JPH1162593A - Cylinder injection type spark ignition internal combustion engine - Google Patents

Cylinder injection type spark ignition internal combustion engine

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JPH1162593A
JPH1162593A JP9214889A JP21488997A JPH1162593A JP H1162593 A JPH1162593 A JP H1162593A JP 9214889 A JP9214889 A JP 9214889A JP 21488997 A JP21488997 A JP 21488997A JP H1162593 A JPH1162593 A JP H1162593A
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JP
Japan
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fuel
combustion chamber
cylinder
piston
cylinder head
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Withdrawn
Application number
JP9214889A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Ichimoto
和宏 一本
Takeo Kume
建夫 久米
Tetsuo Kataoka
徹夫 片岡
Kojiro Okada
公二郎 岡田
Tomo Yokoyama
友 横山
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Publication of JPH1162593A publication Critical patent/JPH1162593A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain satisfactory combustion with high efficiency even when a bore diameter is small. SOLUTION: In this type of spark ignition engine, a fuel injection valve 22 is operated for injecting fuel against intaken air flow 100 along a recession 16 guided thereby toward an ignition plug 90, when at least a piston 12 during compressive process almost reaches a top dead center. Fuel particles 102 injected from the fuel injection valve are decelerated by the intaken air flow guided by the recession 16. Time for atomization until ignition can be sufficiently secured.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載される
筒内噴射型火花点火式内燃エンジンに係り、詳しくは小
排気量の筒内噴射ガソリンエンジンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct injection type spark ignition type internal combustion engine mounted on a vehicle, and more particularly to a direct injection gasoline engine having a small displacement.

【0002】[0002]

【関連する背景技術】近年、車両に搭載される火花点火
式内燃エンジンにおいて、有害排ガス成分の低減や燃費
の向上等を図るため、旧来の吸気管噴射型に代えて燃焼
室に直接燃料を噴射する方式の筒内噴射型のガソリンエ
ンジンが種々提案されており、その構成例が、例えば特
開平4−166612号公報、特開平5−240044
号公報、特開平8−035429号公報等に開示されて
いる。
2. Related Background Art In recent years, in a spark ignition type internal combustion engine mounted on a vehicle, fuel is directly injected into a combustion chamber in place of a conventional intake pipe injection type in order to reduce harmful exhaust gas components and improve fuel efficiency. Various types of in-cylinder injection type gasoline engines have been proposed, and examples thereof are described in, for example, JP-A-4-166612 and JP-A-5-240044.
And Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-035429.

【0003】上記各公報に開示された筒内噴射ガソリン
エンジンでは、ピストン頂部にキャビティ(凹部)が設
けられ、このキャビティ内に例えば圧縮行程において燃
料噴射弁から燃料を噴射することで、少量の燃料であっ
てもキャビティ上を燃料噴射方向と同一方向に流れる吸
入空気流(旋回流)により点火時点において点火プラグ
(点火栓)の周囲に理論空燃比に近い空燃比の混合気を
生成させることを可能としている。
In the cylinder injection gasoline engine disclosed in each of the above publications, a cavity (recess) is provided at the top of the piston, and a small amount of fuel is injected into the cavity, for example, from a fuel injection valve during a compression stroke. Even at the time of ignition, an air-fuel mixture having an air-fuel ratio close to the stoichiometric air-fuel ratio is generated around the ignition plug (ignition plug) by the intake air flow (swirl flow) flowing over the cavity in the same direction as the fuel injection direction. It is possible.

【0004】従って、当該筒内噴射ガソリンエンジンで
は、全体に希薄な空燃比であっても着火が可能とされ且
つ燃焼効率の高い層状燃焼を実現することが可能とされ
ており、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)等の有
害排ガス成分の排出量を減少させ、主としてアイドル運
転時や低負荷走行時において燃費を向上させることが可
能となっている。
Therefore, in the cylinder injection gasoline engine, it is possible to ignite even at a lean air-fuel ratio as a whole and to realize stratified combustion with high combustion efficiency. It is possible to reduce the emission of harmful exhaust gas components such as CO) and hydrocarbons (HC), and to improve the fuel efficiency mainly during idling operation or low load driving.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記各公報
に開示された筒内噴射ガソリンエンジンは、燃料噴射弁
が吸気ポート側のシリンダ壁面近傍に燃焼室に向け斜め
方向で燃料を噴射可能に配設されており、また、点火プ
ラグについてはシリンダの略中央に燃焼室に臨んで略直
立となるよう配設されている。そして、ピストン頂部の
キャビティについては、燃料噴射弁と点火プラグの配設
位置に応じ、燃料噴射弁から噴射された燃料が上記旋回
流とともに良好に点火プラグ近傍に達するよう形成され
ている。
In the direct injection gasoline engine disclosed in each of the above publications, the fuel injection valve is arranged near the cylinder wall on the intake port side so as to inject fuel obliquely toward the combustion chamber. The ignition plug is disposed substantially at the center of the cylinder so as to be substantially upright facing the combustion chamber. The cavity at the top of the piston is formed so that the fuel injected from the fuel injection valve reaches the vicinity of the ignition plug together with the swirling flow according to the positions of the fuel injection valve and the spark plug.

【0006】しかしながら、このような燃料噴射弁と点
火プラグの配置構成は、エンジンの排気量が大きく、シ
リンダのボア径が比較的大きい場合にはよいが、エンジ
ンの排気量が小さく、シリンダのボア径が小さい場合に
は、燃料噴射弁から点火プラグまでの距離が短くなり、
噴射した燃料が点火プラグに達するまでに十分な霧化時
間が得られず、故に良好な燃焼を実現できず燃焼効率が
低下するという問題がある。
However, such an arrangement of the fuel injection valve and the spark plug is good when the displacement of the engine is large and the bore diameter of the cylinder is relatively large, but the displacement of the engine is small and the bore of the cylinder is small. When the diameter is small, the distance from the fuel injection valve to the spark plug becomes shorter,
There is a problem that a sufficient atomization time cannot be obtained until the injected fuel reaches the spark plug, so that good combustion cannot be realized and the combustion efficiency is reduced.

【0007】そこで、霧化時間を稼ぐべく、ボア径が小
さいようなエンジンにおいては燃料噴射圧を低下させて
燃料粒子の速度を下げることが考えられるが、内圧の高
い圧縮行程で燃焼室中に燃料を噴射することを鑑みる
と、燃料噴射圧を低下させることは好ましいことではな
く、また、このように燃料の噴射圧を低下させると逆に
燃料の霧化、即ち燃料噴霧の微粒化の促進を阻害する虞
もある。
In order to increase the atomization time, it is conceivable to lower the fuel injection pressure to lower the speed of the fuel particles in an engine having a small bore diameter. In view of fuel injection, it is not preferable to lower the fuel injection pressure. In addition, when the fuel injection pressure is reduced in this way, atomization of the fuel, that is, promotion of atomization of the fuel spray, is promoted. May be hindered.

