JP6641750B2 - engine - Google Patents

engine Download PDF

Info

Publication number
JP6641750B2
JP6641750B2 JP2015140983A JP2015140983A JP6641750B2 JP 6641750 B2 JP6641750 B2 JP 6641750B2 JP 2015140983 A JP2015140983 A JP 2015140983A JP 2015140983 A JP2015140983 A JP 2015140983A JP 6641750 B2 JP6641750 B2 JP 6641750B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
port
intake
exhaust
fuel
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015140983A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017020473A (en
Inventor
一成 野中
一成 野中
田中 大
大 田中
欣也 井上
欣也 井上
優貴 土橋
優貴 土橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP2015140983A priority Critical patent/JP6641750B2/en
Publication of JP2017020473A publication Critical patent/JP2017020473A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6641750B2 publication Critical patent/JP6641750B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Description

本発明は、排気の一部を吸気系に導入するEGRシステムを備えたエンジンに関する。   The present invention relates to an engine provided with an EGR system for introducing a part of exhaust gas into an intake system.

従来、車両に搭載されるエンジンの排気ガスを排気系から吸気系へと再循環させることで、燃費や環境性能を改善するEGR(Exhaust Gas Recirculation)システムが知られている。すなわち、排気通路と吸気通路との間をEGR通路で接続し、排気ガスの一部をEGRガスとして、再び気筒内へと導入するものである。近年、このようなEGRシステムにおいて、EGR通路の出口を吸気ポートに設定したものが開発されている。気筒内に吸入される直前の吸気流にEGRガスを供給することで、新気及び燃料混合気とEGRガスとが層状に分離したまま気筒内へと導入されやすくなり、気筒内での燃焼状態が安定化しうる(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, an EGR (Exhaust Gas Recirculation) system that improves fuel efficiency and environmental performance by recirculating exhaust gas of an engine mounted on a vehicle from an exhaust system to an intake system has been known. That is, the exhaust passage and the intake passage are connected by an EGR passage, and part of the exhaust gas is introduced into the cylinder again as EGR gas. In recent years, in such an EGR system, a system in which an outlet of an EGR passage is set to an intake port has been developed. By supplying EGR gas to the intake air flow just before being taken into the cylinder, the fresh air and fuel mixture and the EGR gas are more likely to be introduced into the cylinder while being separated in layers, and the combustion state in the cylinder Can be stabilized (see Patent Document 1).

特開2009-121366号公報JP 2009-121366 A

しかしながら、吸気ポート内には吸気弁の開閉による圧力脈動が生じているため、燃料噴射のタイミング及びEGRガスが導入されるタイミングによっては、EGRガスと燃料とを十分に分離しておくことが難しい。例えば、吸気弁が閉鎖されている排気行程に燃料噴射を実施した場合、気化燃料が吸気ポート内に滞留した状態となる。その後、吸気行程で吸気弁が開放されると、吸気ポート内の圧力が低下して新気及びEGRガスが吸気ポート内へと流入する。   However, since pressure pulsation occurs due to opening and closing of the intake valve in the intake port, it is difficult to sufficiently separate EGR gas and fuel depending on the timing of fuel injection and the timing of introduction of EGR gas. . For example, when the fuel injection is performed in the exhaust stroke in which the intake valve is closed, the vaporized fuel stays in the intake port. Thereafter, when the intake valve is opened during the intake stroke, the pressure in the intake port decreases, and fresh air and EGR gas flow into the intake port.

このとき、吸気ポート内に滞留した気化燃料とEGRガスとが混合しながら気筒内へと導入されてしまう。これにより、燃料及び新気が混合した混合気とEGRガスとの成層状態を形成しにくくなり、気筒内での燃焼状態が不安定になる場合がある。一方、吸気行程で燃料噴射をしたとしても、新気はEGRガスよりも遅れて吸気ポート内へと流入するため、燃料噴霧とEGRガスとの混合を回避することは難しい。なお、このような課題は、EGRガスの代わりに空気(新気)を吸気ポート内に噴射した場合にも生じうる。   At this time, the vaporized fuel and the EGR gas remaining in the intake port are introduced into the cylinder while being mixed. As a result, it is difficult to form a stratified state of the mixture of the fuel and the fresh air and the EGR gas, and the combustion state in the cylinder may become unstable. On the other hand, even if fuel is injected during the intake stroke, fresh air flows into the intake port later than the EGR gas, so it is difficult to avoid mixing fuel spray and EGR gas. Note that such a problem may also occur when air (fresh air) is injected into the intake port instead of the EGR gas.

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、燃料と気体との混合を抑制し、気筒内での燃焼状態を改善したエンジンを提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。   One of the objects of the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an engine that suppresses the mixing of fuel and gas and improves the combustion state in a cylinder. It is to be noted that the present invention is not limited to this purpose, and is an operation and effect derived from each configuration shown in “Embodiments for Carrying Out the Invention” described later. Can be positioned as an objective.

(1)ここで開示するエンジンは、吸気ポートの気筒側の開口部を開閉する吸気弁と、排気ポートの気筒側の開口部を開閉する排気弁と、前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射口とを備える。また、前記吸気弁の開放に際し、前記吸気弁の傘部裏面及び前記排気弁の傘部表面に沿った方向に向かって前記吸気ポート内で気体を噴射する気体噴射口を備える。前記気体噴射口は、前記吸気弁の閉弁時に前記吸気弁のステム基端部が位置する前記吸気ポートの気筒側の開口部中心に向かって前記気体を噴射する。前記燃料噴射口は、前記吸気弁の閉弁時に前記吸気弁のステム基端部が位置する前記吸気ポートの気筒側の開口部中心に向かって前記燃料を噴射する。なお、前記気体噴射口から噴射される気体には、EGRガスや空気(新気)などが含まれる。
(1) The engine disclosed herein includes an intake valve that opens and closes a cylinder-side opening of an intake port, an exhaust valve that opens and closes a cylinder-side opening of an exhaust port, and a fuel that injects fuel into the intake port. And an injection port. In addition, a gas injection port is provided for injecting gas in the intake port toward a direction along the back surface of the head of the intake valve and the surface of the head of the exhaust valve when the intake valve is opened. The gas injection port injects the gas toward the center of the cylinder-side opening of the intake port where the stem base end of the intake valve is located when the intake valve is closed . The fuel injection port injects the fuel toward the center of the cylinder-side opening of the intake port where the stem base end of the intake valve is located when the intake valve is closed . The gas injected from the gas injection port includes EGR gas and air (fresh air).

(2)前記気体噴射口が、前記気筒内に向かって下向きに前記気体を噴射することが好ましい。ここでいう「下向き」とは、前記気筒の筒軸が延在する方向のうち、前記エンジンのピストンが位置する側(前記吸気弁及び前記排気弁が位置する側とは反対側)を向いていることを意味する。
(3)前記気体噴射口が、前記吸気ポートの中心線よりも下方の壁面に設けられることが好ましい。
(2) It is preferable that the gas injection port injects the gas downward into the cylinder. The term “downward” as used herein refers to the side where the piston of the engine is located (the side opposite to the side where the intake valve and the exhaust valve are located) in the direction in which the cylinder axis of the cylinder extends. Means that
(3) Preferably, the gas injection port is provided on a wall surface below a center line of the intake port.

