(57)【要約】【課題】  設計自由度の大きい吸気ポート３内により、燃焼室２内のタンブル向上が図られた内燃機関を提供する。【解決手段】  シリンダヘッドの下面の燃焼室２に対して一端が開口するようシリンダヘッドに形成された吸気ポート３を有する内燃機関１において、吸気ポート３の内壁面には、吸気ポート３内側に向かって突出し、吸気ポート３内の吸気流れを変更する段差面５が、燃焼室２に近接する位置に、吸気ポート３長手方向に沿って連続するよう形成されている。これによって、吸気ポート３形状を決定する吸気ポート中子に型抜き時の抜け勾配を容易に設けることができ、総じて吸気ポート３の設計自由度を大きくすることができる。つまり、設計自由度の高い吸気ポート３により、燃焼室２内のタンブル向上を図ることができる。【選択図】図２
2007278109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドの下面の燃焼室に対して一端が開口するようシリンダヘッドに形成された吸気ポートを有する内燃機関において、
吸気ポートの内壁面には、吸気ポート内側に向かって突出し、吸気ポート内の吸気流れを変更する段差面が、燃焼室に近接する位置に、吸気ポート長手方向に沿って連続するよう形成されていることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
吸気ポート内に形成された段差面は、シリンダヘッド鋳造時の吸気ポートの形状を決定する中子の形割り位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
吸気ポート内に形成された段差面は、吸気上流側に向かって徐々に小さくなるよう形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項４】
吸気ポート内に形成された段差面の吸気上流側の端部は、略ステップ状に吸気ポート内側に向かって突出するよう形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項５】
吸気ポート内に形成された段差面の吸気下流側の端部は、略ステップ状に吸気ポート内側に向かって突出するよう形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、一つの気筒あたり少なくと２つの吸気ポートを備え、各吸気ポートの内周面に、排気側から遠ざかると共に前記２つの吸気ポート間の領域に向けて流れる空気を案内して変更させる整流突起を備えた内燃機関が開示されている。
【０００３】
この特許文献１のように、燃焼室近傍で吸気ポートの内壁面に凹凸を設け、吸気の流れ方向を変化させる構成の内燃機関においては、例えば、シリンダヘッド鋳造時に、ポート用中子によって成型される吸排気ポート形状の穴中心位置と、機械加工の加工穴中心位置をずらすことによりポート壁面に凹凸を設け、流れ場に変化を生じさせることになる。
【特許文献１】特開２００５−１１３６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ポート用中子に型抜き時の抜け勾配を設けるのが構造上困難であるため、ポート用中子の設計自由度が小さくなるという問題がある。また、バルブシート、加工カッターは共に円形であるため、ポート用中子によって成型される吸排気ポート形状の穴中心位置と、機械加工の加工穴中心位置をずらすことにより吸気ポート内壁面に形成される凹凸形状の設計自由度は小さくなるという問題がある。
【０００５】
つまり、特許文献１のような従来技術においては、吸気ポート内の流れ場を変化させて燃焼室内のタンブル向上を図れるものの、吸気流れの方向を変更可能な凹凸形状が内部に形成された吸気ポートの設計自由度が総じて小さくなるという問題がある。
【０００６】
そこで、本願発明は、設計自由度の大きい吸気ポート内により、燃焼室内のタンブル向上が図られた内燃機関を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、シリンダヘッドの下面の燃焼室に対して一端が開口するようシリンダヘッドに形成された吸気ポートを有する内燃機関において、吸気ポートの内壁面には、吸気ポート内側に向かって突出し、吸気ポート内の吸気流れを変更する段差面が、燃焼室に近接する位置に、吸気ポート長手方向に沿って連続するよう形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明よれば、吸気ポート内の吸気流れを変更する段差面が吸気ポート長手方向に沿って連続するよう形成されているので、ポート中子に型抜き時の抜け勾配を容易に設けることができ、総じて吸気ポートの設計自由度を大きくすることができる。つまり、設計自由度の高い吸気ポートにより、燃焼室内のタンブル向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
図１〜図５を用いて、本発明の第１実施形態における内燃機関１について説明する。図１及び図２は、本発明に係る内燃機関１を模式的に示した説明図である。図３は図２のＡ部を拡大した説明図である。図４は図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図５は、本発明に係る内燃機関１の燃焼室２内の吸気の流れを模式的に示した説明図である。尚、図１〜図５に示す吸気ポート３は、実際はシリンダヘッド（図示せず）内に形成されるものであるが、説明の便宜上、吸気ポート３の形状を抜き出して図示している。
【００１１】
本実施形態における内燃機関１は、一つの気筒に２つの吸気ポート３，３と２つの排気ポート４，４が接続されたいわゆる４バルブエンジンである。
【００１２】
図１〜図３に示すように、吸気ポート３は、シリンダヘッドの下面に形成された燃焼室２に吸気下流側となる一端が開口し、吸気上流側となる他端が吸気通路（図示せず）に接続され、燃焼室２近傍で湾曲するよう形成されている。
【００１３】
一方、排気ポート４は、燃焼室２近傍で湾曲するよう形成されていると共に、シリンダヘッドの下面に形成された燃焼室２に排気上流側となる一端が開口し、排気下流側となる他端が排気通路（図示せず）に接続されている。尚、図２中の６は吸気弁である。
【００１４】
吸気ポート３の内壁面には、吸気ポート３内の吸気流れの方向を変更するよう段差面５が形成されている。段差面５は、図２及び図３に示すように、吸気ポート中子（図示せず）の上型と下型との合わせ面となる型割り位置に、吸気ポート３長手方向に沿って所定長さ連続するよう形成されている。吸気ポート中子は、シリンダヘッドの鋳造時に吸気ポート３形状を決定するものである。
【００１５】
この段差面５は、燃焼室２近傍の湾曲した部分に形成されたものでもあって、吸気ポート中子の上型と下型の合わせ面を一部もしくは全体的にずらすことで形成されている。また、本実施形態において、この段差面５は、図４及び図５に示すように、吸気ポート中子の形割り位置の片側にのみ形成されている。詳述すると、１気筒当たり２つの吸気ポート３を備えた本実施形態においては、図５に示すように、同一気筒に接続される２つの吸気ポート３，３に形成された段差面５，５は、隣接する吸気ポート３の反対側に位置している。
【００１６】
また、段差面５は、吸気ポート３の軸線に対して直交する平面（図４）に対して直交するよう形成されている。
【００１７】
そして、段差面５の高さ、すなわち図４における段差面５の寸法Ｗは、吸気ポート３内径の対して、概ね３〜２５％の範囲内で設定されるものとする。
【００１８】
尚、本実施形態における段差面５は、吸気ポート３長手方向における吸気上流側の端部が、吸気弁６のバルブシート（図示せず）直前に位置するよう形成されている。
【００１９】
このように構成された本発明の第１実施形態においては、吸気ポート３内の吸気流れを変更する段差面５が吸気ポート３長手方向に沿って連続するよう形成されているので、吸気ポート中子に型抜き時の抜け勾配を容易に設けることができ、総じて吸気ポート３の設計自由度を大きくすることができる。つまり、設計自由度の高い吸気ポート３により、燃焼室内のタンブル向上を図ることができる。
【００２０】
また、吸気ポート３の内壁面に設けられた段差面５により、吸気ポート３内を流れる吸気の流量分担を意図的に変化させることができる。詳述すると、段差面５を設けることによって、図４に示すように、吸気ポート３のポート断面積が絞られた領域（吸気ポート断面の図４における左下側の領域）に対向する領域（吸気ポート断面の図４における左上側の領域）に、図４中に矢印で示すように流量分担を集中させることが可能になっている。これは段差面５に当たった吸気が、図４における左上方の向かって案内されるからである。尚、図４中の２点鎖線は、吸気ポート３内の流量分担を模式的に示したものある。
【００２１】
つまり、吸気ポート３の燃焼室２近傍位置に段差面５を設けることによって、吸気ポート３内を流れる吸気の流れを意図的に変更することができ、燃焼室２内のタンブル向上を図ることができる。
【００２２】
そして、段差面５は、吸気ポート中子（図示せず）の上型と下型との合わせ面となる型割り位置に形成されているので、吸気ポート３内壁面に設けられる段差面５の設計自由度を大きくする上で有利である。
【００２３】
尚、段差面５は、吸気下流側の端部が、略ステップ状に吸気ポート３内側に向かって突出するよう形成されている。また、段差面５の吸気上流側は、吸気上流側に向かって徐々に小さくなるよう形成されているが、段差面５の吸気上流側端部を略ステップ状に吸気ポート３内側に向かって突出するよう形成してもよい。
【００２４】
また、同一気筒に接続される２つの吸気ポート３，３に形成された段差面５，５は、隣接する吸気ポート３の反対側に位置するものに限定されるものではなく、例えば、２つの吸気ポート３，３に形成された段差面５，５を、それぞれ隣接する吸気ポート３側（図５の段差面５，５とは反対側）に位置するよう形成してもよい。この場合にも、吸気の流れは、上述した図５と同様のものとなる。
【００２５】
さらに、吸気ポート３に設けられた段差面５は、上述した第１実施形態に限定されるものではなく、例えば図６〜図８に示すように形成することも可能である。
【００２６】
図６は、上述した第１実施形態よりも段差面１１の高さを大きくしたものである。この場合、吸気ポート３のポート断面積が絞られた領域（吸気ポート断面の図６における左下側の領域）に対向する領域（吸気ポート断面の図６における左上側の領域）に、上述した第１実施形態よりも流量分担を集中させることができる。
【００２７】
図７は、上述した実施形態とは反対側に段差面１２を設けたものである。この場合、吸気ポート３のポート断面積が絞られた領域（吸気ポート断面の図７における左上側の領域）に対向する領域（吸気ポート断面の図７における左下側の領域）に、図７中に矢印で示すように流量分担を集中させることができる。
【００２８】
図８は、吸気ポート中子の形割り位置の両側に段差面１３，１３を設けたものである。この場合、吸気ポート３のポート断面積が絞られた領域、すなわち、吸気ポート断面の図８における左半分の領域に、図８中に矢印で示すように流量分担を集中させることができる。
【００２９】
尚、図６〜図８において、図中の２点鎖線は、吸気ポート３内の流量分担を模式的に示したものである。また、図６〜図８に示す各段差面１１，１２，１３は、上述した第１実施形態の段差面５と同様に、吸気ポート３長手方向に沿って所定長さ連続するよう形成されたものである。
【００３０】
上記実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。
【００３１】
（１）  シリンダヘッドの下面の燃焼室に対して一端が開口するようシリンダヘッドに形成された吸気ポートを有する内燃機関において、吸気ポートの内壁面には、吸気ポート内側に向かって突出し、吸気ポート内の吸気流れを変更する段差面が、燃焼室に近接する位置に、吸気ポート長手方向に沿って連続するよう形成されている。これによって、吸気ポート内の吸気流れを変更する段差面が吸気ポート長手方向に沿って連続するよう形成されているので、ポート中子に型抜き時の抜け勾配を容易に設けることができ、総じて吸気ポートの設計自由度を大きくすることができる。
【００３２】
（２）  上記（１）に記載の内燃機関において、吸気ポート内に形成された段差面は、シリンダヘッド鋳造時の吸気ポートの形状を決定する中子の形割り位置に形成されている。これによって、吸気ポート内壁面に設けられる段差面の設計自由度が一層大きくなる。
【００３３】
（３）  上記（１）または（２）に記載の内燃機関において、吸気ポート内に形成された段差面は、具体的には、吸気上流側に向かって徐々に小さくなるよう形成されている。
【００３４】
（４）  上記（１）または（２）に記載の内燃機関において、吸気ポート内に形成された段差面の吸気上流側の端部は、具体的には、略ステップ状に吸気ポート内側に向かって突出するよう形成されている。
【００３５】
（５）  上記（１）〜（４）のいずれかに記載の内燃機関おいて、吸気ポート内に形成された段差面の吸気下流側の端部は、具体的には、略ステップ状に吸気ポート内側に向かって突出するよう形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る内燃機関を模式的に示した説明図。
【図２】本発明に係る内燃機関を模式的に示した説明図。
【図３】図２のＡ部を拡大した説明図。
【図４】本発明の第１実施形態における吸気ポートの要部断面図にして、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図５】本発明の第１実施形態における内燃機関の燃焼室内の吸気の流れを模式的に示した説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態における吸気ポートの要部断面図にして、図３のＢ−Ｂ線に沿った位置に相当する断面図。
【図７】本発明の他の実施形態における吸気ポートの要部断面図にして、図３のＢ−Ｂ線に沿った位置に相当する断面図。
【図８】本発明の他の実施形態における吸気ポートの要部断面図にして、図３のＢ−Ｂ線に沿った位置に相当する断面図。
【符号の説明】
【００３７】
３…吸気ポート
５…段差面
【図１】
2007278109.tif 000003
【図２】
2007278109.tif 000004
【図３】
2007278109.tif 000005
【図４】
2007278109.tif 000006
【図５】
2007278109.tif 000007
【図６】
2007278109.tif 000008
【図７】
2007278109.tif 000009
【図８】
2007278109.tif 000010