JPH09317603A - 燃料噴射式内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インジェクタがさらされる温度の高い排気ガス
による熱輻射量を少なくし、インジェクタの耐久性を向
上、さらに、高速時あるいは／及び高負荷時、十分な燃
料供給を可能と、さらに、始動性向上あるいは滑らかな
燃焼を実現しつつ、点火プラグの汚損性の小さく、さら
に、始動性向上あるいは滑らかな燃焼を実現しつつ、十
分な燃料供給を可能とする。 【解決手段】シリンダヘッド２３、シリンダボディ２２
及びピストン２６により形成された燃焼室２９内に、シ
リンダ側壁に備えたインジェクタ６１から燃料を噴射す
る燃料噴射式内燃機関において、ピストン２６のピスト
ン側面２６ｆとピストン頂部２６ｃとの陵線２６ｅと、
ピストン側面２６ｆに設けられたトップリング５２１の
間に、インジェクタ６１の噴射孔６１ａが位置するよう
にピストン２６がある時、噴射孔６１ａの前方のピスト
ン側面２６ｆからピストン頂部２６ｃヘの連通路２６ｇ
あるいは噴射孔６１ａの前方のピストン側面２６ｆから
ピストン頂部２６ｃへかけての切欠２６ｄを配置してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シリンダ側壁か
ら燃料を噴射する２サイクルあるいは４サイクルの燃料
噴射式内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射式内燃機関には、例えばシリン
ダヘッド、シリンダボディ及びピストンにより燃焼室を
形成すると共に、シリンダヘッドに点火プラグを取り付
け、シリンダ側壁にインジェクタを取り付け、このイン
ジェクタから燃焼室内に燃料を噴射するものがある。例
えば、特表平６−５０８６７０号公報に開示される２サ
イクル点火式エンジンにシリンダ側壁にインジェクタを
配置したものがあり、このものは排気ポ―トと対向する
シリンダ側壁にインジェクタが配置され、ピストン方向
に燃料を噴射している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなシリンダ側
壁噴射型の燃料噴射式内燃機関においては、燃焼行程中
であってもピストンがインジェクタを覆っている期間
は、インジェクタに高温高圧の燃焼ガスが作用しないよ
うにでき、インジェクタの耐久性が増す効果がある。し
かし、インジェクタが燃焼室内に露出すると直ちに燃焼
室内の燃焼ガスの熱輻射にインジェクタが晒されること
になる問題がある。

【０００４】また、高速時あるいは高負荷時等、多量の
燃料を短い時間内に燃焼室内に供給する必要がある場合
があるが、ピストンのランド上端がインジェクタより上
死点側になると燃料噴射が不能となり、十分な量の燃料
を燃焼室に供給できず、十分な出力が得られない場合が
ある。

【０００５】また、始動時において燃焼室内の点火プラ
グ近傍に濃混合気を形成することにより始動性を向上し
たり、燃焼室内の点火プラグ近傍を燃焼室内の他の部分
より混合気を濃くすることにより、成層燃焼あるいは予
混合燃焼においてもデトネ−ションの発生しにくい滑ら
かな燃焼を実現しようとするに当たって、インジェクタ
から直接点火プラグを指向する噴射流のみとすると、多
量の燃料を燃焼室内に噴射する高負荷時において点火プ
ラグ近傍に多量の燃料が存在することにより点火プラグ
のカーボンあるいはデポジィットによる汚損が発生した
りする。あるいは、燃料が十分気化できず、点火時適正
な混合気を燃焼室内に形成できず、十分な出力が得られ
ない場合がある。

【０００６】この発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、インジェクタがさらされる温度の高い排気ガスによ
る熱輻射量を少なくし、インジェクタの耐久性を向上し
た燃料噴射式内燃機関を提供することを目的とする。

【０００７】さらに、高速時あるいは／及び高負荷時、
十分な燃料供給を可能とする燃料噴射式内燃機関を提供
することを目的とする。

【０００８】さらに、始動性向上あるいは滑らかな燃焼
を実現しつつ、点火プラグの汚損性の小さい燃料噴射式
内燃機関を提供することを目的とする。

【０００９】さらに、始動性向上あるいは滑らかな燃焼
を実現しつつ、十分な燃料供給を可能とする燃料噴射式
内燃機関を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、請求項１記載の発明は、シリン
ダヘッド、シリンダボディ及びピストンにより形成され
た燃焼室内に、シリンダ側壁に備えたインジェクタから
燃料を噴射する燃料噴射式内燃機関において、前記ピス
トンのピストン側面とピストン頂部との陵線と、ピスト
ン側面に設けられたトップリングの間に、前記インジェ
クタの噴射孔が位置するように前記ピストンがある時、
前記噴射孔の前方のピストン側面からピストン頂部ヘの
連通路あるいは前記噴射孔の前方のピストン側面からピ
ストン頂部へかけての切欠を配置したことを特徴として
いる。

【００１１】請求項１記載の発明によれば、点火直前の
ピストン上昇行程中、ピストン側面とピストン頂部との
陵線がインジェクタの噴射孔位置を通過してもまだ、噴
射孔が連通路あるいは切欠を介して燃焼室内に連通す
る。このためピストン上昇行程中遅い時期まで燃料噴射
が可能となり、その分多量の燃料を燃焼室内に噴射可能
とする。これにより高速時あるいは／及び高負荷時、十
分な燃料供給が可能である。また、ピストン上昇行程中
ピストンにより噴射孔が塞がれるまで燃料噴射が可能で
あるが、この噴射可能限界クランク角を一定とする時、
この請求項１のものは、ピストンに連通路あるいは切欠
がないものに比べ噴射孔の位置を下死点側に近づけるこ
とができる。このため、爆発行程においてピストンが下
死点ヘ向けて移動中、噴射孔が燃焼室に直接露出する期
間が遅れ、その分燃焼室内の燃焼ガスの熱輻射に噴射孔
が直接さらされる時期も遅れることになる。そしてピス
トン側面とピストン頂部との陵線が噴射孔を通過し、噴
射孔が燃焼室に直接露出する時期においては、燃焼室内
の容積が増大する分燃焼ガスの熱輻射のエネルギーは低
下する。これによりインジェクタの耐久性が向上する。

【００１２】請求項２記載の発明は、前記ピストン側面
とピストン頂部との陵線と、ピストン側面に設けられた
トップリングの間に、前記インジェクタの噴射孔が位置
するようにピストンがある時、端部がピストン頂部とな
る切欠立面のシリンダヘッド側への延長上に点火プラグ
を配置したことを特徴としている。

【００１３】請求項２記載の発明によれば、点火直前の
ピストン上昇行程中、ピストン側面とピストン頂部との
陵線と、ピストン側面に設けられたトップリングの間
に、インジェクタの噴射孔が位置するようにピストンが
ある時、インジェクタから燃料を噴射すれば、切欠立面
に導かれて点火プラグを指向して燃焼室内を飛翔し、点
火プラグ近傍に濃混合気を形成する。これにより始動性
を向上する。また、ピストン上昇行程中、ピストン側面
とピストン頂部との陵線が噴射孔を通過する前から通過
後噴射孔がピストン側面で覆われるまでの期間インジェ
クタから燃料を噴射すれば、通過する前は燃料噴流は点
火プラグから離間した方向に流れ、通過後は点火プラグ
を指向する。通過前の燃料噴流は時間が早い分早く気化
し燃焼室内に拡散して薄い混合気を形成し、通過後の燃
料噴流は時間が遅い分点火プラグ周りから拡散しにく
く、点火プラグ周りに濃混合気を作る。これにより成層
燃焼あるいは予混合燃焼においてもデトネーションの発
生しにくい滑らかな燃焼を実現する。

【００１４】請求項３記載の発明は、前記インジェクタ
に複数の噴射孔を配設し、その内の少なくとも一つの噴
射孔を下方方向を指向させ、且つピストン側面とピスト
ン頂部との陵線と、ピストン側面に設けられたトップリ
ングの間に、前記インジェクタの噴射孔が位置するよう
にピストンがある時、端部がピストン頂部となる切欠立
面のシリンダヘッド側ヘの延長上に点火プラグを配置し
たことを特徴としている。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明の効果が得られるとともに、ピストン側面とピ
ストン頂部との陵線が、噴射孔を通過前の燃料噴流は時
間が早い分早く気化し、且つ複数の噴射孔を配置したの
で、燃料噴流は燃焼室に拡散して噴射されることにな
り、より均一な薄目の混合気が燃焼室内に形成されるの
で、予混合燃焼が確実に達成される。

【００１６】請求項４記載の発明は、前記ピストン側面
とピストン頂部との陵線と、ピストン側面に設けられた
トップリングの間に、前記インジェクタの噴射孔が位置
するようにピストンがある時、複数の噴射孔の内少なく
とも一つの噴射孔を点火プラグ方向を指向するようにし
たことを特徴としている。

【００１７】請求項４記載の発明によれば、請求項３と
同様にピストン側面とピストン頂部との陵線が噴射孔を
通過前の燃料噴流により、より均一な薄目の混合気が燃
焼室内に形成されるので、予混合燃焼が確実に達成され
る。旦つ、陵線が噴射孔を通過後の燃料噴流は、切欠部
で導かれて点火プラグに向うものと、直接点火プラグに
向うものとで燃料を点火プラグ周りに集めることがで
き、点火プラグ周りに濃混合気を作る。これにより成層
燃焼あるいは予混合燃焼においてもデトネーションの発
生しにくい滑らかな燃焼を実現する。

【００１８】請求項５記載の発明は、前記ピストン側面
とピストン頂部との陵線と、ピストン側面に設けられた
トップリングの間に、前記インジェクタの噴射孔が位置
するようにピストンがある時、前記連通路のシリンダヘ
ッド側ヘの延長上に点火プラグを配置したことを特徴と
している。

