JPH03286124A - 筒内燃料噴射式エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は筒内燃料噴射式エンジンに関する。

（従来の技術） 近時、排気ガス、燃費対策等の観点から筒内燃料噴射式
エンジンが着目されているが、この筒内燃料噴射式エン
ジンは、−Ｍには、実開昭５８−１５４８２５号公報に
示すように、シリンダブロックと該シリンダブロックの
シリンダ孔に嵌挿されるピストンとシリンダヘッドの三
者が形成する燃焼室に燃料噴射弁により燃料を噴射し、
その燃料に対して点火手段により、６火することになっ
ている。

ところで、この筒内燃料噴射式エンジンにおいては、燃
料噴射弁が燃料を噴射してから燃焼されるまでの時間が
一般のガソリンエンジン等に比べて短いことから、燃料
の蒸発時間が短く、パティキュレートや未燃分の排出量
の増加等を招いている。

これに対しては、燃料噴射弁の噴射圧力を高めて噴射燃
料の微粒化を促進し、蒸発を促すことが考えられる。こ
の手段によれば、噴射圧力を変えるだけですむことから
、システムが簡単となる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、燃料噴射弁の噴射圧力を高めた場合には、噴霧
貫徹力が大きくなり、燃料がせっかく微粒化しても、燃
料は燃焼室壁面に衝突してしまい、燃料の微粒化が確保
できない。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的は
、燃料の微粒化の促進を確保する筒内燃料噴射式エンジ
ンを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するために本発明にあっては、燃焼室
が、シリンダヘッド下面にシリンダブロックから遠のく
に従って縮径されるように形成される第１燃焼室と、ピ
ストン頂面に形成される第２燃焼室とで構成され、 前記第１燃焼室の最奥部に燃料噴射弁が配備され、 前記第１燃焼室に、前記燃料噴射弁よりも噴射方向側に
おいて点火手段が配設されている、ことを特徴とする筒
内燃料噴射式エンジン、とした構成としである。

上述の第１の発明の構成により、大きい噴霧貫徹力に対
して、燃焼室空間を燃料噴射方向に大きく確保できると
共に、燃料としての噴霧が噴射方向に進むに従って空気
を取込んで拡がっても、噴霧が燃焼室壁面に付着するこ
とを防止できることになる。このため、燃料の微粒化の
促進が確保きることになる。

また、第１燃焼室に、燃料噴射弁よりも噴射方向側にお
いて点火手段を設けられていることから、その位置では
、高い噴射圧力に基づき、燃料噴射量に関係なく、常に
適正な混合気を形成出来ることになる。このため、安定
した着火が得られることになる。

しかも、燃焼の面では、燃焼の後半において、燃料の蒸
発の促進が一層進むことから、後半の熱発生率を高くす
ることができ、パティキュレートとか未燃分の酸化を促
進して排気成分を低減でき、さらには、燃焼を噴霧の勢
いに乗って拡げることができることから、全体の燃焼期
間を短くすることができることになる。このため、効率
の良い燃焼を確保できることになる。

また、上記目的を達成するために本発明にあっては、燃
焼室が、シリンダヘッド下面にシリンダブロックから遠
のくに従って縮径されるように形成される第１燃焼室と
、ピストン頂面に形成される第２燃焼室とで構成され、 前記第１燃焼室の最奥部に燃料噴射弁が配備され、 前記第１燃焼室に、第１、第２の点火手段が燃料噴射方
向においてずらして配設され、前記第１、第２点火手段
は、運転条件に応じて作動されるように設定されている
、ことを特徴とする筒内燃料噴射式エンジンとした構成
としである。

上述の第２の発明の構成により、前述の第１の発明の場
合の作用効果を生じることは勿論、第１燃焼室に、第１
、第２点火手段を燃料噴射方向にずらして配設し、その
各点火手段を運転条件に応じて作動するようにしたこと
から、広い運転条件の下で、細長くなる噴霧に対して、
より適切な燃焼を可能とすることができることになる。

このため、この第２の発明の場合においては、第１の発
明の場合よりも、より一層、安定した着火と効率の良い
燃焼とを確保することができることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図、第２図は筒内燃料噴射式エンジンの第１実施例
を示すものである。この第１図において、１はシリンダ
ヘッドで、該シリンダヘッド１の下側にはシリンダブロ
ック２が設けられている。シリンダブロック２内には、
シリンダヘッド１下面に臨むようにしてシリンダ孔３が
形成されており、そのシリンダ孔３にはピストン４が摺
動可能に嵌挿されている。

前記シリンダヘッド１の下面には第１燃焼室５が形成さ
れ、前記ピストン４の頂面には第２燃焼室６が形成され
ており、この第１燃焼室５と第２燃焼室６とが協働して
燃焼室７を構成する。上記第１燃焼室５は上方に向うに
従って縮径されており、その形状は、テーパコーン形状
とされている。上記第２燃焼室６は、ピストン４頂面に
凹状に形成されており、該第２燃焼室６は、ピストン４
がシリンダヘッド１下面に近接したとき、第１図に示す
ように第１燃焼室５に連続するよになっている。

前記第１燃焼室５には燃料噴射弁８が配設されている。

燃料噴射弁８は、シリンダヘッド１に保持されており、
その燃料噴射弁８の噴孔は、第１燃焼室５の最上端（最
奥部）から第２燃焼室６側に向けて開口されている。

前記第１＋！８焼室５には、点火手段としての点火プラ
グ９が配設されている。点火プラグ９は、前記燃料噴射
弁８よりも下方側において位置されており、この場合、
燃料噴射方向における第１燃焼室５の長さをＡ、燃料噴
射方向における第２燃焼室６の長さをＢ、第１燃焼室５
の最上端から点火プラグ９までの距離をＸとすると、 に点火プラグ９を位置させるのが好ましい。

また、本実施例では、点火プラグ（点火部）９の下側に
おいて、第１燃焼室７の側壁（シリンダヘッド）から突
部１０が突設されており、この突部１０上側においてよ
どみ空間１１が形成されている。

したがって、上記エンジンにおいては、第１、第２燃焼
室５．６を噴射方向に配設して燃焼室７を構成すること
から、燃焼室７空間は、大きい噴霧貫徹力に対して、燃
料噴射方向において長く確保されることになり、燃料の
微粒化の促進を確保できることになる。しかも、この場
合、燃焼室７がテーパコーン形状に形成されていること
から、燃料としての噴霧が噴射方向に進むに従って空気
を取込んで拡っても、噴霧が燃焼室７壁面に付着するこ
とが防止できることになる。これにより、燃料の微粒化
の促進が一層確実に担保されることになる。

また、点火プラグ９が、第１燃焼室５において燃料噴射
弁８よりも下方側に位置されていることから、その位置
では、高い噴射圧力に基づき、燃料噴射量に関係なく、
常に適正な混合気が形成できることになり、安定した着
火が得られることになる。

この場合、特に、点火プラグ９の位置（第１燃焼室５の
最上端からの距離）を、前述したように、 噴霧の拡がりが不充分となり、第１燃焼室５壁面越える
と、点火プラグの位置が炉焼室全体の中央よりも下側に
来ることになり、第２図に示すように、その場合（第２
図中、特性線ｆ′参り）には、その位置よりも上方に点
火プラグを位置させた場合（第２図中、特性線ｆ参昭）
よりも、熱発生が後半にまで長引くこととなって、上部
への火炎伝播が遅くなり熱効率が低下すると共にすすと
未燃分の排出量が増えるからである。

さらに、点火プラグ９の下側に突部１０が設けられ、該
突部１０によりよどみ空間１１を形成していることから
、点火プラグ９の周りには、より良好の混合気を形成で
きることになり、−層、安定した着火が図れることにな
る。

一方、燃焼においては、第２図に示すように、後半の熱
発生率を高くすることができるため、パティキュレート
とか未燃分の酸化を促進して排気成分を低減でき、さら
には、全体の燃焼期間を短くすることができることにな
る。このため、効率の良い燃焼を確保できることになる
。

第３図、第４図は第２の発明の実施例を示すものである
。この実施例において、前記第１の実施例と同一構成要
素については同一符合を付してその説明を省略する。

この実施例においては、第１燃焼室５に第１、第２点火
プラグ９°、９”が上下関係をもって配設されている。

本実施例においては、第１点火プラグ９゛は、第１燃焼
室５の上下方向略中夫に位置されており、該第１点火プ
ラグ９゛の直下側には、前記第１の発明同様、突部１０
が突設されて該点火プラグ９゛の周りによどみ空間１１
が形成されている。第２点火プラグ９″は、第１燃焼室
５の最下部に位置されており、該第２点火プラグ９″の
点火部は燃焼室７壁面の延長線上に位置するように設定
されている。

また、第１、第２点火プラグ９゛、９″′は、運転条件
に応じて作動されるようになっており、具体的には、第
４図に従って第１、第２点火プラグ９゛　　９”の作動
が決められる。

すなわち、第４図に示すように、低負荷領域においては
、噴霧が比較的下部に片寄るため、第２点火プラグ９“
のみを点火して着火性が確保される。

また、高負荷領域（低回転側）においては、噴霧量が多
く、噴霧が燃焼室７全体に及ぶため、全体に効率良く火
炎伝播させるべく第１点火プラグ９°が点火される。

さらに、高負荷領域でも高回転側においては、全体への
火炎伝播速度を高めるため、第１、第２点火プラグ９°
、９″′の両方が点火される。

冷間時には、着火性が不安定であるため、運転領域によ
らず、第１、第２点火プラグ９゛、９″′の両方が点火
される。

従って、この実施例においては、広い運転条件の下で、
噴霧が細長くなるとしても、より適切な燃焼を可能とす
ることができることになり、第１の発明の実施例の場合
よりも、より一層、安定した着火と効率の良い燃焼とを
確保できることになる。

（発明の効果） 以上述べたように、第１、第２の発明にあっては、燃料
の微粒化の促進を確保することができると共に、安定し
た着火と効率の良い燃焼を確保でき、特に、第２の発明
にあっては、広い運転条件の下で、第１の発明の場合よ
りも、より一層、着火性と燃焼効率を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の発明に係る実施例を説明する説明図、 第２図は、クランク角当りの熱発生量とクランク角との
関係を示す特性線図、 第３図は、第２の発明に係る実施例を説明する説明図、 第４図は、点火プラグの作動を説明する説明図である。 ５　・　・ ６　・　・ ７　・　・ ８　・　・ ９、９゜ ・第１燃焼室 ・第２燃焼室 ・燃焼室 ・燃料噴射弁 ９′°　・・・点火プラグ ト・・シリンダヘッド ４・・・ピストン 第１ 図 第２ 図 第３ 図 第４ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃焼室が、シリンダヘッド下面にシリンダブロッ
   クから遠のくに従って縮径されるように形成される第１
   燃焼室と、ピストン頂面に形成される第２燃焼室とで構
   成され、 前記第１燃焼室の最奥部に燃料噴射弁が配備され、 前記第１燃焼室に、前記燃料噴射弁よりも噴射方向側に
   おいて点火手段が配設されている、ことを特徴とする筒
   内燃料噴射式エンジン。
2. （２）燃焼室が、シリンダヘッド下面にシリンダブロッ
   クから遠のくに従って縮径されるように形成される第１
   燃焼室と、ピストン頂面に形成される第２燃料室とで構
   成され、 前記第１燃焼室の最奥部に燃料噴射弁が配備され、 前記第１燃焼室に、第１、第２点火手段が燃料噴射方向
   においてずらして配設され、 前記第１、第２点火手段は、運転条件に応じて作動され
   るように設定されている、 ことを特徴とする筒内燃料噴射式エンジン。