JPH10325354A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JPH10325354A
JPH10325354A JP9137101A JP13710197A JPH10325354A JP H10325354 A JPH10325354 A JP H10325354A JP 9137101 A JP9137101 A JP 9137101A JP 13710197 A JP13710197 A JP 13710197A JP H10325354 A JPH10325354 A JP H10325354A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒内のタンブル流を強化しつつ、吸気通路長
さを十分に確保でき、直噴用の燃料噴射弁の配置も容易
にする。 【解決手段】 シリンダヘッド１に形成される吸気ポー
ト３をその途中（Ａ点）で屈曲させ、シリンダヘッド１
下面に対する吸気ポート３の傾斜角を吸気ポート下流側
で小さくし（θ１）、吸気ポート上流側で大きくする
（θ２）。すなわち、吸気ポート下流側をローポートＬ
Ｐ、吸気ポート上流側をハイポートＨＰとする。直噴用
の燃料噴射弁８は、吸気ポート３近傍で、吸気ポート３
より燃焼室２周縁部側に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に関し、
特にその吸気ポート形状に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関において、吸気ポート
は、実開平７−２５２３６号公報などに示されるよう
に、下流側（燃焼室）側を緩やかに傾斜させ、上流側
（吸気管側）を更に緩やかにして略水平にしている。す
なわち、シリンダヘッド下面に対する吸気ポートの傾斜
角が大のものをハイポート、小のものをローポート、略
０のものを水平ポートと呼ぶと、従来の一般的な吸気ポ
ートは、下流側がローポート、上流側が水平ポートとな
っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな吸気ポート形状であると、次のような問題点があっ
た。下流側がローポートとなっているので、筒内で排気
弁側へ流れる量が多くなり、筒内のタンブル流を強化で
きる利点はあるものの、一方でトルク出力を確保するた
めには、吸気管に十分な通路長さが必要になるが、上流
側が水平ポート又はローポートであると、限られた車載
スペースの中で吸気管を曲げて通路長さを確保する際
に、吸気管の曲がりをきつく（曲げアールを小さく）、
また曲がりを複数設ける必要があり、吸気抵抗を増大さ
せたり、車載レイアウトに支障をきたすことがある。
【０００４】また、直噴火花点火式内燃機関において、
燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を設ける場
合、燃料噴射弁は吸気ポート（吸気弁）近傍で、吸気ポ
ートより燃焼室周縁部側に配置するのがよく、特に、１
気筒に２本の吸気ポートを備える場合は、２本の吸気ポ
ート間に配置するのがよいが、燃料噴射弁又はその取付
孔が上流側の水平ポート又はローポートと干渉し、燃料
噴射弁の配置が困難となることがある。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、筒内のタンブル流を強化しつつ、吸気通路長さを十
分に確保でき、また直噴用の燃料噴射弁の配置も容易に
することを目的とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このため、請求項１に
係る発明では、シリンダヘッドに形成される吸気ポート
をその途中で屈曲させ、シリンダヘッド下面に対する吸
気ポートの傾斜角を吸気ポート下流側で小さくし、吸気
ポート上流側で大きくしたことを特徴とする。すなわ
ち、吸気ポート下流側（燃焼室側）をローポート、吸気
ポート上流側（吸気管側）をハイポートにするのであ
る。
【０００７】請求項２に係る発明では、直噴火花点火式
内燃機関であって、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料
噴射弁を、吸気ポート近傍で、吸気ポートより燃焼室周
縁部側に配置したことを特徴とする。請求項３に係る発
明では、１気筒に２本の吸気ポートを備え、燃料噴射弁
を、２本の吸気ポート間に配置したことを特徴とする。
【０００８】請求項４に係る発明では、下流側の傾斜角
小の部分（ローポート）の長さを、上流側の傾斜角大の
部分（ハイポート）の長さより、長くしたことを特徴と
する。
【０００９】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、吸気ポー
ト下流側（燃焼室側）をローポートにすることで、筒内
のタンブル流を強化でき、燃焼速度を高めて、燃焼性能
を向上させることができる一方、吸気ポート上流側（吸
気管側）についてはハイポートにすることで、吸気ポー
トの長さを確保できると共に、限られた車載スペースの
中で吸気管を比較的大きな曲げアールで曲げるだけで、
十分な通路長さを確保できるようになる。
【００１０】請求項２に係る発明によれば、直噴用の燃
料噴射弁を、吸気ポート近傍で、吸気ポートより燃焼室
周縁部側に配置しても、吸気ポート上流側がハイポート
であるので、燃料噴射弁と吸気ポートとの干渉を防止で
きる。請求項３に係る発明によれば、直噴用の燃料噴射
弁を、２本の吸気ポート間に配置しても、吸気ポート上
流側がハイポートであるので、燃料噴射弁と吸気ポート
との干渉を防止できる。
【００１１】請求項４に係る発明によれば、下流側のロ
ーポート部分の長さを、上流側のハイポート部分の長さ
より、長くすることで、筒内のタンブル流をより十分に
強化することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、直噴火花点火式内燃機関の例
である。図１は吸気ポートの軸線に沿うシリンダヘッド
の縦断面図、図２は燃料噴射弁取付孔の軸線に沿うシリ
ンダヘッドの縦断面図、図３は吸気管取付状態を示すシ
リンダヘッドの縦断面図、図４は図１のＸ矢視図であ
る。
【００１３】シリンダヘッド１には、その下面中央部の
凹部により燃焼室２が形成されている。また、シリンダ
ヘッド１には、燃焼室２に連ねて、２本ずつ吸気ポート
３，３及び排気ポート４，４が形成され、それぞれの燃
焼室開口部に吸気弁及び排気弁が装着されるようになっ
ている。尚、５は吸気弁取付孔、６は排気弁取付孔であ
る。
【００１４】また、シリンダヘッド１には、燃焼室２の
略中心部に位置させて、点火栓取付孔７が形成され、こ
こに点火栓が装着されるようになっている。また、シリ
ンダヘッド１には、吸気ポート３，３の近傍に、詳しく
は、２本の吸気ポート３，３間で、吸気ポート３，３よ
り燃焼室２周縁部側に、燃料噴射弁取付孔８が形成さ
れ、ここに燃料噴射弁が装着されるようになっている。
燃料噴射弁は、この燃料噴射弁取付孔８に取付られて、
燃焼室２内に直接、斜め下向きに燃料を噴射するように
なっている。噴射時期は、均質燃焼の場合は吸気行程、
成層燃焼の場合は圧縮行程に設定される。
【００１５】ここで、各吸気ポート３は、燃焼室２に対
し斜め下向きに形成されるが、その途中（図示Ａ点）で
屈曲させ、シリンダヘッド１下面に対する吸気ポート３
の傾斜角を吸気ポート下流側（燃焼室２側）で小さく
し、吸気ポート上流側（吸気管９側）で大きくしてあ
る。すなわち、吸気ポート３下流側（燃焼室２側）での
ポート傾斜角をθ１、吸気ポート３上流側（吸気管９
側）でのポート傾斜角をθ２とすると、θ１＜θ２とし
てある。
【００１６】言い換えれば、シリンダヘッド１下面に対
する吸気ポート３の傾斜角が大のものをハイポート、小
のものをローポートと呼ぶと、吸気ポート３下流側（燃
焼室２側）をローポートＬＰ、吸気ポート３上流側（吸
気管９側）をハイポートＨＰにしてある。また、下流側
のローポートＬＰの部分の長さを、上流側のハイポート
ＨＰの部分の長さより、長くしてある。
【００１７】そして、吸気ポート３に接続される吸気管
