JPH0972221A - 内燃機関の吸気構造 - Google Patents
内燃機関の吸気構造Info
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- JPH0972221A JPH0972221A JP7228289A JP22828995A JPH0972221A JP H0972221 A JPH0972221 A JP H0972221A JP 7228289 A JP7228289 A JP 7228289A JP 22828995 A JP22828995 A JP 22828995A JP H0972221 A JPH0972221 A JP H0972221A
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- intake
- port
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- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
- F02F1/4221—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder particularly for three or more inlet valves
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- F02F1/24—Cylinder heads
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- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料を吸気ポートに噴射する内燃機関の吸気
構造に関し、十分な燃費改善及びＮＯｘ低減化を実現で
きるようにしながら、燃料噴射弁を効果的な位置に配置
できるようにする。 【解決手段】 ピストン２の上面とシリンダヘッド１の
下面との間に形成された燃焼室７と、シリンダ３Ａの中
心軸線を含む平面を挟んでシリンダヘッド１の一側に設
けられた３つの吸気ポート４１〜４３と、各吸気ポート
４１〜４３に対応してそれぞれ配設された吸気弁９１〜
９３と、シリンダ３Ａの中心軸線を含む平面を挟んでシ
リンダヘッド１の他側に設けられた２つの排気ポート５
１，５２と、各排気ポート５１，５２に対応してそれぞ
れ配設された排気弁８１，８２とをそなえ、吸気ポート
４１〜４３のうちの１以上の吸気ポートが直立吸気ポー
トとして形成されるとともに、各吸気ポート４１〜４３
からの吸気流が燃焼室７内においてそれぞれ独立したタ
ンブル流を形成するように構成する。
構造に関し、十分な燃費改善及びＮＯｘ低減化を実現で
きるようにしながら、燃料噴射弁を効果的な位置に配置
できるようにする。 【解決手段】 ピストン２の上面とシリンダヘッド１の
下面との間に形成された燃焼室７と、シリンダ３Ａの中
心軸線を含む平面を挟んでシリンダヘッド１の一側に設
けられた３つの吸気ポート４１〜４３と、各吸気ポート
４１〜４３に対応してそれぞれ配設された吸気弁９１〜
９３と、シリンダ３Ａの中心軸線を含む平面を挟んでシ
リンダヘッド１の他側に設けられた２つの排気ポート５
１，５２と、各排気ポート５１，５２に対応してそれぞ
れ配設された排気弁８１，８２とをそなえ、吸気ポート
４１〜４３のうちの１以上の吸気ポートが直立吸気ポー
トとして形成されるとともに、各吸気ポート４１〜４３
からの吸気流が燃焼室７内においてそれぞれ独立したタ
ンブル流を形成するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料を吸気ポート
に噴射する内燃機関（エンジン）の吸気構造に関する。
に噴射する内燃機関（エンジン）の吸気構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、燃料噴射式ガソリンエンジンとし
ては、インジェクタにより吸気ポートに燃料を噴射して
燃料を供給するようなエンジンが多く用いられている。
このようなエンジンでは、吸気ポート内において、吸気
された空気と燃料とを混合し、燃焼室内で着火，燃焼し
ている。
ては、インジェクタにより吸気ポートに燃料を噴射して
燃料を供給するようなエンジンが多く用いられている。
このようなエンジンでは、吸気ポート内において、吸気
された空気と燃料とを混合し、燃焼室内で着火，燃焼し
ている。
【０００３】また、特開平５−９９１０１号公報に開示
されたもののように、吸気ポートで生成された強いタン
ブル流（縦渦流）により、筒内に独立して供給される混
合気と空気とを分離・制御して、ストイキオより希薄な
空燃比の混合気により希薄燃焼を安定的に行なわせて、
燃費改善とＮＯｘの低減とをはかるようにしたものが提
案されている。
されたもののように、吸気ポートで生成された強いタン
ブル流（縦渦流）により、筒内に独立して供給される混
合気と空気とを分離・制御して、ストイキオより希薄な
空燃比の混合気により希薄燃焼を安定的に行なわせて、
燃費改善とＮＯｘの低減とをはかるようにしたものが提
案されている。
【０００４】さらに、実開平３−９９８３４号公報に開
示されているように、吸気３弁を有するエンジンにおい
て、中央の吸気ポートに対し両側の吸気ポートをシリン
ダボア中心寄り位置に設け、且つ、両側の吸気ポートに
燃料を供給するようにしたものも提案されている。
示されているように、吸気３弁を有するエンジンにおい
て、中央の吸気ポートに対し両側の吸気ポートをシリン
ダボア中心寄り位置に設け、且つ、両側の吸気ポートに
燃料を供給するようにしたものも提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
技術では、混合気流と空気流との流れ方向が同一で且つ
同一流速であるように構成されているため、相の分離が
十分に成されず、２相が混合・均一化しやすく、その結
果、希薄燃焼限界が伸びず、十分な燃費改善及びＮＯｘ
の低減を行なうことが難しく、又、吸気ポートが直立ポ
ートではないため、燃料噴射弁（インジェクタ）が吸気
バルブシートに近接してしまい、配置位置の自由度が小
さくなるという課題がある。
技術では、混合気流と空気流との流れ方向が同一で且つ
同一流速であるように構成されているため、相の分離が
十分に成されず、２相が混合・均一化しやすく、その結
果、希薄燃焼限界が伸びず、十分な燃費改善及びＮＯｘ
の低減を行なうことが難しく、又、吸気ポートが直立ポ
ートではないため、燃料噴射弁（インジェクタ）が吸気
バルブシートに近接してしまい、配置位置の自由度が小
さくなるという課題がある。
【０００６】また、後者の技術では、やはり吸気ポート
が直立ポートではないため、燃料噴射弁（インジェク
タ）の配置位置の自由度が小さいという課題がある。本
発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、十分
な燃費改善及びＮＯｘ低減化を実現できるようにしなが
ら、燃料噴射弁を効果的な位置に配置できるようにし
た、内燃機関の吸気構造を提供することを目的とする。
が直立ポートではないため、燃料噴射弁（インジェク
タ）の配置位置の自由度が小さいという課題がある。本
発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、十分
な燃費改善及びＮＯｘ低減化を実現できるようにしなが
ら、燃料噴射弁を効果的な位置に配置できるようにし
た、内燃機関の吸気構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の内燃機関の吸気構造は、シリンダ内に嵌挿さ
れるピストンの上面とシリンダヘッドの下面との間に形
成された燃焼室と、上記シリンダの中心軸線を含む平面
を挟んで上記シリンダヘッドの一側に設けられた第１吸
気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポートと、上記
の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポート
に対応してそれぞれ配設された第１吸気弁，第２吸気弁
及び第３吸気弁と、上記シリンダの中心軸線を含む平面
を挟んで上記シリンダヘッドの他側に設けられた第１排
気ポート及び第２排気ポートと、上記の第１排気ポート
及び第２排気ポートに対応してそれぞれ配設された第１
排気弁及び第２排気弁とをそなえ、上記の第１吸気ポー
ト，第２吸気ポート及び第３吸気ポートのうちの１以上
の吸気ポートが直立吸気ポートとして形成されるととも
に、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸
気ポートからの吸気流が上記燃焼室内においてそれぞれ
独立したタンブル流を形成するように構成されたことを
特徴としている。
の本発明の内燃機関の吸気構造は、シリンダ内に嵌挿さ
れるピストンの上面とシリンダヘッドの下面との間に形
成された燃焼室と、上記シリンダの中心軸線を含む平面
を挟んで上記シリンダヘッドの一側に設けられた第１吸
気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポートと、上記
の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポート
に対応してそれぞれ配設された第１吸気弁，第２吸気弁
及び第３吸気弁と、上記シリンダの中心軸線を含む平面
を挟んで上記シリンダヘッドの他側に設けられた第１排
気ポート及び第２排気ポートと、上記の第１排気ポート
及び第２排気ポートに対応してそれぞれ配設された第１
排気弁及び第２排気弁とをそなえ、上記の第１吸気ポー
