JPS5828528A - ヘリカル型吸気ポ−トの流路制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヘリカル型吸気ポートの流路制御装置に関する
。

ヘリカル型吸気ポートは通常吸気弁周シに形成された渦
巻部と、この渦巻部に接線状に接続されかつほぼまっす
ぐに延びる入口通路部とによ多構成される。このような
ヘリカル型吸気ポートを用いて吸入空気量の少ない機関
低速低負荷運転時に機関燃焼室内に強力な旋回流を発生
せしめようとすると吸気ポート形状が流れ抵抗の大きな
形状に３なってしまうので吸入空気量の多い機関高速高
負荷運転時に充填効率が低下するという問題がめる・こ
のような問題を解決するためにヘリカル型吸気テート入
口通路部から分岐されてヘリカル製吸気４−ト渦巻部の
渦巻終端部に連通ずる分岐路をシリンダヘッド内に形成
し、分岐路内にアクテ島二一タによって作動される常時
閉鎖型開閉弁を設けて機関吸入空気量が所定量よシも大
きくなったときにアクチェエータを作動させて開閉弁を
開弁するようにしたヘリカル型吸気−一部流路制御装置
が本出願人によシ既に提案されている・このヘリカル型
吸気ポートでは機関吸入空気量の多い機関高速高負荷運
転時にヘリカル型吸気ポート入口通路部内に送シ込まれ
た吸入空気の一部が分岐路を介してヘリカル型吸気ポー
ト渦巻部内に送シ込まれるために吸入空気流に対する流
れ抵抗が低下し、斯くして高い充填効率を得ることがで
きる。しかし壜からとの流路制御装置では開閉弁を作動
させるためのアクチェエータとして負圧ダイア７ラム装
置を用い、例えば負圧ダイア７ラム装置の負圧室に負圧
を加えることによシダイアフラムをダイアフラム抑圧用
圧縮ばねに抗して移動させて開閉弁を閉弁し、一方負圧
ダイアフラム装置の負圧室を大気に開放することによシ
ダイアフラム抑圧用圧縮ばねのばね力により移動させて
開閉弁を閉弁するようにしている。しかしながらダイア
フラム抑圧用圧縮ばねのばね力はその機能から強くする
ことがてきず、従って開閉弁が閉弁した際に分岐路を完
全に密閉することが難かしいという問題がある。

本発明は分岐路内に設けられた開閉弁を完全に全開でき
ると共に分岐路を開閉弁によって完全に密閉することの
できるヘリカル型吸気ポートの流路制御装置を提供する
ことにある。

以下、添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図並びに第２図を参照すると、１はシリンダブロッ
ク、２はシリンダブロック１内で往復動するピストン、
３はシリンダブ日ツク１上に固定されたシリンダヘッド
、４はピストン２とシリンダへ、ド３間に形成された燃
焼室、５は吸気弁、６はシリンダヘッド３内に形成され
たヘリカル雛吸気ポート、７は排気弁、８はシリンダヘ
ッド３内に形成され次排気−−トを夫々示す、なお、図
には示さないが燃焼室４内に点火栓が配置される。

Ｉ！３図から第５図に第２図のヘリカル型吸気ポート６
の形状を図解的に示す、このヘリカルｍ吸気＆−）６は
第４図に示されるように流路軸線ａがわずかに彎曲した
入口通路部Ａと、吸気弁５の弁軸周シに形成された渦巻
部ｌとによシ構成され、入口通路部ムは渦巻部ＢＫ接線
状に接続される。第３図、第４図並びに第７図に示され
るように入口通路部ムの渦巻軸線すに近い側の側壁面９
の上方側壁面９１に下方を向いた゛傾斜面に形成され、
との傾斜面９ａの巾は渦巻部Ｂに近づくに従って広くな
シ、入口通路部ムと渦巻部Ｂとの接続部においてＦｉ館
７！９Ｎに示されるように側壁面９の全体が下方に向ｉ
た傾斜面９Ｆに形成される。＊壁面９の上中分は吸気弁
ガイド１０（第２図）周シの吸気／−）上壁面上に形成
された円筒状突起１１０周壁面に滑らかに接続され、−
刃側壁面９の下牛分は渦巻部Ｂの渦巻終端部ＣＫ＆ｒて
渦巻＠Ｈの側壁面１２に接続される。

一方、第１図から籐５＃ＩＪに示されるようにシリンダ
ヘッド３内には入口通路部ムから分岐されたほぼ一様断
面の分岐路１４が形成され、この分岐路１４は渦巻終端
部Ｃに接続部れる０分岐路１４の入口開口１５は入口通
路部ムの入口開口近傍において側壁面９上に形成され、
分岐路１４の出口開口１６は渦巻終端部Ｃにお−て側壁
面１２０上端部に形成される。更に、シリンダヘッド３
内には分岐路１４を貫通して延びる開閉弁挿入孔１７が
穿設され、この開閉弁挿入孔１７内には夫々開閉弁を構
成するロータリ弁１８が挿入される。このロータリ弁１
８は分岐路１４内に配置されかつ第９図に示すように薄
板状をなす弁体１９と、弁体１９と一体形成された弁軸
２０とを具備し、この弁軸２０は開閉弁挿入孔１７内に
嵌着され良案内スリーブ２１によシ回転可能に支承され
る。弁軸２０絋案内スリ一ブ２１０頂面から上方に突出
し、この突出端部にアーム２２が固着される。

