JPH04125652U - エンジンの吸気ポート構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダヘッド製造時における吸気ポートの
型ずれから生じるエンジン全開性能の低下及び燃焼の悪
化を防止する。 【構成】 エンジンの燃焼室３０に吸気を送る導入通路
４２の端部に吸気ポート３８が形成され、吸気弁により
吸気ポート３８が開閉される。シリンダヘッド２８の壁
面に吸気弁を受け止めるバルブシート２が設置され、バ
ルブシート２の内周面２ａをその軸線方向に伸ばした延
長上に前記吸気ポート３８が位置している。この結果、
シリンダヘッド製造時において吸気ポート３８の位置ず
れが生じても、導入通路４２の開口径が変化しない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、燃焼室内で良好な燃焼を可能とするエンジンの吸気ポート構造に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、エンジンの燃費を向上するだけでなく、エンジンの排気ガス中に含 まれるＣＯ，ＮＯ_X 等の有害排出物を低減すべく、空燃比が論理空燃比よりも大 きい状態、つまり、混合気がリーン状態であっても、燃料の燃焼が可能なエンジ ンが採用されている。

【０００３】 このような内燃機関であるエンジンでは、燃焼室内での混合気の流れを活性化 し、安定した燃焼を得るべく、例えば、各気筒の燃焼室の片側に、２個の吸気ポ ートを有して、いわゆる層状燃焼させるものが知られている。

【０００４】 このタイプのエンジンには、一例として、各吸気ポートが分岐通路を介して共 通の吸気通路に接続されており、一方の吸気ポートに連なる分岐通路に、スワー ル制御弁が配置されているエンジンが有る。しかし、このような構造では、エン ジンの構造が複雑化するばかりではなく、スワール制御弁が開かれる運転条件、 即ち、全開時にスワール制御弁が吸気の抵抗になり、出力性能は犠牲になること になる。

【０００５】 また、これとは別に、複数の吸気ポートの角度を調整し、混合気の流れをシリ ンダボアの軸線方向に沿って流れる旋回流とする構造のエンジンも新たに検討さ れている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前述のように、エンジンの燃焼室内への吸気ポートからの混合気の流れをシリ ンダボアの軸線方向に沿って流れる旋回流であるタンブル流とする場合などにお いて、エンジン製造時の製造誤差による吸気ポートの位置ずれにより、エンジン の全開性能及び燃焼特性に影響を及ぼすことがある。

【０００７】 すなわち、吸気ポートが図４に示すように、シリンダボアの中心から遠ざかる 方向である右下方向に位置ずれする場合、吸気ポート３８ｂの直前に位置して導 入通路４２の一部を形成する内部通路４４ｂの断面積が点Ａ２，Ｂ２間で規定さ れる線分における断面積となり、正規の位置を示す点Ａ，Ｂで規定される線分に おける断面積より小さくなり、吸気流量が減少する。この結果、タンブル流の流 速が高まり、タンブル強度は高まるものの最大流量が減少して、エンジンの全開 性能が低下する。

【０００８】 一方、吸気ポートが図５に示すように、シリンダボアの中心側方向である左上 方向に位置ずれする場合、吸気ポート３８ｃの直前に位置する内部通路４４ｃの 断面積が点Ａ３，Ｂ３間で規定される線分における断面積となり、正規の位置を 示す点Ａ，Ｂで規定される線分における断面積より大きくなり、吸気流量が増大 する。この結果、通常運転時におけるタンブル流の流速が低下して、タンブル強 度が低くなり、十分な混合気の燃焼を得ることができないようになる。

【０００９】 以上のように、エンジン製造時の製造誤差により内部通路４４ｂ，４４ｃが位 置ずれするが、バルブシート２がある為、図中の点Ａ２，Ａ３はほとんど移動し ない。従って、吸気ポート３８ｂ，３８ｃの断面積が大きく変動して、エンジン の全開性能及び燃焼特性が両立しないという欠点を有していた。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案によるエンジンの吸気ポート構造は、吸気を送る導入通路の燃焼室への 開口端を形成すると共に吸気弁により開閉される吸気ポートが、前記吸気弁を受 け止めるバルブシートの内周面をその軸線方向に伸ばしたシリンダヘッドの壁面 の延長上に位置することを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】

導入通路が吸気を吸気ポートを介して燃焼室に送り、吸気ポートは吸気弁によ り開閉される。また、バルブシートが吸気弁を受け止める。一方、バルブシート 内周面をその軸方向に伸ばしたシリンダヘッドの壁面の延長上に、吸気ポートを 位置することにより、シリンダヘッド製造時における導入通路位置及び吸気ポー ト位置の位置ずれが生じても、吸気ポート近傍における開口径の変動が防止され る。

【００１２】

【実施例】

本考案の一実施例を図１から図３に示し、これらの図に基づき本実施例を説明 する。

【００１３】 図１に示すように、エンジン２０は、直列４気筒のガソリンエンジンである。 ここで、エンジン２０に於ける各気筒の構造は、同一であるので、以下には、１ つの気筒に関して説明する。

【００１４】 １つの気筒は、シリンダブロック２２内に形成されたシリンダボア２４を備え ており、このシリンダボア２４内には、往復動自在にピストン２６が嵌合されて いる。ここで、図１から明らかなように、各気筒のシリンダボア２４は、列をな いて配置されている。また、シリンダブロック２４には、図２に示されているよ うに、図示しないガスケットを介すると共にシリンダボア２４の開口を覆ってシ リンダヘッド２８が取付けられており、これにより、シリンダボア２４内には、 ピストン２６とシリンダヘッド２８との間で燃焼室３０が形成されている。

【００１５】 燃焼室３０は形成するシリンダヘッド２８の内壁面中央部には、いわゆるペン トルーフ３４が形成されており、このペントルーフ３４の峰は、各シリンダボア ２４の軸線を含む縦面Ｘ（図１参照）上に位置付けられている。

【００１６】 燃焼室３０に於けるペントルーフ３４の一方の片側ルーフには、２個の吸気ポ ート３６、３８が夫々開口されている。これら吸気ポート３６，３８には、導入 通路４０，４２が夫々接続されている。これら導入通路４０，４２は、シリンダ ヘッド２８内に形成され且つ対応する吸気ポートに連通した内部通路４４と、こ の内部通路４４に接続された吸気マニホールド４６の分岐管路４８とを含んでい る。吸気マニホールド４６は、分岐管路４８が連なるサージタンク５０を有して おり、このサージタンク５０は、図１に示されているように、各気筒のシリンダ ボア２４の列、即ち、前述した縦面Ｘに沿って延びている。サージタンク５０の 一端部には、入口開口５２が形成されており、この入口開口５２には、スロット ルボディ５４を介して、図示しない吸気管が接続されている。スロットルボディ ５４内には、スロットル弁５６が配置されており、このスロットル弁５６は、ア クセルペダルの踏み込みにより作動される。

【００１７】 更に、吸気ポート３６，３８には、ポペット型の吸気弁５８が夫々配置されて おり、これら吸気弁５８は、図示しない機構により、対応する吸気ポートを開閉 する。尚、図２には、吸気ポート３８と組をなす吸気弁５８のみが開弁状態で示 されている。

【００１８】 尚、燃焼室３０に於けるペントルーフ３４の他方の片側ルーフには、吸気ポー ト６０が形成されており、この排気ポート６０には、排気通路６２が接続されて いる。また、排気ポート６０は、ポペット型の排気弁６４により開閉されるよう になっている。ここで、排気弁６４の数は、１個であってもよいし、吸気弁の数 に合わせて２個であってもよい。さらに、６６は燃料噴射弁、１８は噴射ノズル 、７０は点火プラグである。

【００１９】 一方、図２の吸気ポート３８の近傍部分を拡大して表す図３に示すように、吸 気ポート３８には、図３上、図示しない吸気弁５８を受け止める円環状のバルブ シート２が嵌合されている。バルブシート２の内部通路４４に対向する側には、 バルブシート２の内周面２ａにおける内径と略同一の内径の直線部分４（本実施 例では長さ約１．５ｍｍ）形成されていて、シリンダヘッド２８に形成されたこ の直線部分４の端部に吸気ポート３８が位置している。

【００２０】 従って、吸気ポート３８の近傍位置での内部通路４４の断面積は、点Ａ１，Ｂ １を通り、一点鎖点で表わされる内部通路４４の中心線Ｃと直交する面の面積で 表わされる。この為、シリンダヘッド２８の鋳造時において導入通路４２の中子 が若干ずれても、直線部分４が間に存在する為、導入通路４２の一部である内部 通路４４の断面積の変動が防止される。

【００２１】 次に、本実施例が採用されるエンジンを製造する際の加工工程を説明する。

【００２２】 まず、シリンダヘッド２８を鋳造により成形するがこの際、導入通路４２用の 中子を型内に挿入しておくこととする。これに伴って、中子の先端部をＲ形状と し、図３の左寄りの吸気ポート３８に隣接する部分に、曲面を形成する。尚、中 子は離型し易くする為、先端側を細くしてあり、結果として、内部通路４４の開 口部が最小径となる。

【００２３】 そして、シリンダヘッドの成形後、バルブシート２を挿入する部分を図示しな いカッタで座ぐり、円環状のバルブシート２を挿入する。

【００２４】 さらに、図３に示すような、カッタ６で再度、内部通路４４の端部を切削し、 直線部分４を形成すると共に、Ｒ形状となった部分を削り取ることとする。

【００２５】 従って、直線部分４が形成されるだけでなく、シリンダボア２４の中心側に吸 気ポート３８が位置ずれした場合でも、当初Ｒ形状を有していた為、段の付かな い滑らかな加工面となる。

【００２６】 尚、本実施例において、導入通路４２を用いて説明したが、導入通路４０側も 同様の加工を採用し、同様の形状とすることができる。また、本考案が採用され るエンジンも本実施例のものに限定されない。

【００２７】

【考案の効果】

本考案のエンジンの吸気ポート構造によれば、バルブシートの内周面形状を導 入通路側に伸ばして吸気ポートを形成した結果、シリンダヘッドの製造時におけ る導入通路及び吸気ポートの位置ずれが生じた場合でも、導入通路の断面積が変 化しないようになった。

【００２８】 従って、導入通路等の位置ずれによる吸気流量の変動及びタンブル強度の変化 が縮小され、エンジンの全開性能及び燃焼特性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係るエンジン全体を一部破
断して表す図である。

【図２】本考案の一実施例に係るエンジンの１つの気筒
を表す断面図である。

【図３】図２の要部を拡大した断面図である。

【図４】従来の技術の吸気ポートであってシリンダボア
の中心側に位置ずれした場合を表した断面図である。

【図５】従来の技術の吸気ポートであってシリンダボア
の中心から遠ざかる方向に位置ずれした場合を表した断
面図である。

【符号の説明】

２ バルブシート ２ａ 内周面 ４ 直線部分 ６ カッタ ２２ シリンダブロック ２６ ピストン ２８ シリンダヘッド ３６，３８ 吸気ポート ４０，４２ 導入通路 ４４ 内部通路 Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ 点

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気を送る導入通路の燃焼室への開口端
   を形成すると共に吸気弁により開閉される吸気ポート
   が、前記吸気弁を受け止めるバルブシートの内周面をそ
   の軸線方向に伸ばしたシリンダヘッドの壁面の延長上に
   位置することを特徴とするエンジンの吸気ポート構造。