JPS5912123A - 内燃機関の吸気ポ−ト - 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，シリンダ室内に渦流（スワー／Ｌ／）を効率
良く生成させその維持を図り，かつ体積効率を増大する
ことができる内燃機関の吸気ボートに関する。

内燃機関の吸気ボートに関して従来，燃焼改着からシリ
ンダ室内のスワールを増大するため，吸気導入部と吸気
弁まわりに渦巻部を備えた．いわゆるヘリカル吸気ボー
トがある。

このヘリカル吸気ポートは，前記渦巻部を有するため，
スワールの強化を図ることができる。しかしながら、反
面流路損失の増大１こよる体積効率の低下をもたらすと
いった技術上の不具合がある。

かかる不具合を教養する手段としては，従来各種の手段
が試みられているが，いずれもスワーμの強化と体積効
率の向上との両立を図った効果的な手段は見当らない。

そこで、本発明者らは研究を重ねた結果，渦巻部１こお
ける螺旋通路は，吸気ボートに流入する吸気が吸気弁を
通ってシリンダ室内に流入する時の流れ方向がシリンダ
室に対して接線的１こ導入される割合を多くするよう決
定する必要があることを見を吸気弁の弁軸Ａに対して偏
心的１こ配置した一つの螺旋軸芯Ｂをもって構成したも
のがある。かかる吸気ボート１こよれは、シリンダ室３
の口径（ボア）に対して吸気弁からシリンダ室のボア内
への吸気の流入速度分布は通常、第１図中矢印しこで示
すようにシリンダ室の中央部分にて大きい割合となる。

これではシリンダ室内に形成される流れは壁に沿う割合
が小さく、シリンダ室全体にわたる旋回流が形成さｎず
流れが互いに干渉し、結果スワールは大きくはならない
し圧力損失も増大するのである。

そこで９本発明者らは上記知見に基いて、吸気ボートｔ
こおける渦巻部２０の螺旋通路１８を第２図に模式的ｔ
こ示す通り１こした。すなわち、スワールの強化１こは
螺旋通路２０のシリンダ室８０のボアに沿う領域が多け
れば多い程良いことが重要であることに着目した。

そして本発明者らは内燃機関の吸気ボートにおけるスワ
ールの強化と体積効率の向上との調和がとれ、かつ製作
を極力簡易化することを目的として研究を進めた結果、
上記従来の不具合を解決する本発明を案出した。

すなわち１本発明は、吸気を流通する導入部と。

該導入部と連通し吸気弁の弁軸を中心としてシリンダ室
内に連通ずる渦巻部とから成り吸気１こ渦流を生起させ
る吸気ボートを内燃機関のシリンダヘッド１こ設けると
ともをこ、該渦巻部の螺旋通路を少なくとも二以上の螺
旋軸芯を中心とする曲線Ｅこより構成した内燃機関の吸
気ボートである。

本発明の吸気ボートによれば、Ｓ／ＩＩンダ室８０のボ
アに対して吸気弁からシリンダ室のボア内への吸気の流
入速度分布１よ第２図中矢印にて示すようにシリンダ室
内の接線的な周辺部分にて極めて大きい割合となる。こ
のため、シリンダ室内１こ形成される流れはボアに沿う
流れとなり、流れが壁に衝突することもなく、シリンダ
室内に全体的な渦流を形成しスワールを大幅に強化する
ことができ。

あわせてボート１こおける圧力損失は減少されて体積効
率を増大することかできる。

また２本発明にあっては、前記吸気ボートの渦巻部１こ
おける螺旋通路の螺旋形成角が２１９度より小１こ構成
することにより、吸気弁からシリンダん軸まわりに小さ
い渦流を形成させないようにシ。

流れの干渉、衝突なく、ボア１こ沿う全体的な大きな渦
流を形成させ、渦流を安走１円滑に流通することにより
スワールなさらに一層強化することができ、特に吸気の
通路における圧力損失は減少されて体積効率を増加する
ことができる。

第８図ないし第５図は本発明の一実施例でありて、内燃
機関の吸気ボートは、吸気を流通する導入部９と、この
導入部９と連通し吸気弁１１の弁軸Ａ０　を中心として
シリンダ室８０内に連通ずる渦巻部２０とから成る。こ
のよう旧構成された吸気ボートは吸気にスワールを生起
するものでありで、内燃機関のシリンダへ、ド１２に設
けられている。前記導入部９はシリンダヘッド１２の開
口端よりシリンダ室８０の軸芯Ｃ８を含む面内までに亘
り緩い曲線形状で延在する。渦巻部２０は前記シリンダ
室８０の軸芯Ｃ８を含む面内より吸気弁１１の弁軸Ａｎ
まわりに亘り配設する。この渦巻部２０はその周壁であ
る螺旋通路１８を少なくとも二以上の螺旋軸芯を中心と
する曲線の連続によって構成する。本実施例にあっては
５つの螺旋軸芯Ｔｊ１　ｒ　Ｒｔ　、Ｒｓ　＋　Ｒ４、
Ｒ１ぶらなりこ扛らを中心とする円弧でもって螺旋通路
１８の周壁を形成する。なお第４図中破線りは従来の１
つの螺旋軸芯Ｒｏ　をもって螺旋通路８の周壁を形成し
たものを示す。さらに、吸気ポーＦの渦巻部２０はその
螺旋形成角αが２１９度より小に形成してあり本実施例
にあってはαが約１７８度に構成する。

上記構成から成る本実施例の内燃機関の吸気ボートは、
シリンダ室８０内へ導入する吸気を導入部９より渦巻部
２０の螺旋通路１８によりて安定。

円滑に流通する。渦巻部２０を流通する吸気は遠心力で
螺旋通路１８の周壁１こ沿って流れる。

このとき１本実施例の吸気ボートによれは、シリンダ室
８０のボア１こ対して吸気弁からシリンダ室８０のボア
内への吸気の流入速度分布は第２図中矢印にて示すよう
１こシリンダ室８０内の接線的な周辺部分にて極めて大
きい割合となる。このため、シリンダ室８０内に形成さ
れる流れはボアに沿う全体的な渦流となり流れが壁に衝
突することに示すよう１こ流れの干渉、乱ｎｔこよる損
失は小さ強化をはかることかできる。

さらに本実施例の吸気ボートでは、前記渦巻部２０にお
ける螺旋通路１８の螺旋形成角αが２１９度より小に構
成したこと１こより吸気弁からシリンｅｖ７７Ｈｎホア
内への吸気の流入速度分布がほぼシリンダ室内の接線的
な周辺部分のみとなり、流れはいっそうボア１こ沿う全
体的な渦流となり、さらに大幅なスワールの強化となる
。また、流れの干渉はほとんどなくなり、圧力損失の減
少による体積効率の増大をもたらす。また、前記螺旋形
成角αｔこ対する多くの研究結果によれば、上記したよ
う１こ、シリンダ室８０内１こ接線方向ｔこ流入するた
めよう１こスワールが大きく、圧力損失が小さいらせん
角αが存在する。

前記角αが２２０度をこえるとまさつによる圧力損失は
無視できなくなり、またスワール比は１５０度以上であ
ればその大きさはかわらない。また１５０度以下になる
とまさつ損失の減少に比べ流れの干渉による損失が増大
し、結果圧力損失は少Ｌ＊Ｊ＜２ｚる０従って、最適な
螺旋通路の形状として、螺旋軸芯を複数もち、Ｖｉｌン
ダ室８０のボアｔこ沿う螺旋形状部を長くとり、角ａを
１５０度から２１９度に構成する。

以上のようｔこ１本発明の内燃機関の吸気ボートは渦巻
部の螺旋通路を少なくとも二組上の螺旋軸芯を中心とす
る曲線により構成したこと１こより。

さらにまた螺旋通路の螺旋形成角を２１９度より小さく
構成したことにより、スワールの強化及び体積効率の向
上を達成することができる。よって。

本発明は内燃機関の出力向上、燃費の改善等４の実用上
の多大の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の吸気ボートの吸気弁出口における吸気の
速度分布を示す概要図、第２図は本発明の吸気ボートに
おける吸気弁出口の吸気速度分布を示す概要図、第８図
及び第４図は本発明の一実施例を示す断面図及び平面図
、第５図は角αとスワール比及び圧力損失の関係を示す
線図である。 図中　２０・・・・・渦巻部、１８・・・・・螺旋通路
８０・・・・・シリンダ室、９・・・・・導入部。 １１・・・・・吸気弁 出願人 株式会社　豊田中央研究所 第１図　　　　　　　　　第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気を流通する導入部と、該導入部と連通し吸気
   弁の弁軸を中心としてシリンダ室内に連通ずる渦巻部と
   から成り吸気に渦流を生起させる吸気ボートを内燃機関
   のシリンダヘッドに設けるとともに、該渦巻部の螺旋通
   路を少なくとも二以上の螺旋軸芯を中心とする曲線によ
   り構成したことを特徴とする内燃機関の吸気ボート。
2. （２）　　前記吸気ボートの渦巻部における螺旋通路の
   螺旋形成角が２１９度より小にしたことを特徴とする特
   許 の吸気ボート。