JPH0681656A - ガソリンエンジン - Google Patents
ガソリンエンジンInfo
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- JPH0681656A JPH0681656A JP4234341A JP23434192A JPH0681656A JP H0681656 A JPH0681656 A JP H0681656A JP 4234341 A JP4234341 A JP 4234341A JP 23434192 A JP23434192 A JP 23434192A JP H0681656 A JPH0681656 A JP H0681656A
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- Japan
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- cylinder
- injection
- fuel
- tumble
- combustion chamber
- Prior art date
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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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B2023/103—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector having a multi-hole nozzle for generating multiple sprays
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- 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
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】成層燃焼を行って、安定した燃焼状態が得られ
る筒内噴射式ガソリンエンジンを提供する。 【構成】燃焼室４に臨んで開口する吸気ポート５と、燃
焼室４に臨んで配設される点火栓１９とを有するガソリ
ンエンジンにおいて、吸気ポート６からシリンダ３内に
導入される吸気に当該シリンダ３内でタンブルを形成さ
せるタンブル形成手段５´を設け、点火栓１９を指向す
る第１噴口２１とタンブルの流れに沿った方向を指向す
る第２噴口２２、２２を有する多噴口の燃料噴射弁２０
を燃焼室４を臨んでシリンダヘッド２に配設した。
る筒内噴射式ガソリンエンジンを提供する。 【構成】燃焼室４に臨んで開口する吸気ポート５と、燃
焼室４に臨んで配設される点火栓１９とを有するガソリ
ンエンジンにおいて、吸気ポート６からシリンダ３内に
導入される吸気に当該シリンダ３内でタンブルを形成さ
せるタンブル形成手段５´を設け、点火栓１９を指向す
る第１噴口２１とタンブルの流れに沿った方向を指向す
る第２噴口２２、２２を有する多噴口の燃料噴射弁２０
を燃焼室４を臨んでシリンダヘッド２に配設した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガソリンエンジン、
詳しくは、燃焼室内に直接ガソリンを供給する筒内噴射
式ガソリンエンジンに関する。
詳しくは、燃焼室内に直接ガソリンを供給する筒内噴射
式ガソリンエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼室内にガソリンを直接供給する筒内
噴射式ガソリンエンジンとして、例えば、図１２に示し
たようなものが知られており、燃料の霧化促進を目的と
して、吸気弁５３側から燃焼室５０に臨んで配設される
燃料噴射弁５１が、排気弁５２を指向して配設されてい
る（特開昭６３−２３０９２０号公報等参照）。
噴射式ガソリンエンジンとして、例えば、図１２に示し
たようなものが知られており、燃料の霧化促進を目的と
して、吸気弁５３側から燃焼室５０に臨んで配設される
燃料噴射弁５１が、排気弁５２を指向して配設されてい
る（特開昭６３−２３０９２０号公報等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな筒内噴射式ガソリンエンジンにあっては、燃料噴射
弁５１から噴射される燃料を直接排気弁５２に衝突させ
て霧化させる構成であるために、燃料噴射弁５１から噴
射された燃料は点火栓５４近傍を素通りしてしまい、点
火時期において燃料は点火栓５４近傍に存在しにくく、
もって、着火性が悪化して燃焼変動を引き起こしたり、
安定した燃焼状態を得ることができない、という問題点
があった。
うな筒内噴射式ガソリンエンジンにあっては、燃料噴射
弁５１から噴射される燃料を直接排気弁５２に衝突させ
て霧化させる構成であるために、燃料噴射弁５１から噴
射された燃料は点火栓５４近傍を素通りしてしまい、点
火時期において燃料は点火栓５４近傍に存在しにくく、
もって、着火性が悪化して燃焼変動を引き起こしたり、
安定した燃焼状態を得ることができない、という問題点
があった。
【０００４】この発明は、このような問題点を鑑みなさ
れたもので、安定した燃焼状態が得られる筒内噴射式ガ
ソリンエンジンを提供しようとするものである。
れたもので、安定した燃焼状態が得られる筒内噴射式ガ
ソリンエンジンを提供しようとするものである。
【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、本発明は、シリンダヘッドに形成されると共にシ
リンダの上端に位置する燃焼室と、燃焼室に臨んで開口
する吸気ポートと、燃焼室に臨んで配設される点火栓と
を有するガソリンエンジンにおいて、吸気ポートからシ
リンダ内に導入される吸気に当該シリンダ内でタンブル
を形成させるタンブル形成手段を設け、点火栓を指向す
る第１噴口とタンブルの流れに沿った方向を指向する第
２噴口とを有する多噴口の燃料噴射弁を燃焼室を臨んで
シリンダヘッドに配設した、ことを特徴とする。
めに、本発明は、シリンダヘッドに形成されると共にシ
リンダの上端に位置する燃焼室と、燃焼室に臨んで開口
する吸気ポートと、燃焼室に臨んで配設される点火栓と
を有するガソリンエンジンにおいて、吸気ポートからシ
リンダ内に導入される吸気に当該シリンダ内でタンブル
を形成させるタンブル形成手段を設け、点火栓を指向す
る第１噴口とタンブルの流れに沿った方向を指向する第
２噴口とを有する多噴口の燃料噴射弁を燃焼室を臨んで
シリンダヘッドに配設した、ことを特徴とする。
【０００６】
【作用】安定した燃焼を得るためには、シリンダ内にタ
ンブル（縦渦）を形成すると共に、点火栓近傍の空燃比
を局所的に濃くする成層燃焼を行うことが有効である
が、上記構成によれば、第１噴口から噴射される燃料は
比較的流動の少ない点火栓近傍に濃い混合気層を形成
し、第２噴口から噴射される燃料はタンブルに乗ってシ
リンダ内の大半の空気と希薄な混合気層を形成するた
め、これら濃い混合気層と薄い混合気層との層化が得ら
れ、成層燃焼を可能とする。これにより、良好な着火性
が得られると同時に、点火栓近傍に均質な混合気を形成
でき、安定した燃焼状態が得られ、また、希薄燃焼限界
が拡大する。
ンブル（縦渦）を形成すると共に、点火栓近傍の空燃比
を局所的に濃くする成層燃焼を行うことが有効である
が、上記構成によれば、第１噴口から噴射される燃料は
比較的流動の少ない点火栓近傍に濃い混合気層を形成
し、第２噴口から噴射される燃料はタンブルに乗ってシ
リンダ内の大半の空気と希薄な混合気層を形成するた
め、これら濃い混合気層と薄い混合気層との層化が得ら
れ、成層燃焼を可能とする。これにより、良好な着火性
が得られると同時に、点火栓近傍に均質な混合気を形成
でき、安定した燃焼状態が得られ、また、希薄燃焼限界
が拡大する。
【０００７】
【実施例】以下、図１〜１１に基づいて、本発明の一実
施例を説明する。
施例を説明する。
【０００８】図１は本実施例に係る筒内噴射式ガソリン
エンジン縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は
図１のＢ−Ｂ矢視図である。
エンジン縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は
図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【０００９】図１〜図３を参照して、１はシリンダ３を
有するシリンダブロックであり、２は燃焼室４を画成す
るシリンダヘッドである。シリンダヘッド２には、気筒
当たり２つの吸気ポート５と、気筒当たり２つの排気ポ
ート６が形成され、それぞれが燃焼室４に開口してい
る。
有するシリンダブロックであり、２は燃焼室４を画成す
るシリンダヘッドである。シリンダヘッド２には、気筒
当たり２つの吸気ポート５と、気筒当たり２つの排気ポ
ート６が形成され、それぞれが燃焼室４に開口してい
る。
【００１０】各吸気ポート５にはこれを開閉する吸気弁
７が配設されると共に、各吸気ポート５の上部には吸気
弁７を支承するバルブガイドボス８が形成され、吸気弁
７とバルブガイドボス８との間にはバルブガイド９が介
装される。そして、吸気ポート５の開口部には、吸気弁
７の傘部７ａが着座するバルブシート１３が固設され
る。各排気ポート６についても同様で、各排気ポート６
にはこれを開閉する排気弁１０が配設され、各排気ポー
ト６の上部には排気弁１０を支承するバルブガイドボス
１１が形成され、排気弁１０とバルブガイドボス１１と
の間にはバルブガイド１２が介装され、また、排気ポー
ト６の開口部には排気弁１０の傘部１０ａが着座するバ
ルブシート１４が固設される。
７が配設されると共に、各吸気ポート５の上部には吸気
弁７を支承するバルブガイドボス８が形成され、吸気弁
７とバルブガイドボス８との間にはバルブガイド９が介
装される。そして、吸気ポート５の開口部には、吸気弁
７の傘部７ａが着座するバルブシート１３が固設され
る。各排気ポート６についても同様で、各排気ポート６
にはこれを開閉する排気弁１０が配設され、各排気ポー
ト６の上部には排気弁１０を支承するバルブガイドボス
１１が形成され、排気弁１０とバルブガイドボス１１と
の間にはバルブガイド１２が介装され、また、排気ポー
ト６の開口部には排気弁１０の傘部１０ａが着座するバ
ルブシート１４が固設される。
【００１１】吸気ポート５の形状は、ここから燃焼室４
内へ導かれる吸気が、図４に示す如きタンブル１５（強
い縦渦）をシリンダ３内に形成するように構成され、も
ってタンブル形成手段５´をなす。すなわち、吸気ポー
