KR960013098B1

KR960013098B1 - 내연기관

Info

Publication number: KR960013098B1
Application number: KR1019930002929A
Authority: KR
Inventors: 히로미쯔 안도; 오사무 히라코; 쇼고 오오모리; 쥰 타케무라; 타이조 키타다; 시노 카쯔오 아키; 야스키 타무라; 미치히로 하타; 킨이치 이와치도; 마사유키 모토모치; 슌스케 마쯔오; 노부아키 무라카미; 케이조 후루카와
Original assignee: 미쯔비시지도오샤고오교오 가부시기가이샤; 나까무라 유이찌
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1993-02-27
Publication date: 1996-09-30
Also published as: KR930018141A; KR930018139A; KR950003738B1; KR950003737B1; KR930018140A

Abstract

없음

Description

내연기관

제1도는 본 발명의 일 실시예로서의 층형상연소내연기관을 표시한 모식적 사시도.

제2도는 흡기포오트의 요부구성을 표시한 모식적상면도이며, 제1도에 있어서의 A사시도.

제3도는 연소실의 요부구성을 표시한 모식적 측면도이며 제1도에 있어서의 A' 사시도.

제4도는 피스톤 윗면 형상을 상세히 표시한 모식적 사시도.

제5도는 흡기포오트구조의 구성을 표시한 모식적 부분 단면도이며, 제2도에 있어서의 C-C 단면도.

제6도는 연소실내에서의 구성을 표시한 모식적 상면도이며 제1도에 있어서의 A사시도.

제7도는 흡기포오트구조의 구성을 표시한 모식도이며 제1도에 있어서의 A'사시도.

제8도는 흡기포오트구조의 구성을 표시한 모식도이며 제1도에 있어서의 H사시도 (b)~(g)는 각각 제7도에 있어서의 S1-S1 단면으로부터 S6-S6단면까지의 단면도.

제9도는 흡기포오트구조를 표시한 모식도이며 제5도에 있어서의 B-B단면도.

제10도는 본 발명의 흡기포오트구조의 효과를 표시한 그래프.

제11도는 본 발명의 흡기포오트구조의 효과를 표시한 그래프.

제12도는 본 발명의 흡기포오트구조의 효과를 표시한 그래프.

제13도는 본 발명의 흡기포오트구조의 효과를 표시한 그래프.

제14도는 피스톤 윗면 형상을 상세히 표시한 모식적 사시도이며, 제4도의 변형예.

제15도는 피스톤 윗면 형상을 상세히 표시한 모식적 사시도이며, 제4도의 변형예.

제16도는 본 발명의 피스톤 윗면 형상의 효과를 표시한 그래프.

제17도는 본 발명의 흡기포오트 구조의 구성을 표시한 모식도이며, 제5도의 변형예.

제18도는 층형상 연소내연기관의 구성을 표시한 모식적사시도이며, 제1도의 변형예.

제19도는 제18도의 흡기포오트구조를 표시한 모식적 부분 단면도이며, 제2도의 변형예.

제20도는 제18도의 흡기포오트구조를 표시한 모식적인 부분 단면도이며, 제19도의 변형예.

제21도는 제18도의 흡기포오트구조를 표시한 모식적인 부분 단면도이며, 제20도의 변형예.

제22도는 흡기포오트구조를 표시한 모식적인 부분단면도이며, 제21도의 F-F단면.

제23도는 층영상 연소내연기관의 구성을 표시한 모식적 사시도이며, 제1도의 변형예.

제24도는 제23도의 흡기포오트구조의 구성을 표시한 모식적인 부분단면도이며 제23도에 있어서의 X-X 단면도.

제25도는 제23도의 흡기포오트구조의 구성을 표시한 모식적인 부분단면도이며 제23도에 있어서의 V-V 단면도.

제26도는 흡기포오트내에 있어서 연료분사의 종류를 표시한 모식도.

제27도는 본 발명의 흡기포오트구조의 격벽구조의 변형예를 표시한 모식도.

제28도는 본 발명의 흡기포오트구조의 격벽구조의 변형예를 표시한 모식도.

제29도는 본 발명의 흡기포오트구조의 격벽구조의 변형예를 표시한 모식도.

제30도는 본 발명의 흡기포오트구조의 격벽구조의 변형예를 표시한 모식도.

제31도는 본 발명의 흡기통로구조를 표시한 모식도이며, 제7도의 변형예.

제32도는 본 발명의 흡기통로구조를 표시한 모식도이며, 제31도의 R1-R1~R6-R6단면 및 G-G단면도.

제33도는 본 발명의 흡기통로구조의 변형예를 표시한 모식도이며, 제32(C)도에 대응하는 도면.

제34도는 본 발명을 격벽을 갖지 않는 다른 흡기포오트구조에 적용한 모식적사시도.

제35도는 본 발명을 격벽을 갖지 않는 다른 흡기포오트구조에 적용한 모식적 부분단면도이며, K-K단면.

제36도는 본 발명을 격벽을 갖지않는 다른 흡기포오트구조에 적용한 모식적 상면도.

제37도는 종래의 층형상 연소내연기관을 표시한 모식적 사시도.

제38도는 종래의 층형상 연소내연기관을 표시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1A, 1B : 축심선3 : 기준면

4, 4' : 중앙통로5, 5' : 측방통로

6 : 분사축선7 : 아래쪽벽면

8 : 위쪽벽면11 : 점화플러그

12 : 인젝터13 : 불룩한 부분

14 : 흡기매니폴드14A, 14B : 흡기통로부분

15, 21, 21C, 21F, 21Q, 21G, 121A, 121B, 121C : 격벽

122a, 123a : 내벽면122, 123 : 하류부

21A : 상류단부21B : 하류단부

21a : 중앙통로(4)쪽의 표면, (격벽(21)의 안쪽면)

22 : 실린더블록24 : 실린더내경

26, 26a, 26b : 피스톤28 : 실린더헤드

28A : 실린더헤드측면30 : 연소실

34 : 피스톤 정상면35, 36 : 오목한 부분

37, 37a, 37b : 용기부분39 : 밸브리세스

45, 46, 46A, 46B : 흡기포오트46C : 분기부

45A : 중심선47, 47A, 47B : 배기포오트

56 : 우산부분(傘部)57 : 흡기밸브

58 : 밸브스템60 : 실린더헤드아래면

60a, 60b : 사면

46A-1, 46B-1, 14A-1, 14B-1, 46-1 : 상측절반부분

46A-2, 46B-2, 14A-2, 14B-2, 46-2 : 하측절반부분

본 발명은, 연소실내로 유입되는 흡기의 흐름에 방향부여를 하는 흡기포오트를 구비한 내연기관, 특히, 방향부여된 흡기의 흐름에 의해, 연소실내에 텀블흐름을 생성하는 층형상연소 내연기관에 사용해서 호적한 내연기관에 관한 것이다.

종래부터, 연소실내의 연소특성을 개선하는 것을 목적으로 하여, 동 연소실내에 유입되는 흡기의 흐름에 방향여부를 하도록 흡기포오트형상을 설정한 내연기관이 알려져 있다.

또 지연비운전을 목적으로하여, 연소실내에 혼합기가 짙은 층을 생성하고, 이 짙은 층에 점화하므로서, 전체적으로 공연비가 얇은 혼합기를 착화가능하게한 층형상연소 내연기관이 알려져 있다. 그리고 연소실내에 혼힙기가 짙은층을 생성하는 방법으로서, 연소실내에 유입하는 흡기의 흐름에 흡기포오트에 의해 방향부여를 해서 연소실내에 층형상의 선회흐름을 생성하는 일도 알려져 있으며, 그 하나로서, 예를들면 제37도, 제38도에 표시한 바와같은 세로방향의 층형상의 세로소용돌이(Vertical-Vortex), 즉 텀블흐름을 발생시키는 층형상연소 내연기관이, 이미 실용화되고 있다.

제37도, 제38도, 2흡기포오트식 내연기관의 1개의 기통구조를 표시한다.

동도면에 있어서, 부호(322)는 실린더블록, (324)는 실린더내경, (326)은 피스톤, (328)은 실린더헤드, (330)은 연소실이다. 그리고, (334)는 연소실(330)의 상벽부는 2개의 사면(斜面)(330a), (330b)을 가진 페트루프형으로 형성되어 있다. 흡기포오트(340), (342)가 연소실(30)의 사면(330a)에 각각 개구되고, 양 개구부에는, 각각 흡기밸브(358)가 설치되어 있다. 또한, 도면중의 부호(347)는 배기통로(360)로 연통하는 배기포오트, (359)는 배기밸브이다.

그리고 각 흡기포오트(340), (342)로부터의 연소실(330)내에 유입한 흡기는, 사면(330b)을 따라서 각 흡기포오트(340), (342)의 연장축선상의 실린더 내경(324)의 내벽면을 향해서 흐르고, 이에 의해, 연소실(330)내에 각각 화살표시 Fa, Fm으로 표시한 텀블을 생성한다.

또 제38도에 표시한 바와같이, 한쪽의 흡기포오트(342)만에 인젝터(312)가 배설되고, 점화플러그(311)는, 상기 인젝터(312)를 장비한 흡기포오트(342)의 흡기밸브(358)의 근방에 배설되어 있다. 이 때문에, 이 점화플러그(311)의 근방에는, 인젝터(312)로부터 분사된 연료와 흡기된 공기에 의한 혼합기의 텀블흐름 Fm이 형성되고, 이에 의해 연소실(330)내에, 혼합기의 텀블흐름 Fm고 공기의 텀블흐름 Fa와의 층형상화한 텀블 흐름이 형성된다.

따라서, 연소실(330)내의 공기와 연료와의 공연비가 큰 상태, 즉 연소실(330) 전체로서는 연료농도가 희박한 희박연소시라도, 점화플러그(311)의 둘레에는 다른 부분보다도 농후 혼합기가 존재하고 있기 때문에, 안정된 연소상태를 얻을 수 있다.

