JP3295975B2 - gasoline engine - Google Patents

gasoline engine

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JP3295975B2
JP3295975B2 JP23434192A JP23434192A JP3295975B2 JP 3295975 B2 JP3295975 B2 JP 3295975B2 JP 23434192 A JP23434192 A JP 23434192A JP 23434192 A JP23434192 A JP 23434192A JP 3295975 B2 JP3295975 B2 JP 3295975B2
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JP
Japan
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fuel
cylinder
injection
valve
intake
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浩子 小木田
輝行 伊東
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
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    • F02B2023/103Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector having a multi-hole nozzle for generating multiple sprays
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B2275/48Tumble motion in gas movement in cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ガソリンエンジン、
詳しくは、燃焼室内に直接ガソリンを供給する筒内噴射
式ガソリンエンジンに関する。
The present invention relates to a gasoline engine,
More specifically, the present invention relates to a direct injection gasoline engine that supplies gasoline directly into a combustion chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃焼室内にガソリンを直接供給する筒内
噴射式ガソリンエンジンとして、例えば、図12に示し
たようなものが知られており、燃料の霧化促進を目的と
して、吸気弁53側から燃焼室50に臨んで配設される
燃料噴射弁51が、排気弁52を指向して配設されてい
る(特開昭63−230920号公報等参照)。
2. Description of the Related Art As an in-cylinder injection gasoline engine for directly supplying gasoline into a combustion chamber, for example, the one shown in FIG. 12 is known. A fuel injection valve 51 disposed facing the combustion chamber 50 is disposed so as to face the exhaust valve 52 (see JP-A-63-230920).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな筒内噴射式ガソリンエンジンにあっては、燃料噴射
弁51から噴射される燃料を直接排気弁52に衝突させ
て霧化させる構成であるために、燃料噴射弁51から噴
射された燃料は点火栓54近傍を素通りしてしまい、点
火時期において燃料は点火栓54近傍に存在しにくく、
もって、着火性が悪化して燃焼変動を引き起こしたり、
安定した燃焼状態を得ることができない、という問題点
があった。
However, in such a direct injection gasoline engine, the fuel injected from the fuel injection valve 51 is made to collide directly with the exhaust valve 52 to be atomized. Meanwhile, the fuel injected from the fuel injection valve 51 passes through the vicinity of the spark plug 54, and the fuel is unlikely to be present near the spark plug 54 at the ignition timing.
As a result, the ignitability deteriorates, causing combustion fluctuations,
There is a problem that a stable combustion state cannot be obtained.

【0004】この発明は、このような問題点を鑑みなさ
れたもので、安定した燃焼状態が得られる筒内噴射式ガ
ソリンエンジンを提供しようとするものである。
[0004] The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a direct injection gasoline engine capable of obtaining a stable combustion state.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、シリンダヘッドに形成されると共にシ
リンダの上端に位置する燃焼室と、燃焼室に臨んで開口
する吸気ポートと、燃焼室に臨んで配設される点火栓と
を有するガソリンエンジンにおいて、吸気ポートからシ
リンダ内に導入される吸気に当該シリンダ内でタンブル
を形成させるタンブル形成手段を設け、点火栓を指向す
る第1噴口とタンブルの流れに沿った方向を指向する第
2噴口とを有する多噴口の燃料噴射弁を燃焼室を臨んで
シリンダヘッドに配設した、ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a combustion chamber formed in a cylinder head and located at an upper end of a cylinder, an intake port opening to the combustion chamber, In a gasoline engine having a spark plug disposed to face a combustion chamber, a tumble forming means for forming a tumble in the cylinder is provided for intake air introduced into the cylinder from an intake port, and a first tumble direction pointing to the spark plug is provided. A multi-injection fuel injection valve having an injection port and a second injection port directed in a direction along the flow of the tumble flow is provided on the cylinder head facing the combustion chamber.

【0006】[0006]

【作用】安定した燃焼を得るためには、シリンダ内にタ
ンブル(縦渦)を形成すると共に、点火栓近傍の空燃比
を局所的に濃くする成層燃焼を行うことが有効である
が、上記構成によれば、第1噴口から噴射される燃料は
比較的流動の少ない点火栓近傍に濃い混合気層を形成
し、第2噴口から噴射される燃料はタンブルに乗ってシ
リンダ内の大半の空気と希薄な混合気層を形成するた
め、これら濃い混合気層と薄い混合気層との層化が得ら
れ、成層燃焼を可能とする。これにより、良好な着火性
が得られると同時に、点火栓近傍に均質な混合気を形成
でき、安定した燃焼状態が得られ、また、希薄燃焼限界
が拡大する。
In order to obtain stable combustion, it is effective to form a tumble (vertical vortex) in the cylinder and perform stratified combustion in which the air-fuel ratio near the spark plug is locally increased. According to the above, the fuel injected from the first injection port forms a dense mixture layer near the spark plug, which has a relatively small flow, and the fuel injected from the second injection port rides on a tumble to remove most of the air in the cylinder. Since a lean mixture layer is formed, stratification of the rich mixture layer and the thin mixture layer is obtained, thereby enabling stratified combustion. As a result, good ignitability can be obtained, and at the same time, a homogeneous air-fuel mixture can be formed in the vicinity of the ignition plug, a stable combustion state can be obtained, and the lean burn limit is expanded.

【0007】[0007]

【実施例】以下、図1〜11に基づいて、本発明の一実
施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0008】図1は本実施例に係る筒内噴射式ガソリン
エンジン縦断面図、図2は図1のA−A矢視図、図3は
図1のB−B矢視図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a direct injection gasoline engine according to the present embodiment, FIG. 2 is a view along arrow AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a view along arrow BB in FIG.

【0009】図1〜図3を参照して、1はシリンダ3を
有するシリンダブロックであり、2は燃焼室4を画成す
るシリンダヘッドである。シリンダヘッド2には、気筒
当たり2つの吸気ポート5と、気筒当たり2つの排気ポ
ート6が形成され、それぞれが燃焼室4に開口してい
る。
Referring to FIGS. 1 to 3, reference numeral 1 denotes a cylinder block having a cylinder 3, and 2 denotes a cylinder head defining a combustion chamber 4. The cylinder head 2 is formed with two intake ports 5 per cylinder and two exhaust ports 6 per cylinder, each opening to the combustion chamber 4.

【0010】各吸気ポート5にはこれを開閉する吸気弁
7が配設されると共に、各吸気ポート5の上部には吸気
弁7を支承するバルブガイドボス8が形成され、吸気弁
7とバルブガイドボス8との間にはバルブガイド9が介
装される。そして、吸気ポート5の開口部には、吸気弁
7の傘部7aが着座するバルブシート13が固設され
る。各排気ポート6についても同様で、各排気ポート6
にはこれを開閉する排気弁10が配設され、各排気ポー
ト6の上部には排気弁10を支承するバルブガイドボス
11が形成され、排気弁10とバルブガイドボス11と
の間にはバルブガイド12が介装され、また、排気ポー
ト6の開口部には排気弁10の傘部10aが着座するバ
ルブシート14が固設される。
Each intake port 5 is provided with an intake valve 7 for opening and closing the intake port 5, and a valve guide boss 8 for supporting the intake valve 7 is formed above each intake port 5. A valve guide 9 is interposed between the guide boss 8 and the guide boss 8. A valve seat 13 on which an umbrella portion 7a of the intake valve 7 is seated is fixed to an opening of the intake port 5. The same applies to each exhaust port 6.
An exhaust valve 10 for opening and closing the exhaust valve 10 is provided, and a valve guide boss 11 for supporting the exhaust valve 10 is formed above each exhaust port 6. A valve is provided between the exhaust valve 10 and the valve guide boss 11. A guide 12 is interposed, and a valve seat 14 on which an umbrella portion 10a of the exhaust valve 10 is seated is fixed to an opening of the exhaust port 6.

【0011】吸気ポート5の形状は、ここから燃焼室4
内へ導かれる吸気が、図4に示す如きタンブル15(強
い縦渦)をシリンダ3内に形成するように構成され、も
ってタンブル形成手段5´をなす。すなわち、吸気ポー
ト5からの吸気は、開弁状態にある吸気弁7の傘部7a
とバルブシート13との間に形成される円周状の空間を
通過してシリンダ3内に流入するが、この円周状の空間
における吸気の流れについて考えると、図5に示すよう
に、シリンダ3の壁面に近い部分17よりも燃焼室4の
中央部に近い部分から多くの吸気が流れ込むように、要
は、シリンダ3の壁面に近い部分17から燃焼室4内へ
の吸気の流れを抑制すべく、吸気ポート5の形状が決定
される。なお、吸気ポート5の断面形状は、C−C断面
に示す如きである。
The shape of the intake port 5 is determined from
The intake air guided into the inside is configured to form a tumble 15 (strong longitudinal vortex) as shown in FIG. 4 in the cylinder 3, thereby forming a tumble forming means 5 '. That is, the intake air from the intake port 5 is supplied to the umbrella portion 7a of the intake valve 7 in the open state.
5 flows into the cylinder 3 through a circumferential space formed between the valve seat 13 and the valve seat 13. When considering the flow of intake air in this circumferential space, as shown in FIG. In short, the flow of intake air from the portion 17 near the wall of the cylinder 3 into the combustion chamber 4 is suppressed so that more intake air flows from the portion near the center of the combustion chamber 4 than the portion 17 near the wall of the cylinder 3. For this purpose, the shape of the intake port 5 is determined. The cross-sectional shape of the intake port 5 is as shown in the CC section.

【0012】また、この他にタンブル形成手段として、
図示は省略するが、吸気ポート5内を流れる吸気に対し
て適当な方向性を持たせる吸気制御弁やアシストエア供
給装置を吸気ポート5内に設けることも考えられる。
In addition, as tumble forming means,
Although illustration is omitted, it is conceivable to provide an intake control valve or an assist air supply device in the intake port 5 for giving an appropriate directionality to the intake air flowing through the intake port 5.

【0013】さて、図1〜3を参照して、シリンダヘッ
ド2には燃焼室4の中央付近を臨んで点火栓19が配設
される。そして、シリンダヘッド2には、吸気ポート
5、5間から燃焼室4を直接臨む多噴口の燃料噴射弁2
0が、燃焼室4の中央を向くと共に、シリンダ水平方向
に配設される。
Referring to FIGS. 1 to 3, an ignition plug 19 is provided in the cylinder head 2 so as to face the vicinity of the center of the combustion chamber 4. The cylinder head 2 has a multi-injection fuel injection valve 2 directly facing the combustion chamber 4 from between the intake ports 5 and 5.
0 is located in the cylinder horizontal direction, facing the center of the combustion chamber 4.

【0014】この多噴口の燃料噴射弁20は噴口を3つ
備えており、1つは点火栓19を指向する第1噴口21
であり、残りの2つはシリンダ3内に形成されるタンブ
ル15、15の流れに沿う方向を指向する第2噴口2
2、22である。これら第1噴口21及び第2噴口2
2、22から噴射される燃料の流れは図1〜3に示す如
きであり、つまり、第1噴口21は点火栓19の直下近
傍に向けての噴霧aを形成し、第2噴口22、22は吸
気弁7の直下を経て排気弁10の直下近傍を狙い、且つ
シリンダ水平方向に対して若干斜め下方を指向する噴霧
b、bを形成する。そして、第2噴口22から噴射形成
される噴霧b、bは、点火栓19の両側方を通過すると
共に、タンブル15、15に乗ってシリンダ3の下方へ
流れる。
The multi-injection fuel injection valve 20 has three injection ports, one of which is a first injection port 21 pointing to the spark plug 19.
And the other two are second orifices 2 oriented in a direction along the flow of the tumble 15, 15 formed in the cylinder 3.
2,22. These first nozzle 21 and second nozzle 2
The flow of the fuel injected from the fuel injection nozzles 2 and 22 is as shown in FIGS. 1 to 3, that is, the first injection port 21 forms the spray a toward the vicinity immediately below the ignition plug 19, and the second injection ports 22 and 22 Sprays b, b aiming at the vicinity immediately below the exhaust valve 10 immediately below the intake valve 7 and slightly downwardly with respect to the horizontal direction of the cylinder. Then, the sprays b formed from the second injection port 22 pass on both sides of the ignition plug 19 and flow down the cylinder 3 on the tumbles 15.

【0015】図6は燃料噴射弁20の噴口付近を示す断
面図である。燃料噴射弁20は、外殻をなす弁本体23
と、弁本体23の先端に穿設される燃料供給孔24と、
弁本体23内に移動可能に収納されて燃料供給孔24を
開閉する針弁25と、弁本体23の先端部に取り付けら
れるキャップ26と、から大略構成される。図7は弁本
体23の先端部を示す図6の部分拡大断面図であるが、
弁本体23とキャップ26との間には、上記の如き所定
の方向を指向する第1噴口21及び第2噴口22、22
が開設されるプレート27が挟まれている。
FIG. 6 is a sectional view showing the vicinity of the injection port of the fuel injection valve 20. The fuel injection valve 20 includes a valve body 23 forming an outer shell.
A fuel supply hole 24 drilled at the tip of the valve body 23;
A needle valve 25 movably housed in the valve body 23 to open and close the fuel supply hole 24, and a cap 26 attached to the tip of the valve body 23. FIG. 7 is a partially enlarged sectional view of FIG.
Between the valve body 23 and the cap 26, the first orifice 21 and the second orifices 22, 22 pointing in the predetermined directions as described above.
Is opened.

【0016】このような燃料噴射弁20において、燃料
ポンプ(図略)から弁本体23内に燃料が供給される
と、針弁25は図中右方向へリフトする。このとき燃料
は燃料噴射孔24から噴出し、次いで、プレート27に
形成された第1噴口21及び第2噴口22、22を通過
して、所望の方向へ噴射される噴霧a及び噴霧b、bを
形成する。
In such a fuel injection valve 20, when fuel is supplied from a fuel pump (not shown) into the valve body 23, the needle valve 25 is lifted rightward in the figure. At this time, the fuel is ejected from the fuel injection holes 24, and then passes through the first injection ports 21 and the second injection ports 22, 22 formed in the plate 27, and sprays a and sprays b, b are injected in desired directions. To form

【0017】点火栓19近傍に向けて燃料を噴射する第
1噴口21の径は、図8に示すように、排気弁10の直
下近傍を狙って燃料を噴射する第2噴口22、22の径
よりも小さくなっている。これは、第1噴口21からの
噴射燃料の到達距離を、第2噴口22、22からの噴射
燃料の到達距離よりも短くするためで、すなわち、点火
栓19近傍を指向する第1噴口21は、排気弁10の直
下近傍を狙う第2噴口22、22よりも径が小さい分だ
け、ここから噴射される燃料の微粒化が促進され、噴射
燃料の到達距離が短くなるのである。より詳細には、第
2噴口22、22のように噴孔の径が大きいと、ここか
ら噴射される燃料の粒子径は概して大きくなり、第1噴
口21のように噴孔の径が小さいと、ここから燃料の粒
子径は第2噴口22、22からのものよりも小さく微粒
化される傾向にある。一方、第1噴口21、第2噴口2
2、22に対する燃料の供給源は同一であるから、これ
ら双方の噴口から噴出する燃料の流速は略同一である。
しかして、噴口から噴出した燃料の粒子が持つ運動エネ
ルギは質量に依存するので、燃料の粒子径が大きくなる
程に粒子径の3乗に比例した大きな運動エネルギを得
て、燃料の到達距離が長くなる。
As shown in FIG. 8, the diameter of the first injection port 21 for injecting the fuel toward the vicinity of the ignition plug 19 is the diameter of the second injection port 22 for injecting the fuel immediately below the exhaust valve 10. Is smaller than. This is to make the distance of the injected fuel from the first nozzle 21 shorter than the distance of the injected fuel from the second nozzles 22, 22. Since the diameter is smaller than that of the second injection ports 22, 22 aimed at immediately below the exhaust valve 10, atomization of the fuel injected from the second injection ports 22 is promoted, and the reach of the injected fuel is shortened. More specifically, when the diameter of the injection hole is large as in the second injection ports 22, 22, the particle diameter of the fuel injected from the injection hole is generally large, and when the diameter of the injection hole is small as in the first injection port 21. From this, the particle diameter of the fuel tends to be smaller than that from the second nozzles 22 and atomized. On the other hand, the first nozzle 21 and the second nozzle 2
Since the fuel supply sources to the fuel tanks 2 and 22 are the same, the flow rates of the fuel ejected from both the injection ports are substantially the same.
Since the kinetic energy of the fuel particles ejected from the nozzle depends on the mass, the larger the particle diameter of the fuel, the larger the kinetic energy proportional to the cube of the particle diameter is obtained. become longer.

【0018】もって、第2噴口22、22から噴射形成
される噴霧b、bは吸気弁7の直下を経て排気弁10の
直下近傍にまで達し、第1噴口21から噴射形成される
噴霧aは、点火栓19近傍を素通りすることなく、点火
栓19近傍に存在することができ、点火栓19近傍に濃
い混合気層が形成されるのである。
Thus, the sprays b formed from the second injection ports 22 and 22 reach the vicinity immediately below the exhaust valve 10 immediately below the intake valve 7, and the spray a generated by injection from the first injection port 21 is Therefore, the fuel gas can be present in the vicinity of the ignition plug 19 without passing through the vicinity of the ignition plug 19, and a dense mixture layer is formed in the vicinity of the ignition plug 19.

【0019】なお、第2噴口22、22の径を第1噴口
21と同一に形成することで、第2噴口22、22から
噴射形成される噴霧は排気弁10の直下近傍に到達しな
いまでも、シリンダ3内に形成されるタンブルに乗せる
ことも可能である。
By forming the diameters of the second injection ports 22 and 22 to be the same as those of the first injection ports 21, the spray formed from the second injection ports 22 and 22 does not reach the vicinity immediately below the exhaust valve 10. , A tumble formed in the cylinder 3.

【0020】図9は燃料噴射タイミングを示す図である
が、第2噴口22、22から噴射される燃料の進路が、
開状態の吸気弁7に阻害されないように考慮されてお
り、つまり、燃料の供給は、吸気弁7が閉状態にさしか
かる吸気行程後半から圧縮行程にかけて行われる。な
お、28はシリンダ1内に収納されるピストンである。
FIG. 9 is a diagram showing the fuel injection timing. The course of the fuel injected from the second injection ports 22, 22 is as follows.
It is taken into consideration that the intake valve 7 is not obstructed by the open intake valve 7, that is, the fuel supply is performed from the latter half of the intake stroke when the intake valve 7 is closed to the compression stroke. Reference numeral 28 denotes a piston housed in the cylinder 1.

【0021】このような構成に基づき、次に作用を説明
する。
Next, the operation based on such a configuration will be described.

【0022】吸気ポート5から燃焼室4内へ導かれた吸
気は、図10に示す如く、各吸気ポート5に対応して、
独立した2つの強いタンブル15、15を形成する。シ
リンダ3内に形成される2つのタンブル15、15は、
シリンダ軸線方向への縦渦であるため、圧縮行程におい
てピストン28が上昇してくるに従って押し潰され、圧
縮上死点近傍に達すると、図11に示す如くタンブル1
5、15は崩壊し、スケールの小さな渦29に変換され
る。このスケールの小さな渦29は、燃焼速度の増大と
燃焼の安定化に大きく寄与するものであり、もって燃焼
期間の短縮や希薄燃焼限界を拡大する働きを有する。
As shown in FIG. 10, the intake air guided from the intake port 5 into the combustion chamber 4 corresponds to each intake port 5,
Two independent strong tumbles 15, 15 are formed. The two tumbles 15, 15 formed in the cylinder 3 are:
Since it is a vertical vortex in the cylinder axis direction, the piston 28 is crushed as it rises in the compression stroke, and when the piston 28 reaches the vicinity of the compression top dead center, as shown in FIG.
5, 15 are disintegrated and converted into small-scale vortices 29. This small-scale vortex 29 greatly contributes to an increase in combustion speed and stabilization of combustion, and thus has a function of shortening a combustion period and expanding a lean burn limit.

【0023】一方、2つのタンブル15、15は、圧縮
上死点近傍でスケールの小さな渦29に崩壊するまで互
いに混ざり合うことはなく独立して存在し、また、この
2つのタンブル15、15間には、点火栓19近傍にタ
ンブル15、15とは独立して混ざり合わない渦30が
生じる。そして、渦30はタンブル15、15が崩壊し
た後も、渦29と独立して存在する。
On the other hand, the two tumbles 15 and 15 do not mix with each other until they collapse into a small-scale vortex 29 near the compression top dead center, and exist independently of each other. , A vortex 30 that does not mix independently of the tumbles 15, 15 occurs near the spark plug 19. The vortex 30 exists independently of the vortex 29 even after the tumble 15 has collapsed.

【0024】さて、第2噴口22、22から噴射される
燃料は、タンブル15、15に対して略接線方向に供給
されることから、タンブル15、15に乗ってシリンダ
3内全般の空気と希薄な混合気層を形成する。そして、
第1噴口21から噴射される燃料は、比較的流動の少な
い2つのタンブル15、15間を通過して点火栓19近
傍に到達し、また、点火栓19近傍に到達した燃料は点
火栓19近傍を素通りすることなくこの付近に滞留し、
点火栓19近傍に局所的に形成される渦30と濃い混合
気層を形成する。
The fuel injected from the second injection ports 22, 22 is supplied to the tumbles 15, 15 in a substantially tangential direction. To form an appropriate mixture layer. And
The fuel injected from the first injection port 21 passes between the two tumbles 15 having relatively low flow and reaches the vicinity of the spark plug 19, and the fuel that has reached the vicinity of the spark plug 19 is located near the spark plug 19. Stayed here without passing through,
A vortex 30 formed locally in the vicinity of the ignition plug 19 forms a dense mixture layer.

【0025】つまり、着火寸前において、渦29と渦3
0は独立して存在しているため、強い流れ場の中で混合
気の分離を安定に保存でき、もって、点火栓19近傍に
濃い混合気層を保持できる。
That is, just before the ignition, the vortex 29 and the vortex 3
Since 0 is independently present, the separation of the air-fuel mixture can be stably stored in a strong flow field, and a dense air-fuel mixture layer can be maintained near the ignition plug 19.

【0026】従って、一般に燃料の霧化が比較的悪いと
言われる筒内噴射式ガソリンエンジンではあるが、強い
タンブル15、15に乗せて供給された燃料がシリンダ
3内の大半の空気と混合することにより形成される希薄
な混合気層と、点火栓19近傍に供給された燃料が点火
栓19近傍の局所的な空気と形成する濃い混合気層との
層化が実現し、もって成層燃焼が可能となって、希薄燃
焼限界が拡大すると共に、希薄燃焼を行ったとしても安
定した燃焼状態が得られるのである。
Accordingly, although it is an in-cylinder injection gasoline engine which is generally said to have relatively poor fuel atomization, the fuel supplied on the strong tumblers 15 mixes with most of the air in the cylinder 3. Accordingly, stratification of a lean mixture layer formed by the above and a rich mixture layer formed by the fuel supplied near the spark plug 19 and the local air near the spark plug 19 is realized, whereby stratified combustion is performed. As a result, the lean burn limit is expanded, and a stable combustion state can be obtained even when the lean burn is performed.

【0027】なお、本実施例においては、気筒当たり吸
気弁及び排気弁をそれぞれ2つ備えるガソリンエンジン
について説明したが、これに限定されるものではなく、
吸気弁を2つ或いは1つ、排気弁を1つ備えるガソリン
エンジンについても適用可能である。
In this embodiment, a gasoline engine having two intake valves and two exhaust valves per cylinder has been described. However, the present invention is not limited to this.
The present invention is also applicable to a gasoline engine having two or one intake valve and one exhaust valve.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、点火栓近傍に形成される濃い混合気層と、タンブル
に乗せて形成される薄い混合気層とを層化でき、もって
成層燃焼が実現する。これにより、良好な着火性が得ら
れると同時に、安定した燃焼状態を得ることができ、希
薄燃焼限界が拡大する。
As described above, according to the present invention, a dense mixture layer formed near the spark plug and a thin mixture layer formed on a tumble can be stratified. Combustion is realized. Thereby, good ignitability can be obtained, and at the same time, a stable combustion state can be obtained, and the lean burn limit is expanded.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一実施例に係る筒内噴射式ガソリンエンジン縦
断面図
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a direct injection gasoline engine according to one embodiment.

【図2】図1のA−A矢視図FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows AA in FIG. 1;

【図3】図1のB−B矢視図FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows BB in FIG.

【図4】シリンダ内に形成されるタンブルを説明する図FIG. 4 is a view for explaining a tumble formed in a cylinder;

【図5】タンブル形成手段を説明する図FIG. 5 illustrates a tumble forming unit.

【図6】燃料噴射弁の噴口付近を示す断面図FIG. 6 is a sectional view showing the vicinity of the injection port of the fuel injection valve.

【図7】図6の部分拡大断面図FIG. 7 is a partially enlarged sectional view of FIG. 6;

【図8】図6の部分拡大断面図8 is a partially enlarged sectional view of FIG. 6;

【図9】燃料噴射タイミングを示す図FIG. 9 is a diagram showing fuel injection timing.

【図10】シリンダ内に形成されるタンブル及び渦を説
明する図
FIG. 10 is a diagram illustrating a tumble and a vortex formed in a cylinder.

【図11】タンブルの崩壊を説明する図FIG. 11 is a view for explaining collapse of a tumble;

【図12】従来の筒内噴射式ガソリンエンジンFIG. 12 shows a conventional direct injection gasoline engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 シリンダヘッド 3 シリンダ 4 燃焼室 5 吸気ポート 5´ タンブル形成手段 15 タンブル 19 点火栓 20 燃料噴射弁 21 第1噴口 22 第2噴口 2 Cylinder head 3 Cylinder 4 Combustion chamber 5 Intake port 5 'Tumble forming means 15 Tumble 19 Spark plug 20 Fuel injection valve 21 First injection port 22 Second injection port

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−10674(JP,A) 特開 平1−273873(JP,A) 特開 平1−267328(JP,A) 特開 平5−280343(JP,A) 特開 昭62−255529(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 1/00 - 23/10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-6-10674 (JP, A) JP-A-1-273873 (JP, A) JP-A-1-267328 (JP, A) JP-A-5-107 280343 (JP, A) JP-A-62-255529 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F02B 1/00-23/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】シリンダヘッドに形成されると共にシリン
ダの上端に位置する燃焼室と、燃焼室に臨んで開口する
吸気ポートと、燃焼室に臨んで配設される点火栓とを有
するガソリンエンジンにおいて、 吸気ポートからシリンダ内に導入される吸気に当該シリ
ンダ内でタンブルを形成させるタンブル形成手段を設
け、点火栓を指向する第1噴口とタンブルの流れに沿っ
た方向を指向する第2噴口とを有する多噴口の燃料噴射
弁を燃焼室を臨んでシリンダヘッドに配設した、ことを
特徴とするガソリンエンジン。
1. A gasoline engine having a combustion chamber formed in a cylinder head and located at an upper end of a cylinder, an intake port open to the combustion chamber, and a spark plug arranged to the combustion chamber. A tumble forming means for forming a tumble in the cylinder from the intake port into the intake air introduced into the cylinder, wherein the first orifice pointing to the spark plug and the second orifice pointing to the direction along the flow of the tumble are provided. A gasoline engine having a multi-injection fuel injection valve disposed in a cylinder head facing a combustion chamber.
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