JPH06123233A

JPH06123233A - エンジンの吸気装置

Info

Publication number: JPH06123233A
Application number: JP4285398A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Morita; 義郎守田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1994-05-06

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】第１・第２副吸気ポートの離間部位側の副吸
気の流速を十分に速め、燃焼室に強い縦方向スワールを
生じさせ、燃焼性を改善し、又、主吸気ポートからの混
合気を第１・第２副吸気ポートから供給される副吸気の
夫々の縦方向スワールにより閉じ込め、シリンダ壁から
離間させシリンダ壁への燃料の付着を抑制し、燃焼性を
悪化を回避するエンジンの吸気装置を提供する。【構成】エンジンの燃焼室１４に混合気を供給する主
吸気ポート１８を設けるとともに前記エンジンの燃焼室
に副吸気を供給する第１・第２副吸気ポート２６を設
け、これら第１・第２副吸気ポートを前記エンジンのシ
リンダヘッド１０のヘッドデッキ面１０Ａに対して平行
に指向させるとともに相互に離間し且つシリンダ壁６Ａ
に近接する側に位置させて前記主吸気ポートに開口して
設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの吸気装置に
係り、特に燃焼室に強い縦方向スワールを生じさせ得
て、圧縮工程における乱流の強度を増大させ得て燃焼性
を改善し得て、また、主吸気ポートからの混合気を副吸
気の夫々の縦方向スワールにより閉じ込め得てシリンダ
壁から離間させ得て、シリンダ壁への燃料の付着を抑制
し得て、燃焼性を悪化を回避し得るエンジンの吸気装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のエンジンには、燃料消費率や排気
有害成分等の問題の対応策として、燃焼室やシリンダに
吸入される吸気にシリンダ中心線周りに旋回する横方向
スワールやシリンダ中心線方向に旋回する縦方向スワー
ル等を発生させ、燃焼室内の混合気に乱れを生じさせて
燃焼性の改善を図る吸気装置を備えたものがある。

【０００３】このようなエンジンの吸気装置としては、
特公昭６０−１１２０５号公報に開示されるものがあ
る。この公報に開示されるものは、１気筒に２個の第１
・第２主分岐ポートを設けるとともに２個の第１・第２
副吸気ポートを設け、この２個の第１・第２副吸気ポー
トを燃焼室内に斜めに指向させるとともに第１・第２主
分岐ポートの分岐壁に対して略対称に位置させて第１・
第２主分岐ポートに開口して設けたものである。これに
より、この公報に開示される吸気装置は、燃焼室内に対
称的な２個の渦流を生じさせ、特に点火プラグ近傍の掃
気を向上させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のエン
ジンの吸気装置においては、副吸気による一時的な乱れ
による効果を得ることができるが、縦方向スワールによ
る燃焼性の改善効果を望めない問題がある。

【０００５】例えば、前記公報に開示される吸気装置
は、図１０に示す如く構成されている。図において、４
０２はエンジン、４０４はシリンダブロック、４０６は
シリンダ、４０８はピストン、４１０はシリンダヘッ
ド、４１２は燃焼室用窪所、４１４は燃焼室である。こ
のエンジン４０２の吸気装置４１６は、燃焼室４１４に
混合気を供給する主吸気ポート４１８の燃焼室４１４側
を分岐壁４２０により第１・第２主分岐ポート４２２・
４２４に分岐して設けるとともに、燃焼室４１４に大気
からバイパスされた空気である副吸気を供給する第１・
第２副吸気ポート４２６・４２８を設けている。

【０００６】このエンジン４０２の吸気装置４１６は、
第１・第２副吸気ポート４２６・４２８を燃焼室４１４
内に斜めに指向させるとともに第１・第２主部分岐ポー
ト４２２・４２４の分岐壁４２０に対して略対称に位置
させて、第１・第２分岐主吸気ポート４２２・４２４に
開口して設けている。

