JPH06117250A - Two-point ignition engine - Google Patents
Two-point ignition engineInfo
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- JPH06117250A JPH06117250A JP4262256A JP26225692A JPH06117250A JP H06117250 A JPH06117250 A JP H06117250A JP 4262256 A JP4262256 A JP 4262256A JP 26225692 A JP26225692 A JP 26225692A JP H06117250 A JPH06117250 A JP H06117250A
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- swirl
- fuel
- port
- engine
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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
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/48—Tumble motion in gas movement in cylinder
-
- Y—GENERAL 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
- 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
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、２点点火エンジンに関
するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a two-point ignition engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、エンジンにおいては、それほど
は高出力が必要とされない低負荷領域では、燃費性能が
良好であることがまず第１に要求される。そして、燃費
性能を高める手法としては、混合気をリーン化するとい
った手法いわゆるリーンバーンが従来より多用されてい
る。しかしながら、一般にガソリンエンジンにおいて
は、混合気がリーンな場合は着火性が非常に悪くなり失
火が多発するといった問題がある。そこで、燃焼室内に
燃料を均一に分布させるのではなく、点火プラグまわり
に燃料を多く分布させるといった混合気の成層化を行
い、燃焼室全体としてはリーンであるのにもかかわら
ず、着火性を低下させないようにしたエンジンが提案さ
れている。2. Description of the Related Art Generally, an engine is required to have good fuel consumption performance in a low load region where a high output is not required. A so-called lean burn method of making the air-fuel mixture lean has been widely used as a method for improving fuel efficiency. However, in general, a gasoline engine has a problem that if the air-fuel mixture is lean, the ignitability becomes very poor and misfires frequently occur. Therefore, instead of evenly distributing the fuel in the combustion chamber, stratify the air-fuel mixture by distributing a large amount of fuel around the spark plug, and improve the ignitability even though the combustion chamber is lean as a whole. An engine that does not lower it is proposed.
【０００３】具体的には、１つの気筒に第１,第２の２
つの吸気ポートを設け、第１吸気ポートをシリンダ周方
向に向けて開口させるなどして、燃焼室内にスワール
(周方向の渦流)を生成させるスワール生成ポートとし、
第２吸気ポートを普通の吸気ポートとしてこれに開閉弁
を設けたエンジンが提案されている(例えば、特開昭５
９−５４７３２号公報参照)。かかるスワール生成ポー
トを備えた従来のエンジンにおいては、普通、点火プラ
グがシリンダボア中心部に配置される一方、燃料噴射弁
が第１吸気ポートに臨んでまたは燃焼室に直接臨んで設
けられ、該燃料噴射弁はその噴射中心軸が点火プラグ方
向を向くように配置される。かかるエンジンにおいて
は、低負荷領域では開閉弁が閉じられ、スワール生成ポ
ートのみから燃焼室内にエアが供給されて強いスワール
が生成される一方、燃料噴射弁から点火プラグに向けて
燃料が噴射され、この燃料がスワールの壁に囲まれた点
火プラグまわりの狭い領域に保持されるようになってい
る。Specifically, one cylinder has two first and second cylinders.
Two intake ports are provided, and the first intake port is opened in the cylinder circumferential direction.
As a swirl generation port that generates (circumferential vortex),
An engine has been proposed in which the second intake port is used as an ordinary intake port and an opening / closing valve is provided therein (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 5
9-54732). In a conventional engine having such a swirl generation port, a spark plug is usually arranged at the center of the cylinder bore, while a fuel injection valve is provided facing the first intake port or directly facing the combustion chamber. The injection valve is arranged such that its injection central axis faces the spark plug direction. In such an engine, the on-off valve is closed in the low load region, air is supplied into the combustion chamber only from the swirl generation port to generate a strong swirl, while fuel is injected from the fuel injection valve toward the spark plug, This fuel is retained in a narrow area around the spark plug surrounded by the wall of the swirl.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この場合、燃料噴射弁
から噴射された燃料は、まず手前のスワールの壁を突き
抜けて点火プラグまわりに到達することになる。しかし
ながら、この場合、スワールが強すぎると燃料噴射弁か
ら噴射された燃料がスワールの壁を突き抜ける際にスワ
ールによって方向を変えられてしまい、燃料がうまく点
火プラグまわりに集まらないといった問題がある。逆に
スワールが弱すぎると、燃料噴射弁から噴射された燃料
が点火プラグを通りすぎて向こう側の燃焼室壁面に到達
して付着してしまい、エミッションの悪化あるいはノッ
キングが発生する場合がある。In this case, the fuel injected from the fuel injection valve first penetrates the front wall of the swirl and reaches around the spark plug. However, in this case, if the swirl is too strong, the fuel injected from the fuel injection valve has its direction changed by the swirl when penetrating the wall of the swirl, and there is a problem that the fuel does not collect well around the spark plug. On the contrary, if the swirl is too weak, the fuel injected from the fuel injection valve may pass through the ignition plug and reach the wall of the combustion chamber on the other side to be adhered, which may cause deterioration of emission or knocking.
