JPS62168922A - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engineInfo
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- JPS62168922A JPS62168922A JP61010859A JP1085986A JPS62168922A JP S62168922 A JPS62168922 A JP S62168922A JP 61010859 A JP61010859 A JP 61010859A JP 1085986 A JP1085986 A JP 1085986A JP S62168922 A JPS62168922 A JP S62168922A
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Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、内燃機関、殊に、車両に適するように改良
された内燃機関に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to internal combustion engines, in particular internal combustion engines improved to be suitable for vehicles.
背景技術
この種の内燃機関では、吸気ポートをグイレクショナル
・ポート、ポルテックス・ポート、ヘリカル・ポート、
シュラウド弁付きポート、およびマスクド・ポートなど
に形成し、シリンダ室にスワールを与え、混合気生成お
よび燃焼の促進を図り、燃焼を改善したり、また、その
ダイレクショナル・ポートやヘリカル・ポートの可変絞
りを配置し、シリンダ室にスワールを与えるに加えて、
機関の負荷に応じて、吸気量を変えて燃焼を改善してき
ている。Background technology In this type of internal combustion engine, the intake ports are directional ports, portex ports, helical ports,
It is formed into ports with shroud valves and masked ports to give swirl to the cylinder chamber, promote mixture generation and combustion, and improve combustion. In addition to placing the aperture and giving a swirl to the cylinder chamber,
Combustion has been improved by changing the amount of intake air depending on the engine load.
ところが、それらの吸気ポートでは、エンジンの回転数
および負荷に応じてスワール比が変えられず、燃焼がそ
れほどに改善されないのが現状である。However, in these intake ports, the swirl ratio cannot be changed depending on the engine speed and load, and combustion is not improved that much at present.
発明の目的・課題
この発明の目的・課題は、機関の回転数、負荷、および
吸気温度などに応じて、ポートのスワール比および流量
係数を最適に制御し、火花点火型エンジンにおいては、
シリンダ室に流入される混合気に最適スワール比を与え
、また、圧縮着火型エンジンにおいては、シリンダ室に
流入される吸気に最適スワール比を与え、しかも、その
混合気や吸気の最適な流入量を得て、燃焼の改善を図り
、高効率の燃焼を実現可能にし、熱負荷、燃料消費率、
および低温始動を含めた始動性などを向上し、排ガス特
性を改善し、機関の出力特性を向上するところの内燃機
関の提供にある。The purpose and problem of the invention is to optimally control the port swirl ratio and flow coefficient according to the engine speed, load, intake air temperature, etc.
Provides an optimum swirl ratio for the air-fuel mixture flowing into the cylinder chamber, and in compression ignition engines, provides an optimum swirl ratio for the intake air flowing into the cylinder chamber, and also provides an optimum swirl ratio for the air-fuel mixture and intake air. The aim is to improve combustion and achieve highly efficient combustion, reducing heat load, fuel consumption rate,
Another object of the present invention is to provide an internal combustion engine that improves startability including low-temperature starting, improves exhaust gas characteristics, and improves engine output characteristics.
また、この発明の目的・課題は、吸気ポートが主流に副
流を伴わせる低スワール型である場合において、機関の
回転数、負荷、および吸気温度に応じて、ポートのスワ
ール比および流量係数を最適に制御し、火花点火型エン
ジンにおいては、シリンダ室に流入される混合気に最適
スワール比を与え、また、圧縮着火型エンジンにおいて
は、シリンダ室に流入される吸気に最適スワール比を与
え、しかも、その混合気や吸気の最適な流入量を得て、
燃焼の改善を図り、高効率の燃焼を実現可能にし、熱負
荷、燃料消費率、および低温始動を含めた始動性などを
向上し、排ガス特性を改善し、機関の出力特性を向上す
るところの内燃機関の提供にある。Another object and problem of the present invention is to adjust the swirl ratio and flow coefficient of the port according to the engine speed, load, and intake air temperature when the intake port is a low-swirl type in which the main flow has a side flow. In a spark ignition engine, the air-fuel mixture is optimally controlled, giving an optimal swirl ratio to the air-fuel mixture flowing into the cylinder chamber, and in a compression ignition engine, giving an optimal swirl ratio to the intake gas flowing into the cylinder chamber, Moreover, by obtaining the optimum inflow amount of air mixture and intake air,
It aims to improve combustion, make it possible to realize highly efficient combustion, improve heat load, fuel consumption rate, and startability including low-temperature starting, improve exhaust gas characteristics, and improve engine output characteristics. Provides internal combustion engines.
目的・課題に係る構成上の発明の概要：請求する発明の
内容
上述の目的・課題に関連して、この発明の内燃機関は、
先ず、シリンダ室に開口され、バルブ・シートを取り付
けるポート開口を有し、シリンダ・ヘッドに形成された
低スワール型吸気ポートと、そのポート開口を臨んでそ
の吸気ポートの内側壁面に開口して、そのシリンダ・ヘ
ッドに形成されたバルブ・ガイド・ボアに配置されたバ
ルブ・ガイドと、そのバルブ・ガイドにバルブ・ステム
を嵌め合わせ、かつ、そのバルブ・ガイドに案内されて
そのポート開口を開閉する吸気バルブと、そのバルブ・
ガイドとそのバルブ・ステムとの間に回転可能に支持さ
れ、一端をそのバルブ・ガイドの下端に、他端をそのバ
ルブ・ガイドの上端にそれぞれ位置させるスリーブ・シ
ャフトと、その吸気ポート内において、そのスリーブ・
シャフトの一端に固定され、かつ、その吸気ポートの内
側壁面に沿わされる収納位置および、流入空気の流れに
関してその収納位置よりも上流側においてその吸気ポー
トの内側壁面に突出される絞り位置の間に回転すれるチ
ューニング・コントロール・バルブと、そのスリーブ・
シャフトの他端に取り付けられた操作アームと、その操
作アームに連結され、そのチューニング・コントロール
・バルブをその収納位置および絞り位置の間に回転され
るアクチュエータと、回転数センサ、負荷センサ、およ
び吸気温センサなどからの信号に応じて、そのアクチュ
エータを駆動するコントローラとを備えて構成し、機関
の回転数、負荷、および吸気温度などに応じて、ポート
のスワール比および流量係数を最適に制御し、火花点火
型エンジンにおいては、シリンダ室に流入される混合気
に最適スワール比を与え、同時に、ポートに高い流量係
数を与え、また、圧縮着火型エンジンにおいては、シリ
ンダ室に流入される吸気に最適スワール比を与え、同時
に、ポートに高い流量係数を与え、その混合気や吸気の
最適な流入量を得て、高効率の燃焼をなすものであり、
また、この発明の内燃機関は、シリンダ室に開口され、
バルブ・シートを取り付けるポート開口を有し、シリン
ダ・ヘッドに形成された低スワール型吸気ポートと、そ
のポート開口を臨んでその吸気ポートの内側壁面に開口
して、そのシリンダ・ヘッドに形成されたバルブ・ガイ
ド・ボアに配置されたバルブ・ガイドと、そのバルブ・
ガイドにバルブ・ステムを嵌め合わせ、かつ、そのバル
ブ・ガイドに案内されてそのポート開口を開閉する吸気
バルブと、そのバルブ・ガイドとそのバルブ・ステムと
の間に回転可能に支持され、一端をそのバルブ・ガイド
の下端に、他端をそのバルブ・ガイドの上端にそれぞれ
位置させるスリーブ・シャフトと、その吸気ポート内に
おいて、そのスリーブ・シャフトの一端に固定されるバ
ルブ本体、そのバルブ本体に形成されたポート絞り面、
そのバルブ本体の前方端において、そのポート絞り面か
らそのバルブ・ステムに向けて伸長された副流案内面、
およびそのバルブ本体の後方端において、そのポート絞
り面からそのバルブ・ステムに向けて伸長された追込み
主流案内面よりなり、その吸気ポートの内側壁面に沿わ
される収納位置および、流入空気の流れに関してその収
納位置よりも上流側においてその吸気ポートの内側壁面
に突出される絞り位置の間に回転されるチューニング・
コントロール・バルブとそのスリーブ・シャフトの他端
に取り付けられた操作アームと、その操作アームに連結
され、そのチューニング・コントロール・バルブをその
収納位置および絞り位置の間に回転させるアクチュエー
タと、回転数センサ、負荷センサ、および吸気温センサ
などからの信号に応じて、そのアクチュエータを駆動す
るコントローラとを備えて構成し、機関の回転数、負荷
、および吸気温度などに応じて、主流に加えて、副流お
よび追込み主流を制御し、ポートのスワール比および流
量係数を最適に制御し、火花点火型エンジンにおいては
、シリンダ室に流入される混合気に最適スワール比を与
え、同時に、ポートに高い流量係数を与え、また、圧縮
着火型エンジンにおいては、シリンダ室に流入される吸
気に最適なスワール比を与え、同時に、ポートに高い流
量係数を与え、その混合気や吸気の最適な流入量を正確
、かつ、確実に得て、高効率の燃焼をなすものである。Summary of the structural invention related to the object/problem: Contents of the claimed invention In relation to the above-mentioned object/problem, the internal combustion engine of this invention has the following features:
First, it has a port opening that opens into the cylinder chamber and attaches a valve seat, and a low-swirl intake port formed in the cylinder head, and an opening on the inner wall surface of the intake port facing the port opening. A valve guide is placed in a valve guide bore formed in the cylinder head, a valve stem is fitted into the valve guide, and the port opening is opened and closed by being guided by the valve guide. Intake valve and its valve
