JP2697518B2 - 内燃機関の吸気ポート構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の吸気ポート
構造に関し、特に、複数の吸気ポートからの吸気流が燃
焼室内で層状化されたタンブル流となるように構成され
た内燃機関の吸気ポート構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、吸気弁を大型化することなくエン
ジンの燃焼室の吸気通路面積を大きくするため、１つの
燃焼室に２つの吸気ポートを設けた内燃機関が用いられ
るようになってきている。かかる内燃機関では、２つの
吸気ポートからそれぞれ混合気が燃焼室に流入するよう
になっている。

【０００３】また、内燃機関の燃焼を改善する手段とし
て、吸気行程において、例えば、図３４，図３５に示す
ような気筒内の縦向きの旋回流、所謂タンブル流Ｆ（Ｆ
ａ，Ｆｍ）を発生させることが有効である。例えば、図
３４，図３５は、かかるタンブル流Ｆａ，Ｆｍを発生さ
せるようにした２吸気ポート式内燃機関の１つの気筒の
構造を示し、図において、符号２２はシリンダブロッ
ク、２４はシリンダボア、２６はピストン、２８はシリ
ンダヘッド、３０は燃焼室である。そして、３４は燃焼
室３０の上壁部に形成されたペントルーフであって、４
０′，４２′は各気筒に２つずつ設けられた吸気通路で
あり、各吸気通路４０′，４２′の吸気ポート４４′に
は、それぞれ吸気弁５８が設置されている。

【０００４】ペントルーフ３４は、各吸気通路４０′，
４２′からの吸気流を、各吸気通路４０′，４２′の延
長軸線上のシリンダボア２４の内壁面に沿って下方に案
内しうるような斜面をそなえ、吸気通路４０′，４２′
からの吸気流は、このペントルーフ３４の案内にも助け
られて、それぞれ矢印Ｆａ，Ｆｍで示すようなタンブル
流方向に進む。

【０００５】さらに、タンブル流を促進するには、吸気
ポート４４′の形状が重要であり、一般的には、図３
４，図３５に示すように吸気ポート４４′を直線状のス
トレートポートに形成したり、図３８に示すように吸気
ポート４４′を絞ったりすることで、流れを整流するよ
うに工夫している。なお、図３４，図３８において、符
号４０Ｆ，４２Ｆはストレートポートでない通常の吸気
ポートを示している。

【０００６】そして、このような吸気ポート４４′の断
面形状は一般には図３６に示すような円形に形成される
が、図３７に示すような楕円形や長円形に形成される他
に略方形に形成されることもある。また、この例では、
図３５に示すように、一方の吸気通路４２′のみにイン
ジェクタ１２が設けられ、点火プラグ１１は、このイン
ジェクタ１２を装備した吸気通路４２′の吸気弁５８の
近傍に配設されている。このため、この点火プラグ１１
の近傍には、インジェクタ１２から噴射された燃料と吸
気された空気とによる混合気が吸気通路４２′及び吸気
ポート４４′を通じて燃焼室３０に流入し、この混合気
のタンブル流Ｆｍが形成される。また、吸気通路４０′
の吸気ポート４４′からは、空気のみが燃焼室３０に流
入して、この空気のタンブル流Ｆａが形成される。

【０００７】これにより、燃焼室３０内では、混合気の
タンブル流Ｆｍと空気のタンブル流Ｆａとの層状化した
タンブル流が形成される。このようにして発生するタン
ブル流は、火炎伝播速度や燃焼安定性の増大に効果があ
り、熱発生量Ｑ，図示平均有効圧Ｐ，熱発生率ｄＱにつ
いての実験データを示すと、例えば図３９のようにな
り、標準（タンブル流を特に発生させない一般的な場
合）に比べてタンブル流を発生させた場合の方が、熱発
生量Ｑ，図示平均有効圧Ｐ，熱発生率ｄＱのサイクル変
動が小さく、燃焼安定性が良好であることがわかる。

【０００８】なお、図中、符号４７は排気通路６０に連
通する排気ポート、５９は排気弁である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、断面形状が円形や楕円形の吸気ポート４４′の
場合には、タンブル流を強くするのに、吸気ポート４
４′をストレートポートに形成すると、吸気ポート４
４′がバルブシート６２に対して鋭角的に進入する構造
となって、流路断面積が必然的に小さくなり、図３８に
示すように吸気ポート４４′を絞ることでも当然ながら
流路断面積が小さくなって、最大流量の低下を招くこと
になる。つまり、タンブル流の強さ（タンブル強さ）を
強くすると最大流量（流量係数）は低下するという相反
する関係にある。このような最大流量の低下は、機関の
全開性能の低下を招き好ましくない。

【００１０】ところで、タンブル流を強くするには、吸
気弁５８の中心線を境界にして吸気ポートの上方のタン
ブル流側の流れ（図３４，図３８に示す矢印ａ参照）の
流量（流速）の方がこれと反対側の流れ（図３４，図３
８に示す矢印ｂ参照）の流量（流速）よりも大きい必要
がある。そこで、このような流量（流速）の不均衡を積
極的に形成できれば、最大流量（流量係数）を低下させ
ることなくタンブル流の強さ（タンブル強さ）を強くす
ることができる。

【００１１】また、近年、理論空燃比よりも少ない量の
燃料の混合気によって内燃機関を運転し、振動低減化と
低燃費化を図るべく、２つの吸気ポートをそなえ、これ
らの両吸気ポートから混合気を供給するものも提案され
ているが、この場合、点火プラグが２つの吸気ポートの
中間に位置するため、少ない量の燃料で運転を行なう
と、着火性が悪くなるおそれがあり、これにより少ない
量の燃料での運転が行ないにくいという課題がある。

【００１２】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、筒内の吸気のタンブル流を強化しながら層状化を
促進できるようにして、理論空燃比よりも少ない量の燃
料の混合気でも安定した希薄燃焼状態を保てるようにし
た、内燃機関の吸気ポート構造を提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の内燃機関の吸気ポート構造は、２つの吸気バ
ルブによってそれぞれ開閉される２つの燃焼室開口を有
した吸気ポートをそなえ、該吸気ポートからの吸気流が
それぞれ燃焼室内でタンブル流となるように構成された
内燃機関において、該吸気ポートからの吸気流による該
タンブル流の形成が促進されるように、該吸気ポート
が、そのタンブル流外側半部を内側半部よりも拡幅され
て該吸気ポートの吸気流心がタンブル流外側へ偏心する
ように構成されて、該吸気ポート内を該燃焼室の着火手
段側と反着火手段側とに流体の流れ方向に沿って二分す
る隔壁が設けられ、且つ、該隔壁で仕切られた該吸気ポ
ート内の着火手段側に燃料を噴射する燃料噴射手段が設
けられていることを特徴としている。

【００１４】また、請求項２記載の本発明の内燃機関の
吸気ポート構造は、２つの吸気バルブによってそれぞれ
開閉される２つの燃焼室開口を有した吸気ポートをそな
え、該吸気ポートからの吸気流がそれぞれ燃焼室内でタ
ンブル流となるように構成された内燃機関において、該
吸気ポートからの吸気流による該タンブル流の形成が促
進されるように、該吸気ポートが、そのタンブル流外側
半部を内側半部よりも拡幅されて該吸気ポートの吸気流
心がタンブル流外側へ偏心するように構成されるととも
に、該吸気ポートへ吸気が滑らかに流入するように、該
吸気ポートの上流側の吸気通路に、タンブル流外側半部
を内側半部よりも拡幅された偏心形状の部分が形成され
て、該吸気ポート内を該燃焼室の着火手段側と反着火手
段側とに流体の流れ方向に沿って二分する隔壁が設けら
れ、且つ、該隔壁で仕切られた該吸気ポート内の着火手
段側に燃料を噴射する燃料噴射手段が設けられているこ
とを特徴としている。

【００１５】また、請求項３記載の本発明の内燃機関の
吸気ポート構造では、上記請求項１又は２記載の構成に
加えて、上記燃焼室内頂部の中央部分に、燃焼用着火手
段が配設されていることを特徴している。したがって、
この場合は、燃焼用着火手段の位置に対応して、燃料噴
射手段が、吸気ポートの内側（２つの燃焼室開口へ向け
て二分した各ポート部分の相互に隣接した側）へ燃料を
噴射するように構成される。

【００１６】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の内燃機関の吸気
ポート構造では、吸気ポートのタンブル流外側半部が内
側半部よりも拡幅されて吸気ポートの吸気流心がタンブ
ル流外側へ偏心されているので、タンブル流を形成する
流れの成分である吸気ポートのタンブル流外側半部から
の吸気流成分が強くなる一方で、タンブル流を阻止する
成分となる吸気ポートの内側半部からの吸気流成分が弱
くなる。

【００１７】これにより、吸気ポートの燃焼室開口から
燃焼室に流入した吸気流が円滑にタンブル流を形成する
ようになる。これとともに、吸気ポート内は隔壁によっ
て着火手段側と反着火手段側とに仕切られているので、
吸気ポートに流入した吸気流は、この隔壁により、着火
手段側と反着火手段側とに二分され、着火手段側へ分流
された吸気流には燃料噴射手段により噴射された燃料が
混合する。

【００１８】これにより、着火手段側には燃料を含んだ
混合気の層状タンブル流が形成され、この層状タンブル
流により、着火手段に燃料が供給される。また、請求項
２記載の本発明の内燃機関の吸気ポート構造では、吸気
ポートとともに、この吸気ポートの上流側の吸気通路に
ついても、タンブル流外側半部が内側半部よりも拡幅さ
れて、吸気通路の吸気流心がタンブル流外側へ偏心され
ているので、この吸気流は、吸気通路を流れながら、タ
ンブル流を形成する流れの成分である吸気通路のタンブ
ル流外側半部からの吸気流成分が強くなる一方で、タン
ブル流を阻止する成分となる吸気通路の内側半部からの
吸気流成分が弱くなる。

【００１９】さらに、吸気流が、吸気ポートに流入する
と、タンブル流を形成する流れの成分である吸気ポート
のタンブル流外側半部からの吸気流成分がさらに強くな
る一方で、タンブル流を阻止する成分となる吸気ポート
の内側半部からの吸気流成分が弱くなる。これにより、
吸気ポートの燃焼室開口から燃焼室に流入した吸気流が
さらに円滑にタンブル流を形成するようになる。