【００１９】請求項５記載の発明によれば、点火直前の
ピストン上昇行程中、ピストン側面とピストン頂部との
陵線と、ピストン側面に設けられたトップリングの間
に、インジェクタの噴射孔が位置するようにピストンが
ある時、インジェクタから燃料を噴射すれば、連通路に
導かれて点火プラグを指向して燃焼室内を飛翔し、点火
プラグ近傍に濃混合気を形成する。これにより始動性を
向上する。また、ピストン上昇行程中、ピストン側面と
ピストン頂部との陵線が噴射孔を通過する前から通過後
噴射孔がピストン側面で覆われるまでの期間インジェク
タから燃料を噴射すれば、通過する前は燃料噴流は点火
プラグから離間した方向に流れ、通過後は点火プラグを
指向する。通過前の燃料噴流は時間が早い分早く気化し
燃焼室内に拡散して薄い混合気を形成し、通過後の燃料
噴流は時間が遅い分点火プラグ周りから拡散しにくく、
点火プラグ周りに濃混合気を作る。これにより成層燃焼
あるいは予混合燃焼においてもデトネ−ションの発生し
にくい滑らかな燃焼を実現する。

【００２０】請求項６記載の発明は、シリンダヘッド、
シリンダボディ及びピストンにより形成された燃焼室内
に、シリンダ側壁に備えたインジェクタから燃料を噴射
する燃料噴射式内燃機関において、前記ピストンのピス
トン側面とピストン頂部との陵線が前記インジェクタの
噴射孔より下死点側となる位置にピストンがある時、シ
リンダ中心軸から直角に前記噴射孔を見る時、この噴射
孔を覆う突起を前記ピストン頂部の前記インジェクタ近
傍に設けたことを特徴としている。

【００２１】請求項６記載の発明によれば、爆発行程に
おいてピストンが下死点ヘ向けて移動中、ピストン側面
とピストン頂部との陵線がインジェクタの噴射孔位置を
通過しても突起が噴射孔位置を通過するまでの間、噴射
孔が燃焼室内に大きく露出することがないので、燃焼室
内の燃焼ガスの熱輻射に噴射孔が直接さらされることは
ない。そして、突起が噴射孔位置を通過する時期におい
ては、燃焼室内の容積が増大する分燃焼ガスの熱輻射の
エネルギーは低下する。これによりインジェクタの耐久
性が向上する。

【００２２】請求項７記載の発明は、シリンダ中心軸か
ら直角に前記噴射孔を見る時、前記突起が前記噴射孔を
覆う状態となる位置にピストンがある時、前記インジエ
クタからの燃料噴射流が前記噴射孔近傍のピストン頂部
から噴射孔側の突起側面にかけての領域を指向するよう
に前記インジェクタを配設し、旦つ前記突起側面のシリ
ンダヘッド側ヘの延長上に点火プラグを配置したことを
特徴としている。

【００２３】請求項７記載の発明によれば、請求項１の
効果に加え、点火直前のピストン上昇行程中、突起が噴
射孔を覆う状態となる位置にピストンがある時、インジ
ェクタから燃料を噴射すれば、燃料噴流は噴射孔の突起
前面に導かれて点火プラグを指向して燃焼室内を飛翔
し、点火プラグ近傍に濃混合気を形成する。これにより
始動性を向上する。また、ピストン上昇行程中、突起が
噴射孔を覆うまでの期間インジェクタから燃料を噴射す
れば、覆う前は燃料噴流は点火プラグから離間した方向
に流れ、覆う時には点火プラグを指向する。覆う前の燃
料噴流は時間が遅い分点火プラグ周りから拡散しにく
く、点火プラグ周りに濃混合気を形成し覆う時の燃料噴
流は時間が遅い分点火プラグ周りから拡散しにくく、点
火プラグ周りに濃混合気を作る。これにより成層燃焼あ
るいは予混合燃焼においてもデトネーションの発生しに
くい滑らかな燃焼を実現する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の燃料噴射式内燃
機関の燃料噴射方法の実施例について説明する。図１乃
至図６は燃料噴射式内燃機関を船外機に搭載した実施例
を示し、図１は燃料噴射式内燃機関を船外機に搭載した
実施例の１気筒分を主体とした概略構成図、図２はシリ
ンダ側壁噴射の燃料及び空気のフローチャート、図３は
燃料噴射式内燃機関の１つの気筒上部の縦断面図、図４
は燃料噴射式内燃機関の横断面図、図５は排気系を示す
断面図、図６は燃料噴射式内燃機関の平面図である。

【００２５】図１において、符号１は乗り物である船舶
で、矢印Ｆｒは船舶１の進行方向前方を示している。な
お、後記する左右とは、前記前方に向っての方向をいう
ものとする。船舶１は船体２を有し、この船体２の船尾
には船外機３が着脱自在に取り付けられている。この船
外機３は、船尾に取り付けられるブラケット４と、この
ブラケット４に対し枢支軸５（Ｆｒ方向に直角水平に配
置される）により枢支される船外機本体６とで構成され
ている。船外機本体６は動力伝達装置８を備え、この動
力伝達装置８はその外殻を構成する伝動ケース９と、こ
の伝動ケース９内に収容される伝動機構とで構成され、
ブラケット４に対し枢支軸５により枢支されている船外
機本体６を構成するスイベルブラケット６ａに対し、略
鉛直方向に配置される不図示の枢支軸により左右方向に
揺動可能な伝動ケ−ス９が枢支されている。また、船外
機本体６は燃料噴射式内燃機関である２サイクルのエン
ジン１０を有し、このエンジン１０は伝動ケース９の上
端に着脱自在に取り付けられて、下方はカバー１１ａ
で、上方はカバー１１ｂで開閉自在に覆われている。伝
動ケース９は、水中に向って下方に延び、この伝動ケー
ス９の下端に後方に伸びる不図示のシャフトが支承さ
れ、このシャフトにプロペラ１４が取り付けられてい
る。エンジン１０の出力部に、動力伝達装置８の伝動機
構を介してプロペラ１４が連動するよう連結されてい
る。なお、１３はプロペラに排気を導く、排気通路であ
る。

【００２６】エンジン１０は、第１気筒１６、第２気筒
１７および第３気筒１８の複数（３つ）の気筒を備え、
これらは上下に積み重ねられている。エンジン１０は、
各気筒１６〜１８に共通のクランクケース１９及びシリ
ンダボディ２２を有し、このクランクケース１９とシリ
ンダボディ２２の合わせ部には軸心がほぼ垂直の縦向き
のクランク軸２０が収容され、このクランク軸２０はク
ランクケース１９及びシリンダボディ２２に対しその軸
心回りに回転自在に支承されている。クランクケース１
９の後部に、各気筒１６〜１８のそれぞれのシリンダボ
ディ２２が一体的に取り付けられている。また、これら
各シリンダボディ２２の突出端にはシリンダヘッド２３
が着脱自在に取り付けられている。シリンダボディ２２
同士は互いに一体化されてシリンダブロック２４を構成
し、シリンダヘッド２３同士も互いに一体化されてい
る。

【００２７】各シリンダボディ２２は、その内部にそれ
ぞれ軸心が互いに平行に前後に延びるシリンダ孔２５を
有し、これら各シリンダ孔２５にピストン２６が前後に
摺動自在に嵌入されている。これら各ピストン２６は、
それぞれクランク軸２０にコンロッド２７により連結さ
れている。シリンダ孔２５内でシリンダヘッド２３とピ
ストン２６とで囲まれた空間が「気筒内」に相当し、ピ
ストン２６がシリンダヘッド２３にある程度接近した状
態の「気筒内」が燃焼室２９となる。シリンダヘッド２
３には、各燃焼室２９に対応して各１つの点火プラグ３
０が取り付けられ、これら各点火プラグ３０の放電部３
１が燃焼室２９に臨んでいる。シリンダブロック２４と
クランクケース１９とで各気筒ごとにクランク室１９ａ
が形成される。

【００２８】クランクケース１９の前面には各クランク
室１９ａとそれぞれ連通する吸気ポート３３が３つ形成
され、これら各吸気ポート３３にそれぞれリード弁３４
が取り付けられている。また、これらリード弁３４の前
面には、吸気マニホールド３５、スロットル弁３６ａを
収容するスロットルボディ３６および吸気サイレンサ３
７が順次連設されている。また、吸気サイレンサ３７の
上端には後方に向って開口する入口管３８が取り付けら
れ、カウリング開口５１０からの外気が吸入される。入
口管３８、吸気サイレンサ３７、スロットルボディ３
６、吸気マニホールド３５およびリード弁３４は、これ
らの各内部にそれぞれ設けられた吸気通路３９によって
互いに連通させられ、かつ、これら各吸気通路３９は吸
気ポート３３に連通している。各スロットルボディ３６
に設けられたスロットルレバー３６ｂは連動手段４０に
より互いに連結され、オペレータが操作部を操作すれ
ば、連動手段４０を介し各スロットルレバー３６ｂさら
にスロットル弁３６ａが互いに同期して、同じ開閉弁動
作を行うようになっている。

【００２９】各シリンダ孔２５の周りのシリンダボディ
２２には、各シリンダ孔２５についてそれぞれ掃気通路
４１が形成されている。掃気通路４１は、シリンダ孔２
５に開口する掃気ポート４１ａ１を有する２個の主掃気
通路４１ａと、掃気ポート４１ｂ１を有する１個の副掃
気通路４１ｂから構成され、主掃気通路４１ａの掃気ポ
ート４１ａ１は対向する位置に形成され、副掃気通路４
１ｂの掃気ポート４１ｂ１は排気ポート４４と対向する
位置に形成されている。これら各掃気通路４１は、クラ
ンクケース１９内を燃焼室２９に連通させている。

【００３０】シリンダブロック２４の左側には排気マニ
ホールド４２が取り付けられ、この排気マニホールド４
２内の第１排気通路４３の一端側は複数（３つ）に分岐
し、各シリンダボディ２２に形成された排気ポート４４
を介し各燃焼室２９内に開口している。一方、シリンダ
ブロック２４と伝動ケース９との間には排気ガイド４６
が介設され、この排気ガイド４６内の第２排気通路４７
と、第１排気通路４３の他端側とが互いに連通させられ
ている。伝動ケース９内に第３排気通路４８が形成さ
れ、この第３排気通路４８の一端が第２排気通路４７に
連通し、他端が円筒状の排気通路１３であり、プロペラ
１４内の排気通路に連通し、この排気通路の端部が排出
口５０６として水中に開口している。

【００３１】エンジン１０には、水冷式の冷却装置５０
が設けられている。この冷却装置５０は、シリンダヘッ
ド２３とシリンダブロック２４に形成される第１冷却水
ジャケット５１と、排気マニホールド４２に形成される
第２冷却水ジャケット５２と、第２排気通路４７を囲む
ように排気ガイド４６に形成される第３冷却水ジャケッ
ト５３と、第３排気通路４８を囲むように伝動ケース９
に形成される第４冷却水ジャケット５４とを備え、これ
ら各冷却水ジャケット５１〜５４は、直接に、もしくは
複数の冷却水連通路５５を介して互いに連通している。
また、第４冷却水ジャケット５４の下端は第３排気通路
４８の下流側に連通している。

