JPH10122039A - 直接噴射式ディーゼルエンジン - Google Patents
直接噴射式ディーゼルエンジンInfo
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- JPH10122039A JPH10122039A JP8318473A JP31847396A JPH10122039A JP H10122039 A JPH10122039 A JP H10122039A JP 8318473 A JP8318473 A JP 8318473A JP 31847396 A JP31847396 A JP 31847396A JP H10122039 A JPH10122039 A JP H10122039A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- cylinder
- intake
- port
- diesel engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直接噴射式ディーゼルエンジンの排気押し出
し損失を低減して、エンジンの燃費を改善する。 【解決手段】 エンジンのシリンダヘッドの設けられる
吸気ポートは、吸気行程においてシリンダ内に吸気スワ
ールが生成されるように配設され、一方、排気ポート
は、２個以上設けられ、少くともその１個は上記スワー
ル流に対し略接線的に配置される。さらに、２個以上の
排気ポートは互に平行に配置され、好ましくは直線的に
斜上方に延在して形成される。
し損失を低減して、エンジンの燃費を改善する。 【解決手段】 エンジンのシリンダヘッドの設けられる
吸気ポートは、吸気行程においてシリンダ内に吸気スワ
ールが生成されるように配設され、一方、排気ポート
は、２個以上設けられ、少くともその１個は上記スワー
ル流に対し略接線的に配置される。さらに、２個以上の
排気ポートは互に平行に配置され、好ましくは直線的に
斜上方に延在して形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直接噴射式ディー
ゼルエンジンに関するものである。
ゼルエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、トラック等の車両に搭載されてい
る直接噴射式ディーゼルエンジンの構成の一例を、図３
の縦断面図及び図４の概念的平面図を参照して説明す
る。図中符号１０は図１の紙面に直角な中心面Ｏ−Ｏ内
に夫々の中心線が含まれる複数個並設されたシリンダ１
２を備えたクランクケースであり、１４は上記クランク
ケース１０の図における上端にヘッドガスケット１６を
介し装架されたシリンダヘッドである。
る直接噴射式ディーゼルエンジンの構成の一例を、図３
の縦断面図及び図４の概念的平面図を参照して説明す
る。図中符号１０は図１の紙面に直角な中心面Ｏ−Ｏ内
に夫々の中心線が含まれる複数個並設されたシリンダ１
２を備えたクランクケースであり、１４は上記クランク
ケース１０の図における上端にヘッドガスケット１６を
介し装架されたシリンダヘッドである。
【０００３】上記シリンダ１２はクランクケース１０内
に嵌装されたシリンダライナ１８によって形成され、同
シリンダライナ１８内には、コネクティングロッド２０
を介してクランク軸（図示せず）に連結されたピストン
２２が摺動自在に嵌装されている。同ピストン２２の頂
部には、トロイダル型その他任意形状の燃焼室２４が凹
設されている。
に嵌装されたシリンダライナ１８によって形成され、同
シリンダライナ１８内には、コネクティングロッド２０
を介してクランク軸（図示せず）に連結されたピストン
２２が摺動自在に嵌装されている。同ピストン２２の頂
部には、トロイダル型その他任意形状の燃焼室２４が凹
設されている。
【０００４】図４の概念的平面図に良く示されているよ
うに、上記シリンダヘッド１４には、各シリンダ１２毎
に、夫々排気弁Ｖｅによってシリンダ１２との連通を制
御される２個の排気ポート２６ａ及び２６ｂが設けら
れ、両排気ポート２６ａ及び２６ｂは下流側で合流して
排気マニホールド２８に接続されている。（なお、上記
排気ポート２６ａ及び２６ｂは、図示のように下流側で
合流することなく、別個の通路として上記排気マニホー
ルド２８に接続されることもある。
うに、上記シリンダヘッド１４には、各シリンダ１２毎
に、夫々排気弁Ｖｅによってシリンダ１２との連通を制
御される２個の排気ポート２６ａ及び２６ｂが設けら
