JPH01113517A - 吸気２弁式エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、吸気２弁式エンジンに於いて、エンジンの運
転状態に応じたスワール比を与え得る吸気２弁式エンジ
ンの吸気装置に関するものである。

［従来の技術］ ディーゼルエンジンに於いては燃料と吸入空気とがシリ
ンダ内で混合するが、この燃料と吸入空気との混合状態
は燃焼効率に大きく影響する。従って、一般には吸入空
気に吸入時の慣性を利用してシリンダ軸を中心とする旋
回流（スワール）を発布させて、シリンダ内での燃料と
空気の混合を促進している。

スワールを発生させる−の方法として吸気ポートの内周
面を螺旋状に形成したへりカルポートの採用がある。こ
れは吸入空気のヘリカルポー１・通過時に内周面の螺旋
によって旋回流を発生させるものであるが、旋回流強さ
（スワール比）は吸入空気の通過速度で決まってしまう
。

然し、エンジンに最適な旋回強さ（スワール比）はエン
ジンの運転状態により異なり、低速又は高負荷の場合は
大きく、高速成は低負荷の場合には小さい方が望ましい
。従って、ヘリカルポートのみによるスワール発生では
全ての運転状態に適応したスワール比とすることはでき
ず、適正なスワール比とならない状態が生じる。

この為、運転状態に適応させてスワール比を調整する吸
気装置が、特開昭６１−２７７８１５号に於いて提案さ
れている。

これは第５図に示す様にヘリカルポートｔに加えてダイ
レクトポート２を設け、両ポート１゜２にそれぞれ連通
する吸気マニホールド３の吸入空気通路４．５にスロッ
トル弁６，７を設け、このスロットル弁６．７の開度調
整を行い、ヘリカルポート１からの旋回流とダイレクト
ポート２からの非旋回流との割合を調整し、スワール比
を運転状態に対応する適正なものとしようとするもので
ある。

図中８はシリンダヘッド、９はシリンダ、ＩＯはバルブ
ガイド部を示す。

［発明がｊｌｑ決しようとする問題点］然し、特開昭６
１−２７７８１５号に於いて提案されたものでは、スロ
ットル弁６，７により吸入空気通路４，５の通路断面積
を変化させるものであるから、スロットル弁６．７の開
度を小さくした場合には流路抵抗の過大な増加を招く。

特にエンジンの高速回転時には低スワール比とすると共
に充分な吸入空気を必要とするが、スロットル弁６で吸
入空気通路４を絞ると、該吸入空気通路４の過大な流路
抵抗の為、充分な吸入空気量か得られない。吸入空気量
を確保する為ダイレクトポート２、吸入空気通路５の流
路断面積を大きくすると、シリンダヘッド８が大型化し
、又スペースの問題から流路断面積を増大させるにも限
度がある等の問題を有している。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、ヘリカルポー１・、ダイレクトポートを有す
る２弁式のエンジンに於いて、へりカルポートへの空気
流路内に吸入空気の流れに対し傾斜した状態て流路断面
の１部を閉塞する形状の案内羽根を回転可能に設けたこ
とを特徴とするものである。

［作　　　用］ 案内羽根を吸入空気の流れに対して傾斜させると、案内
羽根により流れを妨げられた吸入空気が案内羽根の表面
に沿って流路の片側へ寄せられつつ案内羽根をくぐって
他の部分の吸入空気と合流する。この合流時の相互作用
により、流れ方向に対する旋回流を生じ、シリンダに流
入した際にスワールと干渉し、スワールを弱めたり、強
めたりする。

［実　施　例］ 以下図面を参照しつつ本発明の１実施例を説明する。

第１図はシリンダヘッドの吸気ポート部分の部分平断面
を示しており、シリンダ９、吸気弁１１．１２について
はそれぞれ２点鎖線で示しである。尚、図中、第５図中
と同一のものには同符号を付しである。

ヘリカルポート１、ダイレクトポート２は、いずれもシ
リンダ９に対して接線方向に沿う様設けられており、ヘ
リカルポート１１ダイレクトボー１・２を仕切る壁１３
に両ポー１−１．２を連通させる通孔１５を穿設する。

へりカルポート１、グイレフトポ−１・２はそれぞれ吸
気マニホールドの分岐管１５（一方は図示せず）が接続
されるが、少なくともヘリカルポー１−１及び分岐管１
５の接続部は流路断面を略矩形形状としである。

分岐管１５の接続部に該接続部を貫通するシリンダ軸心
と平行な輔１Ｂを回転自在に設け、該軸１６には案内羽
根１７を固着する。

案内羽根１７は矩形形状をしており、高さが流路高さの
１／２て流路の上半部を占めると共に幅が通路幅よりも
充分広い様にしである。前記軸１Ｂの上端部は分岐管１
５より露出しており、該上端部にはレバー１８を固着し
、該レバー１８はリンク１９により図示しないアクチュ
エータに連結する。

以下第３図、第４図を併用して作動を説明する。

先ず、本実施例ではヘリカルポートｌ、グイレフトポ−
１・２により与えられるスワール方向は図に矢印を記し
た如く時計方向である。

第３図は吸気に低スワールを与えた状態を示しており、
図示しないアクチュエータによりリンク１９、レバー１
８を介して軸１６を反時計方向に回転させ、案内羽根１
７の」二流端から分岐管１５の吸気流の下流に向って右
内壁２３に当接、下流端が左内壁２４に当接した状態（
第１１図では実線で示す位置）とする。

案内羽根１７を上記状態とすると分岐管１５を流れる上
半分の吸入空気２０は案内羽根１７に邪魔され案内羽根
１７の表面に沿って下流に向って左側に寄せられつつ、
案内羽根１７の下側をくぐって分岐管１５の下半分を流
れる吸入空気２１と合流する。この上半分の吸入空気２
０と下半分の吸入空気２１との合流によってヘリカルレ
ポート１へ流入した吸入空気は左螺子方向の旋回流を生
じる。

該左螺子方向の旋回流はシリンダ９に流入した場合その
旋回方向が、スワール方向２２と逆なのでスワール比を
弱める作用をし、低スワールとなる。

又、第４図は高スワールを与えた状態を示しており、図
示しないアクチュエータによりリンク１９、レバー１８
を介して軸１６を時計方向に回転させ、案内羽根１７の
上流端が分岐管１５の吸気流の下流に向って左内壁２４
に当接し、下流端が右内壁２３に当接した状態（第１図
では破線で示す位置）とする。

案内羽根１７を上記状態とすると分岐管１５を流れる上
半分の吸入空気は、第３図で示した状態と対称的な流れ
となり、案内羽根１７の下側をくぐった上半分の吸入空
気の流れと下半分の流れる吸入空気の流れにより、右螺
子方向の旋回流を生じる。右螺子方向の旋回流はシリン
ダ９に流入した場合その旋回方向が、スワール方向２２
と同じであるのでスワール比を強める作用をし、高スワ
ールとなる。

尚、低スワール、高スツールのいずれの場合も、案内羽
根１７によって流路断面積が減少し、流路抵抗の増大に
よりヘリカルポートｌ側の吸入空気量が減るが、通孔１
４よりダイレクトポート２側から空気が流入するので、
ヘリカルポート１側の吸入空気量の極端な減少が避けら
れる。

又、案内羽根１７の姿勢を吸入空気の流れと平行にすれ
ば、流路断面積の減少はなく、吸入空気量の減少はなく
、又ダイレクトポー１・２内での旋回流を誘起しないの
で、ヘリカルポー１・１、ダイレフＩ・ボート２自体で
生じるスワールを弱めることも、強めることもない。

尚、上記実施例ではヘリカルポート１分岐管１５の接続
部の断面形状を矩形としたが、勿論円形であってもよい
。但しこの場合では案内羽根は半月状となる。又、上記
実施例では案内羽根を流路の上半分に設けたが、勿論下
半分に設けてもよい。下半分に設けた場合にはヘリカル
ポート内で生じる旋回流は逆方向となる。　　　　　４
更に、案内羽根の高さについては、流路高さの半分以下
であっても、半分以上であってもよいことは言うまでも
ない。

或は、案内羽根の回転中心の方向をシリンダの軸心と直
交する様に設けてもよい。

更に又、案内羽根の種々の位置によりスワール比が変化
することは言うまでもなく、エンジンの回転数、負荷の
状態を検出し、その時々のエンジンの状態に最適なスワ
ール比となる様マイクロコンピュータにより案内羽根駆
動用のアクチュエータを制御してもよい。又、本発明は
ガソリンエンジンにも実施可能であることば勿論である
。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、スワール比を自在に変
更し得ると共に案内羽根は流路断面の１部を閉塞するだ
けであるので、流路抵抗の極端な増大はなく、スワール
比調整により吸入空気量が大幅に増減するということも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示し、シリンダヘッドの吸
気ボート部分の部分平断面図、第２図は第１図のＡ矢視
図、第３図は低スワール状態を示す該実施例の斜視図、
第４図は高スワール状態を示す該実施例の斜視図、第５
図は従来例の断面図である。 １はヘリカルポート、２はダイレクトポ−１・、１５は
分岐管、１６は軸、１７は案内羽根を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ヘリカルポート、ダイレクトポートを有する２弁式
   のエンジンに於いて、ヘリカルポートへの空気流路内に
   吸入空気の流れに対し傾斜した状態で流路断面の１部を
   閉塞する形状の案内羽根を回転可能に設けたことを特徴
   とする吸気２弁式エンジンの吸気装置。