JPH09209767A - 内燃機関の燃焼促進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関の燃焼を促進する。 【解決手段】内燃機関の主吸気通路１に設けられた吸気
絞り弁５と吸気ポート２の間に分流弁６と、分流弁６を
バイパスさせた空気を主吸気通路１の上側から吸気ポー
ト２に向けて吹き付けるエアジェットノズル８とを設
け、エアジェットノズル８から吹き出す空気によりシリ
ンダ４内の混合気を回転させて燃焼を促進する。分流弁
６の開き方向は分流弁６の上側が主吸気通路１の上流側
に向かって開くようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の燃焼促進
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関のシリンダ内の空気を回
転させることにより、シリンダ内の混合気の燃焼速度を
向上させる装置は、吸気ポート直前の主吸気通路の一部
を閉鎖して吸気ポート内の吸入空気流に偏りを起す方法
（実開昭61−166131号公報）が知られている。しかし、
この方法では吸入空気流は吸気ポートの壁に沿って流れ
るため、吸気流がシリンダ内に流入する方向は吸気ポー
ト形状の影響を強く受けて、必ずしも効率良くシリンダ
内の空気を回転させられるとは限らなかった。

【０００３】吸気ポート形状の影響を緩和しシリンダ内
の空気を効率良く回転させる方法として、主吸気通路を
弁によりほぼ閉鎖し、吸気は弁をバイパスする通路から
直接吸気弁と弁座の間に向けて吹き付け、効率良く空気
を回転させる方法が提案されている。しかしこの方法に
も、主吸気通路の弁側から流れてくる空気がバイパスす
る通路から吹き出す空気と干渉したり、主吸気通路に燃
料が付着しやすいなどの理由で、狙いどうりの効果が得
られない場合もあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、主吸
気通路の弁側から流れてくる空気とバイパスする通路か
ら吹き出す空気の干渉を減らして、主吸気通路をバイパ
スする通路から流出する空気の方向を安定させ、効率良
くシリンダ内の空気を回転させると共に、主吸気通路の
下面に付着する燃料を速やかにシリンダ内に流し込むた
めの空気を確保する装置を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、主吸気
通路の弁側から流れてくる空気とバイパスする通路から
吹き出す空気の干渉を減らすため、弁（以下分流弁と称
する）の構造をバタフライバルブ型とし、かつ分流弁の
開き方向を、分流弁をバイパスする通路（以下、エアジ
ェット通路と称する）の吹き出し口のある側の壁に対向
する側の分流弁先端が吸入空気流の上流側に向かって開
くように構成したところにある。更に、エアジェット通
路の吹き出し口を主吸気通路の上面側に設けることによ
り主吸気通路の下面側に対向する分流弁先端が下流側に
傾き、主吸気通路の下面に付着する燃料をシリンダ内に
流し込む空気を確保することができる。

【０００６】本発明の他の特徴は、エアジェット通路の
吹き出し口から噴出する空気の方向を常にシリンダ内の
空気を効率良く回転させる方向に保つため、エアジェッ
ト通路の中流部を主吸気通路に平行に配置したことにあ
る。

【０００７】分流弁をこの構成とすることにより、分流
弁の周りから流入する空気は、エアジェット通路の吹き
出し口のある壁側が少なく、反対側で多くなる。従っ
て、エアジェット通路からの空気の吹き出しが分流弁の
周りから流入する空気により乱されにくくなり、シリン
ダ内の空気を効率良く回転させることが可能になる。

【０００８】また、分流弁の開き方向を上記方向とする
ことにより、分流弁とエアジェット通路の吹き出し口を
近付けても、分流弁が開いたときに分流弁の先端がエア
ジェット通路の吹き出し口を塞いだり、または吹き出し
口に衝突することがなくなるので、狭いスペースに分流
弁を取り付けることが可能となる。

【０００９】更に、エアジェット通路の中流部を主吸気
通路と平行に配置することにより、エアジェット通路の
急激な曲がりをなくし、狭いスペースでエアジェット通
路の吹き出し口から流出する空気流の方向を安定させる
ことが可能となる。

【００１０】更に、エアジェット通路の吹き出し口を主
吸気通路の上面側に設けることにより、分流弁の下側、
即ち主吸気通路の下面側を流れる空気が上面側を流れる
空気より多くなり、主吸気通路の下面に付着する燃料を
効率的にシリンダ内に流すことが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図１に示す
実施例により説明する。エンジンに吸入される空気は、
エアクリーナ（図示せず）を通った後、主吸気通路１，
吸気ポート２内を通り、吸気弁３の周りを通ってシリン
ダ４内に吸い込まれる。主吸気通路１の中には吸気絞り
弁５が設けられ、吸気絞り弁５と吸気ポート２の間の主
吸気通路１が各気筒毎に分岐した後の主吸気通路１の一
部である吸気枝管１４内にバタフライバルブ型の分流弁
６が設けられる。吸気絞り弁５と分流弁６の間の主吸気
通路１からはエアジェット通路７が分岐する。エアジェ
ット通路７は、主吸気通路１から分岐した後、吸気枝管
１とほぼ平行な平行部１０に接続する。平行部１０の他
端は緩い角度で直線状のエアジェットノズル８に接続す
る。エアジェットノズル８の他端は分流弁６と吸気ポー
ト２の間で主吸気通路１の上側壁面から主吸気通路１に
合流する。エアジェットノズル８の流路断面積は１気筒
当たり０.７〜３.５cm²に選定され、エアジェットノズ
ル８から流出した空気が吸気ポート２の壁面に当たらず
に吸気弁３と吸気弁弁座９の間の開口部に直接向かうよ
うに配置される。なお、エアジェットノズル８の１気筒
当たりの本数は流路断面積の合計が範囲にあれば何本で
も良いが、１〜２本位が取り付けやすい。

【００１２】分流弁６はシリンダ４内の空気を回転させ
燃焼を促進させる必要のあるときは閉じられ、それ以外
は開放される。分流弁６の開き方向は、エアジェットノ
ズル８が開口する側の主吸気通路１の壁面に対向する側
の先端が主吸気通路１の上流側に向かって開くように設
置される。

【００１３】このような構成なので、エアクリーナを通
して主吸気通路１に吸入された空気は吸気絞り弁５で流
量を調整された後、エアジェット通路７と分流弁６側の
主吸気通路１に別れる。エアジェット通路７に入った空
気は平行部１０の中で流れが安定した後、緩い角度で曲
がって直線状のエアジェットノズル８から主吸気通路１
内に噴出する。従って、エアジェット通路７は主吸気通
路１に沿わせて配設することができ、スペースを節約し
ながらエアジェットノズル８から噴出する空気の方向を
安定させることができる。

【００１４】エアジェットノズル８から噴出した空気
は、吸気弁３と吸気弁弁座９の間の開口部からシリンダ
４内に流入し、シリンダ４内の空気に回転運動を生じさ
せる。エアジェットノズル８の流路断面積は噴出する空
気の運動量が最大になるように、一般の排気量１〜３リ
ットルの自動車用ガソリン機関では１気筒当たり０.７
〜３.５cm²に選定され、これより細過ぎれば分流弁６と
吸気ポート２の間に溜った空気がシリンダ４内に吸い込
まれて、エアジェットノズル８からの空気量が不足し、
太過ぎれば流速が不足して効果が減少する（図２）。

【００１５】分流弁６側の主吸気通路１に入った空気
は、主吸気通路１と分流弁６の間の上下のすきまを通っ
た後、吸気弁３と吸気弁弁座９の間の開口部からシリン
ダ４内に流入する。ところで、分流弁６は上側が主吸気
通路１の上流側に、下側が主吸気通路１の下流側に傾い
ているので、分流弁６の周りを流れる空気は分流弁６の
上側が通りにくく、下側が通り易い。従って、主吸気通
路１の上側に沿って流れる空気は下側に沿って流れる空
気より少なくなり、エアジェットノズル８から噴出する
空気の流れを乱しにくく、主吸気通路１の下側に溜る燃
料はシリンダ４内に流れやすくなる。

【００１６】更に分流弁６の上側がエアジェットノズル
８と反対方向に開くので、分流弁６をエアジェットノズ
ル８の吹き出し口に近付けても、エアジェットノズル８
の吹き出し口を塞いだり、または吹き出し口にぶつかっ
たりする恐れがないので、分流弁６と吸気弁３の間の容
積を縮小して、ここに滞留した空気が吸気行程の初期に
シリンダ４内に吸い込まれてエアジェットノズル８から
流入する空気を減少させ、シリンダ４内の空気の回転を
弱める現象を抑制できる。

【００１７】図３に本発明を４気筒機関に適用した場合
の一実施例を示す。エアクリーナ１１から吸い込まれた
空気はエアフローメータ１２を通り、主吸気通路１内に
設けられた吸気絞り弁５の周りを通ってコレクタ１３内
に流入する。コレクタ１３の下流側では主吸気通路１は
４本に別れて吸気枝管１４を形成し、各吸気枝管１４は
それぞれ独立して、各シリンダ４に連通する。吸気枝管
１４内には分流弁６が設けられる。吸気枝管１４の分流
弁６の上流側からは２本のエアジェット通路７が分岐
し、それぞれ独立して平行部１０，エアジェットノズル
８を介して分流弁６の下流の吸気枝管１４に接続する。
エアジェットノズル８は、エアジェットノズル８から流
出した空気が吸気ポート２の壁面に当たらずに吸気弁３
と吸気弁弁座９の間の開口部に直接向かうように配置さ
れる。各分流弁６は一本の弁軸１５に固定され、一個の
アクチュエータ１６により、運転条件に応じた所定の開
度に回転される。分流弁６の開き方向は図１の実施例と
同様である。従って、コレクタ１３内から吸気枝管１４
に流入した空気は、図１の実施例と同様分流弁６の開度
に応じて、シリンダ４内の空気に回転運動を生じさせ
る。従って本実施例によれば、図１の実施例と同様の効
果を得ることができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明はこのような構成なので、主吸気
通路１の分流弁６側から流れてくる空気とエアジェット
ノズル８から吹き出す空気の干渉を減らして、効率良く
シリンダ４内の空気を回転させて混合気の燃焼を促進す
ると共に、主吸気通路１の下面に付着する燃料を速やか
にシリンダ４内に流し込むことによりシリンダ４内の空
気と燃料の混合を均一にし、機関の過渡運転時の混合気
の空燃比変動を減少させて、大気中に排出する排気ガス
中の有害成分を減少させることが可能となる。

【００１９】更に本発明によれば、エアジェットノズル
８と分流弁６を近付けることができ装置を小さく纏める
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】本発明のエアジェットノズルから吹き出す空気
の運動量を示す説明図。

【図３】本発明の他の実施例を示す部分の断面図。

【符号の説明】

１…主吸気通路、２…吸気ポート、３…吸気弁、４…シ
リンダ、５…吸気絞り弁、６…分流弁、７…エアジェッ
ト通路、８…エアジェットノズル、９…吸気弁弁座、１
０…平行部、１４…吸気枝管。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関のシリンダ内の空気を回転させる
   ことにより、前記シリンダ内の混合気の燃焼速度を向上
   させる装置において、空気を回転させる手段として、主
   吸気通路に設けられた吸気絞り弁と吸気ポートの間で、
   前記主吸気通路が気筒ごとの吸気枝管に分れた後の前記
   吸気枝管内に、バタフライバルブ状の分流弁と前記分流
   弁をバイパスさせた空気を吸気ポートの適当な位置に向
   けて吹き付ける空気通路であるエアジェット通路を設
   け、 前記分流弁の開き方向を前記エアジェット通路の吹き出
   し口のある側の壁に対向する側の分流弁先端が吸入空気
   流の上流側に向かって開くように構成したことを特徴と
   する内燃機関の燃焼促進装置。
2. 【請求項２】内燃機関のシリンダ内の空気を回転させる
   ことにより、前記シリンダ内の混合気の燃焼速度を向上
   させる装置において、空気を回転させる手段として、主
   吸気通路に設けられた吸気絞り弁と吸気ポートの間で、
   前記主吸気通路が気筒ごとの吸気枝管に分れた後の前記
   分岐吸気枝管内に、バタフライバルブ状の分流弁と前記
   分流弁をバイパスさせた空気を吸気ポートの適当な位置
   に向けて吹き付ける空気通路であるエアジェット通路を
   設け、 前記エアジェット通路の中流部を前記吸気枝管とほぼ平
   行に配置したことを特徴とする内燃機関の燃焼促進装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または２において、前記エアジェ
   ット通路の吹き出し口を前記吸気枝管の上側に設けた内
   燃機関の燃焼促進装置。
4. 【請求項４】請求項１，２または３において、前記エア
   ジェット通路の吹き出し口の流路断面積を１気筒当たり
   ０.７〜３.５cm² とした内燃機関の燃焼促進装置。