JPH089967B2 - 燃料噴射式エンジン - Google Patents

燃料噴射式エンジン

Info

Publication number
JPH089967B2
JPH089967B2 JP61033486A JP3348686A JPH089967B2 JP H089967 B2 JPH089967 B2 JP H089967B2 JP 61033486 A JP61033486 A JP 61033486A JP 3348686 A JP3348686 A JP 3348686A JP H089967 B2 JPH089967 B2 JP H089967B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel injection
combustion chamber
fuel
nozzle
intake
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP61033486A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62191616A (ja
Inventor
博文 西村
泰之 森田
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor 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 Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP61033486A priority Critical patent/JPH089967B2/ja
Publication of JPS62191616A publication Critical patent/JPS62191616A/ja
Publication of JPH089967B2 publication Critical patent/JPH089967B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、燃焼室に向けて燃料を噴射するように構成
された燃料噴射式エンジンの改良に関する。
(従来技術) 燃料噴射式エンジンにおいて、燃料室上部に燃料を直
接噴射供給する、いわゆる筒内噴射を行うエンジンは、
従来から公知である。この筒内噴射は、吸気通路内で燃
料噴射を行ういわゆるポート噴射に比べて吸気流による
撹拌の影響が少なく、従って、この方法で燃料供給を行
うと成層化が容易で、点火プラグ近傍に高濃度の混合気
層を形成することができ、着火性を向上させることがで
きる。このため、この筒内噴射を利用して有効にリーン
化を図ることができ、燃費を改善することができるもの
である。筒内噴射を行なうエンジンの例として実開昭58
−154825号公報には、燃焼に開口する凹部をシリンダヘ
ッドに形成し、この凹部に燃料噴射ノズルを配置すると
ともに、この凹部と燃焼室との連通を制御する制御弁を
設け、燃料噴射時以外には、この制御弁を閉じて、凹部
と燃焼室との連通を遮断し、ノズル先端部が直接火炎に
晒されないようにして燃料噴射弁を保護するようにした
燃料噴射式エンジンが開示されている。
(解決しようとする問題点) 上記実開昭58−154825号公報に開示された構造では燃
料噴射時以外では、噴射ノズルを燃焼室から隔離して、
噴射ノズルを燃焼室の熱的影響から保護するようにした
ので、炭化物のノズル先端部への付着の問題をある程度
緩和することができる。
ところで、筒内噴射を行う場合点火プラグ近傍に高濃
度の混合気が形成されるように成層化を行うことが望ま
しい。この観点では、上記実開昭58−154825号公報に開
示されるように噴射ノズルを吸気ポートと排気ポートの
中間位置に設け、点火プラグに向けて燃料噴射が行われ
るように配置するのが好ましい。しかし、このように配
置すると、燃料噴射ノズルと点火プラグとの間隔が近す
ぎて燃料の霧化を十分に促進することができず、このた
めの点火プラグの周辺に十分に霧化した燃料を供給する
ことができないという問題がある。また、燃料噴射ノズ
ルが排気ポートに近くなるため初期燃焼のときから高温
の排気の熱に晒されることになる。このための燃料噴射
ノズルに対して熱的影響が強く、耐熱性が問題となる。
特に、複数の吸気ポートを燃焼室に配置する構成のエ
ンジンにおいては、シリンダヘッド内のレイアウトの自
由度が極めて制限されるため、燃料噴射ノズルを排気ポ
ートにより近接して配置せざるを得ないととともに、点
火プラグに近いことによって燃料噴射ノズルからの燃料
が点火プラグに付着して着火不良を起こす恐れも生じ
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記問題に鑑みて構成されたもので、レイア
ウト上の自由度の低い複数の吸気ポートを有する燃焼室
内に気化、霧化の十分に促進された燃料を点火プラグ周
辺に供給することができ、かつ燃料噴射ノズルの熱的影
響も低減することができる燃料噴射ノズルのレイアウト
を与え燃料噴射式エンジンを提供することを目的とす
る。
上記目的を達成するために、本発明は、エンジンの燃
焼室の上部を構成するシリンダヘッドと、 シリンダヘッドに設けられ平面視において燃焼室の一
方側の領域に開口する複数の吸気ポートと、 前記燃焼室の他方側に開口する排気ポートと、 前記燃焼室の中央部に配置される点火プラグと、 前記シリンダヘッドに取り付けられ、所定のタイミン
グで燃焼室内に直接燃料を噴射し、これによって成層燃
焼を行なう燃焼噴射ノズルとを備えた燃料噴射式エンジ
ンにおいて、 前記燃料噴射ノズルの先端部が、平面視において前記
複数の吸気ポートの開口部の背後の燃焼室周縁部近傍に
位置し、該位置より前記中央部に配置される点火プラグ
のまわりに噴射燃料が偏在するように配置されたことを
特徴とする。
好ましい態様では、2つの吸気ポートが設けられる。
また、別の好ましい態様では、前記所定のタイミング
は、吸気行程の後期から圧縮行程において設定されてい
る。
さらに別の態様では、所定のタイミングは、圧縮行程
において設定される。本発明では、好ましくは、燃料噴
射ノズルは燃焼室に連続してシリンダヘッドに形成され
た凹部すなわちノズルホール内に先端が突出するように
配置されるとともに、ノズルホールと燃焼室との連通及
び遮断を制御する制御弁が設けられる。この場合、制御
弁は、噴射期間の終了後に閉じ、好ましくは、点火直前
で閉じるようになっている。
さらに、本発明の好ましい態様では、各気筒のノズル
ホールは連通路によって互いに連通されている。
(発明の作用) 本発明によれば、燃料噴射ノズルは複数の吸気ポート
の背後の燃焼室周縁部近傍に点火プラグを指向して配置
される。すなわち、燃料噴射ノズルは、吸気ポートに関
し排気ポートの反対側のデッドスペースに配置される。
これによって排気ポートの熱的影響を極力回避すること
ができる。なお、この位置に燃料噴射ノズルを設けると
燃料供給系を配置するに際し、動弁系などのレイアウト
上も有利である。
また、燃料噴射ノズル先端と点火プラグとの間に比較
的大きな間隔をとることができる。この結果、ノズルか
ら噴射された燃料が点火プラグのまわりに到達する間に
噴射燃料の気化霧化を十分に促進することができしたが
って、上記したような点火プラグに付着して着火不良を
生じるといった問題を解消することができる。
(発明の効果) 本発明によれば、燃焼室内の制約されたレイアウト条
件にかかわらず、上記したような各種の問題を解消しつ
つ、筒内噴射による所期の目的である成層化を有効に達
成することができる。また、ノズルに対する熱的影響を
軽減することかできるのでノズルの耐久性を含めて信頼
性を確保することができる。
(実施例の説明) 以下、図面を参照しつつ本発明の実施例につき説明す
る。
第1図ないし第3図を参照すれば、本例のエンジン1
は、4気筒エンジンであり、各気筒には内部をピストン
2が往復摺動するシリンダボア3が形成されたシリンダ
ブロック4を備えており、該シリンダブロック4の上部
にはシリンダヘッド5が組合わされる。シリンダヘッド
5に形成された下部凹部と、シリンダボア3のピストン
上部空間とは燃焼室6を構成する。燃焼室6には、点火
プラグ6aが臨ませられるとともに2つの吸気ポート7、
7a及び1つの排気ポート8が開口しており、これらのポ
ート7、7a及び8には、吸気弁9、9及び排気弁10が、
それぞれ組合わされる。そして、吸気ポート7、7a及び
排気ポート8には、吸気通路11及び排気通路12がそれぞ
れ連通する。この場合、第2図に示すように吸気通路11
において、スロットル弁30の上流側で分岐吸気通路11a
が分岐して形成され、さらにスロットル弁30の下流側で
分岐して2つの分岐吸気通路11b、11cがそれぞれ形成さ
れる。そして、分岐吸気通路11a、11bは吸気ポート7に
連通し、分岐吸気通路11cは吸気ポート7aに連通してい
る。すなわち、本例の構造では、吸気は運転状態に応じ
て3つの吸気通路11a、11b、及び11cのいずれか、また
は全部を通じ2つの吸気ポート7、7aを介して燃焼室6
内に導入されるようになっている。また、シリンダヘッ
ド5の上部には、動弁機構が配置されており、該動弁機
構は、カムシャフト13及び該カムシャフト13のカム(図
示せず)によって駆動される吸気弁用ロッカーアーム1
4、排気弁用ロッカーアーム15、該ロッカーアーム14、1
5を回動自在に支持するロッカーシャフト16、17とから
構成される。各ロッカーアーム14、15の先端は、吸排気
弁のバルブステム9a、10aの頂部に当接している。バル
ブステム9a、10aの頂部には、押さえ部材9b、10bが取付
けられており、この押さえ部材9b、10bは、シリンダヘ
ッド5との間に配置されるバネ18、19をそれぞれ支持し
ている。また、シリンダヘッド5の上部には、動弁機構
を覆って、シリンダヘッドカバー20が取付けられる。第
2図及び第3図に示すように、シリンダヘッド5には、
燃焼室6の上部に開口するようにノズルホール21が設け
られるとともに、該ノズルホール21に先端が突出するよ
うに燃料噴射ノズル26が取付けられる。この場合、図2
に示すように平面視において燃料噴射ノズル26は吸気ポ
ート7及び吸気ポート7aの間の領域であって両ポート
7、7aの背後の燃焼室周縁部近傍のシリンダヘッド部分
に配置されるとともに対向側のバルブブリッジ部5a及び
燃焼室6の中央部に配置される点火ノズル6aの方向に向
けて燃焼が噴射されるように指向されて配置される。そ
して、このノズルホール21のポート21aには、燃焼室6
とノズルホール21との連通を制御するための制御弁22が
組合わされる。制御弁22のバルブステム22aの先端部の
押さえ部材22bとシリンダヘッド5との間には、バネ23
が縮装されている。制御弁22は、ロッカーアーム24を介
してカムシャフト13によりノズルホール21のポート21a
を開閉する。また、第3図を参照すれば、各気筒のノズ
ルホール21を連通する連通路25が形成されている。各燃
料噴射ノズル26からの燃料噴射は、好ましくは、マイク
ロコンピュータを含んで構成されるコントローラ29によ
って制御されるようになっており、コントローラ29にエ
ンジン回転数、エンジン負荷及びクランク角を表わす信
号がそれぞれ入力される。
以下、本例の制御につき、第4図、第5図を参照しつ
つ説明する。
第4図には、本例のエンジンにおける燃料噴射制御の
フローチャートが示されている。
第4図を参照すれば、コントローラ29は、入力される
エンジン回転数、負荷に基づき、燃料噴射量を演算す
る。また、クランク角に基づいて燃料噴射時期を演算す
る。次に、コントローラ29は各気筒が、上記演算した噴
射時期に達しているかどうかを判断し、噴射開始時期に
なった場合には、噴射ノズルに対して所定の燃料噴射量
に対応する命令信号を出力して、噴射ノズルを作動させ
る。第5図には、各気筒の制御弁22の開弁時期、噴射時
期、及びノズルホール21の圧力変化が示されている。本
例のエンジンの点火順序は1−3−4−2の順になって
おり、従って、この順序で燃料噴射が順次行なわれる。
この場合制御弁22は、吸気行程の後期から圧縮行程の
終期にかけて開き、燃料噴射は、吸気行程の後期、制御
弁22の開いた後開始され、圧縮行程の中期に終了するよ
うになっている。ノズルホールの圧力は、制御弁22が開
くと、気筒が吸気状態になっているため、急激に圧力が
低下し、圧縮行程になってピストンが上昇し始めると、
それに伴って上昇する。そして、制御弁22が閉弁した直
後においては、圧縮行程後期の高い圧力を保有する。本
例の構造では、例えば、第1気筒が噴射期間中にあると
きには、他の気筒の制御弁22は、閉弁しており、ノズル
ホール21は燃焼室6から遮断されている。従って、ノズ
ルホール21には、高い圧力が残存しており、この圧力
は、連通路25を介して、制御弁22が開くことによって圧
力の低下した第1気筒のノズルホール21に導入される。
これによって、第1気筒のノズルホールには、ノズルホ
ール21から燃焼室6に向う吸気流が生じ、噴射ノズル26
からノズルホール21に噴射された燃料の燃焼室6への流
入及び霧化を促進する。この場合、燃料は点火ノズル6a
及びバルブビリッジ部5aに向けて噴射されるとともに、
本例の構造では燃料噴射ノズル6aと点火プラグとの間隔
が大きいので噴射燃料の気化、霧化を促進することがで
きる。これによって、上部の点火プラグ近傍には、高濃
度の混合気層を形成でき着火性を改善することができ
る。本例の構造では燃料噴射ノズル26は2つの吸気ポー
ト7、7aの背後の燃焼室周縁部のシリンダヘッド部分に
配置されるようになっているので排気側の熱的影響を抑
えることができる。また、燃料噴射時以外では制御弁22
によってノズルホール内に燃焼室から隔離されるのでノ
ズル先端部への炭化物付着の問題は生じない。さらに、
燃料噴射の一部はバルブブリッジ部5aに衝突してこの部
分を冷却するので、バルブブリッジ部が熱劣化するとい
うこともない。なお、本例では、吸気行程後期から圧縮
行程にかけて燃料を噴射するようにしているが、噴射期
間が短くてすむノズルを使用した場合、あるいは運転状
態によっては、圧縮行程のみで噴射するようにしてもよ
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の1実施例に係るエンジンの上部断面
図、第2図は、第1図のエンジンの下方から見た概略
図、第3図は、第2図のA−A断面図、第4図は、本発
明に従う燃料噴射制御のフローチャート、第5図は、燃
料噴射制御におけるノズルホールの圧力変化、制御弁の
開弁期間、及び噴射期間との関係を示すグラフである。 1……エンジン、 2……ピストン、 4……シリンダブロック、 5……シリンダヘッド、 13……カムシャフト、 14、15……ロッカーアーム、 21……ノズルホール、 25……連通路、 26……燃料噴射ノズル、 29……コントローラ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの燃焼室の上部を構成するシリン
    ダヘッドと、 シリンダヘッドに設けられ平面視において燃焼室の一方
    側の領域に開口する複数の吸気ポートと、 前記燃焼室の他方側に開口する排気ポートと、 前記燃焼室の中央部に配置される点火プラグと、 前記シリンダヘッドに取り付けられ、所定のタイミング
    で燃焼室内に直接燃料を噴射し、これによって成層燃焼
    を行なう燃焼噴射ノズルとを備えた燃料噴射式エンジン
    において、 前記燃料噴射ノズルの先端部が、平面視において前記複
    数の吸気ポートの開口部の背後の燃焼室周縁部近傍に位
    置し、該位置より前記中央部に配置される点火プラグの
    まわりに噴射燃料が偏在するように配置されたことを特
    徴とする燃料噴射式エンジン。
  2. 【請求項2】請求項1において、2つの吸気ポートが設
    けられたことを特徴とする燃料噴射式エンジン。
  3. 【請求項3】請求項1において、前記所定のタイミング
    が、吸気行程の後期から圧縮行程において設定されてい
    ることを特徴とする燃料噴射式エンジン。
  4. 【請求項4】請求項1において、前記所定のタイミング
    が、圧縮行程において設定されていることを特徴とする
    燃料噴射式エンジン。
JP61033486A 1986-02-18 1986-02-18 燃料噴射式エンジン Expired - Fee Related JPH089967B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61033486A JPH089967B2 (ja) 1986-02-18 1986-02-18 燃料噴射式エンジン

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61033486A JPH089967B2 (ja) 1986-02-18 1986-02-18 燃料噴射式エンジン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62191616A JPS62191616A (ja) 1987-08-22
JPH089967B2 true JPH089967B2 (ja) 1996-01-31

Family

ID=12387883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61033486A Expired - Fee Related JPH089967B2 (ja) 1986-02-18 1986-02-18 燃料噴射式エンジン

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH089967B2 (ja)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6041206B2 (ja) * 1978-01-17 1985-09-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃焼室
JPS58154825U (ja) * 1982-04-12 1983-10-17 日産自動車株式会社 筒内燃料噴射式内燃機関
JPS6030420A (ja) * 1983-07-29 1985-02-16 Mazda Motor Corp 層状給気エンジン
JPS6119632U (ja) * 1984-07-10 1986-02-04 トヨタ自動車株式会社 複吸気弁エンジン
JPS6125532U (ja) * 1984-07-23 1986-02-15 トヨタ自動車株式会社 複吸気弁エンジン
JPS6282222A (ja) * 1985-10-03 1987-04-15 Mazda Motor Corp エンジンの燃焼室構造

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62191616A (ja) 1987-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5553579A (en) Fuel injection system for two-cycle engine
US6637406B2 (en) In-cylinder injection engine with supercharger
EP0470869A1 (en) Internal combustion engine
US4532899A (en) Internal combustion engine fuel-injection system
JPH03279623A (ja) 多弁式エンジンの制御装置
US7021280B2 (en) In-cylinder fuel injection internal-combustion engine
US6062195A (en) Combustion chamber for direct injected engine
US6532933B1 (en) Fuel injection strategy for four cycle engines
JPH089967B2 (ja) 燃料噴射式エンジン
JPH0559272B2 (ja)
JPH0914102A (ja) 内燃エンジンの吸気装置
JP3727357B2 (ja) 4サイクルエンジンの燃料噴射制御装置
JPS62191618A (ja) 燃料噴射式多気筒エンジンの燃料噴射装置
JPS62191614A (ja) 燃料噴射式エンジン
JPS62191617A (ja) 燃料噴射式エンジン
JP2534630B2 (ja) エンジンの吸気装置
JPS62253956A (ja) エンジンの吸気装置
JPH0636298Y2 (ja) 複吸気弁式内燃機関
JPS62197625A (ja) 燃料噴射式エンジン
JPH0424142Y2 (ja)
JPH0539756A (ja) エンジンの吸気装置
JPS6020574B2 (ja) 多気筒内燃機関の排気ガス再循環装置
JPH0830433B2 (ja) 内燃機関
JPH04128534A (ja) エンジンの燃料制御装置
JPS62191615A (ja) 燃料噴射式エンジン

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees