JPH0248673Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は燃焼室内に燃料を直接噴射するとと
もに燃焼室内の燃料と空気との混合気を点火部材
によつて点火する筒内噴射型火花点火エンジンの
改良に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

従来から例えば特開昭53−112308号公報に示さ
れているように自動車等の車両用エンジンとして
エンジン本体の燃焼室内に燃料を直接噴射する燃
料噴射ノズルおよび前記燃焼室内に供給された空
気渦流（スワール）によつて混合された燃料と空
気との混合気に点火する点火プラグ（点火部材）
がそれぞれ設けられ、前記エンジン本体内のピス
トンによつて圧縮された燃料と空気との混合気を
前記点火プラグによつて点火して爆発燃焼させる
構成の筒内噴射型火花点火エンジンが知られてい
る。

ところで、この種のエンジンでは燃焼室内に供
給される空気渦流が強過ぎる場合には点火プラグ
によつて発生された火花が燃焼室内に供給される
空気渦流によつて吹き消されるおそれがあるの
で、燃焼室内の燃料と空気との混合気の着火性が
悪くなり易く、エンジン性能の向上を図るうえで
問題があつた。

〔考案の目的〕

この考案は点火部材によつて発生された火花が
燃焼室内に供給される空気渦流によつて吹き消さ
れることを確実に防止することができ、燃焼室内
の燃料と空気との混合気の着火性を良くすること
ができ、エンジン性能の向上を図ることができる
筒内噴射型火花点火エンジンを提供することを目
的とするものである。

〔考案の概要〕

この考案はピストン上面の一部を窪ませて形成
された燃焼室、上記ピストン上面と対向するシリ
ンダヘツドに支持されるとともに上記燃焼室の略
中心軸線上に位置し上記燃焼室に臨むようにして
配設された燃料噴射ノズル、上記シリンダヘツド
に支持されるとともに上記中心軸線から離れた位
置において上記燃焼室に臨むようにして配設され
た点火部材、上記燃料噴射ノズルに設けられると
ともに上記燃焼室内において上記中心軸線から離
れる方向でしかも上記点火部材から外れた複数の
向きに燃料を噴射する噴口、上記燃焼室に流入さ
れる吸気に対し上記中心軸線まわりの旋回流を生
起せしめるスワール形成機構、上記点火部材に近
接した位置において上記点火部材の上記旋回流下
流側を囲繞するように配設されるとともに上記点
火部材の上記旋回流上流側と上記中心軸線に沿う
方向とに開口部を有する混合気集合部材を備え、
混合気集合部材によつて点火部材の周囲の吸気ス
ワールの旋回流の流れの勢いを弱めることによ
り、点火部材の周囲に着火しやすい理論混合比ま
たはこの理論混合比に近い混合比の混合気を集
め、かつ点火部材によつて発生された火花が燃焼
室内の吸気スワールの旋回流によつて吹き消され
ることを防止して燃焼室内の燃料と空気との混合
気の着火性を良くする。さらに、燃料噴射ノズル
の噴口から噴射された燃料が点火部材に向けて直
接的に噴射されることをなくして燃料噴射による
点火部材の火の消滅を防止するとともに、点火部
材から外れた一方向に向けて噴射された燃料をス
ワール流に乗せて吸気と十分に混合させた状態で
混合気集合部材の旋回流上流側の開口部から点火
部材近傍に導くことにより、着火性の向上を図
り、さらに混合気集合部材内で点火部材によつて
着火された燃焼ガスを混合気集合部材の中心軸線
に沿う方向の開口部から速やかに流出させ、スワ
ール流によつて別方向に噴射された燃料付近に導
くことにより、燃料の着火を助長させ、エンジン
性能の向上を図るようにしたものである。

〔考案の実施例〕

図面はこの考案の一実施例を示すものである。
第１図は筒内噴射型火花点火エンジンの要部の概
略構成を示すもので、１はエンジン本体、２はこ
のエンジン本体１のシリンダ、３はシリンダヘツ
ド、４はピストン本体である。このピストン本体
４の頭部にはこのピストン上面の一部を窪ませて
形成された燃焼室５が設けられている。この燃焼
室５の中心線O′は第１図および第２図に示すよ
うにピストン本体４の中心線Ｏ位置から所定間隔
ａ偏心させた偏心位置に配設されている。また、
シリンダヘツド３には燃料噴射ノズル６および点
火プラグ（点火部材）７がそれぞれ設けられてい
るとともに、図示しない吸気ポートおよび排気ポ
ートがそれぞれ設けられている。これらの燃料噴
射ノズル６および点火プラグ７の各先端部は第１
図に示すようにピストン本体４が上死点位置に位
置している状態でピストン本体４の燃焼室５内に
突出する位置にそれぞれ配設されている。この場
合、燃料噴射ノズル６は燃焼室５の略中心軸線
O′上に配設されており、点火プラグ７は燃焼室
５の中心軸線O′から離れた位置に配置されてい
る。さらに、燃料噴射ノズル６には燃焼室５内に
おいて中心軸線O′から離れる方向でしかも点火
プラグ７から外れた複数の向きに燃料を噴射する
噴口が設けられている。

また、吸気ポートには燃焼室５内に流入される
吸気に対し燃焼室５の中心軸線O′のまわりの旋
回流を生起せしめるスワール形成機構が装着され
ている。そして、このスワール形成機構によつて
燃焼室５内に供給される空気にスワールが形成さ
れ、このスワールによつて燃料噴射ノズル６から
燃焼室５内に直接噴射された燃料と空気とが迅速
に混合されるようになつている。さらに、点火プ
ラグ７の周囲には第３図に示すように点火プラグ
７の周囲を略半周覆う混合気集合部材８が設けら
れている。この混合気集合部材８は点火プラグ７
に近接した位置においてこの点火プラグ７の旋回
流下流側を囲繞するように配設されている。すな
わち、第２図および第３図中に矢印で示すように
燃焼室５内に導入される吸気スワールの旋回方向
に対し点火プラグ７の下流側に配設されている。
さらに、この混合気集合部材８には第３図に示す
ように点火プラグ７の吸気スワールの旋回流上流
側と燃焼室５の中心軸線O′に沿う方向とにそれ
ぞれ開口部が設けられている。この場合、混合気
集合部材８における点火プラグ７の吸気スワール
の旋回流上流側の開口部８ａは点火プラグ７側と
対向配置されており、燃焼室５の中心軸線O′に
沿う方向の開口部９はこの混合気集合部材８の底
部に形成されている。そして、この混合気集合部
材８の上端部がシリンダヘツド３または点火プラ
グに固定される状態で取付けられている。そし
て、この混合気集合部材８によつて点火プラグ７
の周囲を流れる吸気スワールの流れを弱めるとと
もに点火プラグ７の周囲に着火し易い理論混合比
またはこの理論混合比に近い混合比の混合気を集
めるようになつている。

次に、上記構成の作用について説明する。

エンジン本体１の動作時にはスワール形成機構
によつて吸気ポートを介して燃焼室５内に流入さ
れる吸気に対し燃焼室５の中心軸線O′まわりの
旋回流である吸気スワールが形成される。そし
て、燃料噴射ノズル６から燃焼室５内に直接噴射
された燃料と吸気ポートを介して流入される空気
とがこの吸気スワールによつて迅速に混合され
る。この場合、点火プラグ７に近接した位置にお
いてこの点火プラグ７の旋回流下流側を囲繞する
ように混合気集合部材８が配設されているので、
この混合気集合部材８によつて点火プラグ７の周
囲の吸気スワールの旋回流の流れの勢いを弱める
ことができる。そのため、この点火プラグ７の周
囲に着火しやすい理論混合比またはこの理論混合
比に近い混合比の混合気を集めることができると
ともに、エンジン本体１内のピストン４によつて
圧縮された燃料と空気との混合気を点火プラグ７
によつて着火させて爆発燃焼させる際に点火プラ
グ７によつて発生された火花が燃焼室５内の吸気
スワールの旋回流によつて吹き消されることを確
実に防止することができるので、燃焼室５内の燃
料と空気との混合気の着火性を良くすることがで
きる。

また、燃料噴射ノズル６に燃焼室５内において
中心軸線O′から離れる方向でしかも点火プラグ
７から外れた複数の向きに燃料を噴射する噴口を
設け、燃料噴射ノズル６の噴口から噴射された燃
料が点火プラグ７に向けて直接的に噴射されるこ
とをなくすようにしたので、燃料噴流による点火
プラグ７の火の消滅を防止することができる。

さらに、点火プラグ７から外れた一方向に向け
て噴射された燃料をスワール流に乗せて吸気と十
分に混合させた状態で混合気集合部材８の旋回流
上流側の開口部８ａから点火プラグ７近傍に導く
ことにより、着火性の向上を図るとともに、混合
気集合部材８内で点火プラグ７によつて着火され
た燃焼ガスを混合気集合部材８の中心軸線に沿う
方向の開口部９から速やかに流出させ、吸気スワ
ールの旋回流によつて別方向に噴射された燃料付
近に導くようにしたので、燃料の着火を助長させ
ることができ、エンジン性能の向上を図ることが
できる。

なお、この考案は上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、アルコール噴射式エンジン等
のようにセタン価が低い燃料を使用するエンジン
に適用してもよく、この場合には燃料（アルコー
ル）噴射量が少ない部分負荷状態時であつても混
合気を確実に着火させることができる。さらに、
その他この考案の要旨を逸脱しない範囲で種々変
形実施できることは勿論である。

〔考案の効果〕

この考案によればエンジン本体の燃焼室内に配
設された点火部材に近接した位置においてこの点
火部材の旋回流下流側を囲繞するように混合気集
合部材を配設したので、この混合気集合部材によ
つて点火部材の周囲の吸気スワールの旋回流の流
れの勢いを弱めることができる。そのため、点火
部材の周囲に着火しやすい理論混合比またはこの
理論混合比に近い混合比の混合気を集めることが
できるとともに、点火部材によつて発生された火
花が燃焼室内の吸気スワールの旋回流によつて吹
き消されることを確実に防止することができるの
で、燃焼室内の燃料と空気との混合気の着火性を
良くすることができる。また、燃料噴射ノズルに
燃焼室内において中心軸線から離れる方向でしか
も点火部材から外れた複数の向きに燃料を噴射す
る噴口を設け、燃料噴射ノズルの噴口から噴射さ
れた燃料が点火部材に向けて直接的に噴射される
ことをなくすようにしたので、燃料噴流による点
火部材の火の消滅を防止することができる。さら
に、点火部材から外れた一方向に向けて噴射され
た燃料をスワール流に乗せて吸気と十分に混合さ
せた状態で混合気集合部材の旋回流上流側の開口
部から点火部材近傍に導くことにより、着火性の
向上を図るとともに、混合気集合部材内で点火部
材によつて着火された燃焼ガスを混合気集合部材
の中心軸線に沿う方向の開口部から速やかに流出
させ、吸気スワールの旋回流によつて別方向に噴
射された燃料付近に導くようにしたので、燃料の
着火を助長させることができ、エンジン性能の向
上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示すもので、第１
図は筒内噴射型火花点火エンジンの要部の概略構
成を示す縦断面図、第２図は第１図の−線断
面図、第３図は混合気集合部材の配設状態を示す
斜視図である。 １……エンジン本体、４……ピストン本体、５
……燃焼室、６……燃料噴射ノズル、７……点火
プラグ（点火部材）、８……混合気集合部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストン上面の一部を窪ませて形成された燃焼
   室、上記ピストン上面と対向するシリンダヘツド
   に支持されるとともに上記燃焼室の略中心軸線上
   に位置し上記燃焼室に臨むようにして配設された
   燃料噴射ノズル、上記シリンダヘツドに支持され
   るとともに上記中心軸線から離れた位置において
   上記燃焼室に臨むようにして配設された点火部
   材、上記燃料噴射ノズルに設けられるとともに上
   記燃焼室内において上記中心軸線から離れる方向
   でしかも上記点火部材から外れた複数の向きに燃
   料を噴射する噴口、上記燃焼室に流入される吸気
   に対し上記中心軸線まわりの旋回流を生起せしめ
   るスワール形成機構、上記点火部材に近接した位
   置において上記点火部材の上記旋回流下流側を囲
   繞するように配設されるとともに上記点火部材の
   上記旋回流上流側と上記中心軸線に沿う方向とに
   開口部を有する混合気集合部材を備えたことを特
   徴とする筒内噴射型火花点火エンジン。