JPS6343385Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、機関運転状態にかかわらず常に効果
的な燃焼が得られるようにした内燃機関の吸気装
置に関する。

一般に、直噴式デイーゼル機関は、気化器にお
いて予め燃料を空気と混合させてから燃焼室に導
くガソリン機関や、予燃焼室において前記の混合
を行わせる予燃焼室式デイーゼル機関と異り、燃
焼室内において初めて燃料と空気が出合い、極め
て短い時間内に混合が行われねばならない。従つ
てこの燃料と空気との混合の良否が、直接燃焼状
態に影響し、機関の性能すなわち出力、トルク、
スモーク等を左右するのである。

この混合の良否に直接関係する因子の１つが、
噴射弁の燃料噴射作用であり、他の１つが、吸気
の流動、すなわち吸気の燃焼室軸回りの旋回渦巻
（以下スワールという）である。

従来から上記スワールを得るために、種々の吸
気装置が提案されており、第１図ａ，ｂはその代
表的な装置であるヘリカルポートを示している。
図においてシリンダヘツド１内部に、図示しない
燃焼室に連通するドーム部すなわち渦巻部２と、
そのドーム部２にのど部すなわち突起部３を介し
てヘリカル状に連接されるポート部４とから形成
され、インテークマニホルド５を経てきた吸気に
ヘリカル状のポート部４とのど部３によつて吸気
に旋回運動を与え、燃焼室に流入するときに、鎖
線矢印で示すようなスワールを発生させるように
なつている。

ところで、スワールの強さは、ポート部４の吸
気の通過速度により左右され、通常、機関速度が
中速域でスワールの強さが最適に調整されてお
り、その場合、良好な燃焼が得られるが、高速に
なるとスワールが強すぎ、噴霧燃料が重なつてし
まい、低速ではスワールが弱すぎて、高速低速で
は最適な燃焼が得られないという問題がある。

上記の問題を解決するため、例えば実公昭51−
54007号公報に示されているように、ポート部４
を上段ポートと下段ポートとに２段のポートに形
成し、上段ポートの入口側に開閉自在なスワール
制御板を設け、機関速度に応じて吸気流入速度と
流入方向を変えて最適な燃焼が得られるようにし
たものが知られている。しかしながらこれらの先
行技術はいずれもスワールの制御が充分ではな
く、またスワールを制御できてもその制御機構が
複雑になるという問題点があつた。

例えば実開昭57−13834号公報には低速運転域
ではスワールを強く、高速運転域ではスワールを
弱くするために、可変板を空気流速によつて移動
させる技術が開示されている。しかしながら、単
に空気の流速のみによつて可変板を作動させては
不安定であり、そのため制御が困難となり、好適
な制御ができない。

したがつて本考案の目的は、機関の運転状態に
かかわらず簡単な制御装置で最適なスワールを得
ることができる内燃機関の吸気装置を提供するに
ある。

本考案によればシリンダヘツド内部に、燃焼室
に連通されるドーム部と、該ドーム部にのど部を
介してヘリカル状に連接されるポート部とが形成
された内燃機関の吸気装置において、上記ポート
部の壁面の一部に沿つて凹部をなし上記シリンダ
ヘツドに取付けられたインテークマニホルドと前
記ドーム部を連通するスワールガイド溝が形成さ
れ、そのスワールガイド溝を覆うように、機関運
転状態に応じて該スワールガイド溝のドーム部側
開口面積を拡縮し得るガイドプレートが設けら
れ、そのガイドプレートをインテークマニホルド
に取付けたアクチユエータにより前後動制御する
ようになつている。

したがつて、ガイドプレートはアクチユエータ
の作動により前後動するが、アクチユエータの入
力信号（例えばエアシリンダへのエアの供給）を
機関の回転数によつて設定したガイドプレートを
前後動させればよい。したがつて機関速度が低速
時にはガイドプレートがスワールガイド溝の開口
面積を縮小し、吸入空気流が増速されて、スワー
ルが強くなる。また機関速度が高速時には反対に
吸入空気流が減速され、スワールが弱められる。
したがつてスワールの制御が確実であり、そのた
めに機関速度にかかわらず、効果的なドームが得
られる。

