JPS6149129A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明は、内燃機関の吸気装置に関するものであり、さ
らに具体的にいうと燃焼室内への混合気の吸入方式を改
良した内燃機関の吸気装置に関するものである。 【従来の技術１ 内燃機関において、燃焼室内に吸入される混合気にスワ
ールを発生させて燃焼効率を高めるようにすることは一
般的となっている。かかるスワールの発生方法としては
、吸入ポートをシリンダに対し接線方向に接続して設け
たもの、燃焼室の壁面にスワール発生用のシュラウドを
付設したもの等がある。これらの方法は、多少の差はあ
るもののスワールの発生に対しては有効であるが、ａ合
気の吸入抵抗を増ず、という問題点を併せ有することか
ら、高負荷時において出力性能の低下を招いていた。 そこで、このようなスワールの発生と高負荷時の出ノ〕
の向上を満足させる方法として従来、例えば実公昭５６
−５０１３２号公報に記載されているような複式吸気装
置が提案されている。これは、気化器のプライマリ通路
と連通ずる低負荷用の吸気系と、セカンダリ通路と連通
ずる高負荷用の吸気系とを有し、低・中負荷時には低負
荷用の吸気系のみから吸気を行なうもので、この場合の
吸入ポートは、その出口を絞って吸気の流速を高めると
共に且つ吸入ポートをシリンダの接線方向に向けること
で強力なスワールを発生させるようにしたものであり、
一方、高負荷時には上記低負荷用の吸気系の他に、更に
セカンダリ通路と連通ずる高負荷用の吸気系からも吸気
を行って、吸気量を増大し出力の向上を図るようにして
いるものである。 しかし近時、自動車用エンジンは高出力が求められてお
り、上述の複式吸気装置では、機関の高速または高負荷
時において、高負荷用の吸気系では特に吸入抵抗の増大
はないものの、低負荷用の吸気系では、その吸入ポート
にスワール発生機構としての絞りや、吸入ポートを接線
方向に接続していることから吸入抵抗の増大があり、こ
れによって大１コな内燃機関の高出力化は期待し得ない
という問題点があった。 【発明の目的１ 本発明は、上述のｒＩｆＪ題点を課題として提案された
ものであって、内燃機関の低速・低負荷時においては、
混合気に強いスワールを発生させて燃焼を改善し、一方
、高速・高負荷時においては、吸入抵抗を減少させ、か
つ混合気の吸入ｍが多くして、通常のエンジンよりも大
巾な高出力化がＩＪられるように改善された内燃１幾関
の吸気装置を提供することを目的とするものである。 【Ｂ明のイｄ成１ 上述の目的を達成するため、本発明では、１つの燃焼室
に２個の吸気弁を設け、各吸気弁に接続される吸入ポー
トにそれぞれ吸入制御弁を設けると共に、相互の吸入ポ
ート間には、各吸入ポートの吸入制御弁上流位置から、
それぞれ他方側の吸入ポートの吸入制御弁下流で吸気弁
の直上流位置に連通ずるように架設されたバイパスポー
トを設け、かつ上記吸入制御弁を内燃機関の回転数また
は負荷状態に応じて低速・低負荷時には閉じ、高速・高
負荷時には間（ように開閉制御する手段を具備してなる
ことを特徴とするものである。 【尖　施　例ｊ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。 第１図ないし第３図は、本発明に係る吸気装置を自動車
用内燃機関に適用した場合の例を示すもので、これらの
図にＪ５いて、符号１は償関本体の燃焼室である。この
燃焼室１には、苗内の片側に２個の吸気弁口１１．１２
が間口され、これに対向して他方の片側に同じく２個の
排気弁口１３．１４が開口されている。上記吸気弁口１
１．１２に接続される吸入ポート５１．５２は、２叉の
吸気分岐管５を介してエアクリーナ２の下流の気化器３
　（これはインジェクション方式のものでもよい〉に連
通されてあり、また、排気弁口１３．１４には排気管８
が連通されている。 上記２個の吸気弁口１１．１２に接続される各吸入ポー
ト５１．５２には、その途中に、吸気制御系６によって
開閉制御される吸入制御弁６１．６２がそれぞれ内装さ
れてあり、また、それぞれの吸入ポート５１、５２には
、相互のポート間に連通Ｊ゛るバイパスポート５３；５
４が設けられている。このバイパスポート５３は、一方
の吸入ポート５１に内装された吸入ルリ御弁６１の上流
位置と、他方の吸入ポート５２の吸入制御弁６２の下流
で吸気弁口１２の直上流とを連通ずるように架設されて
おり１、同様に他方のバイパスポート５４は、一方の吸
入ポート５２に設けられた吸入制御弁６２の上流位置と
、他方の吸入ボー１−５１の吸入制御弁６１の下流で吸
気弁口１１の直上流とを連通ずるように架設されている
。また各バイパスポート５３．５４の吸気弁１１．１２
の直上流における６１口は、燃焼宝１の内壁に対してそ
の接線方向に向くように指向されている。 なお燃焼室１内には、その頂部に点火プラグ１５を有し
、また２個の吸気弁口１１と１２および排気弁　′口１
３と１４の間には、それぞれ乱流生成突起１６．１７が
設りられている。 さらに前記吸気制御系６は、内燃機関の吸気量が多い高
速・高負荷時にはそれぞれの吸入制御弁６１、６２が全
開状態となり、また低速・低負荷時には閉じるように開
