JPH0752336Y2 - ディーゼルエンジンの吸気ポートの形状 - Google Patents
ディーゼルエンジンの吸気ポートの形状Info
- Publication number
- JPH0752336Y2 JPH0752336Y2 JP9148189U JP9148189U JPH0752336Y2 JP H0752336 Y2 JPH0752336 Y2 JP H0752336Y2 JP 9148189 U JP9148189 U JP 9148189U JP 9148189 U JP9148189 U JP 9148189U JP H0752336 Y2 JPH0752336 Y2 JP H0752336Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- port
- intake port
- diesel engine
- valve
- Prior art date
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ディーゼルエンジンの吸気ポートの形状に関
する。
する。
（従来の技術） 直接噴射式ディーゼルエンジンの場合、噴射された燃料
と空気との混合を促進し、良好な燃焼を行なうためにス
ワール（吸入渦流）が利用されているが、吸気ポートは
スワールの生成上、重要な役割を有している。スワール
は吸気行程を通じてシリンダ軸回りに発生する旋回空気
流で、圧縮行程において幾分減衰しながらも残存して、
燃焼時の混合気形成を促進する。
と空気との混合を促進し、良好な燃焼を行なうためにス
ワール（吸入渦流）が利用されているが、吸気ポートは
スワールの生成上、重要な役割を有している。スワール
は吸気行程を通じてシリンダ軸回りに発生する旋回空気
流で、圧縮行程において幾分減衰しながらも残存して、
燃焼時の混合気形成を促進する。
スワールを発生させる方法としては大別して、ヘルカル
ポート（スパイラルポート）、ダイレクショナルポート
（タンジェンシャルポート）等の吸気ポート自体の形状
で発生させる方法と、シュラウド付き吸気弁、スワール
プレート等の吸気ポートの一部を遮蔽する方法とがある
が、特にヘリカルポートが広く普及している。
ポート（スパイラルポート）、ダイレクショナルポート
（タンジェンシャルポート）等の吸気ポート自体の形状
で発生させる方法と、シュラウド付き吸気弁、スワール
プレート等の吸気ポートの一部を遮蔽する方法とがある
が、特にヘリカルポートが広く普及している。
ヘリカルポートは、第３及び第４図に示すように、吸気
ポート１の下流端末部即ち、吸気弁座の直上流部1bを渦
巻状に形成し、吸気が当該部分を通過する際に、吸気弁
２の軸回りの旋回流を生成するようにしてある。このヘ
ルカルタイプの吸気ポート１は、スワール比（吸入空気
旋回速度とエンジン回転速度との比）を比較的高い値を
得るのに適している。
ポート１の下流端末部即ち、吸気弁座の直上流部1bを渦
巻状に形成し、吸気が当該部分を通過する際に、吸気弁
２の軸回りの旋回流を生成するようにしてある。このヘ
ルカルタイプの吸気ポート１は、スワール比（吸入空気
旋回速度とエンジン回転速度との比）を比較的高い値を
得るのに適している。
このヘルカルポートは、スワール流れを形成するために
極めて重要であり、渦室の断面形状の決め方は、ポート
内の空気流が、角運動量が保存されながら流れて行くよ
うな流れ方とすることが必要である。
極めて重要であり、渦室の断面形状の決め方は、ポート
内の空気流が、角運動量が保存されながら流れて行くよ
うな流れ方とすることが必要である。
本考案は上述の点に鑑みてなされたもので、ポート内の
空気流を同一運動量でより良いスワールを得ることが可
能なディーゼルエンジンの吸気ポートの形状を提供する
ことを目的とする。
空気流を同一運動量でより良いスワールを得ることが可
能なディーゼルエンジンの吸気ポートの形状を提供する
ことを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本考案によれば、直接噴射式
ディーゼルエンジンのヘリカルポートタイプの吸気ポー
トの形状を、吸気弁の最高リフト時における当該吸気弁
のバルブシート当たり面とバルブシート間の距離を一定
として、当該吸気ポートの任意位置における断面積
（Ａ）を当該位置における吸気弁の中心から吸気ポート
の中心までの距離（ｒ）で割った値（A/r）を一定にし
た形状としたものである。
ディーゼルエンジンのヘリカルポートタイプの吸気ポー
トの形状を、吸気弁の最高リフト時における当該吸気弁
のバルブシート当たり面とバルブシート間の距離を一定
として、当該吸気ポートの任意位置における断面積
（Ａ）を当該位置における吸気弁の中心から吸気ポート
の中心までの距離（ｒ）で割った値（A/r）を一定にし
た形状としたものである。
（作用） 直接噴射式のディーゼルエンジンに必要な吸気スワール
は、吸気弁の最高リフト時で略決定される。そして、吸
気ポートの任意位置における断面積Ａを当該位置におけ
る吸気弁の中心から吸気ポートの中心までの距離ｒで割
った値（A/r）を一定とした形状とすることにより、吸