ト，第２吸気ポート及び第３吸気ポートのうちの１以上
の吸気ポートが直立吸気ポートとして形成されるととも
に、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸
気ポートからの吸気流が上記燃焼室内においてそれぞれ
独立したタンブル流を形成するように構成されたことを
特徴としている。
【０００８】また、請求項２記載の本発明の内燃機関の
吸気構造は、シリンダ内に嵌挿されるピストンの上面と
シリンダヘッドの下面との間に形成された燃焼室と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの一側に設けられ上記燃焼室内側面に沿う下降の
のち上昇を行なうタンブル流を形成可能な第１吸気ポー
トと、該第１吸気ポートの軸線を挟んだ両側であって該
軸線より上記平面に近い位置に設けられ上記第１吸気ポ
ートにより形成されるタンブル流と逆回りのタンブル流
を形成可能な第２吸気ポート及び第３吸気ポートと、上
記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポー
トに対応してそれぞれ配設された第１吸気弁，第２吸気
弁及び第３吸気弁と、上記シリンダの中心軸線を含む平
面を挟んで上記シリンダヘッドの他側に設けられた第１
排気ポート及び第２排気ポートと、上記の第１排気ポー
ト及び第２排気ポートに対応してそれぞれ配設された第
１排気弁及び第２排気弁と、少なくとも上記第１吸気ポ
ートに対して燃料を供給する燃料噴射弁とをそなえ、上
記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポー
トのうちの１以上の吸気ポートが直立吸気ポートとして
形成されたことを特徴としている。
吸気構造は、シリンダ内に嵌挿されるピストンの上面と
シリンダヘッドの下面との間に形成された燃焼室と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの一側に設けられ上記燃焼室内側面に沿う下降の
のち上昇を行なうタンブル流を形成可能な第１吸気ポー
トと、該第１吸気ポートの軸線を挟んだ両側であって該
軸線より上記平面に近い位置に設けられ上記第１吸気ポ
ートにより形成されるタンブル流と逆回りのタンブル流
を形成可能な第２吸気ポート及び第３吸気ポートと、上
記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポー
トに対応してそれぞれ配設された第１吸気弁，第２吸気
弁及び第３吸気弁と、上記シリンダの中心軸線を含む平
面を挟んで上記シリンダヘッドの他側に設けられた第１
排気ポート及び第２排気ポートと、上記の第１排気ポー
ト及び第２排気ポートに対応してそれぞれ配設された第
１排気弁及び第２排気弁と、少なくとも上記第１吸気ポ
ートに対して燃料を供給する燃料噴射弁とをそなえ、上
記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポー
トのうちの１以上の吸気ポートが直立吸気ポートとして
形成されたことを特徴としている。
【０００９】このとき、上記燃料噴射弁が、上記直立吸
気ポートの軸線を挟んで上記平面と反対側に位置する上
記シリンダヘッド部分に設けられることがこのましく
（請求項３）、更に上記燃焼室の上面中央部に点火栓を
設け、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３
吸気ポートの開口側における上記ピストン上面の一側に
凹部を形成することが好ましい（請求項４）。
気ポートの軸線を挟んで上記平面と反対側に位置する上
記シリンダヘッド部分に設けられることがこのましく
（請求項３）、更に上記燃焼室の上面中央部に点火栓を
設け、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３
吸気ポートの開口側における上記ピストン上面の一側に
凹部を形成することが好ましい（請求項４）。
【００１０】また、請求項５に記載の本発明の内燃機関
の吸気構造は、シリンダ内に嵌挿されるピストンの上面
とシリンダヘッド下面との間に形成された燃焼室と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの一側に設けられた第１吸気ポート，第２吸気ポ
ート及び第３吸気ポートと、上記の第１吸気ポート，第
２吸気ポート及び第３吸気ポートに対応してそれぞれ配
設された第１吸気弁，第２吸気弁及び第３吸気弁と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの他側に設けられた第１排気ポート及び第２排気
ポートと、上記の第１排気ポート及び第２排気ポートに
対応してそれぞれ配設された第１排気弁及び第２排気弁
と、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸
気ポートのうち中央部に位置する吸気ポートに対して燃
料を供給する燃料噴射弁とをそなえ、上記の第１吸気ポ
ート，第２吸気ポート及び第３吸気ポートのうちの１以
上の吸気ポートが直立吸気ポートとして形成されるとと
もに、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３
吸気ポートからの吸気流が上記燃焼室内においてそれぞ
れ同じ方向に回転する独立したタンブル流を形成するよ
うに構成され、且つ、上記の第１吸気ポート，第２吸気
ポート及び第３吸気ポートのうち中央部に位置する吸気
ポートの通路断面積が他の吸気ポートの通路断面積より
小さく設定されていることを特徴としている。
の吸気構造は、シリンダ内に嵌挿されるピストンの上面
とシリンダヘッド下面との間に形成された燃焼室と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの一側に設けられた第１吸気ポート，第２吸気ポ
ート及び第３吸気ポートと、上記の第１吸気ポート，第
２吸気ポート及び第３吸気ポートに対応してそれぞれ配
設された第１吸気弁，第２吸気弁及び第３吸気弁と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの他側に設けられた第１排気ポート及び第２排気
ポートと、上記の第１排気ポート及び第２排気ポートに
対応してそれぞれ配設された第１排気弁及び第２排気弁
と、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸
気ポートのうち中央部に位置する吸気ポートに対して燃
料を供給する燃料噴射弁とをそなえ、上記の第１吸気ポ
ート，第２吸気ポート及び第３吸気ポートのうちの１以
上の吸気ポートが直立吸気ポートとして形成されるとと
もに、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３
吸気ポートからの吸気流が上記燃焼室内においてそれぞ
れ同じ方向に回転する独立したタンブル流を形成するよ
うに構成され、且つ、上記の第１吸気ポート，第２吸気
ポート及び第３吸気ポートのうち中央部に位置する吸気
ポートの通路断面積が他の吸気ポートの通路断面積より
小さく設定されていることを特徴としている。
【００１１】このとき、上記燃料噴射弁が、燃料を供給
すべき上記吸気ポートの軸線を挟んで上記平面と反対側
に位置する上記シリンダヘッド部分に設けらることが好
ましく（請求項６）、更に上記燃焼室の上面中央部に点
火栓を設け、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及
び第３吸気ポートの開口側における上記ピストン上面の
一側に凹部を形成することが好ましい（請求項７）。
すべき上記吸気ポートの軸線を挟んで上記平面と反対側
に位置する上記シリンダヘッド部分に設けらることが好
ましく（請求項６）、更に上記燃焼室の上面中央部に点
火栓を設け、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及
び第３吸気ポートの開口側における上記ピストン上面の
一側に凹部を形成することが好ましい（請求項７）。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
形態について説明する。 （ａ）第１実施形態の説明 図１〜６は本発明の第１実施形態としての内燃機関の吸
気構造を示すもので、図１はその要部構成を模式的に示
す縦断面図、図２はそのシリンダヘッド下面を示す模式
的正面図、図３はその作動状態を示す模式的斜視図、図
４はその作動状態を示す模式的断面図、図５，６はその
燃焼特性を示すグラフである。
形態について説明する。 （ａ）第１実施形態の説明 図１〜６は本発明の第１実施形態としての内燃機関の吸
気構造を示すもので、図１はその要部構成を模式的に示
す縦断面図、図２はそのシリンダヘッド下面を示す模式
的正面図、図３はその作動状態を示す模式的斜視図、図
４はその作動状態を示す模式的断面図、図５，６はその
燃焼特性を示すグラフである。
【００１３】図１に示すように、この内燃機関は、シリ
ンダヘッド１とシリンダブロック３とによりエンジン本
体が構成されており、シリンダブロック３のシリンダ３
Ａにはピストン２が嵌挿されている。また、この内燃機
関のシリンダヘッド１は、各気筒とも吸気３弁，排気２
弁をそなえた５弁式内燃機関として構成されている。
ンダヘッド１とシリンダブロック３とによりエンジン本
体が構成されており、シリンダブロック３のシリンダ３
Ａにはピストン２が嵌挿されている。また、この内燃機
関のシリンダヘッド１は、各気筒とも吸気３弁，排気２
弁をそなえた５弁式内燃機関として構成されている。
【００１４】そして、このピストン２の上面とシリンダ
ヘッド１の下面との間には、燃焼室７が形成されてお
り、この燃焼室７のシリンダヘッド１部には、吸気通路
の３つの吸気ポート（これら３つの吸気ポートを特に区
別したい時には、第１吸気ポートを４１，第２吸気ポー
トを４２，第３吸気ポートを４２と記載し、特に区別し
なくても良い場合には、吸気ポート４或いは吸気ポート
４（４１，４２，４３）と記載する）が連通接続される
とともに、排気通路の２つの排気ポート（これら２つの
排気ポートについても特に区別したい時には、第１排気
ポートを５１，第２排気ポートを５２と記載し、特に区
別しなくても良い場合には、排気ポート５或いは排気ポ
ート５（５１，５２）と記載する）とが連通接続されて
いる。
ヘッド１の下面との間には、燃焼室７が形成されてお
り、この燃焼室７のシリンダヘッド１部には、吸気通路
の３つの吸気ポート（これら３つの吸気ポートを特に区
別したい時には、第１吸気ポートを４１，第２吸気ポー
トを４２，第３吸気ポートを４２と記載し、特に区別し
なくても良い場合には、吸気ポート４或いは吸気ポート
４（４１，４２，４３）と記載する）が連通接続される
とともに、排気通路の２つの排気ポート（これら２つの
排気ポートについても特に区別したい時には、第１排気
ポートを５１，第２排気ポートを５２と記載し、特に区
別しなくても良い場合には、排気ポート５或いは排気ポ
ート５（５１，５２）と記載する）とが連通接続されて
いる。
【００１５】また、これらの吸排気ポート４，５の燃焼
室開口４Ａ，５Ａには、それぞれ吸気弁（各吸気弁を特
に区別したい時には、第１吸気弁を９１，第２吸気弁を
９２，第３吸気弁を９３と記載し、特に区別しなくても
良い場合には、吸気弁９或いは吸気弁９（９１，９２，
９３）と記載する）及び排気弁（各排気弁についても特
に区別したい時には、第１排気弁を８１，第２排気弁を
８２と記載し、特に区別しなくても良い場合には、排気
弁８或いは排気弁８（８１，８２）と記載する）が設置
されており、これらの吸排気弁９，８により燃焼室開口
４Ａ，５Ａが開閉されるようになっている。
室開口４Ａ，５Ａには、それぞれ吸気弁（各吸気弁を特
に区別したい時には、第１吸気弁を９１，第２吸気弁を
９２，第３吸気弁を９３と記載し、特に区別しなくても
良い場合には、吸気弁９或いは吸気弁９（９１，９２，
９３）と記載する）及び排気弁（各排気弁についても特
に区別したい時には、第１排気弁を８１，第２排気弁を
８２と記載し、特に区別しなくても良い場合には、排気
弁８或いは排気弁８（８１，８２）と記載する）が設置
されており、これらの吸排気弁９，８により燃焼室開口
４Ａ，５Ａが開閉されるようになっている。
【００１６】ここで、吸気ポート４（４１，４２，４
３）及び吸気弁９（９１，９２，９３）は、シリンダ３
Ａの中心軸線を含む平面Ｐを挟んで、シリンダヘッド１
の一側に設けられている。また、排気ポート５（５１，
５２）及び排気弁８（８１，８２）は、シリンダ３Ａの
中心軸線を含む平面Ｐを挟んで、シリンダヘッド１の他
側に設けられている。
３）及び吸気弁９（９１，９２，９３）は、シリンダ３
Ａの中心軸線を含む平面Ｐを挟んで、シリンダヘッド１
の一側に設けられている。また、排気ポート５（５１，
５２）及び排気弁８（８１，８２）は、シリンダ３Ａの
中心軸線を含む平面Ｐを挟んで、シリンダヘッド１の他
側に設けられている。
【００１７】さらに、吸気ポート４（４１，４２，４
３）の１以上が直立吸気ポートとして形成され、各吸気
ポート４（４１，４２，４３）からの吸気流が、燃焼室
７内においてそれぞれ独立したタンブル流を形成するよ
うに構成されている。すなわち、第１吸気ポート４１が
直立吸気ポートとして形成されており、燃焼室７内側面
に沿う下降ののち、平面Ｐにほぼ沿うような上昇を行な
うタンブル流を形成しうるように構成されている。
３）の１以上が直立吸気ポートとして形成され、各吸気
ポート４（４１，４２，４３）からの吸気流が、燃焼室
７内においてそれぞれ独立したタンブル流を形成するよ
うに構成されている。すなわち、第１吸気ポート４１が
直立吸気ポートとして形成されており、燃焼室７内側面
に沿う下降ののち、平面Ｐにほぼ沿うような上昇を行な
うタンブル流を形成しうるように構成されている。
【００１８】さらに、第１吸気ポート４１の軸線Ｌを挟
んだ両側であって、軸線Ｌより平面Ｐに近い位置に、第
２吸気ポート４２及び第３吸気ポート４３が設けられ、
これらは、第１吸気ポート４１により形成されるタンブ
ル流Ｔ１と逆回りのタンブル流Ｔ２，Ｔ３を形成しうる
ように構成されている。また、排気ポート５（５１，５
２）が、シリンダ中心軸線を含む平面Ｐを挟んで、シリ
ンダヘッド１の他側に設けられている。
んだ両側であって、軸線Ｌより平面Ｐに近い位置に、第
２吸気ポート４２及び第３吸気ポート４３が設けられ、
これらは、第１吸気ポート４１により形成されるタンブ
ル流Ｔ１と逆回りのタンブル流Ｔ２，Ｔ３を形成しうる
ように構成されている。また、排気ポート５（５１，５
２）が、シリンダ中心軸線を含む平面Ｐを挟んで、シリ
ンダヘッド１の他側に設けられている。
【００１９】さらに、第１吸気ポート４１には、この第
１吸気ポート４１に対して燃料を供給する燃料噴射弁
（インジェクタ）１０が付設されている。すなわち、燃
料噴射弁１０は、第１吸気ポート４１の軸線Ｌを挟んで
平面Ｐと反対側に位置するシリンダヘッド部分に設けら
れている。さらに、燃焼室７の上面中央部に点火栓１１
が設けられるとともに、各吸気ポート４（４１，４２，
４３）の開口側におけるピストン２上面の一側に凹部１
２が形成されている。
１吸気ポート４１に対して燃料を供給する燃料噴射弁
（インジェクタ）１０が付設されている。すなわち、燃
料噴射弁１０は、第１吸気ポート４１の軸線Ｌを挟んで
平面Ｐと反対側に位置するシリンダヘッド部分に設けら
れている。さらに、燃焼室７の上面中央部に点火栓１１
が設けられるとともに、各吸気ポート４（４１，４２，
４３）の開口側におけるピストン２上面の一側に凹部１
２が形成されている。
【００２０】上述のような構成により、次のような作動
が行なわれる。まず、図３に示すように、第１吸気ポー
ト４１では、燃料噴射弁１０による燃料噴射が行なわれ
るため、第１吸気ポート４１を通じて燃焼室７へ流入す
る空気は、燃料と混合された混合気となって流入する。
そして、第１吸気ポート４１から流入した混合気は、シ
リンダブロック３の内壁３Ａに沿い下降し、その後、ピ
ストン２の上面における凹部１２により案内されて、上
昇する。これにより、混合気の逆タンブル流（時計回り
縦渦流）Ｔ１が形成されることとなる。
が行なわれる。まず、図３に示すように、第１吸気ポー
ト４１では、燃料噴射弁１０による燃料噴射が行なわれ
るため、第１吸気ポート４１を通じて燃焼室７へ流入す
る空気は、燃料と混合された混合気となって流入する。
そして、第１吸気ポート４１から流入した混合気は、シ
リンダブロック３の内壁３Ａに沿い下降し、その後、ピ
ストン２の上面における凹部１２により案内されて、上
昇する。これにより、混合気の逆タンブル流（時計回り
縦渦流）Ｔ１が形成されることとなる。
【００２１】一方、第２吸気ポート４２及び第３吸気ポ
ート４３においては、空気又は空気とＥＧＲ流（排気還
流流）とを混合したものが流通し、燃焼室７内へ流入す
る。この流れは、図３に示すように、燃焼室７内におい
て下降するが、その下降位置は、第２吸気ポート４２及
び第３吸気ポート４３が、シリンダ中心軸線を含む平面
Ｐ側に配設されているため、平面Ｐ近傍において行なわ
れる。
ート４３においては、空気又は空気とＥＧＲ流（排気還
流流）とを混合したものが流通し、燃焼室７内へ流入す
る。この流れは、図３に示すように、燃焼室７内におい
て下降するが、その下降位置は、第２吸気ポート４２及
び第３吸気ポート４３が、シリンダ中心軸線を含む平面
Ｐ側に配設されているため、平面Ｐ近傍において行なわ
れる。
【００２２】この後、ピストン２の凹部１２に案内され
て反転し、上昇して順タンブル流（反時計回り縦渦流）
Ｔ２，Ｔ３を形成することとなる。このとき、順タンブ
ル流Ｔ２と順タンブル流Ｔ３とは、逆タンブル流Ｔ１が
その相互間に存在するため、独立した混合されないタン
ブル流を形成する。なお、このような流れの旋回状態
は、図４に示すようになり、混合気が点火栓１１の位置
へ誘導される。
て反転し、上昇して順タンブル流（反時計回り縦渦流）
Ｔ２，Ｔ３を形成することとなる。このとき、順タンブ
ル流Ｔ２と順タンブル流Ｔ３とは、逆タンブル流Ｔ１が
その相互間に存在するため、独立した混合されないタン
ブル流を形成する。なお、このような流れの旋回状態
は、図４に示すようになり、混合気が点火栓１１の位置
へ誘導される。
【００２３】また、誘導された混合気に反対方向から空
気が衝突し、効率の良い燃焼が行なわれる。このように
して、両端の順タンブル流Ｔ２，Ｔ３と、中央の逆タン
ブル流Ｔ１とは、各々分離・独立して吸気行程中に燃焼
室７内に供給される。空気流Ｔ２，Ｔ３と混合気流Ｔ１
とは逆方向のベクトルをもつため、混合・均一化し難
く、分離状態のまま圧縮行程から点火まで流動状態を保
持されて、効率の良い燃焼が行なわれる。
気が衝突し、効率の良い燃焼が行なわれる。このように
して、両端の順タンブル流Ｔ２，Ｔ３と、中央の逆タン
ブル流Ｔ１とは、各々分離・独立して吸気行程中に燃焼
室７内に供給される。空気流Ｔ２，Ｔ３と混合気流Ｔ１
とは逆方向のベクトルをもつため、混合・均一化し難
く、分離状態のまま圧縮行程から点火まで流動状態を保
持されて、効率の良い燃焼が行なわれる。
【００２４】そして、中央部の混合気流Ｔ１は、可燃空
燃比の状態を保ったままで、燃焼室７中央に配置された
点火栓１１を通過する流れを形成し、シリンダ３Ａ内に
供給された全空気量が希薄領域の状態であっても、点火
栓１１近傍の流れは、層状化されて十分可燃領域に保た
れ、燃焼が安定的に成立する。また、両端の供給空気に
大量のＥＧＲを付加しても、上記同様にして、燃焼安定
性は良好となる。
燃比の状態を保ったままで、燃焼室７中央に配置された
点火栓１１を通過する流れを形成し、シリンダ３Ａ内に
供給された全空気量が希薄領域の状態であっても、点火
栓１１近傍の流れは、層状化されて十分可燃領域に保た
れ、燃焼が安定的に成立する。また、両端の供給空気に
大量のＥＧＲを付加しても、上記同様にして、燃焼安定
性は良好となる。
【００２５】このような燃焼状態の特性として、図５に
示すような結果が得られる。まず、最下の特性は、縦軸
に図示平均有効圧をとり、横軸に空燃比をとって、燃焼
の空燃比依存特性を示しており、実線で示す本実施形態
構造の特性Ａは、点線で示す従来構造の特性ａに対し、
よりリーン側での運転について安定した燃焼状態を実現
していることを示している。
示すような結果が得られる。まず、最下の特性は、縦軸
に図示平均有効圧をとり、横軸に空燃比をとって、燃焼
の空燃比依存特性を示しており、実線で示す本実施形態
構造の特性Ａは、点線で示す従来構造の特性ａに対し、
よりリーン側での運転について安定した燃焼状態を実現
していることを示している。
【００２６】そして、最上の特性は、縦軸に燃焼変動率
をとり、横軸に空燃比をとって、燃焼変動の空燃比依存
特性を示しており、実線で示す本実施形態にかかる構造
の特性Ｂは、点線で示す従来構造の特性ｂに対し、より
リーン側での運転について安定した燃焼状態を実現して
いることを示している。また、中間の特性は、縦軸にＮ
Ｏｘ量をとり、横軸に空燃比をとって、ＮＯｘ発生量の
空燃比依存特性を示しており、実線で示す本実施形態に
かかる構造の特性Ｃは、点線で示す従来構造の特性ｃに
対し、リーン側に移行するほどＮＯｘ量の少ない安定し
た燃焼状態を実現していることを示している。
をとり、横軸に空燃比をとって、燃焼変動の空燃比依存
特性を示しており、実線で示す本実施形態にかかる構造
の特性Ｂは、点線で示す従来構造の特性ｂに対し、より
リーン側での運転について安定した燃焼状態を実現して
いることを示している。また、中間の特性は、縦軸にＮ
Ｏｘ量をとり、横軸に空燃比をとって、ＮＯｘ発生量の
空燃比依存特性を示しており、実線で示す本実施形態に
かかる構造の特性Ｃは、点線で示す従来構造の特性ｃに
対し、リーン側に移行するほどＮＯｘ量の少ない安定し
た燃焼状態を実現していることを示している。
【００２７】さらに、燃焼状態の特性として、図６に示
すような結果が得られる。まず、最下の特性は、縦軸に
図示平均有効圧をとり、横軸にＥＧＲ率をとって、燃焼
のＥＧＲ依存特性を示しており、実線で示す本実施形態
にかかる構造の特性Ｄは、点線で示す従来構造の特性ｄ
に対し、より大量ＥＧＲ付加での運転について安定した
燃焼状態を実現していることを示している。
すような結果が得られる。まず、最下の特性は、縦軸に
図示平均有効圧をとり、横軸にＥＧＲ率をとって、燃焼
のＥＧＲ依存特性を示しており、実線で示す本実施形態
にかかる構造の特性Ｄは、点線で示す従来構造の特性ｄ
に対し、より大量ＥＧＲ付加での運転について安定した
燃焼状態を実現していることを示している。
【００２８】そして、最上の特性は、縦軸に燃焼変動率
をとり、横軸にＥＧＲ率をとって、燃焼変動のＥＧＲ依
存特性を示しており、実線で示す本実施形態にかかる構
造の特性Ｅは、点線で示す従来構造の特性ｅに対し、よ
り大量ＥＧＲ付加での運転について安定した燃焼状態を
実現していることを示している。また、中間の特性は、
縦軸にＮＯｘ量をとり、横軸にＥＧＲ率をとって、ＮＯ
ｘ発生量のＥＧＲ依存特性を示しており、実線で示す本
実施形態構造の特性Ｆは、点線で示す従来構造の特性ｆ
に対し、大量ＥＧＲ付加に移行するほどＮＯｘ量の少な
い安定した燃焼状態を実現していることを示している。
をとり、横軸にＥＧＲ率をとって、燃焼変動のＥＧＲ依
存特性を示しており、実線で示す本実施形態にかかる構
造の特性Ｅは、点線で示す従来構造の特性ｅに対し、よ
り大量ＥＧＲ付加での運転について安定した燃焼状態を
実現していることを示している。また、中間の特性は、
縦軸にＮＯｘ量をとり、横軸にＥＧＲ率をとって、ＮＯ
ｘ発生量のＥＧＲ依存特性を示しており、実線で示す本
実施形態構造の特性Ｆは、点線で示す従来構造の特性ｆ
に対し、大量ＥＧＲ付加に移行するほどＮＯｘ量の少な
い安定した燃焼状態を実現していることを示している。
【００２９】このように、本実施形態の構造によれば、
希薄燃焼限界をよりリーン側に設定できるようになると
ともに、ＥＧＲ限界の向上による大幅な燃費改善とＮＯ
ｘ低減が達成される。また、燃料を供給される第１吸気
ポート４１が直立吸気ポートとして構成されているの
で、インジェクタ１０をバルブシート近傍位置（この位
置は、インジェクタ１０から第１吸気ポート４１に燃料
を供給する際のポート内液膜付着を極力少なくし、燃料
の輸送遅れをなくし、過渡燃料増量を低減できるので、
最も効果的な位置と言える）に配置することができ、効
率の良い希薄燃焼を実現することができる。
希薄燃焼限界をよりリーン側に設定できるようになると
ともに、ＥＧＲ限界の向上による大幅な燃費改善とＮＯ
ｘ低減が達成される。また、燃料を供給される第１吸気
ポート４１が直立吸気ポートとして構成されているの
で、インジェクタ１０をバルブシート近傍位置（この位
置は、インジェクタ１０から第１吸気ポート４１に燃料
を供給する際のポート内液膜付着を極力少なくし、燃料
の輸送遅れをなくし、過渡燃料増量を低減できるので、
最も効果的な位置と言える）に配置することができ、効
率の良い希薄燃焼を実現することができる。
【００３０】（ｂ）第２実施形態の説明 図７〜１３は本発明の第２実施形態としての内燃機関の
吸気構造を示すもので、図７はその要部構成を模式的に
示す縦断面図、図８はそのシリンダヘッド下面を示す模
式的正面図、図９はその吸気通路面積を示す模式図、図
１０はその作動状態を示す模式的斜視図、図１１はその
作動状態を示す模式的断面図、図１２，１３はその燃焼
特性を示すグラフである。
吸気構造を示すもので、図７はその要部構成を模式的に
示す縦断面図、図８はそのシリンダヘッド下面を示す模
式的正面図、図９はその吸気通路面積を示す模式図、図
１０はその作動状態を示す模式的斜視図、図１１はその
作動状態を示す模式的断面図、図１２，１３はその燃焼
特性を示すグラフである。
【００３１】図７に示すように、この内燃機関も、第１
実施形態と同様に、シリンダヘッド１、ピストン２、シ
リンダブロック３をそなえ、シリンダヘッド１は、各気
筒とも吸気３弁，排気２弁をそなえた５弁式内燃機関と
して構成されている。
実施形態と同様に、シリンダヘッド１、ピストン２、シ
リンダブロック３をそなえ、シリンダヘッド１は、各気
筒とも吸気３弁，排気２弁をそなえた５弁式内燃機関と
して構成されている。
【００３２】そして、このピストン２上面とシリンダヘ
ッド１下面との間には、燃焼室７が形成されており、こ
の燃焼室７のシリンダヘッド１部には吸気通路の吸気ポ
ート４（４１，４２，４３）と排気通路の排気ポート５
（５１，５２）とが連通接続されている。また、これら
の吸排気ポート４，５の燃焼室開口４Ａ，５Ａには、そ
れぞれ吸気弁９（９１，９２，９３）及び排気弁８（８
１，８２）が設置されており、これらの吸排気弁９，８
により燃焼室開口４Ａ，５Ａが開閉されるようになって
いる。
ッド１下面との間には、燃焼室７が形成されており、こ
の燃焼室７のシリンダヘッド１部には吸気通路の吸気ポ
ート４（４１，４２，４３）と排気通路の排気ポート５
（５１，５２）とが連通接続されている。また、これら
の吸排気ポート４，５の燃焼室開口４Ａ，５Ａには、そ
れぞれ吸気弁９（９１，９２，９３）及び排気弁８（８
１，８２）が設置されており、これらの吸排気弁９，８
により燃焼室開口４Ａ，５Ａが開閉されるようになって
いる。
【００３３】ここで、吸気ポート４（４１，４２，４
３）と吸気弁９（９１，９２，９３）とは、シリンダ３
Ａの中心軸線を含む平面Ｐを挟んで、シリンダヘッド１
の一側に設けられている。また、排気ポート５（５１，
５２）と排気弁８（８１，８２）とは、シリンダ３Ａの
中心軸線を含む平面Ｐを挟んで、シリンダヘッド１の他
側に設けられている。
３）と吸気弁９（９１，９２，９３）とは、シリンダ３
Ａの中心軸線を含む平面Ｐを挟んで、シリンダヘッド１
の一側に設けられている。また、排気ポート５（５１，
５２）と排気弁８（８１，８２）とは、シリンダ３Ａの
中心軸線を含む平面Ｐを挟んで、シリンダヘッド１の他
側に設けられている。
【００３４】さらに、第１吸気ポート４１は直立吸気ポ
ートとして形成されており、燃焼室７の内側面に沿う下
降ののち、平面Ｐにほぼ沿うような上昇を行なうタンブ
ル流Ｔ１を形成しうるように構成されている。そして、
第１吸気ポートの軸線ｌを挟んだ両側であって、軸線ｌ
より平面Ｐに近い位置に、第２吸気ポート４２及び第３
吸気ポート４３が設けられ、これらも直立吸気ポートと
して形成されて、燃焼室７の内側面に沿う下降ののち、
平面Ｐにほぼ沿うような上昇を行なうタンブル流Ｔ２，
Ｔ３を形成しうるように構成されている。
ートとして形成されており、燃焼室７の内側面に沿う下
降ののち、平面Ｐにほぼ沿うような上昇を行なうタンブ
ル流Ｔ１を形成しうるように構成されている。そして、
第１吸気ポートの軸線ｌを挟んだ両側であって、軸線ｌ
より平面Ｐに近い位置に、第２吸気ポート４２及び第３
吸気ポート４３が設けられ、これらも直立吸気ポートと
して形成されて、燃焼室７の内側面に沿う下降ののち、
平面Ｐにほぼ沿うような上昇を行なうタンブル流Ｔ２，
Ｔ３を形成しうるように構成されている。
【００３５】また、図９に示すように、３つの吸気ポー
ト４（４１，４２，４３）のうち中央部に位置するポー
ト４１は、その通路断面積を他の吸気ポートの通路断面
積より小さく設定されており、タンブル流Ｔ１がタンブ
ル流Ｔ２，Ｔ３より強くなるように構成されている。そ
して、排気ポート５（５１，５２）が、シリンダ中心軸
線を含む平面Ｐを挟んで、シリンダヘッド１の他側に設
けられている。
ト４（４１，４２，４３）のうち中央部に位置するポー
ト４１は、その通路断面積を他の吸気ポートの通路断面
積より小さく設定されており、タンブル流Ｔ１がタンブ
ル流Ｔ２，Ｔ３より強くなるように構成されている。そ
して、排気ポート５（５１，５２）が、シリンダ中心軸
線を含む平面Ｐを挟んで、シリンダヘッド１の他側に設
けられている。
【００３６】さらに、第１の吸気ポート４１には、第１
吸気ポート４１に対して燃料を供給する燃料噴射弁（イ
ンジェクタ）１０が付設されている。すなわち、燃料噴
射弁１０は、第１吸気ポート４１の軸線ｌを挟んで平面
Ｐと反対側に位置するシリンダヘッド部分に設けられて
いる。さらに、燃焼室７の上面中央部に点火栓１１が設
けられるとともに、各吸気ポート４（４１，４２，４
３）の開口側におけるピストン２上面の一側に凹部１２
が形成されている。
吸気ポート４１に対して燃料を供給する燃料噴射弁（イ
ンジェクタ）１０が付設されている。すなわち、燃料噴
射弁１０は、第１吸気ポート４１の軸線ｌを挟んで平面
Ｐと反対側に位置するシリンダヘッド部分に設けられて
いる。さらに、燃焼室７の上面中央部に点火栓１１が設
けられるとともに、各吸気ポート４（４１，４２，４
３）の開口側におけるピストン２上面の一側に凹部１２
が形成されている。
【００３７】すなわち、ピストン２の上面に吸気の渦流
を助長すべく、シリンダ軸線との直交面視において下凸
の曲面を呈する凹所１３が形成され、混合気が凹所１３
に向かって流入した後、凹部１２は混合気を反射し案内
して、混合気を点火栓１１に向かわせるように配設され
ている。したがって、吸気弁９（９１，９２，９３）に
より開閉される吸気系が、燃焼室７内に導入される吸気
流をシリンダ３下面からピストン２上面を経由して点火
栓１１に向かう縦渦流（逆タンブル流）を形成させるべ
く構成されている。
を助長すべく、シリンダ軸線との直交面視において下凸
の曲面を呈する凹所１３が形成され、混合気が凹所１３
に向かって流入した後、凹部１２は混合気を反射し案内
して、混合気を点火栓１１に向かわせるように配設され
ている。したがって、吸気弁９（９１，９２，９３）に
より開閉される吸気系が、燃焼室７内に導入される吸気
流をシリンダ３下面からピストン２上面を経由して点火
栓１１に向かう縦渦流（逆タンブル流）を形成させるべ
く構成されている。
【００３８】上述のような構成により、次のような作動
が行なわれる。まず、図１０に示すように、第１吸気ポ
ート４１では、燃料噴射弁１０による燃料噴射が行なわ
れるため、第１吸気ポート４１を通じて燃焼室７へ流入
する空気は、燃料と混合された混合気となって流入す
る。そして、第１吸気ポート４１から流入した混合気
は、シリンダブロック３の内壁３Ａに沿い下降し、その
後、ピストン２の上面における凹部１２により案内され
て、上昇する。これにより、混合気の逆タンブル流（時
計回り縦渦流）Ｔ１が形成されることとなる。
が行なわれる。まず、図１０に示すように、第１吸気ポ
ート４１では、燃料噴射弁１０による燃料噴射が行なわ
れるため、第１吸気ポート４１を通じて燃焼室７へ流入
する空気は、燃料と混合された混合気となって流入す
る。そして、第１吸気ポート４１から流入した混合気
は、シリンダブロック３の内壁３Ａに沿い下降し、その
後、ピストン２の上面における凹部１２により案内され
て、上昇する。これにより、混合気の逆タンブル流（時
計回り縦渦流）Ｔ１が形成されることとなる。
【００３９】すなわち、凹所１３に達した後には、凹部
１２に案内されるとともに鋭角に反発して、図１１に示
すように、混合気が点火栓１１の位置に誘導され、点火
直前には濃い混合気を形成する。この状態で、点火栓１
１による点火動作が行なわれることにより、効率の良い
燃焼が行なわれる。ここで、第１吸気ポート４１は、そ
の通路断面積を小さく設定されているため、タンブル流
Ｔ１は、強い混合気流を形成している。
１２に案内されるとともに鋭角に反発して、図１１に示
すように、混合気が点火栓１１の位置に誘導され、点火
直前には濃い混合気を形成する。この状態で、点火栓１
１による点火動作が行なわれることにより、効率の良い
燃焼が行なわれる。ここで、第１吸気ポート４１は、そ
の通路断面積を小さく設定されているため、タンブル流
Ｔ１は、強い混合気流を形成している。
【００４０】一方、第２吸気ポート４２及び第３吸気ポ
ート４３においては、空気又は空気ととＥＧＲ流とを混
合したものが流通し、燃焼室７内へ流入する。この流れ
は、図１０，１１に示すように、燃焼室７内において下
降するが、その下降位置は、第２吸気ポート４２及び第
３吸気ポート４３が、シリンダ中心軸線を含む平面Ｐ側
に配設されているため、平面Ｐ近傍において行なわれ
る。
ート４３においては、空気又は空気ととＥＧＲ流とを混
合したものが流通し、燃焼室７内へ流入する。この流れ
は、図１０，１１に示すように、燃焼室７内において下
降するが、その下降位置は、第２吸気ポート４２及び第
３吸気ポート４３が、シリンダ中心軸線を含む平面Ｐ側
に配設されているため、平面Ｐ近傍において行なわれ
る。
【００４１】この後、ピストン２の凹部１２に案内され
て反転し、上昇して逆タンブル流（時計回り縦渦流）Ｔ
２，Ｔ３を形成することとなる。ここで、第２吸気ポー
ト４２及び第３吸気ポート４３は、その通路断面積を大
きく設定されているため、タンブル流Ｔ２，Ｔ３は、弱
い流れを形成する。すなわち、タンブル流Ｔ１とタンブ
ル流Ｔ２，Ｔ３とは流速差を持つため、混合・均一化し
難く、分離状態のまま圧縮行程から点火まで流動性が保
たれる。
て反転し、上昇して逆タンブル流（時計回り縦渦流）Ｔ
２，Ｔ３を形成することとなる。ここで、第２吸気ポー
ト４２及び第３吸気ポート４３は、その通路断面積を大
きく設定されているため、タンブル流Ｔ２，Ｔ３は、弱
い流れを形成する。すなわち、タンブル流Ｔ１とタンブ
ル流Ｔ２，Ｔ３とは流速差を持つため、混合・均一化し
難く、分離状態のまま圧縮行程から点火まで流動性が保
たれる。
【００４２】また、タンブル流Ｔ２とタンブル流Ｔ３と
は、タンブル流Ｔ１がその相互間に存在するため、独立
した混合されないタンブル流を形成する。なお、このよ
うな流れの旋回状態は、図１１に示すようになり、混合
気が点火栓１１の位置へ誘導される。このようにして、
両端のタンブル流Ｔ２，Ｔ３と、中央のタンブル流Ｔ１
とは、各々分離・独立して吸気行程中に燃焼室７内に供
給される。
は、タンブル流Ｔ１がその相互間に存在するため、独立
した混合されないタンブル流を形成する。なお、このよ
うな流れの旋回状態は、図１１に示すようになり、混合
気が点火栓１１の位置へ誘導される。このようにして、
両端のタンブル流Ｔ２，Ｔ３と、中央のタンブル流Ｔ１
とは、各々分離・独立して吸気行程中に燃焼室７内に供
給される。
【００４３】空気流Ｔ２，Ｔ３と混合気流Ｔ１とは流速
差をもつため、混合・均一化し難く、分離状態のまま圧
縮行程から点火まで流動状態を保持されて、効率の良い
燃焼が行なわれる。そして、中央部の混合気流Ｔ１は、
可燃空燃比の状態を保ったままで、燃焼室７中央に配置
された点火栓１１を通過する流れを形成し、シリンダ３
Ａ内に供給された全空気量が希薄領域の状態であって
も、点火栓１１近傍の流れは層状化されて十分可燃領域
状態に保たれ、燃焼が安定的に成立する。
差をもつため、混合・均一化し難く、分離状態のまま圧
縮行程から点火まで流動状態を保持されて、効率の良い
燃焼が行なわれる。そして、中央部の混合気流Ｔ１は、
可燃空燃比の状態を保ったままで、燃焼室７中央に配置
された点火栓１１を通過する流れを形成し、シリンダ３
Ａ内に供給された全空気量が希薄領域の状態であって
も、点火栓１１近傍の流れは層状化されて十分可燃領域
状態に保たれ、燃焼が安定的に成立する。
【００４４】また、両端の供給空気に大量のＥＧＲを付
加しても、上記同様にして、燃焼安定性は良好となる。
このような燃焼状態の特性として、図１２に示すような
結果が得られる。まず、最下の特性は、縦軸に図示平均
有効圧をとり、横軸に空燃比をとって、燃焼の空燃比依
存特性を示しており、実線で示す本実施形態にかかる構
造の特性Ａ′は、点線で示す従来構造の特性ａ′に対
し、よりリーン側での運転について安定した燃焼状態を
実現していることを示している。
加しても、上記同様にして、燃焼安定性は良好となる。
このような燃焼状態の特性として、図１２に示すような
結果が得られる。まず、最下の特性は、縦軸に図示平均
有効圧をとり、横軸に空燃比をとって、燃焼の空燃比依
存特性を示しており、実線で示す本実施形態にかかる構
造の特性Ａ′は、点線で示す従来構造の特性ａ′に対
し、よりリーン側での運転について安定した燃焼状態を
実現していることを示している。
【００４５】そして、最上の特性は、縦軸に燃焼変動率
をとり、横軸に空燃比をとって、燃焼変動の空燃比依存
特性を示しており、実線で示す本実施形態にかかる構造
の特性Ｂ′は、点線で示す従来構造の特性ｂ′に対し、
よりリーン側での運転について安定した燃焼状態を実現
していることを示している。また、中間の特性は、縦軸
にＮＯｘ量をとり、横軸に空燃比をとって、ＮＯｘ発生
量の空燃比依存特性を示しており、実線で示す本実施形
態にかかる構造の特性Ｃ′は、点線で示す従来構造の特
性ｃ′に対し、リーン側に移行するほどＮＯｘ量の少な
い安定した燃焼状態を実現していることを示している。
をとり、横軸に空燃比をとって、燃焼変動の空燃比依存
特性を示しており、実線で示す本実施形態にかかる構造
の特性Ｂ′は、点線で示す従来構造の特性ｂ′に対し、
よりリーン側での運転について安定した燃焼状態を実現
していることを示している。また、中間の特性は、縦軸
にＮＯｘ量をとり、横軸に空燃比をとって、ＮＯｘ発生
量の空燃比依存特性を示しており、実線で示す本実施形
態にかかる構造の特性Ｃ′は、点線で示す従来構造の特
性ｃ′に対し、リーン側に移行するほどＮＯｘ量の少な
い安定した燃焼状態を実現していることを示している。
【００４６】さらに、燃焼状態の特性として、図１３に
示すような結果が得られる。まず、最下の特性は、縦軸
に図示平均有効圧をとり、横軸にＥＧＲ率をとって、燃
焼のＥＧＲ依存特性を示しており、実線で示す本実施形
態にかかる構造の特性Ｄ′は、点線で示す従来構造の特
性ｄ′に対し、より大量ＥＧＲ付加での運転について安
定した燃焼状態を実現していることを示している。
示すような結果が得られる。まず、最下の特性は、縦軸
に図示平均有効圧をとり、横軸にＥＧＲ率をとって、燃
焼のＥＧＲ依存特性を示しており、実線で示す本実施形
態にかかる構造の特性Ｄ′は、点線で示す従来構造の特
性ｄ′に対し、より大量ＥＧＲ付加での運転について安
定した燃焼状態を実現していることを示している。
【００４７】そして、最上の特性は、縦軸に燃焼変動率
をとり、横軸にＥＧＲ率をとって、燃焼変動のＥＧＲ依
存特性を示しており、実線で示す本実施形態にかかる構
造の特性Ｅ′は、点線で示す従来構造の特性ｅ′に対
し、より大量ＥＧＲ付加での運転について安定した燃焼
状態を実現していることを示している。また、中間の特
性は、縦軸にＮＯｘ量をとり、横軸にＥＧＲ率をとっ
て、ＮＯｘ発生量のＥＧＲ依存特性を示しており、実線
で示す本実施形態にかかる構造の特性Ｆ′は、点線で示
す従来構造の特性ｆ′に対し、大量ＥＧＲ付加に移行す
るほどＮＯｘ量の少ない安定した燃焼状態を実現してい
ることを示している。
をとり、横軸にＥＧＲ率をとって、燃焼変動のＥＧＲ依
存特性を示しており、実線で示す本実施形態にかかる構
造の特性Ｅ′は、点線で示す従来構造の特性ｅ′に対
し、より大量ＥＧＲ付加での運転について安定した燃焼
状態を実現していることを示している。また、中間の特
性は、縦軸にＮＯｘ量をとり、横軸にＥＧＲ率をとっ
て、ＮＯｘ発生量のＥＧＲ依存特性を示しており、実線
で示す本実施形態にかかる構造の特性Ｆ′は、点線で示
す従来構造の特性ｆ′に対し、大量ＥＧＲ付加に移行す
るほどＮＯｘ量の少ない安定した燃焼状態を実現してい
ることを示している。
【００４８】このように、本実施形態の構造によれば、
希薄燃焼限界をよりリーン側に設定できるようになると
ともに、ＥＧＲ限界の向上による大幅な燃費改善とＮＯ
ｘ低減が達成される。そして、本実施形態の構造でも、
第１吸気ポート４１が直立ポートとして形成されている
ため、燃料噴射弁１０を吸気弁９１のバルブシート直近
に配設することができるようになり、効率の良い希薄燃
焼が実現される。
希薄燃焼限界をよりリーン側に設定できるようになると
ともに、ＥＧＲ限界の向上による大幅な燃費改善とＮＯ
ｘ低減が達成される。そして、本実施形態の構造でも、
第１吸気ポート４１が直立ポートとして形成されている
ため、燃料噴射弁１０を吸気弁９１のバルブシート直近
に配設することができるようになり、効率の良い希薄燃
焼が実現される。
【００４９】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の内燃機関の吸気構造によれば、シリンダ内に嵌挿
されるピストンの上面とシリンダヘッドの下面との間に
形成された燃焼室と、上記シリンダの中心軸線を含む平
面を挟んで上記シリンダヘッドの一側に設けられた第１
吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポートと、上
記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポー
トに対応してそれぞれ配設された第１吸気弁，第２吸気
弁及び第３吸気弁と、上記シリンダの中心軸線を含む平
面を挟んで上記シリンダヘッドの他側に設けられた第１
排気ポート及び第２排気ポートと、上記の第１排気ポー
ト及び第２排気ポートに対応してそれぞれ配設された第
１排気弁及び第２排気弁とをそなえ、上記の第１吸気ポ
ート，第２吸気ポート及び第３吸気ポートのうちの１以
上の吸気ポートが直立吸気ポートとして形成されるとと
もに、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３
吸気ポートからの吸気流が上記燃焼室内においてそれぞ
れ独立したタンブル流を形成するように構成されるとい
う簡素な構成で、希薄燃焼限界をよりリーン側に設定し
うるようになるとともに、ＥＧＲ限界の向上による大幅
な燃費改善とＮＯｘ低減とを実現しうるようになるほ
か、１以上の吸気ポートが直立ポートとして形成されて
いるため、燃料噴射弁を吸気弁のバルブシート直近に配
設することができるようになり、上記構造が形成可能に
なって、効率の良い希薄燃焼を実現しうる利点がある。
発明の内燃機関の吸気構造によれば、シリンダ内に嵌挿
されるピストンの上面とシリンダヘッドの下面との間に
形成された燃焼室と、上記シリンダの中心軸線を含む平
面を挟んで上記シリンダヘッドの一側に設けられた第１
吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポートと、上
記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポー
トに対応してそれぞれ配設された第１吸気弁，第２吸気
弁及び第３吸気弁と、上記シリンダの中心軸線を含む平
面を挟んで上記シリンダヘッドの他側に設けられた第１
排気ポート及び第２排気ポートと、上記の第１排気ポー
ト及び第２排気ポートに対応してそれぞれ配設された第
１排気弁及び第２排気弁とをそなえ、上記の第１吸気ポ
ート，第２吸気ポート及び第３吸気ポートのうちの１以
上の吸気ポートが直立吸気ポートとして形成されるとと
もに、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３
吸気ポートからの吸気流が上記燃焼室内においてそれぞ
れ独立したタンブル流を形成するように構成されるとい
う簡素な構成で、希薄燃焼限界をよりリーン側に設定し
うるようになるとともに、ＥＧＲ限界の向上による大幅
な燃費改善とＮＯｘ低減とを実現しうるようになるほ
か、１以上の吸気ポートが直立ポートとして形成されて
いるため、燃料噴射弁を吸気弁のバルブシート直近に配
設することができるようになり、上記構造が形成可能に
なって、効率の良い希薄燃焼を実現しうる利点がある。
【００５０】また、請求項２記載の本発明の内燃機関の
吸気構造は、シリンダ内に嵌挿されるピストンの上面と
シリンダヘッドの下面との間に形成された燃焼室と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの一側に設けられ上記燃焼室内側面に沿う下降の
のち上昇を行なうタンブル流を形成可能な第１吸気ポー
トと、該第１吸気ポートの軸線を挟んだ両側であって該
軸線より上記平面に近い位置に設けられ上記第１吸気ポ
ートにより形成されるタンブル流と逆回りのタンブル流
を形成可能な第２吸気ポート及び第３吸気ポートと、上
記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポー
トに対応してそれぞれ配設された第１吸気弁，第２吸気
弁及び第３吸気弁と、上記シリンダの中心軸線を含む平
面を挟んで上記シリンダヘッドの他側に設けられた第１
排気ポート及び第２排気ポートと、上記の第１排気ポー
ト及び第２排気ポートに対応してそれぞれ配設された第
１排気弁及び第２排気弁と、少なくとも上記第１吸気ポ
ートに対して燃料を供給する燃料噴射弁とをそなえ、上
記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポー
トのうちの１以上の吸気ポートが直立吸気ポートとして
形成されているので、両端の順タンブル流と、中央の逆
タンブル流とが、各々分離・独立して吸気行程中に燃焼
室内に供給されるようになり、空気流と混合気流とは逆
方向のベクトルをもつため、混合・均一化し難く、分離
状態のまま圧縮行程から点火まで流動状態を保持され
て、効率の良い燃焼を実現できる利点があるほか、１以
上の吸気ポートが直立ポートとして形成されているた
め、燃料噴射弁を吸気弁のバルブシート直近に配設する
ことができるようになり、上記構造が形成可能になっ
て、効率の良い希薄燃焼を実現しうる利点がある。
吸気構造は、シリンダ内に嵌挿されるピストンの上面と
シリンダヘッドの下面との間に形成された燃焼室と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの一側に設けられ上記燃焼室内側面に沿う下降の
のち上昇を行なうタンブル流を形成可能な第１吸気ポー
トと、該第１吸気ポートの軸線を挟んだ両側であって該
軸線より上記平面に近い位置に設けられ上記第１吸気ポ
ートにより形成されるタンブル流と逆回りのタンブル流
を形成可能な第２吸気ポート及び第３吸気ポートと、上
記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポー
トに対応してそれぞれ配設された第１吸気弁，第２吸気
弁及び第３吸気弁と、上記シリンダの中心軸線を含む平
面を挟んで上記シリンダヘッドの他側に設けられた第１
排気ポート及び第２排気ポートと、上記の第１排気ポー
ト及び第２排気ポートに対応してそれぞれ配設された第
１排気弁及び第２排気弁と、少なくとも上記第１吸気ポ
ートに対して燃料を供給する燃料噴射弁とをそなえ、上
記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポー
トのうちの１以上の吸気ポートが直立吸気ポートとして
形成されているので、両端の順タンブル流と、中央の逆
