JPS622139B2 - - Google Patents
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- JPS622139B2 JPS622139B2 JP53163604A JP16360478A JPS622139B2 JP S622139 B2 JPS622139 B2 JP S622139B2 JP 53163604 A JP53163604 A JP 53163604A JP 16360478 A JP16360478 A JP 16360478A JP S622139 B2 JPS622139 B2 JP S622139B2
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- combustion chamber
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Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
本発明は、吸気行程時に排気ガス等の流体を燃
焼室内に吸入噴出させて、燃焼室内に吸入される
混合気を強制的に撹拌するようにした内燃機関燃
焼室の混合気撹拌装置に関するものである。 従来から4サイクルエンジンの排気ガス浄化対
策(主として排気ガス中に含まれる窒素酸化物
NOxの低減対策)として、排気ガスの一部を吸
気側に戻す排気ガス還流(以下EGRという)方
法が用いられており、NOx低減の最も有効な手
段とされてきた。EGRは燃焼温度を下げてNOx
排出重量を大巾に下げる効果が大きいが、EGR
の量を増やしていくと、従来型エンジンでは次第
に燃焼変動が大きくなつて失火するようになる。 第1図は従来型エンジンのNOx排出重量を空
燃比とEGR量の関係で示したNOx排出重量特性
曲線図で、図中曲線A1,A2,A3,A4,A5はは混
合気に含まれるEGRの量を次の表の如く設定し
たときのNOx排出重量を示すものである。ま
た、曲線B1,
焼室内に吸入噴出させて、燃焼室内に吸入される
混合気を強制的に撹拌するようにした内燃機関燃
焼室の混合気撹拌装置に関するものである。 従来から4サイクルエンジンの排気ガス浄化対
策(主として排気ガス中に含まれる窒素酸化物
NOxの低減対策)として、排気ガスの一部を吸
気側に戻す排気ガス還流(以下EGRという)方
法が用いられており、NOx低減の最も有効な手
段とされてきた。EGRは燃焼温度を下げてNOx
排出重量を大巾に下げる効果が大きいが、EGR
の量を増やしていくと、従来型エンジンでは次第
に燃焼変動が大きくなつて失火するようになる。 第1図は従来型エンジンのNOx排出重量を空
燃比とEGR量の関係で示したNOx排出重量特性
曲線図で、図中曲線A1,A2,A3,A4,A5はは混
合気に含まれるEGRの量を次の表の如く設定し
たときのNOx排出重量を示すものである。ま
た、曲線B1,
【表】
B2,B3,B4は、燃焼変動率を示す曲線で、曲線
B1は失火域Cと燃焼域Dとの境界線になり、曲
線B2,B3,B4の燃焼変動率は次の表2のように
なる。
B1は失火域Cと燃焼域Dとの境界線になり、曲
線B2,B3,B4の燃焼変動率は次の表2のように
なる。
【表】
この第1図は、低負荷運転時の測定データから
描いたものである。この図から判るように燃費は
空燃比を希薄化すれば良くなるが、希薄側ほど燃
焼変動率が大きく、失火域Cが近いので、使用で
きるEGR量は小さくなる。53年排出ガス規制を
満足させるためには、NOx排出重量1g/PS.I.
H燃焼変動を曲線B2で示した7%前後に押える必
要がある。この条件を満足させるためには、空燃
比を13〜14で使用してEGRを行なう以外にない
が、このような濃混合気側では燃費が悪くなるの
で、上述したような従来型エンジンでは排気ガス
浄化対策と低燃費の両方を満足させることは難し
いものであつた。 従つて、排気ガス浄化対策と低燃費の両方を満
足させるためには、燃焼しないような希薄混合気
あるいはこのような希薄混合気にEGRを行なつ
た状態で安定した燃焼を実現させるのが望まし
い。この考えに沿つて現在いくつかの方法が考え
られている。 燃焼室を主燃焼室と副燃焼室に分けて、主燃焼
室に希薄混合気を供給し、副燃焼室内に濃混合気
を供給すると共に、副燃焼室内に設けた点火栓に
より濃混合気に点火し、両燃焼室を結ぶポートか
ら吹き出す火炎により主燃焼室内の希薄混合気を
燃焼させる層状給気エンジンも上述した考えの一
つである。しかし、この型式のエンジンでは、燃
焼室を2つに分けているため、燃焼室の表面積/
燃焼室容積の比が大きくなるため、冷却損失が増
えて燃費を損う場合があるという問題があつた。
その上、濃混合気と希薄混合気を全運転範囲で正
確に制御する必要があつたために、気化器等の構
造が複雑になる欠点があつた。 この様な欠点を解消したものに均質混合気を使
用する型式のエンジンが考えられている。これ
は、主燃焼室にのみ均質な混合気を供給し、主燃
焼室と副燃焼室を結ぶポートに点火栓を設け、ポ
ートの絞りにより生ずる圧力差と吹き出しによる
トーチ効果で燃焼速度を速めて、希薄混合気での
燃焼を改善したものである。この型式のエンジン
は層状給気式エンジンに比べて構造が簡単である
が、ポートが高温になるため、冷却損失の増加、
高負荷での過早着火等の問題、或は、中低負荷と
高負荷での燃焼速度の調整が難かしいという問題
があつた。 本発明は、上述したような種々の問題点を解消
した内燃機関燃焼室内の混合気撹拌装置を提供す
ることを目的とするものである。 以下、本発明の一実施例を第2図ないし第4図
にしたがつて説明する。 第2図において、1はシリンダ、2はシリンダ
1内に摺動自在に配設されたピストン、3はシリ
ンダ1の上端に取り付けられたシリンダヘツド、
4はシリンダ1とピストン2及びシリンダヘツド
3との間に形成された燃焼室、5はシリンダヘツ
ド3に形成された吸気ポート、6はシリンダヘツ
ド3に形成された排気ポートで、吸気ポート5及
び排気ポート6は燃焼室4に連通している。 吸気ポート5の燃焼室4側端部内には、環状の
バルブシート7が固着されており、排気ポート6
の燃焼室側端部内には、環状のバルブシート8が
固着されている。シリンダヘツド3には、バルブ
シート7に向つて吸気ポート5に開口するガイド
保持孔9及びバルブシート8に向つて排気ポート
6内に開口するガイド保持孔10が穿設されてい
る。この両ガイド保持孔9,10には、筒状のバ
ルブガイド11,12がそれぞれ圧入されてい
る。 バルブガイド11内には、ヘツド13aを燃焼
室4内に配設した吸気バルブ13の軸部13bが
第2図、第3図の如く摺動自在に挿入されてい
る。バルブガイド12内には、ヘツド14aを燃
焼室4内に配設した排気バルブ14の軸部14b
が摺動自在に保持されている。 吸気バルブ13は、スプリング15により図中
上方に常時附勢されており、排気バルブ14はス
プリング16により図中上方に常時附勢されてい
る。これらの吸気バルブ13及び排気バルブ14
は、シリンダヘツド3に保持させたカムシヤフト
17及びロツカーアーム18等を介して交互に開
閉されるようになつている。図中19は、シリン
ダヘツド3の上部を覆うヘツドカバーである。 20は、吸気ポート5に基端部が接続された吸
気管、21は排気ポート6に接続された排気管、
22は吸気管20の先端部に接続された気化器、
23は気化器22のエア吸入口に接続されたエア
クリーナ、24はエアクリーナ23内のエアフイ
ルター、20aは吸気管20内の主吸気通路、2
5は気化器22内のスロツトルバルブである。 吸気バルブ13のヘツド13aのフエース13
c近傍には、吸気バルブ13が開いたとき燃焼室
4内に開口し、且つ、吸気バルブ13が閉じたと
きバルブシート7より上流の主吸気通路20a側
に開口する噴出孔26が穿設されている。この噴
出孔26は、第4図に示したように吸気バルブ1
3の中心O1からシリンダ1の中心O2に向けて結
んだ直線Aの左右ほぼ20度ないし110度の範囲に
向き、かつ、吸気バルブ13のフエース13c上
面に向いて開口している。また、この噴出孔26
は、吸気バルブ13の軸部13bに形成した副吸
気通路27の下端部に連通している。副吸気通路
27は吸気バルブ13のヘツド13aから軸部1
3bの略中央部まで延びており、軸部13bには
副吸気通路27の上端部に連通し、且つ、その外
周面に開口してバルブガイド11内面に臨む流入
口28が穿設されている。 バルブガイド11の内面には、中間通路として
の環状溝29が周方向に形成されており、この環
状溝29は吸気バルブ13が開いたときにのみ流
入口28に臨む位置に設けられている。この環状
溝29は、シリンダヘツド3に穿設した通路3
0、吸気管20に形成した通路31、配管32内
の通路33及び、この通路33途中に接続した流
量調整バルブ34を介して吸気源としての排気管
21の途中に接続されている。 吸気バルブ13とバルブガイド11との間に
は、吸気バルブ13が軸部13bの周方向に回動
するのを防止する回り止め35が第3図の如く設
けられている。この回り止め35は、軸部13b
に形成された長手方向に伸びる長孔36と、バル
ブガイド7の内面に穿設され、且つ、長孔36に
嵌合されたピン37とより構成されている。 次にこのような構成の内燃機関の吸気装置の作
動を説明する。 吸気行程時に吸気バルブ13が、カムシヤフト
17及びロツカーアーム18により燃焼室4側に
変位させられて、吸気バルブ13が開く(ヘツド
13aがバルブシート7より離間する)ときに、
ピストン2が下降する。これにより燃焼室4内が
負圧となり、エアクリーナ23のエアフイルター
24を介して吸入された空気が、気化器22で燃
料と混合された後、主吸気通路20a及び吸気ポ
ート5を介して燃焼室4内に吸入される。 このように吸気バルブ13が開いているとき
は、流入口28が環状溝29に連通しているの
で、排気管21内の高圧の排気ガスの一部が、通
路33、流量調整バルブ34、及び通路30,3
1を介して環状溝29内に流入した後、流入口2
8より副吸気通路27内に流入し、噴出孔26よ
り吸気バルブ13の中心O1とシリンダ1の中心
O2を結んだ直線Aの左又は右にほぼ20度〜110度
の範囲に向けて燃焼室4内に噴出される。このよ
うな向きで燃焼室4内に噴出された排気ガスは、
第4図の矢印B,B′の如くシリンダ1内壁に沿つ
て排気バルブ14側に向けて流れ、燃焼室4内に
吸入された混合気を強制的に撹拌する。 なおエンジンの低中負荷運転時においては気化
器22のスロツトルバルブ25の開度が比較的小
さいため、主吸気通路20a側の吸気負圧が高
く、この結果、低中負荷運転時には、燃焼室4内
に吸入される混合気の流速は比較的小さくなる。
これに対して、噴出孔26より燃焼室4内に噴出
される排気ガスの吸気源の圧力が高いため、エン
ジンの低中負荷運転時には噴出孔26より燃焼室
4内に噴出される排気ガスの流速は、吸気ポート
5より燃焼室4内に吸入される混合気の流速より
も非常に速く、燃焼室4内に激しい渦流を形成す
る。 第5図は、上述した噴出孔26が吸気バルブ1
3のフエース13c上面に向けて開口していると
ころを示している。これにより、噴出孔26から
噴出される流体は第6図に示した如くフエース1
3cに沿つて流れ、ピストン側に無理なく導びか
れるので、燃焼室4内の全体に渦流が形成され
て、混合気を効率よく撹拌できることになる。こ
の流体の流れは、凸面に沿つて、その切線方向に
噴流を吹き出したとき、噴流は直進せず、凸面に
沿つて湾曲して流れるという、いわゆるコアンダ
効果を利用している。上述した実施例では、排気
バルブ14を直線A上に設けたエンジンの吸気バ
ルブ13に噴出孔26を設けた例を示したが、排
吸気バルブ13は必ずしも直線A上になくてもよ
く、第7図の如く排気バルブ14は直線Aの右側
にあつてもよい。 さらに、上述した噴出孔26を、 噴出孔26の断面積/シリンダ断面積=0.026〜
2% になるように設定するとよい。この場合には、
EGR量を必要最小限にして燃焼を安定させるこ
とができる。 本発明は、以上説明したように、吸気バルブに
設けた噴出孔を、吸気バルブの中心からシリンダ
の中心に向けて結んだ直線の左右20度ないし110
度の範囲に向けて開口させたので、吸気行程時に
燃焼室内に噴出孔から排気ガスの一部又は空気、
混合気等の気体を噴出させることにより、燃焼室
内に激しい渦流を形成して、燃焼室内に吸入され
る混合気を強制的に撹拌することができる。これ
により、従来のような副燃焼室を設けることな
く、排気ガスの混入した希薄渦流混合気を短時間
で均一に燃焼室内に形成して燃焼させることがで
きる。この結果、従来型エンジンを大巾に変更す
ることなく空燃比及びEGRを燃焼限界側に近づ
けて、NOx排出重量を小さくすることができ
る。 また、副燃焼室を設けた従来のエンジンに比べ
て、燃焼室面積を小さくできるので、このエンジ
ンに比べて冷却損失を小さくすることができると
共に、従来の副燃焼室を設けたエンジンのように
過熱されるポートがないので、過早着火等が生ず
ることはない。 さらに、噴出孔を吸気バルブのフエース上面に
向けて開口させたので、噴出孔から噴出される流
体がフエース上面に沿つてピストン側に流れるこ
とができ、これにより燃焼室内全体に渦流が形成
されて混合気が効率よく撹拌される。 エンジンにおいて、NOxの排出量低減と低燃
費の両者を満足させるためには、空燃比を15よ
り大にする。NOxの排出量を1g/PSI・H以
上にする。燃焼変動率を7%以下に抑える。等
の必要があることは知られている。本発明はこれ
らの条件を満足させるために噴出孔の角度、方向
を見い出したものであつて、噴出孔の角度を上記
のように20度ないし110度にし、かつ、フエース
上面に向けて開口したことにより、好結果を得た
のである。 第8図はこの結果を表わすグラフで、回転速度
2500rpm、体積効率30%と、小型エンジンが比較
的多用する範囲にし、空燃比は、燃費の改善率が
減少に転ずる点である15に選定し、EGR量は、
NOxが1g/PSI・Hとなるように調整したとき
の噴出孔角度と燃焼変動率との関係を示してい
る。この図から明らかなように、本発明はその限
定範囲において燃焼変動率を低くすることができ
る。また、これに加えて上述のコアンダ効果が得
られるから、混合気撹拌が良好に行われることに
なる。
描いたものである。この図から判るように燃費は
空燃比を希薄化すれば良くなるが、希薄側ほど燃
焼変動率が大きく、失火域Cが近いので、使用で
きるEGR量は小さくなる。53年排出ガス規制を
満足させるためには、NOx排出重量1g/PS.I.
H燃焼変動を曲線B2で示した7%前後に押える必
要がある。この条件を満足させるためには、空燃
比を13〜14で使用してEGRを行なう以外にない
が、このような濃混合気側では燃費が悪くなるの
で、上述したような従来型エンジンでは排気ガス
浄化対策と低燃費の両方を満足させることは難し
いものであつた。 従つて、排気ガス浄化対策と低燃費の両方を満
足させるためには、燃焼しないような希薄混合気
あるいはこのような希薄混合気にEGRを行なつ
た状態で安定した燃焼を実現させるのが望まし
い。この考えに沿つて現在いくつかの方法が考え
られている。 燃焼室を主燃焼室と副燃焼室に分けて、主燃焼
室に希薄混合気を供給し、副燃焼室内に濃混合気
を供給すると共に、副燃焼室内に設けた点火栓に
より濃混合気に点火し、両燃焼室を結ぶポートか
ら吹き出す火炎により主燃焼室内の希薄混合気を
燃焼させる層状給気エンジンも上述した考えの一
つである。しかし、この型式のエンジンでは、燃
焼室を2つに分けているため、燃焼室の表面積/
燃焼室容積の比が大きくなるため、冷却損失が増
えて燃費を損う場合があるという問題があつた。
その上、濃混合気と希薄混合気を全運転範囲で正
確に制御する必要があつたために、気化器等の構
造が複雑になる欠点があつた。 この様な欠点を解消したものに均質混合気を使
用する型式のエンジンが考えられている。これ
は、主燃焼室にのみ均質な混合気を供給し、主燃
焼室と副燃焼室を結ぶポートに点火栓を設け、ポ
ートの絞りにより生ずる圧力差と吹き出しによる
トーチ効果で燃焼速度を速めて、希薄混合気での
燃焼を改善したものである。この型式のエンジン
は層状給気式エンジンに比べて構造が簡単である
が、ポートが高温になるため、冷却損失の増加、
高負荷での過早着火等の問題、或は、中低負荷と
高負荷での燃焼速度の調整が難かしいという問題
があつた。 本発明は、上述したような種々の問題点を解消
した内燃機関燃焼室内の混合気撹拌装置を提供す
ることを目的とするものである。 以下、本発明の一実施例を第2図ないし第4図
にしたがつて説明する。 第2図において、1はシリンダ、2はシリンダ
1内に摺動自在に配設されたピストン、3はシリ
ンダ1の上端に取り付けられたシリンダヘツド、
4はシリンダ1とピストン2及びシリンダヘツド
3との間に形成された燃焼室、5はシリンダヘツ
ド3に形成された吸気ポート、6はシリンダヘツ
ド3に形成された排気ポートで、吸気ポート5及
び排気ポート6は燃焼室4に連通している。 吸気ポート5の燃焼室4側端部内には、環状の
バルブシート7が固着されており、排気ポート6
の燃焼室側端部内には、環状のバルブシート8が
固着されている。シリンダヘツド3には、バルブ
シート7に向つて吸気ポート5に開口するガイド
保持孔9及びバルブシート8に向つて排気ポート
6内に開口するガイド保持孔10が穿設されてい
る。この両ガイド保持孔9,10には、筒状のバ
ルブガイド11,12がそれぞれ圧入されてい
る。 バルブガイド11内には、ヘツド13aを燃焼
室4内に配設した吸気バルブ13の軸部13bが
第2図、第3図の如く摺動自在に挿入されてい
る。バルブガイド12内には、ヘツド14aを燃
焼室4内に配設した排気バルブ14の軸部14b
が摺動自在に保持されている。 吸気バルブ13は、スプリング15により図中
上方に常時附勢されており、排気バルブ14はス
プリング16により図中上方に常時附勢されてい
る。これらの吸気バルブ13及び排気バルブ14
は、シリンダヘツド3に保持させたカムシヤフト
17及びロツカーアーム18等を介して交互に開
閉されるようになつている。図中19は、シリン
ダヘツド3の上部を覆うヘツドカバーである。 20は、吸気ポート5に基端部が接続された吸
気管、21は排気ポート6に接続された排気管、
22は吸気管20の先端部に接続された気化器、
23は気化器22のエア吸入口に接続されたエア
クリーナ、24はエアクリーナ23内のエアフイ
ルター、20aは吸気管20内の主吸気通路、2
5は気化器22内のスロツトルバルブである。 吸気バルブ13のヘツド13aのフエース13
c近傍には、吸気バルブ13が開いたとき燃焼室
4内に開口し、且つ、吸気バルブ13が閉じたと
きバルブシート7より上流の主吸気通路20a側
に開口する噴出孔26が穿設されている。この噴
出孔26は、第4図に示したように吸気バルブ1
3の中心O1からシリンダ1の中心O2に向けて結
んだ直線Aの左右ほぼ20度ないし110度の範囲に
向き、かつ、吸気バルブ13のフエース13c上
面に向いて開口している。また、この噴出孔26
は、吸気バルブ13の軸部13bに形成した副吸
気通路27の下端部に連通している。副吸気通路
27は吸気バルブ13のヘツド13aから軸部1
3bの略中央部まで延びており、軸部13bには
副吸気通路27の上端部に連通し、且つ、その外
周面に開口してバルブガイド11内面に臨む流入
口28が穿設されている。 バルブガイド11の内面には、中間通路として
の環状溝29が周方向に形成されており、この環
状溝29は吸気バルブ13が開いたときにのみ流
入口28に臨む位置に設けられている。この環状
溝29は、シリンダヘツド3に穿設した通路3
0、吸気管20に形成した通路31、配管32内
の通路33及び、この通路33途中に接続した流
量調整バルブ34を介して吸気源としての排気管
21の途中に接続されている。 吸気バルブ13とバルブガイド11との間に
は、吸気バルブ13が軸部13bの周方向に回動
するのを防止する回り止め35が第3図の如く設
けられている。この回り止め35は、軸部13b
に形成された長手方向に伸びる長孔36と、バル
ブガイド7の内面に穿設され、且つ、長孔36に
嵌合されたピン37とより構成されている。 次にこのような構成の内燃機関の吸気装置の作
動を説明する。 吸気行程時に吸気バルブ13が、カムシヤフト
17及びロツカーアーム18により燃焼室4側に
変位させられて、吸気バルブ13が開く(ヘツド
13aがバルブシート7より離間する)ときに、
ピストン2が下降する。これにより燃焼室4内が
負圧となり、エアクリーナ23のエアフイルター
24を介して吸入された空気が、気化器22で燃
料と混合された後、主吸気通路20a及び吸気ポ
ート5を介して燃焼室4内に吸入される。 このように吸気バルブ13が開いているとき
は、流入口28が環状溝29に連通しているの
で、排気管21内の高圧の排気ガスの一部が、通
路33、流量調整バルブ34、及び通路30,3
1を介して環状溝29内に流入した後、流入口2
8より副吸気通路27内に流入し、噴出孔26よ
り吸気バルブ13の中心O1とシリンダ1の中心
O2を結んだ直線Aの左又は右にほぼ20度〜110度
の範囲に向けて燃焼室4内に噴出される。このよ
うな向きで燃焼室4内に噴出された排気ガスは、
第4図の矢印B,B′の如くシリンダ1内壁に沿つ
て排気バルブ14側に向けて流れ、燃焼室4内に
吸入された混合気を強制的に撹拌する。 なおエンジンの低中負荷運転時においては気化
器22のスロツトルバルブ25の開度が比較的小
さいため、主吸気通路20a側の吸気負圧が高
く、この結果、低中負荷運転時には、燃焼室4内
に吸入される混合気の流速は比較的小さくなる。
これに対して、噴出孔26より燃焼室4内に噴出
される排気ガスの吸気源の圧力が高いため、エン
ジンの低中負荷運転時には噴出孔26より燃焼室
4内に噴出される排気ガスの流速は、吸気ポート
5より燃焼室4内に吸入される混合気の流速より
も非常に速く、燃焼室4内に激しい渦流を形成す
る。 第5図は、上述した噴出孔26が吸気バルブ1
3のフエース13c上面に向けて開口していると
ころを示している。これにより、噴出孔26から
噴出される流体は第6図に示した如くフエース1
3cに沿つて流れ、ピストン側に無理なく導びか
れるので、燃焼室4内の全体に渦流が形成され
て、混合気を効率よく撹拌できることになる。こ
の流体の流れは、凸面に沿つて、その切線方向に
噴流を吹き出したとき、噴流は直進せず、凸面に
沿つて湾曲して流れるという、いわゆるコアンダ
効果を利用している。上述した実施例では、排気
バルブ14を直線A上に設けたエンジンの吸気バ
ルブ13に噴出孔26を設けた例を示したが、排
吸気バルブ13は必ずしも直線A上になくてもよ
く、第7図の如く排気バルブ14は直線Aの右側
にあつてもよい。 さらに、上述した噴出孔26を、 噴出孔26の断面積/シリンダ断面積=0.026〜
2% になるように設定するとよい。この場合には、
EGR量を必要最小限にして燃焼を安定させるこ
とができる。 本発明は、以上説明したように、吸気バルブに
設けた噴出孔を、吸気バルブの中心からシリンダ
の中心に向けて結んだ直線の左右20度ないし110
度の範囲に向けて開口させたので、吸気行程時に
燃焼室内に噴出孔から排気ガスの一部又は空気、
混合気等の気体を噴出させることにより、燃焼室
内に激しい渦流を形成して、燃焼室内に吸入され
る混合気を強制的に撹拌することができる。これ
により、従来のような副燃焼室を設けることな
く、排気ガスの混入した希薄渦流混合気を短時間
で均一に燃焼室内に形成して燃焼させることがで
きる。この結果、従来型エンジンを大巾に変更す
ることなく空燃比及びEGRを燃焼限界側に近づ
けて、NOx排出重量を小さくすることができ
る。 また、副燃焼室を設けた従来のエンジンに比べ
て、燃焼室面積を小さくできるので、このエンジ
ンに比べて冷却損失を小さくすることができると
共に、従来の副燃焼室を設けたエンジンのように
過熱されるポートがないので、過早着火等が生ず
ることはない。 さらに、噴出孔を吸気バルブのフエース上面に
向けて開口させたので、噴出孔から噴出される流
体がフエース上面に沿つてピストン側に流れるこ
とができ、これにより燃焼室内全体に渦流が形成
されて混合気が効率よく撹拌される。 エンジンにおいて、NOxの排出量低減と低燃
費の両者を満足させるためには、空燃比を15よ
り大にする。NOxの排出量を1g/PSI・H以
上にする。燃焼変動率を7%以下に抑える。等
の必要があることは知られている。本発明はこれ
らの条件を満足させるために噴出孔の角度、方向
を見い出したものであつて、噴出孔の角度を上記
のように20度ないし110度にし、かつ、フエース
上面に向けて開口したことにより、好結果を得た
のである。 第8図はこの結果を表わすグラフで、回転速度
2500rpm、体積効率30%と、小型エンジンが比較
的多用する範囲にし、空燃比は、燃費の改善率が
減少に転ずる点である15に選定し、EGR量は、
NOxが1g/PSI・Hとなるように調整したとき
の噴出孔角度と燃焼変動率との関係を示してい
る。この図から明らかなように、本発明はその限
定範囲において燃焼変動率を低くすることができ
る。また、これに加えて上述のコアンダ効果が得
られるから、混合気撹拌が良好に行われることに
なる。
第1図は従来型エンジンにおけるNOx排出重
量特性曲線図、第2図は本発明の一実施例を示す
エンジンの断面図、第3図は第2図の拡大断面
図、第4図は噴出口の開口方向を示した吸・排気
バルブの配置図、第5図は本発明に係る吸気バル
ブの断面図、第6図は第5図の部分断面図、第7
図は本発明の他の実施例を示す吸・排気バルブの
配置図、第8図は本発明による噴射孔角度と燃焼
変動率との関係を示すグラフである。 4……燃焼室、13……吸気バルブ、13c…
…フエース、26……噴出孔、A……直線、
O1,O2……中心。
量特性曲線図、第2図は本発明の一実施例を示す
エンジンの断面図、第3図は第2図の拡大断面
図、第4図は噴出口の開口方向を示した吸・排気
バルブの配置図、第5図は本発明に係る吸気バル
ブの断面図、第6図は第5図の部分断面図、第7
図は本発明の他の実施例を示す吸・排気バルブの
配置図、第8図は本発明による噴射孔角度と燃焼
変動率との関係を示すグラフである。 4……燃焼室、13……吸気バルブ、13c…
…フエース、26……噴出孔、A……直線、
O1,O2……中心。
Claims (1)
- 1 吸気バルブに、該吸気バルブが開いたときに
燃焼室に開口する噴出孔を形成したエンジンにお
いて、前記噴出孔を、吸気バルブの中心からシリ
ンダの中心に向けて結んだ直線の左又は右20度な
いし110度の範囲に向け、かつ、吸気バルブのフ
エース上面に向けて開口させたことを特徴とする
内燃機関燃焼室内の混合気撹拌装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16360478A JPS5591755A (en) | 1978-12-30 | 1978-12-30 | Stirring device for mixed gas in internal combustion engine combustion chamber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16360478A JPS5591755A (en) | 1978-12-30 | 1978-12-30 | Stirring device for mixed gas in internal combustion engine combustion chamber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5591755A JPS5591755A (en) | 1980-07-11 |
JPS622139B2 true JPS622139B2 (ja) | 1987-01-17 |
Family
ID=15777075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16360478A Granted JPS5591755A (en) | 1978-12-30 | 1978-12-30 | Stirring device for mixed gas in internal combustion engine combustion chamber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5591755A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58142327U (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-26 | マツダ株式会社 | エンジンの吸気装置 |
JPS614832A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-10 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気還流制御装置 |
-
1978
- 1978-12-30 JP JP16360478A patent/JPS5591755A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5591755A (en) | 1980-07-11 |
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