JPS5845573B2 - 内燃機関の吸気通路装置 - Google Patents
内燃機関の吸気通路装置Info
- Publication number
- JPS5845573B2 JPS5845573B2 JP53072590A JP7259078A JPS5845573B2 JP S5845573 B2 JPS5845573 B2 JP S5845573B2 JP 53072590 A JP53072590 A JP 53072590A JP 7259078 A JP7259078 A JP 7259078A JP S5845573 B2 JPS5845573 B2 JP S5845573B2
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- JP
- Japan
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- intake
- valve
- intake passage
- throttle valve
- port
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B31/04—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
- F02B31/06—Movable means, e.g. butterfly valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/20—SOHC [Single overhead camshaft]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃焼室内に吸気のスワール(Swirl−渦
流)を生じさせるようにした内燃機関の吸気通路装置に
関するものである。
流)を生じさせるようにした内燃機関の吸気通路装置に
関するものである。
燃焼室内で吸気のスワールを生じさせることは、燃料と
空気との混合が良好すなわち燃料の微粒化及び均質化が
促進されると共に、火炎伝播速度が大きくなり、エンジ
ンの性能向上に大きく役立つことは従来から良く知られ
ている。
空気との混合が良好すなわち燃料の微粒化及び均質化が
促進されると共に、火炎伝播速度が大きくなり、エンジ
ンの性能向上に大きく役立つことは従来から良く知られ
ている。
とりわけ、排気ガス浄化や低燃費実現のため、希薄燃焼
や大量のEGR(排気ガス再燃焼)を行うようになって
きた今日にあっては、吸気にスワールを生じさせること
は特に効果的である。
や大量のEGR(排気ガス再燃焼)を行うようになって
きた今日にあっては、吸気にスワールを生じさせること
は特に効果的である。
このため、従来、いわゆるヘリカルポートと呼ばれるよ
うにエンジンの吸気ポートの形状を、ヘリカル状(渦巻
状)とし、ここを通過するとき(こ渦巻流とされた吸気
を燃焼室内に導くようにしたものがある。
うにエンジンの吸気ポートの形状を、ヘリカル状(渦巻
状)とし、ここを通過するとき(こ渦巻流とされた吸気
を燃焼室内に導くようにしたものがある。
しかしながら、上記従来のものはエンジンの中速中負荷
運転から高速高負荷運転域では吸気量も多いため、ヘリ
カルポートlこより流れを制御して十分なスワールを発
生させることができる反面、いわゆる一般実用域といわ
れるアイドリング時や低速低負荷運転時にあっては、吸
気量が少いため、高速高負荷運転に支障のないように決
定されたヘリカルポートの形状では吸気弁前後の圧力差
により吸気の流れ状態を制御することが不可能となり、
燃焼室内に十分なスワールを発生させることが困難であ
った。
運転から高速高負荷運転域では吸気量も多いため、ヘリ
カルポートlこより流れを制御して十分なスワールを発
生させることができる反面、いわゆる一般実用域といわ
れるアイドリング時や低速低負荷運転時にあっては、吸
気量が少いため、高速高負荷運転に支障のないように決
定されたヘリカルポートの形状では吸気弁前後の圧力差
により吸気の流れ状態を制御することが不可能となり、
燃焼室内に十分なスワールを発生させることが困難であ
った。
この点を改善すべく、ヘリカルポートにあってはその形
状を一般実用域でも十分なスワールが発生するようにす
ることも考えられるが、この場合は当然の如く吸入抵抗
が極めて大きくなって容積効率の低下をもたら(7、こ
の容積効率はエンジンの回転数が高くなる程低下する。
状を一般実用域でも十分なスワールが発生するようにす
ることも考えられるが、この場合は当然の如く吸入抵抗
が極めて大きくなって容積効率の低下をもたら(7、こ
の容積効率はエンジンの回転数が高くなる程低下する。
したがって、極めて高速回転が行われるガソリンエンジ
ンでは前記のような従来手段は事実上採用し得ず、ガソ
リンエンジンに比してはるかに回転数の低いディーゼル