【００３２】第１冷却水ジャケット５１に対し海水など
の冷却水５６を供給する水ポンプが設けられ、冷却水５
６は第１冷却水ジャケット５１の内の排気マニホールド
外周部５１ａ、第２冷却水ジャケット５２、第１冷却水
ジャケット５１の内のシリンダ上部外周部５１ｂ、同シ
リンダヘッド部５１ｃ、さらに５３、５４の各冷却水ジ
ャケットを順次通り抜け、かつ、第３排気通路４８の下
流端を通って水中に排水され、この流れの途中で、第１
〜第３気筒１６〜１８を冷却する。

【００３３】エンジン１０には、燃料５９を供給する燃
料供給装置６０が設けられている。燃料供給装置６０は
第１〜第３気筒１６〜１８に対応する複数（３つ）のイ
ンジェクタ６１を有し、これら各インジェクタ６１はシ
リンダボディ２２のシリンダ側壁２２ａに着脱自在に取
り付けられている。これらインジェクタ６１は、シリン
ダ側壁２２ａから燃焼室２９内に向って、適宜燃料５９
を噴射する。各インジェクタ６１に船体２に配置される
燃料タンク６３内に溜められた燃料５９を吸引して船外
機３内の燃料溜り（小タンク）であるベーパーセパレー
タ６７へ供給するクランク室１９ａ内の圧力変動により
稼動する第１燃料ポンプ６４と、このベーパーセパレー
タ６７の燃料５９を加圧して供給する第２燃料ポンプ６
５とが直列に設けられている。

【００３４】燃料タンク６３と第１燃料ポンプ６４との
間にプライマリポンプ６００が配置され、プライマリポ
ンプ６００と第１燃料ポンプ６４はホース側コネクタ６
０１とカウリング側コネクタ６０２により接続される。
プライマリポンプ６００は始動前に手動で燃料を送るた
めのものである。

【００３５】また、第１燃料ポンプ６４と第２燃料ポン
プ６５の間には燃料フィルタ６６とベーパーセパレータ
６７とが直列に介設されている。ベーパーセパレータ６
７内にはニードル弁６０３とフロート６０４が設けら
れ、ベーパーセパレータ６７内の燃料５９が少なくなり
フロート６０４が所定レベル以下になるとニードル弁６
０３が開き、燃料５９が燃料タンク６３側から供給され
る。第２燃料ポンプ６５により燃料配送管６０５を介し
て各インジェクタ６１に燃料５９が供給される。燃料配
送管６０５にはインジェクタ６１に供給される燃料５９
の圧力を所定圧に調整する調圧器６９が設けられ、噴射
されない燃料は燃料通路７０により第２燃料ポンプ６５
上流のベーパーセパレータ６７に戻される。ベーパーセ
パレータ６７で、燃料中の細かい気泡状の燃料蒸気ある
いは混入した空気が分離される。

【００３６】各インジェクタ６１は電磁式で、これを電
気的にオン（もしくはオフ）すれば、その期間だけ、燃
料５９が燃焼室２９内に噴射されるようになっている。
この燃料供給装置６０のうち燃料タンク６３からホース
側コネクタ６０１だけが船体２内に配置されており、他
のものは船外機３を構成している。

【００３７】図１において、エンジン１０を制御するた
めのエンジン制御装置７３が設けられている。エンジン
制御装置７３は電子的な制御装置本体７４を備え、アク
チュエータとして機能する各点火プラグ３０、インジェ
クタ６１、第２燃料ポンプ６５が、制御装置本体７４に
電気的に接続されている。また、クランク軸２０の上端
にはフライホイールマグネト７５が取り付けられてい
る。フライホイールマグネト７５は、直接もしくはバッ
テリを介して制御装置本体７４に電力を供給するように
なっている。

【００３８】エンジン１０の駆動状態を検出する各種セ
ンサが設けられ、これらはいずれも制御装置本体７４に
電気的に接続されている。即ち、センサとして、クラン
ク軸２０の基準クランク角及び回転角を検出するクラン
ク角センサ７６、クランクケース１９内の圧力を検出す
るクランクケース内圧センサ７７、各気筒１６〜１８の
いずれかの気筒の圧力を検出する筒内圧センサ７８、気
筒１６〜１８内の状態を検出するノックセンサ７９、吸
気通路３９内の温度を検出する吸気温センサ８０、スロ
ットルボディ３６の開度を検出するスロットル開度セン
サ８１が設けられている。なお、吸気通路３９の圧力を
検出する吸気圧センサを設けても良い。

【００３９】また、１つのシリンダボディ２２の温度を
検出するシリンダ温度センサ８２、第３排気通路４８内
の上流側の圧力を検出する背圧センサ８３、大気圧を検
出する大気圧センサ８４、冷却水５６の温度を検出する
冷却水温度センサ８５、動力伝達装置８の前進、中立、
後退の間のシフト動作あるいは変速状態を検出するシフ
トセンサ８６、枢支軸５回りの船外機３の上下回動位置
を検出するトリム角センサ８７が設けられている。

【００４０】また、各気筒１６〜１８には、Ｏ_２センサ
９０が設けられ、このＯ_２センサ９０はセンサ収客室９
１に配置され、ピストン２６が下降しシリンダ側壁２２
ａのリリーフ弁孔９２を通過すると燃焼ガス圧によりリ
リーフ弁９３が開き、燃焼ガスがセンサ収客室９１に入
る。Ｏ_２センサ９０が排気ガス中のＯ_２濃度を検知し、
これに基づき燃焼室２９での空燃比を算出する。センサ
収容室９１の排気ガスは逆止弁９４を通過して第１排気
通路４３へ出る。エンジン１０には、その他、スタータ
９５及びオイルタンク９６が備えられている。

【００４１】エンジン１０の駆動時に、第１〜第３気筒
１６〜１８のそれぞれにおいて順次、ピストン２６がク
ランク軸２０側の下死点位置から燃焼室２９側に移動す
ると、ピストン２６によって掃気通路４１の掃気ポート
４１ａ１，４１ｂ１と第１排気通路４３の排気ポート４
４とが順次閉じられる。また、このように、ピストン２
６が燃焼室２９側に移動すると、クランクケース１９内
のクランク室１９ａが負圧になる。すると、リード弁３
４、吸気ポート３３内の吸気通路３９、吸気マニホール
ド３５、スロットルボディ３６及び吸気サイレンサ３７
が順次負圧になって、空気である外気９７が吸気ポート
３３から吸気通路３９に吸入され、クランクケース１９
内のクランク室１９ａに吸入される。これが「吸入行
程」である。

【００４２】一方、掃気通路４１の掃気ポート４１ａ
１，４１ｂ１と第１排気通路４３の排気ポート４４とが
閉じられた後、更に、ピストン２６が燃焼室２９側へ移
動すれば、この燃焼室２９に既に吸入されていた混合気
が圧縮される。これが「圧縮行程」である。この２サイ
クルエンジンでは、「吸入行程」が「圧縮行程」中同時
に行われる。

【００４３】ピストン２６が上死点に達する直前で、エ
ンジン制御装置７３により制御された点火プラグ３０の
放電部３１の放電により、混合気が着火、燃焼させられ
て気体が膨張し、これにより、ピストン２６が上死点を
越えた後クランク軸２０側に押し戻される。これが「爆
発行程」である。

【００４４】ピストン２６のクランク軸２０側への移動
により、クランクケース１９内のクランク室１９ａに吸
入されていた空気が予圧縮される。なお、このときの圧
力でリード弁３４は閉弁させられている。ピストン２６
がクランク軸２０側へ移動する途中で、まず、排気ポー
ト４４が開かれる。すると、排気ポート４４を通し、混
合気の既燃ガスである排気１００が、排気ポート４４を
通って排出される。これが「排気行程」である。

【００４５】そして、排気１００は第１排気通路４３、
第２排気通路４７、第３排気通路４８、および排気通路
１３内を順次通って水中に排出される。この場合、各気
筒１６〜１８を冷却した後の冷却水５６が第４冷却水ジ
ャケット５４と冷却水連通路５５を通り、排気１００と
共に上記水中に排出される。

【００４６】ピストン２６がクランク軸２０側に移動し
て排気ポート４４が開かれると、これに続いて掃気通路
４１が開かれる。すると、前記したようにクランクケー
ス１９内で予圧縮されていた吸気が掃気通路４１を通っ
て燃焼室２９に流入させられ、この吸気が燃焼室２９に
残留している既燃ガスの一部を第１排気通路４３に押し
出すと共に、空気が燃焼室２９に充満する。これが「掃
気行程」である。排気行程の途中から掃気行程が始ま
り、掃気行程の途中で排気行程が終了するので、この２
つの行程を合わせて掃排気行程ともいう。そして、この
後、ピストン２６は下死点位置に戻る。そして、掃気行
程の途中から圧縮行程の初期にかけての期間に燃料がイ
ンジェクタ６１から噴射される。

【００４７】この場合、掃気通路４１を通って燃焼室２
９に流入した空気のいくらかは、第１排気通路４３側に
吹き抜け、これは既燃ガスと混ざって排気１００として
排出される。一方排出されず残留した既燃ガスが新気と
混ざり、この状態から、ピストン２６が再び燃焼室２９
側に移動し、以下、上記した各行程が繰り返されて、ク
ランク軸２０が回転させられる。なお、燃料噴射は、下
記するように、燃料の排気ポート４４への侵入がないタ
イミングで実施される。そして、このクランク軸２０を
通しエンジン１０が動力を出力し、この動力は動力伝達
装置８を介してプロペラ１４を回転させ、被駆動体であ
る船１を航走可能とさせる。第１気筒１６、第２気筒１
７および第３気筒１８は、この順序で、クランク角が１
２０゜の位相差で駆動する。

