JP2000297648A - 筒内噴射式火花点火内燃機関 - Google Patents
筒内噴射式火花点火内燃機関Info
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- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮行程後半にピストン頂面に形成されたキ
ャビティ内に噴射された燃料をキャビティの底壁上を進
行させて対向側壁によって点火プラグ近傍に導く筒内噴
射式火花点火内燃機関において、点火プラグ近傍に確実
に一塊の可燃混合気を形成して良好な成層燃焼を実現す
ることである。 【解決手段】 キャビティ４の対向側壁４ｂには、燃料
に縦方向の旋回速度成分を付与するための返し部４ｃが
設けられており、ピストン上死点における点火プラグ１
の点火ギャップ１ａは、キャビティ内の対向側壁近傍に
位置している。
ャビティ内に噴射された燃料をキャビティの底壁上を進
行させて対向側壁によって点火プラグ近傍に導く筒内噴
射式火花点火内燃機関において、点火プラグ近傍に確実
に一塊の可燃混合気を形成して良好な成層燃焼を実現す
ることである。 【解決手段】 キャビティ４の対向側壁４ｂには、燃料
に縦方向の旋回速度成分を付与するための返し部４ｃが
設けられており、ピストン上死点における点火プラグ１
の点火ギャップ１ａは、キャビティ内の対向側壁近傍に
位置している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒内噴射式火花点
火内燃機関に関する。
火内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】気筒内へ直接的に燃料を噴射する燃料噴
射弁を具備する筒内噴射式火花点火内燃機関は、圧縮行
程末期にピストン頂面に形成されたキャビティ内へ燃料
を噴射することにより、燃料を高温の空気とピストン熱
とを利用して気化させると共に点火プラグ近傍へ導き、
点火時点において、着火性の良好な可燃混合気を点火プ
ラグ近傍だけに形成し、気筒内全体としてリーンな混合
気を燃焼可能な成層燃焼を実現するものである。
射弁を具備する筒内噴射式火花点火内燃機関は、圧縮行
程末期にピストン頂面に形成されたキャビティ内へ燃料
を噴射することにより、燃料を高温の空気とピストン熱
とを利用して気化させると共に点火プラグ近傍へ導き、
点火時点において、着火性の良好な可燃混合気を点火プ
ラグ近傍だけに形成し、気筒内全体としてリーンな混合
気を燃焼可能な成層燃焼を実現するものである。
【０００３】特開平９−１５８７３６号公報に開示され
ている筒内噴射式火花点火内燃機関のように、一般的に
は、燃料噴射弁は気筒上部周囲の吸気ポート側に配置さ
れ、点火プラグは気筒上部略中心に配置されている。ま
た、ピストン頂面に形成されたキャビティは、燃料噴射
弁から噴射された燃料が衝突する底壁と、燃料噴射弁に
対向する対向側壁とを有しており、この対向側壁によっ
て、衝突後に底壁に沿って進行する燃料を点火プラグ近
傍に偏向するようになっている。
ている筒内噴射式火花点火内燃機関のように、一般的に
は、燃料噴射弁は気筒上部周囲の吸気ポート側に配置さ
れ、点火プラグは気筒上部略中心に配置されている。ま
た、ピストン頂面に形成されたキャビティは、燃料噴射
弁から噴射された燃料が衝突する底壁と、燃料噴射弁に
対向する対向側壁とを有しており、この対向側壁によっ
て、衝突後に底壁に沿って進行する燃料を点火プラグ近
傍に偏向するようになっている。
【０００４】この従来技術において、燃料噴射弁は、燃
料を比較的厚さの薄い平らな扇状に噴射するものであ
り、キャビティの底壁上を進行する燃料は、幅方向に拡
がって、周囲空気および底壁の広範囲部分から熱吸収す
るために気化し易い。キャビティの対向側壁は、平面視
において円弧形状を有しているために、幅方向における
燃料の中央部分は、底壁上を進行する速度ベクトルが対
向側壁によって上方向の速度ベクトルへ変換され、気筒
上部へ向けられる。また、幅方向における燃料の両側部
分は、対向側壁に対してそれぞれ鋭角度に衝突すること
となり、底壁上を進行する速度ベクトルが対向側壁によ
って上方向の速度ベクトルと中央方向の速度ベクトルと
の合成速度ベクトルに変換され、気筒上部へ向けられ
る。こうして、幅方向に拡がって良好に気化しつつある
燃料各部分をキャビティ外側の気筒上部で一塊とし、点
火プラグ近傍に良好な可燃混合気を形成できるとしてい
る。
料を比較的厚さの薄い平らな扇状に噴射するものであ
り、キャビティの底壁上を進行する燃料は、幅方向に拡
がって、周囲空気および底壁の広範囲部分から熱吸収す
るために気化し易い。キャビティの対向側壁は、平面視
において円弧形状を有しているために、幅方向における
燃料の中央部分は、底壁上を進行する速度ベクトルが対
向側壁によって上方向の速度ベクトルへ変換され、気筒
上部へ向けられる。また、幅方向における燃料の両側部
分は、対向側壁に対してそれぞれ鋭角度に衝突すること
となり、底壁上を進行する速度ベクトルが対向側壁によ
って上方向の速度ベクトルと中央方向の速度ベクトルと
の合成速度ベクトルに変換され、気筒上部へ向けられ
る。こうして、幅方向に拡がって良好に気化しつつある
燃料各部分をキャビティ外側の気筒上部で一塊とし、点
火プラグ近傍に良好な可燃混合気を形成できるとしてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記発
明においては混合気に対する点火位置を正確に定めてい
ないため、点火位置によっては失火や燃焼変動が生じる
可能性がある。
明においては混合気に対する点火位置を正確に定めてい
ないため、点火位置によっては失火や燃焼変動が生じる
可能性がある。
【０００６】従って、本発明の目的は、圧縮行程後半に
ピストン頂面に形成されたキャビティ内に噴射された燃
料をキャビティの底壁上を進行させて対向側壁によって
点火プラグ近傍に導く筒内噴射式火花点火内燃機関にお
いて、点火プラグを可燃混合気内の最適な位置に配置し
て良好な成層燃焼を実現することである。
ピストン頂面に形成されたキャビティ内に噴射された燃
料をキャビティの底壁上を進行させて対向側壁によって
点火プラグ近傍に導く筒内噴射式火花点火内燃機関にお
いて、点火プラグを可燃混合気内の最適な位置に配置し
て良好な成層燃焼を実現することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に
記載の筒内噴射式火花点火内燃機関は、気筒上部壁に配
置された点火プラグと、気筒内へ直接的に燃料を噴射す
る燃料噴射弁と、ピストン頂面に形成されたキャビティ
とを具備し、前記キャビティは、底壁と、燃料噴射弁に
対向する対向側壁とを有し、前記燃料噴射弁から圧縮行
程後半に前記キャビティ内に噴射された燃料を、前記キ
ャビティの前記底壁上を進行させた後に前記対向側壁に
よって偏向して前記点火プラグ近傍に導く筒内噴射式火
花点火内燃機関において、前記キャビティの対向側壁に
は、燃料に縦方向の旋回速度成分を付与するための返し
部が設けられており、ピストン上死点における前記点火
プラグの点火ギャップは、前記キャビティ内の前記対向
側壁近傍に位置していることを特徴とする。
記載の筒内噴射式火花点火内燃機関は、気筒上部壁に配
置された点火プラグと、気筒内へ直接的に燃料を噴射す
る燃料噴射弁と、ピストン頂面に形成されたキャビティ
とを具備し、前記キャビティは、底壁と、燃料噴射弁に
対向する対向側壁とを有し、前記燃料噴射弁から圧縮行
程後半に前記キャビティ内に噴射された燃料を、前記キ
ャビティの前記底壁上を進行させた後に前記対向側壁に
よって偏向して前記点火プラグ近傍に導く筒内噴射式火
花点火内燃機関において、前記キャビティの対向側壁に
は、燃料に縦方向の旋回速度成分を付与するための返し
部が設けられており、ピストン上死点における前記点火
プラグの点火ギャップは、前記キャビティ内の前記対向
側壁近傍に位置していることを特徴とする。
【０００８】また、本発明による請求項２に記載の筒内
噴射式火花点火内燃機関は、請求項１に記載の筒内噴射
式火花点火内燃機関において、前記返し部は、縦断面に
おいて、略円弧形状部分を有し、前記点火ギャップは、
前記返し部の隣接する各縦断面における前記略円弧形状
部分の延長線から成る仮想円の連続体内に位置している
ことを特徴とする。
噴射式火花点火内燃機関は、請求項１に記載の筒内噴射
式火花点火内燃機関において、前記返し部は、縦断面に
おいて、略円弧形状部分を有し、前記点火ギャップは、
前記返し部の隣接する各縦断面における前記略円弧形状
部分の延長線から成る仮想円の連続体内に位置している
ことを特徴とする。
【０００９】また、本発明による請求項３に記載の筒内
噴射式火花点火内燃機関は、請求項１又は２に記載の筒
内噴射式火花点火内燃機関において、前記燃料噴射弁
は、比較的厚さの薄い略扇形状に燃料を噴射することを
特徴とする。
噴射式火花点火内燃機関は、請求項１又は２に記載の筒
内噴射式火花点火内燃機関において、前記燃料噴射弁
は、比較的厚さの薄い略扇形状に燃料を噴射することを
特徴とする。
【００１０】また、本発明による請求項４に記載の筒内
噴射式火花点火内燃機関は、請求項１から３のいずれか
に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関において、前記キ
ャビティの対向側壁は平面視において略円弧形状であ
り、平面視において、前記燃料噴射弁の噴孔から前記対
向側壁までの距離は、前記対向側壁の略円弧形状の半径
より大きく、前記点火プラグの点火ギャップは、ピスト
ン上死点における前記キャビティ内の前記対向側壁中央
部近傍に位置していることを特徴とする。
噴射式火花点火内燃機関は、請求項１から３のいずれか
に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関において、前記キ
ャビティの対向側壁は平面視において略円弧形状であ
り、平面視において、前記燃料噴射弁の噴孔から前記対
向側壁までの距離は、前記対向側壁の略円弧形状の半径
より大きく、前記点火プラグの点火ギャップは、ピスト
ン上死点における前記キャビティ内の前記対向側壁中央
部近傍に位置していることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による筒内噴射式
火花点火内燃機関の第一実施形態を示す概略縦断面図で
ある。図１の断面は、二つの吸気ポートの間及び二つの
排気ポートの間を通過するものであるために、吸気ポー
ト及び排気ポートは図示されていない。図２は、図１の
ピストンの平面図である。図１及び図２において、１は
気筒上部略中心に配置された点火プラグであり、２は気
筒上部周囲から気筒内へ直接的に燃料を噴射するための
燃料噴射弁である。また、３はピストンであり、その頂
面には凹状のキャビティ４が形成されている。燃料噴射
弁２は、燃料のベーパを防止するために、気筒内におい
て吸気流により比較的低温度となる吸気ポート側に配置
されている。
火花点火内燃機関の第一実施形態を示す概略縦断面図で
ある。図１の断面は、二つの吸気ポートの間及び二つの
排気ポートの間を通過するものであるために、吸気ポー
ト及び排気ポートは図示されていない。図２は、図１の
ピストンの平面図である。図１及び図２において、１は
気筒上部略中心に配置された点火プラグであり、２は気
筒上部周囲から気筒内へ直接的に燃料を噴射するための
燃料噴射弁である。また、３はピストンであり、その頂
面には凹状のキャビティ４が形成されている。燃料噴射
弁２は、燃料のベーパを防止するために、気筒内におい
て吸気流により比較的低温度となる吸気ポート側に配置
されている。
【００１２】また、燃料噴射弁２は、スリット状の噴孔
を有し、燃料を厚さの薄い扇状に噴射するものである。
成層燃焼を実施するためには、図１に示すように、圧縮
行程後半において燃料をピストン３の頂面に形成された
キャビティ４内へ噴射する。噴射直後の燃料は液状であ
るが、偏平な噴霧構造のため、周囲の高温空気を巻き込
み、気化し易い。さらに、キャビティ４の底壁４ａに沿
って進行して幅方向に拡がる際に底壁４ａの広範囲部分
から熱吸収するために気化し易い。こうして気化しつつ
ある燃料は、対向側壁４ｂによって上方向に偏向され
る。対向側壁４ｂは、その上部にキャビティ４の内側方
向に延在する返し部４ｃを有している。
を有し、燃料を厚さの薄い扇状に噴射するものである。
成層燃焼を実施するためには、図１に示すように、圧縮
行程後半において燃料をピストン３の頂面に形成された
キャビティ４内へ噴射する。噴射直後の燃料は液状であ
るが、偏平な噴霧構造のため、周囲の高温空気を巻き込
み、気化し易い。さらに、キャビティ４の底壁４ａに沿
って進行して幅方向に拡がる際に底壁４ａの広範囲部分
から熱吸収するために気化し易い。こうして気化しつつ
ある燃料は、対向側壁４ｂによって上方向に偏向され
る。対向側壁４ｂは、その上部にキャビティ４の内側方
向に延在する返し部４ｃを有している。
【００１３】ピストン上死点における点火プラグ１近傍
の拡大断面図である図３に示すように、縦断面におい
て、対向側壁４ｂは、底壁４ａに滑らかに接続された円
弧形状を有し、返し部４ｃは対向側壁４ｂと一体の円弧
形状を有している。キャビティ４の底壁４ａ上を進行し
て気化しつつある燃料は、対向側壁４ｂ上を進行してさ
らに熱吸収することにより完全に気化し、この気化燃料
には、返し部４ｃによって縦方向の旋回速度成分が付与
される。こうして、気化燃料は、図３に示すように、対
向側壁４ｂに沿ってキャビティ４内を縦方向に旋回し、
キャビティ４内の対向側壁４ｂ近傍と言う比較的狭い領
域内に位置するために、必然的に一塊の可燃混合気とな
る。
の拡大断面図である図３に示すように、縦断面におい
て、対向側壁４ｂは、底壁４ａに滑らかに接続された円
弧形状を有し、返し部４ｃは対向側壁４ｂと一体の円弧
形状を有している。キャビティ４の底壁４ａ上を進行し
て気化しつつある燃料は、対向側壁４ｂ上を進行してさ
らに熱吸収することにより完全に気化し、この気化燃料
には、返し部４ｃによって縦方向の旋回速度成分が付与
される。こうして、気化燃料は、図３に示すように、対
向側壁４ｂに沿ってキャビティ４内を縦方向に旋回し、
キャビティ４内の対向側壁４ｂ近傍と言う比較的狭い領
域内に位置するために、必然的に一塊の可燃混合気とな
る。
【００１４】本実施形態では、図３に示すように、ピス
トン上死点における点火プラグ１の点火ギャップ１ａ
は、キャビティ４内の対向側壁４ｂ近傍に位置している
ために、キャビティ４内の一塊の可燃混合気を確実に着
火燃焼させることができる。また、気化燃料は返し部４
ｃによって縦方向に旋回成分が付与されるために、可燃
混合気は、返し部４ｃの隣接する各縦断面における円弧
形状の延長線から成る仮想円Ｆの連続体（すなわち、各
仮想円Ｆの対向側壁４ｂの延在方向における連続体）内
にほぼ位置していることとなり、ピストン上死点におけ
るこの位置に点火プラグ１の点火ギャップ１ａを位置さ
せることで、可燃混合気の着火燃焼がさらに確実に実現
される。
トン上死点における点火プラグ１の点火ギャップ１ａ
は、キャビティ４内の対向側壁４ｂ近傍に位置している
ために、キャビティ４内の一塊の可燃混合気を確実に着
火燃焼させることができる。また、気化燃料は返し部４
ｃによって縦方向に旋回成分が付与されるために、可燃
混合気は、返し部４ｃの隣接する各縦断面における円弧
形状の延長線から成る仮想円Ｆの連続体（すなわち、各
仮想円Ｆの対向側壁４ｂの延在方向における連続体）内
にほぼ位置していることとなり、ピストン上死点におけ
るこの位置に点火プラグ１の点火ギャップ１ａを位置さ
せることで、可燃混合気の着火燃焼がさらに確実に実現
される。
【００１５】本実施形態において、キャビティ４の対向
側壁４ｂは、平面視において、円弧形状を有しており、
平面視において、燃料噴射弁２の噴孔から対向側壁４ｂ
までの距離は、対向側壁４ｂの円弧形状の半径より大き
くされている。それにより、キャビティ４の底壁４ａ上
を進行して幅方向に拡がった燃料において、幅方向にお
ける燃料中央部分は、対向側壁４ｂの中央部をそのまま
進行するが、幅方向における燃料両側部分は、対向側壁
４ｂに対してそれぞれ鋭角度に衝突することとなり、中
央方向の速度成分も付与される。
側壁４ｂは、平面視において、円弧形状を有しており、
平面視において、燃料噴射弁２の噴孔から対向側壁４ｂ
までの距離は、対向側壁４ｂの円弧形状の半径より大き
くされている。それにより、キャビティ４の底壁４ａ上
を進行して幅方向に拡がった燃料において、幅方向にお
ける燃料中央部分は、対向側壁４ｂの中央部をそのまま
進行するが、幅方向における燃料両側部分は、対向側壁
４ｂに対してそれぞれ鋭角度に衝突することとなり、中
央方向の速度成分も付与される。
【００１６】それにより、対向側壁４ｂ上を進行する気
化燃料は、対向側壁４ｂの中央部に集合し、全ての気化
燃料は対向側壁４ｂの中央部に沿ってキャビティ４内を
縦方向に旋回することとなり、さらに可燃混合気を一塊
とさせ易く、ピストン上死点における点火プラグ１の点
火ギャップ１ａを、キャビティ４内の対向側壁４ｂ中央
部近傍に位置させ、好ましくは、返し部４ｃの中央部に
おける隣接する各縦断面における円弧形状の延長線から
成る仮想円Ｆの連続体内に位置させることにより、可燃
混合気のさらに確実な着火燃焼を実現することができ
る。
化燃料は、対向側壁４ｂの中央部に集合し、全ての気化
燃料は対向側壁４ｂの中央部に沿ってキャビティ４内を
縦方向に旋回することとなり、さらに可燃混合気を一塊
とさせ易く、ピストン上死点における点火プラグ１の点
火ギャップ１ａを、キャビティ４内の対向側壁４ｂ中央
部近傍に位置させ、好ましくは、返し部４ｃの中央部に
おける隣接する各縦断面における円弧形状の延長線から
成る仮想円Ｆの連続体内に位置させることにより、可燃
混合気のさらに確実な着火燃焼を実現することができ
る。
【００１７】また、本実施形態において、キャビティ４
は、ピストン３頂面における燃料噴射弁側、すなわち、
吸気ポート側に偏在している。それにより、ピストン３
頂面の排気ポート側には比較的広い面積部分が存在し、
圧縮行程後半において、この面積部分とシリンダヘッド
とによって排気ポート側から吸気ポート側へのスキッシ
ュ流が発生する。このスキッシュ流は、キャビティ４内
に流入する際に、対向側壁４ｂの返し部４ｃによって対
向側壁４ｂ近傍へは流入し難く、キャビティ４の中央部
へ流入するために、対向側壁４ｂに沿って旋回する可燃
混合気をキャビティ４の中央部へ分散させ難くする。そ
れにより、ピストン上死点における可燃混合気を一塊と
させ易く、可燃混合気の着火燃焼をさらに良好なものと
することができる。
は、ピストン３頂面における燃料噴射弁側、すなわち、
吸気ポート側に偏在している。それにより、ピストン３
頂面の排気ポート側には比較的広い面積部分が存在し、
圧縮行程後半において、この面積部分とシリンダヘッド
とによって排気ポート側から吸気ポート側へのスキッシ
ュ流が発生する。このスキッシュ流は、キャビティ４内
に流入する際に、対向側壁４ｂの返し部４ｃによって対
向側壁４ｂ近傍へは流入し難く、キャビティ４の中央部
へ流入するために、対向側壁４ｂに沿って旋回する可燃
混合気をキャビティ４の中央部へ分散させ難くする。そ
れにより、ピストン上死点における可燃混合気を一塊と
させ易く、可燃混合気の着火燃焼をさらに良好なものと
することができる。
【００１８】本実施形態において、キャビティ４の対向
側壁４ｂと返し部４ｃとは、縦断面において、一体の円
弧形状とされており、それにより、対向側壁４ｂ上を進
行する気化燃料に比較的強い縦旋回速度成分を付与する
ことができる。しかしながら、これは、本発明を限定す
るものではなく、返し部４ｃが縦断面において少くなく
とも円弧形状の部分を有していれば、気化燃料に縦旋回
速度成分を付与することは可能であり、前述の効果を得
ることができる。
側壁４ｂと返し部４ｃとは、縦断面において、一体の円
弧形状とされており、それにより、対向側壁４ｂ上を進
行する気化燃料に比較的強い縦旋回速度成分を付与する
ことができる。しかしながら、これは、本発明を限定す
るものではなく、返し部４ｃが縦断面において少くなく
とも円弧形状の部分を有していれば、気化燃料に縦旋回
速度成分を付与することは可能であり、前述の効果を得
ることができる。
【００１９】また、本実施形態において、燃料噴射弁２
は、燃料を比較的厚さの薄い略扇状に噴射するものであ
るが、もちろん、キャビティ内に噴射される燃料は、円
錐状であっても柱状であっても良い。また、ピストン頂
面のキャビティは、燃料が衝突する底壁と、底壁上を進
行する燃料を点火プラグ近傍に導く対向側壁とを形状的
に区別可能なものである。しかしながら、これは、本発
明を限定するものではない。例えば、キャビティが略半
球形状である場合のように、底壁と対向側壁とが形状的
には区別できなくても、本発明は、燃料が衝突する部分
をキャビティを底壁として、また、この底壁上を進行す
る燃料を点火プラグ近傍に導く部分をキャビティの対向
側壁として意図していることは明らかである。
は、燃料を比較的厚さの薄い略扇状に噴射するものであ
るが、もちろん、キャビティ内に噴射される燃料は、円
錐状であっても柱状であっても良い。また、ピストン頂
面のキャビティは、燃料が衝突する底壁と、底壁上を進
行する燃料を点火プラグ近傍に導く対向側壁とを形状的
に区別可能なものである。しかしながら、これは、本発
明を限定するものではない。例えば、キャビティが略半
球形状である場合のように、底壁と対向側壁とが形状的
には区別できなくても、本発明は、燃料が衝突する部分
をキャビティを底壁として、また、この底壁上を進行す
る燃料を点火プラグ近傍に導く部分をキャビティの対向
側壁として意図していることは明らかである。
【００２０】
【発明の効果】このように、本発明による筒内噴射式火
花点火内燃機関によれば、気筒上部壁に配置された点火
プラグと、気筒内へ直接的に燃料を噴射する燃料噴射弁
と、ピストン頂面に形成されたキャビティとを具備し、
キャビティは、底壁と、燃料噴射弁に対向する対向側壁
とを有し、燃料噴射弁から圧縮行程後半にキャビティ内
に噴射された燃料を、キャビティの底壁上を進行させた
後に対向側壁によって偏向して点火プラグ近傍に導く筒
内噴射式火花点火内燃機関において、キャビティの対向
側壁には、燃料に縦方向の旋回速度成分を付与するため
の返し部が設けられ、ピストン上死点における点火プラ
グの点火ギャップは、キャビティ内の対向側壁近傍に位
置するようになっている。それにより、キャビティの底
壁及び対向側壁を進行して気化した燃料は、返し部によ
って付与された縦方向の旋回速度成分によって、キャビ
ティ内における対向側壁近傍を縦方向に旋回するため
に、比較的狭い領域内に位置することとなり、必然的に
一塊の可燃混合気となり、ピストン上死点におけるキャ
ビティ内の対向側壁近傍に位置する点火プラグの点火ギ
ャップによって確実に着火燃焼させることができ、良好
な成層燃焼が実現される。
花点火内燃機関によれば、気筒上部壁に配置された点火
プラグと、気筒内へ直接的に燃料を噴射する燃料噴射弁
と、ピストン頂面に形成されたキャビティとを具備し、
キャビティは、底壁と、燃料噴射弁に対向する対向側壁
とを有し、燃料噴射弁から圧縮行程後半にキャビティ内
に噴射された燃料を、キャビティの底壁上を進行させた
後に対向側壁によって偏向して点火プラグ近傍に導く筒
内噴射式火花点火内燃機関において、キャビティの対向
側壁には、燃料に縦方向の旋回速度成分を付与するため
の返し部が設けられ、ピストン上死点における点火プラ
グの点火ギャップは、キャビティ内の対向側壁近傍に位
置するようになっている。それにより、キャビティの底
壁及び対向側壁を進行して気化した燃料は、返し部によ
って付与された縦方向の旋回速度成分によって、キャビ
ティ内における対向側壁近傍を縦方向に旋回するため
に、比較的狭い領域内に位置することとなり、必然的に
一塊の可燃混合気となり、ピストン上死点におけるキャ
ビティ内の対向側壁近傍に位置する点火プラグの点火ギ
ャップによって確実に着火燃焼させることができ、良好
な成層燃焼が実現される。
【図１】本発明による筒内噴射式火花点火内燃機関の実
施形態を示す概略縦断面図である。
施形態を示す概略縦断面図である。
【図２】図１のピストンの平面図である。
【図３】ピストン上死点における点火プラグ近傍の拡大
断面図である。
断面図である。
１…点火プラグ ２…燃料噴射弁 ３…ピストン ４…キャビティ ４ａ…底壁 ４ｂ…対向側壁 ４ｃ…返し部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 佳洋 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 小林 辰夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 神田 睦美 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G019 AA08 AA09 KA15 KA22 3G023 AA01 AB03 AC05 AD02 AD03 AD09 AG01 3G066 AA02 AA05 AB02 AD12 BA01 CC34 CC48 CD04
Claims (4)
- 【請求項１】 気筒上部壁に配置された点火プラグと、
気筒内へ直接的に燃料を噴射する燃料噴射弁と、ピスト
ン頂面に形成されたキャビティとを具備し、前記キャビ
ティは、底壁と、燃料噴射弁に対向する対向側壁とを有
し、前記燃料噴射弁から圧縮行程後半に前記キャビティ
内に噴射された燃料を、前記キャビティの前記底壁上を
進行させた後に前記対向側壁によって偏向して前記点火
プラグ近傍に導く筒内噴射式火花点火内燃機関におい
て、前記キャビティの対向側壁には、燃料に縦方向の旋
回速度成分を付与するための返し部が設けられており、
ピストン上死点における前記点火プラグの点火ギャップ
は、前記キャビティ内の前記対向側壁近傍に位置してい
ることを特徴とする筒内噴射式火花点火内燃機関。 - 【請求項２】 前記返し部は、縦断面において、略円弧
形状部分を有し、前記点火ギャップは、前記返し部の隣
接する各縦断面における前記略円弧形状部分の延長線か
ら成る仮想円の連続体内に位置していることを特徴とす
る請求項１に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関。 - 【請求項３】 前記燃料噴射弁は、比較的厚さの薄い略
扇形状に燃料を噴射することを特徴とする請求項１又は
２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関。 - 【請求項４】 前記キャビティの対向側壁は平面視にお
いて略円弧形状であり、平面視において、前記燃料噴射
弁の噴孔から前記対向側壁までの距離は、前記対向側壁
の略円弧形状の半径より大きく、前記点火プラグの点火
ギャップは、ピストン上死点における前記キャビティ内
の前記対向側壁中央部近傍に位置していることを特徴と
する請求項１から３のいずれかに記載の筒内噴射式火花
点火内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11105333A JP2000297648A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 筒内噴射式火花点火内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11105333A JP2000297648A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 筒内噴射式火花点火内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000297648A true JP2000297648A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14404808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11105333A Pending JP2000297648A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 筒内噴射式火花点火内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000297648A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7011070B2 (en) | 2002-10-02 | 2006-03-14 | Westport Research Inc. | Method of reducing particulates and enhancing burning rate within a combustion chamber |
-
1999
- 1999-04-13 JP JP11105333A patent/JP2000297648A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7011070B2 (en) | 2002-10-02 | 2006-03-14 | Westport Research Inc. | Method of reducing particulates and enhancing burning rate within a combustion chamber |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050613 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050621 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060207 |