JPH044462B2 - - Google Patents
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- JPH044462B2 JPH044462B2 JP55167569A JP16756980A JPH044462B2 JP H044462 B2 JPH044462 B2 JP H044462B2 JP 55167569 A JP55167569 A JP 55167569A JP 16756980 A JP16756980 A JP 16756980A JP H044462 B2 JPH044462 B2 JP H044462B2
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- JP
- Japan
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- intake
- intake passage
- load
- sub
- passage
- Prior art date
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-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、機関の高負荷用吸気通路内に設けた
絞り弁が位置する該高負荷用吸気通路から分岐さ
せて該弁により開閉操作される小径の副吸気通路
を設け、該副吸気通路により吸気流速を高め、広
い運転条件に合致した吸気投入を行いもつて機関
の性能向上を果す副吸気通路を有する内燃機関の
吸気装置に関する。
絞り弁が位置する該高負荷用吸気通路から分岐さ
せて該弁により開閉操作される小径の副吸気通路
を設け、該副吸気通路により吸気流速を高め、広
い運転条件に合致した吸気投入を行いもつて機関
の性能向上を果す副吸気通路を有する内燃機関の
吸気装置に関する。
一般に内燃機関において、気化器から吸気ポー
トへ混合気を導く吸気通路断面積および／または
流出開口面積が小さい程、低負荷域に於ける機関
出力が向上するとともに燃費が良好となり、更に
は排出ガス中の有害物質（CO，HCおよびNOx）
を低減させんとして行われる希簿混合気燃焼方式
やEGR方式でのいわゆる難燃性混合気の燃焼性
を改善し得ることが従来から知られている。これ
は、通路断面積および／または流出開口面積が小
さい程流速が大となり、燃料の霧化・気化が促進
され、また混合気の流入が高速で行われることに
なり、燃焼室内における吸気渦流（スワール）や
乱流（タービユランス）等（以下総括して乱れと
いう）の発生が盛んとなり、火炎の伝播速度が大
きくなるからである。しかしながら、吸気の通過
すべき断面積が小さい程、高負荷域になるに従い
吸入損失が大きくなり充填効率が低下し、機関出
力即ち最大出力が低下するという欠点がある。そ
こで、一次および二次の吸気通路を夫々を設け、
機関の運転条件に最良の効率を上げんとする複吸
気方式が提案されている。しかしながら、従来こ
れらの方式は充分に広い運転条件を満足すべき特
性を示さず、各負荷域に見合つたきめの細かな吸
気投入対策が放置されている。
トへ混合気を導く吸気通路断面積および／または
流出開口面積が小さい程、低負荷域に於ける機関
出力が向上するとともに燃費が良好となり、更に
は排出ガス中の有害物質（CO，HCおよびNOx）
を低減させんとして行われる希簿混合気燃焼方式
やEGR方式でのいわゆる難燃性混合気の燃焼性
を改善し得ることが従来から知られている。これ
は、通路断面積および／または流出開口面積が小
さい程流速が大となり、燃料の霧化・気化が促進
され、また混合気の流入が高速で行われることに
なり、燃焼室内における吸気渦流（スワール）や
乱流（タービユランス）等（以下総括して乱れと
いう）の発生が盛んとなり、火炎の伝播速度が大
きくなるからである。しかしながら、吸気の通過
すべき断面積が小さい程、高負荷域になるに従い
吸入損失が大きくなり充填効率が低下し、機関出
力即ち最大出力が低下するという欠点がある。そ
こで、一次および二次の吸気通路を夫々を設け、
機関の運転条件に最良の効率を上げんとする複吸
気方式が提案されている。しかしながら、従来こ
れらの方式は充分に広い運転条件を満足すべき特
性を示さず、各負荷域に見合つたきめの細かな吸
気投入対策が放置されている。
そこで、本発明の目的は、高負荷用吸気通路と
低負荷用吸気通路とを有する内燃機関の広い運転
条件に応じた理想的な状況で吸気の投入を果し得
る副吸気通路を有する内燃機関の吸気装置を実現
するにある。
低負荷用吸気通路とを有する内燃機関の広い運転
条件に応じた理想的な状況で吸気の投入を果し得
る副吸気通路を有する内燃機関の吸気装置を実現
するにある。
以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細且つ
具体的に説明する。
具体的に説明する。
第１〜３図は本発明の第１実施例を示すもの
で、２は燃焼室、４は点火栓、６は吸気弁、６ｓ
は吸気弁座、７は吸気弁のステム、８は排気弁、
１０は高負荷用吸気通路、１２は絞り弁、１４は
該絞り弁の回動軸であり、さらに１６は低負荷用
吸気通路を示している。
で、２は燃焼室、４は点火栓、６は吸気弁、６ｓ
は吸気弁座、７は吸気弁のステム、８は排気弁、
１０は高負荷用吸気通路、１２は絞り弁、１４は
該絞り弁の回動軸であり、さらに１６は低負荷用
吸気通路を示している。
高負荷用吸気通路１０は吸気弁座６ｓ部分に吸
気ポートたる流出開口６ｐを有して終端し、該吸
気通路１０の断面積は吸気弁座６ｓの内断面積つ
まり流出開口６ｐの開口面積と同等以上に構成
し、これにより最大出力時の吸気抵抗を少なくし
出力低下を防止している。
気ポートたる流出開口６ｐを有して終端し、該吸
気通路１０の断面積は吸気弁座６ｓの内断面積つ
まり流出開口６ｐの開口面積と同等以上に構成
し、これにより最大出力時の吸気抵抗を少なくし
出力低下を防止している。
また、低負荷用吸気通路１６は前記高負荷用吸
気通路１０より小径に形成しその流出開口１６ｐ
も同様に小さく形成する。該流出開口１６ｐは前
記吸気弁６より上流で且つ該吸気弁の近傍に設
け、該流出開口１６ｐからの吸気の流出方向中心
すなわち中心線１６ｃは、第２図示の如く吸気弁
６の中心すなわちステム７を外れ燃焼室２の円周
方向に指向し且つ吸気弁６が開いたときに吸気弁
６の傘部と吸気弁座６ｓとの間を通り燃焼室２に
達するように構成し吸気渦流を効果的に生起し得
るようにする。
気通路１０より小径に形成しその流出開口１６ｐ
も同様に小さく形成する。該流出開口１６ｐは前
記吸気弁６より上流で且つ該吸気弁の近傍に設
け、該流出開口１６ｐからの吸気の流出方向中心
すなわち中心線１６ｃは、第２図示の如く吸気弁
６の中心すなわちステム７を外れ燃焼室２の円周
方向に指向し且つ吸気弁６が開いたときに吸気弁
６の傘部と吸気弁座６ｓとの間を通り燃焼室２に
達するように構成し吸気渦流を効果的に生起し得
るようにする。
そして前記高負荷用吸気通路１０に設けた絞り
弁１２の位置する吸気通路壁には、長軸たる長手
方向を絞り弁１２の回動軸１４と平行に有する長
円や楕円あるいは矩形からなる副吸気開口１８ｉ
を設ける。しかも前記絞り弁１２が閉鎖完了時に
は、前記副吸気開口１８ｉは該絞り弁１２の下流
に位置し該開口１８ｉには吸気が流入せぬよう構
成する。そして該副流入開口１８ｉを始端とする
副吸気通路１８を設け、該通路の終端として副流
出開口１８ｐを吸気弁座６ｓより上流且つ該吸気
弁座近傍の前記高負荷用吸気通路１０内に設け
る。そしてこの時、副流出開口１８ｐの開口面積
を高負荷用吸気通路１０の吸気ポートたる流出開
口６ｐの開口面積より小さく、しかしながら低負
荷用吸気通路１６の流出開口１６ｐの開口面積よ
り大きく構成する。
弁１２の位置する吸気通路壁には、長軸たる長手
方向を絞り弁１２の回動軸１４と平行に有する長
円や楕円あるいは矩形からなる副吸気開口１８ｉ
を設ける。しかも前記絞り弁１２が閉鎖完了時に
は、前記副吸気開口１８ｉは該絞り弁１２の下流
に位置し該開口１８ｉには吸気が流入せぬよう構
成する。そして該副流入開口１８ｉを始端とする
副吸気通路１８を設け、該通路の終端として副流
出開口１８ｐを吸気弁座６ｓより上流且つ該吸気
弁座近傍の前記高負荷用吸気通路１０内に設け
る。そしてこの時、副流出開口１８ｐの開口面積
を高負荷用吸気通路１０の吸気ポートたる流出開
口６ｐの開口面積より小さく、しかしながら低負
荷用吸気通路１６の流出開口１６ｐの開口面積よ
り大きく構成する。
また、前記副流出開口１８ｐからの吸気の流出
方向の中心線１８ｃは、第２図示の如く、吸気弁
ステム７と該ステムに最も接近している燃焼室２
の内壁の１点を結んだ線分で示される通路巾ｗを
通過するように構成、つまり燃焼室２の円周方向
に指向させて開口し効果的に吸気スワールを生起
し得るようにする。
方向の中心線１８ｃは、第２図示の如く、吸気弁
ステム７と該ステムに最も接近している燃焼室２
の内壁の１点を結んだ線分で示される通路巾ｗを
通過するように構成、つまり燃焼室２の円周方向
に指向させて開口し効果的に吸気スワールを生起
し得るようにする。
次に作用について説明する。まず低負荷域にお
いては、低負荷用吸気通路１６中のみを吸気が流
れ、該通路１６の流出開口１６ｐからは小径ゆえ
に生起した高速の吸気が燃焼室２内に吸気され、
強い吸気の乱れが該燃焼室２内に生起される。次
いで中負荷域に至ると、高負荷用吸気通路１０の
絞り弁１２が徐々に開放され、吸気は比較的大径
な高負荷用吸気通路１０中を進行せんとする。し
かし本発明においては、絞り弁１２位置下流に副
流開口１８ｉが設けられているので、前記絞り弁
１２の開放動作開始直後から該副流入開口１８ｉ
には吸気が流入し、副吸気通路１８を経て副流出
開口１８ｐから吸気弁座６ｓ部を通過し燃焼室２
中に吸気が流入する。そしてこの時、副吸気通路
１８の副流出開口１８ｐは高負荷用吸気通路１０
の夫々対応するものより小径に形成されているの
で、吸気は高速となり燃料の霧化・気化が良好に
行われ壁流が減少し、またこの時期に必要な程度
の吸気の乱を生起するとともに、低負荷用吸気通
路１６の夫々対応するものの面積以上に形成され
ていることから、この時期に必要とされる好まし
い充填効率をも発揮するものである。次いで高負
荷域になると高負荷用吸気通路１０を経て流出開
口６ｐからも吸気は燃焼室２中に流入に必要な充
填効率を確保するものである。つまり、内燃機関
の広い運転条件の各時期に合致したきめの細かい
理想的な吸気を流入形態を極めて簡単な構成で実
現し得るものである。
いては、低負荷用吸気通路１６中のみを吸気が流
れ、該通路１６の流出開口１６ｐからは小径ゆえ
に生起した高速の吸気が燃焼室２内に吸気され、
強い吸気の乱れが該燃焼室２内に生起される。次
いで中負荷域に至ると、高負荷用吸気通路１０の
絞り弁１２が徐々に開放され、吸気は比較的大径
な高負荷用吸気通路１０中を進行せんとする。し
かし本発明においては、絞り弁１２位置下流に副
流開口１８ｉが設けられているので、前記絞り弁
１２の開放動作開始直後から該副流入開口１８ｉ
には吸気が流入し、副吸気通路１８を経て副流出
開口１８ｐから吸気弁座６ｓ部を通過し燃焼室２
中に吸気が流入する。そしてこの時、副吸気通路
１８の副流出開口１８ｐは高負荷用吸気通路１０
の夫々対応するものより小径に形成されているの
で、吸気は高速となり燃料の霧化・気化が良好に
行われ壁流が減少し、またこの時期に必要な程度
の吸気の乱を生起するとともに、低負荷用吸気通
路１６の夫々対応するものの面積以上に形成され
ていることから、この時期に必要とされる好まし
い充填効率をも発揮するものである。次いで高負
荷域になると高負荷用吸気通路１０を経て流出開
口６ｐからも吸気は燃焼室２中に流入に必要な充
填効率を確保するものである。つまり、内燃機関
の広い運転条件の各時期に合致したきめの細かい
理想的な吸気を流入形態を極めて簡単な構成で実
現し得るものである。
また、副吸気通路１８を燃焼室２の円周方向に
指向して開口させたので、点火栓４の掃気を行う
ことが可能となり、点火性が向上するとともに火
炎の伝播が一層有効に行われる。
指向して開口させたので、点火栓４の掃気を行う
ことが可能となり、点火性が向上するとともに火
炎の伝播が一層有効に行われる。
第４，５図は本発明の第２実施例を示すもので
ある。本第２実施例の特徴とするところは、絞り
弁１２が少許開放し副流入開口１８ｉに吸気が流
入する際に吸気の略全量が該副流入開口１８ｉに
流入するように、吸気通路１０壁に対し絞り弁１
２の回動により形成される曲面形状に肉盛り等に
より副流入開口部分の隆起部２０を、そして所望
によつては該隆起部２０と反対側の吸気通路壁面
に隆起部２２を設けた点にある。
ある。本第２実施例の特徴とするところは、絞り
弁１２が少許開放し副流入開口１８ｉに吸気が流
入する際に吸気の略全量が該副流入開口１８ｉに
流入するように、吸気通路１０壁に対し絞り弁１
２の回動により形成される曲面形状に肉盛り等に
より副流入開口部分の隆起部２０を、そして所望
によつては該隆起部２０と反対側の吸気通路壁面
に隆起部２２を設けた点にある。
しかして上述第２実施例の如く構成すれば、絞
り弁１２の開放初期の吸気流量の少ない時期にお
いて、吸気が絞り弁１２の先端を回り込んで大径
の吸気通路１０中を通過してしまうのを防止し得
て、略全量の吸気を副流入開口１８ｉに流入させ
ることができ効果的に霧化・気化の促進や吸気の
乱れを生起させることができ、しかも該隆起部２
０，２２により中・高負荷域において吸気に乱れ
を生起させ得て上述同様の効果をも得る。
り弁１２の開放初期の吸気流量の少ない時期にお
いて、吸気が絞り弁１２の先端を回り込んで大径
の吸気通路１０中を通過してしまうのを防止し得
て、略全量の吸気を副流入開口１８ｉに流入させ
ることができ効果的に霧化・気化の促進や吸気の
乱れを生起させることができ、しかも該隆起部２
０，２２により中・高負荷域において吸気に乱れ
を生起させ得て上述同様の効果をも得る。
第６図は本発明の第３実施例を示すものであ
る。本第３実施例の特徴とするところは、上述第
２実施例の如き副流入開口１８ｉへの吸気の強制
流入効果を得るため、絞り弁１２の回動軸１４よ
り下流側の弁部１２ａそして上流側の弁部１２ｂ
が該絞り弁１２の回動に従つて吸気通路を閉塞す
べく伸長するように構成した点にある。
る。本第３実施例の特徴とするところは、上述第
２実施例の如き副流入開口１８ｉへの吸気の強制
流入効果を得るため、絞り弁１２の回動軸１４よ
り下流側の弁部１２ａそして上流側の弁部１２ｂ
が該絞り弁１２の回動に従つて吸気通路を閉塞す
べく伸長するように構成した点にある。
つまり、下流側の弁部１２ａには伸長弁２４を
設け、該伸長が吸気の動圧により果されるように
該伸長弁２４の後端に動圧受部２４ａを設けたも
のである。あるいはまた、上流側の弁部１２ｂの
如くばね等の付勢手段２６により伸長弁２５を通
路閉塞方向に付勢する構成としても良い。
設け、該伸長が吸気の動圧により果されるように
該伸長弁２４の後端に動圧受部２４ａを設けたも
のである。あるいはまた、上流側の弁部１２ｂの
如くばね等の付勢手段２６により伸長弁２５を通
路閉塞方向に付勢する構成としても良い。
しかしてこのようにすれば、絞り弁１２の開放
初期には第６図の想像線の如く所長さまで伸長弁
２４，２５が伸長し、吸気を副流入開口１８ｉに
強制遊動するとともに、絞り弁の閉鎖操作時には
該伸長弁２４，２５の先端は吸気通路１０の壁面
に当接して押し戻され、所定位置に第６図の実線
の如く収納されるものである。しかも吸気通路壁
に隆起部が存しないので吸入抵抗を増大させる不
都合は無い。
初期には第６図の想像線の如く所長さまで伸長弁
２４，２５が伸長し、吸気を副流入開口１８ｉに
強制遊動するとともに、絞り弁の閉鎖操作時には
該伸長弁２４，２５の先端は吸気通路１０の壁面
に当接して押し戻され、所定位置に第６図の実線
の如く収納されるものである。しかも吸気通路壁
に隆起部が存しないので吸入抵抗を増大させる不
都合は無い。
以上詳細に説明したように本発明によれば、極
めて簡単な構成にも拘らず、低および中負荷域で
の吸気流を高速とすることができ混合気の混合を
促進し壁流を減少し、また効果的に渦流や乱流等
の乱れを生起させることができ、混合気清浄を改
善して燃焼を早め、希簿限界やEGR限界を改善
し、排気の清浄化及び運転性の向上を図ることが
できるとともに燃費の向上を果すことができる。
また、拘負荷域では、吸気の通路断面積が従来の
ものより副吸気通路分だけ確実に増大することか
ら充填効率が高くなり最大出力の増大が図れる。
つまり、機関の広い運転状態の各要求に合致した
理想的な吸気流入形態を実現し得るものである。
めて簡単な構成にも拘らず、低および中負荷域で
の吸気流を高速とすることができ混合気の混合を
促進し壁流を減少し、また効果的に渦流や乱流等
の乱れを生起させることができ、混合気清浄を改
善して燃焼を早め、希簿限界やEGR限界を改善
し、排気の清浄化及び運転性の向上を図ることが
できるとともに燃費の向上を果すことができる。
また、拘負荷域では、吸気の通路断面積が従来の
ものより副吸気通路分だけ確実に増大することか
ら充填効率が高くなり最大出力の増大が図れる。
つまり、機関の広い運転状態の各要求に合致した
理想的な吸気流入形態を実現し得るものである。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
第１実施例の正面縦断面図、第２図は第１図の概
略平面図、第３図は第１図の矢視の側面図、第
４図は第２実施例の正面縦断面図、第５図は第４
図の矢視の側面図、第６図は第３実施例の要部
正面縦断面図である。 ６ｓ……吸気弁座、１０……高負荷用吸気通
路、１２……絞り弁、１２ａ，１２ｂ……弁部、
１４……回動軸、１６……低負荷用吸気通路、１
８……副吸気通路、１８ｉ……副流入開口、１８
ｐ……副流出開口、２０，２２……隆起部。
第１実施例の正面縦断面図、第２図は第１図の概
略平面図、第３図は第１図の矢視の側面図、第
４図は第２実施例の正面縦断面図、第５図は第４
図の矢視の側面図、第６図は第３実施例の要部
正面縦断面図である。 ６ｓ……吸気弁座、１０……高負荷用吸気通
路、１２……絞り弁、１２ａ，１２ｂ……弁部、
１４……回動軸、１６……低負荷用吸気通路、１
８……副吸気通路、１８ｉ……副流入開口、１８
ｐ……副流出開口、２０，２２……隆起部。
Claims (1)
- １ 高負荷用吸気通路と低負荷用吸気通路とを有
する内燃機関の吸気装置において、前記高負荷用
吸気通路に設けた絞り弁が位置する高負荷用吸気
通路壁に前記絞り弁の開放動作開始後に吸気の分
岐流入が可能となる副流入開口を副吸気通路の始
端として設けるとともに吸気弁座より上流且つ該
吸気弁座付近の通路内に副流出開口を前記副吸気
通路の終端として設け、該副流出開口の開口面積
を前記高負荷用吸気通路の流出開口面積よりも小
さく形成するとともに前記低負荷用吸気通路の流
出開口面積以上に形成したことを特徴とする副吸
気通路を有する内燃機関の吸気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55167569A JPS5791319A (en) | 1980-11-28 | 1980-11-28 | Intake device for internal combustion engine with auxiliary intake passage |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55167569A JPS5791319A (en) | 1980-11-28 | 1980-11-28 | Intake device for internal combustion engine with auxiliary intake passage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5791319A JPS5791319A (en) | 1982-06-07 |
| JPH044462B2 true JPH044462B2 (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=15852160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55167569A Granted JPS5791319A (en) | 1980-11-28 | 1980-11-28 | Intake device for internal combustion engine with auxiliary intake passage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5791319A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5435283A (en) * | 1994-01-07 | 1995-07-25 | Cummins Engine Company, Inc. | Swirl control system for varying in-cylinder swirl |
| WO2007033389A1 (de) * | 2005-09-20 | 2007-03-29 | Avl List Gmbh | Brennkraftmaschine |
| WO2024202016A1 (ja) * | 2023-03-31 | 2024-10-03 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の吸気構造 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035533B2 (ja) * | 1977-09-09 | 1985-08-15 | ヤマハ発動機株式会社 | エンジンの吸気装置 |
| JPS54163212A (en) * | 1978-06-15 | 1979-12-25 | Toyota Motor Co Ltd | Suction device for internal combustion engine |
| JPS5540212A (en) * | 1978-09-13 | 1980-03-21 | Toyota Motor Corp | Air inlet device of internal combustion engine |
-
1980
- 1980-11-28 JP JP55167569A patent/JPS5791319A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5791319A (en) | 1982-06-07 |
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