第１Ｏ図を参照すると、シリンダヘッド３上にはアーム
２２と係合してロータリ弁１８をその全閉位置に規制す
る位置決めストッパ２３と、アーム２２と係合してロー
タリ弁１８をその全閉位置に規制する位置決めストッΔ
２４とが設けられる・更に、シリンダヘッド３の端部に
は３本０１１２５ｍ。

２５ｅ＊２５ｄを有スるレバー２５がビがット２６によ
シ枢着される。各気筒のロータリ弁１８のアーム２２Ｆ
ｉ連結ロツド２７によって互に連結され１この連結ロッ
ド２７ＩＩ′ｉリンク２８を介してレバー２５の第１の
腕２５ａｉＣ連結される。一方しパー２５の第２の腕２
５ｂｉｌｊ第１負圧ダイアフラム装置３０のダイアフラ
ム３１に固定された制御ロッド３２に連結され、レバー
２５の第３の腕２５＠は第２負圧ダイアフラム装置３３
のダイアフラム３４に固定された制御ロッド３５に連結
される。第１負圧ダイアフラム装置３０はダイアフラム
３１によって大気から隔離された負圧室３６と、負圧室
３６内に挿入式れたダイアフラム押圧用圧縮ばね３７と
を具備し、この負圧室３６は絞シ３８を介して大気に連
通ずる。一方、第２負圧ダイアフラム装置３３はダイア
フラム３４によりて大気から隔離された負圧室３９と、
負圧室３９内に挿入されたダイアフラム押圧用圧縮ｄね
４０とを具備し、この負圧室３９は絞シ４１を介して大
気に連通ずる。両負圧室３６．３９は夫々対応する負圧
導管４２．４３を介して切換弁４４に接続され、切換弁
４４Ｆｉ負圧導管４５を介して負圧タンク４６に連結さ
れる。この切換弁４４Ｆｉ負圧室３６，３９のいづれか
一方を負圧夕７り４６に接続する。一方、吸気Ｉ−トロ
は吸気マニホルド４７を介して気化器４８に接続され、
負圧タンク４６は負圧タンク４６から吸気マニホルド４
７へ向けてのみ流通可能な逆止弁４９を介して吸気マニ
ホルド４７に接続される。逆止弁４９は吸気１ニホルド
４７内の負圧が負圧タンク４６内の負圧よシも大きくな
ったとき開弁し、吸気マニホルド４７内の負圧が負圧タ
ンク４６内の負圧よシも小さく表うたとき閉弁するので
負圧タンク４６内の負圧は吸気マニホルド４７内に発生
するピーク負圧に維持される。気化器４８には気化器イ
ンチ４９部５０の負圧に応動する負圧スイッチ５１が取
付けられ、との負圧スイッチ５１は切換弁４４に接続さ
れる。

気化器ペンテ１り部５０内に発生する負圧が小さなとき
、即ち吸入空気量が少ないときＫは第２負圧ダイアフラ
ム装置３３の負圧室３９のみが切換弁４４を介して負圧
タンク４６に連通されている。従ってとのとき第２負圧
ダイアフラム装置３３のダイアフラム３４は圧縮ばね４
０に抗して右方に移動する。一方、第１負圧ダイアフラ
ム装置３０の負圧室３６へは絞シ３８を介して大気が導
入されるために負圧室３６は大気圧となシ、その結果ダ
イアフラム押圧用圧縮ばね３７のばね力によシ左方に移
動する。斯くして第１０図に示されるようにロータリ弁
１８のアーム２２が位置決めストッパ２３に嶺接し、ロ
ータリ弁１８によって分岐路１４が完全に密閉される。

このとき第２負圧ダイアフラム装置３３によるロータリ
弁１８の駆動力は極めて大きく、従って分岐路１４はロ
ータリ弁１８によって完全に密閉状態に保持される。一
方、気化器ペンテ為υ部５０内に発生する負圧が大きく
なると、即ち吸入空気量が多くなると負圧スイッチ５１
の切換動作によって切換弁Ｕが切換えられ、それによっ
て第１負圧メイア７ラム装置３０の負圧室３６のみが負
圧タンク４６に接続される。その結果、第１負圧ダイア
フラム装置３０のダイアフラム３１は右方に移動し、−
１第２ダイアフラム装置３３の負圧室３９には大気が導
入されるためにダイアフラム３４が左方に移動し、それ
Ｋよってロータリ弁１８が回動せしめられてアーム２２
が位置決めストッパ２４に当接し、分岐路１４が全開せ
しめられる。このとき第１負圧メイアフラム装置３０に
よるローメリ弁罵８の駆動力は極めて大きく、従って分
岐路１４Ｆｉ完全な全開状態に保持される。