(4)前記気体噴射口が、前記吸気弁の閉鎖状態における前記傘部裏面に隣接して配置されることが好ましい (4) It is preferable that the gas injection port is arranged adjacent to the back surface of the umbrella portion when the intake valve is closed .

)前記気体噴射口が、前記燃料噴射口よりも下流側に配置されることが好ましい。 ここでいう「下流側」とは、前記吸気ポートの中心線を基準として、前記開口部に近い側にあることを意味する。例えば、前記気体噴射口から前記中心線へ延ばした垂線の足の位置と、前記燃料噴射口から前記中心線へ延ばした垂線の足の位置とを比較し、前者が後者よりも前記開口部に近い側にある場合に、前記気体噴射口が前記燃料噴射口よりも下流側に配置されているものとする。 ( 5 ) It is preferable that the gas injection port is disposed downstream of the fuel injection port. The “downstream side” here means that it is closer to the opening with respect to the center line of the intake port. For example, comparing the position of the foot of the perpendicular extending from the gas injection port to the center line and the position of the foot of the perpendicular extending from the fuel injection port to the center line, the former is closer to the opening than the latter. When it is on the near side, it is assumed that the gas injection port is located downstream of the fuel injection port.

)前記気体噴射口が、前記吸気ポートの中心線を挟んで前記燃料噴射口に対向する壁面に設けられることが好ましい。
この場合、前記気体噴射口が前記吸気ポートの屈曲箇所における外側の壁面に配置され、前記気体の噴射方向が前記吸気ポートの外側の壁面に沿った方向とされることが好ましい。一方、前記燃料噴射口は、前記吸気ポートの屈曲箇所における外側もしくは内側の壁面に配置されることが好ましい。前記燃料噴射口からの燃料噴射方向は、前記外側の壁面に沿って流れている前記気体に向かう方向とされることが好ましい。
( 7 ) It is preferable that the gas injection port is provided on a wall surface facing the fuel injection port with a center line of the intake port interposed therebetween.
In this case, it is preferable that the gas injection port is disposed on an outer wall surface at a bent portion of the intake port, and the gas injection direction is a direction along the outer wall surface of the intake port. On the other hand, it is preferable that the fuel injection port is disposed on an outer or inner wall surface at a bent portion of the intake port. It is preferable that a direction of fuel injection from the fuel injection port is a direction toward the gas flowing along the outer wall surface.

開示のエンジンによれば、燃料(あるいは燃料と空気との混合気)と気体噴射口から噴射される気体(例えばEGRガス)との混合を抑制することができ、気筒内での燃焼状態を改善することができる。   According to the disclosed engine, mixing of fuel (or a mixture of fuel and air) and gas (eg, EGR gas) injected from a gas injection port can be suppressed, and the combustion state in the cylinder can be improved. can do.

実施形態としてのエンジンの構造を示す模式的な断面図である。It is a typical sectional view showing the structure of the engine as an embodiment. エンジンの気筒上面図である。It is a cylinder top view of an engine. 排気流の流通状態を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows the distribution state of an exhaust flow typically. (A)はバルブリフト、(B)はバルブ開放加速度を示すグラフである。(A) is a graph which shows a valve lift, (B) is a graph which shows valve opening acceleration. エンジン(吸気行程初期)の模式的な断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an engine (early in an intake stroke). エンジン(燃料噴射時)の模式的な断面図である。FIG. 2 is a schematic sectional view of an engine (during fuel injection). エンジン(吸気行程中期)の模式的な断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of an engine (middle stage of an intake stroke).

図面を参照して、実施形態としてのエンジンについて説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。なお、以下の説明では、気筒の中心軸が鉛直となるようにエンジンを配置した状態(吸気ポート及び排気ポートが上方に位置する状態)を基準として各部の上下方向が定められるものとする。   An engine as an embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the embodiments described below are merely examples, and there is no intention to exclude various modifications and application of technology not explicitly described in the following embodiments. Each configuration of the present embodiment can be variously modified and implemented without departing from the spirit thereof. Further, they can be selected as needed, or can be appropriately combined. In the following description, it is assumed that the vertical direction of each part is determined based on a state in which the engine is arranged such that the center axis of the cylinder is vertical (a state in which the intake port and the exhaust port are located above).

[1.構成]
[1−1.エンジン]
本実施形態のエンジン20を図1に示す。このエンジン20は、排気の一部をシリンダヘッド21の吸気ポート1内に循環させるEGRシステム(排気再循環システム)を備えたガソリンエンジンである。エンジン20の気筒23の頂面形状は、吸気ポート1が接続される傾斜面と排気ポート3が接続される傾斜面とを三角屋根状に付き合わせてなるペントルーフ型(切妻屋根型)である。この頂面において、吸気ポート1に繋がる開口部2には吸気弁10が設けられ、排気ポート3に繋がる開口部4には排気弁15が設けられる。これらの開口部2,4,吸気弁10,排気弁15は、各気筒23においてそれぞれが二個ずつ設けられる。図2に示すように、吸気ポート1は、一本の通路を二つの開口部2に向かって分岐させたサイアミーズ形状を有する。同様に、排気ポート3も、二つの開口部4に接続された通路を一本に合流させたサイアミーズ形状を有する。また、吸気に関しては気筒23に対して、開口部2,吸気弁10が各一個ずつであってもよく、吸気ポート1,排気ポート3がサイアミーズ形状を有していなくてもよい。
[1. Constitution]
[1-1. engine]
FIG. 1 shows an engine 20 of the present embodiment. The engine 20 is a gasoline engine provided with an EGR system (exhaust gas recirculation system) for circulating a part of the exhaust gas into the intake port 1 of the cylinder head 21. The top surface of the cylinder 23 of the engine 20 is a pent roof type (gable roof type) in which an inclined surface to which the intake port 1 is connected and an inclined surface to which the exhaust port 3 is connected are joined in a triangular roof shape. On this top surface, an intake valve 10 is provided in the opening 2 connected to the intake port 1, and an exhaust valve 15 is provided in the opening 4 connected to the exhaust port 3. Each of the openings 2, 4, the intake valve 10, and the exhaust valve 15 is provided two in each cylinder 23. As shown in FIG. 2, the intake port 1 has a siamese shape in which one passage is branched toward two openings 2. Similarly, the exhaust port 3 also has a siamese shape in which the passages connected to the two openings 4 merge into one. Further, regarding the intake, one opening 2 and one intake valve 10 may be provided for the cylinder 23, and the intake port 1 and the exhaust port 3 may not have a siamese shape.

