JPH09324633A - 筒内直噴式内燃機関 - Google Patents

筒内直噴式内燃機関

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JPH09324633A
JPH09324633A JP8140302A JP14030296A JPH09324633A JP H09324633 A JPH09324633 A JP H09324633A JP 8140302 A JP8140302 A JP 8140302A JP 14030296 A JP14030296 A JP 14030296A JP H09324633 A JPH09324633 A JP H09324633A
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JP
Japan
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intake
cylinder head
exhaust
cylinder
valves
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JP8140302A
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Inventor
Yutaka Matayoshi
豊 又吉
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/26Pistons  having combustion chamber in piston head
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/12Other methods of operation
    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/48Tumble motion in gas movement in cylinder
    • YGENERAL 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
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒内直噴式内燃機関において、従来の問題点
を解消しつつ、混合気の成層化を図って希薄燃焼を可能
とすることを課題とする。 【解決手段】 各排気ポート7(7A)を、排気バルブ
4a,4bを配設した側のシリンダヘッド1側面位置に
開口すると共に、各吸気ポート6を、吸気バルブ3a,
3bを配設した側のシリンダヘッド1側面位置と反対側
であってシリンダヘッド1の排気ポート4a,4b開口
位置と同じシリンダヘッド1側面位置に開口して、吸気
が、吸気ポート6に沿って下方に湾曲させられながら、
燃焼室1A内に流入し、燃焼室1A内に逆タンブル流を
生成するように構成する一方、燃料噴射弁5を、吸気バ
ルブ3A,3bを配設した側のシリンダヘッド1下面と
吸気カムシャフトとの間にピストン冠面8aに対して傾
斜するように配設し、燃料噴射弁5の先端噴孔5aを2
つの吸気バルブ3a,3b間位置で吸気バルブ3a,3
bを配設した側のシリンダボア内周面10近傍位置のシ
リンダヘッド1下面から燃焼室1A内に臨ませて、燃料
噴霧の横噴きがなされるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、筒内に燃料を直接
噴射し、点火プラグによって火花点火を行う筒内直噴式
内燃機関に関し、詳しくは、シリンダヘッドにおける燃
料供給系及び吸・排気系等の配設位置の改善技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の筒内直噴式内燃機関にお
けるシリンダヘッドの構造としては、例えば、図4に示
すようなものがある(特開平7−83134号公報参
照)。即ち、このものは、ピストン20の冠面20Aに
凹室21を形成し、機関の低負荷運転時には、圧縮行程
末期に凹室21内に向けて燃料噴射弁25から燃料を噴
射することにより、シリンダヘッド26の燃焼室22中
央部に配置された点火プラグ23周りの限られた領域内
にのみ混合気を形成するようにしており、この際、燃焼
室22内に、直立して燃焼室22に接続される吸気ポー
ト24からの吸気の逆タンブル渦流が形成され、この流
れが、燃料噴射弁25からの燃料噴霧の方向と相反する
配置となることによって、成層燃焼が可能となり、希薄
空燃比での燃焼を実現するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の筒内直噴式内燃機関におけるシリンダヘッド
26の構造にあっては、吸気ポート24を直立して燃焼
室22に接続される直立ポート形状とし、点火プラグ2
3を燃焼室22中央部に配置し、燃料噴射弁25を、燃
料がシリンダヘッド26側面から燃焼室22に直接噴射
されるように、シリンダヘッド26に組み込む構成であ
るから、次のような問題点がある。
【0004】即ち、吸気ポート24がシリンダヘッド中
央において直立して配置された構成では、インテークマ
ニホールド及びロッカカバー等が配置されると、一般の
自動車用火花点火機関において用いられる吸気ポートが
横方向から燃焼室に接続される場合(横ポート形状)と
比較して、機関の全高が大幅に増し、機関のレイアウト
上に問題が発生し、車載が不可能となる虞もある。
【0005】又、従来のシリンダヘッド26の構造で
は、シリンダヘッド26を前後方向から見て、吸気ポー
ト24、排気ポート27、燃料噴射弁25、点火プラグ
23及び吸気バルブ28と排気バルブ29のバルブステ
ム部が一か所に集中して配置される結果となり、シリン
ダヘッド26に形成される機関の冷却水通路が狭くな
り、機関の冷却性の向上を図れない。
【0006】更に、上記のような従来技術の構造を採用
しようとした場合には、一般的でシリンダヘッドの構造
に対して大幅な変更を施す必要があり、製作コストの増
大を招く。そこで、本発明は以上のような従来の問題点
に鑑み、筒内直噴式内燃機関のシリンダヘッドの燃焼室
に対する燃料供給系及び吸・排気系等の配設位置の改善
を図り、従来の問題点を解消しつつ、混合気の成層化を
図って希薄燃焼を可能とすることを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明は、1気筒毎2つの吸気バルブと2つの排気バル
ブとを配設する共に、各吸気バルブと各排気バルブを夫
々駆動する吸気カムシャフトと排気カムシャフトとを配
設した構成のシリンダヘッドを備え、該シリンダヘッド
に直接取り付けられた燃料噴射弁により、ピストン冠面
とシリンダヘッド下面とシリンダボア内周面との間に形
成された燃焼室に燃料を直接噴射し、燃焼室のピストン
冠面と対向するシリンダヘッド壁面に配設された点火プ
ラグによって火花点火を行う筒内直噴式内燃機関におい
て、前記点火プラグを、前記シリンダヘッド壁面の2つ
の吸気バルブと2つの排気バルブとの間の略中央位置に
配設し、前記2つの排気バルブが夫々配置される各排気
ポートを、該排気バルブを配設した側のシリンダヘッド
側面位置に開口すると共に、前記2つの吸気バルブが夫
々配置される各吸気ポートを、吸気バルブを配設した側
のシリンダヘッド側面位置と反対側であってシリンダヘ
ッドの前記排気ポート開口位置と同じシリンダヘッド側
面位置に開口し、前記燃料噴射弁を、吸気バルブを配設
した側のシリンダヘッド下面と前記吸気カムシャフトと
の間にピストン冠面に対して傾斜するように配設し、該
燃料噴射弁の先端噴孔を前記2つの吸気バルブ間位置で
吸気バルブを配設した側のシリンダボア内周面近傍位置
のシリンダヘッド下面から前記燃焼室内に臨ませるよう
にした。
【0008】かかる請求項1に係る発明の作用は次の通
りである。機関の吸気通路に吸入された吸入空気は、シ
リンダヘッド内の吸気ポートを通って、吸気バルブの開
弁と共に、燃焼室に流入する。この場合、吸気ポートは
シリンダヘッドにおいて略水平に延びた後に下方に湾曲
されているため、吸気は、吸気ポートに沿って下方に湾
曲させられながら、燃焼室内に流入し、該燃焼室内に逆
タンブル流を生成する。
【0009】一方、燃料は、燃料噴射弁から、ピストン
冠面に向かって噴射される。この際、燃焼室内に噴射さ
れた燃料噴霧は、噴霧自身の運動エネルギ及び燃料の拡
散によって吸入空気と混合され、ピストンの圧縮行程と
共に点火プラグよて着火燃焼される。ここで、燃料噴射
弁は、吸気バルブを配設した側のシリンダヘッド下面と
吸気カムシャフトとの間にピストン冠面に対して所定角
度をもって傾斜するように配置され、その先端噴孔は、
2つの吸気バルブ間位置で吸気バルブを配設した側のシ
リンダボア内周面近傍位置のシリンダヘッド下面から前
記燃焼室内に臨まされているため、燃料を燃焼室内に横
方向に噴射する。即ち、燃料噴霧の横噴きがなされる。
この燃料噴霧の横噴きと前述した燃焼室内の吸気の逆タ
ンブル流との組み合わせにより、圧縮行程にて燃料噴射
弁から噴射された燃料噴霧が点火プラグに効率良く移送
されるようになり、燃料噴霧がより集中的に点火プラグ
周りに集めらて成層燃焼が効果的に行われ、希薄燃焼が
可能となる。
【0010】この場合、両吸気ポートの合流部と、シリ
ンダヘッドをシリンダブロックに締結するシリンダヘッ
ドボルトとの干渉を避けるように、前記合流部を、両吸
気ポートのシリンダヘッドボルト位置よりも上流側位置
に設定する。請求項2に係る発明は、各吸気ポートを、
排気ポートの燃焼室内側開口部の側部を通り、排気ポー
トの合流通路の側部であってこれの上方位置を通って、
排気バルブを配設した側のシリンダヘッド側面位置に向
かい、排気ポートのシリンダヘッド側面側の開口位置の
横方向に隣接する位置に開口するようにした。
【0011】かかる請求項2に係る発明において、吸気
ポートを吸気バルブを配設した側のシリンダヘッド側面
位置と反対側に向かって開口させる場合に、吸気ポート
と点火プラグ及び排気ポートとの干渉が避けられる。請
求項3に係る発明は、隣接する2つの気筒夫々の相互に
並列する吸気ポートを互いに合流して単一の吸気ポート
として、シリンダヘッドの排気ポート開口位置と同じシ
リンダヘッド側面位置に開口するようにした。
【0012】かかる請求項3に係る発明において、イン
テークマニホールドを吸気ポートと接続するフランジ部
におけるポート数が削減される。請求項4に係る発明
は、前記吸気ポートの合流部を、両吸気ポートのシリン
ダヘッドボルト位置よりも上流側位置に設定した。
【0013】請求項5に係る発明は、2つの排気バルブ
が夫々配置される各排気ポートを、該排気バルブを配設
した側のシリンダヘッド側面位置に開口すると共に、前
記2つの吸気バルブが夫々配置される各吸気ポートを、
吸気バルブを配設した側のシリンダヘッド側面位置と反
対側であってシリンダヘッドの前記排気ポート開口位置
と同じシリンダヘッド側面位置に開口して、吸気が、吸
気ポートに沿って下方に湾曲させられながら、燃焼室内
に流入し、該燃焼室内に逆タンブル流を生成するように
構成する一方、燃料噴射弁を、吸気バルブを配設した側
のシリンダヘッド下面と前記吸気カムシャフトとの間に
ピストン冠面に対して傾斜するように配設し、該燃料噴
射弁の先端噴孔を前記2つの吸気バルブ間位置で吸気バ
ルブを配設した側のシリンダボア内周面近傍位置のシリ
ンダヘッド下面から前記燃焼室内に臨ませて、燃料噴霧
の横噴きがなされるように構成し、前記燃料噴霧の横噴
きと前記燃焼室内の吸気の逆タンブル流との組み合わせ
により、成層燃焼を行うようにした。
【0014】
【発明の効果】請求項1及び5に係る発明によれば、例
えば、機関のアイド運転時やリーン運転領域での機関安
定性を高める効果を奏することができ、特に、横ポート
形状によって逆タンブル渦流の生成を可能にしたため、
従来の直立ポート形状によって逆タンブル渦流の生成を
行うもののように、吸気通路の燃焼室に対する連通方向
をシリンダヘッド上方とする必要もなく、インテークマ
ニホールドやロッカカバー等を配置しても、機関の全高
が高くなる等の問題点が発生せず、この結果、機関のレ
イアウト上有利となり、車載性が向上する。更に、吸気
ポートが横方向に延びた構成であるから、シリンダヘッ
ドに配設された各構成体が一か所に集中して配置される
ことがなく、シリンダヘッドに形成される機関の冷却水
通路を広く採ることが可能となり、機関の冷却性の向上
を図れる。更に、吸気ポートの形態の変更等による簡単
に変更により、希薄燃焼が可能となるため、製作コスト
の低減を図ることができる。
【0015】かかる請求項2に係る発明によれば、吸気
ポートを効果的に配設できる。請求項3に係る発明によ
れば、インテークマニホールドの軽量化、シリンダヘッ
ドにおけるインテークマニホールド接続用フランジ部形
成面の簡略化等を図ることができる。
【0016】請求項4に係る発明によれば、吸気ポート
の合流部とシリンダヘッドボルト位置との干渉を避ける
ことができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳述する。図1は、本発明(請求項1,2及び
5に係る発明)の筒内直噴式内燃機関の一実施形態を示
すシリンダヘッドの断面図、図2はシリンダヘッド下面
図である。これらの図において、ピストン8の冠面8a
には凹室8bが形成され、この凹室8bとシリンダヘッ
ド1下面とシリンダボア内周面10との間には燃焼室1
Aが形成され、この燃焼室1Aの上部のシリンダヘッド
1壁、即ち、シリンダヘッド1下部に形成されたシリン
ダヘッド燃焼室1aの壁には、2つの吸気ポート6の開
口部が並列して形成され、2つの排気ポート7の開口部
が並列して形成される。又、各吸気ポート6には吸気バ
ルブ3a,3bが、各排気ポート7には排気バルブ4
a,4bが、夫々配設されている。尚、2つの排気ポー
ト7は合流して単一ポートとなって、図示しないエキゾ
ーストマニホールドに接続される。
【0018】又、シリンダヘッド1には、各吸気バルブ
3a,3bと各排気バルブ4a,4bを夫々駆動する図
示しない吸気カムシャフトと排気カムシャフトとが、各
吸気バルブ3a,3bと各排気バルブ4a,4bの上方
位置に配設される。かかる筒内直噴式内燃機関において
は、シリンダヘッド1に直接取り付けられた燃料噴射弁
5により、燃焼室1Aに燃料を直接噴射し、燃焼室1A
のピストン冠面8aと対向するシリンダヘッド1壁面に
配設された点火プラグ2によって火花点火を行う。
【0019】ここで、前記点火プラグ2は、シリンダヘ
ッド1壁面の2つの吸気バルブ3a,3bと2つの排気
バルブ4a,4bとの間の中央位置に配設される。又、
2つの排気バルブ4a,4bが夫々配置される各排気ポ
ート7が合流した排気ポート7Aは、排気バルブ4a,
4bを配設した側のシリンダヘッド1側面位置に開口さ
れると共に、前記2つの吸気バルブ3a,3bが夫々配
置される各吸気ポート6は、吸気バルブ3a,3bを配
設した側のシリンダヘッド1側面位置と反対側であって
シリンダヘッド1の前記排気ポート7A開口位置と同じ
シリンダヘッド1側面位置に開口される。
【0020】この場合、各吸気ポート6は、吸気バルブ
3a,3bを配設した側のシリンダヘッド1側面位置と
反対側に向かって開口させる必要から、点火プラグ2と
排気ポート7,7Aとの干渉を避ける必要があり、具体
的には、排気ポート7,7Aの側部であってこれの上方
位置を通って、排気バルブ4a,4bを配設した側のシ
リンダヘッド1側面位置に向かい、排気ポート7Aのシ
リンダヘッド1側面側の開口位置の横方向に隣接する位
置に開口される。
【0021】更に、燃料噴射弁5は、吸気バルブ3a,
3bを配設した側のシリンダヘッド1下面と吸気カムシ
ャフトとの間にピストン冠面8aに対して所定角度をも
って傾斜するように配置され、その先端噴孔5aは、2
つの吸気バルブ3a,3b間位置で吸気バルブ3a,3
bを配設した側のシリンダボア内周面10近傍位置のシ
リンダヘッド1下面から燃焼室1A内に臨まされる。
【0022】次に、かかる構成の作用について説明す
る。機関の吸気通路に吸入された吸入空気は、シリンダ
ヘッド1内の吸気ポート6を通って、吸気バルブ3a,
3bの開弁と共に、燃焼室1Aに流入する。この場合、
吸気ポート6はシリンダヘッド1において略水平に延び
た後に下方に湾曲されているため、吸気は、吸気ポート
6に沿って下方に湾曲させられながら、燃焼室1A内に
流入し、該燃焼室1A内に図1のaの矢印で示す逆タン
ブル流(反時計回りの縦スワール流)を生成する。
【0023】一方、燃料は、燃料噴射弁5から、ピスト
ン冠面8aに向かって噴射される。この際、燃焼室1A
内に噴射された燃料噴霧は、噴霧自身の運動エネルギ及
び燃料の拡散によって吸入空気と混合され、ピストン8
の圧縮行程と共に点火プラグ2によって着火燃焼され
る。ここで、燃料噴射弁5は、吸気バルブ3a,3bを
配設した側のシリンダヘッド1下面と吸気カムシャフト
との間にピストン冠面8aに対して所定角度をもって傾
斜するように配置され、その先端噴孔5aは、2つの吸
気バルブ3a,3b間位置で該吸気バルブ3a,3bを
配設した側のシリンダボア内周面10近傍位置のシリン
ダヘッド1下面から燃焼室1A内に臨まされているた
め、燃料を燃焼室1A内に横方向に噴射する。即ち、燃
料噴霧の横噴きがなされる。この燃料噴霧の横噴きと前
述した燃焼室1A内の吸気の逆タンブル流との組み合わ
せにより、圧縮行程にて燃料噴射弁5から噴射された燃
料噴霧が点火プラグ2に効率良く移送されるようにな
り、燃料噴霧がより集中的に点火プラグ2周りに集めら
て成層燃焼が効果的に行われ、希薄燃焼が可能となる。
【0024】従って、例えば、機関のアイド運転時やリ
ーン運転領域での機関安定性を高める効果を奏すること
ができる。特に、横ポート形状によって逆タンブル渦流
の生成を可能にしたため、従来の直立ポート形状によっ
て逆タンブル渦流の生成を行うもののように、吸気通路
の燃焼室1Aに対する連通方向をシリンダヘッド1上方
とする必要もなく、インテークマニホールドやロッカカ
バー等を配置しても、機関の全高が高くなる等の問題点
が発生せず、この結果、機関のレイアウト上有利とな
り、車載性が向上する。
【0025】又、吸気ポート6が横方向に延びた構成で
あるから、吸気ポート6、排気ポート7、燃料噴射弁
5、点火プラグ2及び吸気バルブ3a,3bと排気バル
ブ4a,4bのバルブステム部が一か所に集中して配置
されることがなく、シリンダヘッド1に形成される機関
の冷却水通路を広く採ることが可能となり、機関の冷却
性の向上を図れる。
【0026】更に、図4に示した従来技術の構造を採用
しようとした場合には、一般的なシリンダヘッドの構造
に対して大幅な変更を施す必要があるが、本実施形態の
構成では、吸気ポート6の形態の変更等による簡単に変
更により、希薄燃焼が可能となるため、製作コストの低
減を図ることができる。図3は、本発明(請求項3及び
4に係る発明)の筒内直噴式内燃機関の一実施形態を示
すシリンダヘッドの底面図である。
【0027】この実施形態においては、機関の各気筒、
即ち、各燃焼室が直列に並設されたものにおいて、図の
実施形態と同様に、点火プラグ2は、シリンダヘッド1
壁面の2つの吸気バルブ3a,3bと2つの排気バルブ
4a,4bとの間の中央位置に配設され、2つの排気バ
ルブ4a,4bが夫々配置される各排気ポート7を合流
した排気ポート7Aは、該排気バルブ4a,4bを配設
した側のシリンダヘッド1側面位置に開口されると共
に、前記2つの吸気バルブ3a,3bが夫々配置される
各吸気ポート6は、吸気バルブ6を配設した側のシリン
ダヘッド1側面位置と反対側であってシリンダヘッド1
の排気ポート7A開口位置と同じシリンダヘッド1側面
位置に開口され、燃料噴射弁5は、吸気バルブ3a,3
bを配設した側のシリンダヘッド1下面と吸気カムシャ
フトとの間にピストン冠面8aに対して所定角度をもっ
て傾斜するように配置され、その先端噴孔5aは、2つ
の吸気バルブ3a,3b間位置で該吸気バルブ3a,3
bを配設した側のシリンダボア内周面10近傍位置のシ
リンダヘッド1下面から燃焼室1A内に臨まされた構成
となっている。
【0028】ここで、この実施形態においては、隣接す
る2つの気筒夫々の相互に並列する吸気ポート6を互い
に合流して単一の吸気ポート6aとして、シリンダヘッ
ド1の排気ポート7A開口位置と同じシリンダヘッド1
側面位置に開口し、これにインテークマニホールドを接
続するようにしてある。この場合、両吸気ポート6の合
流部と、シリンダヘッド1をシリンダブロックに締結す
るシリンダヘッドボルト11との干渉を避けるように、
前記合流部を、両吸気ポート6のシリンダヘッドボルト
11位置よりも上流側位置に設定する。
【0029】かかる構成によれば、隣接する2つの気筒
夫々の相互に並列する吸気ポート6を互いに合流して単
一の吸気ポート6aとするようにしたから、インテーク
マニホールドを吸気ポート6と接続するフランジ部にお
けるポート数を削減でき、インテークマニホールドの軽
量化、シリンダヘッド1におけるインテークマニホール
ド接続用フランジ部形成面の簡略化等を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明(請求項1,2及び5に係る発明)の
筒内直噴式内燃機関の一実施形態を示すシリンダヘッド
の断面図
【図2】 同シリンダヘッドの下面図
【図3】 本発明(請求項3及び4に係る発明)の筒内
直噴式内燃機関の一実施形態を示すシリンダヘッドの下
面図
【図4】 従来の筒内直噴式内燃機関のシリンダヘッド
構造を示す断面図
【符号の説明】
1 シリンダヘッド 1A 燃焼室 2 点火プラグ 3a,3b 吸気バルブ 4a,4b 排気バルブ 5 燃料噴射弁 6,6a 吸気ポート 7,7A 排気ポート 8 ピストン 8a ピストン冠面 10 シリンダボア内周面 11 シリンダヘッドボルト
