JP2000161068A - 直接燃料噴射式往復動型内燃機関 - Google Patents

直接燃料噴射式往復動型内燃機関

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JP2000161068A JP11289309A JP28930999A JP2000161068A JP 2000161068 A JP2000161068 A JP 2000161068A JP 11289309 A JP11289309 A JP 11289309A JP 28930999 A JP28930999 A JP 28930999A JP 2000161068 A JP2000161068 A JP 2000161068A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】空気燃料混合気の良好なスワールが点火プラグ
の領域で起こり、信頼性のある点火及び混合気の燃焼を
確実なものとする。 【解決手段】直接燃料噴射がなされる往復動型内燃機関
において、傾斜天井面15, 16の切妻面と共にスキッシュ
面を形成する２つの隆起部11及び12の間にピストン３内
で２つのリセス９，10が配列され、シリンダーヘッド８
の傾斜天井面15,16において、２つの入口開口（４）及
び一つの出口開口５がピストン３のリセス９，10と部分
的に重なり合う様に、配列され、２つの点火プラグ６
が、シリンダーヘッド内で入口及び出口開口４，５の間
において、リセスの外側領域内へ突き出して、配列さ
れ、そして噴射装置７が、シリンダーヘッド８内におい
て燃焼室に対して相対的に中央に配列され、２つのリセ
ス９，10内へ燃料を分配する２つの噴流Fを与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダーに収容
されるピストン及び傾斜天井面を持つシリンダーヘッド
により境界が作られる燃焼室への直接燃料噴射がなさ
れ、ピストンが少なくとも一つのリセスと一つの隆起部
を持ち、シリンダー・ヘッドが、互いに相対的に傾いて
いる二つの入口開口と少なくとも一つの出口開口とをそ
の傾斜天井面に持ち、そして、少なくとも一つの点火プ
ラグと一つの燃料噴射装置を持つ、往復動型内燃機関に
関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許4,958,604は、シリンダーに収
容されるピストン及び、吸気及び排気弁、少なくとも一
つの点火プラグ及び一つの燃料噴射装置を収容するシリ
ンダーヘッドにより境界が作られる燃焼室への直接燃料
噴射がなされ、ピストンが少なくとも一つのリセスと一
つの隆起部を持ち、シリンダー・ヘッドが、互いに相対
的に傾いている二つの吸気弁及び二つの排気弁をその傾
斜天井面に持ち、そして、点火プラグと燃料噴射装置を
持つ、往復動型内燃機関を開示している。
【0003】直接燃料噴射をする公知の往復動型内燃機関の
場合には、噴射装置が２つの噴流の形態で燃料を供給す
るべきであるという提案が既になされている。
【0004】しかしながら、直接燃料噴射を持つ公知の往復
動型内燃機関は、個別の燃料噴流が、対応して配列され
た２つの点火プラグに割当てられていないという問題を
持ち、リーンな燃料空気混合気で作動される往復動型内
燃機関の場合には、空気燃料混合気の信頼性ある点火を
実現することが困難である場合がある。
【0005】国際特許出願公開WO 95/32362号には往復動型
内燃機関の燃焼室を開示しており、その中で、二つの点
火プラグに関連しての二つの吸気弁及び一つの排気弁の
配列が既に提案されている。
【0006】その様な配列とシリンダーヘッド内で相互作用
するピストンの好都合な形状に関する詳細は開示されて
おらず、燃焼室内へ好都合な態様でどの様に空気燃料混
合気が供給され得るかについての詳細も開示されてはい
ない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、リー
ンな空気燃料混合気の場合においてさえも、燃焼の理想
的な進行の達成のための好ましい構成を、いくつかは公
知である注意深く選択された構造的特徴の組合わせによ
り、実現され得る様な方法で、シリンダーに収容される
ピストン及び傾斜天井面を持つシリンダーヘッドにより
境界が作られる燃焼室への直接燃料噴射がなされ、ピス
トンが少なくとも一つのリセスと一つの隆起部を持ち、
シリンダー・ヘッドが、互いに相対的に傾いている二つ
の入口開口及び少なくとも一つの出口開口をその傾斜天
井面に持ち、そして、少なくとも一つの点火プラグと一
つの燃料噴射装置を持つ、往復動型内燃機関を改良する
ことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この目
