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JP2006329170A - Intake device for engine - Google Patents

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JP2006329170A
JP2006329170A JP2005157983A JP2005157983A JP2006329170A JP 2006329170 A JP2006329170 A JP 2006329170A JP 2005157983 A JP2005157983 A JP 2005157983A JP 2005157983 A JP2005157983 A JP 2005157983A JP 2006329170 A JP2006329170 A JP 2006329170A
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JP
Japan
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intake
branch
intake port
downstream end
passage
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005157983A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Iwata
典之 岩田
Tatsuya Fujikawa
竜也 藤川
Takashi Youso
隆 養祖
Shigeyuki Hirashita
茂行 平下
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor 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 Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2005157983A priority Critical patent/JP2006329170A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To further increase amount of intake air filled into a combustion chamber. <P>SOLUTION: Intake passage cross sections of two branched intake ports 11A (11B) are expanded and deformed so as to approach for each other when approaching the upstream side from each downstream end opening 50A (50B) while maintaining its each cross sectional area at the same area. Inclined faces 51A (51B) inclined toward an outer side in the direction of arrangement in parallel (X direction) of its both downstream end openings 50A (50B) as approaching its each downstream end opening 50A (50B) are formed on inner faces on adjacent branched intake port sides in each branched intake port 11B (11A). Intake air AG is guided by the inclined faces 51A (51B) to prevent intake air AGG flowing into the combustion chamber 4 from both branched intake ports 11A, 11B from colliding mutually on an inward side in X direction. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンの吸気装置に関する。   The present invention relates to an intake device for an engine.

エンジンの吸気装置においては、できるだけ吸気抵抗を下げて吸気充填量を上げることによりエンジン出力を十分に確保することが好ましい。特許文献1には、吸気ポート幅を、吸気バルブシャフトの上流側から下流側に向けて徐々に広げることにより吸気流速を下げて、吸気バルブシャフトにおいて、吸気の剥離を抑制したものが提案されている。このものによれば、後流(wake)自体の発生を抑制して圧力抵抗を減らすことができ、これにより、吸気抵抗の増大を抑制できることになる。   In an engine intake device, it is preferable to sufficiently secure engine output by reducing intake resistance as much as possible and increasing intake charge amount. Patent Document 1 proposes a method in which intake air flow is lowered by gradually widening the intake port width from the upstream side to the downstream side of the intake valve shaft to suppress separation of the intake air in the intake valve shaft. Yes. According to this, generation | occurrence | production of wake itself (wake) itself can be suppressed, pressure resistance can be reduced, and, thereby, increase of intake resistance can be suppressed.

また、特許文献2には、吸気通路に吸気の流れを偏向させるための制御弁を設けたエンジンの吸気装置が提案されており、そのエンジン吸気装置においては、吸気抵抗を下げるべく、吸気バルブガイド周辺の吸気通路断面形状を改善したものが提案されている。   Further, Patent Document 2 proposes an engine intake device provided with a control valve for deflecting the flow of intake air in an intake passage. In the engine intake device, an intake valve guide is provided to reduce intake resistance. An improved intake passage cross-sectional shape has been proposed.

ところで、上記のようなエンジンの吸気装置においては、制御弁の弁体として、一般に、弁軸を基準としてその径方向一方側外方部分のみが完全な状態として形成され、弁軸を基準として径方向他方側外方部分は、全部又は一部が切り欠かれた状態に形成されているものが用いられている(特許文献2中の図面参照)。そして、低速運転時等の所定運転時には、燃焼室内においてタンブル流を生成すべく、制御弁が閉じられて、その弁軸の径方向他方側においてのみ吸気が通過され、高速運転時においては、制御弁が全開状態とされ、燃焼室には、低速運転時等の所定運転時の場合よりも多くの吸気が充填される。
特開2004−308441号公報 特開2003−3071724号公報
By the way, in the engine intake device as described above, generally, as a valve body of the control valve, only a radially outer portion on one side in the radial direction with respect to the valve shaft is formed as a complete state, and the diameter with respect to the valve shaft as a reference. The outer part on the other side in the direction is formed in a state where all or a part thereof is cut out (see the drawing in Patent Document 2). During a predetermined operation such as low speed operation, the control valve is closed to generate a tumble flow in the combustion chamber, and intake air is passed only on the other radial side of the valve shaft. The valve is fully opened, and the combustion chamber is filled with more intake air than in the case of a predetermined operation such as a low speed operation.
JP 2004-308441 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-3071724

しかし、上記エンジンの吸気装置を含め多くの吸気装置においては、エンジンの高速運転時に、できるだけ吸気充填量を上げる必要があるにもかかわらず、各吸気ポートから燃焼室内に取り込まれる吸気に、隣り合う吸気ポートの並設方向内方側に向かうものがあり、その両吸気ポートからの吸気同士がぶつかり合うことになっている。このため、このことが吸気抵抗を高め、燃焼室への吸気充填量を高めることの障害となっている。   However, in many intake devices including the intake device of the above engine, it is adjacent to the intake air taken into the combustion chamber from each intake port, although it is necessary to increase the intake charge amount as much as possible when the engine operates at high speed. Some of the intake ports face inwardly in the direction of arrangement, and the intake air from both intake ports collide with each other. For this reason, this is an obstacle to increasing the intake resistance and increasing the intake charge amount into the combustion chamber.

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、燃焼室への吸気充填量を、一層高めることができるエンジンの吸気装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a technical problem thereof is to provide an engine intake device capable of further increasing the intake charge amount into the combustion chamber.

