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JPS5830093Y2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

内燃機関の吸気装置

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Publication number
JPS5830093Y2
JPS5830093Y2 JP1977155360U JP15536077U JPS5830093Y2 JP S5830093 Y2 JPS5830093 Y2 JP S5830093Y2 JP 1977155360 U JP1977155360 U JP 1977155360U JP 15536077 U JP15536077 U JP 15536077U JP S5830093 Y2 JPS5830093 Y2 JP S5830093Y2
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JP
Japan
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intake
internal combustion
combustion engine
air
intake valve
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JP1977155360U
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JPS5481013U (ja
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三郎 堤
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日産自動車株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の燃焼特性を改善するようにした吸気
装置に関する。
内燃機関の排気清浄化の一環として、例えば、排気中の
ＮＯｘを低減するために排気還流率を増大したり、ある
いはＨＣ，ＣＯとＮＯｘを同時に低減するために供給混
合気を稀薄化すると、いずれも燃焼速度が低下した機関
が不安定化する。
また、機関の低負荷時とくにアイドリング時やあるいは
機関の冷間始動時などは燃焼が不安定化するため、混合
気を薄化する必要があるのでＨＣ，ＣＯの低減が困難で
あった。
従って、排気清浄化を図る上で燃焼の安定性も併せて促
進しないと、機関性能の維持が困難となるため、そこに
は自ずから限界が生じる。
本考案はこのような問題を解決するために、気化器絞り
弁を含む吸入混合気通路とは別に、気化器絞り弁をバイ
パスし吸気弁近傍のパルプガイド外周辺に到る通路を設
け、パルプガイド外周辺の通路に設けたノズルから燃焼
室内に空気、混合気若しくは還流排気等の流体を吸入負
圧によって導入し、吸入混合気の均一的混合、さらには
吸入混合気の乱れを積極的に強めて低負荷時の燃焼特性
の改善を図り、もって機関の安定性を損わずに。
より一層の排気清浄化を可能とすると共に、前記流体を
吸気弁近傍の吸気ポートに噴出させるべく導く通路をＵ
、Ｓ、Ｐ、 ３，９７７．１８８号に示されるものと異
なり吸気弁のステム等摺動部を通過させることなくパル
プガイド外周辺に設けて該摺動部への悪影響を絶つよう
にした内燃機関の吸気装置を提供することを目的とする
。
以下、いくつかの実施例をあげて本考案を説明する。
第１図に示す実施例において、１はシリンダブロック、
２はシリンダヘッド、３は吸気マニホールドを示し、さ
らに４は吸気ポート、５は吸気弁で、図示しない絞り弁
をバイパスしてその上流から空気を導く通路６が、吸気
マニホールド３及びシリンダヘッド２の内部を貫通し、
て形成され、該通路６の末端は吸気弁５のパルプガイド
Ｔ外周部に形成した環状通路８と連通ずる。
ここで、環状通路８は、シリンダヘッド２を貫通して設
けられるパルプガイドＴの挿入孔を吸気ポート４側でバ
ルブガイド７よりも大径に形成し、バルブガイド１の端
部に形成した鍔部７ａを前記挿入孔大径部の吸気ポート
４側開口部に圧着させることにより、バルブガイド１外
周部とシリンダヘッド２の前記挿入孔大径部との間に形
成しである。
そして、バルブガイドＩの鍔部７ａとこれに連なるシリ
ンダヘッド２の一部とには両者にまたがってノズル孔９
が穿ってあり、このノズル孔９は環状通路８と吸気ポー
ト４とを常時連通すると共に、吸気弁５が開いたときノ
ズル孔９からの噴出流が吸気弁５の弁部と弁座１０との
間から燃焼室１１内に流入するようにノズル孔９の向き
が決められている。
尚、１２はピストン、１３は点火栓である。
次にその作用について説明する。
絞り弁（図示せず）から吸気弁５に至る吸気通路（吸気
ポート４）には、機関負荷状態に応じて負圧が生じる。
この吸入負圧は低負荷時はど大きく、したがって絞り弁
上流側に一端が連通ずる通路６を環状通路８、ノズル孔
９を介して吸気ポート４に開ｌコさせると、低負荷時に
はノズル孔９から高速の噴流となって空気が噴射し、吸
気ポート４さらには燃焼室１１内に激しい乱流を発生さ
せる。
この噴流により吸気弁５の閉弁時は、吸気ポート４にお
ける混合気（あるいは還流排気）が強制的に混合されそ
の均一化が促進されると共に、さらに吸気弁５の開弁時
は燃焼室１１内のガス流動を助長し、吸入・圧縮行程に
おける混合ガスの均一的混合の促進、さらには燃焼行程
においても慣性にもとづき持続したガス流動により混合
気に乱れて与え火炎の伝播を促進し、これが相まって燃
焼速度を著しく増大させ燃焼安定性を高める。
この場合、ノズル孔９を燃焼室１１に接近して設けるこ
とにより、噴流による混合・渦流作用が極めて強くなり
、圧縮上死点附近までその効果を持続させ得る。
従って、吸気マニホールド３を通して吸気ポート４に供
給される混合気を稀薄化しても、あるいは混合気に混入
される排気還流量を増大しても、燃焼の安定性は従来に
増して顕著となり、排気清浄化の一層の徹底を可能なら
しめる。
ここで、ノズル孔９からの噴出流体は空気の他、混合気
或いは還流排気としてよく、空気の場合はエアークリー
ナーから導びき、混合気の場合は気化器絞り弁のわずか
上流から導ひき、還流排気の場合は排気系から導ひくと
良い。
混合気の場合には空気の場合に比べて更に燃焼性能の改
善され、また還流排気の場合には吸入混合気と還流排気
との混合状態をより均質化して燃焼の安定性を増すこと
ができる効果がある。
又、本構成の流体の通路（６，８，９）は、例えば環状
通路８についてみればこれはパルプガイド７外周部とシ
リンダヘッド２のパルプガイド挿入孔部とにより画成さ
れているため、吸気弁５のステム５ａとバルブガイド１
の摺動面とは隔絶されている。
このため、該摺動面に流体を通過させたときに生ずる恐
れがある各種のつまり及び摩耗等の問題が全くない他、
摺動面の隙間から流体の洩れ等の心配がない。
また吸気弁システム摺動部には伺らの加工をする必要が
ないので加工精度、加工工程等は従来技術の適用が可能
である。
第２図及び第３図はノズル孔９及び環状通路８を形成す
るに際しての変形例を示したものであり、このようにし
ても第１図に示したものと同様の効果が得られることは
勿論である。
第４図に示す実施例は、シリンダヘッド２の内部を貫通
する流体の通路６を吸気弁５のステム５ａ周辺でステム
５ａの中心線をオフセットして設け、この通路６と連通
ずるノズル孔９をステム５ａ周辺部の吸気ポート構成壁
４ａに開設したものである。
このようにしても、流体がステム５ａの摺動部を通過す
ることがないので、前述のものと同様の効果が得られ、
しかも吸気弁やバルブガイド等は従来の形状を全く変更
することなく使用でき、シリンダヘッド２の加工のみで
済む利点がある。
尚、ノズル９の向きは吸気弁５の弁部と弁座１０との間
を通り、燃焼室１１内の旋回流（スワール）を助長し得
るように設定するとよい。
また、ノズル孔９の断面積は、ノズル孔９から噴出する
流量をシリンダ容積に基づいて決まる理論吸入混合気量
の１０〜５０％の範囲に制御し得るように設定するのが
望ましい。
以上の各実施例では、ノズル孔９からの流体の噴出は常
時行うようにしていたが、前述の効果をさらに助長する
ためには、吸気弁５の開閉に対応させて噴出時期を制御
するのがよい。
例えば第５図に示すように、吸気弁５のステム５ａにバ
ルブガイド１先端付近に位置させて環状のカバー１５を
設け、環状通路８に連通ずるノズル孔９をこのカバー１
５が吸気弁５の昇降に伴って開開するように、ノズル孔
９とカバー１５との位置関係を設定する。
この場合、カバー１５とステム５ａとは、ステム５ａＫ
環状凸部を設けると共に、縦割状に切欠溝をもち且つ環