的は、以下の構成を用いることにより、達成される。す
なわち、本発明の第１の観点によれば、シリンダーに収
容されるピストン及び傾斜天井面を持つシリンダーヘッ
ドにより境界が作られる燃焼室への直接燃料噴射がなさ
れ、ピストンが少なくとも一つのリセスと一つの隆起部
を持ち、シリンダー・ヘッドが、互いに相対的に傾いて
いる二つの入口開口及び少なくとも一つの出口開口をそ
の傾斜天井面に持ち、そして、少なくとも一つの点火プ
ラグと一つの燃料噴射装置を持つ、往復動型内燃機関に
おいて、シリンダーヘッドの傾斜天井面の切妻面と共に
スキッシュ面を形成する２つの隆起部の間にピストン内
で２つのリセスが配列され、シリンダーヘッドの傾斜天
井面において、２つの入口開口及び一つの出口開口がピ
ストンのリセスと部分的に重なる様に、配列され、２つ
の点火プラグが、シリンダーヘッド内で入口及び出口開
口の間において、リセスの外側領域へ突き出して、配列
され、そして噴射装置が、シリンダーヘッド内において
燃焼室に対して相対的に中央に配列され、２つのリセス
内へ燃料を分配する２つの噴流を与える。
【0009】本発明の第２の観点によれば、上記２つのリセ
スがピストン内で互いに合体し、一つの入口開口に向か
って延びる様に形成され、この入口開口に接続される上
記一つのリセスに対応する複数の入口開口がシリンダー
ヘッド内の傾斜天井面に配列され、部分負荷作動中に閉
じられる追加の絞り弁が吸気ポートに設けられ、そして
入口開口の領域で隆起部の一つが低められている。
【0010】本発明の第３の観点によれば、上記結合された
リセスを収容するピストン内で入口開口の反対側に位置
する隆起部が、空気の流れの方向に突出し、スワール空
気流を分割することになるくさび形状の突出部を持つ。
【0011】本発明の第４の観点によれば、燃料噴射装置が
シリンダーヘッド内で斜めに、そして、部分的に低めら
れた隆起部に横方向で隣接して、配列されている。
【0012】
【発明の効果】上記の構成により、空気燃料混合気の良
好なスワールが点火プラグの領域で起こり、信頼性のあ
る点火及び混合気の燃焼を確実なものとすることを可能
とする。
【0013】本発明を以下に、添付の図面に示される２つの
実施例に関連付けてして、説明する。
【0014】
【発明の実施の形態】燃焼室への直接燃料噴射がなされ
る往復動型内燃機関の図１から４に示される実施例にお
いて、この燃焼室１は、シリンダー２に収容されるピス
トン３及び、２つの入口開口４、一つの出口開口５、２
つの点火プラグ６及び燃料噴射装置７を収容するシリン
ダーヘッド８により、境界が作られている。
【0015】本発明に従い、２つのリセス９及び10が、ピス
トン３内に形成され、これらのリセスは、隆起部11及び
12そしてシリンダーヘッド８の傾斜天井面15と16との間
の切妻面13及び14と共に配列される。
【0016】点火プラグ６は、シリンダー・ヘッドからリセ
ス９及び10の外方領域内へ突き出す様に、入口開口4と
出口開口5との間に、配列されている。
【0017】図１から４において、矢印Aが空気の流れを示
し、矢印Fは燃料噴射装置の噴流を示す。
【0018】特に図２、３及び４を一緒に見ると判る様に、
二つのリセス９及び10を隆起部11及び12により形成され
たスキッシュ面と関連させて設計することが、点火プラ
グ６の方向に噴射される燃料噴流Fに渦流を起こすこと
になり、点火プラグ６の近傍で信頼性ある燃焼プロセス
に必要とされる均一な理論混合気が得られるのを、可能
とする。
【0019】本発明の別の実施例を、図５乃至８に関連させ
て、以下に説明する。同一の構成部品は、同一の参照符
号にプライム記号をつけて、表されている。
【0020】この実施例において、燃焼室1'は、シリンダー
2'に収容されるピストン3'及びシリンダーヘッド8'によ
り形成される。
【0021】シリンダーヘッド8'は、本質的に知られた態様
で互いに相対的に傾斜している傾斜天井面15'及び16'を
持ち、ピストン3'には切妻面13'及14'及び隆起部11'及
び12'が設けられ、ピストン3'に配列されたリセス9'/1
0'が組合わせられて一つの入口開口4'の領域内に向けて
延びる単一のリセス9'/10'を与える。
【0022】図５及び６を見ると判る様に、２つの入口開口
4'のうちの一つが、部分負荷範囲において、追加で設け
られた絞り弁17により閉じられる。それで、空気流は図
５及び６において矢印Aで示された経路を通り、その中
で、２つの点火プラグ6'のうちの少なくとも一つの方向
に沿い矢印Fにより表される燃料を持ち去る。
【0023】この実施例によれば、図６において一点鎖線で
示される様に、くさび形状の突出部18が、ピストン3'の
リセス9'/10'内で、空気流の方向に突出していても良
い。この突出部18は、絞り弁17により閉じられることの
