Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JPH09236044A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

Info

Publication number
JPH09236044A
JPH09236044A JP8043455A JP4345596A JPH09236044A JP H09236044 A JPH09236044 A JP H09236044A JP 8043455 A JP8043455 A JP 8043455A JP 4345596 A JP4345596 A JP 4345596A JP H09236044 A JPH09236044 A JP H09236044A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
cylinder
combustion chamber
cylinder head
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8043455A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2982682B2 (ja
Inventor
Satoshi Yoshikawa
智 吉川
Katsunori Ueda
克則 上田
Takashi Kawabe
敬 川辺
Hideyuki Oda
英幸 織田
Kenji Goshima
賢司 五島
Nobuaki Murakami
信明 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP8043455A priority Critical patent/JP2982682B2/ja
Priority to SE9700692A priority patent/SE517658C2/sv
Priority to KR1019970006934A priority patent/KR100245315B1/ko
Priority to CN97102900A priority patent/CN1124408C/zh
Priority to US08/808,432 priority patent/US5762042A/en
Priority to DE19708288A priority patent/DE19708288B4/de
Publication of JPH09236044A publication Critical patent/JPH09236044A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2982682B2 publication Critical patent/JP2982682B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/242—Arrangement of spark plugs or injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • 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
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the 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
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the 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
    • F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
    • F02B31/085—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets having two inlet valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/26—Pistons  having combustion chamber in piston head
    • 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
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B2023/106—Tumble flow, i.e. the axis of rotation of the main charge flow motion is horizontal
    • F02B2023/107—Reverse tumble flow, e.g. having substantially vertical intake ports
    • 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
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • 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
    • F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
    • 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
    • F02B2275/48—Tumble motion in gas movement in cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/241—Cylinder heads specially adapted to pent roof shape of the combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直立吸気ポートの形状を適切なものとし、以
て吸気効率の向上や燃焼室内での吸気流動の最適化を図
った内燃機関を提供する。 【解決手段】 側方から視た場合、左右ポート１３Ａ，
１３Ｂは、シリンダヘッド２の上端面からシリンダ軸線
ＬCに沿って形成された上流側の直立部１３ＡV，１３Ｂ
Vと、これら直立部１３ＡV，１３ＢVに滑らかに接続す
る下流側の傾斜部１３ＡS，１３ＢSとからなっている。
また、傾斜部１３ＡS，１３ＢSの幅は、燃焼室５の吸気
開口に近づくにしたがい狭くなるように形成されてい
る。傾斜部１３ＡS，１３ＢSにおいては、その断面形状
が徐々に扁平となってゆくため、吸気開口に至るまで十
分な断面積が確保されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れる内燃機関に係り、詳しくは、吸気効率の向上や吸気
流形状の最適化等を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車等に搭載される燃料噴射火
花点火式内燃機関では、有害排出ガス成分の低減や燃費
の向上等を図るため、旧来の吸気管噴射型火花点火式内
燃機関（以下、吸気管噴射ガソリンエンジン）に代えて
燃焼室に直接燃料を噴射する筒内噴射型のもの（以下、
筒内噴射ガソリンエンジン）が種々提案されている。
【０００３】筒内噴射ガソリンエンジンでは、点火プラ
グの他に燃料噴射弁もシリンダヘッドに装着されるた
め、これら燃焼デバイスの配置に応じて吸気ポートの形
状を設定する必要がある。例えば、燃焼室の中央部に点
火プラグが配置され、吸気弁の側方（燃焼室の外周側）
に燃焼噴射弁が配置されるものでは、特開平５−２４０
０４４号公報等に記載されたように、シリンダヘッド頂
面から燃焼室に向けて直立に形成された吸気ポート（以
下、直立吸気ポートと記す）を用い、燃焼室内に強い逆
タンブル流（吸気ポートから、ピストン頂面付近を経由
して、点火プラグ側に流れる縦旋回流）を生成させるこ
とが望ましい。これにより、新たに流入してきた吸気流
に乱されることなく、燃料を含んだ吸気流が点火プラグ
に到達し、良好な燃焼が実現される。
【０００４】一方、筒内噴射ガソリンエンジン以外の火
花点火式内燃機関においても、特開昭６１−２６１６４
４号公報や特開昭６３−１１３１１５号公報等に記載さ
れたように、直立吸気ポートを備えたものが出現してい
る。これらのエンジンでは、直立吸気ポートを採用する
ことにより、充填効率の向上やエンジンルームへの搭載
性の向上等が図られている。特に、気筒配列がＶ型のも
のや横置きに搭載されるものでは、エンジン上部の幅を
極力小さくすると共に吸気マニホールドのシリンダヘッ
ド側面からの突出を防ぐため、直立吸気ポートがエンジ
ンルーム内の空間的余裕を増加させる有効な手段とな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したエ
ンジンのシリンダヘッドでは、点火プラグ等の燃焼デバ
イスと直立吸気ポートとが共に燃焼室直上部に配置され
ることになり、該部のレイアウトが困難になることがあ
った。特に、動弁系を吸排気効率に優れたＤＯＨＣ４弁
式にしたり、インナピボット型のスイングアームを用い
た場合、吸排気カムシャフトやラッシュアジャスタ等と
の干渉を避けるべく、点火プラグ穴の近傍に一対の直立
吸気ポートを設けざるを得ない。その結果、直立吸気ポ
ートの断面形状や全体形状が不本意なものとなり、吸気
効率や吸気流形状の悪化に起因して、出力の低下や有害
排出ガス成分の増加を来すことが多かった。
【０００６】例えば、シリンダヘッド頂面においては、
一対の吸気ポート開口が点火プラグ穴を挟んでクランク
シャフト軸線と平行する方向で略一線に並ぶことにな
り、エンジンの全長を小さくした場合、吸気ポートの断
面積を十分に確保することが難しかった。また、直立吸
気ポートが直線的かつ円形断面に形成されている場合、
吸気流は吸気開口から一様に流入することになり、燃焼
室内に強い逆タンブル流を生成させることができなかっ
た。更に、特開昭６３−１１３１１５号公報のように、
クランクシャフト軸線と平行する方向から視て、直立吸
気ポートの下流側と点火プラグ穴とがラップしている場
合、左右の直立吸気ポートの下端部が急激に湾曲しなが
ら燃焼室に開口することになる。その結果、両直立吸気
ポートからの吸気流が燃焼室内で激しく衝突し、これに
より生じた乱流が逆タンブル流の生成を阻害することに
なる。
【０００７】本発明は上記状況に鑑みなされたもので、
直立吸気ポートの形状を適切なものとし、以て吸気効率
の向上や燃焼室内での吸気流動の最適化を図った内燃機
関を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、この目的を達成
するために、本発明の請求項１にかかる内燃機関では、
シリンダに摺動自在に保持されたピストンと当該シリン
ダに固着されたシリンダヘッドとの間に形成され、シリ
ンダ軸線を含む基準面の一側に吸気開口を有し、当該基
準面の他側に排気開口を有する燃焼室を備えた内燃機関
であって、一端が前記燃焼室の吸気開口に連通し、他端