れ、両排気ポート２６ａ及び２６ｂは下流側で合流して
排気マニホールド２８に接続されている。（なお、上記
排気ポート２６ａ及び２６ｂは、図示のように下流側で
合流することなく、別個の通路として上記排気マニホー
ルド２８に接続されることもある。
【０００５】また、上記シリンダヘッド１４には、各シ
リンダ１２毎に、夫々吸気弁Ｖｉ（図示は省略されてい
る）によってシリンダ１２との連通を制御される２個の
吸気ポート３０ａ及び３０ｂが設けられ、これらの吸気
ポート３０ａ及び３０ｂは、夫々の上流端を吸気マニホ
ールド３２に接続されている。上記吸気マニホールド３
２は、上記クランクケース１０の中心面Ｏ−Ｏに関して
シリンダヘッド１４の一側に装着され、上記排気マニホ
ールド２８は上記中心面Ｏ−Ｏに関しシリンダヘッド１
４の他側に装着されている。
リンダ１２毎に、夫々吸気弁Ｖｉ（図示は省略されてい
る）によってシリンダ１２との連通を制御される２個の
吸気ポート３０ａ及び３０ｂが設けられ、これらの吸気
ポート３０ａ及び３０ｂは、夫々の上流端を吸気マニホ
ールド３２に接続されている。上記吸気マニホールド３
２は、上記クランクケース１０の中心面Ｏ−Ｏに関して
シリンダヘッド１４の一側に装着され、上記排気マニホ
ールド２８は上記中心面Ｏ−Ｏに関しシリンダヘッド１
４の他側に装着されている。
【０００６】上記吸気ポート３０ａ及び３０ｂのシリン
ダ１２に隣接する下流部分は、吸気行程において吸気ポ
ート３０ａ及び３０ｂ内を流れてシリンダ１２内に流入
する吸気を旋回させ、図４において矢印Ｓで示されてい
る吸気のスワールを生起させるような渦巻室を具えたヘ
リカルポートとして形成されている。
ダ１２に隣接する下流部分は、吸気行程において吸気ポ
ート３０ａ及び３０ｂ内を流れてシリンダ１２内に流入
する吸気を旋回させ、図４において矢印Ｓで示されてい
る吸気のスワールを生起させるような渦巻室を具えたヘ
リカルポートとして形成されている。
【０００７】さらに、上記シリンダヘッド１４には、多
くのトラック用ディーゼルエンジンの場合、図４に示さ
れているように、上記排気ポート２６ａ及び２６ｂ、吸
気ポート３０ａ及び３０ｂを避けて通常６個のヘッドボ
ルト孔３４が設けられ、これらのヘッドボルト孔３４に
図３において上方から挿入されたヘッドボルト３６を、
クランクケース１０のシリンダ外周部分に設けられた雌
ねじ孔３８に螺合することによって、シリンダヘッド１
４がクランクケース１０に対し緊締固着されるように構
成されている。
くのトラック用ディーゼルエンジンの場合、図４に示さ
れているように、上記排気ポート２６ａ及び２６ｂ、吸
気ポート３０ａ及び３０ｂを避けて通常６個のヘッドボ
ルト孔３４が設けられ、これらのヘッドボルト孔３４に
図３において上方から挿入されたヘッドボルト３６を、
クランクケース１０のシリンダ外周部分に設けられた雌
ねじ孔３８に螺合することによって、シリンダヘッド１
４がクランクケース１０に対し緊締固着されるように構
成されている。
【０００８】上記従前のディーゼルエンジンにおいて、
吸気行程中、ピストン２２の下降に伴ない吸気マニホー
ルド３２内の吸気が２個の吸気ポート３０ａ及び３０ｂ
からシリンダ１２内に流入し、図４に矢印Ｓで示したよ
うな吸気のスワールが形成される。続く圧縮行程中、シ
リンダ１２内の吸気がスワールＳを維持しながら圧縮さ
れ、圧縮上死点付近ではピストン２２の頂部に凹設され
た燃焼室２４内で高温高圧の吸気となって旋回する。
吸気行程中、ピストン２２の下降に伴ない吸気マニホー
ルド３２内の吸気が２個の吸気ポート３０ａ及び３０ｂ
からシリンダ１２内に流入し、図４に矢印Ｓで示したよ
うな吸気のスワールが形成される。続く圧縮行程中、シ
リンダ１２内の吸気がスワールＳを維持しながら圧縮さ
れ、圧縮上死点付近ではピストン２２の頂部に凹設され
た燃焼室２４内で高温高圧の吸気となって旋回する。
【０００９】圧縮上死点付近において、シリンダヘッド
１４のシリンダ中心線の延長部分近傍に配置された燃料
噴射弁（図示せず）から燃料が燃焼室２４内に噴射され
て爆発燃焼が生起し、燃焼行程が行なわれる。引続きピ
ストン２２が上昇する排気行程において、シリンダ１２
内の燃焼ガスが、排気として開弁している排気弁Ｖｅか
ら排気ポート２６ａ及び２６ｂを通り排気マニホールド
２８に流出する。
１４のシリンダ中心線の延長部分近傍に配置された燃料
噴射弁（図示せず）から燃料が燃焼室２４内に噴射され
て爆発燃焼が生起し、燃焼行程が行なわれる。引続きピ
ストン２２が上昇する排気行程において、シリンダ１２
