JP3394084B2 - 筒内噴射２ストロークエンジン - Google Patents
筒内噴射２ストロークエンジンInfo
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- JP3394084B2 JP3394084B2 JP03817994A JP3817994A JP3394084B2 JP 3394084 B2 JP3394084 B2 JP 3394084B2 JP 03817994 A JP03817994 A JP 03817994A JP 3817994 A JP3817994 A JP 3817994A JP 3394084 B2 JP3394084 B2 JP 3394084B2
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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
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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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
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
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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
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用の筒内噴射２ス
トロークエンジンに関し、詳しくは、燃焼室に２個のイ
ンジェクタを設けて燃焼方式を切換える方式における燃
焼室構造に関する。
トロークエンジンに関し、詳しくは、燃焼室に２個のイ
ンジェクタを設けて燃焼方式を切換える方式における燃
焼室構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】２ストロークエンジンとして、燃焼室に
燃料を高圧で直接噴射するインジェクタを装着する。そ
してエンジン運転状態により燃料噴射の時期等を制御し
て、低中負荷時には成層燃焼し、高負荷時には均一燃焼
し、両者の間の領域では成層燃焼と均一燃焼を混合して
２ゾーン燃焼するように燃焼方式を切換えるものが知ら
れている。この場合に、成層燃焼ではピストン上死点近
くで燃料噴射して点火プラグ近傍に濃混合気のクラウド
を形成する必要がある。このためインジェクタの特性と
しては、噴霧角大，貫通力小，燃料の微粒化が要求さ
れ、更にインジェクタの近くに点火プラグを配置する必
要がある。一方、均一燃焼では燃料と空気とを良好に混
合する必要がある。このためインジェクタの特性として
は、噴霧角小，貫通力大，中程度の微粒化が要求され、
更に掃気流等の空気流を利用して混合促進することも有
効になる。
燃料を高圧で直接噴射するインジェクタを装着する。そ
してエンジン運転状態により燃料噴射の時期等を制御し
て、低中負荷時には成層燃焼し、高負荷時には均一燃焼
し、両者の間の領域では成層燃焼と均一燃焼を混合して
２ゾーン燃焼するように燃焼方式を切換えるものが知ら
れている。この場合に、成層燃焼ではピストン上死点近
くで燃料噴射して点火プラグ近傍に濃混合気のクラウド
を形成する必要がある。このためインジェクタの特性と
しては、噴霧角大，貫通力小，燃料の微粒化が要求さ
れ、更にインジェクタの近くに点火プラグを配置する必
要がある。一方、均一燃焼では燃料と空気とを良好に混
合する必要がある。このためインジェクタの特性として
は、噴霧角小，貫通力大，中程度の微粒化が要求され、
更に掃気流等の空気流を利用して混合促進することも有
効になる。
【０００３】こうして成層燃焼と均一燃焼では、インジ
ェクタ自体の特性，インジェクタの配置等が異なったも
のが要求されるため、１個のインジェクタで２種類の燃
焼方式を最適化することは困難である。そこで成層燃焼
用と均一燃焼用の２個の筒内噴射インジェクタを用いて
燃料噴射制御する方法が提案されている。
ェクタ自体の特性，インジェクタの配置等が異なったも
のが要求されるため、１個のインジェクタで２種類の燃
焼方式を最適化することは困難である。そこで成層燃焼
用と均一燃焼用の２個の筒内噴射インジェクタを用いて
燃料噴射制御する方法が提案されている。
【０００４】従来、上記筒内噴射２ストロークエンジン
として２個のインジェクタを使用して燃料噴射制御する
ものに関しては、例えば特開平３−３９３４号公報の第
１の先行技術ある。この先行技術において、球形オフセ
ット型の燃焼室に成層燃焼に適した特性の第１インジェ
クタと、均一燃焼に適した特性の第２インジェクタとを
取付ける。即ち、第１インジェクタは燃焼室の球形部に
設置して、そのインジェクタの直下近傍に点火プラグを
配置する。第２インジェクタは点火プラグを挟んで第１
インジェクタと反対の排気側のスキュシュエリアに設置
する。そしてエンジン運転条件により、２個のインジェ
クタの一方または両方から燃料噴射して、成層と均一の
一方または両方の燃焼を行うことが示されている。
として２個のインジェクタを使用して燃料噴射制御する
ものに関しては、例えば特開平３−３９３４号公報の第
１の先行技術ある。この先行技術において、球形オフセ
ット型の燃焼室に成層燃焼に適した特性の第１インジェ
クタと、均一燃焼に適した特性の第２インジェクタとを
取付ける。即ち、第１インジェクタは燃焼室の球形部に
設置して、そのインジェクタの直下近傍に点火プラグを
配置する。第２インジェクタは点火プラグを挟んで第１
インジェクタと反対の排気側のスキュシュエリアに設置
する。そしてエンジン運転条件により、２個のインジェ
クタの一方または両方から燃料噴射して、成層と均一の
一方または両方の燃焼を行うことが示されている。
【０００５】これ以外として、特開平２−８１９２６号
公報の第２の先行技術では、点火プラグより排気側にイ
ンジェクタを、掃気ポートと対向した状態で斜めに取付
け、燃料の攪拌，霧化を促進し且つ壁面付着を防止する
ことが示されている。また特開平３−３３４２２号公報
の第３の先行技術では、シリンダ中心線上にインジェク
タと点火プラグのギャップを配置して、安定して成層燃
焼することが示されている。
公報の第２の先行技術では、点火プラグより排気側にイ
ンジェクタを、掃気ポートと対向した状態で斜めに取付
け、燃料の攪拌，霧化を促進し且つ壁面付着を防止する
ことが示されている。また特開平３−３３４２２号公報
の第３の先行技術では、シリンダ中心線上にインジェク
タと点火プラグのギャップを配置して、安定して成層燃
焼することが示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記第１の
先行技術にあっては、均一燃焼するための第２インジェ
クタをシリンダ中心から排気側に近い位置に設置した構
成であるから、シリンダ内で排気ポートと反対側から流
入する縦スワールの掃気流により空気と燃料が衝突し均
一混合気を生成することはできるが、掃気流の流れと同
じ方向に燃料噴射することで、空気と燃料の混合は十分
とはいえない。また燃料の吹き抜けを生じ易いので、噴
射時期を早くする場合に限界がある。
先行技術にあっては、均一燃焼するための第２インジェ
クタをシリンダ中心から排気側に近い位置に設置した構
成であるから、シリンダ内で排気ポートと反対側から流
入する縦スワールの掃気流により空気と燃料が衝突し均
一混合気を生成することはできるが、掃気流の流れと同
じ方向に燃料噴射することで、空気と燃料の混合は十分
とはいえない。また燃料の吹き抜けを生じ易いので、噴
射時期を早くする場合に限界がある。
【０００７】第２と第３の先行技術にあっては、１個の
インジェクタにより成層燃焼を可能とするもので、いず
れも均一燃焼は難しい。また特に第２の先行技術では、
反転掃気する方式には適応できない等の問題がある。
インジェクタにより成層燃焼を可能とするもので、いず
れも均一燃焼は難しい。また特に第２の先行技術では、
反転掃気する方式には適応できない等の問題がある。
【０００８】本発明は、このような点に鑑み、２個のイ
ンジェクタにより燃焼方式を切換える方式において、特
に均一燃焼時の燃料と空気の混合を促進することを目的
とする。
ンジェクタにより燃焼方式を切換える方式において、特
に均一燃焼時の燃料と空気の混合を促進することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、燃焼室に成層燃焼用の第１インジェクタと、
均一燃焼用の第２インジェクタを筒内噴射するように取
付け、エンジン運転状態により少なくとも第１インジェ
クタと第２インジェクタから選択的に燃料噴射して、成
層燃焼と均一燃焼に燃焼方式を切換える筒内噴射２スト
ロークエンジンにおいて、燃焼室の中心に第１インジェ
クタをシリンダ中心下方に向けて設置し、この第１イン
ジェクタの排気ポート側の直下近傍に点火プラグを取付
け、排気ポートと反対側の燃焼室部分に第２インジェク
タを、排気ポートと反対側のシリンダ内壁に沿って反転
上昇する掃気流に向けて設置することを特徴とする。
本発明は、燃焼室に成層燃焼用の第１インジェクタと、
均一燃焼用の第２インジェクタを筒内噴射するように取
付け、エンジン運転状態により少なくとも第１インジェ
クタと第２インジェクタから選択的に燃料噴射して、成
層燃焼と均一燃焼に燃焼方式を切換える筒内噴射２スト
ロークエンジンにおいて、燃焼室の中心に第１インジェ
クタをシリンダ中心下方に向けて設置し、この第１イン
ジェクタの排気ポート側の直下近傍に点火プラグを取付
け、排気ポートと反対側の燃焼室部分に第２インジェク
タを、排気ポートと反対側のシリンダ内壁に沿って反転
上昇する掃気流に向けて設置することを特徴とする。
【００１０】
【作用】上記構成による本発明では、例えば低負荷時に
第１インジェクタによりピストン上死点近くに達した時
期に燃料噴射することで、燃焼室の半球部にクラウドが
形成され、その直後点火プラグでクラウドに着火して良
好に成層燃焼し、運転性，燃費，排気ガス特性が良くな
る。また高負荷時には第２インジェクタにより圧縮行程
初期の早い時期に燃料噴射することで、その燃料が強い
縦スワールの掃気流と有効に衝突して空気と燃料の混合
が促進され、このため比較的濃い均一混合気が良好に生
成される。そして点火プラグによりその混合気に着火す
ることで、良好に均一燃焼して高いエンジン出力が得ら
れる。
第１インジェクタによりピストン上死点近くに達した時
期に燃料噴射することで、燃焼室の半球部にクラウドが
形成され、その直後点火プラグでクラウドに着火して良
好に成層燃焼し、運転性，燃費，排気ガス特性が良くな
る。また高負荷時には第２インジェクタにより圧縮行程
初期の早い時期に燃料噴射することで、その燃料が強い
縦スワールの掃気流と有効に衝突して空気と燃料の混合
が促進され、このため比較的濃い均一混合気が良好に生
成される。そして点火プラグによりその混合気に着火す
ることで、良好に均一燃焼して高いエンジン出力が得ら
れる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１と図２において、筒内噴射２ストロークエン
ジンの構成について説明する。符号１は２ストロークエ
ンジンの本体であり、シリンダ２の頂部に燃焼室３が設
けられ、シリンダ２にピストン４が往復動可能に挿入さ
れる。ピストン４はコンロッド５を介してクランク軸６
に連結され、クランク軸６にピストン４の往復動慣性力
を相殺するようにバランサ７が設けられている。
する。図１と図２において、筒内噴射２ストロークエン
ジンの構成について説明する。符号１は２ストロークエ
ンジンの本体であり、シリンダ２の頂部に燃焼室３が設
けられ、シリンダ２にピストン４が往復動可能に挿入さ
れる。ピストン４はコンロッド５を介してクランク軸６
に連結され、クランク軸６にピストン４の往復動慣性力
を相殺するようにバランサ７が設けられている。
【００１２】シリンダ２の所定の高さ位置には排気ポー
ト８が、ピストン４により所定のタイミングで開閉する
ように設置され、この排気ポート８が排気管９により触
媒１０やマフラー１１に連通される。またシリンダ２に
おいて排気ポート８より少し低い位置でそれより円周方
向に略９０度ずれた位置に掃気ポート１２が、同様にピ
ストン４により開閉するように設置される。この掃気ポ
ート１２は反転掃気のシニューレ式であって平面視ハ字
形に傾斜して形成され、掃気流Ａを排気ポート８と反対
側のシリンダ内壁２ａで合流しつつ反転上昇し、縦スワ
ールの状態で旋回して掃気する。そしてエアクリーナ１
３が、スロットル弁１４，エンジンにより駆動する掃気
ポンプ１５，給気管１６を介して掃気ポート１２に、空
気のみを所定の掃気圧で供給するように連通される。
ト８が、ピストン４により所定のタイミングで開閉する
ように設置され、この排気ポート８が排気管９により触
媒１０やマフラー１１に連通される。またシリンダ２に
おいて排気ポート８より少し低い位置でそれより円周方
向に略９０度ずれた位置に掃気ポート１２が、同様にピ
ストン４により開閉するように設置される。この掃気ポ
ート１２は反転掃気のシニューレ式であって平面視ハ字
形に傾斜して形成され、掃気流Ａを排気ポート８と反対
側のシリンダ内壁２ａで合流しつつ反転上昇し、縦スワ
ールの状態で旋回して掃気する。そしてエアクリーナ１
３が、スロットル弁１４，エンジンにより駆動する掃気
ポンプ１５，給気管１６を介して掃気ポート１２に、空
気のみを所定の掃気圧で供給するように連通される。
【００１３】燃焼室３は、中心に半球部３ａを備えた半
球型であり、この燃焼室３に筒内噴射する高圧１流体式
の第１，第２のインジェクタ２０，２１と、点火プラグ
１７が配置される。第１インジェクタ２０は、噴霧角
大，貫通力小，微粒化噴霧して成層燃焼に適した比較的
ダイナミックレンジが低流量側の特性であり、第２イン
ジェクタ２１は逆に噴霧角小，貫通力大，やや粒径の大
きい噴霧を行って均一燃焼に適した比較的高流量側の特
性である。そこで成層燃焼用の第１インジェクタ２０
が、燃焼室３の半球部３ａの中心頂部に、シリンダ２の
中心に向けて設置される。ここで第１インジェクタ２０
から噴射される燃料の濃混合気のクラウドＢはコーン型
になることから、排気ポート８の側のインジェクタ直下
近傍に点火プラグ１７が、そのクラウドＢに着火するこ
とが可能に設置される。
球型であり、この燃焼室３に筒内噴射する高圧１流体式
の第１，第２のインジェクタ２０，２１と、点火プラグ
１７が配置される。第１インジェクタ２０は、噴霧角
大，貫通力小，微粒化噴霧して成層燃焼に適した比較的
ダイナミックレンジが低流量側の特性であり、第２イン
ジェクタ２１は逆に噴霧角小，貫通力大，やや粒径の大
きい噴霧を行って均一燃焼に適した比較的高流量側の特
性である。そこで成層燃焼用の第１インジェクタ２０
が、燃焼室３の半球部３ａの中心頂部に、シリンダ２の
中心に向けて設置される。ここで第１インジェクタ２０
から噴射される燃料の濃混合気のクラウドＢはコーン型
になることから、排気ポート８の側のインジェクタ直下
近傍に点火プラグ１７が、そのクラウドＢに着火するこ
とが可能に設置される。
【００１４】第２インジェクタ２１は、排気ポート８と
反対側のシリンダ内壁２ａで反転上昇する掃気流Ａを利
用して混合促進するものである。このため第２インジェ
クタ２１は、燃焼室３の排気ポート８と反対側のスキッ
シュエリア３ｂで、反転上昇する掃気流Ａの流れに向け
て燃料噴射するように設置される。この場合に、第２イ
ンジェクタ２１の噴霧角は、ピストン４が排気ポート８
を閉じる位置でシリンダ内壁２ａに燃料付着しない角度
である。そして第１，第２のインジェクタ２０，２１
は、いずれも図示しない高圧燃料系により、所定の高い
燃圧で供給され、噴射信号のパルス幅で直接筒内噴射す
ることが可能になっている。
反対側のシリンダ内壁２ａで反転上昇する掃気流Ａを利
用して混合促進するものである。このため第２インジェ
クタ２１は、燃焼室３の排気ポート８と反対側のスキッ
シュエリア３ｂで、反転上昇する掃気流Ａの流れに向け
て燃料噴射するように設置される。この場合に、第２イ
ンジェクタ２１の噴霧角は、ピストン４が排気ポート８
を閉じる位置でシリンダ内壁２ａに燃料付着しない角度
である。そして第１，第２のインジェクタ２０，２１
は、いずれも図示しない高圧燃料系により、所定の高い
燃圧で供給され、噴射信号のパルス幅で直接筒内噴射す
ることが可能になっている。
【００１５】制御系について説明すると、種々のセンサ
信号が入力する制御ユニット２２を有する。制御ユニッ
ト２２は、センサ信号によりエンジン運転状態を判断し
て、燃焼方式に応じた噴射時期と共に噴射量を決定す
る。例えば図３に示すように、エンジン負荷とエンジン
回転数の関係により、低負荷域では噴射時期がピストン
上死点側に遅く設定される成層燃焼を、高負荷域では噴
射時期が圧縮行程初期に早く設定される均一燃焼を、両
者の間の中負荷域では２つの燃焼を混合した２ゾーン燃
焼を定める。そしてこの噴射信号を、第１，第２のイン
ジェクタ２０，２１に出力する。またエンジン運転状態
に応じた点火時期を決定し、この点火信号を点火プラグ
１７に出力するように構成される。
信号が入力する制御ユニット２２を有する。制御ユニッ
ト２２は、センサ信号によりエンジン運転状態を判断し
て、燃焼方式に応じた噴射時期と共に噴射量を決定す
る。例えば図３に示すように、エンジン負荷とエンジン
回転数の関係により、低負荷域では噴射時期がピストン
上死点側に遅く設定される成層燃焼を、高負荷域では噴
射時期が圧縮行程初期に早く設定される均一燃焼を、両
者の間の中負荷域では２つの燃焼を混合した２ゾーン燃
焼を定める。そしてこの噴射信号を、第１，第２のイン
ジェクタ２０，２１に出力する。またエンジン運転状態
に応じた点火時期を決定し、この点火信号を点火プラグ
１７に出力するように構成される。
【００１６】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず、エンジン運転時には掃気ポンプ１５も作動
し、スロットル弁１４の開度に応じた空気量が掃気ポン
プ１５により吸入して吐出される。そこで膨張行程でピ
ストン４が下降すると、下死点付近で先ず排気ポート８
が開いて燃焼ガスが排出され、次に掃気ポート１２が開
いて掃気ポンプ１５により空気のみの新気が、所定の掃
気圧でシリンダ２に迅速に導入される。このとき掃気流
Ａは、シニューレ式掃気ポート１２によりシリンダ２に
流入した直後にその排気ポート８と反対側の内壁２ａで
合流しつつ反転上昇し、縦スワールの状態で旋回する。
る。先ず、エンジン運転時には掃気ポンプ１５も作動
し、スロットル弁１４の開度に応じた空気量が掃気ポン
プ１５により吸入して吐出される。そこで膨張行程でピ
ストン４が下降すると、下死点付近で先ず排気ポート８
が開いて燃焼ガスが排出され、次に掃気ポート１２が開
いて掃気ポンプ１５により空気のみの新気が、所定の掃
気圧でシリンダ２に迅速に導入される。このとき掃気流
Ａは、シニューレ式掃気ポート１２によりシリンダ２に
流入した直後にその排気ポート８と反対側の内壁２ａで
合流しつつ反転上昇し、縦スワールの状態で旋回する。
【００１７】そこで縦スワールの掃気流Ａにより、短時
間にシリンダ２内の残留ガスを効率良く追い出して新気
を満たすように掃気される。こうして掃気される間にピ
ストン４は上昇し始め、上述と逆に掃気ポート１２を閉
じ、次いで排気ポート８を閉じることで圧縮行程に移行
する。そして圧縮行程で第１，第２のインジェクタ２
０，２１により燃料が高圧で筒内噴射されることで、シ
リンダ２内で所定の混合気を生成して成層，均一または
両者混合の２ゾーンの燃焼方式に切換えられる。
間にシリンダ２内の残留ガスを効率良く追い出して新気
を満たすように掃気される。こうして掃気される間にピ
ストン４は上昇し始め、上述と逆に掃気ポート１２を閉
じ、次いで排気ポート８を閉じることで圧縮行程に移行
する。そして圧縮行程で第１，第２のインジェクタ２
０，２１により燃料が高圧で筒内噴射されることで、シ
リンダ２内で所定の混合気を生成して成層，均一または
両者混合の２ゾーンの燃焼方式に切換えられる。
【００１８】そこで燃焼方式の切換制御を、図４のフロ
ーチャートを用いて説明する。先ず、ステップＳ１で運
転状態を判断し、ステップＳ２で運転状態に応じた燃焼
方式をチェックする。そこで低負荷時に成層燃焼を判断
すると、ステップＳ３に進んで第１インジェクタ２０の
みを駆動する。即ち、ピストン４が上死点付近に達した
時期に第１インジェクタ２０により貫通力の小さい低流
量の燃料が、大きい噴射角で微粒化して噴射されるので
あり、これにより燃焼室３の中心の半球部３ａに濃混合
気のクラウドＢが適切に形成され、その周囲が薄くなっ
て成層化した混合気となる。そしてクラウドＢがその形
成直後の拡散する前に点火プラグ１７で確実に着火さ
れ、この火種により希薄の混合気が良好に成層燃焼し
て、運転性，燃費，排気ガスが良くなる。
ーチャートを用いて説明する。先ず、ステップＳ１で運
転状態を判断し、ステップＳ２で運転状態に応じた燃焼
方式をチェックする。そこで低負荷時に成層燃焼を判断
すると、ステップＳ３に進んで第１インジェクタ２０の
みを駆動する。即ち、ピストン４が上死点付近に達した
時期に第１インジェクタ２０により貫通力の小さい低流
量の燃料が、大きい噴射角で微粒化して噴射されるので
あり、これにより燃焼室３の中心の半球部３ａに濃混合
気のクラウドＢが適切に形成され、その周囲が薄くなっ
て成層化した混合気となる。そしてクラウドＢがその形
成直後の拡散する前に点火プラグ１７で確実に着火さ
れ、この火種により希薄の混合気が良好に成層燃焼し
て、運転性，燃費，排気ガスが良くなる。
【００１９】また高負荷時に均一燃焼を判断すると、ス
テップＳ２からステップＳ５に進んで今度は第２インジ
ェクタ２１のみを駆動する。即ち、ピストン４が排気ポ
ート８を閉じた圧縮行程初期の早い時期から第２インジ
ェクタ２１により燃料噴射を開始して、高負荷時に必要
な多量の燃料噴射量が確保される。このときシリンダ２
内には未だ掃気流Ａによる強い縦スワールが存在してお
り、排気ポート８と反対側の内壁を反転上昇する掃気流
Ａに向かって第２インジェクタ２１により燃料が、大き
い貫通力とやや大きい粒径で、更にシリンダ内壁２ａに
付着しない噴霧角で噴射される。そこで燃料の全てが掃
気流Ａの空気と広範囲で有効に衝突して燃料と空気の混
合が促進され、このため比較的濃い均一混合気が良好に
生成される。そこで点火プラグ１７により着火すると、
混合気が空気利用率の高い状態で良好に均一燃焼して、
高いエンジン出力が得られる。
テップＳ２からステップＳ５に進んで今度は第２インジ
ェクタ２１のみを駆動する。即ち、ピストン４が排気ポ
ート８を閉じた圧縮行程初期の早い時期から第２インジ
ェクタ２１により燃料噴射を開始して、高負荷時に必要
な多量の燃料噴射量が確保される。このときシリンダ２
内には未だ掃気流Ａによる強い縦スワールが存在してお
り、排気ポート８と反対側の内壁を反転上昇する掃気流
Ａに向かって第２インジェクタ２１により燃料が、大き
い貫通力とやや大きい粒径で、更にシリンダ内壁２ａに
付着しない噴霧角で噴射される。そこで燃料の全てが掃
気流Ａの空気と広範囲で有効に衝突して燃料と空気の混
合が促進され、このため比較的濃い均一混合気が良好に
生成される。そこで点火プラグ１７により着火すると、
混合気が空気利用率の高い状態で良好に均一燃焼して、
高いエンジン出力が得られる。
【００２０】更に、中負荷時に２ゾーン燃焼を判断する
と、ステップＳ２からステップＳ４に進んで第１，第２
インジェクタ２０，２１を駆動する。即ち、圧縮行程の
早い時期に第２インジェクタ２１により掃気流Ａに対向
して燃料噴射して良好に均一混合気が生成され、更に圧
縮行程の遅い時期に第１インジェクタ２０により燃料噴
射して、クラウドＢの形成により成層化した混合気とな
る。このため点火プラグ１７の着火により、成層と均一
燃焼が混合した２ゾーンの燃焼形態で良好に燃焼する。
以上、本発明の実施例について説明したが、これのみに
限定されない。
と、ステップＳ２からステップＳ４に進んで第１，第２
インジェクタ２０，２１を駆動する。即ち、圧縮行程の
早い時期に第２インジェクタ２１により掃気流Ａに対向
して燃料噴射して良好に均一混合気が生成され、更に圧
縮行程の遅い時期に第１インジェクタ２０により燃料噴
射して、クラウドＢの形成により成層化した混合気とな
る。このため点火プラグ１７の着火により、成層と均一
燃焼が混合した２ゾーンの燃焼形態で良好に燃焼する。
以上、本発明の実施例について説明したが、これのみに
限定されない。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によると、
成層燃焼と均一燃焼に燃焼方式を切換える方式を採用す
る筒内噴射２ストロークエンジンにおいて、燃焼室の中
心に第１インジェクタをシリンダ中心下方に向けて設置
し、この第１インジェクタの排気ポート側の直下近傍に
点火プラグを取付け、排気ポートと反対側の燃焼室部分
に第２インジェクタを、排気ポートと反対側のシリンダ
内壁に沿って反転上昇する掃気流に向けて設置する構成
であるから、特に高負荷時に第２インジェクタにより燃
料噴射する際に、掃気流を利用して空気と燃料の混合が
促進して、良好に均一燃焼する。このため高負荷時のエ
ンジン出力，燃費，排気ガスが良くなる。また第２イン
ジェクタの噴霧角はシリンダ内壁に燃料付着しないよう
に設定されるので、燃料の無駄を生じない。
成層燃焼と均一燃焼に燃焼方式を切換える方式を採用す
る筒内噴射２ストロークエンジンにおいて、燃焼室の中
心に第１インジェクタをシリンダ中心下方に向けて設置
し、この第１インジェクタの排気ポート側の直下近傍に
点火プラグを取付け、排気ポートと反対側の燃焼室部分
に第２インジェクタを、排気ポートと反対側のシリンダ
内壁に沿って反転上昇する掃気流に向けて設置する構成
であるから、特に高負荷時に第２インジェクタにより燃
料噴射する際に、掃気流を利用して空気と燃料の混合が
促進して、良好に均一燃焼する。このため高負荷時のエ
ンジン出力，燃費，排気ガスが良くなる。また第２イン
ジェクタの噴霧角はシリンダ内壁に燃料付着しないよう
に設定されるので、燃料の無駄を生じない。
【図１】本発明に係る筒内噴射２ストロークエンジンの
実施例を示す構成図である。
実施例を示す構成図である。
【図２】２個のインジェクタ，掃気ポート，排気ポート
等の配置状態を示す図である。
等の配置状態を示す図である。
【図３】燃焼方式を示す図である。
【図４】燃焼方式の切換制御を示すフローチャートであ
る。
る。
２ａ シリンダ内壁
３ 燃焼室
３ａ 半球部
３ｂ スキッシュエリア
８ 排気ポート
２０ 第１インジェクタ
２１ 第２インジェクタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 41/04 ３３５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３３５Ｃ
41/34 41/34 Ｃ
Ｆ０２Ｍ 61/14 ３１０ Ｆ０２Ｍ 61/14 ３１０Ｓ
３１０Ｕ
69/10 69/10
(56)参考文献 特開 平４−103855（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−3934（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−286123（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−257442（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−100349（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−71405（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−8847（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−53110（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−3022（ＪＰ，Ｕ)
特公 昭47−6641（ＪＰ，Ｂ１)
特公 昭49−43524（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02B 1/00 - 23/10
F02B 25/16
F02D 41/00 - 41/40
F02M 61/00 - 69/10
Claims (2)
- 【請求項１】 燃焼室に成層燃焼用の第１インジェクタ
と、均一燃焼用の第２インジェクタを筒内噴射するよう
に取付け、エンジン運転状態により少なくとも第１イン
ジェクタと第２インジェクタから選択的に燃料噴射し
て、成層燃焼と均一燃焼に燃焼方式を切換える筒内噴射
２ストロークエンジンにおいて、 燃焼室の中心に第１インジェクタをシリンダ中心下方に
向けて設置し、この第１インジェクタの排気ポート側の
直下近傍に点火プラグを取付け、排気ポートと反対側の
燃焼室部分に第２インジェクタを、排気ポートと反対側
のシリンダ内壁に沿って反転上昇する掃気流に向けて設
置することを特徴とする筒内噴射２ストロークエンジ
ン。 - 【請求項２】 第２インジェクタは、ピストンが排気ポ
ートを閉じた圧縮行程の初期から燃料噴射を開始し、こ
のとき燃料がシリンダ内壁に付着しない噴霧角に設定さ
れることを特徴とする請求項１記載の筒内噴射２ストロ
ークエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03817994A JP3394084B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 筒内噴射２ストロークエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03817994A JP3394084B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 筒内噴射２ストロークエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07247841A JPH07247841A (ja) | 1995-09-26 |
| JP3394084B2 true JP3394084B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=12518168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03817994A Expired - Fee Related JP3394084B2 (ja) | 1994-03-09 | 1994-03-09 | 筒内噴射２ストロークエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3394084B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2824113B1 (fr) * | 2001-04-25 | 2003-08-15 | Magneti Marelli France | Agencement d'injection directe de carburant pour moteur a combustion interne |
| JP3685103B2 (ja) * | 2001-08-02 | 2005-08-17 | 日産自動車株式会社 | 筒内直噴式エンジン |
| JP4052116B2 (ja) * | 2002-12-12 | 2008-02-27 | トヨタ自動車株式会社 | ピストン頂部に複数の凹部を有するエンジン |
| JP2010196506A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 筒内噴射式内燃機関 |
-
1994
- 1994-03-09 JP JP03817994A patent/JP3394084B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07247841A (ja) | 1995-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |