特許 7365201 エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-11

(45)【発行日】2023-10-19

(54)【発明の名称】エンジン

(51)【国際特許分類】

   F02F 1/42 20060101AFI20231012BHJP

   F02B 31/04 20060101ALI20231012BHJP

【ＦＩ】

F02F1/42 F

F02B31/04 500A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019204414

(22)【出願日】2019-11-12

(65)【公開番号】P2021076084

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2022-09-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】増田 直紀

【審査官】楠永 吉孝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０９０８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０４４６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２６２１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１８１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１２３６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０３－５００６７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｆ １／４２

Ｆ０２Ｂ ３１／００～３１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃焼室を備えるエンジンであって、
前記燃焼室に連通する吸気ポートが形成されるシリンダヘッド、を有し、
前記吸気ポートは、上流側から下流側にかけて設けられる内壁部として、バルブガイド孔が開口する第１内壁部と、前記第１内壁部に対向する第２内壁部と、を備え、
前記第１内壁部には、吸入空気の流れ方向を変える第１湾曲凹面が形成され、
前記第２内壁部には、吸入空気の流れ方向を変える第２湾曲凹面が形成され、
前記バルブガイド孔の中心線を含む仮想平面上において、前記第１湾曲凹面の接線と前記バルブガイド孔の中心線とのなす角度のうち、鋭角側の角度は上流側から下流側にかけて縮小し、前記第２湾曲凹面の接線と前記バルブガイド孔の中心線とのなす角度のうち、鋭角側の角度は上流側から下流側にかけて拡大し、
前記第１湾曲凹面は、前記仮想平面上において前記吸気ポートの外側に向けて最も突出する第１部位と、前記仮想平面上において前記第１部位よりも下流側に設けられ、接線がバルブシートの中心部に向かう第２部位と、を有し、
前記第２湾曲凹面は、前記仮想平面上において前記吸気ポートの外側に向けて最も突出する第３部位と、前記仮想平面上において前記第３部位よりも下流側に設けられ、接線が前記バルブシートの中心部に向かう第４部位と、を有し、
前記第２部位及び前記第４部位は、前記吸入空気の流れ方向を、前記バルブシートの中心部に向かう方向に変える、
エンジン。

【請求項2】

請求項１に記載のエンジンにおいて、
前記第１湾曲凹面と前記第２湾曲凹面との少なくとも一部は、互いに対向し、
前記吸気ポートは、前記第１湾曲凹面と前記第２湾曲凹面とが対向する区間における断面形状が、前記仮想平面と直交する第１直線及び第２直線と、前記仮想平面と平行な第３直線及び第４直線と、によって囲まれる矩形状であり、
前記第１直線は、前記第１湾曲凹面に含まれ、前記第２直線は、前記第２湾曲凹面に含まれる、
エンジン。

【請求項3】

請求項２に記載のエンジンにおいて、
前記吸気ポートの前記区間において、前記第３直線及び前記第４直線の間隔は一定である、
エンジン。

【請求項4】

請求項３に記載のエンジンにおいて、
前記第１部位は、前記第１湾曲凹面において、上流側よりも下流側に寄せて配置され、
前記第３部位は、前記第２湾曲凹面において、上流側よりも下流側に寄せて配置される、
エンジン。

【請求項5】

請求項４に記載のエンジンにおいて、
前記吸気ポートの流路断面積は、上流側から下流側にかけて拡大した後に縮小する、
エンジン。

【請求項6】

請求項１～５の何れか１項に記載のエンジンにおいて、
前記第１内壁部の、前記第１湾曲凹面よりも上流側には、第１湾曲凸面が形成され、
前記第２内壁部の、前記第２湾曲凹面よりも上流側には、第２湾曲凸面が形成される、
エンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、吸気ポートが形成されるエンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンのシリンダヘッドには、燃焼室に連通する吸気ポートが形成されている。この吸気ポートの形状は、吸入空気の流量増減に影響を与えるだけでなく、タンブル流等の強弱に影響を与える要因である。このため、吸入空気の流量を増加させる観点や、タンブル流等のガス流動を強くする観点から、様々な形状の吸気ポートが提案されている（特許文献１～３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－２６２１３２号公報

【文献】特開２０１５－１９０３７３号公報

【文献】特開２０１６－１８０３５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、吸気ポートの形状を設計する上で、吸入空気の流量増加と流動強化との双方を両立させることは困難である。つまり、吸入空気の流量を増加させるように吸気ポートを設計することは、吸入空気の流動を弱める要因であった。また、吸入空気の流動を強めるように吸気ポートを設計することは、吸入空気の流量を低下させる要因であった。

【0005】

本発明の目的は、吸入空気の流量の増加と流動の強化とを両立させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のエンジンは、燃焼室を備えるエンジンであって、前記燃焼室に連通する吸気ポートが形成されるシリンダヘッド、を有し、前記吸気ポートは、上流側から下流側にかけて設けられる内壁部として、バルブガイド孔が開口する第１内壁部と、前記第１内壁部に対向する第２内壁部と、を備え、前記第１内壁部には、吸入空気の流れ方向を変える第１湾曲凹面が形成され、前記第２内壁部には、吸入空気の流れ方向を変える第２湾曲凹面が形成され、前記バルブガイド孔の中心線を含む仮想平面上において、前記第１湾曲凹面の接線と前記バルブガイド孔の中心線とのなす角度のうち、鋭角側の角度は上流側から下流側にかけて縮小し、前記第２湾曲凹面の接線と前記バルブガイド孔の中心線とのなす角度のうち、鋭角側の角度は上流側から下流側にかけて拡大し、前記第１湾曲凹面は、前記仮想平面上において前記吸気ポートの外側に向けて最も突出する第１部位と、前記仮想平面上において前記第１部位よりも下流側に設けられ、接線がバルブシートの中心部に向かう第２部位と、を有し、前記第２湾曲凹面は、前記仮想平面上において前記吸気ポートの外側に向けて最も突出する第３部位と、前記仮想平面上において前記第３部位よりも下流側に設けられ、接線が前記バルブシートの中心部に向かう第４部位と、を有し、前記第２部位及び前記第４部位は、前記吸入空気の流れ方向を、前記バルブシートの中心部に向かう方向に変える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、第１内壁部には、吸入空気の流れ方向を変える第１湾曲凹面が形成され、第２内壁部には、吸入空気の流れ方向を変える第２湾曲凹面が形成される。これにより、吸入空気の流量の増加と流動の強化とを両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施の形態であるエンジンを示す概略図である。

【図2】吸気バルブと共に吸気ポートおよび燃焼室を示す断面図である。

【図3】シリンダヘッドに形成される吸気ポートおよび燃焼室の形状を示す図である。

【図4】図３の矢印α方向から吸気ポートおよび燃焼室の形状を示す図である。

【図5】図４の仮想平面Ｘに沿って吸気ポートおよび燃焼室を示す断面図である。

【図6】図５に示される吸気ポートの一部を拡大する断面図である。

【図7】（Ａ）は第１湾曲凹面の各接線とバルブガイド孔の中心線との関係を示す図であり、（Ｂ）は第２湾曲凹面の各接線とバルブガイド孔の中心線との関係を示す図である。

【図8】（Ａ）～（Ｃ）は、吸気ポートの部位毎の吸気流路を示す図である。

【図9】実施例１の吸気ポートを通過する吸入空気の流れを簡単に示した図である。

【図10】比較例の吸気ポートを通過する吸入空気の流れを簡単に示した図である。

【図11】参考例１の吸気ポートを通過する吸入空気の流れを簡単に示した図である。

【図12】参考例１および比較例の吸気ポートから燃焼室に流入する吸入空気の速度領域のシミュレーション結果を示す図である。

【図13】参考例２の吸気ポートを通過する吸入空気の流れを簡単に示した図である。

【図14】参考例２および比較例の吸気ポートから燃焼室に流入する吸入空気の速度領域のシミュレーション結果を示す図である。

【図15】実施例１および比較例の吸気ポートから燃焼室に流入する吸入空気の速度領域のシミュレーション結果を示す図である。

【図16】吸気ポートにおける吸気流量とガス流動とのシミュレーション結果を示す図である。

【図17】実施例２の吸気ポートおよび燃焼室の形状を示す図である。

【図18】図４の仮想平面Ｘに沿って吸気ポートおよび燃焼室を示す断面図である。

【図19】吸気ポートを通過する吸入空気の流れを簡単に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図示するエンジンは、水平対向エンジンであるが、これに限られることはなく、直列エンジンやＶ型エンジン等に本発明を適用しても良い。

【0010】

［エンジン構造］
図１は本発明の一実施の形態であるエンジン１０を示す概略図である。図１に示すように、エンジン１０は、一方のシリンダバンクに設けられるシリンダブロック１１と、他方のシリンダバンクに設けられるシリンダブロック１２と、一対のシリンダブロック１１，１２に支持されるクランク軸１３と、を有している。シリンダブロック１１，１２に形成されるシリンダボア１４にはピストン１５が収容されており、ピストン１５にはコネクティングロッド１６を介してクランク軸１３が連結されている。

【0011】

シリンダブロック１１，１２には、動弁機構１７を備えたシリンダヘッド１８が組み付けられており、シリンダヘッド１８には、動弁機構１７を覆うヘッドカバー１９が組み付けられている。また、シリンダヘッド１８には、燃焼室２０に連通する吸気ポート２１が形成されており、吸気ポート２１を開閉する吸気バルブ２２が組み付けられている。また、シリンダヘッド１８には、燃焼室２０に連通する排気ポート２３が形成されており、排気ポート２３を開閉する排気バルブ２４が組み付けられている。さらに、吸気ポート２１には、吸入空気を案内する吸気マニホールド２５が接続されており、排気ポート２３には、排出ガスを案内する排気マニホールド２６が接続されている。

【0012】

［吸気ポート構造］
以下、実施例１の吸気ポート２１について説明する。図２は吸気バルブ２２と共に吸気ポート２１および燃焼室２０を示す断面図である。図３はシリンダヘッド１８に形成される吸気ポート２１および燃焼室２０の形状を示す図であり、図４は図３の矢印α方向から吸気ポート２１および燃焼室２０の形状を示す図である。また、図５は図４の仮想平面Ｘに沿って吸気ポート２１および燃焼室２０を示す断面図である。

【0013】

なお、図２～図５には、図１に示された状態から９０°回転させた状態で吸気ポート２１等が示されており、排気ポート２３については省略して図示されている。また、図２～図５に示される上流側および下流側とは、燃焼室２０に向かう吸入空気の流れ方向における上流側および下流側を意味している。さらに、図４に記載される仮想平面Ｘとは、後述するバルブガイド孔３３の中心線ＣＬ１を含み、かつ後述する第１および第２湾曲凹面４１，４２に交わる仮想平面である。

【0014】

図２～図５に示すように、シリンダヘッド１８に形成される吸気ポート２１は、上流側から下流側にかけて設けられる内壁部として、エンジン１０の外側つまりヘッドカバー１９側に位置する第１内壁部３１と、エンジン１０の内側つまりシリンダブロック１１（１２）側に位置する第２内壁部３２と、を有している。図２に示すように、吸気ポート２１の第１内壁部３１にはバルブガイド孔３３が開口しており、このバルブガイド孔３３には吸気バルブ２２の軸部２２ａを支持するバルブガイド３４が挿入されている。このように、吸気ポート２１には、バルブガイド孔３３が開口する第１内壁部３１と、第１内壁部３１に対向する第２内壁部３２と、が設けられている。なお、燃焼室２０に対する吸気ポート２１の開口端には、吸気バルブ２２の傘部２２ｂに接触するバルブシート３５が設けられている。

