JPH11343855A - 筒内噴射式火花点火機関の吸気制御装置 - Google Patents

筒内噴射式火花点火機関の吸気制御装置

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JPH11343855A
JPH11343855A JP10149718A JP14971898A JPH11343855A JP H11343855 A JPH11343855 A JP H11343855A JP 10149718 A JP10149718 A JP 10149718A JP 14971898 A JP14971898 A JP 14971898A JP H11343855 A JPH11343855 A JP H11343855A
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combustion chamber
valve
gas flow
fuel
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Akihiko Sumikata
章彦 角方
Koji Hiratani
康治 平谷
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 成層燃焼の安定性向上と点火プラグの燃料被
りの防止を図る。 【解決手段】 吸気ポート３のガス流動強化手段１１か
ら吸気ａが平面視して燃料噴射弁９と点火プラグ８の略
中間位置に指向して導入されるため、吸気行程噴射した
場合に燃料噴霧Ｆが点火プラグ８に付着してくすぶりを
生じるのを回避でき、かつ、ガス流動強化手段１１によ
って燃焼室２内の順タンブル流ａ1 が強化されるため、
燃料噴霧Ｆの点火プラグ８への輸送性が向上して成層燃
焼の安定性を高められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は筒内噴射式火花点火
機関の吸気制御装置に関する。
【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、燃焼室
内の吸気に逆タンブル流や順タンブル流等のガス流動を
付与し、圧縮行程で燃料噴射弁より噴射した燃料をこの
ガス流動に乗せて、燃焼室の略中心部分に配設した点火
プラグへ輸送して成層燃焼を良好に行えるようにしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】成層燃焼の安定性を高
めるためには、前述のように点火プラグ周りに確実に噴
霧燃料を存在させることが肝要であり、そのためには燃
料噴射弁の燃料噴霧角度を可及的に広角にするか、ある
いは燃料噴霧の向きを上向き加減として、略円錐状に噴
射される燃料噴霧がもともと点火プラグ周りに漂うよう
にすれば、点火プラグ周りへの燃料の輸送がより確実と
なって成層燃焼の安定性を一段と高めることができる。
【０００４】ところが、このように初めから燃料噴射弁
から噴射された燃料噴霧が点火プラグ周りに存在し得る
ような燃料噴射弁の設定を行った場合、燃焼室内のガス
流動が弱い機関始動時や、機関の冷間時等に点火プラグ
に燃料噴霧が直接かかってくすぶりの原因となってしま
う。
【０００５】そこで、本発明は燃料を点火プラグ周りに
向けて噴霧させて成層燃焼を一段と高めることができる
と共に、特に機関始動時や冷機時等の燃料供給量の多い
運転域において点火プラグの燃料被りによるくすぶりを
回避す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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
あっては、燃焼室の略中心部分に点火プラグを配設する
と共に、燃焼室の吸気弁配置側の側部に燃料噴射弁を配
設した筒内噴射式火花点火機関において、前記吸気弁に
より開閉される吸気ポート内に、燃焼室内に導入される
吸気の流動を強化するガス流動強化手段を設け、該ガス
流動強化手段による吸気の指向方向を平面視して燃料噴
射弁と点火プラグの略中間位置に設定したことを特徴と
している。
【０００７】請求項２の発明にあっては、燃焼室の略中
心部分に点火プラグを配設すると共に、燃焼室の吸気弁
配置側の側部に燃料噴射弁を配設した筒内噴射式火花点
火機関において、前記吸気弁により開閉される吸気ポー
ト内に、燃焼室内に導入される吸気の流動を強化するガ
ス流動強化手段を設け、該ガス流動強化手段による吸気
の指向方向を点火プラグ付近に設定したことを特徴とし
ている。
【０００８】請求項３の発明にあっては、請求項１，２
に記載のガス流動強化手段を、吸気マニホルド内のスロ
ットル弁上流に端を発し、吸気弁の近傍に開口するサブ
ポートで構成したことを特徴としている。
【０００９】請求項４の発明にあっては、請求項１，２
に記載のガス流動強化手段を、吸気ポート内の吸気弁近
傍に設けられて、低負荷時に吸気ポートを部分的に遮蔽
し、高負荷時に吸気ポートを開放する部分遮蔽弁で構成
したことを特徴としている。
【００１０】請求項５の発明にあっては、請求項１，２
に記載のガス流動強化手段を、吸気ポート内に吸気弁近
傍にまで延在されて該吸気ポート内を２つの通路に隔成
する仕切板と、該仕切板により隔成された一方の通路に
設けられて低負荷時に全閉し、高負荷時に全開する開閉
弁とで構成したことを特徴としている。
【００１１】請求項６の発明にあっては、請求項１〜５
に記載の燃料噴射弁の燃料噴射期間を吸気弁リフトが最
大となる時期を含むように設定したことを特徴としてい
る。
【００１２】請求項７の発明にあっては、請求項１〜６
に記載の燃料噴射弁の燃料噴霧角および噴射方向を、大
気圧下で略円錐状に広がる燃料噴霧の外周部が点火プラ
グに到達し得るように設定したことを特徴としている。
【００１３】請求項８の発明にあっては、請求項１〜７
に記載のガス流動強化手段により燃焼室内に順タンブル
流を生成するようにしたことを特徴としている。
【００１４】請求項９の発明にあっては、請求項８に記
載の燃焼室内のピストン冠面には、機関前方より見て中
央部にエンジン前後方向に延在する円弧状の凹部が形成
されていることを特徴としている。
【００１５】請求項１０の発明にあっては、請求項１〜
７に記載のガス流動強化手段により燃焼室内にスワール
を生成するようにしたことを特徴としている。
【００１６】請求項１１の発明にあっては、請求項１〜
７に記載のガス流動強化手段により、燃焼室内に逆タン
ブル流を生成するようにしたことを特徴としている。
【００１７】請求項１２の発明にあっては、請求項１
０，１１に記載の燃焼室内のピストン冠面には吸気弁配
置側に偏寄して、圧縮行程で燃料噴射弁から燃料が噴射
された際に、この燃料噴霧を受容するキャビティ燃焼室
が形成されていることを特徴としている。
【００１８】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、吸気行
程でガス流動強化手段により燃焼室内に導入される吸気
は、平面視して燃料噴射弁と点火プラグの略中間位置に
指向するため、吸気行程噴射を行った場合に燃料噴射弁
から噴射された燃料噴霧が点火プラグに吹き当ることが
なく、従って、機関始動時や、機関冷間時に点火プラグ
の燃料被りによるくすぶりを防止できて未燃ＨＣやスモ
ークの発生を抑制して排気エミッションおよび燃焼安定
性を向上することができる。
【００１９】また、ガス流動強化手段によって燃焼室内
のガス流動を強められるため、成層燃焼時に圧縮行程で
噴射された燃料噴霧を燃焼室中央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向上することができ
る。
【００２０】更に、前述のように吸気行程噴射時にガス
流動強化手段によって、点火プラグの燃料被りを防止で
きるため、燃料噴射弁の噴霧角の広角化等が可能となっ
て成層燃焼の安定性を更に高めることができる。
【００２１】請求項２に記載の発明によれば、吸気行程
でガス流動強化手段により燃焼室内に導入される吸気
は、点火プラグ付近に指向して流入するようになるた
め、吸気行程噴射を行った場合に燃料噴射弁から噴射さ
れた燃料噴霧が点火プラグに吹き当ることがなく、従っ
て、機関始動時のような低負荷時や、機関冷間時に点火
プラグの燃料被りによるくすぶりを防止できて未燃ＨＣ
やスモークの発生を抑制して排気エミッションを向上す
ることができ、特に燃焼室内のガス流動が弱くなる低負
荷時、低回転時等には、点火プラグに燃料が付着してい
た場合でもこれを吸気で吹き飛ばして除去できるため、
前記くすぶりを確実に防止することができる。
【００２２】また、請求項１の発明と同様にガス流動強
化手段の付設によって、成層燃焼の安定性を一段と高め
ることができる。
【００２３】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、ガス流動強化手段を、一
端がスロットル弁上流に開口し、他端が吸気弁の近傍に
開口するサブポートで構成してあるから、該サブポート
からの吸気によって強いガス流動を形成することがで
き、従って、ガス流動が形成しづらい低回転時等でも確
実にガス流動を形成できて成層燃焼を安定化することが
できる。
【００２４】請求項４，５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、ガス流動強化手段を吸
気ポート内に設けた部分遮蔽弁又は開閉弁を備えた構成
としてあるため、構造が簡単でコスト的に有利に得るこ
とができると共に、弁開度により運転条件毎にガス流動
強さを制御することができる。
【００２５】請求項６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、燃料噴射弁の燃料噴射期間
を吸気弁リフトが最大となる時期を含むように設定して
あるため、ガス流動強化手段から導入される吸気量が最
大となる時期に燃料噴射が行われるため、燃料噴霧の点
火プラグへの付着防止効果をより一層高めることができ
る。
【００２６】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
〜６の発明の効果に加えて、燃料噴射弁の燃料噴霧角お
よび噴射方向を、大気圧下で略円錐状に広がる燃料噴霧
の外周部が点火プラグに到達し得るように設定してある
ため、成層燃焼時にはもともと点火プラグ周りに燃料噴
霧を漂わすことができて、成層燃焼をより一層安定化さ
せることができる。
【００２７】請求項８に記載の発明によれば、請求項１
〜７の発明の効果に加えて、燃焼室内に導入された吸気
は燃焼室の中心側からピストン冠面に下向きに向かう順
タンブル流となるから、燃料噴射弁から噴射された燃料
はピストン冠面で反転された順タンブル流で上向きに偏
向されて、燃料噴霧のピストン冠面への付着を抑制でき
て、未燃ＨＣおよびスモークの発生を防止できると共
に、ピストン冠面にデポジットが発生するのを回避する
ことができる。
【００２８】請求項９に記載の発明によれば、請求項８
の発明の効果に加えて、ピストン冠面中央部の円弧状の
凹部によって、順タンブル流を燃焼室の略中心部分に生
成することができると共に該順タンブル流の保存性が高
められて、該順タンブル流による燃料噴霧の点火プラグ
方向への輸送を良好に行うことができ、かつ、該凹部に
よって燃料噴霧の受け止め効果が得られて燃料噴霧が拡
散するのを抑制することができるから、成層燃焼の安定
性を一段と向上することができる。
【００２９】請求項１０に記載の発明によれば、請求項
１〜７の発明の効果に加えて、燃焼室内に導入された吸
気は燃焼室中心を中心とするスワール流となるから、燃
料噴射弁から噴射された燃料をこのスワール流によって
燃焼室中心部分の点火プラグ周りに確実に輸送できて、
成層燃焼の安定性をより一層向上することができる。
【００３０】請求項１１に記載の発明によれば、請求項
１〜７の発明の効果に加えて、燃焼室内に導入された吸
気は燃料噴射弁の配設部分を横切って吸気弁配設側の燃
焼室側面に略沿ってピストン冠面に下向きに向かう逆タ
ンブル流となるから、吸気行程噴射を行った場合に燃料
噴霧の点火プラグへの付着防止効果をより一層高めるこ
とができる。
【００３１】請求項１２に記載の発明によれば、請求項
１０，１１の発明の効果に加えて、キャビティ燃焼室に
よってスワール又は逆タンブル流の保存性が高められる
と共に、燃料噴射弁から噴射された燃料噴霧をキャビテ
ィ燃焼室で受け止めて燃料噴霧が拡散するのを抑制する
ことができるから、成層燃焼の安定性を一段と向上する
ことができる。
【００３２】
【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。
【００３３】図１，２において、１は燃焼室２の上壁を
構成するシリンダヘッドで、該シリンダヘッド１には吸
気弁４，４によって開閉される２つの吸気ポート３，３
と、排気弁７，７によって開閉される２つの排気ポート
６，６とを対向的に配設してある。
【００３４】また、このシリンダヘッド１には燃焼室２
の中心部に臨んで点火プラグ８を配設してあると共に、
吸気弁４，４の配設側の側部にはこれら吸気弁４，４の
中間位置から燃焼室２内に直接燃料を噴射する燃料噴射
弁９を配設してある。
【００３５】ここで、前記吸気ポート３，３内には、燃
焼室２内に導入される吸気の流動を強化するガス流動強
化手段１１を設けて、該ガス流動強化手段１１による吸
気ａの指向方向を平面視して燃料噴射弁９と点火プラグ
８の略中間位置に設定してある。
【００３６】本実施形態では前記ガス流動強化手段１１
として、吸気マニホルド５内のスロットル弁１０の上流
に端を発し、吸気弁４，４の近傍に開口するサブポート
１２で構成しており、各サブポート１２の開口端を燃焼
室２の中心部を向くようにして配置して前述のように吸
気ａに指向性を与えていると共に、これらサブポート１
２，１２から導入される吸気によって、燃焼室２内に燃
焼室２の中心側から後述するピストン１３の冠面に下向
きに向かう順タンブル流が形成されるようにしてある。
【００３７】一方、図３，４に示すようにピストン１３
の冠面には機関前方より見て中央部にエンジン前後方向
に延在する円弧状の凹部１４を形成してある。
【００３８】以上の実施形態の構造によれば、吸気行程
でサブポート１２，１２により燃焼室２内に導入される
吸気ａは、平面視して燃料噴射弁９と点火プラグ８の略
中間位置に指向するため、吸気行程噴射を行った場合に
図５，６に示すように燃料噴射弁９から噴射された燃料
噴霧Ｆは、前記吸気ａによって点火プラグ８側への広が
りが抑えられて該点火プラグ８に直接吹き当ることがな
く、従って、機関始動時や、機関冷間時に点火プラグ８
の燃料被りによるくすぶりを防止できて未燃ＨＣやスモ
ークの発生を抑制して排気エミッションおよび燃焼安定
性を向上することができる。
【００３９】このように、吸気行程噴射時にはサブポー
ト１２，１２から供給される吸気ａによって、点火プラ
グ８の燃料被りを防止できるため、前記燃料噴射弁８を
大気圧下で略円錐状に広がる燃料噴霧Ｆの外周部が点火
プラグ８に到達し得るような広角の噴霧角に、あるいは
噴射方向に設定することが可能となり、これにより、成
層燃焼時にはもともと点火プラグ８周りに燃料噴霧を漂
わすことができることと、前述のようにサブポート１
２，１２からの吸気によって燃焼室２内には強いタンブ
ル流を形成できるため、該成層燃焼時に圧縮行程で噴射
された燃料噴霧を点火プラグ８へ向けて確実に輸送する
ことができて、成層燃焼の安定性を向上することができ
る。
【００４０】特に、本実施形態ではピストン１３の冠面
には中央部に前後方向に延在する円弧状の凹部１４を形
成してあるため、図４に示すように順タンブル流ａ1 を
この凹部１４によって燃焼室２の中心部分に生成するこ
とができると共に、該順タンブル流ａ1 の保存性が高め
られて該順タンブル流ａ1 による燃料噴霧Ｆの点火プラ
グ８への輸送を良好に行うことができ、かつ、該凹部１
４によって燃料噴霧Ｆの受け止め効果が得られて燃料噴
霧Ｆが拡散するのを抑制することができるから、成層燃
焼の安定性を一段と向上することができる。
【００４１】また、このようにサブポート１２，１２か
らの吸気により燃焼室２内の順タンブル流ａ1 を強化す
ることができることから、燃料噴射弁９から噴射された
燃料噴霧Ｆはピストン２の冠面で反転された順タンブル
流ａ1 で上向きに偏向されて、燃料噴霧Ｆのピストン冠
面への付着を抑制できて、未燃ＨＣおよびスモークの発
生を防止できると共に、ピストン冠面にデポジットが付
着するのを回避することができる。
【００４２】更に、ガス流動強化手段１１としてサブポ
ート１２，１２による吸気を行わせるようにしてあるか
ら、該サブポート１２，１２からの吸気によって強い順
タンブル流ａ1 を形成することができ、従って、ガス流
動が形成しづらい低回転時等でも確実に順タンブル流を
形成できて成層燃焼を安定化することができる。
【００４３】図１１は前述の成層燃焼運転時における燃
料噴霧Ｆの挙動を模式的に示すもので、（イ）に示すよ
うに吸気行程で吸気弁４が開弁することによって、サブ
ポート１２，１２から燃焼室２内に吸気ａが導入され、
燃焼室中心部側からピストン２の冠面に下向きに向かう
順タンブル流ａ1 が生成される。
【００４４】圧縮行程では同図の（ロ）、（ハ）に示す
ように燃料噴射弁９から燃料が噴射されるが、この燃料
噴霧Ｆはピストン２の冠面で上方へ反転される順タンブ
ル流ａ1 によって上方へ偏向されるようになってピスト
ン２の冠面への付着が回避されると共に、この順タンブ
ル流ａ1 の流れに乗って燃焼室中心部の点火プラグ８に
向けて輸送され、同図の（ニ）に示すように該点火プラ
グ８の周りに比較的濃い空燃比の混合気を形成するよう
になり、安定した成層燃焼を行わせることができる。
【００４５】図７，８は本発明の第２実施形態を示すも
ので、本実施形態ではガス流動強化手段１１として、吸
気ポート３，３内に吸気弁４，４に近接して部分遮蔽弁
１５，１５を配設して、該ガス流動強化手段１１を構成
している。
【００４６】部分遮蔽弁１５，１５は何れも上半部のう
ち、内側半部に切欠き１５ａ，１５ａを形成してあり、
これら部分遮蔽弁１５，１５は低負荷時に全閉し、高負
荷時に全開するようにしてある。
【００４７】従って、低負荷時には吸気ａは吸気ポート
３，３の各上半部の内側から集中的に点火プラグ８に指
向して燃焼室２内に導入されて、燃焼室２内に強い順タ
ンブル流を生成するようになる。
【００４８】図９に示す第３実施形態では、吸気ポート
３，３内に、これら吸気ポート３，３内を上下の通路３
Ａ，３Ｂに隔成する仕切板１６を吸気弁４，４の近傍に
まで延在させ、下側の通路３Ｂには低負荷時に全閉し、
高負荷時に全開する開閉弁１７を設けてガス流動強化手
段１１を構成している。
【００４９】従って、ガス流動を強化する条件での低負
荷時には吸気ａは吸気ポート３，３の各上側の通路３
Ａ，３Ａから集中的に点火プラグ８に指向して燃焼室２
内に導入されて、燃焼室２内に強い順タンブル流を生成
するようになる。
【００５０】これら図７，８および図９に示す第２，第
３実施形態のように、吸気ａを点火プラグ８に指向して
流入するように設定することにより、吸気行程噴射を行
った場合に燃料噴射弁９から噴射された燃料噴霧Ｆが点
火プラグ８に吹き当るのを確実に防止することができ、
特に燃焼室２内のガス流動が弱くなる低負荷時、低回転
時等には、点火プラグ８に燃料が付着していた場合でも
これを吸気ａで吹き飛ばして除去できるため、点火プラ
グ８のくすぶりを確実に防止することができる。
【００５１】図９に示す実施形態では吸気ポート３，３
内を仕切板１６によって上下の通路３Ａ，３Ｂに隔成し
ているが、図１０に示す第４実施形態に示すように仕切
板１６によって吸気ポート３，３内を内側通路３Ａ1 と
外側通路３Ｂ1 とに隔成し、外側通路３Ｂ1 に低負荷時
に全閉し、高負荷時に全開となる開閉弁１７を設けてガ
ス流動強化手段１１を構成し、ガス流動を強化する条件
での低負荷時に吸気ａを内側通路３Ａ1 ，３Ａ1 から集
中的に燃料噴射弁９と点火プラグ８との略中間位置に指
向して、あるいは点火プラグ８に指向して燃焼室２内に
流入させ、吸気行程噴射時における点火プラグ８の燃料
被りを防止するようにしてもよい。
【００５２】前記第２，第３，第４実施形態のように、
ガス流動強化手段１１を吸気ポート３，３内に設けた部
分遮蔽弁１５又は開閉弁１７を備えた構成とすることに
より、構造が簡単でコスト的に有利に得ることができる
と共に、弁開度により運転条件毎にガス流動強さを制御
することができる。
【００５３】図１２に示す第５実施形態は、ガス流動強
化手段１１として前述のサブポート１２を用い、該サブ
ポート１２を吸気ポート３，３のうち一方のポート３に
開口を吸気弁４に近接して配設し、サブポート１２から
の吸気ａが平面視して燃料噴射弁９と点火プラグ８との
略中間位置を指向するように設定して、吸気行程噴射時
における点火プラグ８の燃料被りを防止するようにする
と共に、この吸気ａによって燃焼室２内に強いスワール
流ａ2 を生成するようにしてある。
【００５４】この第５実施形態のように燃焼室２内に強
いスワール流ａ2 を生成させるようにした場合、図１
３，１４に示すようにピストン１３の冠面には、吸気弁
配置側に偏寄してキャビティ燃焼室１８を形成して、こ
のキャビティ燃焼室１８によって成層燃焼時におけるス
ワール流ａ2 の保存性と燃料噴霧Ｆの保持性とを高める
ようにすることが望ましい。
【００５５】従って、この第５実施形態の場合にあって
もガス流動を強化する条件での低負荷時にはサブポート
１２からの吸気ａが燃料噴射弁９と点火プラグ８との略
中間位置を指向するようになるから、吸気行程噴射時に
おける点火プラグ８の燃料被りによるくすぶりを回避す
ることができる。
【００５６】成層燃焼時には図１２の（イ）に示すよう
に、吸気行程で吸気弁４が開弁すると、サブポート１２
から燃焼室２内に吸気ａが導入されることによって該吸
気ａに燃焼室２の中心部を中心とする一方向への略水平
な旋回指向性が付与され、該燃焼室２内に強いスワール
流ａ2 が生成される。
【００５７】圧縮行程では同図の（ロ）、（ハ）、
（ニ）に示すようにスワール流ａ2 がピストン冠面のキ
ャビティ燃焼室１８によって保存され、該圧縮行程で燃
料噴射弁９からキャビティ燃焼室１８に向けて燃料が噴
射されると、この燃料噴霧Ｆは前記スワール流ａ2 に乗
って点火プラグ８側へ輸送され、同図（ホ）に示すよう
に該点火プラグ８の周りに比較的濃い空燃比の混合気を
形成するようになり、安定した成層燃焼を行わせること
ができる。
【００５８】なお、前記各実施形態ではガス流動強化手
段１１によって燃焼室２内に強い順タンブル流ａ1 又は
スワール流ａ2 を生成するようにしてあるが、この他、
図示は省略したがガス流動強化手段１１によって燃焼室
２内に逆タンブル流を生成するように構成することもで
き、この場合、ガス流動強化手段１１から燃焼室２内に
導入される吸気ａは、燃料噴射弁９の配設部分を横切っ
て吸気弁配置側の燃焼室側面に略沿ってピストン冠面に
下向きに向かう逆タンブル流を生成するようになるか
ら、吸気行程噴射を行った場合に燃料噴霧Ｆの点火プラ
グ８への付着防止効果をより一層高めることができる。
【００５９】また、この逆タンブル仕様の場合は図１
３，１４に示したものと同様にピストン１３の冠面に吸
気弁配置側に偏寄してキャビティ燃焼室１８を形成し
て、成層燃焼時における逆タンブル流の保存性と燃料噴
霧Ｆの保持性を高めるようにすることが望ましい。
【００６０】ここで、前記何れの実施形態にあっても、
燃料噴射弁９の燃料噴射期間を、吸気弁リフトが最大と
なる時期を含むように設定することが望ましい。
【００６１】このような燃料噴射弁９の燃料噴射期間の
設定を行った場合、ガス流動強化手段１１から導入され
る吸気量が最大となる時期に燃料噴射が行われるため、
燃料噴霧Ｆの点火プラグ８への付着防止効果をより一層
高めることができる。
【００６２】その効果は特に始動時や、暖機運転時等の
比較的燃料供給量の多い運転条件下で顕著である。即
ち、強いガス流動に乗って噴霧燃料が燃焼室内に供給さ
れるため、ガス流動が弱い場合に発生する、燃料の局所
的な集中が避けられ、これが点火プラグの燻りに対して
悪影響を与える様な現象が解消される。比較的低水温で
の始動時や始動後の暖機運転時等に大きい効果が得られ
るのである。尚、機関暖機後であっても、燃料供給量の
多い条件で適用しても同等の効果が得られる。
【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】同実施形態の燃焼室および吸気系を下側から見
た説明図。
【図３】同実施形態におけるピストンの平面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図５】同実施形態における吸気と燃料噴霧との挙動を
示す図１と同様の説明図。
【図６】同実施形態における吸気と燃料噴霧との挙動を
示す図２と同様の説明図。
【図７】本発明の第２実施形態を示す略示的断面説明
図。
【図８】同実施形態の燃焼室および吸気系を下側から見
た説明図。
【図９】本発明の第３実施形態を示す略示的断面説明
図。
【図１０】本発明の第４実施形態の燃焼室及び吸気系を
下側から見た説明図。
【図１１】本発明の第１実施形態における成層燃焼時の
吸気および燃料噴霧の挙動を示す説明図。
【図１２】本発明の第５実施形態における成層燃焼時の
吸気および燃料噴霧の挙動を示す説明図。
【図１３】同実施形態におけるピストンの平面図。
【図１４】図１３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【符号の説明】
２ 燃焼室 ３ 吸気ポート ４ 吸気弁 ５ 吸気マニホルド ８ 点火プラグ ９ 燃料噴射弁 １０ スロットル弁 １１ ガス流動強化手段 １２ サブポート １３ ピストン １４ 凹部 １５ 部分遮蔽弁 １６ 仕切板 １７ 開閉弁 １８ キャビティ燃焼室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｂ 31/02 Ｆ０２Ｂ 31/02 Ｃ Ｆ０２Ｆ 3/26 Ｆ０２Ｆ 3/26 Ａ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼室の略中心部分に点火プラグを配設
    すると共に、燃焼室の吸気弁配置側の側部に燃料噴射弁
    を配設した筒内噴射式火花点火機関において、前記吸気
    弁により開閉される吸気ポート内に、燃焼室内に導入さ
    れる吸気の流動を強化するガス流動強化手段を設け、該
    ガス流動強化手段による吸気の指向方向を平面視して燃
    料噴射弁と点火プラグの略中間位置に設定したことを特
    徴とする筒内噴射式火花点火機関の吸気制御装置。
  2. 【請求項２】 燃焼室の略中心部分に点火プラグを配設
    すると共に、燃焼室の吸気弁配置側の側部に燃料噴射弁
    を配設した筒内噴射式火花点火機関において、前記吸気
    弁により開閉される吸気ポート内に、燃焼室内に導入さ
    れる吸気の流動を強化するガス流動強化手段を設け、該
    ガス流動強化手段による吸気の指向方向を点火プラグ付
    近に設定したことを特徴とする筒内噴射式火花点火機関
    の吸気制御装置。
  3. 【請求項３】 ガス流動強化手段を、吸気マニホルド内
    のスロットル弁上流に端を発し、吸気弁の近傍に開口す
    るサブポートで構成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の吸気制御装置。
  4. 【請求項４】 ガス流動強化手段を、吸気ポート内の吸
    気弁近傍に設けられて、低負荷時に吸気ポートを部分的
    に遮蔽し、高負荷時に吸気ポートを開放する部分遮蔽弁
    で構成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の吸気制御装置。
  5. 【請求項５】 ガス流動強化手段を、吸気ポート内に吸
    気弁近傍にまで延在されて該吸気ポート内を２つの通路
    に隔成する仕切板と、該仕切板により隔成された一方の
    通路に設けられて低負荷時に全閉し、高負荷時に全開す
    る開閉弁とで構成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の吸気制御装置。
  6. 【請求項６】 燃料噴射弁の燃料噴射期間を吸気弁リフ
    トが最大となる時期を含む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
    機関の吸気制御装置。
  7. 【請求項７】 燃料噴射弁の燃料噴霧角および噴射方向
    を、大気圧下で略円錐状に広がる燃料噴霧の外周部が点
    火プラグに到達し得るように設定したことを特徴とする
    請求項１〜６の何れかに記載の筒内噴射式火花点火機関
    の吸気制御装置。
  8. 【請求項８】 ガス流動強化手段により燃焼室内に順タ
    ンブル流を生成するようにしたことを特徴とする請求項
    １〜７の何れかに記載の筒内噴射式火花点火機関の吸気
    制御装置。
  9. 【請求項９】 ピストン冠面には機関前方より見て中央
    部にエンジンの前後方向に延在する円弧状の凹部が形成
    されていることを特徴とする請求項８に記載の筒内噴射
    式火花点火機関の吸気制御装置。
  10. 【請求項１０】 ガス流動強化手段により燃焼室内にス
    ワールを生成するようにしたことを特徴とする請求項１
    〜７の何れかに記載の筒内噴射式火花点火機関の吸気制
    御装置。
  11. 【請求項１１】 ガス流動強化手段により燃焼室内に逆
    タンブル流を生成するようにしたことを特徴とする請求
    項１〜７の何れかに記載の筒内噴射式火花点火機関の吸
    気制御装置。
  12. 【請求項１２】 ピストン冠面には吸気弁配置側に偏寄
    して、圧縮行程で燃料噴射弁から燃料が噴射された際
    に、この燃料噴霧を受容するキャビティ燃焼室が形成さ
    れていることを特徴とする請求項１０，１１の何れかに
    記載の筒内噴射式火花点火機関の吸気制御装置。
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