吸気ポート1には、EGR通路の一つである排気戻り通路5が接続されるとともに、インジェクタ7が設けられる。ここで、吸気ポート1に向かって開放されている排気戻り通路5の端部開口のことを排気還流口6と呼ぶ。また、インジェクタ7の噴孔のことを燃料噴射口8と呼ぶ。排気戻り通路5の上流側は、エンジン20の排気通路に接続される。また、インジェクタ7の上流側は、燃料供給配管に接続される。   The intake port 1 is connected to an exhaust return passage 5 which is one of EGR passages, and is provided with an injector 7. Here, the end opening of the exhaust return passage 5 that is open toward the intake port 1 is called an exhaust gas recirculation port 6. Further, the injection hole of the injector 7 is called a fuel injection port 8. The upstream side of the exhaust return passage 5 is connected to the exhaust passage of the engine 20. The upstream side of the injector 7 is connected to a fuel supply pipe.

[1−2.排気還流口]
排気還流口6は、EGRガスや空気(外気)などの気体を吸気ポート1内で噴射する気体噴射口の一例であって、排気戻り通路5内を通過した排気(EGRガス)を、吸気ポート1内で開口部2に向かう排気流として噴射する機能を持つ。本実施形態の排気還流口6は、排気の一部を加圧せずに吸気ポート1内へと導入するEGR通路の端部開口である。なお、排気の一部を加圧して吸気ポート1内へと導入するEGRシステムが設けられている場合には、加圧された排気が流通するEGR通路の端部開口を排気還流口6として機能させてもよい。また、排気以外の気体を吸気ポート1内に噴射することとしてもよい。
[1-2. Exhaust gas recirculation port]
The exhaust gas recirculation port 6 is an example of a gas injection port that injects a gas such as EGR gas or air (outside air) into the intake port 1. It has a function of injecting it as an exhaust flow toward the opening 2 within 1. The exhaust gas recirculation port 6 of the present embodiment is an end opening of an EGR passage for introducing a part of exhaust gas into the intake port 1 without pressurizing the exhaust gas. When an EGR system that pressurizes part of the exhaust gas and introduces it into the intake port 1 is provided, the end opening of the EGR passage through which the pressurized exhaust gas flows functions as the exhaust gas recirculation port 6. May be. Further, a gas other than the exhaust gas may be injected into the intake port 1.

排気還流口6から噴射される排気流の形状は、おおむね排気還流口6から開口部2へと至る経路に沿った、拡がり角の小さい円錐または扇状とされる。排気還流口6から噴射される排気流の流量は、排気圧や吸気圧(吸気ポート1の内部圧力)に応じて変動する。また、排気戻り通路5に流量制御弁(EGRバルブ)や加圧減圧装置が設けられている場合には、流量制御弁の開度や排気戻り通路5内の圧力に応じて変動する。   The shape of the exhaust stream injected from the exhaust gas recirculation port 6 is generally a cone or fan with a small divergence angle along the path from the exhaust gas recirculation port 6 to the opening 2. The flow rate of the exhaust flow injected from the exhaust gas recirculation port 6 varies according to the exhaust pressure and the intake pressure (the internal pressure of the intake port 1). When a flow control valve (EGR valve) or a pressure reducing device is provided in the exhaust return passage 5, the pressure varies according to the opening of the flow control valve and the pressure in the exhaust return passage 5.

排気還流口6の位置は、縦断面で吸気ポート1の中心線よりも下側の内壁面に設定され、吸気弁10の閉鎖状態における傘部裏面13に隣接して配置される。すなわち、排気還流口6は、吸気ポート1の屈曲箇所における内周側の壁面に設けられる。図1に示す例では、吸気ポート1の壁面近傍に排気還流口6が設けられているが、排気戻り通路5を吸気ポート1の内側(中心線の近傍)まで延長し、吸気ポート1の壁面からやや離れた位置に排気還流口6を配置してもよい。また、図2に示すように、排気還流口6は各気筒23において二つの開口部2のそれぞれに対して一つずつ、あるいは二つの開口部2に対して一つ設けられる。   The position of the exhaust gas recirculation port 6 is set on the inner wall surface below the center line of the intake port 1 in the vertical section, and is disposed adjacent to the back surface 13 of the umbrella portion when the intake valve 10 is closed. That is, the exhaust gas recirculation port 6 is provided on the inner wall surface at the bent portion of the intake port 1. In the example shown in FIG. 1, the exhaust gas recirculation port 6 is provided near the wall surface of the intake port 1, but the exhaust return passage 5 is extended to the inside of the intake port 1 (near the center line), The exhaust gas recirculation port 6 may be arranged at a position slightly away from the exhaust gas recirculation port 6. Further, as shown in FIG. 2, one exhaust recirculation port 6 is provided for each of the two openings 2 in each cylinder 23, or one for each of the two openings 2.

排気流の噴射方向は、開放状態の吸気弁10における傘部裏面13と、閉鎖状態の排気弁15における傘部表面19とに沿った方向に設定される。すなわち、吸気弁10が開放されたときに、排気流が吸気弁10の傘部裏面13に沿って流通しながら気筒23内へと導入され、かつ、気筒23内の頂面近傍において排気弁15の傘部表面19に沿って流通するように、排気流の噴射方向が設定される。これにより、排気流が噴射されている間は、吸気弁10の傘部裏面13と排気弁15の傘部表面19とが排気流によってカーテン状に被覆された状態となり、インジェクタ7から噴射された燃料の付着が抑制される。   The direction of injection of the exhaust flow is set along the umbrella back surface 13 of the intake valve 10 in the open state and the umbrella surface 19 of the exhaust valve 15 in the closed state. That is, when the intake valve 10 is opened, the exhaust flow is introduced into the cylinder 23 while flowing along the umbrella back surface 13 of the intake valve 10, and the exhaust valve 15 is disposed near the top surface in the cylinder 23. The jet direction of the exhaust flow is set so as to flow along the umbrella portion surface 19. Thereby, while the exhaust flow is being injected, the umbrella back surface 13 of the intake valve 10 and the umbrella surface 19 of the exhaust valve 15 are covered in a curtain shape by the exhaust flow, and are injected from the injector 7. Fuel adhesion is suppressed.

また、排気流の噴射方向は、少なくとも気筒23内に向かう下向きに設定される。すなわち、気筒23の筒軸に対して垂直な平面(例えば、シリンダブロック22の頂面やシリンダヘッド21の底面)を水平に配置したときに、排気戻り通路5が排気還流口6に向かって下り勾配となるように形成される。これにより、排気還流口6から噴射された排気流が気筒23内に向かって流入しやすくなるとともに、排気弁15の傘部表面19に沿って流通しやすくなる。   Further, the direction of injection of the exhaust flow is set at least downward toward the inside of the cylinder 23. That is, when a plane perpendicular to the cylinder axis of the cylinder 23 (for example, the top surface of the cylinder block 22 or the bottom surface of the cylinder head 21) is horizontally arranged, the exhaust return passage 5 descends toward the exhaust recirculation port 6. It is formed so as to have a gradient. This facilitates the flow of the exhaust gas injected from the exhaust gas recirculation port 6 into the cylinder 23 and also facilitates the flow along the head surface 19 of the exhaust valve 15.