第１１図にロータリ弁の別の実施例を示す、仁の実施例
ではロータリ弁１８’の弁軸２０’が分岐路１４の一側
壁面上に配置され、この弁軸２０′上に薄板状弁体１９
′の一側縁が固着される。従ってこのロータリ弁１８’
は片開き弁となる。更に、分岐路１４の内壁面上には弁
体１９’の先端部が密封的に接触する段部５２が形成さ
れ、吸入空気量が少ないときに第２負圧ダイアフラム装
置３３（第１０図）によりて弁体１９′の先端部が段部
５２に強固に圧接せしめられる。従って分岐路１４は弁
体１９’によって完全に密閉される。一方、吸入空気量
が多いときには弁体１９′は破線で示すように第１負圧
ダイアフラム装置３０（第１０図）によって分岐路１４
の一１Ｉ！ｌＷ！、面上に強固に圧接され、斯くして分
岐路１４Ｆｉ完全な全開状態に保持される。

上述したように吸入空気量が少ない機関低速低負荷運転
時にキロータリ弁１８が分岐路１４を遮断している。こ
のとき入ロ通路部ム内に送シ込まれた混合気は渦巻部Ｂ
の上壁面１３に沿って旋回しつつ渦巻部Ｂ内を下降し、
次いで旋回しつつ燃焼室４内に流入するので燃焼室４内
には強力な旋回流が発生せしめられる。一方、吸入空気
量が多い機関高速高負荷運転時にはロータリ弁１８が開
弁するので入口通路部Ａ内に送シ込まれた混合気の一部
が流れ抵抗の小さな分岐路１４を介して渦巻部蕗内に送
）込まれる。この混合気は入口通路部Ａから渦巻部Ｂ内
に流入して渦巻部Ｂの上壁面１３に沿って流れる混合気
流に正面から衝突し、その結果との渦巻部上壁面１３に
沿って流れる混合気流は減速せしめられて旋回流が弱め
られる。

このように機関高速高負荷運転時にはロータリ弁１８が
開弁することによって全体の波路面積が増大するばかシ
でなく旋回流が弱められるので高い充填効率を確保する
ことができる。また、入口通通路部ムに傾斜側壁部９１
を設けることによって入口通路部ムに送夛込壕れた混合
気の一部に下向きの力を与えられ、その結果この混合気
に旋回することなく入口通路部ムの下ｍ面に沿って渦巻
部Ｂ内に流入するために流入抵抗は小さくなシ、斯くし
て高速高負荷運転時における充填効率を更に高めること
ができる。

第１Ｏ図に示す実施例では前述したように吸入空気量に
応じて切換弁４４の切換作用が行なわれる会しかしなが
らこの切換弁４４の切換作用を吸気管負圧、或いは排圧
等にＹ６じて行なうこともできる。

以上述べたように本発明によればロータリ弁を全開状態
に確実に保持することができるので機関高速高負荷運転
時に高−充填効率を得ることができ、更に分岐路をロー
タリ弁によって完全に密閉できるので機関低速低負荷運
転時には強力な旋回流を燃焼室内に発生せしめることが
できる・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る内燃機関の平面図、第２図は第１
図のＩ−１線に沿ってみた断面図、第３図はヘリカル型
吸気ポートの形状を示す斜視図、第４図祉第３図の平面
図、第５図は第３図の分岐路に沿って切断した側面断面
図、第６図は第４図の■−■線に沿ってみた断面９図、
第７図は第４図の■−■線に沿ってみた断面図、第８図
は第４図の■−■線に沿ってみた断面図、第９図はロー
タリ弁の斜視図、第１Ｏ図は流路制御装置の全体図、第
１１図はロータリ弁の別の実施例を示す吸気Ｉ−トの平
面図である。 ５・・・吸気弁、６・・・ヘリカル型吸気ポート、１４
・・・分岐路、１８−ロータリ弁、３０・・・第１負圧
ダイアフラム装置、３３−・・第２負圧ダイアプラム装
置、４４−・切換弁、５１・・・負圧スイッチ。 第１回 ス 第４１１ 第５０ ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 吸気弁周シに形成された渦巻部と、該渦巻部に接線状に
   接続されかつははまっすぐに延びる入口通路部とによ多
   構成されたヘリカル製吸気？−トにおいて、上記入口通
   路部から分岐されて上記渦巻部の渦巻終端部に連通ずる
   分岐路をシリンダヘッド内に形成すると共に該分岐路内
   に７タテ島エータによって作動される開閉弁を挿入し、
   骸アクチ１エータが該開閉弁を開弁方向に付勢する第１
   負圧メイアフラム装置と該開閉弁を閉弁方向に付勢する
   第２員圧ダ・ｆア７ラム装置とＫよ多構成され、該第１
   負圧メイア７ラム装置並びに第２メイアフラム装置を吸
   入空気量に応動する切換弁を介して負圧源に接続して吸
   入空気量が予め定められた設定量よシも多いときには上
   記第１負圧メイアプラム装置を作動させることにより開
   閉弁を全開させ、吸入空気量が該設定量よシも少ないと
   きには上記第２負圧ダイアフラム装置を作動させること
   によ、！ｌ開閉弁を閉鎖させるようにしたヘリカル型吸
   気−一部の流路制御装置。