【００４８】図３において、ピストン２６はスリーブ５
２０に摺動可能に設けられ、このピストン２６にはトッ
プリング溝２６ａ及びセカンドリング溝２６ｂが上下に
形成され、トップリング溝２６ａにトップリング５２１
が、セカンドリング溝２６ｂにセカンドリング５２２が
係合されている。シリンダ側壁２２ａにはインジェクタ
６１がキャップ５２３を介して設けられ、キャップ５２
３の前側と後側はそれぞれシール体５２４，５２５でシ
ールされている。インジェクタ６１の先端部６１ａはス
リーブ５２０に形成されて開口部５２０ａに臨むように
配置され、このインジェクタ６１の取付位置は次のよう
に設定される。

【００４９】ピストン２６のピストン側面２６ｆとピス
トン頂部２６ｃとの陵線２６ｅと、ピストン側面２６ｆ
に設けられたトップリング５２１の間に、インジェクタ
６１の噴射孔６１ａが位置するようにピストン２６があ
る時、噴射孔６１ａの前方のピストン側面２６ｆからピ
ストン頂部２６ｃヘかけての切欠２６ｄを配置してい
る。

【００５０】従って、点火直前のピストン上昇行程中、
ピストン側面２６ｆとピストン頂部２６ｃとの陵線２６
ｅがインジェクタ６１の噴射孔６１ａ位置を通過しても
まだ、噴射孔６１ａが切欠２６ｄを介して燃焼室２９内
に連通する。このためピストン上昇行程中遅い時期まで
燃料噴射が可能となり、その分多量の燃料を燃焼室２９
内に噴射する。これにより高速時あるいは／及び高負荷
時、十分な燃料供給が可能である。

【００５１】また、ピストン上昇行程中ピストン２６に
より噴射孔６１ａが塞がれるまで燃料噴射が可能である
が、この噴射可能限界クランク角を一定とする時、ピス
トン２６に切欠２６ｄがないものに比べ噴射孔６１ａの
位置を下死点側に近づけることができる。このため、爆
発行程においてピストン２６が下死点ヘ向けて移動中、
噴射孔６１ａが燃焼室２９に直接露出する期間が遅れ、
その分燃焼室２９内の燃焼ガスの熱輻射に噴射孔６１ａ
が直接さらされる時期も遅れることになる。そしてピス
トン側面２６ｆとピストン頂部２６ｃとの陵線２６ｅが
噴射孔６１ａを通過し、噴射孔６１ａが燃焼室２９に直
接露出する時期においては、燃焼室２９内の容積が増大
する分燃焼ガスの熱輻射のエネルギーは低下し、これに
よりインジェクタ６１の耐久性が向上する。

【００５２】また、ピストン側面２６ｆとピストン頂部
２６ｃとの陵線２６ｅと、ピストン側面２６ｆに設けら
れたトップリング５２１の間に、インジェクタ６１の噴
射孔６１ａが位置するようにピストン２６がある時、端
部がピストン頂部２６ｃとなる切欠立面２６ｄ１のシリ
ンダヘッド側への延長Ｌ上に点火プラグ３０の放電部３
１を配置している。

【００５３】従って、点火直前のピストン上昇行程中、
ピストン側面２６ｆとピストン頂部２６ｃとの陵線２６
ｅと、ピストン側面２６ｆに設けられたトップリング５
２１の間に、インジェクタ６１の噴射孔６１ａが位置す
るようにピストン２６がある時、インジェクタ６１から
燃料を噴射すれば、切欠立面２６ｄ１に導かれて点火プ
ラグ３０の放電部３１を指向して燃焼室２９内を飛翔
し、点火プラグ３０の放電部３１近傍に濃混合気を形成
する。これにより始動性を向上する。また、ピストン上
昇行程中、ピストン側面２６ｆとピストン頂部２６ｃと
の陵線２６ｅが噴射孔６１ａを通過する前から通過後噴
射孔６１ａがピストン側面２６ｆで覆われるまでの期間
インジェクタ６１から燃料を噴射すれば、通過する前は
燃料噴流は点火プラグ３０の放電部３１から離間した方
向に流れ、通過後は点火プラグ３０の放電部３１を指向
する。通過前の燃料噴流は時間が早い分早く気化し燃焼
室２９内に拡散して薄い混合気を形成し、通過後の燃料
噴流は時間が遅い分点火プラグ３０の放電部３１周りか
ら拡散しにくく、点火プラグの放電部３１周りに濃混合
気を作る。これにより成層燃焼あるいは予混合燃焼にお
いてもデトネーションの発生しにくい滑らかな燃焼を実
現する。

【００５４】また、インジェクタ６１は副掃気ポート４
１ｂ１よりシリンダヘッド２３寄りに配置され、噴射流
Ｘは排気ポート４４方向、ピストン頂部２６ｃを指向し
ており、排気ポート４４がピストン２６で閉じられた後
は確実にピストン頂部２６ｃに当たり、ピストン頂部２
６ｃで熱交換される。

【００５５】噴射流Ｘの先端が排気ポート４４に到達す
る前に排気ポート４４が閉じるように噴射開始タイミン
グを設定している。噴射流Ｘの先端面をＸ１で示す。噴
射流Ｘの全てをピストン２６が排気ポート４４を閉じる
前にピストン頂部２６ｃにぶつけるものでは、跳ね返り
後の噴射流の先端が排気ポート４４に到達する前に排気
ポート４４が閉じ、このように噴射開始のタイミングは
設定される。

【００５６】このように、インジェクタ６１の配置は、
噴射位置が従来技術よりシリンダヘッド２３寄りであ
り、噴射はより長い距離を飛翔する。この間に、燃料は
燃焼室２９内の熱的雰囲気と熱交換し、ピストン頂部２
６ｃ等に衝突する前にも熱交換させることができる。

【００５７】また、図４において、複数のシリンダ気筒
の中心軸を結ぶ平面に対し、インジェクタ６１への燃料
分配管５３０を平行とし、かつ３つの気筒１６〜１８と
も同じ位置にインジェクタ６１を配置している。

【００５８】あるいは下気筒ほどインジェクタ６１の配
置位置を下（クランク室寄り）としても良い。下気筒程
インジェクタ６１の熱的負荷が大きくなり、よって燃焼
行程において長い時間ピストン２６で覆うようにする。

【００５９】また、副掃気ポート４１ｂ１と排気ポート
４４を結ぶ方向を傾け、且つインジェクタ６１も傾けて
おり、隣接する気筒の主掃気ポート４１ａ１の干渉を避
けつつシリンダピッチＰを狭くできる。

【００６０】次に、前記図１〜図６の実施例に用いられ
る燃料噴射装置のインジェクタの構造を説明する。図７
はインジェクタの断面図、図８はインジェクタの先端部
の断面図、図９はインジェクタのノズルの正面図であ
る。

【００６１】インジェクタ６１はインジェクタハウジン
グ３５０を有し、このインジェクタハウジング３５０の
後端部には蓋体３５１が嵌合され、さらにインジェクタ
ハウジング３５０内にはコイル３５２を備えたコア３５
３が配置されている。蓋体３５１は樹脂性のキャップ３
５４で覆われ、キャップ３５４のコネクタ３５４ａにコ
ア３５３に接続したリード線３５５が設けられ、このリ
ード線３５５がコネクタ３５４ａで駆動電源側と接続さ
れる。蓋体３５１にはパイプ３５６が挿入され、蓋体３
５１の燃料入口３５１ａから供給された燃料は、パイプ
３５６を介してインジェクタハウジング３５０内の燃料
室３５７に導かれる。

【００６２】インジェクタハウジング３５０の先端部に
ニードルハウジング３５８がニードルストッパ３５９を
介して嵌合され、シール体３６０でシールされている。
ニードルハウジング３５８の先端部にはノズル３６１が
嵌合され、このノズル３６１には噴射通路３６１ａが形
成され、さらに噴射通路３６１ａに連通して下向き噴射
孔３６１ｃが形成されている。噴射通路３６１ａの直径
Ｄ０より下向き噴射孔３６１ｃの直径Ｄ２が小さく形成
されている。

【００６３】ニードルハウジング３５８内にはニードル
３６２が移動可能に配置され、ニードル３６２には可動
体３６３が固定されている。ニードル３６２には切欠に
より燃料通路３６２ａが形成され、ニードルストッパ３
５９には切欠により燃料通路３５９ａが形成され、可動
体３６３にも燃料通路３６３ａが形成されている。蓋体
３５１と可動体３６３との間に圧縮スプリング３６４が
配置され、この圧縮スプリング３６４で可動体３６３を
介してニードル３６２がニードルハウジング３５８の弁
座３５８ａを常に閉じる方向へ付勢され、噴射通路３６
１ａを閉じ燃料噴射できない状態になっている。コア３
５３に配置されたコイル３５２に電源を与えると、コイ
ル３５２による電磁力で可動体３６３が圧縮スプリング
３６４に抗して吸引されて弁座を開く方向へ移動し、噴
射通路３６１ａを開き、燃料噴射が行なわれる。このと
きニードル３６２に形成したストッパフランジ３６２ｂ
がニードルストッパ３５９に当接して位置規制される。

【００６４】インジェクタ６１は、調圧弁にて、６００
〜６５０キロパスカルに調圧されるので、ニ−ドル３６
２が弁座３５８ａを押圧する時、ニ−ドルハウジング３
５８内の燃料溜まり３５８ｂの燃料圧力も同じ６００〜
６５０キロパスカルとなる。ニ−ドル３６２が弁座３５
８ａから離れる程、インジェクタ６１内を流れる流速が
増し、圧力降下により燃料溜まり３５８ｂの圧力が低下
する。燃料溜まり３５８ｂの圧力は、ニ−ドル３６２と
弁座３５８ａとの間を通過する時さらに圧力降下するの
で、噴射通路３６１ａの燃料圧力は、燃料溜まり３５８
ｂの圧力の約１／２程度となる。

【００６５】この噴射通路３６１ａの圧力と燃焼室２９
内圧との差圧に基づく流速で燃料が燃焼室２９へ噴射さ
れる。この時の流速は、１０〜３０ｍ／ｓ、望ましくは
２０ｍ／ｓ程度になるように各部の圧力降下あるいは調
圧弁が設定される。

【００６６】このように、インジェクタ６１の噴射孔３
６１ｃより上流部にニ−ドル３６２により開閉する噴射
弁Ｍが配置されている。また、インジェクタ６１はシリ
ンダヘッド２３から離れていることで温度が上昇しにく
いのみでなく、キャップ５２３の外周から冷却水ジャケ
ット５１内のエンジン冷却水で常時冷却され、インジェ
クタ６１の内部で燃料がベーパーになりにくく且つ、下
降する噴射流にカーボンづまりが発生しにくい。

