JP2000274252A - 成層燃焼式内燃機関 - Google Patents
成層燃焼式内燃機関Info
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- JP2000274252A JP2000274252A JP11080037A JP8003799A JP2000274252A JP 2000274252 A JP2000274252 A JP 2000274252A JP 11080037 A JP11080037 A JP 11080037A JP 8003799 A JP8003799 A JP 8003799A JP 2000274252 A JP2000274252 A JP 2000274252A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B17/00—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 成層燃焼式内燃機関において，点火プラグの
電極周りへの濃厚混合気の集中化を的確に行い得るよう
にして，燃費と排気エミッションの低減を図る。 【解決手段】 シリンダヘッド１２に，シリンダボア１
１ａの内周面接線方向に向かって燃焼室１２ａに開口す
る第１吸気ポート１５1 と，点火プラグ１４の電極１４
ａに近接して燃焼室１２ａに開口する第２吸気ポート１
５2 とを設け，この第２吸気ポート１５2 の燃焼室１２
ａへの開口部と前記電極１４ａとの間を結ぶ混合気誘導
溝２３と，前記開口部の，混合気誘導溝２３と反対側の
略半周部分を囲む規制壁２４とを燃焼室１２ａの内面に
形成する。
電極周りへの濃厚混合気の集中化を的確に行い得るよう
にして，燃費と排気エミッションの低減を図る。 【解決手段】 シリンダヘッド１２に，シリンダボア１
１ａの内周面接線方向に向かって燃焼室１２ａに開口す
る第１吸気ポート１５1 と，点火プラグ１４の電極１４
ａに近接して燃焼室１２ａに開口する第２吸気ポート１
５2 とを設け，この第２吸気ポート１５2 の燃焼室１２
ａへの開口部と前記電極１４ａとの間を結ぶ混合気誘導
溝２３と，前記開口部の，混合気誘導溝２３と反対側の
略半周部分を囲む規制壁２４とを燃焼室１２ａの内面に
形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，燃焼室を有するシ
リンダヘッドに，燃焼室内面の略中心部に電極を臨ませ
る点火プラグを装着すると共に，シリンダボアの内周面
接線方向に向かって燃焼室に開口する第１吸気ポート
と，前記電極に近接して燃焼室に開口する第２吸気ポー
トとを設け，前記第１吸気ポートより希薄混合気もしく
は空気を燃焼室に，また前記第２吸気ポートより濃厚混
合気を燃焼室にそれぞれ供給するようにした成層燃焼式
内燃機関の改良に関する。
リンダヘッドに，燃焼室内面の略中心部に電極を臨ませ
る点火プラグを装着すると共に，シリンダボアの内周面
接線方向に向かって燃焼室に開口する第１吸気ポート
と，前記電極に近接して燃焼室に開口する第２吸気ポー
トとを設け，前記第１吸気ポートより希薄混合気もしく
は空気を燃焼室に，また前記第２吸気ポートより濃厚混
合気を燃焼室にそれぞれ供給するようにした成層燃焼式
内燃機関の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の内燃機関は，例えば特開昭５６
−９６１１８号公報に開示されるように，公知である。
−９６１１８号公報に開示されるように，公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の内燃機関で
は，第１吸気ポートから燃焼室に供給された希薄混合気
又は空気が燃焼室及びシリンダボア内でスワールを発生
すること，第２吸気ポートから燃焼室に供給された濃厚
混合気が点火プラグの電極周りに集中することにより，
成層燃焼が可能となり，燃費の低減及び排気エミッショ
ンの向上を図ることができるとされている。
は，第１吸気ポートから燃焼室に供給された希薄混合気
又は空気が燃焼室及びシリンダボア内でスワールを発生
すること，第２吸気ポートから燃焼室に供給された濃厚
混合気が点火プラグの電極周りに集中することにより，
成層燃焼が可能となり，燃費の低減及び排気エミッショ
ンの向上を図ることができるとされている。
【０００４】しかしながら，従来のものでは，点火プラ
グの電極周りへの濃厚混合気の集中化が充分に行われて
いるとは言い難い。
グの電極周りへの濃厚混合気の集中化が充分に行われて
いるとは言い難い。
【０００５】本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたも
ので，点火プラグの電極周りへの濃厚混合気の集中化を
的確に行うことができて，燃費と排気エミッションの低
減に寄与し得る，前記成層燃焼式内燃機関を提供するこ
とを目的とする。
ので，点火プラグの電極周りへの濃厚混合気の集中化を
的確に行うことができて，燃費と排気エミッションの低
減に寄与し得る，前記成層燃焼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】上記目的を達成するため
に，本発明は，燃焼室を有するシリンダヘッドに，燃焼
室内面の略中心部に電極を臨ませる点火プラグを装着す
ると共に，シリンダボアの内周面接線方向に向かって燃
焼室に開口する第１吸気ポートと，前記電極に近接して
燃焼室に開口する第２吸気ポートとを設け，前記第１吸
気ポートより希薄混合気もしくは空気を燃焼室に，また
前記第２吸気ポートより濃厚混合気を燃焼室にそれぞれ
供給するようにした内燃機関において，前記第２吸気ポ
ートの燃焼室への開口部と前記電極との間を結ぶ混合気
誘導溝と，前記開口部の，前記混合気誘導溝と反対側の
略半周部分を囲む混合気規制壁を燃焼室の内面に形成し
たことを第１の特徴とする。
に，本発明は，燃焼室を有するシリンダヘッドに，燃焼
室内面の略中心部に電極を臨ませる点火プラグを装着す
ると共に，シリンダボアの内周面接線方向に向かって燃
焼室に開口する第１吸気ポートと，前記電極に近接して
燃焼室に開口する第２吸気ポートとを設け，前記第１吸
気ポートより希薄混合気もしくは空気を燃焼室に，また
前記第２吸気ポートより濃厚混合気を燃焼室にそれぞれ
供給するようにした内燃機関において，前記第２吸気ポ
ートの燃焼室への開口部と前記電極との間を結ぶ混合気
誘導溝と，前記開口部の，前記混合気誘導溝と反対側の
略半周部分を囲む混合気規制壁を燃焼室の内面に形成し
たことを第１の特徴とする。
【０００７】この第１の特徴によれば，エンジンの吸気
行程時，第１吸気ポートからシリンダボアに吸入された
希薄混合気又は空気はシリンダボアの内周面に沿ってス
ワールを生起し，一方，第２吸気ポートからシリンダボ
アに吸入された濃厚混合気は点火プラグの電極周りに集
まる。その際，特に，濃厚混合気は，混合気誘導溝によ
る誘導と，混合気規制壁による進路規制とにより点火プ
ラグの電極周りに効果的に集中することができる。
行程時，第１吸気ポートからシリンダボアに吸入された
希薄混合気又は空気はシリンダボアの内周面に沿ってス
ワールを生起し，一方，第２吸気ポートからシリンダボ
アに吸入された濃厚混合気は点火プラグの電極周りに集
まる。その際，特に，濃厚混合気は，混合気誘導溝によ
る誘導と，混合気規制壁による進路規制とにより点火プ
ラグの電極周りに効果的に集中することができる。
【０００８】したがって，その後，圧縮行程の終期に点
火プラグが点火されると，先ず濃厚混合気がで着火，燃
焼し，火炎が希薄混合気に広がってそれを燃焼させる。
こうして成層燃焼が確実に行われ，燃費と排気エミッシ
ョンの低減を図ることができる。
火プラグが点火されると，先ず濃厚混合気がで着火，燃
焼し，火炎が希薄混合気に広がってそれを燃焼させる。
こうして成層燃焼が確実に行われ，燃費と排気エミッシ
ョンの低減を図ることができる。
【０００９】また本発明は，上記特徴に加えて，前記第
２吸気ポートの燃焼室への開口部を前記電極へ指向させ
たことを第２の特徴とする。
２吸気ポートの燃焼室への開口部を前記電極へ指向させ
たことを第２の特徴とする。
【００１０】この第２の特徴によれば，第２吸気ポート
を通過した濃厚混合気を点火プラグの電極へスムーズに
向かわせことができ，該電極での濃厚混合気の集中化を
促進することができる。
を通過した濃厚混合気を点火プラグの電極へスムーズに
向かわせことができ，該電極での濃厚混合気の集中化を
促進することができる。
【００１１】さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加
えて，前記第１吸気ポートの燃焼室への開口部を，前記
第２吸気ポートの燃焼室への開口部よりも燃焼室の半径
方向外方に配置したことを第３の特徴とする。
えて，前記第１吸気ポートの燃焼室への開口部を，前記
第２吸気ポートの燃焼室への開口部よりも燃焼室の半径
方向外方に配置したことを第３の特徴とする。
【００１２】この第３の特徴によれば，シリンダボア内
で生じさせる希薄混合気又は空気のスワールを，点火プ
ラグの電極周りの濃厚混合気集合部から極力離して，濃
厚混合気の拡散を少なく抑えることができる。その結
果，比較的少量の濃厚混合気でも成層燃焼が可能とな
り，燃費と排気エミッションの更なる低減を図ることが
できる。
