JPH0410337Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関において燃焼室内に吸気の
旋回流（スワール流）を生じさせるようにするヘ
リカル型吸気ポートに関するものである。

〔従来の技術〕

ヘリカル型吸気ポートは、燃焼室内に吸気のス
ワール流を発生させるため燃焼室への開口部を渦
巻状に形成したもので、このスワール流により燃
焼を改善させるものである。しかしながら、エン
ジンの高速高負荷時には前記のような開口部の特
殊形状により吸気抵抗が増大して充填効率が低下
する傾向がある。これを解決するためスワール流
を発生させる吸気通路とは別の分岐路を設け、エ
ンジンの高速高負荷時にこの分岐路からも吸気を
供給して充填効率を高めるようにしたヘリカル型
吸気ポートが提案されている（特開昭58−23224
号公報参照）。

また、特に直接噴射式デイーゼルエンジンにお
いては燃焼室内における空気流動が燃焼に関して
重要な影響を有している。この型のデイーゼルエ
ンジンにおいては、吸気系により空気に与えられ
る動きには、巨視的な前記のようなスワール流と
微視的な乱流とがあり、特にこの乱流は噴射され
た燃料と空気との混合に影響を及ぼすのみなら
ず、後期燃焼に関しても重要な要素となつてい
る。そのためこの乱流を与えるための提案が特公
昭57−12016号に開示されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前記特公昭57−12016号公報に開示されている
手段によれば、乱流を発生させるための、スワー
ル流とその逆向きの流れとの衝突が吸気弁流出後
の遠いところで行われるため乱流の生成力が弱
く、また強制的に流れを変えるため空気の流れ抵
抗が増大するという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕 本考案によれば、上記の問題点は、渦巻部を有
する吸気通路とこの吸気通路と隔壁により仕切ら
れた分岐路とを有するヘリカル型ポートにおい
て、前記分岐路の終端部の位置と、この終端部と
前記渦巻部の終端部との間に、特殊な工夫を施す
ことにより解決される。すなわち本考案における
上記の問題点を解決するために講じた手段は、吸
気弁周りに形成された渦巻部と、該渦巻部に接線
状に接続されほぼ真直ぐに延びる吸気入口通路部
と、吸気弁軸のガイド部に設けた隔壁により前記
入口通路部から分岐され前記渦巻部の渦巻終端部
に連通する分岐路とからなり、前記渦巻部の天井
は渦巻部終端部に至る間に徐々に燃焼室に向けて
下降し、前記分岐路の天井は吸気弁傘部に向つて
急激に下降するよう構成されたヘリカル型吸気ポ
ートにおいて、前記分岐路の終端部を、吸気弁軸
に関し前記渦巻部よりも外側に張り出させ、かつ
前記渦巻終端部と前記分岐路終端部との間に、燃
焼室への開口部に向つて突出する隔壁を設けけた
ことにある。

〔作用〕

本考案によれば、吸気入口通路部から流入した
吸気は渦巻部へと流れる主流と分岐路を流れる副
流とに分かれ、渦巻部を流れる主流はシリンダ内
燃機関に流入して巨視的なスワール流を生じさせ
る。一方、分岐路を流れる副流はその終端部付近
で急激な下降流となるが、この終端部が吸気弁軸
に対して渦巻終端部よりも外側に張り出ているこ
ととこれらの間の隔壁の存在とにより前記スワー
ル流と干渉することなく吸気弁の外側に流れる。
そして前記主流であるスワール流は吸気弁の周り
に存在するので、この領域において前記副流であ
る下降流がこのスワール流に衝突し、微視的な乱
流を生じさせる。

このようにして燃焼に必要とされる巨視的なス
ワール流はその勢いが衰えず、このスワール流に
加えて副流が流入するので体積効率が増大し、特
にエンジンの高速高負荷時の出力を増大させる。
またこのスワール流は副流との作用で強力な微視
的な乱流を生じこれが燃焼工程まで持続するた
め、特にスワール流の不足がちのエンジンの低速
時での燃焼を促進し出力を向上させる。

〔実施例〕

本考案の実施例について、図面を参照して以下
に説明する。

第１図ないし第３図を参照すると、１はシリン
ダヘツド、２はシリンダボア（燃焼室）、３は吸
気弁（図示しない）の軸中心、４は吸気入口通路
を示す。吸気弁軸のガイド部には水平断面三角形
状の下方に突出する隔壁３１が設けられ、吸気入
口通路４はこの隔壁３１により、渦巻通路５と、
分岐路６とに分割される。渦巻通路５は吸気弁軸
の周りに渦巻部５１を有し、この渦巻部５１は第
２図に示すように、吸気入口通路４から渦巻部終
端部５２（第１図）に向つて徐々に下降する天井
部５３を有している。分岐路６は吸気入口通路４
からほぼ真直ぐに延び燃焼室２内に達し、前記渦
巻終端部５２に連通している。この分岐路６は第
２図に示すように、吸気入口通路４の天井に連続
し図示しない吸気弁傘部に向つて急激に下降する
天井６１を有している。また分岐路６の終端部６
２は第１図に示すように、吸気弁軸中心３に関
し、渦巻終端部５２より外側に距離ｈだけ張り出
させ燃焼室中心２１の方に向けている。さらに第
２図、第３図に示すように、渦巻終端部５２と分
岐路終端部６２との間に、燃焼室２側に向つて突
出する終端部隔壁７が設けられている。

上記のように構成された本実施例の作用を説明
する。

図示しないインテークマニホルドから吸入され
た新気は吸気入口通路４を通り隔壁３１により、
渦巻通路５を流れるスワール流の主流ａと、分岐
路６を流れる副流ｂとの分かれる。渦巻通路５を
流れる主流ａは通常のヘリカル型吸気ポートと同
様に図示しない吸気弁傘部と弁シート部との隙間
を通つてシリンダ内に流入し、スワール流a′とな
る。一方、副流ｂは、主流ａと同様に吸気弁傘部
と弁シート部との間を通つて燃焼室２内に流入し
ようとするが、分岐路６がその終端部６２を弁軸
中心３に対して外方に距離ｈだけ張り出させてお
り、かつ渦巻終端部５２と分岐路終端部６２との
間には終端部隔壁７が設けてあるので、渦巻終端
部５２を流れるスワール流ａと分岐路６の天井６
１に沿つて流れる急激な下降流b′とは干渉するこ
となく、吸気弁から燃焼室２内に流入する。この
ため、燃焼室２内に発生した巨視的なスワール流
a′は副流ｂにより損われることなく燃焼に必要と
されるスワール流が保持される。さらにこのスワ
ール流a′に加え、副流ｂが流入するので、燃焼室
２内の体積効率は増大し、ヘリカル型吸気ポート
で問題となるエンジン高速高負荷時の空気量の低
下がなく出力が増大する。

また吸気弁から流出したスワール流ａはこの吸
気弁周りに存在しており、この領域においてスワ
ール流ａに前記副流の急激な下降流b′に衝突し、
微視的な強力の乱流ｃを生じさせる。この乱流ｃ
は燃焼行程まで持続するため、特にスワール流の
不足しがちなエンジン低速時での燃焼が促進さ
れ、低速時での出力トルクが向上する。また、上
記の乱流ｃの発生により燃焼速度が速くなるた
め、燃料の噴射タイミングを遅らせることがで
き、通常問題になるスモークの増加も少なく、
NOxの排出量を減少できる。

〔考案の効果〕

本考案によれば、噴霧燃料と空気との混合や後
期燃焼に重要な関係を持つ微視的な乱流が効率的
に得られかつこれが燃焼行程まで持続するので、
特にスワール流の不足しがちなエンジン低速時で
の燃焼が促進され出力トルクの増大が図られる。
またこの燃焼速度が速くなることにより燃料の噴
射タイミングを遅らせることができるようにな
り、そのためスモークの増加を少なくして、
NOxの排出を減少するものとなる。

さらに前記乱流の発生に基づくスワール流の阻
害を回避することができ、燃焼に必要なスワール
流は確保され、またこのスワール流に加えて分岐
路から別の吸気が流入するので、燃焼室内の体積
効率は増大し、特にエンジンの高速高負荷時に必
要な高出力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の平面図、第２図は第１
図の−線に沿う縦断面図、第３図は同上実施
例の拡大斜視図である。 １……シリンダヘツド、２……シリンダボア
（燃焼室）、３……吸気弁軸中心、３１……隔壁、
４……吸気入口通路、５……渦巻通路、５１……
渦巻部、５２……渦巻終端部、５３……渦巻部天
井、６……分岐路、６１……分岐路天井、６２…
…分岐路終端部、７……終端部隔壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 吸気弁周りに形成された渦巻部と、該渦巻部に
   接線状に接続されほぼ真直ぐに延びる吸気入口通
   路部と、吸気弁軸のガイド部に設けた隔壁により
   前記入口通路部から分岐され前記渦巻部の渦巻終
   端部に連通する分岐路とからなり、前記渦巻部の
   天井は渦巻終端部に至る間に徐々に燃焼室に向け
   て下降し、前記分岐路の天井は吸気弁傘部に向つ
   て急激に下降するよう構成されたヘリカル型吸気
   ポートにおいて、前記分岐路の終端部を、吸気弁
   軸に関し前記渦巻部よりも外側に張り出させ、か
   つ前記渦巻終端部と前記分岐路終端部との間に、
   燃焼室への開口部に向つて突出する隔壁を設けた
   ことを特徴とするヘリカル型吸気ポート。