JPH0416605B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ツイン吸気ポート型式の内燃機関の
用いられる可変吸気スワール方式の吸気ポート装
置に係り、特にサイヤミーズ型の吸気ポート装置
に係る。

従来の技術 自動車等の車輌に用いられる内燃機関の吸気ポ
ート装置の一つとして、一つの気筒に付き一つの
吸気入口部を有していて途中から二つの吸気ポー
トに分岐し、その各々に於て燃焼室へ向けて開口
し、前記二つの吸気ポートが各々個別の吸気弁に
より開閉されるよう構成された、所謂サイヤミー
ズ型の吸気ポート装置が既に提案されており、こ
れは例えば実開昭60−45829号公報に示されてい
る。

また改良されたサイヤミーズ型の吸気ポート装
置として、二つの吸気ポートのうちの一方の吸気
ポートが隔壁により燃焼室の開口端に対する軸線
周りに旋回したヘリカル通路と前記ヘリカル通路
より前記他方の吸気ポートの側にあつて前記ヘリ
カル通路の旋回部終端に直接連通するバイパス通
路とに区分され、吸気入口部の近傍に前記他方の
吸気ポートと前記バイパス通路との互いの連通を
選択的に遮断すると共に前記他方の吸気ポート及
び前記バイバス通路の各々の入口部を閉鎖する吸
気制御弁が設けられた吸気ポート装置が既に提案
されており、これは例えば実開昭60−92733号公
報に示されている。

上述の如き吸気ポート装置に於ては、吸気制御
弁が閉じられている時には吸気の殆どが前記一方
の吸気ポートのヘリカル通路を経て内燃機関の燃
焼室内に流入することにより燃焼室内に強い吸気
スワールが生じ、これにより可燃混合気の希薄空
燃比限界が拡大され、これに対し前記吸気制御弁
が開かれている時には前記ヘリカル通路に加えて
前記他方の吸気ポート、更に前記一方の吸気ポー
トのバイパス通路を経ても吸気が燃焼室に流れ、
これにより高い充填効率をもつて吸気が行われる
ようになる。

発明が解決しようとする問題点 上述の如き吸気ポート装置に於ては、吸気制御
弁が閉じられている時には吸気は前記他方の吸気
ポートからは燃焼室内に全く流入せず、これは吸
気スワールの強化には有効であるが、吸気スワー
ルは見掛け上の火炎伝播速度を速めて可燃混合気
の希薄空燃比限界を拡大する一方に於て、遠心作
用により燃料を燃焼室の側周部へ押しやり、燃焼
室の中央部領域の混合気を薄くして燃焼室の側周
部に混合気を偏分布させる傾向があり、このため
上述の如き吸気ポート装置に於ては、燃焼室内の
混合気の空燃比がその中央領域に於ては全体の平
均空燃比より大きくなり、燃焼室中央領域の点火
プラグ配設部に於て点火ブラグによる着火に必要
な空燃比の混合気が得られず、着火不良によりサ
イクル間トルク変動が大きくなり、またアイドル
安定性が低下する虞れがある。

本発明は、上述の如き不具合に鑑み、従来に比
してより安定した希薄燃焼運転を可能にする改良
されたサイヤミーズ型の吸気ポート装置を提供す
ることを目的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、一つの気
筒に付き一つの吸気入口部を有していて途中から
二つの吸気ポートに分岐し、その各々に於て燃焼
室へ向けて開口し、前記二つの吸気ポートが各々
個別の吸気弁により開閉されるよう構成された内
燃機関のサイヤミーズ型吸気ポート装置に於て、
前記二つの吸気ポートのうち一方の吸気ポートは
そのポート上壁より吸気ポート高さ方向の途中に
まで垂下して設けられた膨出壁部を有していて該
膨出壁部により燃焼室に対する開口端の軸線周り
に旋回したヘリカル通路と前記ヘリカル通路より
前記他方の吸気ポートの側にあつて前記ヘリカル
通路の旋回部終端に直接連通する直線状のバイパ
ス通路とに区分され、吸気の流れ方向に見て前記
膨出壁部の上流側の端部は前記二つの吸気ポート
の分岐点よりも上流側の位置迄延在し、その上流
側端部近傍の前記他方の吸気ポートの側に吸気通
路を選択的に閉鎖する吸気制御弁が設けられてい
ることを特徴とする内燃機関のサイヤミーズ型吸
気ポート装置によつて達成される。

発明の作用及び効果 上述の如き構成によれば、吸気制御弁が閉弁し
ている時には、吸気の大部分は前記一方の吸気ポ
ートのヘリカル通路を経て燃焼室内に流入して燃
焼室内に吸気スワールを生じるが、吸気の一部は
膨出壁部の下方を潜つてバイパス通路へ、更に前
記他方の吸気ポートへ向けて流れ、これにより吸
気制御弁が閉弁していても吸気の一部は前記バイ
パス通路に加えて前記他方の吸気ポートから燃焼
室内に流入するようになり、これによつて燃焼室
の中央部領域に混合気が直接供給されるようにな
つて吸気スワールにより前記ヘリカル通路より燃
焼室内に流入した混合気の燃料が燃焼室の側周部
へ押しやられていても燃焼室中央領域の点火プラ
グ配設部に点火プラグによる着火に必要な空燃比
の混合気が安定して存在するようになる。これに
より着火不良の虞れがなくなり、また燃焼室内に
供給する混合気の平均空燃比を従来に比してより
大きくすることが可能になり、燃料経済性の向上
に併せてサイクル間トルク変動が減少し、またア
イドル安定性が向上する。着火後に於ては燃焼室
内の吸気スワールによつて見掛け上の火炎伝播速
度が速くなり、所謂急速燃焼が行われて希薄混合
気であつても安定した燃焼が行われ、内燃機関の
メカニカルオクタン価と燃料経済性が向上するよ
うになる。

吸気制御弁が開かれた時には吸気は前記ヘリカ
ル通路に加えて前記他方の吸気ポート、更に前記
バイパス通路を経て吸気が燃焼室に流入すること
によりヘリカル通路が燃焼室内に強力な吸気スワ
ールを生じるように形成されていてこれが吸気の
流れに対し与える流れ抵抗が大きくなつていても
ツイン吸気ポート本来の高い充填効率をもつて吸
気が行われるようになり、高負荷、特にフルスロ
ツトル時の出力向上が図られるようになる。

実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図乃至第３図は本発明による内燃機関のサ
イヤミーズ型吸気ポート装置の一つの実施例を示
している。これらの図に於て、１０は内燃機関の
シリンダヘツドを示しており、該シリンダヘツド
に一つの気筒１２ごとにサイヤミーズ型吸気ポー
ト１４が設けられている。サイヤミーズ型吸気ポ
ート１４は、一つの気筒１２に付き一つの吸気入
口部１６を有していて途中から二つの吸気ポート
１８と２０とに分岐し、その各々に於て燃焼室２
２へ向けて開口し、その各々の開口端２４及び２
６を各々個別の吸気弁２８及び３０によつて開閉
されるようになつている。

吸気ポート１８と２０とはそのポート上壁３２
とポート下壁３４とを接続して延在する隔壁３６
により互いに区分されている。

吸気ポート１８にはそのポート上壁３２より吸
気ポート高さ方向の途中まで垂下した膨出壁部３
８が設けらてれおり、この膨出壁部３８は吸気ポ
ート１８を更に二分割して吸気ポート２０とは反
対の側に燃焼室２２に対する開口端２４の軸線周
りに旋回したヘリカル通路４０とヘリカル通路４
０より吸気ポート２０の側にあつてヘリカル通路
４０の旋回部終端に直接連通する直線状のバイパ
ス通路４２とに区分している。

膨出壁部３８は、隔壁３６と異なつてポート下
壁３４とは接続されておらず、その全体に亙つて
ポート下壁３４との間に間隙４４を郭定してい
る。膨出壁部３８は、隔壁３６の先端部３７、即
ち吸気ポート１８と２０との分岐部より吸気ポー
ト１６の側へ向けて延在している。即ち膨出壁部
３８の吸気入口部１６の側の端部３９は隔壁３６
の吸気入口部１６の側の端部３７より吸気入口部
１６の側に位置している。また膨出壁部３８の端
部３９は隔壁３６の端部３７に比してヘリカル通
路４０の側に所定量だけ偏倚している。この偏倚
量は吸気入口部１６の横幅の0.25〜0.15程度であ
つて良い。

膨出壁部３８の端部３９の吸気ポート２０の側
には吸気制御弁４６が設けられている。吸気制御
弁４６は、板状の分要素４８を有していて、第１
図及び第２図に示されている如き閉弁位置にある
時には膨出壁部３８の端部３９の吸気ポート２０
の側を、即ち吸気ポート２０とバイパス通路４２
の入口部を閉鎖するようになつている。吸気制御
弁４６の開閉は図示されていない一般的構造の制
御装置により、基本的には内燃機関が低負荷にて
運転されている時には閉弁し、内燃機関が高負荷
にて運転されている時には開弁するようになつて
いる。吸気制御弁４６の弁要素４８は、第２図に
良く示されている如く、弁要素４８に付着する液
滴燃料の燃焼室２２に対する供給が円滑に行われ
得るように下端が上端に比して燃焼室２２に対す
る開口端の側に位置すべく傾斜して設けられてい
る。

上述の如き構成によれば、内燃機関が低負荷運
転されていて吸気制御弁４６が閉弁している時に
は、吸気の大部分はヘリカル通路４０より燃焼室
２２内に流入して燃焼室２２内にその軸線周りの
吸気スワールを生じる。吸気の一部は膨出壁部３
８の下方、即ち間隙４４を経てバイパス通路４２
及び吸気ポート２０の側へ流れ、これにより吸気
制御弁４６が閉弁していても吸気の一部はバイパ
ス通路４２及び吸気ポート２０から燃焼室２２内
に流入する。これによつて燃焼室２２の中央部領
域にある点火プラグ２３の配設部分に平均空燃比
の混合気が安定供給されるようになり、ヘルカル
通路４０より燃焼室２２内に流入した混合気中の
燃料が燃焼室２２内に於ける吸気スワールによる
遠心作用によつて燃焼室２２の側周部へ押しやら
れていても点火プラグ２３の配設部分に点火プラ
グ２３による着火に必要な空燃比の混合気が安定
して供給されるようになり、点火プラグ２３によ
る混合気の着火が確実に行われ、着火不良による
サイクル間トルク変動が減少すると共にアイドル
安定性が向上するようになる。点火プラグ２３に
より混合気の着火が行われたならば、燃焼室２２
にはヘリカル通路４０よりの混合気によつて比較
的強い吸気スワールが生じていることにより、こ
の吸気の流れに乗つて火災が伝播し、これにより
見掛け上の火炎伝播速度が速まり、所謂急速燃焼
が行われ、希薄混合気による運転が良好に行われ
るようになる。

内燃機関の高負荷運転時に於ては、吸気制御弁
４６が開弁されることにより、吸気はヘリカル通
路４０に加えて吸気ポート２０、更にはバイパス
通路４２からも燃焼室２２内に流入し、これによ
り高い充填効率をもつてツイン吸気ポート型の吸
気ポート本来の利点が生かされた状態にて吸気が
行われ、特にフルスロツトル運転時の出力トルク
の向上が図られるようになる。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について
詳細に説明したが、本発明は、これに限定される
ものではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例
が可能であることは当業者にとつて明らかであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による内燃機関のサイヤミーズ
型吸気ポート装置の一つの実施例を示す横断面
図、第２図は第１図に示された本発明による内燃
機関のサイヤミーズ型吸気ポート装置の縦断面
図、第３図は第１図及び第２図に示された本発明
によるサイヤミーズ型吸気ポートの吸気入口部よ
り見た正面図である。 １０……シリンダヘツド、１２……気筒、１４
……サイヤミーズ型吸気ポート、１６……吸気入
口部、１８，２０……吸気ポート、２２……燃焼
室、２３……点火プラグ、２４，２６……開口
端、２８，３０……吸気弁、３２……ポート上
壁、３４……ポート下壁、３６……隔壁、３７…
…端部、３８……膨出壁部、３９……端部、４０
……ヘリカル通路、４２……バイパス通路、４４
……間隙、４６……吸気制御弁、４８……弁要
素。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一つの気筒に付き一つの吸気入口部を有して
   いて途中から二つの吸気ポートに分岐し、その
   各々に於て燃焼室へ向けて開口し、前記二つの吸
   気ポートが各々個別の吸気弁により開閉されるよ
   う構成された内燃機関のサイヤミーズ型吸気ポー
   ト装置に於て、前記二つの吸気ポートのうち一方
   の吸気ポートはそのポート上壁より吸気ポート高
   さ方向の途中にまで垂下して設けられた膨出壁部
   を有していて該膨出壁部により燃焼室に対する開
   口端の軸線周りに旋回したヘリカル通路と前記ヘ
   リカル通路より前記他方の吸気ポートの側にあつ
   て前記ヘリカル通路の旋回部終端に直接連通する
   直線状のバイパス通路とに区分され、吸気の流れ
   方向に見て前記膨出壁部の上流側の端部は前記二
   つの吸気ポートの分岐点よりも上流側の位置迄延
   在し、その上流側端部近傍の前記他方の吸気ポー
   トの側に吸気通路を選択的に閉鎖する吸気制御弁
   が設けられていることを特徴とする内燃機関のサ
   イヤミーズ型吸気ポート装置。