ない入口開口4'の反対側に位置し、スワール空気流を分
割することになる。
【0024】この実施例によれば、図７において一点鎖線で
示される様に、燃料噴射装置19がシリンダーヘッド8'内
において斜めに、そして部分的に低くくされた隆起部1
2'に横方向に隣接して、配置されても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピストンが実線で描かれ、シリンダーヘッドに
位置する構成部品が一点鎖線で示されている、本発明に
よる燃焼室の平面図である。
【図２】図１の線II-IIに沿う断面図である。
【図３】ピストンが吸入工程の位置にある時の図１の線
III-IIIに沿う断面図である。
【図４】ピストンが圧縮工程の位置にある時の図３のそ
れと同じ断面図である。
【図５】本発明による別の実施例の燃焼室の平面図であ
る。
【図６】本発明による別の実施例の燃焼室の平面図であ
る。
【図７】図５の線VII-VIIに沿う断面図である。
【図８】図６の線VIII-VIIIに沿う断面図である。
【符号の説明】 １ 燃焼室 ２ シリンダー ３ ピストン ４ 入口開口 ５ 出口開口 ６ 点火プラグ ７ 燃料噴射装置 ８ シリンダーヘッド ９，10 リセス 11, 12 隆起部 A 空気流 F 噴流

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリンダー（２）に収容されるピストン
    （３）及び傾斜天井面を持つシリンダーヘッド（８）に
    より境界が作られる燃焼室（１）への直接燃料噴射がな
    され、上記ピストン（３）が少なくとも一つのリセスと
    一つの隆起部を持ち、上記シリンダーヘッド（８）が、
    互いに相対的に傾いている二つの入口開口（４）と少な
    くとも一つの出口開口（５）とをその傾斜天井面（15,
    16）に持ち、そして、少なくとも一つの点火プラグと一
    つの燃料噴射装置（７）を持つ往復動型内燃機関におい
    て、 上記シリンダーヘッド（８）の上記傾斜天井面（15, 1
    6）の切妻面と共にスキッシュ面を形成する２つの隆起
    部（11及び12）の間に上記ピストン（３）内で２つのリ
    セス（９，10）が配列され、 上記シリンダーヘッド（８）の傾斜天井面（15, 16）に
    おいて、上記２つの入口開口（４）及び上記一つの出口
    開口（５）が上記ピストン（３）の上記リセス（９，1
    0）と部分的に重なり合う様に、配列され、 上記２つの点火プラグ（６）が、上記シリンダーヘッド
    内で上記入口及び出口開口（４及び５）の間において、
    上記リセスの外側領域内へ突き出して、配列され、そし
    て上記噴射装置（７）が、上記シリンダーヘッド（８）
    内において上記燃焼室に対して相対的に中央に配列さ
    れ、上記２つのリセス（９，10）内へ燃料を分配する２
    つの噴流（F）を与える、 内燃機関。
  2. 【請求項２】上記２つのリセス（9'/10'）が上記ピスト
    ン（3'）内で互いに合体し、一つの入口開口（4'）に向
    かって延びる様に形成され、 この入口開口（4'）に接続される上記一つのリセスに対
    応する複数の入口開口（4'）が上記シリンダーヘッド内
    の傾斜天井面（15'及び16'）に配列され、 部分負荷作動中に閉じられる追加の絞り弁（17）が吸気
    ポートに設けられ、そして上記入口開口（4'）の領域で
    上記隆起部（12'）の一つが低められている、 請求項１に記載の、燃焼室内へ直接燃料噴射がなされる
    往復動式内燃機関。
  3. 【請求項３】上記結合されたリセス（9'/10'）を収容す
    る上記ピストン（3'）内で上記入口開口（4'）の反対側
    に位置する隆起部（11'）が、空気の流れの方向（A）に
    突出し、スワール空気流を分割することになるくさび形
    状の突出部（18）を持つ、 請求項１又は２に記載の燃焼室内へ直接燃料噴射がなさ
    れる往復動式内燃機関。
  4. 【請求項４】上記燃料噴射装置（19）がシリンダーヘッ
    ド（8'）内で斜めに、そして、上記部分的に低められた
    隆起部に横方向で隣接して、配列されている、 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の燃焼室内へ直接
    燃料噴射がなされる往復動式内燃機関。
JP11289309A 1998-11-23 1999-10-12 直接燃料噴射式往復動型内燃機関 Pending JP2000161068A (ja)

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