JPH08121173A - 筒内噴射式火花点火機関 - Google Patents
筒内噴射式火花点火機関Info
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- JPH08121173A JPH08121173A JP6260469A JP26046994A JPH08121173A JP H08121173 A JPH08121173 A JP H08121173A JP 6260469 A JP6260469 A JP 6260469A JP 26046994 A JP26046994 A JP 26046994A JP H08121173 A JPH08121173 A JP H08121173A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
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- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 筒内噴射式火花点火機関において、混合気の
ムラを低減して燃焼の安定度を向上する。 【構成】 燃焼室に点火栓９と燃料噴射弁１０を臨ませ
て、燃料噴射弁１０に形成された複数の噴口１０ａ、１
０ｂと、噴口１０ａが吸気弁７ａの傘部に向けて燃料を
噴射するよう噴口の向きを設定する一方、噴口１０ｂは
シリンダ内のピストンへ向けて、かつ吸気弁７ｂとの衝
突を避けて燃料を噴射するように向きを設定する。
ムラを低減して燃焼の安定度を向上する。 【構成】 燃焼室に点火栓９と燃料噴射弁１０を臨ませ
て、燃料噴射弁１０に形成された複数の噴口１０ａ、１
０ｂと、噴口１０ａが吸気弁７ａの傘部に向けて燃料を
噴射するよう噴口の向きを設定する一方、噴口１０ｂは
シリンダ内のピストンへ向けて、かつ吸気弁７ｂとの衝
突を避けて燃料を噴射するように向きを設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、筒内に直接燃料を噴射
する火花点火式の内燃機関の改良に関するものである。
する火花点火式の内燃機関の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】吸気通路に燃料噴射弁あるいは気化器を
備えた予混合式の火花点火機関においては、過渡的運転
時などでは燃料の輸送遅れによって出力特性の低下や排
気組成の変動が生じるという問題があり、これを解決す
るため、燃焼室に燃料噴射弁を臨ませて、燃焼室内に燃
料を直接噴射して供給する筒内噴射式の火花点火機関が
提案されている。
備えた予混合式の火花点火機関においては、過渡的運転
時などでは燃料の輸送遅れによって出力特性の低下や排
気組成の変動が生じるという問題があり、これを解決す
るため、燃焼室に燃料噴射弁を臨ませて、燃焼室内に燃
料を直接噴射して供給する筒内噴射式の火花点火機関が
提案されている。
【０００３】このような筒内噴射式火花点火機関として
は、実開平１−１７３４１６号公報に開示されるものが
知られており、これは、燃料噴射弁から噴射された燃料
噴霧が吸気弁着座時には当たらず、吸気弁リフト時には
燃料噴霧が当たるような位置で燃料噴射弁を燃焼室に臨
ませたもので、燃料を吸気弁に衝突させることで燃料噴
霧を微粒化して霧化と気化を促進している。
は、実開平１−１７３４１６号公報に開示されるものが
知られており、これは、燃料噴射弁から噴射された燃料
噴霧が吸気弁着座時には当たらず、吸気弁リフト時には
燃料噴霧が当たるような位置で燃料噴射弁を燃焼室に臨
ませたもので、燃料を吸気弁に衝突させることで燃料噴
霧を微粒化して霧化と気化を促進している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の筒内噴射式火花点火機関にあっては、予混合
式の火花点火機関に比して噴射された燃料が気化する時
間が短く、また、空気と燃料が混合される時間も短いた
めに燃焼室内の混合気濃度が不均一となりやすく、吸気
弁に衝突した燃料は燃焼室内の上部に滞留して円滑に拡
散されず、一方、燃焼室内下部、すなわち、ピストン側
には燃料が噴射されないために混合気濃度は希薄とな
る。
うな従来の筒内噴射式火花点火機関にあっては、予混合
式の火花点火機関に比して噴射された燃料が気化する時
間が短く、また、空気と燃料が混合される時間も短いた
めに燃焼室内の混合気濃度が不均一となりやすく、吸気
弁に衝突した燃料は燃焼室内の上部に滞留して円滑に拡
散されず、一方、燃焼室内下部、すなわち、ピストン側
には燃料が噴射されないために混合気濃度は希薄とな
る。
【０００５】燃焼室内上部の濃い混合気と、燃焼室内下
部の薄い混合気はピストンの圧縮に応じて混合されるも
のの、混合気濃度のムラが解消されないため、混合気の
ムラに応じて火炎伝播状態が不規則となり、燃焼のサイ
クル変動が発生して内燃機関の運転性を低下させてい
た。
部の薄い混合気はピストンの圧縮に応じて混合されるも
のの、混合気濃度のムラが解消されないため、混合気の
ムラに応じて火炎伝播状態が不規則となり、燃焼のサイ
クル変動が発生して内燃機関の運転性を低下させてい
た。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、燃焼室内の混合気濃度をほぼ均一にして安定した燃
焼を行うことが可能な筒内噴射式火花点火機関を提供す
ることを目的とする。
で、燃焼室内の混合気濃度をほぼ均一にして安定した燃
焼を行うことが可能な筒内噴射式火花点火機関を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、燃焼室に
点火栓と燃料噴射弁を臨ませた筒内噴射式火花点火機関
において、前記燃料噴射弁に形成された複数の噴口と、
前記噴口のうち少なくともひとつが吸気弁の傘部に向け
て燃料を噴射するよう噴口の向きを設定する一方、他の
噴口はピストンへ向けて、かつ吸気弁との衝突を避けて
燃料を噴射するように向きを設定する。
点火栓と燃料噴射弁を臨ませた筒内噴射式火花点火機関
において、前記燃料噴射弁に形成された複数の噴口と、
前記噴口のうち少なくともひとつが吸気弁の傘部に向け
て燃料を噴射するよう噴口の向きを設定する一方、他の
噴口はピストンへ向けて、かつ吸気弁との衝突を避けて
燃料を噴射するように向きを設定する。
【０００８】また、第２の発明は、複数の吸気弁を備え
るとともに、燃焼室に点火栓と燃料噴射弁を臨ませた筒
内噴射式火花点火機関において、燃料噴射弁に形成され
た複数の噴口と、前記噴口のうち少なくともひとつが吸
気弁のうちの少なくともひとつの傘部に向けて燃料を噴
射するように噴口の向きを設定する一方、他の噴口はシ
リンダ内壁と他の吸気弁との間からピストンへ向けて燃
料を噴射するように向きを設定したことを特徴とする筒
内噴射式火花点火機関。
るとともに、燃焼室に点火栓と燃料噴射弁を臨ませた筒
内噴射式火花点火機関において、燃料噴射弁に形成され
た複数の噴口と、前記噴口のうち少なくともひとつが吸
気弁のうちの少なくともひとつの傘部に向けて燃料を噴
射するように噴口の向きを設定する一方、他の噴口はシ
リンダ内壁と他の吸気弁との間からピストンへ向けて燃
料を噴射するように向きを設定したことを特徴とする筒
内噴射式火花点火機関。
【０００９】また、第３の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記ピストンへ向けた噴口に対応する吸気ポート
にはスワール発生手段を備える。
いて、前記ピストンへ向けた噴口に対応する吸気ポート
にはスワール発生手段を備える。
【００１０】また、第４の発明は、前記第３の発明にお
いて、前記スワール発生手段が機関の運転状態に応じて
開閉駆動されるスワールコントロールバルブである。
いて、前記スワール発生手段が機関の運転状態に応じて
開閉駆動されるスワールコントロールバルブである。
【００１１】また、第５の発明は、前記第３の発明にお
いて、前記スワール発生手段が吸気ポート内に突設され
た凸部である。
いて、前記スワール発生手段が吸気ポート内に突設され
た凸部である。
【００１２】
【作用】したがって、第１の発明は、吸気弁の開弁時に
は少なくともひとつの噴口から吸気弁の傘部へ向けて燃
料が噴射される一方、他の噴口からは吸気弁との衝突を
回避してピストンへ向けて噴射される。傘部に衝突した
燃料は気化して燃焼室上部に滞留する一方、ピストンへ
向けて直接噴射された燃料もシリンダ内で気化して燃焼
室の下部に滞留し、これら燃焼室の上部と下部に滞留し
た混合気は圧縮行程で、ほぼ均一な濃度に混合され、安
定した燃焼状態を得ることができる。
は少なくともひとつの噴口から吸気弁の傘部へ向けて燃
料が噴射される一方、他の噴口からは吸気弁との衝突を
回避してピストンへ向けて噴射される。傘部に衝突した
燃料は気化して燃焼室上部に滞留する一方、ピストンへ
向けて直接噴射された燃料もシリンダ内で気化して燃焼
室の下部に滞留し、これら燃焼室の上部と下部に滞留し
た混合気は圧縮行程で、ほぼ均一な濃度に混合され、安
定した燃焼状態を得ることができる。
【００１３】また、第２の発明は、吸気弁の開弁時には
少なくともひとつの噴口から複数の吸気弁のうちのひと
つの傘部へ向けて燃料が噴射され、傘部と衝突した燃料
は混合気となって燃焼室上部に滞留する一方、他の噴口
からの燃料は吸気弁とシリンダ内壁との間から吸気弁と
の衝突を回避しながらピストンへ向けて噴射され、燃焼
室下部で混合気となって滞留し、これら燃焼室の上部と
下部で滞留した混合気は圧縮行程において均一な濃度に
混合されて、安定した燃焼状態を得ることができる。
少なくともひとつの噴口から複数の吸気弁のうちのひと
つの傘部へ向けて燃料が噴射され、傘部と衝突した燃料
は混合気となって燃焼室上部に滞留する一方、他の噴口
からの燃料は吸気弁とシリンダ内壁との間から吸気弁と
の衝突を回避しながらピストンへ向けて噴射され、燃焼
室下部で混合気となって滞留し、これら燃焼室の上部と
下部で滞留した混合気は圧縮行程において均一な濃度に
混合されて、安定した燃焼状態を得ることができる。
【００１４】また、第３の発明は、ピストンへ向けて燃
料を噴射する噴口と対応する吸気ポートに設けたスワー
ル発生手段によって、燃料が傘部に衝突する吸気弁を通
過する空気の流速が相対的に増大してシリンダ内にスワ
ールが発生し、ピストンへ向けて噴射された燃料の微粒
化を促進することができる。
料を噴射する噴口と対応する吸気ポートに設けたスワー
ル発生手段によって、燃料が傘部に衝突する吸気弁を通
過する空気の流速が相対的に増大してシリンダ内にスワ
ールが発生し、ピストンへ向けて噴射された燃料の微粒
化を促進することができる。
【００１５】また、第４の発明は、ピストンへ向けて燃
料を噴射する噴口と対応する吸気ポートに設けたスワー
ルコントロールバルブが運転状態に応じて閉弁すると、
燃料が傘部に衝突する吸気弁を通過する空気の流速が相
対的に増大してシリンダ内にスワールが発生し、ピスト
ンへ向けて噴射された燃料の微粒化を促進することがで
きる。
料を噴射する噴口と対応する吸気ポートに設けたスワー
ルコントロールバルブが運転状態に応じて閉弁すると、
燃料が傘部に衝突する吸気弁を通過する空気の流速が相
対的に増大してシリンダ内にスワールが発生し、ピスト
ンへ向けて噴射された燃料の微粒化を促進することがで
きる。
【００１６】また、第５の発明は、ピストンへ向けて燃
料を噴射する噴口と対応する吸気ポートを通過する空気
は凸部によって流速が低下し、燃料が傘部に衝突する吸
気弁を通過する空気の流速が相対的に大きいためシリン
ダ内に常時スワールが発生し、ピストンへ向けて噴射さ
れた燃料の微粒化を促進することができる。
料を噴射する噴口と対応する吸気ポートを通過する空気
は凸部によって流速が低下し、燃料が傘部に衝突する吸
気弁を通過する空気の流速が相対的に大きいためシリン
ダ内に常時スワールが発生し、ピストンへ向けて噴射さ
れた燃料の微粒化を促進することができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を４ストローク式内燃機関に適
用した実施例を添付図面に基づいて説明する。
用した実施例を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】図１、図２に示すように、エンジン１は４
弁式で構成され、シリンダヘッド２には２本の吸気弁７
ａ、７ｂと２本の排気弁８、８が配設され、燃焼室４は
ペントルーフ型に傾斜してほぼ中央部には点火栓９が臨
み、点火栓９を挟むようにして吸気弁７ａ、７ｂ及び排
気弁８、８が互いに対抗して配設される。
弁式で構成され、シリンダヘッド２には２本の吸気弁７
ａ、７ｂと２本の排気弁８、８が配設され、燃焼室４は
ペントルーフ型に傾斜してほぼ中央部には点火栓９が臨
み、点火栓９を挟むようにして吸気弁７ａ、７ｂ及び排
気弁８、８が互いに対抗して配設される。
【００１９】排気弁８は排気ポート６を、吸気弁７ａ、
７ｂは吸気ポート５をそれぞれ開閉自在に配設され、吸
気ポート５は吸気弁７ａ、７ｂに近接した所定の位置か
ら燃焼室４までの区間を隔壁２１によって２つの吸気ポ
ート５ａ、５ｂに画成される。
７ｂは吸気ポート５をそれぞれ開閉自在に配設され、吸
気ポート５は吸気弁７ａ、７ｂに近接した所定の位置か
ら燃焼室４までの区間を隔壁２１によって２つの吸気ポ
ート５ａ、５ｂに画成される。
【００２０】そして、吸気ポート５ａは吸気弁７ａで開
閉される一方、吸気ポート５ｂは吸気弁７ｂの開閉に加
えて、スワールコントロールバルブ２０の開閉によって
吸気ポート５から燃焼室４への空気の流れを制御され
る。なお、スワールコントロールバルブ２０はエンジン
１の運転状態に応じて図示しない駆動手段により開閉駆
動される。
閉される一方、吸気ポート５ｂは吸気弁７ｂの開閉に加
えて、スワールコントロールバルブ２０の開閉によって
吸気ポート５から燃焼室４への空気の流れを制御され
る。なお、スワールコントロールバルブ２０はエンジン
１の運転状態に応じて図示しない駆動手段により開閉駆
動される。
【００２１】燃料噴射弁１０は吸気弁７ａ、７ｂの側方
で、燃焼室４に面した吸気ポート５の内壁から端部を突
出させるとともに、かつ吸気弁７ａ、７ｂの中間に配設
される。燃料噴射弁１０は図中ほぼ水平（シリンダ３の
軸と直交する方向）に取り付けられる。
で、燃焼室４に面した吸気ポート５の内壁から端部を突
出させるとともに、かつ吸気弁７ａ、７ｂの中間に配設
される。燃料噴射弁１０は図中ほぼ水平（シリンダ３の
軸と直交する方向）に取り付けられる。
【００２２】燃料噴射弁１０は２つの噴口１０ａ、１０
ｂを備え、図２において、噴口１０ａは吸気弁７ａ側に
開口するとともに、吸気弁７ａがリフトする吸気行程中
に噴射された燃料が吸気弁７ａの傘部７０と衝突するよ
うな所定の向きに噴口１０ａは形成される。
ｂを備え、図２において、噴口１０ａは吸気弁７ａ側に
開口するとともに、吸気弁７ａがリフトする吸気行程中
に噴射された燃料が吸気弁７ａの傘部７０と衝突するよ
うな所定の向きに噴口１０ａは形成される。
【００２３】そして、噴口１０ｂは吸気弁７ｂ側で開口
し、吸気弁７ｂがリフトする吸気行程中に噴射された燃
料が、吸気弁７ｂに衝突することなくシリンダ３内壁と
吸気弁７ｂとの間からピストン１１へ向かう所定の向き
に噴口１０ｂが形成される。
し、吸気弁７ｂがリフトする吸気行程中に噴射された燃
料が、吸気弁７ｂに衝突することなくシリンダ３内壁と
吸気弁７ｂとの間からピストン１１へ向かう所定の向き
に噴口１０ｂが形成される。
【００２４】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００２５】吸気弁７ａ、７ｂは同期的に開閉して、吸
気行程においては吸気ポート５からの空気をシリンダ３
へ導入する。このとき、スワールコントロールバルブ２
０が閉弁状態であれば吸気ポート５ｂへ空気は流れず、
吸気ポート５ａのみから空気が流入し、吸気ポート５ａ
はシリンダ３の偏心位置に開口するため、吸気弁７ａか
らシリンダ３へ流入した空気はスワール１５を形成す
る。
気行程においては吸気ポート５からの空気をシリンダ３
へ導入する。このとき、スワールコントロールバルブ２
０が閉弁状態であれば吸気ポート５ｂへ空気は流れず、
吸気ポート５ａのみから空気が流入し、吸気ポート５ａ
はシリンダ３の偏心位置に開口するため、吸気弁７ａか
らシリンダ３へ流入した空気はスワール１５を形成す
る。
【００２６】この吸気行程中で所定の燃料噴射時期にな
ると、図３、図４に示すように、燃料噴射弁１０から燃
料の噴射が行われる。
ると、図３、図４に示すように、燃料噴射弁１０から燃
料の噴射が行われる。
【００２７】噴口１０ａからの噴射燃料１７ａは吸気弁
７ａの傘部７０に衝突して気化し、燃焼室４の上部に混
合気１８ａとして滞留する。
７ａの傘部７０に衝突して気化し、燃焼室４の上部に混
合気１８ａとして滞留する。
【００２８】一方、噴口１０ｂからの噴射燃料１７ｂ
は、シリンダ３の内壁と吸気弁７ｂとの間からピストン
１１の上面、すなわち、燃焼室４の下部に向かって噴射
される。
は、シリンダ３の内壁と吸気弁７ｂとの間からピストン
１１の上面、すなわち、燃焼室４の下部に向かって噴射
される。
【００２９】噴射燃料１７ｂは、吸気弁７ａからのスワ
ール１５によって旋回しながら微粒化を促進され、ピス
トン１１の上面側の燃焼室４の下部には気化した混合気
１８ｂとして滞留する。
ール１５によって旋回しながら微粒化を促進され、ピス
トン１１の上面側の燃焼室４の下部には気化した混合気
１８ｂとして滞留する。
【００３０】燃料の噴射が終了し、吸気弁７ａ、７ｂが
閉弁した圧縮行程の開始時では、図５に示すように、混
合気１８ａが燃焼室４の上部に、混合気１８ｂが燃焼室
４の下部にそれぞれ滞留するが、図６、図７に示すよう
に、ピストン１１が上昇する圧縮行程の進行に応じて濃
度がほぼ等しい混合気１８ａ、１８ｂは混合され、図７
に示す圧縮上死点付近では燃焼室４内の混合気はほぼ均
一に混合され、濃度はほぼ均一となる。
閉弁した圧縮行程の開始時では、図５に示すように、混
合気１８ａが燃焼室４の上部に、混合気１８ｂが燃焼室
４の下部にそれぞれ滞留するが、図６、図７に示すよう
に、ピストン１１が上昇する圧縮行程の進行に応じて濃
度がほぼ等しい混合気１８ａ、１８ｂは混合され、図７
に示す圧縮上死点付近では燃焼室４内の混合気はほぼ均
一に混合され、濃度はほぼ均一となる。
【００３１】こうして、燃焼室４内の上部と下部に濃度
がほぼ等しい混合気をそれぞれ滞留させた後、これら混
合気を圧縮行程において、ほぼ均一に混合することが可
能となって、所定の点火時期で着火すれば火炎伝播速度
もほぼ均一となり、前記従来例のような混合気のムラに
よるサイクル変動を抑制減することができ、安定した燃
焼状態を確保することで運転性及び燃費向上を両立可能
な内燃機関を提供できるものであり、燃料噴射弁１０か
らの噴射燃料の空燃比が理論空燃比よりも大きい希薄燃
焼機関に適用すれば、燃焼の安定化によってリーン限界
を向上させることができ、燃料消費の低減をさらに推進
することができる。
がほぼ等しい混合気をそれぞれ滞留させた後、これら混
合気を圧縮行程において、ほぼ均一に混合することが可
能となって、所定の点火時期で着火すれば火炎伝播速度
もほぼ均一となり、前記従来例のような混合気のムラに
よるサイクル変動を抑制減することができ、安定した燃
焼状態を確保することで運転性及び燃費向上を両立可能
な内燃機関を提供できるものであり、燃料噴射弁１０か
らの噴射燃料の空燃比が理論空燃比よりも大きい希薄燃
焼機関に適用すれば、燃焼の安定化によってリーン限界
を向上させることができ、燃料消費の低減をさらに推進
することができる。
【００３２】なお、上記実施例においてスワールコント
ロールバルブ２０の閉弁時について説明したが、スワー
ルコントロールバルブ２０の開弁時では、吸気弁７ａ、
７ｂを介して吸気ポート５ａ、５ｂからはほぼ等しく空
気が流入するためスワール１５の発生は行われないが、
燃焼室４の上部及び下部にそれぞれ滞留した混合気１８
ａ、１８ｂが上記と同様に圧縮上死点近傍においてムラ
なく均一化されるため、前記従来例に比して火炎の伝播
を安定化させて良好な燃焼状態を確保することができ
る。
ロールバルブ２０の閉弁時について説明したが、スワー
ルコントロールバルブ２０の開弁時では、吸気弁７ａ、
７ｂを介して吸気ポート５ａ、５ｂからはほぼ等しく空
気が流入するためスワール１５の発生は行われないが、
燃焼室４の上部及び下部にそれぞれ滞留した混合気１８
ａ、１８ｂが上記と同様に圧縮上死点近傍においてムラ
なく均一化されるため、前記従来例に比して火炎の伝播
を安定化させて良好な燃焼状態を確保することができ
る。
【００３３】図８、図９は他の実施例を示し、前記第１
実施例におけるスワールコントロールバルブ２０を、吸
気ポート５内に突設した凸部２２に置き換えたもので、
その他の構成は前記第１実施例と同様である。
実施例におけるスワールコントロールバルブ２０を、吸
気ポート５内に突設した凸部２２に置き換えたもので、
その他の構成は前記第１実施例と同様である。
【００３４】凸部２２は吸気ポート５内の吸気ポート５
ｂ′側から吸気ポート５ａ′側へ向けて突設され、吸気
ポート５ａ′と対峙する凸部２２には切り欠き２２ａが
形成される。
ｂ′側から吸気ポート５ａ′側へ向けて突設され、吸気
ポート５ａ′と対峙する凸部２２には切り欠き２２ａが
形成される。
【００３５】吸気ポート５内の空気は凸部２２の切り欠
き２２ａを介して吸気ポート５ａへほぼ直線的に流入す
る一方、吸気ポート５ｂへの空気は凸部２２で屈曲して
減速されるため吸気ポート５ａ側の空気の流速が相対的
に大きくなって、燃焼室４内へ流入した空気には常時ス
ワール１５が付与される。
き２２ａを介して吸気ポート５ａへほぼ直線的に流入す
る一方、吸気ポート５ｂへの空気は凸部２２で屈曲して
減速されるため吸気ポート５ａ側の空気の流速が相対的
に大きくなって、燃焼室４内へ流入した空気には常時ス
ワール１５が付与される。
【００３６】常時発生するスワール１５によって、燃焼
室４の上部及び下部に滞留する混合気１８ａ、１８ｂ
は、エンジン１の運転状態にかかわらず、噴射燃料の微
粒化を促進することができ、上記と同様にして圧縮行程
の終了時にはさらに均一な混合気とすることができ、燃
焼の安定度を向上させることができるのである。
室４の上部及び下部に滞留する混合気１８ａ、１８ｂ
は、エンジン１の運転状態にかかわらず、噴射燃料の微
粒化を促進することができ、上記と同様にして圧縮行程
の終了時にはさらに均一な混合気とすることができ、燃
焼の安定度を向上させることができるのである。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、燃焼
室に点火栓と燃料噴射弁を臨ませた筒内噴射式火花点火
機関において、前記燃料噴射弁に形成された複数の噴口
と、前記噴口のうち少なくともひとつが吸気弁の傘部に
向けて燃料を噴射するよう噴口の向きを設定する一方、
他の噴口はピストンへ向けて、かつ吸気弁との衝突を避
けて燃料を噴射するように向きを設定し、燃焼室上部に
滞留した混合気と、燃焼室下部に滞留した混合気とを圧
縮行程でほぼ均一な濃度に混合することが可能となり、
ほぼ均一な火炎伝播速度によって安定した燃焼状態を得
ることができ、前記従来例のようなサイクル変動を抑制
して運転性を向上でき、さらに、希薄燃焼機関において
は空燃比のリーン限界を向上することが可能となる。
室に点火栓と燃料噴射弁を臨ませた筒内噴射式火花点火
機関において、前記燃料噴射弁に形成された複数の噴口
と、前記噴口のうち少なくともひとつが吸気弁の傘部に
向けて燃料を噴射するよう噴口の向きを設定する一方、
他の噴口はピストンへ向けて、かつ吸気弁との衝突を避
けて燃料を噴射するように向きを設定し、燃焼室上部に
滞留した混合気と、燃焼室下部に滞留した混合気とを圧
縮行程でほぼ均一な濃度に混合することが可能となり、
ほぼ均一な火炎伝播速度によって安定した燃焼状態を得
ることができ、前記従来例のようなサイクル変動を抑制
して運転性を向上でき、さらに、希薄燃焼機関において
は空燃比のリーン限界を向上することが可能となる。
【００３８】また、第２の発明は、複数の吸気弁を備え
るとともに、燃焼室に点火栓と燃料噴射弁を臨ませた筒
内噴射式火花点火機関において、燃料噴射弁に形成され
た複数の噴口と、前記噴口のうち少なくともひとつが吸
気弁のうちの少なくともひとつの傘部に向けて燃料を噴
射するように噴口の向きを設定する一方、他の噴口はシ
リンダ内壁と他の吸気弁との間からピストンへ向けて燃
料を噴射するように向きを設定し、複数の吸気弁から流
入した空気に、少なくともひとつの吸気弁の傘部へ燃料
を衝突させる一方、他の吸気弁との衝突を避けてピスト
ンへ向けて噴射するため、燃焼室上部に滞留した混合気
と、燃焼室下部に滞留した混合気とを圧縮行程でほぼ均
一な濃度に混合することが可能となり、ほぼ均一な火炎
伝播速度によって安定した燃焼状態を得ることができ、
前記従来例のようなサイクル変動を抑制して運転性を向
上でき、さらに、希薄燃焼機関に適用すれば空燃比のリ
ーン限界を向上させて燃料消費率の低減をはかることが
可能となる。
るとともに、燃焼室に点火栓と燃料噴射弁を臨ませた筒
内噴射式火花点火機関において、燃料噴射弁に形成され
た複数の噴口と、前記噴口のうち少なくともひとつが吸
気弁のうちの少なくともひとつの傘部に向けて燃料を噴
射するように噴口の向きを設定する一方、他の噴口はシ
リンダ内壁と他の吸気弁との間からピストンへ向けて燃
料を噴射するように向きを設定し、複数の吸気弁から流
入した空気に、少なくともひとつの吸気弁の傘部へ燃料
を衝突させる一方、他の吸気弁との衝突を避けてピスト
ンへ向けて噴射するため、燃焼室上部に滞留した混合気
と、燃焼室下部に滞留した混合気とを圧縮行程でほぼ均
一な濃度に混合することが可能となり、ほぼ均一な火炎
伝播速度によって安定した燃焼状態を得ることができ、
前記従来例のようなサイクル変動を抑制して運転性を向
上でき、さらに、希薄燃焼機関に適用すれば空燃比のリ
ーン限界を向上させて燃料消費率の低減をはかることが
可能となる。
【００３９】また、第３の発明は、前記シリンダ内のピ
ストンへ向けた噴口に対応する吸気ポートにはスワール
発生手段を備え、発生したスワールによってピストンへ
向けて噴射された燃料の微粒化を促進することができ、
燃焼室上部及び下部に滞留する混合気の濃度を均一化す
ることができ、混合気のムラを抑制することができる。
ストンへ向けた噴口に対応する吸気ポートにはスワール
発生手段を備え、発生したスワールによってピストンへ
向けて噴射された燃料の微粒化を促進することができ、
燃焼室上部及び下部に滞留する混合気の濃度を均一化す
ることができ、混合気のムラを抑制することができる。
【００４０】また、第４の発明は、前記スワール発生手
段が機関の運転状態に応じて開閉駆動されるスワールコ
ントロールバルブであり、運転条件に応じて発生したス
ワールによってピストンへ向けて噴射された燃料の微粒
化を促進することができ、燃焼室上部及び下部に滞留す
る混合気の濃度を均一化することができ、混合気のムラ
を抑制することができる。
段が機関の運転状態に応じて開閉駆動されるスワールコ
ントロールバルブであり、運転条件に応じて発生したス
ワールによってピストンへ向けて噴射された燃料の微粒
化を促進することができ、燃焼室上部及び下部に滞留す
る混合気の濃度を均一化することができ、混合気のムラ
を抑制することができる。
【００４１】また、第５の発明は、前記スワール発生手
段が吸気ポート内に突設された凸部であり、常時発生す
るスワールによってピストンへ向けて噴射された燃料の
微粒化を促進することができ、燃焼室上部及び下部に滞
留する混合気の濃度を均一化することができ、混合気の
ムラを抑制することができる。
段が吸気ポート内に突設された凸部であり、常時発生す
るスワールによってピストンへ向けて噴射された燃料の
微粒化を促進することができ、燃焼室上部及び下部に滞
留する混合気の濃度を均一化することができ、混合気の
ムラを抑制することができる。
【図１】本発明の実施例を示すエンジンの縦断面図であ
る。
る。
【図２】同じく概略平面図である。
【図３】噴射の様子を示す概略断面図である。
【図４】吸気行程を示すエンジンの斜視図である。
【図５】同じく圧縮行程の開始時を示すエンジンの斜視
図である。
図である。
【図６】同じく圧縮行程の途中を示すエンジンの斜視図
である。
である。
【図７】同じく圧縮上死点を示すエンジンの斜視図であ
る。
る。
【図８】他の実施例を示すエンジンの概略平面図であ
る。
る。
【図９】同じく噴射の様子を示す概略断面図である。
４ 燃焼室 ５、５ａ、５ｂ 吸気ポート ７ａ、７ｂ 吸気弁 ９ 点火栓 １０ 燃料噴射弁 １０ａ、１０ｂ 噴口 １８ａ，１８ｂ 混合気 ２０ スワールコントロールバルブ ２２ 突部 ７０ 傘部
Claims (5)
- 【請求項１】 燃焼室に点火栓と燃料噴射弁を臨ませた
筒内噴射式火花点火機関において、前記燃料噴射弁に形
成された複数の噴口と、前記噴口のうちの少なくともひ
とつが吸気弁の傘部に向けて燃料を噴射するよう噴口の
向きを設定する一方、他の噴口はピストンへ向けて、か
つ吸気弁との衝突を避けて燃料を噴射するように向きを
設定したことを特徴とする筒内噴射式火花点火機関。 - 【請求項２】 複数の吸気弁を備えるとともに、燃焼室
に点火栓と燃料噴射弁を臨ませた筒内噴射式火花点火機
関において、燃料噴射弁に形成された複数の噴口と、前
記噴口のうちの少なくともひとつが前記吸気弁のうちの
少なくともひとつの傘部に向けて燃料を噴射するように
噴口の向きを設定する一方、他の噴口はシリンダ内壁と
他の吸気弁との間からピストンへ向けて燃料を噴射する
ように向きを設定したことを特徴とする筒内噴射式火花
点火機関。 - 【請求項３】 前記ピストンへ向けた噴口に対応する吸
気ポートにはスワール発生手段を備えたことを特徴とす
る請求項２に記載の筒内噴射式火花点火機関。 - 【請求項４】 前記スワール発生手段が機関の運転状態
に応じて開閉駆動されるスワールコントロールバルブで
あることを特徴とする請求項３に記載の筒内噴射式火花
点火機関。 - 【請求項５】 前記スワール発生手段が吸気ポート内に
突設された凸部であることを特徴とする請求項３に記載
の筒内噴射式火花点火機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6260469A JPH08121173A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 筒内噴射式火花点火機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6260469A JPH08121173A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 筒内噴射式火花点火機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121173A true JPH08121173A (ja) | 1996-05-14 |
Family
ID=17348388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6260469A Pending JPH08121173A (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 筒内噴射式火花点火機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08121173A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003065187A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-03-05 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機における燃料供給装置 |
| JP2009275699A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Man Diesel Filial Af Man Diesel Se Tyskland | 大型の２サイクルディーゼルエンジンのための排気バルブ、このようなエンジンにおけるＮＯｘ形成の削減のためのプロセス、及びこのようなエンジン |
| JP2012246897A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Denso Corp | 燃料噴射装置 |
| JP2017044174A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 燃料噴射弁 |
-
1994
- 1994-10-25 JP JP6260469A patent/JPH08121173A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003065187A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-03-05 | Sanshin Ind Co Ltd | 船外機における燃料供給装置 |
| JP2009275699A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Man Diesel Filial Af Man Diesel Se Tyskland | 大型の２サイクルディーゼルエンジンのための排気バルブ、このようなエンジンにおけるＮＯｘ形成の削減のためのプロセス、及びこのようなエンジン |
| JP2012246897A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Denso Corp | 燃料噴射装置 |
| JP2017044174A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 燃料噴射弁 |
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