a sleeve shaft rotatably supported between the guide and the valve stem, having one end located at the lower end of the valve guide and the other end located at the upper end of the valve guide, and within the intake port; That sleeve
Between a storage position fixed to one end of the shaft and along the inner wall surface of the intake port, and a throttle position protruding from the inner wall surface of the intake port on the upstream side of the storage position with respect to the flow of incoming air. The tuning control valve that rotates and its sleeve
an operating arm attached to the other end of the shaft; an actuator connected to the operating arm to rotate the tuning control valve between its retracted position and its throttle position; a rotational speed sensor, a load sensor, and a suction It is equipped with a controller that drives the actuator in response to signals from temperature sensors, etc., and optimally controls the port swirl ratio and flow coefficient according to engine speed, load, intake air temperature, etc. In a spark ignition engine, it gives the air-fuel mixture flowing into the cylinder chamber an optimum swirl ratio, and at the same time gives a high flow coefficient to the port. It provides the optimum swirl ratio and at the same time provides a high flow rate coefficient to the port to obtain the optimum inflow amount of the mixture and intake air, resulting in highly efficient combustion.
Further, the internal combustion engine of the present invention has an opening in the cylinder chamber,
A low-swirl intake port that has a port opening for attaching a valve seat and is formed in the cylinder head; The valve guide located in the valve guide bore and its valve
A valve stem is fitted into a guide, and an intake valve is guided by the valve guide to open and close its port opening, and an intake valve is rotatably supported between the valve guide and the valve stem, and has one end a sleeve shaft having one end located at the lower end of the valve guide and the other end located at the upper end of the valve guide; a valve body fixed to one end of the sleeve shaft within the intake port; port aperture surface,
a side flow guide surface extending from the port constriction surface toward the valve stem at the forward end of the valve body;
At the rear end of the valve body, there is a driving main flow guide surface extending from the port throttle surface toward the valve stem, and the storage position along the inner wall surface of the intake port and the flow of incoming air. The tuning valve is rotated between the throttle positions that protrude from the inner wall surface of the intake port on the upstream side of the storage position.
an operating arm attached to the other end of the control valve and its sleeve shaft; an actuator coupled to the operating arm for rotating the tuning control valve between its stowed position and its throttle position; and a rotational speed sensor. , a controller that drives the actuator according to signals from a load sensor, an intake air temperature sensor, etc., and a controller that drives the actuator depending on the engine speed, load, intake air temperature, etc. In spark ignition type engines, it gives the optimum swirl ratio to the air-fuel mixture flowing into the cylinder chamber, and at the same time provides a high flow coefficient to the port. In compression ignition engines, it also provides the optimum swirl ratio for the intake air flowing into the cylinder chamber, and at the same time provides a high flow coefficient to the port to accurately and accurately control the optimum intake flow rate for the air-fuel mixture and intake air. Moreover, it can be obtained reliably and achieves highly efficient combustion.
具体例の説明
以下、この発明に係る内燃機関の望ましい具体例につい
て、図面を参照して説明する。Description of Specific Examples Preferred specific examples of the internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１ないし５図は、トラックに搭載されるに適するよう
になされたこの発明の内燃機関の具体例１０を部分的に
示している。Figures 1 to 5 partially illustrate an embodiment 10 of an internal combustion engine of the invention adapted to be mounted on a truck.
その内燃機関１０は、ディーゼル・エンジンに具体化さ
れ、低スール型吸気ポート１２に配置され、そして、そ
の吸気ポート１２のポート開口２１に取り付けられたバ
ルブ・シート２２に着座される吸気バルブ１２が動弁機
構（図示せず）によって開閉動作される構造に製作され
ている。The internal combustion engine 10 is embodied as a diesel engine, and includes an intake valve 12 disposed in a low-sull intake port 12 and seated in a valve seat 22 attached to a port opening 21 of the intake port 12. It is constructed to be opened and closed by a valve mechanism (not shown).
そのディーゼル・エンジン１０では、機関の回転数、負
荷、および吸気温度に応じて、シリンダ室３１に流入さ
れる吸気に最適なスワール比が与えられ、同時に、その
吸気ポート１２に高い流量係数（Ｃｍｓ）が与えられ、
吸気の最適な流入量が正確、かつ、確実に得られる手段
が備えられている。In the diesel engine 10, an optimum swirl ratio is given to the intake flowing into the cylinder chamber 31 according to the engine speed, load, and intake air temperature, and at the same time, a high flow coefficient (Cms) is given to the intake port 12. ) is given,
A means is provided to accurately and reliably obtain the optimum inflow amount of intake air.
さらに詳述するならば、そのディーゼル・エンジン１０
は、シリンダ室３１に開口され、バルブ・シート２２を
取り付けたポート開口２１を有し、シリンダ・ヘッド１
１に形成された低スワール型吸気ポート１２と、そのポ
ート開口２１を臨んでその吸気ポート１２の内側壁面２
０に突出されて、そのシリンダ・ヘッド１１に形成され
たパルプ取付はボス１３と、その吸気ポート１２の内側
壁面２０に相当するそのバルブ取付はボス１３の下端面
に開口されて、そのポート開口２１を臨まされてそのシ
リンダ・ヘッド１１に形成されたバルブ・ガイド・ボア
２３に配置されたバルブ・ガイド１４と、そのバルブ・
ガイド１４にバルブ・ステム１６を嵌め合わせ、かつ、
そのバルブ・ガイド１４に案内されてそのポート開口２
１を開閉する吸気パルプ１２と、そのバルブ・ガイド１
４とそのバルブ・ステム１６との間に回転可能に支持さ
れ、一端をそのガイド１４の下端に、他端をそのバルブ
・ガイド１４の上端にそれぞれ位置させるスリーブ・シ
ャフト１７と、その吸気ポート１２内において、そのス
リーブ・シャフト１７の一端に固定され、かつ、その吸
気ボー１−１２の内側壁面２０に沿わされる収納位置２
４および流入空気の流れに関してその収納位置２４より
も上流側において、その吸気ポート１２の内側壁面２０
に突出される絞り位置２５の間に回転されるチューニン
グ・コントロール・バルブ１８と、そのスリーブ・シャ
フト１７の他端に取り付けられた操作アーム１９と、そ
の操作アーム１９に連結され、そのチューニング・コン
トロール・バルブ１８をその収納位置２４および絞り位
置２５の間に回転させるアクチュエータ（図示せず）と
、回転数センサ（図示せず）、負荷センサ（図示せず）
、および吸気温センサ（図示せず）を電気的に接続し、
それらセンサからの信号に応じて、そのアクチュエータ
を駆動するントローラ（図示せず）とを備えている。In more detail, the diesel engine 10
has a port opening 21 opening into the cylinder chamber 31 and having a valve seat 22 attached thereto;
1 and an inner wall surface 2 of the intake port 12 facing the port opening 21.
0, the pulp fitting formed on the cylinder head 11 has a boss 13, and the valve fitting corresponding to the inner wall surface 20 of the intake port 12 is opened at the lower end surface of the boss 13, and the port opening A valve guide 14 is disposed in a valve guide bore 23 formed in the cylinder head 11 facing the cylinder head 21, and
Fitting the valve stem 16 into the guide 14, and
The port opening 2 is guided by the valve guide 14.
Intake pulp 12 that opens and closes 1 and its valve guide 1
4 and the valve stem 16 thereof, and has one end located at the lower end of the guide 14 and the other end located at the upper end of the valve guide 14, and the intake port 12. Inside, a storage position 2 is fixed to one end of the sleeve shaft 17 and runs along the inner wall surface 20 of the intake bow 1-12.
4 and the inner wall surface 20 of the intake port 12 on the upstream side of the storage position 24 with respect to the flow of incoming air.
a tuning control valve 18 that is rotated between the aperture position 25 that is protruded from the valve, an operating arm 19 attached to the other end of the sleeve shaft 17, and a tuning control valve connected to the operating arm 19; - An actuator (not shown) that rotates the valve 18 between its storage position 24 and throttle position 25, a rotation speed sensor (not shown), and a load sensor (not shown)
, and an intake air temperature sensor (not shown) are electrically connected;
The controller includes a controller (not shown) that drives the actuator in response to signals from the sensors.
その吸気ポート１２は、そのチューニング・コントロー
ル・バルブ１８が収納位置２４にある状態で、ポート自
身の形状が設計されるのであるが、その場合、種々の吸
気ポートにおいても、そのポート形状は、機関回転数の
全域において、低スワール比で、流量係数（Ｃｍｓ）が
高くなるように設計される。The shape of the intake port 12 is designed with the tuning control valve 18 in the retracted position 24. It is designed to have a low swirl ratio and a high flow coefficient (Cms) over the entire rotational speed range.
例えば、その吸気ポート１２をヘリカル・ポートに製作
する場合には、その吸気ポート１２のポート形状は、通
常のヘリカル・ポートをダ・イレクショナル・ポートに
近づけられたものになる。For example, if the intake port 12 is made into a helical port, the port shape of the intake port 12 will be similar to that of a normal helical port and a directional port.
その低スワール型吸気ポート１２は、第１図から理解さ
れるように、ヘリカル・ポートを前提としたポート形状
に製作されている。As can be understood from FIG. 1, the low swirl type intake port 12 is manufactured in a port shape assuming a helical port.
そのスリーブ・シャフト１７は、その吸気バルブ１５の
バルブ・ステム１６とそのバルブ・ガイド１４との間に
嵌め合わせられ、そのバルブ・ステム１６のまわりに回
転可能に支持され、しかも、一端をそのバルブ・ガイド
１４の下端に、他端をバルブ・ガイド１４の上端にそれ
ぞれ突出させ、そのチューニング・コントロール・バル
ブ１８および操作アーム１９を取り付は可能にしている
。The sleeve shaft 17 is fitted between the valve stem 16 of the intake valve 15 and the valve guide 14, is rotatably supported around the valve stem 16, and has one end connected to the valve stem 16. - The lower end of the guide 14 and the other end protrude from the upper end of the valve guide 14, respectively, so that the tuning control valve 18 and operating arm 19 can be attached.
そのチューニング・コントロール・バルブ１８は、第２
および３図から理解されるように、そのバルブ取付はボ
ス１３の下方において、そのバルブ・ガイド１４の下端
に突出されたそのスリーブ・シャフト１７の一端、すな
わち、そのスリーブ・シャフト１７の下端に固定され、
そのスリーブ・シャフト１７がそのバルブ・ステム１６
のまわりに回転されるに伴われて、収納位置２４と絞り
位Ｗ２５とに回転される。勿論、その収納位置２４は、
第１図に示されるように、その低スワール型吸気ポート
１２の内側壁面２０に沿わされる位置であり、また、そ
の絞り位置２５は、同様に第１図に示されるように、そ
の吸気の流れ方向（ｘ）に関して、その収納位置２４か
ら上流側に回転的に移動される位置であって、そのチュ
ーニング・コントロール・バルブ１８が、そのバルブ取
付はポス１３の下方、およびその低スワール型吸気ポー
ト１２の内側壁面２０から構成される装置である。The tuning control valve 18 is the second
As can be seen from FIG. 3, the valve mounting is fixed to one end of the sleeve shaft 17 protruding from the lower end of the valve guide 14 below the boss 13, i.e., to the lower end of the sleeve shaft 17. is,
The sleeve shaft 17 is the valve stem 16
As it is rotated around W25, it is rotated to the storage position 24 and the aperture position W25. Of course, the storage position 24 is
As shown in FIG. 1, the throttle position 25 is located along the inner wall surface 20 of the low-swirl intake port 12, and the throttle position 25 is located along the inner wall surface 20 of the low-swirl intake port 12. A position in which the tuning control valve 18 is rotationally moved upstream from its storage position 24 with respect to the flow direction (x), and the tuning control valve 18 is located below the post 13 and its low-swirl intake. This device is composed of an inner wall surface 20 of a port 12.
さらに、そのチューニング・コントロール・バルブ１８
の絞り位置２５について、詳述するならば、その絞り位
置２５は、第１図において、そのバルブ・ステム１６の
軸線（２）を通って、その吸気の流れ方向（ｘ）をのど
３２の位置で切る軸線（ｙ）から時計廻り方向に３０〜
４０度まで回転される範囲である。Furthermore, the tuning control valve 18
To be more specific about the throttle position 25, in FIG. 30~ clockwise from the cutting axis (y)
This is a range that can be rotated up to 40 degrees.
そして、このチューニング・コントロール・バルブ１８
では、その絞り位置２５が、そのバルブ・ステム１６の
軸線（Ｚ）のまわりの時計廻り方向の最大回転角度で３
５度に設定され、そのチューニング・コントロール・バ
ルブ１８がそのスリーブ・シャフト１７の３５度回転に
伴われて、その低スワール型吸気ポート１２を絞るとこ
ろの絞り量の変化は、第５図において、５，１０，１５
゜２０．２５，３０．３５度の回転角度に対応された絞
り線Ｓｓ ＋ ５ｃｏｔ Ｓ＋ｓ＋ Ｓｋｉ
Ｓｚｓ＋ ５３０１Ｓ３５で示されている。And this tuning control valve 18
In this case, the throttle position 25 is 3 at the maximum rotation angle in the clockwise direction around the axis (Z) of the valve stem 16.
5 degrees, and the tuning control valve 18 throttles the low swirl intake port 12 as the sleeve shaft 17 rotates 35 degrees, and the change in the throttle amount is shown in FIG. 5, 10, 15
Diaphragm line Ss + 5cot S+s+ Ski corresponding to rotation angle of ゜20.25, 30.35 degrees
It is shown as Szs+ 5301S35.
その操作アーム１９は、第２および４図がら理解される
ように、そのスリーブ・シャフト１７の他端、すなわち
、上端に固定され、そのシリンダ・ヘッド１１に形成さ
れたポケット２６内において、そのバルブ・ステム１６
のまわりに揺動される。The operating arm 19 is fixed to the other end, i.e. the upper end, of the sleeve shaft 17, as seen in FIGS.・Stem 16
swayed around.
その操作アーム１９は、先端にヨーク２７を備え、その
アクチュエータで駆動される操作ロッド２８に形成され
た操作レバー２９０ボール・ヘッド３０をそのヨーク２
７に受は入れている。The operating arm 19 has a yoke 27 at its tip, and an operating lever 290 formed on an operating rod 28 driven by the actuator and a ball head 30 are connected to the yoke 27.
Uke is included in 7.
そのアクチュエータは、ステップ・モータからなり、そ
のシリンダ・ヘッド１１上に配置され、また、モータ・
シャフト（図示せず）にギア（図示せず）を固定し、そ
のシリンダ・ヘッド１１上において軸線方向に往復動可
能に配置されたその操作ロッド２７のラック部分（図示
せず）にそのギアを噛み合わせている。The actuator consists of a step motor and is located on the cylinder head 11, and the motor
A gear (not shown) is fixed to a shaft (not shown), and the gear is attached to a rack portion (not shown) of the operating rod 27, which is disposed on the cylinder head 11 so as to be able to reciprocate in the axial direction. They are interlocking.
そのようにして、そのアクチュエータ、すなわちステッ
プ・モータは、その操作ロッド２８、操作レバー２９、
操作アーム１９、およびスリーブ・シャフト１７を経て
そのチューニング・コントロール・バルブ１８をその収
納位置２４と絞り位置２５とに回転させる。As such, the actuator, i.e. the step motor, has its operating rod 28, operating lever 29,
The tuning control valve 18 is rotated via the operating arm 19 and the sleeve shaft 17 into its storage position 24 and throttle position 25.
そのコントローラは、回転数センサ（図示せず）負荷セ
ンサ（図示せず）、および吸気温センサ（図示せず）、
を電気的に接続し、それらセンサからの信号に応じて、
そのステップ・モータに流れる電流を制御し、そのステ
ップ・モータを駆動する。The controller includes a rotation speed sensor (not shown), a load sensor (not shown), and an intake temperature sensor (not shown),
are electrically connected, and depending on the signals from those sensors,
The current flowing through the step motor is controlled to drive the step motor.
そのコントローラは、勿論、入力および出力回路、演算
回路、記憶回路、制御回路、および電源回路などから構
成されている。The controller is, of course, comprised of input and output circuits, arithmetic circuits, storage circuits, control circuits, power supply circuits, and the like.
そのように、アクチュエータで操作されるチューニング
・コントロール・バルブ１８を備えたそノ低スワール型
吸気ポート１２では、スワール比に対する流量係数（Ｃ
ｍｓ）の関係を従来の吸気ポー阜
ト比較して示すならば、その低スワール型吸気ポート１
２の流量係数（Ｃｍｓ）は、第７図において、特性線（
ｆ）で示され、また、従来の吸気ポートのそれは、同様
に、第７図において、特性線（ｇ）で示され、そして、
その第７図から理解されるように、流量係数（Ｃｍｓ）
が高くなっている。As such, in the low swirl intake port 12 with the tuning control valve 18 operated by an actuator, the flow coefficient (C
ms) by comparing the conventional intake port, the low swirl type intake port 1
The flow coefficient (Cms) of No. 2 is determined by the characteristic line (Cms) in Fig. 7.
f), and that of the conventional intake port is likewise shown in FIG. 7 by the characteristic line (g), and
As understood from Fig. 7, the flow coefficient (Cms)
Is high.
次に、そのように構成されたディーゼル・エン、ジン１
０が運転される際の吸気制御について述べるに、今、そ
のディーゼル・エンジン１０が低速・高負荷で運転され
ているならば、そのコントローラはその回転数センサ、
負荷センサ、および吸気温センサからの信号に応じて演
算し、そのステツブ・モータに流れる電流を決定する。Next, a diesel engine configured in this manner, engine 1
Regarding intake control when the diesel engine 10 is operated, if the diesel engine 10 is currently operating at low speed and high load, the controller controls the rotation speed sensor,
The current flowing through the step motor is determined by calculation according to the signals from the load sensor and the intake temperature sensor.
そのようにして、そのコントローラで制御された電流で
そのステップ・モータが回転されると、そのステップ・
モータのギアをラック部分に噛み合わせた操作ロッド２
７は第４図において、上方に移動される。In that way, when the step motor is rotated with the current controlled by the controller, the step motor
Operating rod 2 that engages the motor gear with the rack part
7 has been moved upward in FIG.
その操作ロフト２８の動きに伴われて、操作アーム１９
はその操作レバー２９によって、その吸気バルブ１５の
バルブ・ステム１６のまわりに時計廻り方向に回転され
、第１図に２点鎖線で示された絞り位置２５の最大回転
角度（３５°）側にそのチューニング・コントロール・
バルブ１８を回転させる。Along with the movement of the operating loft 28, the operating arm 19
is rotated clockwise around the valve stem 16 of the intake valve 15 by the operating lever 29 to the maximum rotation angle (35°) side of the throttle position 25 shown by the two-dot chain line in FIG. Its tuning control
Rotate valve 18.
従って、この低スワール型吸気ポート１２の流量係数（
Ｃｍｓ）は、第６図において、流量係数線（Ｆ）上の点
Ａで示された値になり、また、スワール比は、第６図に
おいて、スワール比線（Ｇ）上の点で示された値になる
。Therefore, the flow coefficient (
Cms) is the value shown by point A on the flow coefficient line (F) in Fig. 6, and the swirl ratio is shown by the point on the swirl ratio line (G) in Fig. 6. value.
このように、この低スワール型吸気ポート１２は、低速
・高負荷運転において、そのチューニング・コントロー
ル・バルブ１８の絞り量が多くなり、流量係数（Ｃｍｓ
）が低くなり、そして、スワール比が高くなった吸気を
シリンダ室３１に流入させ、所謂、高スワール化した吸
気をシリンダ室３１に導入して、燃焼の改善を図る。In this way, in low-swirl type intake port 12, the amount of restriction of its tuning control valve 18 increases during low-speed, high-load operation, and the flow coefficient (Cms
) is lowered and the swirl ratio is increased, the intake air is caused to flow into the cylinder chamber 31, so-called high swirl intake air is introduced into the cylinder chamber 31, and combustion is improved.
また、そのディーゼル・エンジン１０が中速・高負荷で
運転されるならば、そのコントローラは、その回転数セ
ンサ、負荷センサ、および吸気温センサからの信号に応
じて演算し、そのステップ・モータに流れる電流を決定
する。Further, if the diesel engine 10 is operated at medium speed and high load, the controller performs calculations according to signals from the rotation speed sensor, load sensor, and intake temperature sensor, and controls the step motor. Determine the current flowing.
そのステップ・モータがそのコントローラからの電流で
回転されると、そのステップ・モータのギアをラック部
分に噛み合わせた操作ロッド２７は、低速運転の位置か
ら第４図において、下方に移動される。When the stepper motor is rotated by current from the controller, the operating rod 27, which engages the gears of the stepper motor with the rack section, is moved downwardly in FIG. 4 from the low speed operating position.
そのようなその操作ロッド２８の動きに伴われて、操作
アーム１９は操作レバー２９によって、その吸気バルブ
１５のバルブ・ステム１６のまわりに反時計廻り方向に
回転され、第１図に２点鎖線で示された絞り位ｔ２５の
中間回転角度側にそのチューニング・コントロール・バ
ルブ１８を回転させる。Accompanied by such movement of the operating rod 28, the operating arm 19 is rotated by the operating lever 29 in a counterclockwise direction around the valve stem 16 of the intake valve 15, as shown by the chain double-dashed line in FIG. The tuning control valve 18 is rotated to the intermediate rotation angle side of the aperture position t25 shown by .
そのように、そのチューニング・コントロール・バルブ
１８がその収納位Ｗ２４側に戻されると、その際の吸気
ポート１２の流量係数（Ｃｍｓ）は、第６図において、
流量係数線（Ｆ）上の点Ｂで示された値になり、また、
スワール比は第６図において、スワール比線（Ｇ）上の
点すで示された値になる。In this way, when the tuning control valve 18 is returned to its storage position W24, the flow coefficient (Cms) of the intake port 12 at that time is as shown in FIG.
The value is indicated by point B on the flow coefficient line (F), and
The swirl ratio is the value indicated by the dot on the swirl ratio line (G) in FIG.
この中速・高負荷運転において、この吸気ポート１２に
は、流量係数（Ｃｍｓ）およびスワール比の最適値が付
与され、そのディーゼル・エンジン１０に最適燃焼を与
える。In this medium-speed, high-load operation, the intake port 12 is given optimal values for the flow coefficient (Cms) and swirl ratio, giving the diesel engine 10 optimal combustion.
さらに、そのディーゼル・エンジン１０が高速・高負荷
で運転されるならば、そのコントローラは、その回転数
センサ、負荷センサおよび吸気温センサからの信号に応
じて、演算し、そのステップ・モータに流れる電流を決
定する。Furthermore, if the diesel engine 10 is operated at high speed and high load, the controller calculates the signals from the rotation speed sensor, load sensor, and intake temperature sensor, and sends the signals to the step motor. Determine the current.
そのステップ・モータがそのコントローラからの電流で
回転されると、そのステップ・モータのギアをラック部
分に噛み合わせた操作ロッド２７は、中速・高負荷運転
の位置、すなわち、第４図において、さらに下方に移動
される。When the step motor is rotated by current from the controller, the operating rod 27, which engages the gear of the step motor with the rack section, is in the position of medium speed, high load operation, i.e. in FIG. It is moved further down.
その操作ロッド２８の動きに伴われて、操作アーム１９
はその操作レバー２９によって、その吸気バルブ１５の
バルブ・ステム１６のまわりに反時計廻り方向に回転さ
れ、第１図に実線で示された収納位置２４にそのチュー
ニング・コントロール・バルブ１８を回転させる。Along with the movement of the operating rod 28, the operating arm 19
is rotated by its operating lever 29 in a counterclockwise direction around the valve stem 16 of its intake valve 15 to rotate its tuning control valve 18 into the stowed position 24 shown in solid line in FIG. .
そのように、そのチューニング・コントロール・バルブ
１８がその収納位置２４に戻されると、この場合のその
吸気ポート１２の流量係数（Ｃｍｓ）は、第６図におい
て、流量係数線（Ｆ）上の点Ｃで示された値になり、ま
た、スワール比は、同様に、第６図において、スワール
比線（Ｇ）上の点Ｃで示された値になる。As such, when the tuning control valve 18 is returned to its storage position 24, the flow coefficient (Cms) of that intake port 12 in this case is determined by the point on the flow coefficient line (F) in FIG. Similarly, the swirl ratio becomes the value indicated by point C on the swirl ratio line (G) in FIG.
この高速・高負荷運転では、そのチューニング・コント
ロール・バルブ１８が収納位置２４に引っ込められるの
で、その吸気ポート１２は、ポート自身の状態になり低
スワール比で、高流量係数（Ｃｍｓ）になり、そのディ
ーゼル・エンジン１０の燃焼の改善を図る。In this high-speed, high-load operation, the tuning control valve 18 is retracted to the storage position 24, so the intake port 12 becomes its own state, with a low swirl ratio and a high flow coefficient (Cms). The combustion of the diesel engine 10 is improved.
上述の動作説明から理解されるように、このディーゼル
・エンジン１０では、その吸気ポート１２が機関の高速
域の吸気に適合された形状になされ、そのチューニング
・コントロール・バルブ１８がそのコントローラで制御
されたステップ・モータでその吸気ポート１２の内側壁
面２０に沿わされる収納位置２４と、吸気の流れに関し
て、その収納位置２４よりも上流側において、そのバル
ブ取付はボス１３の下方からその低スワール型吸気ポー
ト１２の内側壁面２０に突出される絞り位置２５とに回
転されるので、その吸気ポート１２には、そのディーゼ
ル・エンジン１０の回転数、および吸気温度に適合され
る流量係数（Ｃｍｓ）およびスワール比が得られる。As can be understood from the above description of the operation, in this diesel engine 10, the intake port 12 has a shape adapted to the intake in the high-speed range of the engine, and the tuning control valve 18 is controlled by the controller. The valve is installed in a low-swirl type from below the boss 13 at a storage position 24 that is placed along the inner wall surface 20 of the intake port 12 by a step motor, and on the upstream side of the storage position 24 with respect to the flow of intake air. The intake port 12 has a flow coefficient (Cms) and a flow coefficient (Cms) adapted to the rotational speed of the diesel engine 10 and the intake air temperature. Swirl ratio is obtained.
前述のディーゼル・エンジン１０において、そのチュー
ニング・コントロール・バルブ１８は、第５図に示され
るように、回転角度に対応して絞り量がＳｓ ＋ Ｓ
ｌｌ ＳＩＳ＋ ５Ｚ６１ ５２５１ Ｓｚｏ＋
３３％に変化されるものとして説明されたが、第７図に
示されるように、回転角度に対応して、絞り量がＳ’
５ ＋ Ｓ ’ Ｈ０＋ Ｓ ’ ＩＳ＋ Ｓ ’ Ｚ
。＋Ｓ′ｔＳ＋ＳＬ３゜＋Ｓ’３Ｓに変化される形状に
製作される場合であっても同様の効果が得られる。In the above-mentioned diesel engine 10, the tuning control valve 18 has a throttle amount of Ss + S corresponding to the rotation angle, as shown in FIG.
ll SIS+ 5Z61 5251 Szo+
33%, but as shown in FIG. 7, the aperture amount changes as S'
5 + S' H0+ S' IS+ S' Z
. Even if the shape is changed to +S'tS+SL3°+S'3S, the same effect can be obtained.
また、前述されたそのディーゼル・エンジン１０におい
て、アクチュエータは、ステップ・モータとして説明さ
れたが、電磁型、空気圧型、および、油圧型に具体化す
ることも勿論、可能である。Further, in the above-described diesel engine 10, the actuator was explained as a step motor, but it is of course possible to implement it as an electromagnetic type, a pneumatic type, or a hydraulic type.
第９ないし１３図は、トラックに搭載されるに適するよ
うになされたこの発明の内燃機関の具体例４０を部分的
に示している。Figures 9-13 partially illustrate an embodiment 40 of an internal combustion engine of the invention adapted to be mounted on a truck.
この内燃機関４０は、ディーゼル・エンジンに具体化さ
れたもので、しかも、前述のディーゼル・エンジン１０
に比して、低スワール型吸気ポート４２が吸気の流れに
おいて主流６ｏに副流６１を伴なわせる形状に形成され
、チューニング・コントロール・バルブ４３がそのチュ
ーニング・コントロール・バルブ４３の前方からポート
開口４５に向かうところのその副流６１を制御可能にし
、また、そのチューニング・コントロール・バルブ４３
の後方に廻り込みながらそのポート開口４５に向かうと
ころのその主流６２を制御可能にし、機関の回転数、負
荷および吸気温度に応じてシリンダ室３１に流入される
吸気に最適なスワール比がより正確に与えられると同時
に、その吸気ポート４２に高い流量係数（Ｃｍｓ）がよ
り正確に与えられ、吸気の最適な流入量がより正確、か
つ、確実に得られる構造に製作されている。This internal combustion engine 40 is embodied as a diesel engine, and moreover, the internal combustion engine 40 is similar to the diesel engine 10 described above.
In contrast, the low-swirl intake port 42 is formed in a shape that causes the main flow 6o to be accompanied by the side flow 61 in the intake flow, and the tuning control valve 43 opens the port from the front of the tuning control valve 43. 45 and the tuning control valve 43
This makes it possible to control the main stream 62 that flows toward the port opening 45 while going around to the rear of the engine, and the optimum swirl ratio of the intake air flowing into the cylinder chamber 31 can be more accurately determined depending on the engine speed, load, and intake air temperature. At the same time, a high flow coefficient (Cms) is more accurately given to the intake port 42, and the structure is manufactured so that the optimum inflow amount of intake air can be obtained more accurately and reliably.
そのディーゼル・エンジン４０は、シリンダ室３１に開
口され、バルブ・シート４６を取り付けたポート開口４
５を有し、シリンダ・ヘッド４１に形成された低スワー
ル型吸気ポート４２と、そのポート間口４５を臨んでそ
の吸気ポート４２の内側壁面４４に開口して、そのシリ
ンダ・ヘッド４１に形成されたバルブ・ガイド・ボア２
３に配置されたバルブ・ガイド１４と、そのバルブ・ガ
イド１４にバルブ・ステム１６を嵌め合わせ、かつ、そ
のバルブ・ガイド１４に基円されてそのボ＝ト開口４５
を開閉する吸気バルブ１５と、そのバルブ・ガイド１４
とそのバルブ・ステム１６との間に回転可能に支持され
、一端をそのバルブ・ガイド１４の下端に、他端をその
バルブ・ガイド、 １４の上端にそれぞれ位置させる
スリーブ・シャフト１７と、その吸気ポート４２内にお
いて、その吸気ポート４２の内側壁面４４に沿わされる
収納位置４７および、流入空気の流れに関してその収納
位置４７よりも上流側においてその吸気ポート４２の内
側壁面４４に突出される絞り位置４８０間に回転される
チューニング・コントロール・バルブ４３と、そのスリ
ーブ・シャフト１７の他端に取り付けられた操作アーム
１９と、その操作アーム１９に連結され、そのチューニ
ング・コントロール・バルブ４３をその収納位置４７お
よび絞り位置４８の間に回転させるアクチュエータ（図
示せず）と、回転数センサ（図示せず）、負荷センサ（
図示せず）、および吸気温センサ（図示せず）からの信
号に応じた、そのアクチュエータを駆動するコントロー
ラ（図示せず）とを備えている。The diesel engine 40 has a port opening 4 which opens into the cylinder chamber 31 and has a valve seat 46 attached thereto.
5, a low swirl type intake port 42 is formed in the cylinder head 41, and a low swirl intake port 42 is formed in the cylinder head 41, facing the port opening 45 and opening into the inner wall surface 44 of the intake port 42. Valve guide bore 2
3, the valve stem 16 is fitted into the valve guide 14, and the valve stem 16 is fitted into the valve guide 14 and the bottom opening 45 is inserted into the valve guide 14.
An intake valve 15 that opens and closes the intake valve 15 and its valve guide 14
a sleeve shaft 17 rotatably supported between the valve stem 16 and the sleeve shaft 17 having one end located at the lower end of the valve guide 14 and the other end located at the upper end of the valve guide 14; Inside the port 42, a storage position 47 along the inner wall surface 44 of the intake port 42, and a throttle position protruding from the inner wall surface 44 of the intake port 42 on the upstream side of the storage position 47 with respect to the flow of incoming air. The tuning control valve 43 is rotated between 480 degrees and the operating arm 19 attached to the other end of the sleeve shaft 17. 47 and the aperture position 48, an actuator (not shown), a rotation speed sensor (not shown), and a load sensor (
(not shown), and a controller (not shown) that drives the actuator in response to a signal from an intake air temperature sensor (not shown).
このディーゼル・エンジン４０では、そのチューニング
・コントロール・バルブ４３がその吸気ポート４２内に
おいて、そのスリーブ・シャフト１７の一端に固定され
たバルブ本体４９と、そのバルブ本体４９に形成された
ポート絞り面５０と、そのバルブ本体４９の前方端にお
いて、そのポート絞り面５０からそのバルブ・ステム１
６に向けて伸長された副流案内面５１と、そのバルブ本
体４９の後方端において、そのポート絞り面５０からそ
のバルブ・ステム１６に向けて伸長された追込み主流案
内面５２とより構成され、殊に、そのチューニング・コ
ントロール・バルブ４３は、その副流案内面５１および
追込み主流案内面５２を備えるために、ブロック状に製
作されている。In this diesel engine 40, the tuning control valve 43 has a valve body 49 fixed to one end of the sleeve shaft 17 within the intake port 42, and a port throttle surface 50 formed on the valve body 49. and, at the front end of the valve body 49, from the port restricting surface 50 to the valve stem 1.
6, and a secondary main flow guide surface 52 extending from the port throttle surface 50 toward the valve stem 16 at the rear end of the valve body 49, In particular, the tuning control valve 43 is made block-shaped in order to be provided with its secondary flow guide surface 51 and its trailing main flow guide surface 52 .
そのように構成されたチューニング・コントロール・バ
ルブ４３では、その低スワール型吸気ポート４２に流れ
る吸気において、主流６０に副流６１が伴なわれるが、
しかし、そのチューニング・コントロール・バルブ４３
は、機関の回転数、負荷、および吸気温度に応じて、そ
の収納位置４７とその絞り位置４８との間に回転される
際、そのチューニング・コントロール・バルブ４３の前
方からポート開口４５に向かうところのその副流６１や
、そのチェ一二ング・コントロール・バルブ４３の後方
に廻り込みながらそのポート開口４５に向かうところの
主流６０、所謂、追込み主流６２を制御し、そのシリン
ダ室３１に流入される吸気に最適なスワール比を正確に
付与し、同時に、その吸気ポート４２に高い流量係数（
Ｃｍｓ）を保たせ、吸気の最適な流入量、格言するなら
ば、充分な吸気流入量を確保させる。In the tuning control valve 43 configured in this way, the main flow 60 is accompanied by the side flow 61 in the intake air flowing into the low swirl intake port 42.
However, the tuning control valve 43
is from the front of the tuning control valve 43 toward the port opening 45 when it is rotated between its storage position 47 and its throttle position 48 depending on the engine speed, load, and intake air temperature. It controls the secondary stream 61 of the main stream 60 and the main stream 60 heading towards the port opening 45 while going around behind the chaining control valve 43, the so-called driven main stream 62, which flows into the cylinder chamber 31. Accurately provides the optimum swirl ratio to the intake air, and at the same time provides the intake port 42 with a high flow coefficient (
Cms) to ensure an optimal inflow of intake air, in other words, a sufficient intake air inflow.
このチューニング・コントロール・バルブ４３では、そ
の副流６１は強くされたり、そして、弱められるように
制御され、また、その追込み主流６２は、そのチューニ
ング・コントロール・バルブ４３の後方に乱流を起させ
ぬよう、そして、追込み距離を変えるように制御される
。In this tuning control valve 43, the side stream 61 is controlled to be strengthened and weakened, and the driving main stream 62 causes turbulence behind the tuning control valve 43. It is controlled to change the distance and the driving distance.
上述のように構成されたディーゼル・エンジン４０が運
転される際の吸気のチューニングの制御は、前述のディ
ーゼル・エンジン１０の場合と同様に行なわれる。しか
し、このディーゼル・エンジン４０における吸気のチュ
ーニングの制御は、そのディーゼル・エンジン１０のそ
れよりも正確、かつ、確実に行なわれる。When the diesel engine 40 configured as described above is operated, intake tuning control is performed in the same manner as in the case of the diesel engine 10 described above. However, the intake air tuning control in this diesel engine 40 is performed more accurately and reliably than that in the diesel engine 10.
発明の利便・利益
上述よりして、既に提案され、使用されてきているとこ
ろのスワールを生成する手段を備えた内燃機関に比較し
ていえば、この発明の内燃機関は、吸気ポートが低スワ
ール型になされてシリンダ室に開口され、バルブ・シー
トを取り付けるポート開口を有してシリンダ・ヘッドに
形成され、スリーブ・シャフトがバルブ・ガイドと吸気
バルブのバルブ・ステムとの間に回転可能に支持され、
一端をそのバルブ・ガイドの下端に、他端をそのバルブ
・ガイドの上端にそれぞれ位置させ、そして、チューニ
ング・コントロール・バルブがその吸気ポート内におい
て、そのスリーブ・シャフトの一端に固定され、回転数
センサ、負荷センサ、および吸気温センサなどからの信
号に応して、コントローラで制御されるアクチュエータ
でその吸気ポートの内側壁面に沿わされる収納位置およ
び流入空気の流れに関してその収納位置よりも上流側に
おいて、その吸気ポートの内側壁面に突出される絞り位
置の間に回転されるので、この発明の内燃機関では、機
関の回転数、負荷、および吸気温度などに応じて、ポー
トのスワール比および流量係数（Ｃｍｓ）が最適に制御
され、火花点火型エンジンにおいては、シリンダ室に流
入される混合気に最適スワール比が与えられ、また、圧
縮着火型エンジンにおいては、シリンダ室に流入される
吸気に最適スワール比が与えられ、しかも、その混合気
や吸気の最適な流入量、換言するならば、その混合気や
吸気の充分な流入量が得られ、燃焼の改善が図られ、高
効率の燃焼が実現され、熱負荷、燃料消費率、および低
温始動を含めた始動性などが向上され、排ガス特性が改
善され、機関の出力特性が向上され、実用的になり、さ
らには、この発明の内燃機関は、チューニング・コント
ロール・バルブが吸気ポート内において、スリーブ・シ
ャフトの一端に固定されるバルブ本体と、そのバルブ本
体に形成されたポート絞り面と、そのバルブ本体の前方
端において、そのポート絞り面からそのバルブ・ステム
に向けて伸長された副流案内面と、そのバルブ本体の後
方端において、そのポ） 絞す面からそのバルブ・ステ
ムに向けて伸長された追込み主流案内面とより構成され
るので、この発明の内燃機関では、吸気ポートが主流に
副流を伴なわせて低スワール型である場合においても、
機関の回転数、負荷、および吸気温度などに応じて、そ
の主流に加えてその副流および追込み主流が制御され、
そのチューニング・コントロール・バルブのまわりに生
じる乱流が効果的に低減され、その乱流による影響が緩
和され、ポートのスワール比および流量係数（Ｃｍｓ）
が最適に制御され、火花点火エンジンにおいては、シリ
ンダ室に流入される混合気に最適スワール比が与えられ
、同時に高い流量係数（Ｃｍｓ）が与えられ、また、圧
縮着火型エンンにおいては、シリンダ室に流入される吸
気に最適なスワール比が与えられ、同時にポートに高い
流量係数（Ｃｍｓ）が与えられ、その混合気や吸気の最
適な流入量が正確、かつ、確実に得られ、燃焼の改善が
図られ、高効率の燃焼が実現可能になり、熱負荷、燃料
消費率、および低温始動を含めた始動性などが向上され
、排ガス特性が改善され、機関の出力特性が向上され、
このように、主流に副流を伴なわせる低スワール型吸気
ポートを備える内燃機関が実用的になる。Conveniences and Benefits of the Invention As described above, compared to internal combustion engines equipped with means for generating swirl that have already been proposed and used, the internal combustion engine of the present invention has a low-swirl intake port. A cylinder head is formed with a port opening opened into the cylinder chamber and for attaching a valve seat, the sleeve shaft being rotatably supported between the valve guide and the valve stem of the intake valve. ,
A tuning control valve is fixed to one end of the sleeve shaft in the intake port, with one end located at the lower end of the valve guide and the other end located at the upper end of the valve guide, and the tuning control valve is fixed to one end of the sleeve shaft in the intake port, and the tuning control valve is fixed to the one end of the sleeve shaft in the intake port. In response to signals from sensors, load sensors, intake air temperature sensors, etc., an actuator controlled by a controller moves the storage position along the inner wall surface of the intake port, and the upstream side of the storage position with respect to the flow of incoming air. In the internal combustion engine of this invention, the swirl ratio and flow rate of the port are adjusted depending on the engine speed, load, intake air temperature, etc. The coefficient (Cms) is optimally controlled, and in spark ignition type engines, the optimum swirl ratio is given to the air-fuel mixture flowing into the cylinder chamber, and in compression ignition type engines, the optimum swirl ratio is given to the air-fuel mixture flowing into the cylinder chamber. The optimum swirl ratio is given, and the optimum inflow amount of the air-fuel mixture or intake air, in other words, a sufficient inflow amount of the air-fuel mixture or intake air is obtained, improving combustion and achieving high efficiency combustion. has been realized, heat load, fuel consumption rate, startability including low-temperature starting, etc. have been improved, exhaust gas characteristics have been improved, engine output characteristics have been improved, and the internal combustion engine of this invention has become practical. In an engine, a tuning control valve has a valve body fixed to one end of a sleeve shaft in an intake port, a port restriction surface formed in the valve body, and a port restriction surface formed in the front end of the valve body. Consisting of a secondary flow guide surface extending from the surface toward the valve stem, and a driving main flow guide surface extending from the throttle surface toward the valve stem at the rear end of the valve body. Therefore, in the internal combustion engine of the present invention, even when the intake port is of a low swirl type with a side flow in the main flow,
In addition to the main stream, the side stream and additional main stream are controlled according to the engine speed, load, intake air temperature, etc.
The turbulence generated around the tuning control valve is effectively reduced, the effect of the turbulence is alleviated, and the port swirl ratio and flow coefficient (Cms)
In a spark ignition engine, the air-fuel mixture flowing into the cylinder chamber is given an optimum swirl ratio and at the same time a high flow coefficient (Cms), and in a compression ignition engine, the cylinder chamber The optimal swirl ratio is given to the intake air flowing into the port, and at the same time, a high flow coefficient (Cms) is given to the port, so that the optimal inflow amount of the mixture and intake air can be accurately and reliably obtained, improving combustion. This makes it possible to achieve highly efficient combustion, improve heat load, fuel consumption rate, and startability including low-temperature starting, improve exhaust gas characteristics, and improve engine output characteristics.
In this way, an internal combustion engine equipped with a low-swirl intake port that allows a side flow to accompany the main flow becomes practical.
発明と具体例との関係
先のように、図面を参照しながら説明されたこの発明の
具体例からして、発明の属する技術の分野における通常
の知識を有する者にとって、種々の設計的修正や変更は
容易に行われることであり、さらには、この発明の内容
が、その発明の課題を充足し、その発明の効果を達成す
るところのその発明に本質的に同じである態様に容易に
置き換えられるでしょう。Regarding the relationship between the invention and the specific examples, the specific examples of the present invention explained with reference to the drawings will make various design modifications and changes obvious to those who have ordinary knowledge in the technical field to which the invention pertains. Modifications may be easily made, and furthermore, the subject matter of the invention may be easily replaced by embodiments that are essentially the same as the invention that satisfy the objects of the invention and achieve the effects of the invention. It will be done.
第１図は、トラックに搭載されるに適するように、ディ
ーゼル・エンジンに具体化されたこの発明の内燃機関に
おける低スワール型吸気ポート部分の概略平面図、第２
図は、第１図の２−２線に沿って示した断面図、第３図
は、第１図の３−３線に沿って示した断面図、第４図は
、第２図の４−４線に沿って示した断面図、第５図は、
回転角度に対応したチューニング・コントロール・バル
ブの絞り量の変化を示す低スワール型吸気ポートの断面
図、第６図は、エンジン回転数に関する低スワール型吸
気ポートの流量係数（Ｃｍｓ）およびスワール比を示す
特性図、第７図は、第１図に示す吸気ポートおよび従来
の吸気ポートのスワール比に対する流量係数（Ｃｍｓ）
を示す特性図、第８図は、変形されたチューニング・コ
ントロール・バルブの絞り壇の変化を回転角度に対応さ
せて示すストレート・ポートの断面図、第９図は、トラ
ックに搭載されるに適するように、ディーゼル・エンジ
ンに具体化されたこの発明の内燃機関であって、吸気の
流れにおいて、主流に副流を伴なわせる低スワール型吸
気ポート部分の概略平面図、第１０図は、第９図の１０
−１０′！ｒｉに沿って示した断面図、第１１図は、第
９図に示すディーゼル・エンジンにおいて、収納位置に
あるチューニング・コントロール・バルブを前方から見
た図、第１２図は、第９図に示すディーゼル・エンジン
において、絞り位置にあるチューニング・コントロール
・バルブを前方から見た図、および、第１３図は、第９
図に示すディーゼル・エンジンにおいて、収納位置にあ
るチューニング・コントロール・バルブを後方から見た
図である。
１２．４２・・・低スワール型吸気ポート、１３・・・
バルブ取付はボス、１４・・・バルブ・ガイド、１５・
・・吸気バルブ、１６・・・バルブ・ステム、１７・・
・スリーブ・シャフト、１８．４３・・・チューニング
・コントロール・バルブ、１９・・・操作アーム、４９
・・・バルブ本体、５０・・・ポート絞り面、５１・・
・副流案内面、５２・・・追込み主流案内面。
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秦１０面FIG. 1 is a schematic plan view of a low-swirl intake port portion of an internal combustion engine of the present invention, which is embodied in a diesel engine so as to be suitable for being mounted on a truck.
The figure is a sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 1, and FIG. The sectional view taken along line -4, FIG.
Figure 6 is a cross-sectional view of a low-swirl type intake port showing changes in the throttle amount of the tuning control valve in response to the rotation angle. The characteristic diagram shown in FIG. 7 shows the flow coefficient (Cms) for the swirl ratio of the intake port shown in FIG. 1 and the conventional intake port.
Figure 8 is a cross-sectional view of a straight port showing changes in the throttle stage of a modified tuning control valve in response to rotation angle, and Figure 9 is a straight port suitable for being mounted on a truck. FIG. 10 is a schematic plan view of a low-swirl intake port portion in which a main flow is accompanied by a side flow in the flow of intake air in an internal combustion engine of the present invention embodied in a diesel engine. 9 figure 10
-10'! 11 is a front view of the tuning control valve in the stowed position in the diesel engine shown in FIG. 9, and FIG. 12 is a sectional view taken along the ri. In a diesel engine, the tuning control valve in the throttle position is viewed from the front, and FIG.
FIG. 3 is a rear view of the tuning control valve in the storage position of the diesel engine shown in the figure; 12.42...Low swirl intake port, 13...
Valve installation is by boss, 14...valve guide, 15.
...Intake valve, 16...Valve stem, 17...
・Sleeve shaft, 18.43...Tuning control valve, 19...Operation arm, 49
...Valve body, 50...Port aperture surface, 51...
・Substream guideway, 52...Pulling main stream guideway. Funeral ytflJ J '4,2 Illustrated 50 Request 6 Recession, Rokouma 77 Country Ib Su'7-A/Ko Eki qZ Tail H map Base 12 concave Bong 13 concave Qin 10 page
Claims (2)
けるポート開口を有し、シリンダ・ヘッドに形成された
低スワール型吸気ポートと、 そのポート開口を臨んでその吸気ポートの内側壁面に開
口して、そのシリンダ・ヘッドに形成されたバルブ・ガ
イド・ボアに配置されたバルブ・ガイドと、 そのバルプ・ガイドにバルブ・ステムを嵌め合わせ、か
つ、そのバルブ・ガイドに案内されてそのポート開口を
開閉する吸気バルブと、 そのバルブ・ガイドとそのバルブ・ステムとの間に回転
可能に支持され、一端をそのバルブ・ガイドの下端に、
他端をそのバルブ・ガイドの上端にそれぞれ位置させる
スリーブ・シャフトと、その吸気ポート内において、そ
のスリーブ・シャフトの一端に固定され、かつ、その吸
気ポートの内側壁面に沿わされる収納位置および、流入
空気の流れに関してその収納位置よりも上流側において
その吸気ポートの内側壁面に突出される絞り位置の間に
回転されるチューニング・コントロール・バルブと、 そのスリーブ・シャフトの他端に取り付けられた操作ア
ームと、 その操作アームに連結され、そのチューニング・コント
ロール・バルブをその収納位置および絞り位置の間に回
転させるアクチュエータと、回転数センサ、負荷センサ
、および吸気温センサなどからの信号に応じて、そのア
クチュエータを駆動するコントローラ とを備える内燃機関。(1) A low-swirl intake port that opens into the cylinder chamber and has a port opening for attaching a valve seat, and is formed in the cylinder head, and an opening on the inner wall surface of the intake port that faces the port opening. , a valve guide placed in a valve guide bore formed in the cylinder head, a valve stem fitted into the valve guide, and the port opening opened and closed by being guided by the valve guide. an intake valve rotatably supported between the valve guide and the valve stem, with one end attached to the lower end of the valve guide;
a sleeve shaft whose other end is located at the upper end of the valve guide; a storage position within the intake port that is fixed to one end of the sleeve shaft and along the inner wall surface of the intake port; a tuning control valve rotated between a throttle position projecting on the inner wall of the intake port upstream of its storage position with respect to the flow of incoming air; and an actuator mounted on the other end of the sleeve shaft. an actuator coupled to the operating arm and configured to rotate the tuning control valve between its retracted position and its throttle position in response to signals from a rotational speed sensor, a load sensor, an intake air temperature sensor, etc.; An internal combustion engine comprising a controller for driving the actuator.
けるポート開口を有し、シリンダ・ヘッドに形成された
低スワール型吸気ポートと、 そのポート開口を臨んでその吸気ポートの内側壁面に開
口して、そのシリンダ・ヘッドに形成されたバルブ・ガ
イド・ボアに配置されたバルブ・ガイドと、 そのバルブ・ガイドにバルブ・ステムを嵌め合わせ、か
つ、そのバルブ・ガイドに案内されてそのポート開口を
開閉する吸気バルブと、 そのバルブ・ガイドとそのバルブ・ステムとの間に回転
可能に支持され、一端をそのバルブ・ガイドの下端に、
他端をそのバルブ・ガイドの上端にそれぞれ位置させる
スリーブ・シャフトと、その吸気ポート内において、そ
のスリーブ・シャフトの一端に固定されるバルブ本体、
そのバルブ本体に形成されたポート絞り面、そのバルブ
本体の前方端において、そのポート絞り面からそのバル
ブ・ステムに向けて伸長された副流案内面、およびその
バルブ本体の後方端において、そのポート絞り面からそ
のバルブ・ステムに向けて伸長された追込み主流案内面
よりなり、その吸気ポートの内側壁面に沿わされる収納
位置および、流入空気の流れに関してその収納位置より
も上流側においてその吸気ポートの内側壁面に突出され
る絞り位置の間に回転されるチューニング・コントロー
ル・バルブと、 そのスリーブ・シャフトの他端に取り付けられた操作ア
ームと、 その操作アームに連結され、そのチューニング・コント
ロール・バルブをその収納位置および絞り位置の間に回
転させるアクチュエータと、回転数センサ、負荷センサ
、および吸気量センサなどからの信号に応じて、そのア
クチュエータを駆動するコントローラ とを備える内燃機関。(2) A low-swirl intake port that opens into the cylinder chamber and has a port opening for attaching a valve seat, and is formed in the cylinder head; , a valve guide placed in a valve guide bore formed in the cylinder head, a valve stem fitted into the valve guide, and the port opening opened and closed by being guided by the valve guide. an intake valve rotatably supported between the valve guide and the valve stem, with one end attached to the lower end of the valve guide;
a sleeve shaft having the other end positioned at the upper end of the valve guide, and a valve body fixed to one end of the sleeve shaft within the intake port;
a port restriction surface formed in the valve body; a side flow guide surface extending from the port restriction surface toward the valve stem at the forward end of the valve body; and a port restriction surface at the rear end of the valve body. It consists of a driving mainstream guide surface extending from the throttle surface toward the valve stem, and has a storage position along the inner wall surface of the intake port, and a storage position upstream of the storage position with respect to the flow of incoming air. a tuning control valve that is rotated between the throttle positions protruding from the inner wall surface of the tuning control valve; an operating arm attached to the other end of the sleeve shaft of the tuning control valve; An internal combustion engine comprising an actuator that rotates the engine between a storage position and a throttle position, and a controller that drives the actuator in response to signals from a rotational speed sensor, a load sensor, an intake air amount sensor, and the like.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61010859A JPH0718344B2 (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61010859A JPH0718344B2 (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62168922A true JPS62168922A (en) | 1987-07-25 |
| JPH0718344B2 JPH0718344B2 (en) | 1995-03-01 |
Family
ID=11762081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61010859A Expired - Lifetime JPH0718344B2 (en) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718344B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100411100B1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-12-12 | 현대자동차주식회사 | Device for measuring temperature of exhaust valve in engine |
| EP0924416B1 (en) * | 1997-12-15 | 2006-02-22 | Nissan Motor Company, Limited | Diesel engine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54107713U (en) * | 1978-01-14 | 1979-07-28 |
-
1986
- 1986-01-21 JP JP61010859A patent/JPH0718344B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54107713U (en) * | 1978-01-14 | 1979-07-28 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0924416B1 (en) * | 1997-12-15 | 2006-02-22 | Nissan Motor Company, Limited | Diesel engine |
| KR100411100B1 (en) * | 2001-07-12 | 2003-12-12 | 현대자동차주식회사 | Device for measuring temperature of exhaust valve in engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0718344B2 (en) | 1995-03-01 |
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