【０００５】したがって、スワールにより成層化を図る
ようにしたエンジンでは、リッチな混合気層をうまく点
火プラグまわりに形成するのがなかなかむずかしい。そ
こで、スワール生成ポートを備えたエンジンにおいて、
１つの気筒に２つの点火プラグを設けて着火性の向上を
図るようにした２点点火エンジンが提案されている(例
えば、特公昭５６−１０４４９号公報参照)。しかしな
がら、このように点火プラグを２つ設けても、これらを
燃料が集まりやすい位置にうまく配置するのはなかなか
むずかしい。Therefore, it is difficult to form a rich air-fuel mixture layer around the ignition plug in an engine designed to be stratified by swirl. So in an engine with a swirl generation port,
A two-point ignition engine has been proposed in which two ignition plugs are provided in one cylinder to improve ignitability (see, for example, Japanese Patent Publication No. 56-10449). However, even if two spark plugs are provided in this way, it is difficult to properly arrange them at a position where fuel easily collects.
【０００６】そこでさらに、１つの気筒に３つの点火プ
ラグを配置した３点点火エンジンが提案されている(例
えば、実開昭６０−４３１２８号公報参照)。しかしな
がら、かかる３点点火エンジンでは、着火性は改善され
るものの、エンジンから発生する騒音あるいは振動が大
きくなるといった問題があり、また電力消費量が増加す
るといった問題がある。さらに、エンジンまわりのスペ
ースには限りがあるので、点火プラグのレイアウトがむ
ずかしいといった問題がある。Therefore, a three-point ignition engine in which three ignition plugs are arranged in one cylinder has been proposed (see, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-43128). However, in such a three-point ignition engine, although the ignitability is improved, there is a problem that noise or vibration generated from the engine becomes large, and there is a problem that the power consumption increases. Furthermore, there is a problem that the layout of the spark plug is difficult because the space around the engine is limited.
【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、エミッションの悪化あるい
はノッキングを発生させることなく、低負荷領域で点火
プラグまわりに燃料を集中させて成層化を促進すること
ができ、燃費性能を高めることができる２点点火エンジ
ンを提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above conventional problems, and stratifies the fuel by concentrating the fuel around the spark plug in a low load region without causing deterioration of emission or knocking. It is an object of the present invention to provide a two-point ignition engine that can accelerate fuel consumption and improve fuel efficiency.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第１の発明は、各気筒に夫々２つづつ点火プラグが
設けられていて、その一方の点火プラグがシリンダボア
の略中央部に配置され、かつ各気筒に夫々２つづつ互い
に独立した吸気ポートが設けられていて、その一方の吸
気ポートが燃焼室内にスワールを生成するスワール生成
ポートとされ、もう一方の吸気ポートが燃焼室内にタン
ブルを生成するタンブル生成ポートとされた２点点火エ
ンジンにおいて、スワール生成ポートに臨んで燃料噴射
弁が設けられていて、該燃料噴射弁が、その噴射中心軸
がシリンダボアの略中央部に配置された上記点火プラグ
の電極方向を指向するようにして配置され、もう一方の
点火プラグが、タンブル生成ポート開口部と、該タンブ
ル生成ポート開口部と隣合う排気ポート開口部との間に
配置され、少なくとも両吸気ポートから燃焼室に吸気が
供給されるときには、両点火プラグによって燃焼室内の
混合気が点火されるようになっていることを特徴とする
２点点火エンジンを提供する。To achieve the above object, the first aspect of the present invention is such that each cylinder is provided with two spark plugs, and one of the spark plugs is arranged substantially in the center of the cylinder bore. In addition, two independent intake ports are provided for each cylinder, and one intake port is a swirl generation port that generates swirl in the combustion chamber, and the other intake port is a tumble port in the combustion chamber. In a two-point ignition engine that is used as a tumble generation port for generating a fuel injection valve, a fuel injection valve is provided facing the swirl generation port, and the injection center axis of the fuel injection valve is arranged substantially in the center of the cylinder bore. The spark plug is arranged so as to face the electrode direction of the spark plug, and the other spark plug has a tumble generation port opening and the tumble generation port opening. It is arranged between adjacent exhaust port openings, and when at least intake air is supplied from both intake ports to the combustion chamber, both spark plugs ignite the air-fuel mixture in the combustion chamber. A two-point ignition engine is provided.
【０００９】第２の発明は、第１の発明にかかる２点点
火エンジンにおいて、スワール生成ポートとタンブル生
成ポートとが、これらの両ポートから燃焼室に吸気が供
給されるときにはスワール生成ポート側からタンブル生
成ポート側へ向かう斜めスワールが生成されるように形
成されていることを特徴とする２点点火エンジンを提供
する。A second invention is the two-point ignition engine according to the first invention, wherein the swirl generating port and the tumble generating port are supplied from the swirl generating port side when intake air is supplied to the combustion chamber from these ports. Provided is a two-point ignition engine, which is formed so that an oblique swirl toward the tumble generation port side is generated.
【００１０】第３の発明は、第１または第２の発明にか
かる２点点火エンジンにおいて、排気側にのみスキッシ
ュ流を生成させるマスクが設けられていることを特徴と
する２点点火エンジンを提供する。A third aspect of the present invention provides a two-point ignition engine according to the first or second aspect of the invention, wherein a mask for generating a squish flow is provided only on the exhaust side. To do.
【００１１】第４の発明は、第１または第２の発明にか
かる２点点火エンジンにおいて、タンブル生成ポート
に、エンジン負荷が高いときほど大きく開かれる開閉弁
が設けられていることを特徴とする２点点火エンジンを
提供する。A fourth invention is characterized in that, in the two-point ignition engine according to the first or second invention, the tumble generating port is provided with an opening / closing valve which is opened more as the engine load is higher. A two-point ignition engine is provided.
【００１２】第５の発明は、第１または第２の発明にか
かる２点点火エンジンにおいて、両点火プラグのプラグ
ホールのボス部が互いに連結されていることを特徴とす
る２点点火エンジンを提供する。A fifth aspect of the present invention provides a two-point ignition engine according to the first or second aspect of the invention, characterized in that the boss portions of the plug holes of both spark plugs are connected to each other. To do.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図１と図２とに示すように、エンジンＣＥにおいては、
シリンダブロック１の上端部にシリンダヘッド２が締結
されている。そして、シリンダブロック１内にはシリン
ダ３(シリンダボア)が形成されている。ここで、シリン
ダヘッド２の下面と、シリンダ３の内周面と、図示して
いないピストンの上端面とによって燃焼室４が画成され
ている。EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below.
As shown in FIGS. 1 and 2, in the engine CE,
A cylinder head 2 is fastened to the upper end of the cylinder block 1. A cylinder 3 (cylinder bore) is formed in the cylinder block 1. Here, the combustion chamber 4 is defined by the lower surface of the cylinder head 2, the inner peripheral surface of the cylinder 3, and the upper end surface of the piston (not shown).
【００１４】そして、燃焼室４の吸気側半部(図１,図２
で左側)には第１,第２吸気ポート５,６が開口し、排気
側半部(図１,図２では右側)には第１,第２排気ポート
７,８が開口している。また、燃焼室４(シリンダ３)の
ほぼ中心部には第１点火プラグ９が配設されている。さ
らに、第２吸気ポート６の燃焼室４への開口部(以下、
これを第２吸気ポート開口部という)と、第２排気ポー
ト８の燃焼室４への開口部(以下、これを第２排気ポー
ト開口部という)との間において、燃焼室４(シリンダ
３)の周辺部には第２点火プラグ１０が配設されてい
る。The intake side half of the combustion chamber 4 (see FIGS. 1 and 2)
The first and second intake ports 5 and 6 are opened on the left side), and the first and second exhaust ports 7 and 8 are opened on the exhaust side half (right side in FIGS. 1 and 2). Further, a first spark plug 9 is provided at a substantially central portion of the combustion chamber 4 (cylinder 3). Further, the opening of the second intake port 6 to the combustion chamber 4 (hereinafter,
Between the second intake port opening) and the opening of the second exhaust port 8 to the combustion chamber 4 (hereinafter, referred to as the second exhaust port opening), the combustion chamber 4 (cylinder 3). A second spark plug 10 is arranged in the peripheral portion of.
【００１５】第１吸気ポート５に臨んで燃料噴射弁１１
が設けられ、この燃料噴射弁１１の噴射中心軸Ｌは、燃
焼室中心部に配置された第１点火プラグ９に向けられて
いる。第２吸気ポート６には、これを開閉する開閉弁１
２が設けられている。また、燃焼室４の排気側の天井面
には、マスク１３(スキッシュマスク)が設けられてい
る。The fuel injection valve 11 facing the first intake port 5
Is provided, and the injection center axis L of the fuel injection valve 11 is directed to the first spark plug 9 arranged in the center of the combustion chamber. An on-off valve 1 for opening and closing the second intake port 6
Two are provided. A mask 13 (squish mask) is provided on the exhaust-side ceiling surface of the combustion chamber 4.
【００１６】以下、各部の具体的な構造を説明する。第
１吸気ポート５はスワール生成ポートであって、平面的
にみれば、概ねエンジン幅方向(図１,図２では左右方
向)に伸長しているが、燃焼室４への開口部付近ではシ
リンダ外周側(第２吸気ポート６と反対側)に湾曲し、ほ
ぼシリンダ接線方向を指向しつつ燃焼室４に開口してい
る(タンゼンシャルポート)。また、立面的にみれば、第
１吸気ポート５は、その中心軸線と、シリンダヘッド２
とシリンダブロック１の合わせ面(普通は水平面)とがな
す角度(入射角)が比較的小さくなるようにして燃焼室４
に開口している。このため、第１吸気ポート５から燃焼
室４内に流入するエアは、矢印Ｘで示すようなスワー
ル、すなわち上側からみて反時計まわりに旋回する周方
向の渦流を生成する。なお、第１吸気ポート５をヘリカ
ルポートとしてスワールを生成させるようにしてもよ
い。The specific structure of each part will be described below. The first intake port 5 is a swirl generation port, and when viewed in plan, it extends substantially in the engine width direction (left and right direction in FIGS. 1 and 2), but near the opening to the combustion chamber 4, the cylinder It curves to the outer peripheral side (the side opposite to the second intake port 6) and opens to the combustion chamber 4 while being oriented substantially in the cylinder tangential direction (tangential port). Also, from an elevational perspective, the first intake port 5 is
And the mating surface of the cylinder block 1 (usually a horizontal surface) make the angle (incident angle) relatively small so that the combustion chamber 4
It is open to. Therefore, the air flowing into the combustion chamber 4 from the first intake port 5 produces a swirl as indicated by the arrow X, that is, a swirl in the circumferential direction that swirls counterclockwise when viewed from above. The first intake port 5 may be used as a helical port to generate swirl.