前記技術的課題を達成するために本発明(請求項1に係る発明)においては、
1つの共通吸気ポートが、その下流側において分岐部を中心として2つの分岐吸気ポ−トに分けられ、該2つの分岐吸気ポ−トの下流端開口が、並設された状態をもって、1つの気筒に開口しているエンジンの吸気装置において、
前記各分岐吸気ポートの断面のうち、該分岐吸気ポートの延び方向に対して直交する方向に横断する吸気通路断面が、その各吸気通路断面積を同一に維持しつつ、該各分岐吸気ポートの下流端開口から上流に向かうに従って、互いに近づくように拡張変形されている構成としてある。この請求項1の好ましい態様としては、請求項2〜6の記載の通りとなる。
In order to achieve the technical problem, in the present invention (the invention according to claim 1),
One common intake port is divided into two branch intake ports centering on the branch portion on the downstream side, and the downstream end openings of the two branch intake ports are arranged side by side. In the intake system of the engine that opens to the cylinder,
Among the cross-sections of the branch intake ports, the cross-sections of the intake passages that cross in the direction perpendicular to the extending direction of the branch intake ports maintain the same cross-sectional areas of the intake passages. It is set as the structure expanded and deformed so that it may mutually approach as it goes upstream from a downstream end opening. Preferred embodiments of the first aspect are as described in the second to sixth aspects.

請求項1に記載された発明によれば、各分岐吸気ポートの吸気通路断面が、該各分岐吸気ポートの下流端開口から上流に向かうに従って、互いに近づくように拡張変形されていることから、各分岐吸気ポートは、隣り合う分岐吸気ポート側内面において、その各下流端開口に向かうに従って両分岐吸気ポートにおける下流端開口の並設方向外側に向けて傾斜する傾斜面を形成することになり、その傾斜面を案内面として吸気が案内される。この傾斜面に沿う方向に流れる吸気は、その方向に運動量ベクトルを有することになり、そのうち、両分岐吸気ポートにおける下流端開口の並設方向外方側に向けてのベクトル成分が、他の吸気に対して作用する。これにより、燃焼室内において、多くの吸気が両分岐吸気ポートにおける下流端開口の並設方向内方側に向けて流れないようにすることができ、両分岐吸気ポートからの吸気同士がぶつかり合うことを抑えることができる。このため、吸気抵抗を低減でき、燃焼室への吸気充填量を、一層高めることができる。
また、傾斜面に沿う方向に流れる吸気の運動量ベクトルのうちの上記一部成分が、他の吸気に対して、両分岐吸気ポートにおける下流端開口の並設方向外方側に作用することから、燃焼室内において、吸気の多くを、燃焼室壁面に向けて流して、その燃焼室壁面と衝突させることができ、燃焼室でのタンブル流の生成を抑制できることになる。このため、特に、高速運転時において、燃焼速度を低下させて、異常燃焼が発生することを抑制できる。
According to the first aspect of the present invention, the intake passage cross section of each branch intake port is expanded and deformed so as to approach each other as it goes upstream from the downstream end opening of each branch intake port. The branch intake port forms an inclined surface that inclines toward the outer side in the juxtaposed direction of the downstream end openings in both branch intake ports toward the downstream end openings of the adjacent branch intake port side inner surfaces. Intake is guided using the inclined surface as a guide surface. The intake air flowing in the direction along the inclined surface has a momentum vector in that direction, and among these, the vector component toward the outside in the juxtaposed direction of the downstream end openings at both branch intake ports is the other intake air. Acts against. As a result, in the combustion chamber, it is possible to prevent a large amount of intake air from flowing toward the inner side in the direction in which the downstream end openings of both branch intake ports are juxtaposed, and the intake air from both branch intake ports collide with each other. Can be suppressed. For this reason, the intake resistance can be reduced, and the intake charge amount into the combustion chamber can be further increased.
Further, since the partial component of the momentum vector of the intake air flowing in the direction along the inclined surface acts on the outer side in the juxtaposed direction of the downstream end openings in both branch intake ports with respect to the other intake air, In the combustion chamber, most of the intake air can flow toward the wall surface of the combustion chamber and collide with the wall surface of the combustion chamber, and generation of a tumble flow in the combustion chamber can be suppressed. For this reason, it is possible to suppress the occurrence of abnormal combustion by reducing the combustion speed, particularly during high-speed operation.

請求項2に記載された発明によれば、両分岐吸気ポートが、吸気通路断面の拡張変形を続けた状態で、共通吸気ポートに連なっていることから、吸気は、共通吸気ポートから各分岐吸気ポートにスムーズにそれぞれ入り込み、その後は、各分岐吸気ポートにおける傾斜面の案内作用を該各分岐吸気ポートの延び方向全体に亘って受けることになり、その間、傾斜面に沿う方向に流れる吸気の運動量ベクトルのうちの前述の一部成分が、他の吸気に対して、両分岐吸気ポートにおける下流端開口の並設方向外方側に向けて作用する。このため、各分岐吸気ポートを最大限有効に利用して、前述の請求項1と同様の作用効果を的確に得ることができる。   According to the second aspect of the present invention, since both the branch intake ports are connected to the common intake port in a state where the expansion deformation of the intake passage section is continued, the intake air is supplied from the common intake port to each branch intake port. After entering each port smoothly, the guiding action of the inclined surface in each branch intake port is received over the entire extending direction of each branch intake port, and the momentum of the intake air flowing in the direction along the inclined surface during that time The above-mentioned partial component of the vector acts toward the outside in the juxtaposed direction of the downstream end openings at both branch intake ports with respect to the other intake air. For this reason, each branch intake port can be used as effectively as possible, and the same effect as in the first aspect can be obtained accurately.

請求項3に記載された発明によれば、各分岐吸気ポートの吸気通路断面が、該各分岐吸気ポートの下流端開口から上流に向かうに従って、少なくとも該両分岐吸気ポートの並設方向内方側において、該各分岐吸気ポートにおける通路上下幅も拡張変形するように設定されていることから、各分岐吸気ポートの下流端開口において、曲率が高められて最終的に一般的な円形状になり、両分岐吸気ポートの並設方向内方側において、該各分岐吸気ポートにおける通路上下幅が狭まるとしても、その上流側において、各分岐吸気ポートの通路上下幅をできるだけ確保して、傾斜面の面積を増大させることができる。これにより、傾斜面に沿う方向に流れる吸気に基づき、他の吸気を、燃焼室において、両分岐吸気ポートにおける下流端開口の並設方向外方側に向けて流すことを高めることができ、前述の請求項1と同様の作用効果を、一層的確に得ることができる。   According to the invention described in claim 3, at least the inner side in the juxtaposed direction of both branch intake ports as the cross section of the intake passage of each branch intake port goes upstream from the downstream end opening of each branch intake port. Therefore, in the downstream end opening of each branch intake port, the curvature is increased and finally becomes a general circular shape. Even if the passage vertical width of each branch intake port becomes narrower on the inner side of both branch intake ports, the passage vertical width of each branch intake port is secured as much as possible on the upstream side, and the area of the inclined surface Can be increased. Thereby, based on the intake air flowing in the direction along the inclined surface, it is possible to increase the flow of the other intake air toward the outside in the juxtaposed direction of the downstream end openings in both branch intake ports in the combustion chamber. The effect similar to that of the first aspect can be obtained more accurately.

請求項4に記載された発明によれば、各分岐吸気ポートにおける通路上下幅方向上側面が、該各分岐吸気ポートにおける通路横幅方向略全体に亘って、該通路上下幅方向に対して略垂直となる平坦面を形成しており、共通吸気ポートに、吸気を該共通吸気ポートの通路上下幅方向上側に偏向させる制御弁が設けられていることから、制御弁(閉弁)により偏向された吸気流れは、各分岐吸気ポートの平坦面(通路上下幅方向上側面)に案内されて、燃焼室内に流れ込むことになる。このため、制御弁の閉弁時において、高タンブル比化を図ることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the upper side surface in the vertical direction of the passage of each branch intake port is substantially perpendicular to the vertical direction of the passage over substantially the entire lateral direction of the passage of each branch intake port. Since the control valve for deflecting the intake air to the upper side in the vertical direction of the passage of the common intake port is provided in the common intake port, it is deflected by the control valve (valve closed). The intake air flow is guided to the flat surface (upper side surface in the vertical direction of the passage) of each branch intake port and flows into the combustion chamber. For this reason, a high tumble ratio can be achieved when the control valve is closed.

請求項5に記載された発明によれば、各分岐吸気ポートにおける下流端開口の下流側に、該下流端開口よりも大きい開口を有する吸気弁用バルブシートが設けられ、各分岐吸気ポートにおける下流端開口が、該下流端開口の上下幅方向上側にずらされていることから、該下流端開口の上下幅方向下側(気筒の径方向外側)であって該下流端開口の下流側において、バルブシートの開口に基づき、吸気通路が急激に拡開されることになり、吸気はその拡開された方向にも流れる。このため、吸気の一部の流れを燃焼室内壁側に向けて衝突させることができ、これによっても、タンブル流の生成を抑制できる。   According to the fifth aspect of the present invention, the intake valve valve seat having an opening larger than the downstream end opening is provided on the downstream side of the downstream end opening in each branch intake port, and the downstream of each branch intake port. Since the end opening is shifted to the upper side in the vertical width direction of the downstream end opening, on the lower side in the vertical width direction (outside in the radial direction of the cylinder) of the downstream end opening and on the downstream side of the downstream end opening, The intake passage is rapidly expanded based on the opening of the valve seat, and the intake air also flows in the expanded direction. For this reason, it is possible to cause a part of the flow of the intake air to collide toward the combustion chamber inner wall, thereby suppressing the generation of the tumble flow.

請求項6に記載された発明によれば、各分岐吸気ポートにおける吸気通路断面の吸気通路断面積が同一に維持されていることから、各分岐吸気ポート内を流れる吸気流量をこれまでよりも減らさないようにすることができると共に、専有スペースをこれまでと同じにして、周囲の部材に影響を与えることをなくすことができる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the intake passage cross-sectional area of the intake passage cross section at each branch intake port is maintained the same, the intake flow rate flowing through each branch intake port is reduced more than before. In addition, the exclusive space can be made the same as before so as not to affect the surrounding members.

図1は、火花点火式エンジンに本発明を適用した場合を示し、1はシリンダブロック、2はシリンダヘッド1上面に固定されたシリンダヘッド、3はシリンダブロック1に形成された気筒1a内に摺動自在に嵌挿されたピストンであり、これら1〜3によって燃焼室4が画成されている。   FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a spark ignition type engine. 1 is a cylinder block, 2 is a cylinder head fixed to the upper surface of the cylinder head 1, and 3 is slid into a cylinder 1 a formed on the cylinder block 1. The piston is movably inserted, and the combustion chamber 4 is defined by these 1-3.

前記シリンダヘッド2には、図1に示すように、各気筒1a毎に吸気ポート11と排気ポート13とが形成されている。吸気ポート11は、本実施形態においては、シリンダヘッド2に一体形成された隔壁5によって分岐された2つの分岐吸気ポ−ト11A,11Bと、その2つの分岐吸気ポ−ト11A,11Bに分岐する分岐点となる分岐部5a(隔壁5により構成)よりも上流側においてそれらが合流した共通吸気ポート11Cとを備えている。2つの分岐吸気ポート11A,11Bは、互いに並列に気筒1a内つまり燃焼室4内に開口されており、その各分岐吸気ポート11A(11B)の下流端開口50A(50B)側には、吸気弁14が個々に設けられて(一方の吸気弁は図示略)、その各吸気弁14により各吸気ポート11A(11B)が個々独立して開閉されることになっている。   As shown in FIG. 1, the cylinder head 2 is formed with an intake port 11 and an exhaust port 13 for each cylinder 1a. In the present embodiment, the intake port 11 is branched into two branched intake ports 11A and 11B branched by a partition wall 5 formed integrally with the cylinder head 2, and the two branched intake ports 11A and 11B. And a common intake port 11C in which they merge on the upstream side of the branching portion 5a (configured by the partition wall 5) serving as a branching point. The two branch intake ports 11A and 11B are opened in parallel to each other in the cylinder 1a, that is, in the combustion chamber 4, and an intake valve is provided on the downstream end opening 50A (50B) side of each branch intake port 11A (11B). 14 (one intake valve is not shown), and each intake port 11A (11B) is opened and closed independently by each intake valve 14.

この場合、各吸気弁14は、その弁軸14aがバルブガイド21によりそれぞれガイドされており、その各バルブガイド21の一部は、若干、分岐吸気ポート11A(11B)内に突出されている。また、各吸気弁14が離着座する弁座が符号16で示されており、その弁座16部分が、実質的に吸気ポートの気筒1a内への開口端つまりスロート部となり、かつ弁座16の内径によって決定される開口面積が、吸気ポート11におけるスロート部の開口断面積となる。別の態様として、共通吸気ポ−ト10の軸線(の延長線)と弁軸13aとの交点を通る断面を最小通過断面、すなわちスロート部としてもよい。   In this case, the valve shaft 14a of each intake valve 14 is guided by a valve guide 21, and a part of each valve guide 21 protrudes slightly into the branch intake port 11A (11B). Further, a valve seat on which each intake valve 14 is separated and attached is denoted by reference numeral 16, and the valve seat 16 portion substantially becomes an open end, that is, a throat portion of the intake port into the cylinder 1 a, and the valve seat 16 The opening area determined by the inner diameter of the throat portion is the opening cross-sectional area of the throat portion in the intake port 11. As another aspect, a cross section passing through the intersection of the axis line (extension line) of the common intake port 10 and the valve shaft 13a may be a minimum passage cross section, that is, a throat portion.

前記共通吸気ポート11Cは、図1に示すように、その下流端が前記2つの分岐吸気ポート11A(11B)に合流するように連なり、その上流端は、シリンダヘット2の吸気マニホルド取付面2aから外部に開口されている。   As shown in FIG. 1, the common intake port 11 </ b> C is continuous so that its downstream end merges with the two branched intake ports 11 </ b> A (11 </ b> B), and its upstream end extends from the intake manifold mounting surface 2 a of the cylinder head 2. It is open to the outside.

前記排気ポート13も、図1に示すように、本実施形態においては2つ設けられており、その2つの排気ポ−ト13(一方の排気ポ−トは図示略)は、吸気ポートの場合と同様、互いに並列に気筒1a内に開口されている。この各排気ポート13には、燃焼室側開口端において、排気弁15が個々に設けられており(一方の排気弁は図示略)、その各排気弁15により各排気ポート13が個々独立して開閉されることになっている。この排気ポート13を含む排気系に関しては、これ以上の説明は省略する。   As shown in FIG. 1, two exhaust ports 13 are also provided in the present embodiment, and the two exhaust ports 13 (one exhaust port is not shown) are intake ports. In the same manner, the cylinders 1a are opened in parallel with each other. Each exhaust port 13 is individually provided with an exhaust valve 15 at the opening end on the combustion chamber side (one exhaust valve is not shown), and each exhaust port 13 is independently provided by each exhaust valve 15. It is to be opened and closed. The exhaust system including the exhaust port 13 will not be described further.

前記シリンダヘッド2の取付面2aには、吸気マニホルド18が固定されている。この吸気マニホルド18は、複数の独立通路18aを有しており(一つのみ図示)、その各上流端が吸気集合部としてのサージタンク(図示略)に接続され、その各下流端は、前記各吸気ポート11のうちの一つの共通吸気ポ−ト11Cが連なっている。これにより、この吸気マニホルド18の独立通路18a、共通吸気ポ−ト11C及び分岐吸気ポート11A(11B)が、一つの吸気通路を構成することになっている。   An intake manifold 18 is fixed to the mounting surface 2 a of the cylinder head 2. The intake manifold 18 has a plurality of independent passages 18a (only one is shown), and each upstream end thereof is connected to a surge tank (not shown) as an intake collecting portion, and each downstream end thereof is One common intake port 11C among the intake ports 11 is connected. As a result, the independent passage 18a, the common intake port 11C and the branch intake port 11A (11B) of the intake manifold 18 constitute one intake passage.

前記吸気マニホルド18の各独立通路18aには、図1,図2に示すように、前記取付面2aよりも上流側において、制御弁40がそれぞれ設けられている。この制御弁40は、低速運転域等の所定運転域において、燃焼室4内でタンブル流を生成すべく、吸気の偏向流を生成させるものであり、その主要構成要素として、弁軸41と、該弁軸41を基準として該弁軸41から径方向外方に張り出す弁体42と、が備えられている。弁軸41は、独立通路18aの上下方向略中央部において該独立通路18aを略水平状態を維持しつつ横切っており、その弁軸41の直径は、弁体42の厚みよりも長くなっている。弁体42は、弁軸41を基準としてその径方向一方側外方部分のみが完全な状態として形成され、弁軸41を基準として径方向他方側外方部分は、一部が切り欠かれた状態に形成されている。そして、低速運転時等の所定運転時には、燃焼室4内においてタンブル流を生成すべく、制御弁40を閉じることによりその弁軸41の径方向他方側においてのみ吸気が通過され(図2参照)、高速運転時においては、できるだけ多くの吸気を燃焼室4内に充填すべく、制御弁40の弁体42は、その板面が吸気の流れに沿う姿勢をとることになっている(図1参照)。   As shown in FIGS. 1 and 2, a control valve 40 is provided in each independent passage 18a of the intake manifold 18 on the upstream side of the mounting surface 2a. The control valve 40 generates a deflected flow of intake air in order to generate a tumble flow in the combustion chamber 4 in a predetermined operation region such as a low-speed operation region, and as its main components, a valve shaft 41, And a valve body 42 projecting radially outward from the valve shaft 41 with the valve shaft 41 as a reference. The valve shaft 41 crosses the independent passage 18a while maintaining a substantially horizontal state at a substantially central portion in the vertical direction of the independent passage 18a. The diameter of the valve shaft 41 is longer than the thickness of the valve body 42. . The valve body 42 is formed so that only the radially outer portion on the one side in the radial direction with respect to the valve shaft 41 is partially formed, and the outer portion on the other side in the radial direction on the basis of the valve shaft 41 is partially cut away. It is formed in a state. Then, during a predetermined operation such as a low speed operation, the intake valve passes only on the other radial side of the valve shaft 41 by closing the control valve 40 in order to generate a tumble flow in the combustion chamber 4 (see FIG. 2). During high-speed operation, the valve body 42 of the control valve 40 has a posture along the flow of intake air so that as much intake air as possible is filled into the combustion chamber 4 (FIG. 1). reference).

前記吸気マニホルド18の下流側端部上部には、燃料噴射弁19が取付けられている。燃料噴射弁19は、4噴孔式とされて、各分岐吸気ポ−ト11A、11Bに分かれて噴射を行うようにされているが、各分岐吸気ポ−ト11A、11B毎に燃料噴射弁を設けることもできる。   A fuel injection valve 19 is attached to the upper part of the downstream end of the intake manifold 18. The fuel injection valve 19 is a four-hole type, and is divided into each branch intake port 11A, 11B for injection. The fuel injection valve is provided for each branch intake port 11A, 11B. Can also be provided.

この場合、共通吸気ポ−ト11Cの取付面2a側の開口断面積は、吸気マニホルド18の開口断面積よりも若干大きくされており、共通吸気ポ−ト11Cの上面内壁には、逃がし凹部20が形成されている。この逃がし凹部20は、燃料噴射弁19から噴射された噴霧との干渉防止のためであり、共通吸気ポ−ト11C部分において、分岐吸気ポ−ト11A、11Bに対応して2つ形成されているが、分岐吸気ポ−ト11A、11Bには形成されていない。燃料噴射弁19からの噴霧指向方向中心線は、図1矢印Yで示すように、吸気弁14の中心よりも下側(分岐吸気ポ−ト11の下面内壁側寄り)とされている。   In this case, the opening cross-sectional area of the common intake port 11C on the mounting surface 2a side is slightly larger than the opening cross-sectional area of the intake manifold 18, and an escape recess 20 is formed on the upper inner wall of the common intake port 11C. Is formed. The escape recesses 20 are for preventing interference with the spray injected from the fuel injection valve 19, and are formed at the common intake port 11C portion corresponding to the branched intake ports 11A and 11B. However, they are not formed in the branch intake ports 11A and 11B. As shown by an arrow Y in FIG. 1, the spray directing direction center line from the fuel injection valve 19 is lower than the center of the intake valve 14 (closer to the lower inner wall side of the branch intake port 11).

次に、図3〜図8に基づき、前記各分岐吸気ポート11A(11B)及び分岐部5a近傍の共通吸気ポート11Cの吸気通路断面、すなわち、分岐吸気ポート11A(11B)或いは共通吸気ポート11Cの延び方向に対して直交する方向に横断する断面について説明する。図3〜図8において、実線形状が本件内容を示し、破線形状が従来の既存の構成を示している。また、符号52A(52B)は、バルブガイド21を案内するためのバルブガイド壁を示す。   Next, based on FIG. 3 to FIG. 8, the intake passage section of each branch intake port 11A (11B) and the common intake port 11C in the vicinity of the branch portion 5a, that is, the branch intake port 11A (11B) or the common intake port 11C. A cross section that crosses in a direction perpendicular to the extending direction will be described. 3 to 8, the solid line shape indicates the content of the present case, and the broken line shape indicates a conventional existing configuration. Reference numeral 52 </ b> A (52 </ b> B) denotes a valve guide wall for guiding the valve guide 21.

本実施形態においては、対称軸線Tを基準として、両分岐吸気ポート11A、11Bが対称に配置されている。この両分岐吸気ポート11A、11Bは、図6に示すように、分岐吸気ポート11A(11B)の下流端開口50A(50B)から上流に向かうに従って、互いに近づくように拡張変形されており、その拡張変形した状態は、共通吸気ポート11Cにまで連なっている。図3における断面D,C,Bは、下流端開口50A(50B)側から上流側に向かった分岐吸気ポート11A(11B)の通路吸気断面を示し、断面Aは、断面Bよりも上流側の共通吸気ポート11Cの吸気通路断面を示しているが、断面Dでは両分岐吸気ポート11A、11Bの間隔がDs、断面Cでは両分岐吸気ポート11A、11Bの間隔がCs、断面Bでは両分岐吸気ポート11A、11Bの間隔がBsとなっており、これら間隔Ds,Cs,Bsは、Bs<Cs<Dsの関係を有している。   In the present embodiment, both branch intake ports 11A and 11B are arranged symmetrically with respect to the symmetry axis T. As shown in FIG. 6, both the branch intake ports 11A and 11B are expanded and deformed so as to approach each other from the downstream end opening 50A (50B) of the branch intake port 11A (11B) toward the upstream. The deformed state continues to the common intake port 11C. Cross sections D, C, and B in FIG. 3 show passage intake cross sections of the branch intake port 11A (11B) from the downstream end opening 50A (50B) side to the upstream side, and the cross section A is upstream of the cross section B. The cross section of the intake passage of the common intake port 11C is shown. In section D, the distance between both branched intake ports 11A, 11B is Ds, in section C, the distance between both branched intake ports 11A, 11B is Cs, and in section B, both branched intake air The interval between the ports 11A and 11B is Bs, and these intervals Ds, Cs, and Bs have a relationship of Bs <Cs <Ds.

換言すれば、図9に基づき、各分岐吸気ポート11A(11B)の軸心(ポート中心線)11AL(11BL)によっても説明できる。既存の各分岐吸気ポート(破線のもの)の軸心11AL’(11BL’)が、吸気弁14の弁軸14aの軸心の延長線上に存在するのに対して(図4も参照)、本実施形態においては、両分岐吸気ポート11A(11B)の軸心11AL、11BLが、下流端開口50A(50B)から上流に向かうに従って、両分岐吸気ポート11A(11B)における下流端開口50A(50B)の並設方向(以下、X方向と称す)において互いに近づくように延びている。   In other words, based on FIG. 9, it can also be explained by the axis (port center line) 11AL (11BL) of each branch intake port 11A (11B). Whereas the shaft center 11AL ′ (11BL ′) of each existing branch intake port (broken line) is on the extension of the shaft center of the valve shaft 14a of the intake valve 14 (see also FIG. 4), this In the embodiment, the downstream end openings 50A (50B) of both branched intake ports 11A (11B) are arranged so that the axial centers 11AL, 11BL of both branched intake ports 11A (11B) are directed upstream from the downstream end openings 50A (50B). In the juxtaposed direction (hereinafter referred to as the X direction).

これにより、図7に示すように、各分岐吸気ポート11A(11B)は、隣り合う分岐吸気ポート11B(11A)側内面において、その各下流端開口50A(50B)に向かうに従ってX方向外側に向けて傾斜する傾斜面51A(51B)を形成することになる。   Thereby, as shown in FIG. 7, each branch intake port 11A (11B) is directed outward in the X direction toward the downstream end opening 50A (50B) on the inner surface of the adjacent branch intake port 11B (11A). Thus, the inclined surface 51A (51B) that is inclined is formed.

この結果、傾斜面51A(51B)を案内面として吸気AGが案内され、この傾斜面51A(51B)に沿う方向に流れる吸気AGは、X方向外側に向けての分力を他の吸気に対して作用させ、燃焼室4内において、多くの吸気がX方向内方側に向けて流れないようにする。これにより、図8に示すように、両分岐吸気ポート11A、11Bの下流端開口50A、50Bからの吸気AGG同士がX方向内方側でぶつかり合うことを抑えて、吸気抵抗を低減できることになり、燃焼室4への吸気充填量を、一層高めることができることになる。   As a result, the intake AG is guided using the inclined surface 51A (51B) as a guide surface, and the intake AG flowing in the direction along the inclined surface 51A (51B) has a component force toward the outside in the X direction with respect to other intake air. Thus, a large amount of intake air is prevented from flowing inward in the X direction in the combustion chamber 4. As a result, as shown in FIG. 8, it is possible to reduce the intake resistance by suppressing the intake AGGs from the downstream end openings 50A, 50B of the branched intake ports 11A, 11B from colliding with each other on the inner side in the X direction. Thus, the intake charge amount into the combustion chamber 4 can be further increased.

またこのとき、傾斜面51A(51B)に沿う方向に流れる吸気が、そのX方向外側に向けての分力を他の吸気に対して作用させることに基づき、図8に示すように、吸気AGGの多くを、燃焼室4壁面に向けて流して、その燃焼室4壁面に衝突させることになり、燃焼室4でのタンブル流の生成を抑制できることになる。これにより、特に高速運転時において、燃焼速度を低下させて、異常燃焼が発生することを抑制できることになる。   Further, at this time, the intake air flowing in the direction along the inclined surface 51A (51B) causes the component force toward the outside in the X direction to act on the other intake air, as shown in FIG. Most of the flow is caused to flow toward the wall surface of the combustion chamber 4 and collide with the wall surface of the combustion chamber 4, and generation of a tumble flow in the combustion chamber 4 can be suppressed. Thereby, especially at the time of high-speed driving | operation, a combustion speed can be reduced and it can suppress that abnormal combustion generate | occur | produces.

本実施形態においては、各分岐吸気ポート11A(11B)の吸気通路断面が、上流側に向かうに従って互いに近づくように拡張変形されているだけでなく、図6に示すように、少なくともX方向内方側において、各分岐吸気ポート11A(11B)における通路上下幅(図6中、上下方向長さ)が上流側に向かうに従って次第に拡張変形されている。具体的には、断面Dでは通路上下幅がDh、断面Cでは通路上下幅がCh、断面Bでは通路上下幅がBhとなっており、これら間隔Dh,Ch,Bhは、Dh<Ch<Bhの関係を有している。これにより、傾斜面51A(51B)に関し、図7の紙面垂直方向における長さが、下流端開口50A(50B)から上流側に向かうに従って長くなり、傾斜面51A(51B)の面積ができるだけ確保されることになっている。この結果、傾斜面51A(51B)に沿う方向に流れる吸気に基づき、他の吸気を、燃焼室4において、X方向外方側に向けて流すことを高めることができることになる。   In this embodiment, the intake passage cross section of each branch intake port 11A (11B) is not only expanded and deformed so as to approach each other toward the upstream side, but also at least inward in the X direction as shown in FIG. On the side, the passage vertical width (length in the vertical direction in FIG. 6) in each branch intake port 11A (11B) is gradually expanded and deformed toward the upstream side. Specifically, in the cross section D, the passage vertical width is Dh, in the cross section C, the passage vertical width is Ch, and in the cross section B, the passage vertical width is Bh. These intervals Dh, Ch, Bh are Dh <Ch <Bh. Have the relationship. Thereby, regarding the inclined surface 51A (51B), the length in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 7 becomes longer from the downstream end opening 50A (50B) toward the upstream side, and the area of the inclined surface 51A (51B) is secured as much as possible. Is supposed to. As a result, based on the intake air flowing in the direction along the inclined surface 51A (51B), it is possible to increase the flow of other intake air toward the X direction outward side in the combustion chamber 4.

本実施形態においては、各分岐吸気ポート11A(11B)における吸気通路断面の断面積(吸気通路断面積)が、従来と同じ断面積をもって、全体に亘って同一に維持されている。各分岐吸気ポート11A(11B)内を流れる吸気流量を減らさないようにすると共に、専有スペースをこれまでと同じにして、周囲の部材に影響を与えないようにするためである。
このため、本実施形態においては、図6、図7に示すように、従来の通路断面を示す円形の破線形状が、黒塗り矢印で示す方向に拡張変形されて、本実施形態に係る吸気通路断面が形成されている。この場合、各分岐吸気ポート11A(11B)における通路上下幅方向(図6中、上下方向)上側面53A(53B)が、該各分岐吸気ポート11A(11B)における通路横幅方向(図6中、左右方向)略全体に亘って、通路上下幅方向に対して略垂直となる平坦面を形成している。これにより、図2に示すように、制御弁42が閉じられて、吸気が共通吸気ポート11Cの通路上下幅方向上側に偏向させて流されたときには、吸気は、各分岐吸気ポート11A(11B)において、平坦な上側面53A(53B)案内されて燃焼室4内に導入されることになり、燃焼室4において、高タンブル比化を図ることができることになる。
In the present embodiment, the cross-sectional area of the intake passage cross section (intake passage cross-sectional area) in each branch intake port 11A (11B) is maintained the same throughout with the same cross-sectional area as the conventional one. This is because the flow rate of intake air flowing through each branch intake port 11A (11B) is not reduced, and the exclusive space is made the same as before, so that the surrounding members are not affected.
For this reason, in this embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the circular broken line shape showing the cross section of the conventional passage is expanded and deformed in the direction shown by the black arrow, and the intake passage according to this embodiment A cross section is formed. In this case, the upper side surface 53A (53B) in the passage vertical width direction (vertical direction in FIG. 6) in each branch intake port 11A (11B) is the passage width direction (in FIG. 6) in each branch intake port 11A (11B). A flat surface that is substantially perpendicular to the vertical direction of the passage is formed over substantially the whole (left-right direction). Thus, as shown in FIG. 2, when the control valve 42 is closed and the intake air is deflected and flowed upward in the vertical direction of the passage of the common intake port 11C, the intake air is supplied to each branch intake port 11A (11B). Therefore, the flat upper side surface 53A (53B) is guided and introduced into the combustion chamber 4, so that a high tumble ratio can be achieved in the combustion chamber 4.

また、本実施形態においては、図10に示すように、弁座(バルブシート)16の開口径d2が各分岐吸気ポート11A(11B)における下流端開口50A(50B)の開口径d1よりも小さくなっていて、各分岐吸気ポート11A(11B)における下流端開口50A(50B)の軸心11AL(11BL)が、便座6の軸心16Lに対して該下流端開口50A(50B)の上下幅方向上側(図10中、左斜め上側)にずらされている。これにより、弁座16の開口に基づき、下流端開口50A(50B)の下流側が急激に拡開されることになり、吸気AGGはその拡開された方向(燃焼室4内壁側)にも流れ、その吸気AGGは、燃焼室4内壁に衝突する。このため、このことによっても、タンブル流の生成を抑制できることになる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the opening diameter d2 of the valve seat (valve seat) 16 is smaller than the opening diameter d1 of the downstream end opening 50A (50B) in each branch intake port 11A (11B). The axial center 11AL (11BL) of the downstream end opening 50A (50B) in each branch intake port 11A (11B) is in the vertical width direction of the downstream end opening 50A (50B) with respect to the axial center 16L of the toilet seat 6. It is shifted to the upper side (the diagonally upper left side in FIG. 10). As a result, the downstream side of the downstream end opening 50A (50B) is rapidly expanded based on the opening of the valve seat 16, and the intake AGG also flows in the expanded direction (combustion chamber 4 inner wall side). The intake AGG collides with the inner wall of the combustion chamber 4. For this reason, the production | generation of a tumble flow can be suppressed also by this.

実施形態を示す側面断面図。Side surface sectional drawing which shows embodiment. 制御弁に基づいて生成される吸気の偏向流を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the deflection | deviation flow of the intake air produced | generated based on a control valve. 実施形態に係る吸気ポートの形状を側面から説明する説明図。Explanatory drawing explaining the shape of the intake port which concerns on embodiment from a side surface. 図3に係る吸気ポートを平面的に説明する説明図。Explanatory drawing explaining the intake port which concerns on FIG. 3 planarly. 図3に係る吸気ポートを右側から見た状態を示す図。The figure which shows the state which looked at the intake port which concerns on FIG. 3 from the right side. 図3における各断面を説明図。Explanatory drawing of each cross section in FIG. 図3の断面Fを示す図。The figure which shows the cross section F of FIG. 図3の断面Eを示す図。The figure which shows the cross section E of FIG. 実施形態に係る分岐吸気ポートの軸心の関係を示す図。The figure which shows the relationship of the axial center of the branch intake port which concerns on embodiment. 吸気弁用弁座開口と分岐吸気ポートにおける下流端開口との関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between the valve-seat opening for intake valves, and the downstream end opening in a branch intake port.

符号の説明Explanation of symbols

1:シリンダブロック
1a:気筒
2:シリンダヘッド
2a:吸気マニホルド取付面(吸気ポ−トの上流端)
5:隔壁
5a:分岐部
10:吸気通路
11:吸気ポ−ト
11A:分岐吸気ポ−ト
11B:分岐吸気ポ−ト
11C:共通吸気ポ−ト
40:制御弁
50A:分岐吸気ポ−トの下流端開口
50B:分岐吸気ポ−トの下流端開口
51A:分岐吸気ポ−トの傾斜面
51B:分岐吸気ポ−トの傾斜面
53A:分岐吸気ポ−トの上側面
53B:分岐吸気ポ−トの上側面


1: Cylinder block 1a: Cylinder 2: Cylinder head 2a: Intake manifold mounting surface (upstream end of intake port)
5: Bulkhead 5a: Branch 10: Intake passage 11: Intake port 11A: Branch intake port 11B: Branch intake port 11C: Common intake port 40: Control valve 50A: Branch intake port Downstream end opening 50B: Branch end intake port downstream end opening 51A: Branch intake port inclined surface 51B: Branch intake port inclined surface 53A: Branch intake port upper side surface 53B: Branch intake port Top side


Claims (6)

1つの共通吸気ポートが、その下流側において分岐部を中心として2つの分岐吸気ポ−トに分けられ、該2つの分岐吸気ポ−トの下流端開口が、並設された状態をもって、1つの気筒に開口しているエンジンの吸気装置において、
前記各分岐吸気ポートの断面のうち、該分岐吸気ポートの延び方向に対して直交する方向に横断する吸気通路断面が、該各分岐吸気ポートの下流端開口から上流に向かうに従って、互いに近づくように拡張変形されている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
One common intake port is divided into two branch intake ports centering on the branch portion on the downstream side, and the downstream end openings of the two branch intake ports are arranged in parallel and In the intake system of the engine that opens to the cylinder,
Among the cross-sections of the respective branch intake ports, the cross sections of the intake passages that cross in the direction perpendicular to the extending direction of the branch intake ports are closer to each other as they go upstream from the downstream end openings of the respective branch intake ports. Extended deformation,
An intake system for an engine characterized by that.
請求項1において、
前記両分岐吸気ポートが、前記吸気通路断面の拡張変形を続けた状態で、前記共通吸気ポートに連なっている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
In claim 1,
The two branched intake ports are connected to the common intake port in a state in which the expansion deformation of the intake passage section is continued.
An intake system for an engine characterized by that.
請求項1において、
前記各分岐吸気ポートの吸気通路断面が、該各分岐吸気ポートの下流端開口から上流に向かうに従って、少なくとも該両分岐吸気ポートの並設方向内方側において、該各分岐吸気ポートにおける通路上下幅も拡張変形するように設定されている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
In claim 1,
As the cross-section of the intake passage of each branch intake port goes upstream from the downstream end opening of each branch intake port, at least on the inner side in the juxtaposed direction of both branch intake ports, the passage vertical width of each branch intake port Is also set to expand and deform,
An intake system for an engine characterized by that.
請求項1において、
前記各分岐吸気ポートにおける通路上下幅方向上側面が、該各分岐吸気ポートにおける通路横幅方向略全体に亘って、該通路上下幅方向に対して略垂直となる平坦面を形成しており、
前記共通吸気ポートに、吸気を該共通吸気ポートの通路上下幅方向上側に偏向させる制御弁が設けられている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
In claim 1,
The upper side surface in the vertical direction of the passage in each branch intake port forms a flat surface that is substantially perpendicular to the vertical direction of the passage over the entire width direction of the passage in each branch intake port.
The common intake port is provided with a control valve that deflects intake air upward in the vertical direction of the passage of the common intake port.
An intake system for an engine characterized by that.
請求項1において、
前記各分岐吸気ポートにおける下流端開口の下流側に、該下流端開口よりも大きい開口を有する吸気弁用バルブシートが設けられ、
前記各分岐吸気ポートにおける下流端開口が、該下流端開口の上下幅方向上側にずらされている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。
In claim 1,
On the downstream side of the downstream end opening in each branch intake port, an intake valve valve seat having an opening larger than the downstream end opening is provided,
The downstream end opening in each branch intake port is shifted to the upper side in the vertical width direction of the downstream end opening.
An intake system for an engine characterized by that.
請求項1〜5のいずれかにおいて、
前記各分岐吸気ポートにおける吸気通路断面の吸気通路断面積が、同一に維持されている、
ことを特徴とするエンジンの吸気装置。


In any one of Claims 1-5,
The intake passage cross-sectional area of the intake passage cross section in each branch intake port is maintained the same,
An intake system for an engine characterized by that.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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