ト５からの吸気は、開弁状態にある吸気弁７の傘部７ａ
とバルブシート１３との間に形成される円周状の空間を
通過してシリンダ３内に流入するが、この円周状の空間
における吸気の流れについて考えると、図５に示すよう
に、シリンダ３の壁面に近い部分１７よりも燃焼室４の
中央部に近い部分から多くの吸気が流れ込むように、要
は、シリンダ３の壁面に近い部分１７から燃焼室４内へ
の吸気の流れを抑制すべく、吸気ポート５の形状が決定
される。なお、吸気ポート５の断面形状は、Ｃ−Ｃ断面
に示す如きである。
内へ導かれる吸気が、図４に示す如きタンブル１５（強
い縦渦）をシリンダ３内に形成するように構成され、も
ってタンブル形成手段５´をなす。すなわち、吸気ポー
ト５からの吸気は、開弁状態にある吸気弁７の傘部７ａ
とバルブシート１３との間に形成される円周状の空間を
通過してシリンダ３内に流入するが、この円周状の空間
における吸気の流れについて考えると、図５に示すよう
に、シリンダ３の壁面に近い部分１７よりも燃焼室４の
中央部に近い部分から多くの吸気が流れ込むように、要
は、シリンダ３の壁面に近い部分１７から燃焼室４内へ
の吸気の流れを抑制すべく、吸気ポート５の形状が決定
される。なお、吸気ポート５の断面形状は、Ｃ−Ｃ断面
に示す如きである。
【００１２】また、この他にタンブル形成手段として、
図示は省略するが、吸気ポート５内を流れる吸気に対し
て適当な方向性を持たせる吸気制御弁やアシストエア供
給装置を吸気ポート５内に設けることも考えられる。
図示は省略するが、吸気ポート５内を流れる吸気に対し
て適当な方向性を持たせる吸気制御弁やアシストエア供
給装置を吸気ポート５内に設けることも考えられる。
【００１３】さて、図１〜３を参照して、シリンダヘッ
ド２には燃焼室４の中央付近を臨んで点火栓１９が配設
される。そして、シリンダヘッド２には、吸気ポート
５、５間から燃焼室４を直接臨む多噴口の燃料噴射弁２
０が、燃焼室４の中央を向くと共に、シリンダ水平方向
に配設される。
ド２には燃焼室４の中央付近を臨んで点火栓１９が配設
される。そして、シリンダヘッド２には、吸気ポート
５、５間から燃焼室４を直接臨む多噴口の燃料噴射弁２
０が、燃焼室４の中央を向くと共に、シリンダ水平方向
に配設される。
【００１４】この多噴口の燃料噴射弁２０は噴口を３つ
備えており、１つは点火栓１９を指向する第１噴口２１
であり、残りの２つはシリンダ３内に形成されるタンブ
ル１５、１５の流れに沿う方向を指向する第２噴口２
２、２２である。これら第１噴口２１及び第２噴口２
２、２２から噴射される燃料の流れは図１〜３に示す如
きであり、つまり、第１噴口２１は点火栓１９の直下近
傍に向けての噴霧ａを形成し、第２噴口２２、２２は吸
気弁７の直下を経て排気弁１０の直下近傍を狙い、且つ
シリンダ水平方向に対して若干斜め下方を指向する噴霧
ｂ、ｂを形成する。そして、第２噴口２２から噴射形成
される噴霧ｂ、ｂは、点火栓１９の両側方を通過すると
共に、タンブル１５、１５に乗ってシリンダ３の下方へ
流れる。
備えており、１つは点火栓１９を指向する第１噴口２１
であり、残りの２つはシリンダ３内に形成されるタンブ
ル１５、１５の流れに沿う方向を指向する第２噴口２
２、２２である。これら第１噴口２１及び第２噴口２
２、２２から噴射される燃料の流れは図１〜３に示す如
きであり、つまり、第１噴口２１は点火栓１９の直下近
傍に向けての噴霧ａを形成し、第２噴口２２、２２は吸
気弁７の直下を経て排気弁１０の直下近傍を狙い、且つ
シリンダ水平方向に対して若干斜め下方を指向する噴霧
ｂ、ｂを形成する。そして、第２噴口２２から噴射形成
される噴霧ｂ、ｂは、点火栓１９の両側方を通過すると
共に、タンブル１５、１５に乗ってシリンダ３の下方へ
流れる。
【００１５】図６は燃料噴射弁２０の噴口付近を示す断
面図である。燃料噴射弁２０は、外殻をなす弁本体２３
と、弁本体２３の先端に穿設される燃料供給孔２４と、
弁本体２３内に移動可能に収納されて燃料供給孔２４を
開閉する針弁２５と、弁本体２３の先端部に取り付けら
れるキャップ２６と、から大略構成される。図７は弁本
体２３の先端部を示す図６の部分拡大断面図であるが、
弁本体２３とキャップ２６との間には、上記の如き所定
の方向を指向する第１噴口２１及び第２噴口２２、２２
が開設されるプレート２７が挟まれている。
面図である。燃料噴射弁２０は、外殻をなす弁本体２３
と、弁本体２３の先端に穿設される燃料供給孔２４と、
弁本体２３内に移動可能に収納されて燃料供給孔２４を
開閉する針弁２５と、弁本体２３の先端部に取り付けら
れるキャップ２６と、から大略構成される。図７は弁本
体２３の先端部を示す図６の部分拡大断面図であるが、
弁本体２３とキャップ２６との間には、上記の如き所定
の方向を指向する第１噴口２１及び第２噴口２２、２２
が開設されるプレート２７が挟まれている。
【００１６】このような燃料噴射弁２０において、燃料
ポンプ（図略）から弁本体２３内に燃料が供給される
と、針弁２５は図中右方向へリフトする。このとき燃料
は燃料噴射孔２４から噴出し、次いで、プレート２７に
形成された第１噴口２１及び第２噴口２２、２２を通過
して、所望の方向へ噴射される噴霧ａ及び噴霧ｂ、ｂを
形成する。
ポンプ（図略）から弁本体２３内に燃料が供給される
と、針弁２５は図中右方向へリフトする。このとき燃料
は燃料噴射孔２４から噴出し、次いで、プレート２７に
形成された第１噴口２１及び第２噴口２２、２２を通過
