JPH09317479A - 筒内噴射式エンジン - Google Patents

筒内噴射式エンジン

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JPH09317479A
JPH09317479A JP8160993A JP16099396A JPH09317479A JP H09317479 A JPH09317479 A JP H09317479A JP 8160993 A JP8160993 A JP 8160993A JP 16099396 A JP16099396 A JP 16099396A JP H09317479 A JPH09317479 A JP H09317479A
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JP
Japan
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fuel
intake
combustion chamber
piston
cylinder
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Pending
Application number
JP8160993A
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English (en)
Inventor
Hiroaki Inoue
裕章 井上
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH09317479A publication Critical patent/JPH09317479A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
    • F02B23/104Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B23/10Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B75/12Other methods of operation
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B2275/48Tumble motion in gas movement in cylinder
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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 筒内噴射式エンジンにおいて、燃料の霧化を
促進させつつ燃料を点火栓の近傍に集めて燃費を向上す
る。 【構成】 気筒内のピストンの頂部には該ピストンの略
中心軸上に中心のある球面を有して吸気側から中心に向
って噴射角と略等しい角度で広がる誘導溝を設け、燃焼
室内への吸気に縦渦流を生成するように吸気ポートをシ
リンダヘッドに設け、シリンダヘッドの燃焼室壁面には
点火栓と吸気弁間で燃料が点火栓に直接到達するのを防
止するように突出体を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、筒内噴射式エン
ジンに係り、特に希薄領域での燃焼を安定し、燃費等を
向上し得る筒内噴射式エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンにおいては、点火栓を燃焼室の
略中央部位でシリンダヘッドに設け、燃焼室内に燃料を
燃料噴射弁によって直接噴射する筒内噴射式エンジンが
ある。
【0003】この筒内噴射式エンジンにあっては、部分
負荷時で、圧縮工程中に、燃料を噴射し、点火栓の近傍
に濃い混合気を集めることにより、希薄燃焼を実現し、
燃費を向上させている。
【0004】また、このような筒内噴射式エンジンとし
ては、例えば、特開平1−219311号公報、特開昭
63−215816号公報に開示されている。特開平1
−219311号公報に記載のものは、ピストン頂面の
一部およびシリンダヘッド下面の一部から成る2つのス
キッシュ部郭定面間に郭成され、開放端部と閉塞端部を
有し、開放端部が点栓の近傍まで拡大されているスキッ
シュ部と、スキッシュ部の閉塞端部近傍に設けられ、ピ
ストン上死点位置近傍で噴射する燃料の一部または全部
を2つのスキッシュ部郭定面の何れか一方に向けて噴射
するインジェクタとを設けることにより、スキッシュ流
によって燃焼を安定させるものである。特開昭63−2
15816号公報に記載のものは、シリンダヘッド下面
との間に燃焼室を形成するピストン頂面のキャビティ内
に、スキッシュ流を点火プラグ方向に向ける突起部を設
けることにより、成層化を乱していたスキッシュ流に方
向性を与えて点火プラグ方向に導かせ、これにより、燃
焼室内での混合気の成層化状態を確保・促進するもので
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の筒内
噴射式エンジンにあっては、均一混合気による燃焼を行
っているので、点火栓の近傍に安定して濃い混合気を集
め、混合気の層状化をすることが困難であり、このた
め、希薄領域で燃焼を安定することができず、燃費の向
上を十分に図ることができなくなるという不都合があっ
た。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、点火栓を燃焼室の略中央
部位でシリンダヘッドに設け、前記燃焼室内に燃料を燃
料噴射弁によって直接噴射する筒内噴射式エンジンにお
いて、気筒内のピストンの頂部には該ピストンの略中心
軸上に中心のある球面を有して吸気側から前記中心に向
って噴射角と略等しい角度で広がる誘導溝を設け、前記
燃焼室内への吸気に縦渦流を生成するように吸気ポート
を前記シリンダヘッドに設け、前記シリンダヘッドの燃
焼室壁面には前記点火栓と吸気弁間で燃料が前記点火栓
に直接到達するのを防止するように突出体を設けたこと
を特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】この発明は、エンジンの部分負荷
時で、圧縮工程中に、燃料噴射弁によって噴射された燃
料は、誘導溝及び球面に霧化を促進しながら到達して点
火栓の近傍に集まり、よって、燃料の層状化を達成する
ことができ、これにより、希薄領域での燃焼が安定し、
リーン限界が大幅に延び、また、比熱比を増大し、更
に、ポンプロスの減少を図り、しかも、熱損失の減少に
より、燃費を向上することができる。
【0008】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図1〜9は、この発明の実施例
を示すものである。図1〜3において、2は筒内噴射式
の4気筒用のエンジン、4はシリンダブロック、6はシ
リンダヘッド、8は気筒、10はピストン、12は燃焼
室、14・14は吸気口、16・16は排気口、18は
吸気カム軸、20は排気カム軸である。
【0009】吸気カム軸18には、吸気ロッカアーム2
2を介して吸気口14を開閉する吸気弁24が連絡して
設けられている。排気カム軸20には、排気ロッカアー
ム26を介して排気口16を開閉する排気弁28が連絡
して設けられている。
【0010】また、図1に示す如く、シリンダヘッド6
には、燃焼室12の略中央部位で点火栓用孔30内に収
容された点火栓32が設けられている。
【0011】更に、シリンダヘッド6には、吸気口14
・14間において噴射角θ1 (図6参照)で燃料を噴射
する燃料噴射弁34が水平線に対して角度αで傾斜して
設けられている。
【0012】シリンダヘッド6には、吸気口14に連通
する吸気ポート36が形成されている。
【0013】この吸気ポート36は、図1に示す如く、
吸気に縦渦流を生成するように、一端側が燃焼室12の
上方のヘッド上面38に開口し且つ少し斜め下方で吸気
側に傾斜し、他端側が吸気口14付近で燃焼室12の中
心軸12cに向うように湾曲形成されている。
【0014】また、シリンダヘッド6には、排気口16
に連通する排気ポート40が形成されている。
【0015】ピストン10の頂部42には、図1、4、
5に示す如く、燃焼室12の略中心軸12c上に合致す
るピストン10の略中心軸10c上に中心Oのある球面
44を有して吸気(IN)側から該中心Oに向って噴射
角θ1 と略等しい角度θ2 で広がる誘導溝46が形成さ
れる。
【0016】また、図5に示す如く、この誘導溝46
は、排気(EX)側の溝端部46aの高さH1が吸気
(IN)側の溝端部46bの高さH2 よりも所定に大き
く形成されている。
【0017】シリンダヘッド6の燃焼室12を形成する
燃焼室壁面48には、図7、8に示す如く、点火栓32
と吸気弁24・24間で且つこの吸気弁24・24側に
延設して燃料が点火栓32に直接到達するのを防止する
ように、燃焼室12内に少し突出した所定長さの突出体
50が設けられる。この突出体50は、一側の吸気弁2
4側に延設した一側突出部50aと、他側の吸気弁24
側に延設した他側突出部50bと、これら一側、他側突
出部50a、50bを連結するように点火栓32周りで
湾曲形成された中央側突出部50cとからなる。
【0018】次に、この実施例の作用を説明する。
【0019】エンジン2の部分負荷時で、圧縮行程中に
おいて、燃料噴射弁34から噴射された燃料は、図6に
示す如く、誘導溝46の球面44に霧化を促進しながら
到達し、点火栓32の近傍に集まる。また、排気側に流
出しようとする燃料の粒は、排気側のスキッシュ流(図
6の矢印Q)によって点火栓32側に集められる。更
に、吸気ポート36によつて縦渦が生成されるととも
に、気筒8内の吸気の縦渦は、排気側の溝端部46aが
吸気側の溝端部46bよりも高さが大きく形成された誘
導溝46により、横方向の流れがなく、燃料粒がその流
れにのり、横方向に拡散することがなく、球面44内に
集まる。
【0020】この結果、エンジン2の部分負荷時に、濃
い混合気が点火栓32に集って燃料の層状化が達成でき
るので、希薄領域での燃焼が安定し、リーン限界が均一
混合気による燃焼に比べて大幅に延び、比熱比を増大
し、ポンプロスの低減、熱損失の減少を図り、そして、
燃費を向上することができる。
【0021】また、希薄領域での燃焼が安定し、通常の
均一混合気に比べて大幅にリーン限界が延びるので、燃
費の向上を図ることができる。
【0022】更に、燃料が突出体50によって直接点火
栓32に到達しないので、点火栓32のかぶり、燃焼変
動を防止し、HCを低減することができる。また、燃料
が突出体50にあたって拡散することにより、霧化の促
進を図り、燃焼を良くする。
【0023】また、排気側の溝端部50aの高さH1
吸気側の溝端部50bの高さH2 よりも大きく形成され
た誘導溝46により、燃料は、横方向に拡散せず、霧化
が促進されつつ、球面44に流動され、そして、点火栓
32の近傍に効率良く集められ、また、突出体50の存
在により、吸気ポート36の点火栓32側の流れを制限
することができるので、つまり、燃焼室12の中心軸1
2c側からの吸気の流入が制限されるので、これによ
り、吸気の縦渦が強化され、燃焼を促進させることがで
きる。
【0024】
【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、気筒内のピストンの頂部には該ピストン
の略中心軸上に中心のある球面を有して吸気側から中心
に向って噴射角と略等しい角度で広がる誘導溝を設け、
燃焼室内への吸気に縦渦流を生成するように吸気ポート
をシリンダヘッドに設け、シリンダヘッドの燃焼室壁面
には点火栓と吸気弁間で燃料が点火栓に直接到達するの
を防止するように突出体を設けたことにより、エンジン
の部分負荷時で、圧縮工程中に、燃料噴射弁によって噴
射された燃料は、誘導溝及び球面に霧化を促進しながら
到達して点火栓の近傍に集まり、よって、燃料の層状化
を達成することができ、これにより、希薄領域での燃焼
が安定し、リーン限界が大幅に延び、また、比熱比を増
大し、更に、ポンプロスの減少を図り、しかも、熱損失
の減少により、燃費を向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】エンジンの一側の断面図である。
【図2】エンジンの他側の断面図である。
【図3】燃焼室の底面図である。
【図4】ピストンの平面図である。
【図5】図4の〓ー〓線による断面図である。
【図6】燃料噴射状態のエンジンの概略図である。
【図7】突出体を設けた燃焼室の底面図である。
【図8】図7の〓−〓線による断面図である。
【図9】燃費の改善状態を示す図である。
【符号の説明】
2 エンジン 6 シリンダヘッド 8 気筒 10 ピストン 12 燃焼室 24 吸気弁 32 点火栓 34 燃料噴射弁 36 吸気ポート 44 球面 46 誘導溝 50 突出体
───────────────────────────────────────────────────── 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 F02F 3/26 F02F 3/26 A

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 点火栓を燃焼室の略中央部位でシリンダ
    ヘッドに設け、前記燃焼室内に燃料を燃料噴射弁によっ
    て直接噴射する筒内噴射式エンジンにおいて、気筒内の
    ピストンの頂部には該ピストンの略中心軸上に中心のあ
    る球面を有して吸気側から前記中心に向って噴射角と略
    等しい角度で広がる誘導溝を設け、前記燃焼室内への吸
    気に縦渦流を生成するように吸気ポートを前記シリンダ
    ヘッドに設け、前記シリンダヘッドの燃焼室壁面には前
    記点火栓と吸気弁間で燃料が前記点火栓に直接到達する
    のを防止するように突出体を設けたことを特徴とする筒
    内噴射式エンジン。
  2. 【請求項2】 前記誘導溝は、排気側の溝端部の高さが
    吸気側の溝端部の高さよりも大きく形成されたことを特
    徴とする請求項1に記載の筒内噴射式エンジン。
JP8160993A 1996-05-31 1996-05-31 筒内噴射式エンジン Pending JPH09317479A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999067514A1 (en) * 1998-06-22 1999-12-29 Hitachi, Ltd. Cylinder-injection type internal combustion engine, method of controlling the engine, and fuel injection nozzle
WO2000077361A1 (en) * 1999-06-11 2000-12-21 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine
EP1069291A2 (en) 1999-06-07 2001-01-17 Nissan Motor Co., Ltd. In-cylinder direct-injection spark-ignition engine
JP2013185455A (ja) * 2012-03-06 2013-09-19 Mazda Motor Corp 燃料噴射弁、及び該燃料噴射弁を備えた内燃機関
WO2018180132A1 (ja) * 2017-03-27 2018-10-04 マツダ株式会社 火花点火式内燃機関

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6732706B2 (en) 1998-06-22 2004-05-11 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve
WO1999067514A1 (en) * 1998-06-22 1999-12-29 Hitachi, Ltd. Cylinder-injection type internal combustion engine, method of controlling the engine, and fuel injection nozzle
US6390059B1 (en) 1998-06-22 2002-05-21 Hitachi, Ltd. Cylinder-injection type internal combustion engine, method of controlling the engine, and fuel injection nozzle
US6427659B2 (en) 1998-06-22 2002-08-06 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve
US6520144B2 (en) 1998-06-22 2003-02-18 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve
US7121253B2 (en) 1998-06-22 2006-10-17 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve
US7013863B2 (en) 1998-06-22 2006-03-21 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine, control method for internal combustion engine, and fuel injection valve
JP4087064B2 (ja) * 1998-06-22 2008-05-14 株式会社日立製作所 筒内噴射型内燃機関および内燃機関の制御方法、燃料噴射弁
EP1069291A2 (en) 1999-06-07 2001-01-17 Nissan Motor Co., Ltd. In-cylinder direct-injection spark-ignition engine
WO2000077361A1 (en) * 1999-06-11 2000-12-21 Hitachi, Ltd. Cylinder injection type internal combustion engine
JP2013185455A (ja) * 2012-03-06 2013-09-19 Mazda Motor Corp 燃料噴射弁、及び該燃料噴射弁を備えた内燃機関
WO2018180132A1 (ja) * 2017-03-27 2018-10-04 マツダ株式会社 火花点火式内燃機関
JP2018162730A (ja) * 2017-03-27 2018-10-18 マツダ株式会社 火花点火式内燃機関
US10907533B2 (en) 2017-03-27 2021-02-02 Mazda Motor Corporation Spark-ignition internal combustion engine

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