JPH108970A - 直接筒内噴射式火花点火機関 - Google Patents

直接筒内噴射式火花点火機関

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JPH108970A
JPH108970A JP16547596A JP16547596A JPH108970A JP H108970 A JPH108970 A JP H108970A JP 16547596 A JP16547596 A JP 16547596A JP 16547596 A JP16547596 A JP 16547596A JP H108970 A JPH108970 A JP H108970A
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JP
Japan
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injection valve
combustion chamber
tip
valve nozzle
shape
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Application number
JP16547596A
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English (en)
Inventor
Yuuichi Iriya
祐一 入矢
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/26Pistons  having combustion chamber in piston head
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/12Other methods of operation
    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis

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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)
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴射弁ノズル先端部がヒートスポットになら
ないようにしノッキングを起こしにくくすること。又、
ポケット内に燃焼ガスが入り込まないようにし、噴射弁
ノズル先端部へデポジットが付着しにくくすること。 【解決手段】 ピストン1頂面に形成された燃焼室2
と、燃焼室2の略中央部に対応する位置のシリンダヘッ
ドに嵌装された点火プラグ3と、吸気ポート4下部に、
該燃焼室2に対し斜め下向きに燃料を筒内に直接噴射す
るようにした高圧燃料噴射弁5を設置し、燃料を少なく
とも特定機関運転状態の時に噴射する直接筒内噴射式火
花点火機関に於て、噴射弁ノズル先端部6を噴射弁ノズ
ル先端部周りの燃焼室内壁面7に対し、突出しない形
状、且つ、奥まらない形状とするため、噴射弁ノズル先
端部6形状を噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室形状に沿
った表面形状11とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直接筒内噴射式火
花点火機関に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の直接筒内噴射式火花点火機関とし
ては、例えば図6〜8に示すようなものがある(実開平
3−104172号公報参照)。これは、ピストン1頂
面に形成された燃焼室2と、燃焼室2の略中央部に対応
する位置のシリンダヘッドに嵌装された点火プラグ3
と、吸気ポート4下部に、該燃焼室2に対し斜め下向き
に燃料を筒内に直接噴射するようにした高圧燃料噴射弁
5を設置し、燃料を少なくとも特定機関運転状態の時に
噴射する直接筒内噴射式火花点火機関に於て、噴射弁ノ
ズル先端部6を噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室内壁面
7から突出させ、噴射弁ノズル先端部6の突出部の外周
面8を燃焼室内に向けて次第に細くなる円錐状に形成し
て円錐状噴射弁ノズル口と円錐状突出部外周面間におけ
る噴射弁ノズル先端部6の断面形状をナイフエッジ状に
形成しているので、未燃HC,COが発生するのを阻止
でき、燃焼生成物であるデポジットが付着するのを阻止
できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の直接筒内噴射式火花点火機関にあっては、こ
の従来の噴射弁ノズル先端部取り付け形状では、特に機
関の回転数、負荷が高回転高負荷時において高温の燃焼
ガスにより噴射弁ノズル先端部がヒートスポットになり
やすく、ノッキングを起こしやすくなり出力特性が低下
するという問題点があった。又、逆に噴射弁ノズル先端
部を該先端部の周囲の燃焼室壁に対しへこませポケット
を設けるようにすると、前記噴射弁のノズル先端部がヒ
ートスポットになるような問題点は解決できるものの、
該ポケット内に燃焼ガスが入り込み、噴射弁ノズル先端
部に、図8(c)に示すように、デポジットDが付着し
やすくなるという問題点があった。
【0004】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、噴射弁ノズル先端部を該先端部の
周りの燃焼室形状に対し突出せず、且つ、奥まらないよ
うに噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室形状、及び噴射弁
ノズル先端部形状を形成することで、上記問題点を解決
することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、ピストン頂面に形成された燃焼室と、燃
焼室の略中央部に対応する位置のシリンダヘッドに嵌装
された点火プラグと、吸気ポート下部に燃焼室に対し斜
め下向きに燃料を筒内に直接噴射するようにした高圧燃
料噴射弁を有する直接筒内噴射式火花点火機関に於て、
噴射弁ノズル先端部を噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室
内壁面に対し、突出しない形状、且つ、奥まらない形状
とするため、噴射弁ノズル先端部形状を噴射弁ノズル先
端部周りの燃焼室形状に沿った表面形状とする、また
は、噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室形状を噴射弁ノズ
ル先端部面形状に対し略フラットとなるような燃焼室形
状とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において
は、前記従来技術と同じ部品や部位については、同一の
参照番号を用いて説明する。
【0007】(第1の実施の形態)図1〜3は、本発明
の第1の実施の形態を示す図である。まず構成を説明す
ると、ピストン1頂面に形成された燃焼室2と、燃焼室
2の略中央部に対応する位置のシリンダヘッドに嵌装さ
れた点火プラグ3と、吸気ポート4下部に、該燃焼室2
に対し斜め下向きに燃料を筒内に直接噴射するようにし
た高圧燃料噴射弁5を設置し、燃料を少なくとも特定機
関運転状態の時に噴射する直接筒内噴射式火花点火機関
に於て、噴射弁ノズル先端部6を噴射弁ノズル先端部周
りの燃焼室内壁面7に対し、突出しない形状、且つ、奥
まらない形状とするため、噴射弁ノズル先端部6形状を
噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室形状に沿った表面形状
11とする。
【0008】次に、前記第1の実施の形態の作用を説明
する。機関の運転条件が、高速・高負荷時において、本
噴射弁ノズル先端部、及び取り付け形状では、噴射弁ノ
ズル先端部6には燃焼ガス流れ14を阻害するような突
出部がなく噴射弁周りへ入り込む高温の燃焼ガスが来な
いため、噴射弁ノズル先端部6がヒートスポットになら
ないのでノッキングを起こし易くなる要因が無くなる。
又、逆に本噴射弁ノズル先端部6は該先端部の周囲の燃
焼室壁7に対し、奥まったポケットに形成された構成に
もなっていないため、該ポケット内に燃焼ガスが入り込
み、噴射弁ノズル先端部6にデポジットが付着しやすく
なるという要因も無くなる。
【0009】(第2の実施の形態)次に、図4及び図5
を参照して第2の実施の形態を説明する。構成を説明す
ると、ピストン1頂面に形成された燃焼室2と、燃焼室
2の略中央部に対応する位置のシリンダヘッドに嵌装さ
れた点火プラグ3と、吸気ポート4下部に、該燃焼室2
に対し斜め下向きに燃料を筒内に直接噴射するようにし
た高圧燃料噴射弁5を設置し、燃料を少なくとも特定機
関運転状態の時に噴射する直接筒内噴射式火花点火機関
に於て、噴射弁ノズル先端部6を噴射弁ノズル先端部周
りの燃焼室内壁面7に対し、突出しない形状、且つ、奥
まらない形状とするため、噴射弁ノズル先端部周りの燃
焼室形状を噴射弁ノズル先端部表面形状15に対し略フ
ラットとなるような燃焼室形状12,13とする。
【0010】これにより第1の実施の形態と同様に、機
関の運転条件が、高速・高負荷時において、本噴射弁ノ
ズル先端部、及び取り付け形状では、噴射弁ノズル先端
部6には燃焼ガス流れ14を阻害するような突出部がな
く噴射弁周りへ入り込む高温の燃焼ガスが来ないため、
噴射弁ノズル先端部6がヒートスポットにならないので
ノッキングを起こし易くなる要因が無くなる。又、逆に
本噴射弁ノズル先端部6は該先端部の周囲の燃焼室壁7
に対し、奥まったポケットに形成された構成にもなって
いないため、該ポケット内に燃焼ガスが入り込み、噴射
弁ノズル先端部6にデポジットが付着しやすくなるとい
う要因も無くなる。更に、噴射弁ノズル先端部6の面形
状15を常にフラット化できるので、噴射弁ノズル先端
部6の表面形状の角R部へのデポジット付着の回避や噴
射弁軸方向の取り付け角度の規定も必要なくなる。
【0011】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、その構成を、ピストン頂面に形成された燃焼室と、
燃焼室の略中央部に対応する位置のシリンダヘッドに嵌
装された点火プラグと、吸気ポート下部に該燃焼室に対
し斜め下向きに燃料を筒内に直接噴射するようにした高
圧燃料噴射弁を設置し、燃料を少なくとも特定機関運転
状態の時に噴射する直接筒内噴射式火花点火機関に於
て、噴射弁ノズル先端部を噴射弁ノズル先端部周りの燃
焼室内壁面に対し、突出しない形状、且つ、奥まらない
形状とするため、噴射弁ノズル先端部形状を燃焼室形状
に沿った表面形状とする、または、噴射弁ノズル先端部
周りの燃焼室形状を噴射弁ノズル先端部面形状に対し略
フラットとなるような燃焼室形状としたため、機関の運
転条件が、高速・高負荷時において、本噴射弁ノズル先
端部、及び取り付け形状では、噴射弁ノズル先端部には
燃焼ガス流れを阻害するような突出部がなく、この噴射
弁ノズル先端部周りへ入り込む高温の燃焼ガスがないた
め、噴射弁ノズル先端部がヒートスポットにならないの
でノッキングを起こし易くなる要因が無くなる。又、逆
に本噴射弁ノズル先端部は該先端部の周囲の燃焼室壁に
対し、奥まったポケットに形成された構成にもなってい
ないため、該ポケット内に燃焼ガスが入り込み、噴射弁
ノズル先端部へデポジットが付着しやすくなるという要
因も無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態を示す図である。
【図3】本発明の作用を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態を示す図である。
【図6】従来の直接筒内噴射式火花点火機関を示す図で
ある。
【図7】従来の直接筒内噴射式火花点火機関を示す図で
ある。
【図8】従来の直接筒内噴射式火花点火機関を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 ピストン 2 燃焼室 3 点火プラグ 4 吸気ポート 5 高圧燃料噴射弁 6 噴射弁ノズル先端部 7 噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室内壁面 8 噴射弁ノズル先端部の突出部の外周面 9 吸気バルブ 10 排気バルブ 11 噴射弁ノズル先端部表面形状(加工後) 12 噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室形状(肉盛
り) 13 噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室形状(削除) 14 燃焼ガス流れ 15 噴射弁ノズル先端部表面形状(フラット)
───────────────────────────────────────────────────── 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 61/18 360 F02M 61/18 360C 360Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピストン頂面に形成された燃焼室と、燃
    焼室の略中央部に対応する位置のシリンダヘッドに嵌装
    された点火プラグと、吸気ポート下部に燃焼室に対し斜
    め下向きに燃料を筒内に直接噴射するようにした高圧燃
    料噴射弁を有する直接筒内噴射式火花点火機関に於て、 噴射弁ノズル先端部を噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室
    内壁面に対し、突出しない形状、且つ、奥まらない形状
    としたことを特徴とする直接筒内噴射式火花点火機関。
  2. 【請求項2】 ピストン頂面に形成された燃焼室と、燃
    焼室の略中央部に対応する位置のシリンダヘッドに嵌装
    された点火プラグと、吸気ポート下部に燃焼室に対し斜
    め下向きに燃料を筒内に直接噴射するようにした高圧燃
    料噴射弁を有する直接筒内噴射式火花点火機関に於て、 噴射弁ノズル先端部を噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室
    内壁面に対し、突出しない形状、且つ、奥まらない形状
    とするため、噴射弁ノズル先端部形状を噴射弁ノズル先
    端部周りの燃焼室形状に沿った表面形状としたことを特
    徴とする請求項1に記載の直接筒内噴射式火花点火機
    関。
  3. 【請求項3】 ピストン頂面に形成された燃焼室と、燃
    焼室の略中央部に対応する位置のシリンダヘッドに嵌装
    された点火プラグと、吸気ポート下部に燃焼室に対し斜
    め下向きに燃料を筒内に直接噴射するようにした高圧燃
    料噴射弁を有する直接筒内噴射式火花点火機関に於て、 噴射弁ノズル先端部を噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室
    内壁面に対し、突出しない形状、且つ、奥まらない形状
    とするため、噴射弁ノズル先端部周りの燃焼室形状を噴
    射弁ノズル先端部面形状に対し略フラットとなるような
    燃焼室形状としたことを特徴とする請求項1に記載の直
    接筒内噴射式火花点火機関。
JP16547596A 1996-06-26 1996-06-26 直接筒内噴射式火花点火機関 Pending JPH108970A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6378486B1 (en) 1998-08-06 2002-04-30 Volkswagen Ag Four-stroke internal combustion engine with direct injection
US6928978B2 (en) 2003-03-13 2005-08-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha In-cylinder direct-injection engine and cylinder head
CN101871405A (zh) * 2010-05-31 2010-10-27 哈尔滨工程大学 一种天然气发动机快速燃烧室
EP3751123A1 (de) * 2019-06-14 2020-12-16 Winterthur Gas & Diesel AG Zylinderdeckel für einen zylinder eines grossdieselmotors und verfahren zum reparieren eines zylinderdeckels

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