JP3198688B2 - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
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- JP3198688B2 JP3198688B2 JP36146992A JP36146992A JP3198688B2 JP 3198688 B2 JP3198688 B2 JP 3198688B2 JP 36146992 A JP36146992 A JP 36146992A JP 36146992 A JP36146992 A JP 36146992A JP 3198688 B2 JP3198688 B2 JP 3198688B2
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- fuel
- air
- valve
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリンダヘッド内壁面の一側に一対の吸
気弁を配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他側に排
気弁を配置し、吸気通路内に燃料噴射し吸気通路から吸
気弁を通って燃焼室内に流入した混合気が排気弁下方に
位置するシリンダボア内壁面に沿って下降し、次いでピ
ストン頂面に沿い進行した後に吸気弁下方に位置するシ
リンダボア内壁面に沿って上昇する一対の混合気流を形
成して該一対の混合気流により互いに別個に旋回する一
対の縦スワール流を生じさせ、ＥＧＲガスを吸気通路内
に噴射された燃料に向けて噴出するようにした内燃機関
が公知である（実開平３−４９３７３号公報参照）。
気弁を配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他側に排
気弁を配置し、吸気通路内に燃料噴射し吸気通路から吸
気弁を通って燃焼室内に流入した混合気が排気弁下方に
位置するシリンダボア内壁面に沿って下降し、次いでピ
ストン頂面に沿い進行した後に吸気弁下方に位置するシ
リンダボア内壁面に沿って上昇する一対の混合気流を形
成して該一対の混合気流により互いに別個に旋回する一
対の縦スワール流を生じさせ、ＥＧＲガスを吸気通路内
に噴射された燃料に向けて噴出するようにした内燃機関
が公知である（実開平３−４９３７３号公報参照）。
【０００３】この内燃機関では各吸気弁に通じる各吸気
通路を合流せしめてこの吸気通路の合流部に向けて燃料
噴射し、ＥＧＲガス供給停止時には噴射燃料が両方の吸
気通路内に流入すると共にＥＧＲガス供給時にはＥＧＲ
ガスを噴射燃料に向けて噴出せしめることにより噴射燃
料の進行方向を偏向せしめて噴射燃料が一方の吸気通路
内のみに流入するようにしている。このため、ＥＧＲガ
ス供給時には燃焼室内に燃料を含む縦スワール流と燃料
を含まない縦スワール流とが生じるようになる。この内
燃機関では燃料を含む縦スワール流の流動領域内に点火
栓が配置され、この点火栓により燃料を含む縦スワール
流が着火燃焼せしめられる。
通路を合流せしめてこの吸気通路の合流部に向けて燃料
噴射し、ＥＧＲガス供給停止時には噴射燃料が両方の吸
気通路内に流入すると共にＥＧＲガス供給時にはＥＧＲ
ガスを噴射燃料に向けて噴出せしめることにより噴射燃
料の進行方向を偏向せしめて噴射燃料が一方の吸気通路
内のみに流入するようにしている。このため、ＥＧＲガ
ス供給時には燃焼室内に燃料を含む縦スワール流と燃料
を含まない縦スワール流とが生じるようになる。この内
燃機関では燃料を含む縦スワール流の流動領域内に点火
栓が配置され、この点火栓により燃料を含む縦スワール
流が着火燃焼せしめられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の内
燃機関におけるように、噴射燃料に向けてＥＧＲガスを
噴出せしめることにより燃焼室内に燃料を含む縦スワー
ル流と燃料を含まない縦スワール流とが生じるようにし
た場合に燃料を含む縦スワール流の流動領域内に点火栓
を配置して燃料を含む縦スワール流を着火燃焼せしめる
ようにするとこの燃料を含む縦スワール流には多量のＥ
ＧＲガスが含まれているために点火栓周りには多量のＥ