エンジンにのみこのような手段が利用されていた。
ンでは前記のような従来手段は事実上採用し得ず、ガソ
リンエンジンに比してはるかに回転数の低いディーゼル
エンジンにのみこのような手段が利用されていた。
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
ガソリンエンジンのように高速回転がなされるものにあ
っても、容積効率を低下させることなく、その全運転域
に渡って十分なスワールを発生させることができるよう
にした内燃機関の吸気通路装置を提供することを目的と
する。
ガソリンエンジンのように高速回転がなされるものにあ
っても、容積効率を低下させることなく、その全運転域
に渡って十分なスワールを発生させることができるよう
にした内燃機関の吸気通路装置を提供することを目的と
する。
本発明は、吸気量が少い場合でも、吸気をヘリカルポー
トの全断面積に渡って流すことなくその壁面に沿った諏
れとすれは、該ヘリカルポートにより十分に別画される
という点に着目してなされたものである。
トの全断面積に渡って流すことなくその壁面に沿った諏
れとすれは、該ヘリカルポートにより十分に別画される
という点に着目してなされたものである。
この条件を満足するため、本発明は、吸気量が少い場合
は、吸気を絞り弁により収束された偏流としてヘリカル
ポート壁間に沿った諏イ1とすると共に、この偏流状態
が吸気弁に至るまでの間十分に維持さイするように、絞
り弁を吸気弁の近傍である吸気管路が取付けられるシリ
ンダヘッド端面の直前に位置させたことを特徴とする。
は、吸気を絞り弁により収束された偏流としてヘリカル
ポート壁間に沿った諏イ1とすると共に、この偏流状態
が吸気弁に至るまでの間十分に維持さイするように、絞
り弁を吸気弁の近傍である吸気管路が取付けられるシリ
ンダヘッド端面の直前に位置させたことを特徴とする。
以下に本発明を図示実施例につき説明する。
本発明の一実施例を示す第1図、第2図において、1は
エンジンのシリンダ、2はパツキン3を介してシリンダ
1上に載置、固定されたシリンダヘッド、4はシリンダ
1内に摺動自在に嵌挿されたピストンで、これ等三者1
,2.4により燃焼室5が画成されている。
エンジンのシリンダ、2はパツキン3を介してシリンダ
1上に載置、固定されたシリンダヘッド、4はシリンダ
1内に摺動自在に嵌挿されたピストンで、これ等三者1
,2.4により燃焼室5が画成されている。
シリンダヘッド2には、それぞれ燃焼室5内へ開口する
吸気ポート6及び排気ポート7が形成される一方、該両
ポート6.7を開閉するための吸気弁8及び排気弁9が
それぞれバルブガイド10を案内として摺動自在に保持
されている。
吸気ポート6及び排気ポート7が形成される一方、該両
ポート6.7を開閉するための吸気弁8及び排気弁9が
それぞれバルブガイド10を案内として摺動自在に保持
されている。
この両弁8,9は、ばね11にて、両ボート6.7の燃
焼室5内への開口端周縁部に取付けたバルブシート12
に着座すべくすなわち閉弁ずべく附勢されて、カム13
が回転することによりロッカアーム14を介して適宜開
閉制御される。
焼室5内への開口端周縁部に取付けたバルブシート12
に着座すべくすなわち閉弁ずべく附勢されて、カム13
が回転することによりロッカアーム14を介して適宜開
閉制御される。
吸気ポート6は、後に詳述するようにへりカルポートと
なっており、これには吸気マニホルドを介することなく
直接キャブレタ15が陸続されている。
なっており、これには吸気マニホルドを介することなく
直接キャブレタ15が陸続されている。
このキャブレタ15は、用度ベンチュリ型の一種である
SU型キャブレタで、その吸気管路となる入口通路16
と吸気ポート6とがエンジンの吸気通路を構威し、第2
図に示すとおり1基のキャブレタで2つの燃焼室5に吸
気を供給する関係上、該入口通路16はその吐出口側部
分で二本に分岐された形となっている。
SU型キャブレタで、その吸気管路となる入口通路16
と吸気ポート6とがエンジンの吸気通路を構威し、第2
図に示すとおり1基のキャブレタで2つの燃焼室5に吸
気を供給する関係上、該入口通路16はその吐出口側部
分で二本に分岐された形となっている。
そして、入口通路16内には、その分岐部分直下流側に
おいてすなわち吸気弁8の近傍である該入口通路16が
取付けられるシリンダヘッド2の端面の直前に位置させ
てそれぞれ絞り弁17Aが配設され、このようにして一
つの吸気ポート6に対して1つの絞り弁17Aが設けら
れている。
おいてすなわち吸気弁8の近傍である該入口通路16が
取付けられるシリンダヘッド2の端面の直前に位置させ
てそれぞれ絞り弁17Aが配設され、このようにして一
つの吸気ポート6に対して1つの絞り弁17Aが設けら
れている。
この2つの絞り弁17Aは、一本の回転軸18Aを共用
してキャブレタ15の本体19に軸支され、この回転軸
18Aに運動するアクセルペダル(図示略)を操作する
ことにより回動され、吸気通路を後述のようにして開閉
操作することとなる。
してキャブレタ15の本体19に軸支され、この回転軸
18Aに運動するアクセルペダル(図示略)を操作する
ことにより回動され、吸気通路を後述のようにして開閉
操作することとなる。
キャブレタ15の他の部分の構成は従来と同様であるが
、これを簡単に説明すると、20は絞り弁17Aの上流
側において第1図上下方向に変位自在に保持されたサク
ションピストンで、該サクションピストン20の一端側
(第1図下端側)は入口通路16内に突出し、また他端
側は、本体19とこれに固定さイまたキャップ21との
間に張設されたダイアフラム22に連結されている。
、これを簡単に説明すると、20は絞り弁17Aの上流
側において第1図上下方向に変位自在に保持されたサク
ションピストンで、該サクションピストン20の一端側
(第1図下端側)は入口通路16内に突出し、また他端
側は、本体19とこれに固定さイまたキャップ21との
間に張設されたダイアフラム22に連結されている。
ダイアフラム22の上方側に画成されたサクションチャ
ンバ23が入口通路16内と連通し、ダイアフラム22
の下方側に画成されたエアチャンバ24が大気と連通し
、該両チャンバ23と24との圧力差による力がはね2
5の附勢力と釣合った位置で、サクションピストン20
が静止する。
ンバ23が入口通路16内と連通し、ダイアフラム22
の下方側に画成されたエアチャンバ24が大気と連通し
、該両チャンバ23と24との圧力差による力がはね2
5の附勢力と釣合った位置で、サクションピストン20
が静止する。
このサクションピストン20の下端部に取付けたメータ
リングニードル26は、フロート室27に連通ずる燃料
吐出部としてのメインジェット28内に挿入されている
。
リングニードル26は、フロート室27に連通ずる燃料
吐出部としてのメインジェット28内に挿入されている
。
このような構成により、吸入負圧が変化してサクション
ピストン20が変位スると、その下方に形成されるベン
チュリ部29の有効開口面積も変化し7てここを流れる
空気量も変化するが、ベンチュリ部29の空気流速は空
気量に関係なくほぼ一定となるものである。
ピストン20が変位スると、その下方に形成されるベン
チュリ部29の有効開口面積も変化し7てここを流れる
空気量も変化するが、ベンチュリ部29の空気流速は空
気量に関係なくほぼ一定となるものである。
勿論、空気量に応じた燃料がメインジェット28より吸
引されて、一定の空燃比となった混合気が下流側へ導び
かれる。
引されて、一定の空燃比となった混合気が下流側へ導び
かれる。
前記吸気ポート6は前述の如くへりカルポートとなって
いるが、エンジンの高速回転時には容積効率が低下しな
いように、吸入抵抗の小さな形状に決定されている。
いるが、エンジンの高速回転時には容積効率が低下しな
いように、吸入抵抗の小さな形状に決定されている。
すなわち、後に詳述するように絞り弁17Aの作用なし
に単に吸入ポート6の形状のみにて吸気流れを制のした
場合には、ここを流れる吸気量が多い場合にのみ十分な
スワールを発生させることができるようになっている。
に単に吸入ポート6の形状のみにて吸気流れを制のした
場合には、ここを流れる吸気量が多い場合にのみ十分な
スワールを発生させることができるようになっている。
また、前記絞り弁17Aは両側開口型のバタフライ弁と
なっているが、その弁開度が小さい闇すなわち開弁角θ
−30°−400位までの間は、第1図上端側からのみ
徐々に開口さイするように、入口通路16の下壁の一部
が回転軸18を中心とする球面状、に湾曲形成さイ1て
いる0 次に、上記構成装置の作用について説明する。
なっているが、その弁開度が小さい闇すなわち開弁角θ
−30°−400位までの間は、第1図上端側からのみ
徐々に開口さイするように、入口通路16の下壁の一部
が回転軸18を中心とする球面状、に湾曲形成さイ1て
いる0 次に、上記構成装置の作用について説明する。
いま、アクセルペダルを大きく操作して、中速中負荷運
転あるいは高速高負荷運転を行うと、ベンチュリ部29
の有効開口面積が犬となると共に絞り弁17Aの開弁角
θも30〜40より大きくなり、吸気ポート6を流れる
吸気量が多くなる。
転あるいは高速高負荷運転を行うと、ベンチュリ部29
の有効開口面積が犬となると共に絞り弁17Aの開弁角
θも30〜40より大きくなり、吸気ポート6を流れる
吸気量が多くなる。
したがって、吸気は、吸気ポート6を通過するときにそ
の流れが制御されて十分にスワール状とされた後、燃焼
室5内へ導びかイすることとなる。
の流れが制御されて十分にスワール状とされた後、燃焼
室5内へ導びかイすることとなる。
アイドリング時やアクセル操作の小さい低速低負荷運転
時のような一般実用域では、ベンチュリ部29の有効開
