JPH11182331A

JPH11182331A - 直噴火花点火式内燃機関

Info

Publication number: JPH11182331A
Application number: JP9349074A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Jingu; 宣久神宮; Toru Ito; 徹伊藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 1999-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】直噴火花点火式内燃機関における最適な吸気弁
配置を提供し、均質燃焼と成層燃焼を共に良好に行なわ
せることができるようにすること。【解決手段】燃焼室４内に直接燃料を噴射供給可能な燃
料噴射弁１と、点火栓２が設けられる。また、燃焼室４
には２つの吸気ポート８が接続される。そして、該２つ
の吸気ポート８に介装される両吸気弁６間の最小距離を
Ｘmmとしたときに、Ｘ≧４mmとなるように配置する。ま
た、両吸気弁６の下面６Ａの中心点ａを結ぶ直線上にお
ける吸気弁６とシリンダ内周壁又はシリンダヘッド側燃
焼室内周壁（Ｚ）との距離をＹmmとしたときに、Ｙ≧３
mmとなるように配置する。このようにすると、均質燃焼
時において、良好な空気流動を形成できるので、燃料の
気化を十分促進でき、以って吸気冷却効果による吸入空
気量の向上を図れる。また、成層燃焼時において良好な
空気流動を形成できるので、燃焼を活性化でき、軸トル
クの向上を図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直噴火花点火式内
燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、機関の燃焼室内に直接燃料を噴射
するようにすると共に、通常は吸気行程中に燃料を噴射
して均質混合気（燃焼内全体に均等に燃料が分散してい
る状態）で燃焼（均質燃焼）を行わせ、所定運転状態
（低回転・低負荷状態等）において、圧縮行程中に燃料
を噴射し、燃焼室内に点火栓により着火可能な可燃混合
比の混合気からなる層（１）と、ＥＧＲを含む空気層或
いは点火栓による着火は困難であるが前記（１）層での
燃焼火炎を受け燃焼可能な可燃混合比の混合気からなる
層（２）と、からなる成層混合気を形成し、極希薄な空
燃比（リーン限界近傍の空燃比）での燃焼（成層燃焼）
を可能にし、ポンピングロスの低減効果等による燃費等
の向上を図るようにした内燃機関（直噴火花点火式内燃
機関）がある（特開昭６２−１９１６２２号公報や特開
平２−１６９８３４号公報等参照）。

【０００３】また、例えば特開平６−４２３５２号公
報、特開平９−１４１０３号公報等においては、１気筒
当たりに２つの吸気ポートを備えた直噴火花点火式内燃
機関の点火栓、燃料噴射弁、吸気弁、ピストンキャビテ
ィ等の燃焼や燃料噴射に係わる系（以下、燃焼噴射系と
言う）のレイアウト例について開示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、１気筒当たりに２つの吸気ポートを備え、燃
料噴射弁を、該２つの吸気ポート間で、これら吸気ポー
トの下側に配設するようにしたものにおいて、これら吸
気ポートに介装される吸気弁相互間のレイアウトについ
ての配慮はなされていなかった。

【０００５】即ち、均質燃焼時（吸気行程中に燃料を噴
射する場合）は、燃料の気化潜熱による吸気冷却効果延
いては該吸気冷却による空気体積の縮小によって吸気充
填効率の向上効果を期待できるが、従来のものでは、か
かる点が考慮されておらず、上記効果を十分に発揮させ
ることができていない場合があった。

【０００６】また、成層燃焼時（圧縮行程中に燃料を噴
射する場合）は、燃焼室内空気流動を利用して噴射され
た燃料を着火に適した混合気を形成しつつ点火栓の近傍
へ良好に輸送する必要があるため、その燃焼特性（着火
性、燃焼安定性など）は燃焼室内空気流動の影響を受け
易いものである。このため、各吸気弁配置の影響を十分
考慮して、燃焼室内空気流動を一層成層燃焼に適したも
のとする必要がある。

【０００７】そして、均質燃焼と、成層燃焼と、を切り
替えて運転するような場合、両燃焼形態での燃焼特性・
運転性等を共に満足させることができるようにする必要
もある。本発明は、このような実情に鑑み、１気筒当た
りに２つの吸気ポートを備え、燃料噴射弁の噴孔を、該
２つの吸気ポート間で、ピストン移動方向（シリンダ中
心軸方向）から見たときに両吸気弁下面の中心点を結ぶ
線よりシリンダ内周壁側に配設するようにした直噴火花
点火式内燃機関における最適な吸気弁レイアウトを提供
し、以って均質燃焼と成層燃焼を共に良好に行なわせる
ことができるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明では、１気筒当たりに２つの吸気ポートを備
え、燃料噴射弁の噴孔を、該２つの吸気ポート間で、ピ
ストン移動方向から見たときに吸気弁下面の中心点を結
ぶ線よりシリンダ内周壁側に配設するようにした直噴火
花点火式内燃機関において、両吸気弁間の最小隙間をＸ
ｍｍとしたときに、Ｘ≧４となるように構成した。

【０００９】かかる構成とすれば、均質燃焼時におい
て、シリンダ下方のシリンダ中央部｛図６（Ｂ）等参
照｝において良好な空気流動を形成できるため、シリン
ダ内全体（即ち混合気生成空間）への燃料の分散が図
れ、燃料の気化を十分促進でき、以って気化潜熱による
吸気冷却効果が促進され、延いては均質燃焼時において
吸入空気量の向上を図ることができる。更に、シリンダ
内全体での混合気の均質化の促進により、燃焼速度が改
善され、前記吸入空気量の増加と相まって、一層軸トル
クを高めることが可能となる。

【００１０】また、成層燃焼時において、点火栓近傍へ
燃料を輸送するための、或いはピストンキャビティ内で
の燃焼を活性化するための重要な空気流動であるシリン
ダ中央部｛図６（Ｂ）等参照｝における空気流動が良好
に形成されるため、成層燃焼時における燃焼が活性化
し、以って成層燃焼時において軸トルクの向上が図れ
る。

【００１１】また、かかる構成とすれば、例えば、成層
燃焼時にスワールコントロールバルブによりスワールを
生成する場合において、スワールコントロールバルブが
設けられる側の吸気弁が障害となって、スワール流がシ
リンダ内周壁方向へ折り曲げられてしまい良好なスワー
ル流が形成できなくなると言った惧れを回避することが
きるので、成層燃焼を一層活性化でき、成層燃焼を一層
良好なものとすることができる。

【００１２】請求項２に記載の発明では、１気筒当たり
に２つの吸気ポートを備え、燃料噴射弁の噴孔を、該２
つの吸気ポート間で、ピストン移動方向から見たときに
吸気弁下面の中心点を結ぶ線よりシリンダ内周壁側に配
設するようにした直噴火花点火式内燃機関において、両
吸気弁間の最小隙間をＸｍｍとし、シリンダボア径をＢ
ｍｍとしたときに、Ｘ／Ｂ≧０．０５となるように構成
した。

【００１３】かかる構成とすれば、請求項１に記載の発
明にかかる作用効果を、あらゆる機関において奏するこ
とができることとなる。請求項３に記載の発明では、両
吸気弁の下面の中心点を結ぶ線上における吸気弁とシリ
ンダ内周壁又はシリンダヘッド側燃焼室内周壁との最小
隙間をＹｍｍとしたときに、Ｘ＞Ｙとなるように構成し
た。

【００１４】かかる構成とすれば、請求項１又は請求項
２に記載の発明による作用効果を、より一層効果的に奏
することができる。請求項４に記載の発明では、請求項
１又は請求項３に記載の直噴火花点火式内燃機関におい
て、両吸気弁の下面の中心点を結ぶ線上における吸気弁
とシリンダ内周壁又はシリンダヘッド側燃焼室内周壁と
の最小隙間をＹｍｍとしたときに、Ｙ≧３となるように
構成した。

【００１５】かかる構成とすれば、均質燃焼時におい
て、シリンダ下方のシリンダ内周壁側において良好な空
気流動を形成できるため、シリンダ内全体への燃料の分
散が図れ、燃料の気化を十分促進でき、以って気化潜熱
による吸気冷却効果が促進され、延いては均質燃焼時に
おいて吸入空気量の向上が図れる。更に、シリンダ内全
体での混合気の均質化の促進により、燃焼速度が改善さ
れ、前記吸入空気量の増加と相まって、一層軸トルクを
高めることが可能となる。

【００１６】また、成層燃焼時においては、点火栓近傍
へ燃料を輸送するための、或いはピストンキャビティ内
での燃焼を活性化するための重要な空気流動であるシリ
ンダ中央部における空気流動が過剰となるのを抑制でき
これを良好に維持することができるので、成層燃焼時に
おける燃焼を活性化でき、以って成層燃焼時において軸
トルクの向上を図ることができる。

【００１７】請求項５に記載の発明では、請求項２又は
請求項３に記載の直噴火花点火式内燃機関において、両
吸気弁の下面の中心点を結ぶ線上における吸気弁とシリ
ンダ内周壁又はシリンダヘッド側燃焼室内周壁との最小
隙間をＹｍｍとし、シリンダボア径をＢｍｍとしたとき
に、Ｙ／Ｂ≧０．０３７５となるように構成した。かか
る構成とすれば、請求項４に記載の発明にかかる作用効
果と同様の作用効果を、あらゆる機関において奏するこ
とができることとなる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１や請求項２に記載の発明によれ
ば、均質燃焼時において、シリンダ下方のシリンダ中央
部において良好な空気流動を形成できるため、シリンダ
内全体（即ち混合気生成空間）への燃料の分散が図れ、
燃料の気化を十分促進でき、以って気化潜熱による吸気
冷却効果が促進され、延いては均質燃焼時において吸入
空気量の向上を図ることができる。更に、シリンダ内全
体での混合気の均質化の促進により、燃焼速度が改善さ
れ、前記吸入空気量の増加と相まって、一層軸トルクを
高めることが可能となる。

【００１９】また、成層燃焼時において、点火栓近傍へ
燃料を輸送するための、或いはピストンキャビティ内で
の燃焼を活性化するための重要な空気流動であるシリン
ダ中央部における空気流動が良好に形成されるため、成
層燃焼時における燃焼が活性化し、以って成層燃焼時に
おいて軸トルクの向上が図れる。また、かかる構成とす
れば、例えば、成層燃焼時にスワールコントロールバル
ブによりスワールを生成する場合において、スワールコ
ントロールバルブが設けられる側の吸気弁が障害となっ
て、スワール流がシリンダ内周壁方向へ折り曲げられて
しまい良好なスワール流が形成できなくなると言った惧
れを回避することがきるので、成層燃焼を一層活性化で
き、成層燃焼を一層良好なものとすることができる。

【００２０】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２に記載の発明による作用効果を、より一層
効果的に奏することができる。請求項４や請求項５に記
載の発明によれば、均質燃焼時において、シリンダ下方
のシリンダ内周壁側において良好な空気流動を形成でき
るため、シリンダ内全体（即ち混合気生成空間）への燃
料の分散が図れ、燃料の気化を十分促進でき、以って気
化潜熱による吸気冷却効果が促進され、延いては均質燃
焼時において吸入空気量の向上が図れる。更に、シリン
ダ内全体（即ち混合気生成空間）での混合気の均質化の
促進により、燃焼速度が改善され、前記吸入空気量の増
加と相まって、一層軸トルクを高めることができる。

【００２１】また、成層燃焼時においては、点火栓近傍
へ燃料を輸送するための、或いはピストンキャビティ内
での燃焼を活性化するための重要な空気流動であるシリ
ンダ中央部における空気流動が過剰となるのを抑制でき
これを良好に維持することができるので、成層燃焼時に
おける燃焼を活性化でき、以って成層燃焼時において軸
トルクの向上を図ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施の形態
を、添付の図面に基づいて説明する。図１は、本発明の
一実施の形態にかかる直噴火花点火式内燃機関の構成を
示す縦断面図である。図１に示されるように、燃焼室４
内に直接燃料を噴射供給可能に、該燃焼室４に直接臨ん
で燃料噴射弁１が設けられている。この燃焼室４は、シ
リンダ５に往復動自在に挿入保持されるピストン３の冠
面１０と、シリンダ５内壁と、シリンダヘッド２０の下
面と、によって隔成されている。なお、燃焼室４の混合
気に点火を行う点火栓２が、該燃焼室４に臨んでシリン
ダヘッド２０に取り付けられている。

【００２３】図中符号Ｆは、燃料噴射弁１により噴射さ
れた燃料であり、斜め下向きに指向されるようになって
おり、例えば成層燃焼時（圧縮行程噴射時）には、噴射
された燃料はピストン３の冠面１０の吸気側に設けられ
た凹部（キャビティ）１１内に包囲されるようになって
いる。なお、燃料の噴射時期は、均質燃焼の場合は吸気
行程、成層燃焼の場合は圧縮行程に設定される。

【００２４】ところで、図１に示すように、吸気ポート
８の燃焼室４側開口部には、吸気弁６が介装されてい
る。なお、燃焼室４をピストン側（ヘッド下面側）から
見た図である図２に示すように、吸気ポート８は略平行
に並設されて１つの燃焼室４に連通されており、各吸気
ポート８のそれぞれに前記吸気弁６が配設されるように
なっている。同様に、略平行に並設されて１つの燃焼室
４に連通される排気ポート９のそれぞれに排気弁７が配
設されるようになっている。なお、排気ポート９と排気
弁７は、かかる構成に限定されるものではなく、１つの
燃焼室４に１つずつ備えるようにすることもできる。

【００２５】また、燃料噴射弁１の噴孔は、２つの吸気
ポート８，８の間で、図１に示すように、各吸気ポート
８，８の下側、言い換えれば、図２に示すように、ピス
トン移動方向、言い換えればシリンダ中心軸方向（シリ
ンダヘッド下面側）から見たときに、点火栓２と反対側
において、両吸気弁６の下面６Ａの中心点ａを結ぶ線よ
りシリンダ内周壁側に配設されるようになっている。

【００２６】また、一方の吸気ポート８（或いは一方の
吸気ポートに連通する吸気管路）には、スワール生成手
段としてのスワールコントロールバルブ１２が配設され
ている。なお、スワールコントロールバルブ１２を駆動
するためのシャフト１３は、例えばエンジンコントロー
ルユニット（図示せず）からの駆動信号に応じて動作さ
れるアクチュエータ（図示せず）などに連結される。

【００２７】ところで、成層燃焼においては、燃焼室内
空気流動を利用し、噴射された燃料を、着火に適した混
合気を形成しながら点火栓２の近傍へ良好に輸送する必
要がある。従って、成層燃焼時の燃焼特性（着火性、燃
焼安定性など）は燃焼室内空気流動の影響を受け易いも
のとなるから、各吸気弁配置の影響を十分考慮して、燃
焼室内空気流動を一層良好なものとする必要がある。

【００２８】また、均質燃焼と、成層燃焼と、を切り替
えて運転するような場合、両燃焼形態での燃焼特性・運
転性等を共に満足させることができるようにする必要も
ある。そこで、本願発明者等は、種々の実験やシミュレ
ーション等を繰り返し、図３（図１のＡ−Ａ矢視図であ
る）に示すＸ（両吸気弁６間の最小隙間；単位は例えば
mm）、Ｙ（両吸気弁６の下面６Ａの中心点ａを結ぶ線上
における吸気弁６とシリンダ内周壁又はシリンダヘッド
側燃焼室内周壁との最小隙間；単位は例えばmm）につい
て、以下のような好適値を見出した。

【００２９】即ち、図４に示すように、Ｘ＜４mmでは、
均質燃焼時（吸気行程噴射時）における吸入空気量の低
下と軸トルクの低下が顕著となる。これは、図６（Ａ）
（図２或いは図３のＢ−Ｂ断面における流速分布を示す
図）に示すように、吸気弁と吸気弁との隙間Ｘが狭くな
ると、吸気弁隙間による絞り効果によって隙間Ｘ通過後
の吸気流速は一時的に高くなるが、吸気弁隙間Ｘを流れ
る吸気量が少ないため、その後（シリンダ下方で）流速
は減速してしまい、シリンダ下方のＢ−Ｂ断面（シリン
ダ中央部）において良好な空気流動を形成できなくなる
ことが原因と考えられる。

【００３０】即ち、均質燃焼時（吸気行程噴射時）にお
いては、シリンダ下方のＢ−Ｂ断面（シリンダ中央部）
において良好な空気流動を形成できていないため、シリ
ンダ内全体への燃料の分散が図れないため、燃料の気化
が不十分となり、以って気化潜熱による吸気冷却効果が
低下し、延いては均質燃焼時において吸入空気量の低下
が顕著となるのである。

【００３１】また、成層燃焼時（圧縮行程噴射時）にお
いては、点火栓２近傍へ燃料を輸送するための、或いは
前記凹部１１（ピストンキャビティ）内での燃焼を活性
化するための重要な空気流動であるＢ−Ｂ断面（シリン
ダ中央部）における空気流動が良好に形成されないた
め、成層燃焼時における燃焼が不活性化し、以って成層
燃焼時において軸トルクの低下が顕著となってしまうの
である。

【００３２】これに対し、図４に示すように、Ｘ≧４mm
とすれば、均質燃焼時における吸入空気量と成層燃焼時
における軸トルクとを、共に高く維持することができ
る。これは、図６（Ｂ）に示すように、吸気弁と吸気弁
との隙間Ｘを広げると、吸気弁隙間Ｘ通過後の吸気流速
は低いが、吸気弁隙間Ｘを流れる吸気量が増えるので、
その後（シリンダ下方で）の流速の減速を抑制すること
ができ、シリンダ下方のＢ−Ｂ断面（シリンダ中央部）
において良好な空気流動を形成できることになる。

【００３３】即ち、均質燃焼時においては、シリンダ下
方のＢ−Ｂ断面（シリンダ中央部）において良好な空気
流動を形成できるため、シリンダ内全体への燃料の分散
が図れ、燃料の気化を十分促進でき、以って気化潜熱に
よる吸気冷却効果が促進され、延いては均質燃焼時にお
いて吸入空気量の向上が図れるのである。更に、シリン
ダ内全体（即ち混合気生成空間）での混合気の均質化の
促進により、燃焼速度が改善され、前記吸入空気量の増
加と相まって、一層軸トルクを高めることが可能とな
る。

【００３４】また、成層燃焼時においては、点火栓２近
傍へ燃料を輸送するための、或いは前記凹部１１内での
燃焼を活性化するための重要な空気流動であるＢ−Ｂ断
面（シリンダ中央部）における空気流動が良好に形成さ
れるため、成層燃焼時における燃焼が活性化し、以って
成層燃焼時において軸トルクの向上が図れるのである。

【００３５】また、成層燃焼時にスワールコントロール
バルブ１２を閉じる場合においても、Ｘ≧４mmすれば
（Ｘ＝大とした場合）、図７に示すように、Ｘ＜４mm
（Ｘ＝小）とした場合のように、反対側（スワールコン
トロールバルブ１２が設けられる側）の吸気弁が障害と
なって、スワール流がシリンダ内周壁方向へ折り曲げら
れてしまい良好なスワール流が形成できなくなると言っ
た惧れを回避することがきるので、成層燃焼を活性化で
き、一層成層燃焼を良好なものとすることが可能とな
る。

【００３６】即ち、Ｘは、４mm以上の値に設定すること
が好ましいことが、本願発明者等により確認された。な
お、シリンダボア径Ｂmmが異なる場合にも本発明を適用
できるようにする場合には、Ｘ／Ｂで表現することがで
き、この場合には、Ｘ／Ｂ≧０．０５とするのが好まし
いものである。

【００３７】但し、Ｘ≦Ｙであると、隙間Ｘを４mm以上
に設定したことによる各種効果がやや薄れるので、Ｘ＞
Ｙなる関係とすることが、より一層好ましいものであ
る。ところで、図５に示すように、Ｙ＜３mmでは、均質
燃焼時（吸気行程噴射時）における吸入空気量の低下と
成層燃焼時（圧縮行程噴射時）における軸トルクの低下
が顕著となる。

【００３８】これは、吸気弁とシリンダ内周壁との隙間
Ｙが狭くなると、隙間Ｙ通過後の吸気流速は一時的に高
くなるが、隙間Ｙを流れる吸気量が少ないため、その後
（シリンダ下方で）流速は減速してしまい、シリンダ下
方のシリンダ内周壁側において良好な空気流動を形成で
きなくなることが原因と考えられる。即ち、均質燃焼時
（吸気行程噴射時）においては、シリンダ内全体（即ち
混合気生成空間）への燃料の分散が図れないため、燃料
の気化が不十分となり、以って気化潜熱による吸気冷却
効果が低下し、延いては均質燃焼時において吸入空気量
の低下が顕著となるのである。

【００３９】また、成層燃焼時（圧縮行程噴射時）にお
いては、点火栓２近傍へ燃料を輸送するための、或いは
前記凹部１１内での燃焼を活性化するための重要な空気
流動であるＢ−Ｂ断面（シリンダ中央部）における空気
流動が過剰となり、成層燃焼時における燃焼が却って不
活性化し、以って成層燃焼時において軸トルクの低下が
顕著となってしまうのである。

【００４０】これに対し、図５に示すように、Ｙ≧３mm
とすれば、均質燃焼時における吸入空気量と成層燃焼時
における軸トルクとを、共に高く維持することができ
る。これは、吸気弁とシリンダ内周壁又はシリンダヘッ
ド側内周壁との隙間Ｙを広げると、隙間Ｙ通過後の吸気
流速は低いが、隙間Ｙを流れる吸気量が増えるので、そ
の後（シリンダ下方で）の流速の減速を抑制することが
でき、シリンダ下方のシリンダ内周壁側において良好な
空気流動を形成できることになる。

【００４１】即ち、均質燃焼時においては、シリンダ下
方のシリンダ内周壁側において良好な空気流動を形成で
きるため、シリンダ内全体（即ち混合気生成空間）への
燃料の分散が図れ、燃料の気化を十分促進でき、以って
気化潜熱による吸気冷却効果が促進され、延いては均質
燃焼時において吸入空気量の向上が図れるのである。更
に、シリンダ内全体での混合気の均質化の促進により、
燃焼速度が改善され、前記吸入空気量の増加と相まっ
て、一層軸トルクを高めることが可能となる。

【００４２】また、成層燃焼時においては、点火栓２近
傍へ燃料を輸送するための、或いは前記凹部１１内での
燃焼を活性化するための重要な空気流動であるＢ−Ｂ断
面（シリンダ中央部）における空気流動を良好なものと
できるので、成層燃焼時における燃焼を活性化でき、以
って成層燃焼時において軸トルクの向上が図れるのであ
る。

【００４３】即ち、Ｙは、３mm以上の値に設定すること
が好ましいことが、本願発明者等により確認された。な
お、シリンダボア径Ｂmmが異なる場合にも本発明を適用
できるようにする場合には、Ｙ／Ｂで表現することがで
き、この場合には、Ｙ／Ｂ≧０．０３７５とするのが好
ましいものである。

【００４４】但し、Ｘとの関係を考慮すると、Ｘが４mm
の場合には、３mm≦Ｙ＜４mmの値とすることが一層好ま
しいこととなる。Ｙ／Ｂで表す場合には、Ｘ／Ｂ＝０．
０５の場合は、０．０３７５≦Ｙ／Ｂ＜０．０５とする
ことが一層好ましいこととなる。以上のように、本実施
形態によれば、１気筒当たりに２つの吸気ポートを備
え、燃料噴射弁の噴孔を、該２つの吸気ポート間で、ピ
ストン移動方向から見たときに吸気弁下面の中心点を結
ぶ線よりシリンダ内周壁側に配設するようにした直噴火
花点火式内燃機関において、Ｘ（或いはＸ／Ｂ）を配慮
することで均質燃焼と成層燃焼とを共に良好なものとす
ることができる。また、Ｙ（或いはＹ／Ｂ）を配慮する
ことで均質燃焼と成層燃焼とを共に良好なものとするこ
とができる。そして、Ｘ（或いはＸ／Ｂ）、Ｙ（或いは
Ｙ／Ｂ）を共に配慮すれば、一層両燃焼を高いレベルで
両立させることができる。

【００４５】ところで、Ｙは、吸気弁６とシリンダ内周
壁との隙間と、吸気弁６とシリンダヘッド側燃焼室内周
壁（図１中符号Ｚ参照）との隙間のうち、何れか狭い方
の隙間とすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかるシリンダヘッ
ド、吸気ポート、吸気弁、ピストン等の縦断面図であ
る。

【図２】同上実施形態にかかる燃焼室をシリンダヘッド
下面側から見た図である。

【図３】図１のＡ−Ａ矢視図である。

【図４】Ｘに対する吸入空気量、軸トルクの変化を示す
図である。

【図５】Ｙに対する吸入空気量、軸トルクの変化を示す
図である。

【図６】（Ａ）は、Ｘ＝小の場合における、図２（或い
は図３）のＢ−Ｂ断面での燃焼室内空気流動ベクトル
（方向、速度）を示したシミュレーション結果である。
（Ｂ）は、Ｘ＝大の場合（例えば６mm）における、図２
（或いは図３）のＢ−Ｂ断面での燃焼室内空気流動ベク
トル（方向、速度）を示したシミュレーション結果であ
る。

【図７】スワールコントロールバルブ１２を閉弁させた
ときのＸの大小によるスワール流の様子の相違を説明す
るための模式図（シリンダヘッド上方から見た図）であ
る。

【符号の説明】

１燃料噴射弁２点火栓３ピストン４燃焼室５シリンダ６吸気弁６Ａ吸気弁の下面８吸気ポート 12 スワールコントロールバルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１気筒当たりに２つの吸気ポートを備え、
燃料噴射弁の噴孔を、該２つの吸気ポート間で、ピスト
ン移動方向から見たときに吸気弁下面の中心点を結ぶ線
よりシリンダ内周壁側に配設するようにした直噴火花点
火式内燃機関において、両吸気弁間の最小隙間をＸｍｍとしたときに、Ｘ≧４と
なるように構成されたことを特徴とする直噴火花点火式
内燃機関。
【請求項２】１気筒当たりに２つの吸気ポートを備え、
燃料噴射弁の噴孔を、該２つの吸気ポート間で、ピスト
ン移動方向から見たときに吸気弁下面の中心点を結ぶ線
よりシリンダ内周壁側に配設するようにした直噴火花点
火式内燃機関において、両吸気弁間の最小隙間をＸｍｍとし、シリンダボア径を
Ｂｍｍとしたときに、Ｘ／Ｂ≧０．０５となるように構
成されたことを特徴とする直噴火花点火式内燃機関。
【請求項３】両吸気弁の下面の中心点を結ぶ線上におけ
る吸気弁とシリンダ内周壁又はシリンダヘッド側燃焼室
内周壁との最小隙間をＹｍｍとしたときに、Ｘ＞Ｙとな
るように構成されたことを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の直噴火花点火式内燃機関。
【請求項４】両吸気弁の下面の中心点を結ぶ線上におけ
る吸気弁とシリンダ内周壁又はシリンダヘッド側燃焼室
内周壁との最小隙間をＹｍｍとしたときに、Ｙ≧３とな
るように構成されたことを特徴とする請求項１又は請求
項３に記載の直噴火花点火式内燃機関。
【請求項５】両吸気弁の下面の中心点を結ぶ線上におけ
る吸気弁とシリンダ内周壁又はシリンダヘッド側燃焼室
内周壁との最小隙間をＹｍｍとし、シリンダボア径をＢ
ｍｍとしたときに、Ｙ／Ｂ≧０．０３７５となるように
構成されたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記
載の直噴火花点火式内燃機関。