視断面図） 、 F I G. 3はその断面形状 に対比するために示す従来の吸気ポ一 ト構造の模式的な断面図 （F I G. 1の A— A矢視断面に対応する図） 、 F I G. 4はその要部 断面形状を座標上に示す図、 F I G. 5は本内燃機関の吸気ポ一 ト 構造を座標上から設定した場合の断面形状の右半部を示す図、 F I G. 6 , F I G. 7はそれぞれその効果を示すグラフであり、
F I G. 8〜F I G. 1 0は本発明の第 2実施例としての内燃機 関の吸気ポー ト構造を示すもので、 F I G. 8はその模式的な縦断 面図、 F I G. 9はその吸気の流れ方向に直行する面の模式的な断 面図 （F I G. 8の B— B矢視断面図） 、 F I G. 1 0はその効果
Figure imgf000008_0001
を示すグラフであり、
F I G. 1 1〜 F I G. 1 5はいずれも本発明の内燃機関の吸気 ポ一 ト構造の変形例を示す断面図 （F I G. 1の A— A矢視断面に 対応する図） であり、
F I G. 1 6〜F I G. 2 2は本発明の第 3実施例としての内燃 機関の吸気ポー ト構造を示すもので、 F I G. 1 6はその模式的平 面図、 F I G. 1 7はその模式的部分縦断面図、 F I G. 1 8はそ の流れ方向に直交する面の模式的断面図、 F I G. 1 9〜F 〗 G. 2 1 はそれぞれその流れ方向に直交する面の断面形状の種々の例を F I G. 1 8に対応させて示す模式的断面図、 F I G. 2 2はその 変形例を F I G. 1 6に対応させて示す模式的平面図であり、
F I G. 2 3〜 F I G. 2 8は本発明の第 4実施例としての内燃 機関の吸気ポー ト構造を示すもので、 F I G. 2 3はその模式的平 面図、 F I G. 2 4はその流れ方向に直交する面の模式的断面図、 F I G. 2 5〜F I G. 2 7はそれぞれその流れ方向に直交する面 の断面形状の種々の例を F I G. 2 4に対応させて示す模式的断面 図、 F I G. 2 8はその変形例を F I G. 2 3に対応させて示す模 式的平面図であり、
F I G. 2 9〜F I G. 3 3は従来の内燃機関の吸気ポー ト構造 を示すもので、 F I G. 2 9はその燃焼室回り と併せて示す模式的 な縦断面図、 F I G. 3 0はその燃焼室回り と併せて示す模式的な 斜視図、 F I G. 3 1 はその吸気の流れ方向に直行する面の模式的 な断面図 （F I G. 2 9の C— C矢視断面図） 、 F I G. 3 2はそ の吸気の流れ方向に直行する面の模式的な断面の他の例を示す断面 図 （F I G. 2 9の C一 C矢視断面に対応する図） 、 F I G. 3 3 はその他の例を示す模式的な縦断面図であり、
F I G . 3 4はタンブル流による効果を示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態
Figure imgf000009_0001
以下、 図面を参照しながら、 本発明の実施例について説明する。
まず、 第 1実施例について説明すると、 本吸気ポ一 ト 4 4を有す る内燃機関の各気筒の全体構造は、 例えば F I G. 2 9， 3 0に示 す従来例とほぼ同様に構成されており、 F I G. 1 に示さない部分 については、 これらの F I G . 2 9， 3 0を参照する。 なお、 点火 プラグ 1 0 はイ ンジェ クタ 1 2が配設された方の吸気ポ一 ト 4 4 の 近傍に配設されている。
つま り、 この吸気ポー ト 4 4 にかかる内燃機関の各気筒は、 シリ ンダブロ ッ ク 2 2 に形成されたシリ ンダボア 2 4 と ピス ト ン 2 6 と シリ ンダへッ ド 2 8 とで規定されて燃焼室 3 0が形成され、 この燃 焼室 3 0内に、 吸気通路 4 0 , 4 2の各吸気ボ一 ト 4 4が導かれ、 それぞれ吸気弁 5 8が設置されている。
燃焼室 3 0の上壁部には、 ペン トル一フ 3 4が形成されて、 ぺン トルーフ 3 4 には、 各吸気通路 4 0 , 4 2からの吸気流を、 各吸気 通路 4 0， 4 2の延長軸線上のシリ ンダボア 2 の内壁面に沿って 下方に案内しう るような斜面がそなえられている。 このペン トル一 フ 3 4 の案内によっても、 矢印 Fで示すようなタ ンブル流の発生が 促進されるようになっている。
そして、 この内燃機関の吸気ポー ト 4 4 は、 F I G . 1 に示すよ うに、 直線状のス ト レ一 トポ一 卜に形成されており、 このス ト レ一 トポー トの断面形状は、 F I G . 2に示すように、 吸気ポー ト 4 4 の夕 ンブル流側半部 （つま り夕ンブル流を形成する主成分流が流れ る吸気ポ一 ト 4 4 の上側半部） 4 4 aカ^ 他半部 （つま りタ ンブル 流を阻止するような成分流が流れる吸気ポー ト 4 の下側半部） 4 4 b より も拡幅されており、 吸気ポ一 ト 4 4 の吸気流心が夕ンブル 流側 （つま り吸気ポ一 ト 4 4の上側半部 4 4 a ) へ偏心されている これにより、 吸気ポ一 卜 4 4からの吸気流が燃焼室 3 0内で夕ン ブル流 Fを形成し易いようになっている。
この第 1 実施例では、 吸気ポ一 ト 4 は、 略逆三角形の断面を有 するように形成されている。 なお、 F I G . 2 において、 5 8 Aは >くルブステ厶を示す。
このような略逆三角形の吸気ポ— ト 4 4 の断面 4 5の側部形状を 座標上に表すと、 例えば F I G . 4 に示すようになる。 この F I G . 4において、 xは吸気ポー ト断面 4 5の上端からの距離を示し、 yは吸気ポー ト断面 4 5の左右中心線からの距離 （幅） を示してい る。
なお、 この F I G . 4における鎖線は、 F I G. 3に示すような 従来の長円形断面の吸気ポー ト 4 4 ' の断面 4 5 ' の側部形状を示 しており、 この吸気ポー ト 4 4 の断面 4 5が上部 （ F I G. 4 中左 部） のタンブル流側半部 4 4 aで拡幅して、 その流心がタンブル流 側半部 4 4 aへ偏心していることがわかる。
また、 F I G. 5は、 F I G. 4の両端部を滑らかに連続して、 本吸気ポー ト 4 4の断面全体の形状を完成させた状態を、 従来の円 形断面の吸気ポー ト 4 4 ' の断面 4 5 ' に併せて示している。
この F I G. 4 , F I G. 5 に示す吸気ポー ト 4 4 は、 その断面 において、 角部を面取りされた曲線状に形成され、 その最大幅部 （ yの値が最大の部分） Pmが、 吸気ポー ト 4 4 に内接する位置での バルブステム 5 8 Aの断面中心 （符号 C参照） より もさらにタンブ ル流側 （ Xが 0の側） に偏心した位置に設けられている。
そして、 吸気ポー ト 4 4の幅は、 この最大幅部 P mから他半部側 端部 （ Xが大き くなる側の端部） に亘つて徐々に幅狭になるように 形成されており、 この吸気ポー ト 4 4 と等しい流路断面積であって 一般的な円形又は楕円形又は長円形の断面形状を有する吸気ポー ト 4 4 の断面形状 4 5 ' と、 この吸気ポー ト 4 4の断面形状 4 5 との 交差点 P cは、 ポー ト中心 （ X方向の中心） より もタンブル流側 （ Xが 0の側） に位置されている。
本発明の第 1 実施例としての内燃機関の吸気ポー ト構造は、 上述 のように構成されているので、 吸気ポー ト 4 4のタンブル流側半部 4 4 aからの吸気流成分が、 吸気ポー ト 4 4の他半部 4 4 bからの 吸気流成分より も大幅に強くなる。
吸気ポー ト 4 4の夕ンブル流側半部 4 4 aからの吸気流成分は夕 ンブル流を形成する流れの成分であり、 吸気ポー 卜 4 4の他半部 4 4 bからの吸気流成分は夕ンブル流を阻止する成分であるので、 上 述の流量の不均衡により、 吸気ポ一 トの全体の流路断面積を縮小せ ずに、 つま り、 吸気ポ一 ト 4 4全体の吸気流の流量 （流速） を一定 にしながらも、 夕ンブル流の強さを増加できるようになる。
特に、 吸気ポー ト 4 4 の最大幅部 P mを、 吸気ポ一 ト 4 4 に内接 する位置でのバルブステム 5 8 Aの断面中心 （符号 C参照） より も タ ンブル流側 （ Xが 0の側） に位置させるこ とや、 一般的な円形又 は楕円形又は長円形の断面形状を有する吸気ポ一 トの断面との交差 点 P cを、 ポー ト中心 （ X方向の中心） より もタンブル流側 （ Xが 0 の側） に位置されるこ とに留意するこ とで、 バルブステム 5 8 A によって夕 ンブル流側の吸気流が阻害されても、 充分な吸気流が夕 ンブル流側を流れるようになり、 上述の効果が容易で且つ確実に得 られる。
このような効果は、 例えば夕ンブル強さに対する流量係数を示す F I G . 6を参照してもわかる。 F I G . 6 において、 黒点は従来 の円形又は楕円形又は長円形又は略方形の断面形状でス ト レ一 トポ ― トの吸気ポ一 トの測定値を示し、 直線 1 はこれらの測定値から 得られる特性を示しており、 タ ンブル流の強さ （タ ンブル強さ） を 強くする と最大流量 （流量係数） は低下するという相反する関係 （ ト レ一 ドオフの関係） があるこ とがわかる。 これに対して、 点 P 1 は本吸気ポ一 卜 4 4 のデ一夕を示しており、 タンブル流の強さ （夕 ンブル強さ） を強く しても最大流量 （流量係数） は低下しないこ と 力 わカヽる o
また、 F I G . 7は空燃比に対する定速走行燃費のデ一夕につい て、 本吸気ポ一 ト 4 4 のもの (△印で示す） と従来の一般的な円形 又は楕円形又は長円形の断面形状を有する吸気ポー 卜のもの （〇印 で示す） とを対比して示しており、 最良燃費が L V 2から L V 1 へ と向上するこ とや、 最大空燃比の運転限界が L M 2から L M 1 へと 向上するこ とがわかる。 次に、 第 2実施例について説明すると、 この吸気ポー 卜 4 4 Aを 有する内燃機関の各気筒の全体構造は、 前述の第 1 実施例とほぼ同 様であるので説明を省略するが、 この吸気ポー 卜 4 4 Aは、 F I G . 8 に示すように、 ス ト レー トポー トではある力 その上部 （タ ン ブル流側） が極端にス ト レー ト化されておらずやや脹らみをもって 形成されている。
そして、 吸気ポー ト 4 4 Aの断面は、 F I G . 9 に示すように、 略三角形ではあるが、 面取りが大き く取られて、 第 1 ¾施例のもの より も円形に近いものになっている。
本発明の第 2実施例と しての内燃機関の吸気ポー ト構造は、 上述 のように構成されているので、 上述の第 1 実施例とほぼ同様の効果 が得られ、 例えばタンブル強さに対する流量係数については、 F I G . 1 0 に示すように、 従来の円形又は楕円形又は長円形又は略方 形の断面形状でス ト レー トポー 卜の吸気ポ— トの特性 （直線し 1 参 照） に対して、 タ ンブル強さ と流量係数とを高いレベルに設定でき るこ とがわかる。
吸気ポー ト 4 4 の断面形状と しては、 F I G . 1 1 〜F I G . 1 5 に示すようなものも考えられる。 F I G . 1 1 に示す吸気ポ一 卜 4 4 Bの断面形状は、 面取り部の小さい三角形状に形成されている 。 F I G . 1 2に示す吸気ポー ト 4 4 Cの断面形状は、 各辺が半径 Rの曲線で構成して脹らみのある三角形状と してその角部を小さ く 面取り したものである。 F I G . 1 3に示す吸気ポー ト 4 4 Dの断 面形状は、 左右 （幅方向） の 2辺を半径 Rの曲線で構成して凹みの ある三角形状と してその角部を小さ く面取り したものである。 F I G . 1 4 に示す吸気ポー ト 4 4 Eの断面形状は、 左右 （幅方向） の 2辺の上部を互いに並行にしてその下方を次第に幅狭にしていった 形状 （野球のホームベース形状.） である。 F I G . 1 5 に示す吸気 ポー 卜 4 4 Fの断面形状は、 他半部 4 4 bに丸みを持たせた舌形状 であ o。 これらの各断面形状の吸気ポ一 卜 4 4 B, 4 4 C, 4 4 D, 4 4 E, 4 4 Fによっても、 上述とほぼ同様の効果が得られる。
なお、 吸気ポー ト 4 4 の断面の規定を、 中心線 C L ( F I G. 5 参照） を境界と して、 これより も下方 （ F I G. 5では中心線 C L より も右方） の面積 S 2カ^ これより も上方 （ F I G. 5では中心 線 C Lより も左方） の面積 S 1 の- 定割合 （例えば 9 5パ—セン ト ) 以下になるように、 つま り、 S 2 ≤ S 1 X 0. 9 5が成り立つよ うに設定すると規定しても、 上述とほぼ同様の効果が得られる。 次に、 第 3実施例を F I G. 1 6〜F I G. 2 2を用いて説明す る。
さて、 この第 3実施例では、 F I G, 1 6， F I G. 1 7に示す ように、 本吸気ポー ト構造を有する内燃機関の各気筒に、 シリ ンダ ブロ ッ ク 2 2に形成されたシリ ンダボア 2 4 とビス 卜 ン 2 6 とシリ ンダへッ ド 2 8 とで規定されて燃焼室 3 0が形成され、 この燃焼室 3 0内に、 2つの吸気ポ一 ト 4 6 A, 4 6 Bが導かれ、 それぞれ吸 気弁 5 8が設置されている。 また、 この燃焼室 3 0内には、 2つの 排気ポー ト 4 7 A, 4 7 B も導かれ、 それぞれ排気弁が設置されて いる。
なお、 各吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bは上流側で合流して共通の吸 気通路 4 3 に連通接続されるとともに、 各排気ポ一 ト 4 7 A, 4 7 Bは下流側で合流して共通の排気通路 6 0 に連通接続されている。 また、 シリ ンダ 2 5の中心部には、 着火手段と しての点火プラグ 1 0が吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bの中間に位置するようになってい る。
さ らに、 燃焼室 3 0の上壁部には、 ペン トル一フ 3 4が形成され て、 このペン 卜ルーフ 3 4 には、 各吸気ポー ト 4 6 A， 4 6 Bから の吸気流を、 各吸気ポ一 ト 4 6 A， 4 6 Bの延長軸線上のシリ ンダ ボア 2 4 の内壁面に沿って下方に案内しうるような斜面がそなえら れている。 このペン 卜ルーフ 3 4 の案内によっても、 タ ンブル流の 発生が促進されるようになっている。
また、 この内燃機関の各吸気ポ一 ト 4 6 A， 4 6 Bは、 F I G . 1 7に示すように、 直線状のス ト レー トポー トに形成されており、 更にこのス ト レー トポー 卜の断面形状は、 F I G . 1 8 に示すよう に、 吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bのタンブル流側半部 （つま りタ ンブ ル流を形成する主成分流が流れる吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bの上側 半部） 4 6 A— 1 , 4 6 B — 1 カ^ 他半部 （つま り夕 ンブル流を阻 止するような成分流が流れる吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bの下側半部 ) 4 6 A - 2 , 4 6 B — 2 より も拡幅されており、 吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bの吸気流心がタンブル流側 （つま り吸気ポー ト 4 6 A， 4 6 Bの上側半部 4 6 A— 1 , 4 6 B - 1 ) へ偏心されている。 こ れにより、 吸気ポー ト 4 6 A， 4 6 Bからの吸気流が燃焼室 3 0内 でタ ンブル流を形成し易いようになつている。
そして、 この第 3実施例では、 吸気ポー ト 4 6 A， 4 6 Bは、 略 逆三角形の断面を有するように形成されている。
ところで、 吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 B内には、 それぞれ吸気ポ一 ト 4 6 A， 4 6 Bを縦に 2分するような隔壁 2 1 が設けられ、 この 隔壁 2 1 によって、 各吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 B内は点火プラグ側 (中央側） と反点火プラグ側 （外側） とに混合気の流れ方向に沿つ て二分されるようになっている。
また、 吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bの合流部付近には燃料供給手段 としてのイ ンジェクタ 1 2が取り付けられ、 このイ ンジヱ クタ 1 2 は吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bの隔壁 2 1 で仕切られた中央側に燃料 を送るようになつている （ F I G . 1 6， F I G . 1 8参照） 。 なお、 吸気弁 5 8のバルブステムは隔壁 2 1 を縦方向に貫通して いる。
また、 隔壁 2 1 付きの吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bについて、 その 夕 ンブル流側半部 4 6 A — 1 ， 4 6 B — 1 を、 他半部 4 6 A — 2 , 4 6 B — 2 より も拡幅するための断面形状と しては、 F I G . 1 8 に示すようなもののほか、 F I G . 1 9 に示すように野球のホーム ベース形状にしたものや、 F I G . 2 0 に示すように他半部 4 6 A 一 2， 4 6 B ~ 2に丸みを持たせて舌形状にしたものや、 F I G . 2 1 に示すように隔壁 2 1 で仕切られた各吸気ポ— ト部分をそれぞ れ野球のホームべ一ス形状にしたもの等、 種々のものが考えられる このような構成により、 吸気はイ ンジヱ クタ 1 2で噴射された燃 料と混合されて各吸気ポ一 ト 4 6 A , 4 6 Bから燃焼室 3 0内に流 入し、 この混合気は燃焼室 3 0内で圧縮 ■ 膨張 （爆発） された後、 各排気ポ一 ト 4 7 A , 4 7 Bから排気通路 6 0 に排出されるが、 吸 気に際しては、 吸気ポー ト 4 6 A , 4 6 Bの隔壁 2 1 で仕切られた 外側には空気だけが送られ、 燃料は、 吸気ポー ト 4 6 A , 4 6 Bの 隔壁 2 1 で仕切られた中央側にのみ送られるので、 燃料と空気が層 状化され、 点火プラグ 1 0には燃料の濃い層の混合気が供給される 。 このため、 燃焼室 3 0全体には燃料の少ない混合気が送られ、 点 火プラグ 1 0 には着火に十分な量の燃料が送られる。 従って、 燃料 の濃い場所を点火プラグ 1 0の近く に作るこ とができるので、 着火 性を悪化させるこ となく理論空燃比より も少ない量の燃料の混合気 によってェンジンを運転するこ とができる。
また、 各吸気ポ一 ト 4 6 A , 4 6 Bの夕ンブル流側半部 4 6 A— 1 , 4 6 B — 1 からの吸気流成分が、 他半部 4 6 A— 2 , 4 6 B - 2からの吸気流成分より も大幅に強く なる。
すなわち、 吸気ポ一 ト 4 6 A， 4 6 Bの夕 ンブル流側半部 4 6 A — 1 , 4 6 B - 1 からの吸気流成分は夕 ンブル流を形成する流れの 成分であり、 吸気ポー ト 4 6 A , 4 6 Bの他半部 4 6 Λ— 2 , 4 6 B - 2からの吸気流成分は夕ンブル流を阻止する成分であるので、 上述の流量の不均衡により、 吸気ポ一 トの全体の流路断面積を縮小 せずに、 つま り、 吸気ポー 卜全体の吸気流の流量 （流速） を一定に しながらも、 タ ンブル流の強さを増加できるようになるのである。 なお、 この第 3実施例は、 F I G. 2 2に示すように、 吸気ポ一 ト 4 6 A, 4 6 Bを 2つ、 排気ポー ト 4 7を 1 つそなえた 3弁式の 内燃機関にも、 同様にして適用するこ とができる。
次に第 4実施例を F I G. 2 3〜 F I G. 2 8を用いて説明する さて、 この第 4実施例にかかる吸気ポー ト構造を有する内燃機関 においては、 上記第 3実施例のように、 両吸気ポー ト 4 6 A， 4 6 Bに隔壁 2 1 を設けずに、 F I G. 2 3， F I G. 2 4 に示すよう に、 一方の吸気ポー ト 4 6 Aだけを隔壁 2 1 で中央側と外側とに二 分し、 この一方の吸気ポー ト 4 6 Aにイ ンジヱクタ 1 2を取り付け るようにしたもので、 その他の構造は前述の第 3実施例に示したも のと同様の構成である。
すなわち、 燃焼室 3 0内に、 2つの吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bが 導かれ、 それぞれ吸気弁 5 8が設置されるとともに、 2つの排気ポ — ト 4 7 A, 4 7 B も導かれ、 それぞれ排気弁が設置され、 更には 各吸気ポー ト 4 6 A， 4 6 Bは上流側で合流して共通の吸気通路 4 3 に連通接続されるとともに、 各排気ポー ト 4 7 A, 4 7 Bは下流 側で合流して共通の排気通路 6 0 に連通接続されている。
さ らに、 シリ ンダ 2 5の中心部には、 着火手段としての点火ブラ グ 1 0が吸気ポー 卜 4 6 A, 4 6 Bの中間に位置するように設けら れており、 燃焼室 3 0の上壁部には、 ペン トル一フ 3 4が形成され て、 ペン トル一フ 3 4 には、 各吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bからの吸 気流を、 各吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bの延長軸線上のシリ ンダボア 2 4 の内壁面に沿って下方に案内しうるような斜面がそなえられて いる。
また、 この内燃機関の各吸気ポー ト 4 6 A， 4 6 Bは、 直線状の ス ト レー トポ一 トに形成されており、 更にこのス 卜 レー トポー トの 断面形状は、 F I G. 2 4 に示すように、 吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bのタ ンブル流側半部 （つま り 夕 ンブル流を形成する主成分流が流 れる吸気ポ一 ト 4 6 A, 4 6 Bの上側半部） 4 6 A— 1 , 6 B ~ 1 力 他半部 （つま り タ ンブル流を阻止するような成分流が流れる 吸気ポ一 ト 4 6 A, 4 6 Bの下側半部） 4 6 A— 2 , 4 6 B— 2 よ り も拡幅されており、 吸気ポ一 ト 4 6 A, 4 6 Bの吸気流心がタ ン 5 ブル流側 （つま り吸気ポ一 ト 4 6 A, 4 6 Bの上側半部 4 6 A— 1 ， 6 B - 1 ) へ偏心されている。 これにより、 吸気ボ一 ト 4 6 A , 4 6 Bからの吸気流が燃焼室 3 0内で夕ンブル流を形成し易いよ うになつている。 そして、 この実施例でも、 吸気ポー ト 4 6 A, 4 6 Bは、 略逆三角形の断面を有するように形成されている。
10 さ らに、 一方の吸気ポ一 卜 4 6 A内には、 吸気ポ一 トを縦に 2分 するような隔壁 2 1 が設けられ、 この隔壁 2 】 によって、 吸気ポー ト 4 6 A内は点火プラグ側 （中央側） と反点火プラグ側 （外側） と に混合気の流れ方向に沿って二分されるようになっている。 また、 一方の吸気ポ一 ト 4 6 Aには燃料供給手段と してのィ ンジ クタ 1
】5 2が取り付けられ、 イ ンジェ クタ 1 2は吸気ポ一 ト 4 6 Aの隔壁 2 1 で仕切られた中央側に燃料を送るようになつている （ F I G. 2 3 , F I G. 2 参照） 。
なお、 隔壁 2 1 付きの吸気ポ一 ト 4 6 Aおよび隔壁 2 1 無しの吸 気ポー ト 4 6 Bについても、 前述の第 3実施例と同様に、 そのタ ン 0 ブル流側半部 4 6 A— 1 , 4 6 B - 1 を、 他半部 4 6 A— 2 , 4 6 B - 2 より も拡幅するための断面形状と しては、 F I G. 2 4 に示 すようなもののほか、 F I G. 2 5 に示すように野球のホームべ一 ス形状にしたものや、 F I G. 2 6 に示すように他半部 4 6 A— 2 , 4 6 B - 2に丸みを持たせて舌形状にしたものや、 F I G. 2 7 Γ) に示すように隔壁 2 1 で仕切られた吸気ポ一 卜部分 4 7 Aをそれぞ れ野球のホ一厶ベ一ス形状にするとともに、 隔壁 2 1 無しの吸気ポ — ト 4 6 Bを野球のホームべ—ス形状にしたもの等、 種々のものが 考えられる。
このような構成により、 吸気に際しては、 吸気ポ一 ト 4 6 Aの隔 壁 2 1 で仕切られた外側および吸気ポー ト 4 6 Bにはそれぞれ空気 だけが送られ、 燃料は、 吸気ポー ト 4 6 Aの隔壁 2 1 で仕切られた 中央側にのみ送られるので、 前述の第 3実施例と同様にして、 燃料 と空気が層状化され、 点火プラグ 1 0 には燃料の濃い層の混合気が 供給される。 このため、 燃焼室 3 0全体には燃料の少ない混合気が 送られ、 点火プラグ 1 0 には着火に十分な量の燃料が送られる。 従 つて、 燃料の濃い場所を点火プラグ 1 0の近く に作るこ とができ、 着火性を悪化させるこ となく理論空燃比より も少ない量の燃料の混 合気によってエンジンを運転するこ とができるほか、 各吸気ポー ト 4 6 A , 4 6 Bのタ ンブル流側半部 4 6 A — 1 , 4 6 B— 1 力ヽらの 吸気流成分が、 他半部 4 6 A— 2， 4 6 B - 2からの吸気流成分よ り も大幅に強く なる。 すなわち、 吸気ポー ト 4 6 A， 4 6 Bのタ ン ブル流側半部 4 6 A - 1 ， 4 6 B - 1 からの吸気流成分は夕 ンブル 流を形成する流れの成分であり、 吸気ポー ト 4 6 A， 4 6 Bの他半 部 4 6 A - 2 , 4 6 B— 2からの吸気流成分は夕ンブル流を阻止す る成分であるので、 上述の流量の不均衡により、 吸気ポー トの全体 の流路断面積を縮小せずに、 つま り、 吸気ポー ト全体の吸気流の流 量 （流速） を一定にしながらも、 タ ンブル流の強さを増加できるよ うになるのである。
なお、 この第 4実施例も、 F I G . 2 8 に示すように、 吸気ポー ト 4 6 A , 4 6 Bを 2つ、 排気ポー ト 4 7を 1 つそなえた 3弁式の 内燃機関に、 同様にして適用するこ とができる。 産業上の利用可能性
本発明の内燃機関の吸気ポー ト構造によれば、 最大流量 （流量係 数） を低下させずにタ ンブル流の強さを強く できるほか、 着火性を 悪化させるこ とな く、 理論空燃比より も少ない量の燃料の混合気に よる内燃機関の運転が可能になるので、 特に自動車に搭載する内燃 機関用の吸気ポー ト構造に用いるのに適している。

Claims

請 求 の ®¾ 囲
1. 吸気ポー 卜 （ 4 4 ) からの吸気流が燃焼室 （ 3 0 ) 内で夕 ンブ ル流となるように構成された内燃機関において、
5 該吸気ポー ト （ 4 4 ) からの吸気流が該タ ンブル流を促進しう る ように、 該吸気ポ一 卜 （ 4 4 ) 力 、 その夕ンブル流側半部 （ 4 4 a ) を他半部 （ 4 4 b) よ り も拡幅されて該吸気ポー ト （ 4 4 ) の吸 気流心を夕ンブル流側へ偏心されているこ とを特徴とする、 内燃機 関の吸気ポー ト構造。
10 2. 上記吸気ポ一 ト （ 4 4 ) カ 上記夕 ンブル流側半部 （ 4 4 a ) を上記他半部 （ 4 4 b) より も拡幅されて略三角形状の断面を有す るように形成されているこ とを特徴とする、 請求の範固第 1項記載 の内燃機関の吸気ポ一 ト構造。
3. 上記吸気ポー ト （ 4 4 ) 力、'、 上記夕ンブル流側半部 （ 4 4 a) 〗5 を上記他半部 （ 4 4 b) より も拡幅されて野球のホームべ一ス形状 の断面を有するように形成されているこ とを特徴とする、 請求の範 囲第 1項記載の内燃機関の吸気ポ一 ト構造。
4. 上記吸気ポー ト （ 4 4 ) 力 、 上記夕 ンブル流側半部 （ 4 4 a ) を上記他半部 （ 4 4 b) より も拡幅されて舌形状の断面を有するよ 0 うに形成されているこ とを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の内 燃機関の吸気ポ— ト構造。
5. 上記吸気ポ一 ト （ 4 4 ) 力 上記夕ンブル流側半部 （ 4 4 a ) を上記他半部 （ 4 4 b) より も拡幅されて、 その最大幅部が該吸気 ポー ト （ 4 4 ) に内接する位置でのバルブステム （ 5 8 A) の断面 5 中心より も外方に偏倚した位置に設けられて、 該最大幅部から該他 半部 （ 4 4 b) 側端部に亘つて徐々 に幅狭になるように形成されて いるこ とを特徴とする、 請求の範囲第 1項記載の內燃機 i の吸気ポ ― ト構造。
6. 複数の吸気ポ一 ト （ 4 6 A, 4 6 B) からの吸気流がそれぞれ 燃焼室 （ 3 0 ) 内で夕 ンブル流となるように構成された内燃機関に おいて、
該吸気ポー ト （ 4 6 A, 4 6 B ) からの吸気流が該夕 ンブル流を 促進しう るように、 該吸気ポー ト （ 4 6 A, 4 6 B ) 力、'、 そのタ ン ブル流側半部 （ 4 6 A— 1 ， 4 6 B - 1 ) を他半部 （ 4 6 A - 2 , 4 6 B - 2 ) より も拡幅されて該吸気ポー ト （ 4 6 A, 4 6 B ) の 吸気流心をタ ンブル流側へ偏心されて構成されるとともに、
該吸気ポー ト （ 4 6 A, 4 6 B ) 内を該燃焼室 （ 3 0 ) の着火手 段側と反着火手段側とに流体の流れ方向に沿って二分する隔壁 （ 2 1 ) が設けられ、
且つ、 該隔壁 （ 2 1 ) で仕切られた該吸気ポー ト （ 4 6 A, 4 6 B ) 内の着火手段側に燃料を供給する燃料供給手段 （ 1 2 ) が設け られたこ とを特徴とする、 内燃機関の吸気ポー ト構造。
7. 上記吸気ポー ト （ 4 6 A， 4 6 B ) 力 上記夕ンブル流側半部 ( 4 6 A - 1 , 4 6 B— 1 ) を上記他半部 （ 4 6 A - 2， 4 6 B—
2 ) より も拡幅されて略三角形状の断面を有するように形成されて いるこ とを特徴とする、 請求の範囲第 6項記載の内燃機関の吸気ポ ― ト構造。
8. 上記吸気ポー ト （ 4 6 A， 4 6 B ) カ^ 上記夕 ンブル流側半部 ( 4 6 A - 1 , 4 6 B - 1 ) を上記他半部 （ 4 6 A - 2， 4 6 B—
2 ) より も拡幅されて野球のホームベース形状の断面を有するよう に形成されているこ とを特徴とする、 請求の範囲第 6項記載の内燃 機関の吸気ポ— ト構造。
9. 上記吸気ポー ト （ 4 6 A, 4 6 B ) 力、'、 上記夕 ンブル流側半部 ( 4 6 A - 1 , 4 6 B— 1 ) を上記他半部 （ 4 6 A— 2 , 4 6 B—
2 ) より も拡幅されて舌形状の断面を有するように形成されている こ とを特徴とする、 請求の範囲第 6項記載の内燃機関の吸気ポー ト 構造。
1 0. 該隔壁 （ 2 1 ) 力 、 全ての吸気ポー ト （ 4 6 A, 4 6 B ) に それぞれ設けられていることを特徴とする、 請求の範囲第 6項記載 の内燃機関の吸気ポ一 ト構造。
1 1 . 該隔壁 （ 2 1 ) 力 、 上記吸気ポ一 ト （ 4 6 A， 4 6 B) のう ちの一部の吸気ポー 卜 （ 4 6 A) に設けられていることを特徴とす る、 請求の範囲第 6項記載の内燃機関の吸気ポ— ト構造。
PCT/JP1992/000377 1991-03-28 1992-03-27 Intake port structure of internal combustion engine WO1992017701A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU14347/92A AU648157B2 (en) 1991-03-28 1992-03-27 Intake port structure of internal combustion engine
KR1019920703016A KR950001338B1 (ko) 1991-03-28 1992-03-27 내연기관의 흡기포트구조
EP92907341A EP0531541B1 (en) 1991-03-28 1992-03-27 Intake port structure for internal combustion engine
DE69206538T DE69206538T2 (de) 1991-03-28 1992-03-27 Struktur des einlasskanals für brennkfraftmaschinen.

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1991019358U JPH04116670U (ja) 1991-03-28 1991-03-28 ４弁エンジンの吸気通路
JP3/19358U 1991-03-28
JP1991053065U JP2532417Y2 (ja) 1991-06-13 1991-06-13 内燃機関の吸気ポート構造
JP3/53065U 1991-06-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1992017701A1 true WO1992017701A1 (en) 1992-10-15

Family

ID=26356189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1992/000377 WO1992017701A1 (en) 1991-03-28 1992-03-27 Intake port structure of internal combustion engine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5245964A (ja)
EP (1) EP0531541B1 (ja)
KR (1) KR950001338B1 (ja)
AU (1) AU648157B2 (ja)
DE (1) DE69206538T2 (ja)
WO (1) WO1992017701A1 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2929781B2 (ja) * 1991-06-28 1999-08-03 三菱自動車工業株式会社 燃料噴射時期制御式層状燃焼内燃機関
US5295464A (en) * 1992-02-28 1994-03-22 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Stratified burning internal combustion engine
JP3498334B2 (ja) * 1993-11-08 2004-02-16 株式会社日立製作所 内燃機関の吸気装置
JPH07150945A (ja) * 1993-11-26 1995-06-13 Yamaha Motor Co Ltd ４サイクルエンジンの燃焼室構造
JP3517957B2 (ja) * 1994-06-10 2004-04-12 マツダ株式会社 エンジンの吸気ポート構造およびその設定方法
JP3059346B2 (ja) * 1994-10-19 2000-07-04 リョービ株式会社 内燃機関の吸排気弁および吸気ポート
JP2772767B2 (ja) * 1995-01-09 1998-07-09 本田技研工業株式会社 内燃機関における吸気ポート構造
JP3733721B2 (ja) * 1997-12-18 2006-01-11 日産自動車株式会社 直噴火花点火式内燃機関
JP3903657B2 (ja) * 1998-12-02 2007-04-11 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式火花点火内燃機関
KR20030031759A (ko) * 2001-10-16 2003-04-23 김종우 혼합기 유속증가 및 성층화 촉진장치를 구비한 엔진
JP2005518791A (ja) * 2002-02-27 2005-06-30 ファルマシア アンド アップジョン カンパニー リミティド ライアビリティー カンパニー Ｉｍｒ−３２細胞からのアミロイド−ベータペプチドの高レベル生産
FR2879666B1 (fr) 2004-12-21 2010-01-15 Inst Francais Du Petrole Procede de commande d'un moteur a combustion interne suralimente a allumage commande, notamment de type essence
FR2895463B1 (fr) * 2005-12-23 2013-08-16 Renault Conduit d'admission d'air d'une culasse d'un moteur a combustion interne et culasse correspondante
FR2898643A1 (fr) * 2006-03-16 2007-09-21 Renault Sas Conduit et dispositif d'admission de moteur a combustion interne
FR2924165A3 (fr) * 2007-11-26 2009-05-29 Renault Sas Culasse de moteur a combustion interne dont les conduits d'admission presentent un meplat generateur de tourbillons axiaux
CN202883139U (zh) * 2012-02-04 2013-04-17 D.恩德里戈 飞机发动机的汽缸盖以及汽缸体与汽缸盖的组件
US20130333656A1 (en) * 2012-02-04 2013-12-19 David Endrigo Valve seats for cylinder heads in aircraft engines
JP2016041915A (ja) * 2014-08-18 2016-03-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP6327180B2 (ja) 2015-03-12 2018-05-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP2017110604A (ja) * 2015-12-17 2017-06-22 ヤマハ発動機株式会社 内燃機関、それを備えた車両、および内燃機関の製造方法
JP6299778B2 (ja) * 2016-01-18 2018-03-28 トヨタ自動車株式会社 インテークマニホールド及びそれを備えたエンジン

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63201313A (ja) * 1987-02-18 1988-08-19 Toyota Motor Corp ２サイクル内燃機関
JPH0349330U (ja) * 1989-09-19 1991-05-14

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4038950A (en) * 1973-07-12 1977-08-02 Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Intake manifold of the internal combustion engine
US3945363A (en) * 1973-08-28 1976-03-23 Elsbett L Reciprocating piston internal combustion engine with twist forming conduit means, especially in the intake system thereof
US4159011A (en) * 1978-02-21 1979-06-26 General Motors Corporation Engine cylinder inlet port
US4228653A (en) * 1979-03-19 1980-10-21 General Motors Corporation Engine cylinder exhaust port
US4574751A (en) * 1983-08-19 1986-03-11 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Inlet port for internal combustion engine
KR950009261B1 (ko) * 1984-07-18 1995-08-18 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤 흡기 포오트 장치
AU584449B2 (en) * 1985-07-19 1989-05-25 Orbital Engine Company Proprietary Limited Fuel injector nozzle
JPH0637866B2 (ja) * 1986-10-31 1994-05-18 三菱自動車工業株式会社 エンジンの点火時期制御装置
GB2213196B (en) * 1987-12-08 1991-10-02 Aston Martin Tickford Multivalve cylinder head
JP2580823B2 (ja) * 1989-03-31 1997-02-12 三菱自動車工業株式会社 成層燃焼型内燃エンジン
US4930468A (en) * 1989-04-06 1990-06-05 Ford Motor Company Ice with single intake valve and dual intake manifold runners

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63201313A (ja) * 1987-02-18 1988-08-19 Toyota Motor Corp ２サイクル内燃機関
JPH0349330U (ja) * 1989-09-19 1991-05-14

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0531541A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR950001338B1 (ko) 1995-02-17
KR930700766A (ko) 1993-03-16
EP0531541A1 (en) 1993-03-17
US5245964A (en) 1993-09-21
EP0531541B1 (en) 1995-12-06
EP0531541A4 (en) 1993-07-28
DE69206538D1 (de) 1996-01-18
AU648157B2 (en) 1994-04-14
AU1434792A (en) 1992-11-02
DE69206538T2 (de) 1996-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1992017701A1 (en) Intake port structure of internal combustion engine
US8555853B2 (en) Internal combustion engine port design layout for enhanced in-cylinder swirl generation
JP3733721B2 (ja) 直噴火花点火式内燃機関
JP2597657B2 (ja) 内燃機関の燃焼室
JP5174610B2 (ja) 内燃機関とその吸気装置
JPS5932648B2 (ja) 内燃機関の吸気通路構造
JP4356329B2 (ja) 内燃機関の吸気ポート
JPS6212370B2 (ja)
JP2628138B2 (ja) 内燃機関における吸気ポート構造
JP2008255935A (ja) 燃料直噴エンジン
JP2009215973A (ja) 副室式内燃機関
JP2532417Y2 (ja) 内燃機関の吸気ポート構造
JP4158578B2 (ja) 内燃機関の吸気装置
JP2003214169A (ja) エンジンの吸気装置
JPS58197420A (ja) 内燃機関の燃焼室
JP2697517B2 (ja) 内燃機関の吸気ポート構造
JPH04125628U (ja) 内燃機関の燃焼室
JPH02301618A (ja) 内燃機関の燃焼室構造
JPS6019956Y2 (ja) デイ−ゼル機関の直接噴射式燃焼室
JP3262380B2 (ja) 層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造
JP2668106B2 (ja) 内燃機関の吸気通路構造
JP2563943B2 (ja) エンジンの燃焼室構造
JP2003214166A (ja) 火花点火式レシプロエンジン
JPH0275718A (ja) 内燃機関の燃焼室
JPS62258116A (ja) エンジンの燃焼室構造

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU MC NL SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1992907341

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1992907341

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1992907341

Country of ref document: EP