JPH11343854A - 筒内噴射式火花点火機関 - Google Patents

筒内噴射式火花点火機関

Info

Publication number
JPH11343854A
JPH11343854A JP10147928A JP14792898A JPH11343854A JP H11343854 A JPH11343854 A JP H11343854A JP 10147928 A JP10147928 A JP 10147928A JP 14792898 A JP14792898 A JP 14792898A JP H11343854 A JPH11343854 A JP H11343854A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
combustion chamber
collector
spark ignition
ignition engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10147928A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3695143B2 (ja
Inventor
Akihiko Sumikata
章彦 角方
Hiroshi Miyakubo
博史 宮窪
Koji Hiratani
康治 平谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP14792898A priority Critical patent/JP3695143B2/ja
Publication of JPH11343854A publication Critical patent/JPH11343854A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3695143B2 publication Critical patent/JP3695143B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other 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
    • F02B23/104—Other 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/04—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
    • F02M31/06—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air
    • F02M31/08—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air the gases being exhaust gases
    • F02M31/087—Heat-exchange arrangements between the air intake and exhaust gas passages, e.g. by means of contact between the passages
    • 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
    • F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10—Other 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
    • F02B2023/106—Tumble flow, i.e. the axis of rotation of the main charge flow motion is horizontal
    • F02B2023/107—Reverse tumble flow, e.g. having substantially vertical intake ports
    • 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
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/48—Tumble motion in gas movement in 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストン冠面等への燃料付着を防止して成層
燃焼の安定性および排気エミッションの向上を図る。 【解決手段】 成層燃焼時にサブポート16から供給さ
れる吸気は、排気マニホルド13上に設けた第2の吸気
コレクタ15で高温化されて燃焼室4内に流入して強い
逆タンブル流を生成し、かつ、ピストン2の冠面等の燃
焼室内面を加熱する。圧縮行程で燃料噴射弁10から噴
射された燃料噴霧は高温の逆タンブル流によって気化促
進されて燃焼室中心部の点火プラグ9へ輸送される一
方、ピストン冠面に付着した燃料噴霧は即座に気化さ
れ、以て、安定した成層燃焼が行われると共に未燃HC
が減少して排気ミッションが向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は筒内噴射式火花点火
機関に関する。
【0002】
【従来の技術】筒内噴射式火花点火機関は例えば特開平
6−81651号公報に示されているように、筒内ガス
流動場として逆タンブル流を生成するようにしたもの
や、特開平5−86873号公報に示されているように
筒内ガス流動場として順タンブル流を生成するようにし
たもの等、各種のものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述の何れのタイプで
あっても、燃料噴射弁から直接燃焼室に燃料を噴射する
ため、特に成層燃焼時に燃料噴霧がピストン冠面やシリ
ンダ周面のクウェンチ領域に液膜状に付着して、未燃H
Cやスモークおよびデポジットの発生要因となってしま
うことは否めない。
【0004】そこで、本発明はピストン冠面等への燃料
噴霧の付着を防止できて、成層燃焼の安定性および排気
ミッションの向上を図ることができる筒内噴射式火花点
火機関を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明にあって
は、燃焼室に点火プラグと、該燃焼室に直接燃料を噴射
する燃料噴射弁とを配設した筒内噴射式火花点火機関に
おいて、吸気ポートに連なる第1の吸気コレクタと、排
気マニホルド上に設けた第2の吸気コレクタとを備え、
該第2の吸気コレクタには吸気ポートの吸気弁近傍に開
口して、第2の吸気コレクタから供給される吸気により
燃焼室内のガス流動を強化するサブポートを連通,配設
したことを特徴としている。
【0006】請求項2の発明にあっては、請求項1に記
載の第2の吸気コレクタは分岐通路を介して第1の吸気
コレクタの主吸気通路に連通し、これら分岐通路および
主吸気通路に開閉制御弁を設けて、成層燃焼運転と均質
燃焼運転との運転状態に応じて第1の吸気コレクタと第
2の吸気コレクタとへの吸気量を分配制御するようにし
たことを特徴としている。
【0007】請求項3の発明にあっては、請求項1,2
に記載の筒内噴射式火花点火機関において、エンジンの
低負荷時に第1の吸気コレクタ側を遮断して、第2の吸
気コレクタ側から吸気を行わせるようにしたことを特徴
としている。。
【0008】請求項4の発明にあっては、請求項1,2
に記載の筒内噴射式火花点火機関において、エンジンの
低回転時に第1の吸気コレクタ側を遮断して、第2の吸
気コレクタ側から吸気を行わせるようにしたことを特徴
としている。
【0009】請求項5の発明にあっては、請求項1〜4
に記載の排気マニホルドと第2の吸気コレクタとを、E
GR制御弁を備えたEGR通路で連通して該第2の吸気
コレクタ側から排気還流を行わせるようにしたことを特
徴としている。
【0010】請求項6の発明にあっては、請求項1〜5
に記載のサブポートから供給される吸気の指向方向を、
燃焼室内に逆タンブル流が生成されるように設定したこ
とを特徴としている。
【0011】請求項7の発明にあっては、請求項1〜5
に記載のサブポートから供給される吸気の指向方向を、
燃焼室内に順タンブル流が生成されるように設定したこ
とを特徴としている。
【0012】請求項8の発明にあっては、請求項1〜5
に記載のサブポートから供給される吸気の指向方向を、
燃焼室内にスワール流が生成されるように設定したこと
を特徴としている。
【0013】請求項9の発明にあっては、請求項6,8
に記載の筒内噴射式火花点火機関において、点火プラグ
を燃焼室の略中心部分に配設すると共に、燃料噴射弁を
燃焼室の吸気弁配置側の側部に配設する一方、ピストン
冠面には吸気弁配置側に偏寄して、燃焼室内のガス流動
を保存し、かつ、燃料噴霧を保持するためのキャビティ
燃焼室を設けたことを特徴としている。
【0014】請求項10の発明にあっては、請求項7に
記載の筒内噴射式火花点火機関において、点火プラグを
燃焼室の略中心部分に配設すると共に、燃料噴射弁を燃
焼室の吸気弁配置側の側部に配設する一方、ピストン冠
面の中央部には機関の前方から見て円弧状に形成されて
前後方向に延在して、燃焼室内の順タンブル流を保存す
るための凹部を設けたことを特徴としている。
【0015】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、サブポ
ートから供給される吸気によって燃焼室内のガス流動を
強化できるため、圧縮行程で噴射された燃料噴霧をこの
強いガス流動に乗せて所定位置に配設した点火プラグ側
へ確実に輸送できることは勿論、該サブポートから供給
される吸気は排気マニホルド上に設けた第2の吸気コレ
クタで高温化されているので、吸気行程で燃焼室内に導
入された際に該高温吸気によってピストン冠面を始めと
する燃焼室内面が加熱され、従って、前記圧縮行程で噴
射された燃料噴霧はこの高温吸気によって気化が促進さ
れ、かつ、ピストン冠面等に吹き当った際にも即座に気
化されて液膜状に付着することがなく、この結果、成層
燃焼の安定性の向上と排気エミッションの向上、および
ピストン冠面等へのデポジットの付着堆積を防止するこ
とができる。
【0016】また、このように高温吸気によって燃料噴
霧の気化促進を行えて、点火の安定化および火焔伝播の
安定化が図れるため可燃空燃比を拡大することができて
未燃HCを更に低減することもできる。
【0017】更に、吸入行程噴射を行う均質燃焼時でも
前記サブポートより高温の吸気が導入される運転条件で
は、ガス流動の強化と燃料の気化促進とを同時に行えて
可燃空燃比を拡大することができ、従って、燃費の向上
と未燃HCの低減化を図ることができる。
【0018】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
の発明の効果に加えて、第1の吸気コレクタ側に連絡す
る主吸気通路および第2の吸気コレクタ側に連絡する分
岐通路にそれぞれ設けた開閉制御弁によって、成層燃焼
運転と均質燃焼運転との運転状態に応じて第1の吸気コ
レクタと第2の吸気コレクタとへの吸気量を適切に分配
制御できるため、成層燃焼運転、均質燃焼運転の各運転
時における燃焼の安定性と排気ミッションをより一層向
上することができる。
【0019】請求項3に記載の発明によれば、請求項
1,2の発明の効果に加えて、吸気量の少ないエンジン
低負荷時には第2の吸気コレクタ側からのみサブポート
を介して高温の吸気が行われると共に、燃焼室内のガス
流動が強化されるため、低負荷運転時の安定性と排気エ
ミッションの向上とを図ることができる。
【0020】請求項4に記載の発明によれば、請求項
1,2の発明の効果に加えて、燃焼室内のガス流動強さ
はエンジン回転数に比例するが、エンジン低回転時には
第2の吸気コレクタ側からのみサブポートを介して高温
の吸気が行われると共に、燃焼室内のガス流動が強化さ
れるため、低回転運転時の安定性と排気エミッションの
向上とを図ることができる。
【0021】請求項5に記載の発明によれば、請求項1
〜4の発明の効果に加えて、第2の吸気コレクタ側から
の排気還流によってNOx を抑制できることは勿論、サ
ブポートから供給される吸気を更に高温化することがで
きて、燃料噴霧の気化促進を一段と向上することができ
る。
【0022】請求項6〜8に記載の発明によれば、請求
項1〜5の発明の効果に加えて、サブポートからの吸気
指向方向を変更することによって容易に所望のエンジン
コンセプトに対応することができる。
【0023】請求項9に記載の発明によれば、逆タンブ
ル流コンセプトおよびスワール流コンセプトのエンジン
では、逆タンブル流又はスワール流をピストン冠面のキ
ャビティ燃焼室で形崩れを生起することなく保存するこ
とができると共に、該キャビティ燃焼室により圧縮行程
で吸気弁近傍の燃料噴射弁より噴射された燃料噴霧を保
持して拡散を抑制できるから、燃料噴霧を燃焼室中心部
の点火プラグへ確実に輸送できて成層燃焼の安定性を一
段と向上することができる。
【0024】請求項10に記載の発明によれば、順タン
ブル流コンセプトのエンジンでは、順タンブル流をピス
トン冠面中央部の円弧状の凹部によって燃焼室の中心部
に集めて形崩れを生起することなく保存することができ
ると共に、該凹部により圧縮行程で吸気弁近傍の燃料噴
射弁より噴射された燃料噴霧の受け止め効果が得られて
拡散を抑制できるから、燃料噴霧を燃焼室中心部の点火
プラグへ確実に輸送できて成層燃焼の安定性を一段と向
上することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。
【0026】図1〜3において、1はシリンダブロッ
ク、2はピストン、3はシリンダヘッド、4はこれらシ
リンダブロック1とピストン2およびシリンダヘッド3
により形成された燃焼室を示す。
【0027】シリンダヘッド3には吸気弁6によって開
閉される2つの吸気ポート5と、排気弁8によって開閉
される2つの排気ポート7とを対向的に配設してある。
【0028】また、シリンダヘッド3の中心部、即ち、
燃焼室4の中心部には点火プラグ9を配設してあると共
に、該燃焼室4の前記吸気弁配置側の側部には、2つの
吸気弁6,6間の近傍に該燃焼室4に直接燃料を噴射す
る燃料噴射弁10を配設してある。
【0029】吸気ポート6,6には第1の吸気コレクタ
11のブランチ部12を接続してある一方、排気ポート
7には排気マニホルド13のブランチ部14を接続して
ある。
【0030】排気マニホルド13には複数のブランチ部
14上に跨って第2の吸気コレクタ15を一体的に形成
してある。
【0031】シリンダヘッド3には各吸気ポート5の吸
気弁近傍に開口して前記第2の吸気コレクタ15に連通
接続するサブポート16を設けてあり、該第2の吸気コ
レクタ15およびサブポート16から供給される吸気に
より、燃焼室4内のガス流動を強化できるようにしてあ
る。
【0032】本実施形態では前記サブポート16を吸気
弁6の略直上位置に開口して、該サブポート16から供
給される吸気が吸気弁6の下側を指向し、該吸気が燃焼
室4の吸気弁配置側の側面に沿って流入、下降してピス
トン2の冠面で排気弁配置側へ上向きに反転して、該燃
焼室4内に逆タンブル流を生成するようにしてある。
【0033】また、ピストン2の冠面の吸気弁配置側に
偏寄した略半部にはキャビティ燃焼室17を凹設して、
前記燃焼室4内に生成強化された逆タンブル流の保存性
と、圧縮行程で燃料噴射弁10から噴射された燃料噴霧
の保持性を高められるようにしてある。
【0034】第2の吸気コレクタ15は本実施形態で
は、分岐通路20を介して第1の吸気コレクタ11の主
吸気通路18のスロットル弁19下流に連通接続してあ
る。
【0035】これら分岐通路20および主吸気通路18
には開閉制御弁21,22を設けて、成層燃焼運転と均
質燃焼運転との運転状態に応じて第1の吸気コレクタ1
1と第2の吸気コレクタ15とへの吸気量を分配制御す
るようにしてある。
【0036】これは、図外のコントロールユニットによ
り、例えば図9に示した制御マップにもとづいて開閉制
御弁21,22の開度制御を行って、第1の吸気コレク
タ11と第2の吸気コレクタ15とへの吸気量分配が行
われる。
【0037】開閉制御弁21,22は図外のアクセル開
度センサやクランク角センサ等の各種センサの検出信号
にもとづいてコントロールユニットにより開閉制御さ
れ、開閉制御弁21,22のエンジン負荷による開閉特
性は、図7に示すように成層燃焼を行う低負荷側では、
低負荷領域Aで第2の吸気コレクタ15からのみの吸気
が行われ、中負荷領域Bで負荷状況に応じて第2の吸気
コレクタ15と第1の吸気コレクタ11とへの吸気分配
が行われ、そして、均質燃焼が行われる高負荷領域Cで
第1の吸気コレクタ11からのみの吸気が行われるよう
な特性としてある。
【0038】他方、開閉制御弁21,22のエンジン回
転による開閉特性は、図8に示すように成層燃焼が行わ
れる低回転領域1で第2の吸気コレクタ15からのみの
吸気が行われ、均質燃焼が行われる高回転領域2で第1
の吸気コレクタ11からのみの吸気が行われるような特
性としてある。
【0039】このような開閉制御弁21,22は具体的
には例えば図10に示すフローチャートに従って作動制
御される。
【0040】図10において、ステップS1でアクセル
開度センサ、クランク角センサ等の各種センサからの検
出信号が読み込まれると、ステップS2でこれらの検出
結果にもとづいて成層燃焼か均質燃焼かの運転状態が判
断される。
【0041】ステップS2で成層燃焼運転と判断される
と、ステップS3に進んで第1の吸気コレクタ11側の
開閉制御弁22の開度が設定されると共に、ステップS
4で第2の吸気コレクタ15側の開閉制御弁21の開度
が設定され、前記図9に示した負荷領域A,Bの運転状
態に応じてこれら第1の吸気コレクタ11と第2の吸気
コレクタ15とへの吸気量が適切に分配される。
【0042】ステップS2で均質燃焼運転と判断される
と、ステップS5に進んで第1の吸気コレクタ11側の
開閉制御弁22が全開にされると共に、ステップS6で
第2の吸気コレクタ15側の開閉制御弁21が全閉にさ
れ、第1の吸気コレクタ11からのみの吸気が行われ
る。
【0043】以上の第1実施形態の構造によれば、成層
燃焼を行う低・中負荷,低回転域では、サブポート16
から供給される吸気によって燃焼室4内のガス流動を強
化できるため、圧縮行程で吸気弁配置側に配設した燃料
噴射弁10から噴射された燃料噴霧をこの強いガス流動
に乗せて燃焼室中心部の点火プラグ9側へ確実に輸送で
きることは勿論、該サブポート16から供給される吸気
は排気マニホルド13上に設けた第2の吸気コレクタ1
5で高温化されているので、吸気行程で燃焼室4内に導
入された際に該高温の吸気によってピストン2の冠面を
始めとする燃焼室4内面が加熱され、従って、前記圧縮
行程で噴射された燃料噴霧はこの高温吸気によって気化
が促進され、かつ、ピストン2の冠面等に吹き当った際
にも即座に気化されて液膜状に付着するのを回避するこ
とができる。
【0044】この結果、成層燃焼の安定性を向上できる
と共に、未燃HCを減少できて排気エミッションを向上
することができ、しかも、ピストン冠面等へのデポジッ
トの付着堆積を防止することができる。
【0045】また、このようにサブポート16からの高
温の吸気によって燃料噴霧の気化促進を行えて、点火プ
ラグ9による混合気の点火の安定化と火焔伝播の安定化
が図れるため、可燃室燃比を拡大することができて未燃
HCを更に低減することができる。
【0046】特に、本実施形態では前記サブポート16
を吸気弁6の略直上位置に開口して、該サブポート16
からの吸気が吸気弁6の下側を指向して燃焼室4内に強
い逆タンブル流を生成するようにしてあると共に、ピス
トン冠面の吸気弁配置側にはキャビティ燃焼室17を設
けてあるため、成層燃焼時には図4の(イ)に示すよう
に吸気行程で吸気弁6が開弁すると、サブポート16か
らの吸気aは吸気弁6の下側を通って燃焼室4の吸気弁
配置側の側面に沿って下降してピストン2の冠面で反転
されるが、この吸気aはピストン2の冠面のキャビティ
燃焼室17のボール形状に沿ってスムーズに排気弁配置
側へ上向きに反転されて乱れのない逆タンブル流a1 を
生成させることができる。
【0047】そして、圧縮行程では同図の(ロ),
(ハ),(ニ)に示すように前記キャビティ燃焼室17
によって逆タンブル流a1 を形崩れさせることなく保存
することができると共に、燃料噴射弁10から噴射され
た燃料噴霧Fを保持して拡散を抑制できるから、同図の
(ホ)に示すように該燃料噴霧Fを逆タンブル流a1 に
乗せて確実に燃焼室中心部の点火プラグ9へ輸送するこ
とができて成層燃焼の安定性を一段と向上することがで
きる。
【0048】このように、ピストン2の冠面にキャビテ
ィ燃焼室17を凹設してあっても、前述のようにサブポ
ート16から供給される吸気a1 は排気マニホルド13
の熱によって高温化されていて、この高温吸気によって
燃料噴射前に既にキャビティ燃焼室17面が加熱されて
いるため、圧縮行程噴射によりキャビティ燃焼室17に
燃料噴霧Fが吹き当っても即座に気化して該キャビティ
燃焼室17面に液膜状に付着することはなく、該キャビ
ティ燃焼室17面へのデポジットの発生付着を回避する
ことができる。
【0049】一方、機関始動時や暖機未完了状態では燃
焼安定性維持のため均質燃焼運転が行われるが、均質燃
焼運転であってもこのような吸気量の少ないエンジン低
負荷時や、燃焼室4内のガス流動が弱いエンジン低回転
時にも、前述と同様にサブポート16からの高温吸気に
よる逆タンブル流a1 の強化作用が得られるから、吸気
行程で燃料噴射弁10から噴射された燃料噴霧の気化促
進と、拡散均質化促進を積極的に行わせることができ
る。
【0050】この結果、かかる運転域での燃焼の安定性
と排気エミッションとを向上できることはもとより、前
述の理由により可燃空燃比を拡大できるため、燃費の向
上と未燃HCの低減化を図ることができる。
【0051】この第1実施形態では燃焼室4内のガス流
動場が逆タンブル流となるようにしているが、サブポー
ト16の開口向きを、燃焼室4内で吸気が横旋回するよ
うに設定してスワール流を生成するようにした場合で
も、前記キャビティ燃焼室17によるスワール流の保存
性と燃料噴霧の保持性とが高められて、成層燃焼の安定
性向上と排気エミッションの向上とを図ることができ
る。
【0052】図5に示す第2実施形態はサブポート16
を吸気aが吸気弁6の上側を通って燃焼室4内の排気弁
配置側へ向けて流入するように配設して、燃焼室4内に
前記第1実施形態とは逆向きの強い順タンブル流a2 が
生成されるように設定したものである。
【0053】また、この実施形態では燃焼室4内のガス
流動場を順タンブル流a2 に設定することと併せて、ピ
ストン2の冠面中央部には、機関前方から見て円弧状に
形成されて前後方向に延在する比較的大きな凹部23を
形成して、該凹部23によって順タンブル流a2 の保存
性と、圧縮行程噴射された燃料噴霧の保持性とを高めら
れるようにしてある。
【0054】即ち、ピストン2の冠面中央部に比較的大
きな円弧状の凹部23を形成してあることによって、サ
ブポート16からの吸気により燃焼室4内に生成された
順タンブル流a2 は形崩れを生起することなく燃焼室4
の中心部に集めて保存することができると共に、該凹部
23によって圧縮行程噴射された燃料噴霧の受け止め効
果が得られて拡散を抑制できるため、該燃料噴霧を燃焼
室中心部の点火プラグ9へ確実に輸送できて成層燃焼の
安定性を一段と向上することができる。
【0055】図6は本発明の第3実施形態を示すもの
で、この実施形態にあっては前述の排気マニホルド13
の集合部13aと、該排気マニホルド13上に設けた第
2の吸気コレクタ15とを、EGR制御弁25を備えた
EGR通路24で連通して該第2の吸気コレクタ15側
から排気還流を行わせるようにしてある。
【0056】EGR制御弁25は公知の負圧作動ダイヤ
フラム弁が用いられ、図外のコントロールユニットによ
って運転状態に応じてバキュームポンプ等の負圧源から
の負圧供給を制御して適切な排気還流量が得られるよう
にしてある。
【0057】従って、この第3実施形態の構造によれ
ば、前記第1,第2実施形態における各効果に加えて、
第2の吸気コレクタ15側からの排気還流によってNO
x を抑制できることは勿論、サブポート16から供給さ
れる吸気を還流排気によって更に高温化することができ
て、燃料噴霧の気化促進を一段と向上することができ
る。
【0058】なお、前述の各実施形態では分岐通路20
と主吸気通路18とに開閉制御弁21,22を設けて、
第1の吸気コレクタ11と第2の吸気コレクタ15とへ
の吸気分配を行わせるようにしているが、分岐通路20
を主吸気通路18よりも大径にして、該分岐通路20に
設けた開閉制御弁21のみで前記吸気分配制御を行わせ
るようにすることもでき、あるいは、分岐通路20を主
吸気通路18のスロットル弁19の上流側に接続して前
述と同様な吸気分配制御を行わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す略示的断面説明
図。
【図2】同実施形態の略示的平面説明図。
【図3】図1のA−A線に沿う断面図。
【図4】同実施形態の成層燃焼時における吸気と燃料噴
霧との挙動を示す説明図。
【図5】本発明の第2実施形態を示す略示的断面説明
図。
【図6】本発明の第3実施形態を示す略示的平面説明
図。
【図7】開閉制御弁のエンジン負荷による吸気分配特性
図。
【図8】開閉制御弁のエンジン回転による吸気分配特性
図。
【図9】開閉制御弁の制御マップ図。
【図10】開閉制御弁の制御システムのフローチャー
ト。
【符号の説明】
4 燃焼室 5 吸気ポート 6 吸気弁 9 点火プラグ 10 燃料噴射弁 11 第1の吸気コレクタ 13 排気マニホルド 15 第2の吸気コレクタ 16 サブポート 17 キャビティ燃焼室 18 主吸気通路 20 分岐通路 21,22 開閉制御弁 23 凹部 24 EGR通路 25 EGR制御弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02F 3/26 F02F 3/26 A F02M 35/10 F02M 69/00 310T 69/00 310 35/10 301Q

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼室に点火プラグと、該燃焼室に直接
    燃料を噴射する燃料噴射弁とを配設した筒内噴射式火花
    点火機関において、吸気ポートに連なる第1の吸気コレ
    クタと、排気マニホルド上に設けた第2の吸気コレクタ
    とを備え、該第2の吸気コレクタには吸気ポートの吸気
    弁近傍に開口して、第2の吸気コレクタから供給される
    吸気により燃焼室内のガス流動を強化するサブポートを
    連通,配設したことを特徴とする筒内噴射式火花点火機
    関。
  2. 【請求項2】 第2の吸気コレクタは分岐通路を介して
    第1の吸気コレクタの主吸気通路に連通し、これら分岐
    通路および主吸気通路に開閉制御弁を設けて、成層燃焼
    運転と均質燃焼運転との運転状態に応じて第1の吸気コ
    レクタと第2の吸気コレクタとへの吸気量を分配制御す
    るようにしたことを特徴とする請求項1に記載の筒内噴
    射式火花点火機関。
  3. 【請求項3】 エンジンの低負荷時に第1の吸気コレク
    タ側を遮断して、第2の吸気コレクタ側から吸気を行わ
    せるようにしたことを特徴とする請求項1,2に記載の
    筒内噴射式火花点火機関。
  4. 【請求項4】 エンジンの低回転時に第1の吸気コレク
    タ側を遮断して、第2の吸気コレクタ側から吸気を行わ
    せるようにしたことを特徴とする請求項1,2に記載の
    筒内噴射式火花点火機関。
  5. 【請求項5】 排気マニホルドと第2の吸気コレクタと
    を、EGR制御弁を備えたEGR通路で連通して該第2
    の吸気コレクタ側から排気還流を行わせるようにしたこ
    とを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の筒内噴射
    式火花点火機関。
  6. 【請求項6】 サブポートから供給される吸気の指向方
    向を、燃焼室内に逆タンブル流が生成されるように設定
    したことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の筒
    内噴射式火花点火機関。
  7. 【請求項7】 サブポートから供給される吸気の指向方
    向を、燃焼室内に順タンブル流が生成されるように設定
    したことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の筒
    内噴射式火花点火機関。
  8. 【請求項8】 サブポートから供給される吸気の指向方
    向を、燃焼室内にスワール流が生成されるように設定し
    たことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の筒内
    噴射式火花点火機関。
  9. 【請求項9】 点火プラグを燃焼室の略中心部分に配設
    すると共に、燃料噴射弁を燃焼室の吸気弁配置側の側部
    に配設する一方、ピストン冠面には吸気弁配置側に偏寄
    して、燃焼室内のガス流動を保存し、かつ、燃料噴霧を
    保持するためのキャビティ燃焼室を設けたことを特徴と
    する請求項6,8に記載の筒内噴射式火花点火機関。
  10. 【請求項10】 点火プラグを燃焼室の略中心部分に配
    設すると共に、燃料噴射弁を燃焼室の吸気弁配置側の側
    部に配設する一方、ピストン冠面の中央部には機関の前
    方から見て円弧状に形成されて前後方向に延在して、燃
    焼室内の順タンブル流を保存するための凹部を設けたこ
    とを特徴とする請求項7に記載の筒内噴射式火花点火機
    関。
JP14792898A 1998-05-28 1998-05-28 筒内噴射式火花点火機関 Expired - Lifetime JP3695143B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14792898A JP3695143B2 (ja) 1998-05-28 1998-05-28 筒内噴射式火花点火機関

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14792898A JP3695143B2 (ja) 1998-05-28 1998-05-28 筒内噴射式火花点火機関

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11343854A true JPH11343854A (ja) 1999-12-14
JP3695143B2 JP3695143B2 (ja) 2005-09-14

Family

ID=15441255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14792898A Expired - Lifetime JP3695143B2 (ja) 1998-05-28 1998-05-28 筒内噴射式火花点火機関

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3695143B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001055567A1 (en) * 2000-01-25 2001-08-02 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Direct injection type internal combustion engine
FR2885647A1 (fr) * 2005-05-11 2006-11-17 Renault Soc Par Actions Simpli Dispositif, pour moteur a combustion interne, de generation d'aerodynamique variable a partir d'injection d'air dans les conduits d'admission de la culasse
FR2896545A1 (fr) * 2006-01-20 2007-07-27 Renault Sas Moteur a combustion interne a injection comportant des moyens d'echange de chaleur entre un circuit d'admission et un circuit d'echappement
WO2022209880A1 (ja) * 2021-03-31 2022-10-06 本田技研工業株式会社 内燃機関の吸気装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001055567A1 (en) * 2000-01-25 2001-08-02 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Direct injection type internal combustion engine
US6799551B2 (en) 2000-01-25 2004-10-05 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Direct injection type internal combustion engine
FR2885647A1 (fr) * 2005-05-11 2006-11-17 Renault Soc Par Actions Simpli Dispositif, pour moteur a combustion interne, de generation d'aerodynamique variable a partir d'injection d'air dans les conduits d'admission de la culasse
FR2896545A1 (fr) * 2006-01-20 2007-07-27 Renault Sas Moteur a combustion interne a injection comportant des moyens d'echange de chaleur entre un circuit d'admission et un circuit d'echappement
WO2022209880A1 (ja) * 2021-03-31 2022-10-06 本田技研工業株式会社 内燃機関の吸気装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3695143B2 (ja) 2005-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3325232B2 (ja) 筒内噴射式エンジン
EP0686759B1 (en) Compression ignition type gasoline engine injecting fuel inside intake port during exhaust stroke
JP3644249B2 (ja) 筒内噴射式内燃機関
EP0848146B1 (en) Control apparatus for an in-cylinder injection type internal combustion engine
JPH11153034A (ja) 直接噴射火花点火式エンジン
JP2001241329A (ja) 筒内噴射型内燃機関
JP4186344B2 (ja) 火花点火式直噴エンジンの制御装置
JP3695143B2 (ja) 筒内噴射式火花点火機関
JP3386588B2 (ja) エンジンの吸気制御装置
JP3726503B2 (ja) 直噴火花点火式内燃機関
JP3695145B2 (ja) 筒内噴射式火花点火機関の吸気制御装置
JP3591141B2 (ja) 筒内直接噴射式火花点火内燃機関
JP3428372B2 (ja) 直接筒内噴射式火花点火内燃機関
JPH10317974A (ja) 筒内噴射型内燃機関
JPH11351012A (ja) 直接筒内噴射式火花点火機関
JP2000179433A (ja) 筒内噴射式火花点火機関
JPH10110660A (ja) 筒内噴射式エンジン
JPH06249109A (ja) エンジンの燃料噴射装置
JPH0791322A (ja) 渦流式内燃機関
JP2656341B2 (ja) 直接噴射式ディーゼルエンジンの吸気装置
JPS61250381A (ja) 内燃機関の吸気装置
JPH0350265Y2 (ja)
JP3823612B2 (ja) 直噴火花点火式内燃機関
JP3030226B2 (ja) 自動車用リーンバーンエンジン
JPH11294307A (ja) 筒内噴射式火花点火機関

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050111

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050311

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050607

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050620

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100708

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110708

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120708

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120708

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130708

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708

Year of fee payment: 9

EXPY Cancellation because of completion of term