状凹部を有すカバー１５をつくり、これをステム５ａ上
端から挿入して凹凸部を嵌合させて固定しであるが、勿
論一体成形等してもよい。
これによって、吸気弁５が上方にリフトして閉じている
ときは、ノズル孔９がカバー１５によって塞がれてノズ
ル孔９からの流体噴射は停止するが、吸気弁５が開弁す
るとノズル孔９から勢いよく燃焼室１１内に向けて噴射
する。
このように吸気弁５の開閉に同期させて流体を噴出する
と、限られた期間内により多くの流体を噴流として燃焼
室１１内に導くことができ、吸気流の旋回運動をさらに
強化し、かつ燃焼行程に至るまでの減衰が少なくなり、
燃焼をさらに促進させることになる。
つまり、連続的な噴流に比べて同期して断続的に噴出さ
せるときの方が、ジェット噴流のもつエネルギを有効的
に集中させてスワールの持続性を高めることができ、燃
焼の安定化、燃費の向上、混合気の稀薄限界、排気還流
限界の延長にもとづく排気清浄化の改善が実現できる。
以上説明したように、本考案によれば、主としてアイド
リングから部分負荷・中負荷運転時に高速の噴流により
機関吸入混合気を攪拌・混合し、燃料と空気さらには還
流排気との混合状態の均質化をはかると共に、燃焼室内
にて混合気流の旋回運動を生起させ、さらに混合気に乱
れを与え火炎の伝播を促進し、これらが相まって燃焼条
件を著しく改善することができる。
したがって、ＮＯｘを低減するための排気還流率の増大
化、ＨＣ−Ｃ０の低減をねらっての混合気の稀薄化など
を、機関運転性能を低下させることなく十分に進めるこ
とができ、あるいは機関安定性の向上にもとづき燃費や
低温始動性等の改善が図れる。
そして、流体導入用の通路を吸気弁近傍までに配設する
に際しても、吸気弁のステム等摺動部を通過させること
なくバルブガイド周辺に設けたことにより、該摺動部へ
流体を通過させたときに生じる恐れがある摺動部のつま
りゃ摺動部からの洩れ等の問題が皆無となる。
更に、吸気弁の開閉作動に同期して流体を噴出させるよ
うに構成すれば、噴流による前述の効果を一段と高める
ことができるのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案の実施例を示す断面図、第２図〜第４図
はそれぞれ他の実施例の断面図、第５図の噴出時期を制
御するようにした実施例の断面図である。 ２・・・・・・シリンダヘッド、４・・・・・・吸気ポ
ート、５・・・・・・吸気弁、５ａ・・・・・・ステム
、６・・・・・樋路、７・・・・・・バルブガイド、８
・・・・・・環状通路、９・・・・・・ノズル孔、１１
・・・・・・燃焼室。

Claims (5)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. （１） 内燃機関の吸気弁近傍のシリンダヘッドに吸
    気弁のステム摺動部を通過させることなくパルプガイド
    外周部に到る通路を設け、該通路にノズル部を開口させ
    、吸入負圧によってノズル部から空気、混合気、還流排
    気等の流体を燃焼室内に吸引させるように構成した内燃
    機関の吸気装置。
  2. （２）バルブガイド外周部が還状通路に形成されている
    実用新案登録請求の範囲第１項記載の内燃機関の吸気装
    置。
  3. （３）吸気弁の開閉作動に同期してノズル部が開閉すべ
    く構成した実用新案登録請求の範囲第１項又は第２項記
    載の内燃機関の吸気装置。
  4. （４）ノズル部を、吸気ポート内に位置する吸気弁のパ
    ルプステムに設けたカバーを介して吸気弁の開弁時にの
    み開くようにした実用新案登録請求の範囲第１項ないし
    第３項のいずれか一つに記載の内燃機関の吸気装置。
  5. （５）燃焼室内の混合気の旋回流が助長される方向にノ
    ズル部の噴出方向を設定した実用新案登録請求の範囲第
    １項ないし第４項のいずれか一つに記載の内燃機関の吸
    気装置。
JP1977155360U 1977-11-21 1977-11-21 内燃機関の吸気装置 Expired JPS5830093Y2 (ja)

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JPS5481013U JPS5481013U (ja) 1979-06-08
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