【００１７】第２吸気ポート６はタンブル生成ポートで
あって、平面的にみれば、基本的には第１吸気ポート４
とほぼ並行してエンジン幅方向に伸長しているが、燃焼
室４への開口部付近では若干シリンダ中心側(第１吸気
ポート５側)に傾きつつ燃焼室４に開口している。ま
た、立面的にみれば、第２吸気ポート６は、その中心軸
線と、シリンダヘッド２とシリンダブロック１の合わせ
面とがなす角度(入射角)が比較的大きくなるようにし
て、燃焼室４に開口している。このため、第２吸気ポー
ト６から燃焼室４に流入するエアは、燃焼室４内にタン
ブルすなわちシリンダ軸線方向の渦流(縦渦)を生成す
る。なお、第２吸気ポート６が、シリンダ中心側に傾い
て燃焼室６に開口しているので、第１吸気ポート５によ
って生成されるスワールを妨害する逆スワールの生成が
防止される。The second intake port 6 is a tumble generation port, and when viewed in plan, it is basically the first intake port 4
Although it extends in the engine width direction almost in parallel with the above, in the vicinity of the opening to the combustion chamber 4, it opens to the combustion chamber 4 while slightly tilting to the cylinder center side (first intake port 5 side). Also, when viewed in an elevational view, the second intake port 6 is configured so that the angle (incident angle) formed by the central axis of the second intake port 6 and the mating surface of the cylinder head 2 and the cylinder block 1 is relatively large. It opens to 4. Therefore, the air flowing into the combustion chamber 4 from the second intake port 6 generates tumble, that is, a vortex flow (longitudinal vortex) in the cylinder axis direction in the combustion chamber 4. In addition, since the second intake port 6 is inclined toward the cylinder center side and opens into the combustion chamber 6, it is possible to prevent generation of an inverse swirl that interferes with the swirl generated by the first intake port 5.
【００１８】燃料噴射弁１１は、噴射中心軸Ｌが燃焼室
中心部付近すなわち第１点火プラグ９の電極(火花放電
部)付近を指向するようにして配置されている。このた
め、燃料噴射弁１１から燃料が噴射されたときには、該
燃料は基本的には燃焼室中心部付近すなわち中心部点火
プラグ９の先端部まわりに多く分布し、したがって基本
的には燃焼室中心側には燃焼室周辺側よりもリッチな混
合気が形成されることになる。したがって、強いスワー
ルが生成される低負荷領域では、混合気が層状化され、
リーンバーンが行われるようになっている。The fuel injection valve 11 is arranged such that the injection center axis L is oriented near the center of the combustion chamber, that is, near the electrode (spark discharge part) of the first spark plug 9. Therefore, when the fuel is injected from the fuel injection valve 11, the fuel is basically distributed in the vicinity of the center of the combustion chamber, that is, around the tip of the center spark plug 9, and therefore basically in the center of the combustion chamber. A richer air-fuel mixture than the combustion chamber peripheral side is formed on the side. Therefore, in the low load region where a strong swirl is generated, the air-fuel mixture is stratified,
A lean burn is being held.
【００１９】第２吸気ポート６を開閉する開閉弁１２
は、所定負荷以下の場合すなわち所定の低負荷領域では
閉じられ、これより高負荷側ではエンジン負荷の増加に
伴ってその開度が大きくなるように設定されている。こ
こで、開閉弁１２が閉じられているときには、燃焼室４
へは、スワール生成ポートである第１吸気ポート５から
のみエアが供給されるので、燃焼室４内には強いスワー
ルが生成される。他方、開閉弁１２が開かれたときに
は、第１吸気ポート５から燃焼室４に流入するエアは燃
焼室４内にスワールを生成し、第２吸気ポート６から燃
焼室４に流入するエアは、燃焼室４内にタンブルを生成
する。したがって、燃焼室４内にはかかるスワールとタ
ンブルとが合流して、第１吸気ポート開口部から第２排
気ポート開口部に向かう斜めスワールが生成される。こ
こで、開閉弁１２の開度が大きいときほど斜めスワール
は本来のタンブルに近付くことになる。Open / close valve 12 for opening / closing the second intake port 6
Is closed when the load is equal to or lower than a predetermined load, that is, in a predetermined low load region, and the opening is increased on the higher load side as the engine load increases. Here, when the on-off valve 12 is closed, the combustion chamber 4
Since air is supplied only to the first intake port 5 which is a swirl generation port, a strong swirl is generated in the combustion chamber 4. On the other hand, when the on-off valve 12 is opened, the air flowing into the combustion chamber 4 from the first intake port 5 produces swirl in the combustion chamber 4, and the air flowing into the combustion chamber 4 from the second intake port 6 is Tumble is generated in the combustion chamber 4. Therefore, the swirl and the tumble merge in the combustion chamber 4, and an oblique swirl is generated from the first intake port opening to the second exhaust port opening. Here, the larger the opening degree of the opening / closing valve 12, the closer the diagonal swirl becomes to the original tumble.
