JPS5912126A - 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（スワール）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、燃焼改善からシリ
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１こ渦巻部を備えた。いわゆるヘリカル吸気ボ
ートがある。

このヘリカル吸気ボートは、＠６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９反
面流路損失の増大に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。

かかる不具合を改善する手段としては、従来各種の手段
がｖ、２らｆｌているが、いずゎもスワールの強化と体
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１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１こ流入する吸気がシリン
ダ室内トこ接線的に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出した。

すなわち、従来のへりカル吸気ボートとしては。

渦巻部の螺旋通路の底壁端部の曲率が１当該螺旋通路ｔ
こ沿って順次漸減する構成としたものがある。

そして、このヘリカル吸気ボートは螺旋通路にょってシ
リンダ室３０内に強いスワールを形成するが、第１図ｔ
こ示すように流れは図中符号にて示す５部分から直接ｙ
　＋）ンダ室８０内に流入する流れと、螺旋通路１８を
経由して流入する流れに連続的に変化している。

また−スワールを強くするため１こは、吸気弁１１から
シリンダ室８０内Ｆこ流入する流れをシリンダ室８０の
周壁ｔこ沿うよう１こ螺旋通路１８を形成することであ
る。かかる吸気ボートによれは、シリンダ室の口径（ボ
ア）に対して吸気弁からシリンダ室内への吸気の流入速
度分布は通常、シリンダ室の中央部分にて大きく該シリ
ンダ室に接線的な周辺部分は小さいといりた割合となる
。これでは。

シリンダ室内で形成されるスワールが互いに干渉し合っ
て減衰し、極端な場合には消去したりして結果的１こは
大きくはならないのである。

そこで１本発明者らは、上記知見［こ基いて吸気ボート
１こおける前記螺旋通路の底壁端部の曲率を検討解析し
、スワールの強化及び体積効率の向上を図るｔこは、螺
旋通路の底壁端部の曲率が当該螺着目した。

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９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な中心として区画形成し
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の底壁端部の曲率を
該螺旋通路に沿って漸増部位と漸減部位との両方を具備
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、第１図々示のように図中
符号、Ｈこて示す部分からの直接的シリンダ室８０内へ
の流入を螺旋通路１８の底壁端部の曲率を小さくするこ
とにより妨げ、シリンダ室周壁１こ沿う螺旋通路１８で
シリンダ室８０内１こ多量に流入するよう１しその部分
では曲率な大きくとることを特徴としている。

すなわち、底壁端面の曲率を螺旋通路１８１こ沿っては
じめは小さくシ、徐４に大きくシ、シリンダ室８０の周
壁に沿うよう流入する部分で曲率を最大となし、その後
漸減するよう１こしたことを特徴とし、これによって、
流れを渦巻部に流入させ。

シリンダ室８００周壁ｔこ沿う所でシリンダ室８０内に
流れをより多く流入させ、スワールの増大をはかること
が実現できるよう１こしたものである。

ンダ室内の接線的な周辺部分にて極めて大きくシる流れ
はボアに沿う全体的な渦流となりスワールを大幅に強化
することができ、あわせて壁への流れの衝突等の損失が
なくなりボートの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。

第１図ないし第５図は１本発明の一実施例であって、内
燃機関Ｅの吸気ボートＰ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Ａ。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
。このように構成された吸気ボートは吸気１こスワーｐ
を生起するものであって、内燃機関のシリンダヘッド１
２に設けら１ている。前記導入部９はシリンダヘッド１
２の開口端よりシリンダ室８０の軸芯Ｃ０を含む面内ま
でｅこ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Ｃ０を含む面内より吸気弁１１の
弁軸Ａ０まわり１こ亘り配設する。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。そして該
渦巻部２０の螺旋通路］８の底壁端部の曲率Ｒを該螺旋
通路１８に沿りて漸増部位玉４と漸減部位ＢＡ＋との両
方を具備した構成とする。

上記構成から成る本実施例の内燃機関Ｅの吸気ボー）Ｐ
は、シリンダ室３０内へ導入する吸気を導入部９より渦
巻部２０の螺旋通路１８１こ具備する底壁端部の曲率Ｒ
１こよって安定２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ｔこ沿って流れま
たシリンダ室内で吸気が衝突することなくボートの圧力
損失は軽減される。

このとき２本実施例の吸気ボートＰによれは。

シリンダ室８０のボアに対して吸気弁１１からシリンダ
室８０のボア内への吸気の流入速度分布。

特に、空気流量に対するスワール速度は第５図中曲線Ｘ
＋にて示すように従来に比して（破線曲線にて示す）大
となり、シリンダ室８０内の接線的な周辺部分にて極め
て大きく、中央部分ｔこでは小さいといった割合となる
。このため、シリンダ室８０内で形成される流れはボア
に沿う全体的な渦流となりスワールを大幅ニ強化するこ
とができる。

また８本実施例の吸気ボートＰによれは、流れが損失な
くシリンダ室１こ渦流として流入するため圧力損失は減
少されて体積効率を増すことができる効果がある。なお
、第４図は二つの直線Ｒａ　ｓ前記螺旋通路１８の底壁
端部の曲率を構成してもその効果は上述の実施例とほぼ
同様の作用効果を奏する。なお、第４図中破線はそわぞ
れ従来のものを示す。

以上のように９本発明の内燃機関の吸気ボートは、渦巻
部における螺旋通路の底壁端部の曲率な。

螺旋通路に沿って漸増する部位と漸減する部位との両方
を具備する構成としたこと１こより、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
明は内燃機関の燃焼改養、出力向上、燃費改善等４の実
用上多大の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図■〜ｔｃ）は本発明の一実施例をそ
れぞれ示す各部断面図並び１こ平面図、第４図及び第５
図は、螺旋通路の底壁端部における曲率割合及び空気流
量１こ対するスワール速度の関係をそれぞれ示す線図で
ある。 図中　２０・・・・・渦巻部、１１３・・・・・螺旋通
路８０・・・・・シリンダ室、９・・・・・導入部。 １１・・・・・吸気弁、Ｒ・・・・・螺旋通路の底壁端
部ｅこおける曲率 特許出願人 株式会社　豊田中央研究所 代理人 弁理士高橋祥拳 （外２名） 篤２■欝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   軸を中心として区画形成し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ビートを内燃
   機関のシリンダヘッドに設けるとともに、該渦巻部の螺
   旋通路の底壁端部の曲率を該螺旋通路に沿って漸増部位
   と漸減部位との両方を具備したことを特徴とする内燃機
   関の吸気ボート。