JPH0714125U - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸気ポートを隔壁により分割してタンブルを
発生する方式において、構造を簡素化し、タンブル発生
領域を拡大する。 【構成】 吸気ポート１２の内部の吸気弁１３とインジ
ェクタ１５の間に隔壁１６を設けて分割することで、外
曲り側にプライマリポート１７が、内曲り側にセカンダ
リポート１８がそれぞれ形成され、セカンダリポート１
８の内曲り部１８ｂの吸気弁直前にタンブルポート２０
が、ポート内を通る吸入空気に対向してアシストエアを
噴出するように設けられる。またタンブルポート２０が
通路２１を介してスロットル弁１０の上流側に連通さ
れ、通路２１中に部分負荷領域で開くソレノイド弁２２
が設けられ、部分負荷の広い領域でプライマリポート１
７の外側に偏流して流れる吸入空気と、セカンダリポー
ト１８のアシストエアにより外側に偏流される吸入空気
とで強いタンブルを発生する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両用の４サイクルガソリンエンジンにおいて吸気の際にシリンダ 内にタンブルを発生する吸気装置に関し、詳しくは、部分負荷の広い領域でタン ブルを発生するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

エンジンの運転において燃費や出力を向上するためには、燃焼を促進すること が有効である。この燃焼を促進する方法として、吸気行程でシリンダ内に種々の 旋回流を生じると、この旋回流により燃料と空気の混合が促進したり、燃焼時に 乱流を生じて効果が大きい。ここで旋回流として、シリンダ内の円周方向に旋回 する横スワールを発生した場合は、混合気を均一化するのには有効であるが、燃 焼室内の乱流の効果が低い。一方、シリンダ内の軸方向に旋回するタンブル（縦 スワール）を発生した場合は、圧縮行程後半でタンブル崩壊する際に大きく乱れ て、燃焼室内に強い乱流を生じることが期待される。

【０００３】 従来、上記タンブルを発生するエンジンの吸気装置に関しては、例えば特開平 ２−２３０９２０号公報の先行技術がある。ここでエンジンにおいてシリンダの 軸線に対して略直角に屈曲して連通する吸気ポートの内部に隔壁を設けて２分割 し、ポート内の外曲り側にプライマリポートを、内曲り側にセカンダリポートを それぞれ形成する。またセカンダリポートには、タンブル制御弁を開閉可能に設 けて可変吸気方式に構成する。そして低速低負荷時には、タンブル制御弁を閉じ てプライマリポートのみから吸気すると共に、その吸入空気にインジェクタによ り燃料噴射して混合気を生成し、この混合気を直線的に排気弁側を経由してシリ ンダに導入して、シリンダ内の軸方向に旋回するタンブルを発生することが示さ れている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 ところで、上記先行技術のものにあっては、タンブルが必要な低負荷時にタン ブル制御弁を機械的に閉動作してタンブルを発生する構成であるから、タンブル 制御弁、この制御弁を開閉動作するアクチュエータ等が必要になる。またタンブ ル制御弁により吸気ポートを絞るため吸入空気量にも影響し、これによりタンブ ルを発生する領域がアイドル付近の運転領域に制限される等の問題がある。

【０００５】 本考案は、この点に鑑みてなされたもので、吸気ポートを隔壁により分割して タンブルを発生する方式において、構造を簡素化し、タンブル発生領域を拡大す ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、吸気ポートの内部の吸気弁とインジェク タの間に隔壁を設けて分割することで、外曲り側にプライマリポートが、内曲り 側にセカンダリポートがそれぞれ形成される吸気系において、セカンダリポート の内曲り部の吸気弁直前にタンブルポートが、ポート内を通る吸入空気に対向し てアシストエアを噴出するように設けられ、このタンブルポートが通路を介して スロットル弁の上流側に連通され、通路中に部分負荷領域で開くソレノイド弁が 設けられるものである。

【０００７】

【作用】

上記構成に基づき、エンジン運転時の吸気行程ではプライマリポートとセカン ダリポートの両方から吸気され、プライマリポートの吸入空気は常に外側に偏流 して流れる。そして部分負荷領域では、ソレノイド弁が開くことで吸気ポートと ソレノイド弁上流の差圧によりアシストエアが、タンブルポートから吸入空気に 対向して噴出し、セカンダリポートを流れる半分以下の流量の吸入空気が、内壁 面から容易に剥離して外側に偏流される。これらプライマリポートとセカンダリ ポートの偏流した吸入空気は、排気弁側を経由してシリンダ内に流入して、シリ ンダの軸方向に旋回する強いタンブルが発生するようになり、こうして部分負荷 の広い領域の燃焼が促進される。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１において、全体の構成 について説明する。符号１はエンジン本体であり、シリンダブロック２のシリン ダ３にはピストン４が往復移動可能に挿入され、シリンダヘッド５においてシリ ンダ３の頂部に燃焼室６が設けられ、燃焼室６の略中心に点火プラグ等が配置さ れる。

【０００９】 吸気系では、スロットル弁１０の下流の吸気マニホールド１１がシリンダヘッ ド５に連結し、この吸気マニホールド１１と連通する吸気ポート１２が燃焼室６ の片側に連通される。吸気ポート１２には吸気弁１３が、弁座１４に接離して開 閉するように設置され、吸気マニホールド１１の端部にはインジェクタ１５が、 吸気ポート１２に燃料噴射するように取付けられている。

【００１０】 吸気ポート１２は、シリンダ軸線に対して略直角に曲がって形成されており、 この吸気ポート１２の内部において吸気弁１３とインジェクタ１５との間に隔壁 １６が上下に２分割するように設置される。そして隔壁１６の外側にプライマリ ポート１７が、曲率半径の大きい外曲り側に偏流した吸入空気の流れを生じるよ うに形成され、隔壁１６の内側に曲率半径の小さいセカンダリポート１８が形成 される。

【００１１】 ここでセカンダリポート１８は屈曲がきつくて、内壁面１８ａに沿って流れる 空気流が剥離し易いことから、少量のアシストエアにより空気流を外側に偏流す ることができる。そこでセカンダリポート１８の内曲り部１８ｂの吸気弁上流側 にタンブルポート２０が、Ｌ字形に屈曲して吸入空気と対向するように連通して 設けられる。そしてタンブルポート２０は通路２１を介してスロットル弁１０の 上流側に、吸気ポート１２とスロットル弁１０上流の差圧によりアシストエアを 噴出するように連通され、通路２１の途中にソレノイド弁２２が設けられる。ソ レノイド弁２２は制御ユニット２３の信号により、部分負荷の領域で開くように 動作する。

【００１２】 次に、この実施例の作用について説明する。先ずエンジン運転時の吸気行程で は、所定のタイミングで吸気弁１３が開き、シリンダ３の内部のピストン４が往 復移動することで、プライマリポート１７とセカンダリポート１８の両方からシ リンダ３内に吸気され、このときプライマリポート１７の吸入空気Ａは常に隔壁 １６により外曲り側に偏流される。またインジェクタ１５から所定の燃料が噴射 され、この燃料は常に隔壁１６によりシリンダ３に円滑に導入される。

【００１３】 そこでスロットル弁１０の開度が比較的小さい部分負荷の運転領域では、吸気 ポート１２とスロットル弁１０上流の差圧が比較的大きい。またこの運転領域で は制御ユニット２３によりソレノイド弁２２が開くように制御されるため、上記 差圧によりスロットル弁１０の上流から通路２１を介して空気が吸引され、この アシストエアＢがタンブルポート２０からセカンダリポート１８の吸入空気Ａ’ に対向して高速で噴出することになる。

【００１４】 ここでセカンダリポート１８を流れる吸入空気Ａ’の量は、吸気慣性等を考慮 すると全体の半分以下であり、少量のアシストエアＢにより内壁面１８ａから容 易に剥離する。そこでアイドル時のみならず中負荷時の吸入空気量の多い場合も 、セカンダリポート１８の内壁面１８ａに沿う吸入空気Ａ’は、アシストエアＢ により剥離して外側に確実に偏流される。そして上記プライマリポート１７の外 側に偏流して流れる吸入空気Ａと、セカンダリポート１８のアシストエアＢによ り外側に偏流される吸入空気Ａ’は、吸気弁１３の直後で合流し、そのまま略直 線的に排気弁側を経由してシリンダ３内に流入する。これにより燃焼室６の内部 には、図１のようにシリンダ軸方向に旋回する強いタンブルＣが発生する。

【００１５】 また圧縮行程では、シリンダ３内の混合気がピストン４の移動で圧縮されるこ とで、タンブルＣも崩れるが、圧縮行程後半でタンブル崩壊する際に混合気の流 れが乱れて、燃焼室６内に乱流を生じる。そこで燃焼室６の点火プラグ（図示省 略）により着火されると、混合気は乱流により速い燃焼速度で燃焼するのであり 、こうして部分負荷の広い領域の燃焼が促進される。

【００１６】 高負荷時には、ソレノイド弁２２が閉じるように制御されてアシストエアＢの 噴出は停止する。このため吸気ポート１２全体で何等制限を受けることなく多量 の吸入空気が良好に吸入され、所定の出力性能が得られる。

【００１７】 尚、ソレノイド弁２２の部分負荷時の制御においては、吸気行程のみに開くよ うに制御すると、吸気ポート１２の負圧がスロットル弁１０上流の大気圧で減少 することが防止されて好ましい。

【００１８】 以上、本考案の実施例について説明したが、複数の吸気弁を有するエンジンに も適応することができる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、吸気ポートを隔壁により分割してタン ブルを発生する方式において、ポート内曲り側に形成されるセカンダリポートに タンブルポートを設けてアシストエアを噴出するように構成されるので、部分負 荷の広い領域でセカンダリポートの吸入空気を確実に偏流して強いタンブルを発 生することができる。このため部分負荷の全域の燃焼が促進して、燃費を向上し 、燃焼を安定化することができる。吸気ポート内にはバルブ等の手段が無いこと から、高負荷時には全く制限を受けることなく吸気されるので、出力性能の低下 等が防止される。ポート負圧でアシストエアを噴出する構成であるから、構造も 簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るエンジンの吸気装置の実施例を示
す縦断面図である。

【符号の説明】

１０ スロットル弁 １２ 吸気ポート １３ 吸気弁 １５ インジェクタ １６ 隔壁 １７ プライマリポート １８ セカンダリポート １８ｂ 内曲り部 ２０ タンブルポート ２１ 通路 ２２ ソレノイド弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気ポートの内部の吸気弁とインジェク
   タの間に隔壁を設けて分割することで、外曲り側にプラ
   イマリポートが、内曲り側にセカンダリポートがそれぞ
   れ形成される吸気系において、セカンダリポートの内曲
   り部の吸気弁直前にタンブルポートが、ポート内を通る
   吸入空気に対向してアシストエアを噴出するように設け
   られ、このタンブルポートが通路を介してスロットル弁
   の上流側に連通され、通路中に部分負荷領域で開くソレ
   ノイド弁が設けられることを特徴とするエンジンの吸気
   装置。