内の燃焼ガスが、排気として開弁している排気弁Ｖｅか
ら排気ポート２６ａ及び２６ｂを通り排気マニホールド
２８に流出する。
【００１０】上記燃焼行程及び排気行程を通じてシリン
ダ１２内の燃焼ガス及び排気ガスは、吸気スワールＳと
実質的に同方向に旋回するので、排気行程において、シ
リンダ１２から排気ポート２６ａ及び２６ｂに流入する
排気は、図４に矢印Ｅａ及びＥｂに示されているよう
に、大きく方向を変えて排気ポート２６ａ及び２６ｂに
流入する。このため、排気ポート２６ａ及び２６ｂの流
量係数が悪化し、排気行程における排気押し出し損失が
増大するので、エンジンの燃費が悪化する不具合があ
る。
ダ１２内の燃焼ガス及び排気ガスは、吸気スワールＳと
実質的に同方向に旋回するので、排気行程において、シ
リンダ１２から排気ポート２６ａ及び２６ｂに流入する
排気は、図４に矢印Ｅａ及びＥｂに示されているよう
に、大きく方向を変えて排気ポート２６ａ及び２６ｂに
流入する。このため、排気ポート２６ａ及び２６ｂの流
量係数が悪化し、排気行程における排気押し出し損失が
増大するので、エンジンの燃費が悪化する不具合があ
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
直接噴射式ディーゼルエンジンの欠点を改善して、排気
行程におけるシリンダ内の燃焼ガス又は排気ガスの排気
ポートへの流入を円滑にして排気押し出し損失を低減
し、ひいてはエンジンの燃費を向上することができるこ
の種ディーゼルエンジンを提供することを目的とするも
のである。
直接噴射式ディーゼルエンジンの欠点を改善して、排気
行程におけるシリンダ内の燃焼ガス又は排気ガスの排気
ポートへの流入を円滑にして排気押し出し損失を低減
し、ひいてはエンジンの燃費を向上することができるこ
の種ディーゼルエンジンを提供することを目的とするも
のである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために創案されたもので、複数個列設されたシリ
ンダを有するクランクケースと、同クランクケースに装
架され各シリンダに吸気を供給する吸気ポート及び各シ
リンダの排気を排出する排気ポートとを有するシリンダ
ヘッドと、上記複数のシリンダの中心線を含む中心面の
一側に配置され上記吸気ポートに連通する吸気マニホー
ルドと、上記中心面の他側に配置され上記排気ポートに
連通する排気マニホールドとを備え、上記吸気ポートは
吸気行程において上記シリンダ内に吸気のスワール流を
生成するように配設され、かつ上記排気ポートは上記ス
ワール流に対し略接線的に延在して配設されていること
を特徴とする直接噴射式ディーゼルエンジンを提案する
ものである。この構成によって、排気ポートの流量係数
が向上し、排気押し出し損失を低減することができる。
成するために創案されたもので、複数個列設されたシリ
ンダを有するクランクケースと、同クランクケースに装
架され各シリンダに吸気を供給する吸気ポート及び各シ
リンダの排気を排出する排気ポートとを有するシリンダ
ヘッドと、上記複数のシリンダの中心線を含む中心面の
一側に配置され上記吸気ポートに連通する吸気マニホー
ルドと、上記中心面の他側に配置され上記排気ポートに
連通する排気マニホールドとを備え、上記吸気ポートは
吸気行程において上記シリンダ内に吸気のスワール流を
生成するように配設され、かつ上記排気ポートは上記ス
ワール流に対し略接線的に延在して配設されていること
を特徴とする直接噴射式ディーゼルエンジンを提案する
ものである。この構成によって、排気ポートの流量係数
が向上し、排気押し出し損失を低減することができる。
【００１３】本発明においては、上記排気ポートが、各
シリンダに２個設けられ、かつ互に略平行に配置されて
いることが好ましい。この構成により、広い排気ポート
通路面積を確保することができると共に、シリンダヘッ
ド内の排気ポートの長さを短縮して熱損失を低減するこ
とができる。また本発明において、上記シリンダヘッド
をクランクケースに緊締するヘッドボルトが、シリンダ
ブロック部のロアデッキ側から挿入されて、上記シリン
ダヘッドのクランクケースに隣接する部分に螺合されて
いることが好ましく、上記シリンダヘッドをクランクケ
ースに対し緊締するヘッドボルトを、通常の構造とは逆
に、クランクケースのシリンダブロック部のロアデッキ
側から挿入する構成とすることによって、シリンダヘッ
ド内部における排気ポートの配置の自由度を大巾に向上
することができる。さらに、本発明において、上記排気
ポートが、各シリンダに２個以上設けられ、そのうち少
くとも１個の排気ポートが上記スワール流に対し略接線
的に配置されることが好ましい。排気通路面積を増大し
排気の流通抵抗を低減するには、各シリンダに２個以上
の排気ポートを設けることが望ましいが、この場合、シ
リンダヘッド内における排気ポートの配置から少くとも
１個の排気ポートを、シリンダ内のスワール流に対し接
線的に配置することが有利である。
シリンダに２個設けられ、かつ互に略平行に配置されて
いることが好ましい。この構成により、広い排気ポート
通路面積を確保することができると共に、シリンダヘッ
ド内の排気ポートの長さを短縮して熱損失を低減するこ
とができる。また本発明において、上記シリンダヘッド
をクランクケースに緊締するヘッドボルトが、シリンダ
ブロック部のロアデッキ側から挿入されて、上記シリン
ダヘッドのクランクケースに隣接する部分に螺合されて
いることが好ましく、上記シリンダヘッドをクランクケ
ースに対し緊締するヘッドボルトを、通常の構造とは逆
に、クランクケースのシリンダブロック部のロアデッキ
側から挿入する構成とすることによって、シリンダヘッ
ド内部における排気ポートの配置の自由度を大巾に向上
することができる。さらに、本発明において、上記排気
ポートが、各シリンダに２個以上設けられ、そのうち少
くとも１個の排気ポートが上記スワール流に対し略接線
的に配置されることが好ましい。排気通路面積を増大し
排気の流通抵抗を低減するには、各シリンダに２個以上
の排気ポートを設けることが望ましいが、この場合、シ
リンダヘッド内における排気ポートの配置から少くとも
１個の排気ポートを、シリンダ内のスワール流に対し接
線的に配置することが有利である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施形態
を、図１の概略縦断面図及び図２の概念的平面図を参照
して説明する。（なお、図３及び図４を参照して説明し
た従前の構成と実質的に同一又は対応する部材及び部分
には、同一の符号を用いる。） 図示の実施形態は、一例として、本発明を２個の吸気弁
Ｖｉ及び２個の排気弁Ｖｅを具えた所謂４弁式エンジン
に適用したものである。特に、図２の概念的平面図に良
く示されているように、シリンダヘッド１４内に設けら
れ夫々の上流端を吸気マニホールド３２に接続された吸
気ポート３０ａ及び３０ｂのうち、シリンダ１２内に生
成されるスワールＳに関し下流側の吸気ポート３０ａ
は、シリンダ１２の内周面に向って接線的に吸気を流出
させる所謂タンゼンシャルポートであって、シリンダ１
２に隣接するポート下流部分に渦流室を具えていない。
一方、スワールＳに関し上流側の吸気ポート３０ｂは、
シリンダ１２に隣接する下流部分に、吸気を旋回させる
渦流室を設けたヘリカルポートとして形成されている。
を、図１の概略縦断面図及び図２の概念的平面図を参照
して説明する。（なお、図３及び図４を参照して説明し
た従前の構成と実質的に同一又は対応する部材及び部分
には、同一の符号を用いる。） 図示の実施形態は、一例として、本発明を２個の吸気弁
Ｖｉ及び２個の排気弁Ｖｅを具えた所謂４弁式エンジン
に適用したものである。特に、図２の概念的平面図に良
く示されているように、シリンダヘッド１４内に設けら
れ夫々の上流端を吸気マニホールド３２に接続された吸
気ポート３０ａ及び３０ｂのうち、シリンダ１２内に生
成されるスワールＳに関し下流側の吸気ポート３０ａ
は、シリンダ１２の内周面に向って接線的に吸気を流出
させる所謂タンゼンシャルポートであって、シリンダ１
２に隣接するポート下流部分に渦流室を具えていない。
一方、スワールＳに関し上流側の吸気ポート３０ｂは、
シリンダ１２に隣接する下流部分に、吸気を旋回させる
渦流室を設けたヘリカルポートとして形成されている。
【００１５】また、シリンダヘッド１４内に設けられ夫
々の下流端を排気マニホールド２８に接続された２個の
排気ポート２６ａ及び２６ｂのうち、スワールＳに対し
て上流側の排気ポート２６ａは、スワール流に対して略
接線的に配置され、図１及び図２に良く示されているよ
うに、シリンダ１２への開口端から半径方向外方かつ上
方に、即ち斜上方に直線的に延在して形成されており、
下流側の排気ポート２６ｂは、上記排気ポート２６ａに
対して略平行に配置されている。
々の下流端を排気マニホールド２８に接続された２個の
排気ポート２６ａ及び２６ｂのうち、スワールＳに対し
て上流側の排気ポート２６ａは、スワール流に対して略
接線的に配置され、図１及び図２に良く示されているよ
うに、シリンダ１２への開口端から半径方向外方かつ上
方に、即ち斜上方に直線的に延在して形成されており、
下流側の排気ポート２６ｂは、上記排気ポート２６ａに
対して略平行に配置されている。
【００１６】さらに、上記シリンダヘッド１４は、図１
に良く示されているように、クランクケース１０のシリ
ンダブロック部１０ａの下端部分、即ちロアデッキ部１
０ｂからシリンダ軸線を含む中心面に対し実質的に平行
に挿入されたヘッドボルト３６を、シリンダヘッド１４
のクランクケース１０に隣接する部分、即ち図における
シリンダヘッド下方部分に設けられた雌ねじ孔４０に螺
合することによって、ヘッドガスケット１６を介しクラ
ンクケース１０に緊締され固着される。上記ヘッドボル
ト３６は、トラック等のディーゼルエンジンの場合、１
シリンダ当り６個程度設けられることが、燃焼ガスのシ
ール性確保の観点から好ましい。また、排気ポート２６
ａ及び２６ｂと同様に、吸気ポート３０ａ及び３０ｂを
斜上方に向って延在するように配置することによって、
上記６個のヘッドボルト用雌ねじ孔４０を、吸気ポート
２６ａ，２６ｂ及び排気ポート３０ａ，３０ｂと干渉し
ないように容易に配置することができる。
に良く示されているように、クランクケース１０のシリ
ンダブロック部１０ａの下端部分、即ちロアデッキ部１
０ｂからシリンダ軸線を含む中心面に対し実質的に平行
に挿入されたヘッドボルト３６を、シリンダヘッド１４
のクランクケース１０に隣接する部分、即ち図における
シリンダヘッド下方部分に設けられた雌ねじ孔４０に螺
合することによって、ヘッドガスケット１６を介しクラ
ンクケース１０に緊締され固着される。上記ヘッドボル
ト３６は、トラック等のディーゼルエンジンの場合、１
シリンダ当り６個程度設けられることが、燃焼ガスのシ
ール性確保の観点から好ましい。また、排気ポート２６
ａ及び２６ｂと同様に、吸気ポート３０ａ及び３０ｂを
斜上方に向って延在するように配置することによって、
上記６個のヘッドボルト用雌ねじ孔４０を、吸気ポート
２６ａ，２６ｂ及び排気ポート３０ａ，３０ｂと干渉し
ないように容易に配置することができる。
【００１７】なお、図１において、符号４２はシリンダ
ヘッド１４の内部に設けられた冷却水室、４４は吸気弁
Ｖｉをバルブリテーナ４６を介して常時閉方向に付勢す
る吸気弁ばね、４８は排気弁Ｖｅをバルブリテーナ５０
を介して常時閉方向に付勢する排気弁ばねである。
ヘッド１４の内部に設けられた冷却水室、４４は吸気弁
Ｖｉをバルブリテーナ４６を介して常時閉方向に付勢す
る吸気弁ばね、４８は排気弁Ｖｅをバルブリテーナ５０
を介して常時閉方向に付勢する排気弁ばねである。
【００１８】上記図１及び図２に示したディーゼルエン
ジンの基本的な作動サイクルは、前記従前のディージル
エンゼンと実質的に同様であるから、再度の説明は省略
する。吸気行程において、吸気ポート３０ａ及び３０ｂ
からシリンダ１２内に流入した吸気は、図２に矢印Ｓで
示されているように、シリンダの中心線の回りを旋回す
るスワールを形成し、このスワールＳは圧縮行程及び燃
焼行程中も持続する。
ジンの基本的な作動サイクルは、前記従前のディージル
エンゼンと実質的に同様であるから、再度の説明は省略
する。吸気行程において、吸気ポート３０ａ及び３０ｂ
からシリンダ１２内に流入した吸気は、図２に矢印Ｓで
示されているように、シリンダの中心線の回りを旋回す
るスワールを形成し、このスワールＳは圧縮行程及び燃
焼行程中も持続する。
【００１９】続く、排気行程においてシリンダ１２内の
燃焼ガス又は排気ガスは、排気ポート２６ａ及び２６ｂ
から排気マニホールド２８を経て外気に排出されるので
あるが、この際、スワールＳに対して上流側の排気ポー
ト２６ａがスワール流に対して略接線的に形成されてい
るので、図中に矢印Ｅａで示されているように、同ポー
ト２６ａに流入する燃焼ガス又は排気ガスは流入抵抗が
著しく小さく、また同ポート内を流れて排気マニホール
ド２８に到る過程においても、排気ポート２６ａが斜上
方に向い略直線的に形成されているので、流通抵抗が小
さい利点がある。またシリンダ１２内の燃焼ガス又は排
気ガスの残部は、図中に矢印Ｅｂで示されているよう
に、スワールＳに対して僅かに流線の方向を変えて排気
ポート２６ｂに流入するが、流入時の流れの方向の変化
が小さいので、流入抵抗は十分小さく、また同排気ポー
ト２６ｂが、上記排気ポート２６ａに対し略平行に、斜
上方に向い略直線的に配置されているので、ポート入口
から排気マニホールド２８に到る過程での流通抵抗が極
めて小さい利点がある。
燃焼ガス又は排気ガスは、排気ポート２６ａ及び２６ｂ
から排気マニホールド２８を経て外気に排出されるので
あるが、この際、スワールＳに対して上流側の排気ポー
ト２６ａがスワール流に対して略接線的に形成されてい
るので、図中に矢印Ｅａで示されているように、同ポー
ト２６ａに流入する燃焼ガス又は排気ガスは流入抵抗が
著しく小さく、また同ポート内を流れて排気マニホール
ド２８に到る過程においても、排気ポート２６ａが斜上
方に向い略直線的に形成されているので、流通抵抗が小
さい利点がある。またシリンダ１２内の燃焼ガス又は排
気ガスの残部は、図中に矢印Ｅｂで示されているよう
に、スワールＳに対して僅かに流線の方向を変えて排気
ポート２６ｂに流入するが、流入時の流れの方向の変化
が小さいので、流入抵抗は十分小さく、また同排気ポー
ト２６ｂが、上記排気ポート２６ａに対し略平行に、斜
上方に向い略直線的に配置されているので、ポート入口
から排気マニホールド２８に到る過程での流通抵抗が極
めて小さい利点がある。
【００２０】上記の結果、排気ポート２６ａ及び２６ｂ
を綜合した流量係数が従前の同種装置より向上し、排気
押し出し損失が低減するので、エンジンの燃費を改善す
ることができる。なお、排気ポート２６ａ，２６ｂの入
口から、排気マニホールド２８にいたる途中の流通抵抗
は、本質的に小さいので、この途中の流路は必ずしも直
線的に形成する必要はなく、シリンダヘッド１４内にお
ける配置上の都合から多少わん曲させても良く、わん曲
させることによる流量係数の悪化は少ない。
を綜合した流量係数が従前の同種装置より向上し、排気
押し出し損失が低減するので、エンジンの燃費を改善す
ることができる。なお、排気ポート２６ａ，２６ｂの入
口から、排気マニホールド２８にいたる途中の流通抵抗
は、本質的に小さいので、この途中の流路は必ずしも直
線的に形成する必要はなく、シリンダヘッド１４内にお
ける配置上の都合から多少わん曲させても良く、わん曲
させることによる流量係数の悪化は少ない。
【００２１】しかし、排気ポート２６ａ，２６ｂを、図
示のように直線的に、かつ互に平行に斜上方に向って延
びる配置とすることによって、クランクケース１０のシ
リンダブロック部１０ａの下側からヘッドボルト３６を
締付ける特殊なヘッドボルト配置と協働して、通常は１
シリンダ当り６個設けられるヘッドボルト３６との干渉
を回避しながら排気ポート２６ａ，２６ｂを配置し得る
スペース上の利点がある。さらに、排気ポート２６ａ，
２６ｂ内を流れる燃焼ガス又は排気ガスの保有する熱エ
ネルギが、シリンダヘッド１４及びその内部の冷却水に
よって奪われる熱損失を略最小限に抑制することができ
るので、排気エネルギを排気マニホールド２８の下流側
に配置された排気タービンを含むターボ過給機（図示せ
ず）により効果的に回収して、さらにエンジンの燃費、
出力等の性能向上を達成し得る追加の利点がある。
示のように直線的に、かつ互に平行に斜上方に向って延
びる配置とすることによって、クランクケース１０のシ
リンダブロック部１０ａの下側からヘッドボルト３６を
締付ける特殊なヘッドボルト配置と協働して、通常は１
シリンダ当り６個設けられるヘッドボルト３６との干渉
を回避しながら排気ポート２６ａ，２６ｂを配置し得る
スペース上の利点がある。さらに、排気ポート２６ａ，
２６ｂ内を流れる燃焼ガス又は排気ガスの保有する熱エ
ネルギが、シリンダヘッド１４及びその内部の冷却水に
よって奪われる熱損失を略最小限に抑制することができ
るので、排気エネルギを排気マニホールド２８の下流側
に配置された排気タービンを含むターボ過給機（図示せ
ず）により効果的に回収して、さらにエンジンの燃費、
出力等の性能向上を達成し得る追加の利点がある。
【００２２】なお、本発明は図１及び図２に示した実施
形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範
囲内で種々の変更、修正を加え実施することができる。
例えば、排気弁は例示した２個に限られず、３個もしく
はそれ以上でも良く、さらに吸気弁も１個以上適数個設
けることができる。さらに、図２における吸気ポート３
０ａは、ヘリカルポートとすることもできる。
形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範
囲内で種々の変更、修正を加え実施することができる。
例えば、排気弁は例示した２個に限られず、３個もしく
はそれ以上でも良く、さらに吸気弁も１個以上適数個設
けることができる。さらに、図２における吸気ポート３
