(57)【要約】【課題】噴射燃料が燃料室の吸気側でウェット化する懸念を低減すること。【解決手段】吸気バルブ２０は、弁傘部２２の上面および下面が吸気ポートＩＴＰおよび燃焼室ＥＸＰにそれぞれ面するようにエンジン１０に配される。弁傘部２２の下面には球面上の凹部が形成され、凹部および弁傘部２２の上面の各々には複数のフィンが設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁傘部の上面および下面が吸気ポートおよび燃焼室にそれぞれ面するように内燃機関に配される吸気バルブであって、
前記弁傘部の下面に凹部を形成し、
前記凹部および前記弁傘部の上面の少なくとも一方にフィンを設けるようにした、吸気バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、吸気バルブに関し、特に、弁傘部の上面および下面が吸気ポートおよび燃焼室にそれぞれ面するように内燃機関に配される、吸気バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の吸気バルブの一例が、特許文献１に開示されている。この文献によれば、インジェクタから噴射された霧状の燃料が吸気ポートでウェット化する懸念を低減するべく、噴口部がポート中心部に配され、吸気バルブの傘部を狙って燃料が噴射される。また、噴射角は、バルブ径に応じて設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１５９４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、噴射燃料が吸気ポートでウェット化する懸念は低減できるものの、代わりに、噴射燃料が吸気バルブの傘部でウェット化する懸念が生じる。
【０００５】
なお、傘部でウェット化した燃料が吸気工程で燃焼室に流入すると、空気および燃料を混合した混合気の均質度が低下し、排気ガスに混入する未燃炭化水素やススの量の増加を引き起こす。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、噴射燃料が燃焼室の吸気側でウェット化する懸念を低減することができる、吸気バルブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る吸気バルブは、弁傘部の上面および下面が吸気ポートおよび燃焼室にそれぞれ面するように内燃機関に配される吸気バルブであって、弁傘部の下面に凹部を形成し、凹部および弁傘部の上面の少なくとも一方にフィンを設けるようにした、吸気バルブである。
【発明の効果】
【０００８】
燃焼室で発生した熱エネルギーは、吸気バルブを介して吸気ポート側に伝導される。吸気ポートまたは弁傘部の上面に付着する噴射燃料は、こうして伝導された熱エネルギーによって霧化される。これを踏まえて、熱エネルギーの伝導性能は、凹部および弁傘部の上面の少なくとも一方にフィンを設けることで向上する。この結果、噴射燃料が燃焼室の吸気側でウェット化する懸念を低減することができる。
【０００９】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】互いに連通する吸気ポートおよび燃焼室の間にこの実施例の吸気バルブを配した状態の一例を示す図解図である。
【図２】この実施例の吸気バルブの構造の一例を示す断面図である。
【図３】（Ａ）はこの実施例の吸気バルブを上面から眺めた状態の一例を示す図解図であり、（Ｂ）はこの実施例の吸気バルブを下面から眺めた状態の一例を示す図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照して、この実施例のエンジン（内燃機関）１０は、互いに結合された吸気管１２およびシリンダ１４を備える。吸気ポートＩＴＰは吸気管１２の端部に形成される一方、燃焼室ＥＸＰはシリンダ１４の内側に形成され、吸気ポートＩＴＰは燃焼室ＥＸＰと連通する。吸気ポートＩＴＰには、バルブシート１６が形成される。また、吸気管１２には、バルブシート１６の上方の位置で吸気管１２を貫通するように管状のバルブガイド１８が設けられる。
【００１２】
吸気バルブ２０は、弁傘部２２を有し、さらに弁傘部２２の上面から上方に突出する弁軸部２４を有する。バルブガイド１８は、弁軸部２４が軸方向に摺動可能に吸気バルブ２０を支持し、弁傘部２２は、バルブシート１６の位置で吸気ポートＩＴＰを開閉する。吸気バルブ２０がバルブガイド１８によって支持された状態では、弁傘部２２の上面は吸気ポートＩＸＰ（厳密には吸気ポートＩＸＰの上流側）に面し、弁傘部２２の下面は燃焼室ＥＸＰに面する。
【００１３】
吸気管１２の上流には、吸気管１２の内側に燃料を噴射するインジェクタ（図示せず）が設けられる。吸気バルブ２０が開かれると（つまり、弁傘部２２がバルブシート１６から離座されると）、インジェクタから噴射された燃料と吸入空気との混合気が、吸気ポートＩＴＰを通じて燃焼室ＥＸＰに流入する。また、吸気バルブ２０が閉じられると（つまり、弁傘部２２がバルブシート１６に着座されると）、吸気ポートＩＴＰから燃焼室ＥＸＰへの混合気の流入が阻止される。
【００１４】
図２，図３（Ａ），図３（Ｂ）を参照して、吸気バルブ２０の構造を詳しく説明する。弁傘部２２および弁軸部２４は、耐熱鋼製，チタン合金製等の素材を鍛造することで形成される。また、上方から眺めると、弁傘部２２は弁軸部２４に対して同心円を描き、かつ弁傘部２２の外径は弁軸部２４の外径よりも格段に大きい。
【００１５】
弁傘部２２の下面には、球面状の凹部２６が形成される。複数のフィン２８，２８，…は、凹部２６の表面に対して直立する姿勢で、格子状に形成される。フィン２８の厚み方向から眺めたとき、フィン２８の一方縁部は円弧を描いて凹部２６に接合され、フィン２８の他方縁部は直線を描いて開放される。ここで、フィン２８の他方縁部の高さ位置は、弁傘部２２の外縁部の高さ位置と一致する。これによって、シリンダ１４の内側を上下動するピストン（図示せず）がフィン２８に接触する懸念を排除することができる。
【００１６】
弁傘部２２の上面は、弁傘部２２の外縁部から弁軸部２４に向かうにつれて上方に盛り上がるテーパ面とされる。複数のフィン３０，３０，…は、テーパ面に対して直立する姿勢で、弁軸部２４から放射状に広がるように形成される。フィン３０の主面は長方形をなし、一方の長辺が弁傘部２２の上面に接合され、他方の長辺が開放される。これによって、混合気が弁傘部２２の上面に沿って流れやすくなる。
【００１７】
このように、吸気バルブ２０は、弁傘部２２の上面および下面が吸気ポートＩＴＰおよび燃焼室ＥＸＰにそれぞれ面するようにエンジン１０に配される。弁傘部２２の下面には、球面状の凹部２６が形成される。フィン２８，２８，…は凹部２６に設けられ、フィン３０，３０，…は弁傘部２２の上面に設けられる。
【００１８】
燃焼室ＥＸＰで発生した熱エネルギーは、吸気バルブ２０を介して吸気ポートＩＴＰ側に伝導される。吸気ポートＩＴＰまたは弁傘部２２の上面に付着する噴射燃料は、こうして伝導された熱エネルギーによって霧化される。これを踏まえて、熱エネルギーの伝導性能は、凹部２６および弁傘部２２の上面の少なくとも一方にフィン２８，３０を設けることで向上する。
【００１９】
この結果、噴射燃料が燃焼室ＥＸＰの吸気側でウェット化する懸念を低減することができる。換言すれば、空気および燃料を混合した混合気の均質度が向上し、排気ガスに混入する未燃炭化水素やススの量を低減することができる。
【００２０】
なお、この実施例では、フィン２８，２８，…を格子状に形成するとともに、フィン３０，３０，…を放射状に形成するようにしている。しかし、フィン２８については、表面積をふやす形状である限り、格子状，同心円状，放射状またはこれらの組み合わせなど、様々な形状が考えらえる。また、フィン３０についても、螺旋状に捩れてスワール流を創生する形状など、様々な形状が考えられる。
【００２１】
また、この実施例では、凹部２６にフィン２８，２８，…を形成し、弁傘部２２の上面にフィン３０，３０，…を形成するようにしている。しかし、フィン２８，２８，…およびフィン３０，３０，…のいずれか一方を省略する場合でも、噴射燃料が燃焼室ＥＸＰの吸気側でウェット化する懸念をある程度は低減することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１０  …エンジン
２０  …吸気バルブ
２２  …弁傘部
２６  …凹部
２８，３０  …フィン
ＩＴＰ  …吸気ポート
ＥＸＰ  …燃焼室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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