KR20000062097A

KR20000062097A - 통내 분사식 불꽃점화 내연기관

Info

Publication number: KR20000062097A
Application number: KR1019990019497A
Authority: KR
Inventors: 이사까시게미쓰; 사사끼고이찌; 사또후미까즈; 아베시즈오
Original assignee: 와다 아끼히로; 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 1999-05-28
Publication date: 2000-10-25
Also published as: EP1033483A2; JP3362690B2; EP1033483A3; EP1033483B1; ES2228319T3; DE60016296T2; US6269789B1; JP2000248944A; KR100352309B1; DE60016296D1

Abstract

슬릿상의 분사공을 갖는 연료분사밸브와 피스톤 정면(頂面)에 형성된 오목형상의 캐버티를 구비하며, 캐버티내로 분사된 연료를 연소실의 대향측벽에 의해 점화플러그 근방으로 유도하는 통내 분사식 불꽃점화 내연기관에 있어서, 대향측벽의 형상을 특정함으로써 양호한 성층연소를 실현하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 캐버티 (8) 는, 거의 부채형상의 연료가 최초로 충돌하는 바닥벽 (8a) 과 연료분사밸브에 대향하는 대향측벽을 가지며, 대향측벽은, 종단면에 있어서 거의 직선상의 귀환부 (A) 와, 귀환부와 바닥벽을 원활하게 접속하는 원호부 (B) 를 가지며, 귀환부의 바닥벽에 대한 각도 (TH1) 는 50 도 내지 80 도의 사이이고, 원호부의 반경 (R) 은 5 mm 내지 15 mm 의 사이이다.

Description

통내 분사식 불꽃점화 내연기관{CYLINDER INJECTION OF FUEL TYPE SPARK-IGNITION INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 통내 분사식 불꽃점화 내연기관에 관한 것이다.

기통내에 직접적으로 연료를 분사함으로써, 점화시점에 있어서 점화플러그 근방에만 착화성이 양호한 농도의 혼합기 (이하, 가연혼합기라고 함) 를 형성하고, 기통내 전체로서는 희박한 혼합기의 연소를 가능하게 하는 성층연소가 공지되어 있다. 성층연소를 실시할 때에는 일반적으로 압축행정 후반에 있어서 연료분사밸브로부터 피스톤 정면(頂面)에 형성된 오목형상의 연소실내로 연료가 분사된다. 이 연료는 연소실벽면으로부터 열을 빼앗아 서서히 기화되면서 연소실 형상에 의해 점화플러그 근방으로 편향된다. 이렇게 하여, 점화시점에 있어서 점화플러그 근방에 가연혼합기를 형성하는 것이 의도되어 있다.

일본 공개특허공보 평9-158736호에는 연료분사밸브의 분사공을 슬릿상으로 하여 연료를 비교적 두께가 얇고 평탄한 부채형상으로 분사하는 것이 제안되어 있다. 이렇게 해서 분사된 연료는, 일반적인 원추상 연료분무에 비해 넓은 범위한 연소실 벽면으로부터 열을 빼앗을 수 있기 때문에, 단시간에 가연혼합기를 형성할 수 있다. 그로 인해, 연료분사 종료시기를 늦추는 것이 가능해지기 때문에, 압축행정후반에 있어서 분사가능한 연료량을 증가시킬 수 있고, 성층연소영역을 고부하측으로 확대할 수 있다고 여겨지고 있다.

부채형상의 연료분무는, 연소실 바닥벽에 충돌한 후에 그 바닥벽 위를 폭방향으로 넓어지면서 진행하기 때문에, 확실히 바닥벽의 넓은 범위로부터 열을 빼앗아 기화하는 것이 가능해진다. 그러나, 그 한편으로 점화플러그 근방에 가연혼합기를 형성하기 위해서는, 폭방향으로 넓어진 연료 각부를 연소실의 연료분사밸브에 대향하는 대향측벽에 의해 점화플러그 근방으로 향하게 해야 한다. 이 대향측벽은 일반적으로 위에서 보면 원호형상을 하고 있다. 그로써, 연소실 바닥벽을 진행한 연료가 대향측벽 위를 진행할 때는, 연료 각부에 상방향의 속도성분과 함께 연료분무의 폭중심방향의 속도성분이 부여되어, 연료분무의 폭중심상에 위치하는 점화플러그 근방으로 양호하게 기화된 연료 각부를 향하게 함으로써, 점화시점에 있어서 점화플러그 근방에 연료 각부를 집합시켜 가연혼합기를 형성하는 것이 의도되어 있다.

일반적으로 점화플러그는 연료분무의 폭중심상에서 연소실의 대향측벽보다 내측, 즉 연소실의 주위의 상부에 위치하고 있다. 그로써, 연료 각부를 점화플러그 근방으로 향하게 하기 위해서는, 대향측벽은 연소실내로 경사진 귀환부를 가지며, 이 귀환부와 연소실의 바닥벽이 원호부에 의해 원활하게 접속되어 있다. 이 귀환부의 연소실 바닥벽에 대한 각도와 원호부의 반경은 연소각부를 확실하게 점화플러그로 향하게 하기 위한 중요한 제원이며, 임의로 선택하는 것만으로는 점화플러그 근방에 가연혼합기를 형성할 수 없게 되어, 양호한 성층연소가 실현불가능하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 슬릿상의 분사공을 갖는 연료분사밸브와 피스톤 정면에 형성된 오목형상의 캐버티를 구비하며, 캐버티내로 분사된 연료를 연소실의 대향측벽에 의해 점화플러그 근방으로 유도하는 통내 분사식 불꽃점화 내연기관에 있어서, 대향측벽의 형상을 특정함으로써 양호한 성층연소를 실현하는 것이다.

도 1 은 본 발명에 의한 통내 분사식 불꽃점화 내연기관의 실시형태를 나타내는 개략종단면도,

도 2 는 도 1 의 피스톤의 평면도,

도 3 은 피스톤 정면(頂面)에 형성된 캐버티에 있어서의 대향측벽의 방사상 확대종단면도,

도 4 는 대향측벽에 있어서의 귀환부의 바닥벽에 대한 각도와 토크변동과의 관계를 나타낸 실험결과,

도 5 는 대향측벽에 있어서의 귀환부의 길이 및 원호부의 반경과 토크변동과의 관계를 나타낸 실험결과,

도 6 은 대향측벽에 있어서의 귀환부의 선단 정각(頂角)과 토크변동과의 관계를 나타낸 실험결과이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

5 …피스톤

6 …점화플러그

7 …연료분사밸브

8 …캐버티

8a …바닥벽

8b …대향측벽

A … 귀환부

B …원호부

본 발명에 의한 청구항 1 기재의 통내 분사식 불꽃점화 내연기관은, 피스톤 정면에 형성된 캐버티와, 상기 캐버티내를 향하는 점화플러그와, 상기 캐버티내로 연료를 비교적 두께가 얇은 거의 부채형상으로 분사하는 것을 가능하게 하는 연료분사밸브를 구비하며, 상기 캐버티는, 상기 거의 부채형상의 연료가 최초로 충돌하는 바닥벽과, 상기 연료분사밸브에 대향하는 대향측벽을 가지며, 상기 대향측벽은, 종단면에 있어서 거의 직선상의 귀환부와 상기 귀환부와 상기 바닥벽을 원활하게 접속하는 원호부를 가지며, 상기 귀환부의 상기 바닥벽에 대한 각도는 50 도 내지 80 도 사이이며, 상기 원호부의 반경은 5 mm 내지 15 mm 사이에 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 청구항 2 기재의 통내 분사식 불꽃점화 내연기관은, 청구항 1에 기재된 통내 분사식 불꽃점화 내연기관에 있어서, 상기 귀환부의 길이 (L) 와 상기 원호부의 반경 (R) 은 60/R〈 L〈 15/R 의 관계를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 청구항 3 기재의 통내 분사식 불꽃점화 내연기관은, 청구항 1 또는 2 에 기재된 통내 분사식 불꽃점화 내연기관에 있어서, 상기 귀환부의 선단 정각은 70 도 이하인 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명에 의한 통내 분사식 불꽃점화 내연기관의 실시형태를 나타내는 개략종단면도이고, 도 2 는 도 1 에 있어서의 피스톤의 평면도이다. 이들 도면에 있어서 부호 (1) 은 흡기포트, (2) 는 배기포트이다. 흡기포트 (1) 는 흡기밸브 (3) 를 통해, 배기포트 (2) 는 배기밸브 (4) 를 통해 각각 기통내로 통하고 있다. 부호 (5) 는 피스톤이고, (6) 은 기통의 거의 중심상부에 배치된 점화플러그이다. 연료분사밸브 (7) 는 기통상부의 흡기포트 (2) 측에 배치되어 연료를 비교적 두께가 얇은 평탄한 부채형상으로 분사하는 것이다.

연료분사밸브 (7) 는, 예컨대 높은 기관출력이 필요한 균일연소영역에 있어서 흡기행정에서 필요연료량을 분사하고, 점화시점에서 기통내에 균일 혼합기를 형성하도록 되어 있다. 한편, 성층연소영역에 있어서는 압축행정후반에 필요연료량을 분사하도록 되어 있다. 피스톤 (5) 의 정면에는 오목형상의 캐버티 (8) 가 형성되며, 이 캐버티 (8) 는, 바닥벽 (8a) 과 압축행정후반에서 연료분사밸브에 대향하는 대향측벽 (8b) 을 가지며, 기통 거의 중심상부에 위치하는 점화플러그 (6) 가 캐버티 (8) 의 주위부를 향하도록 흡기포트 (2) 측에 신장되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 대향측벽 (8b) 의 높이방향 중앙부는 위에서 보면 원호형상을 가지며, 이 원호반경 (r) 은 약 40 mm 이다. 또한, 위에서 보면 연료분사밸브의 분사공 중심과, 원호반경 (r) 의 중심 (C1) 과, 점화플러그 (6) 의 중심 (C2) 은 거의 일직선상에 위치하고 있으며, 중심 (C1) 과 중심 (C2) 사이의 위에서 본 거리는 약 25 mm 이다.

이렇게 해서 압축행정후반에 분사된 연료는 모두 도 1 에 나타내는 바와 같이 피스톤 (5) 의 정면에 형성된 캐버티 (8) 내에 진입하여 캐버티 (8) 의 바닥벽 (8a) 에 충돌한 후에, 바닥벽 (8a) 을 따라 캐버티 (8) 의 대향측벽 (8b) 의 방향으로 진행하고, 이 대향측벽 (8b) 의 위에서 볼 경우의 원호형상에 의해, 상방향과 함께 연료폭 중심방향의 속도성분이 부여되어 점화플러그 (6) 근방으로 편향되도록 되어 있다.

연료분사밸브 (7) 에서 분사되는 연료가 비교적 두께가 얇은 평탄한 부채형상이기 때문에, 도 2 에 나타내는 바와 같이 캐버티 (8) 의 바닥벽 (8a) 위를 진행할 때에는 폭방향으로 넓어져 바닥벽 (8a) 의 넓은 범위에서 열을 흡수하기 때문에, 분사직후의 액상연료는 폭방향의 연료 각부마다 조기에 기화되어 점화플러그 (6) 근방에 집합됨으로써, 착화성이 양호한 농도를 갖는 가연혼합기가 된다. 이와 같이, 비교적 두께가 얇은 평탄한 부채형상으로 연료를 분사함으로써, 분사된 연료를 조기에 기화시킬 수 있기 때문에, 연료분사종료를 늦추어 비교적 다량의 연료분사가 가능해지고, 연료 각부를 점화시점에 있어서 점화플러그 (6) 근방에 집합시킬 수 있으면, 확실한 착화성이 확보되어 저연료소비율의 성층연소영역을 고부하측으로 확대할 수 있다.

바꾸어 말하면, 부채형상의 연료분무를 사용하여 연료를 양호하게 기화시켜도, 폭방향의 연료 각부를 점화시점에 있어서 점화플러그 (6) 근방에 집합시키지 않는한 양호한 성층연소를 실현할 수 없다. 도 3 은, 위에서 보면 원호형상을 갖는 캐버티 (8) 의 대향측벽 (8b) 에 있어서의 원호중심 (C1) 을 통과하는 수선 (垂線)에 의한 방사상 확대종단면을 나타내고 있다. 전술한 바와 같이, 점화플러그 (6) 는 캐버티 (8) 내를 향하도록 위치하고 있기 때문에, 캐버티 (8) 의 대향측벽 (8b) 은, 도 3 에 나타내는 바와 같이 캐버티 (8) 의 내측으로 경사진 거의 직선상의 귀환부 (A) 를 갖고 있으며, 또한 연료가 캐버티 (8) 바닥벽 (8a) 에서 대향측벽 (8b) 위로 이동할 때, 연료가 갖는 진행하는 힘이 큰폭으로 저하되지 않도록 귀환부 (A) 와 바닥벽 (8a) 은 원호부 (B) 에 의해 원활하게 접속되어 있다. 연료 각부를 점화시점에 있어서 점화플러그 (6) 근방에 확실하게 집합시키기 위해서는, 캐버티 (8) 의 대향측벽 (8a) 의 형상을 적당하게 선택해야 한다.

특히, 귀환부 (A) 의 바닥벽 (8a) 에 대한 각도 (TH1) 의 설정은 중요하며, 만약, 이 각도 (TH1) 가 너무 크면 기화된 연료 각부를 점화플러그 (6) 근방에 집합시키기 어렵고, 점화플러그 (6) 근방의 혼합기의 농도가 희박해져 실화(失火)가 발생하기 쉬워진다. 또한, 대향측벽 (8b) 에 있어서의 귀환부 (A) 와 원호부 (B) 는 원활하게 접속되며, 종단면에 있어서, 도 3 에 나타내는 바와 같이 귀환부 (A) 는 원호부 (B) 와 거의 접선을 형성하도록 되어 있다. 게다가, 각도 (TH1) 가 너무 작으면 원호부 (B) 의 협각(夾角)이 180 도에 가까워지기 때문에, 연료 각부는 원호부 (B) 위를 통과할 때에 종방향 선회 성분이 부여되어 종방향으로 선회하고, 귀환부 (A) 를 따라 진행하지 않게 된다. 이렇게 해서, 역시, 기화된 연료 각부는 점화플러그 (6) 근방에 집합하지 않고 실화가 발생한다.

도 4 는, 캐버티 (8) 의 대향측벽 (8b) 에 있어서의 귀환부 (A) 의 바닥벽 (8a) 에 대한 각도 (TH1) 와 토크변동과의 관계를 나타내는 실험결과이다. 본 실험에 있어서, 원호부의 반경 (R) 은 10 mm 로, 귀환부 (A) 의 선단 정각 (TH2) 은 45 도로, 귀환부 (A) 의 길이 (L) 는 4 mm 로 각각 고정되며, 각도 (TH1) 만을 변화시켜 토크변동이 측정되어 있다. 토크변동이란 각 기통간의 발생토크의 차이다. 즉, 연소가 불안정해 질 수록 값이 커진다. 도 4 에 나타내는 바와같이, 토크변동은 각도 (TH1) 가 50 도를 초과하여 작아지면 매우 커지고, 각도 (TH1) 가 80 을 초과하여 커져도 매우 커진다. 이렇게 해서, 캐버티 (8) 의 대향측벽 (8b) 에 있어서의 귀환부 (A) 의 바닥벽 (8a) 에 대한 각도 (TH1) 는 50 도 내지 80 도의 사이로 해야하며, 그로써, 토크변동을 허용치 미만으로 할 수 있다.

또한, 도 5 는 캐버티 (8) 의 대향측벽 (8b) 에 있어서의 귀환부 (A) 의 길이 (L) 및 원호부 (B) 의 반경 (R) 과 토크변동과의 관계를 나타내는 실험결과이다. 본 실험에 있어서, 귀환부 (A) 의 바닥벽 (8a) 에 대한 각도 (TH1) 는 65 도로, 귀환부 (A) 의 선단 정각 (TH2) 은 45 도로 각각 고정되어 있다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 원호부 (B) 의 반경 (R) 이 5 mm 를 밑돌면, 귀환부 (A) 의 길이 (L) 에 관계없이 토크변동이 매우 커진다. 이는 원호부 (B) 의 반경 (R) 이 너무 작아서, 캐버티 (8) 의 바닥벽 (8a) 에서 대향측벽 (8b) 위로 이동할 때 연료가 너무 급격하게 편향되고, 연료 각부의 진행하는 힘이 큰폭으로 저하되어 연료 각부가 점화시점에 있어서 점화플러그 (6) 근방에 도달되어 있지 않기 때문이다.

또한, 원호부 (B) 의 반경 (R) 이 15 mm 를 웃돌면, 귀환부 (A) 의 길이 (L) 에 관계없이 토크변동이 매우 커진다. 이는 원호부 (B) 의 반경 (R) 이 너무 커서, 캐버티 (8) 의 바닥벽 (8a) 에서 대향측벽 (8b) 으로 이동할 때 연료가 너무 완만하게 편향되고, 연료 각부의 진행하는 힘이 거의 저하되지 않아 연료 각부가 점화시점에 있어서 이미 점화플러그 (6) 를 통과하고 있기 때문이다.

이렇게 해서, 양호한 성층연소를 실현하기 위해서는, 캐버티 (8) 의 대향측벽 (8b) 에 있어서, 귀환부 (A) 의 바닥벽 (8a) 에 대한 각도 (TH1) 를 적어도 50 도내지 80 도의 사이로 설정하면서, 원호부 (B) 의 반경 (R) 을 5 mm 내지 15 mm 의 사이로 설정해야 한다.

또한, 캐버티 (8) 의 용적을 너무 크게하면 압축비가 저하되어 성층연소가 불안정해진다. 캐버티 (8) 의 바닥벽 (8a) 은 부채형상의 연료분무가 폭방향으로 충분히 넓어지는 것을 가능하게 하도록 소정면적이 필요하다. 그로써, 원호부 (B) 의 반경 (R) 을 15 mm 근방으로 설정한 경우에, 귀환부 (A) 의 길이 (L) 를 크게 하면 캐버티 (8) 가 깊어져 용적이 너무 커지고, 압축비가 저하되어 토크변동이 커진다. 한편, 원호부 (B) 의 반경 (R) 을 5 mm 근방으로 설정한 경우에는, 귀환부 (A) 의 길이 (L) 를 어느 정도 크게 해도 캐버티 (8) 의 용적이 지나치게 커지지 않고, 토크변동을 허용치내로 유지할 수 있다.

도 5 에는 60/R = L 및 15/R = L 의 곡선을 나타내고 있으며, 원호부 (B) 의 반경 (R) 과 귀환부 (A) 의 길이 (L) 사이의 관계가 60/R 〈 L 이 되면 토크변동이 허용치를 초과할 가능성이 높고, 원호부 (B) 의 반경 (R) 과 귀환부 (A) 의 길이 (L) 사이의 관계가 15/R 〉 L 이 되면 토크변동이 허용치를 초과할 가능성이 높다는 것이 이해된다. 이렇게 해서, 귀환부 (A) 의 바닥벽 (8a) 에 대한 각도 (TH1) 를 50 도 내지 80 도의 사이로 설정하면서, 원호부 (B) 의 반경 (R) 을 5 mm 내지 15 mm 사이로 설정함과 더불어, 원호부 (B) 의 반경 (R) 과 귀환부 (A) 의 길이 (L) 사이에 60/R 〉L 〉15/R 의 관계를 만족시키면, 토크변동을 확실하게 허용치내로 할 수 있다.

도 6 은, 캐버티 (8) 의 대향측벽 (8b) 에 있어서의 귀환부 (A) 의 선단 정각 (TH2) 과 토크변동과의 관계를 나타내는 실험결과이다. 본 실험에 있어서 원호부의 반경 (R) 은 10 mm 로, 귀환부 (A) 의 바닥벽 (8a) 에 대한 각도 (TH1) 는 65 도로, 귀환부 (A) 의 길이 (L) 는 4 mm 로 각각 고정되고, 선단 정각 (TH2) 만을 변화시켜 토크변동이 측정되어 있다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 토크변동은 선단 정각 (TH2) 이 70 도를 초과하여 커지면, 토크변동이 허용치를 초과하게 된다.

이것은, 귀환부 (A) 의 선단 정각 (TH2) 이 크면, 귀환부 (A) 를 따라 진행하는 연료 각부가 귀환부 (A) 의 선단을 지나쳐도 귀환부 (A) 를 따라 더욱 진행하려고 하여 귀환부 (A) 의 선단에서 양호하게 박리하지 않고, 점화플러그 (6) 의 근방을 향하지 않게 되기 때문이다. 이 현상은 귀환부 (A) 의 선단 정각 (TH2) 이 180 도 근처의 둔각이 된 경우를 상상하면 쉽게 이해된다. 따라서, 귀환부 (A) 의 바닥벽 (8a) 에 대한 각도 (TH1) 를 50 도 내지 80 도의 사이로 설정하면서, 원호부 (B) 의 반경 (R) 을 5 mm 내지 15 mm 사이로 설정함과 더불어, 원호부 (B) 의 반경 (R) 과 귀환부 (A) 의 길이 (L) 사이에 60/R 〉L 〉15/R 의 관계를 만족시키면서 귀환부 (A) 의 선단 정각 (TH2) 을 70 도 이하로 함으로써, 토크변동을 더욱 확실하게 허용치내로 할 수 있다. 그리고, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 귀환부의 최선단부에는 실제로는 미소한 모따기가 되어 있어, 각부를 둔각으로하여 이 최선단부가 히트스팟(heat spot)이 되는 것을 방지하고 있다. 그러나, 이 모따기의 크기는 매우 미소하기 때문에 모따기부를 무시할 수 있고, 도 3 에 나타내는 부호 TH2 를 귀환부 (A) 의 선단 정각으로 간주할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 캐버티의 대향측벽에 있어서의 방사상 종단면형상은 같게 하였는데, 이는 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 대향측벽의 방사상 종단면마다 각각의 귀환부 (A) 및 원호부 (B) 가 전술한 수치범위내로 되어 있으면, 토크변동을 허용치내로 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의한 청구항 1 기재의 통내 분사식 불꽃점화 내연기관에 의하면, 피스톤 정면에 형성된 캐버티와, 캐버티내를 향하는 점화플러그와, 캐버티내로 연료를 비교적 두께가 얇은 거의 부채형상으로 분사하는 것을 가능하게 하는 연료분사밸브를 구비하며, 캐버티는, 거의 부채형상의 연료가 최초로 충돌하는 바닥벽과 연료분사밸브에 대향하는 대향측벽을 가지며, 대향측벽은, 종단면에 있어서 거의 직선상의 귀환부와, 귀환부와 바닥벽을 원활하게 접속하는 원호부를 가지며, 귀환부의 바닥벽에 대한 각도는 50 도 내지 80 도의 사이이기 때문에, 이 각도가 너무 크거나 너무 작거나 하지 않고, 또한, 원호부의 반경은 5 mm 내지 15 mm 의 사이이기 때문에, 이 반경이 너무 크거나 너무 작거나 하지 않고, 거의 부채형상으로 분사된 연료의 폭방향 각부를 확실하게 점화플러그 근방을 향하게 하고, 점화시점에 있어서 점화플러그 근방에 집합시키는 것이 가능해져 양호한 성층연소를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 청구항 2 기재의 통내 분사식 불꽃점화 내연기관에 의하면, 청구항 1에 기재된 통내 분사식 불꽃점화 내연기관에 있어서, 귀환부의 길이 (L) 와, 원호부의 반경 (R) 은 60/R 〈 L〈 15/R 의 관계를 갖도록 되어 있기 때문에, 캐버티의 용적이 지나치게 커져 압축비가 저하됨에 따른 성층연소의 악화가 방지되어, 양호한 성층연소를 더욱 확실하게 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 청구항 3 기재의 통내 분사식 불꽃점화 내연기관에 의하면, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 통내 분사식 불꽃점화 내연기관에 있어서, 귀환부의 선단 정각은 70 도 이하이기 때문에, 귀환부의 선단 정각이 너무커서, 귀환부를 따라 진행하는 연료가 귀환부의 선단을 지나쳐도 귀환부를 따라 더욱 진행하려고 하여 귀환부의 선단에서 양호하게 박리하지 않고, 점화플러그 근방을 향하지 않게 되는 것이 방지되어 양호한 성층연소를 더욱 확실하게 실현할 수 있다.

Claims

피스톤 정면(頂面)에 형성된 캐버티와, 상기 캐버티내를 향하는 점화플러그와, 상기 캐버티 내로 연료를 비교적 두께가 얇은 거의 부채형상으로 분사하는 것을 가능하게 하는 연료분사밸브를 구비하며, 상기 캐버티는, 상기 거의 부채형상의 연료가 최초로 충돌하는 바닥벽과, 상기 연료분사밸브에 대향하는 대향측벽을 가지며, 상기 대향측벽은, 종단면에 있어서 거의 직선상의 귀환부와 상기 귀환부와 바닥벽을 원활하게 접속하는 원호부를 가지며, 상기 귀환부의 상기 바닥벽에 대한 각도는 50 도 내지 80 도 사이이고, 상기 원호부의 반경은 5 mm 내지 15 mm 사이인 것을 특징으로 하는 통내 분사식 불꽃점화 내연기관.
제 1 항에 있어서, 상기 귀환부의 길이 (L) 와 상기 원호부의 반경 (R) 은 60/R 〈 L 〈 15/R 의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 통내 분사식 불꽃점화 내연기관.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 귀환부의 선단 정각(頂角)은 70 도 이하인 것을 특징으로 하는 통내 분사식 불꽃점화 내연기관.