JP2001059423A - 筒内噴射式火花点火内燃機関 - Google Patents
筒内噴射式火花点火内燃機関Info
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Abstract
ビティを有する筒内噴射式火花点火内燃機関において、
主な可燃混合気を点火時点で確実に点火プラグ近傍に位
置させ良好な成層燃焼を実現可能とすることである。 【解決手段】 点火プラグ6と、気筒上壁に形成された
キャビティ8と、主な燃料がキャビティの側壁8bの延
在方向に対して鋭角度で側壁に衝突するように燃料を噴
射する燃料噴射弁7とを具備し、キャビティの側壁は燃
料誘導部を有し、主な燃料は燃料誘導部に沿って点火プ
ラグ近傍に導かれる。
Description
火内燃機関に関する。
射弁を具備する筒内噴射式火花点火内燃機関は、一般的
に、圧縮行程末期にピストン頂面に形成されたキャビテ
ィ内へ燃料を噴射することにより、燃料をピストン熱を
利用して気化させると共に点火プラグ近傍へ導き、点火
時点において、着火性の良好な可燃混合気を点火プラグ
近傍だけに形成し、気筒内全体としてリーンな混合気を
燃焼可能な成層燃焼を実現するものである。
は、燃料を確実にキャビティ内へ噴射するために、燃料
噴射時期がピストン位置に制約されることとなり、燃料
噴射の自由度が低い。それにより、特に、機関回転数の
上昇に伴って圧縮行程でのピストン上昇速度が速くなる
と、燃料噴射可能なピストン最下位置から点火までの時
間が短くなり、良好な可燃混合気の形成が困難となる。
この問題を解決するために、特開昭60−261922
号公報には、キャビティをシリンダヘッドに形成して燃
料噴射の自由度を高めることが提案されている。
従来技術のように、シリンダヘッドにキャビティを形成
して、単にキャビティ内へ燃料を噴射しても、点火時点
において、噴射された燃料が全て気化して可燃混合気を
形成しているとは限らず、また、可燃混合気が形成され
たとしても主な可燃混合気がキャビティ外へ流出したり
して点火プラグ近傍に位置していない可能性もある。
混合気を形成するためのキャビティを有する筒内噴射式
火花点火内燃機関において、主な可燃混合気を点火時点
で確実に点火プラグ近傍に位置させ良好な成層燃焼を実
現可能とすることである。
記載の筒内噴射式火花点火内燃機関は、点火プラグと、
気筒上壁に形成されたキャビティと、主な燃料が前記キ
ャビティの側壁の延在方向に対して鋭角度で前記側壁に
衝突するように燃料を噴射する燃料噴射弁とを具備し、
前記キャビティの側壁は燃料誘導部を有し、前記主な燃
料は前記燃料誘導部に沿って前記点火プラグ近傍に導か
れることを特徴とする。
噴射式火花点火内燃機関は、請求項1に記載の筒内噴射
式火花点火内燃機関において、前記燃料噴射弁は、前記
主な燃料を少なくとも二方向に別けて噴射し、二方向に
噴射された前記主な燃料は、互いに逆方向に前記燃料誘
導部に沿って前記点火プラグ近傍に導かれることを特徴
とする。
噴射式火花点火内燃機関は、請求項1に記載の筒内噴射
式火花点火内燃機関において、前記燃料誘導部の少なく
とも一部分は、吸気ポート気筒内開口に隣接しているこ
とを特徴とする。
噴射式火花点火内燃機関は、請求項1に記載の筒内噴射
式火花点火内燃機関において、前記燃料誘導部の少なく
とも一部分は、排気ポート気筒内開口に隣接しているこ
とを特徴とする。
噴射式火花点火内燃機関は、請求項1に記載の筒内噴射
式火花点火内燃機関において、前記燃料誘導部は、前記
点火プラグ近傍において、前記燃料誘導部に沿う液状燃
料が衝突する障壁部を有することを特徴とする。
噴射式火花点火内燃機関は、請求項1に記載の筒内噴射
式火花点火内燃機関において、前記燃料噴射弁は、燃料
を厚さの薄い平らな扇形状噴霧として噴射するものであ
り、前記扇形状噴霧の幅中央部分が前記点火プラグ中心
軸線へ向けられていることを特徴とする。
火花点火内燃機関の第一実施形態を示す概略縦断面図で
あり、図2は第一実施形態の気筒上部の底面図である。
これらの図において、1は吸気ポート、2は排気ポート
である。吸気ポート1は吸気弁3を介して、排気ポート
2は排気弁4を介して、それぞれ気筒内へ通じている。
5はピストンである。気筒上部にはキャビティ8が形成
され、キャビティ8の上壁8aには、二つの吸気ポート
1が開口すると共に、気筒上部略中心に位置する点火プ
ラグ6が突出している。キャビティ8の側壁8bは、こ
うして、二つの吸気ポート1の気筒内開口と点火プラグ
6とを同時に取り囲むように形成され、特に、点火プラ
グ6は側壁8b近傍に位置するようになっている。燃料
噴射弁7は、キャビティ8の側壁8bにおける点火プラ
グ6の対向側に配置されている。
有し、燃料を厚さの薄い扇状に噴射するものである。本
実施形態の燃料噴射弁7は、特に、二つのスリット状噴
孔を有し、図2に斜線で示すように、燃料を燃料の厚さ
方向とキャビティ8の側壁8bの高さ方向とをほぼ一致
させて、二方向に噴射するようになっている。燃料噴射
弁7から二方向に噴射された燃料は、それぞれにおける
燃料各部分がキャビティ8の側壁8bの延在方向に対し
て鋭角度で側壁8bに衝突するように、燃料噴射方向及
びキャビティ8の側壁8b形状が設定されている。
状は、特に、燃料噴射弁7の中心軸線と点火プラグ6の
中心軸線とを通る垂直平面に対して略対称となってお
り、燃料噴射弁7から噴射される二方向の扇状燃料噴霧
は、この垂直平面に対して互いに略対称とされている。
は、それぞれ、自身の慣性力によって側壁8bに沿って
側壁8b近傍の点火プラグ6方向へ進行する。こうし
て、側壁8bの一部は、燃料を点火プラグ6近傍へ導く
燃料誘導部となる。本実施形態においては、前述の構成
によって、側壁8bにおける二つの燃料衝突位置から点
火プラグ6近接位置までのそれぞれの距離がほぼ等しく
なるために、図2に斜線で示す液状燃料は、側壁8bに
衝突した後に、それぞれ、燃料誘導部を進行する際の受
熱によって徐々に気化し、点火プラグ6近傍位置に達し
て互いに衝突することにより、この位置にドットで示す
可燃混合気を形成する。燃料誘導部は、以下に説明する
実施形態を含めて、燃料噴霧の高さ中心平面に対して直
交するようになっているために燃料誘導部上を進行する
液状燃料がキャビティ外に流出することはなく、噴射さ
れた全燃料によって可燃混合気が形成される。
成されたキャビティ8内へ噴射するために、ピストン位
置にかかわらずに圧縮行程初期から燃料を噴射すること
も可能である。それにより、比較的多量の燃料噴射も可
能となるが、この場合には、特に燃料噴射後期におい
て、これまでの燃料気化によりキャビティ8の側壁8b
における燃料誘導部が温度低下し、燃料の燃料誘導部か
らの受熱が不十分となって、液状の燃料が点火プラグ6
近傍に達する可能性がある。しかしながら、この液状燃
料は、点火プラグ6近傍で互いに衝突して微粒化するた
めに、容易に気化し、比較的多量の燃料を噴射しても点
火プラグ6近傍に可燃混合気を形成することができる。
ト側からスキッシュ流が発生しても、このスキッシュ流
は、点火プラグ6近傍に形成された可燃混合気に作用す
ることはない。こうして、この可燃混合気は、点火プラ
グ6近傍から移動する要因がないために、この位置に留
まり、何時でも着火燃焼が可能である。このように、本
実施形態によれば、燃料噴射時期及び点火時期の自由な
設定が可能であり、機関回転数にかかわらず、比較的多
量の燃料を噴射しても、可燃混合気を点火時点において
確実に点火プラグ近傍に位置させ、良好な成層燃焼を実
現することができる。こうして、燃料消費率の低い成層
燃焼の運転領域を、高回転高負荷側へ確実に拡大するこ
とが可能となる。
には、吸気行程で燃料を噴射して均質燃焼を実施する。
本実施形態において、キャビティ8の側壁8bにおける
燃料誘導部の一部が吸気ポート気筒内開口に隣接してい
るために、均質燃焼には、燃料噴射弁7から噴射される
燃料は、飛行中に吸気ポート気筒内開口を横切り、その
際に吸気ポート気筒内開口から流入する吸気流によって
攪拌され、また、燃料誘導部に達した燃料も、燃料誘導
部を進行中に吸気流によって十分に攪拌される。それに
より、本実施形態によれば、点火時点において、気筒内
には十分に均質化された均質混合気が形成され、良好な
均質燃焼も実現可能である。
噴射方向を二方向として、それぞれの燃料をキャビティ
8の側壁8bの燃料誘導部に沿わせて点火プラグ6近傍
で衝突させるようにしたが、これは、本発明を限定する
ものではなく、燃料噴射方向を一方向とすることも可能
である。この場合には、成層燃焼時において、噴射され
た燃料は、キャビティ8の側壁8bに沿って移動する細
長い可燃混合気を形成することとなり、この細長い可燃
混合気は、点火プラグ6の点火ギャップと比較的長い時
間接触し、この間の着火燃焼が可能であるために、燃料
噴射時期及び点火時期の比較的自由な設定が可能とな
る。それにより、機関回転数にかかわらず、比較的多量
の燃料を噴射しても、可燃混合気を点火時点において確
実に点火プラグ近傍に位置させ、良好な成層燃焼を実現
することができる。また、この場合において、成層燃焼
時に比較的多量の燃料が噴射されると、キャビティ8の
側壁8bに沿っての環状の可燃混合気が形成され、この
可燃混合気は常に点火プラグ6に接触していて何時でも
着火燃焼が可能となり、この時にも良好な成層燃焼が実
現可能である。
ティ8の側壁8bにおける燃料誘導部の一部は吸気ポー
ト気筒内開口に隣接しており、前述同様に、良好な均質
燃焼も実現可能である。また、第一実施形態におけるキ
ャビティ8の側壁8bは、二つの吸気ポートの気筒内開
口と点火プラグ6とを取り囲むようにしたが、もちろ
ん、吸気一弁式の場合、また、吸気二弁式でも、キャビ
ティ8の側壁8bが、一つの吸気ポートと点火プラグと
だけを取り囲むようにしても良い。
内燃機関の第二実施形態を示す気筒上部の底面図であ
る。第一実施形態と比較して同じ参照番号は同じ構成要
素を示しており、以下に第一実施形態との違いについて
のみ説明する。本実施形態のキャビティ18の側壁18
bは、第一実施形態と同様に二つの吸気ポート1の気筒
内開口と点火プラグ6とを同時に取り囲むように形成さ
れ、特に、点火プラグ6の周囲を半分以上取り囲むプラ
グポケット部18cを有している。
すように燃料を、燃料の厚さ方向とキャビティ8の側壁
8bの高さ方向とをほぼ一致させて一方向に噴射し、燃
料各部分がキャビティ8の側壁18bの延在方向に対し
て鋭角度で側壁18bに衝突するように、燃料噴射方向
及びキャビティ8の側壁18b形状が設定されている。
示す拡大図である。本実施形態において、キャビティ1
8の側壁18bにおける燃料誘導部は、燃料噴射弁7’
から噴射された燃料が衝突する位置からプラグポケット
部18cまでとなる。図4に示すように、燃料誘導部か
ら先のキャビティ18の側壁18bは、燃料誘導部の延
長面がプラグポケット部18cの壁面と交差するように
形成されている。
す液状燃料は、キャビティ18の側壁18bに衝突した
後に、自身の慣性力によって燃料誘導部に沿ってプラグ
ポケット部18cに達し、これまでに燃料誘導部からの
受熱によって気化した燃料は、一点鎖線の矢印で示すよ
うに、コアンダ効果によってプラグポケット部18c内
へ進入すると共に、プラグポケット部18cの反対側に
も膨らんで点火プラグ6近傍にドットで示す可燃混合気
を形成する。
に、液状の燃料がプラグポケット部18cに達する可能
性がある。しかしながら、この液状燃料は、図4に斜線
で示すように、プラグポケット部18cの壁面に衝突し
て微粒化されるために、容易に気化し、燃料誘導部から
の受熱によって気化した気化燃料と共に、点火プラグ6
近傍に可燃混合気を形成することができる。
ラグ6近傍から移動する要因がないために、この位置に
留まり、何時でも着火燃焼が可能である。それにより、
本実施形態によれば、燃料噴射時期及び点火時期の自由
な設定が可能であり、機関回転数にかかわらず、比較的
多量の燃料を噴射しても、可燃混合気を点火時点におい
て確実に点火プラグ近傍に位置させ、良好な成層燃焼を
実現することができる。こうして、燃料消費率の低い成
層燃焼の運転領域を、高回転高負荷側へ確実に拡大する
ことが可能となる。
18の側壁18bにおける燃料誘導部の一部が吸気ポー
ト気筒内開口に隣接しているために、前述同様、均質燃
焼に際して、噴射燃料は吸気ポート気筒内開口から流入
する吸気流によって十分に攪拌される。それにより、点
火時点において、気筒内には十分に均質化された均質混
合気が形成され、良好な均質燃焼も実現可能である。
グポケット部18c’の拡大図である。本変形例のプラ
グポケット部18c’は、プラグポケット部18c’に
通じる燃料誘導部の終端に、キャビティ18’の内方向
に突出する障壁18d’が設けられている。このような
構成によって、燃料誘導部上を進行して気化した燃料
は、障壁18d’によって一旦はキャビティ18’の内
方向に向けられるが、直ぐにコアンダ効果によってプラ
グポケット18c’内へ進入して点火プラグ6近傍にド
ットで示す可燃混合気を形成する。
c’に達する場合には、この液状燃料は、図5に斜線で
示すように、障壁18d’に衝突して微粒化されるため
に容易に気化し、この微粒化位置も点火プラグ6近傍で
あるために、燃料誘導部からの受熱によって気化した気
化燃料と共に、点火プラグ6近傍に可燃混合気を形成す
る。
可燃混合気を点火時点において確実に点火プラグ近傍に
位置させ、良好な成層燃焼を実現することができる。ま
た、この変形例においては、液状燃料が、点火プラグ6
の点火ギャップに付着する可能性がないために、点火ギ
ャップにおけるデポジットの堆積を減少させ、点火プラ
グ6の寿命を延長することができる。
プラグポケットを有しない第一実施形態のようなキャビ
ティ8においても有効であり、障壁を燃料誘導部の点火
プラグ6近傍における点火プラグ6の先側に設ければ、
液状燃料及び気化燃料の点火プラグ6の通過を防止する
ことができ、点火時点において可燃混合気を確実に点火
プラグ6近傍に位置させるのに有利となる。また、障壁
を点火プラグ6近傍における点火プラグ6の手前側に設
ければ、液状燃料及び気化燃料の点火プラグ6の通過防
止に加えて、液状燃料が点火プラグ6を直撃することを
防止することができる。
内燃機関の第三実施形態を示す気筒上部の底面図であ
る。前述の実施形態と比較して同じ参照番号は同じ構成
要素を示しており、以下に第二実施形態との違いについ
てのみ説明する。本実施形態のキャビティ28の側壁2
8bは、互いに隣接する一つの吸気ポート1の気筒内開
口及び一つの排気ポート2の気筒内開口と点火プラグ6
とを同時に取り囲むように形成され、第二実施形態又は
その変形例と同様なプラグポケット部28cを有してい
る。燃料噴射弁7’は、図6に斜線で示すように、第二
実施形態と同様に、キャビティ28の側壁28bにおけ
る吸気ポート1近傍に燃料を衝突させるようになってい
る。
同様な効果を有することに加えて、キャビティ28の側
壁28bにおける燃料誘導部は、部分的に吸気ポート気
筒内開口に隣接すると共に排気ポート気筒内開口にも隣
接するために、燃料誘導部の温度は高まり、燃料誘導部
上を進行する燃料をさらに良好に気化させることがで
る。それにより、圧縮行程での燃料噴射量をさらに増加
させることができ、燃料消費率の低い成層燃焼の運転領
域を、さらに高回転高負荷側へ確実に拡大することが可
能となる。
内燃機関の第四実施形態を示す気筒上部の底面図であ
る。前述の実施形態と比較して同じ参照番号は同じ構成
要素を示しており、以下に第三実施形態との違いについ
てのみ説明する。本実施形態のキャビティ38の側壁3
8bは、互いに対角線上に位置する一つの吸気ポート1
の気筒内開口及び一つの排気ポート2の気筒内開口と点
火プラグ6とを同時に取り囲むように、8の字形状とさ
れている。燃料噴射弁7’は、図7に斜線で示すよう
に、第二実施形態と同様に、キャビティ38の側壁38
bにおける吸気ポート1近傍に燃料を衝突させるように
なっている。
から噴射された燃料が多量であれば、キャビティ38の
側壁38bに沿って、図7に矢印で示すように8の字を
描き進行することとなる。こうして、本実施形態におい
ては、燃料誘導部は側壁38bのほぼ全体となる。成層
燃焼時において、燃料噴射量が少なくて点火時期近くで
燃料噴射が開始される場合には、燃料は燃料誘導部の吸
気ポート気筒内開口に隣接する部分を通過した時点で全
てが可燃混合気となり、この可燃混合気が点火プラグ6
を通過するまで着火燃焼が可能である。
早められる場合には、燃料は燃料誘導部の吸気ポート気
筒内開口に隣接する部分を通過した時点では全てが可燃
混合気となってはおらず、さらに燃料誘導部の排気ポー
ト気筒内開口に隣接する部分を通過して可燃混合気とな
り、この可燃混合気が再び点火プラグ6を通過するまで
に着火燃焼が可能である。この場合において、燃料誘導
部は比較的長い範囲において排気ポート気筒内開口に隣
接しているために、この範囲部分における燃料誘導部の
温度は高まり、比較的多量の燃料も十分に気化させるこ
とができる。
時期がさらに早められる場合にも、排気ポート気筒内開
口に隣接する燃料誘導部の比較的長い範囲部分によっ
て、噴射された燃料を確実に気化させることがでる。こ
うして形成された比較的長い可燃混合気は、燃料誘導部
の吸気ポート気筒内開口に隣接する部分を通過してさら
に再び点火プラグ6近傍に達し、その後、点火プラグ6
を通過するまでに着火燃焼が可能である。
合気を点火時点において確実に点火プラグ近傍に位置さ
せることができ、良好な成層燃焼を実現することができ
る。また、均質燃焼時において、燃料誘導部の一部が吸
気ポート気筒内開口に隣接しているために、噴射燃料
は、吸気ポート気筒内開口から流入する吸気流によって
十分に攪拌される。この時、もし、一部の燃料が吸気流
によって攪拌されることなく、燃料誘導部上を先に進行
したとしても、成層燃焼時において説明したように、燃
料誘導部の吸気ポート気筒内開口隣接部分に再び戻って
来るために、噴射された全ての燃料の吸気流による十分
な攪拌が保証され、点火時点においてさらに良好な均質
混合気の形成が可能である。
内燃機関の第五実施形態を示す気筒上部の底面図であ
る。前述の実施形態と比較して同じ参照番号は同じ構成
要素を示しており、以下に第一実施形態との違いについ
てのみ説明する。本実施形態のキャビティ48の側壁4
8bは、第一実施形態と同様に、二つの吸気ポート1の
気筒内開口と点火プラグ6’とを同時に取り囲むように
形成されている。しかしながら、点火プラグ6’は、気
筒中心から吸気ポート側に偏在しており、側壁48bの
燃料誘導部は、二つの吸気ポート気筒内開口のそれぞれ
に対して比較的長い範囲部分で隣接している。
同様な効果を有することに加えて、均質燃焼時におい
て、噴射燃料を吸気流と十分に接触させて、さらに良好
な攪拌が可能となり、点火時点において、気筒内にさら
に良好な均質混合気を形成することができる。
内燃機関の第六実施形態を示す気筒上部の底面図であ
る。前述の実施形態と比較して同じ参照番号は同じ構成
要素を示しており、以下に第一実施形態との違いについ
てのみ説明する。本実施形態のキャビティ58の形状
は、ほぼ第一実施形態と同様に燃料噴射弁7”の中心軸
線と点火プラグ6の中心軸線とを通る垂直平面に対して
対称であり、側壁58bが二つの吸気ポート1の気筒内
開口と点火プラグ6とを取り囲むようになっている。燃
料噴射弁7”は、一方向に燃料を厚さの薄い扇状に噴射
するものであるが、扇形状噴霧の中央部分が点火プラグ
中心軸線へ向けられるようになっている。好ましくは、
点火プラグ6は、噴射燃料が点火ギャップを直撃しない
ように、高さ設定されている。
8の側壁58bに衝突することとなり、側壁58bの燃
料衝突範囲における形状は、燃料各部分が側壁58bの
延在方向に対して鋭角度で衝突するようになっている。
このような構成において、側壁58bのこの燃料衝突範
囲が燃料誘導部となり、燃料各部は、側壁58bに衝突
した後に、自身の慣性力によって側壁58bの燃料誘導
部に沿って点火プラグ6方向へ導かれる。
点火プラグ6から等しい距離において側壁に衝突する二
つの燃料部分は、点火プラグ6方向へのほぼ等しい慣性
力を有するために、同時期に点火プラグ6近傍に達して
互いに衝突して点火プラグ6近傍に可燃混合気を形成す
る。こうして、各燃料部分によって点火プラグ6には一
塊の可燃混合気が形成され、この可燃混合気は常に点火
プラグ6に接触しているために常に着火燃焼可能であ
り、点火時点において確実に可燃混合気を点火プラグ6
近傍に位置させることができ、良好な成層燃焼が実現可
能となる。
58bは、特に、点火プラグ6に近い衝突位置における
ほど、燃料が大きな鋭角度で側壁58bに衝突するよう
になっている。それにより、点火プラグ6から遠い衝突
位置で衝突する燃料部分ほど、点火プラグ6方向への慣
性力は大きくなり、同時に噴射された燃料各部はほぼ同
時に点火プラグ6近傍に達し、互いに衝突して点火プラ
グ6近傍に可燃混合気を形成する。それにより、特に燃
料噴射量が少ない時にも、点火時点で確実に一塊の可燃
混合気を点火プラグ6近傍に位置させることができ、良
好な成層燃焼が実現可能である。
に、燃料噴射弁から噴射されてキャビティ58内を飛行
する燃料噴霧が、これまでの実施形態に比較して、吸気
ポート開口部を大きく横切るために、吸気流によるさら
に十分な攪拌が保証され、点火時点においてさらに良好
な均質混合気の形成が可能である。
火内燃機関の第七実施形態を示す概略縦断面図である。
前述の実施形態と比較して同じ参照番号は同じ構成要素
を示しており、以下に第一実施形態との違いについての
み説明する。本実施形態のキャビティ8’は、側壁の高
さが、点火プラグ6側に比較して燃料噴射弁7側が低く
されている。
噴射される燃料は、厚さの薄い扇状燃料噴霧となるが、
この燃料噴霧の厚さは、噴霧の飛行距離が長いほど及び
側壁衝突後の移動距離が長いほど、徐々に大きくなって
しまう。それにより、燃料のキャビティ外への流出を防
止するためには、点火プラグ6近傍における側壁の高さ
は、比較的高くしなければならない。
側壁の高さも同様に高くすると、キャビティ内の表面積
が大きくなって燃焼時のキャビティの受熱面積が増大
し、熱損失が増加してしまう。本実施形態の構成では、
キャビティ8’の受熱面積が小さくなり、熱損失を低減
できる。本実施形態の考え方は、第一実施形態のキャビ
ティに限定されることなく、全ての実施形態におけるキ
ャビティに適用可能である。
行程燃料噴射による均質燃焼を良好なものとするため
に、燃料誘導部の少なくとも一部分が吸気ポート気筒内
開口に隣接するようにしたが、もちろん、成層燃焼だけ
に注目すれば、キャビティの側壁は点火プラグ及び排気
ポート気筒内開口だけを取り囲むようにしても良い。
射弁は、燃料を厚さの薄い扇状に噴射するものとした。
これは、本発明を限定するものではなく、燃料を円錐状
又は柱状に噴射するようにしても良い。但し、第七実施
形態で説明したように、いずれの燃料噴霧においても、
噴霧の飛行距離及びキャビティ側壁衝突後の移動距離に
応じた噴霧の高さ方向の拡がりを考慮し、噴射された大
部分の燃料がキャビティ外へ流出しないように、燃料噴
霧を選択しなければならない。それにより、複数の細噴
孔を有して燃料を複数の細い柱状に噴射する燃料噴射弁
は、全実施形態で使用した燃料噴射弁に代えて、特に利
用価値が高い。
態において、全てキャビティ側壁に取り付けられている
が、これも本発明を限定するものではない。前述同様
に、噴射された大部分の燃料がキャビティ外へ流出しな
いように、燃料噴射方向及びキャビティ形状が設定され
れば、特に、キャビティ外に燃料噴射弁を配置するよう
にしても良い。
花点火内燃機関によれば、点火プラグと、気筒上壁に形
成されたキャビティと、主な燃料がキャビティの側壁の
延在方向に対して鋭角度で側壁に衝突するように燃料を
噴射する燃料噴射弁とを具備し、キャビティの側壁は燃
料誘導部を有し、主な燃料は燃料誘導部に沿って点火プ
ラグ近傍に導かれるようになっている。それにより、主
な燃料は燃料誘導部を進行する際に受熱して細長い可燃
混合気となって点火プラグを通過し、比較的長い時間点
火プラグに接触するために、燃料噴射時期及び点火時期
の比較的自由な設定が可能となり、主な可燃混合気を点
火時点で確実に点火プラグ近傍に位置させて良好な成層
燃焼が実現可能となる。
一実施形態を示す概略気筒縦断面図である。
二実施形態を示す気筒上部の底面図である。
る。
る。
三実施形態を示す気筒上部の底面図である。
四実施形態を示す気筒上部の底面図である。
五実施形態を示す気筒上部の底面図である。
六実施形態を示す気筒上部の底面図である。
第七実施形態を示す概略気筒縦断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 点火プラグと、気筒上壁に形成されたキ
ャビティと、主な燃料が前記キャビティの側壁の延在方
向に対して鋭角度で前記側壁に衝突するように燃料を噴
射する燃料噴射弁とを具備し、前記キャビティの側壁は
燃料誘導部を有し、前記主な燃料は前記燃料誘導部に沿
って前記点火プラグ近傍に導かれることを特徴とする筒
内噴射式火花点火内燃機関。 - 【請求項2】 前記燃料噴射弁は、前記主な燃料を少な
くとも二方向に別けて噴射し、二方向に噴射された前記
主な燃料は、互いに逆方向に前記燃料誘導部に沿って前
記点火プラグ近傍に導かれる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内燃機関。 - 【請求項3】 前記燃料誘導部の少なくとも一部分は、
吸気ポート気筒内開口に隣接していることを特徴とする
請求項1に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関。 - 【請求項4】 前記燃料誘導部の少なくとも一部分は、
排気ポート気筒内開口に隣接していることを特徴とする
請求項1に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関。 - 【請求項5】 前記燃料誘導部は、前記点火プラグ近傍
において、前記燃料誘導部に沿う液状燃料が衝突する障
壁部を有することを特徴とする請求項1に記載の筒内噴
射式火花点火内燃機関。 - 【請求項6】 前記燃料噴射弁は、燃料を厚さの薄い平
らな扇形状噴霧として噴射するものであり、前記扇形状
噴霧の幅中央部分が前記点火プラグ中心軸線へ向けられ
ていることを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式火
花点火内燃機関。
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