また、エンジン20の上面視における排気流の噴射方向は、図2に示すように、少なくとも排気弁15によって閉塞されている開口部4を通過するような方向に設定される。本実施形態の排気流の噴射方向は、ペントルーフ形状の稜線に対してほぼ垂直な方向であって、排気還流口6から開口部2,4のほぼ中心に向かう方向とされる。つまり、排気流は吸気弁10のステム11に向かって噴射される。したがって、吸気ポート1の屈曲箇所における外側の壁面に沿って噴射された排気流は、図3に示すように、吸気弁10のステム11に衝突し、吸気弁10の傘部裏面13に沿って流通する。このとき、排気流の一部は、ステム11から離間する方向へと拡散しながら流通する。また、排気流の他部は、ステム11の周面に沿ってその下流側まで直進する。これらの排気流は、吸気弁10の傘部12と開口部2との隙間から気筒23内へと導入される。   In addition, as shown in FIG. 2, the injection direction of the exhaust flow in the top view of the engine 20 is set so as to pass through at least the opening 4 closed by the exhaust valve 15. In the present embodiment, the direction of injection of the exhaust gas flow is a direction substantially perpendicular to the ridgeline of the pent roof shape, and a direction from the exhaust gas recirculation port 6 to substantially the center of the openings 2 and 4. That is, the exhaust flow is injected toward the stem 11 of the intake valve 10. Therefore, the exhaust flow injected along the outer wall surface at the bent portion of the intake port 1 collides with the stem 11 of the intake valve 10 as shown in FIG. Distribute. At this time, a part of the exhaust gas flows while diffusing in a direction away from the stem 11. The other part of the exhaust gas flows along the peripheral surface of the stem 11 to the downstream side thereof. These exhaust flows are introduced into the cylinder 23 through a gap between the head 12 of the intake valve 10 and the opening 2.

[1−3.燃料噴射口]
燃料噴射口8は、エンジン20の吸気行程で燃料を吸気ポート1内に噴射する機能を持つ。燃料は、排気流が形成されている吸気ポート1内に噴射される。燃料噴射口8から噴射される燃料噴射量は、燃料噴射口8に供給される燃料の圧力(燃圧)や燃料噴射口8の開弁時間に応じて変動する。
燃料噴射口8の位置は、排気還流口6よりも上流側であって、縦断面で吸気ポート1の中心線よりも上側の内壁面に設定される。燃料は、表面が排気流によってカバーされた吸気弁10の傘部裏面13に向かって、吸気ポート1の上流側から噴射される。これにより、吸気弁10の傘部裏面13に対する燃料の付着が抑制される。
[1-3. Fuel injection port]
The fuel injection port 8 has a function of injecting fuel into the intake port 1 during an intake stroke of the engine 20. Fuel is injected into the intake port 1 where the exhaust flow is formed. The amount of fuel injected from the fuel injection port 8 varies depending on the pressure (fuel pressure) of the fuel supplied to the fuel injection port 8 and the valve opening time of the fuel injection port 8.
The position of the fuel injection port 8 is set on the inner wall surface upstream of the exhaust gas recirculation port 6 and above the center line of the intake port 1 in a longitudinal section. The fuel is injected from the upstream side of the intake port 1 toward the umbrella back surface 13 of the intake valve 10 whose surface is covered by the exhaust flow. Thereby, the adhesion of the fuel to the umbrella back surface 13 of the intake valve 10 is suppressed.

ここでいう上流側とは、図1に示すように、吸気ポート1の中心線を基準として開口部2までの距離が遠い位置であることを意味する。例えば、排気還流口6から吸気ポート1の中心線に垂線を下ろし、その垂線の足を点Aとする。一方、燃料噴射口8から吸気ポート1の中心線に垂線を下ろし、その垂線の足を点Bとする。点Bは、点Aよりも開口部2から離れた位置に配置される。また、エンジン20の上面視における燃料噴射口8の位置は、図2に示すように、吸気ポート1が二つの開口部2に向かって分岐する位置よりも上流側であって、吸気ポート1のほぼ中心に配置される。   As used herein, the term “upstream” means a position where the distance to the opening 2 is far from the center line of the intake port 1 as a reference. For example, a perpendicular line is drawn from the exhaust gas recirculation port 6 to the center line of the intake port 1, and the leg of the perpendicular line is defined as a point A. On the other hand, a perpendicular is lowered from the fuel injection port 8 to the center line of the intake port 1, and the foot of the perpendicular is defined as a point B. Point B is located at a position farther from opening 2 than point A. Further, as shown in FIG. 2, the position of the fuel injection port 8 in the top view of the engine 20 is upstream of the position where the intake port 1 branches toward the two openings 2, and It is arranged almost in the center.

燃料の噴射方向は、図1に示すように、排気還流口6から噴射される排気流の噴射方向に沿った方向とされる。ここでいう「排気流に沿った方向」には、排気流の流通方向に対して平行な方向が含まれる。本実施形態では、排気流の流通方向とのなす角度がおよそ-45°〜45°の範囲内にある燃料の噴射方向を「排気流に沿った方向」とする。また、エンジン20の上面視における燃料噴射方向は、図2に示すように、二つの開口部2のそれぞれに対して、開口部2のほぼ中心(吸気弁10のステム11の基端部)に向かう二方向に設定される。また、燃料の噴射方向は、排気流の噴射方向に対して、吸気弁10の傘部12よりも上流側で交差するように設定される。これにより、一方の開口部2に引き込まれる排気流と他方の開口部2に引き込まれる排気流とのそれぞれに対して、燃料噴霧が供給され、表層に燃料と空気との混合気または燃料噴霧をまとった排気流が気筒23内へと導入される。   As shown in FIG. 1, the fuel injection direction is a direction along the injection direction of the exhaust flow injected from the exhaust gas recirculation port 6. Here, the “direction along the exhaust flow” includes a direction parallel to the flow direction of the exhaust flow. In the present embodiment, the direction of fuel injection whose angle with the flow direction of the exhaust flow is within a range of about -45 ° to 45 ° is referred to as “direction along the exhaust flow”. As shown in FIG. 2, the fuel injection direction of the engine 20 with respect to each of the two openings 2 is substantially at the center of the opening 2 (the base end of the stem 11 of the intake valve 10), as shown in FIG. Two directions are set. The fuel injection direction is set to intersect the exhaust flow injection direction on the upstream side of the head 12 of the intake valve 10. As a result, fuel spray is supplied to each of the exhaust flow drawn into one opening 2 and the exhaust flow drawn into the other opening 2, and a mixture of fuel and air or fuel spray is supplied to the surface layer. The exhaust gas flow is introduced into the cylinder 23.