また、ガイドプレートはインテークマニホルド
に取付けた例えばエアシリンダのようなアクチユ
エータにより前後動制御されるので、従来の機関
に本考案を適用する場合に、インテークマニホル
ドを若干改造するだけでよく、公知技術の改良が
容易である。

以下、第２図および第３図を参照して本考案の
実施例について詳細に説明する。これらの図面に
おいて、第１図に対応する部分は、すべて同じ符
号で示してある。

第２図において、ポート部４の凸側壁４ｂに沿
つてインテークマニホルド５とドーム部２とを連
通するスワールガイド溝６が形成されており、該
溝６は、上記凸側壁４ｂの一部を形成するガイド
プレート７により覆われている。

一方インテークマニホルド５の外側には、エア
シリンダ８が取付けられ、その内部に収装されス
プリング９により縮み側には付勢されるピストン
１０には、ロツド１１が取付けられ、ロツド１１
はインテークマニホルド５の内部に突出し、その
先端は上記ガイドプレート７の端部に固定されて
いる。このエアシリンダ８は、機関速度に応じて
制御されるエアの供給により、ピストン１０を介
してロツド１１により、ガイドプレート７を前後
進させ、スワールガイド溝６のドーム部側開口面
積を拡縮しうるようになつている。エアの供給を
判断するものとして機関速度だけでなく負荷に応
じて行つてもよい。

次に作用について説明する。

機関速度が低速時には、エアシリンダ８にはエ
アが多く供給され、それに押圧されてピストン１
０はロツド１１を介し、ガイドプレート７を第２
図ａのように前進させ、スワールガイド溝６のド
ーム部側開口面積をほとんど零に縮小する。これ
より、吸入空気流は矢印のようにポート部４のみ
を流れることになり、従つて速い流速となり、そ
の結果、強いスワールが得られる。

機関速度が増速されると、それに対応してエア
の供給量が減じ、ピストン１０はスプリング９に
付勢されて縮み側へ移動し、それによりガイドプ
レート７は第２図ｂのように後進される。すると
スワールガイド溝６の開口面積は図のように拡大
され、それにより吸入空気量は２つの矢印で示す
ように、ポート部４とスワールガイド溝６の双方
を流れスワールガイド溝６の開口部付近で空気流
が相殺され、従つて流速が減速され、その結果、
スワールは弱められる。

このように機関速度の低速時には、スワールガ
イド溝６の開口面積が縮小され、それにより吸入
空気流は邪魔されず、その結果、強いスワールが
得られる一方、高速時には開口面積が拡大され、
それにより吸入空気流が減速され、その結果、ス
ワールは弱められ、これらにより機関運転状態に
かかわらず常に効果的な燃焼が得られるのであ
る。またガイドプレート７とエアシリンダ８をイ
ンテークマニホルド５に取付け得るので、構造が
簡素化される。

第３図は本考案の別の実施例を示し、スワール
ガイド溝６をポート部４の凹側壁４ａに設けた例
である。この実施例でも第２図と同様の作用効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示し、第１図ａは側断面
図、第１図ｂは横断面図、第２図および第３図は
それぞれ異る本考案の実施例を示し、それぞれａ
は低速時、ｂは高速時の横断面図、ｃはａのＡ−
Ａ線矢視断面図である。 ２……ドーム、３……のど部、４……ポート
部、５……インテークマニホルド、６……スワー
ルガイド溝、７……ガイドプレート、８……エア
シリンダ、１１……ロツド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘツド内部に、燃焼室に連通されるド
   ーム部と、該ドーム部にのど部を介してヘリカル
   状に連接されるポート部とが形成された内燃機関
   の吸気装置において、前記ポート部の壁面の一部
   に沿つて凹部をなし前記シリンダヘツドに取付け
   られたインテークマニホルドと前記ドーム部を連
   通するスワールガイド溝が形成され、そのスワー
   ルガイド溝を覆うように、機関運転状態に応じて
   該スワールガイド溝のドーム部側開口面積を拡縮
   し得るガイドプレートが設けられ、そのガイドプ
   レートをインテークマニホルドに取付けたアクチ
   ユエータにより前後動制御することを特徴とする
   内燃機関の吸気装置。