口面積も小さくな乙と共1こ絞1つ弁17Aの開弁角θ
も30(−400以下の大きさとなり、吸気ポート6を
流れる吸気量が少くなる。
時のような一般実用域では、ベンチュリ部29の有効開
口面積も小さくな乙と共1こ絞1つ弁17Aの開弁角θ
も30(−400以下の大きさとなり、吸気ポート6を
流れる吸気量が少くなる。
このとき、ベンチュリ部29を通過した吸気は、絞り弁
17A上端側の狭い開口部分を通過するときに、収束さ
れると共に吸気通路の中心部分より偏心した偏流となり
、吸気ポート6の壁面に沿いつつ燃焼室5内へ導ひかれ
る。
17A上端側の狭い開口部分を通過するときに、収束さ
れると共に吸気通路の中心部分より偏心した偏流となり
、吸気ポート6の壁面に沿いつつ燃焼室5内へ導ひかれ
る。
このように、吸気は、その量こそ少いが収束された偏流
となって吸気ポート6の壁面に沿いつつ流れるため、こ
の場合も吸気ポート6の形状により流れが制御されて十
分なスワール状態となった後、燃焼室5内へ導ひかれる
。
となって吸気ポート6の壁面に沿いつつ流れるため、こ
の場合も吸気ポート6の形状により流れが制御されて十
分なスワール状態となった後、燃焼室5内へ導ひかれる
。
ここで、偏流を吸気ポート6に対してその上壁部2al
ζ沿って線入させるようIこしたので、ヘリカルポート
の特質上、順次続く整流壁部2b。
ζ沿って線入させるようIこしたので、ヘリカルポート
の特質上、順次続く整流壁部2b。
円周壁部2Cにより最も効率よくスワールを与えること
ができるものである。
ができるものである。
本発明は以上述べたように、吸気量の少い一般実用域で
は、吸気の流れを収束さイまた偏流とすることにより、
吸気ポートによる吸気の制御機能をその吸気抵抗を増す
ことなく高めるよう1・こしたので、高速回転が行われ
るガソリンエンジンにあってもその容積効率の低下をも
たらすことなく全運転域に渡って燃焼室内で十分なスワ
ールを発生させることができ、この結果以下のような種
々の効果を奏する。
は、吸気の流れを収束さイまた偏流とすることにより、
吸気ポートによる吸気の制御機能をその吸気抵抗を増す
ことなく高めるよう1・こしたので、高速回転が行われ
るガソリンエンジンにあってもその容積効率の低下をも
たらすことなく全運転域に渡って燃焼室内で十分なスワ
ールを発生させることができ、この結果以下のような種
々の効果を奏する。
■ 多量EGR1希薄燃焼、多量残留ガス燃焼を行うこ
とが可能となって高い熱効率を得ることができ、運転性
能の向上と共(こ低燃費のエンジンを提供できる。
とが可能となって高い熱効率を得ることができ、運転性
能の向上と共(こ低燃費のエンジンを提供できる。
特に、上記燃焼方式により排気ガス中の有害成分を大幅
(こ低減させることができるので、排気ガス規制の厳し
いガソリンエンジンに適用できることは実用上極めて効
果的である。
(こ低減させることができるので、排気ガス規制の厳し
いガソリンエンジンに適用できることは実用上極めて効
果的である。
■ 絞り弁を吸気弁の近傍に設する関係上吸気マニホー
ルドを廃止することもでき、軽量、小型化を図れると共
にコストダウンを図るこトカできる。
ルドを廃止することもでき、軽量、小型化を図れると共
にコストダウンを図るこトカできる。
■ 上記■から明らかなように、吸気通路を短くできる
ので、エンジンの過渡応答性が良好になると共に減速時
におけるHCの低減を図れる。
ので、エンジンの過渡応答性が良好になると共に減速時
におけるHCの低減を図れる。
第1図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第2図は第
1図の吸気通路方向に沿う平面断面簡略図である。 2・・・・・・シリンダヘッド、6・・・・・・吸気ポ
ート、8・・・・・・吸気弁、16・・・・・・入口通
路(吸気管路)、17A・・・・・・絞り弁。
1図の吸気通路方向に沿う平面断面簡略図である。 2・・・・・・シリンダヘッド、6・・・・・・吸気ポ
ート、8・・・・・・吸気弁、16・・・・・・入口通
路(吸気管路)、17A・・・・・・絞り弁。
Claims (1)
- 1 吸気通路の一部である吸気管路が取付けられるシリ
ンダヘッド端面の直前に、両側開口型のバクフライ弁か
らなる絞り弁を設け、該絞り弁と吸気弁との間の吸気通
路をへりカルポートで構成すると共に、前記吸気管路の
下壁面に球面で灰続された段差部を設け、しかも、前記
絞り弁は所定開度まで前記球面に沿って回転し、前記吸
気管路の上面壁を開口せしめて吸気を偏流させる構成と
したことを特徴とする内燃機関の吸気通路装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53072590A JPS5845573B2 (ja) | 1978-06-15 | 1978-06-15 | 内燃機関の吸気通路装置 |
US06/044,254 US4336776A (en) | 1978-06-15 | 1979-05-31 | Swirl-inducing apparatus for internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53072590A JPS5845573B2 (ja) | 1978-06-15 | 1978-06-15 | 内燃機関の吸気通路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS54163215A JPS54163215A (en) | 1979-12-25 |
JPS5845573B2 true JPS5845573B2 (ja) | 1983-10-11 |
Family
ID=13493753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53072590A Expired JPS5845573B2 (ja) | 1978-06-15 | 1978-06-15 | 内燃機関の吸気通路装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4336776A (ja) |
JP (1) | JPS5845573B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH10212980A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-11 | Yamaha Motor Co Ltd | 4サイクルエンジン |
DE19754736C1 (de) * | 1997-12-10 | 1999-04-15 | Porsche Ag | Saugkanal für eine Brennkraftmaschine |
US5979401A (en) * | 1998-08-10 | 1999-11-09 | Ford Global Technologies, Inc. | Internal combustion engine having induction system with aerodynamic charge motion control valve |
FR2801638B1 (fr) * | 1999-11-29 | 2002-11-08 | Renault | Systeme d'admission de gaz dans un moteur a combustion |
US6394066B1 (en) * | 2000-07-11 | 2002-05-28 | Ford Global Tech., Inc. | Charge motion control valve |
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US7556031B2 (en) | 2005-12-12 | 2009-07-07 | Global Sustainability Technologies, LLC | Device for enhancing fuel efficiency of and/or reducing emissions from internal combustion engines |
JP2012180798A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Honda Motor Co Ltd | 車両の吸気装置 |
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JPS5249206U (ja) * | 1975-10-03 | 1977-04-07 |
-
1978
- 1978-06-15 JP JP53072590A patent/JPS5845573B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-05-31 US US06/044,254 patent/US4336776A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5249206B2 (ja) * | 1972-09-27 | 1977-12-15 | ||
JPS53116511U (ja) * | 1977-02-25 | 1978-09-16 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4336776A (en) | 1982-06-29 |
JPS54163215A (en) | 1979-12-25 |
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