【0008】本発明は、上述した事情に基づきなされた
もので、その目的とするところは、ボア径が小さい場合
であっても、燃焼効率の高い良好な燃焼を実現可能な筒
内噴射型火花点火式内燃エンジンを提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object the in-cylinder injection type spark capable of realizing good combustion with high combustion efficiency even when the bore diameter is small. It is to provide an ignition type internal combustion engine.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1の発明では、燃料噴射弁は、少なくとも圧
縮行程中ピストンが上死点近傍にあるとき、点火栓に向
けて凹部に沿い且つ該凹部により案内される吸入空気の
流れに対向して燃料を噴射するよう設けられているの
で、燃料噴射弁から噴射された燃料粒子の速度が凹部に
より案内される吸入空気の流れに押されて減速させられ
ることになり、燃料が点火栓に到達するまでに十分な霧
化時間が確保される。従って、排気量が小さくボア径の
小さな内燃エンジンであっても、燃料噴射圧を低下させ
ることなく燃料噴霧の微粒化の促進を図りながら、燃料
を十分に霧化させて点火栓近傍に集約させることが可能
とされ、良好且つ燃焼効率の高い層状燃焼が実現され
る。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the fuel injection valve is provided in the recess toward the spark plug at least when the piston is near the top dead center during the compression stroke. Is provided so as to inject fuel along the flow of the intake air guided by the recess, so that the velocity of the fuel particles injected from the fuel injection valve is pushed by the flow of the intake air guided by the recess. As a result, a sufficient atomization time is secured before the fuel reaches the spark plug. Therefore, even in an internal combustion engine having a small displacement and a small bore diameter, the fuel is sufficiently atomized and concentrated in the vicinity of the ignition plug while promoting the atomization of the fuel spray without lowering the fuel injection pressure. And stratified combustion with good and high combustion efficiency is realized.

【0010】また、ボア径の大きな内燃エンジンであっ
ても、吸入空気の流れに対向して燃料を噴射すること
で、燃料粒子の速度を一定に保持しながら燃料噴霧の微
粒化の促進を図るべくさらに燃料噴射圧を高めることが
可能とされる。つまり、吸入空気の流れに対向して燃料
を噴射するようにすれば、燃料噴射圧を高めたとしても
燃料噴霧が点火栓を超えてシリンダ壁に付着してしまう
ことが好適に防止され、スモークの発生等もなく一層燃
焼効率の高い層状燃焼が実現可能とされる。
[0010] Even in an internal combustion engine having a large bore diameter, by injecting fuel in opposition to the flow of intake air, atomization of fuel spray is promoted while maintaining the speed of fuel particles constant. It is possible to further increase the fuel injection pressure as much as possible. In other words, by injecting the fuel in opposition to the flow of the intake air, even if the fuel injection pressure is increased, it is possible to prevent the fuel spray from adhering to the cylinder wall beyond the spark plug, and to prevent smoke. It is possible to realize stratified combustion with even higher combustion efficiency without occurrence of cracks.

【0011】また、請求項2の発明では、点火栓の位置
や吸気ポートの形状が従来一般に使用されてきた吸気管
噴射型の内燃エンジンと同様でありながら、凹部が吸入
空気を良好に燃料噴射弁に向け案内可能なようピストン
頂部に形成されるとともに燃料噴射弁が適切に上記凹部
に沿う吸入空気の流れに対向して燃料を噴射可能に配設
されているので、排気量が小さくボア径の小さな内燃エ
ンジンにおいて、シリンダヘッドの構造を従来のものに
対し大きく変更することなく、容易にして燃焼効率の高
い筒内噴射型火花点火式内燃エンジンを実現可能であ
る。
According to the second aspect of the present invention, the position of the ignition plug and the shape of the intake port are the same as those of the conventional intake pipe injection type internal combustion engine, but the concave portion satisfactorily injects the intake air. Since the fuel injection valve is formed at the top of the piston so as to be able to be guided toward the valve and the fuel injection valve is appropriately disposed so as to be able to inject fuel in opposition to the flow of intake air along the concave portion, the displacement is small, and In a small internal combustion engine, an in-cylinder injection type spark ignition type internal combustion engine having high combustion efficiency can be easily realized without largely changing the structure of the cylinder head as compared with the conventional internal combustion engine.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1を参照すると、車両に搭載され
た本発明に係るSOHC(シングルオーバヘッドカムシ
ャフト)型の筒内噴射ガソリンエンジンの縦断面図が示
されており、図2を参照すると、ロッカカバーを外した
状態での筒内噴射ガソリンエンジンの上視図が示されて
おり、以下、図1及び図2を参照して本発明に係るSO
HC型筒内噴射ガソリンエンジンの構成について詳細に
説明する。なお、当該SOHC型筒内噴射ガソリンエン
ジンは、例えば排気量の小さい4弁式4気筒ガソリンエ
ンジンであり、4気筒の全てについて吸気行程のみなら
ず圧縮行程での燃料噴射が可能とされているが、ここで
は、4気筒のうちの1気筒を代表に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, there is shown a longitudinal sectional view of a SOHC (single overhead camshaft) type direct injection gasoline engine according to the present invention mounted on a vehicle. Referring to FIG. 2, a rocker cover is removed. FIG. 1 is a top view of a direct injection gasoline engine in a state, and an SO according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
The configuration of the HC type direct injection gasoline engine will be described in detail. The SOHC in-cylinder gasoline engine is, for example, a four-valve four-cylinder gasoline engine having a small displacement, and all four cylinders can perform fuel injection not only in the intake stroke but also in the compression stroke. Here, one of the four cylinders will be described as a representative.

【0013】図1に示すように、SOHC型筒内噴射ガ
ソリンエンジン(以下、単にエンジンと記す)1は、通
常のガソリンエンジンと同様に、シリンダブロック2上
に、シリンダヘッド4及びロッカカバー6がそれぞれ順
に載置され各々ボルト等で固定されて構成されている。
同図に示すように、シリンダブロック2の円筒状のシリ
ンダ10には、ピストン12が嵌挿されている。このピ
ストン12は、コネクティングロッド14を介してクラ
ンクシャフト(図示せず)に連結されており、クランク
シャフトの回転に応じてシリンダ10内を摺動して往復
動する。なお、シリンダ10、ピストン12は、エンジ
ン1が小排気量であることから、そのボア径寸法は比較
的小さなものとされている。
As shown in FIG. 1, an SOHC type direct injection gasoline engine (hereinafter simply referred to as an engine) 1 has a cylinder head 4 and a rocker cover 6 on a cylinder block 2 in the same manner as a normal gasoline engine. Each of them is placed in order and fixed by a bolt or the like.
As shown in the figure, a piston 12 is inserted into a cylindrical cylinder 10 of the cylinder block 2. The piston 12 is connected to a crankshaft (not shown) via a connecting rod 14, and reciprocates by sliding in the cylinder 10 according to rotation of the crankshaft. The bore diameter of the cylinder 10 and the piston 12 is relatively small because the engine 1 has a small displacement.

【0014】そして、上記ピストン12の頂面にはキャ
ビティ(凹部)16が形成されている。詳しくは、キャ
ビティ16は、ピストン12の頂面のうち、シリンダ1
0の中心軸、即ちシリンダ軸線Xと各気筒の中心軸を結
ぶエンジン1の中心線Y(図2参照)とを含む基面(平
面)の一側の部分が半球状にえぐられて湾曲形状に形成
されており、ピストン12が上死点にあるとき、キャビ
ティ16の一方の縁部16aが後述の燃料噴射弁22の
噴射部(噴口)22a近傍に位置し、他方の縁部16b
が後述の点火プラグ90の火花発生部90a近傍に位置
するよう形成されている。
On the top surface of the piston 12, a cavity (recess) 16 is formed. More specifically, the cavity 16 is formed by the cylinder 1 on the top surface of the piston 12.
0, that is, a portion on one side of a base surface (plane) including a cylinder axis X and a center line Y (see FIG. 2) of the engine 1 connecting the center axes of the respective cylinders is curved into a hemispherical shape. When the piston 12 is at the top dead center, one edge 16a of the cavity 16 is located near an injection portion (injection port) 22a of the fuel injection valve 22 described later, and the other edge 16b
Are formed in the vicinity of a spark generating portion 90a of a spark plug 90 described later.

【0015】一方、シリンダヘッド4には、シリンダヘ
ッド4の下面とピストン12の頂面とによって区分され
形成される燃焼室20に向けて燃料を直接噴射可能にし
て上記燃料噴射弁(インジェクタ)22が設けられてい
る。より詳しくは、燃料噴射弁22は、シリンダ10の
外周壁近傍に対応する位置に、噴射部22aが燃焼室2
0に臨むよう設けられており、上記中心線Y方向から視
て、シリンダ軸線Xに対して斜めに燃料を噴射可能なよ
う所定の角度を有してシリンダヘッド4にボルト23で
取付けられている。その所定の角度は、ピストン12が
上死点近傍にあるとき、上記キャビティ16の底面に沿
うようにして燃料を噴射可能な角度とされている。な
お、この燃料噴射弁22は、吸気行程のみならず燃焼室
20内が高圧となる圧縮行程時においても良好に燃料を
シリンダ10内に供給可能なよう、その許容燃料噴射圧
は高圧(例えば、50kgf/cm2以上)に設定されてい
る。
On the other hand, the fuel injection valve (injector) 22 is provided in the cylinder head 4 by directly injecting fuel toward a combustion chamber 20 formed by being divided by the lower surface of the cylinder head 4 and the top surface of the piston 12. Is provided. More specifically, the fuel injection valve 22 is provided at a position corresponding to the vicinity of the outer peripheral wall of the cylinder 10 by the injection unit 22a.
0, and is attached to the cylinder head 4 with bolts 23 at a predetermined angle so that fuel can be injected obliquely to the cylinder axis X when viewed from the center line Y direction. . The predetermined angle is an angle at which fuel can be injected along the bottom surface of the cavity 16 when the piston 12 is near the top dead center. The allowable fuel injection pressure of the fuel injection valve 22 is set to a high pressure (e.g., during the compression stroke in which the pressure in the combustion chamber 20 becomes high). 50 kgf / cm 2 or more).

【0016】また、シリンダヘッド4には、上記中心線
Yに沿いカムシャフト30が回転自在に軸支されてい
る。詳しくは、カムシャフト30は、各気筒間及びシリ
ンダヘッド4の両端部に形成された複数の軸支持部32
上に支持されており、さらにこれら支持部32に対応し
て設けられたカムキャップ34によって挟持されてシリ
ンダヘッド4に回転可能に軸支されている。なお、カム
キャップ34はそれぞれ一対のボルト38,38で支持
部32に固定されている。
A cam shaft 30 is rotatably supported on the cylinder head 4 along the center line Y. Specifically, the camshaft 30 includes a plurality of shaft support portions 32 formed between the cylinders and at both ends of the cylinder head 4.
The cylinder head 4 is rotatably supported by the cylinder head 4 while being held by cam caps 34 provided corresponding to the support portions 32. The cam cap 34 is fixed to the support 32 with a pair of bolts 38, 38, respectively.

【0017】さらに、シリンダヘッド4には、一対の吸
気ポート44,44が形成されている。詳しくは、シリ
ンダヘッド4の下面には上記基面の一側に位置して一対
の吸気口40,40が形成されており、吸気ポート4
4,44は、各下端(一端)が上記一対の吸気口40,
40において燃焼室20に臨んで開口する一方、各上端
(他端)が通常の吸気管噴射型の内燃エンジンと同様に
シリンダヘッド4の側面で開口するように設けられてい
る。つまり、吸気ポート44,44は、吸入空気を上記
基面に向かうようにして燃焼室20に流入可能に配設さ
れている。
Further, a pair of intake ports 44 are formed in the cylinder head 4. Specifically, a pair of intake ports 40 are formed on the lower surface of the cylinder head 4 at one side of the base surface.
The lower ends (one ends) of the pair of intake ports 40,
At 40, the cylinder head 4 is opened so as to face the combustion chamber 20, while each upper end (the other end) is opened at the side surface of the cylinder head 4 in the same manner as a normal intake pipe injection type internal combustion engine. That is, the intake ports 44 are arranged so that the intake air can flow into the combustion chamber 20 toward the base surface.

【0018】また、シリンダヘッド4には、やはり一対
の排気ポート46,46が形成されている。詳しくは、
シリンダヘッド4の下面には上記基面の他側に位置して
一対の排気口42,42が形成されており、排気ポート
46,46は、その各一端が上記一対の排気口42,4
2において燃焼室20に臨んで開口する一方、各他端が
やはりシリンダヘッド4の側面で開口している。
The cylinder head 4 is also formed with a pair of exhaust ports 46,46. For more information,
A pair of exhaust ports 42, 42 are formed on the lower surface of the cylinder head 4 at the other side of the base surface, and one end of each of the exhaust ports 46, 46 has one end thereof.
2, the other end is also open on the side surface of the cylinder head 4 while opening toward the combustion chamber 20.

【0019】そして、吸気口40,40には、吸気ポー
ト44,44と燃焼室20との連通と遮断とを行う一対
の吸気弁50,50が設けられており、一方、排気口4
2,42には、排気ポート46,46と燃焼室20との
連通と遮断とを行う一対の排気弁52,52が設けられ
ている。同図に示すように、吸気弁50,50と排気弁
52,52とは、上記吸気ポート44,44と排気ポー
ト46,46との位置関係から、やはりシリンダ軸線X
と中心線Yを含む上記基面を挟むようにしてシリンダヘ
ッド4に設けられている。詳しくは、これら吸気弁5
0,50と排気弁52,52は、中心線Y方向から視て
該基面に対しそれぞれ所定の角度を有しており、つまり
吸気弁50,50と排気弁52,52とは、同図に示す
ように、シリンダヘッド4内を互いに離反するように延
びて設けられている。
The intake ports 40, 40 are provided with a pair of intake valves 50, 50 for opening and closing the communication between the intake ports 44, 44 and the combustion chamber 20, while the exhaust port 4 is provided.
A pair of exhaust valves 52, 52 for communicating and shutting off the exhaust ports 46, 46 and the combustion chamber 20 are provided in the exhaust ports 2, 42. As shown in the figure, the intake valves 50, 50 and the exhaust valves 52, 52 also have a cylinder axis X, based on the positional relationship between the intake ports 44, 44 and the exhaust ports 46, 46.
And the base surface including the center line Y is provided on the cylinder head 4. Specifically, these intake valves 5
0, 50 and the exhaust valves 52, 52 each have a predetermined angle with respect to the base surface when viewed from the center line Y direction, that is, the intake valves 50, 50 and the exhaust valves 52, 52 As shown in FIG. 1, the cylinder head 4 extends so as to be separated from each other.

【0020】ところで、これら吸気弁50,50と排気
弁52,52は特殊なものではなく、通常に内燃エンジ
ンで使用されるものと同様のものである。従って、吸気
弁50,50及び排気弁52,52の各頭部にはそれぞ
れスプリングシート54,54及びスプリングシート5
6,56が設けられており、これらスプリングシート5
4,54及びスプリングシート56,56とシリンダヘ
ッド4の部材間にはそれぞれ吸気弁50,50と排気弁
52,52を外嵌するようにしてコイルスプリング6
0,60及びコイルスプリング62,62が縮設されて
いる。故に、通常、吸気弁50,50と排気弁52,5
2とは、これらコイルスプリング60,60及びコイル
スプリング62,62に付勢されて吸気口40,40及
び排気口42,42を閉じた状態に保持されている。な
お、図1中の符号64,66はそれぞれ吸気弁50、排
気弁52の弁ガイドであり、これにより、吸気弁50,
50、排気弁52,52が、該弁ガイド64,66に沿
い確実に上記所定の角度でもって滑らかに摺動可能とさ
れ、良好に開閉弁可能とされている。
Incidentally, the intake valves 50, 50 and the exhaust valves 52, 52 are not special, but are similar to those normally used in an internal combustion engine. Therefore, the spring seats 54, 54 and the spring seats 5 are respectively provided on the heads of the intake valves 50, 50 and the exhaust valves 52, 52.
6, 56 are provided, and these spring seats 5
Coil springs 6, 54, and spring seats 56, 56 and the cylinder head 4, the intake valves 50, 50 and the exhaust valves 52, 52 are fitted around the coil springs 6, respectively.
0, 60 and coil springs 62, 62 are contracted. Therefore, usually, the intake valves 50, 50 and the exhaust valves 52, 5
Reference numeral 2 denotes a state in which the intake ports 40, 40 and the exhaust ports 42, 42 are closed by being urged by the coil springs 60, 60 and the coil springs 62, 62. Reference numerals 64 and 66 in FIG. 1 denote valve guides for the intake valve 50 and the exhaust valve 52, respectively.
50, the exhaust valves 52, 52 can be slid smoothly along the valve guides 64, 66 at the above-mentioned predetermined angle and can be opened and closed well.

【0021】また、上記カムシャフト30には、それぞ
れ吸気弁50,50及び排気弁52,52に対応するよ
うにして一対のカム部30a,30a及びカム部30b
が形成されている。そして、これらカム部30a,30
aと吸気弁50,50との間にはT字形状のロッカアー
ム70が設けられており、カム部30bと排気弁52,
52との間にはY字形状のロッカアーム72が設けられ
ている。
The camshaft 30 has a pair of cam portions 30a, 30a and a cam portion 30b corresponding to the intake valves 50, 50 and the exhaust valves 52, 52, respectively.
Are formed. Then, these cam portions 30a, 30
and a T-shaped rocker arm 70 is provided between the cam portion 30b and the exhaust valves 52, 50a.
A rocker arm 72 having a Y-shape is provided between the arm 52 and the rocker arm 52.

【0022】詳しくは、同図に示すように、上記カムキ
ャップ34にはカムシャフト30と平行にしてロッカシ
ャフト74及びロッカシャフト76が軸支されており、
ロッカアーム70とロッカアーム72は、これらロッカ
シャフト74及びロッカシャフト76にそれぞれ揺動自
在に支持されている。ロッカアーム70に関していえ
ば、該ロッカアーム70の一端側に設けられた一対のロ
ーラ80,80がカム部30a,30aとそれぞれ当接
し、一方他端側に設けられた一対のバルブアジャスタ8
4,84の各先端が吸気弁50,50の頭部にそれぞれ
当接するように配設されている。また、ロッカアーム7
2に関していえば、ロッカアーム72の一端側に設けら
れたローラ82がカム部30bと当接し、一方他端側に
設けられた一対のバルブアジャスタ86,86の各先端
が排気弁52,52の頭部にそれぞれ当接するように配
設されている。
More specifically, as shown in FIG. 2, a rocker shaft 74 and a rocker shaft 76 are supported by the cam cap 34 in parallel with the camshaft 30.
The rocker arm 70 and the rocker arm 72 are swingably supported by the rocker shaft 74 and the rocker shaft 76, respectively. As for the rocker arm 70, a pair of rollers 80, 80 provided at one end of the rocker arm 70 contact the cam portions 30a, 30a, respectively, and a pair of valve adjusters 8 provided at the other end.
The distal ends of the intake valves 4 and 84 are disposed so as to abut against the heads of the intake valves 50 and 50, respectively. In addition, rocker arm 7
With respect to 2, the roller 82 provided at one end of the rocker arm 72 is in contact with the cam portion 30b, while the tips of a pair of valve adjusters 86 provided at the other end are the heads of the exhaust valves 52, 52. The parts are arranged so as to abut each other.

【0023】従って、カムシャフト30が回転すると、
カム部30a,30a及びカム部30bの形状に応じて
ロッカアーム70とロッカアーム72がロッカシャフト
74,76回りに揺動することになり、故に吸気弁5
0,50及び排気弁52,52がコイルスプリング6
0,60、コイルスプリング62,62の付勢力に抗し
て開閉作動することになる。
Therefore, when the camshaft 30 rotates,
The rocker arm 70 and the rocker arm 72 swing around the rocker shafts 74 and 76 according to the shapes of the cam portions 30a and 30a and the cam portion 30b.
0, 50 and the exhaust valves 52, 52 are coil springs 6
0, 60, the opening / closing operation is performed against the urging force of the coil springs 62, 62.

【0024】また、シリンダヘッド4には、燃焼室20
の略中央、即ち燃焼室20内の混合気を最も有効に燃焼
させることの可能な着火位置に火花発生部90aを突出
させて上記点火プラグ(点火栓)90が配設されてい
る。詳しくは、点火プラグ90は、図1に示すように、
中央線Y方向から視てシリンダ軸線Xに対し所定の角度
を有してシリンダヘッド4に取付けられており、その所
定の角度は、点火プラグ90を排気弁52,52とカム
シャフト30及びロッカシャフト76の間を通って挿
入、取付け可能な角度に設定されている。つまり、図1
を参照すると、点火プラグ90の挿入ガイドとして機能
し且つシリンダヘッド4内を飛散する潤滑油が点火プラ
グ90に付着することを防止するための直管、即ちガイ
ドチューブ94が設けられており、このガイドチューブ
94が、排気弁52,52とカムシャフト30及びロッ
カシャフト76の間に上記所定の角度でもって挿入さ
れ、シリンダヘッド4の部材に固定されている。なお、
上述したように、ロッカアーム72はY字形状とされて
いるため、ガイドチューブ94は一対の腕部73,73
の間にロッカアーム72との干渉なく配設されている。
また、ガイドチューブ94の上端はオイルシール96を
介してロッカカバー6と着脱自在に嵌合している。
The cylinder head 4 has a combustion chamber 20.
The ignition plug (ignition plug) 90 is disposed so as to project the spark generating portion 90a substantially at the center of the combustion chamber 20, that is, at the ignition position where the air-fuel mixture in the combustion chamber 20 can be burned most effectively. More specifically, as shown in FIG.
It is attached to the cylinder head 4 at a predetermined angle with respect to the cylinder axis X when viewed from the center line Y direction. The predetermined angle is such that the ignition plug 90 is connected to the exhaust valves 52, 52, the camshaft 30, and the rocker shaft. It is set at an angle that allows it to be inserted and attached through the space 76. That is, FIG.
Referring to FIG. 2, a straight tube, that is, a guide tube 94 is provided, which functions as an insertion guide for the ignition plug 90 and prevents lubricating oil scattered in the cylinder head 4 from adhering to the ignition plug 90. A guide tube 94 is inserted between the exhaust valves 52, 52, the camshaft 30 and the rocker shaft 76 at the above-mentioned predetermined angle, and is fixed to a member of the cylinder head 4. In addition,
As described above, since the rocker arm 72 has a Y-shape, the guide tube 94 includes a pair of arm portions 73, 73.
Are arranged without interference with the rocker arm 72.
The upper end of the guide tube 94 is detachably fitted to the rocker cover 6 via an oil seal 96.

【0025】以下、上記のように構成されたSOHC型
筒内噴射ガソリンエンジンの作用及び効果について図3
及び図4を参照して説明する。ここでは、燃料が圧縮行
程で噴射される場合について説明する。吸気行程におい
て、ピストン12の下降に伴い吸気ポート44,44を
経て吸気が行われると、吸入空気はシリンダ軸線Xを含
む上記基面に向かうよう燃焼室20内に流入する。
FIG. 3 shows the operation and effect of the SOHC type direct injection gasoline engine constructed as described above.
This will be described with reference to FIG. Here, a case where the fuel is injected in the compression stroke will be described. In the intake stroke, when intake is performed through intake ports 44, 44 as the piston 12 descends, the intake air flows into the combustion chamber 20 toward the base surface including the cylinder axis X.

【0026】その後、圧縮行程に移行し、ピストン12
が上昇すると、その上昇に伴い吸入空気が巻き上げられ
る。このとき、吸入空気は、図3中に矢印で示すよう
に、ピストン12の頂面に設けられたキャビティ16の
湾曲した底面に沿い、燃焼室20の略中央、即ち上記基
面側から燃料噴射弁22の噴射部22aに向けて流れ
る。そして、吸入空気は、シリンダ10内を縦方向に旋
回する流れ、即ち渦状の正タンブル流100となってキ
ャビティ16内で旋回する。
Thereafter, the process proceeds to the compression stroke, in which the piston 12
Rises, the intake air is wound up with the rise. At this time, the intake air flows along the curved bottom surface of the cavity 16 provided on the top surface of the piston 12 and substantially from the center of the combustion chamber 20, that is, from the base surface side, as indicated by an arrow in FIG. It flows toward the injection part 22a of the valve 22. Then, the intake air is swirled in the cavity 16 as a flow that swirls in the cylinder 10 in the vertical direction, that is, a vortex positive tumble flow 100.

【0027】ピストン12が上死点近傍に達すると、図
3中に示すように、燃料噴射弁22から燃料がキャビテ
ィ16の湾曲の底面に沿い且つ上記正タンブル流100
に対向するように噴射され、該燃料はキャビティ16内
で吸入空気と混合されて燃料噴霧102となり点火プラ
グ90の火花発生部90aに達することになる。ところ
で、このように燃料が正タンブル流100と逆方向に、
つまり吸入空気の流れに対向するように噴射されると、
噴射された燃料粒子の流出速度が正タンブル流100に
よって減速されることになる。つまり、所定の燃圧で燃
料噴射弁22から燃料を噴射した場合、所定時間後に燃
料粒子が到達する距離が無タンブルで燃料を噴射した場
合または従来のように逆タンブル流に沿って燃料を噴射
した場合よりも短くされることになる。
When the piston 12 reaches the vicinity of the top dead center, as shown in FIG. 3, fuel flows from the fuel injection valve 22 along the curved bottom surface of the cavity 16 and in the forward tumble flow 100.
The fuel is mixed with the intake air in the cavity 16 to become a fuel spray 102 and reaches the spark generating portion 90 a of the spark plug 90. By the way, in this way, the fuel flows in the opposite direction to the normal tumble flow 100,
In other words, when injected so as to oppose the flow of intake air,
The outflow velocity of the injected fuel particles is reduced by the forward tumble flow 100. That is, when the fuel is injected from the fuel injection valve 22 at a predetermined fuel pressure, when the fuel particles reach the distance after a predetermined time, the fuel is injected without tumbling, or the fuel is injected along the reverse tumble flow as in the related art. It will be shorter than the case.

【0028】即ち、図4を参照すると、タンブル流を逆
タンブル流(破線)、正タンブル流(実線)及び無タン
ブル(一点鎖線)とした場合における燃料粒子流出速度
Vの燃料噴射時点Sからの時間変化がそれぞれ示されて
おり、併せてその流出速度Vでの燃料移動距離Dが示さ
れているが、同図に示すように、燃料を正タンブル流に
対向して逆方向に噴射するようにすると、燃料粒子流出
速度Vの減少度合が逆タンブル流に沿い燃料を噴射した
場合よりも大きくされ、故に噴射された燃料粒子の移動
距離Dが全体的に小さくされるのである。例えば、燃料
噴射時点Sからt1経過後に噴射された燃料は、逆タン
ブル流に沿い噴射された場合には距離D2を移動するの
であるが、一方、正タンブル流に対向して噴射された場
合には距離D1しか移動しないのである。
That is, referring to FIG. 4, when the tumble flow is a reverse tumble flow (broken line), a forward tumble flow (solid line), and no tumble flow (dashed line), the fuel particle outflow velocity V from the fuel injection point S is measured. The time change is shown, and the fuel movement distance D at the outflow velocity V is also shown. As shown in the figure, the fuel is injected in the opposite direction to the forward tumble flow. Then, the degree of decrease in the fuel particle outflow velocity V is made larger than when the fuel is injected along the reverse tumble flow, and therefore, the movement distance D of the injected fuel particles is made smaller as a whole. For example, the fuel injected after a lapse of t1 from the fuel injection time S moves the distance D2 when injected along the reverse tumble flow, but on the other hand, when injected against the forward tumble flow. Moves only the distance D1.

【0029】また、同図を参照すると、例えば距離D1
に到達する燃料量が、逆タンブル流の場合にあっては図
中O−S−A’−A領域(斜線域)の面積で、一方、正
タンブル流の場合にあっては図中O−S−B’−B領域
(網掛域)の面積で示されている。そして、これらの面
積を比較すると、O−S−B’−B領域(網掛域)の面
積の方がO−S−A’−A領域(斜線域)の面積よりも
小さく、つまり、タンブル流を正タンブル流とした場合
の方が逆タンブル流とした場合よりも距離D1を移動す
る燃料量が少なくなっていることがわかる。
Referring to FIG. 3, for example, the distance D1
Is equal to the area of the OSA'-A region (shaded area) in the figure when the fuel amount reaches the reverse tumble flow, while it is O- in the figure when the fuel amount reaches the forward tumble flow. The area is indicated by the area of the SB′-B area (shaded area). Comparing these areas, the area of the OSB'-B area (shaded area) is smaller than the area of the OSA'-A area (shaded area), that is, the tumble flow. It can be seen that the amount of fuel traveling the distance D1 is smaller when the flow is a normal tumble flow than when the flow is a reverse tumble flow.

【0030】このことは、上記距離D1が燃料噴射弁2
2の噴射部22aから燃焼室20の略中央に位置する点
火プラグ90の火花発生部90aまでの距離であるとし
た場合、正タンブル流に対向して燃料を噴射すると、燃
料噴射弁22から一定量の燃料を噴射しても、燃料が火
花発生部90a近傍に到達するまでに逆タンブル流に沿
い噴射する場合に比べて時間を要することを意味してい
る。即ち、正タンブル流に対向して燃料を噴射すること
で、燃料の霧化時間を稼ぐことが可能であることを示し
ている。
This means that the distance D1 is equal to the fuel injection valve 2
Assuming that the distance is from the second injection portion 22a to the spark generation portion 90a of the ignition plug 90 located substantially at the center of the combustion chamber 20, when the fuel is injected in opposition to the positive tumble flow, a certain amount This means that even if an amount of fuel is injected, it takes more time until the fuel reaches the vicinity of the spark generating portion 90a as compared with the case where the fuel is injected along the reverse tumble flow. That is, it is shown that the fuel atomization time can be increased by injecting the fuel in opposition to the normal tumble flow.

【0031】従って、エンジン1が小排気量であってボ
ア径が小さく、噴射部22aから火花発生部90aまで
の距離が例えば上記距離D1と短いような場合であって
も、上記のように正タンブル流100に対向して燃料を
噴射することで、燃料が火花発生部90aに到達するま
でに十分な霧化時間を稼ぐことができることになり、点
火時において火花発生部90a近傍に十分に霧化した燃
料噴霧102を存在させ良好な燃焼を得ることが可能と
なるのである。
Accordingly, even when the engine 1 has a small displacement and a small bore diameter, and the distance from the injection part 22a to the spark generation part 90a is as short as the distance D1, for example, the correctness is obtained as described above. By injecting the fuel in opposition to the tumble flow 100, it is possible to obtain a sufficient atomization time until the fuel reaches the spark generating portion 90a, and to sufficiently spray the fuel near the spark generating portion 90a during ignition. This makes it possible to obtain good combustion by allowing the fuel spray 102 to be present.

【0032】また、このように燃料がキャビティ16内
に略閉じこめられ層状化された状態で点火プラグ90の
火花発生部90aに達することになると、燃料噴射量が
少なくても、つまり全体として空燃比が希薄(リーン)
であっても火花発生部90a近傍では比較的空燃比が濃
い(理論空燃比またはリッチ)状態とされる。故に、そ
の後ピストン12がさらに上死点近傍とされたときに
は、点火プラグ90によって点火が行われることになる
のであるが、火花発生部90a周りでは着火性がよく、
故に失火(リーン失火)等の発生もなく極めて良好且つ
効率のよい燃焼、即ち層状燃焼が実現されることとな
る。なお、層状燃焼の作用と効果については公知であ
り、ここではその詳細な説明は省略する。
When the fuel reaches the spark generating portion 90a of the spark plug 90 in a state where the fuel is substantially confined in the cavity 16 and layered, even if the fuel injection amount is small, that is, the air-fuel ratio as a whole is Is lean
Even in the vicinity of the spark generating portion 90a, the air-fuel ratio is set to a relatively high (stoichiometric air-fuel ratio or rich) state. Therefore, when the piston 12 is further moved to the vicinity of the top dead center thereafter, the ignition is performed by the spark plug 90. However, the ignitability is good around the spark generating portion 90a,
Therefore, extremely good and efficient combustion, that is, stratified combustion is realized without occurrence of misfire (lean misfire) or the like. The operation and effect of stratified combustion are known, and a detailed description thereof is omitted here.

【0033】以上、説明したように、本発明に係る筒内
噴射ガソリンエンジンでは、ピストン12の上面にキャ
ビティ16を有して燃焼室20内に正タンブル流100
を生起させるようにし、該正タンブル流100に対向す
るように燃料噴射弁22から燃料を噴射するようにして
いる。従って、排気量が小さくボア径が小さな内燃エン
ジンであっても、圧縮行程で燃料噴射を行った場合にお
いて、燃料の霧化時間を十分に確保して点火プラグ90
周りに空燃比の濃い適正な霧化状態の燃料噴霧102を
好適に集約させるようにでき、失火等もなく極めて良好
に層状燃焼を実現することができる。これにより、排気
量が小さくボア径の小さな内燃エンジンにおいて、炭化
水素(HC)や一酸化炭素(CO)等の有害な排ガス成
分の発生を少なく抑えるとともに燃費の向上を図った燃
焼効率の高い筒内噴射型ガソリンエンジンを実現でき
る。
As described above, the direct injection gasoline engine according to the present invention has the cavity 16 on the upper surface of the piston 12 and
Is generated, and fuel is injected from the fuel injection valve 22 so as to face the positive tumble flow 100. Therefore, even in the case of an internal combustion engine having a small displacement and a small bore diameter, when the fuel is injected in the compression stroke, the time for atomizing the fuel is sufficiently secured and the ignition plug 90
The fuel spray 102 in the appropriate atomized state having a high air-fuel ratio can be suitably concentrated around the fuel cell, and stratified combustion can be realized extremely favorably without misfire or the like. As a result, in an internal combustion engine with a small displacement and a small bore diameter, the generation of harmful exhaust gas components such as hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) is suppressed to a low level, and the high combustion efficiency of the cylinder is improved. An internal injection gasoline engine can be realized.

【0034】また、本発明に係る筒内噴射ガソリンエン
ジンでは、点火プラグ90の位置と吸気ポート44,4
4の形状とを従来の吸気管噴射型の内燃エンジンのもの
と同様にするようにしている。従って、シリンダヘッド
4の構造を従来のものに対し大きく変更することなく、
コスト低減を図りながら、燃焼効率の高い筒内噴射型ガ
ソリンエンジンを容易に実現できる。
In the direct injection gasoline engine according to the present invention, the position of the ignition plug 90 and the intake ports 44, 4
4 is made similar to that of a conventional intake pipe injection type internal combustion engine. Therefore, without largely changing the structure of the cylinder head 4 from the conventional one,
A direct injection gasoline engine with high combustion efficiency can be easily realized while reducing costs.

【0035】なお、上記実施形態では、SOHC型筒内
噴射ガソリンエンジンについて説明したが、動弁機構は
いかなる形態のものでもよく、例えば排気量が小さくボ
ア径の小さなDOHC型筒内噴射ガソリンエンジンに対
しても本発明を良好に適用可能である。また、ボア径の
小さな内燃エンジンに限らず、ボア径の大きな内燃エン
ジンであっても、本発明を適用可能であり、この場合、
正タンブル流に対向するよう燃料噴射弁から燃料を噴射
することで、燃料噴射圧を高めて燃料噴霧の微粒化を促
進することができる。つまり、燃料噴射圧を高めると、
燃料粒子の速度が上昇して燃料噴霧が点火栓を超えてシ
リンダ壁に付着してしまう虞があるのであるが、正タン
ブル流に対向して燃料を噴射するようにすれば、燃料粒
子の速度を一定速に保持してこのような燃料噴霧の付着
を防止でき、スモークの発生等もなく一層燃焼効率の高
い層状燃焼を実現することができるのである。
In the above embodiment, the SOHC type direct injection gasoline engine has been described. However, the valve operating mechanism may be of any type, for example, a DOHC type direct injection gasoline engine having a small displacement and a small bore diameter. However, the present invention can be applied favorably. In addition, the present invention is not limited to an internal combustion engine having a small bore, but may be applied to an internal combustion engine having a large bore. In this case,
By injecting fuel from the fuel injection valve so as to face the normal tumble flow, it is possible to increase the fuel injection pressure and promote atomization of the fuel spray. That is, when the fuel injection pressure is increased,
There is a risk that the speed of the fuel particles may increase and the fuel spray may adhere to the cylinder wall beyond the ignition plug. However, if the fuel is injected against the positive tumble flow, the speed of the fuel particles may be reduced. Is maintained at a constant speed, such adhesion of fuel spray can be prevented, and stratified combustion with higher combustion efficiency can be realized without generation of smoke or the like.

【0036】また、上記実施形態では、正タンブル流に
対向して燃料を噴射するよう燃料噴射弁22を構成した
が、これに限らず、吸気ポート44をシリンダ軸線Xに
略沿って延びる直立ポートとして燃焼室20内に正タン
ブル流とは逆方向の逆タンブル流を生起させ、さらに点
火プラグ90と燃料噴射弁22とを互いに逆に位置する
するよう配設し、筒内噴射ガソリンエンジンを逆タンブ
ル流に対向して燃料を噴射可能に構成してもよい。これ
によっても、やはり上記実施形態と同様の効果が得られ
る。
Further, in the above-described embodiment, the fuel injection valve 22 is configured to inject fuel opposite to the forward tumble flow. However, the invention is not limited to this, and the intake port 44 may be provided with the upright port extending substantially along the cylinder axis X. As a result, a reverse tumble flow is generated in the combustion chamber 20 in a direction opposite to the forward tumble flow, and the spark plug 90 and the fuel injection valve 22 are disposed so as to be opposite to each other. You may comprise so that fuel may be injected opposing a tumble flow. Also according to this, the same effect as in the above embodiment can be obtained.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る請求項1の筒内噴射型火花点火式内燃エンジンによ
れば、圧縮行程中に燃料噴射弁から噴射された燃料粒子
の速度を燃料噴射方向に対向し且つ凹部により案内され
る吸入空気の流れによって減速させることができ、燃料
が点火栓に到達するまでに十分な霧化時間を確保するこ
とができる。従って、排気量が小さくボア径の小さな内
燃エンジンであっても、燃料噴射圧を低下させることな
く燃料噴霧の微粒化の促進を図りながら、燃料を十分に
霧化させて点火栓近傍に集約させることができ、良好且
つ燃焼効率の高い層状燃焼を実現することができる。
As described above in detail, according to the in-cylinder injection spark ignition type internal combustion engine of the first aspect of the present invention, the velocity of the fuel particles injected from the fuel injection valve during the compression stroke. Can be decelerated by the flow of the intake air which is opposed to the fuel injection direction and guided by the concave portion, and a sufficient atomization time can be secured until the fuel reaches the ignition plug. Therefore, even in an internal combustion engine having a small displacement and a small bore diameter, the fuel is sufficiently atomized and concentrated in the vicinity of the ignition plug while promoting the atomization of the fuel spray without lowering the fuel injection pressure. And good stratified combustion with high combustion efficiency can be realized.

【0038】また、ボア径の大きな内燃エンジンであっ
ても、スモークの発生等なく燃料噴射圧を高めて燃料噴
霧の微粒化の促進を図ることができ、より一層燃焼効率
の高い層状燃焼を実現することができる。また、請求項
2の筒内噴射型火花点火式内燃エンジンによれば、排気
量が小さくボア径の小さな内燃エンジンにおいて、シリ
ンダヘッドの構造を従来のものに対し大きく変更するこ
となく、容易にして燃焼効率の高い筒内噴射型火花点火
式内燃エンジンを実現することができる。
Further, even in an internal combustion engine having a large bore diameter, it is possible to increase the fuel injection pressure without generating smoke or the like to promote the atomization of fuel spray, thereby realizing stratified combustion with higher combustion efficiency. can do. According to the in-cylinder injection type spark ignition type internal combustion engine of the second aspect, in an internal combustion engine having a small displacement and a small bore diameter, the structure of the cylinder head can be easily changed without greatly changing the structure of the conventional cylinder head. An in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine with high combustion efficiency can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る筒内噴射ガソリンエンジンの縦断
面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a direct injection gasoline engine according to the present invention.

【図2】図1に示す筒内噴射ガソリンエンジンのロッカ
カバーを外した状態での上視図である。
FIG. 2 is a top view of the direct injection gasoline engine shown in FIG. 1 with a rocker cover removed.

【図3】本発明に係る筒内噴射ガソリンエンジンの作用
を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the direct injection gasoline engine according to the present invention.

【図4】タンブル流との関係において燃料噴射弁から噴
射される燃料粒子流出速度Vの時間変化を示す図であっ
て、本発明の効果を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram showing a time change of the outflow velocity V of the fuel particles injected from the fuel injection valve in relation to the tumble flow, and is a view for explaining the effect of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン(SOHC型筒内噴射ガソリンエンジン) 4 シリンダヘッド 10 シリンダ 12 ピストン 16 キャビティ(凹部) 20 燃焼室 22 燃料噴射弁 22a 噴射部(噴口) 44 吸気ポート 46 排気ポート 50 吸気弁 52 排気弁 90 点火プラグ(点火栓) 90a 火花発生部 Reference Signs List 1 engine (SOHC type direct injection gasoline engine) 4 cylinder head 10 cylinder 12 piston 16 cavity (recess) 20 combustion chamber 22 fuel injection valve 22a injection part (injection port) 44 intake port 46 exhaust port 50 intake valve 52 exhaust valve 90 ignition Plug (ignition plug) 90a Spark generator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 公二郎 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 横山 友 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Koujiro Okada 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Tomo Yokoyama 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Automotive Industry Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダ内に嵌挿されたピストンと、 前記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、 前記燃焼室に臨むよう前記シリンダヘッドに設けられた
点火栓と、 前記シリンダヘッドに設けられ、前記燃焼室に燃料を直
接噴射する燃料噴射弁と、 一端が前記燃焼室に臨んで開口するよう前記シリンダヘ
ッドに形成され、前記燃焼室へ吸気を行う吸気ポート
と、 前記ピストンの上面に形成され、前記吸気ポートから前
記燃焼室に流入する吸入空気を案内するとともに前記燃
料噴射弁により噴射された燃料を前記点火栓近傍に導く
凹部とを備え、 前記燃料噴射弁は、少なくとも圧縮行程中前記ピストン
が上死点近傍にあるとき、前記点火栓に向けて前記凹部
に沿い且つ前記凹部により案内される吸入空気の流れに
対向するよう燃料を噴射することを特徴とする筒内噴射
型火花点火式内燃エンジン。
A piston inserted into a cylinder; a combustion chamber formed between an upper surface of the piston and a lower surface of a cylinder head; and a spark plug provided on the cylinder head so as to face the combustion chamber. A fuel injection valve provided in the cylinder head for directly injecting fuel into the combustion chamber; and an intake port formed in the cylinder head so that one end is open to the combustion chamber, for taking air into the combustion chamber. And a recess formed on an upper surface of the piston, for guiding intake air flowing into the combustion chamber from the intake port, and guiding fuel injected by the fuel injection valve to the vicinity of the spark plug. A valve is provided for the flow of intake air along and along the recess towards the spark plug at least when the piston is near top dead center during the compression stroke. An in-cylinder injection spark ignition type internal combustion engine characterized by injecting fuel so as to face the engine.
【請求項2】 前記点火栓は前記燃焼室の略中央に臨む
よう配設されるとともに、前記吸気ポートは、前記一端
が前記シリンダの中心軸に沿うシリンダ軸線を含む平面
を挟んで一側に位置して前記燃焼室に開口する一方他端
が前記シリンダヘッドの側面に開口し、前記平面に向か
うよう吸入空気を前記燃焼室に流入可能に形成されてお
り、 前記燃料噴射弁は、噴口が前記吸気ポートの一端を挟ん
で前記平面と反対側に位置して前記燃焼室に臨むよう配
設され、前記凹部は、少なくとも圧縮行程中前記ピスト
ンが上死点近傍にあるとき、前記平面に向かうよう流入
した吸入空気を前記燃料噴射弁に向けて案内することを
特徴とする、請求項1記載の筒内噴射型火花点火式内燃
エンジン。
2. The ignition plug is disposed so as to face substantially the center of the combustion chamber, and the intake port has one end on one side of a plane including a cylinder axis along a central axis of the cylinder. The other end is opened to the combustion chamber and the other end is opened to a side surface of the cylinder head, and is formed so that intake air can flow into the combustion chamber toward the plane. The recess is disposed to face the combustion chamber at a position opposite to the plane with one end of the intake port interposed therebetween, and the recess is directed toward the plane at least when the piston is near top dead center during a compression stroke. The in-cylinder injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 1, wherein the intake air thus introduced is guided toward the fuel injection valve.
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