JPH0330695B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0330695B2 JPH0330695B2 JP59011564A JP1156484A JPH0330695B2 JP H0330695 B2 JPH0330695 B2 JP H0330695B2 JP 59011564 A JP59011564 A JP 59011564A JP 1156484 A JP1156484 A JP 1156484A JP H0330695 B2 JPH0330695 B2 JP H0330695B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- swirl
- load
- intake
- piston
- intake passage
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、エンジンの吸気装置の改良に関す
るものである。
るものである。
（従来技術）
従来、エンジンのシリンダヘツドに燃焼室を形
成したものとして、例えば特開昭50−107309号公
報および特開昭54−65207号公報に記載されるよ
うなものが知られている。これは、シリンダヘツ
ドにおける吸気ポートもしくは排気ポートと点火
プグとを囲む領域に相当する部分に凹部を設け、
ピストンが上死点にあるときのシリンダヘツド内
壁面とピストン上面との間に、上記凹部により燃
焼室を形成するとともに、この凹部に隣接して微
少間隙のスキツシユゾーンを形成するようにした
ものである。
成したものとして、例えば特開昭50−107309号公
報および特開昭54−65207号公報に記載されるよ
うなものが知られている。これは、シリンダヘツ
ドにおける吸気ポートもしくは排気ポートと点火
プグとを囲む領域に相当する部分に凹部を設け、
ピストンが上死点にあるときのシリンダヘツド内
壁面とピストン上面との間に、上記凹部により燃
焼室を形成するとともに、この凹部に隣接して微
少間隙のスキツシユゾーンを形成するようにした
ものである。
この構造では燃焼室が球形状に近いコンパクト
な形状であつて、火炎の伝播距離が短くなるため
ノツキングに対して非常に有利になり、点火時期
を最適値に近く設定することが可能となる。そし
て、耐ノツキング性が良いことから、圧縮比を従
来のもの以上に高めることによりリーンな混合気
によるリーン燃焼を行わせることができ、これに
よつて燃費性能を向上させることができる。
な形状であつて、火炎の伝播距離が短くなるため
ノツキングに対して非常に有利になり、点火時期
を最適値に近く設定することが可能となる。そし
て、耐ノツキング性が良いことから、圧縮比を従
来のもの以上に高めることによりリーンな混合気
によるリーン燃焼を行わせることができ、これに
よつて燃費性能を向上させることができる。
一方、エンジンの燃焼室に吸気を導入する際
に、吸気の流入に方向性をもたせて燃焼室にスワ
ールを生成させ、これによつて燃焼速度を速め、
燃焼効率を向上させる技術が知られている。上記
コンパクトな燃焼室とスキツシユゾーンを有する
燃焼室構造を備えるエンジンにおいては、通常の
エンジンにおけるよりも未燃ガスが排出されやす
いために、これに対する対策が必要となる。すな
わち、上記スキツシユゾーンには、火炎の進入が
スムーズに行われないので実質的にクエンチゾー
ンとなり、このためこの部分に存在する混合気
は、燃焼爆発工程において、充分燃焼しきらない
で未燃ガスとして排出される。そこで、上記スワ
ールを利用し、圧縮上死点付近において、吸気ス
ワールによつてこのスキツシユゾーンに火炎が広
がりやすくすれば、未燃ガスを大幅に減少させる
ことができる。このように、吸気スワールは上記
構造のエンジンにおいて重要な意味をもつもので
ある。
に、吸気の流入に方向性をもたせて燃焼室にスワ
ールを生成させ、これによつて燃焼速度を速め、
燃焼効率を向上させる技術が知られている。上記
コンパクトな燃焼室とスキツシユゾーンを有する
燃焼室構造を備えるエンジンにおいては、通常の
エンジンにおけるよりも未燃ガスが排出されやす
いために、これに対する対策が必要となる。すな
わち、上記スキツシユゾーンには、火炎の進入が
スムーズに行われないので実質的にクエンチゾー
ンとなり、このためこの部分に存在する混合気
は、燃焼爆発工程において、充分燃焼しきらない
で未燃ガスとして排出される。そこで、上記スワ
ールを利用し、圧縮上死点付近において、吸気ス
ワールによつてこのスキツシユゾーンに火炎が広
がりやすくすれば、未燃ガスを大幅に減少させる
ことができる。このように、吸気スワールは上記
構造のエンジンにおいて重要な意味をもつもので
ある。
このスワール生成機能と、上記コンパクトな燃
焼室とスキツシユゾーンを有する高圧縮比化燃焼
室とを組合せた場合には、エンジンの低負荷時に
おいて両者の長所が結合してさらに燃焼速度が速
くなつて燃焼効率が向上し、燃焼状態も良くな
る。一方、充填量が増大するエンジンの高負荷時
においては、燃焼速度が速くなりすぎて燃焼圧の
上昇が急激になり、燃焼騒音が増大することにな
るため、この点を改良する必要が生じる。
焼室とスキツシユゾーンを有する高圧縮比化燃焼
室とを組合せた場合には、エンジンの低負荷時に
おいて両者の長所が結合してさらに燃焼速度が速
くなつて燃焼効率が向上し、燃焼状態も良くな
る。一方、充填量が増大するエンジンの高負荷時
においては、燃焼速度が速くなりすぎて燃焼圧の
上昇が急激になり、燃焼騒音が増大することにな
るため、この点を改良する必要が生じる。
（発明の目的）
この発明は、このような従来の課題の解決のた
めになされたものであり、低負荷時にはスワール
を生成させて燃焼効率を向上させるとともに、高
負荷時にはスワールを抑制して燃焼騒音を軽減す
るようにしたエンジンの吸気装置を提供するもの
である。
めになされたものであり、低負荷時にはスワール
を生成させて燃焼効率を向上させるとともに、高
負荷時にはスワールを抑制して燃焼騒音を軽減す
るようにしたエンジンの吸気装置を提供するもの
である。
（発明の構成）
この発明は、ピストン上面と対向するシリンダ
ヘツド内壁に排気ポートを含むように部分的に凹
部を設け、ピストンが上死点にあるときのシリン
ダヘツド内壁面とピストン上面との間に、上記凹
部によりなる燃焼室と微少間隙のスキツシユゾー
ンとを形成し、上記スキツシユゾーンに連通しか
つ吸気をシリンダ内の円周方向に旋回するように
導入するスワール生成用の低負荷用吸気通路と、
上記スキツシユゾーンに連通しかつエンジンの低
負荷時に閉作動する開閉弁を備え上記スワールを
抑制するようにスキツシユゾーンに対してピスト
ン摺動方向に吸気を供給するスワール抑制用の高
負荷用吸気通路とで吸気通路を構成したものであ
る。上記スワールを抑制する方法としては、シリ
ンダの中心線とほぼ平行な方向に吸気を導入する
ように吸気通路を構成してもよく、あるいはスワ
ールと逆方向に吸気を導入するように吸気通路を
構成してもよい。
ヘツド内壁に排気ポートを含むように部分的に凹
部を設け、ピストンが上死点にあるときのシリン
ダヘツド内壁面とピストン上面との間に、上記凹
部によりなる燃焼室と微少間隙のスキツシユゾー
ンとを形成し、上記スキツシユゾーンに連通しか
つ吸気をシリンダ内の円周方向に旋回するように
導入するスワール生成用の低負荷用吸気通路と、
上記スキツシユゾーンに連通しかつエンジンの低
負荷時に閉作動する開閉弁を備え上記スワールを
抑制するようにスキツシユゾーンに対してピスト
ン摺動方向に吸気を供給するスワール抑制用の高
負荷用吸気通路とで吸気通路を構成したものであ
る。上記スワールを抑制する方法としては、シリ
ンダの中心線とほぼ平行な方向に吸気を導入する
ように吸気通路を構成してもよく、あるいはスワ
ールと逆方向に吸気を導入するように吸気通路を
構成してもよい。
実施例 １
第１図〜第３図において、１はシリンダブロツ
ク、２はシリンダヘツド、３はピストンを示し、
ピストン３上面と対向するシリンダヘツド２の内
壁には部分的に凹部４が設けられ、ピストン３が
上死点にあるときのシリンダヘツド２内壁面とピ
ストン３上面との間に、上記凹部４よりなる燃焼
室５と、この凹部４に隣接して微少間隙のスキツ
シユゾーン６とが形成されている。
ク、２はシリンダヘツド、３はピストンを示し、
ピストン３上面と対向するシリンダヘツド２の内
壁には部分的に凹部４が設けられ、ピストン３が
上死点にあるときのシリンダヘツド２内壁面とピ
ストン３上面との間に、上記凹部４よりなる燃焼
室５と、この凹部４に隣接して微少間隙のスキツ
シユゾーン６とが形成されている。
７は上記スキツシユゾーン６に開口する吸気ポ
ート、８は上記凹部４に開口する排気ポートを示
し、吸気ポート７はシリンダヘツド２の一側面に
開口する吸気通路９に、排気ポート８はシリンダ
ヘツド２の他側面に開口する排気通路１０にそれ
ぞれ連通している。そして、吸気ポート７および
排気ポート８にはそれぞれの弁に当接してシール
する吸気バルブ１１と排気バルブ１２とが配置さ
れている。また、シリンダヘツド２には凹部４に
臨ませて点火プラグ１３が取付けられている。
ート、８は上記凹部４に開口する排気ポートを示
し、吸気ポート７はシリンダヘツド２の一側面に
開口する吸気通路９に、排気ポート８はシリンダ
ヘツド２の他側面に開口する排気通路１０にそれ
ぞれ連通している。そして、吸気ポート７および
排気ポート８にはそれぞれの弁に当接してシール
する吸気バルブ１１と排気バルブ１２とが配置さ
れている。また、シリンダヘツド２には凹部４に
臨ませて点火プラグ１３が取付けられている。
上記吸気通路９は、吸気ポート７の近傍部分が
隔壁１４で区画されて低負荷用吸気通路９ａと高
負荷用吸気通路９ｂとからなり、高負荷用吸気通
路９ｂには開閉弁１５が配置され、この開閉弁１
５はアクチユエータ（図示せず）によつてエンジ
ンの低負荷時に閉作動され、低負荷時には高負荷
用吸気通路９ｂを閉塞して低負荷用吸気通路９ａ
によつて吸気を供給するように構成されている。
隔壁１４で区画されて低負荷用吸気通路９ａと高
