JPH0717780Y2 - Spark assist in-cylinder fuel injection engine - Google Patents

Spark assist in-cylinder fuel injection engine

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JPH0717780Y2
JPH0717780Y2 JP1988030391U JP3039188U JPH0717780Y2 JP H0717780 Y2 JPH0717780 Y2 JP H0717780Y2 JP 1988030391 U JP1988030391 U JP 1988030391U JP 3039188 U JP3039188 U JP 3039188U JP H0717780 Y2 JPH0717780 Y2 JP H0717780Y2
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fuel
wall surface
spark plug
fuel injection
collision wall
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静夫 佐々木
英次 橋本
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、筒内に直接燃料を噴射し、点火栓で着火して
燃焼させるスパークアシスト筒内燃料噴射エンジンに関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a spark assist in-cylinder fuel injection engine in which fuel is directly injected into a cylinder and ignited by a spark plug for combustion.

[従来の技術] スパークアシスト筒内燃料噴射エンジンにおいて、燃料
の微粒化、燃焼室内の分散を促進させるために、燃料噴
射弁から筒内に噴射された燃料を燃料衝突壁面にいった
ん衝突させ、燃料を衝突分散させ、そのうちの点火栓に
向けて反射した微粒化された燃料に点火栓で着火するエ
ンジン燃焼室構造は知られている(たとえば、実開昭62
-87169号公報、特開昭61-113822号公報、特開昭62-1399
21号公報、米国特許明細書第3195520号明細書)。
[Prior Art] In a spark assist in-cylinder fuel injection engine, in order to promote atomization of the fuel and dispersion in the combustion chamber, the fuel injected from the fuel injection valve into the cylinder is made to collide with the fuel collision wall surface once, and There is known an engine combustion chamber structure in which the fuel is dispersed by collision and the atomized fuel reflected toward the spark is ignited by the spark.
-87169, JP 61-113822, JP 62-1399
21 and U.S. Pat. No. 3,195,520).

また、筒内に噴射された燃料の少なくとも一部を、衝突
壁面に衝突させずに直接点火栓ギャップ部にふきかける
構造も知られている(たとえば、特開昭61-167116号公
報、実開昭62-87127号公報)。
Further, there is also known a structure in which at least a part of the fuel injected into the cylinder is directly sprayed on the spark plug gap portion without colliding with the collision wall surface (for example, JP-A-61-167116, actual opening). 62-87127 publication).

[考案が解決しようとする課題] しかし、燃料の一部を直接点火栓にふくものは、点火栓
くすぶりを生じたり、燃料の微粒化が悪く安定した着火
性を得にくいという問題があった。
[Problems to be solved by the invention] However, the one in which a part of the fuel is directly wiped by the spark plug has a problem that smoldering of the spark plug occurs, and the atomization of the fuel is poor and stable ignition performance is difficult to obtain.

また、燃料の一部をいったん燃料衝突壁面に衝突させて
微粒化するものは、微粒化は促進されるものの、その燃
料衝突壁面が通常ピストンに形成されていたので、燃料
噴射時期の違いで、ピストンと燃料噴射弁との間の距離
が変わり、また燃料噴射の角度がピストンの軌跡に平行
な場合を除き、燃料と壁との衝突位置が変わることで、
燃料分散が不安定となったり、噴射時期に制約を与える
ことになり、着火が不安定となるという問題があった。
燃料衝突壁面をシリンダヘッド側に固定したもの(例え
ば前記米国特許明細書第3195520号明細書)でも、その
燃料衝突壁面の燃料離脱部の延長線が点火栓の延長線よ
りスワール方向上流側を通っていたので、燃料衝突壁面
から離脱した燃料はスワールにのって点火栓へと運ばれ
るようになっており、スワール生成のタイミング、スワ
ールの強さと、燃料噴射タイミングの制御が難しく、安
定した着火性を得ることが難しかった。
Further, in the case where a part of the fuel is once collided with the fuel collision wall surface and atomized, although the atomization is promoted, since the fuel collision wall surface is usually formed on the piston, due to the difference in fuel injection timing, The distance between the piston and the fuel injection valve changes, and unless the angle of fuel injection is parallel to the trajectory of the piston, the collision position of the fuel and the wall changes,
There is a problem that the fuel dispersion becomes unstable, the injection timing is restricted, and the ignition becomes unstable.
Even when the fuel collision wall surface is fixed to the cylinder head side (for example, in the above-mentioned U.S. Pat.No. 3,195,520), the extension line of the fuel disengagement portion of the fuel collision wall surface passes through the upstream side of the spark plug in the swirl direction. Therefore, the fuel that has separated from the fuel collision wall surface is carried to the spark plug by swirl, and it is difficult to control the timing of swirl generation, swirl strength, and fuel injection timing, and stable ignition is achieved. It was difficult to get sex.

本考案は、燃料噴射弁と燃料衝突壁面との位置関係が、
ピストンの位置に拘らず、一定であり、安定した燃料微
粒化の得られるスパークアシスト筒内燃料噴射エンジン
を提供することを課題とする。
According to the present invention, the positional relationship between the fuel injection valve and the fuel collision wall surface is
An object of the present invention is to provide a spark assist in-cylinder fuel injection engine that is stable regardless of the position of the piston and that can obtain stable fuel atomization.

[課題を解決するための手段] 上記課題は、本考案によれば、次の(i)のスパークア
シスト筒内燃料噴射エンジンによって達成される。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, the above-mentioned problems can be achieved by the following (i) spark assist in-cylinder fuel injection engine.

(i) 燃料噴射弁から噴射された燃料の少なくとも一
部を直接燃料衝突壁面に衝突させるスパークアシスト筒
内燃料噴射エンジンにおいて、燃料衝突壁面をシリンダ
ヘッド側に形成するとともに燃料噴射弁と点火栓の間に
設け、前記燃料衝突壁面を該燃料衝突壁面に向う燃料噴
射の中心線に対して鉛直面内方向にほぼ直角に形成する
とともに前記燃料衝突壁面の燃料離脱部側の延長線を点
火栓の下方側を通過させ、前記燃料衝突壁面に衝突した
燃料のほぼ全量が前記点火栓の真下に向いピストンの上
昇に合せて点火栓部位にもち上げられるようにしたこと
を特徴とするスパークアシスト筒内燃料噴射エンジン。
(I) In a spark assist in-cylinder fuel injection engine in which at least a part of the fuel injected from the fuel injection valve directly collides with the fuel collision wall surface, the fuel collision wall surface is formed on the cylinder head side, and the fuel injection valve and the spark plug are combined. The fuel impingement wall surface is formed substantially at right angles to the center line of fuel injection toward the fuel impingement wall surface in the vertical inward direction, and the extension line on the fuel release wall side of the fuel impingement wall surface of the spark plug is provided. The inside of the spark assist cylinder, characterized in that almost all of the fuel that has passed through the lower side and has collided with the fuel collision wall surface is lifted up to the spark plug portion in accordance with the upward movement of the piston facing directly below the spark plug. Fuel injection engine.

上記(i)のスパークアシスト筒内燃料噴射エンジン
は、次の態様をとることができる。
The spark assist in-cylinder fuel injection engine of (i) above can have the following aspects.

(ii) シリンダヘッド下面、ピストン上面、シリンダ
ボア壁面とで囲まれて郭成された燃焼室と; 前記燃焼室に臨む点火栓と; 前記燃焼室に臨んで該燃焼室内に直接燃料を噴射し、噴
孔の少なくとも1つから噴射される燃料が前記点火栓に
向かって飛行するように噴射方向が指向されている燃料
噴射弁と; 前記点火栓と前記燃料噴射弁との間で、前記点火栓に向
って飛行する燃料が点火栓に直接到達することをさえぎ
るように、前記シリンダヘッド下面から下方に突出させ
て設けられ、前記燃料噴射弁に対向する側に前記点火栓
に向って飛行する燃料が衝突しかつ飛行燃料の中心線に
対してほぼ直角に形成した燃料衝突壁面を有し、前記燃
料衝突壁面の燃料離脱部の延長線が前記点火栓の下方側
を通るように燃料離脱部が形成されている、突出部と; を有している(i)記載のスパークアシスト筒内燃料噴
射エンジン。
(Ii) a combustion chamber surrounded by a lower surface of the cylinder head, an upper surface of the piston, and a wall surface of the cylinder bore; an ignition plug facing the combustion chamber; and a fuel injected directly into the combustion chamber facing the combustion chamber, A fuel injection valve whose injection direction is oriented so that fuel injected from at least one of the injection holes flies toward the spark plug; and between the spark plug and the fuel injection valve, the spark plug The fuel flying toward the spark plug is provided so as to project downward from the lower surface of the cylinder head so as to prevent the fuel flying toward the spark plug from directly reaching the spark plug, and the fuel flying toward the spark plug on the side facing the fuel injection valve. Colliding with each other and having a fuel collision wall surface formed substantially at right angles to the center line of the flight fuel, and the fuel separation wall portion is formed so that an extension line of the fuel separation wall portion of the fuel collision wall surface passes under the spark plug. Is formed, Out section and; a has (i) a spark-assisted cylinder fuel injection engine according.

(iii) 前記突出部は、前記点火栓に向かって飛行す
る燃料が直接前記点火栓にあたらない大きさを有してい
る(ii)記載のスパークアシスト筒内燃料噴射エンジ
ン。
(Iii) The spark assist in-cylinder fuel injection engine according to (ii), wherein the protrusion has a size such that fuel flying toward the spark plug does not directly hit the spark plug.

(iv) 前記燃料衝突壁面は下端にエッジ部を有し、該
エッジ部が前記燃料離脱部を構成している(ii)記載の
スパークアシスト筒内燃料噴射エンジン。
(Iv) The spark assist in-cylinder fuel injection engine according to (ii), wherein the fuel collision wall surface has an edge portion at a lower end, and the edge portion constitutes the fuel release portion.

(v) 前記燃料噴射弁は単一の噴孔を有している(i
i)記載のスパークアシスト筒内燃料噴射エンジン。
(V) The fuel injection valve has a single injection hole (i
i) The spark assist in-cylinder fuel injection engine described above.

(vi) 前記燃料噴射弁は複数の噴孔を有しており、そ
の一部が前記燃料衝突壁面に指向されており、残りがピ
ストン頂面に指向されている(ii)記載のスパークアシ
スト筒内燃料噴射エンジン。
(Vi) The fuel injection valve has a plurality of injection holes, part of which is directed to the fuel collision wall surface, and the rest is directed to the top surface of the piston (ii). Internal fuel injection engine.

(vii) 燃料衝突壁面に指向された噴孔は、ピストン
頂面に指向された噴孔より大径とされている(vi)記載
のスパークアシスト筒内燃料噴射エンジン。
(Vii) The spark assist in-cylinder fuel injection engine according to (vi), wherein the injection hole directed to the fuel collision wall surface has a larger diameter than the injection hole directed to the piston top surface.

[作用] 上記(i)記載のエンジンでは、燃料噴射弁から噴射さ
れて点火栓に向って飛行する燃料は、燃料衝突壁面に直
接衝突して分散し、点火栓下方に燃料の広く分散した領
域ができ、その領域がピストンの上昇動に合せて点火栓
近傍に持上げられて、点火栓近傍に微粒化の促進された
濃混合気ゾーンが形成され、そこに着火され燃焼され
る。
[Operation] In the engine described in (i), the fuel injected from the fuel injection valve and flying toward the spark plug directly collides with the fuel collision wall surface and is dispersed, so that the fuel is widely dispersed below the spark plug. The region is lifted up in the vicinity of the spark plug in accordance with the upward movement of the piston, and a dense mixture zone in which atomization is promoted is formed in the vicinity of the spark plug, where it is ignited and burned.

したがって、噴霧が直接点火栓ギャップにふかれるのに
比べて、微粒化が促進され、安定した燃焼と着火が得ら
れ、かつ点火栓くすぶりが生じない。
Therefore, atomization is promoted, stable combustion and ignition are obtained, and spark smolder does not occur as compared with the case where the spray is directly sprayed on the spark plug gap.

また、燃料衝突壁面がシリンダヘッド側に設けられるの
で、燃料衝突壁面と燃料噴射弁との相対位置が一定であ
り、噴射時期、噴射期間が変わっても安定した燃料分散
が行なわれ、着火性が安定する。ピストンに燃料衝突壁
面を形成した従来のものでは、このような安定性は得ら
れない。
Further, since the fuel collision wall surface is provided on the cylinder head side, the relative position between the fuel collision wall surface and the fuel injection valve is constant, and stable fuel distribution is performed even if the injection timing and the injection period are changed, and the ignitability is improved. Stabilize. Such stability cannot be obtained by the conventional one in which the fuel collision wall surface is formed on the piston.

[実施例] 以下に、本考案に係るスパークアシスト筒内燃料噴射エ
ンジンの望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
第1図、第2図は本考案の第1実施例に関し、第3図は
本考案の第2実施例に関し、第4図は本考案の第3実施
例に関し、第5図は本考案の第4実施例に関する。
[Embodiment] A preferred embodiment of a spark assist in-cylinder fuel injection engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 relate to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 relates to the second embodiment of the present invention, FIG. 4 relates to the third embodiment of the present invention, and FIG. Regarding the fourth embodiment.

各実施例に共通の構成を説明すると、シリンダヘッド2
の下面4、ピストン6の上面8、シリンダボア壁面10に
囲まれて、燃焼室12が郭成される。燃焼室12には、点火
栓14と燃料噴射弁16が臨む。燃料噴射弁16は、燃焼室12
に直接燃料18を噴射し、その噴孔の少なくとも1つが、
該少なくとも1つの噴孔から噴射される燃料が点火栓14
に向って飛行するように噴射方向を指向されている。噴
射燃料のうち点火栓14に向かうものを符号18aで示し
た。シリンダヘッド下面4には、点火栓14と燃料噴射弁
16との間に、点火栓14に向って飛行する燃料18aが点火
栓14に直接到達することをさえぎるように、下方に突出
して形成した突出部20が設けられている。この突出部20
の燃料噴射弁16に対向する側の壁面は、燃料18aが直接
衝突する燃料衝突壁面22を構成している。燃料衝突壁面
22は、燃料18aを衝突させて微粒化させるものであるか
ら、衝突角度はあまり浅くされてはならない。突出部20
および燃料衝突壁面22をシリンダヘッド2側に設けたた
め、燃料衝突壁面22と燃料噴射弁16との相対位置は常に
一定であり、ピストンに設けたときのように位置が変化
しない。燃料衝突壁面22の燃料離脱部34(後述のエッジ
部と同じ)の延長線は点火栓14の下方側を通過してお
り、(このためU.S.P.3195520のようにスワールを利用
するものと異なる)燃料は点火栓14下方に向けて流れ
る。24は吸気ポート、26は排気ポートであり、28、30は
吸、排気弁である。
Explaining the configuration common to each embodiment, the cylinder head 2
The combustion chamber 12 is surrounded by the lower surface 4, the upper surface 8 of the piston 6, and the cylinder bore wall surface 10. A spark plug 14 and a fuel injection valve 16 face the combustion chamber 12. The fuel injection valve 16 is installed in the combustion chamber 12
Fuel 18 is directly injected into at least one of the injection holes,
The fuel injected from the at least one injection hole is spark plug 14
The jet direction is directed to fly towards. A portion of the injected fuel that is directed to the spark plug 14 is indicated by reference numeral 18a. On the lower surface 4 of the cylinder head, a spark plug 14 and a fuel injection valve
A projecting portion 20 formed so as to project downward is provided between the fuel cell 16 and the fuel cell 16 so as to prevent the fuel 18a flying toward the spark plug 14 from directly reaching the spark plug 14. This protrusion 20
The wall surface on the side facing the fuel injection valve 16 constitutes a fuel collision wall surface 22 on which the fuel 18a directly collides. Fuel collision wall
Since 22 is for colliding the fuel 18a to atomize it, the collision angle should not be made too shallow. Protrusion 20
Further, since the fuel collision wall surface 22 is provided on the cylinder head 2 side, the relative position between the fuel collision wall surface 22 and the fuel injection valve 16 is always constant, and the position does not change unlike when it is provided on the piston. An extension line of the fuel release portion 34 (same as the edge portion described later) of the fuel collision wall surface 22 passes under the spark plug 14, and therefore the fuel (which is different from the one using the swirl like USP3195520) is It flows downwards of the spark plug 14. 24 is an intake port, 26 is an exhaust port, and 28 and 30 are intake and exhaust valves.

燃料衝突壁面22は、傾斜された平坦面から成り、点火栓
14に向って飛行する燃料18aの流れの中心線40に対し、
ほぼ直角とされている。ただし、燃料衝突壁面は燃料噴
流の中心線に対して下方に向って90°以上開いた角度θ
をもつように、傾斜されている。θは衝突微粒化の機能
上180°に近くてはならず、約135°以下であり、望まし
くは90°に近い値とされている。90°以上としたのは、
燃料18aが燃料衝突壁面22に衝突した際に、衝突して微
粒化されて分散する微粒化燃料32が下方に、点火栓14の
下方延長上へと向かうようにするためである。
The fuel impingement wall surface 22 is composed of an inclined flat surface and has a spark plug.
To the centerline 40 of the flow of fuel 18a flying toward 14,
It is almost a right angle. However, the angle of the fuel collision wall is 90 ° or more downward with respect to the center line of the fuel jet.
Is inclined so as to have. Due to the function of collision atomization, θ should not be close to 180 °, but is about 135 ° or less, and is preferably close to 90 °. 90 ° and above is
This is because when the fuel 18a collides with the fuel collision wall surface 22, the atomized fuel 32, which is collided and atomized and dispersed, is directed downward and toward the downward extension of the spark plug 14.

突出部20の大きさ(左右方向、上下方向への拡がりの大
きさ)は、点火栓14に向かって飛行する燃料18aが直接
点火栓14にあたらないようにさえぎることのできる大き
さとされている。これは噴射燃料18aが直接点火栓14に
あたって、微粒化されていない燃料による点火線くすぶ
り、着火不安定を生じさせないためである。
The size of the protrusion 20 (the size of the spread in the left-right direction and the vertical direction) is set to a size that can block the fuel 18a flying toward the spark plug 14 from directly hitting the spark plug 14. . This is because the injected fuel 18a directly hits the spark plug 14 and does not cause ignition line smoldering or ignition instability due to the non-atomized fuel.

燃料衝突面22は、その延長が点火栓14の下方延長を通過
する。これは微粒化燃料32を点火栓14下方に導き、かつ
燃料18aが点火栓ギャップ部に直接あたらないようにす
るのに役立つ。
An extension of the fuel impingement surface 22 passes through a downward extension of the spark plug 14. This helps direct the atomized fuel 32 down the spark plug 14 and prevent the fuel 18a from hitting the spark plug gap directly.

燃料衝突壁面22はその下端に角が尖ったエッジ部34を有
する。このエッジ部34は微粒化された燃料32が燃料衝突
壁面22から離脱することを助け、突出部20の下端壁面に
付着して点火栓14側にまわり込むことを防止する。
The fuel collision wall surface 22 has a sharp edge portion 34 at its lower end. The edge portion 34 helps the atomized fuel 32 to separate from the fuel collision wall surface 22, and prevents the atomized fuel 32 from adhering to the lower end wall surface of the protruding portion 20 and getting around to the spark plug 14 side.

つぎに各実施例の特有の構成について説明する。第1実
施例では、第1図、第2図に示すように、点火栓14が気
筒の中央部に配置され、燃料噴射弁16は気筒の外周部に
配置される。点火栓14の気筒中央配設は、火炎伝幡距離
の最短化によって燃焼性を向上させる。また、気筒中央
部は、ポート24、26等と干渉しないデッドスペースであ
り、比較的小径化の難しい点火栓14をこの位置に配設す
ることによって部品やポート24、26、ウオータジャケッ
トの配設を容易にしている。燃料噴射弁16は比較的小径
化が容易であるので、気筒外周部に比較的容易に配設で
きる。このような構成はスワール流の発生しないエンジ
ンのみならずスワール流の発生するエンジンにも有効
で、燃料噴射弁16から噴射された燃料は、噴孔から出て
すぐの貫徹力の強い状態で外周部のスワール流を通過
し、燃料衝突面22で微粒化され貫徹力が弱まった状態で
スワール流による拡散が比較的生じにくい気筒中央部に
供給され点火栓直下部分に点火用混合気を形成・維持で
きる。第1実施例では燃料噴射弁16は、単一の噴孔を有
し、噴射された燃料のほとんどが燃料衝突壁面22に向か
って飛行して衝突する。ピストン6は平坦な頂面を有し
ている。ポート24、26はシリンダヘッド2に設けられ
る。
Next, the specific configuration of each embodiment will be described. In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the spark plug 14 is arranged in the central portion of the cylinder, and the fuel injection valve 16 is arranged in the outer peripheral portion of the cylinder. The central disposition of the spark plug 14 in the cylinder improves combustibility by minimizing the flame spread distance. Further, the central portion of the cylinder is a dead space that does not interfere with the ports 24, 26, etc., and by arranging the spark plug 14 whose diameter is relatively difficult to be arranged at this position, the parts, the ports 24, 26, and the water jacket are arranged. Makes it easy. Since the fuel injection valve 16 can be relatively easily reduced in diameter, it can be relatively easily arranged on the outer peripheral portion of the cylinder. Such a configuration is effective not only for an engine that does not generate swirl flow but also for an engine that generates swirl flow, and the fuel injected from the fuel injection valve 16 has a strong penetrating force immediately after it exits the injection hole. Is passed through the swirl flow of the section, atomized at the fuel collision surface 22 and the penetration force is weakened, and is supplied to the central part of the cylinder where diffusion due to the swirl flow is relatively unlikely to occur, forming an ignition mixture just below the spark plug. Can be maintained. In the first embodiment, the fuel injection valve 16 has a single injection hole, and most of the injected fuel flies toward and collides with the fuel collision wall surface 22. The piston 6 has a flat top surface. The ports 24 and 26 are provided in the cylinder head 2.

第2実施例は、第3図に示すように、次の点を除いて第
1実施例に準じる。第2実施例では、燃料噴射弁16は、
複数の噴孔を有し、それからの噴射燃料のうち、一部18
aが燃料衝突壁面22に指向されており、他18b、18cはピ
ストン頂面8に指向されている。ピストン頂面8は外周
部に上方に立上る壁36を有し、壁36は燃料噴射弁16との
干渉を避けるために切欠部38を有する。壁36はピストン
頂面8に衝突した燃料が頂面に沿って拡がってシリンダ
ボア壁面10に付着するのを防止している。
As shown in FIG. 3, the second embodiment is similar to the first embodiment except for the following points. In the second embodiment, the fuel injection valve 16 is
It has multiple injection holes, and some of the injected fuel
a is directed to the fuel collision wall surface 22, and the other parts 18b and 18c are directed to the piston top surface 8. The piston top surface 8 has a wall 36 that rises upward on the outer peripheral portion, and the wall 36 has a cutout portion 38 to avoid interference with the fuel injection valve 16. The wall 36 prevents fuel impinging on the piston top surface 8 from spreading along the top surface and adhering to the cylinder bore wall surface 10.

第3実施例は、第4図に示すように、次の点を除いて第
2実施例に準じる。第3実施例では、燃料噴射弁16は複
数の噴孔を有し、そのうち燃料衝突壁面22に向かう燃料
18aを噴射する噴孔は、残りの燃料18b、18c、18dを噴射
する噴孔より、径を大径とされている。こうすることに
よって点火栓14に導かれる燃料量を必要に応じて大にす
ることができる。
As shown in FIG. 4, the third embodiment is similar to the second embodiment except for the following points. In the third embodiment, the fuel injection valve 16 has a plurality of injection holes, among which the fuel directed toward the fuel collision wall surface 22.
The diameter of the injection hole for injecting 18a is larger than that of the injection holes for injecting the remaining fuels 18b, 18c, 18d. By doing so, the amount of fuel introduced to the spark plug 14 can be increased as needed.

第4実施例は、第5図に示すように、次の点を除いて第
2実施例に準じる。第4実施例では、点火栓14は気筒中
央部から外れた位置にあり、かつポート24、26(この場
合は掃気ポート)はシリンダボアに開口し、ピストン6
が弁を兼ねる。
As shown in FIG. 5, the fourth embodiment is similar to the second embodiment except for the following points. In the fourth embodiment, the spark plug 14 is located off the central portion of the cylinder, and the ports 24 and 26 (in this case, the scavenging port) are open to the cylinder bore and the piston 6
Also serves as a valve.

次に各実施例について共通の作用を説明する。Next, the operation common to each embodiment will be described.

燃料噴射弁16から噴射された燃料18は、少なくとも一部
18aが点火栓14に向って飛行し、最初に突出部20の燃料
衝突壁面22に衝突し、この衝突によって燃料18aは分散
されて微粒化され、微粒化燃料32となって燃料衝突壁面
22近傍から点火栓14下方の位置へと移行していく。衝
突、分散による微粒化なので、燃焼室12内にスワールや
スキッシュの存在の有無に拘らず、微粒化される。微粒
化された燃料32の濃混合気ゾーンは、ピストン6の上昇
動に合せて気流で押し上げられ、点火栓14の点火ギヤッ
プ部へと移行し、着火され、燃焼するとともに、火炎が
燃焼室2全体に伝幡して燃焼室12内の全混合気が燃焼す
る。
The fuel 18 injected from the fuel injection valve 16 is at least partially
The 18a flies toward the spark plug 14 and first collides with the fuel collision wall surface 22 of the protruding portion 20, and the fuel 18a is dispersed and atomized by this collision and becomes the atomized fuel 32 to become the fuel collision wall surface.
It moves from the vicinity of 22 to the position below the spark plug 14. Since the particles are atomized by collision and dispersion, the particles are atomized regardless of the presence of swirl or squish in the combustion chamber 12. The dense mixture zone of the atomized fuel 32 is pushed up by the airflow in accordance with the upward movement of the piston 6, moves to the ignition gearup portion of the spark plug 14, is ignited and burns, and the flame is generated in the combustion chamber 2 The entire air-fuel mixture in the combustion chamber 12 is burnt by being spread throughout.

突出部20、燃料衝突壁面22がシリンダヘッド2側に設け
られているので、燃料噴射時期、燃料期間が変化して
も、点火栓14に向かう噴射燃料18aは必らず、一定の角
度をもって、燃料衝突壁面22に衝突し、衝突、分散、微
粒化は安定して行なわれる。従来のようにピストン側に
衝突壁面を設けるとこのような安定な衝突は得られな
い。そして、濃混合気ゾーン32の形成は、スワール、ス
キッシュによらずに形成され得る。
Since the protrusion 20 and the fuel collision wall surface 22 are provided on the cylinder head 2 side, even if the fuel injection timing and the fuel period change, the injected fuel 18a directed to the spark plug 14 is inevitably at a constant angle. The fuel collides against the fuel collision wall surface 22, and the collision, dispersion, and atomization are stably performed. If a collision wall surface is provided on the piston side as in the prior art, such a stable collision cannot be obtained. The formation of the rich air-fuel mixture zone 32 can be formed regardless of swirl or squish.

突出部20は、点火栓14に向かう燃料18aが直接点火栓14
迄飛行してあたることがないように、飛行燃料18aをさ
えぎる大きさ、位置とされているので、点火栓14に柱状
液状燃料がかかって、着火不安定や点火栓くすぶりを生
じるようなことは生じない。
In the protruding portion 20, the fuel 18a directed to the spark plug 14 directly
The size and position are set so as to block the flight fuel 18a so that it will not be hit by flight.Therefore, columnar liquid fuel may be applied to the spark plug 14 to cause ignition instability or spark smolder. Does not happen.

つぎに、各実施例の特有の作用について説明する。第1
実施例においては、全燃料がシリンダヘッド側に設けた
燃料衝突壁面22に衝突して微粒化、分散されるので、ピ
ストンに燃料衝突壁面をもつエンジンに比較して、ピス
トン頂面8が平坦なフラットピストンを使用でき、ピス
トンが軽量化でき、フリクションが低減される。
Next, the unique operation of each embodiment will be described. First
In the embodiment, since all the fuel collides with the fuel collision wall surface 22 provided on the cylinder head side and is atomized and dispersed, the piston top surface 8 is flat as compared with the engine having the fuel collision wall surface on the piston. A flat piston can be used, the weight of the piston can be reduced, and friction can be reduced.

第2〜第4実施例のように、燃料噴射弁16が複数の噴孔
をもち、燃料の一部18aがピストン頂面8に向けて噴射
されるものは、ピストン頂面8における燃料蒸発の促進
も得られる。このような場合は、ピストン頂面8に噴射
された燃料がシリンダボア壁面10に流れないように壁36
が立てられる。
In the case where the fuel injection valve 16 has a plurality of injection holes and a part of the fuel 18a is injected toward the piston top surface 8 as in the second to fourth embodiments, the fuel evaporation on the piston top surface 8 is You also get a boost. In such a case, the fuel injected on the piston top surface 8 is prevented from flowing to the cylinder bore wall surface 10 by the wall 36.
Is set up.

[考案の効果] 本考案によれば、次の効果が得られる。[Effects of the Invention] According to the present invention, the following effects can be obtained.

(イ) 燃料噴射弁16と燃料衝突壁面22との位置関係
が、ピストン位置によらず、常に一定に保たれるため、
噴射時期が変わっても、安定した燃料分散が行なわれ、
着火性が安定する。
(A) Since the positional relationship between the fuel injection valve 16 and the fuel collision wall surface 22 is always kept constant regardless of the piston position,
Even if the injection timing changes, stable fuel distribution is performed,
Ignition is stable.

(ロ) 突出部20によって、燃料が直接点火栓14迄飛行
してあたることがないため、点火栓くすぶりを防止でき
る。
(B) The projecting portion 20 prevents the fuel from flying directly to the spark plug 14 and hitting it, thus preventing smoldering of the spark plug.

(ハ) また、燃料の流れの中心線に対して鉛直面内方
向にてほぼ直角の燃料衝突壁面での、直接の衝突、分散
による微粒化のため、微粒化が促進された広い領域の混
合気が燃料衝突壁面から点火栓の真下に向う部位に形成
され、それがピストンの上昇に合せて点火栓部位に運ば
れるので、スワールに影響されることがなく、着火が安
定する。
(C) In addition, due to atomization due to direct collision and dispersion on the fuel collision wall surface that is almost perpendicular to the centerline of the fuel flow in the vertical direction, mixing in a wide area where atomization is promoted. Air is formed from the fuel-collision wall surface directly below the spark plug and is carried to the spark plug site as the piston rises, so that the ignition is stable without being affected by the swirl.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案の第1実施例に係るスパークアシスト筒
内燃料噴射エンジンの断面図、 第2図は第1図のエンジンの平面図、 第3図は本考案の第2実施例に係るスパークアシスト筒
内燃料噴射エンジンの断面図、 第4図は本考案の第3実施例に係るスパークアシスト筒
内燃料噴射エンジンの断面図、 第5図は本考案の第4実施例に係るスパークアシスト筒
内燃料噴射エンジンの断面図、 である。 2……シリンダヘッド 6……ピストン 12……燃焼室 14……点火栓 16……燃料噴射弁 18a……点火栓に向かう噴射燃料 20……突出部 22……燃料衝突壁面 32……微粒化された燃料 34……エッジ部(燃料離脱部)
1 is a sectional view of a spark assist in-cylinder fuel injection engine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the engine of FIG. 1, and FIG. 3 is a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional view of a spark assist in-cylinder fuel injection engine, FIG. 4 is a sectional view of a spark assist in-cylinder fuel injection engine according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a spark assist according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a cylinder fuel injection engine. 2 ... Cylinder head 6 ... Piston 12 ... Combustion chamber 14 ... Ignition plug 16 ... Fuel injection valve 18a ... Injection fuel toward ignition plug 20 ... Projection 22 ... Fuel collision wall surface 32 ... Atomization Fuel 34 …… Edge part (fuel release part)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 橋本 英次 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 光安 正記 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 実開 平1−127929(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Eiji Hashimoto 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor Masanori Koyasu 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Toyota Motor Co., Ltd. (56) References: Kaihei Hei 1-127929 (JP, U)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】燃料噴射弁から噴射された燃料の少なくと
も一部を直接燃料衝突壁面に衝突させるスパークアシス
ト筒内燃料噴射エンジンにおいて、燃料衝突壁面をシリ
ンダヘッド側に形成するとともに燃料噴射弁と点火栓の
間に設け、前記燃料衝突壁面を該燃料衝突壁面に向う燃
料噴射の中心線に対して鉛直面内方向にほぼ直角に形成
するとともに前記燃料衝突壁面の燃料離脱部側の延長線
を点火栓の下方側を通過させ、前記燃料衝突壁面に衝突
した燃料のほぼ全量が前記点火栓の真下に向いピストン
の上昇に合せて点火栓部位にもち上げられるようにした
ことを特徴とするスパークアシスト筒内燃料噴射エンジ
ン。
1. In a spark assist in-cylinder fuel injection engine in which at least a part of fuel injected from a fuel injection valve directly collides with a fuel collision wall surface, the fuel collision wall surface is formed on a cylinder head side, and the fuel injection valve and ignition are performed. It is provided between the plugs, and the fuel collision wall surface is formed substantially at right angles to the center line of fuel injection toward the fuel collision wall surface in the vertical inward direction, and an extension line of the fuel collision wall surface on the fuel release side is ignited. Spark assist, characterized in that almost all of the fuel that has passed through the lower side of the plug and has collided with the fuel collision wall surface is lifted up to the spark plug portion in accordance with the ascent of the piston facing directly below the spark plug. In-cylinder fuel injection engine.
JP1988030391U 1988-02-26 1988-03-09 Spark assist in-cylinder fuel injection engine Expired - Lifetime JPH0717780Y2 (en)

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US07/313,484 US4974565A (en) 1988-02-26 1989-02-22 Fuel swirl generation type fuel injection valve and direct fuel injection type spark ignition internal combustion engine mounted with the fuel injection valve
US07/584,645 US5058549A (en) 1988-02-26 1990-09-19 Fuel swirl generation type fuel injection valve and direct fuel injection type spark ignition internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008196313A (en) * 2007-02-08 2008-08-28 Mitsubishi Electric Corp Fuel injection device

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