JP2000045777A - 筒内直接噴射式内燃機関 - Google Patents
筒内直接噴射式内燃機関Info
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B75/12—Other methods of operation
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- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
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- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】着火性および燃料の成層化による出力性能に優
れた筒内直接噴射式内燃機関を提供する。 【解決手段】燃焼室のシリンダヘッド７側の壁面であっ
て点火プラグ３の気筒列方向の両側に、燃焼室へ向かっ
て突出し、吸気口９ａの外縁部６ａから点火プラグ３に
向かうにしたがって幅Ｗが徐々に狭くなる燃料誘導壁６
を形成する。順タンブル流により導かれた噴射燃料１１
を燃料誘導壁６により点火プラグ３へ集約させる。
れた筒内直接噴射式内燃機関を提供する。 【解決手段】燃焼室のシリンダヘッド７側の壁面であっ
て点火プラグ３の気筒列方向の両側に、燃焼室へ向かっ
て突出し、吸気口９ａの外縁部６ａから点火プラグ３に
向かうにしたがって幅Ｗが徐々に狭くなる燃料誘導壁６
を形成する。順タンブル流により導かれた噴射燃料１１
を燃料誘導壁６により点火プラグ３へ集約させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒内直接噴射式内
燃機関に関し、特に順タンブル流を利用して噴霧燃料を
点火プラグに集める筒内直接噴射式内燃機関に関する。
燃機関に関し、特に順タンブル流を利用して噴霧燃料を
点火プラグに集める筒内直接噴射式内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の筒内直接噴射式内燃機関として
は、たとえば特開平９−３１７４７８号公報に開示され
たものが知られている。図１１を参照しながらこの直噴
式内燃機関を簡単に説明すると、まず燃焼室１３内であ
って排気口１０ａと点火プラグ３との間の燃焼室壁面に
は、略Ｃ字形状のヘッド側突出体５１が設けられ、これ
に対してピストン５冠面には、ヘッド側突出体５１に対
向するようにピストン側突出体５２が設けられている。
また、このピストン側突出体５２よりも吸気口９ａ側の
ピストン５冠面には、燃料が噴射されるキャビティ５３
が形成されている。
は、たとえば特開平９−３１７４７８号公報に開示され
たものが知られている。図１１を参照しながらこの直噴
式内燃機関を簡単に説明すると、まず燃焼室１３内であ
って排気口１０ａと点火プラグ３との間の燃焼室壁面に
は、略Ｃ字形状のヘッド側突出体５１が設けられ、これ
に対してピストン５冠面には、ヘッド側突出体５１に対
向するようにピストン側突出体５２が設けられている。
また、このピストン側突出体５２よりも吸気口９ａ側の
ピストン５冠面には、燃料が噴射されるキャビティ５３
が形成されている。
【０００３】そして、ピストン５の上死点の近傍におい
ては、ヘッド側突出体５１とピストン側突出体５２とが
接近することで、燃焼室１３内には排気口１０ａ側から
キャビティへ５３向かうスキッシュ流５４が生じ、この
スキッシュ流５４によって燃料噴射弁４から噴射された
燃料は点火プラグ３の廻りに集約される。
ては、ヘッド側突出体５１とピストン側突出体５２とが
接近することで、燃焼室１３内には排気口１０ａ側から
キャビティへ５３向かうスキッシュ流５４が生じ、この
スキッシュ流５４によって燃料噴射弁４から噴射された
燃料は点火プラグ３の廻りに集約される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の筒内直接噴射式内燃機関では、スキッシュ流に
よって噴射燃料を点火プラグに集める構造であり、一度
排気口側まで拡散した噴射燃料をスキッシュ流によって
点火プラグ側へ戻すため、しかもスキッシュ流を生じさ
せる突出体は排気口と点火プラグとの間の狭小な部位に
しか設定できないため、点火プラグ廻りに集約できる噴
射燃料はきわめて少量となって燃料の成層化向上効果が
小さくなる可能性が高い。
た従来の筒内直接噴射式内燃機関では、スキッシュ流に
よって噴射燃料を点火プラグに集める構造であり、一度
排気口側まで拡散した噴射燃料をスキッシュ流によって
点火プラグ側へ戻すため、しかもスキッシュ流を生じさ
せる突出体は排気口と点火プラグとの間の狭小な部位に
しか設定できないため、点火プラグ廻りに集約できる噴
射燃料はきわめて少量となって燃料の成層化向上効果が
小さくなる可能性が高い。
【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、着火性および燃料の成層化