【００２０】また、この時、吸気ポート上流の吸気通路
から吸気ポートへの吸気の流入が円滑に行なわれる。ま
た、この吸気流は、隔壁により、着火手段側と反着火手
段側とに二分され、着火手段側へ分流された吸気流に
は、燃料噴射手段により噴射された燃料が混合する。こ
れにより、着火手段側に混合気のタンブル流が形成さ
れ、この層状タンブル流により、着火手段に燃料が供給
される。

【００２１】また、請求項３記載の本発明の内燃機関の
吸気ポート構造では、燃料の噴射手段が、着火手段側で
ある吸気ポートの内側（２つの燃焼室開口へ向けて二分
した各ポート部分の相互に隣接した側）へ燃料を噴射
し、吸気ポート内では、隔壁により着火手段側の混合気
と反着火手段側の空気とに分かれる。そして、混合気の
層状タンブル流が着火手段の配設された燃焼室内の中央
部分に形成されるので、これにより、混合気への着火が
確実に行なわれる。

【００２２】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明すると、図１〜図１３は本発明の第１実施例として
の内燃機関の吸気ポート構造を示すもので、図１はその
構成を示す模式的斜視図、図２はその構成を示す模式図
であってエンジンのシリンダヘッド部及びインテークマ
ニホールドを示す平面図，図３はインテークマニホール
ド内の形状を示す模式的な部分断面図であって（ａ），
（ｂ）は図２におけるインテークマニホールドの上流部
の断面図，（ｃ）は図２におけるＧ−Ｇ断面図，（ｄ）
〜（ｇ）は図２におけるＲ１−Ｒ１断面〜Ｒ４−Ｒ４断
面図、図４はその構成を示す模式的上面図であって図１
におけるＡ矢視図、図５はその構成を示す模式的な部分
断面図であって図４におけるＣ−Ｃ断面図、図６はその
構成を示す模式的な部分断面図であって図５におけるＢ
−Ｂ断面図、図７はその作用を示す模式図、図８（ａ）
〜（ｄ）はいずれもその燃料噴射の仕方のバリエーショ
ンを示す模式図、図９〜図１３はいずれもその作用及び
効果を説明するためのグラフである。

【００２３】図１に示すように、この第１実施例の吸気
ポート構造を有する内燃機関の各気筒には、シリンダブ
ロック２２に形成されたシリンダボア２４とピストン２
６とシリンダヘッド２８とで囲撓されて燃焼室３０が形
成されている。この内燃機関の各気筒は吸気２弁，排気
２弁の４弁式内燃機関として構成されており、この燃焼
室３０内には、吸気ポート４６が導かれている。そし
て、この吸気ポート４６は、途中でポート隔壁（吸気ポ
ート分岐部）４６Ｃによって２つの吸気ポート部分４６
Ａ，４６Ｂに２分されたサイアミーズポートとなってお
り、各吸気ポート部分４６Ａ，４６Ｂの燃焼室開口に
は、それぞれ吸気弁５８が設置されている。また、排気
ポート４７もサイアミーズポートとなっており、この燃
焼室３０内には、２つの排気ポート４７Ａ，４７Ｂ部分
も導かれ、それぞれ図示しない排気弁が設置されてい
る。

【００２４】なお、図１，図４及び図７に示すように、
各吸気ポート部分（以下、この吸気ポート部分について
も単に吸気ポートという）４６Ａ，４６Ｂは、図２に示
すように、吸気通路としてのインテークマニホールド１
４に連通接続されている。また、図中、符号１Ａ，１Ｂ
は各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの軸心線（上下端及び左
右端の中心線）を示している。また、各排気ポート４７
Ａ，４７Ｂは下流側で合流して、図示しない共通の排気
通路に連通接続されている。

【００２５】また、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの分岐部
４６Ｃ直前付近には、後述する燃料噴射手段としてのイ
ンジェクタ１２が取り付けられ、このインジェクタ１２
により、燃料が吸気ポート４６Ａ，４６Ｂに噴射される
ようになっている。そして、この実施例では、各吸気ポ
ート４６Ａ，４６Ｂの軸心線１Ａ，１Ｂは、図４，図５
及び図７に示すように、互いに平行な２直線になってい
る。したがって、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの分岐部４
６Ｃ付近より下流側では、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ
は互いに平行に形成されており、各吸気ポート４６Ａ，
４６Ｂからの吸気は、互いに平行な状態で燃焼室３０に
流入するようになっている。つまり、各吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂは互いに平行な直線状のストレートポートに
形成されているのである。

【００２６】更に、このストレートポートの断面形状
は、図６に示すように、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂのタ
ンブル流外側半部（つまりタンブル流を形成する主成分
流が流れる吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの上側半部であっ
て、以下、タンブル流側半部ともいう）４６Ａ−１，４
６Ｂ−１が、内側半部（つまりタンブル流を阻止するよ
うな成分流が流れる吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの下側半
部であって、以下、他半部もという）４６Ａ−２，４６
Ｂ−２よりも拡幅されており、吸気ポート４６Ａ，４６
Ｂの吸気流心Ｆ１がタンブル流側（つまり吸気ポート４
６Ａ，４６Ｂの上側半部４６Ａ−１，４６Ｂ−１）へ偏
心されている。これにより、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ
からの吸気流が燃焼室３０内でタンブル流を形成し易い
ようになっている。そして、この第１実施例では、吸気
ポート４６Ａ，４６Ｂは、図６に示すような略逆三角形
の断面を有するように形成されている。なお、図６に示
す符号２１，２１は、これらの吸気ポート４６Ａ，４６
Ｂを２分するような隔壁であり、これについては後で詳
述する。

【００２７】さらに、図１に示すように、ピストン２６
の頂面には、ピストン２６が上死点に達した時にシリン
ダヘッド２８とピストン２６との間に空間が確保される
ように凹所３５が形成されている。そして、ピストン２
６の頂面には、この凹所３５に近接して、凹所３５より
も***した***部３９も設けられている。この***部３
９は、***部３９と凹所３５との間に形成された斜面３
７により、凹所３５になだらかに接続している。

【００２８】また、この凹所３５は、図示しない排気弁
の下方に形成されており、***部３９は吸気弁５８，５
８の下方に形成されている。したがって、図１に示すよ
うに、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂのタンブル流側半部４
６Ａ−１，４６Ｂ−１から流入した吸気流Ｆａ，Ｆｍ
は、この凹所３５から斜面３７を経て***部３９に達す
るようになっており、これにより、タンブル流の形成を
促進するようになっている。

【００２９】また、図３（ｄ）〜（ｇ）は、吸気ポート
４６Ａ，４６Ｂ内の断面形状であって、図２におけるＲ
１−Ｒ１断面からＲ４−Ｒ４断面までを示すものであ
る。この図３（ｄ）〜（ｇ）が示すように、インテーク
マニホールド１４からの吸気流が、抵抗なく滑らかに吸
気ポート４６Ａ，４６Ｂ内に流れるように、各吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂの断面形状は、下流側に向かうにした
がって、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂのタンブル流側半部
４６Ａ−１，４６Ｂ−１が他半部４６Ａ−２，４６Ｂ−
２よりも除々に拡幅されて形成されている。

【００３０】また、図１及び図７に示すように、燃焼室
３０の上方の頂部の中心部分には、着火手段としての点
火プラグ１１が配設されており、吸気ポート４６Ａ，４
６Ｂの間の基準面３上に位置している。なお、ここで基
準面３とは、両吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの中央に位置
する仮想面である。

【００３１】そして、図２に示すように、吸気ポート４
６Ａ，４６Ｂの上流側には、インテークマニホールド１
４が設けられており、このインテークマニホールド１４
を通じて、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内に吸気が取り入
れられるようになっている。このインテークマニホール
ド１４は、その上流側から下流側へ順に、図３（ａ）〜
（ｃ）に示すような断面形状を有している。つまり、こ
のインテークマニホールド１４では、各吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂ内に滑らかに吸気が流れ込むように（即ち、
吸気の流速を低下させないように）、２つの吸気通路部
分１４Ａ，１４Ｂが形成されており、インテークマニホ
ールド１４の上流側では、図３（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、吸気通路部分１４Ａ，１４Ｂは明確には形成され
ていないが、下流側に向かう程、図３（ｃ）に示すよう
な、タンブル流を促進する断面形状が顕著になる。そし
て、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂと接続している最下流側
では、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂとインテークマニホー
ルド１４との各断面形状がほぼ一致するように形成さ
れ、これらの２つの吸気通路部分１４Ａ，１４Ｂから各
吸気ポート４６Ａ，４６Ｂに吸気が流入するようになっ
ている。

【００３２】つまり、このインテークマニホールド１４
内は、２つの吸気通路部分１４Ａ，１４Ｂにより、各吸
気ポート４６Ａ，４６Ｂの断面形状と同様に、下流に行
くにしたがって、タンブル流側半部１４Ａ−１，１４Ｂ
−１を他半部１４Ａ−２，１４Ｂ−２よりも拡幅された
偏心形状になるように形成されており、タンブル流を促
進するようになっている。

【００３３】これにより、吸気はインテークマニホール
ド１４内の２つの吸気通路部分１４Ａ，１４Ｂで吸気流
心Ｆ１がタンブル流側（つまり２つの吸気通路部分１４
Ａ，１４Ｂの上側半部１４Ａ−１，１４Ｂ−１）へ偏心
されて吸気ポート４６Ａ，４６Ｂに流入するので、各吸
気ポート４６Ａ，４６Ｂ内でのタンブル流の形成をさら
に促進するようになっている。

【００３４】ところで、図１，図３〜図７に示すよう
に、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内にはそれぞれ吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂ内を左右方向に二分するような隔壁２
１が設けられ、この隔壁２１によって、各吸気ポート４
６Ａ，４６Ｂ内は、それぞれ、吸気流の基準面３側の着
火手段側通路（又は、中央側通路）４とこの基準面３の
外側の反着火手段側通路（又は、側方通路）の通路５と
に吸気の流れ方向に沿って二分されている。

