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JP2010077839A - Intake port structure for engine - Google Patents

Intake port structure for engine Download PDF

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JP2010077839A
JP2010077839A JP2008244812A JP2008244812A JP2010077839A JP 2010077839 A JP2010077839 A JP 2010077839A JP 2008244812 A JP2008244812 A JP 2008244812A JP 2008244812 A JP2008244812 A JP 2008244812A JP 2010077839 A JP2010077839 A JP 2010077839A
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JP
Japan
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intake
intake port
cylinder
flow
port
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Pending
Application number
JP2008244812A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaya Imada
匡哉 今田
Yuzo Okada
雄三 岡田
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.)
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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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
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure capable of easily securing an intake air flow rate while sufficiently strengthening swirls inside cylinders 1 in the case of providing a pair of intake ports 2, 3 for each cylinder 1 of an engine in parallel in the direction of a crankshaft. <P>SOLUTION: The first intake port 2 is a so-called tangential port for generating a swirl flow s1 that swirls mainly on the outer peripheral side of the cylinder 1. The second intake port 3 is provided with an expanded part 3c near its opening part 3b expanded to the opposite side from the first intake port 2 for orienting an intake air flow into the cylinder 1 along the inner peripheral side of the outer peripheral side swirl flow s1. The second intake port 3 may be provided with a guide part for guiding intake air flowing relatively at the upper side thereof toward the expanded part 3c, and this may be constituted of a valve guide seat 3d. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンの気筒毎に一対の吸気ポートがクランク軸方向に並んで設けられている構造に関する。   The present invention relates to a structure in which a pair of intake ports are provided side by side in a crankshaft direction for each cylinder of an engine.

従来より、この種の吸気ポート構造としては、例えば特許文献1に開示されるように、一方の吸気ポートを、その開口部から気筒内に流入する吸気の流れが気筒円周方向に指向されるタンジェンシャルポートとし、他方の吸気ポートは、その開口部から気筒内に吸気が螺旋状に流入するヘリカルポートとして、気筒内のスワールを強化するようにしたものが公知である。
特開平6−288240号公報
Conventionally, as an intake port structure of this type, as disclosed in, for example, Patent Document 1, the flow of intake air flowing into the cylinder through one of the intake ports is directed in the cylinder circumferential direction. A tangential port, and the other intake port is known as a helical port through which intake air spirally flows into the cylinder from its opening to strengthen the swirl in the cylinder.
JP-A-6-288240

ところが、一般的に知られているようにヘリカルポートは、吸気の絞り損失が大きくなりやすく、高回転域で流量を確保し難いものである上に、前記従来例のようにタンジェンシャルポートと組み合わせた場合には、それら2つのポートからの吸気の流れが気筒内の特に外周側において干渉しやすいことから、スワールの強化という点でも改善の余地が残されている。   However, as is generally known, the helical port tends to have a large intake throttle loss, and it is difficult to secure a flow rate in a high rotation range. In addition, the helical port is combined with a tangential port as in the conventional example. In this case, the flow of intake air from these two ports easily interferes with the cylinder, particularly on the outer peripheral side, so there is still room for improvement in terms of strengthening swirl.

すなわち、前記従来例のものでは図6に模式的に示すように、タンジェンシャルポートaから気筒c内に流入して主に外周側を旋回するスワール流s1と、ヘリカルポートbから流入する螺旋状の吸気の流れs2とが、それらの両ポートa,b間で衝突してしまい、スワールの強化という面で不利になる上に、そうして衝突することによって、ヘリカルポートbから気筒c内への吸気の流入抵抗が大きくなるきらいがあり、このことによっても流量の確保が難しいものである。   That is, in the conventional example, as schematically shown in FIG. 6, a swirl flow s1 flowing into the cylinder c from the tangential port a and turning mainly on the outer peripheral side, and a spiral shape flowing in from the helical port b And the intake air flow s2 collide with each other between the ports a and b, which is disadvantageous in terms of swirl strengthening, and by colliding in this way, from the helical port b into the cylinder c. However, it is difficult to secure the flow rate.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンの気筒毎に一対設ける吸気ポートの形状に工夫を凝らして、気筒内のスワールを十分に強化しつつ吸気流量も確保しやすい構造とすることにある。   The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to devise the shape of a pair of intake ports provided for each cylinder of the engine, and to improve intake swirl while sufficiently strengthening the swirl in the cylinder. The structure is to ensure the flow rate easily.

前記の目的を達成するために本発明では、一方の吸気ポートを所謂タンジェンシャルポートとして、気筒の主に外周側を旋回するスワール流を生成させるとともに、他方の吸気ポートの開口部近傍には、そこから気筒内に流入する吸気の流れを前記スワール流の内周側に沿うように指向させる流れ指向部を設けた。   In order to achieve the above object, the present invention uses one intake port as a so-called tangential port to generate a swirl flow that swirls mainly on the outer peripheral side of the cylinder, and in the vicinity of the opening of the other intake port, A flow directing portion for directing the flow of intake air flowing into the cylinder from there along the inner peripheral side of the swirl flow is provided.

