JP6589580B2 - 内燃機関の吸気装置および吸気流制御弁 - Google Patents
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Description
また、サブ開口部が弁体の回動中心線の延びる方向となる弁体の幅方向に沿ってスリット状に形成されているので、吸気通路の中央部のみならず吸気通路の幅方向の一方側部から他方側部に亘ってサブ開口部を通過した吸気流を吸気流流速増加領域に一様に付加することができる。したがって、メイン開口部下流側の吸気流の流速増加状態を吸気通路の幅方向に沿っても一様に持続させることができるので、メイン開口部通過後の吸気流をより強力に偏向させることができる。
また、サブ開口部が弁体の回動中心線の延びる方向となる弁体の幅方向に沿ってスリット状に形成されているので、吸気通路の中央部のみならず吸気通路の幅方向の一方側部から他方側部に亘ってサブ開口部を通過した吸気流を吸気流流速増加領域に一様に付加することができる。したがって、メイン開口部下流側の吸気流の流速増加状態を吸気通路の幅方向に沿っても一様に持続させることができるので、メイン開口部通過後の吸気流をより強力に偏向させることができる。
すなわち、上記第1の局面による内燃機関の吸気装置において、吸気流制御弁の閉弁時において、弁体の下面と吸気通路の下側内面とによってメイン開口部が形成されるように構成されている。
また、上記サブ開口部が弁体の回動軸の延びる軸方向に沿ってスリット状に延びる内燃機関の吸気装置において、スリット状に延びるサブ開口部は、弁体に上下方向に所定の間隔を隔てて複数設けられている。
また、上記吸気流制御弁がスリット状のサブ開口部を挟むように形成された複数の弁部分を有する内燃機関の吸気装置において、複数の弁部分は、それぞれ、翼断面形状の少なくとも一部を含んでいる。
また、上記第1の局面による内燃機関の吸気装置において、吸気流流速増加領域は、吸気流れ方向において、メイン開口部が設けられる領域の直後に位置する領域であり、吸気流制御弁の閉弁時において、サブ開口部は、サブ開口部を流れる吸気流が吸気流流速増加領域に向かうようにメイン開口部を通過する吸気流れ方向に対して所定の傾斜角度を有して弁体内部を延びるように形成されている。
また、上記第1の局面による内燃機関の吸気装置において、吸気流制御弁は、内燃機関の燃焼室内に供給される吸気流に縦渦を発生させるタンブルコントロールバルブである。
本発明の第1実施形態による車両(自動車)用のエンジン100(内燃機関の一例)は、図1に示すように、エンジン本体10を備えている。エンジン本体10は、シリンダブロック11と、シリンダブロック11の上面(Z1側)に締結されるシリンダヘッド12と、シリンダブロック11の下面(Z2側)に締結されるクランクケース13と、シリンダヘッド12の上部に被せられて締結されたヘッドカバー14とを含む。また、直列4気筒型のエンジン100は、上下方向(Z軸方向)に延びる4つの気筒11a〜11d内でピストン1がそれぞれ往復動されることにより、吸入・圧縮・膨張(燃焼)・排気の1サイクルを連続的に繰り返してクランク軸2を回転させる。なお、気筒11a〜11dの配列方向(X軸方向)が、クランク軸2の延びる方向である。
TCV60は、耐熱性に優れた樹脂材料からなる。TCV60は、図3および図4に示すように、X1側およびX2側の各々に設けられX軸方向に延びる回動軸61と、各々の回動軸61から扇状に延びる一対の支持部62と、支持部62の回動軸61とは反対側(半径方向外側)の端部同士を横方向(X軸方向)に繋ぐ弁体63とを有する。また、回動軸61は、フレーム部材53に対して回動可能に組み付けられている。したがって、TCV60は、吸気流れ方向(矢印A方向)に沿って見た場合、U字状の断面形状を有している。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
図3および図7を参照して、第2実施形態について説明する。この第2実施形態は、TCV260における弁体263の内部構造を上記第1実施形態のTCV60と異ならせた例について説明する。なお、図中において、上記第1実施形態と同様の構成には、同じ符号を付して図示する。
第2実施形態では、上記のように、弁体263の内部を貫通するとともに吸気流の一部が流通可能なサブ開口部265(266)をTCV260に設け、サブ開口部265(266)を通過する吸気流を、閉弁時においてメイン開口部85を通過して吸気流速が増加された吸気流流速増加領域Vに向けて放出するように構成する。これにより、閉弁時にサブ開口部265(266)にも吸気流の一部が通過する分、弁体263裏側の負圧領域Qの形成範囲を小さくすることができる。そして、負圧領域Qの影響が弱められた状態で、メイン開口部85の下流側の吸気流流速増加領域Vに向けてサブ開口部265(266)を通過した吸気流が付加されるので、メイン開口部85で絞られた吸気流の流速増加状態を下流側まで持続させることができる。すなわち、吸気流の偏向が吸気ポート7の奥まで届きやすくなるので、気筒11a〜11d内に形成されるタンブル流の強度を十分に得ることができる。また、燃焼状態の改善とともにノッキングの発生を抑制することができる。
図7および図8を参照して、第3実施形態について説明する。この第3実施形態は、上記第2実施形態に対してTCV260を上下逆さまに取り付けた例について説明する。なお、図中において、上記第2実施形態と同様の構成には、同じ符号を付して図示する。
第3実施形態では、上記のように、TCV260の閉弁時において、弁体263の翼面263aと吸気通路80の下側内面81とによってメイン開口部385が形成されるように構成する。これにより、弁体263の閉弁時にサブ開口部265(266)を通過した吸気流を弁体263の裏面263b側から斜め下方に向けて放出して吸気流流速増加領域Vに到達させることができるので、メイン開口部385よりも下流側の吸気通路80の下側内面81を流れる吸気流の流速を効果的に増加させることができる。したがって、エンジン300の吸気ポート7(ヘッドポート)における下側内面81近傍の吸気流速が増加される偏向流を容易に形成して、この偏向流を気筒11a〜11d内に届けることができる。なお、第3実施形態のその他の効果は上記第2実施形態と同様である。
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
7 吸気ポート
50、250、350 吸気装置(内燃機関の吸気装置)
60、60a、260 TCV(吸気流制御弁)
63、263 弁体
63a、263a 翼面(弁体の上面)
64、264 後縁部(弁体の外周部)
65、66、265、266 サブ開口部
67、68、69、267、268、269 弁部分
80 吸気通路
82 上側内面(吸気通路の内面)
85、385 メイン開口部
100、200、300 エンジン(内燃機関)
V 吸気流流速増加領域
Claims (6)
- 内燃機関の燃焼室に連通され、前記燃焼室に吸気を供給する吸気通路と、
前記吸気通路に設けられ、弁体が回動することによって閉弁時に前記弁体の外周部と前記吸気通路の内面との間に形成されるメイン開口部により吸気の流れを制御する吸気流制御弁と、を備え、
前記吸気流制御弁は、前記弁体の内部を貫通するように設けられるとともに吸気流の一部が流通可能なサブ開口部を含み、
前記サブ開口部は、前記サブ開口部を通過する吸気流が、閉弁時において前記メイン開口部を通過して吸気流速が増加された吸気流流速増加領域に向けて放出されるように構成され、
前記サブ開口部は、吸気流の流れ方向視において、前記弁体の回動中心線の延びる方向に沿ってスリット状に延びるように形成されている、内燃機関の吸気装置。 - 内燃機関の燃焼室に連通され、前記燃焼室に吸気を供給する吸気通路と、
前記吸気通路に設けられ、弁体が回動することによって閉弁時に前記弁体の外周部と前記吸気通路の内面との間に形成されるメイン開口部により吸気の流れを制御する吸気流制御弁と、を備え、
前記吸気流制御弁は、前記弁体の内部を貫通するように設けられるとともに吸気流の一部が流通可能なサブ開口部を含み、
前記サブ開口部は、前記サブ開口部を通過する吸気流が、閉弁時において前記メイン開口部を通過して吸気流速が増加された吸気流流速増加領域に向けて放出されるように構成され、
前記サブ開口部は、前記サブ開口部を流れる吸気流の流れ方向に沿って流路断面形状が絞られており、
前記吸気流制御弁の閉弁時に、流路断面形状が絞られた前記サブ開口部を介して吸気流の一部が流速を増加させた状態で前記吸気流流速増加領域に向けて放出されるように構成されている、内燃機関の吸気装置。 - 内燃機関の燃焼室に連通され、前記燃焼室に吸気を供給する吸気通路と、
前記吸気通路に設けられ、弁体が回動することによって閉弁時に前記弁体の外周部と前記吸気通路の内面との間に形成されるメイン開口部により吸気の流れを制御する吸気流制御弁と、を備え、
前記吸気流制御弁は、前記弁体の内部を貫通するように設けられるとともに吸気流の一部が流通可能なサブ開口部を含み、
前記サブ開口部は、前記サブ開口部を通過する吸気流が、閉弁時において前記メイン開口部を通過して吸気流速が増加された吸気流流速増加領域に向けて放出されるように構成され、
前記吸気流制御弁は、スリット状の前記サブ開口部を挟むように形成された複数の弁部分を有し、
前記複数の弁部分の少なくとも1つは、前記弁体の回動中心線の延びる方向に沿って見た場合に、翼断面形状の少なくとも一部を含む、内燃機関の吸気装置。 - 前記複数の弁部分の少なくとも1つは、前記翼断面形状における反り線が、前記弁体における前記サブ開口部の吸気入口側から吸気出口側に向かって凸状に湾曲するように形成されている、請求項3に記載の内燃機関の吸気装置。
- 前記吸気流制御弁の閉弁時において、前記弁体の上面と前記吸気通路の上側内面とによって前記メイン開口部が形成されるように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の吸気装置。
- 内燃機関の燃焼室に吸気を供給する吸気通路に設けられ、閉弁時に前記吸気通路の内面との間に形成されるメイン開口部により吸気の流れを制御する弁体と、
前記弁体に設けられ、前記弁体を回動させる回動軸と、を備え、
前記弁体は、前記弁体の内部を貫通するように設けられるとともに吸気流の一部が流通可能なサブ開口部を含み、
前記サブ開口部は、前記サブ開口部を通過する吸気流が、閉弁時において前記メイン開口部を通過して吸気流速が増加された吸気流流速増加領域に向けて放出されるように構成され、
前記サブ開口部は、吸気流の流れ方向視において、前記弁体の回動中心線の延びる方向に沿ってスリット状に延びるように形成されている、吸気流制御弁。
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JP2015221148A Active JP6589580B2 (ja) | 2015-11-11 | 2015-11-11 | 内燃機関の吸気装置および吸気流制御弁 |
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