JP6242705B2 - Spark ignition engine - Google Patents
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Description
本発明は、火花点火式エンジンに関し、詳しくは、排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる火花点火式エンジンに関する。 The present invention relates to a spark ignition engine, and more particularly to a spark ignition engine that can reduce the content of hydrocarbons in exhaust.
従来、火花点火式エンジンとして、次のようなものがある。
シリンダヘッドの燃焼室天井部の外周部に設けられたシリンダヘッド側スキッシュ面と、このシリンダヘッド側スキッシュ面と対向してピストンヘッドの外周部に設けられたピストンヘッド側スキッシュ面と、シリンダヘッドの燃焼室天井部の中央側に凹入された燃焼室凹入部と、燃焼室凹入部の相互対向部のうち、一方の対向部に設けられた吸気弁口と、他方の対向部に設けられた排気弁口と、燃焼室凹入部に向けられた点火プラグ取付孔とを備え、
シリンダヘッド側スキッシュ面とピストンヘッド側スキッシュ面とが、燃焼室凹入部に向けて上り傾斜し、圧縮上死点付近で、シリンダヘッド側スキッシュ面とピストンヘッド側スキッシュ面との間に形成されるスキッシュエリアからスキッシュ流が燃焼室凹入部の中央部に向けて噴出するように構成されている (例えば、特許文献１参照)。
Conventional spark ignition engines include the following.
A cylinder head-side squish surface provided on the outer periphery of the combustion chamber ceiling of the cylinder head, a piston head-side squish surface provided on the outer periphery of the piston head so as to face the cylinder head-side squish surface, Of the combustion chamber recessed portion recessed in the center side of the combustion chamber ceiling portion, the intake valve port provided in one facing portion of the mutually facing portions of the combustion chamber recessed portion, and the other facing portion An exhaust valve port and a spark plug mounting hole directed to the recessed portion of the combustion chamber,
The cylinder head-side squish surface and the piston head-side squish surface are inclined upward toward the combustion chamber recess, and are formed between the cylinder head-side squish surface and the piston head-side squish surface near the compression top dead center. The squish flow is configured to be ejected from the squish area toward the center of the recessed portion of the combustion chamber (see, for example, Patent Document 1).
この種のエンジンによれば、スキッシュ流で燃焼室凹入部内の混合気に乱れを生じさせ、点火プラグの火花放電で発火した火炎の伝播速度を高め、ノッキングを抑制することができる利点がある。 According to this type of engine, the air-fuel mixture in the combustion chamber recess is disturbed by the squish flow, and there is an advantage that the propagation speed of the flame ignited by the spark discharge of the spark plug can be increased and knocking can be suppressed. .
しかし、この従来技術では、圧縮上死点付近でスキッシュエリア最大幅部分から噴出する最大スキッシュ流が直撃する位置に、点火プラグ先端の火花放電部が配置されているため、問題がある。 However, this prior art has a problem because the spark discharge portion at the tip of the spark plug is arranged at a position where the maximum squish flow ejected from the squish area maximum width portion hits directly near the compression top dead center.
《問題点》 排気中の炭化水素の含有量が多くなる。
圧縮上死点付近でスキッシュエリア最大幅部分から噴出する最大スキッシュ流が直撃する位置に、点火プラグ先端の火花放電部が配置されているため、火花放電部で発生した着火直後の小さな火種が、最大スキッシュ流で吹き消され、燃焼室での火炎伝播が妨げられ、不完全燃料により、排気中の炭化水素の含有量が多くなる。
<< Problem >> The hydrocarbon content in the exhaust gas increases.
Since the spark discharge part at the tip of the spark plug is placed at the position where the maximum squish flow that squirts from the maximum width of the squish area near the compression top dead center is directly hit, the small fire type immediately after ignition that occurred in the spark discharge part is Blows out with maximum squish flow, impedes flame propagation in the combustion chamber, and imperfect fuel increases the hydrocarbon content in the exhaust.
本発明の課題は、排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる火花点火式エンジンを提供することにある。 The subject of this invention is providing the spark ignition type engine which can reduce content of the hydrocarbon in exhaust_gas | exhaustion.
(請求項１，４に係る発明に共通する発明特定事項)
図１，図２，図１０(Ａ)(Ｂ)に例示するように、シリンダヘッド(１)の燃焼室天井部(２)の外周部に設けられたシリンダヘッド側スキッシュ面(３)と、このシリンダヘッド側スキッシュ面(３)と対向してピストンヘッド(４)の外周部に設けられたピストンヘッド側スキッシュ面(５)と、シリンダヘッド(１)の燃焼室天井部(２)の中央部で凹入された燃焼室凹入部(６)と、燃焼室凹入部(６)の相互対向部(７)(８)のうち、一方の対向部(７)に設けられた吸気弁口(９)と、他方の対向部(８)に設けられた排気弁口(１０)と、燃焼室凹入部(６)に向けられた点火プラグ取付孔(１１)とを備え、
図２，図１０(Ｂ)に例示するように、シリンダヘッド側スキッシュ面(３)とピストンヘッド側スキッシュ面(５)とが、燃焼室凹入部(６)に向けて上り傾斜し、圧縮上死点付近で、シリンダヘッド側スキッシュ面(３)とピストンヘッド側スキッシュ面(５)との間に形成されるスキッシュエリア(１２)からスキッシュ流が燃焼室凹入部(６)の中央部に向けて噴出するように構成された、火花点火式エンジンにおいて、
図１，図１０(Ａ)に例示するように、シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、スキッシュエリア最大幅部分(１４)と燃焼室凹入部(６)の中央部とを通過する中央仮想線(１５)と、この中央仮想線(１５)で区画される一側領域(ａ)と他側領域(ｂ)とを想定した場合、
燃焼室凹入部(６)の相互対向部(７)(８)のうち、いずれかの対向部(７)の一側領域(７ａ)に吸気弁口(９)か排気弁口(１０)のいずれかが設けられ、この対向部(７)の他側領域(７ｂ)に点火プラグ取付孔(１１)が設けられることにより、
図１，図１０(Ａ)に例示するように、シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)と重ならない位置に、点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)が配置されている。
(請求項１に係る発明に固有の発明特定事項)
図５に例示するように、シリンダヘッド(１)が、隣合うシリンダ(１９)(１９)の燃焼室天井部(２)(２)と、隣合うシリンダ(１９)(１９)に吸気(２５)(２５)を導入する分岐状の吸気ポート(２７)と、吸気ポート(２７)の分岐端に設けられた吸気弁口(９)(９)とを備え、
シリンダ中心軸線(１３)(１３)と平行な向きに見て、シリンダヘッド(１)の幅方向を横方向として、吸気ポート(２７)のポート入口(２７ａ)は、隣合うシリンダ(１９)(１９)の燃焼室天井部(２)(２)を区画する区画壁(２８)の真横に配置され、
シリンダ中心軸線(１３)(１３)と平行な向きに見て、シリンダヘッド(１)の幅方向を横方向として、吸気ポート(２７)のポート入口(２７ａ)は、隣合うシリンダ(１９)(１９)の燃焼室天井部(２)(２)を区画する区画壁(２８)の真横に配置され、吸気ポート(２７)のポート中心軸線(２７ｂ)(２７ｂ)はシリンダ中心軸線(１３)(１３)を通過して真横に伸びる各シリンダ(１９)の中央仮想線(１５)よりも区画壁(２８)側の領域に配置され、吸気(２５)(２５)が吸気弁口(９)(９)からシリンダ間肉壁に沿って吸入されるように構成され、
シリンダ中心軸線(１３)(１３)と平行な向きに見て、吸気ポート(２７)は、ポート入口(２７ａ)側で区画壁(２８)から離れる向きに突状に湾曲する一対の湾曲ポート(２７ｃ)(２７ｃ)と、吸気弁口(９)(９)側で燃焼室天井部(２)の中心部に向かって直進する一対の直進ポート(２７ｄ)(２７ｄ)とで構成され、
シリンダ中心軸線(１３)(１３)と平行な向きに見て、湾曲ポート中心軸線(２７ｅ)(２７ｅ)の終点(２７ｆ)(２７ｆ)からこの終点(２７ｆ)(２７ｆ)の接線方向に沿って延長された接線方向仮想線(２７ｈ)(２７ｈ)は、吸気弁口(９)(９)上を通過し、湾曲ポート中心軸線(２７ｅ)(２７ｅ)の終点(２７ｆ)(２７ｆ)から伸びる直進ポート中心軸線(２７ｇ)(２７ｇ)は、接線方向仮想線(２７ｈ)(２７ｈ)よりも区画壁(２８)側から離され、
湾曲ポート(２７ｃ)(２７ｃ)で曲げられた吸気(２５)(２５)が直進ポート(２７ｄ)(２７ｄ)を経て、吸気弁口(９)(９)からシリンダ間肉壁に沿って吸入されるように構成されている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
(請求項４に係る発明に固有の発明特定事項)
図６(Ａ)(Ｂ)に例示するように、燃料インジェクタ(３０)から吸気ポート(２７)への燃料(３２)の噴射が爆発行程(３７)と排気行程(３８)とを区画する下死点(３９)の前４０°から後３０°のクランク角範囲(４０)で実施される、ことを特徴とする火花点火式エンジン。
(Invention-specific matters common to the inventions according to
A cylinder head-side squish surface (3) provided on the outer periphery of the combustion chamber ceiling (2) of the cylinder head (1), as illustrated in FIGS. The piston head side squish surface (5) provided on the outer periphery of the piston head (4) opposite to the cylinder head side squish surface (3) and the center of the combustion chamber ceiling (2) of the cylinder head (1). The intake valve port (6) provided in one facing portion (7) of the combustion chamber recessed portion (6) recessed in the portion and the mutually facing portions (7), (8) of the combustion chamber recessed portion (6) 9), an exhaust valve port (10) provided in the other facing portion (8), and a spark plug mounting hole (11) directed to the combustion chamber recessed portion (6),
As illustrated in FIGS. 2 and 10B, the cylinder head side squish surface (3) and the piston head side squish surface (5) are inclined upwardly toward the combustion chamber recess (6), and the compression is increased. Near the dead center, the squish flow is directed from the squish area (12) formed between the cylinder head side squish surface (3) and the piston head side squish surface (5) toward the center of the combustion chamber recess (6). In a spark ignition engine that is configured to eject
As illustrated in FIGS. 1 and 10A, when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13), it passes through the squish area maximum width portion (14) and the central portion of the combustion chamber recess (6). Assuming a central imaginary line (15), one side area (a) and another side area (b) partitioned by the central imaginary line (15),
Among the mutually facing portions (7) and (8) of the recessed portion (6) of the combustion chamber, the intake valve port (9) or the exhaust valve port (10) is located in one side region (7a) of any facing portion (7). Either is provided, and the spark plug mounting hole (11) is provided in the other side region (7b) of the facing portion (7).
As shown in FIGS. 1 and 10 (A), the spark discharge part at the tip of the spark plug (24) is positioned so as not to overlap the virtual center line (15) when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13). (16) is arranged.
(Invention-specific matters specific to the invention of claim 1)
As illustrated in FIG. 5, the cylinder head (1) has an intake air (25) in the combustion chamber ceiling (2) (2) of the adjacent cylinders (19, 19) and the adjacent cylinders (19) (19). ) (25) for introducing a branched intake port (27) and intake valve ports (9) and (9) provided at the branch end of the intake port (27),
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13) (13), the port inlet (27a) of the intake port (27) is set to the adjacent cylinder (19) ( 19) disposed right next to the partition wall (28) that partitions the combustion chamber ceiling (2) (2),
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13) (13), the port inlet (27a) of the intake port (27) is set to the adjacent cylinder (19) ( 19) is disposed directly beside the partition wall (28) that defines the combustion chamber ceiling (2) (2), and the port center axis (27b) (27b) of the intake port (27) is the cylinder center axis (13) ( 13) is disposed in a region closer to the partition wall (28) than the central imaginary line (15) of each cylinder (19) that passes through the cylinder (19), and the intake air (25) (25) is the intake valve port (9) ( 9) is configured to be sucked along the wall between the cylinders,
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13) (13), the intake port (27) has a pair of curved ports (in a projecting manner in a direction away from the partition wall (28) on the port inlet (27a) side). 27c) (27c) and a pair of rectilinear ports (27d) (27d) that go straight toward the center of the combustion chamber ceiling (2) on the intake valve port (9) (9) side,
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13) (13), the end point (27f) (27f) of the curved port center axis (27e) (27e) extends along the tangential direction of this end point (27f) (27f). The extended tangential imaginary lines (27h) (27h) pass over the intake valve ports (9) (9) and go straight from the end points (27f) (27f) of the curved port central axes (27e) (27e). The port center axis line (27g) (27g) is further away from the partition wall (28) side than the tangential virtual line (27h) (27h),
The intake air (25) and (25) bent at the curved ports (27c) and (27c) are sucked along the wall between the cylinders from the intake valve ports (9) and (9) through the straight traveling ports (27d) and (27d). A spark ignition type engine characterized in that the engine is configured as described above.
(Invention-specific matters specific to the invention of claim 4)
As illustrated in FIGS. 6A and 6B, the injection of the fuel (32) from the fuel injector (30) into the intake port (27) separates the explosion stroke (37) and the exhaust stroke (38). A spark ignition engine, characterized in that it is carried out in a crank angle range (40) from 40 ° before dead center (39) to 30 ° after .
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果１−１》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図１に例示するように、シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)と重ならない位置に、点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)が配置されているので、圧縮上死点付近でスキッシュエリア最大幅部分(１４)から噴出する最大スキッシュ流(１４ａ)が点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)を直撃せず、火花放電部(１６)付近で発生した発火直後の小さな火種が、最大スキッシュ流(１４ａ)で吹き消されにくく、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
(Invention of Claim 1)
The invention according to
<< Effect 1-1 >> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
As illustrated in FIG. 1, the spark discharge part (16) at the tip of the spark plug (24) is disposed at a position that does not overlap with the central virtual line (15) when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13). Therefore, the maximum squish flow (14a) ejected from the squish area maximum width part (14) near the compression top dead center does not directly hit the spark discharge part (16) at the tip of the spark plug (24), and the spark discharge part ( 16) A small fire type immediately after the ignition that occurred in the vicinity is difficult to blow out by the maximum squish flow (14a), flame propagation in the combustion chamber is smoothly performed, incomplete combustion is suppressed, and exhaust (26) The hydrocarbon content can be reduced.
《効果１−２》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図５に例示するように、湾曲ポート(２７ｃ)(２７ｃ)で曲げられた吸気(２５)(２５)が直進ポート(２７ｄ)(２７ｄ)を経て、吸気弁口(９)(９)からシリンダ間肉壁に沿って吸入されるように構成されているので、高温のシリンダ間肉壁付近の熱を吸収したスワール(４１)(４１)によって各シリンダ(１９)内の燃料の気化が促進され、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
<< Effect 1-2 >> Content of the hydrocarbon in exhaust gas can be reduced.
As illustrated in FIG. 5, the intake air (25) (25) bent at the curved ports (27c) and (27c) passes through the straight ports (27d) and (27d), and the cylinders from the intake valve ports (9) and (9). Since it is configured to be sucked along the wall between the walls, vaporization of the fuel in each cylinder (19) is promoted by the swirls (41) and (41) that absorb the heat near the wall between the high-temperature cylinders. Flame propagation in the combustion chamber is performed smoothly, incomplete combustion is suppressed, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
また、滑らかな湾曲ポート(２７ｃ)(２７ｃ)と、短い直進ポート(２７ｄ)(２７ｄ)と、区画壁(２８)から離れた吸気弁口(９)(９)により、シリンダ(１９)(１９)内への吸気(２５)(２５)の流入抵抗が減少し、スワール(４１)(４１)の流速が高まり、燃料の気化が促進され、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。 Further, the cylinders (19), (19) are formed by smooth curved ports (27c) (27c), short rectilinear ports (27d) (27d), and intake valve ports (9), (9) away from the partition wall (28). ), The inflow resistance of the intake air (25) (25) is reduced, the flow speed of the swirls (41) (41) is increased, the fuel is vaporized, and the flame is smoothly propagated in the combustion chamber. Complete combustion is suppressed, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図６(Ａ)に例示するように、吸気弁(３１)はポペット弁で構成され、燃料インジェクタ(３０)から噴射された燃料(３２)が、吸気弁(３１)の弁頭(３１ａ)に衝突するように構成されているので、燃焼室の燃焼熱を吸収した吸気弁(３１)の弁頭(３１ａ)の熱で燃料(３２)の気化が促進され、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
(Invention of Claim 2)
The invention according to
<Effect> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
As illustrated in FIG. 6A, the intake valve (31) is a poppet valve, and the fuel (32) injected from the fuel injector (30) is transferred to the valve head (31a) of the intake valve (31). Since it is configured to collide, vaporization of the fuel (32) is promoted by the heat of the valve head (31a) of the intake valve (31) that has absorbed the combustion heat of the combustion chamber, and the flame propagation in the combustion chamber is smooth. Incomplete combustion is suppressed, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果３》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図６(Ａ)(Ｂ)に例示するように、燃料インジェクタ(３０)から吸気ポート(２７)への燃料(３２)の噴射が爆発行程(３７)と排気行程(３８)とを区画する下死点(３９)の前４０°から後３０°のクランク角範囲(４０)で実施されるので、燃焼室の燃焼熱と排気熱で燃料(３２)の気化が促進され、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明の効果１−１と請求項３に係る発明の効果３を奏する。
(Invention of Claim 3)
The invention according to
<
As illustrated in FIGS. 6A and 6B, the injection of the fuel (32) from the fuel injector (30) into the intake port (27) separates the explosion stroke (37) and the exhaust stroke (38). Since it is performed in the crank angle range (40) from 40 ° before the dead center (39) to 30 ° after, the vaporization of the fuel (32) is promoted by the combustion heat and exhaust heat of the combustion chamber, and the flame in the combustion chamber Propagation is performed smoothly, incomplete combustion is suppressed, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
(Invention of Claim 4)
The invention according to
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図１，図１０(Ａ)に例示するように、他方の対向部(８)の一側領域(８ａ)が吸気ガイド面(２０)とされ、この吸気ガイド面(２０)は、吸気弁口(９)と共通の中心軸線(９ａ)を有するとともに、シリンダ(１９)側に向けて拡開する円錐台の部分周面形状とされているので、吸気行程で、吸気弁口(９)から吸入された吸気(２５)が吸気ガイド面(２０)に沿って燃焼室凹入部(６)にスムーズに流れ込み、吸気効率が高まり、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
(Invention according to claim 5 )
The invention according to
<Effect> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
As illustrated in FIGS. 1 and 10A, one side region (8a) of the other facing portion (8) is an intake guide surface (20), and the intake guide surface (20) is an intake valve port. (9) has a central axis (9a) common to the cylinder (19) and has a partial peripheral surface shape of a truncated cone that expands toward the cylinder (19), so that the intake valve port (9) Inhaled intake air (25) flows smoothly into the combustion chamber recess (6) along the intake guide surface (20), the intake efficiency is increased, flame propagation in the combustion chamber is smoothly performed, and incomplete combustion is caused. It is suppressed and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
《効果》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
排気上死点付近で吸気弁(３１)と排気弁(２１)とが開弁しているバルブオーバーラップ期間に、吸気弁口(９)から吸気ガイド面(２０)に沿って排気弁口(１０)に案内された吸気(２５)で燃焼室凹部(６)内の排気(２６)が排気弁口(１０)に押し込まれ、掃気効率が高まり、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
<Effect> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
In the valve overlap period in which the intake valve (31) and the exhaust valve (21) are open near the exhaust top dead center, the exhaust valve port (9) extends from the intake valve port (9) along the intake guide surface (20). The exhaust (26) in the combustion chamber recess (6) is pushed into the exhaust valve port (10) by the intake air (25) guided by 10), the scavenging efficiency is increased, and the flame propagation in the combustion chamber is smoothly performed. Incomplete combustion is suppressed, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
(請求項６に係る発明)
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図２，図１０(Ｂ)に例示するように、排気上死点付近でスキッシュエリア最大幅部分(１４)から噴出する最大スキッシュ流(１４ａ)が、開弁している排気弁(２１)の弁頭の排気ポート対向面(２１ａ)に向けられているので、排気弁口(１０)付近の排気(２６)が最大スキッシュ流(１４ａ)とともに排気弁(２１)の弁頭の排気ポート対向面(２１ａ)に衝突し、反射して排気弁口(１０)に進入し、掃気効率が高まり、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
(Invention of Claim 6 )
The invention according to
<Effect> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
As illustrated in FIGS. 2 and 10B, the maximum squish flow (14a) ejected from the squish area maximum width portion (14) in the vicinity of the exhaust top dead center of the exhaust valve (21) opened. Since it is directed to the exhaust port facing surface (21a) of the valve head, the exhaust (26) in the vicinity of the exhaust valve port (10) becomes the exhaust port facing surface of the valve head of the exhaust valve (21) together with the maximum squish flow (14a). (21a), is reflected and enters the exhaust valve port (10), scavenging efficiency is increased, flame propagation in the combustion chamber is smoothly performed, incomplete combustion is suppressed, and exhaust (26) The hydrocarbon content can be reduced.
(請求項７に係る発明)
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図１，図１０(Ａ)に例示するように、点火プラグ取付孔(１１)と排気弁口(１０)との間に位置する燃焼室凹入部(６)の端部分(２２)が、排気弁口(１０)と共通の中心軸線(１０ａ)を有するとともに、シリンダ(１９)側に向けて拡開する円錐台の部分周面形状の排気ガイド面(２３)とされているので、排気行程で、燃焼室凹入部(６)の排気(２６)が排気ガイド面(２３)に沿って排気弁口(１０)にスムーズに案内され、掃気効率が高まり、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
(Invention of Claim 7 )
The invention according to
<Effect> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
As illustrated in FIGS. 1 and 10A, the end portion (22) of the combustion chamber recess (6) positioned between the spark plug mounting hole (11) and the exhaust valve port (10) Since it has a central axis (10a) in common with the valve port (10) and an exhaust guide surface (23) having a partial peripheral surface shape of a truncated cone expanding toward the cylinder (19), the exhaust stroke Thus, the exhaust (26) in the recessed portion (6) of the combustion chamber is smoothly guided to the exhaust valve port (10) along the exhaust guide surface (23), the scavenging efficiency is increased, and the flame propagation in the combustion chamber is smoothly performed. Incomplete combustion is suppressed, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
(請求項８に係る発明)
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図２に例示するように、火花放電部(１６)が点火プラグ取付孔(１１)内に配置されているので、スキッシュ流が点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)を直撃しにくく、火花放電部(１６)で発生した発火直後の小さな火種が、スキッシュ流で吹き消されにくく、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
(Invention of Claim 8 )
The invention according to
<Effect> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
As illustrated in FIG. 2, since the spark discharge portion (16) is disposed in the spark plug mounting hole (11), the squish flow is less likely to hit the spark discharge portion (16) at the tip of the spark plug (24). The small fire type immediately after ignition generated in the spark discharge section (16) is difficult to blow out by the squish flow, the flame propagation in the combustion chamber is smoothly performed, incomplete combustion is suppressed, and the exhaust (26) The hydrocarbon content can be reduced.
(請求項９に係る発明)
請求項９に係る発明は、請求項１から請求項７のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図１０(Ａ)(Ｂ)に例示するように、点火プラグ用凹入部(１８)の奥端に点火プラグ取付孔(１１)が設けられているので、点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)が燃焼室凹入部(６)内に大きく突出せず、スキッシュ流が火花放電部(１６)に衝突しにくく、火花放電部(１６)付近で発生した発火直後の小さな火種が、スキッシュ流で吹き消されにくく、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
(Invention according to claim 9)
The invention according to
<Effect> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
As illustrated in FIGS. 10A and 10B, the spark
(請求項１０に係る発明)
請求項１０に係る発明は、請求項９に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図１０(Ａ)に例示するように、シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)と重ならない位置に、点火プラグ用凹入部(１８)が設けられているので、点火プラグ用凹入部(１８)が最大スキッシュ流の直撃を受けず、点火プラグ用凹入部(１８)内で成長する発火直後の小さな火種が、最大スキッシュ流で吹き消されることがなく、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
(Invention of Claim 10)
The invention according to
<Effect> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
As illustrated in FIG. 10A, a spark plug recess (18) is provided at a position that does not overlap the central virtual line (15) when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13). Therefore, the spark plug recess (18) is not directly hit by the maximum squish flow, and the small fire type immediately after ignition that grows in the spark plug recess (18) is not blown off by the maximum squish flow. Flame propagation in the combustion chamber is performed smoothly, incomplete combustion is suppressed, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
(請求項１１に係る発明)
請求項１１に係る発明は、請求項９または請求項１０に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図１０(Ｂ)に例示するように、点火プラグ用凹入部(１８)の内周面(１８ａ)は、点火プラグ取付孔(１１)と共通の中心軸線(１１ａ)を有するとともに、燃焼室凹入部(６)に向けて拡開する円錐台の部分周面形状とされているので、点火プラグ用凹入部(１８)内で成長する火炎は、点火プラグ用凹入部(１８)の内周面(１８ａ)に沿って広がり、燃焼室凹入部(６)の広い領域に伝播され、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
(Invention of Claim 11 )
The invention according to
<Effect> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
As illustrated in FIG. 10B, the inner peripheral surface (18a) of the spark plug recess (18) has a common center axis (11a) with the spark plug mounting hole (11) and the combustion chamber recess. Since the frustoconical part of the frustoconical shape expands toward the insertion part (6), the flame that grows in the spark plug recess (18) is caused by the inner peripheral surface of the spark plug recess (18). (18a) spreads and propagates to a wide area of the combustion chamber recess (6), smoothly propagates the flame in the combustion chamber, suppresses incomplete combustion, and removes hydrocarbons in the exhaust (26). The content can be reduced.
(請求項１２に係る発明)
請求項１２に係る発明は、請求項９から請求項１１のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
図１０(Ｂ)に例示するように、点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)が点火プラグ用凹入部(１８)内に配置されているので、スキッシュ流が点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)に衝突しにくく、火花放電部(１６)付近で発生した発火直後の小さな火種が、スキッシュ流で吹き消されにくく、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
(Invention of Claim 12 )
The invention according to
<Effect> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
As illustrated in FIG. 10B, since the spark discharge portion (16) at the tip of the spark plug (24) is disposed in the spark plug recess (18), the squish flow is generated at the tip of the spark plug (24). It is difficult to collide with the spark discharge part (16), and the small fire type immediately after the ignition generated in the vicinity of the spark discharge part (16) is hard to be blown off by the squish flow, and the flame propagation in the combustion chamber is smoothly performed, so that Complete combustion is suppressed, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
図１〜図９は本発明の第１実施形態に係る火花点火式エンジンを説明する図、図１０と図１１は本発明の第２実施形態に係る火花点火式エンジンを説明する図、図１２は本発明の第３実施形態に係る火花点火式エンジンを説明する図であり、各実施形態では、水冷の立形直列２気筒ガソリンエンジンについて説明する。
1 to 9 are diagrams for explaining a spark ignition type engine according to the first embodiment of the present invention. FIGS. 10 and 11 are diagrams for explaining a spark ignition type engine according to the second embodiment of the present invention. These are the figures explaining the spark ignition type engine which concerns on 3rd Embodiment of this invention, and each embodiment demonstrates a water-cooled vertical in-
第１実施形態について説明する。
このエンジンの概要は、次の通りである。
図９に示すように、シリンダブロック(４２)の上部にシリンダヘッド(１)が組み付けられ、シリンダヘッド(１)の上部にシリンダヘッドカバー(４３)が組み付けられ、シリンダブロック(４２)の前側にエンジン冷却ファン(４４)が配置され、シリンダブロック(４２)の後側にフライホイール(４５)が配置されている。
シリンダヘッド(１)の左側面にスロットルボディ(２９)が組み付けられ、スロットルボディ(２９)に燃料インジェクタ(３０)が組み付けられ、シリンダブロック(４２)の左側方にメカニカルガバナ(４６)が配置されている。図８に示すように、シリンダブロック(４２)に前後一対のシリンダ(１９)(１９)が設けられ、各シリンダ(１９)内にピストンヘッド(４)が内嵌されている。シリンダブロック(４２)のクランクケース(４７)内にクランク軸(４８)が架設され、クランク軸(４８)の前後一対のクランクピン(４９)(４９)のクランクピン角度は３６０°とされている。
A first embodiment will be described.
The outline of this engine is as follows.
As shown in FIG. 9, the cylinder head (1) is assembled to the upper part of the cylinder block (42), the cylinder head cover (43) is assembled to the upper part of the cylinder head (1), and the engine is mounted on the front side of the cylinder block (42). A cooling fan (44) is disposed, and a flywheel (45) is disposed on the rear side of the cylinder block (42).
A throttle body (29) is assembled to the left side surface of the cylinder head (1), a fuel injector (30) is assembled to the throttle body (29), and a mechanical governor (46) is disposed on the left side of the cylinder block (42). ing. As shown in FIG. 8, the cylinder block (42) is provided with a pair of front and rear cylinders (19) and (19), and a piston head (4) is fitted in each cylinder (19). The crankshaft (48) is installed in the crankcase (47) of the cylinder block (42), and the crankpin angle of the pair of front and rear crankpins (49) (49) of the crankshaft (48) is 360 °. .
燃焼室の構成は、次の通りである。
図１，図２に示すように、シリンダヘッド(１)の燃焼室天井部(２)の外周部に設けられたシリンダヘッド側スキッシュ面(３)と、このシリンダヘッド側スキッシュ面(３)と対向してピストンヘッド(４)の外周部に設けられたピストンヘッド側スキッシュ面(５)と、シリンダヘッド(１)の燃焼室天井部(２)の中央部で凹入された燃焼室凹入部(６)と、燃焼室凹入部(６)の相互対向部(７)(８)のうち、一方の対向部(７)に設けられた吸気弁口(９)と、他方の対向部(８)に設けられた排気弁口(１０)と、燃焼室凹入部(６)に向けられた点火プラグ取付孔(１１)とを備えている。
図２に示すように、シリンダヘッド側スキッシュ面(３)とピストンヘッド側スキッシュ面(５)とが、燃焼室凹入部(６)に向けて上り傾斜し、圧縮上死点付近で、シリンダヘッド側スキッシュ面(３)とピストンヘッド側スキッシュ面(５)との間に形成されるスキッシュエリア(１２)からスキッシュ流が燃焼室凹入部(６)の中央部に向けて噴出するように構成されている。
The structure of the combustion chamber is as follows.
As shown in FIGS. 1 and 2, the cylinder head side squish surface (3) provided on the outer peripheral portion of the combustion chamber ceiling (2) of the cylinder head (1), and the cylinder head side squish surface (3) Opposite piston head side squish surface (5) provided on the outer periphery of the piston head (4) and the combustion chamber recessed portion recessed at the center of the combustion chamber ceiling (2) of the cylinder head (1). Among the mutually facing portions (7) and (8) of the combustion chamber recessed portion (6), the intake valve port (9) provided in one facing portion (7) and the other facing portion (8 ) And an ignition plug mounting hole (11) directed toward the combustion chamber recess (6).
As shown in FIG. 2, the cylinder head side squish surface (3) and the piston head side squish surface (5) are inclined upwardly toward the combustion chamber recess (6), and near the compression top dead center, the cylinder head The squish flow is ejected from the squish area (12) formed between the side squish surface (3) and the piston head side squish surface (5) toward the center of the combustion chamber recess (6). ing.
点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)の配置は、次の通りである。
図１に示すように、シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、スキッシュエリア最大幅部分(１４)と燃焼室凹入部(６)の中央部とを通過する中央仮想線(１５)と、この中央仮想線(１５)で区画される一側領域(ａ)と他側領域(ｂ)とを想定した場合、次のように構成されている。
燃焼室凹入部(６)の相互対向部(７)(８)のうち、いずれかの対向部(７)の一側領域(７ａ)に吸気弁口(９)が設けられ、この対向部(７)の他側領域(７ｂ)に点火プラグ取付孔(１１)が設けられることにより、図１，図１０(Ａ)に示すように、シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)と重ならない位置に、点火プラグ先端の火花放電部(１６)が配置されている。
吸気弁口(９)の位置に排気弁口(１０)が設けられてもよい。
The arrangement of the spark discharge part (16) at the tip of the spark plug (24) is as follows.
As shown in FIG. 1, when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13), a virtual center line (15) passing through the squish area maximum width portion (14) and the central portion of the combustion chamber recess (6). Assuming the one side area (a) and the other side area (b) defined by the central imaginary line (15), the following configuration is made.
An intake valve port (9) is provided in one side region (7a) of one of the facing portions (7) among the mutually facing portions (7), (8) of the combustion chamber recessed portion (6). 7) By providing the spark plug mounting hole (11) in the other side region (7b), as shown in FIGS. 1 and 10 (A), when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13), A spark discharge part (16) at the tip of the spark plug is disposed at a position not overlapping the central imaginary line (15).
An exhaust valve port (10) may be provided at the position of the intake valve port (9).
ピストンヘッド(４)の構成は、次の通りである。
図２に示すように、ピストンヘッド(４)にはキャビティ(５４)が凹設され、図４に示すように、キャビティ(５４)の左右両側壁(５１)(５１)には、前後方向中央部からキャビティ(５４)の中央部に突出する左右一対の突出部(５５)(５５)が設けられ、右側の突出部(５５)側でスキッシュエリア最大幅部分(１４)が形成されている。各突出部(５５)の前後に設けられる窪み(５６)(５６)は吸気弁(３１)や排気弁(２１)のバルブリセスとして利用されている。
The configuration of the piston head (4) is as follows.
As shown in FIG. 2, the cavity (54) is recessed in the piston head (4). As shown in FIG. 4, the left and right side walls (51) (51) of the cavity (54) are centered in the front-rear direction. A pair of left and right projecting portions (55) and (55) projecting from the first portion to the center of the cavity (54) is provided, and a squish area maximum width portion (14) is formed on the right projecting portion (55) side. The depressions (56) and (56) provided before and after each protrusion (55) are used as valve recesses for the intake valve (31) and the exhaust valve (21).
吸気ガイド面(２０)の構成は、次の通りである。
図１に示すように、燃焼室凹入部(６)の一方の対向部(７)の一側領域(７ａ)に吸気弁口(９)が設けられ、他方の対向部(８)の他側領域(８ｂ)に排気弁口(１０)が設けられている。
この他方の対向部(８)の一側領域(８ａ)が吸気ガイド面(２０)とされ、この吸気ガイド面(２０)は、吸気弁口(９)と共通の中心軸線(９ａ)を有するとともに、シリンダ(１９)側に向けて拡開する円錐台の部分周面形状とされている。
The structure of the intake guide surface (20) is as follows.
As shown in FIG. 1, an intake valve port (9) is provided in one side region (7a) of one facing portion (7) of the combustion chamber recessed portion (6), and the other side of the other facing portion (8). An exhaust valve port (10) is provided in the region (8b).
One side region (8a) of the other facing portion (8) is an intake guide surface (20), and the intake guide surface (20) has a common central axis (9a) with the intake valve port (9). At the same time, the shape is a partial peripheral surface shape of a truncated cone that expands toward the cylinder (19).
最大スキッシュ流(１４ａ)の向きは、次の通りである。
図１に示すように、シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)と重なる位置に排気弁口(１０)が設けられている。
図２に示すように、排気上死点付近でスキッシュエリア最大幅部分(１４)から噴出する最大スキッシュ流(１４ａ)が、開弁している排気弁(２１)の弁頭の排気ポート対向面(２１ａ)に向けられている。
The direction of the maximum squish flow (14a) is as follows.
As shown in FIG. 1, the exhaust valve port (10) is provided at a position overlapping the central virtual line (15) when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13).
As shown in FIG. 2, the maximum squish flow (14a) ejected from the squish area maximum width portion (14) near the exhaust top dead center is the exhaust port facing surface of the valve head of the opened exhaust valve (21). (21a).
排気ガイド面(２３)の構成は、次の通りである。
図１に示すように、シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)の片側に位置する前記他側領域(ｂ)で、燃焼室凹入部(６)の一方の対向部(７)に点火プラグ取付孔(１１)が設けられるとともに、他方の対向部(８)に排気弁口(１０)が設けられている。
点火プラグ取付孔(１１)と排気弁口(１０)との間に位置する燃焼室凹入部(６)の端部分(２２)が、排気弁口(１０)と共通の中心軸線(１０ａ)を有するとともに、シリンダ(１９)側に向けて拡開する円錐台の部分周面形状の排気ガイド面(２３)とされている。
点火プラグ取付孔(１１)はメネジ孔で構成され、点火プラグ(２４)のオネジ部(２４ａ)がねじ込まれている。
The configuration of the exhaust guide surface (23) is as follows.
As shown in FIG. 1, when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13), one side of the combustion chamber recess (6) is located in the other side region (b) located on one side of the central virtual line (15). A spark plug mounting hole (11) is provided in the opposite portion (7) of the exhaust gas, and an exhaust valve port (10) is provided in the other opposite portion (8).
An end portion (22) of the combustion chamber recess (6) located between the spark plug mounting hole (11) and the exhaust valve port (10) has a central axis (10a) common to the exhaust valve port (10). And an exhaust guide surface (23) having a partial peripheral surface shape of a truncated cone that expands toward the cylinder (19) side.
The spark plug mounting hole (11) is a female screw hole, and the male thread portion (24a) of the spark plug (24) is screwed into the spark plug mounting hole (11).
図２に示すように、火花放電部(１６)の全部が点火プラグ取付孔(１１)内に配置されている。火花放電部(１６)の一部が点火プラグ取付孔(１１)内に配置されるようにしてもよい。 As shown in FIG. 2, the entire spark discharge portion (16) is disposed in the spark plug mounting hole (11). A part of the spark discharge part (16) may be disposed in the spark plug mounting hole (11).
吸気ポート(２７)の構造は次の通りである。
図５に示すように、シリンダヘッド(１)が、隣合うシリンダ(１９)(１９)の燃焼室天井部(２)(２)と、隣合うシリンダ(１９)(１９)に吸気(２５)(２５)を導入する分岐状の吸気ポート(２７)と、吸気ポート(２７)の分岐端に設けられた吸気弁口(９)(９)とを備えている。
シリンダ中心軸線(１３)(１３)と平行な向きに見て、シリンダヘッド(１)の幅方向を横方向として、吸気ポート(２７)のポート入口(２７ａ)は、隣合うシリンダ(１９)(１９)の燃焼室天井部(２)(２)を区画する区画壁(２８)の真横に配置され、吸気ポート(２７)のポート中心軸線(２７ｂ)(２７ｂ)はシリンダ中心軸線(１３)(１３)を通過して真横に伸びる各シリンダ(１９)の中央仮想線(１５)よりも区画壁(２８)側の領域に配置され、吸気(２５)(２５)が吸気弁口(９)(９)からシリンダ間肉壁に沿って吸入されるように構成されている。
The structure of the intake port (27) is as follows.
As shown in FIG. 5, the cylinder head (1) has an intake (25) in the combustion chamber ceiling (2) (2) of the adjacent cylinders (19) and (19) and the adjacent cylinders (19) and (19). A branched intake port (27) for introducing (25) and intake valve ports (9), (9) provided at the branch end of the intake port (27) are provided.
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13) (13), the port inlet (27a) of the intake port (27) is set to the adjacent cylinder (19) ( 19) is disposed directly beside the partition wall (28) that defines the combustion chamber ceiling (2) (2), and the port center axis (27b) (27b) of the intake port (27) is the cylinder center axis (13) ( 13) is disposed in a region closer to the partition wall (28) than the central imaginary line (15) of each cylinder (19) that passes through the cylinder (19), and the intake air (25) (25) is the intake valve port (9) ( From 9), it is configured to be sucked along the wall between the cylinders.
シリンダ中心軸線(１３)(１３)と平行な向きに見て、吸気ポート(２７)は、ポート入口(２７ａ)側で区画壁(２８)から離れる向きに突状に湾曲する一対の湾曲ポート(２７ｃ)(２７ｃ)と、吸気弁口(９)(９)側で燃焼室天井部(２)の中心部に向かって直進する一対の直進ポート(２７ｄ)(２７ｄ)とで構成されている。
シリンダ中心軸線(１３)(１３)と平行な向きに見て、湾曲ポート中心軸線(２７ｅ)(２７ｅ)の終点(２７ｆ)(２７ｆ)からこの終点(２７ｆ)(２７ｆ)の接線方向に沿って延長された接線方向仮想線(２７ｈ)(２７ｈ)は、吸気弁口(９)(９)上を通過し、湾曲ポート中心軸線(２７ｅ)(２７ｅ)の終点(２７ｆ)(２７ｆ)から伸びる直進ポート中心軸線(２７ｇ)(２７ｇ)は、接線方向仮想線(２７ｈ)(２７ｈ)よりも区画壁(２８)側から離されている。
湾曲ポート(２７ｃ)(２７ｃ)で曲げられた吸気(２５)(２５)が直進ポート(２７ｄ)(２７ｄ)を経て、吸気弁口(９)(９)からシリンダ間肉壁に沿って吸入されるように構成されている。
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13) (13), the intake port (27) has a pair of curved ports (in a projecting manner in a direction away from the partition wall (28) on the port inlet (27a) side). 27c) (27c) and a pair of rectilinear ports (27d) (27d) that go straight toward the center of the combustion chamber ceiling (2) on the intake valve port (9) (9) side.
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13) (13), the end point (27f) (27f) of the curved port center axis (27e) (27e) extends along the tangential direction of this end point (27f) (27f). The extended tangential imaginary lines (27h) (27h) pass over the intake valve ports (9) (9) and go straight from the end points (27f) (27f) of the curved port central axes (27e) (27e). The port center axis lines (27g) and (27g) are further away from the partition wall (28) side than the tangential virtual lines (27h) and (27h).
The intake air (25) and (25) bent at the curved ports (27c) and (27c) are sucked along the wall between the cylinders from the intake valve ports (9) and (9) through the straight traveling ports (27d) and (27d). It is comprised so that.
燃料(３２)の衝突位置は、次の通りである。
図６(Ａ)に示すように、シリンダヘッド(１)に取り付けられたスロットルボディ(２９)と、スロットルボディ(２９)に取り付けられた燃料インジェクタ(３０)と、吸気弁口(９)に設けられた吸気弁(３１)とを備えている。
吸気弁(３１)はポペット弁で構成され、燃料インジェクタ(３０)から噴射された燃料(３２)が、吸気弁(３１)の弁頭(３１ａ)に衝突するように構成されている。
The collision position of the fuel (32) is as follows.
As shown in FIG. 6 (A), a throttle body (29) attached to the cylinder head (1), a fuel injector (30) attached to the throttle body (29), and an intake valve port (9) are provided. An intake valve (31).
The intake valve (31) is a poppet valve, and the fuel (32) injected from the fuel injector (30) is configured to collide with the valve head (31a) of the intake valve (31).
吸気装置と燃料噴射装置の構成は、次の通りである。
図５に示すように、シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、２本のシリンダ(１９)(１９)の配列方向を前後方向、これと直交するシリンダヘッド(１)の幅方向を横方向として、隣合う前後のシリンダ(１９)(１９)の一対に対して、一のスロットルボディ(２９)が用いられ、このスロットルボディ(２９)がシリンダヘッド(１)の横一側(左側)に配置され、図６(Ａ)に示すように、このスロットルボディ(２９)に一のスロットル吸気通路(５２)と一のスロットル弁(５３)とが設けられている。
図６(Ａ)に示すように、スロットルボディ(２９)には一の燃料インジェクタ(３０)が取り付けられている。
シリンダ中心軸線(１３)の方向を上下方向、シリンダヘッドカバー(４３)のある方を上、シリンダブロック(４２)のある方を下とし、図６(Ａ)に示すように、クランク軸(４８)の架設方向と平行な向きに見て、燃料(３２)は吸気ポート(２７)に斜め下向きに噴射され、一対の吸気弁(３１)の弁頭(３１ａ)に同時期に衝突する。
The configuration of the intake device and the fuel injection device is as follows.
As shown in FIG. 5, when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13), the arrangement direction of the two cylinders (19) and (19) is the front-rear direction, and the width direction of the cylinder head (1) perpendicular to this direction. In the horizontal direction, one throttle body (29) is used for a pair of adjacent front and rear cylinders (19) (19), and this throttle body (29) is connected to one side of the cylinder head (1) ( As shown in FIG. 6 (A), the throttle body (29) is provided with one throttle intake passage (52) and one throttle valve (53).
As shown in FIG. 6 (A), one fuel injector (30) is attached to the throttle body (29).
As shown in FIG. 6 (A), the direction of the cylinder center axis (13) is the vertical direction, the direction with the cylinder head cover (43) is up, and the direction with the cylinder block (42) is down. The fuel (32) is injected obliquely downward into the intake port (27) and collides with the valve heads (31a) of the pair of intake valves (31) at the same time.
燃料(３２)の噴射時期は、次の通りである。
図６(Ｂ)に示すように、燃料インジェクタ(３０)から吸気ポート(２７)への燃料(３２)の噴射が一方のシリンダ(１９)の爆発行程(３７)と排気行程(３８)とを区画する下死点(３９)の前４０°から後３０°のクランク角範囲(４０)で実施される。
このため、燃焼室の燃焼熱と排気熱を吸収した吸気弁(３１)の弁頭(３１ａ)の熱で燃料(３２)の気化が促進され、燃焼室での火炎伝播がスムーズに行われ、不完全燃焼が抑制され、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。
この下死点(３９)は、他方のシリンダ(１９)の吸気行程と圧縮行程とを区画する。
燃料(３２)の噴射は、その全量または一部が、上記クランク角範囲(４０)内で実施されていればよい。
The injection timing of the fuel (32) is as follows.
As shown in FIG. 6B, the injection of the fuel (32) from the fuel injector (30) to the intake port (27) causes the explosion stroke (37) and the exhaust stroke (38) of one cylinder (19). It is carried out in a crank angle range (40) of 40 ° before and 30 ° after the bottom dead center (39) to be partitioned.
For this reason, vaporization of the fuel (32) is promoted by the heat of the valve head (31a) of the intake valve (31) that has absorbed the combustion heat and exhaust heat of the combustion chamber, and flame propagation in the combustion chamber is smoothly performed, Incomplete combustion is suppressed, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
The bottom dead center (39) defines the intake stroke and the compression stroke of the other cylinder (19).
The fuel (32) may be injected in its entirety or in part within the crank angle range (40).
排気処理材(３５)の内容は次の通りである。
図７に示すように、このエンジンは、シリンダヘッド(１)に設けられた排気ポート(３３)と、排気マフラ(３４)と、排気処理材(３５)とを備えている。
排気マフラ(３４)は、消音室(３４ａ)(３４ｂ)を備え、排気処理材(３５)は、排気ポート(３３)と消音室(３４ａ)(３４ｂ)との間に配置されるとともに、ステンレス製で、ステンレス素材の表面が排気(２６)と接触するように構成されている。
The contents of the exhaust treatment material (35) are as follows.
As shown in FIG. 7, the engine includes an exhaust port (33) provided in the cylinder head (1), an exhaust muffler (34), and an exhaust treatment material (35).
The exhaust muffler (34) includes a silencing chamber (34a) (34b), and the exhaust treatment material (35) is disposed between the exhaust port (33) and the silencing chamber (34a) (34b) and is made of stainless steel. Made of stainless steel, the surface of the stainless steel is in contact with the exhaust (26).
図７に示すように、このエンジンは、シリンダヘッド(１)に取り付けられた排気マニホルド(３６)を備え、排気処理材(３５)は、排気マニホルド(３６)内に配置されている。
排気マニホルド(３６)は、コレクタ部(３６ａ)と、コレクタ部(３６ａ)から各シリンダ(１９)の排気ポート(３３)に分岐するブランチ部(３６ｂ)とで構成され、コレクタ部(３６ａ)の終端に排気出口部(３６ｅ)が設けられている。
排気マフラ本体(３４ｃ)は、前後方向に長く形成され、前端に排気入口部(３４ｄ)を備え、その後に第１の消音室(３４ａ)を備え、その後に第２の消音室(３４ｂ)を備えている。排気(２６)は、排気入口部(３４ｄ)、第１の消音室(３４ａ)、第２の消音室(３４ｂ)の順で、排気マフラ本体(３４ｃ)を通過する。
As shown in FIG. 7, the engine includes an exhaust manifold (36) attached to the cylinder head (1), and the exhaust treatment material (35) is disposed in the exhaust manifold (36).
The exhaust manifold (36) includes a collector section (36a) and a branch section (36b) that branches from the collector section (36a) to the exhaust port (33) of each cylinder (19). An exhaust outlet (36e) is provided at the end.
The exhaust muffler main body (34c) is formed long in the front-rear direction, is provided with an exhaust inlet part (34d) at the front end, is then provided with a first silencing chamber (34a), and is then provided with a second silencing chamber (34b). I have. The exhaust (26) passes through the exhaust muffler body (34c) in the order of the exhaust inlet portion (34d), the first silencer chamber (34a), and the second silencer chamber (34b).
図７に示すように、排気処理材(３５)は、排気マニホルド(３６)のコレクタ部(３６ａ)内に配置されている。
図７に示するように、排気処理材(３５)が内蔵されたコレクタ部(３６ａ)の周壁(３６ｄ)が、排気マニホルド(３６)のブランチ部(３６ｂ)の周壁(３６ｃ)に沿って配置されている。
排気処理材(３５)は、排気マニホルド(３６)のコレクタ部(３６ａ)の排気出口部(３６ｅ)内に配置されている。
As shown in FIG. 7, the exhaust treatment material (35) is disposed in the collector portion (36a) of the exhaust manifold (36).
As shown in FIG. 7, the peripheral wall (36d) of the collector part (36a) containing the exhaust treatment material (35) is disposed along the peripheral wall (36c) of the branch part (36b) of the exhaust manifold (36). Has been.
The exhaust treatment material (35) is disposed in the exhaust outlet portion (36e) of the collector portion (36a) of the exhaust manifold (36).
排気処理材(３５)の構成は次の通りである。
この実施形態では、排気処理材(３５)がステンレス線材の立体網目状組織で構成されている。すなわち、排気処理材(３５)はステンレスウールで構成されている。排気処理材(３５)は、貴金属からなる触媒成分は担持されていない。
排気処理材(３５)は、ステンレスハニカムで構成されていてもよい。
The configuration of the exhaust treatment material (35) is as follows.
In this embodiment, the exhaust treatment material (35) is composed of a three-dimensional network structure of stainless wire. That is, the exhaust treatment material (35) is made of stainless wool. The exhaust treatment material (35) does not carry a catalyst component made of a noble metal.
The exhaust treatment material (35) may be made of a stainless honeycomb.
次に、第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、次の点のみが第１実施形態と異なる。
図１０(Ａ)(Ｂ)に示すように、スキッシュエリア最大幅部分(１４)は左右に一対設けられている。
図１０(Ａ)(Ｂ)に示すように、燃焼室凹入部(６)の相互対向部(７)(８)のうち、点火プラグ取付孔(１１)が開口された対向部(７)に点火プラグ用凹入部(１８)が形成されている。
この点火プラグ用凹入部(１８)の奥端に点火プラグ取付孔(１１)が開口されている。
図１０(Ａ)に示すように、シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)と重ならない位置に、点火プラグ用凹入部(１８)が設けられている。
Next, a second embodiment will be described.
The second embodiment is different from the first embodiment only in the following points.
As shown in FIGS. 10A and 10B, a pair of squish area maximum width portions (14) is provided on the left and right.
As shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B), of the mutually facing portions (7), (8) of the combustion chamber recessed portion (6), the facing portion (7) where the spark plug mounting hole (11) is opened. A spark plug recess (18) is formed.
A spark plug mounting hole (11) is opened at the back end of the spark plug recess (18).
As shown in FIG. 10 (A), a spark plug recess (18) is provided at a position that does not overlap the central virtual line (15) when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13).
図１０(Ｂ)に示すように、点火プラグ用凹入部(１８)の内周面(１８ａ)は、点火プラグ取付孔(１１)と共通の中心軸線(１１ａ)を有するとともに、燃焼室凹入部(６)に向けて拡開する円錐台の部分周面形状とされている。
図１０(Ｂ)に示すように、点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)の全部が点火プラグ用凹入部(１８)内に配置されている。点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)の一部が点火プラグ用凹入部(１８)内に配置されているようにしてもよい。
他の構成は第１実施形態と同じであり、図１０(Ａ)(Ｂ)，図１１中、第１実施形態と同一の要素は、図１〜図９と同一の符号を付しておく。
As shown in FIG. 10 (B), the inner peripheral surface (18a) of the spark plug recess (18) has a common center axis (11a) with the spark plug mounting hole (11), and the combustion chamber recess. It is set as the partial peripheral surface shape of the truncated cone which expands toward (6).
As shown in FIG. 10 (B), the entire spark discharge part (16) at the tip of the spark plug (24) is disposed in the spark plug recess (18). A part of the spark discharge portion (16) at the tip of the spark plug (24) may be disposed in the spark plug recess (18).
Other configurations are the same as those of the first embodiment. In FIGS. 10A, 10B, and 11, the same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. .
次に、第３実施形態について説明する。
図１２に示すように、第３実施形態では、排気処理材(３５)が、排気マフラ本体(３４ｃ)の排気入口部(３４ｄ)内に配置され、排気処理材(３５)が内蔵された排気マフラ本体(３４ｃ)の排気入口部(３４ｄ)の周壁(３４ｅ)が、排気マニホルド(３６)のブランチ部(３６ｂ)の周壁(３６ｃ)に沿って配置されている点が第１実施形態と異なる。
他の構造は、第１実施形態と同じであり、図１２中、第１実施形態と同一の要素には、図７と同一の符号を付しておく。
第３実施形態の排気処理材(３５)の構造は、第２実施形態に利用してもよい。
Next, a third embodiment will be described.
As shown in FIG. 12, in the third embodiment, the exhaust treatment material (35) is disposed in the exhaust inlet portion (34d) of the exhaust muffler main body (34c) and the exhaust treatment material (35) is built in. The difference from the first embodiment is that the peripheral wall (34e) of the exhaust inlet portion (34d) of the muffler body (34c) is disposed along the peripheral wall (36c) of the branch portion (36b) of the exhaust manifold (36). .
Other structures are the same as those of the first embodiment. In FIG. 12, the same reference numerals as those of FIG. 7 are given to the same elements as those of the first embodiment.
The structure of the exhaust treatment material (35) of the third embodiment may be used in the second embodiment.
(第１−第３実施形態の効果)(Effects of the first to third embodiments)
第１−第３実施形態では、前記発明の効果に加え、次の効果が得られる。In the first to third embodiments, the following effects are obtained in addition to the effects of the invention.
《効果》 エンジンの製造コストを安くできる。 <Effect> Engine manufacturing costs can be reduced.
排気処理材(３５)は、ステンレス製で、ステンレス素材の表面が排気(２６)と接触するように構成されているので、貴金属の触媒成分を必要としない安い排気処理材(３５)を用いることができ、エンジンの製造コストを安くできる。 Since the exhaust treatment material (35) is made of stainless steel and the surface of the stainless steel material is configured to come into contact with the exhaust (26), a cheap exhaust treatment material (35) that does not require a precious metal catalyst component should be used. Can reduce the manufacturing cost of the engine.
《効果》 排気中の炭化水素とＮＯｘの含有量を減少させることができる。 << Effect >> Content of hydrocarbons and NOx in exhaust gas can be reduced.
図７または図１２に例示するように、排気マフラ(３４)は、消音室(３４ａ)(３４ｂ)を備え、排気処理材(３５)は、排気ポート(３３)と消音室(３４ａ)(３４ｂ)との間に配置されるとともに、ステンレス製で、ステンレス素材の表面が排気(２６)と接触するように構成されているので、消音室(３４ａ)(３４ｂ)に入る前の排気(２６)中の炭化水素が高温の排気熱によりステンレス素材の表面で燃焼して、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。 As illustrated in FIG. 7 or FIG. 12, the exhaust muffler (34) includes a silencer chamber (34a) (34b), and the exhaust treatment material (35) includes an exhaust port (33) and a silencer chamber (34a) (34b). ) And made of stainless steel so that the surface of the stainless steel material is in contact with the exhaust (26), so that the exhaust (26) before entering the muffler chamber (34a) (34b). The hydrocarbons in the chamber can be burned on the surface of the stainless steel by the high-temperature exhaust heat, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
また、排気(２６)中のＮＯｘ(窒素酸化物)の含有量を減少させることもできる。その理由としては、ステンレス素材の表面が還元触媒として機能し、排気(２６)中のＮＯｘが高温の排気熱によりステンレス素材の表面で還元されて窒素分子となり、排気(２６)が浄化されるためと推定される。 Further, the content of NOx (nitrogen oxide) in the exhaust (26) can be reduced. The reason is that the surface of the stainless steel material functions as a reduction catalyst, and NOx in the exhaust (26) is reduced on the surface of the stainless steel material by high-temperature exhaust heat to become nitrogen molecules, thereby purifying the exhaust (26). It is estimated to be.
《効果》 排気中の炭化水素とＮＯｘの含有量を減少させることができる。 << Effect >> Content of hydrocarbons and NOx in exhaust gas can be reduced.
排気処理材(３５)がステンレス線材の立体網目状組織で構成されているので、ステンレス素材の表面積が広くなり、排気処理材(３５)による炭化水素の燃焼機能が高く、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。 Since the exhaust treatment material (35) is composed of a three-dimensional network structure of stainless steel wire, the surface area of the stainless steel material is increased, the hydrocarbon combustion function by the exhaust treatment material (35) is high, and the exhaust treatment material (35) The hydrocarbon content can be reduced.
また、排気(２６)中のＮＯｘの含有量を減少させることもできる。その理由としては、ステンレス素材の表面積が広く、排気処理材(３５)の還元触媒機能が高いためと推定される。 Further, the content of NOx in the exhaust (26) can be reduced. This is presumably because the stainless steel material has a large surface area and the exhaust treatment material (35) has a high reduction catalyst function.
《効果》 排気中の炭化水素の含有量を減少させることができる。 <Effect> The hydrocarbon content in the exhaust gas can be reduced.
排気処理材(３５)がステンレスハニカムで構成されているので、ステンレス素材の表面積が広くなり、排気処理材(３５)の排気浄化機能が高く、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。 Since the exhaust treatment material (35) is composed of a stainless honeycomb, the surface area of the stainless steel material is widened, the exhaust treatment material (35) has a high exhaust purification function, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) is reduced. Can be made.
また、排気(２６)中のＮＯｘの含有量を減少させることもできる。その理由としては、ステンレス素材の表面積が広くなり、排気処理材(３５)の還元触媒としての機能が高いためと推定される。 Further, the content of NOx in the exhaust (26) can be reduced. This is presumably because the surface area of the stainless steel material is widened and the exhaust treatment material (35) has a high function as a reduction catalyst.
(第１，第２実施形態の効果)(Effects of the first and second embodiments)
第１，第２実施形態では、更に次の効果が得られる。In the first and second embodiments, the following effects are further obtained.
《効果》 排気中の炭化水素とＮＯｘの含有量を減少させることができる。 << Effect >> Content of hydrocarbons and NOx in exhaust gas can be reduced.
図７に例示するように、排気処理材(３５)は、排気マニホルド(３６)内に配置されているので、排気処理材(３５)を通過する排気(２６)の温度が高く、排気処理材(３５)による炭化水素の燃焼機能が高められ、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。 As illustrated in FIG. 7, since the exhaust treatment material (35) is disposed in the exhaust manifold (36), the temperature of the exhaust (26) passing through the exhaust treatment material (35) is high, and the exhaust treatment material. The hydrocarbon combustion function due to (35) is enhanced, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
また、排気(２６)中のＮＯｘの含有量を減少させることもできる。その理由としては、排気処理材(３５)を通過する排気(２６)の温度が高く、排気処理材(３５)の還元触媒としての機能が高められるためと推定される。 Further, the content of NOx in the exhaust (26) can be reduced. This is presumably because the temperature of the exhaust gas (26) passing through the exhaust treatment material (35) is high, and the function of the exhaust treatment material (35) as a reduction catalyst is enhanced.
《効果》 排気中の炭化水素とＮＯｘの含有量を減少させることができる。 << Effect >> Content of hydrocarbons and NOx in exhaust gas can be reduced.
図７に例示するように、排気処理材(３５)は、排気マニホルド(３６)のコレクタ部(３６ａ)内に配置されているので、排気(２６)が合流する位置に排気処理材(３５)が配置され、排気処理材(３５)を通過する排気(２６)の温度が高く、排気処理材(３５)による炭化水素の燃焼機能が高められ、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。 As illustrated in FIG. 7, since the exhaust treatment material (35) is disposed in the collector portion (36a) of the exhaust manifold (36), the exhaust treatment material (35) is located at a position where the exhaust (26) joins. , The temperature of the exhaust (26) passing through the exhaust treatment material (35) is high, the hydrocarbon combustion function by the exhaust treatment material (35) is enhanced, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) is increased. Can be reduced.
また、排気(２６)中のＮＯｘの含有量を減少させることもできる。その理由としては、排気処理材(３５)を通過する排気(２６)の温度が高く、排気処理材(３５)の還元触媒としての機能が高められるためと推定される。 Further, the content of NOx in the exhaust (26) can be reduced. This is presumably because the temperature of the exhaust gas (26) passing through the exhaust treatment material (35) is high, and the function of the exhaust treatment material (35) as a reduction catalyst is enhanced.
《効果》 排気中の炭化水素とＮＯｘの含有量を減少させることができる。 << Effect >> Content of hydrocarbons and NOx in exhaust gas can be reduced.
図７に例示するように、排気処理材(３５)が内蔵されたコレクタ部(３６ａ)の周壁(３６ｄ)が、排気マニホルド(３６)のブランチ部(３６ｂ)の周壁(３６ｃ)に沿って配置されているので、排気処理材(３５)の保温性が高く、排気処理材(３５)による炭化水素の燃焼機能が高められ、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。 As illustrated in FIG. 7, the peripheral wall (36d) of the collector part (36a) containing the exhaust treatment material (35) is disposed along the peripheral wall (36c) of the branch part (36b) of the exhaust manifold (36). Therefore, the heat retention of the exhaust treatment material (35) is high, the hydrocarbon combustion function of the exhaust treatment material (35) is enhanced, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced. .
また、排気(２６)中のＮＯｘの含有量を減少させることもできる。その理由としては、排気処理材(３５)の保温性が高く、排気処理材(３５)の還元触媒としての機能が高められるためと推定される。 Further, the content of NOx in the exhaust (26) can be reduced. The reason is presumed that the heat treatment property of the exhaust treatment material (35) is high and the function of the exhaust treatment material (35) as a reduction catalyst is enhanced.
(第３実施形態の効果) (Effect of the third embodiment)
第３実施形態では、更に次の効果が得られる。In the third embodiment, the following effects are further obtained.
《効果》 排気中の炭化水素とＮＯｘの含有量を減少させることができる。 << Effect >> Content of hydrocarbons and NOx in exhaust gas can be reduced.
図１２に例示するように、排気処理材(３５)は、排気マフラ本体(３４ｃ)の排気入口部(３４ｄ)内に配置されているので、排気処理材(３５)を通過する排気(２６)の温度が高く、排気処理材(３５)による炭化水素の燃焼機能が高められ、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。 As illustrated in FIG. 12, since the exhaust treatment material (35) is disposed in the exhaust inlet (34d) of the exhaust muffler body (34c), the exhaust (26) passing through the exhaust treatment material (35). Thus, the combustion function of hydrocarbons by the exhaust treatment material (35) is enhanced, and the hydrocarbon content in the exhaust (26) can be reduced.
また、排気(２６)中のＮＯｘの含有量を減少させることもできる。その理由としては、排気処理材(３５)を通過する排気(２６)の温度が高く、排気処理材(３５)の還元触媒としての機能が高められるためと推定される。 Further, the content of NOx in the exhaust (26) can be reduced. This is presumably because the temperature of the exhaust gas (26) passing through the exhaust treatment material (35) is high, and the function of the exhaust treatment material (35) as a reduction catalyst is enhanced.
《効果》 排気中の炭化水素とＮＯｘの含有量を減少させることができる。 << Effect >> Content of hydrocarbons and NOx in exhaust gas can be reduced.
図１２に例示するように、排気処理材(３５)が内蔵された排気マフラ本体(３４ｃ)の排気入口部(３４ｄ)の周壁(３４ｅ)が、排気マニホルド(３６)のブランチ部(３６ｂ)の周壁(３６ｃ)に沿って配置されているので、排気処理材(３５)の保温性が高く、排気処理材(３５)による炭化水素の燃焼機能が高められ、排気(２６)中の炭化水素の含有量を減少させることができる。 As illustrated in FIG. 12, the peripheral wall (34e) of the exhaust inlet portion (34d) of the exhaust muffler body (34c) in which the exhaust treatment material (35) is built is connected to the branch portion (36b) of the exhaust manifold (36). Since it is arranged along the peripheral wall (36c), the heat treatment property of the exhaust treatment material (35) is high, the hydrocarbon combustion function by the exhaust treatment material (35) is enhanced, and the hydrocarbon in the exhaust (26) The content can be reduced.
また、排気(２６)中のＮＯｘの含有量を減少させることもできる。その理由としては、排気処理材(３５)の保温性が高く、排気処理材(３５)の還元触媒としての機能が高められるためと推定される。 Further, the content of NOx in the exhaust (26) can be reduced. The reason is presumed that the heat treatment property of the exhaust treatment material (35) is high and the function of the exhaust treatment material (35) as a reduction catalyst is enhanced.
(１) シリンダヘッド
(２) 燃焼室天井部
(３) シリンダヘッド側スキッシュ面
(４) ピストンヘッド
(５) ピストンヘッド側スキッシュ面
(６) 燃焼室凹入部
(７) 一方の対向部
(７ａ) 一側領域
(７ｂ) 他側領域
(８) 他方の対向部
(８ａ) 一側領域
(８ｂ) 他側領域
(９) 吸気弁口
(９ａ) 中心軸線
(１０) 排気弁口
(１０ａ) 中心軸線
(１１) 点火プラグ取付孔
(１１ａ) 中心軸線
(１２) スキッシュエリア
(１３) シリンダ中心軸線
(１４) スキッシュエリア最大幅部分
(１４ａ) 最大スキッシュ流
(１５) 中央仮想線
(ａ) 一側領域
(ｂ) 他側領域
(１６) 火花放電部
(１８) 点火プラグ用凹入部
(１８ａ) 内周面
(１９) シリンダ
(２０) 吸気ガイド面
(２１) 排気弁
(２１ａ) 排気ポート対向面
(２２) 端部分
(２３) 排気ガイド面
(２４) 点火プラグ
(２５) 吸気
(２６) 排気
(２７) 吸気ポート
(２７ａ) ポート入口
(２７ｂ) ポート中心軸線
(２７ｃ) 湾曲ポート
(２７ｄ) 直進ポート
(２７ｅ) 湾曲ポート中心軸線
(２７ｆ) 終点
(２７ｇ) 直進ポート中心軸線
(２７ｈ) 接線方向仮想線
(２８) 区画壁
(２９) スロットルボディ
(３０) 燃料インジェクタ
(３１) 吸気弁
(３１ａ) 弁頭
(３２) 燃料
(３３) 排気ポート
(３４) 排気マフラ
(３４ａ) 第１消音室
(３４ｂ) 第２消音室
(３４ｃ) 排気マフラ本体
(３４ｄ) 排気入口部
(３４ｅ) 周壁
(３５) 排気処理材
(３６) 排気マニホルド
(３６ａ) コレクタ部
(３６ｂ) ブランチ部
(３６ｃ) 周壁
(３６ｄ) 周壁
(３７) 爆発行程
(３８) 排気行程
(３９) 下死点
(４０) クランク角範囲
(1) Cylinder head
(2) Combustion chamber ceiling
(3) Cushion surface on the cylinder head side
(4) Piston head
(5) Piston head side squish surface
(6) Recessed part of combustion chamber
(7) One facing part
(7a) One side area
(7b) Other side area
(8) The other facing part
(8a) One side area
(8b) Other side area
(9) Intake valve port
(9a) Center axis
(10) Exhaust valve port
(10a) Center axis
(11) Spark plug mounting hole
(11a) Center axis
(12) Squish area
(13) Cylinder center axis
(14) Squish area maximum width
(14a) Maximum squish flow
(15) Central imaginary line
(a) One side area
(b) Other side area
(16) Spark discharge part
(18) Spark plug recess
(18a) Inner peripheral surface
(19) Cylinder
(20) Intake guide surface
(21) Exhaust valve
(21a) Exhaust port facing surface
(22) End part
(23) Exhaust guide surface
(24) Spark plug
(25) Inhalation
(26) Exhaust
(27) Intake port
(27a) Port entrance
(27b) Port center axis
(27c) Curved port
(27d) Straight port
(27e) Curved port center axis
(27f) End point
(27g) Straight port center axis
(27h) Tangent virtual line
(28) Partition wall
(29) Throttle body
(30) Fuel injector
(31) Intake valve
(31a) Valve head
(32) Fuel
(33) Exhaust port
(34) Exhaust muffler
(34a) First silencer
(34b) Second silencer
(34c) Exhaust muffler body
(34d) Exhaust inlet
(34e) Perimeter wall
(35) Exhaust treatment material
(36) Exhaust manifold
(36a) Collector section
(36b) Branch part
(36c) Perimeter wall
(36d) Perimeter wall
(37) Explosion process
(38) Exhaust stroke
(39) Bottom dead center
(40) Crank angle range
Claims (12)
シリンダヘッド側スキッシュ面(３)とピストンヘッド側スキッシュ面(５)とが、燃焼室凹入部(６)に向けて上り傾斜し、圧縮上死点付近で、シリンダヘッド側スキッシュ面(３)とピストンヘッド側スキッシュ面(５)との間に形成されるスキッシュエリア(１２)からスキッシュ流が燃焼室凹入部(６)の中央部に向けて噴出するように構成された、火花点火式エンジンにおいて、
シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、スキッシュエリア最大幅部分(１４)と燃焼室凹入部(６)の中央部とを通過する中央仮想線(１５)と、この中央仮想線(１５)で区画される一側領域(ａ)と他側領域(ｂ)とを想定した場合、
燃焼室凹入部(６)の相互対向部(７)(８)のうち、いずれかの対向部(７)の一側領域(７ａ)に吸気弁口(９)か排気弁口(１０)のいずれかが設けられ、この対向部(７)の他側領域(７ｂ)に点火プラグ取付孔(１１)が設けられることにより、
シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)と重ならない位置に、点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)が配置され、
シリンダヘッド(１)が、隣合うシリンダ(１９)(１９)の燃焼室天井部(２)(２)と、隣合うシリンダ(１９)(１９)に吸気(２５)(２５)を導入する分岐状の吸気ポート(２７)と、吸気ポート(２７)の分岐端に設けられた吸気弁口(９)(９)とを備え、
シリンダ中心軸線(１３)(１３)と平行な向きに見て、シリンダヘッド(１)の幅方向を横方向として、吸気ポート(２７)のポート入口(２７ａ)は、隣合うシリンダ(１９)(１９)の燃焼室天井部(２)(２)を区画する区画壁(２８)の真横に配置され、
シリンダ中心軸線(１３)(１３)と平行な向きに見て、シリンダヘッド(１)の幅方向を横方向として、吸気ポート(２７)のポート入口(２７ａ)は、隣合うシリンダ(１９)(１９)の燃焼室天井部(２)(２)を区画する区画壁(２８)の真横に配置され、吸気ポート(２７)のポート中心軸線(２７ｂ)(２７ｂ)はシリンダ中心軸線(１３)(１３)を通過して真横に伸びる各シリンダ(１９)の中央仮想線(１５)よりも区画壁(２８)側の領域に配置され、吸気(２５)(２５)が吸気弁口(９)(９)からシリンダ間肉壁に沿って吸入されるように構成され、
シリンダ中心軸線(１３)(１３)と平行な向きに見て、吸気ポート(２７)は、ポート入口(２７ａ)側で区画壁(２８)から離れる向きに突状に湾曲する一対の湾曲ポート(２７ｃ)(２７ｃ)と、吸気弁口(９)(９)側で燃焼室天井部(２)の中心部に向かって直進する一対の直進ポート(２７ｄ)(２７ｄ)とで構成され、
シリンダ中心軸線(１３)(１３)と平行な向きに見て、湾曲ポート中心軸線(２７ｅ)(２７ｅ)の終点(２７ｆ)(２７ｆ)からこの終点(２７ｆ)(２７ｆ)の接線方向に沿って延長された接線方向仮想線(２７ｈ)(２７ｈ)は、吸気弁口(９)(９)上を通過し、湾曲ポート中心軸線(２７ｅ)(２７ｅ)の終点(２７ｆ)(２７ｆ)から伸びる直進ポート中心軸線(２７ｇ)(２７ｇ)は、接線方向仮想線(２７ｈ)(２７ｈ)よりも区画壁(２８)側から離され、
湾曲ポート(２７ｃ)(２７ｃ)で曲げられた吸気(２５)(２５)が直進ポート(２７ｄ)(２７ｄ)を経て、吸気弁口(９)(９)からシリンダ間肉壁に沿って吸入されるように構成されている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 The cylinder head side squish surface (3) provided on the outer periphery of the combustion chamber ceiling (2) of the cylinder head (1) and the outer periphery of the piston head (4) facing the cylinder head side squish surface (3). A piston head-side squish surface (5) provided at the center, a combustion chamber recess (6) recessed at the center of the combustion chamber ceiling (2) of the cylinder head (1), and a combustion chamber recess ( 6) Among the mutually facing portions (7) and (8), an intake valve port (9) provided in one facing portion (7) and an exhaust valve port (10) provided in the other facing portion (8). ) And a spark plug mounting hole (11) directed toward the combustion chamber recess (6),
The cylinder head-side squish surface (3) and the piston head-side squish surface (5) are inclined upward toward the combustion chamber recess (6), and near the compression top dead center, the cylinder head-side squish surface (3) In a spark ignition engine configured to eject a squish flow from a squish area (12) formed between the piston head-side squish surface (5) toward a central portion of a combustion chamber recess (6). ,
A central imaginary line (15) passing through the squish area maximum width portion (14) and the central portion of the combustion chamber recessed portion (6) when viewed in a direction parallel to the cylinder central axis (13), and this central imaginary line ( 15) If one side area (a) and the other side area (b) partitioned by 15) are assumed,
Among the mutually facing portions (7) and (8) of the recessed portion (6) of the combustion chamber, the intake valve port (9) or the exhaust valve port (10) is located in one side region (7a) of any facing portion (7). Either is provided, and the spark plug mounting hole (11) is provided in the other side region (7b) of the facing portion (7).
A spark discharge part (16) at the tip of the spark plug (24) is arranged at a position not overlapping the central virtual line (15) when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13),
The cylinder head (1) introduces intake air (25) (25) into the combustion chamber ceiling (2) (2) of the adjacent cylinders (19) (19) and the adjacent cylinders (19) (19). And an intake valve port (9) (9) provided at the branch end of the intake port (27),
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13) (13), the port inlet (27a) of the intake port (27) is set to the adjacent cylinder (19) ( 19) disposed right next to the partition wall (28) that partitions the combustion chamber ceiling (2) (2),
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13) (13), the port inlet (27a) of the intake port (27) is set to the adjacent cylinder (19) ( 19) is disposed directly beside the partition wall (28) that defines the combustion chamber ceiling (2) (2), and the port center axis (27b) (27b) of the intake port (27) is the cylinder center axis (13) ( 13) is disposed in a region closer to the partition wall (28) than the central imaginary line (15) of each cylinder (19) that passes through the cylinder (19), and the intake air (25) (25) is the intake valve port (9) ( 9) is configured to be sucked along the wall between the cylinders,
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13) (13), the intake port (27) has a pair of curved ports (in a projecting manner in a direction away from the partition wall (28) on the port inlet (27a) side). 27c) (27c) and a pair of rectilinear ports (27d) (27d) that go straight toward the center of the combustion chamber ceiling (2) on the intake valve port (9) (9) side,
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13) (13), the end point (27f) (27f) of the curved port center axis (27e) (27e) extends along the tangential direction of this end point (27f) (27f). The extended tangential imaginary lines (27h) (27h) pass over the intake valve ports (9) (9) and go straight from the end points (27f) (27f) of the curved port central axes (27e) (27e). The port center axis line (27g) (27g) is further away from the partition wall (28) side than the tangential virtual line (27h) (27h),
The intake air (25) and (25) bent at the curved ports (27c) and (27c) are sucked along the wall between the cylinders from the intake valve ports (9) and (9) through the straight traveling ports (27d) and (27d). A spark ignition type engine characterized in that the engine is configured as described above.
シリンダヘッド(１)に取り付けられたスロットルボディ(２９)と、スロットルボディ(２９)に取り付けられた燃料インジェクタ(３０)と、吸気弁口(９)に設けられた吸気弁(３１)とを備え、
吸気弁(３１)はポペット弁で構成され、燃料インジェクタ(３０)から噴射された燃料(３２)が、吸気弁(３１)の弁頭(３１ａ)に衝突するように構成されている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 The spark ignition engine according to claim 1,
A throttle body (29) attached to the cylinder head (1), a fuel injector (30) attached to the throttle body (29), and an intake valve (31) provided at the intake valve port (9) are provided. ,
The intake valve (31) is a poppet valve, and the fuel (32) injected from the fuel injector (30) is configured to collide with the valve head (31a) of the intake valve (31). Features a spark ignition engine.
燃料インジェクタ(３０)から吸気ポート(２７)への燃料(３２)の噴射が爆発行程(３７)と排気行程(３８)とを区画する下死点(３９)の前４０°から後３０°のクランク角範囲(４０)で実施される、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 In the spark ignition type engine according to claim 1 or 2,
The injection of the fuel (32) from the fuel injector (30) to the intake port (27) is 30 ° after 40 ° before the bottom dead center (39) dividing the explosion stroke (37) and the exhaust stroke (38). A spark ignition engine characterized by being implemented in a crank angle range (40).
シリンダヘッド側スキッシュ面(３)とピストンヘッド側スキッシュ面(５)とが、燃焼室凹入部(６)に向けて上り傾斜し、圧縮上死点付近で、シリンダヘッド側スキッシュ面(３)とピストンヘッド側スキッシュ面(５)との間に形成されるスキッシュエリア(１２)からスキッシュ流が燃焼室凹入部(６)の中央部に向けて噴出するように構成された、火花点火式エンジンにおいて、
シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、スキッシュエリア最大幅部分(１４)と燃焼室凹入部(６)の中央部とを通過する中央仮想線(１５)と、この中央仮想線(１５)で区画される一側領域(ａ)と他側領域(ｂ)とを想定した場合、
燃焼室凹入部(６)の相互対向部(７)(８)のうち、いずれかの対向部(７)の一側領域(７ａ)に吸気弁口(９)か排気弁口(１０)のいずれかが設けられ、この対向部(７)の他側領域(７ｂ)に点火プラグ取付孔(１１)が設けられることにより、
シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)と重ならない位置に、点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)が配置され、
燃料インジェクタ(３０)から吸気ポート(２７)への燃料(３２)の噴射が爆発行程(３７)と排気行程(３８)とを区画する下死点(３９)の前４０°から後３０°のクランク角範囲(４０)で実施される、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 The cylinder head side squish surface (3) provided on the outer periphery of the combustion chamber ceiling (2) of the cylinder head (1) and the outer periphery of the piston head (4) facing the cylinder head side squish surface (3). A piston head-side squish surface (5) provided at the center, a combustion chamber recess (6) recessed at the center of the combustion chamber ceiling (2) of the cylinder head (1), and a combustion chamber recess ( 6) Among the mutually facing portions (7) and (8), an intake valve port (9) provided in one facing portion (7) and an exhaust valve port (10) provided in the other facing portion (8). ) And a spark plug mounting hole (11) directed toward the combustion chamber recess (6),
The cylinder head-side squish surface (3) and the piston head-side squish surface (5) are inclined upward toward the combustion chamber recess (6), and near the compression top dead center, the cylinder head-side squish surface (3) In a spark ignition engine configured to eject a squish flow from a squish area (12) formed between the piston head-side squish surface (5) toward a central portion of a combustion chamber recess (6). ,
A central imaginary line (15) passing through the squish area maximum width portion (14) and the central portion of the combustion chamber recessed portion (6) when viewed in a direction parallel to the cylinder central axis (13), and this central imaginary line ( 15) If one side area (a) and the other side area (b) partitioned by 15) are assumed,
Among the mutually facing portions (7) and (8) of the recessed portion (6) of the combustion chamber, the intake valve port (9) or the exhaust valve port (10) is located in one side region (7a) of any facing portion (7). Either is provided, and the spark plug mounting hole (11) is provided in the other side region (7b) of the facing portion (7).
A spark discharge part (16) at the tip of the spark plug (24) is arranged at a position not overlapping the central virtual line (15) when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13),
The injection of the fuel (32) from the fuel injector (30) to the intake port (27) is 30 ° after 40 ° before the bottom dead center (39) dividing the explosion stroke (37) and the exhaust stroke (38). A spark ignition engine characterized by being implemented in a crank angle range (40).
燃焼室凹入部(６)の一方の対向部(７)の一側領域(７ａ)に吸気弁口(９)が設けられ、他方の対向部(８)の他側領域(８ｂ)に排気弁口(１０)が設けられ、
この他方の対向部(８)の一側領域(８ａ)が吸気ガイド面(２０)とされ、この吸気ガイド面(２０)は、吸気弁口(９)と共通の中心軸線(９ａ)を有するとともに、シリンダ(１９)側に向けて拡開する円錐台の部分周面形状とされている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 In the spark ignition engine according to any one of claims 1 to 4 ,
An intake valve port (9) is provided in one side region (7a) of one opposing portion (7) of the combustion chamber recessed portion (6), and an exhaust valve is provided in the other side region (8b) of the other opposing portion (8). A mouth (10) is provided,
One side region (8a) of the other facing portion (8) is an intake guide surface (20), and the intake guide surface (20) has a common central axis (9a) with the intake valve port (9). In addition, the spark ignition type engine is characterized in that it has a partial circumferential shape of a truncated cone that expands toward the cylinder (19) side.
シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)と重なる位置に排気弁口(１０)が設けられ、
排気上死点付近でスキッシュエリア最大幅部分(１４)から噴出する最大スキッシュ流(１４ａ)が、開弁している排気弁(２１)の弁頭の排気ポート対向面(２１ａ)に向けられている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 In the spark ignition engine according to any one of claims 1 to 5 ,
An exhaust valve port (10) is provided at a position overlapping the central virtual line (15) when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13),
The maximum squish flow (14a) ejected from the squish area maximum width portion (14) near the exhaust top dead center is directed to the exhaust port facing surface (21a) of the valve head of the opened exhaust valve (21). This is a spark ignition type engine.
シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)の片側に位置する前記他側領域(ｂ)で、燃焼室凹入部(６)の一方の対向部(７)に点火プラグ取付孔(１１)が設けられるとともに、他方の対向部(８)に排気弁口(１０)が開口され、
点火プラグ取付孔(１１)と排気弁口(１０)との間に位置する燃焼室凹入部(６)の端部分(２２)が、排気弁口(１０)と共通の中心軸線(１０ａ)を有し、シリンダ(１９)側に向けて拡開する円錐台の部分周面形状の排気ガイド面(２３)とされている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 The spark ignition engine according to any one of claims 1 to 6 ,
When viewed in a direction parallel to the cylinder central axis (13), the other side region (b) located on one side of the central imaginary line (15) has one opposed portion (7) of the combustion chamber recessed portion (6). A spark plug mounting hole (11) is provided, and an exhaust valve port (10) is opened at the other facing portion (8).
An end portion (22) of the combustion chamber recess (6) located between the spark plug mounting hole (11) and the exhaust valve port (10) has a central axis (10a) common to the exhaust valve port (10). A spark ignition engine characterized by having an exhaust guide surface (23) having a partial peripheral surface shape of a truncated cone that expands toward the cylinder (19) side.
火花放電部(１６)の全部または一部が点火プラグ取付孔(１１)内に配置されている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 The spark ignition engine according to any one of claims 1 to 7 ,
A spark ignition type engine, wherein all or part of the spark discharge part (16) is disposed in the spark plug mounting hole (11).
燃焼室凹入部(６)の相互対向部(７)(８)のうち、点火プラグ取付孔(１１)が開口された対向部(７)に点火プラグ用凹入部(１８)が設けられ、
この点火プラグ用凹入部(１８)の奥端に点火プラグ取付孔(１１)が設けられている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 The spark ignition engine according to any one of claims 1 to 7 ,
Of the mutually facing portions (7), (8) of the combustion chamber recessed portion (6), a spark plug recessed portion (18) is provided in the facing portion (7) where the spark plug mounting hole (11) is opened,
A spark ignition engine characterized in that a spark plug mounting hole (11) is provided at the back end of the spark plug recess (18).
シリンダ中心軸線(１３)と平行な向きに見て、中央仮想線(１５)と重ならない位置に、点火プラグ用凹入部(１８)が設けられている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 The spark ignition engine according to claim 9 ,
A spark ignition engine characterized in that a spark plug recess (18) is provided at a position that does not overlap the central virtual line (15) when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (13).
点火プラグ用凹入部(１８)の内周面(１８ａ)は、点火プラグ取付孔(１１)と共通の中心軸線(１１ａ)を有するとともに、燃焼室凹入部(６)に向けて拡開する円錐台の部分周面形状とされている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 The spark ignition engine according to claim 9 or 10 , wherein the inner peripheral surface (18a) of the spark plug recess (18) has a central axis (11a) common to the spark plug mounting hole (11). In addition, the spark ignition engine is characterized in that it has a partial circumferential shape of a truncated cone that expands toward the combustion chamber recess (6).
点火プラグ(２４)先端の火花放電部(１６)の全部または一部が点火プラグ用凹入部(１８)内に配置されている、ことを特徴とする火花点火式エンジン。 The spark ignition engine according to any one of claims 9 to 11 ,
A spark ignition engine characterized in that the spark discharge part (16) at the tip of the spark plug (24) is entirely or partially disposed in the spark plug recess (18).
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