【０００７】ところが、このエンジン４０２の吸気装置
４１６は、第１・第２副吸気ポート４２６・４２８を燃
焼室４１４内に斜めに指向させて第１・第２主分岐ポー
ト４２２・４２４に開口して設けていることにより、燃
焼室４１４に供給される副吸気が第１・第２吸気弁４３
０・４３２の第１・第２笠部４３４・４３６に衝突され
ことになる。

【０００８】このため、第１・第２副吸気ポート４２６
・４２８から燃焼室４１４に供給される副吸気は、図１
０の実線矢印に示す如く拡散されてしまい、第１・第２
副吸気ポート４２６・４２８から離間する第１・第２弁
座４３８・４４０の離間部位Ａ側に十分に導入すること
ができず、この離間部位Ａ側の副吸気の流速ｖA と第１
・第２副吸気ポート４２６・４２８に近接する第１・第
２弁座４３８・４４０の近接部位Ｂ側の副吸気の流速ｖ
B との比（ｖA ／ｖB ）が小となり、燃焼室４１４に十
分に強い縦方向スワールを生じさせることができない不
都合があった。

【０００９】また、第１・第２副吸気ポート４２６・４
２８が無い場合には、図１１に矢印に示す如く、第１・
第２主分岐ポート４２２・４２４から燃焼室４１４に供
給される混合気が拡散されて流速ｖが遅くなり、燃焼室
４１４に十分に強い縦方向スワールを生じさせることが
できない不都合があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、エンジンの燃焼室に混合気
を供給する主吸気ポートを設けるとともに前記エンジン
の燃焼室に副吸気を供給する第１・第２副吸気ポートを
設け、これら第１・第２副吸気ポートを前記エンジンの
シリンダヘッドのヘッドデッキ面に対して平行に指向さ
せるとともに相互に離間し且つシリンダ壁に近接する側
に位置させて前記主吸気ポートに開口して設けたことを
特徴とする。

【００１１】

【作用】この発明の構成によれば、吸気装置は、エンジ
ンの燃焼室に副吸気を供給する第１・第２副吸気ポート
をエンジンのシリンダヘッドのヘッドデッキ面に対して
平行に指向させて主吸気ポートに開口して設けたことに
よって、第１・第２副吸気ポートからの副吸気がヘッド
デッキ面に対して平行に供給されることにより、副吸気
を拡散させることなく第１・第２副吸気ポートから離間
する離間部位側に十分に供給し得て、第１・第２副吸気
ポートに近接する近接部位側の副吸気の流速に対して離
間部位側の副吸気の流速を十分に速めることができる。
燃焼性を改善し得る。

【００１２】また、吸気装置は、エンジンの燃焼室に副
吸気を供給する第１・第２副吸気ポートを相互に離間し
且つシリンダ壁に近接する側に位置させて主吸気ポート
に開口して設けたことによって、主吸気ポートからの混
合気を第１・第２副吸気ポートから供給される副吸気の
夫々の縦方向スワールにより閉じ込め得て、シリンダ壁
から離間させることができる。

【００１３】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明
する。

【００１４】図１〜図４は、この発明の第１実施例を示
すものである。図において、２はエンジン、４はシリン
ダブロック、６はシリンダ、８はピストン、１０はシリ
ンダヘッド、１２は燃焼室用窪所、１４は燃焼室であ
る。

【００１５】このエンジン２の吸気装置１６は、燃焼室
１４に混合気を供給する主吸気ポート１８の燃焼室１６
側を分岐壁２０により第１・第２主分岐ポート２２・２
４に分岐して設けるとともに、燃焼室１４に大気からバ
イパスされた空気である副吸気を供給する第１・第２副
吸気ポート２６・２８を設けている。

【００１６】なお、符号３０・３２は第１・第２吸気
弁、符号３４・３６は第１・第２笠部、符号３８・４０
は第１・第２弁座、符号４２・４４は第１・第２弁ステ
ム、符号４６は点火プラグ、符号４８は燃料噴射弁であ
る。

【００１７】このエンジン２の吸気装置１６は、第１・
第２副吸気ポート２６・２８を、シリンダヘッド１０の
ヘッドデッキ面１０Ａに対して平行に指向させるととも
に相互に離間し且つシリンダ壁６Ａに近接する側に位置
させて、各々第１・第２主分岐ポート２２・２４に開口
して設けている。

