JPH0247571B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの吸気装置、殊に一つの燃
焼室に複数の吸気ポートが開口し、そのうちの少
くとも一つの吸気ポートがエンジン負荷に応じて
選択的に使用されるようになつた形式のエンジン
の吸気装置に関する。

（従来技術） エンジンの燃焼室に複数の吸気ポートを設け、
それら吸気ポートをエンジン負荷に応じて選択的
に使用することは公知である。たとえば、特開昭
56−44419号公報に開示されたエンジンでは、シ
リンダヘツドに形成された２個の吸気ポートのそ
れぞれに分岐吸気通路が接続され、この分岐吸気
通路は共通の主吸気通路に接続されている。そし
て、一方の分岐吸気通路には開閉弁が、主吸気通
路には絞り弁がそれぞれ設けられており、この絞
り弁と開閉弁とは連動して、絞り弁が一定開度を
越えて開かれたとき開閉弁が開かれるようになつ
ている。すなわち、一方の分岐吸気通路は、エン
ジンの低負荷運転時には開閉弁により閉じられて
いるため、吸気は他方の分岐吸気通路のみから比
較的高い流速で供給され、高負荷運転時には吸気
は両方の分岐吸気通路から供給されて高い充填量
を確保することができる。しかし、この公開公報
に記載されたエンジンの吸気装置は、高負荷運転
時に十分な吸気充填量を確保することを意図する
ものであるため、各分岐吸気通路の断面積はさほ
ど小さく形成されておらず、低負荷運転時に一方
の分岐吸気通路のみを使用しても、アイドリング
運転時のように負荷が非常に小さい運転領域で
は、吸気流速を十分に高めることができない。ま
た、吸気ポートの形状は、高負荷運転時の高充填
量確保のために、吸気流を燃焼室の軸線方向にほ
ぼ沿つて導入するようになつており、このこと
は、分岐吸気通路の断面積をあまり小さくできな
いことと相まつて、低負荷運転時に燃焼室内に強
力なスワールを形成することを困難にしている。

特開昭55−25511号公報には、２個の吸気ポー
トを有するエンジンの吸気装置において、各々の
吸気ポートに断面積の小さな補助吸気通路を開口
させ、低負荷運転時にこの補助吸気通路から細い
高速吸気流を吹き込むようにする技術が開示され
ている。この公報に記載されたエンジン吸気装置
は、低負荷運転時に燃焼室内に吹き込まれる高速
吸気流により燃焼室の中央付近、特に点火栓の近
傍に激しい乱流を形成させて、点火栓まわりの掃
気を促進し、火焔伝播速度を高めて、安定した燃
焼を行なわせようとするものである。しかし、こ
の吸気装置では、エンジン負荷が非常に小さい運
転状態、たとえばアイドリング運転時に補助吸気
通路がその効果を発揮するが、エンジン負荷が僅
かでも増大した運転領域では、この補助吸気通路
のみでは十分な吸気量を確保できなくなるので、
各吸気ポートに連続する分岐吸気通路を開く必要
が生ずる。そして、このように分岐吸気通路が僅
かでも開かれると、補助吸気通路からの吸気流の
流速は急激に低下し、燃焼室内の乱流が弱められ
る。したがつて、この吸気装置は、エンジン負荷
がアイドリング状態より僅かに高くなつた領域か
ら中負荷領域にわたつて満足できるほど安定した
燃焼状態を与えることはできない。

（発明の目的） 本発明は、一つの燃焼室に複数の吸気ポートを
開口させて高負荷運転時に吸気の高充填量を確保
できるようにした吸気装置において、低負荷運転
領域の比較的広い範囲にわたり燃焼室に強いスワ
ールを形成でき、それによつて良好な燃焼状態を
得ることができるようにすることを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明は次の構成を
有する。すなわち、本発明によるエンジンの吸気
装置は、燃焼室に開口する２つの吸気ポートと、
前記２つの吸気ポートのそれぞれに接続された分
岐吸気通路と、前記分岐吸気通路の上流側に接続
された主吸気通路と、前記主吸気通路内に設けら
れ高負荷運転時に開かれる開閉弁と、前記開閉弁
より上流側において前記主吸気通路に設けた開口
により前記主吸気通路から分岐して前記燃焼室に
対しほぼ円周方向に向くように前記吸気ポートの
一方に接続される補助吸気通路とを有し、前記２
つの吸気ポートは前記主吸気通路の中心線に関し
両側に配置され、前記補助吸気通路が主吸気通路
から分岐する前記開口はその中心が前記主吸気通
路の中心に対し前記一方の吸気ポートの位置する
側と反対側に偏つて配置されたことを特徴とす
る。本発明のこの構成によれば、開閉弁が閉じら
れる低負荷運転領域では、吸気は補助吸気通路の
みから供給される。そして、補助吸気通路は分岐
吸気通路の下側を通り吸気ポートに開口するの
で、吸気流は比較的浅い角度で、すなわち燃焼室
の軸線に対し直角に近い角度で燃焼室に向けられ
るとともに、その吸気流は一方の吸気ポートのみ
から燃焼室の軸線に対し側方に偏つた位置で該燃
焼室に送り込まれることになり、燃焼室の軸線ま
わりに強い旋回流すなわちスワールを形成する。

前述の特開昭55−25511号公報に記載された吸
気装置は、燃焼室内にスワールを発生させる構成
では、強い乱流は燃焼室固壁に沿つて発生し、中
央付近には発生しにくくなるため、点火栓を中央
付近に置いたエンジンでは良好な燃焼が維持でき
ない、との認識に基づいて、２個の吸気ポートの
それぞれに小径の補助吸気通路を開口させ、それ
らの補助吸気通路から細い高速流を燃焼室に対称
に吹き込むことにより、燃焼室中央付近に激しい
乱流を生じさせようとするものである。本発明
は、このような公知の吸気装置と異り、比較的巾
をもつた高速逆気流を燃焼室の軸心に対して偏つ
た方向に吹き込むことにより、燃焼室内に強いス
ワールを発生させるものである。特に、本発明に
おいては、補助吸気ポートが主吸気通路から分岐
する部分の開口が、その中心を主吸気通路の中心
に対し偏つて配置され、その偏りの方向は、該補
助吸気通路が接続される吸気ポートの偏り方向と
は反対である。したがつて、補助吸気通路からの
吸気流の吹き出し口を燃焼室の周方向に向けて形
成し、スワールの発生傾向を強めるようにして
も、補助吸気通路に極端な曲りをつける必要がな
くなり、吸気抵抗の小さい補助吸気通路を形成す
ることが可能になる。

（発明の効果） 本発明によれば、低負荷運転領域で使用される
補助吸気通路が、主吸気通路の底部から分岐して
いるので、該補助吸気通路は主吸気通路および補
助吸気通路の下側を通り吸気ポートに開口するこ
とになり、しかもこの補助吸気通路は一方の吸気
ポートに接続されているので、低負荷運転時の比
較的少い吸気流によつても燃焼室内に強いスワー
ルを形成でき、燃焼の安定性を確保できる。ま
た、補助吸気通路が主吸気通路から分岐する部分
の開口は、その中心が、主吸気通路の中心に対
し、該補助吸気通路の接続された吸気ポートとは
反対側に偏つて配置されるので、補助吸気通路と
吸気ポートとの接続部の方向を燃焼室の周方向に
向けてスワールが形成されやすいようにしても、
補助吸気通路に極端な曲りをつける必要がなく、
吸気抵抗の小さい理想的な補助吸気通路を形成す
ることが可能になる。また、補助吸気通路が上述
のように偏つた位置で主吸気通路から分岐してい
るので、開閉弁が開き始める負荷領域で、複数の
吸気ポートを通る吸気流の流量が不均等になり、
その結果ある程度のスワールを発生することも期
待できる。

（実施例の説明） 第１図および第２図を参照すると、エンジンＥ
はシリンダボア１ａを有するシリンダブロツク１
と該シリンダブロツク１の上部に取付けられたシ
リンダヘツド２を有し、シリンダボア１ａ内には
ピストン３が軸方向往復動自在に配置されて、シ
リンダボア１ａ内に燃焼室４を形成する。シリン
ダヘツド２には第１および第２吸気ポート５，６
と排気ポート７が形成され、第１、第２吸気ポー
ト５，６にはそれぞれ吸気弁８が、排気ポート７
には排気弁９が取付けられる。第１図を参照する
と、第１、第２吸気ポート５，６はほぼ同径で、
シリンダブロツク１の巾方向のシリンダ中心線ｌ
に関してほぼ対称に配置され、排気ポート７はシ
リンダブロツク１の長手方向中心線ｍをはさんで
第２吸気ポート６と対向する位置に配置されてい
る。

吸気系は、エアクリーナ１０から延びる主吸気
通路１１を有し、該主吸気通路１１内には絞り弁
１２が配置されている。第１図に示すように、主
吸気通路１１は、シリンダヘツド２内に延びて、
吸気ポート５，６の近傍で、シリンダブロツク巾
方向のシリンダ中心線ｌにほぼ沿うように形成さ
れた仕切壁１４により仕切られて、それぞれ第
１、第２吸気ポート５，６に通じる第１、第２分
岐通路１５，１６を構成している。排気ポート７
は、排気通路１７に接続されて排気系を構成す
る。この排気系は普通の構成でよい。主吸気通路
１１には、仕切壁１４の上流側に燃焼噴射弁２３
が配置され、エンジン運転条件に対応する信号に
基づいて計量された燃料が燃焼室４に供給され
る。主吸気通路１１内には、開閉弁１８が設けら
れている。この開閉弁１８は、たとえば絞り弁１
２に運転されて該絞り弁の開度が比較的小さい低
負荷運転領域では閉じられ、絞り弁１２が所定開
度を越えて開かれたとき開かれるように構成され
る。主吸気通路１１の底部には、開閉弁１８より
僅か上流側に開口１９が形成され、この開口１９
から主吸気通路１１の下側を延びるように補助吸
気通路２０が形成されている。補助吸気通路２０
は、主吸気通路１１の下側から第１分岐通路１５
の下側を通り、開口２１により第１吸気口５に接
続されている。第２図に示すように、吸気ポート
５は、高負荷運転時の高充填量を確保するため
に、シリンダボア１ａの軸線方向に近い角度で燃
焼室４に開口しており、図には示していないが、
第２吸気ポート６も同様な形状である。これに対
し、補助吸気通路２０は主吸気通路１１および第
１分岐通路１５の下側から第１吸気ポート５に開
口しているので、燃焼室４に対し比較的浅角度で
向けられることになる。さらに、第１吸気ポート
５は、シリンダボア１ａの中心線ｌに対し一方に
偏つて配置されているので、補助吸気通路２０か
ら浅い角度で燃焼室４に噴出する吸気流は、燃焼
室４内で水平面内の強い旋回流すなわちスワール
を発生する。

このスワールを発生しやすくするためには、補
助吸気通路２０の形状を、開口２１の近傍でシリ
ンダボア１ａの周壁に対しほぼ接線方向に向くよ
うに形成することが望ましい。このような形状に
するためには、補助吸気通路２０を彎曲させるこ
とが必要になる。しかし、第１図に示すように、
補助吸気通路２０は、主吸気通路１１から分岐す
る部分の開口１９が、その中心を主吸気通路１１
の中心に対し第１吸気ポート５とは反対側すなわ
ち第２吸気ポート６の側に寄せて配置されている
ので、開口２１の近傍でシリンダボア１ａの周方
向に沿つた形状とするばあいにも、該補助吸気通
路２０に極端な曲りを与える必要がなくなり、第
１図に示すように比較的なだらかな流路抵抗の少
ない形状とすることができる。

開閉弁１８が閉じられる低負荷領域では、主吸
気通路１１を通る吸気はすべて開口１８から補助
吸気通路２０に導かれ、開口２１から第１吸気ポ
ート５を経て燃焼室に送り込まれる。補助吸気通
路２０は分岐通路１５，１６の各々に比し断面積
が小さいので、吸気量の小さい低負荷運転時にも
比較的高い流速を保つことができる。さらに、補
助吸気通路２０は前述のように比較的浅い角度で
シリンダボア１ａの円周方向に向けられているの
で、該補助吸気通路２０から燃焼室４に噴出され
る吸気流は、燃焼室４内で強いスワールを形成す
る。第１図に示すように、本実施例においては、
シリンダヘツド２の吸、排気ポートが形成されて
いない部分、すなわちシリンダブロツク１の長手
方向中心線ｍを挾んで第１吸気ポート５と対向す
る部分に点火栓２２が取付けられている。したが
つて、点火栓２２は、補助吸気通路２０からの吸
気流が形成するスワールの旋回軌跡上に位置する
ので、該点火栓２２の近傍には確実に新鮮な混合
気が供給され、良好な着火性をもつて燃焼が行な
われる。

エンジン負荷の増加に伴ない絞り弁１２が所定
値を越えて開かれると、開閉弁１８も開き始め
る。開閉弁１８の開度が比較的小さい運転領域で
は、吸気の一部は依然として補助吸気通路２０を
通つて供給される。この状態では、補助吸気通路
２０が第１吸気ポート５のみに開口していること
と、補助吸気通路２０が主吸気通路１１から分岐
する部分の開口１９が第２吸気ポート６の側に偏
つて位置することから、第１吸気ポート５を経て
燃焼室４に供給される吸気の量が第２吸気ポート
６を通る量よりも多くなり、その結果として、あ
る程度のスワールを負荷が増大した領域でも形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すエンジン吸気
装置の概略平面図、第２図は本発明を実施例した
エンジンの垂直断面図である。 １…シリンダブロツク、１ａ…シリンダボア、
２…シリンダヘツド、３…ピストン、４…燃焼
室、５，６…吸気ポート、７…排気ポート、１１
…主吸気通路、１５，１６…分岐吸気通路、１８
…開閉弁、１９…開口、２０…補助吸気通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼室に開口する２つの吸気ポートと、前記
   ２つの吸気ポートのそれぞれに接続された分岐吸
   気通路と、前記分岐吸気通路の上流側に接続され
   た主吸気通路と、前記主吸気通路内に設けられ高
   負荷運転時に開かれる開閉弁と、前記開閉弁より
   上流側において前記主吸気通路に設けた開口によ
   り前記主吸気通路から分岐して前記燃焼室に対し
   ほぼ円周方向に向くように前記吸気ポートの一方
   に接続される補助吸気通路とを有し、前記２つの
   吸気ポートは前記主吸気通路の中心線に関し両側
   に配置され、前記補助吸気通路が主吸気通路から
   分岐する前記開口はその中心が前記主吸気通路の
   中心に対し前記一方の吸気ポートの位置する側と
   反対側に偏つて配置されたことを特徴とするエン
   ジンの吸気通路。