で生じさせる希薄混合気又は空気のスワールを，点火プ
ラグの電極周りの濃厚混合気集合部から極力離して，濃
厚混合気の拡散を少なく抑えることができる。その結
果，比較的少量の濃厚混合気でも成層燃焼が可能とな
り，燃費と排気エミッションの更なる低減を図ることが
できる。
【００１３】さらにまた本発明は，第１〜第３の何れか
の特徴に加えて，前記混合気規制壁を，燃焼室の周縁部
に形成されるスキッシュ壁に連続的に形成したことを第
４の特徴とする。
の特徴に加えて，前記混合気規制壁を，燃焼室の周縁部
に形成されるスキッシュ壁に連続的に形成したことを第
４の特徴とする。
【００１４】この第４の特徴によれば，混合気規制壁
は，圧縮行程時，スキッシュ壁と協働して，希薄混合気
にスキッシュを与えることができ，これにより点火時，
火炎の伝播速度を速め，燃焼効率の向上を図ることがで
きる。
は，圧縮行程時，スキッシュ壁と協働して，希薄混合気
にスキッシュを与えることができ，これにより点火時，
火炎の伝播速度を速め，燃焼効率の向上を図ることがで
きる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を，添付図面
に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。
に示す本発明の一実施例に基づいて以下に説明する。
【００１６】図１は本発明に係る成層燃焼式内燃機関の
シリンダヘッドの底面図，図２は図１の２−２線に沿う
同内燃機関の縦断面図，図３は図１の３−３線に沿う同
内燃機関の縦断面図，図４は同内燃機関の吸気及び排気
弁の開閉タイミング線図である。
シリンダヘッドの底面図，図２は図１の２−２線に沿う
同内燃機関の縦断面図，図３は図１の３−３線に沿う同
内燃機関の縦断面図，図４は同内燃機関の吸気及び排気
弁の開閉タイミング線図である。
【００１７】先ず，図１〜図３において，成層燃焼式内
燃機関１０は，シリンダブロック１１と，このシリンダ
ブロック１１の上端面に接合されるシリンダヘッド１２
とを備える。シリンダヘッド１２は，シリンダブロック
１１のシリンダボア１１ａに連なる燃焼室１２ａを有し
ており，この燃焼室１２ａに上端面を対面させるピスト
ン１３がシリンダボア１１ａ内を摺動する。
燃機関１０は，シリンダブロック１１と，このシリンダ
ブロック１１の上端面に接合されるシリンダヘッド１２
とを備える。シリンダヘッド１２は，シリンダブロック
１１のシリンダボア１１ａに連なる燃焼室１２ａを有し
ており，この燃焼室１２ａに上端面を対面させるピスト
ン１３がシリンダボア１１ａ内を摺動する。
【００１８】シリンダヘッド１２には点火プラグ１４
が，その電極１４ａを燃焼室１２ａ内面の略中心部に臨
ませるようにして螺着される。
が，その電極１４ａを燃焼室１２ａ内面の略中心部に臨
ませるようにして螺着される。
【００１９】またシリンダヘッド１２には，それぞれ燃
焼室１２ａに開口する第１吸気ポート１５1 ，第２吸気
ポート１５2 及び排気ポート１６が設けられると共に，
これらポート１５1 ，１５2 １６の燃焼室１２ａへの開
口部に形成された弁座１７1，１７2 ，１８と協働し
て，これらのポート１５1 ，１５2 １６を開閉する第１
吸気弁２０1 ，第２吸気弁２０2 及び排気弁２１が設け
られる。
焼室１２ａに開口する第１吸気ポート１５1 ，第２吸気
ポート１５2 及び排気ポート１６が設けられると共に，
これらポート１５1 ，１５2 １６の燃焼室１２ａへの開
口部に形成された弁座１７1，１７2 ，１８と協働し
て，これらのポート１５1 ，１５2 １６を開閉する第１
吸気弁２０1 ，第２吸気弁２０2 及び排気弁２１が設け
られる。
【００２０】第１及び第２吸気ポート１５2 には，それ
ぞれの弁座１７1 ，１７2 に向けて燃料を噴射し得る第
１及び第２燃料噴射弁２２2 がそれぞれ設けられる。第
１燃料噴射弁２２1 の燃料噴射量は，第１吸気ポート１
５1 を通る吸入空気と混合して希薄混合気をつくるよう
に設定され，第２燃料噴射弁２２2 の燃料噴射量は，第
２吸気ポート１５2 を通る吸入空気と混合して濃厚混合
気をつくるように設定される。
ぞれの弁座１７1 ，１７2 に向けて燃料を噴射し得る第
１及び第２燃料噴射弁２２2 がそれぞれ設けられる。第
１燃料噴射弁２２1 の燃料噴射量は，第１吸気ポート１
５1 を通る吸入空気と混合して希薄混合気をつくるよう
に設定され，第２燃料噴射弁２２2 の燃料噴射量は，第
２吸気ポート１５2 を通る吸入空気と混合して濃厚混合
気をつくるように設定される。
【００２１】第１吸気ポート１５1 は，その燃焼室１２
ａへの開口部がシリンダボア１１ａの内周面接線方向に
指向するように形成される。また第２吸気ポート１５2
は，その燃焼室１２ａへの開口部が前記電極１４ａに近
接し，且つそれを指向するように形成される。その際，
第１及び第２吸気ポート１５1 ，１５2 は，図１に示す
ように，平面視で互いに平行し，且つ第１吸気ポート１
５1 の燃焼室１２ａへの開口部が第２吸気ポート１５2
の燃焼室１２ａへの開口部より燃焼室１２ａの半径方向
外方にくるように配置される。
ａへの開口部がシリンダボア１１ａの内周面接線方向に
指向するように形成される。また第２吸気ポート１５2
は，その燃焼室１２ａへの開口部が前記電極１４ａに近
接し，且つそれを指向するように形成される。その際，
第１及び第２吸気ポート１５1 ，１５2 は，図１に示す
ように，平面視で互いに平行し，且つ第１吸気ポート１
５1 の燃焼室１２ａへの開口部が第２吸気ポート１５2
の燃焼室１２ａへの開口部より燃焼室１２ａの半径方向
外方にくるように配置される。
【００２２】排気ポート１６は，前記電極１４ａを挟ん
で第２吸気ポート１５2 と反対側に配置される。
で第２吸気ポート１５2 と反対側に配置される。
【００２３】燃焼室１２ａの内面には，第２吸気ポート
１５2 の燃焼室１２ａへの開口部と前記電極１４ａとの
間を結ぶ混合気誘導溝２３と，第２吸気ポート１５2 の
燃焼室１２ａへの開口部の，前記混合気誘導溝２３と反
対側の略半周部分を囲む混合気規制壁２４とが形成され
る。またこの混合気規制壁２４は，燃焼室１２ａの周縁
部に形成されるスキッシュ壁２５に連続的に形成され
る。
１５2 の燃焼室１２ａへの開口部と前記電極１４ａとの
間を結ぶ混合気誘導溝２３と，第２吸気ポート１５2 の
燃焼室１２ａへの開口部の，前記混合気誘導溝２３と反
対側の略半周部分を囲む混合気規制壁２４とが形成され
る。またこの混合気規制壁２４は，燃焼室１２ａの周縁
部に形成されるスキッシュ壁２５に連続的に形成され
る。
【００２４】前記第１，第２吸気弁２０1 ，２０2 及び
排気弁２１は，図示しない周知の動弁機構により開閉駆
動されるもので，その開閉タイミングを図４に示す。同
図において，Ｉ1 は第１吸気弁２０1 ，Ｉ2 は第２吸気
弁２０2 ，Ｅは排気弁２１のそれぞれの開閉タイミング
を示すもので，Ｅ及びＩ1 には弁重合期間Ａが設けら
れ，Ｉ2 の開弁開始時期はＥの閉弁終了時期に略合わせ
られ，Ｉ1 及びＩ2 の閉弁終了時期は互いに略一致させ
られる。またＩ2 の開弁リフトは，Ｉ1 のそれより小さ
く設定される。
排気弁２１は，図示しない周知の動弁機構により開閉駆
動されるもので，その開閉タイミングを図４に示す。同
図において，Ｉ1 は第１吸気弁２０1 ，Ｉ2 は第２吸気
弁２０2 ，Ｅは排気弁２１のそれぞれの開閉タイミング
を示すもので，Ｅ及びＩ1 には弁重合期間Ａが設けら
れ，Ｉ2 の開弁開始時期はＥの閉弁終了時期に略合わせ
られ，Ｉ1 及びＩ2 の閉弁終了時期は互いに略一致させ
られる。またＩ2 の開弁リフトは，Ｉ1 のそれより小さ
く設定される。
【００２５】次に，この実施例の作用について説明す
る。
る。
【００２６】排気弁２１が閉じ終わる手前で第１吸気弁
２０1 が開き始め，両弁２１，２０ 1 が共に開弁してい
る弁重合期間Ａでは，排気慣性により燃焼室１２ａが掃
気される。即ち，慣性効果により第１吸気ポート１５1
から燃焼室１２ａに吸入された空気が燃焼室１２ａに残
留した燃焼ガスを伴って排気ポート１６へ排出されるの
であるが，第１吸気ポート１５1 は，下流端をシリンダ
ボア１１ａの内周面接線方向に指向させているから，上
記空気は燃焼室１２ａ内でスワールを起こして掃気効果
を高めることができる。
２０1 が開き始め，両弁２１，２０ 1 が共に開弁してい
る弁重合期間Ａでは，排気慣性により燃焼室１２ａが掃
気される。即ち，慣性効果により第１吸気ポート１５1
から燃焼室１２ａに吸入された空気が燃焼室１２ａに残
留した燃焼ガスを伴って排気ポート１６へ排出されるの
であるが，第１吸気ポート１５1 は，下流端をシリンダ
ボア１１ａの内周面接線方向に指向させているから，上
記空気は燃焼室１２ａ内でスワールを起こして掃気効果
を高めることができる。
【００２７】その後，排気弁２１が閉じると，吸気行程
の進行に伴い，第１吸気ポート１５ 1 を通過した空気
と，第１燃料噴射弁２２1 から噴射された燃料とが，上
記の場合と同様にスワールを起こしながらシリンダボア
１１ａ内に吸入されていき，混合状態が良好な希薄混合
気Ｌをつくる。
の進行に伴い，第１吸気ポート１５ 1 を通過した空気
と，第１燃料噴射弁２２1 から噴射された燃料とが，上
記の場合と同様にスワールを起こしながらシリンダボア
１１ａ内に吸入されていき，混合状態が良好な希薄混合
気Ｌをつくる。
【００２８】第１吸気弁２０1 が開くと，間もなく第２