タンブル流とが、各々分離・独立して吸気行程中に燃焼
室内に供給されるようになり、空気流と混合気流とは逆
方向のベクトルをもつため、混合・均一化し難く、分離
状態のまま圧縮行程から点火まで流動状態を保持され
て、効率の良い燃焼を実現できる利点があるほか、１以
上の吸気ポートが直立ポートとして形成されているた
め、燃料噴射弁を吸気弁のバルブシート直近に配設する
ことができるようになり、上記構造が形成可能になっ
て、効率の良い希薄燃焼を実現しうる利点がある。
【００５１】さらに、請求項３記載の内燃機関の吸気構
造によれば、請求項２記載の構造について、上記燃料噴
射弁が、上記直立吸気ポートの軸線を挟んで上記平面と
反対側に位置する上記シリンダヘッド部分に設けられる
という簡素な構成で、第１吸気ポートが直立ポートとし
て形成されていることと相まって、燃料噴射弁を第１吸
気弁のバルブシート直近に配設することができるように
なり、上記構造を形成可能になって、効率の良い希薄燃
焼を実現しうる利点がある。
造によれば、請求項２記載の構造について、上記燃料噴
射弁が、上記直立吸気ポートの軸線を挟んで上記平面と
反対側に位置する上記シリンダヘッド部分に設けられる
という簡素な構成で、第１吸気ポートが直立ポートとし
て形成されていることと相まって、燃料噴射弁を第１吸
気弁のバルブシート直近に配設することができるように
なり、上記構造を形成可能になって、効率の良い希薄燃
焼を実現しうる利点がある。
【００５２】そして、請求項４記載の内燃機関の吸気構
造によれば、請求項２記載の構造について、上記燃焼室
の上面中央部に点火栓が設けられるとともに、各吸気ポ
ート開口側における上記ピストン上面の一側に凹部が形
成されるという簡素な構成で、中央部の混合気流は、可
燃空燃比の状態を保ったままで、燃焼室中央に配置され
た点火栓を通過する流れを形成し、シリンダ内に供給さ
れた全空気量が希薄領域の状態であっても、点火栓近傍
の流れは、層状化されて十分可燃領域に保たれ、燃焼が
安定的に成立するほか、両端の供給空気に大量のＥＧＲ
を付加しても、前項の効果により、燃焼安定性は良好と
なる利点がある。
造によれば、請求項２記載の構造について、上記燃焼室
の上面中央部に点火栓が設けられるとともに、各吸気ポ
ート開口側における上記ピストン上面の一側に凹部が形
成されるという簡素な構成で、中央部の混合気流は、可
燃空燃比の状態を保ったままで、燃焼室中央に配置され
た点火栓を通過する流れを形成し、シリンダ内に供給さ
れた全空気量が希薄領域の状態であっても、点火栓近傍
の流れは、層状化されて十分可燃領域に保たれ、燃焼が
安定的に成立するほか、両端の供給空気に大量のＥＧＲ
を付加しても、前項の効果により、燃焼安定性は良好と
なる利点がある。
【００５３】また、請求項５に記載の本発明の内燃機関
の吸気構造は、シリンダ内に嵌挿されるピストンの上面
とシリンダヘッド下面との間に形成された燃焼室と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの一側に設けられた第１吸気ポート，第２吸気ポ
ート及び第３吸気ポートと、上記の第１吸気ポート，第
２吸気ポート及び第３吸気ポートに対応してそれぞれ配
設された第１吸気弁，第２吸気弁及び第３吸気弁と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの他側に設けられた第１排気ポート及び第２排気
ポートと、上記の第１排気ポート及び第２排気ポートに
対応してそれぞれ配設された第１排気弁及び第２排気弁
と、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸
気ポートのうち中央部に位置する吸気ポートに対して燃
料を供給する燃料噴射弁とをそなえ、上記の第１吸気ポ
ート，第２吸気ポート及び第３吸気ポートのうちの１以
上の吸気ポートが直立吸気ポートとして形成されるとと
もに、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３
吸気ポートからの吸気流が上記燃焼室内においてそれぞ
れ同じ方向に回転する独立したタンブル流を形成するよ
うに構成され、且つ、上記の第１吸気ポート，第２吸気
ポート及び第３吸気ポートのうち中央部に位置する吸気
ポートの通路断面積が他の吸気ポートの通路断面積より
小さく設定されているので、簡素な構成で、両端のタン
ブル流と、中央のタンブル流とは、各々分離・独立して
燃焼室内に供給され、供給された全空気量が希薄領域の
状態であっても、流れは層状化されて十分可燃領域状態
に保たれ、燃焼が安定的に成立するという利点があり、
更に、両端のタンブル流と中央のタンブル流とは流速差
を持つため、混合・均一化し難く、分離状態のまま圧縮
行程から点火まで流動性が保たれ、効率の良い燃焼が行
なわれるほか、１以上の吸気ポートが直立ポートとして
形成されているため、燃料噴射弁を吸気弁のバルブシー
ト直近に配設することができるようになり、上記構造が
形成可能になって、効率の良い希薄燃焼を実現しうる利
点がある。
の吸気構造は、シリンダ内に嵌挿されるピストンの上面
とシリンダヘッド下面との間に形成された燃焼室と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの一側に設けられた第１吸気ポート，第２吸気ポ
ート及び第３吸気ポートと、上記の第１吸気ポート，第
２吸気ポート及び第３吸気ポートに対応してそれぞれ配
設された第１吸気弁，第２吸気弁及び第３吸気弁と、上
記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリンダ
ヘッドの他側に設けられた第１排気ポート及び第２排気
ポートと、上記の第１排気ポート及び第２排気ポートに
対応してそれぞれ配設された第１排気弁及び第２排気弁
と、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸
気ポートのうち中央部に位置する吸気ポートに対して燃
料を供給する燃料噴射弁とをそなえ、上記の第１吸気ポ
ート，第２吸気ポート及び第３吸気ポートのうちの１以
上の吸気ポートが直立吸気ポートとして形成されるとと
もに、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３
吸気ポートからの吸気流が上記燃焼室内においてそれぞ
れ同じ方向に回転する独立したタンブル流を形成するよ
うに構成され、且つ、上記の第１吸気ポート，第２吸気
ポート及び第３吸気ポートのうち中央部に位置する吸気
ポートの通路断面積が他の吸気ポートの通路断面積より
小さく設定されているので、簡素な構成で、両端のタン
ブル流と、中央のタンブル流とは、各々分離・独立して
燃焼室内に供給され、供給された全空気量が希薄領域の
状態であっても、流れは層状化されて十分可燃領域状態
に保たれ、燃焼が安定的に成立するという利点があり、
更に、両端のタンブル流と中央のタンブル流とは流速差
を持つため、混合・均一化し難く、分離状態のまま圧縮
行程から点火まで流動性が保たれ、効率の良い燃焼が行
なわれるほか、１以上の吸気ポートが直立ポートとして
形成されているため、燃料噴射弁を吸気弁のバルブシー
ト直近に配設することができるようになり、上記構造が
形成可能になって、効率の良い希薄燃焼を実現しうる利
点がある。
【００５４】さらに、請求項６記載の内燃機関の吸気構
造によれば、請求項５記載の構造について、上記燃料噴
射弁が、上記第１吸気ポートの軸線を挟んで上記平面と
反対側に位置する上記シリンダヘッド部分に設けられる
という簡素な構成で、第１吸気ポートが直立ポートとし
て形成されていることと相まって、燃料噴射弁を第１吸
気弁のバルブシート直近に配設することができるように
なり、上記構造を形成可能になって、効率の良い希薄燃
焼を実現しうる利点がある。
造によれば、請求項５記載の構造について、上記燃料噴
射弁が、上記第１吸気ポートの軸線を挟んで上記平面と
反対側に位置する上記シリンダヘッド部分に設けられる
という簡素な構成で、第１吸気ポートが直立ポートとし
て形成されていることと相まって、燃料噴射弁を第１吸
気弁のバルブシート直近に配設することができるように
なり、上記構造を形成可能になって、効率の良い希薄燃
焼を実現しうる利点がある。
【００５５】そして、請求項７記載の内燃機関の吸気構
造によれば、請求項５記載の構造について、上記燃焼室
の上面中央部に点火栓が設けられるとともに、各吸気ポ
ート開口側における上記ピストン上面の一側に凹部が形
成されるという簡素な構成で、中央部の混合気流は、可
燃空燃比の状態を保ったままで、燃焼室中央に配置され
た点火栓を通過する流れを形成し、シリンダ内に供給さ
れた全空気量が希薄領域の状態であっても、点火栓近傍
の流れは、層状化されて十分可燃領域に保たれ、燃焼が
安定的に成立するほか、両端の供給空気に大量のＥＧＲ
を付加しても、前項の効果により、燃焼安定性は良好と
なる利点がある。
造によれば、請求項５記載の構造について、上記燃焼室
の上面中央部に点火栓が設けられるとともに、各吸気ポ
ート開口側における上記ピストン上面の一側に凹部が形
成されるという簡素な構成で、中央部の混合気流は、可
燃空燃比の状態を保ったままで、燃焼室中央に配置され
た点火栓を通過する流れを形成し、シリンダ内に供給さ
れた全空気量が希薄領域の状態であっても、点火栓近傍
の流れは、層状化されて十分可燃領域に保たれ、燃焼が
安定的に成立するほか、両端の供給空気に大量のＥＧＲ
を付加しても、前項の効果により、燃焼安定性は良好と
なる利点がある。
【図１】本発明の第１実施形態としての内燃機関の吸気
構造について、その要部構成を模式的に示す縦断面図で
ある。
構造について、その要部構成を模式的に示す縦断面図で
ある。
【図２】本発明の第１実施形態としての内燃機関の吸気
構造について、そのシリンダヘッド下面を示す模式的正
面図である。
構造について、そのシリンダヘッド下面を示す模式的正
面図である。
【図３】本発明の第１実施形態としての内燃機関の吸気
構造について、その作動状態を示す模式的斜視図であ
る。
構造について、その作動状態を示す模式的斜視図であ
る。
【図４】本発明の第１実施形態としての内燃機関の吸気
構造について、その作動状態を示す模式的断面図であ
る。
構造について、その作動状態を示す模式的断面図であ
る。
【図５】本発明の第１実施形態としての内燃機関の吸気
構造について、その燃焼特性を示すグラフである。
構造について、その燃焼特性を示すグラフである。
【図６】本発明の第１実施形態としての内燃機関の吸気
構造について、その燃焼特性を示すグラフである。
構造について、その燃焼特性を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態としての内燃機関の吸気
構造について、その要部構成を模式的に示す縦断面図で
ある。
構造について、その要部構成を模式的に示す縦断面図で
ある。
【図８】本発明の第２実施形態としての内燃機関の吸気
構造について、そのシリンダヘッド下面を示す模式的正
面図である。
構造について、そのシリンダヘッド下面を示す模式的正
面図である。
【図９】本発明の第２実施形態としての内燃機関の吸気
構造について、その吸気通路面積を示す模式図である。
構造について、その吸気通路面積を示す模式図である。
【図１０】本発明の第２実施形態としての内燃機関の吸
気構造について、その作動状態を示す模式的斜視図であ
る。
気構造について、その作動状態を示す模式的斜視図であ
る。
【図１１】本発明の第２実施形態としての内燃機関の吸
気構造について、その作動状態を示す模式的断面図であ
る。
気構造について、その作動状態を示す模式的断面図であ
る。
【図１２】本発明の第２実施形態としての内燃機関の吸
気構造について、その燃焼特性を示すグラフである。
気構造について、その燃焼特性を示すグラフである。
【図１３】本発明の第２実施形態としての内燃機関の吸
気構造について、その燃焼特性を示すグラフである。
気構造について、その燃焼特性を示すグラフである。
１ シリンダヘッド １Ａ シリンダ内壁 ２ ピストン ３ シリンダブロック ３Ａ シリンダ ４ 吸気ポート ４１ 第１吸気ポート ４２ 第２吸気ポート ４３ 第２吸気ポート ４Ａ 吸気通路燃焼室開口 ５ 排気ポート ５１ 第１排気ポート ５２ 第２排気ポート ５Ａ 排気通路燃焼室開口 ７ 燃焼室 ８ 排気弁 ８１ 第１排気弁 ８２ 第２排気弁 ９ 吸気弁 ９１ 第１吸気弁 ９２ 第２吸気弁 ９３ 第３吸気弁 １０ 燃料噴射弁 １０Ａ 燃料噴射孔 １１ 点火栓 １２，１３ 凹所
Claims (7)
- 【請求項１】 シリンダ内に嵌挿されるピストンの上面
とシリンダヘッドの下面との間に形成された燃焼室と、 上記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリン
ダヘッドの一側に設けられた第１吸気ポート，第２吸気
ポート及び第３吸気ポートと、 上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポ
ートに対応してそれぞれ配設された第１吸気弁，第２吸
気弁及び第３吸気弁と、 上記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリン
ダヘッドの他側に設けられた第１排気ポート及び第２排
気ポートと、 上記の第１排気ポート及び第２排気ポートに対応してそ
れぞれ配設された第１排気弁及び第２排気弁とをそな
え、 上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポ
ートのうちの１以上の吸気ポートが直立吸気ポートとし
て形成されるとともに、 上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポ
ートからの吸気流が上記燃焼室内においてそれぞれ独立
したタンブル流を形成するように構成されたことを特徴
とする、内燃機関の吸気構造。 - 【請求項２】 シリンダ内に嵌挿されるピストンの上面
とシリンダヘッドの下面との間に形成された燃焼室と、 上記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリン
ダヘッドの一側に設けられ上記燃焼室内側面に沿う下降
ののち上昇を行なうタンブル流を形成可能な第１吸気ポ
ートと、 該第１吸気ポートの軸線を挟んだ両側であって該軸線よ
り上記平面に近い位置に設けられ上記第１吸気ポートに
より形成されるタンブル流と逆回りのタンブル流を形成
可能な第２吸気ポート及び第３吸気ポートと、 上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポ
ートに対応してそれぞれ配設された第１吸気弁，第２吸
気弁及び第３吸気弁と、 上記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリン
ダヘッドの他側に設けられた第１排気ポート及び第２排
気ポートと、 上記の第１排気ポート及び第２排気ポートに対応してそ
れぞれ配設された第１排気弁及び第２排気弁と、 少なくとも上記第１吸気ポートに対して燃料を供給する
燃料噴射弁とをそなえ、 上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポ
ートのうちの１以上の吸気ポートが直立吸気ポートとし
て形成されたことを特徴とする、内燃機関の吸気構造。 - 【請求項３】 上記燃料噴射弁が、上記直立吸気ポート
の軸線を挟んで上記平面と反対側に位置する上記シリン
ダヘッド部分に設けられたことを特徴とする、請求項２
記載の内燃機関の吸気構造。 - 【請求項４】 上記燃焼室の上面中央部に点火栓が設け
られるとともに、 上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポ
ートの開口側における上記ピストン上面の一側に凹部が
形成されたことを特徴とする、請求項２記載の内燃機関
の吸気構造。 - 【請求項５】 シリンダ内に嵌挿されるピストンの上面
とシリンダヘッド下面との間に形成された燃焼室と、 上記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリン
ダヘッドの一側に設けられた第１吸気ポート，第２吸気
ポート及び第３吸気ポートと、 上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポ
ートに対応してそれぞれ配設された第１吸気弁，第２吸
気弁及び第３吸気弁と、 上記シリンダの中心軸線を含む平面を挟んで上記シリン
ダヘッドの他側に設けられた第１排気ポート及び第２排
気ポートと、 上記の第１排気ポート及び第２排気ポートに対応してそ
れぞれ配設された第１排気弁及び第２排気弁と、 上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポ
ートのうち中央部に位置する吸気ポートに対して燃料を
供給する燃料噴射弁とをそなえ、 上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポ
ートのうちの１以上の吸気ポートが直立吸気ポートとし
て形成されるとともに、 上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポ
ートからの吸気流が上記燃焼室内においてそれぞれ同じ
方向に回転する独立したタンブル流を形成するように構
成され、 且つ、上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３
吸気ポートのうち中央部に位置する吸気ポートの通路断
面積が他の吸気ポートの通路断面積より小さく設定され
ていることを特徴とする、内燃機関の吸気構造。 - 【請求項６】 上記燃料噴射弁が、燃料を供給すべき上
記吸気ポートの軸線を挟んで上記平面と反対側に位置す
る上記シリンダヘッド部分に設けられたことを特徴とす
る、請求項５記載の内燃機関の吸気構造。 - 【請求項７】 上記燃焼室の上面中央部に点火栓が設け
られるとともに、 上記の第１吸気ポート，第２吸気ポート及び第３吸気ポ
ートの開口側における上記ピストン上面の一側に凹部が
形成されたことを特徴とする、請求項５記載の内燃機関
の吸気構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22828995A JP3635730B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 内燃機関の吸気構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22828995A JP3635730B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 内燃機関の吸気構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0972221A true JPH0972221A (ja) | 1997-03-18 |
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|---|---|---|---|---|
| US6360715B1 (en) | 1997-11-26 | 2002-03-26 | Volvo Car Corporation | Engine combustion system |
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