[1−4.制御装置]
制御装置9は、少なくともエンジン20の燃料噴射系を制御する電子制御装置であり、CPU,MPUなどのプロセッサやROM,RAM,不揮発メモリなどを集積した電子デバイスである。プロセッサは、制御回路や演算回路,キャッシュメモリなどを内蔵する演算処理装置である。また、ROM,RAM及び不揮発メモリは、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置である。制御装置9での制御内容は、アプリケーションプログラムとしてROM,RAM,不揮発メモリ内に記録される。また、プログラムの実行時には、プログラムの内容がRAM内のメモリ空間内に展開され、プロセッサによって実行される。
[1-4. Control device]
The control device 9 is an electronic control device that controls at least the fuel injection system of the engine 20, and is an electronic device in which processors such as a CPU and an MPU, ROM, RAM, and nonvolatile memory are integrated. The processor is an arithmetic processing device including a control circuit, an arithmetic circuit, a cache memory, and the like. The ROM, the RAM, and the nonvolatile memory are memory devices that store programs and data during work. The control content of the control device 9 is recorded as an application program in ROM, RAM, and nonvolatile memory. When the program is executed, the contents of the program are expanded in the memory space in the RAM and executed by the processor.

制御装置9には、吸気カム25や排気カム26を駆動するカム軸の回転角(カム回転角)を検出するカム角センサ31と、エンジン20のクランク軸の回転角(クランク角)を検出するクランク角センサ32とが接続される。制御装置9は、カム回転角,クランク角に基づき、インジェクタ7の燃料噴射量,噴射タイミング,燃圧を制御する。
燃料噴射のタイミングは、少なくともエンジン20の吸気行程内であって、吸気弁10の開放中に設定される。好ましくは、吸気行程内において、吸気弁10の開放加速度に基づいて制御される。ここでは、吸気行程内(排気上死点以降)であって、少なくとも吸気弁10の開弁後に燃料噴射が実施される。つまり、排気還流口6から噴射された排気流が、開放された吸気弁10と吸気ポート1との隙間を通って気筒23内に導入されている状態で、燃料噴射が実施される。また、本実施形態では、エンジン20の吸気行程内であって、少なくとも吸気弁10が開弁してから所定時間が経過した後〔図4(A)中のθ2〜θ5区間内〕に燃料噴射が開始される。ここでいう所定時間は、吸気弁10の開放加速度に基づいて設定される。例えば、吸気行程で吸気弁10の開放加速度が正から負に変化するまでの時間が、所定時間として設定される。なお、吸気弁10が開弁してから所定時間が経過したあとであっても、ピストンが上昇中(上死点以前)であれば、燃焼室内の既燃ガス(排気ガス)が吸気ポート1に逆流してしまうため、ピストンが下降を始めた後(上死点以降)に燃料噴射を開始させることが好ましい。
The control device 9 includes a cam angle sensor 31 that detects a rotation angle (cam rotation angle) of a cam shaft that drives the intake cam 25 and the exhaust cam 26, and detects a rotation angle (crank angle) of a crankshaft of the engine 20. The crank angle sensor 32 is connected. The control device 9 controls the fuel injection amount, the injection timing, and the fuel pressure of the injector 7 based on the cam rotation angle and the crank angle.
The fuel injection timing is set at least during the intake stroke of the engine 20 and while the intake valve 10 is open. Preferably, control is performed based on the opening acceleration of intake valve 10 during the intake stroke. Here, the fuel injection is performed within the intake stroke (after the exhaust top dead center) and at least after the intake valve 10 is opened. That is, the fuel injection is performed in a state where the exhaust gas flow injected from the exhaust gas recirculation port 6 is introduced into the cylinder 23 through the gap between the opened intake valve 10 and the intake port 1. Further, in the present embodiment, during the intake stroke of the engine 20 and at least after a predetermined time has elapsed since the opening of the intake valve 10 [in the section between θ 2 and θ 5 in FIG. Fuel injection is started. The predetermined time here is set based on the opening acceleration of the intake valve 10. For example, the time until the opening acceleration of the intake valve 10 changes from positive to negative during the intake stroke is set as the predetermined time. Even if a predetermined time has elapsed since the intake valve 10 was opened, if the piston is rising (before top dead center), the burned gas (exhaust gas) in the combustion chamber is discharged to the intake port 1. Therefore, it is preferable to start fuel injection after the piston starts to descend (after top dead center).

図4(A)中のクランク角θ1,θ3,θ5のそれぞれは、吸気弁10の開弁時点,最大開放時点,閉弁時点に対応する。また、クランク角θ2,θ4は、バルブリフトのグラフに変曲点を与えるクランク角である。バルブ開放加速度は、図4(B)に示すように、θ1〜θ2区間が正、θ2〜θ4区間が負、θ4〜θ5区間が再び正となる。制御装置9は、少なくとも排気上死点以降であって、クランク角θがθ1である時刻以降に、燃料噴射を開始する。これにより、吸気ポート1内での燃料と排気流との混合が抑制される。なお、燃料と排気流との混合をより確実に抑制するには、燃料噴射の開始タイミングをより遅角方向に移動させることが好ましい。本実施形態の制御装置9は、吸気行程で開放加速度が正から負に変化するまで(所定時間が経過するまで)は、燃料噴射口8からの燃料噴射を停止させる。これにより、吸気ポート1内の排気流が気筒23へ導入されつつある状態での燃料噴射が実施されることになるため、吸気ポート1内での燃料と排気流との混合が抑制される可能性が大幅に上昇する。 Each of the crank angles θ 1 , θ 3 , and θ 5 in FIG. 4A corresponds to the opening time, the maximum opening time, and the closing time of the intake valve 10. The crank angles θ 2 and θ 4 are crank angles that give an inflection point to the graph of the valve lift. Valve opening acceleration, as shown in FIG. 4 (B), θ 1 ~θ 2 section is positive, theta 2 through? 4 segment is negative, theta 4 through? 5 section becomes positive again. Controller 9 is a least the exhaust top dead center and later, after time the crank angle theta is theta 1, starts the fuel injection. As a result, mixing of the fuel and the exhaust gas in the intake port 1 is suppressed. Note that, in order to more reliably suppress the mixing of the fuel and the exhaust flow, it is preferable to shift the fuel injection start timing in a more retarded direction. The control device 9 of the present embodiment stops the fuel injection from the fuel injection port 8 until the opening acceleration changes from positive to negative in the intake stroke (until a predetermined time elapses). As a result, fuel injection is performed in a state where the exhaust flow in the intake port 1 is being introduced into the cylinder 23, so that mixing of the fuel and the exhaust flow in the intake port 1 can be suppressed. Sex is greatly increased.

