JP2000314320A - 筒内直接燃料噴射機関の燃焼室 - Google Patents
筒内直接燃料噴射機関の燃焼室Info
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- JP2000314320A JP2000314320A JP11126299A JP12629999A JP2000314320A JP 2000314320 A JP2000314320 A JP 2000314320A JP 11126299 A JP11126299 A JP 11126299A JP 12629999 A JP12629999 A JP 12629999A JP 2000314320 A JP2000314320 A JP 2000314320A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- 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
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸気２弁、排気２弁の機関において、十分な
偏向を生じさせる通路を形成可能として、直接噴射を可
能とする。 【解決手段】 燃料噴射弁４と２本の吸気弁１２の間の
燃焼室壁面１３に、噴射弁出口面から滑らかにつながれ
る湾曲した凸面４０と、該湾曲面２２の点火プラグ側端
面２４の接線の延長部が点火プラグキャップ部２１を指
向するように設け、さらに円錐状の燃料噴霧の外形部と
前記湾曲面上で接するように設けた。
偏向を生じさせる通路を形成可能として、直接噴射を可
能とする。 【解決手段】 燃料噴射弁４と２本の吸気弁１２の間の
燃焼室壁面１３に、噴射弁出口面から滑らかにつながれ
る湾曲した凸面４０と、該湾曲面２２の点火プラグ側端
面２４の接線の延長部が点火プラグキャップ部２１を指
向するように設け、さらに円錐状の燃料噴霧の外形部と
前記湾曲面上で接するように設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリンエンジン
の筒内直接燃料噴射機関の燃焼室に関する。
の筒内直接燃料噴射機関の燃焼室に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガソリンエンジンの筒内直接燃料
噴射機関の燃焼室として、例えば、図８に示した特開平
７-１９０５４号公報に記載のものが知られている。
噴射機関の燃焼室として、例えば、図８に示した特開平
７-１９０５４号公報に記載のものが知られている。
【０００３】図において、１はシリンダヘッド、２は点
火プラグ、２aはギャップ部、３は凸部、４は噴射弁で
ある。従来の例では噴射弁４から点火プラグ部２に向か
う通路に、噴霧の偏向作用を生じさせる連続的な湾曲凸
部３を設け、この湾曲凸部３に沿って噴射弁４から噴射
された噴霧の外形部を接触させ、その偏向作用によって
噴霧を点火プラグ２側に向かわせることをねらってい
た。
火プラグ、２aはギャップ部、３は凸部、４は噴射弁で
ある。従来の例では噴射弁４から点火プラグ部２に向か
う通路に、噴霧の偏向作用を生じさせる連続的な湾曲凸
部３を設け、この湾曲凸部３に沿って噴射弁４から噴射
された噴霧の外形部を接触させ、その偏向作用によって
噴霧を点火プラグ２側に向かわせることをねらってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の筒内直接燃料噴射機関の燃焼室にあっては、筒内
直接噴射機関の場合、吸気１弁、排気１弁の構成でない
と十分な偏向を生じさせる通路を作ることができない。
このため、吸気２弁、排気２弁の機関に適用することは
構成上困難であるという問題があった。
従来の筒内直接燃料噴射機関の燃焼室にあっては、筒内
直接噴射機関の場合、吸気１弁、排気１弁の構成でない
と十分な偏向を生じさせる通路を作ることができない。
このため、吸気２弁、排気２弁の機関に適用することは
構成上困難であるという問題があった。
【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、燃料噴射弁と２本の吸気弁の間の
燃焼室壁面に、噴射弁出口面から滑らかにつながれる湾
曲した凸面を設けるとともに、該湾曲面の点火プラグ側
端面の接線の延長部が点火プラグギャップ部を指向する
ように構成するとともに、円錐状の燃料噴霧の外形部と
前記湾曲面を湾曲面上で接するように配置することによ
り上記問題点を解決することを目的としている。
してなされたもので、燃料噴射弁と２本の吸気弁の間の
燃焼室壁面に、噴射弁出口面から滑らかにつながれる湾
曲した凸面を設けるとともに、該湾曲面の点火プラグ側
端面の接線の延長部が点火プラグギャップ部を指向する
ように構成するとともに、円錐状の燃料噴霧の外形部と
前記湾曲面を湾曲面上で接するように配置することによ
り上記問題点を解決することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明の筒内直接燃料噴射機関の燃焼室は、燃料噴
射弁と２本の吸気弁の間の燃焼室壁面に、噴射弁出口面
から滑らかにつながれる湾曲した凸面を設けるととも
に、該湾曲面の点火プラグ側端面の接線の延長部が点火
プラグギャップ部を指向するように構成し、円錐状の燃
料噴霧の外形部と前記湾曲面を湾曲面上で接するように
配置した。
めに本発明の筒内直接燃料噴射機関の燃焼室は、燃料噴
射弁と２本の吸気弁の間の燃焼室壁面に、噴射弁出口面
から滑らかにつながれる湾曲した凸面を設けるととも
に、該湾曲面の点火プラグ側端面の接線の延長部が点火
プラグギャップ部を指向するように構成し、円錐状の燃
料噴霧の外形部と前記湾曲面を湾曲面上で接するように
配置した。
【０００７】請求項２記載の発明においては、前記湾曲
面の噴射取付軸と直交する方向の底面形状を噴霧断面と
略同等の円筒面とした。
面の噴射取付軸と直交する方向の底面形状を噴霧断面と
略同等の円筒面とした。
【０００８】請求項３記載の発明においては、吸気弁の
着座時傘裏部を燃焼室壁面より燃焼室内に突き出すとと
もに、前記湾曲面のプラグ側端部を着座時の吸気弁傘裏
に連続的につなげ、それによって形成された平面の延長
が点火プラグのギャップ部に至るように燃焼室の一部に
凸部を設けた。
着座時傘裏部を燃焼室壁面より燃焼室内に突き出すとと
もに、前記湾曲面のプラグ側端部を着座時の吸気弁傘裏
に連続的につなげ、それによって形成された平面の延長
が点火プラグのギャップ部に至るように燃焼室の一部に
凸部を設けた。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００１０】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１を示す断面図、図２は実施の形態１を示す上部俯瞰
図である。
態１を示す断面図、図２は実施の形態１を示す上部俯瞰
図である。
【００１１】まず構成を説明すると、燃焼室１７内には
２本の吸気弁１２が燃焼室壁面１３に着座時接するよう
に取り付けられている。一方、燃焼室壁面１３の中心部
には点火プラグ１５が設けられており、その点火プラグ
ギャップ部２１は燃焼室１７内に突き出た位置に設けら
れている。また、燃焼室壁面１３上の点火プラグ１５と
吸気弁１２の反対側には燃料噴射弁１８が設けられてい
る。
２本の吸気弁１２が燃焼室壁面１３に着座時接するよう
に取り付けられている。一方、燃焼室壁面１３の中心部
には点火プラグ１５が設けられており、その点火プラグ
ギャップ部２１は燃焼室１７内に突き出た位置に設けら
れている。また、燃焼室壁面１３上の点火プラグ１５と
吸気弁１２の反対側には燃料噴射弁１８が設けられてい
る。
【００１２】燃料噴射弁１８と２本の吸気弁１２の間の
燃焼室壁面１３上には、噴射弁出口面からなめらかにつ
ながる湾局面２２を有する凸部１４がある。凸部１４は
点火プラグ側端面２４からなめらかに燃焼室１３につな
がるとともに、湾局面２２の点火プラグ側端面２４部で
の曲率に対する接線の延長軸２５は点火プラグギャップ
部２１を指向している。燃料噴射弁１８から噴射された
噴霧の上端面１９（噴霧の燃焼室壁面１３側部分）は凸
部１４の湾曲面２２上の点火プラグ側端面２４より燃料
噴射弁１８に近い部分接触点２３で略接するように凸部
形状、噴霧の外形角度、燃料噴射弁１８の取付角が決定
されている。
燃焼室壁面１３上には、噴射弁出口面からなめらかにつ
ながる湾局面２２を有する凸部１４がある。凸部１４は
点火プラグ側端面２４からなめらかに燃焼室１３につな
がるとともに、湾局面２２の点火プラグ側端面２４部で
の曲率に対する接線の延長軸２５は点火プラグギャップ
部２１を指向している。燃料噴射弁１８から噴射された
噴霧の上端面１９（噴霧の燃焼室壁面１３側部分）は凸
部１４の湾曲面２２上の点火プラグ側端面２４より燃料
噴射弁１８に近い部分接触点２３で略接するように凸部
形状、噴霧の外形角度、燃料噴射弁１８の取付角が決定
されている。
【００１３】次に作用を説明する。
【００１４】圧縮行程時に燃料噴射弁１８から燃焼室１
７内に噴射された噴霧の上端面１９は接触点２３部で、
湾曲した形状を持つ凸部１４に、接触点２３部で略接す
る。この時、噴霧の上端面１９は湾曲面２２に沿って燃
焼室壁面１３側に偏向される。
７内に噴射された噴霧の上端面１９は接触点２３部で、
湾曲した形状を持つ凸部１４に、接触点２３部で略接す
る。この時、噴霧の上端面１９は湾曲面２２に沿って燃
焼室壁面１３側に偏向される。
【００１５】偏向された噴霧は湾曲面２２上に沿って点
火プラグ側端面２４部まで移動する。点火プラグ側端面
２４部での湾曲面の曲率に対する接線の方向は延長軸２
５になるため、噴霧は点火プラグ側端面２４以降は図１
中の破線で示すような形状となり、概略接線の延長軸２
５に沿って点火プラグ１５の点火プラグギャップ部２１
に向かって移動する。この噴霧は、気化しながら点火プ
ラグギャップ部２１に供給されるため点火プラグ１５で
着火することにより燃焼する。気化した噴霧は、燃焼室
１７内で点火プラグまわりに固まっているため、成層燃
焼を達成することができる。
火プラグ側端面２４部まで移動する。点火プラグ側端面
２４部での湾曲面の曲率に対する接線の方向は延長軸２
５になるため、噴霧は点火プラグ側端面２４以降は図１
中の破線で示すような形状となり、概略接線の延長軸２
５に沿って点火プラグ１５の点火プラグギャップ部２１
に向かって移動する。この噴霧は、気化しながら点火プ
ラグギャップ部２１に供給されるため点火プラグ１５で
着火することにより燃焼する。気化した噴霧は、燃焼室
１７内で点火プラグまわりに固まっているため、成層燃
焼を達成することができる。
【００１６】この時凸部１４による偏向作用により噴霧
が確実に点火プラグギャップ部２１にもたらされるた
め、噴霧形状の固体差や燃焼室１７内のガス流動のサイ
クルばらつきなどによる変化を受けにくく、確実な成層
燃焼を達成することができる。
が確実に点火プラグギャップ部２１にもたらされるた
め、噴霧形状の固体差や燃焼室１７内のガス流動のサイ
クルばらつきなどによる変化を受けにくく、確実な成層
燃焼を達成することができる。
【００１７】（実施の形態２）図３は実施の形態１の作
用を説明したものであり、図４は要部断面図である。
用を説明したものであり、図４は要部断面図である。
【００１８】この実施の形態２は図１の実施の形態１に
対し、凸部１４の湾局面形状を噴射弁取付け軸と直交す
る方向（断面Ａ-Ａ方向）の底面形状を噴霧断面と略同
等の円筒面３０とすることにより噴霧上端面１９全体を
燃焼室壁面１３側に偏向させるものであり、混合気を点
火プラグギャップ部２１に確実にもたらすことをねらい
としている。
対し、凸部１４の湾局面形状を噴射弁取付け軸と直交す
る方向（断面Ａ-Ａ方向）の底面形状を噴霧断面と略同
等の円筒面３０とすることにより噴霧上端面１９全体を
燃焼室壁面１３側に偏向させるものであり、混合気を点
火プラグギャップ部２１に確実にもたらすことをねらい
としている。
【００１９】（実施の形態３）図５は本発明の実施の形
態３を示す断面図であり、図６はその上部俯瞰図、図７
は要部断面図である。
態３を示す断面図であり、図６はその上部俯瞰図、図７
は要部断面図である。
【００２０】この実施の形態３は図１の実施の形態１に
対し、吸気弁１３の着座時傘裏（吸気弁傘部の燃焼室１
７側）部を燃焼室壁面１３より燃焼室１７内に突き出す
とともに、湾曲面のプラグ側端部を着座時の吸気弁傘裏
になめらかにつなげ、点火プラグ１５の近傍まで連続し
た凸部４０を設け、形成された平面の延長が点火プラグ
ギャップ部２１にいたるように設定されている。
対し、吸気弁１３の着座時傘裏（吸気弁傘部の燃焼室１
７側）部を燃焼室壁面１３より燃焼室１７内に突き出す
とともに、湾曲面のプラグ側端部を着座時の吸気弁傘裏
になめらかにつなげ、点火プラグ１５の近傍まで連続し
た凸部４０を設け、形成された平面の延長が点火プラグ
ギャップ部２１にいたるように設定されている。
【００２１】このため噴霧は凸部４０に沿って偏向さ
れ、点火プラグ１５まで図中の破線のように移動するた
め確実な成層燃焼が行われる。一方、凸部４０の噴射弁
取付け軸と直交する面（断面Ｂ-Ｂ方向）でみると凸部
４０の幅は略、噴射弁１８先端部の２倍程度の最少限度
に押さえられ、その端面４１はなめらかに燃焼室壁面１
３につながっている。このため吸気ポート１１から吸気
弁１２を通って燃焼室１７内に流入する空気の静的な通
路抵抗の悪化を最小限にすることができ、出力の低下を
生じることはない。
れ、点火プラグ１５まで図中の破線のように移動するた
め確実な成層燃焼が行われる。一方、凸部４０の噴射弁
取付け軸と直交する面（断面Ｂ-Ｂ方向）でみると凸部
４０の幅は略、噴射弁１８先端部の２倍程度の最少限度
に押さえられ、その端面４１はなめらかに燃焼室壁面１
３につながっている。このため吸気ポート１１から吸気
弁１２を通って燃焼室１７内に流入する空気の静的な通
路抵抗の悪化を最小限にすることができ、出力の低下を
生じることはない。
【００２２】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の実施の筒
内直接燃料噴射機関の燃焼室にあっては燃料噴射弁と２
本の吸気弁の間の燃焼室壁面に、噴射弁出口面から滑ら
かにつながれる湾曲した凸面を設けるとともに、該湾曲
面の点火プラグ側端面の接線の延長部が点火プラグギャ
ップ部を指向するように構成し、円錐状の燃料噴霧の外
形部と前記湾曲面を湾曲面上で接するように配置した構
成としたため、噴射弁から燃焼室内に供給された噴霧を
確実に点火プラグ部に供給することができ、成層燃焼が
安定して達成できるという効果が得られ、さらに全負荷
運転のように吸気行程で噴射する場合にも、同様の噴霧
偏向効果が生じ、その場合には均一に燃料と空気が混ざ
り高出力化が達成できるという効果が得られる。
内直接燃料噴射機関の燃焼室にあっては燃料噴射弁と２
本の吸気弁の間の燃焼室壁面に、噴射弁出口面から滑ら
かにつながれる湾曲した凸面を設けるとともに、該湾曲
面の点火プラグ側端面の接線の延長部が点火プラグギャ
ップ部を指向するように構成し、円錐状の燃料噴霧の外
形部と前記湾曲面を湾曲面上で接するように配置した構
成としたため、噴射弁から燃焼室内に供給された噴霧を
確実に点火プラグ部に供給することができ、成層燃焼が
安定して達成できるという効果が得られ、さらに全負荷
運転のように吸気行程で噴射する場合にも、同様の噴霧
偏向効果が生じ、その場合には均一に燃料と空気が混ざ
り高出力化が達成できるという効果が得られる。
【図１】本発明実施の形態１を示す断面図である。
【図２】本発明実施の形態１を示す上部俯瞰図である。
【図３】本発明実施の形態２を示す上部俯瞰図である。
【図４】本発明実施の形態２を示す要部断面図である。
【図５】本発明実施の形態３を示す断面図である。
【図６】本発明実施の形態３を示す上部俯瞰図である。
【図７】本発明実施の形態３を示す要部断面図である。
【図８】従来の実施例を示す断面図である。
１ シリンダヘッド ２ 点火プラグ ２ａ ギャップ部 ３ 凸部 ４ 噴射弁 １１ 吸気ポート １２ 吸気弁 １３ 燃焼室壁面 １４ 凸部 １５ 点火プラグ １６ ピストン １７ 燃焼室 １８ 噴射弁 １９ 噴霧上端部 ２０ 噴霧下端部 ２１ 点火プラグギャップ部 ２２ 湾曲面 ２３ 接触点 ２４ 点火プラグ側端面 ２５ 湾曲部端面での接線方向 ３０ 凸部底面 ４０ 連続した凸部 ４１ 凸部側面
Claims (3)
- 【請求項１】 燃焼室中心に点火プラグを有する４弁の
筒内直接燃料噴射機関において、燃料噴射弁と２本の吸
気弁の間の燃焼室壁面に、噴射弁出口面から滑らかにつ
ながれる湾曲した凸面を設けるとともに、該湾曲面の点
火プラグ側端面の接線の延長部が点火プラグギャップ部
を指向するように構成し、円錐状の燃料噴霧の外形部と
前記湾曲面を湾曲面上で接するように配置することを特
徴とする筒内直接燃料噴射機関の燃焼室。 - 【請求項２】 前記湾曲面の噴射取付軸と直交する方向
の底面形状を噴霧断面と略同等の円筒面とすること、を
特徴とする請求項１記載の筒内直接燃料噴射機関の燃焼
室。 - 【請求項３】 吸気弁の着座時傘裏部を燃焼室壁面より
燃焼室内に突き出すとともに、前記湾曲面のプラグ側端
部を着座時の吸気弁傘裏に連続的につなげ、それによっ
て形成された平面の延長が点火プラグのギャップ部に至
るように燃焼室の一部に凸部を設けることを特徴とする
筒内直接燃料噴射機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12629999A JP3937650B2 (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 筒内直接燃料噴射機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12629999A JP3937650B2 (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 筒内直接燃料噴射機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314320A true JP2000314320A (ja) | 2000-11-14 |
| JP3937650B2 JP3937650B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=14931778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12629999A Expired - Fee Related JP3937650B2 (ja) | 1999-05-06 | 1999-05-06 | 筒内直接燃料噴射機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3937650B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019127902A (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
-
1999
- 1999-05-06 JP JP12629999A patent/JP3937650B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019127902A (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3937650B2 (ja) | 2007-06-27 |
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|---|---|---|---|
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