気弁回りの空気流の流出分布が略均一となり、流出後の
シリンダ内の流れも略均一になる。この結果、空気流の
吸気弁から流出時におけるスワール生成に関与する速度
成分の乱れが少なくなり、同一運動量でより強いスワー
ルが得られる。
は、吸気弁の最高リフト時で略決定される。そして、吸
気ポートの任意位置における断面積Ａを当該位置におけ
る吸気弁の中心から吸気ポートの中心までの距離ｒで割
った値（A/r）を一定とした形状とすることにより、吸
気弁回りの空気流の流出分布が略均一となり、流出後の
シリンダ内の流れも略均一になる。この結果、空気流の
吸気弁から流出時におけるスワール生成に関与する速度
成分の乱れが少なくなり、同一運動量でより強いスワー
ルが得られる。
（実施例） 以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
第１図及び第２図において、ディーゼルエンジンの吸気
ポート１は、ポートスロート部1aから下流端末部即ち、
吸気弁座の直上流のバルブ出口部1bに亘り渦巻き状に形
成されたヘリカルポートとされている。
ポート１は、ポートスロート部1aから下流端末部即ち、
吸気弁座の直上流のバルブ出口部1bに亘り渦巻き状に形
成されたヘリカルポートとされている。
ところで、直接噴射式ディーゼルエンジンにおいて必要
な吸気スワールは、吸気弁２の最高リフト時で略決定さ
れる。このとき、弁回りの空気の流出分布を均一とし
て、流出後のシリンダ内の流れをも均一にすることが可
能である。
な吸気スワールは、吸気弁２の最高リフト時で略決定さ
れる。このとき、弁回りの空気の流出分布を均一とし
て、流出後のシリンダ内の流れをも均一にすることが可
能である。
いま、吸気ポート１のポートスロート部1aにおける断面
積をAth、当該断面位置を通過する空気流の速度をc0、
空気密度をρ０、吸気弁２の中心Ｏからポートスロート
部1aの中心までの距離をr0とする。更に、ポートスロー
ト部1aに流れ込む空気流の流入角をα０とする。
積をAth、当該断面位置を通過する空気流の速度をc0、
空気密度をρ０、吸気弁２の中心Ｏからポートスロート
部1aの中心までの距離をr0とする。更に、ポートスロー
ト部1aに流れ込む空気流の流入角をα０とする。
また、吸気弁２の最高リフト時におけるバルブシート３
と吸気弁２のシート当たり面2aとの距離をｌ、吸気弁２
の軸2bの中心からバルブシート３の角部から吸気弁２の
当り面2aに下した垂線Ｙの中点Ｐまでの距離をr1、バル
ブ出口部1bにおけるスワール生成に関与する空気の流速
をc1、密度をρ１、空気の流出角をαとする。この流出
角αは、中点Ｐにおいてシート当り面2aとバルブ３の面
とに平行な直線Ｘに対してなす角である。
と吸気弁２のシート当たり面2aとの距離をｌ、吸気弁２
の軸2bの中心からバルブシート３の角部から吸気弁２の
当り面2aに下した垂線Ｙの中点Ｐまでの距離をr1、バル
ブ出口部1bにおけるスワール生成に関与する空気の流速
をc1、密度をρ１、空気の流出角をαとする。この流出
角αは、中点Ｐにおいてシート当り面2aとバルブ３の面
とに平行な直線Ｘに対してなす角である。
この吸気ポート１において、ポートスロート部1aとバル
ブ出口1bまでの空気流の連続の条件から次式が成立す
る。
ブ出口1bまでの空気流の連続の条件から次式が成立す
る。
ρ０ c0 Ath＝２πｌr1 ρ１ c1 cos α……（１）
また、自由渦の条件から、次式が成立する。
また、自由渦の条件から、次式が成立する。
c0 r0 cos α０＝c1 r1 sin α ……（２） そこで、これらの式（１）、（２）において、α０≒
０、ρ０／ρ１≒１とおいて整理すると。
０、ρ０／ρ１≒１とおいて整理すると。
tan α＝２πｌr0／Ath ……（３） を得る。
従って、当該吸気ポート１の任意位置における断面積Ａ
においては、 tan α＝２πlr/A ……（４） となる。
においては、 tan α＝２πlr/A ……（４） となる。
いま、（４）式において、tan α＝constとなるように
すると、A/r＝constとなり、 A/r＝const（但し、ｌ＝constとする） ……（５） となる。
すると、A/r＝constとなり、 A/r＝const（但し、ｌ＝constとする） ……（５） となる。
そこで、吸気ポート１の任意位置における断面形状を決
める際の諸寸法を、上式（５）を満足するようにする。
める際の諸寸法を、上式（５）を満足するようにする。
直接噴射式ディーゼルエンジンに必要な吸気スワール
は、吸気弁２の最高リフト時で決定される。このとき、
吸気ポート１の形状を、上式（５）で与えられる形状と
することにより、吸気弁回りの空気流の流出分布が均一
となり、流出後のシリンダ内の流れも略均一となる。こ
の結果、空気流の吸気弁２からの流出時におけるスワー
ル生成に関与する速度成分の乱れを少なくすることがで
き、同一運動量でより強いスワールが得られる。従っ
て、同一スワールを得る場合、スワールの生成に関与す
る速度成分の乱れによるエネルギロスが少なくなり、吸
入空気量も増加する。
は、吸気弁２の最高リフト時で決定される。このとき、
吸気ポート１の形状を、上式（５）で与えられる形状と
することにより、吸気弁回りの空気流の流出分布が均一
となり、流出後のシリンダ内の流れも略均一となる。こ
の結果、空気流の吸気弁２からの流出時におけるスワー
ル生成に関与する速度成分の乱れを少なくすることがで
き、同一運動量でより強いスワールが得られる。従っ
て、同一スワールを得る場合、スワールの生成に関与す
る速度成分の乱れによるエネルギロスが少なくなり、吸
入空気量も増加する。
（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、直接噴射式ディー
ゼルエンジンのヘリカルポートタイプの吸気ポートの形
状を、吸気弁の最高リフト時における当該吸気弁のバル
ブシート当たり面とバルブシート間の距離を一定とし
て、当該吸気ポートの任意位置における断面積（Ａ）を
当該位置における吸気弁の中心から吸気ポートの中心ま
での距離（ｒ）で割った値（A/r）を一定にしたことに
より、空気流の吸気弁２からの流出時におけるスワール
生成に関与する速度成分の乱れを少なくすることがで
き、同一運動量でより強いスワールが得られる。従っ
て、同一スワールを得る場合、スワールの生成に関与す
る速度成分の乱れによるエネルギロスが少なくなり、吸
入空気流も増加する等の効果がある。
ゼルエンジンのヘリカルポートタイプの吸気ポートの形
状を、吸気弁の最高リフト時における当該吸気弁のバル
ブシート当たり面とバルブシート間の距離を一定とし
て、当該吸気ポートの任意位置における断面積（Ａ）を
当該位置における吸気弁の中心から吸気ポートの中心ま
での距離（ｒ）で割った値（A/r）を一定にしたことに
より、空気流の吸気弁２からの流出時におけるスワール
生成に関与する速度成分の乱れを少なくすることがで
き、同一運動量でより強いスワールが得られる。従っ
て、同一スワールを得る場合、スワールの生成に関与す
る速度成分の乱れによるエネルギロスが少なくなり、吸
入空気流も増加する等の効果がある。
第１図は本考案に係るディーゼルエンジンの吸気ポート
の形状を示す要部断面図、第２図は第１図の矢線II-II
に沿う断面図、第３図はヘルカルポートの要部切欠斜視
図、第４図はヘリカルポートによるスワールの発生を示
す図である。 １……吸気ポート（ヘリカルポート）、２……吸気弁、
３……バルブシート。
の形状を示す要部断面図、第２図は第１図の矢線II-II
に沿う断面図、第３図はヘルカルポートの要部切欠斜視
図、第４図はヘリカルポートによるスワールの発生を示
す図である。 １……吸気ポート（ヘリカルポート）、２……吸気弁、
３……バルブシート。
Claims (1)
- 【請求項１】直接噴射式ディーゼルエンジンのヘリカル
ポートタイプの吸気ポートの形状を、吸気弁の最高リフ
ト時における当該吸気弁のバルブシート当たり面とバル
ブシート間の距離を一定として、当該吸気ポートの任意
位置における断面積（Ａ）を当該位置における吸気弁の
中心から吸気ポートの中心までの距離（ｒ）で割った値
（A/r）を一定にしたことを特徴とするディーゼルエン
ジンの吸気ポートの形状。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148189U JPH0752336Y2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | ディーゼルエンジンの吸気ポートの形状 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148189U JPH0752336Y2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | ディーゼルエンジンの吸気ポートの形状 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0330532U JPH0330532U (ja) | 1991-03-26 |
| JPH0752336Y2 true JPH0752336Y2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=31640959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9148189U Expired - Lifetime JPH0752336Y2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | ディーゼルエンジンの吸気ポートの形状 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752336Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-08-04 JP JP9148189U patent/JPH0752336Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0330532U (ja) | 1991-03-26 |
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