JPH09209762A - 筒内直噴式火花点火エンジンの燃焼室構造 - Google Patents
筒内直噴式火花点火エンジンの燃焼室構造Info
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Abstract
に応じて広範囲に設定できるようにする。 【構成】 燃焼室14をペントルーフ形とし、インジェ
クタ15を燃焼室14の頂部12bに垂直に配設し、ま
たスレート状の吸気ポート16を排気側ペントルーフ面
12dの延長線LEXとほぼ平行か鋭角に傾斜させて筒内
吸入空気が排気側ペントルーフ面12d方向へ流出して
タンブル流が生起されるようにする。またピストン頂面
13aには、排気側ペントルーフ面側から流入するタン
ブル流を上記吸気側ペントルーフ面方向へターンさせる
ために曲面形状のキャビティ13bを形成し、点火プラ
グ23の発火部23aをキャビティ13bからのタンブ
ル流の流出方向に配設する。極低負荷運転時の燃料噴射
時期は点火直前で終了する噴霧の後端に着火させ、また
低中負荷運転時の燃料噴霧は上記キャビティ13bに衝
突して上方へ巻上がった噴霧に着火する。そして、加速
時の早期噴射では筒内吸入空気のタンブル流に沿って噴
霧が巻上がり点火プラグ23の点火部23aに着火可能
な混合気を形成する。
Description
ンブル流を生起させて、燃料噴射終了時期を燃料噴射量
に応じて広範囲に設定することのできる筒内直噴式火花
点火エンジンの燃焼室構造に関する。
ジンでは、圧縮行程後半に燃料を噴射して混合気を成層
化し、点火プラグの発火部の周囲に着火可能な混合気を
形成して、希薄空燃比下でも安定した燃焼が得られる成
層燃焼と、吸気行程中に燃料を噴射して、吸入空気と均
一に混合させることで、いわゆる予混合と同等の空気利
用率を確保する均一燃焼とを選択に切換えることが可能
である。
た燃焼室構造として、本出願人は、特開平6−4235
2号公報において、インジェクタを燃焼室頂部中央に垂
立状に配設し、また上記インジェクタの噴射方向に対設
するピストン頂面にキャビティを形成し、さらに点火プ
ラグの発火部を上記インジェクタの噴孔の近傍に臨ませ
た筒内直噴式火花点火エンジンの燃焼室構造を提案し
た。
火時期直前で噴射終了した燃料噴霧の後端に着火し、或
は上記ピストンキャビティに衝突して反射した混合気に
着火することで、安定燃焼を得るようにしている。ま
た、均一燃焼時には、吸気行程の比較的早い時期に噴射
を開始することで、空気利用率の高い均一混合気を得る
ことができ、しかもインジェクタを燃焼室頂部に垂立状
に配設したことで、燃料噴霧がシリンダボアの壁面に付
着せず、いわゆる燃料冷却による燃焼の悪化等も防止す
ることができる。
術のように、燃料の噴霧作用のみによって点火プラグの
発火位置に安定着火可能な可燃混合気を形成して安定着
火させようとする場合の、着火が最良となる最適燃料噴
射(終了)時期(BITI)は、図13に破線で示すよ
うに、燃料噴射量(負荷)に対する依存性は低く、すな
わち、点火時期に対して噴射終了時期をほぼ一定に保て
ば良いことが解る。
霧の気化不足や混合不足による局所的な過濃により、煤
が発生したり、CO(一酸化炭素)の増加による排気エ
ミッションの悪化、及び燃焼室壁面、排気管等へのカー
ボンの堆積等に起因して、種々の機能障害を引き起す可
能性がある。そのため、現実には、混合気形成の時間、
すなわち燃料噴射終了から点火までの時間を燃料噴射量
に応じて制御して、燃料の気化、拡散を調整する必要が
ある。
し燃料噴射(終了)時期を次第に早める(遠ざける)
と、ある進角度以前では燃料噴射の拡散や気化の進行に
よる予混合で、CO、HC、NOXが増大し、逆に、点
火時期近傍へ次第に遅らせる(近づける)と、発火部周
囲の空燃比過濃や気化不足によって煤の発生量が増加す
る。なお、この煤の発生時期は、同図に破線で示すよう
に、燃料噴射量の増加に従い、次第に早い噴射時期で発
生する。従って、排気ガス(煤、CO、HC、NOX
等)対策の観点からの最適噴射時期(BITE)制御で
は、図12に実線で示すように、燃料噴射量(負荷)が
増加するに従って噴射時期を早める制御を行う必要があ
る。
主眼をおくBITI制御と、排気ガス対策に主眼をおく
BITE制御とでは、制御領域が必然的に相違してく
る。
例えば、図15に示すような、ピストン1の頂面にフラ
ットなキャビティ1aが形成されている燃焼室構造で
は、燃料噴射(終了)時期を早期に設定すると、インジ
ェクタ2から噴射された燃料噴霧は、上記キャビティ1
aに衝突して周囲に拡散されてしまい、点火プラグ3の
発火部3a付近まで巻上がらず、この発火部3aの周囲
に着火可能な混合気を形成することができず、失火、或
は燃焼不良を招く。従って、このようなピストン形状の
エンジンでは、点火時期近傍で噴射を終了させ、燃料噴
霧の後端に着火させる必要があり、燃料噴射(終了)時
期を燃料噴射量に応じて早期化させるには限界がある。
頂面のキャビティを曲面形状に形成すれば、インジェク
タから噴射された燃料は、上記キャビティの曲面に沿っ
て巻上がり、点火プラグの発火部周囲に可燃混合気を形
成することが可能になり、燃料噴射の早期化も在る程度
は設定することができる。しかし、燃料の噴射霧作用の
みで混合気を上記キャビティから点火プラグの発火部周
囲に巻上げるためには、燃料(終了)噴射を早期に終了
すると、この混合気が点火時期までの間に周囲に拡散し
てしまい、点火時には、上記点火プラグの発火部周囲に
着火可能な混合気が形成されなくなる。
室構造では、燃料噴射量に応じて噴射時期を次第に早期
化すれば、点火時における発火部周囲の混合気が過度に
希薄化し、着火不良、或は火炎伝播不良による燃焼悪化
を招き、結果として、未燃焼燃料の排出を増大させてし
まうことになる。
気を利用して着火させるようにしているため、平均空燃
比が理論空燃比に近づくに従って、すなわち、燃料噴射
量が増加するに従い、点火プラグの発火部周囲の混合気
が過濃となり、或は気化不足が生じて煤、CO等が発生
し易くなる。そのため、成層燃焼時の平均空燃比には一
定のリッチ限界がある。一方、均一燃焼では、点火時に
は、既に予混合されているため、希薄混合気では充分に
着火できず、空燃比には一定のリーン限界がある。
一方、均一燃焼は高負荷運転に適している。エンジン負
荷は、走行中に連続的に変化するものであり、また空燃
比をエンジン負荷に応じて可変設定する筒内直噴エンジ
ンでは、成層燃焼時のリッチ限界が均一燃焼時のリーン
限界よりも希薄な場合、運転領域が成層燃焼から均一燃
焼に切換わったときの空燃比が極端にリーン化し、一
方、均一燃焼から成層燃焼へ切換わったときには、空燃
比が極端にリッチ化してしまう。
状況では、エンジン負荷に応じて設定する空燃比の連続
性が確保されず、燃焼の不安定化を招くばかりでなく、
排気エミッションが悪化し、良好なドライバビリティが
得られなくなる。すなわち、吸入空気量一定の条件下で
は、図13に破線で示すBITI制御で、均一燃焼時の
リーン限界P3に対して連続性を保つように成層燃焼時
の燃料噴射量を上記リーン限界P3の燃料噴射量と同レ
ベルP1に設定すると、煤の発生、及びCO増加などの
不都合が生じ、一方、この成層燃焼時の燃料噴射量の限
界値を煤の発生、及びCO増加を回避するリッチ限界P
2に設定すれば、燃焼方式が成層燃焼から均一燃焼に切
換わるときに、燃料噴射量がP2から、いきなり、P3に
増加してしまい、エンジン負荷に対する出力の連続性が
保たれなくなる。
で、成層燃焼時の燃料噴射終了時期を、排気エミッショ
ンを悪化させることなく燃料噴射量に応じて広範囲に設
定することができ、常に安定した着火性能が得られるば
かりでなく、成層燃焼と均一燃焼との切換え時における
負荷の連続性を確保することができて、良好なドライバ
ビリティを得ることのできる筒内直噴式火花点火エンジ
ンの燃焼室構造を提供することを目的としている。
請求項1記載の発明は、吸気ポートを通過して供給され
る筒内吸入空気にタンブル流を生起させる筒内直噴式火
花点火エンジンの燃焼室構造において、燃焼室の吸気側
ルーフ面に開口する上記吸気ポートを、上記筒内吸入空
気が燃焼室頂部から排気側ルーフ面へ巻回してタンブル
流を生成するように上記排気側ルーフ面の延長線に対し
ほぼ平行か或は鋭角に配設し、またピストン頂面に、上
記排気側ルーフ面側からのタンブル流を上記吸気側ルー
フ面方向へターンさせると共にインジェクタからの燃料
噴霧を衝突後反射可能な曲面形状のキャビティを形成
し、さらにこのキャビティに流入したタンブル流及びこ
のキャビティに衝突した燃料噴霧の流出位置或は流出方
向に点火プラグの発火部を配設したことを特徴とする。
ンブル流を生起させる筒内直噴式火花点火エンジンの燃
焼室構造において、燃焼室の吸気側ルーフ面に開口する
吸気ポートを、該吸気ポートからの空気流がピストン頂
面方向へ指向するように、シリンダ軸線に対する傾斜角
度を鋭角に配設し、上記ピストン頂面に、上記吸気側ル
ーフ面側からのタンブル流を排気側ルーフ面方向にター
ンさせると共にインジェクタからの燃料噴霧を衝突後反
射可能な曲面形状のキャビティを形成し、上記キャビテ
ィに流入したタンブル流及びこのキャビティに衝突した
燃料噴霧の流出位置或いは流出方向に点火プラグの発火
部を配設したことを特徴とする。
いは請求項2記載の発明において、前記タンブル流のエ
ンジン1回転あたりの回転量を0.5〜1.7とすることを特
徴とする。
室に供給される筒内吸入空気は、吸気ポートが排気側ル
ーフ面の延長線に対しほぼ平行か或は鋭角に配設されて
いるので、燃焼室頂部から排気側ルーフ面の方向へ流動
してタンブル流が生成される。そして、このタンブル流
がピストン頂面に形成した曲面形状のキャビティにガイ
ドされて、上記吸気ポートを開口する吸気側ルーフ面の
方向へターンされる。又、成層燃焼時にインジェクタか
ら燃焼室内へ所定タイミングで噴射される燃料は、無負
荷運転時、低負荷運転時等の点火時期直前で噴射終了さ
れた場合には上記ピストンに形成したキャビティに衝突
して反射し、加速運転時等で早期に燃料噴射終了した場
合には上記タンブル流に沿って上記キャビティから流出
される。そして、点火時に上記燃料噴霧の流出位置或は
流出方向に配設する点火プラグの発火部周囲に着火可能
な混合気が形成される。
れる筒内吸入空気は、吸気ポートからピストン頂面方向
へ流動し、ピストン頂面に形成した曲面形状のキャビテ
ィにガイドされて、吸気側ルーフ面側から排気側ルーフ
面方向にターンされてタンブル流が生起される。又、成
層燃焼時にインジェクタから燃焼室内へ所定タイミング
で噴射される燃料は、無負荷運転時、低負荷運転時等の
点火時期直前で噴射終了された場合には、上記ピストン
頂面に形成した曲面形状のキャビティに衝突して反射
し、加速運転時等で早期に燃料噴射終了した場合には上
記タンブル流に沿ってキャビティから流出される。そし
て、点火時に上記燃料噴霧の流出位置或いは流出方向に
配設する点火プラグの発火部周囲に着火可能な混合気が
形成される。
請求項2記載の発明において、上記タンブル流のエンジ
ン1回転あたりの回転量を0.5〜1.7とすることで、上記
タンブル流が圧縮行程中途で減衰せず、しかも成層状態
で上記点火プラグの発火部に着火可能な混合気を送るこ
とができる。
発明の実施の第一形態を説明する。
ンジンの一例として4バルブDOHCエンジンの燃焼室
構造が示されている。これらの図において、符号11は
シリンダブロック、12はシリンダヘッド、13はピス
トンで、このピストン13が上死点付近のときのピスト
ン13の頂面13aとシリンダブロック11の内壁と上
記シリンダヘッド12の底面とで筒内に燃焼室14を形
成する。
部12aが形成されている。この内面凹部12aはペン
トルーフ形で、その頂部12bはシリンダボアの中心か
ら一方へやや偏倚している。このペントルーフ形内面凹
部12aの上記頂部12bのほぼ中央に、インジェクタ
15が垂立され、その噴孔15aが上記燃焼室14に臨
まされている。また、上記シリンダヘッド12の内面凹
部12aの吸気側ペントルーフ面12cの上記インジェ
クタ15を挟む両側に吸気ポート16が各々開口され、
また排気側ペントルーフ面12dの上記インジェクタ1
5を挟む両側に排気ポート17が各々開口されている。
なお、上記シリンダヘッド12の上記内面凹部12aの
各ペントルーフ面12c,12dの裾部分に、スキッシ
ュエリア18が形成されている。
ート17は、吸気カム19、排気カム20に連動する吸
気弁21及び排気弁22により所定タイミングで開閉さ
れる。図1に示すように、上記吸気ポート16は、上記
排気側ペントルーフ面12dの延長線LEXとほぼ平行か
或は鋭角に交差する傾斜角度θを有して形成されたスト
レートポートである。上記燃焼室14へ供給される筒内
吸入空気は、この吸気ポート16から上記内面凹部12
aの上記頂面12bを通り上記排気側ペントルーフ面1
2dの方向へ流れてタンブル流を生起する。
には、曲面形状のピストンキャビティ13bが形成され
ている。このピストンキャビティ13bは、上記タンブ
ル流が流れ込み易く、しかも、上記吸気側ペントルーフ
面12cの方向へ無理なくターンさせる曲率、及び位置
に形成されている。具体的には、図3に一点鎖線で示す
ように、上記インジェクタ15の直下方向の上記排気ポ
ート17側へやや偏倚した位置に形成されている。
吸気側ペントルーフ面12cの吸気ポート16間に臨ま
され、上記ピストンキャビティ13bから流出する上記
タンブル流及び燃料噴霧の流出位置或は流出方向に配設
されている。
により求めたエンジン1回転あたりの筒内吸入空気の回
転量)は、上記吸気ポート16の傾斜角θ、燃焼室1
4、及びピストン13の形状等、種々の要素によって決
定されるが、本実施の形態では、主に吸気ポート16の
傾斜角θとピストンキャビティ13bの位置及び曲率で
決定している。また、このタンブル比は、実験から約0.
5〜1.7を理想としている。タンブル比<0.5では、圧縮
行程前にタンブル流が減衰してしまい、混合気形成に有
効に作用させることができない。一方、タンブル比>1.
7では、タンブル流が強すぎ、上記ピストン13のキャ
ビティ13bから流出した筒内吸入空気はシリンダ壁面
の方向へ偏在してしまい、すなわち吸気側ペントルーフ
面12cの方向へターンせずにボア方向へ広がってしま
うため、上記ピストンキャビティ13bに向って噴射さ
れた燃料の噴霧が上記タンブル流に沿って流れてまい、
点火プラグ23の発火部23a周辺に着火可能な混合気
が形成されなくなる。従って、タンブル比は、0.5〜1.7
に設定することが望ましい。
る。
少なく、最適燃料噴射時期は煤の発生が無く安定した着
火が得られるBITI制御(=無負荷相当のBITE制
御)で行う。この場合、最適燃料噴射時期は、点火時期
の近くに設定されるので、図4に示すように、インジェ
クタ15の噴孔15aから噴射して、点火プラグ23の
発火部23aの周辺に自ら作りだした混合気に対して着
火する。極低負荷運転時のガス流動の速度は低いため、
この混合気がガス流動やピストン13の頂面13aに形
成したピストンキャビティ13bの形状などの影響を受
けることはない。
のBITE制御は、図8に示すように、BITI制御よ
りも早期に噴射終了となり、従って、噴射エンド時の燃
料噴霧は、点火前に点火プラグ23の発火部23aを通
り過ぎてピストン13の頂面13aに形成したピストン
キヤビティ13bに衝突して、図5に示すように、巻上
がり、点火時には、上記点火プラグ23の発火部23a
の周囲に着火可能な混合気が形成される。その結果、図
8に示すように、早期の燃料噴射タイミングでもBIT
E制御が可能になる。ここで、同図に一点鎖線で示す
(b)は、図15に示すピストン頂面のキャビティがフ
ラットな場合における同じタイミングで燃料噴射したと
きの着火性を示すもので、キャビティがフラットなピス
トンでは、キャビテイに衝突した燃料噴霧は上方へ反射
せずにボア方向へ拡散し、点火プラグ23の発火部23
aに着火可能な混合気が形成されず、着火不良などによ
り燃焼が悪化する。従って、BITE制御を行うことは
できない。
は、図8に示すように燃料噴射(終了)時期がさらに早
期になる。このように燃料噴射時期が早期化すると燃料
噴霧の拡散や気化が進み、例えば、燃焼室14にガス流
動が生じていない場合は、図6に示すようにピストン1
3の頂面13aに混合気が比較的広く分布した状態にな
る。ここで、図7に示すように、燃焼室14にタンブル
流によるガス流動を与えると、上記混合気は点火プラグ
23の発火部23aの方向へ巻上がり、点火時には、こ
の発火部23aの周囲に安定着火、燃焼可能な混合気が
形成される。従って、本形態では、図8に示すように、
加速時相当の早期噴射でも、BITE制御が可能にな
り、同図に太線で示すように、遅れ側(a)と早期側
(d)を失火限界とした広範囲に渡って良好な着火、燃
焼性能を得ることができる。なお、同図(a)の領域
は、点火時期に対して燃料噴射終了時期が近すぎるため
に、燃料噴霧が点火プラグ23の放電経路を遮断するこ
とにより生じる失火限界を示す。
トンキャビティがフラットなエンジンと、本発明のよう
にピストンキャビテイが曲面形状のエンジンとの燃焼、
排気ガス特性の比較結果を示す。
は、成層燃焼時に燃料噴射終了時期を早期に設定しても
良好な着火、燃焼性能が得られ、従って、燃料噴射時期
を広範囲に設定することができが、細線で示すピストン
キャビティがフラットなエンジンでは、ガス流動による
噴霧の反射や巻上げが有効に利用されず、燃料噴射終了
時期がかなり点火時期の近くに設定しないと点火プラグ
の発火部の周囲に着火可能な混合気が形成できず、早期
燃料噴射側での着火性が悪く、燃料噴射終了時期を広範
囲に設定できない。
びタンブル比による燃焼、排気ガス特性の違いを比較し
た結果を示す。
態による場合と、逆方向へタンブル流を生起させた場合
とを比較すると、逆方向へのタンブル流を生起させた場
合には、ピストンキャビティに衝突した燃料の噴霧が点
火プラグの発火位置と逆の方向へ巻上がってしまうた
め、早期噴射では点火位置の混合気が希薄化し、着火性
が悪い。次に、タンブル比の影響について比較すれば、
タンブル比に最適値があることが解る。実験では、本発
明の燃焼室、ピストン形状ではタンブル比1.0が最適値
を示しており、タンブル比=0.5〜1.7が安定着火、燃焼
可能な範囲と設定することができる。すなわち、0.5>
タンブル比ではタンブル流が圧縮行程前で減衰し、混合
気形成に有効に作用しない。また、2.0<タンブル比で
は、タンブル流が強すぎて燃料噴霧が拡散してしまい、
点火時に点火プラグの発火部に着火可能な混合気が形成
されなくなる。
よる燃料噴射時期で実際に運転可能な空燃比範囲を示
す。各運転領域の空燃比及び燃料噴射終了時期は、前述
した各実験結果に基づいて、すなわち燃料噴霧による放
電経路遮断、煤の発生、混合気の希薄燃焼変動等の限界
によって決定される。この図からわかるように、本発明
の燃焼室構造を採用することで、成層燃焼から均一燃焼
までのBITE及び空燃比を、着火性、燃焼性を損うこ
と無く連続的に変化させることが可能になる。
ポート16間に発火部23aを臨まさせている点火プラ
グ23を、排気ポート17側に配設したものである。
前記第一形態よりも狭角の鋭角とし、前記第一形態と逆
方向へタンブル流を生起させる。すなわち、吸気ポート
16から燃焼室14内へ流入する空気流がピストン13
の頂面13a方向へ指向するようにシリンダ軸線に対す
る上記傾斜角度θを鋭角に形成し、又、上記ピストン1
3の頂面13aに形成した曲面形状のピストンキャビテ
ィ13bにより吸気側ペントルーフ面12c側からのタ
ンブル流を排気側ペントルーフ面12d方向にターンさ
せると共にインジェクタ15からの燃料噴霧を衝突後反
射可能とする。そして、上記点火プラグ23の発火部2
3aは、排気側ペントルーフ面12dの排気ポート17
間に臨まされ、ピストンキャビティ13bから流出する
タンブル流及び燃料噴霧の流出位置に配設されている。
キャビティ13bから巻上がった燃料噴霧を、吸気側ペ
ントルーフ面12c側から排気側ペントルーフ面12d
方向へ導いて、点火時の点火プラグ23の発火部23a
周囲に着火可能な混合気を形成する。
一形態に対し、早期噴射における着火性がやや劣るもの
の、点火プラグ23を排気ポート17側に配設すること
で、吸気バルブの大径化、吸気ポート形状をより吸入抵
抗の少ないものとすることができる。尚、本形態におい
ても、上述のようにタンブル比は、0.5〜1.7に設定する
ことが望ましい。
のではなく、例えば、吸気ポートに連通する吸気通路
に、この吸気通路の一部を選択的に閉塞或は面積を連続
的に減少させることの可能な吸気可変機構を併設するこ
とで、燃料噴射量に応じてガス流動の強さ及び吸入抵抗
を最適に設定することができ、燃焼、燃費、出力性能を
向上させることができる。
燃焼室に供給される筒内吸入空気は、吸気ポートから排
気ポート側ルーフ面の方向へ流動し、ピストン頂面に形
成した曲面形状のキャビティにガイドされて吸気ポート
を開口する吸気側ルーフ面の方向へターンされてタンブ
ル流が生起され、或いは、吸気ポートからピストン頂面
方向へ流動し、ピストン頂面に形成した曲面形状のキャ
ビティにガイドされて、吸気側ルーフ面側から排気側ル
ーフ面方向にターンされてタンブル流が生起され、又、
成層燃焼時にインジェクタから燃焼室内へ所定タイミン
グで噴射される燃料は、無負荷運転時、低負荷運転時の
点火時期直前で噴射終了された場合には上記キャビティ
に衝突して反射し、加速運転時等で早期に燃料噴射終了
した場合には上記タンブル流に沿ってキャビティから流
出し、点火時に燃料噴射の流出位置或いは流出方向に配
設する点火プラグの発火部周囲に着火可能な混合気が形
成されるので、極低負荷運転時には、点火時期の近くに
燃料噴射終了を設定し、点火プラグの発火部の周辺に自
ら作りだした混合気に着火させることが可能となり、ま
た、低中負荷運転時に燃料噴射時期を早めると、燃料噴
霧がピストン頂面に形成したキヤビティに衝突し、この
キャビティの曲面に沿って巻上がり、点火時には上記点
火プラグの発火部の周囲に着火可能な混合気を形成する
ことができ、さらに、加速運転時には、燃料噴射量が増
加するため、燃料噴射終了時期が早期に設定された燃料
噴霧はピストン頂面に衝突し、衝突した燃料噴霧が筒内
吸入空気のタンブル流に沿って巻上げられ、点火時には
上記点火プラグの発火部に着火可能な混合気を形成する
ことが可能となる。その結果、成層燃焼時の燃料噴射終
了時期を、排気エミッションを悪化させることなく燃料
噴射量に応じて広範囲に設定することができ、常に安定
した着火性能が得られるばかりでなく、成層燃焼と均一
燃焼との切換え時の過渡的な変化に対して負荷の連続性
を確保することができ、良好なドライバビリティを得る
ことができる。
たりの回転量を0.5〜1.7とすることで、圧縮行程時にタ
ンブル流が減衰されず、しかもタンブル流が強すぎて燃
料が拡散することもなく、点火プラグの発火部に着火可
能な混合気を確実に形成させることができる。
火花点火エンジンの燃焼室形状の概略図
状の構成図
図
を示す図2に相当する構成図
霧挙動を示す図2に相当する構成図
の噴霧挙動を示す図2に相当する構成図
燃料の噴霧挙動を示す図2に相当する構成図
線図
料噴射時期との関係を示す曲線図
と曲面形状に形成した場合との燃焼、排気ガス特性の比
較結果を示す曲線図
比による燃焼、排気ガス特性の相違の比較結果を示す曲
線図
式火花点火エンジンの燃焼室形状の概略図
量との関係を示す曲線図
の関係を示す曲線図
形状の概略図
Claims (3)
- 【請求項1】 吸気ポートを通過して供給される筒内吸
入空気にタンブル流を生起させる筒内直噴式火花点火エ
ンジンの燃焼室構造において、 燃焼室の吸気側ルーフ面に開口する上記吸気ポートを、
上記筒内吸入空気が燃焼室頂部から排気側ルーフ面へ巻
回してタンブル流を生成するように上記排気側ルーフ面
の延長線に対しほぼ平行か或は鋭角に配設し、 またピストン頂面に、上記排気側ルーフ面側からのタン
ブル流を上記吸気側ルーフ面方向へターンさせると共に
インジェクタからの燃料噴霧を衝突後反射可能な曲面形
状のキャビティを形成し、 さらにこのキャビティに流入したタンブル流及びこのキ
ャビティに衝突した燃料噴霧の流出位置或は流出方向に
点火プラグの発火部を配設したことを特徴とする筒内直
噴式火花点火エンジンの燃焼室構造。 - 【請求項2】 筒内吸入空気にタンブル流を生起させる
筒内直噴式火花点火エンジンの燃焼室構造において、 燃焼室の吸気側ルーフ面に開口する吸気ポートを、該吸
気ポートからの空気流がピストン頂面方向へ指向するよ
うに、シリンダ軸線に対する傾斜角度を鋭角に配設し、 上記ピストン頂面に、上記吸気側ルーフ面側からのタン
ブル流を排気側ルーフ面方向にターンさせると共にイン
ジェクタからの燃料噴霧を衝突後反射可能な曲面形状の
キャビティを形成し、 上記キャビティに流入したタンブル流及びこのキャビテ
ィに衝突した燃料噴霧の流出位置或いは流出方向に点火
プラグの発火部を配設したことを特徴とする筒内直噴式
火花点火エンジンの燃焼室構造。 - 【請求項3】 前記タンブル流のエンジン1回転あたり
の回転量を0.5〜1.7としたことを特徴とする請求項1或
いは請求項2記載の筒内直噴式火花点火エンジンの燃焼
室構造。
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