JPH05133307A - 成層燃焼型内燃エンジン - Google Patents
成層燃焼型内燃エンジンInfo
- Publication number
- JPH05133307A JPH05133307A JP3292739A JP29273991A JPH05133307A JP H05133307 A JPH05133307 A JP H05133307A JP 3292739 A JP3292739 A JP 3292739A JP 29273991 A JP29273991 A JP 29273991A JP H05133307 A JPH05133307 A JP H05133307A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- combustion chamber
- air
- combustion engine
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 点火プラグが燃焼室の中心部にあっても層状
燃焼を可能とする。 【構成】 シリンダヘッド２８に一対の吸気ポート３
６、３８及び一対の排気ポート６０を形成し、燃焼室３
０の上部中央部分に点火プラグ７０を設置する。噴射方
向を点火プラグ７０側に向けた燃料噴射弁６６を吸気ポ
ート３８につながる導入通路４２内に設置する。この燃
料噴射弁６６からの燃料の噴射により点火プラグ７０の
周辺にリッチな混合気の流れを生成する。
燃焼を可能とする。 【構成】 シリンダヘッド２８に一対の吸気ポート３
６、３８及び一対の排気ポート６０を形成し、燃焼室３
０の上部中央部分に点火プラグ７０を設置する。噴射方
向を点火プラグ７０側に向けた燃料噴射弁６６を吸気ポ
ート３８につながる導入通路４２内に設置する。この燃
料噴射弁６６からの燃料の噴射により点火プラグ７０の
周辺にリッチな混合気の流れを生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室に、例えば混合
気と空気とを夫々供給するとともに、燃焼室内に於い
て、これら混合気及び空気を層状の旋回流とした状態
で、混合気を燃焼させる成層燃焼型内燃エンジンに関す
る。
気と空気とを夫々供給するとともに、燃焼室内に於い
て、これら混合気及び空気を層状の旋回流とした状態
で、混合気を燃焼させる成層燃焼型内燃エンジンに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の成層燃焼型内燃エンジンによれ
ば、燃焼室にリッチな混合気と空気とを供給し、そし
て、リッチな混合気に点火することにより、混合気の完
全燃焼を行わせるようにしている。従って、この種のタ
イプの内燃エンジンでは、上述した混合気と空気との全
体の空燃比が理論空燃比よりも大きくても、つまり、全
体としての混合気がリーンであっても、混合気の燃焼が
可能となる。この為、エンジンの燃費を向上できるばか
りでなく、エンジンの排気中に含まれるＣＯ，ＮＯｘ等
の有害排出物を低減でき、更には、エンジンのノックを
も効果的に防止することができる。
ば、燃焼室にリッチな混合気と空気とを供給し、そし
て、リッチな混合気に点火することにより、混合気の完
全燃焼を行わせるようにしている。従って、この種のタ
イプの内燃エンジンでは、上述した混合気と空気との全
体の空燃比が理論空燃比よりも大きくても、つまり、全
体としての混合気がリーンであっても、混合気の燃焼が
可能となる。この為、エンジンの燃費を向上できるばか
りでなく、エンジンの排気中に含まれるＣＯ，ＮＯｘ等
の有害排出物を低減でき、更には、エンジンのノックを
も効果的に防止することができる。
【０００３】成層燃焼型内燃エンジンに於いては、前述
したように、燃焼室内での混合気の燃焼を独特な過程で
実施するものであるから、この種の内燃エンジンの改良
は、第１に、燃焼室内での点火プラグの近傍にリッチな
混合気の流れを生成すること、第２に、燃焼室内での混
合気の流れを活性化させることが目的となる。つまり、
点火後に於ける混合気の燃焼速度を高めることによっ
て、安定した燃焼を得るとともに、燃焼効率を高めるこ
とを主眼としている。
したように、燃焼室内での混合気の燃焼を独特な過程で
実施するものであるから、この種の内燃エンジンの改良
は、第１に、燃焼室内での点火プラグの近傍にリッチな
混合気の流れを生成すること、第２に、燃焼室内での混
合気の流れを活性化させることが目的となる。つまり、
点火後に於ける混合気の燃焼速度を高めることによっ
て、安定した燃焼を得るとともに、燃焼効率を高めるこ
とを主眼としている。
【０００４】それ故、従来の成層燃焼型内燃エンジンで
は、１つのシリンダの燃焼室内に於いて、点火プラグ側
にリッチな混合気の層を生成し、これに対し、ピストン
側には空気、即ち、リーンな混合気の層を生成するため
の種々の手段が採用されている。
は、１つのシリンダの燃焼室内に於いて、点火プラグ側
にリッチな混合気の層を生成し、これに対し、ピストン
側には空気、即ち、リーンな混合気の層を生成するため
の種々の手段が採用されている。
【０００５】この手段の１つとして、例えば、気筒当た
り燃焼室の片側に２個の吸気ポートを有している内燃エ
ンジンが有り、これを例として、以下に説明する。
り燃焼室の片側に２個の吸気ポートを有している内燃エ
ンジンが有り、これを例として、以下に説明する。
【０００６】このような内燃エンジンの一例として、特
開平３−２３３１４号公報記載の内燃エンジンが知られ
ている。この内燃エンジンは、２個の吸気ポートの内の
いずれか一方の吸気ポート側に燃料噴射弁を設置すると
共にこの燃料の噴射される側の吸気ポートに対応して点
火プラグを位置させて、リッチな混合気で着火を図るこ
ととし、燃焼室全体としてはリーンな混合気にしようと
するものであった。
開平３−２３３１４号公報記載の内燃エンジンが知られ
ている。この内燃エンジンは、２個の吸気ポートの内の
いずれか一方の吸気ポート側に燃料噴射弁を設置すると
共にこの燃料の噴射される側の吸気ポートに対応して点
火プラグを位置させて、リッチな混合気で着火を図るこ
ととし、燃焼室全体としてはリーンな混合気にしようと
するものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述のような内燃エン
ジンでは、排気ポートが１個のみ形成された３弁構造の
ものであれば問題はないが、内燃エンジンのより一層の
高性能化を図るべく、排気ポートも２個有する４弁構造
とすると、点火プラグの配置を適正に行うことが困難と
なってしまう。
ジンでは、排気ポートが１個のみ形成された３弁構造の
ものであれば問題はないが、内燃エンジンのより一層の
高性能化を図るべく、排気ポートも２個有する４弁構造
とすると、点火プラグの配置を適正に行うことが困難と
なってしまう。
【０００８】すなわち、４弁構造の場合、必然的に燃焼
室の中央部のみにしか空間が残らない為、点火プラグを
燃焼室の中央部に設置しなければならないことになる。
この結果、点火プラグの周辺にリッチな混合気の流れを
作り出すことが出来ず、ＣＯ，ＮＯｘ等の排出物の低減
及びエンジンのノックの防止が図れないことになる。
室の中央部のみにしか空間が残らない為、点火プラグを
燃焼室の中央部に設置しなければならないことになる。
この結果、点火プラグの周辺にリッチな混合気の流れを
作り出すことが出来ず、ＣＯ，ＮＯｘ等の排出物の低減
及びエンジンのノックの防止が図れないことになる。
【０００９】本発明は、上述した事情に基づいてなされ
たもので、その目的とするところは、簡単な構造によ
り、燃焼室にリッチな混合気の層と空気の層又はリーン
な混合気の層とを明確に区分して形成して、燃焼室での
燃料の燃焼を良好に行い、しかも、燃焼室への混合気の
供給を最適に行うことのできる成層燃焼型内燃エンジン
を提供することにある。
たもので、その目的とするところは、簡単な構造によ
り、燃焼室にリッチな混合気の層と空気の層又はリーン
な混合気の層とを明確に区分して形成して、燃焼室での
燃料の燃焼を良好に行い、しかも、燃焼室への混合気の
供給を最適に行うことのできる成層燃焼型内燃エンジン
を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１による成層燃焼
型内燃エンジンは、シリンダボア及び該シリンダボアに
嵌合されるピストンにより区画される燃焼室と、該燃焼
室に開口し且つ該燃焼室に導入される空気が前記シリン
ダボアの軸線方向に沿って流れる旋回流を生成する少な
くとも２個の吸気ポートと、前記燃焼室の上部中央部分
に位置し且つ該吸気ポートから吸気された混合気に点火
する点火装置と、該点火装置に指向して燃料が噴射され
るように噴射方向を決めて前記吸気ポートにつながる内
部通路内に設置され且つ噴射される燃料により混合気を
作り出す燃料噴射手段とを有することを特徴とするもの
である。
型内燃エンジンは、シリンダボア及び該シリンダボアに
嵌合されるピストンにより区画される燃焼室と、該燃焼
室に開口し且つ該燃焼室に導入される空気が前記シリン
ダボアの軸線方向に沿って流れる旋回流を生成する少な
くとも２個の吸気ポートと、前記燃焼室の上部中央部分
に位置し且つ該吸気ポートから吸気された混合気に点火
する点火装置と、該点火装置に指向して燃料が噴射され
るように噴射方向を決めて前記吸気ポートにつながる内
部通路内に設置され且つ噴射される燃料により混合気を
作り出す燃料噴射手段とを有することを特徴とするもの
である。
【００１１】請求項２による成層燃焼型内燃エンジン
は、燃料噴射手段が全ての吸気ポート内に設置されたこ
とを特徴とするものである。
は、燃料噴射手段が全ての吸気ポート内に設置されたこ
とを特徴とするものである。
【００１２】請求項３による成層燃焼型内燃エンジン
は、吸気ポートにつながる内部通路の横断形状が略逆三
角形状をしたことを特徴とするものである。
は、吸気ポートにつながる内部通路の横断形状が略逆三
角形状をしたことを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】シリンダボア及びピストンで区画される燃焼室
に、吸気ポートからシリンダボアの軸線方向に沿って旋
回流となった空気が流れ込む。また、燃料噴射手段が燃
料を噴射して燃焼室内に混合気の流れを作り出す。
に、吸気ポートからシリンダボアの軸線方向に沿って旋
回流となった空気が流れ込む。また、燃料噴射手段が燃
料を噴射して燃焼室内に混合気の流れを作り出す。
【００１４】この際、点火装置に指向して燃料が噴射さ
れるように燃料の噴射方向が決められているので、点火
装置の周囲にリッチな混合気の流れが作り出されること
になる。
れるように燃料の噴射方向が決められているので、点火
装置の周囲にリッチな混合気の流れが作り出されること
になる。
【００１５】
【実施例】本発明の第１実施例に係わる成層燃焼型内燃
エンジンを図１から図６に示し、これらの図に基づき本
実施例を説明する。
エンジンを図１から図６に示し、これらの図に基づき本
実施例を説明する。
【００１６】図１に示すように、エンジン２０は、直列
４気筒のガソリンエンジンである。ここで、エンジン２
０に於ける各気筒の構造は、同一であるので、以下に
は、１つの気筒に関して説明する。
４気筒のガソリンエンジンである。ここで、エンジン２
０に於ける各気筒の構造は、同一であるので、以下に
は、１つの気筒に関して説明する。
【００１７】１つの気筒は、シリンダブロック２２内に
形成されたシリンダボア２４を備えており、このシリン
ダボア２４内には、往復動自在にピストン２６が嵌合さ
れている。ここで、図１から明らかなように、各気筒の
シリンダボア２４は、列をないて配置されている。ま
た、シリンダブロック２４には、図２に示されているよ
うに、図示しないガスケットを介すると共にシリンダボ
ア２４の開口を覆ってシリンダヘッド２８が取付けられ
ており、これにより、シリンダボア２４内には、ピスト
ン２６とシリンダヘッド２８との間で燃焼室３０が形成
されている。
形成されたシリンダボア２４を備えており、このシリン
ダボア２４内には、往復動自在にピストン２６が嵌合さ
れている。ここで、図１から明らかなように、各気筒の
シリンダボア２４は、列をないて配置されている。ま
た、シリンダブロック２４には、図２に示されているよ
うに、図示しないガスケットを介すると共にシリンダボ
ア２４の開口を覆ってシリンダヘッド２８が取付けられ
ており、これにより、シリンダボア２４内には、ピスト
ン２６とシリンダヘッド２８との間で燃焼室３０が形成
されている。
【００１８】燃焼室３０を形成するシリンダヘッド２８
の内壁面中央部には、いわゆるペントルーフ３４が形成
されており、このペントルーフ３４の峰は、各シリンダ
ボア２４の軸線を含む縦面Ｘ（図１参照）上に位置付け
られている。
の内壁面中央部には、いわゆるペントルーフ３４が形成
されており、このペントルーフ３４の峰は、各シリンダ
ボア２４の軸線を含む縦面Ｘ（図１参照）上に位置付け
られている。
【００１９】燃焼室３０に於けるペントルーフ３４の一
方の片側ルーフには、２個の吸気ポート３６、３８が夫
々開口されている。これら吸気ポート３６、３８には、
導入通路４０、４２が夫々接続されている。これら導入
通路４０、４２は、シリンダヘッド２８内に形成され且
つ対応する吸気ポートに連通した内部通路４４と、この
内部通路４４に接続された吸気マニホールド４６の分岐
管路４８とを含んでいる。吸気マニホールド４６は、分
岐管路４８が連なるサージタンク５０を有しており、こ
のサージタンク５０は、図１に示されているように、各
気筒のシリンダボア２４の列、即ち、前述した縦面Ｘに
沿って延びている。サージタンク５０の一端部には、入
口開口５２が形成されており、この入口開口５２には、
スロットルボディ５４を介して、図示しない吸気管が接
続されている。スロットルボディ５４内には、スロット
ル弁５６が配置されており、このスロットル弁５６は、
アクセルペダルの踏み込みにより作動される。
方の片側ルーフには、２個の吸気ポート３６、３８が夫
々開口されている。これら吸気ポート３６、３８には、
導入通路４０、４２が夫々接続されている。これら導入
通路４０、４２は、シリンダヘッド２８内に形成され且
つ対応する吸気ポートに連通した内部通路４４と、この
内部通路４４に接続された吸気マニホールド４６の分岐
管路４８とを含んでいる。吸気マニホールド４６は、分
岐管路４８が連なるサージタンク５０を有しており、こ
のサージタンク５０は、図１に示されているように、各
気筒のシリンダボア２４の列、即ち、前述した縦面Ｘに
沿って延びている。サージタンク５０の一端部には、入
口開口５２が形成されており、この入口開口５２には、
スロットルボディ５４を介して、図示しない吸気管が接
続されている。スロットルボディ５４内には、スロット
ル弁５６が配置されており、このスロットル弁５６は、
アクセルペダルの踏み込みにより作動される。
【００２０】更に、吸気ポート３６、３８には、ポペッ
ト型の吸気弁５８が夫々配置されており、これら吸気弁
５８は、図示しない機構により、対応する吸気ポートを
開閉する。尚、図２には、吸気ポート３８と組をなす吸
気弁５８のみが開弁状態で示されている。
ト型の吸気弁５８が夫々配置されており、これら吸気弁
５８は、図示しない機構により、対応する吸気ポートを
開閉する。尚、図２には、吸気ポート３８と組をなす吸
気弁５８のみが開弁状態で示されている。
【００２１】尚、燃焼室３０に於けるペントルーフ３４
の他方の片側ルーフには、吸気ポート６０が形成されて
おり、この排気ポート６０には、排気通路６２が接続さ
れている。また、排気ポート６０は、ポペット型の排気
弁６４により開閉されるようになっている。ここで、排
気弁６４の数は、吸気弁５８の数に合わせて２個有する
ことになる。
の他方の片側ルーフには、吸気ポート６０が形成されて
おり、この排気ポート６０には、排気通路６２が接続さ
れている。また、排気ポート６０は、ポペット型の排気
弁６４により開閉されるようになっている。ここで、排
気弁６４の数は、吸気弁５８の数に合わせて２個有する
ことになる。
【００２２】更に、導入通路４０、４２に於ける少なく
とも内部通路４４のストレート部位に関しては、その流
路断面が図３に示されるように逆三角形をなしており、
しかも、その流路断面積は、ストレートな部位の軸線に
沿って、同一の大きさを有している。そして、導入通路
４０、４２の一方、この実施例の場合、図１でみて右側
に位置する導入通路４２には、燃料噴射手段である燃料
噴射弁６６が設けられている。この燃料噴射弁６６は、
図２に示されるように、その噴射ノズル６８が吸気ポー
ト３８に対向するようにして、内部通路４４のストレー
トな部位内に位置付けられている。
とも内部通路４４のストレート部位に関しては、その流
路断面が図３に示されるように逆三角形をなしており、
しかも、その流路断面積は、ストレートな部位の軸線に
沿って、同一の大きさを有している。そして、導入通路
４０、４２の一方、この実施例の場合、図１でみて右側
に位置する導入通路４２には、燃料噴射手段である燃料
噴射弁６６が設けられている。この燃料噴射弁６６は、
図２に示されるように、その噴射ノズル６８が吸気ポー
ト３８に対向するようにして、内部通路４４のストレー
トな部位内に位置付けられている。
【００２３】燃料噴射弁６６は、燃料噴射ポンプに接続
されており、この燃料噴射ポンプから高圧の燃料が供給
されたときに開弁され、そして、供給された高圧の燃料
をその噴射ノズル６８から噴射する。ここで、噴射ノズ
ル６８から噴射された燃料は、円錐形状をなして吸気ポ
ート３８、つまり、燃焼室３０に向かうことになる。
されており、この燃料噴射ポンプから高圧の燃料が供給
されたときに開弁され、そして、供給された高圧の燃料
をその噴射ノズル６８から噴射する。ここで、噴射ノズ
ル６８から噴射された燃料は、円錐形状をなして吸気ポ
ート３８、つまり、燃焼室３０に向かうことになる。
【００２４】従って、上述したように導入通路４２に燃
料噴射弁６６が設けられているので、この導入通路４２
を通じて燃焼室３０に供給されるべき空気中に、燃料噴
射弁６６から燃料を噴射することにより、空気と燃料と
からなる混合気を作り出すことができる。
料噴射弁６６が設けられているので、この導入通路４２
を通じて燃焼室３０に供給されるべき空気中に、燃料噴
射弁６６から燃料を噴射することにより、空気と燃料と
からなる混合気を作り出すことができる。
【００２５】そして、シリンダヘッド２８には、燃焼室
３０に臨むようにして、点火装置である点火プラグ７０
が設けられており、この点火プラグ７０は、図１及び図
２から明らかなように、燃焼室３０の上部中央部分に位
置付けられている。
３０に臨むようにして、点火装置である点火プラグ７０
が設けられており、この点火プラグ７０は、図１及び図
２から明らかなように、燃焼室３０の上部中央部分に位
置付けられている。
【００２６】尚、他の気筒に関し、前述した気筒の部位
と同様な部位には、図１中に、同一の参照符号を付すこ
とで、その説明は省略する。
と同様な部位には、図１中に、同一の参照符号を付すこ
とで、その説明は省略する。
【００２７】次に、上述した内燃エンジンの作動につい
て説明する。また、各気筒の作動に関しは同一であるか
ら、ここでも、１つの気筒に着目して、その作動を説明
する。
て説明する。また、各気筒の作動に関しは同一であるか
ら、ここでも、１つの気筒に着目して、その作動を説明
する。
【００２８】１つの気筒が吸気工程にあるとき、ピスト
ン２６は、燃焼室３０の容積を拡大する方向、つまり、
図２でみて下方に移動される。このようなピストン２６
の下降に伴い、燃焼室３０には、吸気弁５８により夫々
開かれた状態にある吸気ポート３６、３８から空気及び
混合気が夫々導入されることになる。即ち、この実施例
の場合には、一方の導入通路４２に燃料噴射弁６６が設
けられているので、導入通路４２内を流れる空気中に、
燃料噴射弁６６から燃料を噴射することにより、吸気ポ
ート３８からは、混合気が燃焼室３０に向けて供給さ
れ、これに対し、吸気ポート３６からは、空気のみが燃
焼室３０に供給される。
ン２６は、燃焼室３０の容積を拡大する方向、つまり、
図２でみて下方に移動される。このようなピストン２６
の下降に伴い、燃焼室３０には、吸気弁５８により夫々
開かれた状態にある吸気ポート３６、３８から空気及び
混合気が夫々導入されることになる。即ち、この実施例
の場合には、一方の導入通路４２に燃料噴射弁６６が設
けられているので、導入通路４２内を流れる空気中に、
燃料噴射弁６６から燃料を噴射することにより、吸気ポ
ート３８からは、混合気が燃焼室３０に向けて供給さ
れ、これに対し、吸気ポート３６からは、空気のみが燃
焼室３０に供給される。
【００２９】また、導入通路４０、４２に於ける内部通
路４４のストレート部位は、逆三角形断面を有すると共
に横面Ｙに対して所定の傾斜角αで傾斜されており、し
かも、吸気ポート３６、３８は、縦面Ｘと直交し且つシ
リンダボア２４の軸線を含む面を中心として左右対称に
配置されていることから、ピストン２６の下降に伴い、
吸気ポート３６、３８から燃焼室３０に導入、つまり、
吸引される空気及び混合気の大部分は、シリンダボア２
４の内壁に案内されて、図４に示すようなスワール流Ｆ
ａ，Ｆｍとなる。
路４４のストレート部位は、逆三角形断面を有すると共
に横面Ｙに対して所定の傾斜角αで傾斜されており、し
かも、吸気ポート３６、３８は、縦面Ｘと直交し且つシ
リンダボア２４の軸線を含む面を中心として左右対称に
配置されていることから、ピストン２６の下降に伴い、
吸気ポート３６、３８から燃焼室３０に導入、つまり、
吸引される空気及び混合気の大部分は、シリンダボア２
４の内壁に案内されて、図４に示すようなスワール流Ｆ
ａ，Ｆｍとなる。
【００３０】ここで、これらスワール流Ｆａ，Ｆｍは、
シリンダボア２４の軸線方向に沿って流れ、そして、ペ
ントルーフ３４の峰の方向に互いに層状に分離した、所
請、バレルスワール流となる。従って、この発明の内燃
エンジン２０では、吸気工程中、各燃焼室３０内に２個
の吸気ポート３６、３８から同時に空気及び混合気を同
時に導入することができるので、内燃エンジン２０の運
転領域全域にわたり、その体積効率を高めることが可能
となる。
シリンダボア２４の軸線方向に沿って流れ、そして、ペ
ントルーフ３４の峰の方向に互いに層状に分離した、所
請、バレルスワール流となる。従って、この発明の内燃
エンジン２０では、吸気工程中、各燃焼室３０内に２個
の吸気ポート３６、３８から同時に空気及び混合気を同
時に導入することができるので、内燃エンジン２０の運
転領域全域にわたり、その体積効率を高めることが可能
となる。
【００３１】また、点火プラグ７０の位置がその４弁構
造のエンジン２０の必然性から中心部に位置する為、燃
料噴射弁６６の燃料の噴射方向を変更することが検討さ
れた。この検討結果を図５及び図６に示し、以下に説明
する。
造のエンジン２０の必然性から中心部に位置する為、燃
料噴射弁６６の燃料の噴射方向を変更することが検討さ
れた。この検討結果を図５及び図６に示し、以下に説明
する。
【００３２】ここで、試験項目としては、図６に示すよ
うに、燃焼変動率（ＳＩＧＭＡ ＰＭＩ）、平均有効圧
（ＰＭＩ）、及びＮＯｘ排出量であり、試験条件として
は、図５に示すように、噴射方向を従来通りの内部通路
４４と平行としたもの、（図上、曲線Ｂで示す）点火プ
ラグ方向に５°の角度で傾けたもの、（図上、曲線Ａで
示す）、及び点火プラグと逆方向に５°の角度で傾けた
もの、（図上、曲線Ｃで示す）の３条件とした。
うに、燃焼変動率（ＳＩＧＭＡ ＰＭＩ）、平均有効圧
（ＰＭＩ）、及びＮＯｘ排出量であり、試験条件として
は、図５に示すように、噴射方向を従来通りの内部通路
４４と平行としたもの、（図上、曲線Ｂで示す）点火プ
ラグ方向に５°の角度で傾けたもの、（図上、曲線Ａで
示す）、及び点火プラグと逆方向に５°の角度で傾けた
もの、（図上、曲線Ｃで示す）の３条件とした。
【００３３】図に示すように、燃焼変動率は、曲線Ａが
リーン側で安定した燃焼をすることが確認される。ま
た、平均有効圧力も、曲線Ａがリッチ側からリーン側ま
で幅広く高い値を示し、高出力が発揮されて燃費が良い
ことが確認される。さらに、ＮＯｘの排出量も、曲線Ａ
がリーン側で特に低いというすぐれた特性が確認され
る。
リーン側で安定した燃焼をすることが確認される。ま
た、平均有効圧力も、曲線Ａがリッチ側からリーン側ま
で幅広く高い値を示し、高出力が発揮されて燃費が良い
ことが確認される。さらに、ＮＯｘの排出量も、曲線Ａ
がリーン側で特に低いというすぐれた特性が確認され
る。
【００３４】以上より、４弁構造の内燃エンジンであっ
て中心で点火をする場合でも、燃料噴射弁６６による燃
料の噴射方向の角度を図１に示すように、点火プラグ７
０側に指向してむけるような角度とすることにより、層
状燃焼を成立させつつエンジンとしての高性能を得るこ
とが可能となった。
て中心で点火をする場合でも、燃料噴射弁６６による燃
料の噴射方向の角度を図１に示すように、点火プラグ７
０側に指向してむけるような角度とすることにより、層
状燃焼を成立させつつエンジンとしての高性能を得るこ
とが可能となった。
【００３５】また、本発明の第２実施例を図２，図３及
び図７に示し、これらの図に基づき本実施例を説明す
る。尚、第１実施例で説明した部材と同一の部材には同
一の符号を付し、重複した説明を省略する。
び図７に示し、これらの図に基づき本実施例を説明す
る。尚、第１実施例で説明した部材と同一の部材には同
一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００３６】図７に示すように、一対の吸気ポート３
６、３８につながる内部通路４４に、それぞれ点火プラ
グ７０に噴射方向を向けた燃料噴射弁６６、６７を設置
する。このような構造とすることにより、点火プラグ７
０の周辺の混合気の濃度が一層高まり、第１実施例と同
等あるいは同等以上の効果が期待できる。
６、３８につながる内部通路４４に、それぞれ点火プラ
グ７０に噴射方向を向けた燃料噴射弁６６、６７を設置
する。このような構造とすることにより、点火プラグ７
０の周辺の混合気の濃度が一層高まり、第１実施例と同
等あるいは同等以上の効果が期待できる。
【００３７】
【発明の効果】本発明の成層燃焼型内燃エンジンによれ
ば、吸気ポートから燃焼室内に旋回流を生成するように
すると共に、点火装置に燃料が噴射されるように燃料噴
射手段を設置した構造とした結果、燃焼室内全体の混合
気がリーンであっても、真にリッチな混合気の流れを必
要とする点火装置の周辺に燃料が供給されることにな
る。
ば、吸気ポートから燃焼室内に旋回流を生成するように
すると共に、点火装置に燃料が噴射されるように燃料噴
射手段を設置した構造とした結果、燃焼室内全体の混合
気がリーンであっても、真にリッチな混合気の流れを必
要とする点火装置の周辺に燃料が供給されることにな
る。
【００３８】従って、全体としてリーンな混合気であっ
ても、安定して燃焼させることができ、燃費やＣＯの排
出量を共に低減できる。
ても、安定して燃焼させることができ、燃費やＣＯの排
出量を共に低減できる。
【図１】本発明の第１実施例に係わる内燃エンジン全体
を一部破断して表す図である。
を一部破断して表す図である。
【図２】本発明の実施例に係わる内燃エンジンの１つの
気筒を表す断面図である。
気筒を表す断面図である。
【図３】図２のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図４】図２の気筒を概略的に示した透視図である。
【図５】内燃エンジンの試験条件を表わす図であって
（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】試験結果のグラフを表わす図である。
【図７】本発明の第２実施例に係わる内燃エンジン全体
を一部破断して表す図である。
を一部破断して表す図である。
２０ エンジン ２２ シリンダブロック ２４ シリンダボア ２６ ピストン ３０ 燃焼室 ３６、３８ 吸気ポート ４０、４２ 導入通路 ４４ 内部通路 ６０ 排気ポート ６６、６７ 燃料噴射弁 ７０ 点火プラグ
Claims (3)
- 【請求項１】 シリンダボア及び該シリンダボアに嵌合
されるピストンにより区画される燃焼室と、該燃焼室に
開口し且つ該燃焼室に導入される空気が前記シリンダボ
アの軸線方向に沿って流れる旋回流を生成する少なくと
も２個の吸気ポートと、前記燃焼室の上部中央部分に位
置し且つ該吸気ポートから吸気された混合気に点火する
点火装置と、該点火装置に指向して燃料が噴射されるよ
うに噴射方向を決めて前記吸気ポートにつながる内部通
路内に設置され且つ噴射される燃料により混合気を作り
出す燃料噴射手段とを有することを特徴とする成層燃焼
型内燃エンジン。 - 【請求項２】 燃料噴射手段が全ての吸気ポート内に設
置されたことを特徴とする請求項１記載の成層燃焼型内
燃エンジン。 - 【請求項３】 吸気ポートにつながる内部通路の横断形
状が略逆三角形状をしたことを特徴とする請求項１記載
の成層燃焼型内燃エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3292739A JP2699722B2 (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 成層燃焼型内燃エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3292739A JP2699722B2 (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 成層燃焼型内燃エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05133307A true JPH05133307A (ja) | 1993-05-28 |
| JP2699722B2 JP2699722B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=17785703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3292739A Expired - Fee Related JP2699722B2 (ja) | 1991-11-08 | 1991-11-08 | 成層燃焼型内燃エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699722B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012087421A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Caterpillar Inc. | Stratified charge port injection engine and method |
| CN117090721A (zh) * | 2022-05-20 | 2023-11-21 | 丰田自动车株式会社 | 燃料喷射装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH041671U (ja) * | 1990-04-13 | 1992-01-08 | ||
| JPH04314962A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-06 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料供給装置 |
| JPH05106451A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-27 | Mazda Motor Corp | エンジンの吸気装置 |
| JP3089936U (ja) * | 2002-05-14 | 2002-11-22 | 株式会社トーヨー | 折り紙 |
-
1991
- 1991-11-08 JP JP3292739A patent/JP2699722B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH041671U (ja) * | 1990-04-13 | 1992-01-08 | ||
| JPH04314962A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-06 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の燃料供給装置 |
| JPH05106451A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-27 | Mazda Motor Corp | エンジンの吸気装置 |
| JP3089936U (ja) * | 2002-05-14 | 2002-11-22 | 株式会社トーヨー | 折り紙 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012087421A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Caterpillar Inc. | Stratified charge port injection engine and method |
| CN103384757A (zh) * | 2010-12-22 | 2013-11-06 | 卡特彼勒公司 | 分层充气端口喷射式发动机及方法 |
| US8800530B2 (en) | 2010-12-22 | 2014-08-12 | Caterpillar Inc. | Stratified charge port injection engine and method |
| AU2011345296B2 (en) * | 2010-12-22 | 2016-06-09 | Caterpillar Inc. | Stratified charge port injection engine and method |
| CN117090721A (zh) * | 2022-05-20 | 2023-11-21 | 丰田自动车株式会社 | 燃料喷射装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2699722B2 (ja) | 1998-01-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2580823B2 (ja) | 成層燃焼型内燃エンジン | |
| US5553588A (en) | Spark-ignited direct cylinder fuel injection engine | |
| US4071001A (en) | Stratified combustion engine with prechamber | |
| JP2004519617A (ja) | 燃料噴射システム | |
| US4038952A (en) | Internal combustion engine | |
| US6155229A (en) | Charge motion control valve in upper intake manifold | |
| JP2019120131A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP3252196B2 (ja) | 筒内噴射２サイクルエンジン | |
| GB2106179A (en) | Spark ignition pre-combustion chamber internal combustion engine | |
| JP2961779B2 (ja) | 成層燃焼内燃機関の燃料供給装置 | |
| JPH0610674A (ja) | 筒内燃料噴射式エンジンの燃料噴射装置 | |
| JP2699722B2 (ja) | 成層燃焼型内燃エンジン | |
| JP3591141B2 (ja) | 筒内直接噴射式火花点火内燃機関 | |
| JP2513612Y2 (ja) | 成層燃焼内燃エンジン | |
| JP3030413B2 (ja) | 筒内噴射型内燃機関 | |
| JPH01195912A (ja) | 燃焼室内部品改良＝行程内燃機関と設計法 | |
| JPS61201826A (ja) | 内燃機関の吸気装置 | |
| CA1208088A (en) | Internal combustion engine | |
| KR930008391B1 (ko) | 성층 연소형 내연엔진 | |
| US4305358A (en) | Internal combustion engine | |
| WO2024201934A1 (ja) | 副燃焼室付内燃機関 | |
| JPH0159434B2 (ja) | ||
| WO2024201935A1 (ja) | 副燃焼室付内燃機関 | |
| JP2024089278A (ja) | 副燃焼室付内燃機関 | |
| JP3198688B2 (ja) | 内燃機関 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970826 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |