JP4412119B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents
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Description
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、吸気制御弁の開閉状態を変化させることで種々の強度のガス流動を得ることを可能にすると共に、吸気制御弁の開閉状態を変化させた場合においても、安定したガス流動を確保することを目的とする。
そして、前記吸気制御弁は、前記弁体の他端側の幅方向のいずれか一方にスワール発生用切り欠きが形成され、前記スワール発生用切り欠きが形成されていない他端側の前縁である第1前縁と、前記スワール発生用切り欠きが形成されている他端側の前縁である第2前縁と、を有するスワール制御弁である一方、
前記吸気整流体は、少なくとも、前記吸気制御弁の所定回動位置において、前記吸気制御弁の前記第1前縁に連続する第1板状部材と、前記第2前縁に連続する第2板状部材と、を有する。
図1は、本発明に係る内燃機関の吸気装置の全体構成を示す図であり、図2,図3は、本発明の参考例を示す。初めに、これらの図に基づいて、本発明の基本的な構成を説明する。
複数個(例えば4個)設けられた各シリンダ1(1個のみ図示)内には、ピストン2が移動可能に配置されている。ピストン2の冠面2aと、シリンダ1の上側に配設されたシリンダヘッド3とにより燃焼室4が画成されている。燃焼室4の上部のシリンダヘッド3には、点火プラグ5が配設されている。
更に各燃焼室4には、二股の吸気ポート10および排気ポート11が互いに対向して設けられている(各1個のみ図示)。吸気ポート10には吸気マニホールド12が接続されて吸気通路13を構成している。排気ポート11には、排気マニホールド(図示せず)が接続されて排気通路15を構成する。
スロットルバルブ16の下流側には、コレクタ18が配置されており、このコレクタ18に接続された吸気マニホールド12を介して各シリンダ1に吸入空気を分配する。
吸気制御弁20(本参考例ではタンブル制御弁)は、格納部21の所定位置にて回動可能な弁軸22に、板状の弁体23の一端部23aが固定されたフラップ弁として構成されている。
第1板状部材25は、弁軸22の第1所定回動位置において、弁体23の他端側の前縁23bに連続する。第2板状部材26は、弁軸22の第2所定回動位置において、弁体23の他端側の前縁23bに連続する。
また、内燃機関の運転状態を検出するため、各種センサが配設されている。例えば、図示のように、スロットルバルブ16の上流の吸気通路13に設けられたエアフロメータ28(吸入空気検出センサ)や、エンジン回転数に応じた信号を出力するクランク角センサ29などが配設されている。
図2は、吸気制御弁20と吸気整流体(第1板状部材25、第2板状部材26)との関係を示す図であり、(イ)は吸気通路13の断面図、(ロ)は(イ)の矢印方向から見た図である。
一方、高回転高負荷時には、吸気制御弁20を全開にするよう、弁軸22を回動制御して弁体23を格納部21に格納することで、吸入空気の流動抵抗をなくす。
第1板状部材25および第2板状部材26の切り欠き25a,26aにより、燃料噴射弁27が吸気通路13内に突出している部分において吸入空気の通路を縮径することが無く、スムーズに吸入空気の導入を行うと共に、燃料噴霧が第1板状部材25および第2板状部材26に付着すること(壁流)を防止する。
また上記構成によれば、吸気通路壁13の一部を切り欠いて、吸気制御弁20を格納する格納部21を形成した。このため、吸気制御弁20を全開にした場合には、弁軸22を回動制御して弁体23を格納部21に格納することで、吸入空気の流動抵抗を低減すことができる。
本実施形態では、図4(イ)および図5(イ)に示すように、吸気制御弁20として、弁体23の他端側の右側にスワール発生用切り欠き23cが形成されたスワール制御弁を用いている。吸気制御弁20は、スワール発生用切り欠き23cが形成されていない他端側の前縁である第1前縁23dと、スワール発生用切り欠き23cが形成されている他端側の前縁である第2前縁23eと、を有する。
図5(イ)は弁軸22の所定回動位置において、吸気制御弁20が所定の閉じ量である状態を示す図であり、(ロ)は(イ)のA−A線における端面図、 (ハ)は(イ)のB−B線における端面図である。
吸気制御弁20が所定回動位置にある時には、図5に示す通り、第1前縁23dが第1板状部材25と連続する一方、第2前縁23eが第2板状部材26と連続する。
なお、本実施形態では、吸気整流体として第1板状部材25および第2板状部材26からなることについて説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、第1板状部材25および第2板状部材26だけでなく、多数の板状部材を配設し、吸気制御弁20の第1前縁23dと第2前縁23eとが図5とは異なる位置にある時に、これらの位置に連続するように第1板状部材と第2板状部材とがあればよい。このようにすれば、吸気制御弁20の中間開度においても適切にガス流動を安定させることができる。
次に、本発明の異なる実施形態について図6を用いて説明する。
本実施形態では、吸気整流体をハニカム構造としたハニカム部材31として形成している。すなわち、ハニカム部材31は、複数の横板状部材および縦板状部材によりハニカム構造とすることで、吸入空気の整流作用を十分に確保している。
すなわち、吸気制御弁20が吸気通路13を閉じるときにおいて、ハニカム部材31の上流側が、吸気制御弁20の弁体23の他端側の前縁23bと連続する構成となっている。
12 吸気マニホールド
13 吸気通路
16 スロットルバルブ
20 吸気制御弁
21 格納部
22 弁軸
23 弁体
23a 弁体(吸気制御弁)の一端部
23b 弁体の他端側前縁
23c スワール発生用切り欠き
23d 第1前縁
23e 第2前縁
24 アクチュエータ
25 第1板状部材
26 第2板状部材
27 燃料噴射弁
31 ハニカム部材
Claims (5)
- 吸気通路の通路壁近傍位置に配設された弁軸と、該弁軸に一端部を固定されて弁軸回りを回動する弁体とを有し、該弁軸の回動位置に応じてガス流動を制御する吸気制御弁と、
前記吸気制御弁の複数の回動位置での前記弁体の他端側の各位置から、吸入空気の流れ方向に延在する複数の板状部材から構成される吸気整流体と、
を有し、
前記吸気制御弁は、前記弁体の他端側の幅方向のいずれか一方にスワール発生用切り欠きが形成され、前記スワール発生用切り欠きが形成されていない他端側の前縁である第1前縁と、前記スワール発生用切り欠きが形成されている他端側の前縁である第2前縁と、を有するスワール制御弁である一方、
前記吸気整流体は、少なくとも、前記吸気制御弁の所定回動位置において、前記吸気制御弁の前記第1前縁に連続する第1板状部材と、前記第2前縁に連続する第2板状部材と、
を有することを特徴とする内燃機関の吸気装置。 - 前記第1板状部材は、前記吸気制御弁の全閉時において、前記吸気制御弁の前記第2前縁に連続することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記吸気整流体の下流側は、吸気通路に配置された燃料噴射弁の近傍まで延びて、そこに切り欠きが形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記吸気整流体の下流側の切り欠きは、前記燃料噴射弁からの燃料噴霧形状に対応して形成されていることを特徴とする請求項3記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記吸気通路壁の一部を切り欠いて、前記吸気制御弁を格納する格納部を形成したことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の内燃機関の吸気装置。
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