【００２０】マスク１３は、ピストン(図示せず)が上昇
して上死点に近付いたときにスキッシュ流を発生させる
が、このスキッシュ流によって、混合気が第１,第２点
火プラグ９,１０方向に押し出される。これによって第
１,第２点火プラグ９,１０まわりに混合気が集められ、
低負荷時においては層状化が促進される。また、排気行
程においては、このマスク１３によって排気ガスの掃気
性が高められ、矢印Ｙで示すように排気ガスが円滑に排
出される。なお、マスク１３は排気側にのみ設けられて
いる。The mask 13 generates a squish flow when a piston (not shown) rises and approaches the top dead center. Due to this squish flow, the air-fuel mixture has first and second ignition plugs 9 and 10. Is pushed in the direction. As a result, the air-fuel mixture is collected around the first and second spark plugs 9 and 10,
Stratification is promoted at low load. Further, in the exhaust stroke, the scavenging property of the exhaust gas is enhanced by the mask 13, and the exhaust gas is smoothly discharged as indicated by the arrow Y. The mask 13 is provided only on the exhaust side.
【００２１】図３に示すように、シリンダヘッド２に
は、第１点火プラグ９用のプラグホールボス部１６と、
第２点火プラグ１０用のプラグホールボス部１７とが設
けられているが、両プラグホールボス１６,１７は互い
に連結部１８で連結されて一体化されている。このよう
に両プラグホールボス１６,１７を連結するのは、プラ
グホールボス１６,１７の放熱面積を増やして、点火プ
ラグ９,１０の冷却を促進するためである。両プラグホ
ールボス１６,１７あるいは連結部１８は、冷却水通路
２０から供給される冷却水によって冷却されるが、かか
る連結部１８が形成されているので、冷却水がよどま
ず、点火プラグ９,１０の冷却が一層促進される。As shown in FIG. 3, the cylinder head 2 has a plug hole boss portion 16 for the first spark plug 9,
A plug hole boss portion 17 for the second spark plug 10 is provided, but both plug hole bosses 16 and 17 are connected to each other by a connecting portion 18 and are integrated. The reason why both the plug hole bosses 16 and 17 are connected in this way is to increase the heat dissipation area of the plug hole bosses 16 and 17 and promote cooling of the spark plugs 9 and 10. Both the plug hole bosses 16 and 17 or the connecting portion 18 are cooled by the cooling water supplied from the cooling water passage 20, but since the connecting portion 18 is formed, the cooling water is less likely to flow and the spark plug 9 and The cooling of 10 is further promoted.
【００２２】かかる構成の２点点火エンジンＣＥにおい
て、所定の低負荷領域では、開閉弁１２が全閉され、第
１吸気ポート５からのみ燃焼室４にエアが供給され、燃
焼室４内には矢印Ｘで示すような強いスワールが生成さ
れる。このとき、燃料噴射弁１１から燃料が、燃焼室中
心部に配置された第１点火プラグ９方向に噴射される。
したがって、基本的には第１点火プラグ９まわりにリッ
チな混合気層が形成され、成層化が促進され、リーンバ
ーンリミット(希薄燃焼限界)が良くなる。しかしなが
ら、スワールが非常に強い場合には、スワールの影響に
よって噴射された燃料は反時計回りに進行方向を変えら
れ、第１点火プラグ９まわりではなく、図１中の領域Ａ
に多く集まる。ここで、このリッチな混合気が集まる領
域Ａは、点火プラグ９まわりよりは、第２排気ポート開
口部側あるいは第２吸気ポート開口部側に存在する。こ
のため、第１点火プラグ９だけでは領域Ａ内の混合気を
十分に着火させることができない。しかしながら、本実
施例では、第２吸気ポート開口部と第２排気ポート開口
部の間に第２点火プラグ１０が配置されており、この第
２点火プラグ１０が領域Ａ内に入っている。なお、第１
点火プラグ９も、中心部ではないものの領域Ａ内に入っ
ている。このため、第１,第２点火プラグ９,１０によっ
て領域Ａ内の混合気が着火される。したがって、このよ
うに混合気が集まる領域Ａが燃焼室中心部から偏ってい
る場合でも、着火性・燃焼性が確保されるので、リーン
バーンリミット(希薄燃焼限界)が一層良くなり、燃費性
能が高められる。In the two-point ignition engine CE having such a configuration, the opening / closing valve 12 is fully closed in a predetermined low load region, air is supplied to the combustion chamber 4 only from the first intake port 5, and the combustion chamber 4 is provided with the air. A strong swirl as indicated by arrow X is generated. At this time, fuel is injected from the fuel injection valve 11 toward the first spark plug 9 arranged in the center of the combustion chamber.
Therefore, basically, a rich air-fuel mixture layer is formed around the first ignition plug 9, the stratification is promoted, and the lean burn limit (lean combustion limit) is improved. However, when the swirl is very strong, the fuel injected due to the influence of the swirl has its traveling direction changed counterclockwise, and not around the first spark plug 9 but in the area A in FIG.
Many gather in. Here, the region A where the rich air-fuel mixture is gathered is present on the second exhaust port opening side or the second intake port opening side rather than around the spark plug 9. Therefore, the air-fuel mixture in the area A cannot be sufficiently ignited only by the first spark plug 9. However, in the present embodiment, the second spark plug 10 is arranged between the second intake port opening and the second exhaust port opening, and the second spark plug 10 is in the area A. The first
The spark plug 9 is also located in the area A, although not in the center. Therefore, the air-fuel mixture in the area A is ignited by the first and second spark plugs 9 and 10. Therefore, even if the region A where the air-fuel mixture gathers is deviated from the center of the combustion chamber as described above, the ignitability and the combustibility are secured, so that the lean burn limit (lean combustion limit) is further improved and the fuel efficiency is improved. To be enhanced.
【００２３】所定の高負荷領域では、開閉弁１２がエン
ジン負荷の増加に伴って開かれ、燃焼室４内には第１,
第２吸気ポート５,６からエアが供給され、スワールと
タンブルとが合流して斜めスワールが生成される。この
場合、基本的には斜めスワールによって充填効率と燃焼
性とが高められ、エンジン出力が高められる。さらにこ
の場合、混合気は燃焼室４内で広範囲に分布され、リッ
チな混合気は燃焼室の外周側に多く集まる。しかしなが
ら、第２点火プラグ１０が燃焼室４の周辺部に配置され
ているので、この場合も第２点火プラグ１０によって上
記のリッチな混合気が確実に着火され、エミッション性
能あるいは耐ノッキング性能が高められる。In a predetermined high load region, the on-off valve 12 is opened as the engine load increases, and the first,
Air is supplied from the second intake ports 5 and 6, and the swirl and the tumble merge to generate an oblique swirl. In this case, basically, the oblique swirl enhances the charging efficiency and the combustibility, and the engine output is enhanced. Further, in this case, the air-fuel mixture is widely distributed in the combustion chamber 4, and the rich air-fuel mixture is concentrated on the outer peripheral side of the combustion chamber. However, since the second spark plug 10 is arranged in the peripheral portion of the combustion chamber 4, the rich spark mixture is surely ignited by the second spark plug 10 in this case as well, and the emission performance or knocking resistance is improved. To be
【００２４】軽負荷領域等においてスワールが弱く、し
たがって相対的に燃料噴射弁１１から噴射された燃料の
スワールに対する貫通力が強く、該燃料が燃焼室４の向
こう側の壁部に達して該壁部に付着する場合は、壁部に
付着した燃料がスワールによって、燃焼室４の周壁に沿
って反時計まわりに運ばれる。すなわち、かかる燃料
は、燃焼室２の周辺部の、第２排気ポート開口部から第
２吸気ポート開口部にかけての部分、さらには第１吸気
ポート開口部と第２吸気ポート開口部の間のエンドガス
ゾーンに運ばれ、ここにリッチな混合気が形成される。
このようなリッチな混合気を。燃焼室中心部に配置され
た点火プラグによって着火させるのはむずかしい。しか
しながら、本実施例では、第２排気ポート開口部と第２
吸気ポート開口部の間に第２点火プラグ１０が設けられ
ているので、上記のリッチな混合気は第２点火プラグ１
０によって確実に着火・燃焼させられるので、エミッシ
ョン性能(ＨＣ)が高められとともに、ノッキングの発生
が防止される。The swirl is weak in the light load region and the like, and therefore, the fuel injected from the fuel injection valve 11 has a relatively high penetrating force with respect to the swirl, and the fuel reaches the wall portion on the other side of the combustion chamber 4 and the wall When adhering to the wall portion, the fuel adhering to the wall portion is carried counterclockwise along the peripheral wall of the combustion chamber 4 by the swirl. That is, such fuel is generated in the peripheral portion of the combustion chamber 2 from the second exhaust port opening portion to the second intake port opening portion, and further, between the first intake port opening portion and the second intake port opening portion. Transported to the gas zone, where a rich mixture is formed.
Such a rich mixture. It is difficult to ignite with a spark plug arranged in the center of the combustion chamber. However, in this embodiment, the second exhaust port opening and the second exhaust port opening
Since the second spark plug 10 is provided between the intake port openings, the rich air-fuel mixture described above is discharged from the second spark plug 1
Since ignition and combustion are assured by 0, emission performance (HC) is improved and knocking is prevented.
【００２５】エンジンＣＥにおいては、第１,第２点火
プラグ９,１０は、原則として運転状態にかかわりな
く、常時混合気を点火するようになっているが、電気負
荷の軽減を図るなどといった目的のため、中・高負荷領
域で１点点火とする必要が生じた場合は、第１点火プラ
グ９で点火するようにするのが好ましい。このようにす
れば、混合気の燃焼速度の低下が防止され、また燃焼室
４ないしはシリンダ２への熱負荷が軽減される。In the engine CE, the first and second spark plugs 9 and 10 are designed to always ignite the air-fuel mixture irrespective of the operating state, but the purpose is to reduce the electric load. Therefore, when it is necessary to ignite one point in the medium / high load region, it is preferable to ignite with the first ignition plug 9. In this way, the combustion speed of the air-fuel mixture is prevented from lowering, and the heat load on the combustion chamber 4 or the cylinder 2 is reduced.
【００２６】第１,第２点火プラグ９,１０の点火タイミ
ングは、第２点火プラグ１０の点火タイミングが、第１
点火プラグ９の点火タイミングよりも遅くならないよう
にするのが好ましい。このようにすれば、エンドガスゾ
ーンへの火炎伝播を早期に行わせることができ、エミッ
ション性能を高めることができ、かつノッキングの発生
を防止することができる。The ignition timings of the first and second ignition plugs 9 and 10 are the same as the ignition timing of the second ignition plug 10.
It is preferable not to be later than the ignition timing of the spark plug 9. By doing so, flame propagation to the end gas zone can be performed early, emission performance can be improved, and knocking can be prevented.
【００２７】開閉弁１２が閉じられているときには、第
２吸気ポート６を開閉する吸気弁(図示せず)のリフト
(開弁)を吸気下死点までに終了させるのが好ましい。こ
のようにすれば、開閉弁１２下流のデッドボリュームへ
の混合気の出入りを低減することができ、デポジットの
堆積を低減することができる。A lift of an intake valve (not shown) for opening and closing the second intake port 6 when the open / close valve 12 is closed.
It is preferable to complete the (valve opening) by the intake bottom dead center. By doing so, it is possible to reduce the inflow and outflow of the air-fuel mixture into the dead volume downstream of the on-off valve 12, and it is possible to reduce the accumulation of deposits.
【００２８】以上、本実施例によれば、低負荷領域では
成層化が促進されるとともに、スワールによってリッチ
な混合気層が燃焼室中心部からはずれた場合でも、この
リッチな混合気が第２点火プラグ１０によって確実に着
火され、エミッション性能あるいは耐ノッキング性能が
高められる。また、高負荷時には斜めスワールによって
充填効率あるい均一燃焼性が高められ、エンジン出力が
高められる。As described above, according to this embodiment, stratification is promoted in the low load region, and even when the rich air-fuel mixture layer deviates from the center of the combustion chamber due to the swirl, this rich air-fuel mixture becomes The spark plug 10 is surely ignited to improve the emission performance or the knocking resistance performance. Further, when the load is high, the oblique swirl enhances the charging efficiency or the uniform combustion property, thereby enhancing the engine output.
【００２９】[0029]
【発明の作用・効果】第１の発明によれば、低負荷領域
では、スワールが生成されるとともに、燃料噴射弁から
燃料が、燃焼室中心部に配置された点火プラグ方向に噴
射されるので、該点火プラグまわりの成層化が促進さ
れ、燃費性能が高められる。高負荷領域では、タンブル
によってりエンジン出力が高められる。また、スワール
の影響によってリッチな混合気が形成されやすい、タン
ブル生成ポート開口部と、これと隣合う排気ポート開口
部との間の領域にもう１つの点火プラグが配置されるの
で、上記のリッチな混合気の着火性・燃焼性が高めら
れ、エミッション性能と耐ノッキング性能とが高められ
る。According to the first aspect of the present invention, the swirl is generated in the low load region, and the fuel is injected from the fuel injection valve in the direction of the spark plug arranged in the center of the combustion chamber. , The stratification around the spark plug is promoted, and the fuel efficiency is improved. In the high load range, the tumble increases the engine output. Further, since another spark plug is arranged in the region between the tumble generation port opening and the exhaust port opening adjacent thereto, where a rich air-fuel mixture is likely to be formed due to the influence of swirl, the above rich plug is provided. The ignitability and combustibility of various air-fuel mixtures are enhanced, and emission performance and knocking resistance are enhanced.
【００３０】第２の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、高負荷領域
では斜めスワールによってエンジン出力が高められる。
さらに斜めスワールによってリッチな混合気が形成され
やすい、タンブル生成ポート開口部と、これと隣合う排
気ポート開口部との間にもう１つの点火プラグが配置さ
れるので、上記のリッチな混合気の着火性・燃焼性が高
められ、エミッション性能と耐ノッキング性能とが高め
られる。According to the second invention, basically, the same operation and effect as those of the first invention can be obtained. Further, the engine output is increased by the diagonal swirl in the high load region.
Furthermore, since another spark plug is arranged between the tumble generation port opening and the adjacent exhaust port opening, where a rich air-fuel mixture is likely to be formed by the oblique swirl, the above rich air-fuel mixture Ignition and combustibility are enhanced, and emission performance and knocking resistance are enhanced.
【００３１】第３の発明によれば、基本的には第１また
は第２の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、
マスクによって混合気が、両点火プラグ方向に押し出さ
れるので、成層化促進される。また、排気ガスの掃気性
が高められる。According to the third invention, basically, the same operation and effect as those of the first or second invention can be obtained. further,
Since the air-fuel mixture is pushed out by the mask toward both spark plugs, stratification is promoted. Moreover, the scavenging property of the exhaust gas is enhanced.
【００３２】第４の発明によれば、基本的には第１また
は第２の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、
開閉弁がエンジン負荷の増加に応じて徐々に開かれるの
で、中負荷時におけるリーンリミットを向上させること
ができる。According to the fourth invention, basically, the same operation and effect as those of the first or second invention can be obtained. further,
Since the on-off valve is opened gradually as the engine load increases, it is possible to improve the lean limit at medium load.
【００３３】第５の発明によれば、基本的には第１の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、両点火プラ
グのプラグホールボス部が連結されるので、プラグホー
ルボスの放熱面積が増え、点火プラグの冷却性が高めら
れる。According to the fifth invention, basically, the same operation and effect as those of the first invention can be obtained. Furthermore, since the plug hole boss portions of both spark plugs are connected, the heat dissipation area of the plug hole bosses increases, and the cooling performance of the spark plugs is enhanced.
【図１】 本発明にかかる２点点火エンジンのシリンダ
まわりの平面説明図である。FIG. 1 is an explanatory plan view of the periphery of a cylinder of a two-point ignition engine according to the present invention.
【図２】 図１に示すエンジンの吸・排気ポートまわり
の立面断面説明図である。2 is an elevation cross-sectional explanatory view around intake / exhaust ports of the engine shown in FIG. 1. FIG.
【図３】 図１に示すエンジンのシリンダヘッドの、プ
ラグホールボスまわりの一部断面平面説明図である。3 is a partial cross-sectional plan view of the cylinder head of the engine shown in FIG. 1 around a plug hole boss.
ＣＥ…エンジン ３…シリンダ ４…燃焼室 ５,６…第１,第２吸気ポート ９,１０…第１,第２点火プラグ １１…燃料噴射弁 １２…開閉弁 １３…マスク １６,１７…プラグホールボス １８…連結部 CE ... Engine 3 ... Cylinder 4 ... Combustion chamber 5,6 ... First and second intake ports 9,10 ... First and second spark plugs 11 ... Fuel injection valve 12 ... Open / close valve 13 ... Mask 16,17 ... Plug hole Boss 18 ... Connection part
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 69/00 Ｃ 7825−3Ｇ Ｆ０２Ｐ 15/08 ３０１ Ｅ ３０２ Ａ Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location F02M 69/00 C 7825-3G F02P 15/08 301 E 302 A
Claims (5)
られていて、その一方の点火プラグがシリンダボアの略
中央部に配置され、かつ各気筒に夫々２つづつ互いに独
立した吸気ポートが設けられていて、その一方の吸気ポ
ートが燃焼室内にスワールを生成するスワール生成ポー
トとされ、もう一方の吸気ポートが燃焼室内にタンブル
を生成するタンブル生成ポートとされた２点点火エンジ
ンにおいて、 スワール生成ポートに臨んで燃料噴射弁が設けられてい
て、該燃料噴射弁が、その噴射中心軸がシリンダボアの
略中央部に配置された上記点火プラグの電極方向を指向
するようにして配置され、 もう一方の点火プラグが、タンブル生成ポート開口部
と、該タンブル生成ポート開口部と隣合う排気ポート開
口部との間に配置され、 少なくとも両吸気ポートから燃焼室に吸気が供給される
ときには、両点火プラグによって燃焼室内の混合気が点
火されるようになっていることを特徴とする２点点火エ
ンジン。1. Each cylinder is provided with two spark plugs, one of the spark plugs is arranged at a substantially central portion of a cylinder bore, and each cylinder is provided with two independent intake ports. In the two-point ignition engine, one of the intake ports is a swirl generation port that generates swirl in the combustion chamber and the other intake port is a tumble generation port that generates tumble in the combustion chamber. A fuel injection valve is provided facing the port, and the fuel injection valve is arranged so that its injection central axis is directed toward the electrode of the ignition plug arranged in the substantially central portion of the cylinder bore. A spark plug is disposed between the tumble generation port opening and an exhaust port opening adjacent to the tumble generation port opening, A two-point ignition engine characterized in that, when intake air is supplied from both intake ports to the combustion chamber, the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited by both ignition plugs.
において、 スワール生成ポートとタンブル生成ポートとが、これら
の両ポートから燃焼室に吸気が供給されるときにはスワ
ール生成ポート側からタンブル生成ポート側へ向かう斜
めスワールが生成されるように形成されていることを特
徴とする２点点火エンジン。2. The two-point ignition engine according to claim 1, wherein the swirl generation port and the tumble generation port are provided from the swirl generation port side when intake air is supplied from both of these ports to the combustion chamber. A two-point ignition engine, which is formed so as to generate a diagonal swirl toward the side.
点点火エンジンにおいて、 排気側にのみスキッシュ流を生成させるマスクが設けら
れていることを特徴とする２点点火エンジン。3. The method according to claim 1 or 2,
A two-point ignition engine, which is provided with a mask for generating a squish flow only on the exhaust side of the point-ignition engine.
点点火エンジンにおいて、 タンブル生成ポートに、エンジン負荷が高いときほど大
きく開かれる開閉弁が設けられていることを特徴とする
２点点火エンジン。4. The method according to claim 1 or 2,
A two-point ignition engine, characterized in that the tumble generation port is provided with an opening / closing valve that opens wider when the engine load is higher.
点点火エンジンにおいて、 両点火プラグのプラグホールのボス部が互いに連結され
ていることを特徴とする２点点火エンジン。5. The method according to claim 1 or 2,
A two-point ignition engine, characterized in that the boss portions of the plug holes of both spark plugs are connected to each other.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262256A JP3037515B2 (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Two-point ignition engine |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| JPH06117250A true JPH06117250A (en) | 1994-04-26 |
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| JP4262256A Expired - Fee Related JP3037515B2 (en) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | Two-point ignition engine |
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|---|---|
| JP (1) | JP3037515B2 (en) |
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| KR102113032B1 (en) * | 2019-01-28 | 2020-05-20 | 서울대학교산학협력단 | System and method for controlling gas flow in combustion chamber of engine that burns dual fuel |
| CN117552883A (en) * | 2024-01-12 | 2024-02-13 | 潍柴动力股份有限公司 | Engine cylinder cover and engine |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP4262256A patent/JP3037515B2/en not_active Expired - Fee Related
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