【００３５】なお、隔壁２１は、図４に示すように、吸
気ポート４６Ａ，４６Ｂの軸心線１Ａ，１Ｂに沿って、
略垂直に形成されており、インジェクタ１２の配設位置
近傍から下流側に亘って延設されている。また、吸気ポ
ート４６Ａ，４６Ｂが互いに略平行であるので、これら
の隔壁２１，２１も互いに略平行に配設されている。そ
して、図５に示すように、この第１実施例では、隔壁２
１は吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの上側壁面８から下側壁
面７に亘って形成されており、吸気ポート４６Ａ，４６
Ｂの下流側では、吸気弁５８の軸線２に沿って吸気弁５
８の傘部５６近傍まで延設されている。ただし、隔壁２
１は吸気弁５８の傘部５６やステム部５７には接触しな
いように、これらと適当なクリアランスを確保して形成
されており、吸気弁５８の作動には何ら影響を及ぼさな
いようになっている。

【００３６】また、隔壁２１は、インジェクタ１２から
の燃料の側方通路５への進入を防げればよいので、隔壁
２１の上流端は、必ずしも吸気ポート４６の上流端まで
延設しなくても良い。そこで、この例では、図４，図５
に示すように、隔壁２１を吸気ポート４６の途中から形
成している。したがって、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内
では、吸気流が、中央側通路４と側方通路５とに分岐し
て、隔壁２１で整流されながら互いに分離した状態を保
ちつつ燃焼室３０内に流入するようになっている。この
結果、このような隔壁２１により、この吸気の流れは、
図７に示すように、燃焼室３０に流入すると、空気に燃
料の混合された混合気の層Ｆｍと空気のみの層Ｆａ，Ｆ
ａとの３つの層（中央側通路４とその両側の側方通路５
との計３つの流れ）に分離した状態、つまり、層状化し
た状態でタンブル流に形成されるようになっている。し
たがって、本内燃機関は層状燃焼内燃機関として構成さ
れている。

【００３７】また、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内では、
隔壁２１の断面積分だけ吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの断
面積が減少しているので、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの
流量係数が低下してエンジン全開性能が低下することが
考えられる。このため、この吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ
は、図４，図６の斜線部１３に示すように、略逆三角形
の断面の上側半部４６Ａ−１，４６Ｂ−１を、この断面
積分を相殺するように十分に大きくして、エンジン全開
時の流量係数を確保するようになっている。

【００３８】また、上述したように、隔壁２１は流量係
数を確保するためその断面積を極力小さくするのが望ま
しく、このため、隔壁２１はその厚みが極力薄くなるよ
うに形成されている。そこで、本実施例では、図４に示
すように、隔壁２１の厚みをバルブステム５７の径と同
等か、又は、これよりも少し薄くしている。これによ
り、吸気ポート４６の吸気流量を確保しながら、バルブ
ステム５７による吸気抵抗を低減することができ、吸気
は燃焼室３０に円滑に流入するようになっている。

【００３９】なお、図７において、隔壁２１については
その変形例を示しており、このように隔壁２１の厚みを
バルブステム５７の上流側では極力薄く形成し、バルブ
ステム５７に近づくにしたがって、除々にバルブステム
５７の径と略同等の厚さになるように形成しても良い。
これにより、バルブステム５７近傍の吸気流の流れをさ
らに整えることができるのである。

【００４０】また、この図７に示す変形例では、隔壁２
１の上流端が吸気ポート４６の途中から形成されている
が、この隔壁２１は、混合気と空気とを中央側通路４と
側方通路５に分岐させて、インジェクタ１２から噴射さ
れた燃料の側方通路５への拡散を防げれば良く、隔壁２
１の上流端は、図７に示すように、必ずしも吸気ポート
４６の上流端まで延設しなくても良い。

【００４１】ところで、上述の燃料噴射手段としてのイ
ンジェクタ１２は、図１，図７に示すように、２つの吸
気ポート４６Ａ，４６Ｂの分岐部４６Ｃ付近の上部に配
設されている。また、このインジェクタ１２は２つの吸
気ポート４６Ａ，４６Ｂ間の吸気流の基準面（中心面）
３に沿って配設されており、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ
の下流の下面方向に向けて燃料を噴射するようになって
いる。なお、図４，図５及び図７中の符号６はインジェ
クタ噴射軸線であり、インジェクタ１２の噴射方向を示
すものである。

【００４２】つまり、このインジェクタ噴射軸線６が示
すように、インジェクタ１２は、吸気ポート４６Ａ，４
６Ｂ間の上部側から吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの下流側
の下方に向けて燃料を噴射するようになっている。そし
て、この下方に向けて噴射された燃料は、吸気ポート４
６Ａ，４６Ｂに設けられた隔壁２１，２１により、これ
ら吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内の中央側通路４を通じて
燃焼室３０内に吸気されるようになっており、点火プラ
グ側の両側の側方通路５には、空気のみが流れるように
なっている。

【００４３】また、インジェクタ１２の噴射バリエーシ
ョンとしては、両吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの分岐部４
６Ｃの形状に応じて図８の（ａ）〜（ｄ）に示すような
タイプが考えられる。（ａ）はサイアミーズ型吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂの分岐部４６Ｃに向けて燃料を噴射す
もので、分岐部４６Ｃに燃料を積極的に衝突させた後、
拡散した燃料を吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内の中央側通
路４に流すようにしたものである。この吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂの分岐部４６Ｃは、インジェクタ１２の噴射
方向に対してほぼ直交するような面を有しており、この
面に衝突した燃料を拡散させるようになっている。

【００４４】次に、（ｂ）は燃料噴射孔を２つそなえた
インジェクタ１２を用いるタイプのもので、各燃料噴射
孔から噴射された２つ燃料の流れは、それぞれ、各吸気
ポート４６Ａ，４６Ｂの中央側通路４に直接流入してい
くようになっている。この場合は、吸気ポート４６Ａ，
４６Ｂの分岐部４６Ｃは曲面状に形成されて、吸気流の
吸入抵抗を低減している。

【００４５】また、（ｃ）のように燃料噴射孔が１つの
インジェクタ１２を用いて、各隔壁２１，２１には燃料
が付着しないように、中央側通路４内に向けて直接燃料
を噴射するようにしたタイプものも考えられる。この場
合、燃料が吸気とともに滑らかに吸入されるように、吸
気ポート４６Ａ，４６Ｂの分岐部４６Ｃを鋭角的に形成
している。

【００４６】また、（ｄ）は上述の（ｃ）とは逆に、燃
料を積極的に各隔壁２１，２１までに亘って広角に向け
て噴射するタイプのものである。この場合は、吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂの分岐部４６Ｃは、抵抗を減らすべ
く、上記（ｂ）と同様に曲面状に丸められている。そし
て、この実施例では、上述の噴射バリエーションのいず
れかを用いている。

【００４７】なお、上述の（ａ）〜（ｄ）はインジェク
タ１２の噴射バリエーションを示すものであって、イン
ジェクタ１２の配設位置や噴射軸線６はいずれも同一で
ある。本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気ポー
ト構造は、上述のように構成されているので、吸気され
た空気は、インテークマニホールド１４を通じて、各吸
気ポート４６Ａ，４６Ｂ内に流入する。そして、この後
インジェクタ１２で噴射された燃料と混合されて各吸気
ポート４６Ａ，４６Ｂから燃焼室３０内に流入し、燃焼
室３０内で圧縮・膨張（爆発）された後、各排気ポート
４７Ａ，４７Ｂから排気通路（図示省略）に排出され
る。

【００４８】そして、インテークマニホールド１４内で
は２つの吸気通路部分１４Ａ，１４Ｂの断面形状が、そ
の下流側に向かうにしたがって、各吸気ポート４６Ａ，
４６Ｂの断面形状とほぼ一致するような形状に形成され
ているので、インテークマニホールド１４から各吸気ポ
ート４６Ａ，４６Ｂ内に流入した吸気は、流速を低下さ
せることなく、滑らかに各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂに
流入する。

【００４９】また、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内で
は、タンブル流側半部４６Ａ−１，４６Ｂ−１における
吸気流成分が、他半部４６Ａ−２，４６Ｂ−２における
吸気流成分よりも大幅に多量になる。そして、吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂのタンブル流側半部４６Ａ−１，４６
Ｂ−１から燃焼室３０内に進入する吸気流成分はタンブ
ル流を形成する流れの成分であり、吸気ポート４６Ａ，
４６Ｂの他半部４６Ａ−２，４６Ｂ−２から燃焼室３０
内に進入する吸気流成分はタンブル流を阻止する成分で
あるので、上述の流量の不均衡により、タンブル流の強
さが増加されるのである。特に、吸気ポート４６Ａ，４
６Ｂの全体の流路断面積が縮小されているので、吸気ポ
ート全体の吸気流の流量（流速）を一定にしながらタン
ブル流を強化できる。

【００５０】ここでは、このようなタンブル流を促進す
るような断面形状をインテークマニホールド１４内の２
つの吸気通路部分１４Ａ，１４Ｂ内にも用いているの
で、吸気流は吸気ポート４６Ａ，４６Ｂに流入する以前
から滑らかに分流されて、流路抵抗を低減しながら、即
ち、流量係数を高めながら、タンブル流を強化させるこ
とができる。

【００５１】つまり、吸気は、インテークマニホールド
１４内の２つの吸気通路部分１４Ａ，１４Ｂにおいて、
吸気流心Ｆ１がタンブル流側（つまり２つの吸気通路部
分１４Ａ，１４Ｂの上側半部１４Ａ−１，１４Ｂ−１）
へ偏心されて吸気ポート４６Ａ，４６Ｂに流入するの
で、流量係数を高めつつ、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ
内でのタンブル流の強化が促進されるのである。