して、所望の方向へ噴射される噴霧ａ及び噴霧ｂ、ｂを
形成する。
【００１７】点火栓１９近傍に向けて燃料を噴射する第
１噴口２１の径は、図８に示すように、排気弁１０の直
下近傍を狙って燃料を噴射する第２噴口２２、２２の径
よりも小さくなっている。これは、第１噴口２１からの
噴射燃料の到達距離を、第２噴口２２、２２からの噴射
燃料の到達距離よりも短くするためで、すなわち、点火
栓１９近傍を指向する第１噴口２１は、排気弁１０の直
下近傍を狙う第２噴口２２、２２よりも径が小さい分だ
け、ここから噴射される燃料の微粒化が促進され、噴射
燃料の到達距離が短くなるのである。より詳細には、第
２噴口２２、２２のように噴孔の径が大きいと、ここか
ら噴射される燃料の粒子径は概して大きくなり、第１噴
口２１のように噴孔の径が小さいと、ここから燃料の粒
子径は第２噴口２２、２２からのものよりも小さく微粒
化される傾向にある。一方、第１噴口２１、第２噴口２
２、２２に対する燃料の供給源は同一であるから、これ
ら双方の噴口から噴出する燃料の流速は略同一である。
しかして、噴口から噴出した燃料の粒子が持つ運動エネ
ルギは質量に依存するので、燃料の粒子径が大きくなる
程に粒子径の３乗に比例した大きな運動エネルギを得
て、燃料の到達距離が長くなる。
１噴口２１の径は、図８に示すように、排気弁１０の直
下近傍を狙って燃料を噴射する第２噴口２２、２２の径
よりも小さくなっている。これは、第１噴口２１からの
噴射燃料の到達距離を、第２噴口２２、２２からの噴射
燃料の到達距離よりも短くするためで、すなわち、点火
栓１９近傍を指向する第１噴口２１は、排気弁１０の直
下近傍を狙う第２噴口２２、２２よりも径が小さい分だ
け、ここから噴射される燃料の微粒化が促進され、噴射
燃料の到達距離が短くなるのである。より詳細には、第
２噴口２２、２２のように噴孔の径が大きいと、ここか
ら噴射される燃料の粒子径は概して大きくなり、第１噴
口２１のように噴孔の径が小さいと、ここから燃料の粒
子径は第２噴口２２、２２からのものよりも小さく微粒
化される傾向にある。一方、第１噴口２１、第２噴口２
２、２２に対する燃料の供給源は同一であるから、これ
ら双方の噴口から噴出する燃料の流速は略同一である。
しかして、噴口から噴出した燃料の粒子が持つ運動エネ
ルギは質量に依存するので、燃料の粒子径が大きくなる
程に粒子径の３乗に比例した大きな運動エネルギを得
て、燃料の到達距離が長くなる。
【００１８】もって、第２噴口２２、２２から噴射形成
される噴霧ｂ、ｂは吸気弁７の直下を経て排気弁１０の
直下近傍にまで達し、第１噴口２１から噴射形成される
噴霧ａは、点火栓１９近傍を素通りすることなく、点火
栓１９近傍に存在することができ、点火栓１９近傍に濃
い混合気層が形成されるのである。
される噴霧ｂ、ｂは吸気弁７の直下を経て排気弁１０の
直下近傍にまで達し、第１噴口２１から噴射形成される
噴霧ａは、点火栓１９近傍を素通りすることなく、点火
栓１９近傍に存在することができ、点火栓１９近傍に濃
い混合気層が形成されるのである。
【００１９】なお、第２噴口２２、２２の径を第１噴口
２１と同一に形成することで、第２噴口２２、２２から
噴射形成される噴霧は排気弁１０の直下近傍に到達しな
いまでも、シリンダ３内に形成されるタンブルに乗せる
ことも可能である。
２１と同一に形成することで、第２噴口２２、２２から
噴射形成される噴霧は排気弁１０の直下近傍に到達しな
いまでも、シリンダ３内に形成されるタンブルに乗せる
ことも可能である。
【００２０】図９は燃料噴射タイミングを示す図である
が、第２噴口２２、２２から噴射される燃料の進路が、
開状態の吸気弁７に阻害されないように考慮されてお
り、つまり、燃料の供給は、吸気弁７が閉状態にさしか
かる吸気行程後半から圧縮行程にかけて行われる。な
お、２８はシリンダ１内に収納されるピストンである。
が、第２噴口２２、２２から噴射される燃料の進路が、
開状態の吸気弁７に阻害されないように考慮されてお
り、つまり、燃料の供給は、吸気弁７が閉状態にさしか
かる吸気行程後半から圧縮行程にかけて行われる。な
お、２８はシリンダ１内に収納されるピストンである。
【００２１】このような構成に基づき、次に作用を説明
する。
する。
【００２２】吸気ポート５から燃焼室４内へ導かれた吸
気は、図１０に示す如く、各吸気ポート５に対応して、
独立した２つの強いタンブル１５、１５を形成する。シ
リンダ３内に形成される２つのタンブル１５、１５は、
シリンダ軸線方向への縦渦であるため、圧縮行程におい
てピストン２８が上昇してくるに従って押し潰され、圧
縮上死点近傍に達すると、図１１に示す如くタンブル１
５、１５は崩壊し、スケールの小さな渦２９に変換され
る。このスケールの小さな渦２９は、燃焼速度の増大と
燃焼の安定化に大きく寄与するものであり、もって燃焼
期間の短縮や希薄燃焼限界を拡大する働きを有する。
気は、図１０に示す如く、各吸気ポート５に対応して、
独立した２つの強いタンブル１５、１５を形成する。シ
リンダ３内に形成される２つのタンブル１５、１５は、
シリンダ軸線方向への縦渦であるため、圧縮行程におい
てピストン２８が上昇してくるに従って押し潰され、圧
縮上死点近傍に達すると、図１１に示す如くタンブル１
５、１５は崩壊し、スケールの小さな渦２９に変換され
る。このスケールの小さな渦２９は、燃焼速度の増大と
燃焼の安定化に大きく寄与するものであり、もって燃焼