負荷用吸気通路９ｂとからなり、高負荷用吸気通
路９ｂには開閉弁１５が配置され、この開閉弁１
５はアクチユエータ（図示せず）によつてエンジ
ンの低負荷時に閉作動され、低負荷時には高負荷
用吸気通路９ｂを閉塞して低負荷用吸気通路９ａ
によつて吸気を供給するように構成されている。
低負荷用吸気通路９ａは比較的通路面積が小さ
く形成され、この低負荷用吸気通路９ａを流れる
吸気の流速を向上するとともに、シリンダの円周
方向（第１図の矢印Ｓ方向）に向つて開口、吸気
をシリンダ内に円周方向に導入してスワールを生
成させるように構成されている。
く形成され、この低負荷用吸気通路９ａを流れる
吸気の流速を向上するとともに、シリンダの円周
方向（第１図の矢印Ｓ方向）に向つて開口、吸気
をシリンダ内に円周方向に導入してスワールを生
成させるように構成されている。
一方高負荷用吸気通路９ｂはシリンダの中心線
とほぼ平行な方向、すなわちピストン３の上面に
向つて開口し、吸気に旋回流れを付与することな
くスワールの生成を抑制しつつ導入するように構
成されている。
とほぼ平行な方向、すなわちピストン３の上面に
向つて開口し、吸気に旋回流れを付与することな
くスワールの生成を抑制しつつ導入するように構
成されている。
上記構成において、低負荷運転時には、開閉弁
１５を閉じて低負荷用吸気通路９ａから吸気ポー
ト７に吸気を導入し、吸気流速を高めて円周方向
に吸気を導入させる。スキツシユゾーン６に導入
された吸気は流れを妨げられることなく、旋回流
となつてスワールを生成させる。すなわち、凹部
４中に導入されるとその側壁で流れが妨げられる
ためにスワールの生成効率が悪いが、上記のよう
にスキツシユゾーンに導入されるとスワールがシ
リンダ全体にわたつて生成される。このため燃料
の気化、霧化が促進され、スキツシユゾーン６へ
の火炎の伝播も良好になされ、燃焼性が向上して
燃焼効率が高められる。
１５を閉じて低負荷用吸気通路９ａから吸気ポー
ト７に吸気を導入し、吸気流速を高めて円周方向
に吸気を導入させる。スキツシユゾーン６に導入
された吸気は流れを妨げられることなく、旋回流
となつてスワールを生成させる。すなわち、凹部
４中に導入されるとその側壁で流れが妨げられる
ためにスワールの生成効率が悪いが、上記のよう
にスキツシユゾーンに導入されるとスワールがシ
リンダ全体にわたつて生成される。このため燃料
の気化、霧化が促進され、スキツシユゾーン６へ
の火炎の伝播も良好になされ、燃焼性が向上して
燃焼効率が高められる。
また、コンパクトな燃焼室を形成することで高
圧縮比化を図ることができ、燃焼効率がさらに向
上する。さらに圧縮工程の終期において、シリン
ダヘツド２の内壁面とピストン３の上面との間に
形成される微少間隙のスキツシユゾーン６で生成
されるスキツシユ流が燃焼室５方向に押出される
ため、燃焼室５における混合気に対して積極的に
乱れを発生させて燃焼効率を向上させている。
圧縮比化を図ることができ、燃焼効率がさらに向
上する。さらに圧縮工程の終期において、シリン
ダヘツド２の内壁面とピストン３の上面との間に
形成される微少間隙のスキツシユゾーン６で生成
されるスキツシユ流が燃焼室５方向に押出される
ため、燃焼室５における混合気に対して積極的に
乱れを発生させて燃焼効率を向上させている。
一方、高負荷時においては、開閉弁１５が開い
て高負荷用吸気通路９ｂからも吸気が供給され、
吸気の充填効率が向上して高出力が得られる。そ
の際、高負荷用吸気通路９ｂから供給される吸気
はシリンダの中心線とほぼ平行な方向に導入され
るためにスワールの生成を抑制し、このため燃焼
速度が大きくなり過ぎるのを阻止して燃焼騒音を
低減させる。
て高負荷用吸気通路９ｂからも吸気が供給され、
吸気の充填効率が向上して高出力が得られる。そ
の際、高負荷用吸気通路９ｂから供給される吸気
はシリンダの中心線とほぼ平行な方向に導入され
るためにスワールの生成を抑制し、このため燃焼
速度が大きくなり過ぎるのを阻止して燃焼騒音を
低減させる。
（発明の効果）
以上説明したように、この発明はエンジンのシ
リンダヘツドにコンパクトな燃焼室を形成したも
のにおいて、スキツシユゾーンに低負荷用吸気通
路をスワールを発生するように開口させ、かつ高
負荷用吸気通路を上記スワールを抑制するように
構成したものであり、低負荷時にはスキツシユ流
とスワールとの相乗効果によつて燃焼性が改善さ
れ、とくにスキツシユゾーンに吸気を導入するた
めにスワールがシリンダ全体にわたつて生成して
燃焼性の改善効果が大きく、また高負荷時には燃
焼速度を抑制して燃焼騒音を低減することができ
るものである。
リンダヘツドにコンパクトな燃焼室を形成したも
のにおいて、スキツシユゾーンに低負荷用吸気通
路をスワールを発生するように開口させ、かつ高
負荷用吸気通路を上記スワールを抑制するように
構成したものであり、低負荷時にはスキツシユ流
とスワールとの相乗効果によつて燃焼性が改善さ
れ、とくにスキツシユゾーンに吸気を導入するた
めにスワールがシリンダ全体にわたつて生成して
