JPH10122039A - Direct injection diesel engine - Google Patents
Direct injection diesel engineInfo
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- JPH10122039A JPH10122039A JP8318473A JP31847396A JPH10122039A JP H10122039 A JPH10122039 A JP H10122039A JP 8318473 A JP8318473 A JP 8318473A JP 31847396 A JP31847396 A JP 31847396A JP H10122039 A JPH10122039 A JP H10122039A
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Classifications
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- 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
- 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
- F02B2275/14—Direct injection into 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直接噴射式ディーゼルエンジンの排気押し出
し損失を低減して、エンジンの燃費を改善する。
【解決手段】 エンジンのシリンダヘッドの設けられる
吸気ポートは、吸気行程においてシリンダ内に吸気スワ
ールが生成されるように配設され、一方、排気ポート
は、2個以上設けられ、少くともその1個は上記スワー
ル流に対し略接線的に配置される。さらに、2個以上の
排気ポートは互に平行に配置され、好ましくは直線的に
斜上方に延在して形成される。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To improve the fuel efficiency of a direct injection diesel engine by reducing the exhaust extrusion loss. An intake port provided with a cylinder head of an engine is arranged so that an intake swirl is generated in a cylinder during an intake stroke. On the other hand, two or more exhaust ports are provided, and at least one of the exhaust ports is provided. Are arranged substantially tangential to the swirl flow. Further, the two or more exhaust ports are arranged parallel to each other, and preferably are formed to extend linearly obliquely upward.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、直接噴射式ディー
ゼルエンジンに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct injection diesel engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、トラック等の車両に搭載されてい
る直接噴射式ディーゼルエンジンの構成の一例を、図3
の縦断面図及び図4の概念的平面図を参照して説明す
る。図中符号10は図1の紙面に直角な中心面O−O内
に夫々の中心線が含まれる複数個並設されたシリンダ1
2を備えたクランクケースであり、14は上記クランク
ケース10の図における上端にヘッドガスケット16を
介し装架されたシリンダヘッドである。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows an example of the configuration of a conventional direct injection diesel engine mounted on a vehicle such as a truck.
4 and a conceptual plan view of FIG. In the drawing, reference numeral 10 denotes a plurality of cylinders 1 arranged side by side, each center line being included in a center plane OO perpendicular to the paper surface of FIG.
Reference numeral 14 denotes a cylinder head mounted on the upper end of the crankcase 10 in the figure via a head gasket 16.
【0003】上記シリンダ12はクランクケース10内
に嵌装されたシリンダライナ18によって形成され、同
シリンダライナ18内には、コネクティングロッド20
を介してクランク軸(図示せず)に連結されたピストン
22が摺動自在に嵌装されている。同ピストン22の頂
部には、トロイダル型その他任意形状の燃焼室24が凹
設されている。[0003] The cylinder 12 is formed by a cylinder liner 18 fitted in the crankcase 10, and a connecting rod 20 is provided in the cylinder liner 18.
A piston 22 connected to a crankshaft (not shown) via the shaft 22 is slidably fitted. At the top of the piston 22, a combustion chamber 24 of a toroidal type or any other shape is recessed.
【0004】図4の概念的平面図に良く示されているよ
うに、上記シリンダヘッド14には、各シリンダ12毎
に、夫々排気弁Veによってシリンダ12との連通を制
御される2個の排気ポート26a及び26bが設けら
れ、両排気ポート26a及び26bは下流側で合流して
排気マニホールド28に接続されている。(なお、上記
排気ポート26a及び26bは、図示のように下流側で
合流することなく、別個の通路として上記排気マニホー
ルド28に接続されることもある。[0004] As best shown in the conceptual plan view of FIG. 4, in the cylinder head 14, each cylinder 12 for each, each two being controlled communication between the cylinder 12 by the exhaust valve V e Exhaust ports 26a and 26b are provided, and both exhaust ports 26a and 26b are joined on the downstream side and connected to the exhaust manifold 28. (Note that the exhaust ports 26a and 26b may be connected to the exhaust manifold 28 as separate passages without merging on the downstream side as shown in the figure.
【0005】また、上記シリンダヘッド14には、各シ
リンダ12毎に、夫々吸気弁Vi(図示は省略されてい
る)によってシリンダ12との連通を制御される2個の
吸気ポート30a及び30bが設けられ、これらの吸気
ポート30a及び30bは、夫々の上流端を吸気マニホ
ールド32に接続されている。上記吸気マニホールド3
2は、上記クランクケース10の中心面O−Oに関して
シリンダヘッド14の一側に装着され、上記排気マニホ
ールド28は上記中心面O−Oに関しシリンダヘッド1
4の他側に装着されている。Further, in the cylinder head 14, each cylinder 12 for each, two intake ports 30a and 30b respectively the intake valves V i (illustration is omitted) controlled communication between the cylinder 12 by the These intake ports 30 a and 30 b are connected at their upstream ends to an intake manifold 32. Above intake manifold 3
2 is mounted on one side of the cylinder head 14 with respect to the center plane OO of the crankcase 10, and the exhaust manifold 28 is mounted on the cylinder head 1 with respect to the center plane OO.
4 is mounted on the other side.
【0006】上記吸気ポート30a及び30bのシリン
ダ12に隣接する下流部分は、吸気行程において吸気ポ
ート30a及び30b内を流れてシリンダ12内に流入
する吸気を旋回させ、図4において矢印Sで示されてい
る吸気のスワールを生起させるような渦巻室を具えたヘ
リカルポートとして形成されている。The downstream portion of the intake ports 30a and 30b adjacent to the cylinder 12 swirls intake air flowing through the intake ports 30a and 30b and flowing into the cylinder 12 during an intake stroke, and is indicated by an arrow S in FIG. It is formed as a helical port with a swirl chamber that creates a swirl of intake air.
【0007】さらに、上記シリンダヘッド14には、多
くのトラック用ディーゼルエンジンの場合、図4に示さ
れているように、上記排気ポート26a及び26b、吸
気ポート30a及び30bを避けて通常6個のヘッドボ
ルト孔34が設けられ、これらのヘッドボルト孔34に
図3において上方から挿入されたヘッドボルト36を、
クランクケース10のシリンダ外周部分に設けられた雌
ねじ孔38に螺合することによって、シリンダヘッド1
4がクランクケース10に対し緊締固着されるように構
成されている。Further, as shown in FIG. 4, in the case of many truck diesel engines, usually six cylinder heads 14 are provided on the cylinder head 14 while avoiding the exhaust ports 26a and 26b and the intake ports 30a and 30b. A head bolt hole 34 is provided, and a head bolt 36 inserted from above in FIG.
By screwing into a female screw hole 38 provided in the outer peripheral portion of the cylinder of the crankcase 10, the cylinder head 1
4 is configured to be tightly fixed to the crankcase 10.
【0008】上記従前のディーゼルエンジンにおいて、
吸気行程中、ピストン22の下降に伴ない吸気マニホー
ルド32内の吸気が2個の吸気ポート30a及び30b
からシリンダ12内に流入し、図4に矢印Sで示したよ
うな吸気のスワールが形成される。続く圧縮行程中、シ
リンダ12内の吸気がスワールSを維持しながら圧縮さ
れ、圧縮上死点付近ではピストン22の頂部に凹設され
た燃焼室24内で高温高圧の吸気となって旋回する。In the above conventional diesel engine,
During the intake stroke, the intake in the intake manifold 32 is performed by two intake ports 30a and 30b as the piston 22 descends.
Flows into the cylinder 12 to form a swirl of intake air as shown by an arrow S in FIG. During the subsequent compression stroke, the intake air in the cylinder 12 is compressed while maintaining the swirl S, and turns into high-temperature and high-pressure intake in a combustion chamber 24 recessed at the top of the piston 22 near the compression top dead center.
【0009】圧縮上死点付近において、シリンダヘッド
14のシリンダ中心線の延長部分近傍に配置された燃料
噴射弁(図示せず)から燃料が燃焼室24内に噴射され
て爆発燃焼が生起し、燃焼行程が行なわれる。引続きピ
ストン22が上昇する排気行程において、シリンダ12
内の燃焼ガスが、排気として開弁している排気弁Veか
ら排気ポート26a及び26bを通り排気マニホールド
28に流出する。Near the compression top dead center, fuel is injected into the combustion chamber 24 from a fuel injection valve (not shown) disposed near the extension of the cylinder center line of the cylinder head 14 to cause explosion and combustion. A combustion stroke is performed. During the exhaust stroke in which the piston 22 continues to rise, the cylinder 12
Combustion gas of the internal flows out the exhaust ports 26a and 26b as the exhaust manifold 28 from exhaust valves V e which is opened as an exhaust.
【0010】上記燃焼行程及び排気行程を通じてシリン
ダ12内の燃焼ガス及び排気ガスは、吸気スワールSと
実質的に同方向に旋回するので、排気行程において、シ
リンダ12から排気ポート26a及び26bに流入する
排気は、図4に矢印Ea及びEbに示されているよう
に、大きく方向を変えて排気ポート26a及び26bに
流入する。このため、排気ポート26a及び26bの流
量係数が悪化し、排気行程における排気押し出し損失が
増大するので、エンジンの燃費が悪化する不具合があ
る。Since the combustion gas and exhaust gas in the cylinder 12 swirl substantially in the same direction as the intake swirl S through the combustion stroke and the exhaust stroke, they flow into the exhaust ports 26a and 26b from the cylinder 12 in the exhaust stroke. exhaust, as indicated by the arrow E a and E b in FIG. 4, flows into the exhaust port 26a and 26b by changing the large direction. For this reason, the flow coefficients of the exhaust ports 26a and 26b are deteriorated, and the exhaust push-out loss in the exhaust stroke is increased, so that the fuel efficiency of the engine is deteriorated.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
直接噴射式ディーゼルエンジンの欠点を改善して、排気
行程におけるシリンダ内の燃焼ガス又は排気ガスの排気
ポートへの流入を円滑にして排気押し出し損失を低減
し、ひいてはエンジンの燃費を向上することができるこ
の種ディーゼルエンジンを提供することを目的とするも
のである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned drawbacks of the conventional direct injection type diesel engine, and makes it possible to smoothly discharge combustion gas or exhaust gas in a cylinder to an exhaust port during an exhaust stroke. An object of the present invention is to provide a diesel engine of this type that can reduce extrusion loss and thereby improve fuel efficiency of the engine.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために創案されたもので、複数個列設されたシリ
ンダを有するクランクケースと、同クランクケースに装
架され各シリンダに吸気を供給する吸気ポート及び各シ
リンダの排気を排出する排気ポートとを有するシリンダ
ヘッドと、上記複数のシリンダの中心線を含む中心面の
一側に配置され上記吸気ポートに連通する吸気マニホー
ルドと、上記中心面の他側に配置され上記排気ポートに
連通する排気マニホールドとを備え、上記吸気ポートは
吸気行程において上記シリンダ内に吸気のスワール流を
生成するように配設され、かつ上記排気ポートは上記ス
ワール流に対し略接線的に延在して配設されていること
を特徴とする直接噴射式ディーゼルエンジンを提案する
ものである。この構成によって、排気ポートの流量係数
が向上し、排気押し出し損失を低減することができる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised to achieve the above object, and has a crankcase having a plurality of cylinders arranged in a row, and a cylinder mounted on the crankcase and having intake air in each cylinder. A cylinder head having an intake port for supplying air and an exhaust port for exhausting exhaust of each cylinder; an intake manifold disposed on one side of a center plane including a center line of the plurality of cylinders and communicating with the intake port; An exhaust manifold arranged on the other side of the center plane and communicating with the exhaust port, the intake port is arranged to generate a swirl flow of intake air in the cylinder during an intake stroke, and the exhaust port is The present invention proposes a direct-injection diesel engine that is arranged to extend substantially tangentially to the swirl flow. With this configuration, the flow coefficient of the exhaust port can be improved, and the exhaust extrusion loss can be reduced.
【0013】本発明においては、上記排気ポートが、各
シリンダに2個設けられ、かつ互に略平行に配置されて
いることが好ましい。この構成により、広い排気ポート
通路面積を確保することができると共に、シリンダヘッ
ド内の排気ポートの長さを短縮して熱損失を低減するこ
とができる。また本発明において、上記シリンダヘッド
をクランクケースに緊締するヘッドボルトが、シリンダ
ブロック部のロアデッキ側から挿入されて、上記シリン
ダヘッドのクランクケースに隣接する部分に螺合されて
いることが好ましく、上記シリンダヘッドをクランクケ
ースに対し緊締するヘッドボルトを、通常の構造とは逆
に、クランクケースのシリンダブロック部のロアデッキ
側から挿入する構成とすることによって、シリンダヘッ
ド内部における排気ポートの配置の自由度を大巾に向上
することができる。さらに、本発明において、上記排気
ポートが、各シリンダに2個以上設けられ、そのうち少
くとも1個の排気ポートが上記スワール流に対し略接線
的に配置されることが好ましい。排気通路面積を増大し
排気の流通抵抗を低減するには、各シリンダに2個以上
の排気ポートを設けることが望ましいが、この場合、シ
リンダヘッド内における排気ポートの配置から少くとも
1個の排気ポートを、シリンダ内のスワール流に対し接
線的に配置することが有利である。In the present invention, it is preferable that two exhaust ports are provided for each cylinder and arranged substantially parallel to each other. With this configuration, a wide exhaust port passage area can be secured, and the length of the exhaust port in the cylinder head can be shortened to reduce heat loss. In the present invention, it is preferable that a head bolt for tightening the cylinder head to a crankcase is inserted from the lower deck side of the cylinder block and screwed to a portion of the cylinder head adjacent to the crankcase. By adopting a configuration in which the head bolts that tighten the cylinder head against the crankcase are inserted from the lower deck side of the cylinder block portion of the crankcase, contrary to the normal structure, the degree of freedom in the arrangement of the exhaust ports inside the cylinder head Can be greatly improved. Further, in the present invention, it is preferable that two or more exhaust ports are provided in each cylinder, and at least one of the exhaust ports is arranged substantially tangentially to the swirl flow. In order to increase the exhaust passage area and reduce the exhaust flow resistance, it is desirable to provide two or more exhaust ports in each cylinder. In this case, at least one exhaust port is required due to the arrangement of the exhaust ports in the cylinder head. It is advantageous to arrange the ports tangentially to the swirl flow in the cylinder.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下本発明の好ましい実施形態
を、図1の概略縦断面図及び図2の概念的平面図を参照
して説明する。(なお、図3及び図4を参照して説明し
た従前の構成と実質的に同一又は対応する部材及び部分
には、同一の符号を用いる。) 図示の実施形態は、一例として、本発明を2個の吸気弁
Vi及び2個の排気弁Veを具えた所謂4弁式エンジン
に適用したものである。特に、図2の概念的平面図に良
く示されているように、シリンダヘッド14内に設けら
れ夫々の上流端を吸気マニホールド32に接続された吸
気ポート30a及び30bのうち、シリンダ12内に生
成されるスワールSに関し下流側の吸気ポート30a
は、シリンダ12の内周面に向って接線的に吸気を流出
させる所謂タンゼンシャルポートであって、シリンダ1
2に隣接するポート下流部分に渦流室を具えていない。
一方、スワールSに関し上流側の吸気ポート30bは、
シリンダ12に隣接する下流部分に、吸気を旋回させる
渦流室を設けたヘリカルポートとして形成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to a schematic longitudinal sectional view of FIG. 1 and a conceptual plan view of FIG. (Note that the same reference numerals are used for members and portions that are substantially the same as or correspond to the previous configuration described with reference to FIGS. 3 and 4.) The illustrated embodiment illustrates the present invention as an example. it is applied to a so-called 4-valve engine equipped with two intake valves V i and two exhaust valves V e. In particular, as best seen in the conceptual plan view of FIG. 2, each of the upstream ends provided in the cylinder head 14 is formed in the cylinder 12 among the intake ports 30 a and 30 b connected to the intake manifold 32. Intake port 30a on the downstream side with respect to swirl S
Is a so-called tangential port through which intake air flows out tangentially toward the inner peripheral surface of the cylinder 12.
No vortex chamber is provided in the downstream part of the port adjacent to 2.
On the other hand, the intake port 30b on the upstream side with respect to the swirl S is
A helical port provided with a vortex chamber for swirling intake air is formed in a downstream portion adjacent to the cylinder 12.
【0015】また、シリンダヘッド14内に設けられ夫
々の下流端を排気マニホールド28に接続された2個の
排気ポート26a及び26bのうち、スワールSに対し
て上流側の排気ポート26aは、スワール流に対して略
接線的に配置され、図1及び図2に良く示されているよ
うに、シリンダ12への開口端から半径方向外方かつ上
方に、即ち斜上方に直線的に延在して形成されており、
下流側の排気ポート26bは、上記排気ポート26aに
対して略平行に配置されている。Of the two exhaust ports 26a and 26b provided in the cylinder head 14 and having respective downstream ends connected to the exhaust manifold 28, the exhaust port 26a on the upstream side with respect to the swirl S has a swirl flow. 1 and 2, and extends linearly outward and upward in the radial direction from the opening end to the cylinder 12, that is, obliquely upward as shown in FIGS. 1 and 2. Is formed,
The exhaust port 26b on the downstream side is arranged substantially parallel to the exhaust port 26a.
【0016】さらに、上記シリンダヘッド14は、図1
に良く示されているように、クランクケース10のシリ
ンダブロック部10aの下端部分、即ちロアデッキ部1
0bからシリンダ軸線を含む中心面に対し実質的に平行
に挿入されたヘッドボルト36を、シリンダヘッド14
のクランクケース10に隣接する部分、即ち図における
シリンダヘッド下方部分に設けられた雌ねじ孔40に螺
合することによって、ヘッドガスケット16を介しクラ
ンクケース10に緊締され固着される。上記ヘッドボル
ト36は、トラック等のディーゼルエンジンの場合、1
シリンダ当り6個程度設けられることが、燃焼ガスのシ
ール性確保の観点から好ましい。また、排気ポート26
a及び26bと同様に、吸気ポート30a及び30bを
斜上方に向って延在するように配置することによって、
上記6個のヘッドボルト用雌ねじ孔40を、吸気ポート
26a,26b及び排気ポート30a,30bと干渉し
ないように容易に配置することができる。Further, the cylinder head 14 is provided with the cylinder head 14 shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the lower end of the cylinder block 10a of the crankcase 10, that is, the lower deck 1
0b, the head bolt 36 inserted substantially parallel to the center plane including the cylinder axis is
Is screwed into a female screw hole 40 provided in a portion adjacent to the crankcase 10, that is, a lower portion of the cylinder head in the figure, and is tightened and fixed to the crankcase 10 via the head gasket 16. In the case of a diesel engine such as a truck, the head bolt 36
It is preferable to provide about six per cylinder from the viewpoint of ensuring the sealing performance of the combustion gas. Also, the exhaust port 26
By arranging the intake ports 30a and 30b so as to extend obliquely upward, as in the case of a and 26b,
The six female bolt holes 40 for head bolts can be easily arranged so as not to interfere with the intake ports 26a, 26b and the exhaust ports 30a, 30b.
【0017】なお、図1において、符号42はシリンダ
ヘッド14の内部に設けられた冷却水室、44は吸気弁
Viをバルブリテーナ46を介して常時閉方向に付勢す
る吸気弁ばね、48は排気弁Veをバルブリテーナ50
を介して常時閉方向に付勢する排気弁ばねである。[0017] In FIG. 1, reference numeral 42 is a cooling water chamber provided in the cylinder head 14, 44 is an intake valve spring for urging the intake valves V i in the normally closed direction via the valve retainer 46, 48 Sets the exhaust valve Ve to the valve retainer 50.
This is an exhaust valve spring that is normally urged in the closing direction via the valve.
【0018】上記図1及び図2に示したディーゼルエン
ジンの基本的な作動サイクルは、前記従前のディージル
エンゼンと実質的に同様であるから、再度の説明は省略
する。吸気行程において、吸気ポート30a及び30b
からシリンダ12内に流入した吸気は、図2に矢印Sで
示されているように、シリンダの中心線の回りを旋回す
るスワールを形成し、このスワールSは圧縮行程及び燃
焼行程中も持続する。The basic operation cycle of the diesel engine shown in FIGS. 1 and 2 is substantially the same as that of the conventional diesel engine, and therefore, the description thereof will not be repeated. In the intake stroke, the intake ports 30a and 30b
Form a swirl swirling around the centerline of the cylinder, as indicated by arrow S in FIG. 2, which swirl S persists during the compression and combustion strokes. .
【0019】続く、排気行程においてシリンダ12内の
燃焼ガス又は排気ガスは、排気ポート26a及び26b
から排気マニホールド28を経て外気に排出されるので
あるが、この際、スワールSに対して上流側の排気ポー
ト26aがスワール流に対して略接線的に形成されてい
るので、図中に矢印Eaで示されているように、同ポー
ト26aに流入する燃焼ガス又は排気ガスは流入抵抗が
著しく小さく、また同ポート内を流れて排気マニホール
ド28に到る過程においても、排気ポート26aが斜上
方に向い略直線的に形成されているので、流通抵抗が小
さい利点がある。またシリンダ12内の燃焼ガス又は排
気ガスの残部は、図中に矢印Ebで示されているよう
に、スワールSに対して僅かに流線の方向を変えて排気
ポート26bに流入するが、流入時の流れの方向の変化
が小さいので、流入抵抗は十分小さく、また同排気ポー
ト26bが、上記排気ポート26aに対し略平行に、斜
上方に向い略直線的に配置されているので、ポート入口
から排気マニホールド28に到る過程での流通抵抗が極
めて小さい利点がある。Subsequently, in the exhaust stroke, the combustion gas or exhaust gas in the cylinder 12 is discharged to the exhaust ports 26a and 26b.
Is discharged to the outside air through the exhaust manifold 28. At this time, since the exhaust port 26a on the upstream side with respect to the swirl S is formed substantially tangentially to the swirl flow, an arrow E in FIG. As shown by a , the combustion gas or exhaust gas flowing into the port 26a has an extremely low inflow resistance, and also in the process of flowing through the port and reaching the exhaust manifold 28, the exhaust port 26a , The flow resistance is small. Further, the remaining combustion gas or exhaust gas in the cylinder 12 flows into the exhaust port 26b while slightly changing the direction of the streamline with respect to the swirl S, as shown by an arrow Eb in the drawing. Since the change in the flow direction at the time of inflow is small, the inflow resistance is sufficiently small. Further, since the exhaust port 26b is arranged substantially parallel to the exhaust port 26a and substantially straight obliquely upward, the port There is an advantage that the flow resistance in the process from the inlet to the exhaust manifold 28 is extremely small.
【0020】上記の結果、排気ポート26a及び26b
を綜合した流量係数が従前の同種装置より向上し、排気
押し出し損失が低減するので、エンジンの燃費を改善す
ることができる。なお、排気ポート26a,26bの入
口から、排気マニホールド28にいたる途中の流通抵抗
は、本質的に小さいので、この途中の流路は必ずしも直
線的に形成する必要はなく、シリンダヘッド14内にお
ける配置上の都合から多少わん曲させても良く、わん曲
させることによる流量係数の悪化は少ない。As a result, the exhaust ports 26a and 26b
The integrated flow rate coefficient is improved as compared with the same type of conventional device, and the exhaust extrusion loss is reduced, so that the fuel efficiency of the engine can be improved. Since the flow resistance from the inlets of the exhaust ports 26a and 26b to the exhaust manifold 28 is essentially small, the flow path on the way does not necessarily have to be formed linearly. For the above reasons, the curve may be slightly curved, and the curve coefficient hardly deteriorates the flow coefficient.
【0021】しかし、排気ポート26a,26bを、図
示のように直線的に、かつ互に平行に斜上方に向って延
びる配置とすることによって、クランクケース10のシ
リンダブロック部10aの下側からヘッドボルト36を
締付ける特殊なヘッドボルト配置と協働して、通常は1
シリンダ当り6個設けられるヘッドボルト36との干渉
を回避しながら排気ポート26a,26bを配置し得る
スペース上の利点がある。さらに、排気ポート26a,
26b内を流れる燃焼ガス又は排気ガスの保有する熱エ
ネルギが、シリンダヘッド14及びその内部の冷却水に
よって奪われる熱損失を略最小限に抑制することができ
るので、排気エネルギを排気マニホールド28の下流側
に配置された排気タービンを含むターボ過給機(図示せ
ず)により効果的に回収して、さらにエンジンの燃費、
出力等の性能向上を達成し得る追加の利点がある。However, by arranging the exhaust ports 26a, 26b linearly and in parallel to each other and extending obliquely upward as shown in the figure, the head ports are arranged below the cylinder block portion 10a of the crankcase 10. In conjunction with a special head bolt arrangement for tightening bolts 36, typically one
There is a space advantage that the exhaust ports 26a and 26b can be arranged while avoiding interference with the six head bolts 36 provided for each cylinder. Further, the exhaust ports 26a,
Since the thermal energy possessed by the combustion gas or exhaust gas flowing in the inside 26b can suppress the heat loss taken by the cylinder head 14 and the cooling water therein substantially to a minimum, the exhaust energy can be reduced downstream of the exhaust manifold 28. It is effectively recovered by a turbocharger (not shown) that includes an exhaust turbine located on the side, further improving the fuel efficiency of the engine,
There are additional advantages that can improve performance such as power.
【0022】なお、本発明は図1及び図2に示した実施
形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範
囲内で種々の変更、修正を加え実施することができる。
例えば、排気弁は例示した2個に限られず、3個もしく
はそれ以上でも良く、さらに吸気弁も1個以上適数個設
けることができる。さらに、図2における吸気ポート3
0aは、ヘリカルポートとすることもできる。The present invention is not limited to the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, and various changes and modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
For example, the number of exhaust valves is not limited to two, but may be three or more, and one or more suitable number of intake valves may be provided. Further, the intake port 3 in FIG.
0a can also be a helical port.
【0023】[0023]
【発明の効果】叙上のように、本発明に係る直接噴射式
ディーゼルエンジンは、複数個列設されたシリンダを有
するクランクケースと、同クランクケースに装架され各
シリンダに吸気を供給する吸気ポート及び各シリンダの
排気を排出する排気ポートとを有するシリンダヘッド
と、上記複数のシリンダの中心線を含む中心面の一側に
配置され上記吸気ポートに連通する吸気マニホールド
と、上記中心面の他側に配置され上記排気ポートに連通
する排気マニホールドとを備え、上記吸気ポートは吸気
行程において上記シリンダ内に吸気のスワール流を生成
するように配設され、かつ上記排気ポートは上記スワー
ル流に対し略接線的に延在して配設されていることを特
徴とし、この構成によって排気ポートの流量係数を向上
し、排気押し出し損失を低減して、エンジンの燃費を改
善し得る利点がある。As described above, the direct injection diesel engine according to the present invention has a crankcase having a plurality of cylinders arranged in a row, and an intake air mounted on the crankcase and supplying intake air to each cylinder. A cylinder head having a port and an exhaust port for discharging exhaust gas from each cylinder; an intake manifold disposed on one side of a center plane including a center line of the plurality of cylinders and communicating with the intake port; An exhaust manifold arranged on the side and communicating with the exhaust port, wherein the intake port is arranged to generate a swirl flow of intake air in the cylinder during an intake stroke, and the exhaust port is provided with respect to the swirl flow. It is arranged so as to extend substantially tangentially. With this configuration, the flow coefficient of the exhaust port is improved, and the exhaust extrusion loss is reduced. Reduced to an advantage capable of improving the fuel economy of the engine.
【0024】また、本発明において、上記排気ポート
が、各シリンダに2個設けられ、かつ互に略平行に配置
されることによって、シリンダヘッド内における排気ポ
ートの配置が容易になり、かつ排気ポートの流量係数の
向上、及び排気エネルギの保存を効果的に達成し得る効
果がある。さらに上記シリンダヘッドをクランクケース
に緊締するヘッドボルトが、シリンダブロック部のロア
デッキ側から挿入されて、上記シリンダヘッドのクラン
クケースに隣接する部分に螺合される構成によって、ス
ワール流に対し略接線的に配置された2個の排気ポート
を、ヘッドボルトとの干渉を回避しながら、互に略平行
にかつ直線的に配置することが容易となる利点がある。In the present invention, the two exhaust ports are provided in each cylinder and arranged substantially parallel to each other, so that the exhaust ports can be easily arranged in the cylinder head. This has the effect of effectively improving the flow coefficient of exhaust gas and preserving exhaust energy. Further, a head bolt for tightening the cylinder head to the crankcase is inserted from the lower deck side of the cylinder block portion and screwed to a portion of the cylinder head adjacent to the crankcase, so that it is substantially tangential to swirl flow. There is an advantage that it is easy to arrange the two exhaust ports arranged in parallel with each other and in a straight line while avoiding interference with the head bolt.
【図1】本発明の好ましい実施形態を示す概略縦断面図
である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a preferred embodiment of the present invention.
【図2】図1に示したディーゼルエンジンの吸排気ポー
ト配置を示した概念的平面図である。FIG. 2 is a conceptual plan view showing an arrangement of intake and exhaust ports of the diesel engine shown in FIG.
【図3】従前の直接噴射式ディーゼルエンジンの概略縦
断面図である。FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of a conventional direct injection diesel engine.
【図4】図3に示したディーゼルエンジンの吸排気ポー
ト配置を示した概念的平面図である。FIG. 4 is a conceptual plan view showing an arrangement of intake and exhaust ports of the diesel engine shown in FIG.
10…クランクケース、10a…シリンダブロック部、
10b…ロアデッキ部、12…シリンダ、14…シリン
ダヘッド、20…コネクティングロッド、22…ピスト
ン、24…燃焼室、26a及び26b…排気ポート、2
8…排気マニホールド、30a及び30b…吸気ポー
ト、32…吸気マニホールド、36…ヘッドボルト、V
e…排気弁、Vi…吸気弁。10 ... Crankcase, 10a ... Cylinder block part,
10b lower deck, 12 cylinder, 14 cylinder head, 20 connecting rod, 22 piston, 24 combustion chamber, 26a and 26b exhaust port, 2
8 Exhaust manifold, 30a and 30b Intake port, 32 Intake manifold, 36 Head bolt, V
e ... exhaust valve, V i ... intake valve.
Claims (4)
ンクケースと、同クランクケースに装架され各シリンダ
に吸気を供給する吸気ポート及び各シリンダの排気を排
出する排気ポートとを有するシリンダヘッドと、上記複
数のシリンダの中心線を含む中心面の一側に配置され上
記吸気ポートに連通する吸気マニホールドと、上記中心
面の他側に配置され上記排気ポートに連通する排気マニ
ホールドとを備え、上記吸気ポートは吸気行程において
上記シリンダ内に吸気のスワール流を生成するように配
設され、かつ上記排気ポートは上記スワール流に対し略
接線的に延在して配設されていることを特徴とする直接
噴射式ディーゼルエンジン。A cylinder head having a plurality of arranged cylinders, an intake port mounted on the crankcase for supplying intake air to each cylinder, and an exhaust port for discharging exhaust gas from each cylinder; An intake manifold arranged on one side of a center plane including a center line of the plurality of cylinders and communicating with the intake port, and an exhaust manifold arranged on the other side of the center plane and communicating with the exhaust port, The intake port is arranged to generate a swirl flow of intake air in the cylinder during an intake stroke, and the exhaust port is arranged to extend substantially tangentially to the swirl flow. Direct injection diesel engine.
けられ、かつ互に略平行に配置されていることを特徴と
する請求項1記載の直接噴射式ディーゼルエンジン。2. The direct-injection diesel engine according to claim 1, wherein two exhaust ports are provided for each cylinder and are arranged substantially in parallel with each other.
緊締するヘッドボルトが、シリンダブロック部のロアデ
ッキ側から挿入されて、上記シリンダヘッドのクランク
ケースに隣接する部分に螺合されていることを特徴とす
る請求項1又は請求項2記載の直接噴射式ディーゼルエ
ンジン。3. A head bolt for tightening the cylinder head to a crankcase is inserted from a lower deck side of a cylinder block and screwed to a portion of the cylinder head adjacent to the crankcase. The direct injection diesel engine according to claim 1 or 2.
上設けられ、そのうち少くとも1個の排気ポートが上記
スワール流に対し略接線的に配置されていることを特徴
とする請求項1、請求項2又は請求項3記載の直接噴射
式ディーゼルエンジン。4. The cylinder according to claim 1, wherein at least two exhaust ports are provided in each cylinder, and at least one of the exhaust ports is arranged substantially tangentially to the swirl flow. The direct injection diesel engine according to claim 2 or 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8318473A JPH10122039A (en) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | Direct injection diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8318473A JPH10122039A (en) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | Direct injection diesel engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10122039A true JPH10122039A (en) | 1998-05-12 |
Family
ID=18099514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8318473A Pending JPH10122039A (en) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | Direct injection diesel engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10122039A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009191682A (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Honda Motor Co Ltd | Intake port structure of internal combustion engine |
JP2010529356A (en) * | 2007-08-07 | 2010-08-26 | スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー | Split cycle engine with spiral crossover passage |
-
1996
- 1996-10-24 JP JP8318473A patent/JPH10122039A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010529356A (en) * | 2007-08-07 | 2010-08-26 | スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー | Split cycle engine with spiral crossover passage |
JP4841692B2 (en) * | 2007-08-07 | 2011-12-21 | スクデリ グループ リミテッド ライアビリティ カンパニー | Split cycle engine with spiral crossover passage |
KR101139893B1 (en) * | 2007-08-07 | 2012-04-27 | 스쿠데리 그룹 엘엘씨 | Split-cycle engine with a helical crossover passage |
JP2009191682A (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Honda Motor Co Ltd | Intake port structure of internal combustion engine |
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