が前記シリンダヘッドの頂面に開口した吸気ポートと、
前記シリンダ軸線に略沿って前記シリンダヘッドの頂面
から前記燃焼室に貫通する燃焼デバイス取付穴とを備
え、前記シリンダヘッドの頂面において、前記吸気ポー
トはその外縁の一部が前記燃焼デバイス取付穴に沿った
形状となっているものを提案する。これにより、吸気ポ
ート開口と点火プラグ穴とが略一線に並ぶ場合にも、吸
気ポートの断面積を確保することが容易になる。
【０００９】また、本発明の請求項２にかかる内燃機関
では、シリンダに摺動自在に保持されたピストンと当該
シリンダに固着されたシリンダヘッドとの間に形成さ
れ、シリンダ軸線を含む基準面の一側に吸気開口を有
し、当該基準面の他側に排気開口を有する燃焼室を備え
た内燃機関であって、一端が前記燃焼室の吸気開口に連
通し、他端が前記シリンダヘッドの頂面に開口した吸気
ポートと、前記シリンダ軸線に略沿って前記シリンダヘ
ッドの頂面から前記燃焼室に貫通する燃焼デバイス取付
穴とを備え、前記吸気ポートは、前記シリンダヘッドの
頂面から前記シリンダ軸線に略沿って形成された上流側
の直立部と、当該直立部から前記吸気開口に連通する下
流側の傾斜部とからなると共に、前記基準面に平行で且
つ前記シリンダ軸線と直交する方向から視て前記燃焼デ
バイス取付穴との重り度合が当該上流側より当該下流側
で小さくなるものを提案する。これにより、直線部から
傾斜部に流入した吸気流が外周側に寄り、燃焼室内に強
い逆タンブル流が生成される一方、左右の吸気ポートを
下流側で略平行となるように配置することができ、吸気
流どうしの衝突が起こらなくなる。
【００１０】また、本発明の請求項３にかかる内燃機関
では、シリンダに摺動自在に保持されたピストンと当該
シリンダに固着されたシリンダヘッドとの間に形成さ
れ、シリンダ軸線を含む基準面の一側に吸気開口を有
し、当該基準面の他側に排気開口を有する燃焼室を備え
た内燃機関であって、一端が前記燃焼室の吸気開口に連
通し、他端が前記シリンダヘッドの頂面に開口した吸気
ポートと、前記シリンダ軸線に略沿って前記シリンダヘ
ッドの頂面から前記燃焼室に貫通する燃焼デバイス取付
穴とを備え、前記吸気ポートの下流側は、前記吸気開口
に近づくにしたがい、前記基準面に平行で且つ前記シリ
ンダ軸線と直交する方向から視た幅が狭くなるように形
成されているものを提案する。これにより、吸気流がク
ランクシャフト軸線と直交する方向でまとめられ、燃焼
室内に強い逆タンブル流が生成される。
【００１１】また、本発明の請求項４では、請求項１〜
３の内燃機関において、前記吸気ポートが前記燃焼室に
対して複数形成されているものを提案する。また、本発
明の請求項５では、請求項４の内燃機関において、前記
複数の吸気ポートが前記シリンダヘッドの頂面から前記
燃焼室に至るまでそれぞれ独立して形成されているもの
を提案する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態を詳細に説明する。図１は本発明を適用した筒
内噴射ガソリンエンジンの一実施形態を示す縦断面図で
あり、図中の符号１は、燃焼室をはじめ吸気装置やＥＧ
Ｒ装置等が筒内噴射専用に設計された、直列４気筒型の
エンジン本体（以下、単にエンジンと記す）を示してい
る。
【００１３】本実施形態の場合、エンジン１のシリンダ
ヘッド２には、各気筒毎に点火プラグ３と共に電磁式の
燃料噴射弁４も取り付けられており、燃料が燃焼室５内
に直接噴射される。また、シリンダ６に上下摺動自在に
保持されたピストン７の頂面には、圧縮行程後期に燃料
噴射弁４からの燃料噴霧が到達する位置に、半球状のキ
ャビティ８が形成されている。また、エンジン１の理論
圧縮比は、吸気管噴射型のものに比べて、高く（本実施
形態では、１２程度に）設定されている。動弁機構とし
てはＤＯＨＣ４弁式が採用されており、シリンダヘッド
２の上部には、吸排気弁９，１０をそれぞれ駆動するべ
く、吸気カムシャフト１１と排気カムシャフト１２とが
回転自在に保持されている。
【００１４】シリンダヘッド２には、両カムシャフト１
１，１２の間を抜けるようにして、直立吸気ポート１３
が形成されており、この直立吸気ポート１３を通過した
吸気流が燃焼室５内で後述する逆タンブル流を発生させ
る。また、排気ポート１４については、通常のエンジン
と同様に略水平方向に形成されているが、斜め下方に大
径のＥＧＲポート（図示せず）が分岐している。直立吸
気ポート１３には、吸気マニホールド２１を介して、図
示しないスロットルボディに接続したサージタンク２３
が接続している。一方、排気ポート１４には、排気マニ
ホールド３１を介して、三元触媒やマフラー等を具えた
図示しない排気管が接続している。また、ＥＧＲポート
は、大径のＥＧＲパイプ３２を介して、吸気マニホール
ド２１の上流に接続されており、その管路にはステッパ
モータ式のＥＧＲバルブ３３が設けられている。図中、
３４は排気カムシャフト１２により駆動される高圧燃料
ポンプであり、エンジン１のアイドル運転時にも50〜60
kg/cm2 以上の吐出圧を発生する。また、３５はクラン
クシャフトであり、コネクティングロッド３６を介して
ピストン７を支持している。
【００１５】図２に示したように、吸気弁９と排気弁１
０とは、シリンダ軸線ＬCを含みクランクシャフト３５
と平行な基準面Ｓの一側と他側とにそれぞれ配設されて
いる。また、吸排気弁９，１０と吸排気カムシャフト１
１，１２との間には、油圧式ラッシュアジャスタ（以
下、ＨＬＡと記す）５１，５２に揺動自在に支持された
吸気側スイングアーム５３と排気側スイングアーム５４
とが介装されている。本実施形態の場合、吸気側ＨＬＡ
５１と排気側ＨＬＡ５２とは共に、吸排気カムシャフト
