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JPH0723698B2 - 多弁式エンジンの吸気装置 - Google Patents

多弁式エンジンの吸気装置

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Publication number
JPH0723698B2
JPH0723698B2 JP1208781A JP20878189A JPH0723698B2 JP H0723698 B2 JPH0723698 B2 JP H0723698B2 JP 1208781 A JP1208781 A JP 1208781A JP 20878189 A JP20878189 A JP 20878189A JP H0723698 B2 JPH0723698 B2 JP H0723698B2
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JP
Japan
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intake
intake port
combustion chamber
passage forming
forming portion
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JP1208781A
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正 中川
洋一 久滋
謙二 樫山
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
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Priority to US07/566,019 priority patent/US5060616A/en
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Publication of JPH0723698B2 publication Critical patent/JPH0723698B2/ja
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    • 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
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    • F02F1/4221—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder particularly for three or more inlet valves
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、夫々が吸気弁により開閉される複数の吸気ポ
ートを通じて燃焼室に吸気を送出する、複数の独立した
吸気ポート通路形成部が備えられた多弁式エンジンの吸
気装置に関する。
（従来の技術） 一端部に燃焼室が形成されるシリンダを備えるエンジン
あっては、燃焼室の容積を拡大することなく、燃焼室に
おける吸気効率を向上させて、増大されたエンジン出力
を得べく、各シリンダに形成された燃焼室に夫々が吸気
弁により開閉される複数の吸気ポートが設けられ、斯か
る吸気ポートの夫々を通じて燃焼室に対する吸気の供給
がなされるようにされたものが知られている。このよう
な多弁式エンジンにおける吸気装置は、各シリンダに対
応して設けられた分岐吸気通路部、及び、各分岐吸気通
路部からさらに分岐して、各燃焼室に設けられた複数の
吸気ポートに夫々接続される複数の吸気ポート通路形成
部を備えて構成される。
上述の如く多弁式エンジンにあっては、各燃焼室におい
て燃焼性を向上させるべくスワールを生成させるにあた
り、例えば、実開昭62−93122号公報にも示される如く
に、各シリンダに対応する分岐吸気通路の下流側部分が
３個の吸気ポート通路形成部に分割されて、夫々の吸気
ポート通路形成部が燃焼室に３個の吸気ポートを通じて
吸気を供給するようになすとともに、３個の吸気ポート
通路形成部のうちの２個に関わる吸気制御弁を設けてそ
れを開閉制御することにより、３個の吸気ポートを通じ
ての燃焼室に対する吸気供給状態を相互に異ならしめる
ようになすことが提案されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述の如くに、燃焼室においてスワール
を生成させるべき、燃焼室に複数の吸気ポートを通じて
吸気を供給するようにされた複数の吸気ポート通路形成
部が吸気制御弁により制御されるようになされる場合に
は、エンジンにおける吸気装置の構造が複雑になり製造
コストの増大がまねかれるとともに、吸気制御弁が吸気
装置内における吸気抵抗を増大させることになって、燃
焼室に対する吸気効率が低下せしめられてしまい、特
に、エンジンが高負荷状態にあるもとでの燃焼性の改
善，耐ノッキング性の向上等を図ることが困難になると
いう問題がある。
斯かる点に鑑み、本発明は、各シリンダに対応する共通