燃焼性の改善効果が大きく、また高負荷時には燃
焼速度を抑制して燃焼騒音を低減することができ
るものである。
第１図はこの発明の実施例を示すエンジンの要
部平面図、第２図および第３図は第１図のそれぞ
れ−線および−線断面図である。 １……シリンダブロツク、２……シリンダヘツ
ド、３……ピストン、４……凹部、５……燃焼
室、６……スキツシユゾーン、７……吸気ボー
ト、８……排気ポート、９……吸気通路、９ａ…
…低負荷用吸気通路、９ｂ……高負荷用吸気通
路、１５……開閉弁。
部平面図、第２図および第３図は第１図のそれぞ
れ−線および−線断面図である。 １……シリンダブロツク、２……シリンダヘツ
ド、３……ピストン、４……凹部、５……燃焼
室、６……スキツシユゾーン、７……吸気ボー
ト、８……排気ポート、９……吸気通路、９ａ…
…低負荷用吸気通路、９ｂ……高負荷用吸気通
路、１５……開閉弁。
Claims (1)
- １ ピストン上面と対向するシリンダヘツド内壁
に排気ポートを含むように部分的に凹部を設け、
ピストンが上死点にあるときのシリンダヘツド内
壁面とピストン上面との間に、上記凹部によりな
る燃焼室と微少間〓のスキツシユゾーンとを形成
し、上記スキツシユゾーンに連通しかつ吸気をシ
リンダ内の円周方向に旋回するように導入するス
ワール生成用の低負荷用吸気通路と、上記スキツ
シユゾーンに連通しかつエンジンの低負荷時に閉
作動する開閉弁を備えて上記スワールを抑制する
ようにスキツシユゾーンに対してピストン摺動方
向に吸気を供給するスワール抑制用の高負荷用吸
気通路とで吸気通路を構成したことを特徴とする
エンジンの吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59011564A JPS60156932A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | エンジンの吸気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59011564A JPS60156932A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | エンジンの吸気装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60156932A JPS60156932A (ja) | 1985-08-17 |
| JPH0330695B2 true JPH0330695B2 (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=11781429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59011564A Granted JPS60156932A (ja) | 1984-01-24 | 1984-01-24 | エンジンの吸気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60156932A (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53127917A (en) * | 1977-12-01 | 1978-11-08 | Yamaha Motor Co Ltd | Suction device of multi-cylinder engine |
| JPS6029633Y2 (ja) * | 1980-01-11 | 1985-09-06 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の燃焼室 |
| JPS57198314A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Nissan Motor Co Ltd | Spark-ignited internal combustion engine |
| JPS6035537B2 (ja) * | 1981-07-30 | 1985-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | ディ−ゼル機関用ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置 |
| JPS5870425U (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-13 | トヨタ自動車株式会社 | デイ−ゼル機関のヘリカル型吸気ポ−ト流路制御装置 |
-
1984
- 1984-01-24 JP JP59011564A patent/JPS60156932A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60156932A (ja) | 1985-08-17 |
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