【００１８】このように、吸気装置１４は、第１・第２
副吸気ポート２６・２８を、第１・第２弁ステム４２・
４４の外側に分岐壁２０に対して対称な位置に設けてい
る。

【００１９】次に作用を説明する。

【００２０】吸気装置１４は、エンジン２を運転時に、
大気圧と吸気圧との差圧により第１・第２副吸気ポート
２６・２８から副吸気を供給する。

【００２１】この副吸気は、第１・第２副吸気ポート２
６・２８をシリンダヘッド１０のヘッドデッキ面１０Ａ
に対して平行に指向させて第１・第２主分岐ポート２２
・２４に開口して設けたことによって、第１・第２副吸
気ポート２６・２８からヘッドデッキ面１０ａに対して
平行に供給されることになる。

【００２２】ヘッドデッキ面１０ａに対して平行な副吸
気は、第１・第２笠部３４・３６に衝突されずに、第１
・第２副吸気ポート２６・２８から離間する第１・第２
弁座３８・４０の離間部位Ａ側に供給されることにな
る。これにより、吸気装置１４は、第１・第２副吸気ポ
ート２６・２８から離間する第１・第２弁座３８・４０
の離間部位Ａ側に副吸気を十分に導入することができ、
この離間部位Ａ側の副吸気の流速ｖA と第１・第２副吸
気ポート２６・２８に近接する第１・第２弁座３８・４
０の近接部位Ｂ側の副吸気の流速ｖB との比（ｖA ／ｖ
B ）を、特に低負荷の高負圧域において著しく大きくす
ることができる。

【００２３】したがって、吸気装置１６は、副吸気を第
１・第２弁座３８・４０によって拡散させることなく、
図３に示す如く第１・第２副吸気ポート２６・２８から
離間する離間部位Ａ側に十分に供給することができ、第
１・第２副吸気ポートに近接する近接部位Ｂ側の副吸気
の流速ｖB に対して離間部位Ａ側の副吸気の流速ｖAを
十分に速めることができる。

【００２４】この流速の速い副吸気は、燃焼室１４内に
図１・図２に実線で示す如く、強い縦方向スワールを生
じさせる。この縦方向スワールは、エンジン２の圧縮行
程の後半まで保存された後に、点火直前に崩壊して乱れ
を増大させる。このため、燃焼性を改善することができ
る。

【００２５】また、吸気装置１６は、エンジン２の燃焼
室１４に副吸気を供給する第１・第２副吸気ポート２６
・２８を相互に離間し且つシリンダ壁６Ａに近接する側
に位置させて、第１・第２主分岐ポート２２・２４に開
口して設けている。

【００２６】これより、吸気装置１６は、図１・図２の
破線矢印及び図４に黒矢印で示す第１・第２主分岐ポー
ト２２・２４からの混合気を、図１・図２の実線矢印及
び図４の白矢印で示す第１・第２副吸気ポート２６・２
８から供給される副吸気の夫々の縦方向スワールにより
閉じ込めることができ、シリンダ壁６Ａから離間させる
ことができる。このため、シリンダ壁６Ａへの燃料の付
着を抑制し得て、燃焼性を悪化を回避することができ
る。

【００２７】図５・図６は、この発明の第２実施例を示
すものである。

【００２８】この第２実施例において、１０２はエンジ
ン、１０４はシリンダブロック、１０６はシリンダ、１
０８はピストン、１１０はシリンダヘッド、１１２は燃
焼室用窪所、１１４は燃焼室、１１６は吸気装置、１１
８は主吸気ポート、１２０は分岐壁、１２２は第１主分
岐ポート、１２６は第１副吸気ポート、１３０は第１吸
気弁、１３４は第１笠部、１３８は第１弁座、１４２は
第１弁ステム、１４６は点火プラグ、１４８は第１制御
弁、１５２は制御部である。

【００２９】なお、第２実施例においては、第２主分岐
ポート、第２副吸気ポート、第２吸気弁、第２笠部、第
１弁座、第１弁ステム、第２制御弁を省略して説明す
る。

【００３０】エンジン１０２は、第１実施例と同様の構
成を有している。このエンジン１０２の吸気装置１１６
は、第１副吸気ポート１２６の途中に、第１制御弁１４
８を介装している。第１制御弁１４８は、制御部１５２
に接続されている。

【００３１】制御部１５２は、エンジン１０２の運転状
態信号を入力し、図６に示す如く、アイドル運転時及び
高負荷運転域において第１制御弁１４８を閉鎖制御して
副吸気の供給を停止し、前記運転域以外においてスロッ
トル開度に応じて開放制御する。同様に、制御部１５２
は、図示しない第２副吸気ポートの途中に介装された第
２制御弁を第１制御弁１４８と同様に制御する構成とす
る。

【００３２】この第２実施例によれば、第１実施例と同
様の効果を奏し得て、また、第１制御弁１４８及び第２
制御弁（図示せず）を制御部１５２によって開閉制御す
ることにより、副吸気の流量をエンジン１０２の運転状
態に応じて制御でき、より適切に縦方向スワールを形成
し得て、燃焼性の改善をより効果的に果たすことができ
る。

【００３３】前記第１制御弁１４８としては、単に開閉
制御される電磁弁やデューティ制御される電磁弁とする
ことができる。図６において、実線は、第１制御弁１４
８として単に開閉制御される電磁弁を使用した場合を示
す。また、図６において、一点鎖線は、第１制御弁１４
８としてデューティ制御される電磁弁を使用した場合を
示す。第１制御弁１４８をデューティ制御される電磁弁
とした場合には、ＯＮ−ＯＦＦ切換時のトルクショック
を軽減し得て、フィーリングを向上することができる。

【００３４】図７は、第３実施例を示すものである。

【００３５】図７において、２０２はエンジン、２０６
はシリンダ、２１４は燃焼室、２１６は吸気装置、２１
８は主吸気ポート、２２０は分岐壁、２２２は第１主分
岐ポート、２２４は第２主分岐ポート、２２６は第１副
吸気ポート、２２８は第２副吸気ポート、２４６は点火
プラグである。

【００３６】エンジン２０２は、第１実施例と同様の構
成を有している。このエンジン２０２の吸気装置２１６
は、点火プラグ２４６をシリンダ２０６の中心から偏倚
させて設けている。第１副吸気ポート２２６及び第２副
吸気ポート２２８は、このように偏倚させた点火プラグ
２４６に対して離間する側の第２副吸気ポート２２８の
開口面積を大として副吸気量を大とする。

【００３７】この第３実施例によれば、第１実施例と同
様の効果を奏し得て、また、第２副吸気ポート２２８か
ら供給される大なる量の副吸気による縦方向スワール
を、第１副吸気ポート２２６側に偏倚させることができ
る。このため、混合気を点火プラグ２４６の方向に偏倚
させることができ、掃気を向上することができる。

【００３８】図８は、第４実施例を示すものである。

【００３９】図８において、３０２はエンジン、３０６
はシリンダ、３１４は燃焼室、３１６は吸気装置、３１
８は主吸気ポート、３２６は第１副吸気ポート、３２８
は第２副吸気ポート、３３０は吸気弁、３４６は点火プ
ラグである。

【００４０】このエンジン３０２の吸気装置３１６は、
燃焼室３１４に混合気を供給する単一の主吸気ポート３
１８を設けるとともに、燃焼室３１４に大気からバイパ
スされた空気である副吸気を供給する第１・第２副吸気
ポート３２６・３２８を設けている。

【００４１】このエンジン３０２の吸気装置３１６は、
第１・第２副吸気ポート３２６・３２８を、図示しない
シリンダヘッドのヘッドデッキ面に対して平行に指向さ
せるとともに相互に離間し且つシリンダ壁６Ａに近接す
る側に位置させて、主吸気ポート３１８に開口して設け
ている。