【００５２】この時、吸気に際しては、各吸気ポート４
６Ａ，４６Ｂでは、それぞれ隔壁２１により、吸気流が
内側と外側とに二分される。インジェクタ１２は、各吸
気ポート４６Ａ，４６Ｂの隔壁２１で仕切られた中央側
通路４に向けて燃料を噴射するので、燃料は、吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂの隔壁２１で仕切られた中央側の通路
４にのみ送られ、この通路４では、燃料と空気とが混合
される。一方、外側の側方通路５には空気だけが送ら
れ、図１に示すように、燃焼室３０の中央の点火プラグ
１１の近傍には、燃料の濃い混合気の層Ｆｍが形成さ
れ、その両隣には、空気の層Ｆａが形成される。

【００５３】特に、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ及びそ
の内部に設けられた隔壁２１が略平行に配設されている
ので、図７に示すように、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ
の中央側通路４から燃焼室３０に流入してきた混合気の
層Ｆｍと隔壁２１で仕切られた外側の通路５から燃焼室
３０に流入してきた空気の層Ｆａとが燃焼室３０内でも
分離状態を保って、層状化されるのである。

【００５４】これにより、燃焼室３０全体としては、燃
料の少ない混合気が送られるが、点火プラグ１１近傍に
は着火に十分な量の燃料が送られる。このように、燃料
の混合された混合気が点火プラグ１１の近くに流通する
ので、着火性を悪化させることなく理論空燃比よりも少
ない量の燃料の混合気でエンジンを運転することができ
るのである。

【００５５】また、このように吸気流の層状化を促進す
ることにより、燃焼室３０内のタンブル流の形成も強化
される。つまり、吸気流を各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ
の中央側通路４と側方通路５とに分岐させて、これらの
分岐した吸気流を平行な状態を保って燃焼室３０に流入
させることにより、吸気流が整流されてタンブル流が形
成され易くなるのである。

【００５６】ここで、図９はインテークマニホールド１
４及び吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内の吸気の流速の特性
を示すグラフであり、このグラフの横軸はシリンダヘッ
ド面２８Ａからの距離を示し、縦軸は吸気の流速を示し
ている。なお、横軸の数値は、シリンダヘッド２８より
も外側、つまり、吸気流の上流側をプラス，シリンダヘ
ッド２８よりも内側がマイナスをとしている。

【００５７】また、このグラフの線ａは、インテークマ
ニホールド１４内も、タンブル流側半部１４Ａ−１，１
４Ｂ−１を他半部１４Ａ−２，１４Ｂ−２よりも拡幅さ
れた断面形状を有して、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂに滑
らかにする、本実施例の場合の吸気流速の特性を示して
おり、線ｂは、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂのみでタンブ
ル流を促進するようにして、インテークマニホールド１
４内ではタンブル流を考慮しない、従来までの断面形状
を有するものを用いた場合の吸気流速の特性を示してい
る。

【００５８】そして、このグラフの線ａが示すように、
インテークマニホールド１４をタンブル流を促進するよ
うに形成すると、このインテークマニホールド１４内の
吸気の流速の変化が、極めて滑らかになり、従来までの
線ｂのように、シリンダヘッド面２８Ａの近傍で吸気流
速が急激に落ち込むことがなくなる。つまり、従来で
は、吸気がインテークマニホールド１４内から吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂ内に流入する時に、これらの断面形状
の相違により、このインテークマニホールド１４と吸気
ポート４６Ａ，４６Ｂとの接合面近傍で吸気の流れが乱
れて、線ｂに示すように吸気流速が急激に減少すること
があったが、インテークマニホールド１４と吸気ポート
４６Ａ，４６Ｂとの断面形状をほぼ一致させることによ
り、線ａに示すように、吸気流速の減少をなくすことが
できる。そして、これにより吸気は、燃焼室３０内に効
率良く吸入される。

【００５９】また、図１０のグラフに示すように、吸気
ポート４６Ａ，４６Ｂに隔壁２１を設けて混合気の層状
化を促進することにより、より希薄な混合気で機関を運
転することができる。ここで、図１０のグラフの横軸は
空燃比（Ａ／Ｆ）であり、縦軸はＮＯｘ排出量及びＰｉ
（図示平均有効圧）変動率である。また、線ａ及び線ｃ
は、吸気ポートに隔壁２１を設けた機関の特性を示し、
線ｂ及び線ｄは、隔壁２１を有さない通常のタンブル流
の吸気ポートをそなえた機関の特性を示している。ま
た、線ａ，線ｂはＮＯｘ排出に関し、線ｃ，線ｄはＰｉ
変動率に関している。

【００６０】まず、線ａと線ｂとは、Ａ／ＦとＮＯｘ排
出量との関係を示したものであるが、この図に示すよう
に、隔壁２１を設けた機関（線ａ参照）では、通常のタ
ンブル流を用いた機関（線ｂ参照）よりもＡ／Ｆの値が
リーン（薄い）側でＮＯｘの排出量がピークとなる。ま
た、このＮＯｘの排出量のピーク値自体も低減すること
ができる。つまり、燃焼室３０内のタンブル流の層状化
が促進されたことにより、従来の機関よりもＮＯｘの排
出量がピーク値となるＡ／Ｆがリーン側に移動する。

【００６１】また、線ｃと線ｄとは、Ａ／ＦとＰｉ変動
率との関係を示したものである。ここで、Ｐｉ変動率と
は機関の燃焼安定性を判断する目安となるもので、この
Ｐｉ変動率が高過ぎると、機関の燃焼が安定せず、トル
ク変動を伴った不快な運転状態となる。なお図中の基準
線ｅは一般的に不快感のない状態で運転できる燃焼安定
限界のＰｉ変動率である。

【００６２】この図に示すように、気筒内での安定した
燃焼状態が得られるＰｉ変動率の限界値に対して、隔壁
２１を設けた機関（線ｃ参照）では、通常のタンブル流
を用いた機関（線ｄ参照）よりもさらにリーン側のＡ／
Ｆで機関を運転することが可能であり、また、この時の
ＮＯｘの排出量も大幅に低減することができる。つま
り、よりリーンなＡ／Ｆでも安定した燃焼状態を得るこ
とができ、燃焼限界のＡ／Ｆを向上させることができる
ことを示している。

【００６３】したがって、本構造により極めて低燃費で
あって、且つ、ＮＯｘをほとんど排出しない機関を実現
することができる。また、図１１，図１２に示すよう
に、本構造では、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの略逆三角
形の断面の上側半部４６Ａ−１，４６Ｂ−１が十分に大
きく形成されているので、エンジン全開時の流量係数を
確保することができる。

【００６４】つまり、図１１はポート断面積と平均タン
ブル比及び平均流量係数との関係を示すものである。こ
こで線ａはポート断面積と平均タンブル比との関係を示
し、線ｂはポート断面積と平均流量係数との関係を示し
ている。また、図１１中□印は、通常のタンブル流の吸
気ポートをそなえた機関の平均タンブル比を示すもので
あり、■印は、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ断面の上側半
部４６Ａ−１，４６Ｂ−１を十分に大きした吸気ポート
をそなえた機関の平均タンブル比を示すものである。

【００６５】また、○は、通常のタンブル流の吸気ポー
トをそなえた機関の平均流量係数を示すものであり、●
は、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ断面の上側半部４６Ａ−
１，４６Ｂ−１を十分に大きした吸気ポートをそなえた
機関の平均流量係数を示すものである。そして、本発明
の吸気ポート４６Ａ，４６Ｂでは、上側半部４６Ａ−
１，４６Ｂ−１を十分に大きくして、ポート断面積を確
保しているので、図に示すように、平均タンブル比，平
均流量係数ともに向上させることができる。

【００６６】これにより、タンブル比と流量係数との関
係は図１２に示すようなものとなる。また、この図１２
において△印は従来のタンブル流を用いた機関，☆印は
隔壁２１を設けてはいるがこの隔壁２１により吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂ内の断面積が低下している機関，★印
は本構造をそなえた機関であって吸気ポート４６Ａ，４
６Ｂの断面の上側半部４６Ａ−１，４６Ｂ−１を十分に
大きくしたものである。

【００６７】つまり、この図１２が示すように、吸気ポ
ート４６Ａ，４６Ｂに隔壁２１を設けるだけでは、吸気
流の層状化を促進しても流量係数が低下してしまい、全
開性能の低下が考えられる。ここで、★印が示すよう
に、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの断面の上側半部４６Ａ
−１，４６Ｂ−１を十分に大きくすることにより、タン
ブル比及び流量係数を向上させることができる。このよ
うにして、隔壁２１を設けることによる吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂの断面積の減少を補うことができ、機関の全
開性能を確保することができるのである。

【００６８】また、図１３は機関の回転速度とトルク及
び出力とを示すものであって、図中、線ａ及び線ｃは本
構造をそなえた機関の特性を示すグラフ、線ｂ及び線ｄ
は従来の吸気ポート構造をそなえた機関の特性を示すグ
ラフである。まず、線ａ及び線ｂは機関の回転速度とト
ルクとの関係を示しているが、この２つの曲線にほとん
ど差はなく、本構造をそなえた機関が従来よりも希薄な
混合気で運転しても従来の機関と同等のトルクを実現し
ていることを示している。

【００６９】そして、線ｃ及び線ｄは機関の回転速度と
出力との関係を示すものであるが、これらの線ｃと線ｄ
とについても上述のトルク特性と同様に、ほとんど差は
なく、従来よりも希薄な混合気で運転しても従来の機関
と出力を得ることができることを示している。したがっ
て、図１３に示すように、本構造をそなえた機関は吸気
ポート４６Ａ，４６Ｂのタンブル比及び流量係数が大き
くなる結果、従来の機関と同等のトルク，出力特性の内
燃機関を実現することができる。

【００７０】このように、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂに
隔壁２１，２１を設けて、且つ、吸気ポート４６Ａ，４
６Ｂの略逆三角形の断面の上側半部４６Ａ−１，４６Ｂ
−１を十分に大きくすることにより、トルク，出力とも
従来の内燃機関よりも低下させることなく、従来の内燃
機関よりも希薄な混合気で安定した燃焼状態を保つこと
ができ、ＮＯｘを低下することができる。また、同時に
燃費も向上させることができる。

【００７１】なお、この第１実施例の構造は、吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂを２つ、排気ポート４７を１つそなえ
た３弁式の内燃機関であっても、同様に適用することが
できる。また、隔壁２１の上流端は、吸気ポート４６の
上流端から形成してもよい。次に本発明の第２実施例と
しての内燃機関の吸気ポート構造について説明すると、
図１４はその構成を示す模式的な部分断面図であって図
３（ｃ）に対応する図である。

【００７２】この第２実施例では、上述した第１実施例
に対して、インテークマニホールド１４の内部形状のみ
が異なるものであり、その他の構造については第１実施
例と同様である。図１４に示すように、このインテーク
マニホールド１４には、各吸気通路部分１４Ａ，１４Ｂ
を左右方向に二分するような隔壁１５，１５が設けられ
ている。この隔壁１５は、各吸気通路部分１４Ａ，１４
Ｂの上端から下端に亘って設けられており、これによ
り、各吸気通路部分１４Ａ，１４Ｂ内では、それぞれ、
吸気流の中央側通路４′とこの側方通路５′とに吸気の
流れ方向に沿って二分されるようになっている。

【００７３】また、この隔壁１５は、インテークマニホ
ールド１４の下流側、つまり、吸気ポート４６Ａ，４６
Ｂとの接合面近傍まで設けられており、隔壁１５と吸気
ポート４６Ａ，４６Ｂ内の隔壁２１とにより、吸気流は
中央側通路４，４′と側方通路５，５′とに分離するよ
うになっている。本発明の第２実施例としての内燃機関
の吸気ポート構造は、上述のように構成されているの
で、前述の第１実施例と同様な効果を得ることができる
他、吸気流の層状化をさらに促進することができる。

【００７４】つまり、インテークマニホールド１４の内
部にも、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内の隔壁２１と同様
な隔壁１５を設けるという簡単な構造により、中央側通
路４，４′と側方通路５，５′とに分岐した吸気流が混
合気と空気とに完全に分離され、これにより、希薄な混
合気を確実に燃焼することができる。次に本発明の第３
実施例としての内燃機関の吸気ポート構造について説明
すると、図１５はその構成を示す模式図であってエンジ
ンのシリンダヘッド部を示す部分断面図、図１６はその
構成を示す模式図であって（ａ）は図１５におけるＨ矢
視図，（ｂ）〜（ｇ）はそれぞれ図１５におけるＳ１−
Ｓ１断面からＳ６−Ｓ６断面までの断面図である。

【００７５】この第３実施例では、上述した第１実施例
に対して、インテークマニホールド１４及び吸気ポート
４６Ａ，４６Ｂの内部構造のみが異なるものであり、そ
の他の構造については第１実施例と同様である。図１５
に示すように、第１実施例と同様にシリンダヘッド部２
８には、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂが設けられ、吸気流
はこの吸気ポート４６Ａ，４６Ｂを通じて燃焼室３０内
に送られるようになっている。

【００７６】そして、図１６（ａ）〜（ｇ）に示すよう
に、このストレートポートの断面形状は、吸気ポート４
６Ａ，４６Ｂの下流側に向かうにしたがって、吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂのタンブル流側半部４６Ａ−１，４６
Ｂ−１が他半部４６Ａ−２，４６Ｂ−２よりも除々に拡
幅されて形成されている。これにより、吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂの吸気流心Ｆ１がタンブル流側へ偏心され
て、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂからの吸気流が燃焼室３
０内でタンブル流を形成し易いようになっている。そし
て、この第３実施例では、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ
は、図１６に示すように下流側に向かう程、略逆三角形
の断面を形成している。

【００７７】また、図１６（ａ）〜（ｇ）に示すよう
に、この吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内には、隔壁２１が
吸気ポート４６Ａ，４６Ｂのほぼ全長に亘って設けられ
ている。この隔壁は吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内を左右
方向に２分するように吸気ポート下側壁面７から吸気ポ
ート上側壁面８までに亘って設けられており、これによ
り吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内に流入した吸気流は、中
央側通路４と側方通路５とに吸気の流れが分岐するよう
になっている。

【００７８】また、この吸気ポート４６Ａ，４６Ｂは、
断面Ｓ３−Ｓ３近傍より下流側では各吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂが独立しており、これより上流側では吸気ポ
ート４６Ａ，４６Ｂがそれぞれ一部を共有しているよう
なサイアミーズ型の吸気ポートである。つまり、図１６
（ａ）に示すように、２つの吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ
は、最上流側であるシリンダヘッド面２８Ａ近傍では１
つの吸気通路として形成され、この直後に隔壁２１によ
り、中央側通路４と側方通路５とに吸気の流れが分岐す
る。そして、図１６（ｂ）〜（ｄ）が示すように、徐々
に中央側通路４が２分され、図１６（ｅ）に示す、断面
Ｓ４−Ｓ４より下流では、吸気が完全に２分される。そ
して、このようにして２分された吸気流はそれぞれ吸気
弁５８により燃焼室に流入する。なお、図１６（ａ）で
は便宜上吸気ポート４６外面部にハッチを付している。

【００７９】なお、図１６（ｆ），（ｇ）における符号
５７はバルブステム部であり、隔壁２１はこのバルブス
テム部５７に対して適度なクリアランスを設けて形成さ
れている。そして、この吸気ポート４６Ａ，４６Ｂは、
シリンダヘッド面２８Ａで図示しないインテークマニホ
ールドに接続されており、このインテークマニホールド
を通じて吸気が吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内に流入する
ようになっている。また、このインテークマニホールド
内では、吸気通路が１本のみ設けられており、吸気流は
吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内に流入するまでは、一つの
流れになっている。

【００８０】また、インジェクタ１２は上述の第１実施
例と同様に、２つの吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの分岐部
４６Ｃ付近の上部に配設されている。このインジェクタ
１２は２つの吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ間の吸気流の基
準面３に沿って配設されており、吸気ポート４６Ａ，４
６Ｂの下流の下面方向に向けて燃料を噴射するようにな
っている。したがって、インジェクタ１２から噴射され
た燃料は、中央側通路４を通って燃焼室３０に流入し、
空気は側方通路５を通って燃焼室３０に流入する。

【００８１】本発明の第３実施例としての内燃機関の吸
気ポート構造は、上述のように構成されているので、上
述の第１実施例と同様な効果を得ることができる他、イ
ンテークマニホールドを従来のままの形状としながら
も、タンブル流の形成及び燃料の層状化を促進すること
ができる。つまり、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内の形状
を除々に、タンブル流側半部４６Ａ−１，４６Ｂ−１を
他半部４６Ａ−２，４６Ｂ−２よりも拡幅することによ
り、インテークマニホールドから流入する吸気の流速低
下を一定レベルまでに抑えながらタンブル流を強化する
ことができる。

【００８２】これにより、燃焼室３０内で強いタンブル
流が形成され、さらに、点火プラグ１１側に混合気の層
Ｆｍが形成されるので、希薄な混合気を確実に燃焼する
ことができる。また、従来のインテークマニホールドを
用いることにより、極めて低コストで本燃焼機関を実現
することができる。

【００８３】次に本発明の第４実施例としての内燃機関
の吸気ポート構造について説明すると、図１７はその構
成を示す模式的な部分断面図であって第１実施例におけ
る図５（図４におけるＣ−Ｃ断面図）に対応する図であ
る。この第４実施例は、上述の第１実施例における隔壁
２１の形状のみが異なっており、その他の構造は上述の
第１実施例と同様の構成となっている。

【００８４】そして、この第４実施例では、図１７に示
すように、隔壁２１Ａは吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの上
側壁面８から下側壁面７に亘って形成されており、特
に、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内の吸気弁５８のステム
部５７の先端にも隔壁２１Ｂが設けられている。これに
より、中央側通路４と側方通路５とは完全に分離される
ようになっている。また、吸気弁５８のバルブステム５
７は隔壁２１Ａ，２１Ｂを縦方向に貫通するように設け
られている。

【００８５】これにより、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内
において中央側通路４と側方通路５とに分岐した吸気の
流れは、吸気弁５８から燃焼室３０内に流入するまで、
完全に分離した状態を保つようになっている。そして、
このような隔壁２１Ａ，２１Ｂにより、この流れは燃焼
室３０に流入してからも混合気の層Ｆｍと空気の層Ｆ
ａ，Ｆａとの３つの層（中央側通路４とその両側の側方
通路５との計３つの流れ）に分離した状態、つまり、層
状化した状態を保つことができるようになっている。し
たがって、本内燃機関は層状燃焼内燃機関として構成さ
れている。

【００８６】また、第１実施例と同様に、吸気ポート４
６Ａ，４６Ｂにはインテークマニホールド１４が接続さ
れている。そして、このインテークマニホールド１４の
下流側では、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内に滑らかに
吸気が流れ込むように、２つの吸気通路部分１４Ａ，１
４Ｂが形成されており、これらの２つの吸気通路部分１
４Ａ，１４Ｂから各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂに吸気が
流入するようになっている。

【００８７】つまり、このインテークマニホールド１４
内の２つの吸気通路部分１４Ａ，１４Ｂは、各吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂの断面形状と同様に、タンブル流側半
部１４Ａ−１，１４Ｂ−１を他半部１４Ａ−２，１４Ｂ
−２よりも拡幅された偏心形状の部分が形成されてお
り、タンブル流を促進するようになっている。本発明の
第４実施例としての内燃機関の吸気ポート構造は、上述
のように構成されているので、前述の第１実施例と同様
な効果を得ることができる他、吸気流の層状化をさらに
促進することができる。つまり、吸気弁５８のステム部
５７の先端に、隔壁２１Ａの延長線上に沿って隔壁２１
Ｂを追加するという簡単な構成により、吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂ内で分岐した吸気流を完全に分離して、燃焼
室３０内において混合気の層状化をより確実に実現する
ことができる。そして、これにより希薄な混合気を確実
に燃焼することができる。

【００８８】次に本発明の第５実施例としての内燃機関
の吸気ポート構造について説明すると、図１８はその構
成を示す模式的な部分断面図であって第１実施例におけ
る図５（図４におけるＣ−Ｃ断面図）に対応する図であ
る。この第５実施例においても、第４実施例と同様に、
上述の第１実施例における隔壁２１，２１の形状のみが
異なっており、その他の構造は上述の第１及び第４実施
例と同様の構成となっている。また、本内燃機関も層状
燃焼内燃機関として構成されている。

【００８９】この実施例では、図１８に示すように、隔
壁２１Ｃは吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの下半部側に互い
に平行に形成されており、この下半部のみが縦方向に二
分されるようになっている。したがって、各吸気ポート
４６Ａ，４６Ｂの上半部では、中央側通路４と側方通路
５とが仕切られずに、２つ通路４，５が１つの通路とし
て形成されるようになっている。

【００９０】本発明の第５実施例としての内燃機関の吸
気ポート構造は、上述のように構成されているので、上
述の第１実施例と同様な効果を得ることができる他、第
４実施例と同様に製造コストを低減することができる。
つまり、本実施例では、第１実施例でも述べたように、
インジェクタ１２は２つの吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの
分岐部４６Ｃ付近の吸気通路の上部に配設されて、吸気
通路の上部側から吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの下方に向
けて燃料を噴射するようになっているので、吸気ポート
４６Ａ，４６Ｂ内に設けられた隔壁２１Ｃが下半部側だ
けを仕切ることで、吸気を十分に層状化することができ
る。そして、この第５実施例の隔壁２１Ｃは、第４実施
例の隔壁２１の上半部を省略することにより、この上半
部の製造コストを削減することができ、また、吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂの重量を低減することができる。

【００９１】次に本発明の第６実施例としての内燃機関
の吸気ポート構造について説明すると、図１９はその構
成を示す模式的な部分断面図であって第１実施例におけ
る図５（図４におけるＣ−Ｃ断面図）に対応する図であ
る。また、本内燃機関も層状燃焼内燃機関として構成さ
れている。この第６実施例における隔壁２１Ｄも、第１
実施例と同様に吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの上側壁面８
から下側壁面７に亘って平行に形成されており、各吸気
ポート４６Ａ，４６Ｂを左右方向に二分するように設け
られている。そして、これらの隔壁２１Ｄ，２１Ｄによ
って、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内は着火手段側通路
（中央側通路）４と反着火手段側通路（側方通路）５と
に吸気の流れ方向に沿って二分されている。

【００９２】また、図１９に示すように、この隔壁２１
Ｄは、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの上流側から吸気弁５
８の傘部５６の手前まで延設されており、第１実施例の
隔壁２１において、傘部５６近傍の部位を省略したもの
である。本発明の第６実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造は、上述のように構成されているので、上述の
第１実施例と同様な効果を得ることができる他、製造工
数を低減することができる。つまり、隔壁２１Ｄを吸気
弁５８の傘部５６近傍の部位を省略して形成することに
より、あまり精度の高い製造技術を必要としないで吸気
ポート４６Ａ，４６Ｂを成形することができる。

【００９３】次に本発明の第７実施例としての内燃機関
の吸気ポート構造について説明すると、図２０はその構
成を示す模式的な部分断面図であって第１実施例におけ
る図５（図４におけるＣ−Ｃ断面図）に対応する図であ
る。また、本内燃機関も層状燃焼内燃機関として構成さ
れている。この第７実施例の隔壁２１Ｅは、第６実施例
の隔壁２１Ｄに対して、吸気弁５８のステム部５７近傍
の部位を省略して設けられている。つまり、図示するよ
うに、この隔壁２１Ｅの端部は、吸気弁５８のステム５
７とほぼ平行に形成され、これにより、隔壁２１Ｅの端
部は、一直線状に形成されている。また、この吸気弁５
８のステム部５７と隔壁２１Ｅの端部との隙間は、大き
すぎると吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内の吸気の流れが乱
れることが考えられので、この隙間はあまり大きくなり
過ぎないように設けられている。

【００９４】本発明の第７実施例としての内燃機関の吸
気ポート構造は、上述のように構成されているので、上
述の第１実施例と同様な効果を得ることができ、また、
隔壁２１Ｅの形状も単純なものとなるので、製造コスト
や工数を低減することができる。なお、上述の第４〜第
７実施例において、各隔壁の上流端は、吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂの端部まで延設されているが、これらの隔壁
は、混合気と空気とを中央側通路４と側方通路５に分岐
させることができれば、第１実施例の図５に示すよう
に、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの端部まで設けなくて良
い。

【００９５】また、第４〜第７実施例では、インテーク
マニホールド１４を第１実施例と同様のものを用いて構
成しているが、これらの第４〜第７実施例の構造の場合
にも、第２実施例と同様に、内部に隔壁１５を設けたイ
ンテークマニホールド１４を用て構成してもよい。この
時は、第４〜第７実施例における各隔壁の上流端を吸気
ポート４６Ａ，４６Ｂの端部まで設け、インテークマニ
ホールド１４内の隔壁１５と滑らかに接続させることに
より、吸気流の層状化がさらに促進される。

【００９６】さらに、これら第４〜第７実施例の構造の
場合にも、第３実施例と同様に、吸気ポート４６Ａ，４
６Ｂ内の断面形状を除々に変化させて、これによりタン
ブル流を強化することも考えられる。この場合は、イン
テークマニホールド内で吸気流が分離されずに、１つの
流れとなるような従来のインテークマニホールドを用い
て構成してもよい。

【００９７】ところで、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ及び
排気ポート４７Ａ，４７Ｂは、平面視方向で、略平行な
直線状に限られるものではなく、実際には、互いに傾斜
したり、曲線状になっていたりしている場合も考えられ
る。さらに、タンブル流を促進する逆三角形ポートにつ
いても、種々の形状が考えられる。そこで、以下の実施
例では、これらを考慮したバリエーションを示す。

【００９８】まず、本発明の第８実施例としての内燃機
関の吸気ポート構造について説明すると、図２１〜図２
７は本発明の第８実施例としての内燃機関の吸気ポート
構造を示すもので、図２１はその模式的平面図、図２２
はその模式的部分縦断面図、図２３はその流れ方向に直
交する面の模式的断面図、図２４〜図２６はそれぞれそ
の流れ方向に直交する面の断面形状の種々の例を図２３
に対応させて示す模式的断面図、図２７はその変形例を
図２１に対応させて示す模式的平面図である。なお、本
内燃機関も層状燃焼内燃機関として構成されている。

【００９９】さて、図２１，図２２に示すように、この
第１実施例にかかる吸気ポート構造を有する内燃機関の
各気筒には、シリンダブロック２２に形成されたシリン
ダボア２４とピストン２６とシリンダヘッド２８とで囲
撓されて燃焼室３０が形成され、この燃焼室３０内に、
２つの吸気ポート４６Ａ，４６Ｂが導かれ、それぞれ吸
気弁５８が設置されている。また、この燃焼室３０内に
は、２つの排気ポート４７Ａ，４７Ｂも導かれ、それぞ
れ排気弁が設置されている。

【０１００】なお、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂは上流
側で合流して共通の吸気通路４３に連通接続されるとと
もに、各排気ポート４７Ａ，４７Ｂは下流側で合流して
共通の排気通路６０に連通接続されている。また、シリ
ンダ２５の中心部には、着火手段としての点火プラグ１
０が吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの中間に位置するように
なっている。

【０１０１】さらに、燃焼室３０の上壁部には、ペント
ルーフ３４が形成されて、このペントルーフ３４には、
各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂからの吸気流を、各吸気ポ
ート４６Ａ，４６Ｂの延長軸線上のシリンダボア２４の
内壁面に沿って下方に案内しうるような斜面がそなえら
れている。このペントルーフ３４の案内によっても、タ
ンブル流の発生が促進されるようになっている。

【０１０２】また、この内燃機関の各吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂは、図２２に示すように、直線状のストレー
トポートに形成されており、更にこのストレートポート
の断面形状は、図２３に示すように、吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂのタンブル流側半部（つまりタンブル流を形
成する主成分流が流れる吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの上
側半部）４６Ａ−１，４６Ｂ−１が、他半部（つまりタ
ンブル流を阻止するような成分流が流れる吸気ポート４
６Ａ，４６Ｂの下側半部）４６Ａ−２，４６Ｂ−２より
も拡幅されており、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの吸気流
心がタンブル流側（つまり吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの
上側半部４６Ａ−１，４６Ｂ−１）へ偏心されている。
これにより、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂからの吸気流が
燃焼室３０内でタンブル流を形成し易いようになってい
る。

【０１０３】そして、この第８実施例では、吸気ポート
４６Ａ，４６Ｂは、略逆三角形の断面を有するように形
成されている。ところで、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内
には、それぞれ吸気ポート４６Ａ，４６Ｂを左右方向に
二分するような隔壁２１が設けられ、この隔壁２１によ
って、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂ内は点火プラグ側
（中央側）と反点火プラグ側（外側）とに混合気の流れ
方向に沿って二分されるようになっている。

【０１０４】また、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの合流部
付近には燃料噴射手段としてのインジェクタ１２が取り
付けられ、このインジェクタ１２は吸気ポート４６Ａ，
４６Ｂの隔壁２１で仕切られた中央側に燃料を送るよう
になっている（図２１，図２３参照）。なお、吸気弁５
８のバルブステム５７は隔壁２１を縦方向に貫通してい
る。

【０１０５】また、隔壁２１付きの吸気ポート４６Ａ，
４６Ｂについて、そのタンブル流側半部４６Ａ−１，４
６Ｂ−１を、他半部４６Ａ−２，４６Ｂ−２よりも拡幅
するための断面形状としては、図２３に示すようなもの
のほか、図２４に示すように野球のホームベース形状に
したものや、図２５に示すように他半部４６Ａ−２，４
６Ｂ−２に丸みを持たせて舌形状にしたものや、図２６
に示すように隔壁２１で仕切られた各吸気ポート部分を
それぞれ野球のホームベース形状にしたもの等、種々の
ものが考えられる。

【０１０６】このような構成により、吸気はインジェク
タ１２で噴射された燃料と混合されて各吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂから燃焼室３０内に流入し、この混合気は燃
焼室３０内で圧縮・膨張（爆発）された後、各排気ポー
ト４７Ａ，４７Ｂから排気通路６０に排出されるが、吸
気に際しては、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの隔壁２１で
仕切られた外側には空気だけが送られ、燃料は、吸気ポ
ート４６Ａ，４６Ｂの隔壁２１で仕切られた中央側にの
み送られるので、燃料と空気が層状化され、点火プラグ
１０には燃料の濃い層の混合気が供給される。このた
め、燃焼室３０全体には燃料の少ない混合気が送られ、
点火プラグ１０には着火に十分な量の燃料が送られる。
従って、燃料の濃い場所を点火プラグ１０の近くに作る
ことができるので、着火性を悪化させることなく理論空
燃比よりも少ない量の燃料の混合気によってエンジンを
運転することができる。