【００６７】次に、インジエクタの燃料噴射タイミング
について説明する。図１０は燃料噴射タイミングチャー
トである。

【００６８】この燃料噴射タイミングチャートでは、横
軸がクランク角度であり、ピストン２６の下降行程をｍ
１〜ｍ６で示し、ｍ１はピストン２６の下降行程開始位
置（ピストンの上死点位置）、ｍ２はインジェクタ６１
の噴射孔６１ａが燃料室２９に連通開始する時のピスト
ン位置、ｍ３はインジェクタ６１の噴射孔６１ａが燃料
室２９に露出開始する時のピストン位置、ｍ４はピスト
ン２６が排気口の開を開始する時のピストン位置、ｍ５
はピストン２６が掃気口の開を開始する時のピストン位
置、ｍ６はピストン２６の下降行程終了位置（ピストン
の下死点位置）である。

【００６９】また、ピストン２６の上昇行程をｎ１〜ｎ
７で示し、ｎ１はピストン２６の上昇行程開始位置（ビ
ストンの下死点位置）、ｎ２はピストン２６が掃気口の
閉を完了する時のピストン位置、ｎ３はピストン２６が
排気口の閉を完了する時のピストン位置、ｎ４はインジ
ェクタ６１の噴射孔６１ａが燃料室２９に露出終了する
時のピストン位置、ｎ５は燃料噴射すると噴流が点火プ
ラグ３０を指向する時のピストン位置、ｎ６はインジェ
クタ６１の噴射孔６１ａが燃料室２９に連通終了した時
のピストン位置、ｎ７はピストン２６の上昇行程終了位
置（ピストンの上死点位置）を示す。

【００７０】このピストン２６の作動で掃気口及び排気
口が開閉し、Ｓ．Ｏ．は掃気口開位置、Ｓ．Ｃ．は掃気
口閉位置、Ｅ．Ｏ．は排気口開位置、Ｅ．Ｃ．は排気口
閉位置、Ｉはインジェクタの噴射孔位置、ＢＤＣは下死
点、ＴＤＣは上死点、ＳＰは点火時期を示し、Ａは掃気
口開期間、Ｂ１は排気口開期間、Ｂ２は排気口閉期間を
示す。この実施例では、この図１０に示すように少なく
とも中高速回転時、上死点ＴＤＣより前に点火するよう
にしている。

【００７１】点火プラグ３０が点火し混合気に着火して
からの燃焼行程中、インジェクタ６１の噴射孔６１ａが
燃焼室２９内に露出するまでの期間が、インジェクタ６
１の噴射孔６１ａに燃焼ガスの輻射熱が直接当たらない
期間Ｃ１、燃焼行程中、噴射考６１ａが燃焼室２９内に
露出した後の期間が、インジェクタ６１の噴射孔６１ａ
に燃焼ガスの輻射熱が直接当たる期間Ｃ２となる。

【００７２】切欠２６ｄがない場合には、インジェクタ
６１の噴射孔６１ａが燃焼室２９に連通する期間（燃料
噴射が可能とされる期間）は、Ｄ１１で示されるが、こ
の実施例では、切欠２６ｄがあるため、この場合は、イ
ンジェクタ６１の噴射孔６１ａが燃焼室２９に連通する
期間（燃料噴射が可能とされる期間）は、Ｄ２１で示す
ようになる。

【００７３】Ｓ１は、ピストン２６に切欠２６ｄがなく
Ｄ２１の長い噴射可能期間を必要とするときのインジェ
クタ取り付け位置であり、この場合の、燃焼行程中、イ
ンジェクタ６１の噴射孔６１ａに燃焼ガスの輻射熱が直
接当たらない期間はＣ１’で示すようになる。

【００７４】Ｓ２は、ピストン２６に切欠２６ｄがあり
Ｄ２１の長い噴射可能期間を必要とするときのインジェ
クタ取り付け位置を示し、これにより、燃焼行程中、イ
ンジェクタ６１の噴射孔６１ａに燃焼ガスの輻射熱が直
接当たらない期間Ｃ１は、ピストン２６に切欠２６ｄが
なくＤ２１の長い噴射可能期間を必要とするときの燃焼
行程中、インジェクタ６１の噴射孔６１ａに燃焼ガスの
輻射熱が直接当たらない期間Ｃ１’より長く、インジェ
クタ６１の噴射孔６１ａに燃焼ガスの輻射熱が直接当た
る時燃焼ガス圧が低くなり、温度も低下して影響が小さ
くなる。

【００７５】また、切欠２６ｄにより新たに燃料噴射が
可能となり、この期間をｄで示し、このｄで示す期間は
燃料噴射すると噴流が点火プラグ３０を指向する期間で
もある。

【００７６】Ｘ１１は、低負荷あるいは／及び低速時の
燃料噴射期間の例１を示し、ｄで示す期間燃料噴射する
ので噴流が点火プラグ３０を指向し、成層燃焼が可能と
なる。

【００７７】また、Ｘ２１は、低負荷あるいは／及び低
速時の燃料噴射期間の例２を示し、ｘ１１、ｘ２１の２
段噴射を実施している。ｄで示す期間燃料噴射するので
噴流が点火プラグ３０を指向し、予混合燃焼でも成層燃
焼的に円滑な燃焼が可能となる。

【００７８】Ｙ１１は、高負荷あるいは／及び高速時の
燃料噴射期間の例１を示し、低負荷あるいは／及び低速
時ではＸ１１、あるいはＸ２１の噴射期間を採用する。

【００７９】Ｙ２１は、高負荷あるいは／及ぴ高速時の
燃料噴射期間の例２を示し、この場合でもｄで示す期間
燃料噴射すると噴流が点火プラグ３０を指向し、予混合
燃焼でも円滑な燃焼が可能となり、さらに新たにｄの期
間も燃料噴射が可能となり燃料噴射量を多くとれる。

【００８０】次に、図１１及び図１２に基づいて図１乃
至図９の第１の実施例のインジェクタの燃料噴射につい
て説明する。図１１はインジェクタの低負荷あるいは／
及び低速時の燃料噴射期間の燃料噴射を示す概略断面
図、図１２はインジェクタの燃料噴射を示す概略平面図
である。

【００８１】インジェクタ６１の取付条件は図１乃至図
６の実施例に示し、インジェクタ６１の構造は図７乃至
図１０に示したものであるが、これに限定されない。

【００８２】図１１に示すように、インジェクタ６１の
噴射流Ｘの角度は、図中水平面Ｌ２（図１乃至図６の実
施例では、シリンダボディ２２のシリンダ孔２５は、水
平に配置されるので図中水平面Ｌ２は、実質鉛直面とな
る。）に対してしてα１、α２で示し、この角度α１、
α２は、インジェクタ６１の噴射孔と排気ポートの上端
とを結ぶ線と水平面Ｌ２との角度αｘより大きく設定さ
れている。低負荷あるいは／及び低速時に、インジェク
タ６１から１燃焼サイクル中に間欠噴射し、この実施例
では、１燃焼サイクル中に２回間欠噴射している。

【００８３】まず、図１１（ａ）において、低負荷ある
いは／及び低速時に、ピストン２６が上死点から下死点
に向けて下降中に、インジェクタ６１から燃料の第１噴
射が開始され、第１噴射を噴霧が噴き抜けない早い時期
に設定している。噴射流Ｘの先端面Ｘ１が下降中のピス
トン頂部２６ｃに向けて噴射される。図１１（ｂ）で
は、ピストン２６が下死点に到達し、運動方向をまさに
変えんとする状態を示す。噴射流Ｘは、ピストン頂部２
６ｃに到達しＰ１点で衝突する。これ以降、α２角度よ
り小さい角度の噴射流Ｘが順次、上昇するピストン頂部
２６ｃに到達し衝突する。且つ、噴射流Ｘは、反射し方
向を変える。

【００８４】図１１（ｃ）において、ピストン２６が上
死点に向かって上昇中に、燃料の第２噴射し、この第２
噴射は噴射終りの燃料がピストン側壁に掛らない遅い時
期に設定している。この燃料の第２噴射するとき、図１
１（ｄ）に示すように、圧縮に関係ないピストン側面に
トップリングより上から頂部にかけて設けた切欠部２６
ｄにより噴射孔６１ａを閉じる時期が所定時間Ｔだけ遅
くなり、点火時期が遅角する。この噴射された燃料は、
図１１（ｅ）に示すように、切欠部２６ｄにより点火プ
ラグ３０方向に向けることができ、噴霧が点火プラグ３
０近傍に着た時に着火でき、成層燃焼により低負荷ある
いは／及び低速時の燃焼の安定性と、排ガス（ＴＨＣ）
の排出量を低くでき、さらに燃費が改善される。

【００８５】インジェクタ６１は、図１２に示すよう
に、排気ポート４４に対向する反対側半分のシリンダ側
壁２２ａに配置され、即ち、インジェクタ６１は中心面
Ｌ３より副掃気ポート４１ｂ１側に配置される。噴射孔
３６１ｃが真円であり、図１２に示す平面において、噴
射流Ｘの角度γは｜α２−α１｜で設定され、ピストン
頂部２６ｃにおける噴射流Ｘの衝突部はＷで示すことが
でき、ピストン頂部２６ｃを指向する噴射流Ｘの全てが
ピストン頂部２６ｃと衝突し、ピストン頂部２６ｃを指
向する噴射流Ｘの燃料の気化がより確実に促進される。
なお、衝突部Ｗの前端Ｒ１、後端Ｒ２は、ピストン２６
の上昇にともない、インジェクタ６１の方に移動する。

【００８６】なお、図１２中、Ｆ３は排気流であり、Ｆ
１は両側の主掃気ポート４１ａ１からの掃気流であり、
反転して排気ポート４４へ向かう。Ｆ２は、副掃気ポー
ト４１ｂ１からの掃気流である。これら主掃気流Ｆ１や
副掃気流Ｆ２により噴射流Ｘが乱されるとしても、排気
ポート４４へ到達する時間が早まることはなく、吹き抜
けを防止することができる。

【００８７】次に、図１３及び図１４に基づいて第２の
実施例のインジェクタの燃料噴射について説明する。図
１３はインジェクタのノズルの正面図、図１４はインジ
ェクタの燃料噴射を示す概略断面図である。

【００８８】インジェクタ６１のノズル３６１には、噴
射通路３６１ａが形成され、さらに噴射通路３６１ａに
連通して下向き噴射孔３６１ｃと、上向き噴射孔３６１
ｂの複数の噴射孔６１ａが形成されている。

【００８９】このように、インジェクタ６１に複数の噴
射孔３６１ｂ，３６１ｃを配設し、その内の少なくとも
一つの噴射孔３６１ｃを下方方向を指向させ、且つピス
トン側面２６ｆとピストン頂部２６ｃとの陵線２６ｅ
と、ピストン側面２６ｆに設けられたトップリング５２
１の間に、インジェクタ６１の噴射孔３６１ｃが位置す
るようにピストン２６がある時、端部がピストン頂部２
６ｃとなる切欠立面２６ｄ１のシリンダヘッド側ヘの延
長Ｌ上に点火プラグ３０を配置している。

【００９０】このため、低負荷あるいは／及び低速時に
おいては、図１４（ａ）に示すように、ピストン２６が
下死点に到達し、運動方向をまさに変えんとする状態を
示す。噴射孔３６１ｃからの噴射流Ｘは、ピストン頂部
２６ｃに到達しＰ１点で衝突し、一方噴射孔３６１ｂか
らの噴射流Ｙは、点火プラグ３０の方向へ向かう。そし
て、α２角度より小さい角度の噴射流Ｘが順次、上昇す
るピストン頂部２６ｃに到達し衝突する。且つ、噴射流
Ｘは、反射し方向を変える。

【００９１】この燃料の第２噴射するとき、図１４
（ｂ）に示すように、圧縮に関係ないピストン側面２６
ｆにトップリング５２１より上から頂部にかけて設けた
切欠部２６ｄにより噴射孔３６１ｃ，３６１ｂを閉じる
時期が所定時間Ｔだけ遅くなり、図１０に示すｄの期間
も噴射可能となる。この期間ｄに、噴射された燃料は、
直接点火プラグ３０を指向する噴射流Ｘに加え、噴射流
Ｙも切欠部２６ｄにより点火プラグ３０方向に向けるこ
とができ、噴霧が点火プラグ３０近傍に着た時に着火で
き、成層燃焼により低負荷あるいは／及び低速時の燃焼
の安定性と、排ガス（ＴＨＣ）の排出量を低くでき、さ
らに燃費が改善される。

【００９２】このように、ピストン側面２６ｆとピスト
ン頂部２６ｃとの陵線２６ｅが、噴射孔３６１ｃ，３６
１ｂを通過前の燃料噴流は時間が早い分早く気化し、且
つ複数の噴射孔３６１ｃ，３６１ｂを配置したので、燃
料噴流は燃焼室２９に拡散して噴射されることになり、
より均一な薄目の混合気が燃焼室２９内に形成されるの
で、予混合燃焼が確実に達成される。

【００９３】また、ピストン側面２６ｆとピストン頂部
２６ｃとの陵線２６ｅと、ピストン側面２６ｆに設けら
れたトップリング５２１の間に、インジェクタ６１の噴
射孔３６１ｃ，３６１ｂが位置するようにピストン２６
がある時、複数の噴射孔３６１ｃ，３６１ｂの内少なく
とも一つの噴射孔３６１ｂを点火プラグ方向を指向する
ように構成されている。このため、同様にピストン側面
２６ｆとピストン頂部２６ｃとの陵線２６ｅが噴射孔３
６１ｂを通過前の燃料噴流により、より均一な薄目の混
合気が燃焼室２９内に形成されるので、予混合燃焼が確
実に達成される。旦つ、陵線２６ｅが噴射孔３６１ｃ，
３６１ｂを通過後の燃料噴流は、切欠部２６ｄで導かれ
て点火プラグ３０に向うものと、直接点火プラグ３０に
向うものとで燃料を点火プラグ周りに集めることがで
き、点火プラグ周りに濃混合気を作る。これにより成層
燃焼あるいは予混合燃焼においてもデトネーションの発
生しにくい滑らかな燃焼を実現する。

【００９４】図１５は燃料噴射式内燃機関の他の実施例
の縦断面図である。この実施例では、ピストン２６のピ
ストン側面２６ｆとピストン頂部２６ｃとの陵線２６ｅ
と、ピストン側面２６ｆに設けられたトップリング５２
１の間に、インジェクタ６１の噴射孔６１ａが位置する
ようにピストン２６がある時、噴射孔６１ａの前方のピ
ストン側面２６ｆからピストン頂部２６ｃヘの連通路２
６ｇを配置している。

【００９５】この実施例によれば、点火直前のピストン
上昇行程中、ピストン側面２６ｆとピストン頂部２６ｃ
との陵線２６ｅがインジェクタ６１の噴射孔位置を通過
してもまだ、噴射孔６１ａが連通路２６ｇを介して燃焼
室２９内に連通する。このためピストン上昇行程中遅い
時期まで燃料噴射が可能となり、その分多量の燃料を燃
焼室２９内に噴射可能とする。これにより高速時あるい
は／及び高負荷時、十分な燃料供給が可能である。ま
た、ピストン上昇行程中ピストンにより噴射孔６１ａが
塞がれるまで燃料噴射が可能であるが、この噴射可能限
界クランク角を一定とする時、ピストン２６に連通路２
６ｇがないものに比べ噴射孔６１ａの位置を下死点側に
近づけることができる。このため、爆発行程においてピ
ストン２６が下死点ヘ向けて移動中、噴射孔６１ａが燃
焼室２９に直接露出する期間が遅れ、その分燃焼室２９
内の燃焼ガスの熱輻射に噴射孔６１ａが直接さらされる
時期も遅れることになる。そしてピストン側面２６ｆと
ピストン頂部２６ｃとの陵線２６ｅが噴射孔６１ａを通
過し、噴射孔６１ａが燃焼室２９に直接露出する時期に
おいては、燃焼室２９内の容積が増大する分燃焼ガスの
熱輻射のエネルギーは低下する。これによりインジェク
タ６１の耐久性が向上する。

【００９６】また、ピストン側面２６ｆとピストン頂部
２６ｃとの陵線２６ｅと、ピストン側面２６ｆに設けら
れたトップリング５２１の間に、インジェクタ６１の噴
射孔６１ａが位置するようにピストン２６がある時、連
通路２６ｇのシリンダヘッド側ヘの延長Ｌ上に点火プラ
グ３０を配置している。

【００９７】この実施例によれば、点火直前のピストン
上昇行程中、ピストン側面２６ｆとピストン頂部２６ｃ
との陵線２６ｅと、ピストン側面２６ｆに設けられたト
ップリング５２１の間に、インジェクタ６１の噴射孔６
１ａが位置するようにピストン２６がある時、インジェ
クタ６１から燃料を噴射するから、連通路２６ｇに導か
れて点火プラグ３０を指向して燃焼室内を飛翔し、点火
プラグ近傍に濃混合気を形成する。これにより始動性を
向上する。また、ピストン上昇行程中、ピストン側面２
６ｆとピストン頂部２６ｃとの陵線２６ｅが噴射孔６１
ａを通過する前から通過後噴射孔６１ａがピストン側面
２６ｆで覆われるまでの期間インジェクタ６１から燃料
を噴射すれば、通過する前は燃料噴流は点火プラグ３０
から離間した方向に流れ、通過後は点火プラグ３０を指
向する。通過前の燃料噴流は時間が早い分早く気化し燃
焼室２９内に拡散して薄い混合気を形成し、通過後の燃
料噴流は時間が遅い分点火プラグ周りから拡散しにく
く、点火プラグ周りに濃混合気を作る。これにより成層
燃焼あるいは予混合燃焼においてもデトネ−ションの発
生しにくい滑らかな燃焼を実現することができる。

【００９８】図１６及び図１７に、４サイクル燃料噴射
式内燃機関における実施例を示す。図１６は１つの気筒
についての燃料噴射式内燃機関の断面図、図１７は燃料
噴射式内燃機関の平面図である。シリンダプロック７０
０の上部にシリンダヘッド７０１が載置され、シリンダ
７０２の内部に摺動する切欠部７０３ａを有するピスト
ン７０３が収容される。シリンダヘッド７０１の内部に
各々２つの吸気通路７０１ａと排気通路７０１ｂが配置
され、そのシリンダヘッド７０１の下側開口端はそれぞ
れ吸気ポート７０１ｃ、排気ポート７０１ｄとされる一
方、他方の端部にはそれぞれ吸気マニホールド７０４、
排気マニホールド７０５が接続される。各吸気ポート７
０１ｃ部には吸気弁７０６、各排気ポート７０１ｄ部に
は排気弁７０７が配置され、それぞれ吸気カム７０９、
排気カム７１０により、弁バネ７１１、７１２に抗して
開閉される。気筒中央となるシリンダヘッド７０１側の
気筒中央Ｏ１に点火プラグ７１３が配置される。

【００９９】各気筒中央Ｏ１を通る共通平面Ｐ１０と平
行に燃料分配７１５が配置され、各気筒のシリンダ７０
２側壁に互いに平行に配置されるインジェクタ７２０が
燃料分配管７１５に直接連結される。燃料分配管７１５
の上流端部には燃料圧の変動を吸収する燃圧ダンパー７
２１が、下流端部には噴射圧の一定とするための調圧弁
７２２が配置される。

【０１００】吸気弁７０６が開となり、且つピストン７
０３がインジェクタ７２０の取付部を通過した後、イン
ジェクタ７２０から燃料が低負荷時に、１燃焼サイクル
中に間欠噴射し、１燃焼サイクル中に間欠噴射すると
き、切欠部７０３ａにより噴射時期を遅角する。しか
も、噴射流Ｘは切欠部７０３ａによりピストン７０３頂
部を指向する。このため、噴射された燃料はピストン頂
部と排気弁７０７と熱交換して気化し、上死点前近傍の
タイミングで点火される前に十分均一が混合気が燃焼室
８００内に形成される。

【０１０１】８０１はピストン７０３に嵌合するピスト
ンリングであり、点火プラグ７１３が点火する時位置す
る上側のピストンリング８０１より不図示のクランク室
寄りにインジェクタ７２０が配置され、点火直後の高
温、高圧の既燃焼ガスから保護される。この実施例で
も、燃科供給系が簡素化され、且つインジェクタ７２０
及び燃料分配管７１５が吸気マニホールド７０４により
覆われ保護される。

【０１０２】この４サイクル燃料噴射式内燃機関におけ
る実施例においても、図１乃至図１５に説明したと同様
に切欠部７０３ａが配置され、同様な効果を有するか
ら、説明を省略する。なお、切欠部７０３ａの替わりに
図１５に示す連通路２６ｇと同様なものをピストン７０
３に配置しても良い。

【０１０３】図１８及び図１９は燃料噴射式内燃機関の
他の実施例を示し、図１８は燃料噴射式内燃機関の縦断
面図、図１９は燃料噴射式内燃機関の平面図である。こ
の実施例では、ピストン２６のピストン側面２６ｆとピ
ストン頂部２６ｃとの陵線２６ｅがインジェクタ６１の
噴射孔６１ａより下死点側となる位置にピストン２６が
ある時、シリンダ中心軸Ｌ１１から直角に噴射孔６１ａ
を見る時Ｌ２１、この噴射孔６１ａを覆う突起２６ｈを
ピストン頂部２６ｃのインジェクタ近傍に設けている。

【０１０４】この実施例によれば、爆発行程においてピ
ストン２６が下死点ヘ向けて移動中、ピストン側面２６
ｆとピストン頂部２６ｃとの陵線２６ｅがインジェクタ
６１の噴射孔位置を通過しても突起２６ｈが噴射孔位置
を通過するまでの間、噴射孔６１ａが燃焼室２９内に大
きく露出することがないので、噴射孔６１ａと突起２６
ｈの上端を結んで得られる面よりピストン２６側とな
り、且つ突起２６ｈを境として反噴射孔６１ａの側とな
る燃焼室２９内の燃焼ガスの熱輻射に噴射孔６１ａが直
接さらされることはない。そして、突起２６ｈが噴射孔
位置を通過する時期においては、燃焼室内の容積が増大
する分燃焼ガスの熱輻射のエネルギーは低下する。これ
によりインジェクタ６１の耐久性が向上する。突起２６
ｈをインジェクタ近傍に設けているので、上記面よりピ
ストン２６側且つ反噴射孔６１ａの側となる燃焼室２９
の容積が大きくなり、よりインジェクタ６１の耐久性が
向上する。

【０１０５】また、シリンダ中心軸Ｌ１１から直角に噴
射孔６１ａを見る時、突起２６ｈが噴射孔６１ａを覆う
状態となる位置にピストン２６がある時、インジエクタ
６１からの燃料噴射流が噴射孔近傍のピストン頂部２６
ｃから噴射孔側の突起側面にかけての領域を指向するよ
うにインジェクタ６１を配設し、旦つ突起側面２６ｈ１
のシリンダヘッド側ヘの延長Ｌ３１上に点火プラグ３０
を配置している。

【０１０６】この実施例によれば、前記した効果に加
え、点火直前のピストン上昇行程中、突起２６ｈが噴射
孔６１ａを覆う状態となる位置にピストン２６がある
時、インジェクタ６１から燃料を噴射すれば、燃料噴流
は噴射孔６１ａの突起前面に導かれて点火プラグ３０を
指向して燃焼室２９内を飛翔し、点火プラグ近傍に濃混
合気を形成する。これにより始動性を向上する。また、
ピストン上昇行程中、突起２６ｈが噴射孔６１ａを覆う
までの期間インジェクタ６１から燃料を噴射すれば、覆
う前は燃料噴流は点火プラグ３０から離間した方向に流
れ、覆う時には点火プラグ３０を指向する。覆う前の燃
料噴流は時間が早い分点火プラグ周りから拡散し、覆う
時の燃料噴流は時間が遅い分点火プラグ周りから拡散し
にくく、点火プラグ周りに濃混合気を作る。これにより
成層燃焼あるいは予混合燃焼においてもデトネーション
の発生しにくい滑らかな燃焼を実現することができる。

【０１０７】次に、図１８及び図１９の実施例のインジ
エクタの燃料噴射タイミングについて説明する。図２０
は燃料噴射タイミングチャートである。

【０１０８】この燃料噴射タイミングチャートでは、横
軸がクランク角度であり、ピストン２６の下降行程をｍ
１〜ｍ６で示し、ｍ１はピストン２６の下降行程開始位
置（ピストンの上死点位置）、ｍ２はインジェクタ６１
の噴射孔６１ａが燃焼室２９の一部に露出開始する時の
ピストン位置を示す。但し、噴射孔６１ａは突起２６ｈ
により覆われ、燃焼ガスの輻射熱から保護される。ま
た、ｍ３はインジェクタ６１の噴射孔６１ａが突起２６
ｈより上死点側になり始める時即ち、突起２６ｈを境と
して反噴射孔６１ａの側の燃焼室２９内に噴射孔６１ａ
が露出する時のピストン位置、ｍ４はピストン２６が排
気口の開を開始する時のピストン位置、ｍ５はピストン
２６が掃気口の開を開始する時のピストン位置、ｍ６は
ピストン２６の下降行程終了位置（ピストンの下死点位
置）である。

【０１０９】また、ピストン２６の上昇行程をｎ１〜ｎ
７で示し、ｎ１はピストン２６の上昇行程開始位置（ビ
ストンの下死点位置）、ｎ２はピストン２６が掃気口の
閉を完了する時のピストン位置、ｎ３はピストン２６が
排気口の閉を完了する時のピストン位置、ｎ４はインジ
ェクタ６１の噴射孔６１ａが突起２６ｈにより覆われ始
める時のピストン位置、ｎ５は燃料噴射すると噴流が点
火プラグ３０を指向する時のピストン位置、ｎ６はイン
ジェクタ６１の噴射孔６１ａがピストン側面２６ｆによ
り覆われ始める時のピストン位置、ｎ７はピストン２６
の上昇行程終了位置（ピストンの上死点位置）を示す。

【０１１０】このピストン２６の作動で掃気口及び排気
口が開閉し、Ｓ．Ｏ．は掃気口開位置、Ｓ．Ｃ．は掃気
口閉位置、Ｅ．Ｏ．は排気口開位置、Ｅ．Ｃ．は排気口
閉位置、Ｉはインジェクタの噴射孔位置、ＢＤＣは下死
点、ＴＤＣは上死点、ＳＰは点火時期を示し、Ａは掃気
口開期間、Ｂ１は排気口開期間、Ｂ２は排気口閉期間を
示す。

【０１１１】点火プラグ３０が点火し混合気に着火して
からの燃焼行程中、インジェクタ６１の噴射孔６１ａが
燃焼室２９内の一部に露出するまでの期間がインジェク
タ６１の噴射孔６１ａに燃焼ガスの輻射熱が直接当たら
ない期間Ｃ１、燃焼行程中、噴射孔６１ａが燃焼室２９
内の突起２６ｈを境として反噴射孔６１ａ側に露出した
後の期間が、インジェクタ６１の噴射孔６１ａに燃焼ガ
スの輻射熱が直接当たる期間Ｃ２となる。

【０１１２】この実施例では、インジェクタ６１の噴射
孔６１ａが燃焼室２９の少なくとも一部に露出開始した
後の期間（燃料噴射が可能とされる期間）は、Ｄ２１で
示すようになる。

【０１１３】ピストン２６に突起２６ｈがない場合の、
燃焼行程中、インジェクタ６１の噴射孔６１ａに燃焼ガ
スの輻射熱が直接当たらない期間はＣ１’で示すように
なる。ピストン２６に突起２６ｈがあるこの実施例で
は、燃焼行程中、インジェクタ６１の噴射孔６１ａに燃
焼ガスの輻射熱が直接当たらない期間Ｃ１は、ピストン
２６に突起２６ｈがなくＤ２１の長い噴射可能期間を必
要とするときの燃焼行程中、インジェクタの噴射孔に燃
焼ガスの輻射熱が直接当たらない期間Ｃ１’より長く、
インジェクタの噴射孔に燃焼ガスの輻射熱が直接当たる
時の影響が小さくなる。

【０１１４】また、突起２６ｈにより燃料噴射の噴流が
点火プラグ３０を指向する期間がｄである。

【０１１５】Ｘ１１は、始動時あるいは、低負荷あるい
は／及び低速時の燃料噴射期間の例１を示し、ｄで示す
期間燃料噴射すると噴流が点火プラグ３０を指向し、始
動時が向上し、あるいは成層燃焼が可能となる。

【０１１６】また、Ｘ２１は、低負荷あるいは／及び低
速時の燃料噴射期間の例２を示し、ｘ１１、ｘ２１の２
段噴射を実施している。ｄで示す期間燃料噴射すると噴
流が点火プラグを指向し、予混合燃焼でも円滑な燃焼が
可能となる。

【０１１７】Ｙ１１は、高負荷あるいは／及び高速時の
燃料噴射期間の例１を示し、低負荷あるいは／及び低速
時ではＸ１１、あるいはＸ２１の噴射期間を採用する。

【０１１８】Ｙ２１は、高負荷あるいは／及ぴ高速時の
燃料噴射期間の例２を示し、この場合でもｄで示す期間
燃料噴射すると噴流が点火プラグを指向し、予混合燃焼
でも円滑な燃焼が可能となり、さらに新たに燃料噴射が
可能となり燃料噴射量を多くとれる。

【０１１９】

【発明の効果】前記したように、請求項１記載の発明で
は、点火直前のピストン上昇行程中、ピストン側面とピ
ストン頂部との陵線がインジェクタの噴射孔位置を通過
してもまだ、噴射孔が連通路あるいは切欠を介して燃焼
室内に連通するためピストン上昇行程中遅い時期まで燃
料噴射が可能となり、その分多量の燃料を燃焼室内に噴
射することができ、高速時あるいは／及び高負荷時、十
分な燃料供給が可能である。また、ピストン上昇行程中
ピストンにより噴射孔が塞がれるまで燃料噴射が可能で
あるが、この噴射可能限界クランク角を一定とする時、
ピストンに連通路あるいは切欠がないものに比べ噴射孔
の位置を下死点側に近づけることができるため、爆発行
程においてピストンが下死点ヘ向けて移動中、噴射孔が
燃焼室に直接露出する期間が遅れ、その分燃焼室内の燃
焼ガスの熱輻射に噴射孔が直接さらされる時期も遅れる
ことになる。そしてピストン側面とピストン頂部との陵
線が噴射孔を通過し、噴射孔が燃焼室に直接露出する時
期においては、燃焼室内の容積が増大する分燃焼ガスの
熱輻射のエネルギーは低下し、インジェクタの耐久性を
向上することができる。

【０１２０】請求項２記載の発明では、点火直前のピス
トン上昇行程中、ピストン側面とピストン頂部との陵線
と、ピストン側面に設けられたトップリングの間に、イ
ンジェクタの噴射孔が位置するようにピストンがある
時、インジェクタから燃料を噴射するから、切欠立面に
導かれて点火プラグを指向して燃焼室内を飛翔し、点火
プラグ近傍に濃混合気を形成し、これにより始動性を向
上することができる。また、ピストン上昇行程中、ピス
トン側面とピストン頂部との陵線が、噴射孔を通過する
前から通過後噴射孔がピストン側面で覆われるまでの期
間インジェクタから燃料を噴射するから、通過する前は
燃料噴流は点火プラグから離間した方向に流れ、通過後
は点火プラグを指向し、通過前の燃料噴流は時間が早い
分早く気化し燃焼室内に拡散して薄い混合気を形成し、
通過後の燃料噴流は時間が遅い分点火プラグ周りから拡
散しにくく、点火プラグ周りに濃混合気を作ることによ
り成層燃焼あるいは予混合燃焼においてもデトネーショ
ンの発生しにくい滑らかな燃焼を実現することができ
る。

【０１２１】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
発明の効果が得られるとともに、ピストン側面とピスト
ン頂部との陵線が、噴射孔を通過前の燃料噴流は時間が
早い分早く気化し、且つ複数の噴射孔を配置したので、
燃料噴流は燃焼室に拡散して噴射されることになり、よ
り均一な薄目の混合気が燃焼室内に形成されるので、予
混合燃焼を確実に達成することができる。

【０１２２】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
発明と同様にピストン側面とピストン頂部との陵線が、
噴射孔を通過前の燃料噴流により、より均一な薄目の混
合気が燃焼室内に形成されるので、予混合燃焼が確実に
達成され、旦つ、陵線が噴射孔を通過後の燃料噴流は、
凹部で導かれて点火プラグに向うものと、直接点火プラ
グに向うものとで燃料を点火プラグ周りに集めることが
でき、点火プラグ周りに濃混合気を作ることにより成層
燃焼あるいは予混合燃焼においてもデトネーシッョンの
発生しにくい滑らかな燃焼を実現することができる。

【０１２３】請求項５記載の発明では、点火直前のピス
トン上昇行程中、ピストン側面とピストン頂部との陵線
と、ピストン側面に設けられたトップリングの間に、イ
ンジェクタの噴射孔が位置するようにピストンがある
時、インジェクタから燃料を噴射するから、連通路に導
かれて点火プラグを指向して燃焼室内を飛翻し、点火プ
ラグ近傍に濃混合気を形成することにより始動性を向上
することができる。また、ピストン上昇行程中、ピスト
ン側面とピストン頂部との陵線が、噴射孔を通過する前
から通過後噴射孔がピストン側面で覆われるまでの期間
インジェクタから燃料を噴射するから、通過する前は燃
料噴流は点火プラグから離間した方向に流れ、通過後は
点火プラグを指向し、通過前の燃料噴流は時間が早い分
早く気化し燃焼室内に拡散して薄い混合気を形成し、通
過後の燃料噴流は時間が遅い分点火プラグ周りから拡散
しにくく、点火プラグ周りに濃混合気を作ることにより
成層燃焼あるいは予混合燃焼においてもデトネ−ション
の発生しにくい滑らかな燃焼を実現することができる。

【０１２４】請求項６記載の発明では、爆発行程におい
てピストンが下死点ヘ向けて移動中、ピストン側面とピ
ストン頂部との陵線が、インジェクタの噴射孔位置を通
過しても突起が噴射孔位置を通過するまでの間、噴射孔
が燃焼室内に大きく露出することがないので、燃焼室内
の燃焼ガスの熱輻射に噴射孔が直接さらされることはな
く、突起が噴射孔位置を通過する時期においては、燃焼
室内の容積が増大する分燃焼ガスの熱輻射のエネルギー
は低下することによりインジェクタの耐久性を向上する
ことができる。

【０１２５】請求項７記載の発明では、請求項１記載の
発明の効果に加え、点火直前のピストン上昇行程中、突
起が噴射孔を覆う状態となる位置にピストンがある時、
インジェクタから燃料を噴射するから、燃料噴流は噴射
孔の突起前面に導かれて点火プラグを指向して燃焼室内
を飛翔し、点火プラグ近傍に濃混合気を形成することに
より始動性を向上することができる。また、ピストン上
昇行程中、突起が噴射孔を覆うまでの期間インジェクタ
から燃料を噴射するから、覆う前は燃料噴流は点火プラ
グから離間した方向に流れ、覆う時には点火プラグを指
向し、覆う前の燃料噴流は時間が遅い分点火プラグ周り
から拡散しにくく、点火プラグ周りに濃混合気を形成し
覆う時の燃料噴流は時間が遅い分点火プラグ周りから拡
散しにくく、点火プラグ周りに濃混合気を作ることによ
り成層燃焼あるいは予混合燃焼においてもデトネーショ
ンの発生しにくい滑らかな燃焼を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料噴射式内燃機関を船外機に搭載した実施例
の１気筒分を主体とした概略構成図である。

【図２】シリンダ側壁噴射の燃料及び空気のフローチャ
ートである。

【図３】燃料噴射式内燃機関の１つの気筒上部の縦断面
図である。

【図４】燃料噴射式内燃機関の横断面図である。

【図５】排気系を示す断面図である。

【図６】燃料噴射式内燃機関の平面図である。

【図７】インジェクタの断面図である。

【図８】インジェクタの先端部の断面図である。

【図９】インジェクタのノズルの正面図である。

【図１０】燃料噴射タイミングチャートである

【図１１】インジェクタの低負荷時の燃料噴射を示す概
略断面図である。

【図１２】インジェクタの燃料噴射を示す概略平面図で
ある。

【図１３】他の実施例のインジェクタのノズルの正面図
である。

【図１４】インジェクタの燃料噴射を示す概略断面図で
ある。

【図１５】インジェクタの燃料噴射を示す概略断面図で
ある。

【図１６】４サイクルエンジンにおける実施例で１つの
気筒についての断面図である。

【図１７】４サイクルエンジンにおける実施例でエンジ
ンの平面図である。

【図１８】他の実施例のインジェクタの燃料噴射を示す
概略断面図である。

【図１９】インジェクタの燃料噴射を示す概略平面図で
ある。

【図２０】燃料噴射タイミングチャートである

【符号の説明】

２２ シリンダボディ ２２ａ シリンダ側壁 ２３ シリンダヘッド ２６ ピストン ２６ｃ ピストン頂部 ２６ｄ 切欠部 ２９ 燃焼室 ６１ インジェクタ ６１ａ 噴射孔 Ｘ 噴射流

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 61/18 ３２０ Ｆ０２Ｍ 61/18 ３２０Ｃ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダヘッド、シリンダボディ及びピス
   トンにより形成された燃焼室内に、シリンダ側壁に備え
   たインジェクタから燃料を噴射する燃料噴射式内燃機関
   において、前記ピストンのピストン側面とピストン頂部
   との陵線と、ピストン側面に設けられたトップリングの
   間に、前記インジェクタの噴射孔が位置するように前記
   ピストンがある時、前記噴射孔の前方のピストン側面か
   らピストン頂部ヘの連通路あるいは前記噴射孔の前方の
   ピストン側面からピストン頂部へかけての切欠を配置し
   たことを特徴とする燃料噴射式内燃機関。
2. 【請求項２】前記ピストン側面とピストン頂部との陵線
   と、ピストン側面に設けられたトップリングの間に、前
   記インジェクタの噴射孔が位置するようにピストンがあ
   る時、端部がピストン頂部となる切欠立面のシリンダヘ
   ッド側への延長上に点火プラグを配置したことを特徴と
   する請求項１記載の燃料噴射式内燃機関。
3. 【請求項３】前記インジェクタに複数の噴射孔を配設
   し、その内の少なくとも一つの噴射孔を下方方向を指向
   させ、且つピストン側面とピストン頂部との陵線と、ピ
   ストン側面に設けられたトップリングの間に、前記イン
   ジェクタの噴射孔が位置するようにピストンがある時、
   端部がピストン頂部となる切欠立面のシリンダヘッド側
   ヘの延長上に点火プラグを配置したことを特徴とする請
   求項１記載の燃料噴射式内燃機関。
4. 【請求項４】前記ピストン側面とピストン頂部との陵線
   と、ピストン側面に設けられたトップリングの間に、前
   記インジェクタの噴射孔が位置するようにピストンがあ
   る時、複数の噴射孔の内少なくとも一つの噴射孔を点火
   プラグ方向を指向するようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の燃料噴射式内燃機関。
5. 【請求項５】前記ピストン側面とピストン頂部との陵線
   と、ピストン側面に設けられたトップリングの間に、前
   記インジェクタの噴射孔が位置するようにピストンがあ
   る時、前記連通路のシリンダヘッド側ヘの延長上に点火
   プラグを配置したことを特徴とする請求項１記載の燃料
   噴射式内燃機関。
6. 【請求項６】シリンダヘッド、シリンダボディ及びピス
   トンにより形成された燃焼室内に、シリンダ側壁に備え
   たインジェクタから燃料を噴射する燃料噴射式内燃機関
   において、前記ピストンのピストン側面とピストン頂部
   との陵線が前記インジェクタの噴射孔より下死点側とな
   る位置にピストンがある時、シリンダ中心軸から直角に
   前記噴射孔を見る時、この噴射孔を覆う突起を前記ピス
   トン頂部の前記インジェクタ近傍に設けたことを特徴と
   する燃料噴射式内燃機関。
7. 【請求項７】シリンダ中心軸から直角に前記噴射孔を見
   る時、前記突起が前記噴射孔を覆う状態となる位置にピ
   ストンがある時、前記インジエクタからの燃料噴射流が
   前記噴射孔近傍のピストン頂部から噴射孔側の突起側面
   にかけての領域を指向するように前記インジェクタを配
   設し、旦つ前記突起側面のシリンダヘッド側ヘの延長上
   に点火プラグを配置したことを特徴とする請求項６記載
   の燃料噴射式内燃機関。