JP2001241329A - 筒内噴射型内燃機関 - Google Patents
筒内噴射型内燃機関Info
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4235—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of intake channels
- F02F1/4242—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads of intake channels with a partition wall inside the channel
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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
- F02B17/005—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders having direct injection in the combustion chamber
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- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B31/04—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder by means within the induction channel, e.g. deflectors
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- F02B75/12—Other methods of operation
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
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- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、空気流動が少ない始動時において、
空気の流動を高める手段を付加することにより、始動時
より成層燃焼運転を可能にし、未燃燃料の排出を最小に
したものである。 【解決手段】本発明により、エンジンの始動（最初の燃
焼気筒から）から安定した成層燃焼が可能になる。成層
燃焼により、排気には余剰な酸素が多く残存し、この酸
素により、排気の昇温のための再度の燃料供給が可能に
なる。
空気の流動を高める手段を付加することにより、始動時
より成層燃焼運転を可能にし、未燃燃料の排出を最小に
したものである。 【解決手段】本発明により、エンジンの始動（最初の燃
焼気筒から）から安定した成層燃焼が可能になる。成層
燃焼により、排気には余剰な酸素が多く残存し、この酸
素により、排気の昇温のための再度の燃料供給が可能に
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（エンジ
ンと称す）に関し、特にシリンダ内への空気の供給を制
御する技術に関する。
ンと称す）に関し、特にシリンダ内への空気の供給を制
御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の例えば筒内噴射エンジンは気筒
（シリンダ）内に直接燃料を噴射すると共に、点火プラ
グ付近に燃料の濃い混合気を集めて燃焼させ、全体的に
は希薄空燃比燃焼とする成層燃焼が可能である。しか
し、エンジンの始動時は、気筒内の空気の流動が少ない
ため、成層運転ができず、従来のエンジンのように気筒
内に均一な混合気を形成して燃焼させる均質燃焼が用い
られている（例えば特開平6−8165号公報，特開平9−31
7475号公報参照)。
（シリンダ）内に直接燃料を噴射すると共に、点火プラ
グ付近に燃料の濃い混合気を集めて燃焼させ、全体的に
は希薄空燃比燃焼とする成層燃焼が可能である。しか
し、エンジンの始動時は、気筒内の空気の流動が少ない
ため、成層運転ができず、従来のエンジンのように気筒
内に均一な混合気を形成して燃焼させる均質燃焼が用い
られている（例えば特開平6−8165号公報，特開平9−31
7475号公報参照)。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】均質燃焼の場合は、気
筒内全体に燃料を供給するため、始動時といった比較的
エンジンが冷たい場合は、未燃燃料の排出が多く、排気
対策上問題がある。
筒内全体に燃料を供給するため、始動時といった比較的
エンジンが冷たい場合は、未燃燃料の排出が多く、排気
対策上問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、空気流動が少
ない始動時において、空気の流動を高める手段を付加す
ることにより、始動時より成層燃焼運転を可能にし、未
燃燃料の排出を最小にしたものである。
ない始動時において、空気の流動を高める手段を付加す
ることにより、始動時より成層燃焼運転を可能にし、未
燃燃料の排出を最小にしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１に本発明の実施例の構成図を
示す。シリンダ１にはピストン２，噴射弁３，点火プラ
グ４がある。吸気ポート５には吸気弁７が、排気ポート
６には、排気弁８がある。吸気ポート５にはロータリー
弁１１がある。吸気ポート５のロータリー弁１１の下流
は隔壁１０により上下２段に分割されている。ロータリ
ー弁１１は吸気ポート５の上下の通路を塞ぐように締め
切り部１２がある。図１はエンジンの始動時において、
吸気行程の後半の状態を示している。吸気弁７は開し、
ピストン２は降下中でシリンダ１に空気が流入してい
る。ロータリー弁１１が全閉であるため、空気はロータ
リー弁１１をバイパスして配置された通路９より噴流１
４としてシリンダ１に流入しシリンダ１内にタンブル流
１５を形成する。通路９は始動時の回転数１５０〜２０
０rpm でシリンダ１の吸気行程の圧力が―１００mmHg
（８８kPa ）程度になるような通路径であることが望ま
しい。
示す。シリンダ１にはピストン２，噴射弁３，点火プラ
グ４がある。吸気ポート５には吸気弁７が、排気ポート
６には、排気弁８がある。吸気ポート５にはロータリー
弁１１がある。吸気ポート５のロータリー弁１１の下流
は隔壁１０により上下２段に分割されている。ロータリ
ー弁１１は吸気ポート５の上下の通路を塞ぐように締め
切り部１２がある。図１はエンジンの始動時において、
吸気行程の後半の状態を示している。吸気弁７は開し、
ピストン２は降下中でシリンダ１に空気が流入してい
る。ロータリー弁１１が全閉であるため、空気はロータ
リー弁１１をバイパスして配置された通路９より噴流１
４としてシリンダ１に流入しシリンダ１内にタンブル流
１５を形成する。通路９は始動時の回転数１５０〜２０
０rpm でシリンダ１の吸気行程の圧力が―１００mmHg
（８８kPa ）程度になるような通路径であることが望ま
しい。
【０００６】図２は図１のクランク角で２００度後の圧
縮行程後半の状態を示す。吸気弁７は閉され、ピストン
２も上昇中である。タンブル流１５もやや偏平になって
いる。ここで噴射弁３より燃料が噴射され噴霧１６が形
成される。噴霧１６はタンブル流１５に前進を阻まれる
と共に、上部に持ち上げられ、点火プラグ４の付近に点
火可能な混合気を形成し、全体では希薄な成層混合気
（Ａ／Ｆ＝２５〜３０）となる。
縮行程後半の状態を示す。吸気弁７は閉され、ピストン
２も上昇中である。タンブル流１５もやや偏平になって
いる。ここで噴射弁３より燃料が噴射され噴霧１６が形
成される。噴霧１６はタンブル流１５に前進を阻まれる
と共に、上部に持ち上げられ、点火プラグ４の付近に点
火可能な混合気を形成し、全体では希薄な成層混合気
（Ａ／Ｆ＝２５〜３０）となる。
【０００７】図３は図１を上面より見た図である。吸気
ポート５は２本（５ａ，５ｂ）あるいわゆる吸気２弁式
のエンジンである。そのため吸気弁７（７ａ，７ｂ）、
隔壁１０（１０ａ，１０ｂ）、通路９（９ａ，９ｂ）は
２個ずつあり、タンブル流１５も１５ａ，１５ｂの２個
生成される。通路９は、図２に示すように吸気弁７の点
火プラグ４側に開口されているが、図３に示すように水
平方向はシリンダの中心よりに設置することが望まし
い。こうすることによりタンブル流１５は相互に強め合
いより強いタンブル流を作ることができる。
ポート５は２本（５ａ，５ｂ）あるいわゆる吸気２弁式
のエンジンである。そのため吸気弁７（７ａ，７ｂ）、
隔壁１０（１０ａ，１０ｂ）、通路９（９ａ，９ｂ）は
２個ずつあり、タンブル流１５も１５ａ，１５ｂの２個
生成される。通路９は、図２に示すように吸気弁７の点
火プラグ４側に開口されているが、図３に示すように水
平方向はシリンダの中心よりに設置することが望まし
い。こうすることによりタンブル流１５は相互に強め合
いより強いタンブル流を作ることができる。
【０００８】図４はエンジンの部分負荷状態を示したも
のである。アイドルと部分負荷は燃費が重視されるた
め、成層運転がされる。この状態では通路９よりの空気
だけでは少ないためロータリー弁１１を破線矢印のよう
に回転し、吸気ポート５の上部通路１７を空気が流れる
ように開口部１８を上部通路１７に合せる。空気は矢印
１９，２０のように流れてシリンダ１に流入し、タンブ
ル流１５を生成する。このタンブル流により成層運転が
可能となる。
のである。アイドルと部分負荷は燃費が重視されるた
め、成層運転がされる。この状態では通路９よりの空気
だけでは少ないためロータリー弁１１を破線矢印のよう
に回転し、吸気ポート５の上部通路１７を空気が流れる
ように開口部１８を上部通路１７に合せる。空気は矢印
１９，２０のように流れてシリンダ１に流入し、タンブ
ル流１５を生成する。このタンブル流により成層運転が
可能となる。
【０００９】図５はエンジンの全負荷運転状態を示した
ものである。ロータリー弁１１は図４より回転し、開口
部１８が吸気ポート５の全通路に開口している。吸入空
気２１ａ，２１ｂは、吸気ポート５の全通路よりシリン
ダ１に流入する。このためタンブル流は弱くなりシリン
ダ内の部分的な流動となる。このような状態において、
燃料の噴射時期を吸気行程にすることによりシリンダ１
内を均質な混合気とすることができる。また、吸気ポー
ト５の全面積を使用するので吸入抵抗が少なくなり、エ
ンジン出力が大きくなる。
ものである。ロータリー弁１１は図４より回転し、開口
部１８が吸気ポート５の全通路に開口している。吸入空
気２１ａ，２１ｂは、吸気ポート５の全通路よりシリン
ダ１に流入する。このためタンブル流は弱くなりシリン
ダ内の部分的な流動となる。このような状態において、
燃料の噴射時期を吸気行程にすることによりシリンダ１
内を均質な混合気とすることができる。また、吸気ポー
ト５の全面積を使用するので吸入抵抗が少なくなり、エ
ンジン出力が大きくなる。
【００１０】図６は図１のロータリー弁１１に変えて蝶
弁式の半円弁２２，２５を使用した場合の実施例であ
る。半円弁２２は吸気ポート５の下側通路を、半円弁２
５は上側通路を開，閉する。弁を開く順序は半円弁２５
が部分負荷時に開くためはじめに開き、半円弁２２は全
負荷近くで開くため次に開く。
弁式の半円弁２２，２５を使用した場合の実施例であ
る。半円弁２２は吸気ポート５の下側通路を、半円弁２
５は上側通路を開，閉する。弁を開く順序は半円弁２５
が部分負荷時に開くためはじめに開き、半円弁２２は全
負荷近くで開くため次に開く。
【００１１】図７は本発明の他の実施例である。図７の
タイミングも図１と同様に吸気行程の後半である。吸気
ポート５には下半分が閉できる蝶弁式の半円弁２２があ
る。隔壁はバイメタル型隔壁２３が設置されている。バ
イメタル型隔壁２３は、始動時のように温度が比較的小
さい時は先端が吸気ポート５の上部通路１７を狭くする
ように移動し吸入空気２４の流速を高め、始動時の小吸
入空気量でも、タンブル流１５を生成することができ
る。この実施例では通常の弁駆動法としたが、吸気弁の
開閉時期が変更できるいわゆる可変バルブ機構を付加す
れば、吸気弁を遅く（ピストンが下がり始めてから）開
くことにより、吸気弁開弁時のシリンダ１の圧力が低く
なり、シリンダに流入する空気の流速が高まり、タンブ
ル流を強くすることができる。特にエンジン始動時は回
転数が低く吸入空気量が少ないので弁の開く時期を遅く
しても、エンジンの空気量が少なくなることはない。
タイミングも図１と同様に吸気行程の後半である。吸気
ポート５には下半分が閉できる蝶弁式の半円弁２２があ
る。隔壁はバイメタル型隔壁２３が設置されている。バ
イメタル型隔壁２３は、始動時のように温度が比較的小
さい時は先端が吸気ポート５の上部通路１７を狭くする
ように移動し吸入空気２４の流速を高め、始動時の小吸
入空気量でも、タンブル流１５を生成することができ
る。この実施例では通常の弁駆動法としたが、吸気弁の
開閉時期が変更できるいわゆる可変バルブ機構を付加す
れば、吸気弁を遅く（ピストンが下がり始めてから）開
くことにより、吸気弁開弁時のシリンダ１の圧力が低く
なり、シリンダに流入する空気の流速が高まり、タンブ
ル流を強くすることができる。特にエンジン始動時は回
転数が低く吸入空気量が少ないので弁の開く時期を遅く
しても、エンジンの空気量が少なくなることはない。
【００１２】図８も本発明の他の実施例である。本実施
例は吸気弁，排気弁をエンジンの回転角とはほぼ無関係
に開，閉できる電磁力で駆動するＥＭＶ機構２８，２９
を付加した装置とした。また、４気筒エンジンの隣り合
った気筒（第１気筒と第２気筒，第３気筒と第４気筒）
の吸気ポートを連通する通路２７を付けたことが特徴で
ある。図８も同様に吸気行程（第１気筒）の後半であ
る。通路２６より噴流１４が噴出し、シリンダ１内にタ
ンブル流１５を生成している。ローターリー弁１１は吸
気ポート５を全閉している。
例は吸気弁，排気弁をエンジンの回転角とはほぼ無関係
に開，閉できる電磁力で駆動するＥＭＶ機構２８，２９
を付加した装置とした。また、４気筒エンジンの隣り合
った気筒（第１気筒と第２気筒，第３気筒と第４気筒）
の吸気ポートを連通する通路２７を付けたことが特徴で
ある。図８も同様に吸気行程（第１気筒）の後半であ
る。通路２６より噴流１４が噴出し、シリンダ１内にタ
ンブル流１５を生成している。ローターリー弁１１は吸
気ポート５を全閉している。
【００１３】図９は図８を上から見た図である。第１気
筒のピストン２ａ，第２気筒のピストン２ｂがある。通
路２７は第１気筒と第２気筒の吸気ポートを連通してい
る。図１０に示すように第１気筒が吸気行程の時、第２
気筒は圧縮行程にありピストン２ｂは上昇している。そ
のため、図１１に示すように第２気筒の吸気弁７ｃ，７
ｄ開くことにより、第２気筒で圧縮された空気が通路２
６ｃ，２６ｄから通路２７を通って第１気筒の通路２６
ａ，２６ｂより噴出し、シリンダ２ａ内にタンブル流１
５を生成する。
筒のピストン２ａ，第２気筒のピストン２ｂがある。通
路２７は第１気筒と第２気筒の吸気ポートを連通してい
る。図１０に示すように第１気筒が吸気行程の時、第２
気筒は圧縮行程にありピストン２ｂは上昇している。そ
のため、図１１に示すように第２気筒の吸気弁７ｃ，７
ｄ開くことにより、第２気筒で圧縮された空気が通路２
６ｃ，２６ｄから通路２７を通って第１気筒の通路２６
ａ，２６ｂより噴出し、シリンダ２ａ内にタンブル流１
５を生成する。
【００１４】図１０は４気筒エンジンの行程順序を示し
たものである。吸気順序はＮo.１−Ｎo.３−Ｎo.４−Ｎ
o.２である。ピストンの動きを見ると、第１気筒と第４
気筒が第２気筒と第３気筒が同じタイミングで上下して
いる。
たものである。吸気順序はＮo.１−Ｎo.３−Ｎo.４−Ｎ
o.２である。ピストンの動きを見ると、第１気筒と第４
気筒が第２気筒と第３気筒が同じタイミングで上下して
いる。
【００１５】図１１は図９の吸気弁，排気弁，ロータリ
ー弁の動作タイミングを示したものである。第１気筒の
吸気タイミングより始動する場合である。第１気筒の吸
気行程の後半に吸気弁が開く。これと同じタイミングで
第２気筒の吸気弁が開き、図９に示すように第２気筒か
ら第１気筒に空気が流れる。ここで第１気筒と第２気筒
の吸気弁のタイミングを同じにしたが両者に差があって
も同様の効果がある。ロータリー弁１１は、第１気筒の
吸気行程が終了すると中間開度（吸気ポートの上側通路
を開く）まで開き、アイドル運転にはいる。本実施例で
は、始動する最初の気筒のみが、タンブル流の強化を行
う。
ー弁の動作タイミングを示したものである。第１気筒の
吸気タイミングより始動する場合である。第１気筒の吸
気行程の後半に吸気弁が開く。これと同じタイミングで
第２気筒の吸気弁が開き、図９に示すように第２気筒か
ら第１気筒に空気が流れる。ここで第１気筒と第２気筒
の吸気弁のタイミングを同じにしたが両者に差があって
も同様の効果がある。ロータリー弁１１は、第１気筒の
吸気行程が終了すると中間開度（吸気ポートの上側通路
を開く）まで開き、アイドル運転にはいる。本実施例で
は、始動する最初の気筒のみが、タンブル流の強化を行
う。
【００１６】図１２は第２気筒から始動する場合であ
る。第２気筒が吸気行程の時、第１気筒は排気行程であ
る。しかし第１気筒の排気弁は閉した状態にしておき、
第２気筒の吸気行程後半に吸気弁を開く。こうすると図
９に示した場合と逆に第１気筒から第２気筒に空気が流
れ、第２気筒のシリンダ内にタンブル流を生成できる。
第２気筒の次に吸気するのは第１気筒であるが、第２気
筒は圧縮行程であり、第１気筒に空気を導入できない
（導入すると第２気筒が燃焼できない）。そのためロー
タリー弁１１を開き、吸気ポート５の上部通路より空気
を吸入し、アイドル運転に入る。ここで第１気筒の吸気
弁も吸気行程の後半に開くことによりタンブル流を強く
できる。本実施例では第１気筒と第２気筒からの始動す
る場合を説明したが第３気筒，第４気筒の場合も同様で
ある。
る。第２気筒が吸気行程の時、第１気筒は排気行程であ
る。しかし第１気筒の排気弁は閉した状態にしておき、
第２気筒の吸気行程後半に吸気弁を開く。こうすると図
９に示した場合と逆に第１気筒から第２気筒に空気が流
れ、第２気筒のシリンダ内にタンブル流を生成できる。
第２気筒の次に吸気するのは第１気筒であるが、第２気
筒は圧縮行程であり、第１気筒に空気を導入できない
（導入すると第２気筒が燃焼できない）。そのためロー
タリー弁１１を開き、吸気ポート５の上部通路より空気
を吸入し、アイドル運転に入る。ここで第１気筒の吸気
弁も吸気行程の後半に開くことによりタンブル流を強く
できる。本実施例では第１気筒と第２気筒からの始動す
る場合を説明したが第３気筒，第４気筒の場合も同様で
ある。
【００１７】図１３に４気筒エンジンの吸気系の構成を
示す。コレクタ３０と各シリンダ１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄの間にロータリー弁１１があり、第１気筒と第２気筒
をつなぐ通路２７ａ，第３気筒と第４気筒をつなぐ通路
２７ｂがある。このように吸気系を構成することによ
り、第１気筒から第４気筒までどの気筒からの始動にも
対応できる。
示す。コレクタ３０と各シリンダ１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄの間にロータリー弁１１があり、第１気筒と第２気筒
をつなぐ通路２７ａ，第３気筒と第４気筒をつなぐ通路
２７ｂがある。このように吸気系を構成することによ
り、第１気筒から第４気筒までどの気筒からの始動にも
対応できる。
【００１８】次に、図１３の空気系の構成で特定気筒
（第１気筒または第４気筒）より始動する場合の実施例
を説明する。図１４は第１気筒より始動する場合であ
る。第１気筒が吸気行程の場合は、第２気筒が圧縮行程
であり、通路２７ａを使って第２気筒の空気を第１気筒
に流入させる。次に第３気筒が吸気行程になる。この時
は第４気筒の排気行程を利用し、第４気筒の排気弁を閉
め、吸気弁を開き通路27ｂを使って第４気筒の空気を第
３気筒に流入させる。次の第４気筒からは通常のアイド
ル運転（コレクタ３０より空気を導入）に移行する。そ
のため、ロータリー弁を中間開度まで開く。この時の吸
気弁の開時期は吸気行程後半でも、吸気行程初めでも可
能である。図１４は第１気筒からの始動について示して
いるが、第４気筒からも始動可能である、この場合は第
４気筒、第２気筒がタンブル流を強化した始動になり、
第１気筒からは通常のアイドル運転に入る。このように
して、始動から二つの気筒はタンブル流を強化できる。
（第１気筒または第４気筒）より始動する場合の実施例
を説明する。図１４は第１気筒より始動する場合であ
る。第１気筒が吸気行程の場合は、第２気筒が圧縮行程
であり、通路２７ａを使って第２気筒の空気を第１気筒
に流入させる。次に第３気筒が吸気行程になる。この時
は第４気筒の排気行程を利用し、第４気筒の排気弁を閉
め、吸気弁を開き通路27ｂを使って第４気筒の空気を第
３気筒に流入させる。次の第４気筒からは通常のアイド
ル運転（コレクタ３０より空気を導入）に移行する。そ
のため、ロータリー弁を中間開度まで開く。この時の吸
気弁の開時期は吸気行程後半でも、吸気行程初めでも可
能である。図１４は第１気筒からの始動について示して
いるが、第４気筒からも始動可能である、この場合は第
４気筒、第２気筒がタンブル流を強化した始動になり、
第１気筒からは通常のアイドル運転に入る。このように
して、始動から二つの気筒はタンブル流を強化できる。
【００１９】図１５は図１の他の実施例である。吸気弁
７は開閉時期が調整できるいわゆる可変バルブ機構３１
が付いている。可変バルブ機構３１を遅く開くことによ
り、始動時もシリンダ１の圧力が低くなってから吸気弁
を開くことにより、タンブル流が強くできる。また、吸
気弁を遅く開くと実空気時間が短くなるため、通路９の
径を大きくすることができる。
７は開閉時期が調整できるいわゆる可変バルブ機構３１
が付いている。可変バルブ機構３１を遅く開くことによ
り、始動時もシリンダ１の圧力が低くなってから吸気弁
を開くことにより、タンブル流が強くできる。また、吸
気弁を遅く開くと実空気時間が短くなるため、通路９の
径を大きくすることができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明により、エンジンの始動（最初の
燃焼気筒から）から安定した成層燃焼が可能になる。成
層燃焼により、排気には余剰な酸素が多く残存し、この
酸素により、排気の昇温のための再度の燃料供給が可能
になる。
燃焼気筒から）から安定した成層燃焼が可能になる。成
層燃焼により、排気には余剰な酸素が多く残存し、この
酸素により、排気の昇温のための再度の燃料供給が可能
になる。
【図１】本発明の構成図。
【図２】本発明の動作図。
【図３】本発明の上面から見た構成図。
【図４】本発明の動作図。
【図５】本発明の動作図。
【図６】他の実施例の構成図。
【図７】他の実施例の構成図。
【図８】他の実施例の構成図。
【図９】他の実施例の上面から見た構成図。
【図１０】４気筒エンジンの動作図。
【図１１】他の実施例の動作図。
【図１２】他の実施例の動作図。
【図１３】他の実施例の構成図。
【図１４】他の実施例の動作図。
【図１５】他の実施例の構成図。
１…シリンダ、２…ピストン、３…噴射弁、４…点火プ
ラグ、５…吸気ポート、６…排気ポート、７…吸気弁、
８…排気弁、９…通路、１０…隔壁、１１…ロータリー
弁、１２…締め切り部、１３…バルブ駆動機構、１４…
噴流、１５…タンブル流、１６…噴霧、１７…上部通
路、２０，２１…空気、２２…半円弁、２８…ＥＭＶ機
構、３１…可変バルブ機構。
ラグ、５…吸気ポート、６…排気ポート、７…吸気弁、
８…排気弁、９…通路、１０…隔壁、１１…ロータリー
弁、１２…締め切り部、１３…バルブ駆動機構、１４…
噴流、１５…タンブル流、１６…噴霧、１７…上部通
路、２０，２１…空気、２２…半円弁、２８…ＥＭＶ機
構、３１…可変バルブ機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｌ 3/06 Ｆ０１Ｌ 3/06 Ａ 7/02 7/02 Ｚ 9/04 9/04 Ａ Ｆ０２Ｂ 17/00 １０１ Ｆ０２Ｂ 17/00 １０１ 23/10 23/10 Ｚ Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｊ // Ｆ０２Ｍ 69/00 Ｆ０２Ｍ 69/00 ３５０Ａ (72)発明者 白石 拓也 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3G018 AA05 AB09 BA38 CA12 EA21 EA32 FA25 GA09 3G023 AA04 AA08 AC04 AD04 AG01 3G092 AA01 AA06 AA10 AA11 AB02 DA01 DA07 DC06 EA04 FA15 GA01
Claims (10)
- 【請求項１】燃料をシリンダ内に直接噴射すると共に、
シリンダ内に空気の縦渦（タンブル流）を形成してプラ
グ近傍に濃い混合気を集めて成層運転を行うものにおい
て、シリンダに空気を供給する吸気通路を締め切る開閉
弁と、当該開閉弁をバイパスする前記吸気通路断面積よ
り小断面積の迂回通路とを設置け、当該迂回通路の空気
の出口をシリンダ入口の吸気弁近くに開口した、筒内噴
射型内燃機関。 - 【請求項２】前記迂回通路の空気の出口部を前記吸気弁
の点火プラグ側のシリンダ中央近くに開口したことを特
徴とした請求項１記載の筒内噴射型内燃機関。 - 【請求項３】前記開閉弁が３位置（全閉，中間開，全
開）を有するロータリー弁であることを特徴とした請求
項１または２記載の筒内噴射型内燃機関。 - 【請求項４】前記開閉弁が２個の半円弁の組み合わせで
ある請求項１または２記載の筒内噴射型内燃機関。 - 【請求項５】シリンダに空気を導く吸気通路を上下２段
に仕切る隔壁を有する内燃機関において、前記隔壁をバ
イメタルで構成し、機関の低温時に前記吸気通路の下側
通路を閉じる弁を設け、且つ前記バイメタルが上側通路
を狭くする位置に変形するよう構成された内燃機関。 - 【請求項６】燃料をシリンダ内に直接噴射する筒内噴射
型内燃機関において、シリンダに空気を導入すべくシリ
ンダ入口に設けられた吸気弁と、この吸気弁の開閉時期
を制御する電磁ソレノイド機構と、シリンダ内に空気の
縦渦（タンブル流）を形成して濃混合気をプラグ近傍に
集める装着と更に前記吸気通路を締め切る開閉弁とこの
開閉弁をバイパスする、前記吸気通路の断面積より小断
面積の迂回通路を設置し、この迂回通路の空気の出口を
前記吸気弁近くに開口した筒内噴射型内燃機関。 - 【請求項７】吸気弁と排気弁の開閉タイミングをエンジ
ンの回転に無関係に制御可能な電磁式の可変バルブ機構
を有し、シリンダに空気を導く吸気通路を締め切る開閉
弁を有し、且つ隣り合ったシリンダの吸気通路を連通す
る連通路を設置し、一つの気筒の吸気行程時に前記連通
路の一つを介して隣り合ったシリンダの圧縮空気を流入
させることを特徴とする内燃機関。 - 【請求項８】請求項７記載のものにおいて、始動時に特
定の気筒を燃焼させることを特徴とする内燃機関。 - 【請求項９】機関の始動時には断面積の小さい小断面吸
気通路より吸気弁を介してシリンダ内へ空気を供給し、
当該シリンダ内へタンブル流を招起せしめ、機関暖気後
は、吸気通路の断面積を始動時の断面積より増加させる
内燃機関の吸気通路制御方法。 - 【請求項１０】機関の始動時には、断面積の小さい第１
吸気通路より吸気弁を介してシリンダ内へ空気を供給
し、当該シリンダ内へタンブル流を招起せしめ、機関暖
気後は、上下２段に分割された主吸気通路より吸気弁を
介してシリンダ内へ空気を供給し、その際成層運転領域
では前記主吸気通路の下側通路を閉じて前記シリンダ内
にタンブル流を招起する内燃機関の空気供給方法。
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