期間の短縮や希薄燃焼限界を拡大する働きを有する。
【００２３】一方、２つのタンブル１５、１５は、圧縮
上死点近傍でスケールの小さな渦２９に崩壊するまで互
いに混ざり合うことはなく独立して存在し、また、この
２つのタンブル１５、１５間には、点火栓１９近傍にタ
ンブル１５、１５とは独立して混ざり合わない渦３０が
生じる。そして、渦３０はタンブル１５、１５が崩壊し
た後も、渦２９と独立して存在する。
上死点近傍でスケールの小さな渦２９に崩壊するまで互
いに混ざり合うことはなく独立して存在し、また、この
２つのタンブル１５、１５間には、点火栓１９近傍にタ
ンブル１５、１５とは独立して混ざり合わない渦３０が
生じる。そして、渦３０はタンブル１５、１５が崩壊し
た後も、渦２９と独立して存在する。
【００２４】さて、第２噴口２２、２２から噴射される
燃料は、タンブル１５、１５に対して略接線方向に供給
されることから、タンブル１５、１５に乗ってシリンダ
３内全般の空気と希薄な混合気層を形成する。そして、
第１噴口２１から噴射される燃料は、比較的流動の少な
い２つのタンブル１５、１５間を通過して点火栓１９近
傍に到達し、また、点火栓１９近傍に到達した燃料は点
火栓１９近傍を素通りすることなくこの付近に滞留し、
点火栓１９近傍に局所的に形成される渦３０と濃い混合
気層を形成する。
燃料は、タンブル１５、１５に対して略接線方向に供給
されることから、タンブル１５、１５に乗ってシリンダ
３内全般の空気と希薄な混合気層を形成する。そして、
第１噴口２１から噴射される燃料は、比較的流動の少な
い２つのタンブル１５、１５間を通過して点火栓１９近
傍に到達し、また、点火栓１９近傍に到達した燃料は点
火栓１９近傍を素通りすることなくこの付近に滞留し、
点火栓１９近傍に局所的に形成される渦３０と濃い混合
気層を形成する。
【００２５】つまり、着火寸前において、渦２９と渦３
０は独立して存在しているため、強い流れ場の中で混合
気の分離を安定に保存でき、もって、点火栓１９近傍に
濃い混合気層を保持できる。
０は独立して存在しているため、強い流れ場の中で混合
気の分離を安定に保存でき、もって、点火栓１９近傍に
濃い混合気層を保持できる。
【００２６】従って、一般に燃料の霧化が比較的悪いと
言われる筒内噴射式ガソリンエンジンではあるが、強い
タンブル１５、１５に乗せて供給された燃料がシリンダ
３内の大半の空気と混合することにより形成される希薄
な混合気層と、点火栓１９近傍に供給された燃料が点火
栓１９近傍の局所的な空気と形成する濃い混合気層との
層化が実現し、もって成層燃焼が可能となって、希薄燃
焼限界が拡大すると共に、希薄燃焼を行ったとしても安
定した燃焼状態が得られるのである。
言われる筒内噴射式ガソリンエンジンではあるが、強い
タンブル１５、１５に乗せて供給された燃料がシリンダ
３内の大半の空気と混合することにより形成される希薄
な混合気層と、点火栓１９近傍に供給された燃料が点火
栓１９近傍の局所的な空気と形成する濃い混合気層との
層化が実現し、もって成層燃焼が可能となって、希薄燃
焼限界が拡大すると共に、希薄燃焼を行ったとしても安
定した燃焼状態が得られるのである。
【００２７】なお、本実施例においては、気筒当たり吸
気弁及び排気弁をそれぞれ２つ備えるガソリンエンジン
について説明したが、これに限定されるものではなく、
吸気弁を２つ或いは１つ、排気弁を１つ備えるガソリン
エンジンについても適用可能である。
気弁及び排気弁をそれぞれ２つ備えるガソリンエンジン
について説明したが、これに限定されるものではなく、
吸気弁を２つ或いは１つ、排気弁を１つ備えるガソリン
エンジンについても適用可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、点火栓近傍に形成される濃い混合気層と、タンブル
に乗せて形成される薄い混合気層とを層化でき、もって
成層燃焼が実現する。これにより、良好な着火性が得ら
れると同時に、安定した燃焼状態を得ることができ、希
薄燃焼限界が拡大する。
ば、点火栓近傍に形成される濃い混合気層と、タンブル
に乗せて形成される薄い混合気層とを層化でき、もって
成層燃焼が実現する。これにより、良好な着火性が得ら
れると同時に、安定した燃焼状態を得ることができ、希
薄燃焼限界が拡大する。
【図１】一実施例に係る筒内噴射式ガソリンエンジン縦
断面図
断面図
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図
【図４】シリンダ内に形成されるタンブルを説明する図
【図５】タンブル形成手段を説明する図
【図６】燃料噴射弁の噴口付近を示す断面図
【図７】図６の部分拡大断面図
【図８】図６の部分拡大断面図
【図９】燃料噴射タイミングを示す図
【図１０】シリンダ内に形成されるタンブル及び渦を説
明する図
明する図
【図１１】タンブルの崩壊を説明する図
【図１２】従来の筒内噴射式ガソリンエンジン
２ シリンダヘッド ３ シリンダ ４ 燃焼室 ５ 吸気ポート ５´ タンブル形成手段 １５ タンブル １９ 点火栓 ２０ 燃料噴射弁 ２１ 第１噴口 ２２ 第２噴口
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダヘッドに形成されると共にシリン
ダの上端に位置する燃焼室と、燃焼室に臨んで開口する
吸気ポートと、燃焼室に臨んで配設される点火栓とを有