ＧＲガスが存在するようになり、その結果混合気を良好
に燃焼せしめることができずＣＯ、あるいは未燃ＨＣな
どの有害物質が多量に排出されるようになるという問題
がある。
燃機関におけるように、噴射燃料に向けてＥＧＲガスを
噴出せしめることにより燃焼室内に燃料を含む縦スワー
ル流と燃料を含まない縦スワール流とが生じるようにし
た場合に燃料を含む縦スワール流の流動領域内に点火栓
を配置して燃料を含む縦スワール流を着火燃焼せしめる
ようにするとこの燃料を含む縦スワール流には多量のＥ
ＧＲガスが含まれているために点火栓周りには多量のＥ
ＧＲガスが存在するようになり、その結果混合気を良好
に燃焼せしめることができずＣＯ、あるいは未燃ＨＣな
どの有害物質が多量に排出されるようになるという問題
がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、シリンダヘッド内壁面の一側に一
対の吸気弁を配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他
側に排気弁を配置し、吸気通路内に燃料噴射し吸気通路
から吸気弁を通って燃焼室内に流入した混合気がシリン
ダボア内壁面に沿って下降し、次いでピストン頂面に沿
い進行した後に上記シリンダボア内壁面と対向するシリ
ンダボア内壁面に沿って上昇する一対の混合気流を形成
して該一対の混合気流により互いに別個に旋回する一対
の縦スワール流を生じさせるようにした内燃機関におい
て、吸気弁及び排気弁に囲まれた燃焼室のほぼ中央に点
火栓を配置し、一方の吸気弁に連結された吸気通路のう
ち該一方の吸気弁に隣接する位置にＥＧＲガスを供給す
るためのＥＧＲ供給口を開口せしめると共に、該ＥＧＲ
供給口を他方の吸気弁と反対側に配置して点火栓が他方
の吸気弁からの流入混合気により生じる縦スワール流の
流動領域内に位置するようにしている。
めに本発明によれば、シリンダヘッド内壁面の一側に一
対の吸気弁を配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他
側に排気弁を配置し、吸気通路内に燃料噴射し吸気通路
から吸気弁を通って燃焼室内に流入した混合気がシリン
ダボア内壁面に沿って下降し、次いでピストン頂面に沿
い進行した後に上記シリンダボア内壁面と対向するシリ
ンダボア内壁面に沿って上昇する一対の混合気流を形成
して該一対の混合気流により互いに別個に旋回する一対
の縦スワール流を生じさせるようにした内燃機関におい
て、吸気弁及び排気弁に囲まれた燃焼室のほぼ中央に点
火栓を配置し、一方の吸気弁に連結された吸気通路のう
ち該一方の吸気弁に隣接する位置にＥＧＲガスを供給す
るためのＥＧＲ供給口を開口せしめると共に、該ＥＧＲ
供給口を他方の吸気弁と反対側に配置して点火栓が他方
の吸気弁からの流入混合気により生じる縦スワール流の
流動領域内に位置するようにしている。
【０００６】
【作用】ＥＧＲガスを含まない流入混合気によって生じ
る縦スワール流の流動領域内に点火栓を配置するために
混合気が良好に燃焼せしめられる。
る縦スワール流の流動領域内に点火栓を配置するために
混合気が良好に燃焼せしめられる。
【０００７】
【実施例】図２を参照すると機関全体１は４つの気筒２
を具備する。各気筒２はそれぞれ対応する吸気枝管３を
介して各気筒２に対して共通なサージタンク４に接続さ
れる。サージタンク４は吸気ダクト５を介して図示しな
いエアクリーナに連結され、吸気ダクト５内にはスロッ
トル弁６が配置される。一方、各気筒２は各気筒２に対
して共通な排気マニホルド７に接続される。また、各気
筒２はＥＧＲガス通路８を介して排気マニホルド７に接
続されている。ＥＧＲガス通路８内にはＥＧＲガス流量
制御弁９が配置され、このＥＧＲガス流量制御弁９によ
り各気筒２に供給されるＥＧＲガス流量が制御される。
を具備する。各気筒２はそれぞれ対応する吸気枝管３を
介して各気筒２に対して共通なサージタンク４に接続さ
れる。サージタンク４は吸気ダクト５を介して図示しな
いエアクリーナに連結され、吸気ダクト５内にはスロッ
トル弁６が配置される。一方、各気筒２は各気筒２に対
して共通な排気マニホルド７に接続される。また、各気
筒２はＥＧＲガス通路８を介して排気マニホルド７に接
続されている。ＥＧＲガス通路８内にはＥＧＲガス流量
制御弁９が配置され、このＥＧＲガス流量制御弁９によ
り各気筒２に供給されるＥＧＲガス流量が制御される。
【０００８】図１および図２に示されるように、各気筒
２には一対の吸気弁１０ａ，１０ｂが設けられ、各吸気
弁１０ａ，１０ｂには対応する吸気枝管３から分岐され
た吸気ポート１１ａ，１１ｂがそれぞれ連結されてい
る。一方、各気筒２には一対の排気弁１２ａ，１２ｂが
設けられ、各排気弁１２ａ，１２ｂは対応する排気ポー
ト１３ａ，１３ｂをそれぞれ介して共通の排気マニホル
ド７に接続される。また、各吸気枝管３内にはそれぞれ
燃料噴射弁１４が配置され、各燃料噴射弁１４は対応す
る吸気ポート１１ａ，１１ｂ内に向けて燃料噴射Ｆを行
うことができる。このため吸気ポート１１ａ，１１ｂ内
において混合気が形成される。
２には一対の吸気弁１０ａ，１０ｂが設けられ、各吸気
弁１０ａ，１０ｂには対応する吸気枝管３から分岐され
た吸気ポート１１ａ，１１ｂがそれぞれ連結されてい
る。一方、各気筒２には一対の排気弁１２ａ，１２ｂが
設けられ、各排気弁１２ａ，１２ｂは対応する排気ポー
ト１３ａ，１３ｂをそれぞれ介して共通の排気マニホル
ド７に接続される。また、各吸気枝管３内にはそれぞれ
燃料噴射弁１４が配置され、各燃料噴射弁１４は対応す
る吸気ポート１１ａ，１１ｂ内に向けて燃料噴射Ｆを行
うことができる。このため吸気ポート１１ａ，１１ｂ内
において混合気が形成される。
【０００９】図３（Ａ）は図１の線Ａ−Ａに沿ってみた
気筒２の側面断面図であり、図３（Ｂ）は図１の線Ｂ−
Ｂに沿ってみた気筒２の側面断面図である。図３を参照
すると、１５はシリンダブロック、１６はシリンダブロ
ック１５内で往復動するピストン、１７はシリンダブロ
ック１５上に固締されたシリンダヘッド、１８はシリン
ダヘッド内壁面１７ａとピストン１６頂面間に形成され
た燃焼室をそれぞれ示す。シリンダヘッド内壁面１７ａ
には吸気弁１０と排気弁１２間に延びる凹溝１９が形成
され、凹溝１９の最奥部に点火栓２０が配置される。
気筒２の側面断面図であり、図３（Ｂ）は図１の線Ｂ−
Ｂに沿ってみた気筒２の側面断面図である。図３を参照
すると、１５はシリンダブロック、１６はシリンダブロ
ック１５内で往復動するピストン、１７はシリンダブロ
ック１５上に固締されたシリンダヘッド、１８はシリン
ダヘッド内壁面１７ａとピストン１６頂面間に形成され
た燃焼室をそれぞれ示す。シリンダヘッド内壁面１７ａ
には吸気弁１０と排気弁１２間に延びる凹溝１９が形成
され、凹溝１９の最奥部に点火栓２０が配置される。
【００１０】シリンダヘッド内壁面１７ａに配置された
吸気弁１０ａと排気弁１２ａとは、図１に示されるよう
に対称平面Ｋ−Ｋに関して対称的に配置され、吸気弁１
０ｂと排気弁１２ｂも対称平面Ｋ−Ｋに関して対称的に
配置される。また、点火栓２０は対称平面Ｋ−Ｋに関し
て排気弁１２側に配置され、点火栓２０は一対の吸気弁
１０と一対の排気弁１２とに囲まれている。
吸気弁１０ａと排気弁１２ａとは、図１に示されるよう
に対称平面Ｋ−Ｋに関して対称的に配置され、吸気弁１
０ｂと排気弁１２ｂも対称平面Ｋ−Ｋに関して対称的に
配置される。また、点火栓２０は対称平面Ｋ−Ｋに関し
て排気弁１２側に配置され、点火栓２０は一対の吸気弁
１０と一対の排気弁１２とに囲まれている。
【００１１】また、吸気ポート１１ａ，１１ｂはその軸
線がそれぞれ排気弁１２下方に位置するシリンダボア内
壁面１５ａに向かうようにシリンダヘッド１７内に形成
される。このため吸気ポート１１ａ，１１ｂから対応す
る吸気弁１０ａ，１０ｂをそれぞれ通って燃焼室１８内
に流入した混合気は、まず排気弁１２下方のシリンダボ
ア内壁面１５ａに沿って下降する。次いでこれら混合気
はピストン１６頂面に沿って吸気弁１０下方に位置する
シリンダボア内壁面１５ａに向かった後にこのシリンダ
ボア内壁面１５ａに沿って上昇する。その結果、燃焼室
１８内には流入混合気によって図４に示すような一対の
縦スワール流Ｓａ，Ｓｂが形成される。したがって、こ
れら一対の縦スワール流Ｓａ，Ｓｂによって燃料と空気
あるいはＥＧＲガスとが良好に混合せしめられるように
なる。なおこのときの各縦スワール流Ｓａ，Ｓｂの軸線
Ｘ方向に関する速度成分は小さく、その結果縦スワール
流Ｓａと縦スワール流Ｓｂとはほとんど混合しない。
線がそれぞれ排気弁１２下方に位置するシリンダボア内
壁面１５ａに向かうようにシリンダヘッド１７内に形成
される。このため吸気ポート１１ａ，１１ｂから対応す
る吸気弁１０ａ，１０ｂをそれぞれ通って燃焼室１８内
に流入した混合気は、まず排気弁１２下方のシリンダボ
ア内壁面１５ａに沿って下降する。次いでこれら混合気
はピストン１６頂面に沿って吸気弁１０下方に位置する
シリンダボア内壁面１５ａに向かった後にこのシリンダ
ボア内壁面１５ａに沿って上昇する。その結果、燃焼室
１８内には流入混合気によって図４に示すような一対の
縦スワール流Ｓａ，Ｓｂが形成される。したがって、こ
れら一対の縦スワール流Ｓａ，Ｓｂによって燃料と空気
あるいはＥＧＲガスとが良好に混合せしめられるように
なる。なおこのときの各縦スワール流Ｓａ，Ｓｂの軸線
Ｘ方向に関する速度成分は小さく、その結果縦スワール
流Ｓａと縦スワール流Ｓｂとはほとんど混合しない。
【００１２】図１および図３に示されるように吸気ポー
ト１１ａにはＥＧＲガス通路８が連結され、ＥＧＲガス
通路８の出口８ａは吸気弁１０ｂと反対側に位置する吸
気ポート１１ａ周縁部に開口している。このため吸気弁
１０ｂと反対側に形成される吸気弁１０ａの開口からは
ＥＧＲガスを含む混合気が燃焼室１８内に流入し、吸気
弁１０ｂ側に形成される吸気弁１０ａの開口からはＥＧ
Ｒガスをほとんど含まない混合気が燃焼室１８内に流入
するようになる。一方、吸気弁１０ｂの開口からはＥＧ
Ｒガスを含まない混合気が燃焼室１８内に流入する。
ト１１ａにはＥＧＲガス通路８が連結され、ＥＧＲガス
通路８の出口８ａは吸気弁１０ｂと反対側に位置する吸
気ポート１１ａ周縁部に開口している。このため吸気弁
１０ｂと反対側に形成される吸気弁１０ａの開口からは
ＥＧＲガスを含む混合気が燃焼室１８内に流入し、吸気
弁１０ｂ側に形成される吸気弁１０ａの開口からはＥＧ
Ｒガスをほとんど含まない混合気が燃焼室１８内に流入
するようになる。一方、吸気弁１０ｂの開口からはＥＧ
Ｒガスを含まない混合気が燃焼室１８内に流入する。
【００１３】次に図５から図７を参照しつつ吸気行程お
よび圧縮行程における混合気の挙動について説明する。
なお、図５（Ａ）および図７（Ａ）は図１の線Ａ−Ａに
沿ってみた気筒２の側面断面図であり、図５（Ｂ）およ
び図７（Ｂ）は図１の線Ｂ−Ｂに沿ってみた気筒２の側
面断面図である。
よび圧縮行程における混合気の挙動について説明する。
なお、図５（Ａ）および図７（Ａ）は図１の線Ａ−Ａに
沿ってみた気筒２の側面断面図であり、図５（Ｂ）およ
び図７（Ｂ）は図１の線Ｂ−Ｂに沿ってみた気筒２の側
面断面図である。
【００１４】吸気弁１０ａ，１０ｂが開弁されると吸気
弁１０ｂの開口からは、図５（Ｂ）に示めすようにＥＧ
Ｒガスを含まない混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧ
Ｒガスを含まない縦スワール流Ｓｂが燃焼室１８内に形
成されるようになる。その結果、縦スワール流Ｓｂによ
って燃料と空気とが良好に混合せしめられるようにな
る。一方、吸気弁１０ｂの開口からはＥＧＲガスを含む
混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧＲガスを含む縦ス
ワール流Ｓａが燃焼室１８内に形成される。その結果、
縦スワール流Ｓａによって燃料と空気およびＥＧＲガス
とが良好に混合せしめられるようになる。
弁１０ｂの開口からは、図５（Ｂ）に示めすようにＥＧ
Ｒガスを含まない混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧ
Ｒガスを含まない縦スワール流Ｓｂが燃焼室１８内に形
成されるようになる。その結果、縦スワール流Ｓｂによ
って燃料と空気とが良好に混合せしめられるようにな
る。一方、吸気弁１０ｂの開口からはＥＧＲガスを含む
混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧＲガスを含む縦ス
ワール流Ｓａが燃焼室１８内に形成される。その結果、
縦スワール流Ｓａによって燃料と空気およびＥＧＲガス
とが良好に混合せしめられるようになる。
【００１５】このとき、上述したようにＥＧＲガス通路
８の出口８ａは吸気弁１０ｂと反対側に位置する吸気ポ
ート１１ａ周縁部に配置され、しかも燃焼室１８内にお
いて縦スワール流Ｓａと縦スワール流Ｓｂとがほとんど
混合しないためにＥＧＲガスは図６の領域Ｅ内に存在す
るようになる。
８の出口８ａは吸気弁１０ｂと反対側に位置する吸気ポ
ート１１ａ周縁部に配置され、しかも燃焼室１８内にお
いて縦スワール流Ｓａと縦スワール流Ｓｂとがほとんど
混合しないためにＥＧＲガスは図６の領域Ｅ内に存在す
るようになる。
【００１６】次いで吸気弁１０ａ，１０ｂが閉弁される
が、吸気弁１０ａ，１０ｂが閉弁された後も燃焼室１８
内には図７に示すように一対の縦スワール流Ｓａ，Ｓｂ
が形成されている。このときピストン１６は上昇を開始
しており、ピストン１６の上昇に伴い燃焼室１８の容積
が減少する。燃焼室１８の容積が減少すると縦スワール
流Ｓａ，Ｓｂの旋回半径が減少すると共に縦スワール流
Ｓａ，Ｓｂの密度が増大するために縦スワール流Ｓａ，
Ｓｂの旋回速度が上昇する。その結果、さらに縦スワー
ル流Ｓａ，Ｓｂによって燃料と空気あるいはＥＧＲガス
とが良好に混合せしめられるようになる。なお、このと
きにもＥＧＲガスは図６に示される領域Ｅ内において存
在している。
が、吸気弁１０ａ，１０ｂが閉弁された後も燃焼室１８
内には図７に示すように一対の縦スワール流Ｓａ，Ｓｂ
が形成されている。このときピストン１６は上昇を開始
しており、ピストン１６の上昇に伴い燃焼室１８の容積
が減少する。燃焼室１８の容積が減少すると縦スワール
流Ｓａ，Ｓｂの旋回半径が減少すると共に縦スワール流
Ｓａ，Ｓｂの密度が増大するために縦スワール流Ｓａ，
Ｓｂの旋回速度が上昇する。その結果、さらに縦スワー
ル流Ｓａ，Ｓｂによって燃料と空気あるいはＥＧＲガス
とが良好に混合せしめられるようになる。なお、このと
きにもＥＧＲガスは図６に示される領域Ｅ内において存
在している。
【００１７】さらにピストン１６が上昇してピストン１
６が上死点近傍まで上昇すると点火栓２０によって燃焼
室１８内の混合気が着火燃焼せしめられるが、このとき
図６に示されるように点火栓２０周りにはＥＧＲガスが
存在しないために燃焼室１８内の混合気は良好に燃焼せ
しめられる。その結果ＣＯ、あるいは未燃ＨＣなどの排
出を低減できるようになる。
６が上死点近傍まで上昇すると点火栓２０によって燃焼
室１８内の混合気が着火燃焼せしめられるが、このとき
図６に示されるように点火栓２０周りにはＥＧＲガスが
存在しないために燃焼室１８内の混合気は良好に燃焼せ
しめられる。その結果ＣＯ、あるいは未燃ＨＣなどの排
出を低減できるようになる。
【００１８】次いで領域Ｅ内にも着火火炎が伝播して領
域Ｅ内の混合気が燃焼せしめられる。このとき領域Ｅ内
には燃焼に寄与しないＥＧＲガスが含まれているために
燃焼室１８内の温度が極度に上昇するのが阻止され、そ
の結果ＮＯx の発生が阻止される。
域Ｅ内の混合気が燃焼せしめられる。このとき領域Ｅ内
には燃焼に寄与しないＥＧＲガスが含まれているために
燃焼室１８内の温度が極度に上昇するのが阻止され、そ
の結果ＮＯx の発生が阻止される。
【００１９】図８および図９には別の実施例が示され
る。なお、この実施例において第１実施例と同様な構成
要素は同一の符号で示している。この実施例では、図８
に示すように一対の吸気弁１０ａ，１０ｂが設けられる
と共に１個の排気弁１２が設けられる。吸気弁１０ａと
排気弁１２とは対称平面Ｋ−Ｋに関して対称的に配置さ
れ、吸気弁１０ｂと点火栓２０とは対称平面Ｋ−Ｋに関
してほぼ対称的に配置される。
る。なお、この実施例において第１実施例と同様な構成
要素は同一の符号で示している。この実施例では、図８
に示すように一対の吸気弁１０ａ，１０ｂが設けられる
と共に１個の排気弁１２が設けられる。吸気弁１０ａと
排気弁１２とは対称平面Ｋ−Ｋに関して対称的に配置さ
れ、吸気弁１０ｂと点火栓２０とは対称平面Ｋ−Ｋに関
してほぼ対称的に配置される。
【００２０】また、この実施例でもＥＧＲガス通路８の
出口８ａが吸気ポート１１ａ内に配置される。しかしな
がら、この実施例ではＥＧＲガス通路出口８ａは吸気ポ
ート１１ａの軸線上に配置されている。このため、ＥＧ
Ｒガス通路出口８ａから供給されたＥＧＲガスは吸気弁
１０ａの全開口を通って燃焼室１８内に流入するように
なる。
出口８ａが吸気ポート１１ａ内に配置される。しかしな
がら、この実施例ではＥＧＲガス通路出口８ａは吸気ポ
ート１１ａの軸線上に配置されている。このため、ＥＧ
Ｒガス通路出口８ａから供給されたＥＧＲガスは吸気弁
１０ａの全開口を通って燃焼室１８内に流入するように
なる。
【００２１】次に図９から図１１を参照しつつ吸気行程
および圧縮行程における混合気の挙動について説明す
る。なお、図９（Ａ）および図１１（Ａ）は図８の線Ａ
−Ａに沿ってみた気筒２の側面断面図であり、図９
（Ｂ）および図１１（Ｂ）は図８の線Ｂ−Ｂに沿ってみ
た気筒２の側面断面図である。
および圧縮行程における混合気の挙動について説明す
る。なお、図９（Ａ）および図１１（Ａ）は図８の線Ａ
−Ａに沿ってみた気筒２の側面断面図であり、図９
（Ｂ）および図１１（Ｂ）は図８の線Ｂ−Ｂに沿ってみ
た気筒２の側面断面図である。
【００２２】吸気弁１０ａ，１０ｂが開弁されると吸気
弁１０ｂの開口からは、図９（Ｂ）に示めすようにＥＧ
Ｒガスを含まない混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧ
Ｒガスを含まない縦スワール流Ｓｂが燃焼室１８内に形
成されるようになる。その結果、縦スワール流Ｓｂによ
って燃料と空気とが良好に混合せしめられるようにな
る。一方、吸気弁１０ａの開口からはＥＧＲガスを含む
混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧＲガスを含む縦ス
ワール流Ｓａが燃焼室１８内に形成される。その結果、
縦スワール流Ｓａによって燃料と空気およびＥＧＲガス
とが良好に混合せしめられるようになる。
弁１０ｂの開口からは、図９（Ｂ）に示めすようにＥＧ
Ｒガスを含まない混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧ
Ｒガスを含まない縦スワール流Ｓｂが燃焼室１８内に形
成されるようになる。その結果、縦スワール流Ｓｂによ
って燃料と空気とが良好に混合せしめられるようにな
る。一方、吸気弁１０ａの開口からはＥＧＲガスを含む
混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧＲガスを含む縦ス
ワール流Ｓａが燃焼室１８内に形成される。その結果、
縦スワール流Ｓａによって燃料と空気およびＥＧＲガス
とが良好に混合せしめられるようになる。
【００２３】このとき、上述したようにＥＧＲガス通路
出口８ａは吸気ポート１１ａの軸線上に配置され、しか
も燃焼室１８内において縦スワール流Ｓａと縦スワール
流Ｓｂとがほとんど混合しないためにＥＧＲガスは図１
０の領域Ｅ内に存在するようになる。
出口８ａは吸気ポート１１ａの軸線上に配置され、しか
も燃焼室１８内において縦スワール流Ｓａと縦スワール
流Ｓｂとがほとんど混合しないためにＥＧＲガスは図１
０の領域Ｅ内に存在するようになる。
【００２４】次いで吸気弁１０ａ，１０ｂが閉弁される
が、吸気弁１０ａ，１０ｂが閉弁された後も燃焼室１８
内には図１１に示すように一対の縦スワール流Ｓａ，Ｓ
ｂが形成されている。このときピストン１６は上昇を開
始しており、ピストン１６の上昇に伴い燃焼室１８の容
積が減少する。燃焼室１８の容積が減少すると縦スワー
ル流Ｓａ，Ｓｂの旋回半径が減少すると共に縦スワール
流Ｓａ，Ｓｂの密度が増大するために縦スワール流Ｓ
ａ，Ｓｂの旋回速度が上昇する。その結果、さらに縦ス
ワール流Ｓａ，Ｓｂによって燃料と空気あるいはＥＧＲ
ガスとが良好に混合せしめられるようになる。なお、こ
のときにもＥＧＲガスは図１１に示される領域Ｅ内にお
いて存在している。
が、吸気弁１０ａ，１０ｂが閉弁された後も燃焼室１８
内には図１１に示すように一対の縦スワール流Ｓａ，Ｓ
ｂが形成されている。このときピストン１６は上昇を開
始しており、ピストン１６の上昇に伴い燃焼室１８の容
積が減少する。燃焼室１８の容積が減少すると縦スワー
ル流Ｓａ，Ｓｂの旋回半径が減少すると共に縦スワール
流Ｓａ，Ｓｂの密度が増大するために縦スワール流Ｓ
ａ，Ｓｂの旋回速度が上昇する。その結果、さらに縦ス
ワール流Ｓａ，Ｓｂによって燃料と空気あるいはＥＧＲ
ガスとが良好に混合せしめられるようになる。なお、こ
のときにもＥＧＲガスは図１１に示される領域Ｅ内にお
いて存在している。
【００２５】さらにピストン１６が上昇してピストン１
６が上死点近傍まで上昇すると点火栓２０によって燃焼
室１８内の混合気が着火燃焼せしめられるが、このとき
図１０に示されるように点火栓２０周りにはＥＧＲガス
が存在しないために燃焼室１８内の混合気は良好に燃焼
せしめられる。その結果ＣＯ、あるいは未燃ＨＣなどの
排出を低減できるようになる。
６が上死点近傍まで上昇すると点火栓２０によって燃焼
室１８内の混合気が着火燃焼せしめられるが、このとき
図１０に示されるように点火栓２０周りにはＥＧＲガス
が存在しないために燃焼室１８内の混合気は良好に燃焼
せしめられる。その結果ＣＯ、あるいは未燃ＨＣなどの
排出を低減できるようになる。
【００２６】次いで領域Ｅ内にも着火火炎が伝播して領
域Ｅ内の混合気が燃焼せしめられる。このとき領域Ｅ内
には燃焼に寄与しないＥＧＲガスが含まれているために
燃焼室１８内の温度が極度に上昇するのが阻止され、そ
の結果ＮＯx の発生が阻止される。
域Ｅ内の混合気が燃焼せしめられる。このとき領域Ｅ内
には燃焼に寄与しないＥＧＲガスが含まれているために
燃焼室１８内の温度が極度に上昇するのが阻止され、そ
の結果ＮＯx の発生が阻止される。
【００２７】これまで述べてきた実施例では、吸気弁１
０ａ，１０ｂの開口を通って燃焼室１８内に流入した混
合気が排気弁１２ａ，１２ｂ下方に位置するシリンダボ
ア内壁面１５ａに沿って下降し、次いでピストン１６頂
面に沿って進行した後に吸気弁１０ａ，１０ｂ下方に位
置するシリンダボア内壁面１５ａに沿って上昇する一対
の混合気流を形成するようにしている。しかしながら、
吸気弁１０ａ，１０ｂの開口を通って燃焼室１８内に流
入した混合気が吸気弁１０ａ，１０ｂ下方に位置するシ
リンダボア内壁面１５ａに沿って下降し、次いでピスト
ン１６頂面に沿って進行した後に排気弁１２ａ，１２ｂ
下方に位置するシリンダボア内壁面１５ａに沿って上昇
する一対の混合気流を形成するようにしてもよい。
０ａ，１０ｂの開口を通って燃焼室１８内に流入した混
合気が排気弁１２ａ，１２ｂ下方に位置するシリンダボ
ア内壁面１５ａに沿って下降し、次いでピストン１６頂
面に沿って進行した後に吸気弁１０ａ，１０ｂ下方に位
置するシリンダボア内壁面１５ａに沿って上昇する一対
の混合気流を形成するようにしている。しかしながら、
吸気弁１０ａ，１０ｂの開口を通って燃焼室１８内に流
入した混合気が吸気弁１０ａ，１０ｂ下方に位置するシ
リンダボア内壁面１５ａに沿って下降し、次いでピスト
ン１６頂面に沿って進行した後に排気弁１２ａ，１２ｂ
下方に位置するシリンダボア内壁面１５ａに沿って上昇
する一対の混合気流を形成するようにしてもよい。
【００２８】さらに、これまで述べてきた実施例では燃
料噴射弁１４を各気筒２に対してそれぞれ１個ずつ設け
ていた。しかしながら燃料噴射弁を各気筒２に対してそ
れぞれ２個設けて対応する吸気ポート内に各燃料噴射弁
からそれぞれ燃料噴射するようにしてもよい。
料噴射弁１４を各気筒２に対してそれぞれ１個ずつ設け
ていた。しかしながら燃料噴射弁を各気筒２に対してそ
れぞれ２個設けて対応する吸気ポート内に各燃料噴射弁
からそれぞれ燃料噴射するようにしてもよい。
【００２９】
【発明の効果】燃焼室内にＥＧＲガスを供給することに
よりＮＯx の発生を阻止しつつ、点火栓周りにＥＧＲガ
スが存在しないようにして混合気を良好に燃焼せしめる
ことができる。
よりＮＯx の発生を阻止しつつ、点火栓周りにＥＧＲガ
スが存在しないようにして混合気を良好に燃焼せしめる
ことができる。
【図１】気筒の平面断面図である。
【図２】内燃機関の全体図である。
【図３】図１の線Ａ−Ａおよび線Ｂ−Ｂに沿ってみた気
筒の側面断面図である。
筒の側面断面図である。
【図４】燃焼室内における混合気流の流れを示す気筒の
斜視図である。
斜視図である。
【図５】吸気行程時を示す気筒の側面断面図である。
【図６】ＥＧＲガスの存在領域を示す気筒の平面断面図
である。
である。
【図７】圧縮行程時を示す気筒の側面断面図である。
【図８】別の実施例を示す気筒の平面断面図である。
【図９】別の実施例における吸気行程時を示す気筒の側
面断面図である。
面断面図である。
【図１０】別の実施例におけるＥＧＲガスの存在領域を
示す気筒の平面断面図である。
示す気筒の平面断面図である。
【図１１】別の実施例における圧縮行程時を示す気筒の
側面断面図である。
側面断面図である。
８ａ…ＥＧＲガス通路出口 １０ａ，１０ｂ…吸気弁 １１ａ，１１ｂ…吸気ポート １２ａ，１２ｂ…排気弁 １３ａ，１３ｂ…排気ポート １８…燃焼室 ２０…点火栓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５８０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５８０Ｂ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 31/00 331 F02B 17/00 F02B 23/08 F02M 25/07 570 F02M 25/07 580
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダヘッド内壁面の一側に一対の吸
気弁を配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他側に排
気弁を配置し、吸気通路内に燃料噴射し吸気通路から吸
気弁を通って燃焼室内に流入した混合気がシリンダボア
内壁面に沿って下降し、次いでピストン頂面に沿い進行
した後に上記シリンダボア内壁面と対向するシリンダボ
ア内壁面に沿って上昇する一対の混合気流を形成して該
一対の混合気流により互いに別個に旋回する一対の縦ス
ワール流を生じさせるようにした内燃機関において、吸
気弁及び排気弁に囲まれた燃焼室のほぼ中央に点火栓を
配置し、一方の吸気弁に連結された吸気通路のうち該一
方の吸気弁に隣接する位置にＥＧＲガスを供給するため
のＥＧＲ供給口を開口せしめると共に、該ＥＧＲ供給口
を他方の吸気弁と反対側に配置して点火栓が他方の吸気
弁からの流入混合気により生じる縦スワール流の流動領
域内に位置するようにした内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36146992A JP3198688B2 (ja) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | 内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36146992A JP3198688B2 (ja) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | 内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06200765A JPH06200765A (ja) | 1994-07-19 |
| JP3198688B2 true JP3198688B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=18473719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36146992A Expired - Fee Related JP3198688B2 (ja) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | 内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3198688B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2293862A (en) * | 1994-10-04 | 1996-04-10 | Ford Motor Co | Stratified charge engine |
-
1992
- 1992-12-29 JP JP36146992A patent/JP3198688B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06200765A (ja) | 1994-07-19 |
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Legal Events
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