１１，１２間に配置されたインナピボットとなってい
る。また、燃焼室５の直上部には、シリンダ軸線ＬCに
対して排気弁１０側に若干傾斜した位置に、点火プラグ
３を挿入するためのプラグ孔６０が形成されている。
【００１６】次に、図３（直立吸気ポート１３周辺の透
視図）、図４（図３中のIV矢視図）および図５（図３中
のＶ矢視図）を参照し、本実施形態における直立吸気ポ
ート１３の形状を説明する。尚、説明にあたっては、便
宜上、吸排気カムシャフト１１，１２の軸線と平行する
方向（図４中の左右方向）を前後とし、これと直交する
方向（図３中の左右方向）を左右とする。
【００１７】図３〜図５に示したように、直立吸気ポー
ト１３は、シリンダヘッド２の上端面から燃焼室５に至
る左右一対の独立したポート（以下、左右ポートと記
す）１３Ａ，１３Ｂからなっている。これら左右ポート
１３Ａ，１３Ｂは、左右対称形状に形成されており、シ
リンダヘッド２の上端面ではプラグ孔６０の左右に開口
すると共に、プラグ孔６０との間隔を十分に確保しなが
ら外縁の一部がプラグ孔６０に沿って湾曲している。こ
れにより、左右ポート１３Ａ，１３Ｂをシリンダ軸線Ｌ
C側に近づけることが可能となり、左右ポート１３Ａ，
１３Ｂの断面積を確保しながら、エンジン１の前後方向
の寸法を小さくすることができた。
【００１８】さて、側方から視た場合（すなわち、図３
では）、左右ポート１３Ａ，１３Ｂは、シリンダヘッド
２の上端面からシリンダ軸線ＬCに沿って形成された上
流側の直立部１３ＡV，１３ＢVと、これら直立部１３Ａ
V，１３ＢVに滑らかに接続する下流側の傾斜部１３Ａ
S，１３ＢSとからなっている。また、傾斜部１３ＡS，
１３ＢSの幅は、燃焼室５の吸気開口に近づくにしたが
い狭くなるように形成されている。尚、傾斜部１３Ａ
S，１３ＢSにおいては、図７，図８に示したように、そ
の断面形状が徐々に扁平となってゆくため、吸気開口に
至るまで十分な断面積が確保されている。
【００１９】本実施形態では、側方から視た左右ポート
１３Ａ，１３Ｂの形状をこのようにしたため、吸気流
（矢印で示す）は、直立部１３ＡV，１３ＢVから傾斜部
１３ＡS，１３ＢSに移行する際に一旦シリンダ軸線ＬC
側に寄った後、吸気開口に向かうに連れてシリンダ軸線
ＬCから離れてゆく。また、傾斜部１３ＡS，１３ＢSの
幅が徐々に狭くなっているため、吸気流は左右方向でま
とめられた状態となる。これにより、吸気流は、ピスト
ン７の後部に向けて燃焼室５に流入することになり、ピ
ストン７頂面のキャビティ８に沿って強い逆タンブル流
７０を生成する。
【００２０】また、後方から視た場合（すなわち、図４
では）、左右ポート１３Ａ，１３Ｂは、シリンダヘッド
２の上端面から吸排気側ＨＬＡ５１，５２を避けるべく
一旦外側（すなわち、互いに離反する方向）に湾曲した
後、略平行となって燃焼室５に開口している。そして、
図６に示したように、左右ポート１３Ａ，１３Ｂは、湾
曲部においては前後方向に扁平に形成されており、吸排
気側ＨＬＡ５１，５２との間隔を所定値（本実施形態で
は、数ｍｍ）以上に確保しながら、必要十分な通路断面
積を維持している。
【００２１】一方、図３に示したように、左右ポート１
３Ａ，１３Ｂは、その下流側（傾斜部１３ＡS，１３Ｂ
S）においてプラグ孔６０に対して左右方向で徐々に離
間している。そのため、左右ポート１３Ａ，１３Ｂは、
図７，図８に示したようにプラグ孔６０との間隔を所定
値（本実施形態では、数ｍｍ）以上に確保しながら、前
後に急激に屈曲することなく略平行となって燃焼室５に
連通している。これにより、図４に示したように、左右
ポート１３Ａ，１３Ｂを通過した吸気流は、互いに略平
行な状態で燃焼室５に流入することになり、吸気流どう
しの衝突に起因する流動の乱れを防止できる。
【００２２】以上述べたように、本実施形態のシリンダ
ヘッド２では、吸排気側ＨＬＡ５１，５２やプラグ孔６
０との間隔を確保しながら、吸気流を滑らかに燃焼室５
に導入させる直立吸気ポート１３を形成することができ
た。これにより、燃焼室５内に強い逆タンブル流を生成
させることが可能となると共に、吸気流どうしの衝突に
起因する流動の乱れを防止できるようになり、熱効率の
向上を図ることができた。
【００２３】また、本実施形態では、直立吸気ポート１
３を採用すると共に、吸排気側スイングアーム５３，５
４をインナピボットとしたことにより、吸排気カムシャ
フト１１，１２の間隔を狭くすることができた。そし
て、これによりシリンダヘッド２の幅が小さくなり、エ
ンジンルームへの搭載性の向上、重量の軽減および動弁
系取付スペースの拡大が実現される他、吸排気弁９，１
０の挟み角を小さくすることなく、吸排気カムシャフト
１１，１２をシザースギヤ等で連結することも可能とな
った。
【００２４】また、本実施形態では、吸排気側スイング
アーム５３，５４をインナピボットとしたことにより、
燃料噴射弁４の取付角度（シリンダ軸線ＬCとの成す角
度）を小さくすることができ、これによるエンジン性能
の向上を図ることもできた。以下に、その理由を説明す
る。筒内噴射ガソリンエンジンでは、アイドル運転等の
低負荷運転域において、圧縮行程後期にピストン７頂面
のキャビティ８内に燃料を噴射する。そのため、低負荷
運転域での燃料噴射の制御性を高めるには、ピストン７
が比較的下方に位置していても、キャビティ８内に燃料
を噴射できることが望ましい。換言すれば、本実施形態
では燃料噴射弁４の取付角度を小さくしたことにより、
噴射時期を早めたり噴射時間を長くしてもキャビティ８
外への燃料噴霧の漏洩が少なくなり、出力および燃費の
向上を図ることができると共に、不完全燃焼に起因する
有害排出ガス成分を低減させることもできた。
【００２５】また、高負荷運転域において、吸気行程前