燃料噴射が終了するタイミングは、トータルの燃料噴射量と燃圧とに応じて変化しうるが、吸気行程内で燃料噴射を終了させることが好ましい。このことから、燃圧はエンジン回転数又はエンジン負荷が高いほど上昇するように制御されることが好ましい。これにより、所望の燃料量を吸気行程内に噴射し尽くすことが容易となる。なお、吸気行程が開始されるタイミングや終了タイミングは任意に設定可能であり、θ1〜θ5区間に完全に一致させてもよいし、一致させなくてもよい。公知の可変バルブタイミング機構を用いることで、吸気行程をθ1〜θ5区間から進角方向又は遅角方向へとずらすことができる。 The timing at which fuel injection ends can vary depending on the total fuel injection amount and fuel pressure, but it is preferable to end fuel injection within the intake stroke. For this reason, it is preferable that the fuel pressure be controlled to increase as the engine speed or the engine load increases. This makes it easy to inject a desired amount of fuel into the intake stroke. The timing and end timing of the intake stroke is started is arbitrarily set, may be perfectly matched to the theta 1 through? 5 section, it may not be matched. By using a known variable valve timing mechanism, it is possible to shift the intake stroke from theta 1 through? 5 interval in the advance direction or the retard direction.

[2.作用]
吸気弁10が開放されると、吸気ポート1の内部圧力が低下して負圧となり、排気戻り通路5を介して排気が排気還流口6から噴射される。このとき、燃料噴射は停止しているため、おもに排気流が吸気ポート1から気筒23へと流入する。排気流は、図5中に黒矢印で示すように、吸気弁10の傘部裏面13と開口部2との隙間を通って気筒23へと導入される。気筒23内では、排気流が排気弁15の傘部表面19を通過して、シリンダブロック22のシリンダライナ24近傍まで流通し、シリンダライナ24の表面に沿った旋回流を形成する。
[2. Action]
When the intake valve 10 is opened, the internal pressure of the intake port 1 decreases to a negative pressure, and exhaust gas is injected from the exhaust gas recirculation port 6 through the exhaust return passage 5. At this time, since the fuel injection is stopped, the exhaust flow mainly flows into the cylinder 23 from the intake port 1. The exhaust flow is introduced into the cylinder 23 through a gap between the back surface 13 of the umbrella portion of the intake valve 10 and the opening 2 as indicated by a black arrow in FIG. In the cylinder 23, the exhaust flow passes through the head surface 19 of the exhaust valve 15, flows to the vicinity of the cylinder liner 24 of the cylinder block 22, and forms a swirling flow along the surface of the cylinder liner 24.

エンジン20の吸気行程で吸気弁10の開放加速度が正から負に変化すると、図6に示すように、燃料噴射口8から燃料が噴射される。燃料は、インテークマニホールド側から吸気ポート1内へと吸い込まれてくる外気流(図6中の白抜き矢印)と混合されながら、排気流とともに気筒23内へと導入される。このとき、吸気ポート1における旋回外側の表面が排気流によってカーテン状に被覆されているため、燃料が吸気ポート1の内壁面に付着しにくくなる。また、燃料噴射方向が排気流に沿った方向であることから、燃料あるいは混合気が排気流の内部に混入しにくくなり、排気流の表層に乗って気筒23内へと導入される。   When the opening acceleration of the intake valve 10 changes from positive to negative during the intake stroke of the engine 20, fuel is injected from the fuel injection port 8 as shown in FIG. The fuel is introduced into the cylinder 23 together with the exhaust gas while being mixed with the external airflow (open arrows in FIG. 6) that is drawn into the intake port 1 from the intake manifold side. At this time, since the outer surface of the swirl outside of the intake port 1 is covered in a curtain shape by the exhaust flow, the fuel is less likely to adhere to the inner wall surface of the intake port 1. Further, since the fuel injection direction is along the exhaust flow, the fuel or the air-fuel mixture is less likely to be mixed into the exhaust flow, and is introduced into the cylinder 23 on the surface layer of the exhaust flow.

排気流の表層に纏われた状態の燃料は、図7に示すように、気筒23内においても排気流とともに旋回流に沿って搬送される。排気流が気筒23の外側(壁際)を伝って流通するのに対し、燃料噴霧及び燃料を含む混合気は気筒23の内側を流通するように分布する。このとき、気筒23の内側ほど燃料濃度が高く、外側ほど燃料濃度が低い成層状態が形成される。これにより、気筒23内におけるシリンダライナ24への燃料付着が抑制される。また、気筒23の内部で気化した燃料は、周りの空気やシリンダライナ24から気化潜熱を奪って筒内温度を低下させる。これにより、充填効率や体積効率が増大するとともに、エンジン20のノッキング耐性が向上する。   As shown in FIG. 7, the fuel in the state of being collected on the surface layer of the exhaust flow is transported along with the exhaust flow along the swirl flow also in the cylinder 23. While the exhaust gas flows along the outside (close to the wall) of the cylinder 23, the mixture containing the fuel spray and the fuel is distributed so as to flow inside the cylinder 23. At this time, a stratified state is formed in which the fuel concentration is higher inside the cylinder 23 and lower in the outside. Thereby, fuel adhesion to the cylinder liner 24 in the cylinder 23 is suppressed. Further, the fuel vaporized inside the cylinder 23 takes latent heat of vaporization from the surrounding air and the cylinder liner 24 to lower the in-cylinder temperature. Thereby, the charging efficiency and the volumetric efficiency are increased, and the knocking resistance of the engine 20 is improved.

[3.効果]
(1)上記のエンジン20では、排気流を吸気弁10の傘部裏面13及び排気弁15の傘部表面19に沿った方向に向かって噴射することで、燃料を吸気弁10の傘部裏面13に付着しにくくすることができる。これにより、燃料を気筒23の内部で気化させやすくすることができ、気化潜熱を気筒23の内部で奪うことができる。したがって、充填効率や体積効率を増大させることができ、エンジン20のノッキング耐性を向上させることができる。
また、燃料を排気流に乗せた状態で気筒23の内部へと導入することができ、燃料を排気弁15の傘部表面19やシリンダライナ24に付着しにくくすることができる。これにより、燃料と排気流との混合を抑制(又は回避)することができ、気筒23内における燃焼状態を改善することができる。
[3. effect]
(1) In the engine 20 described above, the fuel is injected into the direction along the umbrella portion back surface 13 of the intake valve 10 and the umbrella portion surface 19 of the exhaust valve 15 so that fuel is injected. 13 can be made difficult to adhere to. As a result, fuel can be easily vaporized inside the cylinder 23, and latent heat of vaporization can be taken inside the cylinder 23. Therefore, the charging efficiency and the volume efficiency can be increased, and the knocking resistance of the engine 20 can be improved.
Further, the fuel can be introduced into the cylinder 23 in a state of being carried on the exhaust gas flow, and the fuel can be made less likely to adhere to the head surface 19 of the exhaust valve 15 and the cylinder liner 24. As a result, mixing of the fuel and the exhaust gas flow can be suppressed (or avoided), and the combustion state in the cylinder 23 can be improved.