０ａは、ヘリカルポートとすることもできる。
【００２３】
【発明の効果】叙上のように、本発明に係る直接噴射式
ディーゼルエンジンは、複数個列設されたシリンダを有
するクランクケースと、同クランクケースに装架され各
シリンダに吸気を供給する吸気ポート及び各シリンダの
排気を排出する排気ポートとを有するシリンダヘッド
と、上記複数のシリンダの中心線を含む中心面の一側に
配置され上記吸気ポートに連通する吸気マニホールド
と、上記中心面の他側に配置され上記排気ポートに連通
する排気マニホールドとを備え、上記吸気ポートは吸気
行程において上記シリンダ内に吸気のスワール流を生成
するように配設され、かつ上記排気ポートは上記スワー
ル流に対し略接線的に延在して配設されていることを特
徴とし、この構成によって排気ポートの流量係数を向上
し、排気押し出し損失を低減して、エンジンの燃費を改
善し得る利点がある。
ディーゼルエンジンは、複数個列設されたシリンダを有
するクランクケースと、同クランクケースに装架され各
シリンダに吸気を供給する吸気ポート及び各シリンダの
排気を排出する排気ポートとを有するシリンダヘッド
と、上記複数のシリンダの中心線を含む中心面の一側に
配置され上記吸気ポートに連通する吸気マニホールド
と、上記中心面の他側に配置され上記排気ポートに連通
する排気マニホールドとを備え、上記吸気ポートは吸気
行程において上記シリンダ内に吸気のスワール流を生成
するように配設され、かつ上記排気ポートは上記スワー
ル流に対し略接線的に延在して配設されていることを特
徴とし、この構成によって排気ポートの流量係数を向上
し、排気押し出し損失を低減して、エンジンの燃費を改
善し得る利点がある。
【００２４】また、本発明において、上記排気ポート
が、各シリンダに２個設けられ、かつ互に略平行に配置
されることによって、シリンダヘッド内における排気ポ
ートの配置が容易になり、かつ排気ポートの流量係数の
向上、及び排気エネルギの保存を効果的に達成し得る効
果がある。さらに上記シリンダヘッドをクランクケース
に緊締するヘッドボルトが、シリンダブロック部のロア
デッキ側から挿入されて、上記シリンダヘッドのクラン
クケースに隣接する部分に螺合される構成によって、ス
ワール流に対し略接線的に配置された２個の排気ポート
を、ヘッドボルトとの干渉を回避しながら、互に略平行
にかつ直線的に配置することが容易となる利点がある。
が、各シリンダに２個設けられ、かつ互に略平行に配置
されることによって、シリンダヘッド内における排気ポ
ートの配置が容易になり、かつ排気ポートの流量係数の
向上、及び排気エネルギの保存を効果的に達成し得る効
果がある。さらに上記シリンダヘッドをクランクケース
に緊締するヘッドボルトが、シリンダブロック部のロア
デッキ側から挿入されて、上記シリンダヘッドのクラン
クケースに隣接する部分に螺合される構成によって、ス
ワール流に対し略接線的に配置された２個の排気ポート
を、ヘッドボルトとの干渉を回避しながら、互に略平行
にかつ直線的に配置することが容易となる利点がある。
【図１】本発明の好ましい実施形態を示す概略縦断面図
である。
である。
【図２】図１に示したディーゼルエンジンの吸排気ポー
ト配置を示した概念的平面図である。
ト配置を示した概念的平面図である。
【図３】従前の直接噴射式ディーゼルエンジンの概略縦
断面図である。
断面図である。
【図４】図３に示したディーゼルエンジンの吸排気ポー
ト配置を示した概念的平面図である。
ト配置を示した概念的平面図である。
１０…クランクケース、１０ａ…シリンダブロック部、
１０ｂ…ロアデッキ部、１２…シリンダ、１４…シリン
ダヘッド、２０…コネクティングロッド、２２…ピスト
ン、２４…燃焼室、２６ａ及び２６ｂ…排気ポート、２
８…排気マニホールド、３０ａ及び３０ｂ…吸気ポー
ト、３２…吸気マニホールド、３６…ヘッドボルト、Ｖ
ｅ…排気弁、Ｖｉ…吸気弁。
１０ｂ…ロアデッキ部、１２…シリンダ、１４…シリン
ダヘッド、２０…コネクティングロッド、２２…ピスト
ン、２４…燃焼室、２６ａ及び２６ｂ…排気ポート、２
８…排気マニホールド、３０ａ及び３０ｂ…吸気ポー
ト、３２…吸気マニホールド、３６…ヘッドボルト、Ｖ
ｅ…排気弁、Ｖｉ…吸気弁。
Claims (4)
- 【請求項１】 複数個列設されたシリンダを有するクラ
ンクケースと、同クランクケースに装架され各シリンダ
に吸気を供給する吸気ポート及び各シリンダの排気を排
出する排気ポートとを有するシリンダヘッドと、上記複
数のシリンダの中心線を含む中心面の一側に配置され上