그런데, 연소실(330)내에 텀블흐름 Fa, Fm을 생성하도록, 흡기포오트(340), (342)로부터 유입하는 흡기에 방향부여를 하기 위하여, 각 흡기포오트는 연소실(330)의 근방까지 거의 스트레이트형상을 이루고 있다. 각 흡기포오트에 있어서의 상기 방향부여를 행하는 부분은, 스트레이트형상 외에 곡율이 극히 작은 만곡형상도 생각할 수 있으나, 어떻든, 각 흡기포오트(340), (342)는, 연소실(330)의 근방에 있어서 가장 큰 곡율을 가지고 만곡하게 되고, 흡기의 흐름에 관해서 상기 만곡된 부분의 유통단면적이 작아져서 충분히 흡기량을 확보할 수 없어서, 소망하는 텀블흐름을 얻을 수 없거나, 소망하는 최대흡기량을 얻을 수 없는 등의 불편이 있었다.

본 발명은, 연소실내로의 흡기흐름에 방향부여의 기능을 떨어뜨리는 일 없이, 충분한 흡기량을 확보할 수 있는 내연기관을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은, 연소실내에 보다 강력한 텀블흐름을 생성할 수 있는 내연기관을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 연소실내에 연료의 농후한 텀블흐름과 희박한 텀블흐름으로 이루어지는 층형상 텀블흐름을, 보다 완전한 층형상으로 생성할 수 있는 내연기관을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 때문에, 본 발명의 내연기관은, 다음과 같은 특정사항을 포함한 장치로서 구성되어 있다.

① 실린더내면과 동실린더내에 끼워넣어지는 피스톤의 윗면과 실린더헤드 아래면에 의해서 정해진 연소실과, 상기 실린더헤드아래면에 배설되어 흡기밸브에 의해서 개폐되는 흡기개구부를 가진 흡기포오트를 구비하고, 상기 흡기포오트가 상기 흡기개구부 근방에서 그 상류쪽보다도 큰 곡률을 가지고 만곡된 만곡부분을 가진 내연기관에 있어서, 상기 흡기포오트에 있어서의 상기 흡기 개구부근방의 만곡된 부분이, 상기 흡기개구부의 내경보다도 큰 내경을 가진 불룩한 구비한 것을 특징으로 한다.

② 상기 ①항에 있어서, 상기 흡기포오트의 상기 흡기개구부가 상기 실린더의 축선을 포함한 가상평면의 한쪽에 형성되고, 상기 흡기포오트가, 상기 흡기개구부로부터 상기 가상면의 다른쪽을 향해서 흡기가 흐르도록 흡기흐름에 방향부여를 하기위한 대략 스트레이트형상부분을, 상기 만곡된 부분의 상류쪽에 구비하고, 이에 의해 상기 연소실내에서 텀블흐름을 생성하는 것을 특징으로 한다.

③ 상기 ②항에 있어서, 상기 흡기포오트가, 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 윗부분이 아래부분보다 실질적으로 폭이 확대되고, 이에 의해 상기 흡기포토으의 흡기유심(流心)이 상기위 부분으로 치우쳐서 편심되어 있는 것을 특징으로 한다.

④ 상기 ③항에 있어서, 상기 불룩한 부분이, 상기 흡기포오트의 상기 만곡된 부분에 있어서의 상기 윗부분을 더욱더 폭을 확대하므로서 형성된 것을 특징으로 한다.

⑤ 상기 ③항에 있어서, 상기 흡기포오트가 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 거의 역삼각형 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 한다.

⑥ 실린더내면과 동 실린더내에 끼워넣어지는 피스톤의 위면과 실린더헤드 아래면에 의해서 정해진 연소실과, 상기 실린더헤드에 있어서의 실린더 축선을 포함한 가상평면의 한쪽에 배설되어, 각각 흡기밸브에 의해서 개폐되는 흡기개구부를 가지고, 흡기공기에 의해 상기 연소실내의 거의 전체에 있어서 서로 평행한 그리고 동일방향의 텀블흐름을 생성하도록, 상기 흡기개구부로부터 상기 실린더헤드 아래면을 따라서 상기 가상 평면의 다른쪽을 향해서 흡기를 유입하는 복수의 흡기포오트와, 상기 연소실의 내면에 있어서의 상기 흡기포오트로부터 유입하는 흡기흐름이 1개에 대응하는 위치에 배설된 점화 플러그와, 상기 점화플러그의 위치에 대응하는 상기 흡기포오트의 1개에 연료를 공급하고, 이에 의해 흡기행정에 있어서 상기 연소실내에 층형상의 텀블흐름을 생성시키는 연료공급수단을 구비하고, 상기 복수의 흡기포오트는 상기 연소실내에 유입하는 흡기의 방향부여를 하기 위한 방향부여부분과, 상기 방향부여부분의 하류쪽단부와 상기 흡기개구부를 접속하는 만곡부분을 가지고, 상기 만곡부분이 상기 흡기개구부의 내경보다 큰 내경을 가진 불룩한 부분을 구비한 것을 특징으로 한다.

⑦ 상기 ⑥항에 있어서, 상기 흡기포오트가, 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 윗부분이 아래부분보다 실질적으로 폭이 확대되고, 이에 의해 상기 흡기포오트의 흡기유심(流心)이 상기 위 부분으로 치우쳐서 편심되어 있는 것을 특징으로 한다.

⑧ 상기 ⑦항에 있어서, 상기 불룩한 부분이, 상기 흡기포오트의 상기 만곡된 부분에 있어서의 상기 윗부분을 더욱더 폭을 확대하므로서 형성된 것을 특징으로 한다.

⑨ 상기 ⑦항에 있어서, 상기 흡기포오트가, 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 거의 역삼각형상을 이루고 있는 것을 특징으로 한다.

⑩ 실린더내면과 동 실린더 내에 끼워넣어지는 피스톤의 위면과 실린더헤드 아래면으로 정해진 연소실과, 상기 실린더헤드에 있어서의 실린더 축선을 포함한 가상 평면의 한쪽에 배설되어, 각각 흡기밸브에 의해서 개폐되는 흡기개구부를 가지고, 흡입공기에 의해 상기 연소실내의 거의 전체에 있어서 서로 평행한 그리고 동일 방향의 텀블흐름을 생성하도록, 상기 흡기개구부로부터 상기 실린더헤드 아래면을 따라서 상기 가상 평면의 다른쪽을 향해서 흡기를 유발하는 2개의 흡기포오트와, 상기 흡기포오트중 적어도 한쪽을 복수의 통로로 구획짓는 세로격벽과, 상기 연소실의 내면에 있어서의 상기 통로의 적어도 1개의 대응하는 위치에 배설된 점화 플러그와, 상기 점화 플러그의 위치에 대응하는 상기 통로에 연료를 공급하고, 이에 의해 흡기행정에 있어서 상기 연소실내에 층형상의 텀블흐름을 생성시키는 연료공급수단을 구비하고, 상기 2개의 흡기 포오트는, 상기 연소실내에 유입하는 흡기의 방향부여를 하기 위한 방향부여부분과, 상기 방향부여부분의 하류쪽단부와 상기 흡기개구부를 접속하는 만곡부를 가지고, 상기 만곡부가 상기 흡기개구부의 내경보다도 큰 내경을 가진 불룩한 부분을 구비한 것을 특징으로 한다.

⑪ 상기 ⑩항에 있어서, 상기 흡기포오트가, 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 윗부분이 아래부분보다 실질적으로 폭이 확대되고, 이에 의해 상기 흡기포오트의 흡기유심(流心)이 상기 위 부분으로 치우쳐서 편심되어 있는 것을 특징으로 한다.

⑫ 상기 ⑪항에 있어서, 상기 불룩한 부분이, 상기 흡기포오트의 상기 만곡된 부분에 있어서의 상기 윗부분을 더욱더 폭을 확대하므로서 형성된 것을 특징으로 한다.

⑬ 상기 ⑪항에 있어서, 상기 흡기포오트가, 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 거의 역삼각형을 이루고 있는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 대해서 제1도 내지 제13도를 사용해서 설명한다.

제1도는 본 발명의 제1실시예로서의 층형상 연소내연기관을 표시한 모식적 사시도로서, 이에 의해 그 개략적인 구성을 설명한다. 내연기관의 각 기통에는, 실린더 블록(22)에 형성된 실린더 내경(bore)(24)과 피스톤(26)과 실린더헤드로 둘러싸여져 연소실(30)이 형성되어 있다. 상기 연소실(30)에는, 흡기포오트(46)가 연통되어 있다. 상기 흡기포오트(46)는, 상세하게는 분기부(46c)에 의해서 2분되어 각각 연소실(30)에 개구하는 2개의 흡기포오트(46A), (46B)를 가진 본관이 하나이고 접속구가 둘랄래로된 사이어미즈(Siamese)포오트로 되어 있다. 각 배기포오트의 연소실(30)에의 흡기개구에는, 각각 흡기개구를 개폐하는 흡기밸브(58)가 배설되어 있다. 또, 연소실(30)에의 배기포오트(47)가 접속되어 있다. 흡기포오트(47)는, 상세하게는, 도중에서 2분(分)되고, 각 갈 연소실(30)내에 개구하는 2개의 배기포오트(47A), (47B)를 가진 사이어미즈 포오즈로 되어 있다. 각 배기포오트이 연소실(30)에의 개구에는, 각각 도시생략의 배기밸브가 배치되어 있다. 또한 각 배기포오트(46A), (48B)는, 실린더 축선 L을 포함한 가상평면 FC의 한쪽에는 연소실(30)로 개구하고, 각 배기포오트(47A), (48B)는 가상평면 FC의 다른쪽에 연소실(30)로 개구하고 있다.

