JPH06200765A - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engineInfo
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- JPH06200765A JPH06200765A JP4361469A JP36146992A JPH06200765A JP H06200765 A JPH06200765 A JP H06200765A JP 4361469 A JP4361469 A JP 4361469A JP 36146992 A JP36146992 A JP 36146992A JP H06200765 A JPH06200765 A JP H06200765A
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- air
- pair
- fuel mixture
- fuel
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to internal combustion engines.
【０００２】[0002]
【従来の技術】シリンダヘッド内壁面の一側に一対の吸
気弁を配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他側に排
気弁を配置し、吸気通路内に燃料噴射し吸気通路から吸
気弁を通って燃焼室内に流入した混合気が排気弁下方に
位置するシリンダボア内壁面に沿って下降し、次いでピ
ストン頂面に沿い進行した後に吸気弁下方に位置するシ
リンダボア内壁面に沿って上昇する一対の混合気流を形
成して該一対の混合気流により互いに別個に旋回する一
対の縦スワール流を生じさせ、ＥＧＲガスを吸気通路内
に噴射された燃料に向けて噴出するようにした内燃機関
が公知である（実開平３−４９３７３号公報参照）。2. Description of the Related Art A pair of intake valves are arranged on one side of an inner wall surface of a cylinder head, and an exhaust valve is arranged on the other side of the inner wall surface of the cylinder head, and fuel is injected into the intake passage to pass through the intake valve from the intake passage. A pair of air-fuel mixtures that flow into the combustion chamber descend along the inner wall surface of the cylinder bore located below the exhaust valve, then travel along the top surface of the piston and then rise along the inner wall surface of the cylinder bore located below the intake valve. There is known an internal combustion engine in which EGR gas is ejected toward the fuel injected into the intake passage by forming a pair of longitudinal swirl flows that swirl independently from each other by the pair of mixed air flows. See Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-49373).
【０００３】この内燃機関では各吸気弁に通じる各吸気
通路を合流せしめてこの吸気通路の合流部に向けて燃料
噴射し、ＥＧＲガス供給停止時には噴射燃料が両方の吸
気通路内に流入すると共にＥＧＲガス供給時にはＥＧＲ
ガスを噴射燃料に向けて噴出せしめることにより噴射燃
料の進行方向を偏向せしめて噴射燃料が一方の吸気通路
内のみに流入するようにしている。このため、ＥＧＲガ
ス供給時には燃焼室内に燃料を含む縦スワール流と燃料
を含まない縦スワール流とが生じるようになる。この内
燃機関では燃料を含む縦スワール流の流動領域内に点火
栓が配置され、この点火栓により燃料を含む縦スワール
流が着火燃焼せしめられる。In this internal combustion engine, the intake passages leading to the intake valves are merged and fuel is injected toward the junction of the intake passages. When the EGR gas supply is stopped, the injected fuel flows into both intake passages and EGR. EGR at gas supply
By ejecting the gas toward the injected fuel, the advancing direction of the injected fuel is deflected so that the injected fuel flows into only one intake passage. Therefore, when the EGR gas is supplied, a vertical swirl flow containing fuel and a vertical swirl flow containing no fuel are generated in the combustion chamber. In this internal combustion engine, an ignition plug is arranged in the flow region of the vertical swirl flow containing fuel, and the vertical swirl flow containing fuel is ignited and burned by this ignition plug.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の内
燃機関におけるように、噴射燃料に向けてＥＧＲガスを
噴出せしめることにより燃焼室内に燃料を含む縦スワー
ル流と燃料を含まない縦スワール流とが生じるようにし
た場合に燃料を含む縦スワール流の流動領域内に点火栓
を配置して燃料を含む縦スワール流を着火燃焼せしめる
ようにするとこの燃料を含む縦スワール流には多量のＥ
ＧＲガスが含まれているために点火栓周りには多量のＥ
ＧＲガスが存在するようになり、その結果混合気を良好
に燃焼せしめることができずＣＯ、あるいは未燃ＨＣな
どの有害物質が多量に排出されるようになるという問題
がある。However, as in the above-mentioned internal combustion engine, by ejecting the EGR gas toward the injected fuel, a vertical swirl flow containing fuel and a vertical swirl flow containing no fuel are generated in the combustion chamber. In this case, if a spark plug is arranged in the flow region of the vertical swirl flow containing fuel to ignite and burn the vertical swirl flow containing fuel, a large amount of E
A large amount of E around the spark plug due to the inclusion of GR gas
GR gas becomes present, and as a result, the air-fuel mixture cannot be satisfactorily burned, and a large amount of harmful substances such as CO or unburned HC is emitted.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、シリンダヘッド内壁面の一側に一
対の吸気弁を配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他
側に排気弁を配置し、吸気通路内に燃料噴射し吸気通路
から吸気弁を通って燃焼室内に流入した混合気がシリン
ダボア内壁面に沿って下降し、次いでピストン頂面に沿
い進行した後に上記シリンダボア内壁面と対向するシリ
ンダボア内壁面に沿って上昇する一対の混合気流を形成
して該一対の混合気流により互いに別個に旋回する一対
の縦スワール流を生じさせるようにした内燃機関におい
て、一方の吸気弁に連結された吸気通路内にＥＧＲガス
を供給すると共に他方の吸気弁からの流入混合気によっ
て生じる縦スワール流の流動領域内に点火栓を配置して
いる。In order to solve the above problems, according to the present invention, a pair of intake valves are arranged on one side of the inner wall surface of the cylinder head and an exhaust valve is arranged on the other side of the inner wall surface of the cylinder head. The fuel-air mixture is injected into the intake passage, and the mixture flowing from the intake passage into the combustion chamber through the intake valve descends along the inner wall of the cylinder bore and then advances along the top surface of the piston and then faces the inner wall of the cylinder bore. In the internal combustion engine, which forms a pair of mixed air streams rising along the inner wall surface of the cylinder bore and produces a pair of vertical swirl flows that swirl separately from each other by the pair of mixed air streams, is connected to one intake valve. The EGR gas is supplied into the intake passage and the spark plug is arranged in the flow region of the vertical swirl flow generated by the inflow air-fuel mixture from the other intake valve.
【０００６】[0006]
【作用】ＥＧＲガスを含まない流入混合気によって生じ
る縦スワール流の流動領域内に点火栓を配置するために
混合気が良好に燃焼せしめられる。Since the spark plug is arranged in the flow region of the vertical swirl flow generated by the inflowing mixture containing no EGR gas, the mixture is burned well.
【０００７】[0007]
【実施例】図２を参照すると機関全体１は４つの気筒２
を具備する。各気筒２はそれぞれ対応する吸気枝管３を
介して各気筒２に対して共通なサージタンク４に接続さ
れる。サージタンク４は吸気ダクト５を介して図示しな
いエアクリーナに連結され、吸気ダクト５内にはスロッ
トル弁６が配置される。一方、各気筒２は各気筒２に対
して共通な排気マニホルド７に接続される。また、各気
筒２はＥＧＲガス通路８を介して排気マニホルド７に接
続されている。ＥＧＲガス通路８内にはＥＧＲガス流量
制御弁９が配置され、このＥＧＲガス流量制御弁９によ
り各気筒２に供給されるＥＧＲガス流量が制御される。EXAMPLE Referring to FIG. 2, the entire engine 1 has four cylinders 2
It is equipped with. Each cylinder 2 is connected to a surge tank 4 common to each cylinder 2 via a corresponding intake branch pipe 3. The surge tank 4 is connected to an air cleaner (not shown) via an intake duct 5, and a throttle valve 6 is arranged in the intake duct 5. On the other hand, each cylinder 2 is connected to an exhaust manifold 7 common to each cylinder 2. Further, each cylinder 2 is connected to an exhaust manifold 7 via an EGR gas passage 8. An EGR gas flow rate control valve 9 is arranged in the EGR gas passage 8, and the EGR gas flow rate control valve 9 controls the EGR gas flow rate supplied to each cylinder 2.
【０００８】図１および図２に示されるように、各気筒
２には一対の吸気弁１０ａ，１０ｂが設けられ、各吸気
弁１０ａ，１０ｂには対応する吸気枝管３から分岐され
た吸気ポート１１ａ，１１ｂがそれぞれ連結されてい
る。一方、各気筒２には一対の排気弁１２ａ，１２ｂが
設けられ、各排気弁１２ａ，１２ｂは対応する排気ポー
ト１３ａ，１３ｂをそれぞれ介して共通の排気マニホル
ド７に接続される。また、各吸気枝管３内にはそれぞれ
燃料噴射弁１４が配置され、各燃料噴射弁１４は対応す
る吸気ポート１１ａ，１１ｂ内に向けて燃料噴射Ｆを行
うことができる。このため吸気ポート１１ａ，１１ｂ内
において混合気が形成される。As shown in FIGS. 1 and 2, each cylinder 2 is provided with a pair of intake valves 10a, 10b, and each intake valve 10a, 10b has an intake port branched from a corresponding intake branch pipe 3. 11a and 11b are connected to each other. On the other hand, each cylinder 2 is provided with a pair of exhaust valves 12a, 12b, and each exhaust valve 12a, 12b is connected to a common exhaust manifold 7 via a corresponding exhaust port 13a, 13b. Further, a fuel injection valve 14 is arranged in each intake branch pipe 3, and each fuel injection valve 14 can perform fuel injection F toward the corresponding intake ports 11a, 11b. Therefore, the air-fuel mixture is formed in the intake ports 11a and 11b.
【０００９】図３（Ａ）は図１の線Ａ−Ａに沿ってみた
気筒２の側面断面図であり、図３（Ｂ）は図１の線Ｂ−
Ｂに沿ってみた気筒２の側面断面図である。図３を参照
すると、１５はシリンダブロック、１６はシリンダブロ
ック１５内で往復動するピストン、１７はシリンダブロ
ック１５上に固締されたシリンダヘッド、１８はシリン
ダヘッド内壁面１７ａとピストン１６頂面間に形成され
た燃焼室をそれぞれ示す。シリンダヘッド内壁面１７ａ
には吸気弁１０と排気弁１２間に延びる凹溝１９が形成
され、凹溝１９の最奥部に点火栓２０が配置される。FIG. 3A is a side sectional view of the cylinder 2 taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3B is a line B- of FIG.
FIG. 6 is a side sectional view of the cylinder 2 taken along B. Referring to FIG. 3, 15 is a cylinder block, 16 is a piston that reciprocates in the cylinder block 15, 17 is a cylinder head fixed on the cylinder block 15, and 18 is between the cylinder head inner wall surface 17a and the piston 16 top surface. The combustion chambers formed in FIG. Cylinder head inner wall surface 17a
A concave groove 19 extending between the intake valve 10 and the exhaust valve 12 is formed therein, and an ignition plug 20 is arranged at the innermost portion of the concave groove 19.
【００１０】シリンダヘッド内壁面１７ａに配置された
吸気弁１０ａと排気弁１２ａとは、図１に示されるよう
に対称平面Ｋ−Ｋに関して対称的に配置され、吸気弁１
０ｂと排気弁１２ｂも対称平面Ｋ−Ｋに関して対称的に
配置される。また、点火栓２０は対称平面Ｋ−Ｋに関し
て排気弁１２側に配置され、点火栓２０は一対の吸気弁
１０と一対の排気弁１２とに囲まれている。The intake valve 10a and the exhaust valve 12a arranged on the inner wall surface 17a of the cylinder head are arranged symmetrically with respect to the plane of symmetry KK as shown in FIG.
0b and the exhaust valve 12b are also arranged symmetrically with respect to the plane of symmetry KK. Further, the spark plug 20 is arranged on the exhaust valve 12 side with respect to the plane of symmetry KK, and the spark plug 20 is surrounded by the pair of intake valves 10 and the pair of exhaust valves 12.
【００１１】また、吸気ポート１１ａ，１１ｂはその軸
線がそれぞれ排気弁１２下方に位置するシリンダボア内
壁面１５ａに向かうようにシリンダヘッド１７内に形成
される。このため吸気ポート１１ａ，１１ｂから対応す
る吸気弁１０ａ，１０ｂをそれぞれ通って燃焼室１８内
に流入した混合気は、まず排気弁１２下方のシリンダボ
ア内壁面１５ａに沿って下降する。次いでこれら混合気
はピストン１６頂面に沿って吸気弁１０下方に位置する
シリンダボア内壁面１５ａに向かった後にこのシリンダ
ボア内壁面１５ａに沿って上昇する。その結果、燃焼室
１８内には流入混合気によって図４に示すような一対の
縦スワール流Ｓａ，Ｓｂが形成される。したがって、こ
れら一対の縦スワール流Ｓａ，Ｓｂによって燃料と空気
あるいはＥＧＲガスとが良好に混合せしめられるように
なる。なおこのときの各縦スワール流Ｓａ，Ｓｂの軸線
Ｘ方向に関する速度成分は小さく、その結果縦スワール
流Ｓａと縦スワール流Ｓｂとはほとんど混合しない。The intake ports 11a and 11b are formed in the cylinder head 17 so that the axes of the intake ports 11a and 11b respectively face the inner wall surface 15a of the cylinder bore located below the exhaust valve 12. Therefore, the air-fuel mixture that has flowed into the combustion chamber 18 through the corresponding intake valves 10a and 10b from the intake ports 11a and 11b first descends along the cylinder bore inner wall surface 15a below the exhaust valve 12. Next, the air-fuel mixture moves toward the cylinder bore inner wall surface 15a located below the intake valve 10 along the top surface of the piston 16 and then rises along the cylinder bore inner wall surface 15a. As a result, a pair of vertical swirl flows Sa and Sb as shown in FIG. 4 are formed in the combustion chamber 18 by the inflowing air-fuel mixture. Therefore, the pair of vertical swirl flows Sa and Sb allow the fuel and air or EGR gas to be mixed well. At this time, the velocity components of the vertical swirl flows Sa and Sb in the direction of the axis X are small, and as a result, the vertical swirl flow Sa and the vertical swirl flow Sb hardly mix.
【００１２】図１および図３に示されるように吸気ポー
ト１１ａにはＥＧＲガス通路８が連結され、ＥＧＲガス
通路８の出口８ａは吸気弁１０ｂと反対側に位置する吸
気ポート１１ａ周縁部に開口している。このため吸気弁
１０ｂと反対側に形成される吸気弁１０ａの開口からは
ＥＧＲガスを含む混合気が燃焼室１８内に流入し、吸気
弁１０ｂ側に形成される吸気弁１０ａの開口からはＥＧ
Ｒガスをほとんど含まない混合気が燃焼室１８内に流入
するようになる。一方、吸気弁１０ｂの開口からはＥＧ
Ｒガスを含まない混合気が燃焼室１８内に流入する。As shown in FIGS. 1 and 3, the EGR gas passage 8 is connected to the intake port 11a, and the outlet 8a of the EGR gas passage 8 is opened at the peripheral portion of the intake port 11a located on the opposite side of the intake valve 10b. is doing. Therefore, the air-fuel mixture containing EGR gas flows into the combustion chamber 18 from the opening of the intake valve 10a formed on the side opposite to the intake valve 10b, and the EG is opened from the opening of the intake valve 10a formed on the intake valve 10b side.
The air-fuel mixture containing almost no R gas flows into the combustion chamber 18. On the other hand, from the opening of the intake valve 10b, EG
The air-fuel mixture containing no R gas flows into the combustion chamber 18.
【００１３】次に図５から図７を参照しつつ吸気行程お
よび圧縮行程における混合気の挙動について説明する。
なお、図５（Ａ）および図７（Ａ）は図１の線Ａ−Ａに
沿ってみた気筒２の側面断面図であり、図５（Ｂ）およ
び図７（Ｂ）は図１の線Ｂ−Ｂに沿ってみた気筒２の側
面断面図である。Next, the behavior of the air-fuel mixture in the intake stroke and the compression stroke will be described with reference to FIGS.
5 (A) and 7 (A) are side sectional views of the cylinder 2 taken along the line AA in FIG. 1, and FIGS. 5 (B) and 7 (B) are lines in FIG. It is a side sectional view of the cylinder 2 seen along BB.
【００１４】吸気弁１０ａ，１０ｂが開弁されると吸気
弁１０ｂの開口からは、図５（Ｂ）に示めすようにＥＧ
Ｒガスを含まない混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧ
Ｒガスを含まない縦スワール流Ｓｂが燃焼室１８内に形
成されるようになる。その結果、縦スワール流Ｓｂによ
って燃料と空気とが良好に混合せしめられるようにな
る。一方、吸気弁１０ｂの開口からはＥＧＲガスを含む
混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧＲガスを含む縦ス
ワール流Ｓａが燃焼室１８内に形成される。その結果、
こ縦スワール流Ｓａによって燃料と空気およびＥＧＲガ
スとが良好に混合せしめられるようになる。When the intake valves 10a and 10b are opened, the EG is opened from the opening of the intake valve 10b as shown in FIG. 5 (B).
A mixture containing no R gas flows into the combustion chamber 18,
The vertical swirl flow Sb containing no R gas is formed in the combustion chamber 18. As a result, the vertical swirl flow Sb allows the fuel and the air to be mixed well. On the other hand, the air-fuel mixture containing EGR gas flows into the combustion chamber 18 from the opening of the intake valve 10b, and a vertical swirl flow Sa containing EGR gas is formed in the combustion chamber 18. as a result,
The vertical swirl flow Sa allows the fuel, the air and the EGR gas to be mixed well.
【００１５】このとき、上述したようにＥＧＲガス通路
８の出口８ａは吸気弁１０ｂと反対側に位置する吸気ポ
ート１１ａ周縁部に配置され、しかも燃焼室１８内にお
いて縦スワール流Ｓａと縦スワール流Ｓｂとがほとんど
混合しないためにＥＧＲガスは図６の領域Ｅ内に存在す
るようになる。At this time, as described above, the outlet 8a of the EGR gas passage 8 is arranged at the peripheral portion of the intake port 11a located on the opposite side of the intake valve 10b, and the vertical swirl flow Sa and the vertical swirl flow Sa are generated in the combustion chamber 18. The EGR gas is present in the region E of FIG. 6 because it is hardly mixed with Sb.
【００１６】次いで吸気弁１０ａ，１０ｂが閉弁される
が、吸気弁１０ａ，１０ｂが閉弁された後も燃焼室１８
内には図７に示すように一対の縦スワール流Ｓａ，Ｓｂ
が形成されている。このときピストン１６は上昇を開始
しており、ピストン１６の上昇に伴い燃焼室１８の容積
が減少する。燃焼室１８の容積が減少すると縦スワール
流Ｓａ，Ｓｂの旋回半径が減少すると共に縦スワール流
Ｓａ，Ｓｂの密度が増大するために縦スワール流Ｓａ，
Ｓｂの旋回速度が上昇する。その結果、さらに縦スワー
ル流Ｓａ，Ｓｂによって燃料と空気あるいはＥＧＲガス
とが良好に混合せしめられるようになる。なお、このと
きにもＥＧＲガスは図６に示される領域Ｅ内において存
在している。Next, the intake valves 10a and 10b are closed, but the combustion chamber 18 is closed even after the intake valves 10a and 10b are closed.
As shown in FIG. 7, a pair of vertical swirl flows Sa, Sb
Are formed. At this time, the piston 16 has started to rise, and the volume of the combustion chamber 18 decreases as the piston 16 rises. When the volume of the combustion chamber 18 decreases, the swirl radii of the vertical swirl flows Sa, Sb decrease and the density of the vertical swirl flows Sa, Sb increases, so that the vertical swirl flows Sa, Sb
The turning speed of Sb increases. As a result, the vertical swirl flows Sa and Sb allow the fuel and air or EGR gas to be mixed well. At this time also, the EGR gas exists in the area E shown in FIG.
【００１７】さらにピストン１６が上昇してピストン１
６が上死点近傍まで上昇すると点火栓２０によって燃焼
室１８内の混合気が着火燃焼せしめられるが、このとき
図６に示されるように点火栓２０周りにはＥＧＲガスが
存在しないために燃焼室１８内の混合気は良好に燃焼せ
しめられる。その結果ＣＯ、あるいは未燃ＨＣなどの排
出を低減できるようになる。Further, the piston 16 rises and the piston 1
When 6 rises to the vicinity of the top dead center, the air-fuel mixture in the combustion chamber 18 is ignited and burned by the spark plug 20, but at this time, as shown in FIG. 6, since there is no EGR gas around the spark plug 20, combustion occurs. The air-fuel mixture in the chamber 18 is burned well. As a result, the emission of CO or unburned HC can be reduced.
【００１８】次いで領域Ｅ内にも着火火炎が伝播して領
域Ｅ内の混合気が燃焼せしめられる。このとき領域Ｅ内
には燃焼に寄与しないＥＧＲガスが含まれているために
燃焼室１８内の温度が極度に上昇するのが阻止され、そ
の結果ＮＯx の発生が阻止される。Next, the ignition flame also propagates in the region E, and the air-fuel mixture in the region E is burned. At this time, since the EGR gas that does not contribute to the combustion is contained in the region E, the temperature inside the combustion chamber 18 is prevented from extremely rising, and as a result, the generation of NO x is prevented.
【００１９】図８および図９には別の実施例が示され
る。なお、この実施例において第１実施例と同様な構成
要素は同一の符号で示している。この実施例では、図８
に示すように一対の吸気弁１０ａ，１０ｂが設けられる
と共に１個の排気弁１２が設けられる。吸気弁１０ａと
排気弁１２とは対称平面Ｋ−Ｋに関して対称的に配置さ
れ、吸気弁１０ｂと点火栓２０とは対称平面Ｋ−Ｋに関
してほぼ対称的に配置される。Another embodiment is shown in FIGS. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals. In this embodiment, FIG.
As shown in (1), a pair of intake valves 10a and 10b are provided and one exhaust valve 12 is provided. The intake valve 10a and the exhaust valve 12 are arranged symmetrically with respect to the plane of symmetry KK, and the intake valve 10b and the spark plug 20 are arranged substantially symmetrically with respect to the plane of symmetry KK.