記吸気ポートに連通する吸気マニホールドと、上記中心
面の他側に配置され上記排気ポートに連通する排気マニ
ホールドとを備え、上記吸気ポートは吸気行程において
上記シリンダ内に吸気のスワール流を生成するように配
設され、かつ上記排気ポートは上記スワール流に対し略
接線的に延在して配設されていることを特徴とする直接
噴射式ディーゼルエンジン。 - 【請求項２】 上記排気ポートが、各シリンダに２個設
けられ、かつ互に略平行に配置されていることを特徴と
する請求項１記載の直接噴射式ディーゼルエンジン。 - 【請求項３】 上記シリンダヘッドをクランクケースに
緊締するヘッドボルトが、シリンダブロック部のロアデ
ッキ側から挿入されて、上記シリンダヘッドのクランク
ケースに隣接する部分に螺合されていることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の直接噴射式ディーゼルエ
ンジン。 - 【請求項４】 上記排気ポートが、各シリンダに２個以
上設けられ、そのうち少くとも１個の排気ポートが上記
スワール流に対し略接線的に配置されていることを特徴
とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の直接噴射
式ディーゼルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8318473A JPH10122039A (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 直接噴射式ディーゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8318473A JPH10122039A (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 直接噴射式ディーゼルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122039A true JPH10122039A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=18099514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8318473A Pending JPH10122039A (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 直接噴射式ディーゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10122039A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009191682A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の吸気ポート構造 |
| JP2010529356A (ja) * | 2007-08-07 | 2010-08-26 | スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 螺旋のクロスオーバー通路を備える分割サイクルエンジン |
-
1996
- 1996-10-24 JP JP8318473A patent/JPH10122039A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010529356A (ja) * | 2007-08-07 | 2010-08-26 | スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 螺旋のクロスオーバー通路を備える分割サイクルエンジン |
| KR101139893B1 (ko) * | 2007-08-07 | 2012-04-27 | 스쿠데리 그룹 엘엘씨 | 나선형 교차 통로를 구비한 스플릿-사이클 엔진 |
| JP2009191682A (ja) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の吸気ポート構造 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050207 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050315 |