또, 실린더 헤드(28)의 아래면(60)에 의해 정해지는 연소실(30)의 천정은, 거의 가상평면 FC 위의 정상을 가지도록 2개의 사면(60a)(60b)을 구비한 펜트루프형으로 형성되어 있다. 또, 연소실(30)의 천정의 거의 중심에는 착화수단으로서의 점화 플러그(11)가 배설되어 있다.

흡기포오트(46)에 있어서의 분기부(46C)의 상류쪽부분에는, 뒤에 상술하는 연료분사수단으로서의 인젝터(12)가 장착되어 있다. 상기 인젝터(12)에 의해, 연료가 흡기포오트(46)의 분기부(46C) 부근으로부터 하류쪽을 향해서 분사된다.

각 흡기포오트(46A), (46B)의 축심선(1A), (1B)은 제1도 및 제2도에 표시한 바와같이, 서로 평행인 직선으로 되어 있다. 즉, 각 흡기포오트(46A), (46B)는 서로 평행인 직선형상의 방향 결정부를 가지고 있다. 그리고, 각 흡기포오트(46A), (46B)로부터의 흡기는, 서로 평행인 상태에서의 연소실(30)로 유입하도록 되어 있다. 흡기행정에 있어서 상기 각 흡기포오트(46A), (46B)로부터 연소실내로 유입한 흡기는, 연소실 천정을 형성하는 실린더 헤드(28)의 아래면(60)의 사면(60b)을 따라서, 가상 평면 FC의 상기 다른쪽으로 흘러, 또 상기 흡기는 실린더 내경(24)의 내면을 따라서 하강해서 피스톤위면(35)으로 흐르고, 그리고 또 상기 흡기는 실린더 내경(24)의 내면을 따라서 상승해서, 실린더헤드(28)의 아래면(60)의 사면(60a)으로 흐르고, 이에 의해 연소실(30)의거의 전체에 세로 소용돌이(텀블흐름)를 생성한다.

또, 각 흡기포오트(46A), (46B)에는, 그 축심선(1A), (1B)을 대략 따라서, 세로방향으로 뻗는 격벽(21)이 각각 형성되어 있다. 각 격벽(21)은 흡기포오트(46A), (46B)를 중앙통로(4)와 그 바깥쪽의 측방통로(5)로 구획짓고 있다.

그리고, 인젝터(12)는 점화 플러그(11)에 상당하는 위치의 텀블흐름을 생성하는 중앙통로(4)를 향해서 연료를 분사하도록 구성된다.

이상의 구성에 의해, 연소실(30)내에는 흡입행정에 있어서, 연료를 포함한 텀블흐름 Fm과, 연료를 포함하지 않은 텀블흐름 Fa가 층형상으로 생성된다. 또한, 상기 텀블흐름 Fm, 및 Fa는 서로 거의 평행이고 또한 동일 방향인 것이 중요하며, 이에 의해 압축행정에 있어서도, 연소실(30)내에 층형상의 텀블흐름 Fm, Fa가 존재할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서 각 구성은 각각 특징을 가지고 있고, 이하, 차례로 설명한다.

먼저, 피스톤(26)의 정상면형상에 대해서 설명한다. 피스톤(26)은, 제1도, 제3도 및 제4도에 표시되는 바와같이, 그 정상면(34)에 융기부분(37)을 구비하고 있다. 융기부분(37)의 정상은, 정상면(34)에 있어서의 가상평면 FC의 흡기포오트(46)의 흡기개구쪽에 위치하고 있다. 융기부분(37)의 가상평면 FC쪽의 사면 Vf1이, 피스톤(26)의 정상면(34)에 원활하게 연속하도록 구성되어 있다.

또, 융기 부분(37)의 사면 Vf1은, 가상평면 FC와 평행인 단면이 피스톤(26)의 정상면(34)의 기준면과 평행인 직선이 되도록 구성되어 있다. 즉, 이 융기부분(37)의 사면 Vf1은 흡기행정에 있어서, 텀블흐름 Fm, Fa가 피스톤(26)의 정상면(4)으로부터 실린더 내경(24)의 내면을 향해서 방향을 변경할 때에, 서로 혼합되는 일 없이, 깨끗한 층형상화를 유지하도록 구성되어 있다.

또, 융기부분(37)의 바깥쪽 사면 Vf2는, 피스톤(26)의 압축행정의 상사점(上死點) 근방에 있을때에, 연소실(30)의 천정과 협동해서 스퀴쉬(squish) SF를 발생해서, 텀블흐름 Fm, Fa에 미세한 혼란이 발생하도록 구성되어 있다.

또, 제1도, 제3도 및 제4도에 표시한 바와같이 융기부분(37)의 바깥쪽사면 Vf2에는, 흡기밸브(57)와의 간섭을 방지하는 밸브리세스(39)가 배설되어 있다.

이에 의해, 상사점에 흡기밸브(57)가 오버랩해서 밸브가 개방해있어도, 피스톤(26)이 흡기밸브(57)와 간섭하지 않고 압축비가 높은 상사점위치를 유지할 수 있다.

또한, 제3에 있어서는, 설명의 편의상, 격벽(21)의 도시를 생략하고 있다.

다음에 상기한 흡기포오트(46A), (46B)내에 배설된 격벽(21)에 대해서 설명한다. 각 격벽(21)은 제5도에 표시한 바와같이, 그 흡기포오트(46A), (46B)의 하류쪽 단부(2Ab)가, 흡기밸브(58)근방까지 뻗어 설치되어 있다. 상세하게는, 각 격벽(21)의 하류쪽단부(21b)는 흡기밸브(58)의 양산부(傘部)(56)나, 흡기포오트(46A), (46B)를 가로지르는 스텝부(57)에는 접촉하지 않도록, 이들과 적당한 틈새를 확보해서 형성되고 있다. 이 때문에, 흡기밸브(58)의 작동에는 하등 영향을 미치지 않도록 되어 있다. 또, 각 벽벽(21)은 각 흡기포오트(46A), (46B)의 각 흐름선(45)의 중심선(45A) 및 흡기포오트 부분(46A), (46B)의 축심선(1A), (1B)을 따라서 형성되어 있다. 이에 의해서, 흡기포오트(46)를 유입하는 흡기류가, 보다 정류(整流)된 상태로 연소실(30)내에 유입된다. 여기서는 흡기포오트부분(46A), (46B)이 서로 거의 평행이기 때문에, 이들 격벽(21), (21)도 서로 거의 평행으로 배설되어 있다.

또 제2도, 제6도에 표시한 바와같이, 격벽(21)의 상류단부(21A) 및 하류단부(21B)는, 어느것이나 흡기류의 정류효과가 향상되도록 볼록형상곡면에 형성되어 있다. 이와같이 상류단부(21A) 및 하류단부(21B)를 형성하는 것은, 흡기흐름을 정류에 의한 유체저항 경감효과를 노리는 동시에, 격벽(21)의 제조상의 효과를 고려하고 있기 때문이다. 즉, 각 격벽단부(21A), (21B)를 볼록형상 곡면으로 형성하면, 예를들면 흡기포오트(46)를 주조할 경우등에는, 각 격벽단부(21A), (21B)에 대응하는 주형(코어)의 뽑힘이 양호하게 되어, 주조를 확실하고 용이하게 행할 수 있는 것이다.

다음에 인젝터(12)의 배치와, 인젝터(12)와 격벽(21)과의 관계에 대해서 제1도, 제3도, 제5도 및 제6도를 사용해서 설명한다.

제6도에 표시한 바와같이 격벽(21)에 의해서, 각 흡기포오트(46A), (46B)내는 중앙통로(4)와 측방통로(5)로 분리되어 있다. 연료분사수단으로서의 인젝터(12)는 제1도, 제3도 및 제6도에 표시한 바와같이, 2개의 흡기포오트(46)내의 분기부(46C) 상류쪽에 배설되어 있다. 또, 상기 인젝터(12)는 흡기행정에 맞추어서 2개의 흡기포오트(46A), (46B)의 하류를 향해서 연료를 분사하도록 되어 있다. 또한, 제5도, 제6도의 부호(6)은 인젝터의 축선이며, 또한 분사범위의 중심선을 표시한 것이다.

즉, 제5도, 제6도의 분사축선(6)에 표시된 바와같이, 흡기포오트는 윗면부분쪽으로부터 분사된 연료는 중앙통로(4)를 통과해서 연소실(30)내에 흡기되도록 되어 있고, 측방통로(5)로부터 공기만이 연소실(30)내로 흡입된다.

이에 의해서 흡기포오트(46A), (46B)내에 있어서 중앙통로(4)와 측방통로(5)로 분기한 흐름은, 격벽(21)에 의해서 정류되면서 서로 분리한 상태를 유지하면서 연소실(30)내에 층형상으로 유입하도록 되어 있다. 따라서, 이와같은 간격(21)에 의해, 상기 흡기의 흐름은, 제6도에 표시한 바와같이, 연소실(30)에 유입하면, 공기에 연료가 혼합된 혼합기가 따르는 Fm과 공기만의 Fa, Fa와의 3개의 층(중앙통로(4)와 그 양쪽의 측방통로(5)와의 합계 3개의 흐름)으로 분리한 상태, 즉 층형상화한 상태의 상태의 텀블흐름이 형성되도록 되어 있다.

다음에 밸브스탬(57)의 모양의 굵기와, 격벽(21)의 두께에 대해서, 제2도 및 제6도를 사용해서 설명한다.

제2도 및 제6도에 표시한 바와같이, 격벽(21)의 중심선과 밸브스탬(57)의 중심선이 동일평면상에 위치하고, 격벽(21)의 두께는 밸브스템(57)의 직경보다 얇게 형성되어 있다. 즉, 격벽(21)의 중앙통로(4)쪽의 표면(21a)은, 밸브스텝(57)의 중앙통로(4)쪽의 표면보다 측방통로(5)쪽으로 치우친형으로 되어 있다.

이에 의해, 제6도와 같이 격벽(21)의 안쪽면(21a)을 따른 혼합기류내의 연료분무는, 밸브스텝(57)의 안쪽표면에 안내되면서, 제6도중에 표시한 화살표시 P를 따라서 연소실중심의 점화플러그(11)에 향해지고, 상기 연료분무가 점화플러그(11)에 집중하도록 되어 있다.

다음에 흡기포오트(46)의 흡기흐름방향의 단면형상에 대해서, 제7도 및 제8도를 사용해서 설명한다.

제7도는 흡기포오트(46)의 흡기흐름방향을 따른 단면도이며, 이와 직행하는 단며 각각 S1-S1으로부터 S6-S6의 단면형상을 표시한 도면이 제8도이다.

흡기포오트(46)는 제8도(a)~(g)에 표시한 바와같이, 하류쪽으로 향함에 따라서 상측절반부분(46A-1), (46B-1)이 하측절반부분(46A-2A), (46B-2)보다도 서서히 상대적으로 폭이 확대되어서 형성되어 있다. 이에 의해, 흡기포오트(46A), (46B)로부터의 흡기흐름이 연소실(30)내에서 텀블흐름을 형성하기 쉽도록 되어 있다. 그리고, 흡기포오트(46)는 제8도(f)의 S3-S3단면에서 사이어머즈 포오트로 분기하여, 흡기포오트(46A), (46B)를 형성하고 있다.

또 포오트 형상도 역삼각형의 형상을 나타내고 있다. 또, 이 흡기포오트(46A), (46B)는 하류쪽으로 향할수록, 대략 역삼각형의 단면형상을 나타내어, 보다 텀블흐름의 강화를 도모하고 있다.

즉,흡기포오트(46)의 각 단면에 있어서의 상측절반부분(46-1)를 하측 절반부분(46-2)보다도 폭을 확대하므로서, 흡기포오트(46)에 상측절반부분(46-1)의 유속 및 유량이 하측 절반부분보다도 큰 것으로 되어 있다. 또 한편, 흡기밸브(58)가 개방한때에는, 제7도에 표시한 바와같이, 텀블흐름 Fa, Fm을 증장(增長)하는 흐름의 성분 a와, 텀블흐름 Fa, Fm을 억제하는 흐름의 성분 b가 존재한다. 따라서 흡기포오트(46)의 상측절반부분의 유속 및 유량이 하측절반부분 보다도 크게 되므로서, 텀블흐름 Fa, Fm을 보다 강한 것으로 할 수 있다. 또한, 흐름의 성분 a에 관해서는, 텀블흐름 Fa, Fm의 방향과 동일하기 때문에, 흐름의 성분 a에 대한 유통저항이 극히 작고, 이 때문에 전체로서의 유량도 대폭으로 증대할 수 있다.

또, 제8도 (a)~(g)에 표시한 바와같이, 상기 흡기포오트(46)내에는, 격벽(21)이 거의 전체길이에 걸쳐 배설되어 있다. 상기 격벽(21)이 흡기포오트부분(46A), (46B)내를 좌우방향으로 2분하도록 흡기포오트 아래쪽벽면(7)으로부터 흡기포오트 위쪽벽면(8)까지 걸쳐서 있고, 이에 흡기포오트부분(46A), (46B)내에 유입한 흡기흐름은 중앙통로(4)와 측방통로(5)에 흡기의 흐름이 분기하는 것을 알 수 있다.

즉, 제8도(a)에 표시한 바와같이, 2개의 흡기포오트부분(46A), (46B)은, 최상류쪽인 실린더헤드측면(28A)(제7도)근방에서는 1개의 흡기통로로서 형성되고, 이 직후에 격벽(21)에 의해, 중앙통로(4)와 측방통로(5)에 흡기의 흐름이 분기된다.

그리고, 제8도(b)~(d)가 표시하는 바와 같이, 서서히 중앙축 통로(4)가 2분되어, 제8도(e)에 표시한다. 단면 S4-S5로부터 하류에서는, 흡기가 완전히 2분된다. 그리고, 이와같이 해서 2분된 흡기흐름은 각각 흡기밸브(58)에 의해 연소실(30)에 유입된다.

흡기포오트(46)에 대해서, 제7도, 제8도 및 제9도를 사용해서 더욱 상세히 설명된다.

제7도에 표시한 바와같이 흡기포오트(46)는 흡기흐름에 방향부여를 해서, 연소실(30)내에서 텀블흐름을 생성하기 위하여, 거의 스트레이트한 형상을 이루고 있다.

또 한편, 실린더 헤드의 구조성, 흡기밸브(58)에 의해 개폐되는 흡기개구의 축선과 흡기흐름의 방향을 동일한 것으로 할 수 없다. 이 때문에 흡기포오트(46A), (46B)의 하류쪽단부가 큰 곡율을 가진 만곡부를 개재해서 흡기개구에 연속되어 있다.

이 만곡부에 있어서의 실질유통 단면은, 제8도(f), (g)에 명백한 바와같이 가장 작아지고, 특히 벨스스템(57), 도시생략한 스템 가이드 및 격벽(21)존재도 서로 어울려서, 실질 유통단면적의 저하가 심하다.

이때문에, 흡기포오트(46A), (46B)는, 동 흡기포오트(46A), (46B)에 있어서의 상기 만곡부분의 내경의 폭을 가징 크게, 또한 각 흡기밸브(58)에 의해 개폐되는 흡기개구보다도 크게 설정된 불룩한 부분(13)이 형성되어 있다. 이에 의해서 만곡부분에서의 실질유통단면적의 저하를 방지하고, 충분한 유속 및 유량을 확보하는 일이 가능하게 되어 있다.

또한 불룩한 부분(13)은, 제9도에 명백한 바와같이, 각 흡기포오트(46A), (46B)의 주로상측 절반부분(46A-1), (46B-1)에 형성되었으므로, 각각도 상측 절반부분(46A-1), (46B-1)의 유속 및 유량이 하측절반부분(46A-2), (46B-2)보다도, 더욱더 크게 할 수 있고, 텀블흐름 Fa, Fm의 생성이 보다 효과적으로 행하여진다.

본 발명의 제1실시예로서의 층형상 연소내연기관은, 상기와 같이 구성되어 있으므로, 흡입행정에 있어서, 각 흡기포오트(46A), (46B)로부터 연소실(30)내로 유입한 흡기는, 연소실(30)내에 있어서, 혼합기의 텀블흐름 Fm과 공기의 텀블흐름 Fa를 층형상으로 생성한다. 이어서 압축행정에 들어가도 상기 층형상의 텀블흐름 Fm, Fa는 존재하나, 압축행정 상사점 근방에 접근하면, 각 텀블흐름 Fm, Fa는 무너지기 시작한다. 그러나 연소실(30)내의 점화 플러그(11)의 근방에는 여전히, 농후한 혼합기가 존재한 상태이며, 이상태에서 점화플러그(11)에 의해 점화가 행하여진다. 이후의 폭발행정 및 배기행정은 종래의 층형상 연소내연기관의 내연기관과 전혀 마찬가지이다.

이에 의해, 연소실(30) 전체로서는, 이론 공연비보다도 연료가 적은 혼합기라도, 점화플러그(11)근방에는 착화에 충분한 농도의 혼합기가 존재하므로, 착화성을 악화시키는 일 없이 엔진을 운전할 수 있는 것이다.

특히 본 실시예에 있어서는, 피스톤(26)의 정상면(34)에 오목한부분(35) 및 융기부분(37)이 형성되어, 보다 강한 털블흐름 Fm, Fa를 생성해서, 보다 완전한 층형상의 텀블흐름 Fm, Fa를 얻을 수 있다. 이에 의해, 연소실(30)내 전체의 혼합기의 공연비를 보다 희박하게해도 충분히 안정된 점화 및 연소를 얻을 수 있다.

또 피스톤(26)의 융기부분(37)의 바깥쪽사면 Vf2가, 압축행정의 상사점 근방에 있어서, 연소실(30)의 천정과, 협동해서 발생하는 스퀴쉬 SF에 의해서, 혼합기에 미세한 혼란을 발생케하므로, 착화후의 연소속도를 향상시킨다. 또한, 이 스퀴시 SF는 지나치게 강하면 역효과이기 때문에, 피스톤 상사점시에 있어서의 바깥쪽사면 Vf2와 연소실(30)의 천정과의 간격은, 적의 조정된 것으로 하는 일이 중요하다. 또, 융기부분(37)의 바깥쪽사면 Vf2에는 밸브리세스(39)가 배설되고, 피스톤(26)이 상사점에 도달했을때에, 흡기밸브(57)가 밸브오버랩에 의해 개방되어 있어도, 바깥쪽사면 Vf2와 흡기밸브(57)와의 간섭을 피하도록 구성되어 있다. 이 때문에 피스톤(26)의 상사점을 보다 올려서, 압축비를 올리고, 연소효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 제10도의 그래프에 표시한 바와같이, 흡기포오트(46A), (46B)에 격벽(21)을 배설해서 혼합기의 층형상화를 촉진하므로서, 보다 희박한 혼합기에 의해서 기관을 운전할 수 있다. 여기서 도면의 횡축은 공연비(A/F)이며, 종축은 NOx 배출량 및 Pi(도시평균 유효압)변동율이다. 또, 선 a 및 선 c는, 흡기포오트에 격벽(21)을 배설한 기관의 특성을 표시하고, 선 b 및 선 d는, 격벽(21)을 갖지 않은 통상의 텀블흐름의 흡기포오트를 구비한 기관의 특성을 표시하고 있다.

또, 선 a, 선 b는 NOx 배출에 관하고, 선 c, 선 d는 Pi 변동율에 관해서이다.

이 제10도에 표시한 바와같이, 격벽(21)을 배설한 기관(선 a 참조)에서는, 통상의 텀블흐름을 사용한 기관(선 b 참조)보다도 A/F의 값이 린(희박)쪽에서 NOx의 배출량이 피크가 된다. 또 상기 NOx의 배출량의 피크치 자체도 저감되는 일이 가능하다. 즉, 연소실(30)내의 텀블흐름의 층형상화가 촉진되므로서, 종래의 기관보다도 NOx의 배출량이 피크치가 되는 A/F가 린쪽으로 이동하기 때문이다.

또, 선 c와 선 d는, A/F와 Pi 변동율과의 관계를 표시한 것이다. 여기서, Pi 변동율이란 기관의 연소안정성을 판단하는 표준이 되는 것으로서, 상기 Pi 변동율이 지나치게 높으면, 기관의 연소가 안정되지 않고, 토크변동을 수반한 불쾌한 운전 상태가 된다. 또한 도면중의 기준선 e는 일반적으로 불쾌감이 없는 상태로 운전할 수 있는 연소안정 한계의 Pi 변동율이다.

상기 도면에 표시한 바와같이, 기통내에서의 안정된 연소상태를 얻을 수 있는 Pi 변동율의 한계치에 대해서, 격벽(21)을 배설한 기관(선 c 참조)에서는, 통상의 텀블흐름을 사용한 기관(선 d 참조)보다도 더욱더 린쪽의 A/F에 의해서 기관을 운전하는 일이 가능하며, 또, 이때의 NOx의 배출량도 대폭적으로 저감할 수 있다. 즉, 보다 희박한 A/F라도 안정된 연소상태를 얻을 수 있고, 연소한계의 A/F를 향상시킬 수 있는 것을 표시하고 있다.

따라서, 본 구조에 의해 극히 저연비이며, 또한 NOx를 거의 배출하지 않는 기관을 실현할 수 있다.

또, 격벽(21)의 두께가 밸브스템(57)의 지름보다 작고, 격벽(21)의 중심선과 밸브스템(57)의 중심선이 동일평면상에 위치하고 있기 때문에, 격벽(21)의 중앙통로쪽 벽면은, 밸브스템(57)의 중앙통로쪽 벽면으로부터 측방통로(5)쪽으로 치우쳐지고, 중앙통로(4)내의 벽면(21)에 따른 혼합기류내의 연료분무는, 밸브스템(57)의 안쪽표면에 안내되면서, 점화플러그(11)의 방향으로 향해져서, 혼합기내의 연료분무가 점화플러그(11) 근방에 집중하여, 착화가 양호하게 행하여지고, 린한계를 더욱더 신장시킬 수 있다.

특히 본 실시예에 있어서는, 제7도, 제9도에 표시한 바와같이, 본 구조에서는 흡기포오트(46A), (46B)의 대략 역삼각형의 단면의 상측 절반부분(46A-1), (46B-1)이 충분히 크게 형성되어 있으므로, 연소실(30)내의 강한 텀블흐름 및 엔진 완전 개방시의 유량계수를 확보할 수 있다.

또 본 실시예에 있어서는, 흡기포오트(46A), (46B)에 있어서의 가장 실질유통 단면적이 작아지는 각 만곡부분에 불룩한 부분(13)을 형성하는 동시에, 밸브스템(57)의 하류쪽에는, 유통저항이 되는 격벽(21)을 배설하지 않도록 구성되어 있으므로, 상기의 연소실(30)내의 강한 텀블흐름 및 엔진 완전 회전시의 유량계수를 보다 효과적으로 확보할 수 있다.

또, 흡기포오트(46A), (46B)에 있어서의 밸브스템(57)의 하류쪽에 격벽(21)을 배설하지 않는 구성에는, 이하에 설명하는대로 제작법상 큰 이점이 있다. 즉, 만약 밸브스템(57)의 하류쪽에는 격벽(21)을 배설하였을 경우, 그 격벽에 있어서의 밸브스템(57)에 대응하는 부분을 격벽의 주조후에 드릴링 할 필요가 발생하나, 격벽이 얇기 때문에 상기 드릴링시에 파열이 발생할 위험이 생기고, 흡기포오트(46A), (46B)내의 밸브 스템(57)의 하류쪽에, 한쪽지지의 격벽이 존재하므로서, 강도상으로도 바람직하지 않다고 하는 불편이 발생한다. 그러나 본 실시예에서는 상기한 대로 밸브스템(57)의 하류쪽에 격벽(21)이 존재하지 않으므로, 이와 같은 불편을 일체 피할 수 있다. 또한, 밸브스템(57)의 하류쪽 격벽(21)을 존재시키지 않아도, 층형상화에는 거의 영향이 없는 것도 확인되어 있고, 제조상 큰 이점을 제공할 수 있다.

여기서, 제11도는 포오트 단면적과 평균 텀블비(텀블흐름의 회전속도/엔진 회전속도) 및 평균 유량계수(전체로서의 유량)와의 관계를 표시하는 것이다. 여기서 선 a는 포오트 단면적과 평균 텀블비와의 관계를 표시하고, 선 b는 포오트 단면적과 평균 유량계수와의 관계를 표시하는 것이며, ■ 표시는, 흡기포오트(46A), (46B)의 단면의 상측 절반부분(46A-1), (46B-1)을 충분히 크게한 흡기포오트를 구비한 기관의 평균유량계수를 표시한 것이다.

또, ○ 표시는, 통상의 텀블흐름의 흡기포오트를 구비한 기관의 평균 텀블비를 표시한 것이며, ● 표시는, 흡기포오트(46A), (46B)에서는, 상측 절반부분(46A-1), (46B-1)을 충분히 크게해서, 포오트 단면적을 확보하고 있으므로, 도면에 표시한 바와같이, 평균 텀블비, 평균 유량계수를 함께 향상시킬 수 있다.

이에 의해, 텀블비와 유량계수와의 관계는 제12도에 표시된 것과 같은 것이 된다. 상기 제12도에 있어서 △ 표시는 종래의 텀블흐름을 사용한 기관, ☆ 표시는 격벽(21)을 배설하고는 있으나, 이 격벽(21)에 의해 흡기포오트부분(46A), (46B)내의 단면적이 저하하고 있는 기관, ☆ 표시는 본 구조에 구비한 기관으로서 흡기포오트(46A), (46B)의 단면의 상측 절반부분(46A-1), (46B-1)을 충분히 크게 한 것이다. 즉, 상기 제12도에 표시하는 바와같이, 흡기포오트(46A), (46B)에 격벽(21)을 배설하는 것만으로는, 흡기흐름의 층형상화를 촉진하더라도 유량계수가 저하해버려, 완전 개방 성능이 저하해버리는 불편이 있다. 여기서, ☆ 표시가 표시하는 바와같이, 흡기포오트(46A), (46B)의 단면적의 상측 절반부분(46A-1), (46B-1)을 충분히 크게하므로서, 텀블비 및 유량계수를 향상시킬 수 있다. 이와같이 해서, 격벽(21)을 배설하므로서 흡기포오트부분(46A), (46B)의 단면적의 감소를 보충할 수 있고, 연소실(30)내의 강한 텀블흐름 및 기관의 완전 개방 성능을 확보할 수 있는 것이다.

또, 제13도는 기간의 회전토오크 및 출력을 표시하는 것이며, 도면중, 선 a 및 선 c는 본 구조를 구비한 기관의 특성을 표시한 그래프, 선 b 및 선 d는 종래의 흡기포오트 구조를 구비한 기관의 특성을 표시한 그래프이다. 먼저 선 a 및 선 b는 기관의 회전속도와 토크와의 관계를 표시하고 있으나, 이 2개의 곡선에 거의 차이는 없고, 본 구조를 구비한 기관이 종래보다도 희박한 혼합기로 운전해도 종래의 기관과 동일한 토크를 실현하고 있는 것을 표시하고 있다.

그리고, 선 c 및 선 d는 기관의 회전속도와 출력과의 관계를 표시하는 것이나, 이들의 선 c와 선 d에 대해서도 상기의 토크특성과 마찬가지로, 거의 차이는 없고, 종래보다도 희박한 혼합기로 운전해도 종래의 기관과 출력을 얻을 수 있다는 것을 표시하고 있다.

따라서, 제13도에 표시한 바와같이, 본 구조를 구비한 기관은 흡기포오트(46A), (46B)의 텀블비 및 유량계수가 크게 되는 결과, 종래의 기관과 동등한 토크, 출력 특성의 내연기관을 실현할 수 있다.

이와같이, 흡기포오트(46)에 격벽(21)을 형성하고, 또한, 흡기포오트(46A), (46B) 대략 삼각형의 단면의 상측 절반부분(46A-1), (46B-1)을 충분히 크게 하므로서, 토크, 출력 모두 종래의 내연기관보다도 저하시키는 일없이, 종래의 내연기관보다도 희박한 혼합기로 안정된 연소상태를 유지할 수 있는 동시에, NOx 까지도 저하할 수 있다. 또, 동시에 연비도 향상시킬 수 있다.

다음에 피스톤 위면의 형성에 관한 변형예에 대하여 제14도 및 제15도를 사용해서 설명한다.

제1실시예의 제1도, 제3도의 엔진은 제4도(a), (b)와 같은 오목한 부분(35) 및 융기부분(37)을 가진 피스톤(26)을 구비하고 있었으나, 상기 피스톤에 대신해서, 제14도(a), (b)에 표시한 바와같은 피스톤(26a)을 채용한다.

제14도(a), (b)의 피스톤(26a)은 그 윗면에 오목한 부분(35) 및 융기부분(37a)을 가진다. 융기부분(37a)의 정상은, 정상면(34)에 있어서의 가상평면 FC의 흡기포오트(46)의 흡기개구쪽에 위치하고 있다. 융기부분(37a)의 가상평면 FC쪽의 사면 Vf3은 피스톤(26a)의 윗면에 원활하게 연속하도록 구성되어 있다. 사면 Vf3은, 가상평면 FC와 직각으로 또한 실린더 축선을 포함한 평면에 관해서 대칭인 형상이다.

상기 제14도(a), (b)의 변형예에 있어서는, 사면 Vf3이 상기한 대로 오목형상이므로, 텀블흐름 Fa, Fm은, 피스톤(26a)의 윗면으로부터 실린더 내경 내벽면을 따르도록 방향을 변경할때에, 모두 텀블흐름 Fm의 중심으로 접근할려고 한다. 그러나 사면 Vf3상기한대로 대칭이므로, 텀블흐름 Fa, Fm의 층형상상태는 무너지는 일이 없다.

다음의 변형예는, 제15도(a), (b)에 표시한 바와같은 피스톤(26b)을 채용하고 있다.

제15도(a), (b)의 피스톤(26b)은 그 위면에 오목한 부분(35) 및 융기부분(37b)을 가진다. 이중 융기부분(37b)의 정상은, 정상면(34)에 있어서의 가상평면 FC이 흡기포오트(46)의 흡기개구쪽에 위치하고 있다. 또 한편, 오목한 부분(36)은 정상면(34)에 있어서의 가상평면 FC쪽에 인접해서 위치하고 있다. 융기부분(37b)의 가상평면 FC 쪽의 사면 Vf4는 오목한 부분(35)의 위면은, 가상평면 FC와 평행한 단면이 피스톤(26b)의 기준위면과 평행인 직선이 되도록 구성되어 있다.

상기 제15도(a), (b)의 변형예에 있어서는, 융기부분(37b)과 함께 오목한 부분(35)이 형성되어 있으므로, 텀블흐름 Fa, Fm이 실린더 내경 내벽면으로부터 피스톤(26b)의 정상면을 따르도록 방향을 변경할때에, 텀블흐름 Fa, Fm의 층형상상태를 보다 깨긋하게 유지될 수 있다.

여기서, 제16도에는, 종래의 피스톤 윗면이 평평한 엔진의 특성을 N선으로, 제1도의 피스톤 윗면에 안쪽벽 Vf1을 가진 엔진 E의 특성을 A선으로, 제15도의 피스톤 윗면에 오목한 부분(35) 및 안쪽벽 Vf4을 가진 엔진의 특성을 C선으로 표시하였다. 여기서는 연소안정성과, 도시(圖示)출력과, NOx 저감율을 순차적으로 표시하였다. 이 시험은 일정 연료량으로 공기량을 변화시키므로서 공연비를 변경하고 있고, 이 경우의 도시출력의 차이는, 연비의 차이를 표시하게 된다.

여기서 린 한계 공연비는 표준타이프와 비교하여, 타이프 A로 1, 타이프 C로 2 개선되었다. 그 결과, 린한계시의 NOx는 타이프 A로 50%, 타이프 C로 16%까지 저감된다.

다음에 흡기포오트(46A), (46B)내에 있어서의 격벽(21)의 변형예를 제17도를 사용해서 설명한다. 상기 변형예는, 격벽(21)에 대신해서, 흡기포오트(46A), (46B)내의 거의 하측 절반부분에만 격벽(21Q)을 형성한 것이다. 그러나, 상기한 바와같이 인젝터(12)가 흡기포오트(46)의 분기부(46C)보다 상류쪽이고, 흡기포오트 윗면쪽에서부터 아래쪽을 향해서 배설되어 있다. 연료가 흡기포오트 아래면쪽에 모이기 쉽기 때문에, 격벽(21Q)과 같이 흡기포오트의 비교적 아래면쪽에만 설치한 경우에도, 중앙통로(4)와 측방통로(5)에 의한 텀블흐름, Fa, Fm의 층형상화가 충분히 가능하다.

다음에 인젝터(12)의 배치 및 방향과 격벽(21)과의 관계를 변형예에 따라서, 제18도~제25도를 사용해서 설명한다.

제18도, 제19도의 인젝터(12) 축선 방향(6)에 표시한 바와같이, 인젝터(12)는 흡기포오트(46)에 아래부분쪽으로부터 이들 흡기포오트(46A), (46B)의 하류쪽의 비스듬히 위쪽을 향해서 연료를 분사한다. 그리고, 비스듬히 위쪽으로 분사된 연료는, 흡기포오트(46), 흡기포오트(46A), (46B)내의 중앙통로(4)를 통해 연소실(30)내에 흡기된다.

제20도는, 제19도의 격벽(21)에 대신해서, 흐기포오트 위면쪽으로부터 아래롤 드리워지고, 상반부만에 격벽(21C)을 형성한 것이다. 이들 제19도 및 제20도에 표시한 변형예에 의하면, 연료가 인젝터 분사축선(6)을 따라서, 윗면쪽 내벽(8)을 향해서 분사되고, 점화플러그(11) 근방에 형성된 혼합기의 텀블흐름 Fm에서는, 상기 텀블흐름 Fm의 텀블유심 안쪽의 흐름보다도 점화플러그(11) 근방의 텀블유심 바깥쪽의 흐름의 편이 농후한 혼합기가 된다. 따라서, 보다 희박연소를 안정해서 성립시킬 수 있다.

또, 제21도 및 제22도에 표시한 바와같이, 격벽(21)은 흡기포오트(46), 흡기포오트(46A), (46B)의 상반부쪽에 배설된다. 상기 상반부만이 좌우로 2분되도록 되어 있다. 또 상기 격벽(21C)의 아래 가장자리를 따라서, 흡기포오트(46), 흡기포오트(46A), (46B)를 상하로 2분하도록, 보조벽으로서의 대략 수평인 격벽(21F)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 격벽(21F)에 의해, 흡기포오트(46A), (46B)내는 상반부(46A-1), (46B-1)와 하반부(46-2), (46A-2), (46B-2)로 칸막이된다. 또 상반부(46A-1), (46B-1)는, 격벽(21C)에 의해, 중앙쪽(점화플러그쪽) 통로와 측방(점화플러그 반대쪽) 통로(5)로 2분되도록 되어 있다. 그리고, 인젝터(12)는, 각 흡기포오트(46A), (46B)의 중앙통로(4)에 있어서의 격벽(21F)보다도 위쪽부분에 연료를 분사하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 혼합비의 텀블흐름 Fm의 바깥쪽은, 연료농도가 높은 혼합기가 되고, 이것이 점화플러그(11) 근방에 집중한다. 이때문에 보다 희박한 연료라도 안정된 연소상태를 가능하게 한다.

또, 제23도~제25도는, 제21도, 제22도에 표시한 보조격벽(21F)에 대신해서, 보조격벽(21G)을 형성한 것이다. 단, 인젝터(12)는 제1실시예와 마찬가지로 흡기포오트(46)의 윗면이고 또한 분기부(46C)의 상류쪽에 배치되어 있다. 상기 격벽(21G)의 상류단부는, 수직방향의 격벽(21C)과 마찬가지로 인젝터(12)의 배설 위치 근방까지 형성되어 있다. 상기 수평인 격벽(21)이, 인젝터(12)로부터 분사된 연료를 흡기포오트(46)내의 아래쪽으로 확산시키지 않도록 되어 있다. 즉, 흡기포오트(46)의 분기부(46C)보다도 상류쪽에서는, 흡기포오트(46)내의 윗부분에 예를들면 제24도와 같은 직사각형 단면의 중앙쪽 통로(4)가 형성된 형상으로 된다. 즉 흡기포오트(46)내는, 중앙쪽 통로(4)와 측방통로(5)로 2분되는 것으로 된다. 또, 분기부(46C)보다도 하류쪽에서는, 상기 중앙쪽 통로(4)가 각 흡기포오트(46A), (46B)내의 기준면(3)쪽의 윗부분에 형성되어 있다. 이에 의해서 흡기포오트(46A), (46B)의 아래쪽을 향해서 분사된 연료는, 흡기포오트부분(46A), (46B)내에 배열된 수평격벽(21G)에 의해, 측방통로(5)로의 유입이 방해를 받는다. 그리고, 분사된 연료는 상반부(46A-1), (46B-1)의 중앙통로(4)에 유입하고, 측방통로(5)에는 공기만이 유입된다. 또 격벽(21G)이 인젝터(12)의 배설위치보다도 상류쪽으로부터 하류쪽에 걸쳐서 뻗어 배설되어 있으므로, 연료를 확실하게 흡기포오트(46A), (46B)의 상반부(46A-1), (46B-1)의 중앙통로(4)에 유입시킬 수 있고, 따라서, 혼합기의 텀블흐름 Fm의 바깥쪽은, 연료농도가 높은 혼합기가 되고, 이것이 점화플러그(11) 근방에 집중한다. 이에 의해, 혼합기는 연소실내(30)에서 확실하게 착화, 연소할 수 있고, 종래보다도 희박한 연료라도 안정된 연소상태를 가능하게 한다.

다음에, 인젝터(12)의 분사에 관한 변형예를, 제26도의 (a)~(d)를 사용해서 설명한다.

(a)는 사이어미즈형 흡기포오트(46)의 분기부(46C)를 향해서 연료를 분사하므로, 분기부(46C)에 연료를 적극적으로 충돌시킨후, 확산한 연료를 흡기포오트(46A), (46B)내의 중앙통로(4)에 유입하도록 한 것이다. 상기 흡기포오트(46)의 분기부(46C)는, 인젝터(12)의 분사방향에 대해서 거의 직교하는 적극적인 충돌면을 가지고 있고, 상기 충돌면에 충돌한 연료를 확산시키도록 되어 있다.

(b)는 연료분사 구멍을 2개 구비한 인제터(12)를 사용하는 타이프의 것이며, 각 연료분사구멍으로부터 분사된 2개의 연료의 흐름은, 각각 각 흡기포오트(46A), (46B)의 중앙쪽 통로에 직접 유입해진다. 이 경우는 흡기포오트(46)의 분기부(46C)는 곡면 형상으로 형성되어서, 흡기흐름의 흡기저항을 저감하고 있다.

(c)는, 연료분사구멍이 1개의 인젝터(12)를 사용해서, 각 격벽(21), (21)에는 연료가 부착하지 않도록, 중앙통로(4)내를 향해서 직접 연료를 분사하는 타이프의 것이다. 이 경우, 연료가 흡기와 함께 원활하게 흡입되도록, 흡기포오트(46)의 분기부(46C)를 예각적으로 형성하고 있다.

(d)는 상기한 (c)와는 반대로, 연료를 적극적으로 각 격벽(21), (21)까지 걸쳐서 광각(廣角)을 향해서 분사하는 타이프의 것이다. 이 경우는 흡기포오트(46)에 분기부(46C)는, 저항을 줄이도록 상기(b)와 마찬가지로 곡면 형상으로 둥글어지고 있다.

또한, 상기의 (a)~(d)는 인젝터(12)에 관한 분사의 변형예로서, 인젝터(12)의 배설위치나 분사축선(6)은 어느것이나 제1실시예와 동일하다.

다음에 밸브스템(57)과 격벽(21)의 배치와의 배열에 대한 변형예를 제26도~제29도를 사용해서 설명한다.

상기한 바와같이, 본원 발명의 제1실시예에서는, 제6도에 표시한 바와같은 격벽(21)을 폭좁게 형성하고 있다. 이것은 격벽(21)의 안쪽면(121a)을, 밸브스템(57)의 안쪽 표면으로부터, 측방쪽 통로(5)에 치우치게 하고 있다. 이에 의해서, 격벽(21)의 면(121a)을 따라서 흐르는 혼합기중의 연료분무가 제6도중 P로 표시한 방향이며, 점화플러그(11)의 근방으로 집중시키는 효과를 얻을 수 있다.

제27도에 표시한 배열은, 제1실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 목적으로, 밸브스템(57)의 안쪽 표면보다도, 격벽(121A)의 내면이 측방통로(5)에 치우치게 하는 동시에, 격벽(21)의 중심선 자체도 밸브스템(57)의 축선과 치우치게 한 것이다.

제28도, 제29도에 표시한 바와같은 배열의 것을 생각할 수 있다. 격벽(121B), (121C)의 상류쪽 및 중간부분을 밸브스템(57)의 축심보다도 바깥쪽으로 치우치게 한다. 그리고, 격벽(121B), (121C)의 하류부분(122), (123)에 있어서의 착화수단쪽 격벽(내벽면)(122a), (123a)이, 착화수단쪽(4)의 흡기흐름을 점화플러그(11)쪽으로 향하도록 중앙 가까이를 향해서 경사되어 있다. 이 경우에는, 흡기흐름이 보다 원활하게 점화플러그(11)쪽으로 향하게 되어, 엔진의 희박연소화를 보다 촉진할 수 있고, 층형상 연소엔진에 극히 유효하다. 또한, 제28도에 표시한 예에서는, 격벽(121B)의 내벽면(122a)만이 굴곡해 있고, 격벽(121B)에 외벽면은 평면형상으로 되어 있다. 또, 제29도에 표시한 예에서는, 격벽(121C)의 두께가 그 전체길이에 걸쳐서 거의 일정하게 설정되어서, 격벽(121B)이 내벽면(122a)과 함께 외벽면도 굴곡형성되어 있다.

이와같이 적어도 격벽(21)의 안쪽면(21a)을 밸브스템(57)의 안쪽면보다도 약간 점화플러그 반대쪽에 치우치게 하거나, 혹은 격벽(21)의 하류쪽 단부의 내벽면(21a) 자체를 점화플러그쪽으로 경사시키므로서, 격벽(21)의 내벽면을 따라서 흐르는 혼합기중의 연료분무의 점화플러그쪽에의 집중화를 실현할 수 있는 것이다. 그리고, 상기 혼합기의 점화플러그쪽에의 집중 형편은, 예를들면, 내벽면(21a), (121a)의 편의(偏倚)상태나 내벽면(122a), (123a) 자체의 경사상태의 설정에 따라서, 층형상 정도를 조정할 수 있다.

다음에 흡기포오트(46)내에 유입하는 흡기흐름의 방향에 관한 격벽의 구조의 변형으로서, 제30도~제31도를 사용해서 설명한다.

실시예 1에서는 격벽(21)의 내벽과 외벽이 거의 평행으로 설정되어 있다. 이것은, 제조상의 일로 생각해서 형상을 단순화한 것이다. 흡기포오트(46A), (46B)내를 유입하는 흡기류를 정류하여, 밸브스템(57)부분에서의 흡기류의 혼란을 방지하는 일을 고려하면, 제30도에 표시한 바와같이, 격벽(21)의 두께를 밸브스템(57)의 상류쪽으로 갈수록 얇게 형성하고, 또 상단부에서는 극력 얇게 형성하는 것이 바람직하다. 또 하류쪽의 밸브스템(57)에 접근함에 따라서, 서서히 밸브스템(57)의 외경과 거의 동등한 두께가 되도록 형성하는 일이 바람직하다. 이와같이 하므로서, 흡기흐름의 흐름은, 격벽(21) 및 밸브스템(57)에 의해서 혼란되는 일없이, 원활하게 연소실(30)에 유입할 수 있다.

다음에 흡기포오트(46) 및 동 흡기포오트(46)의 상류쪽에 접속되는 흡기메니폴드(14)의 변형에 대해서 제31도~제33도를 사용해서 설명한다.

상기와 같이, 본 발명의 제1실시예에서는, 흡기포오트부분(46A), (46B)의 상측 절반부분(46A-1), (46B-1)이 하반부(46A-2)(46B-2)보다 폭이 확대되어 있다. 그러나, 또 흡기포오트(46)의 상류쪽에 접속되는 흡기메니폴드의 형상까지도 개량하므로서, 연소실(30)내에서 보다 강한 텀블흐름 Fa, Fm을 얻을 수 있다.

제31도에 있어서, 부호(14)는 실린더헤드(28)의 측면(28A)에 고정되어 흡기포오트(46)의 상류쪽 단부에 접속되는 흡기메니폴드이다. 그리고 흡기포오트(46) 및 흡기메니폴드(14)의 각부의 단면형상은, 제32도에 표시된 바와같이 구성되어 있다. 즉, 상기 흡기메니폴드(14)에서는, 각 흡기포오트(46A), (46B)내에 원활하게 흡기가 유입하도록(즉, 흡기의 유속을 저하시키지 않도록), 제32도(a)~(c)에 표시한 바와같이, 상류로부터 하류로 감에 따라서, 단면형상을 서서히 변화시키고, 흡기통로부분(14A), (14B)과 접속하고 있는 최하류쪽(제32도(c))에서는, 흡기포오트(46A), (46B)와 흡기매니폴드(14)와의 각 단면형상이 거의 일치하도록 형성되어 있다.

즉, 상기 흡기매니폴드(14)내는, 2개의 흡기통로부분(14A), (14B)에 의해, 각 흡기포오트부분(46A), (46B)의 단면형상과 마찬가지로, 하류로 감에 따라서, 상측 절반부분(14A-1), (14B-1)을 하측 절반부분(14A-2), (14B-2)보다도 상대적으로 폭이 확대된 편심형상이 되도록 형성되어 있다.

이에 의해서, 흡기는 흡기메니폴드(14)내의 2개의 흡기통로(14A), (14B)에서 흡기유심(45)이 상측 절반부분(14A-1), (14B-1)에 편심되어서 흡기포오트(46A), (46B)에 유입하므로, 각 흡기포오트(46A), (46B)에서의 텀블흐름의 형성을 더욱더 촉진하도록 되어 있다.

또, 제1실시예에서는 흡기포오트내만에 격벽을 형성했으나, 제33도에 표시한 바와같이 흡기메니폴드(14)에 각 흡기통로부분(14A), (14B)을 좌우방향으로 2분하는 격벽(15), (15)를 형성하는 것도 가능하다. 상기 격벽(15)은, 각 흡기통로부분(14A), (14B)의 상단부로부터 하단부에 걸쳐서 배설되어 있고, 이에 의해 각 흡기통로부분(14A), (14B)내에서는, 각각, 흡기흐름의 중앙측 통로(4')와 상기 측방통로(5')로 2분되도록 되어 있다. 상기 격벽(15)는, 흡기메니폴드(14)의 하류쪽 단부, 즉, 흡기포오트(46A), (46B)와의 접합면 근방까지 배설되어 있고, 격벽(15)에 의해 흡기메니폴드(14) 및 흡기포오트(46A)는, 흡기흐름은 중앙통로(4), (4')와 측방통로(5), (5')로 분리하도록 되어 있다. 이에 의해 중앙통로(4), (4')와 측방통로(5), (5')로 분기한 흡기흐름이 혼합기와 공기로 완전히 분리되어, 연소실(30)내의 텀블흐름 Fa, Fm의 층형상화를 보다 강화할 수 있다.

다음에 흡기포오트내에 격벽을 갖지 않은 복수의 흡기포오트를 소유하는 엔진에 적용한 본 발명의 제2실시예를 제34도~제36도를 사용해서 설명한다.

제34도는, 상기 제2실시예에 관한 층형상 연소 내연기관을 표시한 것이며, 피스톤(26)의 정상면 형상 및 흡기포오트(46A), (46B)의 형상을 제외하고 제37도 및 제38도에 표시하는 층형상 연소 내연기관과 기본적으로 마찬가지 구조이다.

그리고, 피스톤(26)의 정상면의 형상은, 제1도 및 제4도에 표시된 영상, 혹은 제15도에 표시된 형상을 채용할 수 있다. 흡기포오트(46A), (46B)의 단면형상은, 제34도 및 제35도에 표시된 바와같이, 상측 절반부분이 하측 절반부분보다 폭이 확대된 대략 역삼각형 형상을 하고 있다. 또, 흡기포오트(46A), (46B)는 전체로서 거의 스트레이트한 형상을 나타내고, 연소실(30)에의 흡기개구단부 근방에서 크게 만족하고 있다. 상기 만곡부분에는 제36도에 표시한 바와같이, 주로 그 상측 절반부분에 흡기포오트(46A), (46B)의 흡기개구보다도 큰 내경을 가진 불룩한 부분이 형성되어 있다.

이에 의해서, 흡기포오트(46A)로부터는 혼합기가, 흡기포오트(46B)로부터는 공기가 희박연소에 충분한 텀블흐름을 형성하면서, 또한 충분한 흡기유량도 확보하면서 연소실(30)에 유입하고, 종래부터 존재하는 희박연소 내연기관에 의해, 연소 안정성 및 연소효율, 출력의 향상을 가능하게 하는 것이다.

또한, 상기한 모든 실시예에 있어서, 연소실(30)내에 혼합기의 텀블흐름 Fm과 공기의 텀블 Fa가 생성되도록 구성되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 일없이, 예를들면 공기의 텀블흐름 Fa에 대신해서 텀블흐름 Fm보다 공연비가 작은 텀블흐름 Fa를 생성하도록, 텀블흐름 Fa에도 연료를 공급하도록 구성하는 일도 가능하다.

또, 상기 실시예는 어느것이나 연소실(30)내에 층형상의 텀블흐름 Fa, Fm을 생성시키는 층형상 연소 내연기관에 본 발명을 적용한 것이나, 본 발명은 층형상 연소를 행하지 않는 타이프의 통상의 내연기관에도 적용할 수 있다. 즉, 통상의 내연기관에 있어서, 실린더헤드 구조에 기인해서, 혹은 연소실내의 혼합기를 교반하기 위한 텀블흐름의 생성을 목적으로 해서, 흡기포오트가 그 연소실에의 개구의 바로 상류쪽에서 큰 곡율을 가지고 만곡하고 있을 경우, 상기 만곡부분에 상기 개구보다도 큰 내경을 가진 불룩한 부분을 형성하므로서, 충분한 흡기량을 확보할 수 있고, 텀블흐름의 강화 혹은 최대흡기량의 증대를 도모할 수 있다.

Claims

실린더(24) 내면과 동 실린더(24)내에 끼워넣어지는 피스톤(26)의 윗면(34)과 실린더헤드 아래면(60)으로 정해진 연소실(30)과, 상기 실린더헤드 아래면(60)에 배설되어 흡기밸브(58, 58)에 의해서 개폐되는 흡기개구부를 가진 흡기포오트(46A, 46B)를 구비하고, 상기 흡기포오트(46A, 4B)가 상기 흡기개구부 근방에서 그 상류쪽보다도 큰 곡율을 가지고 만곡된 만곡부분을 가진 내연기관에 있어서, 상기 흡기포오트(46A, 46B)에 있어서의 상기 흡기개구부 근방의 만곡된 부분이, 상기 흡기개구부에 내경보다도 큰 내경을 가진 불룩한 부분(13,13)을 구비한 것을 특징으로 한 내연기관.
제1항에 있어서, 상기 흡기포오트(46A, 46B)의 상기 흡기개구부가 상기 실린더의 축선(L)을 포함한 가상평면(FC)의 한쪽에 형성되고, 상기 흡기포오트(46A, 46B)가, 상기 흡기개구부로부터 상기 가상평면(FC)의 다른쪽을 향해서 흡기가 흐르도록 흡기흐름에 방향결정을 하기 위한 대략 스트레이트 형상부분을, 상기 만곡된 부분의 상류쪽에 구비하고, 이에 의해 상기 연소실(30)내에서 텀블흐름을 생성하는 것을 특징으로 하는 내연기관.
제1항에 있어서, 상기 흡기포오트(46A, 46B)가, 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 윗부분(46A-1, 46B-1)이 아래부분(46A-2, 46B-2)보다 실질적으로 폭이 확대되고, 이에 의해 상기 흡기포오트(46A, 46B)의 흡기유심(流心)이 상기 위부분(46A-1, 46B-1)으로 치우쳐서 편심되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
제3항에 있어서, 상기 불룩한 부분(13, 13)이, 상기 흡기포오트(46A, 46B)의 상기 만곡된 부분에 있어서의 상기 윗부분(46A-1, 46B-1)을 더욱더 폭을 확대하므로서 형성된 것을 특징으로 하는 내연기관.
제3항에 있어서, 상기 흡기포오트(46A, 46B)가, 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 거의 역삼각형 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
실린더(24) 내면과 동실린더(24)내에 끼워넣어지는 피스톤(26)의 윗면과 실린더헤드 아래면(60)으로 정해진 연소실(30)과, 상기 실린더헤드(28)에 있어서의 실린더 축선(L)을 포함한 가상평면(FC)의 한쪽에 배설되어, 각각 흡기밸브(58, 58)에 의해서 개폐되는 흡기개구부를 가지고, 흡입공기에 의해 상기 연소실(30)내의 거의 전체에 있어서 서로 평행한 그리고 동일 방향의 텀블흐름을 생성하도록, 상기 흡기개구부로 부터 상기 실린더헤드 아래면(60)을 따라서 상기 가상평면(FC)의 다른쪽을 향해서 흡기를 유입하는 복수의 흡기포오트(46A, 46B)와, 상기 연소실(30)의 내면에 있어서의 상기 흡기포오트(46A, 46B)의 1개로부터 유입하는 흡기흐름에 대응하는 위치에 배설된 점화플러그(11)와 상기 점화플러그(11)의 위치에 대응하는 상기 흡기포오트(46A, 46B)의 1개에 연료를 공급하고, 이에 의해 흡기행정(行程)에 있어서 상기 연소실(30)내에 층형상의 텀블흐름을 생성시키는 연료공급수단(12)을 구비하고, 상기 복수의 흡기포오트(46A, 46B)는, 상기 연소실(30)내에 유입하는 흡기의 방향결정을 하기 위한 방향결정부분과, 상기 방향결정부분의 하류쪽 단부와 상기 흡기개구부를 접속하는 만곡부분을 가지고, 상기 만곡부분이 상기 흡기개구부의 내경보다도 큰 내경을 가진 불룩한 부분(13)을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관.
제6항에 있어서, 상기 흡기포오트(46A, 46B)가, 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 윗부분(46A-1, 46B-1)이 아래부분(46A-2, 46B-2)보다, 실질적으로 폭이 확대되고, 이에 의해 상기 흡기포오트(46A, 46B)의 흡기유심(流心)이 상기 위부분(46A-1, 46B-1)으로 치우쳐서 편심되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
제7항에 있어서, 상기 불룩한 부분(13)이, 상기 흡기포오트(46A, 46B)의 상기 만곡된 부분에 있어서의 상기 윗부분(46A-1, 46B-1)을 더욱더 폭을 확대하므로서 형성된 것을 특징으로 하는 내연기관.
제7항에 있어서, 상기 흡기포오트(46A, 46B)가, 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 거의 역삼각형 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
실린더(24) 내면과 동 실린더(24)내에 끼워넣어지는 피스톤(26)의 윗면과 실린더헤드 아래면(60)으로 정해진 연소실(30)과, 상기 실린더헤드(28)에 있어서의 실린더 축선(L)을 포함한 가상평면(FC)의 한쪽에 배설되어, 각각 흡기밸브(58, 58)에 의해서 개폐되는 흡기개구부를 가지고, 흡입공기에 의해 상기 연소실(30)내의 거의 전체에 있어서 서로 평행한 그리고 동일방향의 텀블흐름을 생성하도록, 상기 흡기개구부로부터 상기 실린더헤드 아래면(60)을 따라서 상기 가상평면의 다른쪽을 향해서 흡기를 유입하는 2개의 흡기포오트(46A, 46B)와 상기 흡기포오트(46A, 46B)중 적어도 한쪽을 복수의 통로로 구획하는 세로격벽(21)과, 상기 연소실(30)의 내면에 있어서의 상기 통로의 적어도 1개에 대응하는 위치에 배설된 점화플러그(11)와, 상기 점화플러그(11)의 위치에 대응하는 상기 통로에 연료를 공급하고, 이에 의해 흡기행정(行程)에 있어서 상기 연소실(30)내에 층형상의 텀블흐름을 생성시키는 연료공급수단(12)을 구비하고, 상기 2개의 흡기포오트(46A, 46B)는, 상기 연소실(30)내에 유입하는 흡기의 방향결정을 하기 위한 방향결정부분과, 상기 방향결정부분의 하류쪽 단부와 상기 흡기개구부를 접속하는 만곡부분을 가지고, 상기 만곡부분이 상기 흡기개구부의 내경보다도 큰 내경을 가진 불룩한 부분(13)을 구비한 것을 특징으로 하는 내연기관.
제10항에 있어서, 상기 흡기포오트(46A, 46B)가, 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 윗부분(46A-1, 46B-1)이 아래부분보다 실질적으로 폭이 확대되고, 이에 의해 상기 흡기포오트(46A, 46B)의 흡기유심(流心)이 상기 위부분(46A-1, 46B-1)으로 치우쳐서 편심되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
제11항에 있어서, 상기 불룩한 부분(13)이 상기 흡기포오트(46A, 46B)의 상기 만곡된 부분에 있어서의 상기 윗부분(46A-1, 46B-1)을 더욱더 폭을 확대하므로서 형성된 것을 특징으로 하는 내연기관.
제11항에 있어서, 상기 흡기포오트(46A, 46B)가, 그 흡기흐름선과 직교하는 단면에 있어서 거의 역삼각형 형상을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.