【００２０】また、この実施例でもＥＧＲガス通路８の
出口８ａが吸気ポート１１ａ内に配置される。しかしな
がら、この実施例ではＥＧＲガス通路出口８ａは吸気ポ
ート１１ａの軸線上に配置されている。このため、ＥＧ
Ｒガス通路出口８ａから供給されたＥＧＲガスは吸気弁
１０ａの全開口を通って燃焼室１８内に流入するように
なる。Also in this embodiment, the outlet 8a of the EGR gas passage 8 is arranged in the intake port 11a. However, in this embodiment, the EGR gas passage outlet 8a is arranged on the axis of the intake port 11a. Therefore, EG
The EGR gas supplied from the R gas passage outlet 8a flows into the combustion chamber 18 through all the openings of the intake valve 10a.
【００２１】次に図９から図１１を参照しつつ吸気行程
および圧縮行程における混合気の挙動について説明す
る。なお、図９（Ａ）および図１１（Ａ）は図８の線Ａ
−Ａに沿ってみた気筒２の側面断面図であり、図９
（Ｂ）および図１１（Ｂ）は図８の線Ｂ−Ｂに沿ってみ
た気筒２の側面断面図である。Next, the behavior of the air-fuel mixture in the intake stroke and the compression stroke will be described with reference to FIGS. 9 to 11. Note that FIG. 9A and FIG. 11A are line A in FIG.
9 is a side sectional view of the cylinder 2 taken along the line -A in FIG.
(B) and FIG. 11 (B) are side sectional views of the cylinder 2 taken along the line BB in FIG. 8.
【００２２】吸気弁１０ａ，１０ｂが開弁されると吸気
弁１０ｂの開口からは、図９（Ｂ）に示めすようにＥＧ
Ｒガスを含まない混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧ
Ｒガスを含まない縦スワール流Ｓｂが燃焼室１８内に形
成されるようになる。その結果、縦スワール流Ｓｂによ
って燃料と空気とが良好に混合せしめられるようにな
る。一方、吸気弁１０ａの開口からはＥＧＲガスを含む
混合気が燃焼室１８内に流入し、ＥＧＲガスを含む縦ス
ワール流Ｓａが燃焼室１８内に形成される。その結果、
こ縦スワール流Ｓａによって燃料と空気およびＥＧＲガ
スとが良好に混合せしめられるようになる。When the intake valves 10a and 10b are opened, the EG is opened from the opening of the intake valve 10b as shown in FIG. 9 (B).
A mixture containing no R gas flows into the combustion chamber 18,
The vertical swirl flow Sb containing no R gas is formed in the combustion chamber 18. As a result, the vertical swirl flow Sb allows the fuel and the air to be mixed well. On the other hand, the air-fuel mixture containing EGR gas flows into the combustion chamber 18 from the opening of the intake valve 10 a, and a vertical swirl flow Sa containing EGR gas is formed in the combustion chamber 18. as a result,
The vertical swirl flow Sa allows the fuel, the air and the EGR gas to be mixed well.
【００２３】このとき、上述したようにＥＧＲガス通路
出口８ａは吸気ポート１１ａの軸線上に配置され、しか
も燃焼室１８内において縦スワール流Ｓａと縦スワール
流Ｓｂとがほとんど混合しないためにＥＧＲガスは図１
０の領域Ｅ内に存在するようになる。At this time, as described above, the EGR gas passage outlet 8a is arranged on the axis of the intake port 11a, and since the vertical swirl flow Sa and the vertical swirl flow Sb are hardly mixed in the combustion chamber 18, the EGR gas is not mixed. Figure 1
It comes to exist in the area E of 0.
【００２４】次いで吸気弁１０ａ，１０ｂが閉弁される
が、吸気弁１０ａ，１０ｂが閉弁された後も燃焼室１８
内には図１１に示すように一対の縦スワール流Ｓａ，Ｓ
ｂが形成されている。このときピストン１６は上昇を開
始しており、ピストン１６の上昇に伴い燃焼室１８の容
積が減少する。燃焼室１８の容積が減少すると縦スワー
ル流Ｓａ，Ｓｂの旋回半径が減少すると共に縦スワール
流Ｓａ，Ｓｂの密度が増大するために縦スワール流Ｓ
ａ，Ｓｂの旋回速度が上昇する。その結果、さらに縦ス
ワール流Ｓａ，Ｓｂによって燃料と空気あるいはＥＧＲ
ガスとが良好に混合せしめられるようになる。なお、こ
のときにもＥＧＲガスは図１１に示される領域Ｅ内にお
いて存在している。Next, the intake valves 10a and 10b are closed, but the combustion chamber 18 is closed even after the intake valves 10a and 10b are closed.
As shown in FIG. 11, a pair of vertical swirl flows Sa, S
b is formed. At this time, the piston 16 has started to rise, and the volume of the combustion chamber 18 decreases as the piston 16 rises. When the volume of the combustion chamber 18 decreases, the swirling radii of the vertical swirl flows Sa and Sb decrease and the density of the vertical swirl flows Sa and Sb increases, so that the vertical swirl flow S increases.
The turning speed of a and Sb increases. As a result, the fuel and air or EGR is further increased by the vertical swirl flows Sa and Sb.
The gas can be mixed well. At this time as well, the EGR gas exists in the area E shown in FIG.
【００２５】さらにピストン１６が上昇してピストン１
６が上死点近傍まで上昇すると点火栓２０によって燃焼
室１８内の混合気が着火燃焼せしめられるが、このとき
図１０に示されるように点火栓２０周りにはＥＧＲガス
が存在しないために燃焼室１８内の混合気は良好に燃焼
せしめられる。その結果ＣＯ、あるいは未燃ＨＣなどの
排出を低減できるようになる。Further, the piston 16 rises and the piston 1
When 6 rises to the vicinity of the top dead center, the air-fuel mixture in the combustion chamber 18 is ignited and burned by the spark plug 20. At this time, as shown in FIG. 10, since there is no EGR gas around the spark plug 20, the combustion occurs. The air-fuel mixture in the chamber 18 is burned well. As a result, the emission of CO or unburned HC can be reduced.
【００２６】次いで領域Ｅ内にも着火火炎が伝播して領
域Ｅ内の混合気が燃焼せしめられる。このとき領域Ｅ内
には燃焼に寄与しないＥＧＲガスが含まれているために
燃焼室１８内の温度が極度に上昇するのが阻止され、そ
の結果ＮＯx の発生が阻止される。Next, the ignition flame also propagates in the region E, and the air-fuel mixture in the region E is burned. At this time, since the EGR gas that does not contribute to the combustion is contained in the region E, the temperature inside the combustion chamber 18 is prevented from extremely rising, and as a result, the generation of NO x is prevented.
【００２７】これまで述べてきた実施例では、吸気弁１
０ａ，１０ｂの開口を通って燃焼室１８内に流入した混
合気が排気弁１２ａ，１２ｂ下方に位置するシリンダボ
ア内壁面１５ａに沿って下降し、次いでピストン１６頂
面に沿って進行した後に吸気弁１０ａ，１０ｂ下方に位
置するシリンダボア内壁面１５ａに沿って上昇する一対
の混合気流を形成するようにしている。しかしながら、
吸気弁１０ａ，１０ｂの開口を通って燃焼室１８内に流
入した混合気が吸気弁１０ａ，１０ｂ下方に位置するシ
リンダボア内壁面１５ａに沿って下降し、次いでピスト
ン１６頂面に沿って進行した後に排気弁１２ａ，１２ｂ
下方に位置するシリンダボア内壁面１５ａに沿って上昇
する一対の混合気流を形成するようにしてもよい。In the embodiment described so far, the intake valve 1
The air-fuel mixture that has flowed into the combustion chamber 18 through the openings 0a and 10b descends along the inner wall surface 15a of the cylinder bore located below the exhaust valves 12a and 12b, and then advances along the top surface of the piston 16 before the intake valve. A pair of mixed air streams rising along the inner wall surface 15a of the cylinder bore located below 10a and 10b are formed. However,
After the air-fuel mixture that has flowed into the combustion chamber 18 through the openings of the intake valves 10a and 10b descends along the cylinder bore inner wall surface 15a located below the intake valves 10a and 10b, and then advances along the top surface of the piston 16. Exhaust valves 12a, 12b
You may make it form a pair of mixed air flow which rises along the cylinder bore inner wall surface 15a located below.
【００２８】さらに、これまで述べてきた実施例では燃
料噴射弁１４を各気筒２に対してそれぞれ１個ずつ設け
ていた。しかしながら燃料噴射弁を各気筒２に対してそ
れぞれ２個設けて対応する吸気ポート内に各燃料噴射弁
からそれぞれ燃料噴射するようにしてもよい。Further, in the above-described embodiments, one fuel injection valve 14 is provided for each cylinder 2. However, two fuel injection valves may be provided for each cylinder 2 to inject fuel into the corresponding intake ports from each fuel injection valve.
【００２９】[0029]
【発明の効果】燃焼室内にＥＧＲガスを供給することに
よりＮＯx の発生を阻止しつつ、点火栓周りにＥＧＲガ
スが存在しないようにして混合気を良好に燃焼せしめる
ことができる。EFFECTS OF THE INVENTION By supplying EGR gas into the combustion chamber, it is possible to prevent the generation of NO x and prevent the EGR gas from existing around the ignition plug, and to satisfactorily combust the air-fuel mixture.
【図１】気筒の平面断面図である。FIG. 1 is a plan sectional view of a cylinder.
【図２】内燃機関の全体図である。FIG. 2 is an overall view of an internal combustion engine.
【図３】図１の線Ａ−Ａおよび線Ｂ−Ｂに沿ってみた気
筒の側面断面図である。3 is a side cross-sectional view of the cylinder taken along the line AA and the line BB in FIG.
【図４】燃焼室内における混合気流の流れを示す気筒の
斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a cylinder showing a flow of a mixed air flow in a combustion chamber.
【図５】吸気行程時を示す気筒の側面断面図である。FIG. 5 is a side sectional view of a cylinder showing an intake stroke.
【図６】ＥＧＲガスの存在領域を示す気筒の平面断面図
である。FIG. 6 is a plan cross-sectional view of a cylinder showing a region where EGR gas exists.
【図７】圧縮行程時を示す気筒の側面断面図である。FIG. 7 is a side sectional view of a cylinder showing a compression stroke.
【図８】別の実施例を示す気筒の平面断面図である。FIG. 8 is a plan sectional view of a cylinder showing another embodiment.
【図９】別の実施例における吸気行程時を示す気筒の側
面断面図である。FIG. 9 is a side cross-sectional view of the cylinder showing the intake stroke according to another embodiment.
【図１０】別の実施例におけるＥＧＲガスの存在領域を
示す気筒の平面断面図である。FIG. 10 is a plan sectional view of a cylinder showing an EGR gas existing region in another embodiment.
【図１１】別の実施例における圧縮行程時を示す気筒の
側面断面図である。FIG. 11 is a side sectional view of a cylinder showing a compression stroke according to another embodiment.
８ａ…ＥＧＲガス通路出口 １０ａ，１０ｂ…吸気弁 １１ａ，１１ｂ…吸気ポート １２ａ，１２ｂ…排気弁 １３ａ，１３ｂ…排気ポート １８…燃焼室 ２０…点火栓 8a ... EGR gas passage outlet 10a, 10b ... Intake valve 11a, 11b ... Intake port 12a, 12b ... Exhaust valve 13a, 13b ... Exhaust port 18 ... Combustion chamber 20 ... Spark plug
───────────────────────────────────────────────────── 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 25/07 ５８０ Ｂ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display area F02M 25/07 580 B
Claims (1)
気弁を配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他側に排
気弁を配置し、吸気通路内に燃料噴射し吸気通路から吸
気弁を通って燃焼室内に流入した混合気がシリンダボア
内壁面に沿って下降し、次いでピストン頂面に沿い進行
した後に上記シリンダボア内壁面と対向するシリンダボ
ア内壁面に沿って上昇する一対の混合気流を形成して該
一対の混合気流により互いに別個に旋回する一対の縦ス
ワール流を生じさせるようにした内燃機関において、一
方の吸気弁に連結された吸気通路内にＥＧＲガスを供給
すると共に他方の吸気弁からの流入混合気によって生じ
る縦スワール流の流動領域内に点火栓を配置した内燃機
関。1. A pair of intake valves are arranged on one side of an inner wall surface of the cylinder head, and an exhaust valve is arranged on the other side of the inner wall surface of the cylinder head, and fuel is injected into the intake passage to pass through the intake valve from the intake passage. The air-fuel mixture that has flowed into the combustion chamber descends along the inner wall surface of the cylinder bore, then advances along the top surface of the piston, and then forms a pair of air-fuel mixture that rises along the inner wall surface of the cylinder bore facing the inner wall surface of the cylinder bore. In an internal combustion engine in which a pair of longitudinal swirl flows that swirl independently of each other are generated by a pair of mixed air flows, EGR gas is supplied into an intake passage connected to one intake valve, and an inflow from the other intake valve is performed. An internal combustion engine in which a spark plug is arranged in a flow region of a vertical swirl flow generated by an air-fuel mixture.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36146992A JP3198688B2 (en) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36146992A JP3198688B2 (en) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06200765A true JPH06200765A (en) | 1994-07-19 |
| JP3198688B2 JP3198688B2 (en) | 2001-08-13 |
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ID=18473719
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36146992A Expired - Fee Related JP3198688B2 (en) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3198688B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996010688A1 (en) * | 1994-10-04 | 1996-04-11 | Ford Motor Company Limited | Stratified charge engine |
-
1992
- 1992-12-29 JP JP36146992A patent/JP3198688B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996010688A1 (en) * | 1994-10-04 | 1996-04-11 | Ford Motor Company Limited | Stratified charge engine |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3198688B2 (en) | 2001-08-13 |
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