JPH109050A - 直接筒内噴射式火花点火機関 - Google Patents

直接筒内噴射式火花点火機関

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JPH109050A
JPH109050A JP8165476A JP16547696A JPH109050A JP H109050 A JPH109050 A JP H109050A JP 8165476 A JP8165476 A JP 8165476A JP 16547696 A JP16547696 A JP 16547696A JP H109050 A JPH109050 A JP H109050A
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intake
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Hisashi Aoyama
尚志 青山
Yutaka Matayoshi
豊 又吉
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    • 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
    • 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
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    • F02B2275/48Tumble motion in gas movement in cylinder
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン全高を従来例のように高くすること
なく、また現在使用している構造に対して、中子の変更
等で対応可能のためコストの上昇も無いままに、シリン
ダ内に逆タンブル流を形成し、直接筒内噴射式火花点火
機関における大幅な希薄空燃比領域での安定した燃焼を
可能とすること。 【解決手段】 1気筒に1つ以上の吸気バルブと1つ以
上の排気バルブを有すると共に、吸・排気バルブを駆動
する吸気カムシャフトと排気カムシャフトを配置したシ
リンダヘッド1、吸気弁と排気弁との略中央位置に配置
された点火栓5、筒内直接燃料噴射弁10先端を吸気バ
ルブ近傍の吸気バルブを挟んで点火栓より一番遠い位置
に配置すると共に、燃料噴射弁10本体は排気ポートと
相対する位置に配置し、各吸気バルブシート3につなが
る吸気ポート6の上流側のシリンダヘッド側面の開口部
と排気ポート8の下流側のシリンダヘッド側面の開口部
とがシリンダヘッド側面と同一面となるように構成し、
吸気ポート6のシリンダヘッド側開口部と吸気バルブシ
ート3との間をL字型の吸気ポート形状とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直接筒内噴射式火
花点火機関に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の直接筒内噴射式火花点火機関のシ
リンダヘッドとしては、例えば図6に示すようにその内
部構造が示されている(特開平7−83134号公
報)。ピストン冠面上に凹室を形成し、機関低負荷運転
時には圧縮行程末期に凹室内に向けて燃料を噴射するこ
とにより点火栓周りの限られた領域にのみ混合気を形成
する。この際、直立した吸気ポートは、逆タンブル流を
形成し、噴射弁の燃料噴霧の方向と相反する配置とする
ことにより、大幅な希薄空燃比での燃焼を実現してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の直接筒内噴射式火花点火機関にあっては、吸
気ポートを直立ポート形状とし、点火プラグを燃焼室中
央に配置し、燃料を直接燃焼室に噴射できるように、燃
料噴射弁をヘッド側面に組み込む構成となっていたた
め、 (1)吸気ポートがヘッド中央で直立した配置となって
いて、インマニ・ロッカーカバー等を配置すると、エン
ジン全高が大幅アップする。 (2)ヘッドを前後方向から見て、吸気ポート・排気ポ
ート・噴射弁・点火プラグ・吸排バルブステム部が集中
して配置され、冷却水通路が狭くなる。 (3)現在使用している構造に対して大幅な変更を与え
ることとなって、コストの上昇となる。 という問題点があった。
【0004】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、エンジン全高を従来例のように高
くすることなく、また現在使用している構造に対して、
中子の変更等で対応可能のためコストの上昇も無いまま
に、シリンダ内に逆タンブル流を形成し、直接筒内噴射
式火花点火機関における大幅な希薄空燃比領域での安定
した燃焼を可能とすることができる直接筒内噴射式火花
点火機関を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、1気筒に1つ以上の吸気バルブと1つ以
上の排気バルブを有すると共に、吸・排気バルブを駆動
する吸気カムシャフトと排気カムシャフトを配置したシ
リンダヘッド、吸気弁と排気弁との略中央位置に配置さ
れた点火栓、筒内直噴用燃料噴射弁先端を吸気バルブ近
傍の吸気バルブを挟んで点火栓より一番遠い位置に配置
すると共に、燃料噴射弁本体は排気ポートと相対する位
置に配置し、各吸気バルブシートにつながる吸気ポート
の上流側のシリンダヘッド側面の開口部と排気ポートの
下流側のシリンダヘッド側面の開口部とがシリンダヘッ
ド側面と同一面となるように構成し、吸気ポートのシリ
ンダヘッド側開口部と吸気バルブシートとの間をL字型
の吸気ポート形状とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
【0007】(第1の実施の形態)図1及び図2は、本
発明の第1の実施の形態を示す図である。
【0008】1はシリンダヘッドであり、燃焼室2には
吸気バルブシート3と排気バルブシート4とが配置さ
れ、燃焼室の略中央付近には点火栓5が配置されてい
る。6は吸気ポートであって、各吸気バルブシート3か
らインマニ取付け開口部7に向かって独立した形状とな
っている。
【0009】8は排気ポートであって、各排気バルブシ
ート4からエキマニ取付け開口部9に向かって、途中合
流した形状となっている。
【0010】インマニ取付け開口部7とエキマニ取付け
開口部9は、ヘッド1の同一側面上に位置するように配
置されている。
【0011】インマニ取付け開口部7と吸気バルブシー
ト3の間は、L字型の吸気ポート形状としている。
【0012】次に、第1の実施の形態の作用を説明す
る。すなわち、本発明の第1の実施の形態は、燃料噴射
弁をシリンダヘッドに直接取り付ける構成において、1
気筒に1つ以上の吸気バルブと1つ以上の排気バルブを
有すると共に、前記、吸・排気バルブを駆動する吸気カ
ムシャフトと排気カムシャフトを配置したシリンダヘッ
ド、吸気弁と排気弁との略中央位置に配置された点火栓
5、筒内直噴用燃料噴射弁10先端を吸気バルブ近傍の
吸気バルブを挟んで点火栓5より一番遠い位置に配置す
ると共に、前記燃料噴射弁10本体は排気ポート8と相
対する位置に配置し、各吸気バルブシート3につながる
吸気ポート6の上流側のシリンダヘッド側面の開口部と
排気ポート8の下流側のシリンダヘッド側面の開口部と
がシリンダヘッド側面と同一面となるように構成し、吸
気ポート6のシリンダヘッド側開口部と吸気バルブシー
ト3との間をL字型の吸気ポート形状としたことを特徴
とするので、インマニを通りインマニ取付け開口部7か
ら吸気ポートに導入された吸気は、L字型の吸気ポート
を通り吸気バルブシート3よりシリンダ内に導入され
る。このとき、吸気は、シリンダ内に逆タンブル流を形
成し、燃料噴射弁10の燃料噴霧の方向と相反する流れ
を形成することで、大幅な希薄空燃比での安定した燃焼
を実現することとなる。
【0013】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態を図3を参照して説明する。
【0014】1気筒に1つ以上の吸気バルブと1つ以上
の排気バルブを有すると共に、前記吸・排気バルブを駆
動する吸気カムシャフトと排気カムシャフトを配置した
シリンダヘッド1、吸気弁と排気弁との略中央位置に配
置された点火栓5、筒内直噴用燃料噴射弁10先端を吸
気バルブ近傍の吸気バルブを挟んで点火栓5より一番遠
い位置に配置すると共に、前記燃料噴射弁10本体は排
気ポート8と相対する位置に配置し、各吸気バルブシー
ト3につながる吸気ポート6の上流側のシリンダヘッド
側面の開口部と排気ポート8の下流側のシリンダヘッド
側面の開口部とがシリンダヘッド側面と同一面となるよ
うに構成し、吸気ポート6のシリンダヘッド側開口部と
吸気バルブシート3との間をL字型の吸気ポート形状と
する。さらに排気マニホールド13と吸気マニホールド
12とはエンジンの同一側面側に配設され、吸気マニホ
ールド12は排気マニホールド13の上側に位置し、そ
れぞれエンジンの下方向へ湾曲すると共に、吸気マニホ
ールド12が排気マニホールド13を覆うように構成し
たことにより、車載時において走行風を吸気マニホール
ド12に当て、吸気温を低下させて充填効率を上げると
共に、排気マニホールド13への走行風の当たりを防ぐ
ことができ、排気温度の低下を防いで、下流に位置する
触媒の活性を妨げることを無くす。
【0015】(第3、第4の実施の形態)次に、本発明
の第3の実施の形態を図4を用いて、第4の実施の形態
を図5を用いて説明する。これらの実施の形態において
は、吸気ポートが排気ポート側に移動したことによって
確保された箇所に燃料経路14を配置するとしたことに
より、従来必要となっていた燃料コモンレールの必要を
なくすと同時に、筒内直接燃料噴射弁10の取り付け場
所、取り付け角度、噴射弁構造に対する設定自由度を大
幅に向上させることが可能になる。
【0016】尚、本発明は、直接筒内噴射式火花点火機
関であれば、直列4気筒、直列6気筒、V型6気筒、V
型8気筒等にも適用可能であることはいうまでもない。
【0017】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、燃料噴射弁をシリンダヘッドに直接取り付ける構成
において、1気筒に1つ以上の吸気バルブと1つ以上の
排気バルブを有すると共に、前記、吸・排気バルブを駆
動する吸気カムシャフトと排気カムシャフトを配置した
シリンダヘッド、吸気弁と排気弁との略中央位置に配置
された点火栓、筒内直噴用燃料噴射弁先端を吸気バルブ
近傍の吸気バルブを挟んで点火栓より一番遠い位置に配
置すると共に、前記燃料噴射弁本体は排気ポートと相対
する位置に配置し、各吸気バルブシートにつながる吸気
ポートの上流側のシリンダヘッド側面の開口部と排気ポ
ートの下流側のシリンダヘッド側面の開口部とがシリン
ダヘッド側面と同一面となるように構成し、吸気ポート
のシリンダヘッド側開口部と吸気バルブシートとの間を
L字型の吸気ポート形状としたことにより、エンジン全
高を従来例のように高くすることなく、また現在使用し
ている構造に対して、中子の変更等で対応可能のためコ
ストの上昇も無いままに、シリンダ内に逆タンブル流を
形成し直接筒内噴射式火花点火機関における大幅な希薄
空燃比領域での安定した燃焼を可能とした。
【0018】さらに、他の実施の形態で示したように構
成することにより、充填効率の向上や触媒活性の維持、
燃料系の設計自由度の向上といった効果が得られる。
【0019】尚、本発明は、直接筒内噴射式火花点火機
関であれば、直列4気筒、直列6気筒、V型6気筒、V
型8気筒等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示す図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態を示す図である。
【図5】本発明の第4の実施の形態を示す図である。
【図6】従来の直接筒内噴射式火花点火機関を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 シリンダヘッド 2 燃焼室 3 吸気バルブシート 4 排気バルブシート 5 点火栓 6 吸気ポート 7 インマニ取付け開口部 8 排気ポート 9 エキマニ取付け開口部 10 燃料噴射弁 11 ピストン 12 吸気マニホールド 13 排気マニホールド 14 燃料経路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1気筒に1つ以上の吸気バルブと1つ以
    上の排気バルブを有すると共に、 前記、吸・排気バルブを駆動する吸気カムシャフトと排
    気カムシャフトを配置したシリンダヘッド、吸気弁と排
    気弁との略中央位置に配置された点火栓、筒内直噴用燃
    料噴射弁先端を吸気バルブ近傍の吸気バルブを挟んで点
    火栓より一番遠い位置に配置すると共に、 前記燃料噴射弁本体を排気ポートと相対する位置に配置
    し、 各吸気バルブシートにつながる吸気ポートの上流側のシ
    リンダヘッド側面の開口部と排気ポートの下流側のシリ
    ンダヘッド側面の開口部とがシリンダヘッド側面と同一
    面となるように構成し、 吸気ポートのシリンダヘッド側開口部と吸気バルブシー
    トとの間をL字型の吸気ポート形状としたことを特徴と
    する直接筒内噴射式火花点火機関。
  2. 【請求項2】 排気マニホールドと吸気マニホールドと
    はエンジンの同一側面側に配設され、吸気マニホールド
    は排気マニホールドの上側に位置し、それぞれエンジン
    の下方向へ湾曲すると共に、吸気マニホールドが排気マ
    ニホールドを覆うように構成したことを特徴とする請求
    項1に記載の直接筒内噴射式火花点火機関。
  3. 【請求項3】 燃焼室を挟んで排気ポートと相対する側
    のシリンダヘッド内に燃料経路を設置することを特徴と
    した請求項1に記載の直接筒内噴射式火花点火機関。
JP16547696A 1996-06-26 1996-06-26 直接筒内噴射式火花点火機関 Expired - Lifetime JP3740741B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001065105A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-07 Orbital Engine Company (Australia) Pty Limited Internal combustion engines and control
CN1079331C (zh) * 1996-03-12 2002-02-20 精工爱普生株式会社 打印机
AU2001237137B2 (en) * 2000-03-03 2005-09-15 Orbital Australia Pty Ltd Internal combustion engines and control
US6983091B2 (en) * 2002-07-24 2006-01-03 Intel Corporation Method for writing a planar waveguide having gratings of different center wavelengths

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