吸気弁２０2 が開くので，第２吸気ポート１５2 を通過
した空気と，第２燃料噴射弁２２2 から噴射された燃料
とがシリンダボア１１ａ内に吸入され，濃厚混合気Ｒを
つくる。
吸気弁２０2 が開くので，第２吸気ポート１５2 を通過
した空気と，第２燃料噴射弁２２2 から噴射された燃料
とがシリンダボア１１ａ内に吸入され，濃厚混合気Ｒを
つくる。
【００２９】ところで，第２吸気ポート１５2 は，その
下流端を点火プラグ１４の電極１４ａに向けて配置さ
れ，また燃焼室１２ａの内壁には，第２吸気ポート１５
2 の下流端と点火プラグ１４とを結ぶ混合気誘導溝２３
と，第２吸気ポート１５2 の下流端の，点火プラグ１４
と反対側の略半周を取り囲む混合気規制壁２４が形成さ
れているから，上記濃厚混合気Ｒは，第２吸気ポート１
５2 及び混合気誘導溝２３による誘導と，混合気規制壁
２４による進路規制とにより，図３に示すように，点火
プラグ１４の電極１４ａ周りに濃厚混合気集合領域Ｃを
効果的につくる。しかもこの濃厚混合気集合領域Ｃは，
燃焼室１２ａの略中心部に位置するから，濃厚混合気Ｒ
が希薄混合気Ｌのスワールによって拡散されることが少
ない。特に，第１吸気ポート１５1 の燃焼室１２ａへの
開口部が，第２吸気ポート１５2 の燃焼室１２ａへの開
口部よりも燃焼室１２ａの半径方向外方に配置されてい
るので，希薄混合気Ｌのスワールを，濃厚混合気集合領
域Ｃから極力離して，濃厚混合気の拡散を少なく抑える
ことができる。
下流端を点火プラグ１４の電極１４ａに向けて配置さ
れ，また燃焼室１２ａの内壁には，第２吸気ポート１５
2 の下流端と点火プラグ１４とを結ぶ混合気誘導溝２３
と，第２吸気ポート１５2 の下流端の，点火プラグ１４
と反対側の略半周を取り囲む混合気規制壁２４が形成さ
れているから，上記濃厚混合気Ｒは，第２吸気ポート１
５2 及び混合気誘導溝２３による誘導と，混合気規制壁
２４による進路規制とにより，図３に示すように，点火
プラグ１４の電極１４ａ周りに濃厚混合気集合領域Ｃを
効果的につくる。しかもこの濃厚混合気集合領域Ｃは，
燃焼室１２ａの略中心部に位置するから，濃厚混合気Ｒ
が希薄混合気Ｌのスワールによって拡散されることが少
ない。特に，第１吸気ポート１５1 の燃焼室１２ａへの
開口部が，第２吸気ポート１５2 の燃焼室１２ａへの開
口部よりも燃焼室１２ａの半径方向外方に配置されてい
るので，希薄混合気Ｌのスワールを，濃厚混合気集合領
域Ｃから極力離して，濃厚混合気の拡散を少なく抑える
ことができる。
【００３０】その結果，第１及び第２吸気弁２０1 ，２
０2 の閉弁後，圧縮行程の終期に点火プラグ１４が点火
されると，先ず濃厚混合気集合領域Ｃで着火，燃焼が的
確に起こり，その火炎が周囲に広がって希薄混合気を燃
焼させる。こうして成層燃焼が確実に行われ，燃費と排
気エミッションの低減を図ることができる。
０2 の閉弁後，圧縮行程の終期に点火プラグ１４が点火
されると，先ず濃厚混合気集合領域Ｃで着火，燃焼が的
確に起こり，その火炎が周囲に広がって希薄混合気を燃
焼させる。こうして成層燃焼が確実に行われ，燃費と排
気エミッションの低減を図ることができる。
【００３１】また上記圧縮行程時には，前記混合気規制
壁２４がスキッシュ壁２５と協働して，希薄混合気にス
キッシュ効果を与えることゝなり，これにより点火時，
火炎の伝播速度を速め，燃焼効率の向上を図ることがで
きる。
壁２４がスキッシュ壁２５と協働して，希薄混合気にス
キッシュ効果を与えることゝなり，これにより点火時，
火炎の伝播速度を速め，燃焼効率の向上を図ることがで
きる。
【００３２】本発明は上記実施例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の設計変更が可
能である。例えば，第１燃料噴射弁２２1 を廃止して，
第１吸気ポート１５1 からは燃焼室１２ａに空気のみを
供給するようにしてもよい。その場合は，シリンダボア
１１ａ内で起こる空気のみのスワールに濃厚混合気の一
部が拡散することにより，濃厚混合気集合域Ｃの周りに
希薄混合気がつくられるのである。
なく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可
能である。例えば，第１燃料噴射弁２２1 を廃止して，
第１吸気ポート１５1 からは燃焼室１２ａに空気のみを
供給するようにしてもよい。その場合は，シリンダボア
１１ａ内で起こる空気のみのスワールに濃厚混合気の一
部が拡散することにより，濃厚混合気集合域Ｃの周りに
希薄混合気がつくられるのである。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば，燃焼室を有するシリンダヘッドに，燃焼室内面の略