による出力性能に優れた筒内直接噴射式内燃機関を提供
することを目的とする。
鑑みてなされたものであり、着火性および燃料の成層化
による出力性能に優れた筒内直接噴射式内燃機関を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】（１） 上記目的を達成
するために、請求項１記載の筒内直接噴射式内燃機関
は、燃焼室の吸気口側に設けられた燃料噴射弁により前
記燃焼室内へ直接燃料を噴射する筒内直接噴射式内燃機
関において、前記燃焼室のシリンダヘッド側の壁面であ
って点火プラグの気筒列方向の両側に、前記燃焼室へ向
かって突出し、前記吸気口の外縁部から前記点火プラグ
に向かうにしたがって幅が徐々に狭くなる燃料誘導壁が
形成されていることを特徴とする。
するために、請求項１記載の筒内直接噴射式内燃機関
は、燃焼室の吸気口側に設けられた燃料噴射弁により前
記燃焼室内へ直接燃料を噴射する筒内直接噴射式内燃機
関において、前記燃焼室のシリンダヘッド側の壁面であ
って点火プラグの気筒列方向の両側に、前記燃焼室へ向
かって突出し、前記吸気口の外縁部から前記点火プラグ
に向かうにしたがって幅が徐々に狭くなる燃料誘導壁が
形成されていることを特徴とする。
【０００７】本発明の筒内直接噴射式内燃機関では、吸
気口から燃焼室内に吸気を導入する際に当該燃焼室内に
生じる順タンブル流を利用して、噴射燃料を点火プラグ
廻りに集約させる。
気口から燃焼室内に吸気を導入する際に当該燃焼室内に
生じる順タンブル流を利用して、噴射燃料を点火プラグ
廻りに集約させる。
【０００８】すなわち、吸入行程において吸気口から燃
焼室内に吸気を導入すると、燃焼室内には図３に示すよ
うな吸気口→排気口→ピストン冠面→吸気口の順タンブ
ル流が生じ、次の圧縮行程において燃料噴射弁から燃焼
室内に噴射された燃料は、この順タンブル流に乗って燃
焼室のシリンダヘッドの壁面に上昇する。
焼室内に吸気を導入すると、燃焼室内には図３に示すよ
うな吸気口→排気口→ピストン冠面→吸気口の順タンブ
ル流が生じ、次の圧縮行程において燃料噴射弁から燃焼
室内に噴射された燃料は、この順タンブル流に乗って燃
焼室のシリンダヘッドの壁面に上昇する。
【０００９】このシリンダヘッドの壁面には、燃焼室へ
向かって突出し、吸気口の外縁部から点火プラグに向か
うにしたがって幅が徐々に狭くなる燃料誘導壁が形成さ
れているので、当該シリンダヘッドの壁面に上昇した噴
射燃料は、この燃料誘導壁にそって徐々に点火プラグの
方向に集約されることになる。
向かって突出し、吸気口の外縁部から点火プラグに向か
うにしたがって幅が徐々に狭くなる燃料誘導壁が形成さ
れているので、当該シリンダヘッドの壁面に上昇した噴
射燃料は、この燃料誘導壁にそって徐々に点火プラグの
方向に集約されることになる。
【００１０】したがって、本発明の筒内直接噴射式内燃
機関によれば、噴射された燃料のほとんどを点火プラグ
に集約できるので着火性が向上するとともに、燃料の成
層化が達成できるので内燃機関の出力が向上することに
なる。
機関によれば、噴射された燃料のほとんどを点火プラグ
に集約できるので着火性が向上するとともに、燃料の成
層化が達成できるので内燃機関の出力が向上することに
なる。
【００１１】（２） 上記発明においては特に限定され
ないが、請求項２記載の筒内直接噴射式内燃機関は、前
記燃料誘導壁の前記吸気口の外縁部における幅が、前記
燃料噴射弁による噴霧幅よりも広く形成されていること
を特徴とする。
ないが、請求項２記載の筒内直接噴射式内燃機関は、前
記燃料誘導壁の前記吸気口の外縁部における幅が、前記
燃料噴射弁による噴霧幅よりも広く形成されていること
を特徴とする。
【００１２】本発明では、燃料誘導壁の吸気口の外縁部
における幅、換言すれば燃料誘導壁の呼び込み幅が燃料
噴射弁による噴霧幅よりも広く形成されているので、燃
料噴射弁から噴射された燃料のほとんど全てを燃料誘導
壁によって集約することができ、着火性および燃料の成
層化がさらに向上する。
における幅、換言すれば燃料誘導壁の呼び込み幅が燃料
噴射弁による噴霧幅よりも広く形成されているので、燃
料噴射弁から噴射された燃料のほとんど全てを燃料誘導
壁によって集約することができ、着火性および燃料の成
層化がさらに向上する。
【００１３】（３） 上記発明においては特に限定され
ないが、請求項３記載の筒内直接噴射式内燃機関は、前
記燃料誘導壁の最狭部が、前記点火プラグの中心よりも
吸気口側に設けられていることを特徴とする。
ないが、請求項３記載の筒内直接噴射式内燃機関は、前
記燃料誘導壁の最狭部が、前記点火プラグの中心よりも
吸気口側に設けられていることを特徴とする。
【００１４】上述した燃焼室内の順タンブル流は、シリ
ンダヘッドの壁面においては吸気口側から点火プラグに
向かって流れるので、燃料誘導壁の最狭部を点火プラグ
の中心よりも吸気口側に設けておくことで、燃料誘導壁
によって呼び込まれた燃料が最も集約されたのちに点火
プラグへ流れることになり、上述した着火性および燃料
の成層化がさらに向上する。
ンダヘッドの壁面においては吸気口側から点火プラグに
向かって流れるので、燃料誘導壁の最狭部を点火プラグ
の中心よりも吸気口側に設けておくことで、燃料誘導壁
によって呼び込まれた燃料が最も集約されたのちに点火
プラグへ流れることになり、上述した着火性および燃料
の成層化がさらに向上する。
【００１５】（４） 上記発明においては特に限定され
ないが、請求項４記載の筒内直接噴射式内燃機関は、前
記燃料誘導壁の最突出部が、前記点火プラグの点火ギャ
ップ位置以上に突出していることを特徴とする。
ないが、請求項４記載の筒内直接噴射式内燃機関は、前
記燃料誘導壁の最突出部が、前記点火プラグの点火ギャ
ップ位置以上に突出していることを特徴とする。
【００１６】燃料誘導壁の最突出部を点火プラグの点火
ギャップ位置以上に突出させることで、燃焼室内の順タ
ンブル流によってシリンダヘッドの壁面に上昇した噴射
燃料を、高さ方向に逃がすことなく、点火プラグの点火
ギャップ位置に集約させることができ、上述した着火性
および燃料の成層化がさらに向上する。
ギャップ位置以上に突出させることで、燃焼室内の順タ
ンブル流によってシリンダヘッドの壁面に上昇した噴射
燃料を、高さ方向に逃がすことなく、点火プラグの点火
ギャップ位置に集約させることができ、上述した着火性
および燃料の成層化がさらに向上する。
【００１７】（５） 上記発明においては特に限定され
ないが、請求項５記載の筒内直接噴射式内燃機関は、前
記燃焼室のシリンダヘッド側の壁面であって前記点火プ
ラグの排気口側に、前記燃料誘導壁の最狭部から連続す
るガス流路壁が形成されていることを特徴とする。
ないが、請求項５記載の筒内直接噴射式内燃機関は、前
記燃焼室のシリンダヘッド側の壁面であって前記点火プ
ラグの排気口側に、前記燃料誘導壁の最狭部から連続す
るガス流路壁が形成されていることを特徴とする。
【００１８】吸入行程において生じる、吸気口→排気口
→ピストン冠面→吸気口といった順タンブル流により、
次の圧縮行程において、燃焼室内に噴射された燃料は、
燃焼室のシリンダヘッドの壁面に上昇し、ここで燃料誘
導壁によって点火プラグに向かって集約するが、点火プ
ラグの排気口側に燃料誘導壁の最狭部から連続するガス
流路壁を形成しておけば、点火プラグを通過するガス流
れが円滑になり、したがって燃料誘導壁に沿って点火プ
ラグに向かうガス流れも円滑になる。これにより、上述
した着火性および燃料の成層化がさらに向上する。
→ピストン冠面→吸気口といった順タンブル流により、
次の圧縮行程において、燃焼室内に噴射された燃料は、
燃焼室のシリンダヘッドの壁面に上昇し、ここで燃料誘
導壁によって点火プラグに向かって集約するが、点火プ
ラグの排気口側に燃料誘導壁の最狭部から連続するガス
流路壁を形成しておけば、点火プラグを通過するガス流
れが円滑になり、したがって燃料誘導壁に沿って点火プ
ラグに向かうガス流れも円滑になる。これにより、上述
した着火性および燃料の成層化がさらに向上する。
【００１９】（６） 上記発明においては特に限定され
ないが、請求項６記載の筒内直接噴射式内燃機関は、前
記燃焼室のシリンダヘッド側の壁面の吸気口領域および
排気口領域のそれぞれが、前記点火プラグ領域で前記燃
焼室へ向かって突出する凹曲面に形成され、前記燃料誘
導壁が、前記凹曲面に形成された凹部により構成される
ことを特徴とする。
ないが、請求項６記載の筒内直接噴射式内燃機関は、前
記燃焼室のシリンダヘッド側の壁面の吸気口領域および
排気口領域のそれぞれが、前記点火プラグ領域で前記燃
焼室へ向かって突出する凹曲面に形成され、前記燃料誘
導壁が、前記凹曲面に形成された凹部により構成される
ことを特徴とする。
【００２０】点火プラグ領域が燃焼室へ向かって突出す
る凹曲面を有する燃焼室においては、上述したような燃
焼室へ向かって突出する燃料誘導壁を形成することは困
難である。このため、本発明ではこれに代えて、凹曲面
に凹部を形成することで燃料誘導壁としているので、上
記発明と同様に、順タンブル流によってシリンダヘッド
の壁面に上昇した噴射燃料は、この燃料誘導壁に沿って
徐々に点火プラグの方向に集約されることになる。
る凹曲面を有する燃焼室においては、上述したような燃
焼室へ向かって突出する燃料誘導壁を形成することは困
難である。このため、本発明ではこれに代えて、凹曲面
に凹部を形成することで燃料誘導壁としているので、上
記発明と同様に、順タンブル流によってシリンダヘッド
の壁面に上昇した噴射燃料は、この燃料誘導壁に沿って
徐々に点火プラグの方向に集約されることになる。
【００２１】したがって、本発明の筒内直接噴射式内燃
機関によれば、噴射された燃料のほとんどを点火プラグ
に集約できるので着火性が向上するとともに、燃料の成
層化が達成できるので内燃機関の出力が向上することに
なる。
機関によれば、噴射された燃料のほとんどを点火プラグ
に集約できるので着火性が向上するとともに、燃料の成
層化が達成できるので内燃機関の出力が向上することに
なる。
【００２２】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、噴射され
た燃料のほとんどを点火プラグに集約できるので、着火
性が向上するとともに、燃料が成層化されて内燃機関の
出力が向上することになる。
た燃料のほとんどを点火プラグに集約できるので、着火
性が向上するとともに、燃料が成層化されて内燃機関の
出力が向上することになる。
【００２３】請求項２記載の発明によれば、燃料噴射弁
から噴射された燃料のほとんど全てを燃料誘導壁によっ
て集約することができるので、上述した着火性および燃
料の成層化がさらに向上する。
から噴射された燃料のほとんど全てを燃料誘導壁によっ
て集約することができるので、上述した着火性および燃
料の成層化がさらに向上する。
【００２４】請求項３記載の発明によれば、燃料誘導壁
によって呼び込まれた燃料が最も集約されたのちに点火
プラグへ流れることになるので、上述した着火性および
燃料の成層化がさらに向上する。
によって呼び込まれた燃料が最も集約されたのちに点火
プラグへ流れることになるので、上述した着火性および
燃料の成層化がさらに向上する。
【００２５】請求項４記載の発明によれば、燃焼室内の
順タンブル流によってシリンダヘッドの壁面に上昇した
噴射燃料を高さ方向に逃がすことなく点火プラグの点火
ギャップ位置に集約させることができるので、上述した
着火性および燃料の成層化がさらに向上する。
順タンブル流によってシリンダヘッドの壁面に上昇した
噴射燃料を高さ方向に逃がすことなく点火プラグの点火
ギャップ位置に集約させることができるので、上述した
着火性および燃料の成層化がさらに向上する。
【００２６】請求項５記載の発明によれば、点火プラグ
を通過したガス流れが円滑になり、燃料誘導壁に沿って
点火プラグに向かうガス流れも円滑になるので、上述し
た着火性および燃料の成層化がさらに向上する。
を通過したガス流れが円滑になり、燃料誘導壁に沿って
点火プラグに向かうガス流れも円滑になるので、上述し
た着火性および燃料の成層化がさらに向上する。
【００２７】請求項６記載の発明によれば、噴射された
燃料のほとんどを点火プラグに集約できるので、着火性
が向上する。また、吸気抵抗が小さくなることにより乱
れが少なく且つより多くの新気を吸入できるので、内燃
機関の出力が向上することになる。
燃料のほとんどを点火プラグに集約できるので、着火性
が向上する。また、吸気抵抗が小さくなることにより乱
れが少なく且つより多くの新気を吸入できるので、内燃
機関の出力が向上することになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。第１実施形態 図１は本発明の筒内直接噴射式内燃機関の第１実施形態
を示す縦断面図、図２は同じく平面図、図３および図４
は本実施形態の作用を説明するための縦断面図（図１相
当図）および平面図（図２相当図）である。
基づいて説明する。第１実施形態 図１は本発明の筒内直接噴射式内燃機関の第１実施形態
を示す縦断面図、図２は同じく平面図、図３および図４
は本実施形態の作用を説明するための縦断面図（図１相
当図）および平面図（図２相当図）である。
【００２９】図１において、符号８はシリンダブロック
であり、シリンダブロック８内にはピストン５が摺動自
在に嵌挿されている。シリンダブロック８の上部にはシ
リンダヘッド７が取り付けられており、シリンダブロッ
ク７の内壁、ピストン５の冠面およびシリンダヘッド７
の内壁面により、燃焼室１３が画成される。
であり、シリンダブロック８内にはピストン５が摺動自
在に嵌挿されている。シリンダブロック８の上部にはシ
リンダヘッド７が取り付けられており、シリンダブロッ
ク７の内壁、ピストン５の冠面およびシリンダヘッド７
の内壁面により、燃焼室１３が画成される。
【００３０】シリンダヘッド７には、その概略中央部に
点火プラグ３が取り付けられ、またシリンダヘッド７の
点火プラグ３の一側位置には、吸気バルブ１によって燃
焼室１３に対して選択的に連通される一対の吸気ポート
９，９が設けられるとともに、他側位置には排気バルブ
２によって燃焼室１３に対して選択的に連通される同じ
く一対の排気ポート１０，１０が設けられている。これ
ら吸気ポート９および排気ポート１０は、それぞれ吸気
口９ａおよび１０ａによって燃焼室１３に連通する。
点火プラグ３が取り付けられ、またシリンダヘッド７の
点火プラグ３の一側位置には、吸気バルブ１によって燃
焼室１３に対して選択的に連通される一対の吸気ポート
９，９が設けられるとともに、他側位置には排気バルブ
２によって燃焼室１３に対して選択的に連通される同じ
く一対の排気ポート１０，１０が設けられている。これ
ら吸気ポート９および排気ポート１０は、それぞれ吸気
口９ａおよび１０ａによって燃焼室１３に連通する。
【００３１】また、シリンダヘッド７の吸気口９ａが配
置された位置のさらに外側で、一対の吸気ポート９，９
の間の部分には、燃焼室１３内に燃料を直接的に噴射す
る燃料噴射弁４が点火プラグ３に対して俯角で取り付け
られている。
置された位置のさらに外側で、一対の吸気ポート９，９
の間の部分には、燃焼室１３内に燃料を直接的に噴射す
る燃料噴射弁４が点火プラグ３に対して俯角で取り付け
られている。
【００３２】シリンダブロック８の下部には、図示は省
略するが、クランクケースが配置され、このクランクケ
ース内にはピストン５にコネクティングロッドを介して
連結されたクランクシャフトが収容されている。
略するが、クランクケースが配置され、このクランクケ
ース内にはピストン５にコネクティングロッドを介して
連結されたクランクシャフトが収容されている。
【００３３】本実施形態のピストン５の冠面の一部に
は、凹部５ａが形成されている。この凹部５ａの表面形
状は、吸気行程において吸気ポート９から燃焼室１３内
へ吸気を導入したときに、当該燃焼室１３内に図３に示
すような順タンブル流１２が生じるように形成されてい
る。
は、凹部５ａが形成されている。この凹部５ａの表面形
状は、吸気行程において吸気ポート９から燃焼室１３内
へ吸気を導入したときに、当該燃焼室１３内に図３に示
すような順タンブル流１２が生じるように形成されてい
る。
【００３４】特に本実施形態では、燃焼室１３のシリン
ダヘッド７側の内壁面であって、点火プラグ３が設けら
れた位置の気筒列方向（図２参照）の両側に、２つの吸
入口９ａの外縁部６ａから点火プラグ３に近接する最狭
部６ｂまで延在する燃料誘導壁６が、燃焼室１３に向か
って突出して形成されている。
ダヘッド７側の内壁面であって、点火プラグ３が設けら
れた位置の気筒列方向（図２参照）の両側に、２つの吸
入口９ａの外縁部６ａから点火プラグ３に近接する最狭
部６ｂまで延在する燃料誘導壁６が、燃焼室１３に向か
って突出して形成されている。
【００３５】この燃料誘導壁６は、外縁部６ａから最狭
部６ｂへ向かうにしたがって、その幅が徐々に狭くな
り、かつここに呼び込まれた燃料噴射弁４からの噴射燃
料が円滑に点火プラグ３に向かって流れるように、滑ら
かな曲面で形成されている。
部６ｂへ向かうにしたがって、その幅が徐々に狭くな
り、かつここに呼び込まれた燃料噴射弁４からの噴射燃
料が円滑に点火プラグ３に向かって流れるように、滑ら
かな曲面で形成されている。
【００３６】燃料誘導壁６は、図４に示すようにその外
縁部６ａにおける幅Ｗ（平面視）が、燃料噴射弁４から
噴射される燃料の噴霧幅Ｗｆよりも広く形成されてい
る。
縁部６ａにおける幅Ｗ（平面視）が、燃料噴射弁４から
噴射される燃料の噴霧幅Ｗｆよりも広く形成されてい
る。
【００３７】また、燃料誘導壁６は、図２に示すように
その最狭部６ｂの平面視における位置Ｐが、点火プラグ
３の中心点の位置かあるいはそれよりも吸気口９ａ側に
設定されている。図２に示す実施形態では、最狭部６ｂ
は点火プラグ３の中心点とほぼ等しい位置に設けられて
いる。
その最狭部６ｂの平面視における位置Ｐが、点火プラグ
３の中心点の位置かあるいはそれよりも吸気口９ａ側に
設定されている。図２に示す実施形態では、最狭部６ｂ
は点火プラグ３の中心点とほぼ等しい位置に設けられて
いる。
【００３８】さらに本実施形態の燃料誘導壁６は、図１
に示すようにその最突出部（本例では６ａが該当す
る。）の頂点Ｈが、点火プラグ３の点火ギャップ位置Ｇ
よりも突出して形成されている。
に示すようにその最突出部（本例では６ａが該当す
る。）の頂点Ｈが、点火プラグ３の点火ギャップ位置Ｇ
よりも突出して形成されている。
【００３９】ちなみに、図１および図２に示す例では、
燃料誘導壁６の最狭部６ｂの排気口１０ａ側は、シリン
ダヘッド７の内壁面の一般面と同じ高さになるまで次第
になだらかに低くなるようにされている。
燃料誘導壁６の最狭部６ｂの排気口１０ａ側は、シリン
ダヘッド７の内壁面の一般面と同じ高さになるまで次第
になだらかに低くなるようにされている。
【００４０】次に作用を説明する。図３および図４を参
照しながら４サイクル内燃機関の場合で説明すると、ま
ずピストン５が上死点よりわずかに前にあるときに吸気
バルブ１が開かれ、ピストン５が下死点に至るまで吸気
行程が行われる。このとき、吸気ポート９から燃焼室１
３内に導入される吸気は図３に示す順タンブル流となっ
て、シリンダブロック８の内壁近傍からピストン５の冠
面の凹部５ａに沿って流れ、再び吸気口９ａに戻された
のち点火プラグ３の近傍に至る。
照しながら４サイクル内燃機関の場合で説明すると、ま
ずピストン５が上死点よりわずかに前にあるときに吸気
バルブ１が開かれ、ピストン５が下死点に至るまで吸気
行程が行われる。このとき、吸気ポート９から燃焼室１
３内に導入される吸気は図３に示す順タンブル流となっ
て、シリンダブロック８の内壁近傍からピストン５の冠
面の凹部５ａに沿って流れ、再び吸気口９ａに戻された
のち点火プラグ３の近傍に至る。
【００４１】次の圧縮行程においては、ピストン５の位
置がクランク角度で上死点前の所定の角度にあるとき
に、燃料噴射弁４から燃料が噴射されるが、この燃料噴
射弁４から噴射された噴射燃料１１は、上述した燃焼室
１３内に生じた順タンブル流に乗って図３に示すように
シリンダヘッド７の内壁面へ上昇する。
置がクランク角度で上死点前の所定の角度にあるとき
に、燃料噴射弁４から燃料が噴射されるが、この燃料噴
射弁４から噴射された噴射燃料１１は、上述した燃焼室
１３内に生じた順タンブル流に乗って図３に示すように
シリンダヘッド７の内壁面へ上昇する。
【００４２】このとき、このシリンダヘッドの内壁面に
は、上述した燃料誘導壁６が形成されているので、当該
シリンダヘッドの内壁面へ上昇した噴射燃料１１は、こ
の燃料誘導壁６の外縁部６ａから呼び込まれ、最狭部６
ｂに至るまで燃料誘導壁６に沿って徐々に点火プラグ３
の方向に集約される。
は、上述した燃料誘導壁６が形成されているので、当該
シリンダヘッドの内壁面へ上昇した噴射燃料１１は、こ
の燃料誘導壁６の外縁部６ａから呼び込まれ、最狭部６
ｂに至るまで燃料誘導壁６に沿って徐々に点火プラグ３
の方向に集約される。
【００４３】本実施形態の燃料誘導壁６は、外縁部６ａ
の呼び込み幅Ｗが燃料噴射弁４の噴霧幅Ｗｆよりも広く
形成されているので、燃料噴射弁４から噴射された燃料
１１のほとんど全てを燃料誘導壁６によって集約するこ
とができる。また、燃料誘導壁６の最狭部６ｂが点火プ
ラグ３の中心点よりも吸気口９ａ側に設けられているの
で、燃料誘導壁６によって呼び込まれた燃料１１は最も
集約されたのちに点火プラグ３へ流れることになる。さ
らに、本実施形態の燃料誘導壁６は、その最突出部６ｂ
を点火プラグ３の点火ギャップ位置Ｇ以上に突出させて
いるので、シリンダヘッド７の内壁面に上昇した噴射燃
料１１を、高さ方向に逃がすことなく、点火プラグ３に
集約させることができる。
の呼び込み幅Ｗが燃料噴射弁４の噴霧幅Ｗｆよりも広く
形成されているので、燃料噴射弁４から噴射された燃料
１１のほとんど全てを燃料誘導壁６によって集約するこ
とができる。また、燃料誘導壁６の最狭部６ｂが点火プ
ラグ３の中心点よりも吸気口９ａ側に設けられているの
で、燃料誘導壁６によって呼び込まれた燃料１１は最も
集約されたのちに点火プラグ３へ流れることになる。さ
らに、本実施形態の燃料誘導壁６は、その最突出部６ｂ
を点火プラグ３の点火ギャップ位置Ｇ以上に突出させて
いるので、シリンダヘッド７の内壁面に上昇した噴射燃
料１１を、高さ方向に逃がすことなく、点火プラグ３に
集約させることができる。
【００４４】こうして噴射燃料１１は、点火プラグ３に
誘導され、点火プラグ３の周辺の限られた領域にのみ可
燃混合気が形成される。そして、所定の点火時期になる
と、点火プラグ３が着火されて燃焼行程が行われ、次に
排気バルブ２が開かれて、排気行程が行われる。
誘導され、点火プラグ３の周辺の限られた領域にのみ可
燃混合気が形成される。そして、所定の点火時期になる
と、点火プラグ３が着火されて燃焼行程が行われ、次に
排気バルブ２が開かれて、排気行程が行われる。
【００４５】以上のように、本実施形態の筒内直接噴射
式内燃機関によれば、噴射された燃料１１のほとんどを
点火プラグ３に集約できるので、着火性が向上するとと
もに、燃料の成層化が達成できて内燃機関の出力が向上
することになる。
式内燃機関によれば、噴射された燃料１１のほとんどを
点火プラグ３に集約できるので、着火性が向上するとと
もに、燃料の成層化が達成できて内燃機関の出力が向上
することになる。
【００４６】第２実施形態 図５は本発明の筒内直接噴射式内燃機関の第２実施形態
を示す縦断面図、図２は同じく平面図である。
を示す縦断面図、図２は同じく平面図である。
【００４７】本実施形態の筒内直接噴射式内燃機関で
は、シリンダヘッド７の内壁面に形成される燃料誘導壁
６は上述した第１実施形態と同じ構成であるが、これに
加えて、燃焼室１３のシリンダヘッド７の内壁面であっ
て、点火プラグ３の排気口１０ａ側に、燃料誘導壁６の
最狭部６ｂから連続するようにガス流路壁６ｃが形成さ
れている。このガス流路壁６ｃは、その間がガスの流路
となるように適宜の形状で構成される。
は、シリンダヘッド７の内壁面に形成される燃料誘導壁
６は上述した第１実施形態と同じ構成であるが、これに
加えて、燃焼室１３のシリンダヘッド７の内壁面であっ
て、点火プラグ３の排気口１０ａ側に、燃料誘導壁６の
最狭部６ｂから連続するようにガス流路壁６ｃが形成さ
れている。このガス流路壁６ｃは、その間がガスの流路
となるように適宜の形状で構成される。
【００４８】このようにした筒内直接噴射式内燃機関に
あっては、点火プラグ３の排気口１０ａ側に燃料誘導壁
６の最狭部６ｂから連続するガス流路壁６ｃが形成され
ているので、上述した順タンブル流１２の点火プラグ３
を通過するガス流れが円滑になり、これにより燃料誘導
壁６に沿って点火プラグ３に向かうガス流れも円滑にな
る。この結果、上述した第１実施形態の着火性および燃
料の成層化がさらに向上することになる。
あっては、点火プラグ３の排気口１０ａ側に燃料誘導壁
６の最狭部６ｂから連続するガス流路壁６ｃが形成され
ているので、上述した順タンブル流１２の点火プラグ３
を通過するガス流れが円滑になり、これにより燃料誘導
壁６に沿って点火プラグ３に向かうガス流れも円滑にな
る。この結果、上述した第１実施形態の着火性および燃
料の成層化がさらに向上することになる。