また、吸気弁10が開弁してから所定時間が経過するまでの間は燃料噴射が停止するため、円錐状(扇状)の排気流を燃料に先行して気筒23内へと導入することができる。したがって、燃料と排気流との混合を抑制(又は回避)することができ、気筒23内における燃焼状態をより改善することができる。
さらに、所定時間が経過した吸気行程内に燃料を噴射することで、燃料を新気と混合させつつ、排気流の表層に乗せて気筒23内へと導入することができる。これにより、気筒23内における燃焼状態をさらに改善することができる。
Further, since the fuel injection is stopped until a predetermined time elapses after the intake valve 10 is opened, a conical (fan-shaped) exhaust flow may be introduced into the cylinder 23 prior to the fuel. it can. Therefore, the mixing of the fuel and the exhaust gas flow can be suppressed (or avoided), and the combustion state in the cylinder 23 can be further improved.
Further, by injecting the fuel in the intake stroke after a predetermined time has elapsed, the fuel can be introduced into the cylinder 23 on the surface layer of the exhaust flow while being mixed with fresh air. Thereby, the combustion state in the cylinder 23 can be further improved.

(2)上記のエンジン20では、図1に示すように、排気還流口6が気筒23内に向かって下向きに排気流を噴射するように設けられる。これにより、図3に示すように、吸気弁10の傘部裏面13を排気流で被覆することができ、吸気弁10への燃料付着を抑制することができる。また、排気還流口6から噴射された排気流をスムーズに気筒23内へと導入させることができ、かつ、排気弁15の傘部表面19に沿って流通させることができる。したがって、気筒23内における燃焼状態をさらに改善することができる。   (2) In the engine 20, as shown in FIG. 1, the exhaust gas recirculation port 6 is provided so as to inject the exhaust gas flow downward into the cylinder 23. Thereby, as shown in FIG. 3, it is possible to cover the umbrella back surface 13 of the intake valve 10 with the exhaust gas flow, and it is possible to suppress fuel adhesion to the intake valve 10. Further, the exhaust flow injected from the exhaust gas recirculation port 6 can be smoothly introduced into the cylinder 23, and can flow along the head surface 19 of the exhaust valve 15. Therefore, the combustion state in the cylinder 23 can be further improved.

(3)上記のエンジン20では、排気還流口6が吸気ポート1の中心線よりも下方の内壁面に設けられる。これにより、図5〜図7に示すように、吸気弁10の傘部裏面13から排気弁15の傘部表面19に向かう気流を形成しやすくすることができ、燃料の筒内付着を抑制することができる。したがって、気筒23内における燃焼状態をさらに改善することができる。   (3) In the engine 20, the exhaust gas recirculation port 6 is provided on the inner wall surface below the center line of the intake port 1. Thereby, as shown in FIGS. 5 to 7, it is possible to easily form an airflow from the umbrella portion back surface 13 of the intake valve 10 to the umbrella portion surface 19 of the exhaust valve 15, and to suppress fuel adhesion in the cylinder. be able to. Therefore, the combustion state in the cylinder 23 can be further improved.

(4)上記のエンジン20では、排気還流口6が吸気弁10の閉鎖状態における傘部裏面13に隣接して配置される。これにより、吸気弁10の傘部裏面13に沿った気流を形成しやすくすることができ、吸気弁10への燃料付着を効率的に抑制することができる。また、排気流が吸気弁10の傘部裏面13に沿って流れることから、吸気弁10のバルブリフト量が比較的小さい状態であってもその排気流を気筒23内へと流入させることができる。したがって、燃料噴射が開始されるよりも前に、図5に示すような気筒23内の排気流を形成することができ、気筒23内における燃焼状態を改善することができる。
(5)上記のエンジン20では、図3に示すように、排気流が吸気弁10のステム11の基端部に向かって噴射される。これにより、吸気弁10の傘部裏面13の全体を排気流で被覆することができ、吸気弁10への燃料付着を抑制することができる。
(4) In the engine 20 described above, the exhaust gas recirculation port 6 is disposed adjacent to the umbrella back 13 when the intake valve 10 is closed. Thereby, it is possible to easily form an airflow along the umbrella portion back surface 13 of the intake valve 10, and it is possible to efficiently suppress fuel adhesion to the intake valve 10. In addition, since the exhaust flow flows along the umbrella back surface 13 of the intake valve 10, the exhaust flow can flow into the cylinder 23 even when the valve lift of the intake valve 10 is relatively small. . Therefore, before the fuel injection is started, the exhaust flow in the cylinder 23 as shown in FIG. 5 can be formed, and the combustion state in the cylinder 23 can be improved.
(5) In the engine 20, as shown in FIG. 3, the exhaust flow is injected toward the base end of the stem 11 of the intake valve 10. Thereby, the entire back surface 13 of the umbrella portion of the intake valve 10 can be covered with the exhaust gas flow, and the adhesion of fuel to the intake valve 10 can be suppressed.

(6)上記のエンジン20では、排気還流口6から噴射される排気流の噴射方向に沿った方向へと燃料が噴射される。これにより、燃料噴霧を排気流の表層に纏わせやすくする(乗せやすくする)ことができ、燃料と排気流との混合を効率的に抑制することができる。したがって、気筒23内における燃焼状態をさらに改善することができる。また、燃料が排気流に沿って気筒23内を流動しやすくなることから、シリンダライナ24への燃料付着量を減少させることができる。   (6) In the engine 20, the fuel is injected in a direction along the injection direction of the exhaust flow injected from the exhaust gas recirculation port 6. Thereby, the fuel spray can be easily collected on the surface layer of the exhaust flow (easy to be put), and the mixing of the fuel and the exhaust flow can be efficiently suppressed. Therefore, the combustion state in the cylinder 23 can be further improved. In addition, since the fuel easily flows in the cylinder 23 along the exhaust flow, the amount of fuel adhering to the cylinder liner 24 can be reduced.

(7)上記のエンジン20では、燃料噴射口8が排気還流口6よりも上流側に配置され、すなわち、排気還流口6が燃料噴射口8よりも下流側に配置される。これにより、排気流でカバーされた吸気ポート1の内壁面に向かって燃料を噴射することができる。したがって、燃料のポート付着量を減少させることができる。また、燃料の筒内直入率が上昇することから、気筒23内での吸気冷却効果を高めることができる。   (7) In the engine 20, the fuel injection port 8 is disposed upstream of the exhaust gas recirculation port 6, that is, the exhaust gas recirculation port 6 is disposed downstream of the fuel injection port 8. Thereby, fuel can be injected toward the inner wall surface of the intake port 1 covered with the exhaust flow. Therefore, the amount of fuel attached to the port can be reduced. Further, since the in-cylinder direct injection rate of the fuel increases, the intake air cooling effect in the cylinder 23 can be enhanced.

[4.変形例]
上述の実施形態では、EGRガスを吸気ポート1内で噴射する排気還流口6を備えたエンジン20を例示したが、これに加えて(あるいは代えて)空気(外気)を吸気ポート1内で噴射する気体噴射口を用いることも可能である。この場合であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
[4. Modification]
In the above-described embodiment, the engine 20 having the exhaust gas recirculation port 6 for injecting the EGR gas in the intake port 1 is exemplified. In addition (or instead), air (outside air) is injected in the intake port 1. It is also possible to use a gas injection port. Even in this case, effects similar to those of the above-described embodiment can be obtained.

なお、上述の実施形態で説明したエンジン20の構造は、マルチポート形式のガソリンエンジンに限らず、単ポートのガソリンエンジンやディーゼルエンジンに適用することも可能である。また、マルチポート形式のエンジンにおいて、サイアミーズ状ではなく、二つの開口部2にそれぞれ独立した吸気ポート1を備えたものに適用することも可能である。少なくとも、吸気ポート1に排気還流口6と燃料噴射口8とを備えた内燃機関であれば、上述の実施形態と同様の構造を適用することが可能であり、上述の実施形態と同様の効果を獲得することができる。   The structure of the engine 20 described in the above embodiment is not limited to a multi-port gasoline engine, but can be applied to a single-port gasoline engine or a diesel engine. Further, in a multi-port type engine, it is also possible to apply the present invention to an engine having an independent intake port 1 in each of two openings 2 instead of a siamese engine. As long as the internal combustion engine has at least the exhaust gas recirculation port 6 and the fuel injection port 8 in the intake port 1, the same structure as in the above-described embodiment can be applied, and the same effect as in the above-described embodiment can be applied. Can be acquired.

1 吸気ポート
2 開口部
3 排気ポート
4 開口部
5 排気戻り通路
6 排気還流口
7 インジェクタ
8 燃料噴射口
9 制御装置
10 吸気弁
15 排気弁
23 気筒
31 カム角センサ
32 クランク角センサ
REFERENCE SIGNS LIST 1 intake port 2 opening 3 exhaust port 4 opening 5 exhaust return passage 6 exhaust recirculation port 7 injector 8 fuel injection port 9 controller 10 intake valve 15 exhaust valve 23 cylinder 31 cam angle sensor 32 crank angle sensor

Claims (6)

吸気ポートの気筒側の開口部を開閉する吸気弁と、
排気ポートの気筒側の開口部を開閉する排気弁と、
前記吸気ポート内に燃料を噴射する燃料噴射口と、
前記吸気弁の開放に際し、前記吸気弁の傘部裏面及び前記排気弁の傘部表面に沿った方
向に向かって前記吸気ポート内で気体を噴射する気体噴射口とを備え、
前記気体噴射口が、前記吸気弁の閉弁時に前記吸気弁のステム基端部が位置する前記吸気ポートの気筒側の開口部中心に向かって前記気体を噴射し、
前記燃料噴射口が、前記吸気弁の閉弁時に前記吸気弁のステム基端部が位置する前記吸気ポートの気筒側の開口部中心に向かって前記燃料を噴射する
ことを特徴とするエンジン。
An intake valve that opens and closes the cylinder-side opening of the intake port,
An exhaust valve for opening and closing the cylinder-side opening of the exhaust port;
A fuel injection port for injecting fuel into the intake port,
When opening the intake valve, a gas injection port for injecting gas in the intake port in a direction along the umbrella back surface of the intake valve and the umbrella surface of the exhaust valve,
The gas injection port injects the gas toward the center of the cylinder-side opening of the intake port where the stem base end of the intake valve is located when the intake valve is closed ,
The engine, wherein the fuel injection port injects the fuel toward a center of a cylinder-side opening of the intake port where a stem base end of the intake valve is located when the intake valve is closed .
前記気体噴射口が、前記気筒内に向かって下向きに前記気体を噴射する
ことを特徴とする請求項1記載のエンジン。
The engine according to claim 1 , wherein the gas injection port injects the gas downward into the cylinder.
前記気体噴射口が、前記吸気ポートの中心線よりも下方の壁面に設けられる
ことを特徴とする請求項1又は2記載のエンジン。
The engine according to claim 1 , wherein the gas injection port is provided on a wall surface below a center line of the intake port.
前記気体噴射口が、前記吸気弁の閉鎖状態における前記傘部裏面に隣接して配置される
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のエンジン。
The gas injection port, characterized in that it is disposed adjacent to the umbrella back side in the closed state of the intake valve engine according to any one of claims 1 to 3.
前記気体噴射口が、前記燃料噴射口よりも下流側に配置される
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のエンジン。
The engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas injection port is disposed downstream of the fuel injection port.
前記気体噴射口が、前記吸気ポートの中心線を挟んで前記燃料噴射口に対向する壁面に
設けられる
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載のエンジン。
The engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the gas injection port is provided on a wall surface facing the fuel injection port across a center line of the intake port.
JP2015140983A 2015-07-15 2015-07-15 engine Active JP6641750B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015140983A JP6641750B2 (en) 2015-07-15 2015-07-15 engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015140983A JP6641750B2 (en) 2015-07-15 2015-07-15 engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017020473A JP2017020473A (en) 2017-01-26
JP6641750B2 true JP6641750B2 (en) 2020-02-05

Family

ID=57887974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015140983A Active JP6641750B2 (en) 2015-07-15 2015-07-15 engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6641750B2 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59156122U (en) * 1983-04-06 1984-10-19 日産自動車株式会社 Internal combustion engine intake system
JP2008128084A (en) * 2006-11-20 2008-06-05 Yamaha Motor Co Ltd Internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017020473A (en) 2017-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101373805B1 (en) Gasoline direct injection engine
WO2001073277A1 (en) Direct-injection spark ignition engine
KR20110062146A (en) Gasoline direct injection engine
US20140069371A1 (en) Direct-injection internal combustion engine with outwardly opening injection nozzle, and method for operating an internal combustion engine of said type
CN105986877A (en) Internal combustion engine
JP2012188937A (en) Internal combustion engine
JP6825553B2 (en) Internal combustion engine control device
JP6641750B2 (en) engine
JP6544101B2 (en) engine
JP5783701B2 (en) In-cylinder injection engine control device
JP6657629B2 (en) engine
JP2012188938A (en) Internal combustion engine
JP5447128B2 (en) Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine
JP5523998B2 (en) Combustion chamber structure of direct injection diesel engine
JP2004108161A (en) Cylinder injection type internal combustion engine
JP2004245204A (en) Fuel injection apparatus for internal combustion engine
JP5911297B2 (en) Internal combustion engine
JP2004353463A (en) Control device for internal combustion engine
JP2007100547A (en) Reciprocating piston type spark ignition system direct injection engine
JP7189681B2 (en) Intake system for internal combustion engine
JP6402753B2 (en) Combustion chamber structure of direct injection engine
US10590898B2 (en) Internal combustion engine with injection device arranged in the cylinder barrel, and method for operating an internal combustion engine of said type
JP2008075538A (en) Fuel injection device
JP5861826B2 (en) Internal combustion engine
JP2006037794A (en) Cylinder direct injection type spark ignition internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190326

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190322

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190730

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190902

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191216

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6641750

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151