中心部に電極を臨ませる点火プラグを装着すると共に，
シリンダボアの内周面接線方向に向かって燃焼室に開口
する第１吸気ポートと，前記電極に近接して燃焼室に開
口する第２吸気ポートとを設け，前記第１吸気ポートよ
り希薄混合気もしくは空気を燃焼室に，また前記第２吸
気ポートより濃厚混合気を燃焼室にそれぞれ供給するよ
うにした内燃機関において，前記第２吸気ポートの燃焼
室への開口部と前記電極との間を結ぶ混合気誘導溝と，
前記開口部の，前記混合気誘導溝と反対側の略半周部分
を囲む混合気規制壁を燃焼室の内面に形成したので，エ
ンジンの吸気行程時，第１吸気ポートからシリンダボア
に吸入された空気又は希薄混合気がシリンダボア内でス
ワールを起こす中で，第２吸気ポートからシリンダボア
に吸入された濃厚混合気を，混合気誘導溝による誘導
と，混合気規制壁による進路規制とにより点火プラグの
電極周りに効果的に集中させることができ，これにより
成層燃焼を確実にし，燃費と排気エミッションの低減を
図ることができる。
ば，燃焼室を有するシリンダヘッドに，燃焼室内面の略
中心部に電極を臨ませる点火プラグを装着すると共に，
シリンダボアの内周面接線方向に向かって燃焼室に開口
する第１吸気ポートと，前記電極に近接して燃焼室に開
口する第２吸気ポートとを設け，前記第１吸気ポートよ
り希薄混合気もしくは空気を燃焼室に，また前記第２吸
気ポートより濃厚混合気を燃焼室にそれぞれ供給するよ
うにした内燃機関において，前記第２吸気ポートの燃焼
室への開口部と前記電極との間を結ぶ混合気誘導溝と，
前記開口部の，前記混合気誘導溝と反対側の略半周部分
を囲む混合気規制壁を燃焼室の内面に形成したので，エ
ンジンの吸気行程時，第１吸気ポートからシリンダボア
に吸入された空気又は希薄混合気がシリンダボア内でス
ワールを起こす中で，第２吸気ポートからシリンダボア
に吸入された濃厚混合気を，混合気誘導溝による誘導
と，混合気規制壁による進路規制とにより点火プラグの
電極周りに効果的に集中させることができ，これにより
成層燃焼を確実にし，燃費と排気エミッションの低減を
図ることができる。
【００３４】また本発明の第２の特徴によれば，前記第
２吸気ポートの燃焼室への開口部を前記電極へ指向させ
たので，第２吸気ポートを通過した濃厚混合気を点火プ
ラグの電極へスムーズに向かわせことができ，該電極で
の濃厚混合気の集中化を促進することができる。
２吸気ポートの燃焼室への開口部を前記電極へ指向させ
たので，第２吸気ポートを通過した濃厚混合気を点火プ
ラグの電極へスムーズに向かわせことができ，該電極で
の濃厚混合気の集中化を促進することができる。
【００３５】さらに本発明の第３の特徴によれば，前記
第１吸気ポートの燃焼室への開口部を，前記第２吸気ポ
ートの燃焼室への開口部よりも燃焼室の半径方向外方に
配置したので，シリンダボア内で生じさせる希薄混合気
又は空気のスワールを，点火プラグの電極周りの濃厚混
合気集合部から極力離して，濃厚混合気の拡散を少なく
抑えることができ，したがって比較的少量の濃厚混合気
でも成層燃焼が可能となり，燃費と排気エミッションの
更なる低減を図ることができる。
第１吸気ポートの燃焼室への開口部を，前記第２吸気ポ
ートの燃焼室への開口部よりも燃焼室の半径方向外方に
配置したので，シリンダボア内で生じさせる希薄混合気
又は空気のスワールを，点火プラグの電極周りの濃厚混
合気集合部から極力離して，濃厚混合気の拡散を少なく
抑えることができ，したがって比較的少量の濃厚混合気
でも成層燃焼が可能となり，燃費と排気エミッションの
更なる低減を図ることができる。
【００３６】さらにまた本発明の第４の特徴によれば，
前記混合気規制壁を，燃焼室の周縁部に形成されるスキ
ッシュ壁に連続的に形成したので，混合気規制壁とスキ
ッシュ壁との協働により，希薄混合気にスキッシュを与
えることができ，これにより点火時，火炎の伝播速度を
速め，燃焼効率の向上を図ることができる。
前記混合気規制壁を，燃焼室の周縁部に形成されるスキ
ッシュ壁に連続的に形成したので，混合気規制壁とスキ
ッシュ壁との協働により，希薄混合気にスキッシュを与
えることができ，これにより点火時，火炎の伝播速度を
速め，燃焼効率の向上を図ることができる。
【図１】本発明に係る成層燃焼式内燃機関のシリンダヘ
ッドの底面図。
ッドの底面図。
【図２】図１の２−２線に沿う上記内燃機関の断面図。
【図３】図１の３−３線に沿う上記内燃機関の断面図。
【図４】同内燃機関の吸気及び排気弁の開閉タイミング
線図。
線図。
１０・・・・・成層燃焼式内燃機関 １１ａ・・・・シリンダボア １２・・・・・シリンダヘッド １２ａ・・・・燃焼室 １４・・・・・点火プラグ １４ａ・・・・電極 １５1 ・・・・第１吸気ポート １５2 ・・・・第２吸気ポート １６・・・・・排気ポート ２０1 ・・・・第１吸気弁 ２０2 ・・・・第２吸気弁 ２１・・・・・排気弁 ２３・・・・・混合気誘導溝 ２４・・・・・混合気規制壁 ２５・・・・・スキッシュ壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G023 AA02 AA03 AB03 AC02 AD03 AD05 AD07 AD08 AG01 3G092 AA01 AA05 AA09 DA14 DE02S FA15 FA24
Claims (4)
- 【請求項１】 燃焼室（１２ａ）を有するシリンダヘッ
ド（１２）に，燃焼室（１２ａ）内面の略中心部に電極
（１４ａ）を臨ませる点火プラグ（１４）を装着すると
共に，シリンダボア（１１ａ）の内周面接線方向に向か
って燃焼室（１２ａ）に開口する第１吸気ポート（１５
1 ）と，前記電極（１４ａ）に近接して燃焼室（１２
ａ）に開口する第２吸気ポート（１５2 ）とを設け，前
記第１吸気ポート（１５1 ）より希薄混合気もしくは空
気を燃焼室（１２ａ）に，また前記第２吸気ポート（１
５2 ）より濃厚混合気を燃焼室（１２ａ）にそれぞれ供
給するようにした，成層燃焼式内燃機関において，前記
第２吸気ポート（１５2 ）の燃焼室（１２ａ）への開口
部と前記電極（１４ａ）との間を結ぶ混合気誘導溝（２
３）と，前記開口部の，前記混合気誘導溝（２３）と反
対側の略半周部分を囲む混合気規制壁（２４）を燃焼室
（１２ａ）の内面に形成したことを特徴とする，成層燃
焼式内燃機関。 - 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関において，前記
第２吸気ポート（１５2 ）の燃焼室（１２ａ）への開口
部を前記電極（１４ａ）へ指向させたことを特徴とす
る，成層燃焼式内燃機関。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の内燃機関におい
て，前記第１吸気ポート（１５1 ）の燃焼室（１２ａ）
への開口部を，前記第２吸気ポート（１５2 ）の燃焼室
（１２ａ）への開口部よりも燃焼室（１２ａ）の半径方
向外方に配置したことを特徴とする，成層燃焼式内燃機
関。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載の内燃機関
において，前記混合気規制壁（２４）を，燃焼室（１２
ａ）の周縁部に形成されるスキッシュ壁（２５）に連続
的に形成したことを特徴とする，成層燃焼式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08003799A JP4381500B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 成層燃焼式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08003799A JP4381500B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 成層燃焼式内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000274252A true JP2000274252A (ja) | 2000-10-03 |
| JP4381500B2 JP4381500B2 (ja) | 2009-12-09 |
Family
ID=13707064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08003799A Expired - Fee Related JP4381500B2 (ja) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | 成層燃焼式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4381500B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2841294A1 (fr) * | 2002-06-21 | 2003-12-26 | Inst Francais Du Petrole | Procede de controle d'un moteur suralimente a injection indirecte et moteur utilisant un tel procede |
| EP1726805A1 (fr) * | 2005-05-24 | 2006-11-29 | Institut Français du Pétrole | Procédé de contrôle du balayage des gaz brûlés d'un moteur à injection indirecte, notamment moteur suralimenté, et moteur utilisant un tel procédé |
| JP2008064008A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Honda Motor Co Ltd | 成層燃焼式内燃機関 |
| FR2920826A1 (fr) * | 2007-09-11 | 2009-03-13 | Renault Sas | Procede de commande du fonctionnement d'un moteur a combustion interne et moteur a combustion interne mettant en oeuvre ce procede. |
| WO2022113511A1 (ja) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | 日立Astemo株式会社 | バルブ制御装置及びバルブ制御方法 |
-
1999
- 1999-03-24 JP JP08003799A patent/JP4381500B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2841294A1 (fr) * | 2002-06-21 | 2003-12-26 | Inst Francais Du Petrole | Procede de controle d'un moteur suralimente a injection indirecte et moteur utilisant un tel procede |
| EP1726805A1 (fr) * | 2005-05-24 | 2006-11-29 | Institut Français du Pétrole | Procédé de contrôle du balayage des gaz brûlés d'un moteur à injection indirecte, notamment moteur suralimenté, et moteur utilisant un tel procédé |
| FR2886342A1 (fr) * | 2005-05-24 | 2006-12-01 | Inst Francais Du Petrole | Procede de controle du balayage des gaz brules d'un moteur a injection indirecte, notamment moteur suralimente, et moteur utilisant un tel procede |
| US7909025B2 (en) | 2005-05-24 | 2011-03-22 | Institut Francais Du Petrole | Method of controlling scavenging of the burnt gas of an indirect-injection engine, notably a supercharged engine, and engine using such a method |
| JP2008064008A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Honda Motor Co Ltd | 成層燃焼式内燃機関 |
| FR2920826A1 (fr) * | 2007-09-11 | 2009-03-13 | Renault Sas | Procede de commande du fonctionnement d'un moteur a combustion interne et moteur a combustion interne mettant en oeuvre ce procede. |
| WO2022113511A1 (ja) * | 2020-11-30 | 2022-06-02 | 日立Astemo株式会社 | バルブ制御装置及びバルブ制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4381500B2 (ja) | 2009-12-09 |
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