【０１０７】また、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂのタン
ブル流側半部４６Ａ−１，４６Ｂ−１からの吸気流成分
が、他半部４６Ａ−２，４６Ｂ−２からの吸気流成分よ
りも大幅に強くなる。すなわち、吸気ポート４６Ａ，４
６Ｂのタンブル流側半部４６Ａ−１，４６Ｂ−１からの
吸気流成分はタンブル流を形成する流れの成分であり、
吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの他半部４６Ａ−２，４６Ｂ
−２からの吸気流成分はタンブル流を阻止する成分であ
るので、上述の流量の不均衡により、吸気ポートの全体
の流路断面積を縮小せずに、つまり、吸気ポート全体の
吸気流の流量（流速）を一定にしながらも、タンブル流
の強さを増加できるようになるのである。

【０１０８】なお、この第８実施例は、図２７に示すよ
うに、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂを２つ、排気ポート４
７を１つそなえた３弁式の内燃機関にも、同様にして適
用することができる。次に、本発明の第９実施例として
の内燃機関の吸気ポート構造について説明すると、図２
８はその模式的平面図、図２９はその流れ方向に直交す
る面の模式的断面図、図３０〜図３２はそれぞれその流
れ方向に直交する面の断面形状の種々の例を図２９に対
応させて示す模式的断面図、図３３はその変形例を図２
８に対応させて示す模式的平面図である。また、本内燃
機関も層状燃焼内燃機関として構成されている。

【０１０９】さて、この第９実施例にかかる吸気ポート
構造を有する内燃機関においては、上記第８実施例のよ
うに、両吸気ポート４６Ａ，４６Ｂに隔壁２１を設けず
に、図２８，図２９に示すように、一方の吸気ポート４
６Ａだけを隔壁２１で中央側と外側とに二分し、この一
方の吸気ポート４６Ａにインジェクタ１２を取り付ける
ようにしたもので、その他の構造は前述の第８実施例に
示したものと同様の構成である。

【０１１０】すなわち、燃焼室３０内に、２つの吸気ポ
ート４６Ａ，４６Ｂが導かれ、それぞれ吸気弁５８が設
置されるとともに、２つの排気ポート４７Ａ，４７Ｂも
導かれ、それぞれ排気弁が設置され、更には各吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂは上流側で合流して共通の吸気通路４
３に連通接続されるとともに、各排気ポート４７Ａ，４
７Ｂは下流側で合流して共通の排気通路６０に連通接続
されている。

【０１１１】さらに、シリンダ２５の中心部には、着火
手段としての点火プラグ１０が吸気ポート４６Ａ，４６
Ｂの中間に位置するように設けられており、燃焼室３０
の上壁部には、ペントルーフ３４が形成されて、ペント
ルーフ３４には、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂからの吸
気流を、各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの延長軸線上のシ
リンダボア２４の内壁面に沿って下方に案内しうるよう
な斜面がそなえられている。

【０１１２】また、この内燃機関の各吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂは、直線状のストレートポートに形成されて
おり、更にこのストレートポートの断面形状は、図２９
に示すように、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂのタンブル流
側半部（つまりタンブル流を形成する主成分流が流れる
吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの上側半部）４６Ａ−１，４
６Ｂ−１が、他半部（つまりタンブル流を阻止するよう
な成分流が流れる吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの下側半
部）４６Ａ−２，４６Ｂ−２よりも拡幅されており、吸
気ポート４６Ａ，４６Ｂの吸気流心がタンブル流側（つ
まり吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの上側半部４６Ａ−１，
４６Ｂ−１）へ偏心されている。これにより、吸気ポー
ト４６Ａ，４６Ｂからの吸気流が燃焼室３０内でタンブ
ル流を形成し易いようになっている。そして、この実施
例でも、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂは、略逆三角形の断
面を有するように形成されている。

【０１１３】さらに、一方の吸気ポート４６Ａ内には、
吸気ポートを左右方向に２分するような隔壁２１が設け
られ、この隔壁２１によって、吸気ポート４６Ａ内は点
火プラグ側（中央側）と反点火プラグ側（外側）とに混
合気の流れ方向に沿って二分されるようになっている。
また、一方の吸気ポート４６Ａには燃料噴射手段として
のインジェクタ１２が取り付けられ、インジェクタ１２
は吸気ポート４６Ａの隔壁２１で仕切られた中央側に燃
料を送るようになっている（図２８，図２９参照）。

【０１１４】なお、隔壁２１付きの吸気ポート４６Ａお
よび隔壁２１無しの吸気ポート４６Ｂについても、前述
の第１実施例と同様に、そのタンブル流側半部４６Ａ−
１，４６Ｂ−１を、他半部４６Ａ−２，４６Ｂ−２より
も拡幅するための断面形状としては、図２９に示すよう
なもののほか、図３０に示すように野球のホームベース
形状にしたものや、図３１に示すように他半部４６Ａ−
２，４６Ｂ−２に丸みを持たせて舌形状にしたものや、
図３２に示すように隔壁２１で仕切られた吸気ポート部
分４７Ａをそれぞれ野球のホームベース形状にするとと
もに、隔壁２１無しの吸気ポート４６Ｂを野球のホーム
ベース形状にしたもの等、種々のものが考えられる。

【０１１５】このような構成により、吸気に際しては、
吸気ポート４６Ａの隔壁２１で仕切られた外側および吸
気ポート４６Ｂにはそれぞれ空気だけが送られ、燃料
は、吸気ポート４６Ａの隔壁２１で仕切られた中央側に
のみ送られるので、前述の第１実施例と同様にして、燃
料と空気が層状化され、点火プラグ１０には燃料の濃い
層の混合気が供給される。このため、燃焼室３０全体に
は燃料の少ない混合気が送られ、点火プラグ１０には着
火に十分な量の燃料が送られる。従って、燃料の濃い場
所を点火プラグ１０の近くに作ることができ、着火性を
悪化させることなく理論空燃比よりも少ない量の燃料の
混合気によってエンジンを運転することができるほか、
各吸気ポート４６Ａ，４６Ｂのタンブル流側半部４６Ａ
−１，４６Ｂ−１からの吸気流成分が、他半部４６Ａ−
２，４６Ｂ−２からの吸気流成分よりも大幅に強くな
る。すなわち、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂのタンブル流
側半部４６Ａ−１，４６Ｂ−１からの吸気流成分はタン
ブル流を形成する流れの成分であり、吸気ポート４６
Ａ，４６Ｂの他半部４６Ａ−２，４６Ｂ−２からの吸気
流成分はタンブル流を阻止する成分であるので、上述の
流量の不均衡により、吸気ポートの全体の流路断面積を
縮小せずに、つまり、吸気ポート全体の吸気流の流量
（流速）を一定にしながらも、タンブル流の強さを増加
できるようになるのである。

【０１１６】なお、この第９実施例も、図３３に示すよ
うに、吸気ポート４６Ａ，４６Ｂを２つ、排気ポート４
７を１つそなえた３弁式の内燃機関に、同様にして適用
することができる。なお、第８，第９実施例で示した、
吸気ポート４６Ａ，４６Ｂの横断面形状は、第１〜第７
実施例にももちろん適用することができる。さらに、上
述の各実施例の各部の構成を上述とは異なる形態で組み
合わせることも考えられる。

【０１１７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の内燃機関の吸気ポート構造によれば、２つの吸気
バルブによってそれぞれ開閉される２つの燃焼室開口を
有した吸気ポートをそなえ、該吸気ポートからの吸気流
がそれぞれ燃焼室内でタンブル流となるように構成され
た内燃機関において、該吸気ポートからの吸気流による
該タンブル流の形成が促進されるように、該吸気ポート
が、そのタンブル流側外半部を内側半部よりも拡幅され
て該吸気ポートの吸気流心がタンブル流外側へ偏心する
ように構成されて、該吸気ポート内を該燃焼室の着火手
段側と反着火手段側とに流体の流れ方向に沿って二分す
る隔壁が設けられ、且つ、該隔壁で仕切られた該吸気ポ
ート内の着火手段側に燃料を噴射する燃料噴射手段が設
けられるという構成により、タンブル流を形成する流れ
の成分である吸気ポートのタンブル流外側半部を流れる
吸気成分が強くなり、一方タンブル流を阻止する成分と
なる吸気ポートのタンブル流内側を流れる吸気流成分が
弱くなるため、タンブル流を強化することができる利点
がある。 また、吸気ポート内を隔壁により着火手段側と
反着火手段側とに二分して着火手段側に流入した吸気流
に燃料を供給することにより、各吸気ポートから燃焼室
に吸入された吸気流を、２つの空気（あるいはリーンな
混合気）の層と混合気の層とに確実に層状化することが
できる利点がある。また、このように層状化された３つ
のタンブル流を、燃焼室内でシリンダの中心軸線と直交
する軸の周りの縦旋回流とすることができ、着火手段側
のタンブル流を比較的リッチな混合気とすることによ
り、燃焼室内の全体の空燃比がリーンであっても安定し
た燃焼状態が得られ、リーン限界が向上するという利点
もある。また、これにより極めて低燃費な内燃機関を実
現することができるという利点がある。さらには、ＮＯ
ｘ排出量も低減することができるという利点がある。

【０１１８】また、請求項２記載の本発明の内燃機関の
吸気ポート構造によれば、２つの吸気バルブによってそ
れぞれ開閉される２つの燃焼室開口を有した吸気ポート
をそなえ、該吸気ポートからの吸気流がそれぞれ燃焼室
内でタンブル流となるように構成された内燃機関におい
て、該吸気ポートからの吸気流による該タンブル流の形
成が促進されるように、該吸気ポートが、そのタンブル
流側外半部を内側半部よりも拡幅されて該吸気ポートの
吸気流心がタンブル流外側へ偏心するように構成される
とともに、該吸気ポートへ吸気が滑らかに流入するよう
に、該吸気ポートの上流側の吸気通路に、タンブル流側
半部を他半部よりも拡幅された偏心形状の部分が形成さ
れて、該吸気ポート内を該燃焼室の着火手段側と反着火
手段側とに流体の流れ方向に沿って二分する隔壁が設け
られ、且つ、該隔壁で仕切られた該吸気ポート内の着火
手段側に燃料を噴射する燃料噴射手段が設けられるとい
う構成により、請求項１における効果ないし利点に加え
て、吸気通路内における流量係数が向上することにより
充填効率が向上し、これにより出力向上を図ることがで
きる利点がある。 また、吸気ポート内の吸気流速を低下
させずに吸気流を燃焼室内へ流入させることができ、こ
れによりタンブル流がさらに強化される。

【０１１９】また、上述の請求項１，２記載の構造に、
請求項３記載の本発明の内燃機関の吸気ポート構造のよ
うに、上記燃焼室内頂部の中央部分に、燃焼用着火手段
が配設されるという構成を付加した場合も、上述の同様
の効果が得られる上に、特に４弁式内燃機関等に有効に
利用することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造を示す模式的な斜視図である。

【図２】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造を示す模式図であってエンジンのシリンダヘッ
ド部及びインテークマニホールドを示す平面図である。

【図３】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造を示す模式図であって（ａ），（ｂ）はインテ
ークマニホールドの上流部の内部を示し図２におけるＲ
５−Ｒ５，Ｒ６−Ｒ６断面図，（ｃ）は図２におけるＧ
−Ｇ断面図，（ｄ）〜（ｇ）は図２におけるＲ１−Ｒ１
断面からＲ４−Ｒ４断面までの断面図である。

【図４】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の構成を示す模式的上面図であって図１におけ
るＡ矢視図である。

【図５】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の構成を示す模式的な部分断面図であって図４
におけるＣ−Ｃ断面図である。

【図６】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の構成を示す模式的な部分断面図であって図５
におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図７】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造の作用を示す模式図である。

【図８】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造における燃料噴射の仕方のバリエーションを示
す模式図である。

【図９】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気ポ
ート構造における吸気流速の特性を示すグラフである。

【図１０】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の効果を示すグラフである。

【図１１】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の効果を示すグラフである。

【図１２】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の効果を示すグラフである。

【図１３】本発明の第１実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の効果を示すグラフである。

【図１４】本発明の第２実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図であって図
３（ｃ）に対応する図である。

【図１５】本発明の第３実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造を示す模式図であってエンジンのシリンダヘ
ッド部を示す部分断面図である。

【図１６】本発明の第３実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造を示す模式図であって（ａ）は図１５におけ
るＨ矢視図，（ｂ）〜（ｇ）はそれぞれ図１５における
Ｓ１−Ｓ１断面からＳ６−Ｓ６断面までの断面図であ
る。

【図１７】本発明の第４実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図であって第
１実施例における図５（図４におけるＣ−Ｃ断面図）に
対応する図

【図１８】本発明の第５実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図であって第
１実施例における図５（図４におけるＣ−Ｃ断面図）に
対応する図である。

【図１９】本発明の第６実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図であって第
１実施例における図５（図４におけるＣ−Ｃ断面図）に
対応する図である。

【図２０】本発明の第７実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図であって第
１実施例における図５（図４におけるＣ−Ｃ断面図）に
対応する図である。

【図２１】本発明の第８実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の模式的平面図である。

【図２２】本発明の第８実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の模式的部分縦断面図である。

【図２３】本発明の第８実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造における吸気の流れ方向に直交する面の模式
的断面図である。

【図２４】本発明の第８実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造における吸気の流れ方向に直交する面の断面
形状の他の例を図５に対応させて示す模式的断面図であ
る。

【図２５】本発明の第８実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造における吸気の流れ方向に直交する面の断面
形状の他の例を図２３に対応させて示す模式的断面図で
ある。

【図２６】本発明の第８実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造における吸気の流れ方向に直交する面の断面
形状の他の例を図２３に対応させて示す模式的断面図で
ある。

【図２７】本発明の第８実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の変形例を図２１に対応させて示す模式的平
面図である。

【図２８】本発明の第９実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の模式的な平面図である。

【図２９】本発明の第９実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造における吸気の流れ方向に直交する面の模式
的断面図である。

【図３０】本発明の第９実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造における吸気の流れ方向に直交する面の断面
形状の他の例を図２９に対応させて示す模式的断面図で
ある。

【図３１】本発明の第９実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造における吸気の流れ方向に直交する面の断面
形状の他の例を図２９に対応させて示す模式的断面図で
ある。

【図３２】本発明の第９実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造における吸気の流れ方向に直交する面の断面
形状の他の例を図２９に対応させて示す模式的断面図で
ある。

【図３３】本発明の第９実施例としての内燃機関の吸気
ポート構造の変形例を図２８に対応させて示す模式的平
面図である。

【図３４】従来の内燃機関の吸気ポート構造を燃焼室回
りと併せて示す模式的な縦断面図である。

【図３５】従来の内燃機関の吸気ポート構造を燃焼室回
りと併せて示す模式的な斜視図である。

【図３６】従来の内燃機関の吸気ポート構造の吸気の流
れ方向に直行する面の模式的な断面図（図３４のＤ−Ｄ
矢視断面図）である。

【図３７】従来の内燃機関の吸気ポート構造の吸気の流
れ方向に直行する面の模式的な断面の他の例を示す断面
図（図３４のＤ−Ｄ矢視断面に対応する図）である。

【図３８】従来の内燃機関の吸気ポート構造の他の例を
示す模式的な縦断面図である。

【図３９】従来のタンブル流を利用した内燃機関におけ
るタンブル流による効果を示すグラフである。

【符号の説明】 １Ａ，１Ｂ 吸気ポート軸心線 ２ 吸気弁軸線 ３ 吸気ポート基準面 ４，４′ 着火手段側通路としての中央側通路 ５，５′ 反着火手段側通路としての側方通路 ６ インジェクタ噴射軸線 ７ 吸気ポート下側壁面 ８ 吸気ポート上側壁面 １１ 着火手段としての点火プラグ １２ 燃料噴射手段としてのインジェクタ １３ 吸気ポート斜線部 １４ 吸気通路としてのインテークマニホールド １４Ａ，１４Ｂ 吸気通路部分 １４Ａ−１，１４Ｂ−１ 吸気通路のタンブル流外側半
部（上側半部） １４Ａ−２，１４Ｂ−２ 吸気通路のタンブル流内側半
部（下側半部） １５，２１，２１Ａ〜２１Ｅ 隔壁 ２２ シリンダブロック ２４ シリンダボア ２５ シリンダ ２６ ピストン ２８ シリンダヘッド ２８Ａ シリンダヘッド面 ３０ 燃焼室 ３４ ペントルーフ ３５ 凹所 ３７ 斜面 ３９ ***部 ４０′，４２′ 吸気通路 ４６，４４′，４０Ｆ，４２Ｆ 吸気ポート ４６Ａ，４６Ｂ 吸気ポート部分 ４６Ｃ ポート隔壁又は、吸気ポート分岐部 ４６Ａ−１，４６Ｂ−１ 吸気ポートのタンブル流外側
半部（上側半部） ４６Ａ−２，４６Ｂ−２ 吸気ポートのタンブル流内側
半部（下側半部） ４７，４７Ａ，４７Ｂ 排気ポート ５６ バルブ傘部 ５７ バルブステム部 ５８ 吸気弁 ５９ 排気弁 ６０ 排気通路 ６２ バルブシート Ｆａ 空気のタンブル流 Ｆｍ 混合気のタンブル流 Ｆ１ 吸気ポート内の流心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 保樹 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 畠 道博 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 松尾 俊介 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 村上 信明 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 古川 恵三 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 岩知道 均一 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 元持 政行 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 秋篠 捷雄 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−147537（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−233314（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−15938（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの吸気バルブによってそれぞれ開閉
   される２つの燃焼室開口を有した吸気ポートをそなえ、
   該吸気ポートからの吸気流がそれぞれ燃焼室内でタンブ
   ル流となるように構成された内燃機関において、 該吸気ポートからの吸気流による該タンブル流の形成が
   促進されるように、該吸気ポートが、そのタンブル流外
   側半部を内側半部よりも拡幅されて該吸気ポートの吸気
   流心がタンブル流外側へ偏心するように構成されて、 該吸気ポート内を該燃焼室の着火手段側と反着火手段側
   とに流体の流れ方向に沿って二分する隔壁が設けられ、 且つ、該隔壁で仕切られた該吸気ポート内の着火手段側
   に燃料を噴射する燃料噴射手段が設けられていることを
   特徴とする、内燃機関の吸気ポート構造。
2. 【請求項２】 ２つの吸気バルブによってそれぞれ開閉
   される２つの燃焼室開口を有した吸気ポートをそなえ、
   該吸気ポートからの吸気流がそれぞれ燃焼室内でタンブ
   ル流となるように構成された内燃機関において、 該吸気ポートからの吸気流による該タンブル流の形成が
   促進されるように、該吸気ポートが、そのタンブル流外
   側半部を内側半部よりも拡幅されて該吸気ポートの吸気
   流心がタンブル流外側へ偏心するように構成されるとと
   もに、 該吸気ポートへ吸気が滑らかに流入するように、該吸気
   ポートの上流側の吸気通路に、タンブル流外側半部を内
   側半部よりも拡幅された偏心形状の部分が形成されて、 該吸気ポート内を該燃焼室の着火手段側と反着火手段側
   とに流体の流れ方向に沿って二分する隔壁が設けられ、 且つ、該隔壁で仕切られた該吸気ポート内の着火手段側
   に燃料を噴射する燃料噴射手段が設けられていることを
   特徴とする、内燃機関の吸気ポート構造。
3. 【請求項３】 上記燃焼室内頂部の中央部分に、燃焼用
   着火手段が配設されていることを特徴とする、請求項１
   又は２記載の内燃機関の吸気ポート構造。