JPH06146904A - 直接噴射式ディーゼルエンジンのダブル吸気ポート式吸気装置 - Google Patents

直接噴射式ディーゼルエンジンのダブル吸気ポート式吸気装置

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JPH06146904A
JPH06146904A JP4322786A JP32278692A JPH06146904A JP H06146904 A JPH06146904 A JP H06146904A JP 4322786 A JP4322786 A JP 4322786A JP 32278692 A JP32278692 A JP 32278692A JP H06146904 A JPH06146904 A JP H06146904A
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JP
Japan
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port
intake port
swirl
cylinder chamber
center
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JP4322786A
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English (en)
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Masami Maeda
雅美 前田
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • 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
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/10—Diamond configuration of valves in cylinder heads
    • 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
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • 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
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速運転時において空燃混合を一層均一にし
て、スモークの発生を防止する。 【構成】 ダイレクト吸気ポート5は、縦スワールS1
を発生する形状で、そのポート入り口5aからポート出
口5bに向かう方向が、平面視でシリンダ室1の中心C
へ略直進状に向かう形状に形成する。ヘリカル吸気ポー
ト6は、横スワールS2を発生する形状で、そのポート
出口6bは、上記シリンダ室1の中心Cから左右いずれ
かに偏位させて形成する。 高速運転時において、ダイ
レクト吸気ポート5により形成された縦スワールS
1が、ヘリカル吸気ポート6により形成された横スワー
ルS2を適度に弱め、最適スワールを維持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、直接噴射式ディーゼ
ルエンジンのダブル吸気ポート式吸気装置に関し、特に
ダイレクト吸気ポートとヘリカル吸気ポートを有するも
のに関する。
【0002】
【基本構造】この種のダブル吸気ポート式吸気装置とし
ては、従来より例えば特公昭52−7485号公報に開
示されたものが知られている。その基本構造は、図3で
示すように、ディーゼルエンジンの1つのシリンダ室1
01に対してダイレクト吸気ポート105とヘリカル吸
気ポート106とをシリンダヘッド102に形成し、各
吸気ポート105・106のポート入り口105a・10
6aをシリンダヘッド102の同じ横側面103に開口
するとともに、各ポート出口105b・106bをシリ
ンダ室側端面に開口して構成されている。そして、前記
ダイレクト吸気ポート105のポート出口105bと前
記ヘリカル吸気ポート106のポート出口106bと
は、シリンダ室101の中心Cから略等距離に配置し、
両ポート出口105b・106bがシリンダ室101の
中心Cに対してなす角θは、略直角となるように配置し
て形成されている。
【0003】
【従来の技術】上記従来例では、図3で示すように、上
記ダイレクト吸気ポート105のポート出口105bが
シリンダ室1の中心Cより左寄りに偏位し、上記ヘリカ
ル吸気ポート106のポート出口106bが、シリンダ
ヘッド102の前記横側面103寄りに配置して形成さ
れている。
【0004】そして、上記ヘリカル吸気ポート106の
ポート出口106bからシリンダ室101内に流入した
吸気は、右旋回のスワールを発生する。一方上記ダイレ
クト吸気ポート105のポート出口105bが、シリン
ダ室101の中心Cより左寄りに偏位しているため、こ
のポート出口105bからシリンダ室101内に流入し
た吸気は、シリンダ室101の内壁に沿って右旋回し、
上記ヘリカル吸気ポート106による右旋回のスワール
を一層強化する。なお図3中の符号107・108は吸
気弁軸、110は排気ポートである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ヘリカル吸気
ポートを備える直接噴射式ディーゼルエンジンでは、定
格運転時に最適スワールを発生させて最良の空燃混合を
得るように設定される。このため、低速運転時には少し
スワール不足気味に、高速運転時にはスワール過剰気味
になる傾向がある。
【0006】即ち、図2(B)で示すように、噴射ノズル
から噴射された雰霧燃料の雰霧領域Jは、スワールによ
り矢印S方向へ拡散されるが、スワール不足の時は拡散
領域Kに止まり、スワール過剰の時は拡散領域Lにまで
達する。このため、例えば定格負荷としたとき、特に高
速運転(スワール過剰)時において、空燃混合が一層不
均一になるため、不完全燃焼によりスモークを発生す
る。
【0007】上記従来技術では、ダイレクト吸気ポート
105がスワールを一層強化するため、特に高速運転時
において過剰なスワールを発生し、これに起因して多量
のスモークを発生する。本発明はこのような事情を考慮
してなされたもので、定格運転時はもとより、特に高速
運転時において空燃混合を一層均一にして、スモークの
発生を防止することを技術課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明が採用した手段は、前記基本構造を有する直
接噴射式ディーゼルエンジンのダブル吸気ポート式吸気
装置において、前記ダイレクト吸気ポート5は、縦スワ
ールS1を発生する形状で、そのポート入り口5aから
ポート出口5bに向かう方向が、平面視でシリンダ室1
の中心Cへ略直進状に向かう形状に形成し、前記ヘリカ
ル吸気ポート6は、横スワールS2を発生する形状で、
そのポート出口6bは、上記シリンダ室1の中心Cから
左右いずれかに偏位させて形成したことを特徴とするも
のである。
【0009】
【発明の作用】本発明では、ダイレクト吸気ポート5が
縦スワールS1が発生し、ヘリカル吸気ポート6が横ス
ワールS2を発生する。そして、ダイレクト吸気ポート
5のポート入り口5aからポート出口5bに向かう方向
が、平面視でシリンダ室1の中心Cへ略直進状に向かう
形状であり、ヘリカル吸気ポート6のポート出口6b
が、シリンダ室1の中心Cから一方のポート出口5bと
略等距離に配置され、かつ、そのポート出口6bが、上
記シリンダ室1の中心Cから左右いずれかに偏位させて
形成されているので、ヘリカル吸気ポート6による横ス
ワールS2と、上記ダイレクト吸気ポート5による縦ス
ワールS1とが適度に干渉する。
【0010】
【発明の効果】即ち、定格負荷・定格運転時に最適スワ
ールを発生させて最良の空燃混合を得るように設定され
た直接噴射式ディーゼルエンジンにおいて、高速運転時
には、ヘリカル吸気ポート6による横スワールS2は一
層強められるが、他方のダイレクト吸気ポート5による
縦スワールS1も強まり、この横スワールS2を適度に弱
める。これにより、最適スワールを維持して、スモーク
の発生を防止することができる。
【0011】
【実施例】以下図面に基づいてさらに詳しく説明する。
図1は本発明の実施例を示し、同図(A)は図(B)のシリ
ンダヘッドのD−D線矢視横断平面図、同図(B)は図
(A)のシリンダヘッドのC−C線矢視縦断面図である。
【0012】この実施例は、前記従来例と同様の基本構
造を具備して成る。即ち、直接噴射式ディーゼルエンジ
ンの1つのシリンダ室1に対してダイレクト吸気ポート
5とヘリカル吸気ポート6とをシリンダヘッド2に形成
し、両吸気ポート5・6のポート入り口5a・6aをシ
リンダヘッド2の同じ横側面3に開口するとともに、各
ポート出口5b・6bをシリンダ室側端面4に開口し、
上記各ポート出口5b・6bを、シリンダ室1の中心C
から略等距離に配置し、両ポート出口5b・6bがシリ
ンダ室1の中心Cに対してなす角θが、略直角となるよ
うに配置して形成されている。
【0013】なお、同図中の符号7・8は吸気弁軸、9
は排気弁軸、10は排気ポート、11はウオータジャケ
ット、12は弁駆動装置のプッシュロッド室、13はシ
リンダヘッド2の固定ボルト、14は直接噴射式燃料噴
射器、15はその燃料噴射器14の装着孔である。この
実施例では、吸気ポート出口5b・6bと排気ポート入
口10aとの配置の関係から、燃料噴射器14をシリン
ダ室1の中心Cから偏位させて配置しているが、シリン
ダ室1の中心Cに位置させて配置しても良い。
【0014】以下、本発明の特徴について説明する。上
記ダイレクト吸気ポート5は、縦スワールS1を発生す
るように下り勾配で、その縦向きの曲率半径がポート出
口5bに近づくにつれて次第に小さく形成され、そのポ
ート入り口5aからポート出口5bに向かう方向は、平
面視でシリンダ室1の中心Cへ略直進状に向かうように
形成してある。
【0015】他方のヘリカル吸気ポート6は、左旋回の
横スワールS2を発生するように左旋回の下り勾配で、
左旋回の曲率半径がポート出口6bに近づくにつれて次
第に小さく形成され、そのポート出口6bは、上記シリ
ンダ室1の中心Cから右方に偏位させて形成されてい
る。なお、このポート出口6bを、上記シリンダ室1の
中心Cから左方に偏位させて形成しても良く、その場合
には、右旋回の横スワールを発生させるように右旋回の
下り勾配で、右旋回の曲率半径がポート出口6bに近づ
くにつれて次第に小さく形成する。
【0016】上記構成によれば、ダイレクト吸気ポート
5により縦スワールS1が発生し、他方のヘリカル吸気
ポート6により左旋回の横スワールS2が発生する。そ
して横スワールS2と、縦スワールS1とが図1(B)
で示すように、適度に干渉する。つまり、定格負荷・定
格運転時に最適スワールを発生させて最良の空燃混合を
得るように設定された直接噴射式ディーゼルエンジンに
おいて、高速運転時には、左旋回の横スワールS2は一
層強められるが、これに対応してダイレクト吸気ポート
5による縦スワールS1も強まり、横スワールS2を適
度に弱める。これにより、図2(A)で示すように、最適
スワールを維持して空燃混合を最適状態に維持し、スモ
ークの発生を防止する。
【0017】なお、上記実施例では、シリンダヘッド2
の固定ボルト13を略等間隔に配置するため、ダイレク
ト吸気ポート5とヘリカル吸気ポート6の各ポート入り
口5a・6aとを、上下に重なる配置で開口形成してい
るが、これには限らない。また、ダイレクト吸気ポート
5とヘリカル吸気ポート6の上下の配置を、図1とは逆
の関係となるように配置しても良い。さらに上記実施例
では、排気弁が1つの排気ポート10を備える3弁式の
直接噴射式ディーゼルエンジンについて例示したが、本
発明は上記実施例に限るものではなく、排気弁が2つの
排気ポートを備える4弁式のについても実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示し、同図(A)は図(B)
のシリンダヘッドのD−D線矢視横断平面図、同図
(B)は図(A)のシリンダヘッドのC−C線矢視縦断
面図である。
【図2】空燃混合の状態を模式的に示す図であり、同図
(A)は本発明による場合を例示した模式図、同図
(B)は従来例による場合を例示した模式図である。
【図3】従来例を示すシリンダヘッドの横断平面図であ
る。
【符号の説明】
1…シリンダ室、 2…シリンダヘッ
ド、3…シリンダヘッドの横側面、 4…シリンダ室
側端面、5…ダイレクト吸気ポート、 6…ヘリカ
ル吸気ポート、5a・6a…ポート入り口、 5b
・6b…ポート出口、C…シリンダ室の中心、
S1…縦スワール、S2…横スワール、 θ…両ポー
ト出口がシリンダ室の中心Cに対してなす角。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直接噴射式ディーゼルエンジンの1つの
    シリンダ室(1)に対してダイレクト吸気ポート(5)とヘ
    リカル吸気ポート(6)とをシリンダヘッド(2)に形成
    し、各吸気ポート(5)・(6)のポート入り口(5a)・
    (6a)をシリンダヘッド(2)の同じ横側面(3)に開口す
    るとともに、各ポート出口(5b)・(6b)をシリンダ室
    側端面(4)に開口し、 前記ダイレクト吸気ポート(5)のポート出口(5b)と前
    記ヘリカル吸気ポート(6)のポート出口(6b)とを、シ
    リンダ室(1)の中心(C)から略等距離に配置し、両ポー
    ト出口(5b)・(6b)がシリンダ室(1)の中心(C)に対
    してなす角(θ)が、略直角となるように配置して形成し
    た直接噴射式ディーゼルエンジンのダブル吸気ポート式
    吸気装置において、 前記ダイレクト吸気ポート(5)は、縦スワール(S1)を
    発生する形状で、そのポート入り口(5a)からポート出
    口(5b)に向かう方向が、平面視でシリンダ室(1)の中
    心(C)へ略直進状に向かう形状に形成し、 前記ヘリカル吸気ポート(6)は、横スワール(S2)を発
    生する形状で、そのポート出口(6b)は、上記シリンダ
    室(1)の中心(C)から左右いずれかに偏位させて形成し
    たことを特徴とする直接噴射式ディーゼルエンジンのダ
    ブル吸気ポート式吸気装置。
JP4322786A 1992-11-06 1992-11-06 直接噴射式ディーゼルエンジンのダブル吸気ポート式吸気装置 Pending JPH06146904A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011113742A1 (de) * 2010-03-18 2011-09-22 Avl List Gmbh Zylinderkopf

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58148229A (ja) * 1982-02-27 1983-09-03 Hino Motors Ltd 直噴式デイ−ゼルエンジンの吸気装置

Patent Citations (1)

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