具体的に、請求項1の発明では、エンジンのシリンダヘッドに気筒毎一対の吸気ポートがクランク軸方向に並んで設けられ、これら吸気ポートの各々が気筒内に臨んで開口する各開口部を気筒軸心に沿って見ると、該各開口部の中心を結ぶ線分がクランク軸方向に延びているエンジンの吸気ポート構造を対象とする。   Specifically, in the first aspect of the present invention, a pair of intake ports for each cylinder are provided in the cylinder head of the engine side by side in the crankshaft direction, and each of the intake ports opens into the cylinder. When viewed along the axis, the engine intake port structure in which a line connecting the centers of the openings extends in the crankshaft direction is an object.

そうして、前記対を成す吸気ポートの一方である第1吸気ポートは、その開口部近傍において他方の吸気ポートである第2吸気ポートとは反対側に向けられて、気筒内に流入する吸気の流れが気筒円周方向に指向されるタンジェンシャルポートとする一方、前記第2吸気ポートの開口部近傍には、その開口部から気筒内に流入する吸気の流れを前記第1吸気ポート側に指向させる流れ指向部を設ける。そして、その流れ指向部は、気筒軸心に沿って見て、前記第2吸気ポートの開口部中心から気筒軸心と前記第1吸気ポートの開口部中心とにそれぞれ向かう2つの仮想線に挟まれた三角形状の領域に向かうように、前記吸気の流れを指向させるものとし、且つ、その流速を前記第1吸気ポートからの吸気流よりも低くさせるものとした。   Then, the first intake port, which is one of the paired intake ports, is directed to the opposite side to the second intake port, which is the other intake port, in the vicinity of the opening, and the intake air flowing into the cylinder In the vicinity of the opening of the second intake port, the flow of the intake air flowing into the cylinder from the opening toward the first intake port is provided near the opening of the second intake port. A flow directing unit for directing is provided. Then, the flow directing portion is sandwiched between two imaginary lines respectively viewed from the center of the opening of the second intake port to the center of the cylinder and the center of the opening of the first intake port as viewed along the cylinder axis. The flow of the intake air is directed so as to go to the triangular region, and the flow velocity is made lower than the intake air flow from the first intake port.

前記の構成により気筒の吸気行程では、所謂タンジェンシャルポートである第1吸気ポートから気筒内に流入しつつ気筒円周方向に指向される吸気の流れによって、当該気筒の主に外周側を旋回するスワール流が生成される一方で、第2吸気ポートから気筒内に流入する吸気の流れは、その開口部近傍に設けられた流れ指向部によって気筒軸心よりも第1吸気ポート側に指向され、この流れが前記のスワール流と衝突することはない。   With the above-described configuration, in the intake stroke of a cylinder, the cylinder mainly turns on the outer peripheral side by the flow of intake air directed into the cylinder circumferential direction while flowing into the cylinder from the first intake port, which is a so-called tangential port. While the swirl flow is generated, the flow of the intake air flowing into the cylinder from the second intake port is directed to the first intake port side from the cylinder axis by the flow directing portion provided in the vicinity of the opening, This flow does not collide with the swirl flow.

また、その第2吸気ポートからの吸気の流れは、第1吸気ポートの開口部中心よりは気筒軸心側へ向かうように、即ちその第1吸気ポートからの吸気の流れよりも気筒内周側に指向され、しかもその流速が比較的低いことから、前記外周側のスワール流とはあまり干渉することなく、その内周側に沿って流れるようになる。   Further, the flow of the intake air from the second intake port is directed toward the cylinder axis side from the center of the opening of the first intake port, that is, the inner peripheral side of the cylinder from the flow of the intake air from the first intake port. Furthermore, since the flow velocity is relatively low, it flows along the inner peripheral side without much interference with the swirl flow on the outer peripheral side.

つまり、第1、第2の2つの吸気ポートからの吸気の流れによって、気筒の内外周にそれぞれスワール流が生成されるようになり、それらの干渉を抑えて気筒内のスワールを十分に強化することができる。また、ヘリカルポートを用いていないことは吸気流量を確保する上で好ましく、前記のように2つの吸気ポートからの流れの干渉が抑えられることによっても吸気流量を確保しやすい。   That is, swirl flows are generated on the inner and outer peripheries of the cylinder by the flow of intake air from the first and second intake ports, respectively, and their interference is suppressed and the swirl in the cylinder is sufficiently strengthened. be able to. Further, it is preferable not to use the helical port in order to secure the intake flow rate, and it is easy to secure the intake flow rate by suppressing the interference of the flows from the two intake ports as described above.

より具体的に、前記の流れ指向部として好ましいのは、第2吸気ポートの開口部近傍において第1吸気ポートとは反対側に拡張された拡張部を設けることであり(請求項2)、こうすれば、吸気を絞ることなく拡張部の内面に沿って流れる吸気を第1吸気ポート側に指向させることができるとともに、その流速を適度に低下させることができる。こうして拡張部を設けてもヘリカルポートのように吸気の絞り損失が大きくなることはない。   More specifically, it is preferable that the flow directing portion is provided with an extended portion that is extended on the side opposite to the first intake port in the vicinity of the opening of the second intake port (Claim 2). By doing so, it is possible to direct the intake air flowing along the inner surface of the expansion portion without restricting the intake air toward the first intake port side, and to appropriately reduce the flow velocity. Thus, even if the expansion portion is provided, intake throttle loss does not increase as in the case of the helical port.

その場合に、前記拡張部に向かうように第2吸気ポートにおける吸気の流れを案内する案内部を設ければ、より好ましい(請求項3)。この案内部は例えば第2吸気ポート内に突出するバルブガイド座によって構成することができる(請求項4)。また、このバルブガイド座よりも吸気上流側において第2吸気ポートを、吸気上流側に向かって第1吸気ポートから離れるように湾曲させれば、当該第2吸気ポートにおける吸気の流れが自然に拡張部に向かうようになる。   In that case, it is more preferable to provide a guide portion for guiding the flow of intake air in the second intake port so as to face the expansion portion. For example, the guide portion can be constituted by a valve guide seat protruding into the second intake port. Further, if the second intake port is curved toward the intake upstream side of the valve guide seat so as to be away from the first intake port, the flow of intake air in the second intake port is naturally expanded. Head to the club.

一方で第1吸気ポートについては、気筒内に臨む開口部の吸気上流側において第2吸気ポートに近づくように湾曲する湾曲部を設けることが好ましい(請求項5)。こうすれば、その湾曲部から開口部にかけて第1吸気ポートが比較的緩やかに湾曲するようになり、吸気の流れをスムーズに気筒円周方向に指向させることができるから、第1吸気ポートにおいても吸気流量を確保しやすい。   On the other hand, for the first intake port, it is preferable to provide a curved portion that curves so as to approach the second intake port on the intake upstream side of the opening facing the cylinder. In this way, the first intake port bends relatively gently from the curved portion to the opening, and the flow of intake can be smoothly directed in the cylinder circumferential direction. It is easy to secure the intake flow rate.

但し、ディーゼルエンジンに適用した場合は、一般的に第1及び第2吸気ポートの間にグロープラグが配設されることになり、前記のように第2吸気ポートに近づくような湾曲部を設けると、この湾曲部がグロープラグの収容孔と干渉してしまう。   However, when applied to a diesel engine, a glow plug is generally disposed between the first and second intake ports, and a curved portion that approaches the second intake port is provided as described above. And this curved part will interfere with the accommodation hole of a glow plug.

そこで、この場合に湾曲部は、クランク軸方向に見てポート中心線とグロープラグの軸心とが交わる部位よりも吸気下流側において、第2吸気ポートに最も近づくように形成する(請求項6)。すなわち、一般的にグロープラグは、吸気ポートに比べて急傾斜で燃焼室天井部から立ち上がるように配置されるから、前記のように吸気下流側に湾曲部を設ければプラグ収容孔との干渉部位は第1吸気ポートの相対的に下側の部位になり、干渉を避けるためにその部位を抉るような形状としても吸気流量を確保しやすいからである。   Therefore, in this case, the curved portion is formed so as to be closest to the second intake port on the intake downstream side of the portion where the port center line and the glow plug shaft center intersect when viewed in the crankshaft direction. ). That is, since the glow plug is generally arranged so as to rise from the ceiling of the combustion chamber at a steep slope compared to the intake port, if the curved portion is provided on the downstream side of the intake as described above, it interferes with the plug accommodation hole. This is because the part is a part relatively lower than the first intake port, and it is easy to secure the intake flow rate even if the part is shaped to squeeze that part in order to avoid interference.

以上、説明したように、本願発明に係るエンジンの吸気ポート構造によると、気筒毎の一方の吸気ポートを所謂タンジェンシャルポートとして、主に気筒外周側を旋回するスワール流を生成させるとともに、他方の吸気ポートの開口部近傍には流れ指向部を設けて、そこから気筒内に流入する吸気の流れを前記スワール流の内周側に沿うように指向させ、且つその流速を適度に低下させるようにしたから、流れの干渉を抑えて気筒の内外周にそれぞれスワール流を生成させることができ、スワールを十分に強化できる。   As described above, according to the intake port structure of the engine according to the present invention, one intake port for each cylinder is used as a so-called tangential port, and a swirl flow mainly turning around the outer periphery of the cylinder is generated, and the other A flow directing portion is provided in the vicinity of the opening of the intake port so that the flow of intake air flowing into the cylinder from there is directed along the inner peripheral side of the swirl flow, and the flow velocity is appropriately reduced. Therefore, the swirl flow can be generated on the inner and outer circumferences of the cylinders while suppressing the interference of the flow, and the swirl can be sufficiently strengthened.

そうして2つの吸気ポートからの流れの干渉が抑えられる上に、そもそもヘリカルポートを用いていないことから、エンジン高回転域でも吸気の流量を確保しやすい。流れ指向部として第2吸気ポートの開口部近傍に拡張部を設ければ、吸気の絞り損失をあまり大きくすることなく、その流れを狙い通りに指向させることができる。   As a result, the interference of the flow from the two intake ports can be suppressed, and since the helical port is not used, it is easy to ensure the intake air flow rate even in the high engine speed range. If an expansion portion is provided in the vicinity of the opening of the second intake port as the flow directing portion, the flow can be directed as intended without greatly increasing the throttle loss of the intake air.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the following description of preferable embodiment is only an illustration essentially, and is not intending restrict | limiting this invention, its application thing, or its use.

図1は、本発明の実施形態に係るエンジンの吸気ポート構造を模式的に示すもので、図示の如く気筒1の軸心Cに沿って見ると、気筒1毎に対を成す第1、第2の2つの吸気ポート2,3がクランク軸方向(図の左右方向)に並んで設けられ、それぞれクランク軸方向に概略直交するように延びている。これら各吸気ポート2,3の吸気上流端2a,3aは、図示しないが、シリンダヘッドの一側面に開口して吸気マニホルド内の吸気通路に連通しており、一方、各吸気ポート2,3の吸気下流端2b,3bは、気筒1内の燃焼室に臨んで開口している。   FIG. 1 schematically shows an intake port structure of an engine according to an embodiment of the present invention. When viewed along the axis C of the cylinder 1 as shown in the figure, the first and second pairs forming each cylinder 1 are paired. 2, two intake ports 2 and 3 are provided side by side in the crankshaft direction (left-right direction in the figure), and extend so as to be substantially orthogonal to the crankshaft direction. Although not shown, the intake upstream ends 2a and 3a of the intake ports 2 and 3 open to one side of the cylinder head and communicate with an intake passage in the intake manifold. The intake downstream ends 2 b and 3 b are opened facing the combustion chamber in the cylinder 1.

それら第1、第2吸気ポート2,3の吸気下流端の開口部2b,3bには、図1には示さないがポペット弁からなる吸気バルブ4(図3、4に第2吸気ポート3のもののみ仮想線で示す)が配設されており、この吸気バルブ4の傘部によって開閉されるポート開口部2b,3bは、それらの中心同士を結ぶ線分Lがクランク軸心と平行になるようクランク軸方向に並んでいる。この実施形態では第1、第2吸気ポート2,3を開閉する吸気バルブ4は同じものであるが、例えば傘部の直径が異なる別々の吸気バルブを用いてもよい。   Although not shown in FIG. 1, an intake valve 4 comprising a poppet valve (not shown in FIGS. 3 and 4) is provided in the openings 2b and 3b at the intake downstream ends of the first and second intake ports 2 and 3. Port openings 2b and 3b that are opened and closed by the umbrella portion of the intake valve 4 are arranged so that the line segment L connecting the centers thereof is parallel to the crankshaft center. They are lined up in the direction of the crankshaft. In this embodiment, the intake valves 4 that open and close the first and second intake ports 2 and 3 are the same, but separate intake valves having different umbrella diameters may be used, for example.

また、図示を省略するがこの実施形態のエンジンは、例えば自動車に搭載される筒内直噴式のディーゼルエンジンであり、第1、第2吸気ポート2,3の間には、冷間始動時等に通電されるグロープラグ5がその先端(図の上端)を気筒1内に臨ませて配設されている。図示のように気筒軸心Cに沿って見ると、第1吸気ポート2とグロープラグ5との間には殆ど間隔がないが、後述するように第1吸気ポート2の吸気下流側にはそれを抉ったような部位が設けられ、グロープラグ5の収容孔との間には所要の厚みの隔壁が形成されている。   Although not shown, the engine of this embodiment is, for example, an in-cylinder direct injection type diesel engine mounted on an automobile. Between the first and second intake ports 2 and 3, a cold start or the like is performed. A glow plug 5 that is energized is disposed with its tip (upper end in the figure) facing the cylinder 1. As shown in the figure, when viewed along the cylinder axis C, there is almost no gap between the first intake port 2 and the glow plug 5, but as will be described later, the intake downstream side of the first intake port 2 A partition wall having a required thickness is formed between the glow plug 5 and the receiving hole.

尚、図において左右に並んで開口する第1、第2吸気ポート2,3の上側には排気ポートが開口しており、また、気筒軸心Cに沿うように燃焼室天井部に臨んで燃料噴射弁が配設されているが、いずれも本発明の特徴を表すものではないので図示を省略する。   In the drawing, an exhaust port is opened above the first and second intake ports 2 and 3 that are opened side by side on the left and right sides, and the fuel faces the combustion chamber ceiling along the cylinder axis C. Although the injection valve is provided, none of them shows the characteristics of the present invention, and therefore illustration is omitted.

本発明の特徴は前記した第1、第2吸気ポート2,3の形状にある。まず、第1吸気ポート2は、図示のようにその開口部2bの近傍において第2吸気ポート3とは反対側に向けられていて、気筒1内へ流入する吸気が気筒円周方向に指向される、所謂タンジェンシャルポートである。こうして気筒円周方向に指向されつつ気筒1内に流入する吸気によって、図に白抜きの矢印で示すように気筒1内の主に外周側を旋回するスワール流s1(以下、外周側スワール流ともいう)が生成される。   The feature of the present invention resides in the shape of the first and second intake ports 2 and 3 described above. First, the first intake port 2 is directed to the opposite side of the second intake port 3 in the vicinity of the opening 2b as shown in the figure, and the intake air flowing into the cylinder 1 is directed in the cylinder circumferential direction. This is a so-called tangential port. The swirl flow s1 (hereinafter referred to as the outer swirl flow hereinafter) swirling mainly on the outer peripheral side in the cylinder 1 as indicated by the white arrow in the drawing by the intake air flowing into the cylinder 1 while being directed in the cylinder circumferential direction. Is generated).

図の例では第1吸気ポート2は、その開口部2bから吸気上流側の所定範囲に亘って、第2吸気ポート3に近づくように湾曲する湾曲部2cを有し、全体として逆S字状になっている。この湾曲部2cから開口部2bにかけて第1吸気ポート2は概ね一定の曲率半径Rで比較的緩やかに湾曲しており、これにより吸気がスムーズに気筒円周方向に指向されつつ気筒1内に流入するようになるから、エンジンの高回転域においても流量を確保しやすい。   In the example shown in the figure, the first intake port 2 has a curved portion 2c that curves so as to approach the second intake port 3 over a predetermined range from the opening 2b to the upstream side of the intake, and has an inverted S-shape as a whole. It has become. From the curved portion 2c to the opening 2b, the first intake port 2 is curved relatively gently with a substantially constant radius of curvature R, whereby the intake air flows into the cylinder 1 while being directed smoothly in the cylinder circumferential direction. Therefore, it is easy to ensure the flow rate even in the high engine speed range.

また、図の例では前記の湾曲部2cにおいて第2吸気ポート3に最も近づく部位が第1吸気ポート2における相対的に吸気下流側(図の上側)に位置しており、これによりグロープラグ5との干渉を避けつつも吸気の流量を確保しやすくなっている。すなわち、図2のようにクランク軸方向に見るとグロープラグ5は、第1吸気ポート2に比べて急傾斜で立ち上がるように配置されていて、その先端側が第1吸気ポート2の吸気下流側における下半部に重なる一方、基端側は吸気上流側における上半部に重なっている。   Further, in the example shown in the figure, the portion of the curved portion 2c that is closest to the second intake port 3 is located relatively on the intake downstream side (upper side in the drawing) of the first intake port 2, thereby the glow plug 5 It is easy to secure the flow rate of the intake air while avoiding interference. That is, as shown in FIG. 2, when viewed in the crankshaft direction, the glow plug 5 is disposed so as to rise more steeply than the first intake port 2, and its tip side is on the intake downstream side of the first intake port 2. While overlapping the lower half, the base end side overlaps the upper half on the intake upstream side.

そのため、第1吸気ポート2の湾曲部2cにおいて第2吸気ポート3に最も近づく部位が、仮に当該第1吸気ポート2の吸気上流側にあるとすれば、グロープラグ5との干渉を回避するためには第1吸気ポート2の上半部を抉ったような形状としなくてはならないが、第1吸気ポート2において吸気の流れは下半部よりも上半部に偏る傾向があるから、上半部を抉ったような形状にすると吸気の流量を確保する上での悪影響が大きくなってしまう。   Therefore, if the portion closest to the second intake port 3 in the curved portion 2c of the first intake port 2 is on the intake upstream side of the first intake port 2, the interference with the glow plug 5 is avoided. However, the upper half of the first intake port 2 must have a shape that is curved, but the flow of intake air tends to be more biased toward the upper half than the lower half. If the half portion is shaped like a half, the adverse effect of securing the intake air flow rate will increase.

そこで、この実施形態では、前記図2のようにクランク軸方向に見て、第1吸気ポート2の軸心とグロープラグ5の軸心との交点Xよりも吸気下流側において、その第1吸気ポート2の湾曲部2cが最も第2吸気ポート3に近づくようにしている。こうすれば、グロープラグ5との干渉を避けるためにその湾曲部2cの下半部を抉ったような形状としていても、上半部を抉ったような形状に比べて吸気流量を確保する上での悪影響が小さくて済むのである。   Therefore, in this embodiment, as viewed in the crankshaft direction as shown in FIG. 2, the first intake air is located downstream of the intersection X between the axial center of the first intake port 2 and the axial center of the glow plug 5. The curved portion 2 c of the port 2 is made closest to the second intake port 3. In this way, in order to avoid interference with the glow plug 5, even if the shape of the lower half of the curved portion 2c is raised, the intake flow rate can be ensured as compared to the shape of the upper half. The adverse effect on the is small.

次に第2吸気ポート3について説明する。前記図1に明らかなように第2吸気ポート3は、その開口部3b近傍にて気筒軸心Cに向けて曲げられているとともに、図3、4にポート断面について示すように、開口部3bの近傍において第1吸気ポート2とは気筒円周方向について反対側に拡張された拡張部3cを有しており、これにより気筒1内へ流入する吸気の流速を適度に低下させつつ、その流れを第1吸気ポート2寄りに指向させるようになっている。   Next, the second intake port 3 will be described. As apparent from FIG. 1, the second intake port 3 is bent toward the cylinder axis C in the vicinity of the opening 3b, and the opening 3b is shown in FIGS. In the vicinity of the first intake port 2 has an expansion portion 3c that is expanded on the opposite side in the cylinder circumferential direction, whereby the flow rate of the intake air flowing into the cylinder 1 is lowered while being moderately reduced. Is directed toward the first intake port 2.

詳しくは図5にも示すように、第2吸気ポート3は、気筒軸心Cに沿って見ると開口部3b近傍において図の左側に曲げられるとともに、その右側には拡張部3cが形成されて全体としてはポート幅が広がったような形状とされている。また、図4の断面において明らかなように、第2吸気ポート3の吸気下流側ではポート幅が上下に拡大される一方で、バルブガイド6を保持するバルブガイド座3dがポート内に上方から突出している。   More specifically, as shown in FIG. 5, the second intake port 3 is bent to the left side in the vicinity of the opening 3b when viewed along the cylinder axis C, and an expanded portion 3c is formed on the right side thereof. As a whole, the port width is increased. As apparent from the cross section of FIG. 4, the port width is increased vertically on the intake downstream side of the second intake port 3, while the valve guide seat 3 d that holds the valve guide 6 projects into the port from above. ing.

ここで、前記のように第2吸気ポート3が開口部近傍において気筒軸心Cに向けられていることから、図5のように気筒軸心Cに沿って見ると、バルブガイド座3dが、ポート幅の広がっている開口部3b近傍において拡張部3cの反対側(図の左側)にずれているようにも見えるが、拡張部3cを除いて見れば、第2吸気ポート3自体がバルブガイド座3dよりも吸気上流側において、上流側に向かって第1吸気ポート2から離れるように(図の右側に)湾曲していると言える。   Here, since the second intake port 3 is directed to the cylinder axis C in the vicinity of the opening as described above, when viewed along the cylinder axis C as shown in FIG. Although it seems that it is shifted to the opposite side (left side in the figure) of the expanded portion 3c in the vicinity of the opening 3b where the port width is widened, the second intake port 3 itself is the valve guide when viewed excluding the expanded portion 3c. It can be said that the air intake upstream side of the seat 3d is curved toward the upstream side away from the first intake port 2 (to the right in the drawing).

そのため、第2吸気ポート3の相対的に上側を流れる吸気は、同図に実線の矢印で示すように、第2吸気ポート3の吸気上流側においてポート中心線に沿って概ね真っ直ぐに流れた後に、バルブガイド座3dに案内されるように自然に拡張部3cに向かうようになる。こうして拡張部3cに案内された吸気の流れは、図示の如く、この拡張部3cの内面に沿って大きく向きを変えて第1吸気ポート2側に指向されるとともに、その流速が低下する。   Therefore, the intake air flowing relatively above the second intake port 3 flows substantially straight along the port center line on the intake upstream side of the second intake port 3 as shown by the solid line arrow in FIG. Then, it naturally goes toward the expansion portion 3c so as to be guided by the valve guide seat 3d. The flow of the intake air thus guided to the expansion portion 3c is greatly changed along the inner surface of the expansion portion 3c and directed toward the first intake port 2 as shown in the drawing, and the flow velocity is reduced.

一方で、第2吸気ポート3の相対的に下側を流れる吸気は、図に破線の矢印で示すように概ねポート中心線に沿って開口部3bから気筒1内に流入し、前記のように第1吸気ポート2側に指向される流れと合わさって、全体としては、第2吸気ポート開口部3cの中心から気筒軸心Cと第1吸気ポート開口部2cの中心とにそれぞれ向かう2つの線分に挟まれた三角形状の領域T(図に仮想線で示す)に向かうようになる。   On the other hand, the intake air flowing relatively below the second intake port 3 flows into the cylinder 1 from the opening 3b substantially along the center line of the port as indicated by the dashed arrow in the drawing, as described above. Combined with the flow directed to the first intake port 2 side, as a whole, two lines respectively extending from the center of the second intake port opening 3c to the cylinder axis C and the center of the first intake port opening 2c. It goes to a triangular region T (indicated by a virtual line in the figure) sandwiched between minutes.

そうして第2吸気ポート3からの吸気の流れが気筒軸心Cよりも第1吸気ポート2寄りに向かうようになり、上述した外周側スワール流s1と衝突することがない。また、その流れは第1吸気ポート2の開口部中心よりは気筒軸心C寄りに向かうとともに、その流速が比較的低いことから、図1に白抜きの矢印で示すように外周側スワール流s1とはあまり干渉せずに、その内周側を旋回するようになる(内周側スワール流s2)。   Thus, the flow of intake air from the second intake port 3 is directed closer to the first intake port 2 than the cylinder axis C, and does not collide with the outer circumferential swirl flow s1 described above. Further, since the flow is closer to the cylinder axis C than the center of the opening of the first intake port 2, and the flow velocity is relatively low, the outer swirl flow s1 as shown by the white arrow in FIG. And swivel on the inner circumference side (inner circumference side swirl flow s2).

したがって、この実施形態に係るエンジンの吸気ポート構造によると、所謂タンジェンシャルポートである第1吸気ポート2から気筒1内に流入しつつ気筒円周方向に指向される吸気の流れによって、当該気筒1の外周側に強いスワール流s1が生成されるとともに、その内周側に第2吸気ポート3からの吸気の流れによってスワール流s2が生成されるようになり、それらの流れの干渉を抑えて気筒1内のスワールを十分に強化することができる。   Therefore, according to the intake port structure of the engine according to this embodiment, the cylinder 1 is caused by the flow of intake air directed into the cylinder circumferential direction while flowing into the cylinder 1 from the first intake port 2 which is a so-called tangential port. A strong swirl flow s1 is generated on the outer peripheral side of the cylinder, and a swirl flow s2 is generated on the inner peripheral side by the flow of intake air from the second intake port 3, and the interference of these flows is suppressed and the cylinder is suppressed. The swirl within 1 can be sufficiently strengthened.

前記第2吸気ポート3においては、その開口部3b近傍に設けた拡張部3cによって、例えばヘリカルポートのように吸気の絞り損失をあまり大きくすることなく、その流れを狙い通りの向きに指向させることができるから、エンジンの高回転域においても十分な吸気流量を確保しやすい。前記のように第1、第2吸気ポート3,4からの吸気流があまり干渉しないことも吸気流量を確保する上で好ましい。   In the second intake port 3, the expansion portion 3c provided in the vicinity of the opening 3b directs the flow in the intended direction without increasing the intake throttle loss as in the case of a helical port, for example. Therefore, it is easy to ensure a sufficient intake flow rate even in the high engine speed range. As described above, it is also preferable for ensuring the intake flow rate that the intake air flows from the first and second intake ports 3 and 4 do not interfere so much.

尚、本発明の構成は前記の実施形態に限定されることなく、その他の種々の構成を包含する。すなわち、前記実施形態では第1吸気ポート2の吸気下流側に湾曲部2cを設けているが、仮にグロープラグ5を第2吸気ポート3寄りに斜めに配置するのであれば、より大きな曲率半径の湾曲部2cを第1吸気ポート2の吸気上流側に亘って設けることもできる。但し、そのためにはグロープラグ5の収容孔をシリンダヘッドの側面から斜めにドリル加工等しなくてはならず、このことがコストの上昇を招くきらいがある。   In addition, the structure of this invention is not limited to the said embodiment, Other various structures are included. That is, in the above embodiment, the curved portion 2c is provided on the intake downstream side of the first intake port 2, but if the glow plug 5 is disposed obliquely closer to the second intake port 3, a larger curvature radius is provided. The curved portion 2 c can be provided over the intake upstream side of the first intake port 2. However, for that purpose, the accommodation hole of the glow plug 5 must be drilled obliquely from the side surface of the cylinder head, which may increase the cost.

また、第1吸気ポート2に湾曲部2cを設けないことも可能ではあるが、こうすると、第1吸気ポート2から気筒1内への吸気の流入半径が小さくなってしまい、外周側に強いスワール流を生成させるという観点からは不利であるし、内周側スワール流との干渉の虞れも強くなる。   Although it is possible not to provide the curved portion 2c in the first intake port 2, in this case, the inflow radius of the intake air from the first intake port 2 into the cylinder 1 is reduced, and a strong swirl is formed on the outer peripheral side. This is disadvantageous from the viewpoint of generating a flow, and also increases the possibility of interference with the inner swirl flow.

一方、第2吸気ポート3について前記実施形態では、気筒1内への吸気の向きを設定するための流れ指向部として拡張部3cを設けるとともに、そこに向けて吸気を案内する案内部としてバルブガイド座3dを利用しているが、このような構造に限定されることもない。   On the other hand, for the second intake port 3, in the above-described embodiment, the expansion portion 3c is provided as a flow directing portion for setting the direction of intake air into the cylinder 1, and a valve guide is provided as a guide portion for guiding the intake toward the extension portion 3c. Although the seat 3d is used, it is not limited to such a structure.

さらに、本発明に係る吸気ポート構造をディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンにも適用できることは言うまでもない。   Furthermore, it goes without saying that the intake port structure according to the present invention can be applied not only to a diesel engine but also to a gasoline engine.

本発明の実施形態に係る吸気ポート構造の説明図である。It is explanatory drawing of the intake port structure which concerns on embodiment of this invention. 第1吸気ポートとグロープラグとの相互の位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mutual positional relationship of a 1st intake port and a glow plug. 図1のIII-III線における第2吸気ポートの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a second intake port taken along line III-III in FIG. 1. 図1のIV-IVにおける第2吸気ポートの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a second intake port taken along IV-IV in FIG. 1. 第2吸気ポートにおける吸気の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the intake air in a 2nd intake port. 従来例に係る図1相当図である。FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 1 according to a conventional example.

符号の説明Explanation of symbols

1 気筒
2 第1吸気ポート
2b 吸気下流端の開口部(開口部)
2c 湾曲部
3 第2吸気ポート
3b 吸気下流端の開口部(開口部)
3c 拡張部(流れ指向部)
3d バルブガイド座(案内部、流れ指向部)
5 グロープラグ
6 バルブガイド
X クランク軸方向に見たポート中心線とグロープラグ軸心との交点
1 Cylinder 2 First Intake Port 2b Opening Portion (Opening Portion) of Inlet Downstream End
2c Curved portion 3 Second intake port 3b Opening portion (opening portion) at intake downstream end
3c Extension part (flow directing part)
3d Valve guide seat (guide section, flow directing section)
5 Glow plug 6 Valve guide X Intersection of port center line and glow plug axis viewed in the crankshaft direction

Claims (6)

エンジンのシリンダヘッドに気筒毎一対の吸気ポートがクランク軸方向に並んで設けられ、これら吸気ポートの各々が気筒内に臨んで開口する各開口部を気筒軸心に沿って見ると、該各開口部の中心を結ぶ線分がクランク軸方向に延びているエンジンの吸気ポート構造であって、
前記対を成す吸気ポートの一方である第1吸気ポートは、その開口部近傍において他方の吸気ポートである第2吸気ポートとは反対側に向けられて、気筒内に流入する吸気の流れが気筒円周方向に指向されるタンジェンシャルポートであり、
前記第2吸気ポートの開口部近傍には、その開口部から気筒内に流入する吸気の流れを前記第1吸気ポート側に指向させる流れ指向部が設けられ、
その流れ指向部は、気筒軸心に沿って見ると、前記第2吸気ポートの開口部中心から気筒軸心と前記第1吸気ポートの開口部中心とにそれぞれ向かう2つの仮想線に挟まれた三角形状の領域に向かうように、前記吸気の流れを指向させるとともに、その流速は前記第1吸気ポートからの吸気流よりも低くさせるように構成されている
ことを特徴とするエンジンの吸気ポート構造。
A pair of intake ports for each cylinder are provided in the cylinder head of the engine side by side in the crankshaft direction, and each of the intake ports opens into the cylinder when viewed along the cylinder axis. An engine intake port structure in which a line connecting the centers of the parts extends in the crankshaft direction,
The first intake port that is one of the paired intake ports is directed to the opposite side of the second intake port that is the other intake port in the vicinity of the opening, and the flow of intake air flowing into the cylinder is changed to the cylinder A tangential port oriented in the circumferential direction,
In the vicinity of the opening of the second intake port, a flow directing portion is provided for directing the flow of intake air flowing into the cylinder from the opening toward the first intake port,
When viewed along the cylinder axis, the flow directing portion is sandwiched between two imaginary lines respectively directed from the center of the opening of the second intake port to the center of the cylinder and the center of the opening of the first intake port. An intake port structure for an engine characterized in that the flow of the intake air is directed so as to go to a triangular region, and the flow velocity thereof is made lower than the intake air flow from the first intake port. .
流れ指向部は、第2吸気ポートの開口部近傍において第1吸気ポートとは反対側に拡張された拡張部を有する、請求項1に記載の吸気ポート構造。   2. The intake port structure according to claim 1, wherein the flow directing portion has an extended portion that is extended to the opposite side of the first intake port in the vicinity of the opening of the second intake port. 流れ指向部は、拡張部に向かうよう第2吸気ポートにおける吸気の流れを案内する案内部を有する、請求項2に記載の吸気ポート構造。   The intake port structure according to claim 2, wherein the flow directing portion has a guide portion that guides the flow of intake air in the second intake port toward the expansion portion. 案内部は、第2吸気ポート内に突出するバルブガイド座によって構成され、
そのバルブガイド座よりも吸気上流側において第2吸気ポートが、吸気上流側に向かって第1吸気ポートから離れるように湾曲している、請求項3に記載の吸気ポート構造。
The guide portion is constituted by a valve guide seat protruding into the second intake port,
The intake port structure according to claim 3, wherein the second intake port is curved toward the intake upstream side from the valve guide seat so as to be separated from the first intake port.
第1吸気ポートは、気筒内に臨む開口部の吸気上流側において第2吸気ポートに近づくように湾曲する湾曲部を有する、請求項1〜4のいずれか1つに記載の吸気ポート構造。   The intake port structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the first intake port has a curved portion that curves so as to approach the second intake port on the intake upstream side of the opening facing the cylinder. エンジンはディーゼルエンジンであり、第1及び第2吸気ポートの間にはグロープラグが配設され、
第1吸気ポートの湾曲部は、クランク軸方向に見てポート中心線と前記グロープラグの軸心とが交わる部位よりも吸気下流側において、第2吸気ポートに最も近づくように形成されている、請求項5に記載の吸気ポート構造。
The engine is a diesel engine, a glow plug is disposed between the first and second intake ports,
The curved portion of the first intake port is formed so as to be closest to the second intake port on the intake downstream side of the portion where the port center line and the axis of the glow plug intersect when viewed in the crankshaft direction. The intake port structure according to claim 5.
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