JPH09209760A - 直噴火花点火式内燃機関 - Google Patents
直噴火花点火式内燃機関Info
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- JPH09209760A JPH09209760A JP2290396A JP2290396A JPH09209760A JP H09209760 A JPH09209760 A JP H09209760A JP 2290396 A JP2290396 A JP 2290396A JP 2290396 A JP2290396 A JP 2290396A JP H09209760 A JPH09209760 A JP H09209760A
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- fuel injection
- injection valve
- valve
- internal combustion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直噴火花点火式内燃機関において、噴霧偏向
タイプ等の特殊な機能を有する燃料噴射弁の必要性をな
くし、構成を簡素化する。 【解決手段】 ２つの独立した吸気ポート３を、その軸
線がシリンダヘッド１下面に対して所定角度θをなす面
に沿って、両吸気ポート相互の間隔が上流側に向かって
拡がるような略直線状に延びる形状に形成する。また、
燃料噴射弁を取り付ける燃料噴射弁取付部１０を、燃料
噴射弁の噴孔が２つの吸気弁間で燃焼室２外周の近傍に
位置し、かつ、２つの吸気ポート３間でその軸線がシリ
ンダヘッド１下面に対して所定角度θをなす面に沿って
形成する。さらに、吸気ポート３に連通する吸気マニホ
ールド２０のブランチ部２０ａの形状を、各吸気ポート
３毎に独立とする。
タイプ等の特殊な機能を有する燃料噴射弁の必要性をな
くし、構成を簡素化する。 【解決手段】 ２つの独立した吸気ポート３を、その軸
線がシリンダヘッド１下面に対して所定角度θをなす面
に沿って、両吸気ポート相互の間隔が上流側に向かって
拡がるような略直線状に延びる形状に形成する。また、
燃料噴射弁を取り付ける燃料噴射弁取付部１０を、燃料
噴射弁の噴孔が２つの吸気弁間で燃焼室２外周の近傍に
位置し、かつ、２つの吸気ポート３間でその軸線がシリ
ンダヘッド１下面に対して所定角度θをなす面に沿って
形成する。さらに、吸気ポート３に連通する吸気マニホ
ールド２０のブランチ部２０ａの形状を、各吸気ポート
３毎に独立とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内に燃料噴
射弁から燃料を噴射し、点火プラグによって火花点火を
行う直噴火花点火式内燃機関の改良技術に関する。
射弁から燃料を噴射し、点火プラグによって火花点火を
行う直噴火花点火式内燃機関の改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の直噴式の火花点火式内燃機関（以
下、直噴火花点火式内燃機関という）としては、例え
ば、特開平６−２０７５４２号公報に開示されるものが
ある。図８に基づいて、その概要を説明すると、ピスト
ン３０の冠面に凹み３０ａを形成し、機関の低負荷運転
時には圧縮行程末期に凹み３０ａ内に向けて燃料噴射弁
３１から燃料を噴射することにより、点火プラグ３２周
りの限られた領域内にのみ混合気を形成する。
下、直噴火花点火式内燃機関という）としては、例え
ば、特開平６−２０７５４２号公報に開示されるものが
ある。図８に基づいて、その概要を説明すると、ピスト
ン３０の冠面に凹み３０ａを形成し、機関の低負荷運転
時には圧縮行程末期に凹み３０ａ内に向けて燃料噴射弁
３１から燃料を噴射することにより、点火プラグ３２周
りの限られた領域内にのみ混合気を形成する。
【０００３】そして、クランキング開始後機関回転速度
が予め定められた速度まで上昇する間は成層行程と圧縮
行程末期の２回に分けて燃料を噴霧し、機関回転速度が
予め定められた速度を超えた後は、圧縮行程末期に１回
燃料を噴射するようにしている。
が予め定められた速度まで上昇する間は成層行程と圧縮
行程末期の２回に分けて燃料を噴霧し、機関回転速度が
予め定められた速度を超えた後は、圧縮行程末期に１回
燃料を噴射するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の直噴火花点火式内燃機関にあっては、燃料噴射弁
３１は吸気ポート３３とシリンダヘッド３４下面の間に
横置きに配置され、燃料噴霧は、燃料噴射弁３１の中心
軸より下側に偏向噴霧する構成となっていたため、燃料
噴射弁３１が水平側に寝かせた状態で取り付けられ、噴
霧方向を敢えて偏向させた噴霧偏向タイプとしているた
め、他の機関との共用化ができない。
従来の直噴火花点火式内燃機関にあっては、燃料噴射弁
３１は吸気ポート３３とシリンダヘッド３４下面の間に
横置きに配置され、燃料噴霧は、燃料噴射弁３１の中心
軸より下側に偏向噴霧する構成となっていたため、燃料
噴射弁３１が水平側に寝かせた状態で取り付けられ、噴
霧方向を敢えて偏向させた噴霧偏向タイプとしているた
め、他の機関との共用化ができない。
【０００５】従って、燃料噴射弁３１を汎用型の燃料噴
射弁として位置づけることが難しく、製造コストが高く
つき、また、該偏向噴霧タイプはカーボン付着、取付誤
差、加工精度等により信頼性を上げられず、組立方向が
指定されるため、組立能率が極めて劣るといった問題が
あった。そこで、本発明は以上のような従来の問題点に
鑑み、燃料噴射弁を取り付けるシリンダヘッドの構造を
見直すことによって、上記問題点を解決した直噴火花点
火式内燃機関を提供することを目的とする。
射弁として位置づけることが難しく、製造コストが高く
つき、また、該偏向噴霧タイプはカーボン付着、取付誤
差、加工精度等により信頼性を上げられず、組立方向が
指定されるため、組立能率が極めて劣るといった問題が
あった。そこで、本発明は以上のような従来の問題点に
鑑み、燃料噴射弁を取り付けるシリンダヘッドの構造を
見直すことによって、上記問題点を解決した直噴火花点
火式内燃機関を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、気筒毎に配設される２つの吸気弁と、各吸気
弁に対応して設けられる独立した２つの吸気ポートと、
燃焼室のピストン冠面と対向する壁面の略中央に配設さ
れる点火プラグと、前記燃焼室に噴口を臨ませて燃焼室
内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、機関への吸入空
気を分岐して前記吸気ポートに導入する吸気マニホール
ドと、を含んで構成される直噴火花点火式内燃機関にお
いて、前記２つの吸気ポートを、その軸線がシリンダヘ
ッド下面に対して所定角度をなす面に沿って、両吸気ポ
ート相互の間隔が上流側に向かって拡がって延びるよう
に形成すると共に、前記燃料噴射弁を、その噴孔が前記
２つの吸気弁間で燃焼室外周の近傍に位置し、かつ、前
記２つの吸気ポート間でその軸線が前記シリンダヘッド
下面に対して前記所定角度をなす面に沿って配設した。
の発明は、気筒毎に配設される２つの吸気弁と、各吸気
弁に対応して設けられる独立した２つの吸気ポートと、
燃焼室のピストン冠面と対向する壁面の略中央に配設さ
れる点火プラグと、前記燃焼室に噴口を臨ませて燃焼室
内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、機関への吸入空
気を分岐して前記吸気ポートに導入する吸気マニホール
ドと、を含んで構成される直噴火花点火式内燃機関にお
いて、前記２つの吸気ポートを、その軸線がシリンダヘ
ッド下面に対して所定角度をなす面に沿って、両吸気ポ
ート相互の間隔が上流側に向かって拡がって延びるよう
に形成すると共に、前記燃料噴射弁を、その噴孔が前記
２つの吸気弁間で燃焼室外周の近傍に位置し、かつ、前
記２つの吸気ポート間でその軸線が前記シリンダヘッド
下面に対して前記所定角度をなす面に沿って配設した。
【０００７】請求項２記載の発明は、前記吸気ポートに
連通する吸気マニホールドの分岐形状を、各吸気ポート
毎に独立とした。請求項３記載の発明は、前記吸気ポー
トに連通する吸気マニホールドの分岐形状を、前記燃料
噴射弁及び該弁への燃料供給配管との干渉を避けて、途
中で分岐する三叉形状とした。
連通する吸気マニホールドの分岐形状を、各吸気ポート
毎に独立とした。請求項３記載の発明は、前記吸気ポー
トに連通する吸気マニホールドの分岐形状を、前記燃料
噴射弁及び該弁への燃料供給配管との干渉を避けて、途
中で分岐する三叉形状とした。
【０００８】請求項４記載の発明は、前記所定角度を略
３０度以上９０度以下とした。請求項５記載の発明は、
燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を、２つの吸
気弁に対応して設けられる独立した２つの吸気ポートの
間に配設すると共に、前記吸気ポート及び燃料噴射弁の
軸線を、シリンダヘッド下面に対して所定角度をなす面
に沿わせた。
３０度以上９０度以下とした。請求項５記載の発明は、
燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を、２つの吸
気弁に対応して設けられる独立した２つの吸気ポートの
間に配設すると共に、前記吸気ポート及び燃料噴射弁の
軸線を、シリンダヘッド下面に対して所定角度をなす面
に沿わせた。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、吸気ポートは独立した形状をなしており、
かつ、両吸気ポート相互の間隔が上流側に向かって拡が
っているので、燃料噴射弁のシリンダヘッド下面に対す
る傾き角度を大きくすることができる。さらに、吸気ポ
ートと燃料噴射弁の軸線とがシリンダヘッド下面に対し
て所定角度をなす面に沿っているので、噴霧偏向タイプ
等の特殊な機能を有する燃料噴射弁の必要がなく、構造
の簡素化及び製造コストの低減化が図れ、また、組立の
方向性管理が不要となるので組立能率も高められる。
明によれば、吸気ポートは独立した形状をなしており、
かつ、両吸気ポート相互の間隔が上流側に向かって拡が
っているので、燃料噴射弁のシリンダヘッド下面に対す
る傾き角度を大きくすることができる。さらに、吸気ポ
ートと燃料噴射弁の軸線とがシリンダヘッド下面に対し
て所定角度をなす面に沿っているので、噴霧偏向タイプ
等の特殊な機能を有する燃料噴射弁の必要がなく、構造
の簡素化及び製造コストの低減化が図れ、また、組立の
方向性管理が不要となるので組立能率も高められる。
【００１０】請求項２記載の発明によれば、車両に機関
を組み付けた状態で、容易に燃料噴射弁の交換が可能と
なり、組立整備時間の短縮が図れる。請求項３記載の発
明によれば、請求項２記載の発明の作用・効果に加え
て、吸気マニホールドの分岐部の充分な断面積確保や吸
気マニホールドの軽量化を図ると共に、周辺スペースの
改善が図れる。
を組み付けた状態で、容易に燃料噴射弁の交換が可能と
なり、組立整備時間の短縮が図れる。請求項３記載の発
明によれば、請求項２記載の発明の作用・効果に加え
て、吸気マニホールドの分岐部の充分な断面積確保や吸
気マニホールドの軽量化を図ると共に、周辺スペースの
改善が図れる。
【００１１】請求項４記載の発明によれば、燃料噴射弁
から噴射された燃料が、直接ピストン外周のクレビス部
に到達する機会が低減し、火炎の未達や低温状態である
ことに起因する未燃焼のＨＣ等のエミッション排出量の
低減化が図れる。請求項５記載の発明によれば、燃料噴
射弁は独立した２つの吸気ポートの間に配設されるの
で、燃料噴射弁のシリンダヘッド下面に対する傾き角度
を大きくすることができる。そのため、噴霧偏向タイプ
等の特殊な機能を有する燃料噴射弁の必要がなく、構造
の簡素化及び製造コストの低減化が図れ、また、組立の
方向性管理が不要となるので組立能率も高められる。
から噴射された燃料が、直接ピストン外周のクレビス部
に到達する機会が低減し、火炎の未達や低温状態である
ことに起因する未燃焼のＨＣ等のエミッション排出量の
低減化が図れる。請求項５記載の発明によれば、燃料噴
射弁は独立した２つの吸気ポートの間に配設されるの
で、燃料噴射弁のシリンダヘッド下面に対する傾き角度
を大きくすることができる。そのため、噴霧偏向タイプ
等の特殊な機能を有する燃料噴射弁の必要がなく、構造
の簡素化及び製造コストの低減化が図れ、また、組立の
方向性管理が不要となるので組立能率も高められる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明を詳述する。図１〜図５は、本発明に係る直噴火
花点火式内燃機関の一実施形態を示す。まず、構成から
説明すると、シリンダヘッド１には、燃焼室２、吸気ポ
ート３及び排気ポート４が形成され、この吸気ポート３
及び排気ポート４の燃焼室２への開口部には、夫々吸気
バルブシート５及び排気バルブシート６が配設されてい
る。また、燃焼室２の略中央には、点火プラグ取付部７
が形成されている。さらに、シリンダヘッド１の相対す
る側面には、吸気ポート３及び排気ポート４が開口する
と共に、吸気マニホールド２０及び図示しない排気マニ
ホールドとの接続部となる吸気マニホールド取付部８及
び排気マニホールド取付部９が形成されている。
本発明を詳述する。図１〜図５は、本発明に係る直噴火
花点火式内燃機関の一実施形態を示す。まず、構成から
説明すると、シリンダヘッド１には、燃焼室２、吸気ポ
ート３及び排気ポート４が形成され、この吸気ポート３
及び排気ポート４の燃焼室２への開口部には、夫々吸気
バルブシート５及び排気バルブシート６が配設されてい
る。また、燃焼室２の略中央には、点火プラグ取付部７
が形成されている。さらに、シリンダヘッド１の相対す
る側面には、吸気ポート３及び排気ポート４が開口する
と共に、吸気マニホールド２０及び図示しない排気マニ
ホールドとの接続部となる吸気マニホールド取付部８及
び排気マニホールド取付部９が形成されている。
【００１３】吸気ポート３は、各吸気バルブシート５か
ら吸気マニホールド取付部８まで夫々独立した形状をな
しており、吸気バルブシート間Ｌに対して吸気ポートセ
ンタ３ａが広がり、かつ、略直線状に延びるような形状
に形成されている。一方、排気ポート４は、各排気バル
ブシート６から排気マニホールド取付部９に向かう途中
で、合流するように形成されている。
ら吸気マニホールド取付部８まで夫々独立した形状をな
しており、吸気バルブシート間Ｌに対して吸気ポートセ
ンタ３ａが広がり、かつ、略直線状に延びるような形状
に形成されている。一方、排気ポート４は、各排気バル
ブシート６から排気マニホールド取付部９に向かう途中
で、合流するように形成されている。
【００１４】また、吸気マニホールド取付部８には、吸
気マニホールド２０から各吸気ポートに独立して分岐す
るブランチ部（分岐部）２０ａの端面に形成されたフラ
ンジ部（図示せず）が接続され、吸気マニホールド２
０、ブランチ部２０ａ及び吸気ポート３を介して、空気
が吸入されるようになっている。図２に示すように、シ
リンダヘッド１に形成した点火プラグ取付部７の先端に
は、ネジ部７ａが形成されており、図示しない点火プラ
グをこのネジ部７ａに嵌合することで、点火プラグの先
端部が燃焼室２を臨むようになっている。また、シリン
ダヘッド１の吸気マニホールド３の近傍には、燃焼室２
に直接燃料を噴射供給する燃料噴射弁（図示せず）を取
り付ける燃料噴射弁取付部１０が形成されている。この
燃料噴射弁取付部１０は、シリンダヘッド１下面に対す
る傾き角度θが所定値（後述するように、θ≧３０°）
となっている。
気マニホールド２０から各吸気ポートに独立して分岐す
るブランチ部（分岐部）２０ａの端面に形成されたフラ
ンジ部（図示せず）が接続され、吸気マニホールド２
０、ブランチ部２０ａ及び吸気ポート３を介して、空気
が吸入されるようになっている。図２に示すように、シ
リンダヘッド１に形成した点火プラグ取付部７の先端に
は、ネジ部７ａが形成されており、図示しない点火プラ
グをこのネジ部７ａに嵌合することで、点火プラグの先
端部が燃焼室２を臨むようになっている。また、シリン
ダヘッド１の吸気マニホールド３の近傍には、燃焼室２
に直接燃料を噴射供給する燃料噴射弁（図示せず）を取
り付ける燃料噴射弁取付部１０が形成されている。この
燃料噴射弁取付部１０は、シリンダヘッド１下面に対す
る傾き角度θが所定値（後述するように、θ≧３０°）
となっている。
【００１５】図３に示すように、独立した各吸気ポート
３は、図２における燃料噴射弁取付部１０と略同一の傾
き角度を有するように、吸気バルブシート５からバルブ
スプリングシート座面１１に沿って形成されている。即
ち、２つの吸気ポート３及び燃料噴射弁取付部の中心線
１０ａは、シリンダヘッド１下面と所定角度θをなす面
に沿って設けられている。
３は、図２における燃料噴射弁取付部１０と略同一の傾
き角度を有するように、吸気バルブシート５からバルブ
スプリングシート座面１１に沿って形成されている。即
ち、２つの吸気ポート３及び燃料噴射弁取付部の中心線
１０ａは、シリンダヘッド１下面と所定角度θをなす面
に沿って設けられている。
【００１６】また、シリンダヘッド１には、図示しない
バルブガイドやバルブリフタを組み込むためのバルブガ
イド取付部１２及びバルブリフタ取付部１３、シリンダ
ヘッド１を冷却する冷却水通路１４等が形成されてい
る。図４に示すように、シリンダヘッド１には、シリン
ダヘッドボルト挿通孔１５が形成され、ここに図示しな
いヘッドボルトを挿通することで、図示しないシリンダ
ブロックと固定する。
バルブガイドやバルブリフタを組み込むためのバルブガ
イド取付部１２及びバルブリフタ取付部１３、シリンダ
ヘッド１を冷却する冷却水通路１４等が形成されてい
る。図４に示すように、シリンダヘッド１には、シリン
ダヘッドボルト挿通孔１５が形成され、ここに図示しな
いヘッドボルトを挿通することで、図示しないシリンダ
ブロックと固定する。
【００１７】図５に示すように、独立した各吸気ポート
３の吸気ポートセンタ３ａ間距離Ｌ A が吸気バルブシー
ト間Ｌより広く形成されており、燃料噴射弁取付部１０
が各吸気ポート３の間に挟まれるように、両吸気ポート
下面を結ぶ線３ｂと、燃料噴射弁取付部１０の上端部と
の距離ＬB を確保するように形成されている。次に、作
用を説明する。
３の吸気ポートセンタ３ａ間距離Ｌ A が吸気バルブシー
ト間Ｌより広く形成されており、燃料噴射弁取付部１０
が各吸気ポート３の間に挟まれるように、両吸気ポート
下面を結ぶ線３ｂと、燃料噴射弁取付部１０の上端部と
の距離ＬB を確保するように形成されている。次に、作
用を説明する。
【００１８】吸入空気は、吸気マニホールド２０、ブラ
ンチ部２０ａからシリンダヘッド１内の吸気ポート３を
介して、吸気バルブシート５より燃焼室２内に吸い込ま
れる。また、燃料は、図示しない燃料配管及び燃料噴射
弁を通過して、図示しないコントロールユニットからの
制御信号により、燃料噴射弁の噴孔部から超微粒化した
燃料が直接燃焼室２に噴霧される。
ンチ部２０ａからシリンダヘッド１内の吸気ポート３を
介して、吸気バルブシート５より燃焼室２内に吸い込ま
れる。また、燃料は、図示しない燃料配管及び燃料噴射
弁を通過して、図示しないコントロールユニットからの
制御信号により、燃料噴射弁の噴孔部から超微粒化した
燃料が直接燃焼室２に噴霧される。
【００１９】そして、図示しないピストンの圧縮と共
に、図示しない点火プラグの点火により着火燃焼する。
ここで、上述したように吸気ポート３は、各吸気バルブ
シート５から吸気マニホールド取付部８まで夫々独立し
た形状をなしており、かつ、吸気バルブシート間Ｌに対
して吸気ポートセンタ３ａが拡がるように形成されてい
るので、従来の直噴火花点火式内燃機関と比べて、シリ
ンダヘッド下面と燃料噴射弁取付部１０の中心線１０
ａ、すなわち、シリンダヘッド下面と燃料噴射弁の軸線
とがなす傾き角度θ（図２参照）を大きくすることがで
きる。さらに、吸気ポートが燃料噴射弁の軸線と略同一
の傾き角度を有しているので、噴霧偏向タイプ等の特殊
な機能を有する燃料噴射弁の必要がなく、低コストで製
造でき、組立の方向性を管理する必要がないので組立能
率も高められる。
に、図示しない点火プラグの点火により着火燃焼する。
ここで、上述したように吸気ポート３は、各吸気バルブ
シート５から吸気マニホールド取付部８まで夫々独立し
た形状をなしており、かつ、吸気バルブシート間Ｌに対
して吸気ポートセンタ３ａが拡がるように形成されてい
るので、従来の直噴火花点火式内燃機関と比べて、シリ
ンダヘッド下面と燃料噴射弁取付部１０の中心線１０
ａ、すなわち、シリンダヘッド下面と燃料噴射弁の軸線
とがなす傾き角度θ（図２参照）を大きくすることがで
きる。さらに、吸気ポートが燃料噴射弁の軸線と略同一
の傾き角度を有しているので、噴霧偏向タイプ等の特殊
な機能を有する燃料噴射弁の必要がなく、低コストで製
造でき、組立の方向性を管理する必要がないので組立能
率も高められる。
【００２０】また、吸気マニホールドのブランチ部は、
各吸気ポート毎に独立しているので、車両に機関を組み
付けた状態で、容易に燃料噴射弁の交換が可能となり、
組立整備時間の短縮が図れる。ところで、この傾き角度
θは、図７に示すように、ＨＣやスモーク等のエミッシ
ョンの排出量と密接な関連があり、θが小さいとエミッ
ションが増大し、θが大きくなるにつれエミッションが
低減する。このように、θが小さいときにエミッション
が増大する要因は、燃料噴射弁から噴射された燃料が、
直接ピストン外周のクレビス部に到達する機会が増大
し、火炎の未達や低温状態であることに起因して、未燃
焼のＨＣ等が増大するからである。すなわち、急激なエ
ミッションの排出量の増加を防止するためには、θ≧３
０°が望ましい。
各吸気ポート毎に独立しているので、車両に機関を組み
付けた状態で、容易に燃料噴射弁の交換が可能となり、
組立整備時間の短縮が図れる。ところで、この傾き角度
θは、図７に示すように、ＨＣやスモーク等のエミッシ
ョンの排出量と密接な関連があり、θが小さいとエミッ
ションが増大し、θが大きくなるにつれエミッションが
低減する。このように、θが小さいときにエミッション
が増大する要因は、燃料噴射弁から噴射された燃料が、
直接ピストン外周のクレビス部に到達する機会が増大
し、火炎の未達や低温状態であることに起因して、未燃
焼のＨＣ等が増大するからである。すなわち、急激なエ
ミッションの排出量の増加を防止するためには、θ≧３
０°が望ましい。
【００２１】しかし、傾き角度θは３０°以上で、か
つ、レイアウト上バルブ挟角αで決まるバルブシート面
βの外端部η（図３参照）と干渉せずに肉厚を確保でき
る角度を上限とされる。従って、本発明を適用すると、
シリンダヘッド下面と燃料噴射弁の軸線とがなす傾き角
度θを前記範囲内で大きくすることができるので、ＨＣ
やスモーク等のエミッションの排出量を低減することも
できる。
つ、レイアウト上バルブ挟角αで決まるバルブシート面
βの外端部η（図３参照）と干渉せずに肉厚を確保でき
る角度を上限とされる。従って、本発明を適用すると、
シリンダヘッド下面と燃料噴射弁の軸線とがなす傾き角
度θを前記範囲内で大きくすることができるので、ＨＣ
やスモーク等のエミッションの排出量を低減することも
できる。
【００２２】次に、本発明に係る直噴火花点火式内燃機
関の他の実施形態を、図６に基づいて説明する。このも
のは、吸気マニホールド２０のブランチ形状（分岐形
状）を変更したもので、シリンダヘッド１側の独立した
吸気ポート３の端面に合わされる２つのブランチ部２０
ａを、図示しない燃料噴射弁及び該弁への燃料供給配管
に干渉しないように途中で１つのブランチ部２０ｃに合
流させた三叉形状とし、これをコレクタ部２０ｂに連通
させる構成としたものである。
関の他の実施形態を、図６に基づいて説明する。このも
のは、吸気マニホールド２０のブランチ形状（分岐形
状）を変更したもので、シリンダヘッド１側の独立した
吸気ポート３の端面に合わされる２つのブランチ部２０
ａを、図示しない燃料噴射弁及び該弁への燃料供給配管
に干渉しないように途中で１つのブランチ部２０ｃに合
流させた三叉形状とし、これをコレクタ部２０ｂに連通
させる構成としたものである。
【００２３】すなわち、このような構成を採用すること
で、吸気マニホールドの分岐部の充分な断面積確保や吸
気マニホールドの軽量化を図ると共に、周辺スペースの
改善を図ることができる。なお、本実施形態では、吸気
ポートは全長に亘り略直線状に延びるような形状をなし
ているが、このような形状に限らず、シリンダヘッド下
面に対して所定角度をなす面に沿って、燃料噴射弁を跨
ぐいわゆるがに股形状としてもよい。
で、吸気マニホールドの分岐部の充分な断面積確保や吸
気マニホールドの軽量化を図ると共に、周辺スペースの
改善を図ることができる。なお、本実施形態では、吸気
ポートは全長に亘り略直線状に延びるような形状をなし
ているが、このような形状に限らず、シリンダヘッド下
面に対して所定角度をなす面に沿って、燃料噴射弁を跨
ぐいわゆるがに股形状としてもよい。
【００２４】また、本実施形態では、吸気弁及び排気弁
を夫々２つずつ有する４弁式の内燃機関に適用したが、
排気弁の数は２つに限らず、１つ或いは３つの排気弁を
有する３弁式、５弁式等の内燃機関に適用することも可
能である。さらに、本発明は、直噴火花点火式内燃機関
であれば、直列４気筒、直列６気筒、Ｖ型６気筒、Ｖ型
８気筒等の任意の形式の内燃機関に適用することも可能
である。
を夫々２つずつ有する４弁式の内燃機関に適用したが、
排気弁の数は２つに限らず、１つ或いは３つの排気弁を
有する３弁式、５弁式等の内燃機関に適用することも可
能である。さらに、本発明は、直噴火花点火式内燃機関
であれば、直列４気筒、直列６気筒、Ｖ型６気筒、Ｖ型
８気筒等の任意の形式の内燃機関に適用することも可能
である。
【図１】 本発明の一実施形態の構成を示す底面図
【図２】 図１のＡ−Ａ断面図
【図３】 図１のＢ−Ｂ断面図
【図４】 図１のＣ−Ｃ断面図
【図５】 図２のＤ−Ｄ断面図
【図６】 本発明の他の一実施形態を示す底面図
【図７】 本発明の効果及び従来技術の問題点を示す線
図
図
【図８】 従来例を示す断面図
１ シリンダヘッド ２ 燃焼室 ３ 吸気ポート ３ａ 吸気ポートセンタ ３ｂ 両吸気ポート下面を結ぶ線 ７ 点火プラグ取付部 １０ 燃料噴射弁取付部 １０ａ 燃料噴射弁取付部の中心線 ２０ 吸気マニホールド ２０ａ ブランチ部 ２０ｂ コレクタ部 ２０ｃ ブランチ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 61/14 ３１０ Ｆ０２Ｍ 35/10 １０２Ｈ
Claims (5)
- 【請求項１】気筒毎に配設される２つの吸気弁と、各吸
気弁に対応して設けられる独立した２つの吸気ポート
と、燃焼室のピストン冠面と対向する壁面の略中央に配
設される点火プラグと、前記燃焼室に噴口を臨ませて燃
焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、機関への吸
入空気を分岐して前記吸気ポートに導入する吸気マニホ
ールドと、を含んで構成される直噴火花点火式内燃機関
において、 前記２つの吸気ポートを、その軸線がシリンダヘッド下
面に対して所定角度をなす面に沿って、両吸気ポート相
互の間隔が上流側に向かって拡がって延びるように形成
すると共に、前記燃料噴射弁を、その噴孔が前記２つの
吸気弁間で燃焼室外周の近傍に位置し、かつ、前記２つ
の吸気ポート間でその軸線が前記シリンダヘッド下面に
対して前記所定角度をなす面に沿って配設したことを特
徴とする直噴火花点火式内燃機関。 - 【請求項２】前記吸気ポートに連通する吸気マニホール
ドの分岐形状を、各吸気ポート毎に独立としたことを特
徴とする請求項１記載の直噴火花点火式内燃機関。 - 【請求項３】前記吸気ポートに連通する吸気マニホール
ドの分岐形状を、前記燃料噴射弁及び該弁への燃料供給
配管との干渉を避けて、途中で分岐する三叉形状とした
ことを特徴とする請求項１記載の直噴火花点火式内燃機
関。 - 【請求項４】前記所定角度を略３０度以上９０度以下と
したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記
載の直噴火花点火式内燃機関。 - 【請求項５】燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁
を、２つの吸気弁に対応して設けられる独立した２つの
吸気ポートの間に配設すると共に、前記吸気ポート及び
燃料噴射弁の軸線を、シリンダヘッド下面に対して所定
角度をなす面に沿わせたことを特徴とする直噴火花点火
式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02290396A JP3738478B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 直噴火花点火式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02290396A JP3738478B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 直噴火花点火式内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09209760A true JPH09209760A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3738478B2 JP3738478B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=12095610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02290396A Expired - Lifetime JP3738478B2 (ja) | 1996-02-08 | 1996-02-08 | 直噴火花点火式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3738478B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6196185B1 (en) * | 1997-12-18 | 2001-03-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel direct injection spark ignition type internal combustion engine |
| CN111692008A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-22 | 东风商用车有限公司 | 一种气缸盖 |
-
1996
- 1996-02-08 JP JP02290396A patent/JP3738478B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6196185B1 (en) * | 1997-12-18 | 2001-03-06 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel direct injection spark ignition type internal combustion engine |
| CN111692008A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-22 | 东风商用车有限公司 | 一种气缸盖 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3738478B2 (ja) | 2006-01-25 |
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Legal Events
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