するガソリンエンジンにおいて、 吸気ポートからシリンダ内に導入される吸気に当該シリ
ンダ内でタンブルを形成させるタンブル形成手段を設
け、点火栓を指向する第１噴口とタンブルの流れに沿っ
た方向を指向する第２噴口とを有する多噴口の燃料噴射
弁を燃焼室を臨んでシリンダヘッドに配設した、ことを
特徴とするガソリンエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23434192A JP3295975B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | ガソリンエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23434192A JP3295975B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | ガソリンエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0681656A true JPH0681656A (ja) | 1994-03-22 |
| JP3295975B2 JP3295975B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=16969474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23434192A Expired - Lifetime JP3295975B2 (ja) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | ガソリンエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3295975B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067514A1 (fr) | 1998-06-22 | 1999-12-29 | Hitachi, Ltd. | Moteur a combustion interne de type a injection dans le cylindre |
| JP2000220460A (ja) * | 1999-01-28 | 2000-08-08 | Hitachi Ltd | 筒内噴射式内燃機関 |
| WO2000077359A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a injection directe et procede de combustion destine audit moteur |
| WO2000077360A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a injection directe et injecteur de carburant utilise dans ledit moteur |
| WO2000077361A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a combustion interne du type a injection de cylindres |
| US6334427B1 (en) | 1998-10-01 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Fuel injection method of a direct injection type internal combustion engine, a fuel injector, an internal combustion engine, and a combustion method |
| EP1188920A2 (en) | 2000-09-18 | 2002-03-20 | Hitachi, Ltd. | Internal combustion engine |
| WO2002095201A1 (de) * | 2001-05-21 | 2002-11-28 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzsystem |
| JP2004340153A (ja) * | 2004-07-30 | 2004-12-02 | Nissan Motor Co Ltd | 筒内直接燃料噴射内燃機関 |
| WO2007125400A3 (en) * | 2006-05-01 | 2008-04-24 | Toyota Motor Co Ltd | In-cylinder injection type spark-ignition internal combustion engine |
| JP2008106690A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式火花点火内燃機関 |
| DE102007031523A1 (de) | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Mitsubishi Electric Corp. | Steuervorrichtung für einen Direkteinspritzmotor |
| JP2010101290A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Denso Corp | 燃料噴射弁 |
| JP2011202580A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Toyota Motor Corp | エンジンの冷却装置 |
| US8136489B2 (en) | 2006-05-11 | 2012-03-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable compression ratio internal combustion engine |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10234215A1 (de) * | 2002-07-27 | 2004-02-05 | Bayerische Motoren Werke Ag | Fremdgezündete, direkt einspritzende Brennkraftmaschine |
| JP5177448B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2013-04-03 | 三菱自動車工業株式会社 | 筒内噴射型内燃機関 |
| JP4941664B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2012-05-30 | 三菱自動車工業株式会社 | 筒内噴射型内燃機関 |
-
1992
- 1992-09-02 JP JP23434192A patent/JP3295975B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6732706B2 (en) | 1998-06-22 | 2004-05-11 | Hitachi, Ltd. | Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve |
| WO1999067514A1 (fr) | 1998-06-22 | 1999-12-29 | Hitachi, Ltd. | Moteur a combustion interne de type a injection dans le cylindre |
| JP4087064B2 (ja) * | 1998-06-22 | 2008-05-14 | 株式会社日立製作所 | 筒内噴射型内燃機関および内燃機関の制御方法、燃料噴射弁 |
| US7121253B2 (en) | 1998-06-22 | 2006-10-17 | Hitachi, Ltd. | Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve |
| US6390059B1 (en) | 1998-06-22 | 2002-05-21 | Hitachi, Ltd. | Cylinder-injection type internal combustion engine, method of controlling the engine, and fuel injection nozzle |
| US6427659B2 (en) | 1998-06-22 | 2002-08-06 | Hitachi, Ltd. | Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve |
| US7013863B2 (en) | 1998-06-22 | 2006-03-21 | Hitachi, Ltd. | Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve |
| US6520144B2 (en) | 1998-06-22 | 2003-02-18 | Hitachi, Ltd. | Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve |
| DE19947342B4 (de) * | 1998-10-01 | 2008-11-20 | Hitachi, Ltd. | Kraftstoffeinspritzverfahren und Verbrennungsverfahren in einer Direkteinspritz-Brennkraftmaschine sowie Kraftstoffeinspritzeinrichtung und Brennkraftmaschine für Direkteinspritzung |
| US6334427B1 (en) | 1998-10-01 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Fuel injection method of a direct injection type internal combustion engine, a fuel injector, an internal combustion engine, and a combustion method |
| JP2000220460A (ja) * | 1999-01-28 | 2000-08-08 | Hitachi Ltd | 筒内噴射式内燃機関 |
| WO2000077361A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a combustion interne du type a injection de cylindres |
| WO2000077360A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a injection directe et injecteur de carburant utilise dans ledit moteur |
| US6722340B1 (en) | 1999-06-11 | 2004-04-20 | Hitachi, Ltd. | Cylinder injection engine and fuel injection nozzle used for the engine |
| WO2000077359A1 (fr) * | 1999-06-11 | 2000-12-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a injection directe et procede de combustion destine audit moteur |
| US6659075B1 (en) | 1999-06-11 | 2003-12-09 | Hitachi, Ltd. | Cylinder injection engine and method of combusting engine |
| EP1188920A2 (en) | 2000-09-18 | 2002-03-20 | Hitachi, Ltd. | Internal combustion engine |
| US6668793B2 (en) | 2000-09-18 | 2003-12-30 | Hitachi, Ltd. | Internal combustion engine |
| US6883491B2 (en) | 2001-05-21 | 2005-04-26 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection system |
| WO2002095201A1 (de) * | 2001-05-21 | 2002-11-28 | Robert Bosch Gmbh | Brennstoffeinspritzsystem |
| JP2004340153A (ja) * | 2004-07-30 | 2004-12-02 | Nissan Motor Co Ltd | 筒内直接燃料噴射内燃機関 |
| WO2007125400A3 (en) * | 2006-05-01 | 2008-04-24 | Toyota Motor Co Ltd | In-cylinder injection type spark-ignition internal combustion engine |
| US8136489B2 (en) | 2006-05-11 | 2012-03-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable compression ratio internal combustion engine |
| JP2008106690A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式火花点火内燃機関 |
| US8056530B2 (en) | 2006-10-26 | 2011-11-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Direct injection spark ignition internal combustion engine and method for controlling same |
| DE102007031523A1 (de) | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Mitsubishi Electric Corp. | Steuervorrichtung für einen Direkteinspritzmotor |
| DE102007031523B4 (de) * | 2007-01-17 | 2014-02-13 | Mitsubishi Electric Corp. | Steuervorrichtung für einen Direkteinspritzmotor |
| JP2010101290A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Denso Corp | 燃料噴射弁 |
| JP2011202580A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Toyota Motor Corp | エンジンの冷却装置 |
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| Publication number | Publication date |
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