───────────────────────────────────────────────────── 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 61/14 310 F02M 61/14 310A

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1気筒毎2つの吸気バルブと2つの排気バ
    ルブとを配設する共に、各吸気バルブと各排気バルブを
    夫々駆動する吸気カムシャフトと排気カムシャフトとを
    配設した構成のシリンダヘッドを備え、該シリンダヘッ
    ドに直接取り付けられた燃料噴射弁により、ピストン冠
    面とシリンダヘッド下面とシリンダボア内周面との間に
    形成された燃焼室に燃料を直接噴射し、燃焼室のピスト
    ン冠面と対向するシリンダヘッド壁面に配設された点火
    プラグによって火花点火を行う筒内直噴式内燃機関にお
    いて、 前記点火プラグを、前記シリンダヘッド壁面の2つの吸
    気バルブと2つの排気バルブとの間の略中央位置に配設
    し、 前記2つの排気バルブが夫々配置される各排気ポート
    を、該排気バルブを配設した側のシリンダヘッド側面位
    置に開口すると共に、前記2つの吸気バルブが夫々配置
    される各吸気ポートを、吸気バルブを配設した側のシリ
    ンダヘッド側面位置と反対側であってシリンダヘッドの
    前記排気ポート開口位置と同じシリンダヘッド側面位置
    に開口し、 前記燃料噴射弁を、吸気バルブを配設した側のシリンダ
    ヘッド下面と前記吸気カムシャフトとの間にピストン冠
    面に対して傾斜するように配設し、該燃料噴射弁の先端
    噴孔を前記2つの吸気バルブ間位置で吸気バルブを配設
    した側のシリンダボア内周面近傍位置のシリンダヘッド
    下面から前記燃焼室内に臨ませたことを特徴とする筒内
    直噴式内燃機関。
  2. 【請求項2】各吸気ポートは、排気ポートの燃焼室内側
    開口部の側部を通り、排気ポートの合流通路の側部であ
    ってこれの上方位置を通って、排気バルブを配設した側
    のシリンダヘッド側面位置に向かい、排気ポートのシリ
    ンダヘッド側面側の開口位置の横方向に隣接する位置に
    開口されることを特徴とする請求項1記載の筒内直噴式
    内燃機関。
  3. 【請求項3】隣接する2つの気筒夫々の相互に並列する
    吸気ポートを互いに合流して単一の吸気ポートとして、
    シリンダヘッドの排気ポート開口位置と同じシリンダヘ
    ッド側面位置に開口するようにしたことを特徴とする請
    求項1又は2記載の筒内直噴式内燃機関。
  4. 【請求項4】前記吸気ポートの合流部を、両吸気ポート
    のシリンダヘッドボルト位置よりも上流側位置に設定し
    たことを特徴とする請求項3記載の筒内直噴式内燃機
    関。
  5. 【請求項5】2つの排気バルブが夫々配置される各排気
    ポートを、該排気バルブを配設した側のシリンダヘッド
    側面位置に開口すると共に、前記2つの吸気バルブが夫
    々配置される各吸気ポートを、吸気バルブを配設した側
    のシリンダヘッド側面位置と反対側であってシリンダヘ
    ッドの前記排気ポート開口位置と同じシリンダヘッド側
    面位置に開口して、吸気が、吸気ポートに沿って下方に
    湾曲させられながら、燃焼室内に流入し、該燃焼室内に
    逆タンブル流を生成するように構成する一方、 燃料噴射弁を、吸気バルブを配設した側のシリンダヘッ
    ド下面と前記吸気カムシャフトとの間にピストン冠面に
    対して傾斜するように配設し、該燃料噴射弁の先端噴孔
    を前記2つの吸気バルブ間位置で吸気バルブを配設した
    側のシリンダボア内周面近傍位置のシリンダヘッド下面
    から前記燃焼室内に臨ませて、燃料噴霧の横噴きがなさ
    れるように構成し、 前記燃料噴霧の横噴きと前記燃焼室内の吸気の逆タンブ
    ル流との組み合わせにより、成層燃焼を行うようにした
    ことを特徴とする筒内直噴式内燃機関。
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