（吸気マニホールド）９は、図３に示されるように、ハ
イポートＨＰに連ねて、斜め上方へ伸ばした後、比較的
大きな曲げアールで下方に曲げることで、車載制約線Ｌ
の中で、必要な通路長さを確保するようにしてある。次
に作用を説明する。
【００１８】吸気ポート３下流側（燃焼室２側）をロー
ポートＬＰにしたことにより、図３に示されるように、
筒内で排気弁側へ流れる量が多くなり、筒内でのタンブ
ル流を強化できる。図６はポート傾斜角とタンブル強さ
との関係を示したもので、ローポートにする程、タンブ
ル流を強化できる。
【００１９】そして、タンブル流の強化により、燃焼速
度を高めて、燃焼性能を向上させることができる。ま
た、下流側のローポートＬＰの部分の長さを、上流側の
ハイポートＨＰの部分の長さより、長くすることで、筒
内のタンブル流をより十分に強化することができる。
【００２０】一方、吸気ポート３上流側（吸気管９側）
をハイポートＨＰにすることで、吸気ポート３の長さを
確保できると共に、限られた車載スペースの中で吸気管
９を比較的大きな曲げアールで曲げるだけで、通路長さ
を確保できるようになる。すなわち、図３の車載制約線
Ｌの中で、吸気管９を斜め上方へ伸ばした後、比較的大
きな曲げアールで下方に曲げるだけで、必要な通路長さ
を確保できる。これに対し、上流側もローポートの場合
は、図３の点線Ｂのごとくとなり、通路長さが短くなっ
てしまう。
【００２１】また、直噴用の燃料噴射弁（燃料噴射弁取
付孔８）を配置する際に、吸気ポート３上流側（吸気管
９側）がハイポートであれば、燃料噴射弁から離れる方
向になるので、図４に示すように、燃料噴射弁取付孔８
のレイアウト及び加工が容易となる。これに対し、吸気
ポート上流側（吸気管側）がローポート（３’）の場合
は、燃料噴射弁に近づく方向になるので、図５に示すよ
うに、燃料噴射弁取付孔８のレイアウト及び加工が困難
となる。
【００２２】尚、以上では直噴火花点火式内燃機関の例
で説明したが、これ以外の内燃機関にも適用可能であ
る。但し、直噴火花点火式内燃機関では、直噴用の燃料
噴射弁の配置上の効果も得られるので、より有効である
ことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の一形態を示す吸気ポートの軸
線に沿うシリンダヘッドの縦断面図
【図２】 燃料噴射弁取付孔の軸線に沿うシリンダヘッ
ドの縦断面図
【図３】 吸気管取付状態を示すシリンダヘッドの縦断
面図
【図４】 図１のＸ矢視図
【図５】 図４と対比して従来例の問題点を示す図
【図６】 ポート傾斜角とタンブル強さとの関係を示す
図
【符号の説明】
１ シリンダヘッド ２ 燃焼室 ３ 吸気ポート ４ 排気ポート ５ 吸気弁取付孔 ６ 排気弁取付孔 ７ 点火栓取付孔 ８ 燃料噴射弁取付孔 ９ 吸気管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリンダヘッドに形成される吸気ポートを
    その途中で屈曲させ、シリンダヘッド下面に対する吸気
    ポートの傾斜角を吸気ポート下流側で小さくし、吸気ポ
    ート上流側で大きくしたことを特徴とする内燃機関。
  2. 【請求項２】直噴火花点火式内燃機関であって、燃焼室
    内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を、吸気ポート近傍
    で、吸気ポートより燃焼室周縁部側に配置したことを特
    徴とする請求項１記載の内燃機関。
  3. 【請求項３】１気筒に２本の吸気ポートを備え、燃料噴
    射弁を、２本の吸気ポート間に配置したことを特徴とす
    る請求項２記載の内燃機関。
  4. 【請求項４】下流側の傾斜角小の部分の長さを、上流側
    の傾斜角大の部分の長さより、長くしたことを特徴とす
    る請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機
    関。
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