閉制御されるもので、そのための（Ｍ成の一例として第
１図に示すように、吸気弁口１２の直上流に開口する圧
力通路Ｇ３から、吸入系に止する負圧をダイアフラム式
アクチュエータ６４のダイアフラム蛮６５に導ぎ、ダイ
アフラムに連結されたリンク６Ｇを引き押しすることに
よって、吸入制御弁６１．　（３２の支持ｌ１ｌＩ！ｌ
Ｇ７を回動し、両吸入制卯弁６１．６２を同時的に動作
させるように、その開閉を制御している。なお、吸入制
御弁６１．８２の開閉制御を内燃機関の回転数に対応し
て制御する場合には、点火信号等により回転数を検出し
て、この検出信号により圧力通路６３の途中に設けたソ
レノイドパルプ等を作動させるように構成する。 次いで第４図Ｊ５よび第５図に基づいて上記構成の動作
を説明する。 （１）機関本体の吸気回が多い高速または高負荷時には
、第４図に示すように、ダイアフラム窟６５の負圧は浅
くなることで、吸入制御弁６１．　Ｇ２は全問状態とな
り、この際の混合気の流量は多く流速も速いので、混合
気は、はとんどバイパスポート５３゜５４には流入せず
、しかして混合気は、２個の吸入ポート５１．５２から
燃焼室１に吸入されることで吸入量が多く、またこの際
は、第４図の矢印に示すようにスワールは殆んど発生せ
ず、吸入抵抗は、単一の吸入弁口からの吸入に比べて大
幅に小さくなり、高出力が発揮される。 ６Ｉ）機関本体の吸気ｎが少ない低速または低負荷ＩＫ
デには、第５図に示ずように、ダイアフラム至６４の負
圧は深（、吸入量りＤ弁６１．６２は閉状態となること
で、この際の混合気は、吸入ポート５１．５２を直進ぜ
ず、バイパスポート５３．５４に流入する。しかして混
合気は、それぞれの吸入ポート５１．５２から各バイパ
スポート５３．５４を通過して、それぞれ反対側の吸入
ポートの吸気弁口１１．１２の直上流に導かれ、吸気弁
口１１．１２から互いに燃焼室内壁の接線方向に吸入さ
れることで、強いスワールが発生される。この際、混合
気は、２つのバイパスポート５３．５４を通って両吸気
弁口１１．１２から互に反対方向に吸入されるから、二
乗のスワールが発生し、これが互いに燃焼室１内で衝突
して、より強い乱れが生ずることになる。なお燃焼室１
内に乱流生成突起１６．１７が設けである場合は、混合
気流が、これらの突起１６．１７に衝突し、乱流の生成
かさらに助長される。 〈１１の　　ざらに中速または中間負荷時では、吸入制
御弁６１．６２は半開状態となることから、この際の混
合気は、吸入制御弁６１．６２の開度に応じて、一部は
吸入ポート５１．５２を通って燃焼室１内に吸入され、
また他の一部はバイパスポート５３．５４を通って燃焼
室１内に吸入されることで、所定の混合気吸入■が確保
されつつ、適度のスワールが発生されるように制御され
る。 （発明の効果１ 本発明は、上述したように、１つの燃焼室に対する吸入
ポートを２つにし、ざらに吸入制御弁とバイパスポート
の組合せにより、内燃機関の低速または低負荷時におい
ては、バイパスポート側から混合気を燃焼室内に吸入さ
せることで、燃焼室内に二重のスワールが発生され、か
つスワールの衝突により強い乱流が生じて燃焼が促進さ
れることから燃費を向上でき、また中速・中ｎＢ負荷時
においては、所定の混合気吸入量を確保しつつ適度のス
ワールを発生させるように燃焼制御でき、さらに高速・
高負荷時においては、２つの吸入ポートが全開して混合
気が２個の吸入ポートから直接的に燃焼室内に吸入され
ることで、吸入抵抗が少なく、犬山の混合気が燃焼室内
に導入されるから機関出力の大巾な向上を図ることがで
きるという効果が得られる。 なお、本発明の複式吸気装置は、通常の内燃機関は勿論
のこと、他の内燃機関、例えば過給機付の内燃機関にも
適用でき、この場合には負圧を検出するダイアフラム式
アクチュエータに代えて内燃機関の運転状態を検出して
作動するツレ／イド等によって、吸入制御弁を制御すれ
ばよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用された吸気装置を通常の内燃機関
に適用した一例を示す構成図、第２図は第１図のｆｆ−
ｆｆにお９ブる断面図、第３図は燃焼室の概略図、第４
図は８１！関の高速・高負荷時の吸気状態を示す図、第
５図はａＯＱの低速・低負荷り、１７の吸気状態を示す
図である。 １・・・燃焼室、１１．１２・・・吸気弁口、１３．１
４・・・排気弁口、５１．５２・・・吸入ポート、５３
．５４・・・バイパスポ−ト、６１．　Ｇ２・・・吸入
ｆｉＩＪｔｌｌ弁。 同　　弁理士　　村　井　　　進 第２図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １つの燃焼室に２個の吸気弁を備え、各吸気弁に接続さ
   れる吸入ポートにそれぞれ吸入制御弁を設けると共に、
   相互の吸入ポート間には、各吸入ポートの吸入制御弁上
   流位置から、それぞれ他方側の吸入ポートの吸入制御弁
   下流で吸気弁の直上流位置に連通するように架設された
   バイパスポートを設け、かつ上記吸入制御弁を内燃機関
   の回転数または負荷状態に応じて低速・低負荷時には閉
   じ、高速・高負荷時には開くように開閉制御する手段を
   具備してなることを特徴とする内燃機関の吸気装置。