【0015】

図２、図３および図５に示すように、吸気ポート２１の第１内壁部３１には、ヘッドカバー側に凹んで吸気流路４０を拡張する第１湾曲凹面４１が形成されており、吸気ポート２１の第２内壁部３２には、シリンダブロック側に凹んで吸気流路４０を拡張する第２湾曲凹面４２が形成されている。また、第１湾曲凹面４１は上流側よりも下流側に寄せて第１内壁部３１に形成されており、第２湾曲凹面４２は上流側よりも下流側に寄せて第２内壁部３２に形成されている。また、第１湾曲凹面４１と第２湾曲凹面４２との少なくとも一部は、互いに対向して配置されている。なお、図３および図５に示すように、第１湾曲凹面４１とは、ヘッドカバー側に凹む領域、つまり第１内壁部３１に現れる変曲点Ａ１と変曲点Ａ２との間の領域であり、第２湾曲凹面４２とは、シリンダヘッド１８側に凹む領域、つまり第２内壁部３２に現れる変曲点Ｂ１と変曲点Ｂ２との間の領域である。

【0016】

ここで、図６は図５に示される吸気ポート２１の一部を拡大する断面図である。この図６には、バルブガイド孔３３の中心線ＣＬ１を含む仮想平面Ｘに沿った断面図が示されている。また、図７（Ａ）は第１湾曲凹面４１の各接線Ｌａ１～Ｌａ３とバルブガイド孔３３の中心線ＣＬ１との関係を示す図であり、図７（Ｂ）は第２湾曲凹面４２の各接線Ｌｂ１～Ｌｂ３とバルブガイド孔３３の中心線ＣＬ１との関係を示す図である。これら図６および図７に示される各接線Ｌａ１～Ｌａ３，Ｌｂ１～Ｌｂ３は、バルブガイド孔３３の中心線ＣＬ１を含む仮想平面Ｘ上の接線である。

【0017】

図６に示すように、第１湾曲凹面４１の各点Ｐａ１～Ｐａ３における接線Ｌａ１～Ｌａ３は、上流側から下流側にかけて徐々に中心線ＣＬ１に沿う方向に傾斜している。つまり、図７（Ａ）に示すように、中心線ＣＬ１と接線Ｌａ３とのなす角度α３は、中心線ＣＬ１と接線Ｌａ２とのなす角度α２よりも小さくなっており、中心線ＣＬ１と接線Ｌａ２とのなす角度α２は、中心線ＣＬ１と接線Ｌａ１とのなす角度α１よりも小さくなっている。すなわち、第１湾曲凹面４１の接線Ｌａ１～Ｌａ３とバルブガイド孔３３の中心線ＣＬ１とのなす角度のうち、鋭角側の角度α１～α３は上流側から下流側にかけて徐々に縮小している。なお、第１湾曲凹面４１の点Ｐａ２は第１部位であり、第１湾曲凹面４１の点Ｐａ３は第２部位である。

【0018】

また、図６に示すように、第２湾曲凹面４２の各点Ｐｂ１～Ｐｂ３における接線Ｌｂ１～Ｌｂ３は、上流側から下流側にかけて徐々に中心線ＣＬ１に直交する方向に傾斜している。つまり、図７（Ｂ）に示すように、中心線ＣＬ１と接線Ｌｂ３とのなす角度β３は、中心線ＣＬ１と接線Ｌｂ２とのなす角度β２よりも大きくなっており、中心線ＣＬ１と接線Ｌｂ２とのなす角度β２は、中心線ＣＬ１と接線Ｌｂ１とのなす角度β１よりも大きくなっている。すなわち、第２湾曲凹面４２の接線Ｌｂ１～Ｌｂ３とバルブガイド孔３３の中心線ＣＬ１とのなす角度のうち、鋭角側の角度β１～β３は上流側から下流側にかけて徐々に拡大している。なお、第２湾曲凹面４２の点Ｐｂ２は第３部位であり、第２湾曲凹面４２の点Ｐｂ３は第４部位である。

【0019】

続いて、吸気ポート２１の吸気流路４０の断面積について説明する。図８（Ａ）～（Ｃ）は、吸気ポート２１の部位毎の吸気流路Ｆａ～Ｆｃを示す図である。図８（Ａ）には図３のＡ－Ａ線に沿う吸気流路Ｆａの断面が示され、図８（Ｂ）には図３のＢ－Ｂ線に沿う吸気流路Ｆｂの断面が示され、図８（Ｃ）には図３のＣ－Ｃ線に沿う吸気流路Ｆｃの断面が示されている。

【0020】

図８（Ａ）および（Ｂ）に示すように、吸気流路Ｆｂの断面積Ａｂは、吸気流路Ｆａの断面積Ａａよりも大きくなっており、図８（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、吸気流路Ｆｃの断面積Ａｃは、吸気流路Ｆｂの断面積Ａｂよりも小さくなっている。このように、吸気ポート２１の内壁部３１，３２に対して湾曲凹面４１，４２が形成されることから、吸気ポート２１の吸気流路４０の断面積（流路断面積）は、上流側から下流側にかけて拡大した後に縮小している。

【0021】

［吸入空気の流れ］
前述したように、吸気ポート２１の第１内壁部３１には第１湾曲凹面４１が形成されており、吸気ポート２１の第２内壁部３２には第２湾曲凹面４２が形成されている。このように、第１および第２湾曲凹面４１，４２を吸気ポート２１に設けることにより、後述するように、吸入空気の流量（以下、吸気流量と記載する。）を増加させつつ、燃焼室２０およびシリンダボア１４内でのガス流動を強くすることができると考えられる。

【0022】

ここで、図９は実施例１の吸気ポート２１を通過する吸入空気の流れを簡単に示した図であり、図１０は比較例の吸気ポート１００を通過する吸入空気の流れを簡単に示した図である。図９に示すように、実施例１の吸気ポート２１においては、矢印Ｆ１で示すように、第１内壁部３１の近傍を流れる吸入空気が、第１湾曲凹面４１に沿って流れ方向を変えながら燃焼室２０に向けて流れている。また、矢印Ｆ２で示すように、第２内壁部３２の近傍を流れる吸入空気は、第２湾曲凹面４２に沿って流れ方向を変えながら燃焼室２０に向けて流れている。そして、実施例１の吸気ポート２１にあっては、燃焼室２０およびシリンダボア１４において、矢印Ｆ３で示すような吸入空気の流れが発生する。これに対し、図１０に示すように、燃焼室２０に向けて真っ直ぐ伸びる比較例の吸気ポート１００においては、矢印Ｆ１０で示すように、吸入空気が燃焼室２０に向けて直線的に流れる。

【0023】

次いで、比較例の吸気ポート１００と参考例１，２の吸気ポート２００，３００とを比較しながら、実施例１の吸気ポート２１による吸気流量の増加およびガス流動の強化について説明する。図１１は参考例１の吸気ポート２００を通過する吸入空気の流れを簡単に示した図であり、図１２は参考例１および比較例の吸気ポート２００，１００から燃焼室２０に流入する吸入空気の速度領域のシミュレーション結果を示す図である。また、図１３は参考例２の吸気ポート３００を通過する吸入空気の流れを簡単に示した図であり、図１４は参考例２および比較例の吸気ポート３００，１００から燃焼室２０に流入する吸入空気の速度領域のシミュレーション結果を示す図である。さらに、図１５は実施例１および比較例の吸気ポート２１，１００から燃焼室２０に流入する吸入空気の速度領域のシミュレーション結果を示す図であり、図１６は吸気ポート２１，１００における吸気流量とガス流動とのシミュレーション結果を示す図である。

【0024】

なお、図１２、図１４および図１５に示される円形範囲Ｃａは、図５に二点鎖線Ｃａで示すように、バルブシート３５の近傍に設定される円形範囲である。また、図５および図１２等に示される基準点Ｃａ１は、シリンダボア１４の中央側つまり径方向内側に位置する点であり、図５および図１２等に示される基準点Ｃａ２は、シリンダボア１４の内壁側つまり径方向外側に位置する点である。さらに、図１２、図１４および図１５には、参考例１，２の吸気ポート２００，３００や実施例１の吸気ポート２１から燃焼室２０に流入する吸入空気の速度境界が実線で示され、比較例の吸気ポート１００から燃焼室２０に流入する吸入空気の速度境界が破線で示されている。つまり、図１２、図１４および図１５においては、実線や破線で囲まれる領域が、所定速度を超えて吸入空気が流入する高流速領域である。また、図１６の横軸に記載されるタンブル比はシリンダボア１４内におけるガス流動の強さを示す指標であり、タンブル比の値が大きいほどにガス流動つまりタンブル流が強いことを意味している。さらに、図１６の縦軸には吸入空気が流れる流路の有効開口面積が示されており、有効開口面積の値が大きいほどに吸気流量が多いことを意味している。

【0025】

図１１に示すように、参考例１の吸気ポート２００は、前述した吸気ポート２１の第１湾曲凹面４１を備えた吸気ポートである。図１２に符号Ｘａで示すように、参考例１の吸気ポート２００を用いた場合には、比較例の吸気ポート１００を用いた場合よりも、基準点Ｃａ２側に高流速領域が拡大される。これは、第１湾曲凹面４１を備えた吸気ポート２００において、図１１に矢印Ｆ２０で示すように、第１湾曲凹面４１に沿って吸入空気の流れ方向が変えられ、吸入空気がシリンダボア１４の底、つまりピストン１５のクラウン１５ａに向けて流れるためと考えられる。これにより、燃焼室２０に対して吸入空気が流れ込む際に、吸気ポート２１の開口面積を広く活用することができ、燃焼室２０に対して吸入空気が流れ込み易くなる。この結果として、参考例１の吸気ポート２００にあっては、比較例の吸気ポート１００よりも燃焼室２０に流入する吸気流量を増加させることができる。すなわち、吸気ポート２００の第１湾曲凹面４１に沿う流れは、吸気流量の増加に寄与する吸入空気の流れであると考えられる。

【0026】

また、図１３に示すように、参考例２の吸気ポート３００は、前述した吸気ポート２１の第２湾曲凹面４２を備えた吸気ポートである。図１４に符号Ｘｂで示すように、参考例２の吸気ポート３００を用いた場合には、比較例の吸気ポート１００を用いた場合よりも、基準点Ｃａ１側に高流速領域が拡大される。これは、第２湾曲凹面４２を備えた吸気ポート３００において、図１３に矢印Ｆ３０で示すように、第２湾曲凹面４２に沿って吸入空気の流れ方向が変えられ、吸入空気がシリンダボア１４の内壁１４ａに向けて流れるためと考えられる。これにより、吸入空気をシリンダボア１４の内壁１４ａに沿って移動させることができ、燃焼室２０に流れ込む吸入空気の流動を強めることができる。この結果として、参考例２の吸気ポート３００にあっては、比較例の吸気ポート１００よりも燃焼室２０内でのタンブル流を強めることができる。すなわち、吸気ポート３００の第２湾曲凹面４２に沿う流れは、ガス流動の強化に寄与する吸入空気の流れであると考えられる。

【0027】

続いて、図１５に符号Ｘｃ，Ｘｄで示すように、実施例１の吸気ポート２１を用いた場合には、比較例の吸気ポート１００を用いた場合よりも、バルブシート３５のポートサイド部３５ａの近傍で高流速領域が拡大される。これは、第１および第２湾曲凹面４１，４２を備えた吸気ポート２１において、図９に矢印Ｆ１，Ｆ２で示すように、第１および第２湾曲凹面４１，４２に沿って吸入空気の流れ方向が変えられ、これらの流れが作用することで、矢印Ｆ３で示すような吸入空気の流れが発生するためである。すなわち、実施例１の吸気ポート２１においては、吸気流量の増加に寄与する吸入空気の流れ（図９のＦ１）と、ガス流動の強化に寄与する吸入空気の流れ（図９のＦ２）とが相互に作用することにより、流量増加と流動強化との双方に寄与する吸入空気の流れ（図９のＦ３）が発生すると考えられる。これにより、図１６に示すように、実施例１の吸気ポート２１においては、比較例の吸気ポート１００に比べて、吸気流量を増加させつつガス流動を強くすることができる。

【0028】

これまで説明したように、第１湾曲凹面４１を設けることにより、吸気流量の増加に寄与する吸入空気の流れが強められ、第２湾曲凹面４２を設けることにより、タンブル流等のガス流動の強化に寄与する吸入空気の流れが強められる。このため、第１湾曲凹面４１と第２湾曲凹面４２との双方を備えた実施例１の吸気ポート２１においては、吸気流量の増加に寄与する吸入空気の流れと、ガス流動の強化に寄与する吸入空気の流れとの双方を確保することができ、吸入空気の流量の増加と流動の強化とを両立させることができる。

【0029】

［他の実施形態］
続いて、本発明の他の実施形態について説明する。図１７は実施例２の吸気ポート５０および燃焼室２０の形状を示す図であり、図１８は図４の仮想平面Ｘに沿って吸気ポート５０および燃焼室２０を示す断面図である。また、図１９は吸気ポート５０を通過する吸入空気の流れを簡単に示した図である。なお、図１７～図１９において、図３および図５に示す部位と同様の部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0030】

図１７および図１８に示すように、吸気ポート５０の第１内壁部３１には、ヘッドカバー側に凹んで吸気流路４０を拡張する第１湾曲凹面４１が形成されており、吸気ポート５０の第２内壁部３２には、シリンダブロック側に凹んで吸気流路４０を拡張する第２湾曲凹面４２が形成されている。また、吸気ポート５０の第１内壁部３１には、シリンダブロック側に突出して吸気流路４０を狭める第１湾曲凸面５１が、第１湾曲凹面４１の上流側に連なって形成されている。さらに、吸気ポート５０の第２内壁部３２には、ヘッドカバー側に突出して吸気流路４０を狭める第２湾曲凸面５２が、第２湾曲凹面４２の上流側に連なって形成されている。つまり、吸気ポート５０には、第１および第２湾曲凹面４１，４２からなる拡張部５３が形成されるとともに、第１および第２湾曲凸面５１，５２からなる絞り部５４が形成されている。

【0031】

このように、絞り部５４を備えた吸気ポート５０においても、第１湾曲凹面４１と第２湾曲凹面４２との双方が形成されることから、実施例１の吸気ポート２１と同様に、燃焼室２０に向けて吸入空気を案内することができる。つまり、図１９に示すように、実施例２の吸気ポート５０においても、矢印Ｆ１で示すように、第１内壁部３１の近傍を流れる吸入空気が、第１湾曲凹面４１に沿って流れ方向を変えながら燃焼室２０に向けて流される。また、矢印Ｆ２で示すように、第２内壁部３２の近傍を流れる吸入空気が、第２湾曲凹面４２に沿って流れ方向を変えながら燃焼室２０に向けて流される。つまり、実施例１の吸気ポート２１と同様に、吸気流量の増加に寄与する吸入空気の流れ（図１９のＦ１）と、ガス流動の強化に寄与する吸入空気の流れ（図１９のＦ２）とが相互に作用し、流量増加と流動強化との双方に寄与する吸入空気の流れ（図１９のＦ３）が発生すると考えられる。すなわち、実施例２の吸気ポート５０においても、吸入空気の流量の増加と流動の強化とを両立させることができる。これにより、図１６に示すように、実施例２の吸気ポート５０を用いた場合においても、比較例の吸気ポート１００を用いた場合に比べて、吸気流量を増加させつつガス流動を強くすることが可能である。

【0032】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。図８に示した吸気ポート２１の断面形状は、角を丸めた四角形であるが、これに限られることはなく、他の断面形状であっても良いことはいうまでもない。例えば、円形や楕円形の断面形状を備えた吸気ポート２１，５０に対し、第１湾曲凹面４１および第２湾曲凹面４２を形成しても良い。また、図４に示す例では、互いに分離する２つの吸気ポート２１を燃焼室２０に連通させているが、これに限られることはなく、２つに分岐するポート部を備えた１つの吸気ポートを燃焼室２０に連通させても良い。

【符号の説明】

【0033】

１０ エンジン
１８ シリンダヘッド
２０ 燃焼室
２１ 吸気ポート
３１ 第１内壁部
３２ 第２内壁部
３３ バルブガイド孔
４１ 第１湾曲凹面
４２ 第２湾曲凹面
５０ 吸気ポート
Ｘ 仮想平面
ＣＬ１ 中心線
Ｌａ１～Ｌａ３ 接線
Ｌｂ１～Ｌｂ３ 接線
α１～α３ 角度
β１～β３ 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】