(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートの内部に配設され燃焼室へと向かう吸気を断熱させる吸気ポート用断熱部材であって、
前記吸気ポートは、前記燃焼室までの経路が長い部分と前記燃焼室までの経路が短い部分とを有し、
前記吸気ポート用断熱部材は、少なくとも前記経路が長い部分に配設され、
前記吸気ポート用断熱部材の前記吸気が排出される出口部の形状は、前記シリンダヘッドの壁部より離れる形状を呈していることを特徴とする吸気ポート用断熱部材。
【請求項２】
請求項１記載の吸気ポート用断熱部材において、
前記吸気ポート用断熱部材は前記経路が短い部分にも配設され、
前記経路が長い部分に設けられた前記出口部の形状は、前記経路が短い部分に設けられた前記出口部の形状に比して、前記壁部より離れる距離が大きくなるように形成されていることを特徴とする吸気ポート用断熱部材。
【請求項３】
請求項１または２記載の吸気ポート用断熱部材において、
前記出口部は、前記吸気の排出方向下流側に向かうに従い前記壁部から離れるように形成されていることを特徴とする吸気ポート用断熱部材。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一つに記載の吸気ポート用断熱部材において、
前記吸気ポート用断熱部材は樹脂製であり、前記吸気ポート用断熱部材は前記吸気ポートのうち、前記燃焼室から前記吸気ポート内に流入した熱気によって前記吸気ポート用断熱部材が溶融しない非溶融領域に配設され、
前記吸気ポート用断熱部材の出口部の形状は、該出口部から流出する吸気を、前記非溶融領域よりも吸気流入方向下流側の前記シリンダヘッドの壁部より遠ざけるように、前記非溶融領域の前記シリンダヘッドの壁部から離れる形状を呈していることを特徴とする吸気ポート用断熱部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気ポート用断熱部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は従来の内燃機関を示している。同図において内燃機関２０は、シリンダブロック２１とアルミニウム製のシリンダヘッド２２とを有しており、シリンダブロック２１は筒状のシリンダ２３を形成し、シリンダ２３内にはコンロッド２４によって往復移動されるピストン２５が収容されている。シリンダヘッド２２は吸気ポート２６及び排気ポート２７を有しており、吸気ポート２６には吸気バルブ２８が、排気ポート２７には排気バルブ２９がそれぞれ開閉自在に設けられている。
【０００３】
シリンダ２３を形成しているシリンダブロック２１の内壁面と、シリンダヘッド２２のシリンダブロック２１側の面と、ピストン２５の上端面と、吸気バルブ２８の下端面と、排気バルブ２９の下端面とが形成する空間は燃焼室３０である。燃焼室３０は吸気ポート２６及び排気ポート２７に連通可能であり、燃焼室３０と吸気ポート２６との連通は吸気バルブ２８によって、燃焼室３０と排気ポート２７との連通は排気バルブ２９によってそれぞれ開閉される。
【０００４】
シリンダヘッド２２の燃焼室３０のほぼ中央と対応する部位には点火装置３１が配設されている。点火装置３１は、図示しない点火プラグと点火コイルとが一体に構成されており、点火プラグ側の端部が燃焼室３０に露出している。吸気ポート２６の入口２６ａには樹脂製の吸気管３２が接続されており、吸気管３２が形成する吸気通路３３は吸気ポート２６に連通している。吸気管３２は複数のシリンダ２３毎に設けられており、各吸気管３２は樹脂により一体形成されたインテークマニホールドを構成する。吸気管３２は燃焼室３０と対向する端部が図示しない吸気導入部に接続されており、吸気導入部から導入された空気はそれぞれ図示しないエアクリーナ、スロットル、サージタンクを経由して吸気通路３３から吸気ポート２６に供給される。
【０００５】
吸気管３２の出口部の上方には、吸気ポート２６に吸入される空気に対して燃料を噴射するインジェクタ３４が配設されている。インジェクタ３４は、一方の端部が吸気ポート２６内に露出し、他方の端部が燃料レール３５に接続されている。インジェクタ３４の一方の端部には図示しない噴出口が形成されており、インジェクタ３４はその一方の端部近傍をシリンダヘッド２２によって固定されている。
【０００６】
上述した内燃機関２０において、吸気管３２が樹脂製であるのに対しシリンダヘッド２２はアルミニウム等の金属製であり、シリンダヘッド２２は燃焼室３０の熱により高温（例えば８０〜９０℃）となるのに対し吸気管３２は温度上昇が少なく大気温度とほぼ同等の温度である場合が多い。このため、吸気管３２を通過した吸気は吸気ポート２６に流入すると温度上昇して体積膨張し、その結果として燃焼室３０に吸入される吸気流量が少なくなり内燃機関の出力が低下するという問題があった。そこで、吸気ポートに接続される樹脂製の吸気管の出口に、樹脂により一体形成され吸気ポートの入口から吸気ポートの内部に挿入される挿入部を備えた吸気管の取付構造が知られている（例えば「特許文献１」参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２８５１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
内燃機関２０では、吸気ポート２６と排気ポート２７とが同時に開くバルブオーバラップ期間中に、燃焼室３０から吸気ポート２６内に熱気が流入する。このため、上述の技術のように吸気ポート２６内部の燃焼室３０に近い位置、例えば図９に符号Ａで示す溶融領域まで断熱部材を挿入すると、このバルブオーバラップ期間で樹脂製の断熱部材が溶融してしまう。そこで溶融しない位置、例えば図９に符号Ｂで示す非溶融領域まで断熱部材を吸気ポート２６の吸気流入方向上流側に移動させると、図１０に示すように、せっかく断熱部材３６によって断熱された吸気が、燃焼室に近く温度がより高いアルミニウム製のシリンダヘッド２２の壁に当たり、矢印で示すような熱気の流入により温められて上述した不具合が生じてしまう。  
本発明は上述の問題点を解決し、溶融することなくかつ吸気が温められることがない吸気ポート用断熱部材の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明は、内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートの内部に配設され燃焼室へと向かう吸気を断熱させる吸気ポート用断熱部材であって、前記吸気ポートは、前記燃焼室までの経路が長い部分と前記燃焼室までの経路が短い部分とを有し、前記吸気ポート用断熱部材は、少なくとも前記経路が長い部分に配設され、前記吸気ポート用断熱部材の前記吸気が排出される出口部の形状は、前記シリンダヘッドの壁部より離れる形状を呈していることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の吸気ポート用断熱部材において、さらに前記吸気ポート用断熱部材は前記経路が短い部分にも配設され、前記経路が長い部分に設けられた前記出口部の形状は、前記経路が短い部分に設けられた前記出口部の形状に比して、前記壁部より離れる距離が大きくなるように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の吸気ポート用断熱部材において、さらに前記出口部は、前記吸気の排出方向下流側に向かうに従い前記壁部から離れるように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一つに記載の吸気ポート用断熱部材において、さらに前記吸気ポート用断熱部材は樹脂製であり、前記吸気ポート用断熱部材は前記吸気ポートのうち、前記燃焼室から前記吸気ポート内に流入した熱気によって前記吸気ポート用断熱部材が溶融しない非溶融領域に配設され、前記吸気ポート用断熱部材の出口部の形状は、該出口部から流出する吸気を、前記非溶融領域よりも吸気流入方向下流側の前記シリンダヘッドの壁部より遠ざけるように、前記非溶融領域の前記シリンダヘッドの壁部から離れる形状を呈していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、吸気ポートの非溶融領域に配設された吸気ポート用断熱部材は内燃機関のバルブオーバラップ期間中においても溶融することがなく、さらにその内部を通過する吸気が出口部によって方向付けられることにより壁部への接触が防止されるので、吸気が温められることがなく吸気の体積膨張を防止でき、内燃機関の出力低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態を適用した内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートの概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に用いられる吸気ポート用断熱部材を示す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に用いられる吸気ポート用断熱部材の形状を説明する概略図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に用いられる吸気ポート用断熱部材を説明する概略図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に用いられる吸気ポート用断熱部材を説明する概略図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に用いられる吸気ポート用断熱部材を説明する概略図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に用いられる吸気ポート用断熱部材を説明する概略図である。
【図８】従来の内燃機関を説明する概略図である。
【図９】従来の内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートの概略図である。
【図１０】従来の問題点を説明する内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の第１の実施形態を適用した内燃機関のシリンダヘッドに形成された吸気ポートの概略図である。同図において、アルミニウム製のシリンダヘッド１には従来と同様に吸気ポート２と図示しない排気ポートとが形成されており、吸気ポート２と図示しない排気ポートとは燃焼室３に連接されている。吸気ポート２には吸気バルブ４が、図示しない排気ポートには図示しない排気バルブがそれぞれ開閉自在に設けられている。
【００１６】
従来技術と同様に、吸気ポート２の非溶融領域には、本発明の特徴部である吸気ポート用断熱部材５が配設されている。吸気ポート用断熱部材５は、シリンダヘッド１よりも熱伝導率が低い部材、例えば樹脂によって形成されている。その内部を吸気Ｃが通過する吸気ポート用断熱部材５は、その吸気Ｃが排出される出口部５ａの形状が、吸気Ｃをシリンダヘッド１の壁部１ａから遠ざけるべく、吸気排出方向下流側に向かうに従い壁部１ａより離れる形状となるように形成されている。出口部５ａは、吸気Ｃが吸気ポート用断熱部材５から排出される際に大きな抵抗とならないように、吸気ポート用断熱部材５の内面と曲面形状によって連続されている。
【００１７】
吸気ポート用断熱部材５は、第１の実施形態においては図２に示すような吸気ポート２の内周面全域に設けられたブッシュ形状を呈しているが、シリンダヘッド１に取り付けられるインテークマニホールドと一体形成されていてもよい。吸気ポート用断熱部材５は、図３に示すようにその全周に出口部５ａが形成されており、出口部５ａの突出量である高さは、図３において上側である吸気ポート２の燃焼室３までの経路が長い部分の高さがＤ、図３において下側である吸気ポート２の燃焼室３までの経路が短い部分の高さもＤとなるように形成されている。この高さＤは、吸気ポート用断熱部材５を通過する吸気Ｃの主流が壁部１ａに衝突しないように方向付けられる高さとなるように設定されている。
【００１８】
上述の構成により、吸気ポート２の非溶融領域に配設された吸気ポート用断熱部材５は内燃機関のバルブオーバラップ期間中においても溶融することがなく、さらにその内部を通過する吸気Ｃが出口部５ａによって方向付けられることにより壁部１ａへの衝突が緩和されるので、吸気Ｃが温められることがなく吸気Ｃの体積膨張を防止でき、内燃機関の出力低下を防止することができる。
【００１９】
図４は、本発明の第２の実施形態に用いられる吸気ポート用断熱部材６を示している。吸気ポート用断熱部材６は、図４において上側である吸気ポート２の燃焼室３までの経路が長い部分にのみ設けられており、その吸気Ｃが排出される出口部６ａの形状は吸気ポート用断熱部材５と同様に形成されている。この構成により、吸気Ｃのうち壁部１ａからの熱を受け易い吸気ポート２の燃焼室３までの経路が長い部分を通過する吸気Ｃを出口部６ａによって方向付け、これにより吸気Ｃが温められることが防止されるので、第１の実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
図５は本発明の第３の実施形態に用いられる吸気ポート用断熱部材７を、図６は本発明の第４の実施形態に用いられる吸気ポート用断熱部材８をそれぞれ示している。吸気ポート用断熱部材７は、その出口部７ａの形状が、吸気Ｃをシリンダヘッド１の壁部１ａから遠ざけるべく、吸気排出方向下流側に向かうに従い壁部１ａより離れる形状となるように形成されていると共に、吸気Ｃが吸気ポート用断熱部材７から排出される際に大きな抵抗とならないように、吸気ポート用断熱部材７の内面と平面形状によって連続されている。吸気ポート用断熱部材８は、その出口部８ａの形状が、吸気Ｃをシリンダヘッド１の壁部１ａから遠ざけるべく、吸気排出方向下流側に向かうに従い壁部１ａより離れる形状となるように形成されていると共に、吸気Ｃが吸気ポート用断熱部材８から排出される際に大きな抵抗とならないように、吸気ポート用断熱部材８の内面と同一平面となるように形成されている。この構成により、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
図７は、本発明の第５の実施形態に用いられる吸気ポート用断熱部材９を示している。吸気ポート用断熱部材９は、吸気ポート２の燃焼室３までの経路が長い部分と対応した出口部９ａ及び吸気ポート２の燃焼室３までの経路が短い部分と対応した出口部９ｂの形状が、吸気Ｃをシリンダヘッド１の壁部１ａから遠ざけるべく、吸気排出方向下流側に向かうに従い壁部１ａより離れる形状となるように形成されていると共に、出口部９ａの突出量、すなわち壁部１ａから離れる距離Ｅが、出口部９ｂの突出量、すなわち壁部１ａから離れる距離Ｆよりも大きくなるように形成されている。なお、距離Ｆは第１の実施形態で示した高さＤと同じである。この構成により、吸気Ｃのうち壁部１ａからの熱を受け易い吸気ポート２の燃焼室３までの経路が長い部分を通過する吸気Ｃを出口部９ａによってより一層壁部１ａから遠ざかる向きに方向付け、これにより吸気Ｃが温められることがより一層防止されるので、内燃機関の出力低下を確実に防止することができる。
【００２２】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。本発明の実施の形態に記載された効果は本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２３】
１・・・シリンダヘッド、１ａ・・・壁部、２・・・吸気ポート、３・・・燃焼室、５，６，７，８，９・・・吸気ポート用断熱部材、５ａ，６ａ，７ａ，８ａ，９ａ，９ｂ・・・出口部、Ｃ・・・吸気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0006439435.tif 000010
【図１０】
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