【００４９】第３実施形態 図７は本発明の筒内直接噴射式内燃機関の第３実施形態
を示す縦断面図、図８は同じく平面図、図９は図８の I
X-IX線に沿う断面図、図１０は図８の X-X線に沿う断面
図である。
を示す縦断面図、図８は同じく平面図、図９は図８の I
X-IX線に沿う断面図、図１０は図８の X-X線に沿う断面
図である。
【００５０】本実施形態の筒内直接噴射式内燃機関で
は、燃焼室１３のシリンダヘッド７の内壁面の形状が上
述した第１および第２実施形態と相違している。すなわ
ち、本実施形態の燃焼室１３では、シリンダヘッド７の
内壁が、図９および図１０に示されるように、吸気口９
ａおよび排気口１０ａのそれぞれにおいて凹曲面１３ａ
とされており、この凹曲面１３ａは点火プラグ３の領域
が最も燃焼室１３へ向かって突出するようになってい
る。つまり、同図に示すように吸入口９ａおよび排気口
１０ａの最も燃焼室１３側へ突出したテーパ面を延長し
たときの円錐面にて構成されている。
は、燃焼室１３のシリンダヘッド７の内壁面の形状が上
述した第１および第２実施形態と相違している。すなわ
ち、本実施形態の燃焼室１３では、シリンダヘッド７の
内壁が、図９および図１０に示されるように、吸気口９
ａおよび排気口１０ａのそれぞれにおいて凹曲面１３ａ
とされており、この凹曲面１３ａは点火プラグ３の領域
が最も燃焼室１３へ向かって突出するようになってい
る。つまり、同図に示すように吸入口９ａおよび排気口
１０ａの最も燃焼室１３側へ突出したテーパ面を延長し
たときの円錐面にて構成されている。
【００５１】また、このような形状の燃焼室１３に燃料
誘導壁６を形成するにあたっては、シリンダヘッド７の
内壁面のうち点火プラグ３の周囲が燃焼室１３へ向かっ
て最も突出しているので、本実施形態では、凹曲面１３
ａに凹部６ｄを形成することで燃料誘導壁６を形成する
こととしている。
誘導壁６を形成するにあたっては、シリンダヘッド７の
内壁面のうち点火プラグ３の周囲が燃焼室１３へ向かっ
て最も突出しているので、本実施形態では、凹曲面１３
ａに凹部６ｄを形成することで燃料誘導壁６を形成する
こととしている。
【００５２】こうした筒内直接噴射式内燃機関にあって
も、順タンブル流１２によってシリンダヘッド７の内壁
面へ上昇した噴射燃料は、燃料誘導壁６の外縁部６ａか
ら呼び込まれ、最狭部６ｂに至るまで燃料誘導壁６に沿
って徐々に点火プラグ３の方向に集約されることにな
る。したがって、噴射された燃料１１のほとんどを点火
プラグ３に集約できるので、着火性が向上するととも
に、燃料の成層化が達成できて内燃機関の出力が向上す
ることになる。
も、順タンブル流１２によってシリンダヘッド７の内壁
面へ上昇した噴射燃料は、燃料誘導壁６の外縁部６ａか
ら呼び込まれ、最狭部６ｂに至るまで燃料誘導壁６に沿
って徐々に点火プラグ３の方向に集約されることにな
る。したがって、噴射された燃料１１のほとんどを点火
プラグ３に集約できるので、着火性が向上するととも
に、燃料の成層化が達成できて内燃機関の出力が向上す
ることになる。
【００５３】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。
【図１】本発明の筒内直接噴射式内燃機関の第１実施形
態を示す縦断面図である。
態を示す縦断面図である。
【図２】本発明の筒内直接噴射式内燃機関の第１実施形
態を示す平面図である。
態を示す平面図である。
【図３】第１実施形態の作用を説明するための縦断面図
（図１相当図）である。
（図１相当図）である。
【図４】第１実施形態の作用を説明するための平面図
（図２相当図）である。
（図２相当図）である。
【図５】本発明の筒内直接噴射式内燃機関の第２実施形
態を示す縦断面図である。
態を示す縦断面図である。
【図６】本発明の筒内直接噴射式内燃機関の第２実施形
態を示す平面図である。
態を示す平面図である。
【図７】本発明の筒内直接噴射式内燃機関の第３実施形
態を示す縦断面図である。
態を示す縦断面図である。
【図８】本発明の筒内直接噴射式内燃機関の第３実施形
態を示す平面図である。
態を示す平面図である。
【図９】図８の IX-IX線に沿う断面図である。
【図１０】図８の X-X線に沿う断面図である。
【図１１】従来の筒内直接噴射式内燃機関を示す平面図
および斜視図である。
および斜視図である。
１…吸気バルブ ２…排気バルブ ３…点火プラグ ４…燃料噴射弁 ５…ピストン ５ａ…凹部 ６…燃料誘導壁 ６ａ…外縁部 ６ｂ…最狭部 ６ｃ…ガス流路壁 ７…シリンダヘッド ８…シリンダブロック ９…吸入ポート ９ａ…吸入口 １０…排気ポート １０ａ…排気口 １２…順タンブル流 １３…燃焼室 １３ａ…凹曲面
Claims (6)
- 【請求項１】燃焼室の吸気口側に設けられた燃料噴射弁
により前記燃焼室内へ直接燃料を噴射する筒内直接噴射
式内燃機関において、 前記燃焼室のシリンダヘッド側の壁面であって点火プラ
グの気筒列方向の両側に、前記燃焼室へ向かって突出
し、前記吸気口の外縁部から前記点火プラグに向かうに
したがって幅が徐々に狭くなる燃料誘導壁が形成されて
いることを特徴とする筒内直接噴射式内燃機関。 - 【請求項２】前記燃料誘導壁の前記吸気口の外縁部にお
ける幅が、前記燃料噴射弁による噴霧幅よりも広く形成
されていることを特徴とする請求項１記載の筒内直接噴
射式内燃機関。 - 【請求項３】前記燃料誘導壁の最狭部が、前記点火プラ
グの中心よりも吸気口側に設けられていることを特徴と
する請求項１または２記載の筒内直接噴射式内燃機関。 - 【請求項４】前記燃料誘導壁の最突出部が、前記点火プ
ラグの点火ギャップ位置以上に突出していることを特徴
とする請求項１〜３の何れかに記載の筒内直接噴射式内
燃機関。 - 【請求項５】前記燃焼室のシリンダヘッド側の壁面であ
って前記点火プラグの排気口側に、前記燃料誘導壁の最
狭部から連続するガス流路壁が形成されていることを特
徴とする請求項１〜４の何れかに記載の筒内直接噴射式
内燃機関。 - 【請求項６】前記燃焼室のシリンダヘッド側の壁面の吸
気口領域および排気口領域のそれぞれが、前記点火プラ
グ領域で前記燃焼室へ向かって突出する凹曲面に形成さ
れ、前記燃料誘導壁が、前記凹曲面に形成された凹部に
より構成されることを特徴とする請求項１〜５の何れか
に記載の筒内直接噴射式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21247898A JP3903604B2 (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 筒内直接噴射式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21247898A JP3903604B2 (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 筒内直接噴射式内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000045777A true JP2000045777A (ja) | 2000-02-15 |
| JP3903604B2 JP3903604B2 (ja) | 2007-04-11 |
Family
ID=16623319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21247898A Expired - Lifetime JP3903604B2 (ja) | 1998-07-28 | 1998-07-28 | 筒内直接噴射式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3903604B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009041085A1 (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | 筒内噴射型内燃機関 |
| JP2015124662A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | 火花点火式内燃機関の燃焼室構造 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8448624B2 (en) | 2007-06-29 | 2013-05-28 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Direct injection internal combustion engine |
-
1998
- 1998-07-28 JP JP21247898A patent/JP3903604B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009041085A1 (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | 筒内噴射型内燃機関 |
| US8074621B2 (en) | 2007-09-27 | 2011-12-13 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | In-cylinder injection type internal combustion engine |
| CN101631939B (zh) * | 2007-09-27 | 2011-12-21 | 三菱自动车工业株式会社 | 缸内喷射式内燃机 |
| JP2015124662A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | 火花点火式内燃機関の燃焼室構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3903604B2 (ja) | 2007-04-11 |
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