吸気通路部から分岐して伸びる複数の吸気ポート通路形
成部の夫々から吸気ポートを通じて燃焼室に空気の供給
がなされるにあたり、構成の複雑化をまねくことなく、
また、吸気通路内の吸気抵抗の増大をまねくことなく、
燃焼室内に、燃焼性を改善してエンジン出力及び燃費の
向上を図ることができることになるスワールを生成する
ことができるようにされた、多弁式エンジンの吸気装置
を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係る多弁式エンジン
の吸気装置は、エンジンにおけるシリンダの一端部に形
成され、中央部において点火プラグが臨むものとされた
燃焼室に付随せしめられ、シリンダの周方向に沿って配
列されて夫々が吸気弁により開閉されるものとされた、
第１及び第２の吸気ポート、及び、第１の吸気ポートと
第２の吸気ポートとに挟まれた第３の吸気ポートと、吸
気下流側端部が第１の吸気ポートに接続されて、その第
１の吸気ポートを通じて燃焼室内に吸気を送出する第１
の吸気ポート通路形成部と、吸気下流側端部が第２の吸
気ポートに接続されて、その第２の吸気ポートを通じて
燃焼室内に吸気を送出する第２の吸気ポート通路形成部
と、吸気下流側端部が第３の吸気ポートに接続されて、
その第３の吸気ポートを通じて燃焼室内に吸気を送出す
る第３の吸気ポート通路形成部と、それら第1,第２及び
第３の吸気ポート通路形成部の夫々の吸気上流側端部が
接続された共通吸気通路部とが備えられ、第１の吸気ポ
ート通路形成部の中心軸線が、第１の吸気ポートを通じ
て燃焼室内に送出される吸気が燃焼室を形成する周壁面
に沿って流動せしめられることになる方向を有するもの
とされ、さらに、第２の吸気ポート通路形成部の中心軸
線が、第１の吸気ポート通路形成部の中心軸線と交差し
て、第１の交点を形成するものとされ、また、第３の吸
気ポート通路形成部の中心軸線が、第１の吸気ポート通
路形成部の中心軸線と交差して、第１の交点より吸気上
流側となる位置に第２の交点を形成するものとされて、
構成される。
（作 用） 上述の如くに構成される本発明に係る多弁式エンジンの
吸気装置においては、中央部において点火プラグが臨む
ものとされた燃焼室に第１の吸気ポートを通じて送出さ
れる吸気が、比較的大なる流速をもって燃焼室を形成す
る周壁面に沿って流動するものとされ、また、燃焼室に
第２の吸気ポートを通じて送出される吸気が、比較的小
なる流速をもつものとされ、さらに、燃焼室に第３の吸
気ポートを通じて送出される吸気が、第１の吸気ポート
を通じて送出される吸気より一層大なる流速をもって燃
焼室の中央に向けて流動するものとされる。その結果、
燃焼室内に生成されるスワールにより燃焼室にその中央
部において臨むものとされた点火プラグの近傍に乱流が
発生するとともに、第３の吸気ポートからの大なる流速
を有した吸気により点火プラグ周囲の掃気が行われて、
燃焼室内における燃焼性が改善される。このような燃焼
性の改善をもたらす燃焼室内におけるスワールの生成
は、第１〜第３の吸気ポート通路形成部の夫々の位置及
び方向が選定されることによってなされるので、共通吸
気通路部から燃焼室に至る吸気通路における吸気抵抗が
増大せしめられることになる虞がない。
（実施例） 第２図は、本発明に係る多弁式エンジンの吸気装置の一
例を、それが適用されたエンジンの動弁機構部と共に示
す。
第２図において、ピストン１が配されたシリンダ２が形
成されるシリンダブロック３上にガスケットを介して配
設されたシリンダヘッド４には、シリンダ２の上部との
間で燃焼室５を形成する燃焼室形成部が設けられ、燃焼
室５は、その中央部において点火プラグ６の先端部が臨
むものとされている。そして、燃焼室形成部には、シリ
ンダ２の周方向に沿って配列された３個の吸気ポート7,
8及び９が設けられていて、吸気ポート８は吸気ポート
７及び９の間に位置するものとされている（吸気ポート
７は、吸気ポート８に関して吸気ポート９と対象の位置
にあり、第２図には現れない）。また、燃焼室形成部に
は、一対の排気ポート11及び12が、３個の吸気ポート7,
8及び９に対向する位置に設けられている（第２図にお
いては、排気ポート12は、排気ポート11の背後にあ
る）。
シリンダヘッド４には、吸気ポート７にその吸気下流側
端部が接続された吸気ポート通路形成部13,吸気ポート
８にその吸気下流側端部が接続された吸気ポート通路形
成部14、及び、吸気ポート９にその吸気下流側端部が接
続された吸気ポート通路形成部15が形成されており（吸
気ポート通路形成部13は、吸気ポート通路形成部14に関
して吸気ポート通路形成部15と対象の位置にあり、第２
図には現れない）、また、排気ポート11に接続された分
岐排気通路形成部16及び排気ポート12に接続された分岐
排気通路形成部17が形成されている。３個の排気ポート
通路形成部13,14及び15の夫々の吸気上流側端部が、燃
料噴射弁18が吸気ポート通路形成部14に向けて配設され
た共通吸気通路部19に接続されており、また、分岐排気
通路形成部16及び17は、共通排気通路部20に接続されて
いる。
さらに、シリンダヘッド４には、吸気側動弁機構22及び
排気側動弁機構23が設けられている。吸気側動弁機構22
は、カム軸24,カム軸24によりロッカーアーム25を介し
て駆動されて吸気ポート７を開閉する吸気弁28,カム軸2
4によりロッカーアーム26を介して駆動されて吸気ポー
ト８を開閉する吸気弁29、及び、カム軸24によりロッカ
ーアーム27を介して駆動されて吸気ポート９を開閉する
吸気弁30を備えて構成されている。ロッカーアーム25,2
6及び27には、ハイドロリック・ラッシュ・アジャスタ3
3,34及び35を夫々作用せしめられており、また、吸気弁
28,29及び30には、夫々を吸気ポート7,8及び９を閉状態
とする方向に付勢するスプリングが作用せしめられてい
る。（第２図においては、ロッカーアーム25,吸気弁28
及びハイドロリック・ラッシュ・アジャスタ33は現れな
い。）一方、排気側動弁機構23は、カム軸36,カム軸36
によりロッカーアーム37を介して駆動されて排気ポート
11を開閉する排気弁39、及び、カム軸36によりロッカー
アーム38を介して駆動されて排気ポート12を開閉する排
気弁40を備えて構成されている。ロッカーアーム37及び
38には、ハイドロリック・ラッシュ・アジャスタ41及び
42を夫々作用せしめられており、また、排気弁39及び40
には、夫々を排気ポート11及び12を閉状態とする方向に
付勢するスプリングが作用せしめられている。（第２図
においては、ロッカーアーム38,排気弁40及びハイドロ
リック・ラッシュ・アジャスタ42は、夫々、ロッカーア
ーム37,排気弁39及びハイドロリック・ラッシュ・アジ
ャスタ41の背後にある。） 第１図は、上述の如くに構成された本発明に係る多弁式
エンジンの吸気装置の一例における、シリング２の上部
に配された燃焼室形成部に設けられた吸気ポート7,8及
び９、及び、排気ポート11及び12の配置位置と、共通吸
気路部19から伸びる吸気ポート通路形成部13,14及び1
5、及び、共通排気通路弁20に接続された分岐排気通路
形成部16及び17の位置及び方向とを示す。
斯かる第１図に示される如く、吸気下流側端部が吸気ポ
ート７に接続された吸気ポート通路形成部13は、その中
心軸線13Aが、吸気ポート７を通じて燃焼室５内に送出
される吸気が、燃焼室形成部により形成される燃焼室５
の周壁面に沿って流動せしめられることになる方向を有
するものとされる。それに対して、吸気下流側端部が吸
気ポート８に接続された吸気ポート通路形成部14は、そ
の中心軸線14Aが、吸気ポート通路形成部13の中心軸線1
3Aと交差して交点P1を形成するものとされ、それによ
り、吸気ポート８からの吸気が、燃焼室５の略中央部に
向かって送出されるものとなされる。また、吸気下流側
端部が吸気ポート９に接続された吸気ポート通路形成部
15は、その中心軸線15Aが、吸気ポート通路形成部13の
中心軸線13Aと交差して、交点P1より吸気下流側となる
位置に交点P2を形成するものとされている。なお、燃焼
室５の中央部には、点火プラグ６が位置せしめられてい
る。
燃焼室５内において生じた排気は、排気ポート11及び12
から分岐排気通路形成部16及び17を通じて共通排気通路
部20へと排出される。
斯かる構成のもとに、第３図において示される矢印によ
り示唆される如く、燃焼室５に吸気ポート７を通じて送
出される吸気が、比較的大なる流速をもって燃焼室５の
周壁面に沿って流動するものとされ、また、燃焼室５の
吸気ポートを通じて送出される吸気が、比較的小なる流
速をもつものとされ、さらに、吸気ポート通路形成部14
が、吸気ポート通路形成部13と吸気ポート通路形成部15
との間に位置せしめられて、共通吸気通路部19の中央部
分を流通し、共通気通路部19の管壁による吸気抵抗の影
響を受けないものとされて流速が大とされた吸気が導通
するものとされることにより、燃焼室５に吸気ポート８
を通じて送出される吸気が、吸気ポート７を通じて送出
される吸気より一層大なる流速をもって燃焼室５の略中
央に向けて流動するものとされる。その結果、燃焼室５
内に生成されるスワールにより燃焼室５にその中央部に
おいて臨むものとされた点火プラグ６の近傍に乱流が発
生するとともに、吸気ポート８からの大なる流速を有し
た吸気により点火プラグ６周囲の掃気が行われて、燃焼
室５内における燃焼性が改善されることになる。
また、燃焼室５の周壁面に沿って流れる吸気は、中央部
を流れる吸気に比して弱いスワールを形成するものとな
るので、燃焼室５に新たな吸気が供給されるとき燃焼室
５の周壁面に沿う吸気の流速が比較的遅くなり、それゆ
え、燃焼室５の周壁面を通じて燃焼室形成部から吸気に
よって奪われる熱量が比較的小とされ、燃焼室形成部に
おける冷却損失が低減される。
（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る多弁式エン
ジンの吸気装置によれば、各シリンダに対応する共通吸
気通路部から分岐して伸びる複数の吸気ポート通路形成
部の夫々から、シリンダの周方向に沿って配列された第
１及び第２の吸気ポート及び第１及と第２の吸気ポート
とに挟まれた第３の吸気ポートを通じて燃焼室に吸気の
供給がなされるにあたり、中央部において点火プラグが
臨むものとされた燃焼室に第１の吸気ポートを通じて送
出される吸気が、比較的大なる流速をもって燃焼室を形
成する周壁面を沿って流動するものとされ、また、燃焼
室に第２の吸気ポートを通じて送出される吸気が、比較
的小なる流速をもつものとされ、さらに、燃焼室に第３
の吸気ポートを通じて送出される吸気が、第１の吸気ポ
ートを通じて送出される吸気より一層大なる流速をもっ
て燃焼室の中央に向けて流動するものとされて燃焼室内
に生成されるスワールにより燃焼室にその中央部におい
て臨むものとされた点火プラグの近傍に乱流が発生する
とともに、第３の吸気ポートからの大なる流速を有した
吸気により点火プラグ周囲の掃気が行われて、燃焼室内
における燃焼性が改善される。
しかも、このような燃焼性の改善をもたらす燃焼室内に
おけるスワールの生成は、第１〜第３の吸気ポート通路
形成部の夫々の位置及び方向が選定されることによって
なされるので、共通吸気通路部から燃焼室に到る吸気通
路における吸気抵抗が増大せしめられることになる虞が
ない。
また、燃焼室の周壁面に沿って流れる吸気は、中央部を
流れる吸気に比して弱いスワールを形成するものとなる
ので、燃焼室に新たな吸気が供給されるとき燃焼室の周
壁面に沿う吸気の流速が比較的遅くなり、それゆえ、燃
焼室の周壁面を通じて燃焼室形成部から吸気によって奪
われる熱量が比較的小とされ、燃焼室形成部における冷
却損失が低減される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る多弁式エンジンの吸気装置の一例
における吸気ポートの配置位置と吸気ポート通路形成部
の位置及び方向とを示す概略図、第２図は本発明に係る
多弁式エンジンの吸気装置の一例を、それが適用された
エンジンの動弁機構部と共に示す断面図、第３図は本発
明に係る多弁式エンジンの吸気装置の一例の動作説明に
供される図である。 図中、２はシリンダ、５は燃焼室、６は点火プラグ、7,
8及び９は吸気ポート、13,14及び15は吸気ポート通路形
成部、19は共通吸気通路部、28,29及び30は吸気弁であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンにおけるシリンダの一端部に形成
    され、中央部において点火プラグが臨むものとされた燃
    焼室に付随せしめられ、上記シリンダの周方向に沿って
    配列されて夫々が吸気弁により開閉されるものとされ
    た、第１及び第２の吸気ポート、及び、該第１の吸気ポ
    ートと第２の吸気ポートとに挟まれた第３の吸気ポート
    と、 吸気下流側端部が上記第１の吸気ポートに接続されて、
    該第１の吸気ポートを通じて上記燃焼室内に吸気を送出
    し、その中心軸線が、上記第１の吸気ポートを通じて上
    記燃焼室内に送出される吸気が上記燃焼室を形成する周
    壁面に沿って流動せしめられることになる方向を有する
    ものとされた第１の吸気ポート通路形成部と、 吸気下流側端部が上記第２の吸気ポートに接続されて、
    該第２の吸気ポートを通じて上記燃焼室内に吸気を送出
    し、その中心軸線が、上記第１の吸気ポート通路形成部
    の中心軸線と交差して、第１の交点を形成するものとさ
    れた第２の吸気ポート通路形成部と、 吸気下流側端部が上記第３の吸気ポートに接続されて、
    該第３の吸気ポートを通じて上記燃焼室内に吸気を送出
    し、その中心軸線が、上記第１の吸気ポート通路形成部
    の中心軸線と交差して、上記第１の交点より吸気上流側
    となる位置に第２の交点を形成するものとされた第３の
    吸気ポート通路形成部と、 上記第1,第２及び第３の吸気ポート通路形成部の夫々の
    吸気上流側端部が接続された共通吸気通路部と、 を備えて構成される多弁式エンジンの吸気装置。
JP1208781A 1989-08-11 1989-08-11 多弁式エンジンの吸気装置 Expired - Lifetime JPH0723698B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1208781A JPH0723698B2 (ja) 1989-08-11 1989-08-11 多弁式エンジンの吸気装置
US07/566,019 US5060616A (en) 1989-08-11 1990-08-10 Intake system for multiple-valve engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1208781A JPH0723698B2 (ja) 1989-08-11 1989-08-11 多弁式エンジンの吸気装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0374521A JPH0374521A (ja) 1991-03-29
JPH0723698B2 true JPH0723698B2 (ja) 1995-03-15

Family

ID=16561997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1208781A Expired - Lifetime JPH0723698B2 (ja) 1989-08-11 1989-08-11 多弁式エンジンの吸気装置

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US (1) US5060616A (ja)
JP (1) JPH0723698B2 (ja)

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