【００４２】このように、吸気装置３１６は、第１・第
２副吸気ポート３２６・３２８を弁ステム３４２の外側
に対称な位置に設けている。

【００４３】この第３実施例によれば、燃焼室３１４に
混合気を供給する単一の主吸気ポート３１８を設けたエ
ンジン３０２においても、第１実施例と同様の効果を奏
し得て、燃焼性を改善することができる。

【００４４】なお、上述の各実施例における副吸気ポー
トの要求開口面積は、図９に示す如く構成される。図９
においては、主吸気ポートの流量と副吸気ポートの流量
との比を１：１とした場合の、要求開口面積の比で表し
ている。図９から、低回転・高負圧域（図９の一点鎖線
で囲まれる領域）における燃焼速度を上げるには、上述
の各実施例における主吸気ポートの開口面積と副吸気ポ
ートの開口面積との比（Ａin／Ａmain）をＡin／Ａmain
＜１％とすることが望ましい。

【００４５】よって、上述の各実施例における主吸気ポ
ートの開口面積と副吸気ポートの開口面積との比（Ａin
／Ａmain）をＡin／Ａmain＜１％とすることにより、副
吸気ポートをシリンダヘッドのヘッドデッキ面に対して
平行に指向させるとともに相互に離間し且つシリンダ壁
に近接する側に位置させて主吸気ポートに開口して設け
る構成と相俟って、さらに燃焼性の改善を果たすことが
できるものである。

【００４６】

【発明の効果】このように、この発明によれば、第１・
第２副吸気ポートからの副吸気がヘッドデッキ面に対し
て平行に供給されることにより、副吸気を拡散させるこ
となく第１・第２副吸気ポートから離間する離間部位側
に十分に供給し得て、第１・第２副吸気ポートに近接す
る近接部位側の副吸気の流速に対して離間部位側の副吸
気の流速を十分に速めることができる。このため、燃焼
室に強い縦方向スワールを生じさせ得て、圧縮工程にお
ける乱流の強度を増大させ得て、燃焼性を改善し得る。

【００４７】また、主吸気ポートからの混合気を第１・
第２副吸気ポートから供給される副吸気の夫々の縦方向
スワールにより閉じ込め得て、シリンダ壁から離間させ
ることができる。このため、シリンダ壁への燃料の付着
を抑制し得て、燃焼性を悪化を回避し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す吸気装置の断面構
成図である。

【図２】図１の吸気装置の平面構成図である。

【図３】図１の吸気装置による吸気流速の説明図であ
る。

【図４】図１の吸気装置による吸気流の流れの説明図で
ある。

【図５】第２実施例を示す吸気装置の断面構成図であ
る。

【図６】図５の吸気装置によるスロットル開度と副吸気
流量との関係を示す図である。

【図７】第３実施例を示す吸気装置の平面構成図であ
る。

【図８】第４実施例を示す吸気装置の平面構成図であ
る。

【図９】主吸気ポートの流量と副吸気ポートの流量との
比を１：１とした場合の副吸気ポートの要求開口面積を
表す図である。

【図１０】従来例を示す吸気装置の断面構成図である。

【図１１】従来例の吸気装置による吸気流の流れの説明
図である。

【符号の説明】

２エンジン４シリンダブロック６シリンダ６Ａシリンダ壁８ピストン１０シリンダヘッド１０Ａヘッドデッキ面１２燃焼室用窪所１４燃焼室１６吸気装置１８主吸気ポート２０分岐壁２２・２４第１・第２主分岐ポート２６・２８第１・第２副吸気ポート３０・３２第１・第２吸気弁３４・３６第１・第２笠部３８・４０第１・第２弁座４２・４４第１・第２弁ステム４６点火プラグ

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

【図８】

【図９】

【図１０】

【図１１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの燃焼室に混合気を供給する主
吸気ポートを設けるとともに前記エンジンの燃焼室に副
吸気を供給する第１・第２副吸気ポートを設け、これら
第１・第２副吸気ポートを前記エンジンのシリンダヘッ
ドのヘッドデッキ面に対して平行に指向させるとともに
相互に離間し且つシリンダ壁に近接する側に位置させて
前記主吸気ポートに開口して設けたことを特徴とするエ
ンジンの吸気装置。