期に燃料を噴射するが、この場合は、噴霧がシリンダに
極力付着しないよう燃焼室５内で均一混合させることが
望ましい。換言すれば、本実施形態では、燃料噴射弁４
の取付角度を小さくしたことで、燃料噴射弁４からの噴
霧がシリンダに付着することが少なくなり、出力の向上
を図ることができ、また不完全燃焼に起因する有害排出
ガス成分を低減させることもできた。
【００２６】以上で、具体的実施形態の説明を終える
が、本発明の態様はこの実施形態に限るものではない。
例えば、上記実施形態は本発明を直列４気筒の４弁式筒
内噴射ガソリンエンジンに適用したものであるが、単気
筒エンジンやＶ型６気筒エンジン等、気筒数やその配列
が異なるものに適用してもよいし、３弁式や５弁式等に
適用してもよいし、吸気管噴射ガソリンエンジン等に適
用してもよい。また、上記実施形態では、基準面は、ク
ランクシャフト軸線に平行なものとしたが、任意の角度
で傾斜していてもよい。また、上記実施形態では、本発
明を燃焼室の中央部に点火プラグが配置され、側方部に
燃料噴射弁が配置されたものに適用したが、点火プラグ
と燃料噴射弁との位置を入れ替えたものに適用してもよ
い。更に、装置の具体的構成や直立吸気ポートの具体的
形状等については、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変
更することが可能である。
【００２７】
【発明の効果】本発明の請求項１の内燃機関によれば、
シリンダに摺動自在に保持されたピストンと当該シリン
ダに固着されたシリンダヘッドとの間に形成され、シリ
ンダ軸線を含む基準面の一側に吸気開口を有し、当該基
準面の他側に排気開口を有する燃焼室を備えた内燃機関
であって、一端が前記燃焼室の吸気開口に連通し、他端
が前記シリンダヘッドの頂面に開口した吸気ポートと、
前記シリンダ軸線に略沿って前記シリンダヘッドの頂面
から前記燃焼室に貫通する燃焼デバイス取付穴とを備
え、前記シリンダヘッドの頂面において、前記吸気ポー
トをその外縁の一部が前記燃焼デバイス取付穴に沿った
形状としたため、吸気ポート開口と点火プラグ穴とが略
一線に並ぶ場合にも、吸気ポートの断面積を確保するこ
とが容易になり、エンジンの全長等を増加させることな
く吸気効率を向上させることが可能となる。
【００２８】また、請求項２の内燃機関によれば、シリ
ンダに摺動自在に保持されたピストンと当該シリンダに
固着されたシリンダヘッドとの間に形成され、シリンダ
軸線を含む基準面の一側に吸気開口を有し、当該基準面
の他側に排気開口を有する燃焼室を備えた内燃機関であ
って、一端が前記燃焼室の吸気開口に連通し、他端が前
記シリンダヘッドの頂面に開口した吸気ポートと、前記
シリンダ軸線に略沿って前記シリンダヘッドの頂面から
前記燃焼室に貫通する燃焼デバイス取付穴とを備え、前
記吸気ポートは、前記シリンダヘッドの頂面から前記シ
リンダ軸線に略沿って形成された上流側の直立部と、当
該直立部から前記吸気開口に連通する下流側の傾斜部と
からなると共に、前記基準面に平行で且つ前記シリンダ
軸線と直交する方向から視て前記燃焼デバイス取付穴と
の重り度合が当該上流側より当該下流側で小さくなるも
のとしたため、燃焼室内に強い逆タンブル流が生成され
る一方、逆タンブル流の生成を阻害する吸気流どうしの
衝突が起こらなくなり、有害排出ガス成分の低減を図る
ことができる。
【００２９】また、請求項３の内燃機関によれば、シリ
ンダに摺動自在に保持されたピストンと当該シリンダに
固着されたシリンダヘッドとの間に形成され、シリンダ
軸線を含む基準面の一側に吸気開口を有し、当該基準面
の他側に排気開口を有する燃焼室を備えた内燃機関であ
って、一端が前記燃焼室の吸気開口に連通し、他端が前
記シリンダヘッドの頂面に開口した吸気ポートと、前記
シリンダ軸線に略沿って前記シリンダヘッドの頂面から
前記燃焼室に貫通する燃焼デバイス取付穴とを備え、前
記吸気ポートの下流側は、前記吸気開口に近づくにした
がい、前記基準面に平行で且つ前記シリンダ軸線と直交
する方向から視た幅が狭くなるように形成されているも
のとしたため、燃焼室内に強い逆タンブル流が生成さ
れ、有害排出ガス成分の低減を図ることができる。
【００３０】また、請求項４の内燃機関によれば、請求
項１〜３の内燃機関において、前記吸気ポートが前記燃
焼室に対して複数形成されているものとしたため、シリ
ンダ内に均一な逆タンブル流を形成することができる。
また、請求項５の内燃機関によれば、請求項４の内燃機
関において、前記複数の吸気ポートが前記シリンダヘッ
ドの頂面から前記燃焼室に至るまでそれぞれ独立して形
成されているものとしたため、燃焼デバイスとの干渉を
避けながら、吸気ポートの形状を比較的自由に設定する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る筒内噴射ガソリンエ
ンジンの縦断面図である。
【図２】実施形態に係るシリンダヘッドおよびシリンダ
の縦断面図である。
【図３】直立吸気ポート周辺の透視図である。
【図４】図３中のIV矢視図である。
【図５】図３中のＶ矢視図である。
【図６】図３中のVI−VI断面図である。
【図７】図３中のVII−VII断面図である。
【図８】図３中のVIII−VIII断面図である。
【符号の説明】
１ エンジン ３ 点火プラグ ４ 燃料噴射弁 ５ 燃焼室 ６ シリンダ ７ ピストン ８ キャビティ ９ 吸気弁 １０ 排気弁 １１ 吸気カムシャフト １２ 排気カムシャフト １３ 吸気ポート １３Ａ 左ポート １３Ｂ 右ポート １３ＡV，１３ＢV 直立部 １３ＡS，１３ＢS 傾斜部 １４ 排気ポート ５１，５２ 油圧式ラッシュアジャスタ ５３，５４ スイングアーム ６０ プラグ孔 ＬC シリンダ軸線 Ｓ 基準面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｂ 31/02 Ｆ０２Ｂ 31/02 Ｚ Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｊ (72)発明者 織田 英幸 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 五島 賢司 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 村上 信明 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダに摺動自在に保持されたピスト
    ンと当該シリンダに固着されたシリンダヘッドとの間に
    形成され、シリンダ軸線を含む基準面の一側に吸気開口
    を有し、当該基準面の他側に排気開口を有する燃焼室を
    備えた内燃機関であって、 一端が前記燃焼室の吸気開口に連通し、他端が前記シリ
    ンダヘッドの頂面に開口した吸気ポートと、 前記シリンダ軸線に略沿って前記シリンダヘッドの頂面
    から前記燃焼室に貫通する燃焼デバイス取付穴とを備
    え、 前記シリンダヘッドの頂面において、前記吸気ポートは
    その外縁の一部が前記燃焼デバイス取付穴に沿った形状
    となっていることを特徴とする内燃機関。
  2. 【請求項２】 シリンダに摺動自在に保持されたピスト
    ンと当該シリンダに固着されたシリンダヘッドとの間に
    形成され、シリンダ軸線を含む基準面の一側に吸気開口
    を有し、当該基準面の他側に排気開口を有する燃焼室を
    備えた内燃機関であって、 一端が前記燃焼室の吸気開口に連通し、他端が前記シリ
    ンダヘッドの頂面に開口した吸気ポートと、 前記シリンダ軸線に略沿って前記シリンダヘッドの頂面
    から前記燃焼室に貫通する燃焼デバイス取付穴とを備
    え、 前記吸気ポートは、前記シリンダヘッドの頂面から前記
    シリンダ軸線に略沿って形成された上流側の直立部と、
    当該直立部から前記吸気開口に連通する下流側の傾斜部
    とからなると共に、前記基準面に平行で且つ前記シリン
    ダ軸線と直交する方向から視て前記燃焼デバイス取付穴
    との重り度合が当該上流側より当該下流側で小さくなる
    ように形成されることを特徴とする内燃機関。
  3. 【請求項３】 シリンダに摺動自在に保持されたピスト
    ンと当該シリンダに固着されたシリンダヘッドとの間に
    形成され、シリンダ軸線を含む基準面の一側に吸気開口
    を有し、当該基準面の他側に排気開口を有する燃焼室を
    備えた内燃機関であって、 一端が前記燃焼室の吸気開口に連通し、他端が前記シリ
    ンダヘッドの頂面に開口した吸気ポートと、 前記シリンダ軸線に略沿って前記シリンダヘッドの頂面
    から前記燃焼室に貫通する燃焼デバイス取付穴とを備
    え、 前記吸気ポートの下流側は、前記吸気開口に近づくにし
    たがい、前記基準面に平行で且つ前記シリンダ軸線と直
    交する方向から視た幅が狭くなるように形成されている
    ことを特徴とする内燃機関。
  4. 【請求項４】 前記吸気ポートが前記燃焼室に対して複
    数形成されていることを特徴とする、請求項１〜３のい
    ずれか一項に記載の内燃機関。
  5. 【請求項５】前記複数の吸気ポートが前記シリンダヘッ
    ドの頂面から前記燃焼室に至るまでそれぞれ独立して形
    成されていることを特徴とする、請求項４記載の内燃機
    関。
JP8043455A 1996-02-29 1996-02-29 内燃機関 Expired - Fee Related JP2982682B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8043455A JP2982682B2 (ja) 1996-02-29 1996-02-29 内燃機関
SE9700692A SE517658C2 (sv) 1996-02-29 1997-02-26 Förbränningsmotor med upprättstående inloppskanaler
KR1019970006934A KR100245315B1 (ko) 1996-02-29 1997-02-26 내연기관
CN97102900A CN1124408C (zh) 1996-02-29 1997-02-28 内燃机
US08/808,432 US5762042A (en) 1996-02-29 1997-02-28 Internal combustion engine
DE19708288A DE19708288B4 (de) 1996-02-29 1997-02-28 Innenverbrennungsmotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8043455A JP2982682B2 (ja) 1996-02-29 1996-02-29 内燃機関

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09236044A true JPH09236044A (ja) 1997-09-09
JP2982682B2 JP2982682B2 (ja) 1999-11-29

Family

ID=12664186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8043455A Expired - Fee Related JP2982682B2 (ja) 1996-02-29 1996-02-29 内燃機関

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5762042A (ja)
JP (1) JP2982682B2 (ja)
KR (1) KR100245315B1 (ja)
CN (1) CN1124408C (ja)
DE (1) DE19708288B4 (ja)
SE (1) SE517658C2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019085966A (ja) * 2017-11-09 2019-06-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19619782C2 (de) * 1995-05-15 1999-05-27 Mitsubishi Motors Corp Einlaßsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
DE19741380C2 (de) * 1996-09-20 2000-12-28 Fev Motorentech Gmbh Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung über einen einlaßseitig angeordneten Injektor
JP3783747B2 (ja) * 1997-05-27 2006-06-07 日産自動車株式会社 内燃機関
JP2982754B2 (ja) * 1997-07-25 1999-11-29 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型火花点火式内燃エンジン
EP0957259B1 (en) * 1998-05-11 2004-03-17 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
DE19962293A1 (de) 1999-12-23 2001-06-28 Fev Motorentech Gmbh Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung über einen einlassseitig angeordneten Injektor
AU3713701A (en) * 2000-03-03 2001-09-12 Orbital Eng Pty Internal combustion engines and control
AUPQ604000A0 (en) * 2000-03-03 2000-03-30 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Internal combustion engines and control
JP4270736B2 (ja) * 2000-09-29 2009-06-03 本田技研工業株式会社 内燃機関のポート構造
FR2819015B1 (fr) * 2000-12-28 2003-05-23 Renault Systeme d'admission de gaz dans une chambre de combustion comportant des moyens de deflexion
DE10354682B4 (de) * 2003-11-22 2016-05-04 Fev Gmbh Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung über einen einlaßseitig angeordneten Injektor
JP4171911B2 (ja) * 2004-03-18 2008-10-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のシリンダヘッドおよびその製造方法
CN103244303A (zh) * 2012-02-04 2013-08-14 D.恩德里戈 飞机发动机的汽缸盖
US20130333656A1 (en) * 2012-02-04 2013-12-19 David Endrigo Valve seats for cylinder heads in aircraft engines
CN103806974B (zh) * 2014-02-28 2016-04-27 湖北三江船艇科技有限公司 一种改善高速汽油机缸内气流流动的设备及方法
JP6237475B2 (ja) * 2014-05-30 2017-11-29 トヨタ自動車株式会社 筒内直接噴射式内燃機関及び筒内直接噴射式内燃機関の制御装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973548A (en) * 1975-05-29 1976-08-10 Aldo Celli Engine with die cast static parts
JPS61261644A (ja) * 1985-05-16 1986-11-19 Yamaha Motor Co Ltd 鞍乗型車両の頭上カム軸式エンジン
JPS63113115A (ja) * 1986-10-31 1988-05-18 Suzuki Motor Co Ltd 四サイクルエンジンの吸気装置
GB8913682D0 (en) * 1989-06-14 1989-08-02 Vincent Patents Ltd Valve actuating mechanisms for internal combustion engines
US5487365A (en) * 1991-02-21 1996-01-30 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Induction system for engine
JP3082403B2 (ja) * 1992-02-27 2000-08-28 スズキ株式会社 エンジンの吸気装置
JP2792308B2 (ja) * 1992-02-28 1998-09-03 三菱自動車工業株式会社 筒内噴射型内燃機関
US5305720A (en) * 1992-02-28 1994-04-26 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
JP3523278B2 (ja) * 1992-08-28 2004-04-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃焼室
JPH0693868A (ja) * 1992-09-09 1994-04-05 Suzuki Motor Corp エンジンの吸気装置
JP3631770B2 (ja) * 1993-01-22 2005-03-23 本田技研工業株式会社 内燃機関の吸気装置
JPH07197848A (ja) * 1993-12-29 1995-08-01 Yamaha Motor Co Ltd 多気筒エンジンのシリンダヘッド
EP0676533B1 (de) * 1994-04-09 1997-09-24 Adam Opel Ag Einlasskanalsystem für eine Brennkraftmaschine
JPH08246878A (ja) * 1995-03-09 1996-09-24 Toyota Motor Corp 筒内噴射式火花点火機関

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019085966A (ja) * 2017-11-09 2019-06-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関

Also Published As

Publication number Publication date
CN1124408C (zh) 2003-10-15
JP2982682B2 (ja) 1999-11-29
SE517658C2 (sv) 2002-07-02
US5762042A (en) 1998-06-09
KR970062300A (ko) 1997-09-12
DE19708288B4 (de) 2007-10-31
CN1163344A (zh) 1997-10-29
DE19708288A1 (de) 1997-09-18
SE9700692D0 (sv) 1997-02-26
KR100245315B1 (ko) 2000-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2982682B2 (ja) 内燃機関
US7802555B2 (en) Intake control device for an engine
US6363903B1 (en) Intake port structure in four-stroke cycle internal combustion engine
JP3319336B2 (ja) エンジンのオイル通路構造
JP2000204969A (ja) ４サイクルｖ型エンジンの吸気装置
US6526933B2 (en) Multi-cylinder internal combustion engine
US7296563B2 (en) Internal combustion engine intake device
JP2982754B2 (ja) 筒内噴射型火花点火式内燃エンジン
JP4198329B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
JP3271502B2 (ja) 船外機用ｖ型４サイクルエンジン
US6142116A (en) Internal combustion engine with cylinder head having unique head bolt mounting and port arrangement
US7444974B2 (en) Internal combustion engine intake device
JP2982681B2 (ja) 内燃機関のシリンダヘッド
JP2000257533A (ja) 内燃機関
JP2002242680A (ja) 燃料噴射式エンジンの吸気制御装置
JP3612875B2 (ja) 筒内噴射型エンジン
JP2721965B2 (ja) Ｖ型エンジン
JP3740741B2 (ja) 直接筒内噴射式火花点火機関
JP3747803B2 (ja) ４サイクルｖ型エンジンを搭載した船外機
JP3617173B2 (ja) 直噴式エンジンの燃料配管構造
JP3557352B2 (ja) 多気筒エンジンの吸気ポート
JPH1182163A (ja) 燃料噴射式内燃エンジン
JP2500851Y2 (ja) 過給機付エンジンのバイパス構造
JP3558110B2 (ja) 内燃エンジンのシリンダヘッド構造
JPH11141397A (ja) 内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990824

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees