JPH06147022A

JPH06147022A - 筒内噴射型内燃機関

Info

Publication number: JPH06147022A
Application number: JP4295321A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Ando; 弘光安東; Jun Takemura; 純竹村; Kazuyoshi Nakane; 一芳中根
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-11-04
Filing date: 1992-11-04
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、筒内噴射型内燃機関に関し、イン
ジェクタを筒内噴射に最適な状態で取り付けるようにす
るとともに、燃焼室に排気ガスを再循環させて、希薄燃
焼時のＮＯｘを低減できるようにすることを目的とす
る。【構成】燃焼室７とシリンダ３Ａの中心軸線４２を含
む基準面４０の一側で燃焼室７に開口する吸気開口端４
Ａと上方へ延びる吸気通路８と基準面４０の他側に位置
する排気通路９と噴射口１８Ａを燃焼室７に臨ませたイ
ンジェクタ１８とをそなえ、吸気流が基準面４０の一側
でシリンダヘッド１の下面からピストン２の上面方向
へ、基準面４０の他側でピストン２の上面からシリンダ
ヘッド１の下面方向への縦渦流ＴＦを形成し、吸気通路
８の上流部が基準面４０の他側に向かって屈曲し、且
つ、吸気通路９と近接した位置に配設し、排気ガス再循
環用通路１０と制御弁１１とからなる排気ガス再循環装
置６を設けるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料を直接燃焼室に噴
射する筒内噴射型内燃機関に関し、特に、排気ガスを再
循環させる手段をそなえた、筒内噴射型内燃機関に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関のうち、ガソリンエンジ
ンでは、インジェクタによって吸気ポート内に燃料を噴
射して燃料を供給するようなエンジンが普及している。
そして、この吸気ポート内において、吸気された空気と
燃料とを混合して、燃焼室内で着火，燃焼している。

【０００３】また、内燃機関のうち、主に軽油等を燃料
とするディーゼルエンジンでは、燃焼室内に直接燃料を
噴射して、この燃料を燃焼室内の圧縮空気によって自然
発火させて動力を得ている。ところで、上述のようなガ
ソリンエンジンにおいても燃焼室に直接燃料噴射を行な
って機関の応答性を改善するような筒内噴射型の内燃機
関が提案されている。

【０００４】このような筒内噴射型のガソリンエンジン
では、ディーゼルエンジンとは異なり、着火手段として
の点火プラグが必要であり、この点火プラグが燃焼室頂
部に配設される。したがって、シリンダヘッド回りの部
品配設がディーゼルエンジンとは異なって構成される。
ここで、インジェクタの取り付け位置に着目すると、上
述のように、燃焼室頂部には点火プラグが配設されてお
り、また、排気弁近傍は高熱になるので、インジェクタ
を配設するのは不適切である。一方、吸気弁側には通
常、吸気通路がシリンダヘッドを覆うように配設されて
いるので、インジェクタの取り付け自由度が低く、燃料
噴射に最適な位置でインジェクタを配設することが困難
である。

【０００５】ところで、このような筒内噴射型内燃機関
において、燃焼室内に縦渦の吸気流（タンブル流）を形
成して、理論混合気よりも希薄な燃料で希薄燃焼を行な
い、エンジンの燃費を改善したい。このように、燃焼室
内において、タンブル流を形成するには、吸気ポートか
らの吸気流をなるべくピストンの頂面と平行に取り入れ
て、この後、この吸気流をシリンダ内壁部に衝突させ、
吸気流を下向きにしてタンブル流を発生させるような構
造が提案されている。

【０００６】しかし、希薄燃焼による燃費低減を実現さ
せると、一方で、混合気がリーン（希薄）であっても排
気ガス中に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）をあまり低減
できない。そこで、排気ガス再循環装置（以下、ＥＧＲ
システムと言う）を付加して排気ガス中に含まれるＮＯ
ｘを低減したい。なお、このような筒内噴射型内燃機関
は、ＥＧＲシステムに対して強いという特徴を持ち、大
量のＥＧＲガスによってＮＯｘを低減することができ
る。

【０００７】この筒内噴射型内燃機関の希薄燃焼を成立
させるには、大量の高温ＥＧＲガス導入システムを確立
することが必要である。ところで、ＥＧＲ（＝Ｅｘｈａ
ｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）システ
ムとは、排気ガスの一部を吸気管に流入させた後、再度
燃焼させてＮＯｘを低減させるようなシステムである。

【０００８】ここで、従来のＥＧＲシステム６を説明す
ると、図２２に示すように、通常のＥＧＲシステム６で
は、各気筒毎に各排気ポート５に連通するＥＧＲ通路１
０が設けられている。そして、これらの各気筒のＥＧＲ
通路１０は、途中、図中符号１２で示す合流部で合流し
た後、一本の通路となって、これが吸気マニホールド８
に連通している。また、このＥＧＲ通路１０の途中には
ＥＧＲ制御弁１１が設けられており、このＥＧＲ制御弁
１１により、吸気マニホールド８に流入するＥＧＲガス
の流量が調整されるようになっている。

【０００９】なお、図２２中に示す符号１はシリンダヘ
ッド、符号４Ａ，５Ａは吸排気ポート４，５の燃焼室開
口、符号２１はサージタンクをそれぞれ示している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な従来のＥＧＲシステム６を用いると、希薄燃焼の内燃
機関では、吸気圧力が高く、吸気圧力と排気圧力との差
が小さいので、ＥＧＲガスを吸気ポート４に十分送り込
むのが困難であり、ＥＧＲガスの流量を十分確保できな
いという課題がある。

【００１１】また、従来のＥＧＲシステム６では、各Ｅ
ＧＲ通路が合流して吸気マニホールド８に接続している
ので、ＥＧＲガス流量の各気筒への分配性が低い。さら
に、ＥＧＲ通路１０が長くなり、ＥＧＲガスの温度が低
下してしまうという課題がある。また、このような筒内
噴射型の内燃機関において、燃焼室内でタンブル流を発
生させるには、一般に、吸気ポート４をシリンダヘッド
の上面となるべく平行に配設することがことが考えられ
るが、この場合、インジェクタの配設位置が十分に確保
できなくなるという課題がある。

【００１２】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、インジェクタを筒内噴射に最適な状態で取り
付けることができるようにして、安定して機関を運転で
きるようにするとともに、燃焼室に高温の排気ガスを再
循環させて、希薄燃焼時のＮＯｘを低減できるようにし
た、筒内噴射型内燃機関を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の筒内噴射型内燃機関は、シリンダに嵌挿され
たピストンの上面とシリンダヘッドの下面との間に形成
された燃焼室と、該シリンダの中心軸線を含む基準面の
一側で該燃焼室に開口する吸気開口端と、該吸気開口端
から上方へ延びる吸気通路と、該基準面の他側に位置す
るように該シリンダヘッドに形成され、開閉弁を介して
該燃焼室と連通する排気通路と、該燃焼室の該基準面の
一側の側部に、噴射口を該燃焼室に臨ませるように配設
されたインジェクタとをそなえ、該吸気通路によって燃
焼室内に導入される吸気流が、該中心軸線方向に沿って
該基準面の一側でシリンダヘッドの下面からピストンの
上面方向へ向かい該基準面の他側でピストンの上面から
シリンダヘッドの下面方向へ向かう流線を有する縦渦流
を形成するように構成され、該吸気通路の吸気流方向上
流部が該基準面の他側に向かって屈曲し、且つ、該吸気
通路の吸気流方向上流部が該吸気通路と近接した位置に
配設され、該吸気通路と該排気通路との間に配設された
排気ガス再循環用通路と、該排気ガス再循環用通路に介
設された排気ガスの再循環を制御する制御弁とからな
る、排気ガス再循環装置が設けられていることを特徴と
している。

【００１４】また、請求項２記載の本発明の筒内噴射型
内燃機関は、上記請求項１記載の構成に加えて、複数の
気筒をそなえ、各気筒毎に上記排気ガス再循環通路が設
けられていることを特徴としている。また、請求項３記
載の本発明の筒内噴射型内燃機関は、上記請求項２記載
の構成に加えて、上記の吸気通路と排気通路とが、上記
シリンダヘッド内で互いに接近した接近部分を有するよ
うに形成され、上記排気ガス再循環用通路が、該シリン
ダヘッド内の吸気通路及び排気通路の間に介設されてい
ることを特徴としている。

【００１５】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の筒内噴射型内燃
機関では、シリンダヘッド内に下方向へ向けて延設され
たシリンダの中心軸線を含む基準面の一側にある吸気開
口端から上方に延びた吸気ポートを通って、吸気流が上
記中心軸線方向に沿ってピストン上面へ導入され、さら
に基準面の他側で、上記軸線方向に沿ってピストン上面
からシリンダヘッド下面に方向に流れる縦渦流（逆タン
ブル流）として吸気流が流入する。この時、前回の排気
行程で排出された排気ガスも、流量を制御弁により調整
されながら、排気ガス再循環用通路を通って吸気通路に
流入して、再循環する。

【００１６】これにより、吸気流には排気ガスが混合さ
れ、インジェクタからは燃焼室内に燃料が直接噴射され
る。また、吸気通路の吸気流方向上流部が基準面の他側
方向に向かって彎曲し、且つ、排気通路と近接した位置
に配設され、上記彎曲部の彎曲方向が逆タンブル流の回
転方向と同方向のため、燃焼室内の逆タンブル流が促進
されるとともに、排気ガス再循環通路を短くできる。

【００１７】また、上述の請求項２記載の本発明の筒内
噴射型内燃機関では、各気筒毎に上記排気ガス再循環通
路が設けられているので、一気筒に対する排気ガス再循
環通路の流量面積が大きく取れ、大量のＥＧＲガスが各
気筒毎に配分され、これにより、希薄燃焼におけるＮＯ
ｘの低減を図ることができる。また、上述の請求項３記
載の本発明の筒内噴射型内燃機関では、排気ガス再循環
用通路がシリンダヘッド内に介設されているので、排気
ガスは高温状態のまま吸気ポートに供給される。これに
より、この内燃機関の燃焼状態が安定する。

【００１８】

【実施例】以下、図面により、本発明の第１実施例につ
いて説明すると、図１はその内部の全体構成を示す模式
図，図２はそのシリンダヘッドの模式的上面図，図３は
そのシリンダヘッドの側面図であって、図２におけるＤ
矢視図，図４はそのＥＧＲシステムにおける制御弁の開
閉状態を示す図であって図３におけるＧ部の拡大図，図
５はその内部構成を模式的に示す全体図，図６はその吸
排気ポート部を示す模式図であって図５の吸気ポート部
の部分拡大図，図７はその吸気ポート部を示す模式図で
あって図５のＡ矢視図，図８はその吸気流の流れを示す
模式図であって図５におけるＢ矢視図，図９はその内部
構成を示す模式的な全体斜視図，図１０はその吸気ポー
ト内の断面形状を示す部分断面図であって図５のＣ−Ｃ
断面図，図１１はその作用を示す模式図であって図５に
対応する図，図１２はその２サイクル機関の駆動サイク
ルを説明する図，図１３はその４サイクル機関の駆動サ
イクルを説明する図，図１４〜図１６はいずれもその効
果を示すグラフである。また、図２０及び図２１はいず
れも逆タンブル流を形成するための従来の構造を示すも
のである。

【００１９】図１，図５に示すように、この筒内噴射型
内燃機関（以下、内燃機関又はエンジンという）の本体
は、シリンダヘッド１とシリンダブロック３とにより構
成されており、シリンダブロック３のシリンダ３Ａには
ピストン２が嵌挿されている。また、この内燃機関のシ
リンダヘッド１は、各気筒とも吸気２弁，排気２弁をそ
なえた４弁式内燃機関として構成されている。

【００２０】そして、このピストン２とシリンダヘッド
１との間には、燃焼室７が形成されており、この燃焼室
７のシリンダヘッド１部には吸気通路の吸気ポート４と
排気通路の排気ポート５とが連通接続されている。ま
た、これらの吸排気ポート４，５の燃焼室開口４Ａ，５
Ａには、それぞれ図１に示す吸気弁１３及び排気弁１４
が設置されており、これらの吸排気弁１３，１４により
燃焼室開口４Ａ，５Ａが開閉されるようになっている。
なお、図６に示す符号５１，５２は、この吸排気弁１
３，１４のバルブステム軸心線を示している。

【００２１】また、吸気ポート４の上流側には、吸気マ
ニホールド８が連通接続されており、これと同様に、排
気ポート５の下流側には、排気マニホールド９が連通接
続されている。さらに、図１に示すように、この吸気マ
ニホールド８の上流側には、サージタンク２１及びスロ
ットルバルブ２２が設けられている。そして、このスロ
ットルバルブ２２の開閉状態により、空気がその流量を
調整されて取り入れられ、サージタンク２１を経て、各
気筒の吸気マニホールド８に供給されるようになってい
る。

【００２２】一方、各気筒毎に設けられた排気マニホー
ルド９は、図３に示すように、その下流側で合流してお
り、燃焼室から排出された排気ガスを、図示しないマフ
ラー等に導くようになっている。図１に示すように、こ
の吸気マニホールド８は、シリンダヘッド１上において
排気弁１４側に屈曲して形成されており、これにより、
吸気マニホールド８と排気マニホールド９とは、互いに
接近した部分を有するように形成されている。

【００２３】そして、この内燃機関の各気筒の吸排気マ
ニホールド８，９には、排気ガス再循環装置（以下、Ｅ
ＧＲシステムという）６が設けられており、このＥＧＲ
システム６により、排気ガス中のＮＯｘを低減すること
ができるようになっている。このＥＧＲシステム６は、
後述するＥＧＲ通路１０とＥＧＲ制御弁１１とＥＣＵ
（電子制御ユニット）１５とステップモータ１６とによ
り構成されている。

【００２４】ここで、このＥＧＲシステム６について説
明すると、吸気マニホールド８と排気マニホールド９と
が接近している部位には、これらのマニホールド８，９
と互いに連通するＥＧＲ通路１０が設けられている。こ
のＥＧＲ通路１０は、本実施例では、図３に示すように
シリンダヘッド１の外側に、シリンダヘッド１に近接し
て各気筒毎に設けられている。

【００２５】また、このＥＧＲ通路１０は、排気ポート
５から排出された排気ガスの一部（以下、これをＥＧＲ
ガスという）を再び吸気マニホールド８に再循環させる
ための通路であり、このため、大量のＥＧＲガスを供給
できるように、十分に大きな通路径を有している。ま
た、このＥＧＲ通路１０は、ＥＧＲガスを高温のまま吸
気マニホールド８に供給できるように、例えば、断熱材
等により覆われる等、保温処理が施されている。

【００２６】そして、これらの各ＥＧＲ通路１０内に
は、ＥＧＲ制御弁１１が設けられており、このＥＧＲ制
御弁１１の開閉状態により、吸気マニホールド８に流入
するＥＧＲガスの流量が調整されるようになっている。
ここでは、各ＥＧＲ通路１０内に設けられた制御弁１１
が、例えば、図４に示すようなロータ１６Ａに一体にな
って設けられており、ロータリーバルブ１１Ａとして構
成されている。なお、図４（ａ），（ｂ）は、ロータリ
ーバルブ１１Ａにより、ＥＧＲ通路１０が閉じられた状
態を示しており、（ｂ）は（ａ）におけるＥ矢視図であ
る。また、図４（ｃ），（ｄ）はロータリーバルブ１１
Ａにより、ＥＧＲ通路１０が全開となった時の状態を示
しており、（ｄ）は（ｃ）におけるＦ矢視図である。

【００２７】このロータリーバルブ１１Ａは、ＥＧＲ通
路１０に略直交するロータ１６Ａ上に形成され、ＥＧＲ
通路１０内を貫通している。そして、このＥＧＲ通路１
０内では、ロータ１６Ａがロータリーバルブ１１Ａとし
て形成されており、ロータ１６Ａの回転角に応じて、Ｅ
ＧＲ通路１０の断面積を変化させるようになっている。

【００２８】また、ロータ１６Ａは、ステップモータ１
６によって駆動され、所要の位相状態に回転して、この
回転に応じて各ＥＧＲ通路１０が開閉されるようになっ
ている。このステップモータ１６は、ＥＣＵ１５によっ
て、図示しない各種のセンサからの情報に基づいて送信
される信号にしたがって、制御弁１１が所要の弁開度に
なるように駆動される。

【００２９】このＥＧＲ制御弁１１の構成としては、こ
のようなロータリーバルブ式のものに限られるものでは
なく、例えば、スロットルバルブ２２に用いられるよう
なバタフライバルブ等であっても良い。ところで、図９
に示すように、この燃焼室７は、シリンダ３Ａの中心軸
線４２と図示しないクランクシャフトの軸心線とを含む
ような仮想面を基準面４０として、この基準面４０の一
方の側に２つの吸気ポート４が配設され、この基準面４
０の他方の側に２つの排気ポート５が配設されている。
また、図１，図５及び図７に示すように、燃焼室７の頂
部中央、即ち、基準面４０上又はこの近傍に点火プラグ
２０が配設されている。

【００３０】また、上記の２つの吸気ポート４は、シリ
ンダヘッド１から略鉛直状に設けられており、吸気ポー
ト４の開口部４Ａは基準面４０寄りに、つまり、燃焼室
７の中央寄りに、下方に向けて配設されている。そし
て、シリンダヘッド１の吸気ポート４側には、燃料を燃
焼室７に供給するためのインジェクタ１８が配設されて
いる。このインジェクタ１８は、その先端部の噴射孔１
８Ａが燃焼室７内に臨んで設けられており、燃料を直接
燃焼室７内に噴射するようになっている。

【００３１】また、このインジェクタ１８は、例えば、
図示しないコントローラにより制御されるようになって
おり、これにより、所定の噴射タイミングにおいて、所
定量の燃料が噴射されるようになっている。ここで、こ
のインジェクタ１８の取付け部について説明すると、２
本の吸気ポート４は、上述したようにシリンダヘッド１
より略鉛直方向に設けられているので、この吸気ポート
４の開口部４Ａの周囲にインジェクタ１８を取り付ける
のに十分なスペースを確保することができる。したがっ
て、点火プラグ２０との位置関係を設定する上でも自由
度が大きく、インジェクタ１８を燃料噴射に最適な配設
位置に設置することができるようになっているのであ
る。

【００３２】ところで、上述したように、このシリンダ
３Ａにはピストン２が嵌挿されているが、このピストン
２の頂部には、図５及び図９に示すような凹所（彎曲
部）２Ａが形成されている。この凹所２Ａは、ピストン
２の頂部のうちの吸気ポート４の下方の部分に設けられ
ており、下に凸状の灣曲面で形成されている。即ち、こ
の凹所２Ａは、基準面４０よりも吸気ポート４側に偏心
した位置に設けられ、例えば、下に凸状に灣曲した球面
状に形成されたものである。

【００３３】また、ピストン２の頂部のうち、排気ポー
ト５の下方側には、凹所２Ａに近接して、凹所２Ａより
も***した***部２Ｂが形成されており、この***部２
Ｂは凹所２Ａに接続している。これにより、ピストン２
が圧縮行程終了時に達した時に、ピストン２の凹所２Ａ
とシリンダ内壁１Ａとシリンダヘッド１とにより囲撓さ
れたコンパクト燃焼室７Ａが形成される。

【００３４】また、図１１に示すように、ピストン２の
頂面の***部２Ｂと燃焼室７の上部の排気ポート５側と
の間には、スキッシュエリア２Ｃが形成されている。こ
れにより、図５，図９及び図１１に示すように、吸気ポ
ート４から流入した吸気流は下方のピストン２に向かっ
て流れた後、ピストン２の凹所２Ａに沿って案内されて
上向きに流れていき、タンブル流を形成する。したがっ
て、燃焼室７内では、吸気流はこの凹所２Ａに沿って縦
渦（逆タンブル流）ＴＦの形成を促進するようになって
いるのである。

【００３５】しかも、この時、点火プラグ２０に向かう
流れには、スキッシュエリア２Ｃによって、図１１に示
すようなスキッシュＳＦが生じる。このスキッシュＳＦ
は***部２Ｂ及び燃焼室７の上面に案内されて、燃焼室
７の頂部中央に向かう流れである。そして、このスキッ
シュＳＦと逆タンブル流ＴＦとがぶつかって混合気の乱
れが強化されるのである。

【００３６】更に、上述の吸気ポート４の断面形状は、
図５，図６及び図１０に示すように、吸気ポート４の逆
タンブル流ＴＦ側半部（つまり逆タンブル流ＴＦを形成
する主成分流が流れる吸気ポート４の外側半部）４Ｂ
が、他半部（つまり逆タンブル流ＴＦを阻止するような
成分流が流れる吸気ポート４の内側半部）４Ｃよりも拡
幅されており、吸気ポート４の吸気流心Ｆ１が逆タンブ
ル流ＴＦ側（つまり吸気ポート４の外側半部４Ｂ側）へ
偏心されている。これにより、吸気ポート４からの吸気
流が燃焼室７内で逆タンブルＴＦ流を形成し易いように
なっている。

【００３７】この実施例では、吸気ポート４が、図１０
に示すような略三角形の断面を有するように形成されて
いる。なお、この略三角形の断面を有する吸気ポート４
部分よりも上流側では、吸気ポート４の上流部分から、
又は、吸気ポート４のさらに上流の吸気マニホールドの
一部分から次第に三角形に近づくように形成されてい
る。そして、吸気ポート４の開口部４Ａ近傍で、図８に
示すような三角形断面となって、基準面４０の反対側、
つまり、燃焼室７のシリンダ内壁１Ａに近い側の方が拡
幅されているのである。

【００３８】したがって、吸気流は吸気ポート４のシリ
ンダ内壁１Ａに近い側（逆タンブル流ＴＦを形成する主
成分流側）の方が他半部よりも強くなる。特に、図８の
符号３０で示すような逆タンブル流ＴＦの形成に有効な
部分の吸気流が強化されるのである。また、他半部４Ｃ
では吸気流の流れが弱くなり、符号３２で示すような、
逆タンブル流ＴＦの形成に阻害となる部分の吸気流は、
上述の符号３０の部分のものと比較して著しく弱くなる
のである。

【００３９】これにより、燃焼室７のシリンダ内壁１Ａ
に近い側から強い吸気流が流入して、上述したようなピ
ストン２の凹所２Ａにより、逆タンブル流の形成が促進
されるようになっている。なお、このような内燃機関
は、例えば、２サイクルエンジンの場合には、図１２に
示すように、ＴＤＣ（上死点、即ち、ＴｏｐＤｅａｄ
Ｃｅｎｔｅｒの略）の０°より前回の燃焼行程を行な
い、クランク角で９０°を経過後に図示しない排気弁を
開き、排気行程に入り、更に、クランク角１２０°近く
に達すると図示しない吸気弁を開き、吸気（掃気）行程
にも入る。

【００４０】そして、ＢＤＣ（下死点、即ち、Ｂｏｔｔ
ｏｍＤｅａｄＣｅｎｔｅｒの略）経過後、クランク
角２３０°手前近傍で排気弁を閉じ、圧縮行程に入り、
高速高負荷運転時であると所定噴射時間ＰＨだけ、低速
低負荷時では所定噴射時間ＰＬだけインジェクタ１８を
駆動させ、燃料を噴射する。この後、吸気弁をも閉じて
吸排気を完了し、完全に圧縮行程のみを行なう。

【００４１】そして、ＴＤＣ前の所定点火時期に達する
と、点火プラグ２０を駆動して点火処理（図１２中、△
印で示した）に入る。この点火処理によって燃焼室７の
筒内圧が上昇し、ピストン２を押し下げ、出力を発生す
る。ここで、インジェクタ１８は、機関が高速回転時に
は所定噴射時間ＰＨだけ噴射駆動し、低速回転時には所
定噴射時間ＰＬだけ噴射駆動するように制御される。こ
れによって、高速時には、燃料と逆タンブル流ＴＦをな
す空気との混合を早期に開始することによって、急速燃
焼の実現を図ることができる。

【００４２】他方、低速時には燃料噴射を遅らせて、コ
ンパクト燃焼室７Ａの生成を待ち、このコンパクト燃焼
室７Ａ内に燃料噴射を行なう。これにより、点火プラグ
２０近傍で比較的リッチな混合気を生成でき、スキッシ
ュＳＦの乱れ作用も受けて、着火性の確保を十分に図る
ことができる。さらに、コンパクト燃焼室７Ａが球形化
していると、熱損失の低減を図れ、低負荷運転時の安定
化をも図ることができる。更に、インジェクタ１８の取
り付け部は一対の吸気ポート４Ａの外側に位置している
ので、インジェクタ１８本体及び燃料の冷却性の向上を
比較的図りやすく、インジェクタ１８の耐久性の確保、
熱害の回避をも図りやすい。

【００４３】以上２サイクルのガソリンエンジンについ
て説明したが、これに代えて、４サイクルのガソリンエ
ンジンに本発明を適用しても良い。この場合、そのエン
ジンの本体の構成としては、上述と同様のものが使用可
能である。また、４サイクルエンジンの場合には、図１
３に示すように、ＴＤＣの０°前より吸気弁を開き、吸
気行程に入るとともにＴＤＣの０°経過後に排気弁を閉
じ、前回よりの排気行程を完了させる。この後、クラン
ク角で１８０°までピストン２は降下し、この間、図
５，図１１に示すように、逆タンブル流ＴＦが生成さ
れ、この逆タンブル流ＴＦ中にインジェクタ１８より燃
料が噴射される。

【００４４】このインジェクタ１８の噴射タイミング
は、図１３に示すように、機関が高速回転時には吸入早
期の所定噴射時期ＰＨに噴射駆動し、低速回転時には圧
縮後期の所定噴射時期ＰＬに噴射駆動するように制御さ
れる。これにより、高速時には、燃料と逆タンブル流Ｔ
Ｆをなす空気との混合を早期に開始することによって、
燃料の均質化を促進し、急速燃焼の実現を図ることがで
きる。他方、低速時には燃料噴射を遅らせて、コンパク
ト燃焼室７Ａの生成を待ち、ここに燃料噴射を行なっ
て、スキッシュＳＦの乱れ作用も受けて、着火性の確保
を十分に図ることができる。

【００４５】この後、ＴＤＣ３６０°前近傍では、図１
１に示すスキッシュＳＦも働き、コンパクト燃焼室７Ａ
より、点火プラグ２０に向かう混合気に乱れをさらに生
じさせ、燃焼性をより改善できる。その直後での所定点
火時期に達すると、点火プラグ２０を駆動して、点火処
理（図１３中、△印で示した）に入る。この点火処理に
よって、燃焼室７内の筒内圧が上昇し、ピストン２を押
し下げ、出力を発生し、燃焼行程をクランク角で５４０
°近くまで行なう。クランク角４８０°近傍では排気弁
を開き、クランク角７２０°経過まで排気行程を継続
し、次回の吸気行程のための吸気弁の開処理を行ない、
４サイクルを完了する。

【００４６】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内
燃機関は、上述のように構成されているので、エンジン
の吸気行程においては、吸気流は各吸気ポート４から吸
気ポート４の開口部４Ａを通じて燃焼室７内に流入す
る。この時、前回又はそれ以前の排気行程において排出
された排気ガスの一部が、ＥＧＲガスとして、ＥＧＲ通
路１０を通って吸気ポート４に流入し、空気とＥＧＲガ
スとが混合して燃焼室に流入する。

【００４７】また、インジェクタ１８の噴射孔１８Ａ
は、燃焼室７に臨んで設けられているので、燃焼室７内
に直接噴射される。また、インジェクタ１８は図示しな
いコントローラにより制御されているので、燃料はイン
ジェクタ１８から適切なタイミングで噴射され、吸気さ
れた空気と混合して混合気が生成される。この時、吸気
ポート４は、ほぼ直立して設けられているので、燃焼室
７内に流入した吸気流は下方（ピストン２の方向）に向
かう。

【００４８】そして、燃焼室７の上方から下方に向かっ
て流入した吸気流は、ピストン２の頂部の凹所２Ａに衝
突して、この凹所２Ａの曲面に沿って燃焼室７の上方に
向きを変える。つまり、吸気ポート開口部４Ａは基準面
４０によって仕切られたシリンダヘッド１の一方の側に
設けられて、凹所２Ａは、この開口部４Ａの下方に開口
部４Ａと対向するように設けられているので、吸気流
は、凹所２Ａのシリンダ内壁１Ａ側に流れ込みながら、
凹所２Ａの曲面に案内されて、凹所２Ａに沿ってシリン
ダ３Ａの頂面中央付近へ向かう上向きの流れとなって、
逆タンブル流ＴＦが形成される。

【００４９】そして、この逆タンブル流ＴＦにより、混
合気は十分に攪拌されながら、燃焼室７の頂部中央に設
けられた点火プラグ２０近傍に到達するので、着火性を
良好なものとすることができ、安定した燃焼状態を得る
ことができる。また、このような筒内噴射型内燃機関で
は、逆タンブル流ＴＦを強化することにより、着火性を
悪化させることなく理論空燃比よりも少ない量の燃料の
混合気でエンジンを運転することができるのである。

【００５０】また、吸気ポート４は、逆タンブル流ＴＦ
側半部４Ｂが他半部４Ｃよりも拡幅された、略三角形状
の断面を有しているので、吸気ポート４の吸気流心Ｆ１
が逆タンブル流ＴＦ側へ偏心されて、吸気ポート４内で
は、逆タンブル流側半部４Ｂにおける吸気流成分が、他
半部４Ｃにおける吸気流成分よりも大幅に多量になる。

【００５１】つまり、吸気ポート４の逆タンブル流側半
部４Ｂから燃焼室７内に進入する吸気流成分は逆タンブ
ル流を形成する流れの成分であり、吸気ポート４の他半
部４Ｃから燃焼室７内に進入する吸気流成分は逆タンブ
ル流を阻止する成分であるので、上述の流量が不均衡と
なる。また、本実施例の吸気ポート開口部４Ａでは、拡
幅された逆タンブル流側半部４Ｂをシリンダ内壁１Ａ側
に、他半部４Ｃがシリンダ３の中央側に向けて設けられ
ており、したがって、逆タンブル流の強さが増加される
のである。

【００５２】そして、吸気流はインジェクタ１８で噴射
された燃料と燃焼室７内で混合され、燃焼室７内で圧縮
・膨張（爆発）された後、排気ポート５から排気マニホ
ールド９を通じて排出される。この時、排気ガスの一部
はＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１０に取り入れられる。
そして、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲ通路１０内
に設けられたＥＧＲ制御弁１１の弁開度が調整されて、
各気筒毎にＥＧＲガスが吸気ポート４に流入する。

【００５３】また、このＥＧＲ制御弁１１は、ＥＣＵ１
５からの指令をうけたステップモータ１６により駆動さ
れ、ＥＧＲ通路１０を全開状態から全閉状態まで調整す
ることができる。そして、各気筒の吸気ポート４に流入
したＥＧＲガスは空気と混合されて燃焼室７に流入す
る。このようにして、排気ガスの一部を吸気側に再循環
させることにより、排気ガス中のＮＯｘを低減すること
ができる。

【００５４】また、このＥＧＲ通路１０は、断熱材等に
より覆われて、ＥＧＲガスの温度が低下しないので、高
温のＥＧＲガスを吸気ポート４に供給することができ、
エンジンの燃焼状態を安定したものとすることができ
る。さらに、ＥＧＲ通路１０が各気筒毎に独立して設け
られているので、各気筒に均等にＥＧＲガスを供給する
ことができ、気筒間のＥＧＲガス分配性を向上させるこ
とができる。

【００５５】また、本実施例のような希薄燃焼の内燃機
関では、吸気圧力が高くなって、吸排気ポート４，５内
の圧力差が小さくなるので、ＥＧＲガスが十分に供給で
きなくなることが考えられるが、本発明のＥＧＲ通路１
０は、このＥＧＲ通路１０が独立して設けられ、さら
に、上述したように十分に大きな径を有しているので、
大量のＥＧＲガスを吸気ポート４に供給することができ
る。

【００５６】したがって、希薄燃焼時に大量に発生し易
い排気ガス中のＮＯｘを大幅に低減することができるの
である。ここで、このＥＧＲシステム６をそなえたエン
ジンにおいて、ＮＯｘの低減と希薄燃焼とが成立する領
域を図１４の斜線部に示す。図１４（ａ）〜（ｃ）の各
グラフは本発明のエンジンを以下の条件で運転した場合
の結果を示すものである。つまり、エンジン回転数は一
定とし、理論空燃比の時に体積効率ηｖを、それぞれ４
５％，３５％，２５％で一定とし、この時の燃料供給量
を固定して、スロットル開度により空燃比を調整してエ
ンジンを運転した時の結果である。

【００５７】これらの（ａ）〜（ｃ）の各グラフの横軸
は空燃比（Ａ／Ｆ）であり、縦軸は吸気に対するＥＧＲ
ガスの混合率である。各グラフのａ線は、ＥＧＲガスの
導入限界を示しており、このａ線以上のＥＧＲガスは導
入することができないことを示している。また、ｂ線は
ＮＯｘを９０％以上低減するために必要なＥＧＲガスを
示すものであり、排気ガスを浄化するためには、このｂ
線以上のＥＧＲガス量でエンジンを運転する必要があ
る。

【００５８】また、ｃ線は燃焼変動率を１０％以内にす
るために必要なＥＧＲガスを示している。なお、燃焼変
動率とは機関の燃焼安定性を判断する目安となるもの
で、この変動率が高過ぎると、機関の燃焼が安定せず、
トルク変動を伴った不快な運転状態となる。つまり、燃
焼を安定させるためには、このｃ線以下のＥＧＲガスで
エンジンを運転する必要があることを示している。

【００５９】したがって、このエンジンを運転するため
にはこれらａ線，ｂ線，ｃ線の３本の線で囲まれた領域
（図中、斜線で示す）内がこのエンジンの希薄燃焼の成
立領域となる。すなわち、図中の斜線領域内の条件でエ
ンジンを運転することにより、燃料を燃焼室７に直接噴
射しながら、希薄燃焼による低燃費と大幅なＮＯｘ低減
とを実現できるのである。

【００６０】次に、上述したような三角形断面を有する
吸気ポート４による効果について、他のポート構造と比
較しながら説明する。ここで、比較の対象となるの２種
のポート構造について説明すると、このうちの１つは、
例えば、図２０に示すように、ポート開口部にマスク３
８をそなえている。このマスク３８について簡単に説明
すると、マスク３８は吸気ポート開口部４Ａにおいて、
逆タンブル流ＴＦの形成を阻止するような吸気流が流入
する他半部４Ｃの一部を覆うものである。これにより、
逆タンブル流ＴＦの形成を促進することができるのであ
る。なお、マスク３８には、タイプＡ，タイプＢ，タイ
プＣのように種々の形態があり、ここで、線Ｃのマスク
３８は、図２０のタイプＢの場合の特性である。

【００６１】また、もう１つのポートは、シュラウド
（以下、ポートシュラウドという）をそなえている。ポ
ートシュラウド３４，３６とは、例えば、図２１に示す
ように、吸気ポート４内の特定の部位に、逆タンブル流
の形成を阻止するような吸気流成分を阻害するように設
けられた***部であり、これにより、逆タンブル流ＴＦ
を阻止するような吸気流成分を弱めることができる。

【００６２】そして、図１５（ａ）は吸気弁のバルブリ
フト量と逆タンブル比との関係を示すグラフであり、図
１５（ｂ）は吸気弁のバルブリフト量と流量係数との関
係を示すグラフである。また、これら２つのグラフと
も、線Ａは、略三角形の断面形状を有する吸気ポート４
に関する特性を示し、線Ｂは、通常の円形のポート断面
形状を有する吸気ポートに関する特性を示し、線Ｃは、
通常の円形ポートに図２０に示すようなマスク３８をそ
なえた吸気ポートに関する特性を示している。

【００６３】この図１５（ａ），（ｂ）の線Ｂに示すよ
うに、通常の円形のポートでは、吸気流の流量係数を確
保することはできるが、逆タンブル比を得ることがほと
んどできない。これは、吸気ポート４のシリンダ内壁１
Ａ寄りから燃焼室７に逆タンブル成分が流入するととも
に、吸気ポート４のシリンダ中央寄りからは逆タンブル
の形成を阻止するような成分流が流入するためである。
また、ポート断面が円形であるため、これらの２つの成
分流は、ほぼ同等の強さの流れとなるので、逆タンブル
ＴＦの形成が阻害されるのである。

【００６４】また、線Ｃのように、シリンダ中央寄りか
らの吸気流を、マスク３８を用いて堰き止めると、図１
５（ａ）のように、通常の円形のポートに比較して逆タ
ンブル比をある程度は向上させることができるが、図１
５（ｂ）に示すように流量係数を十分確保することがで
きなくなる。これに対し、ポート断面を略三角形にする
ことにより、流量係数，逆タンブル比とも十分に確保す
ることができる。つまり、図１５（ａ），（ｂ）の線Ａ
は、通常の円形断面のポートと同等の流量係数を確保し
ながらも、逆タンブル比を大きくすることができること
を示しているのである。

【００６５】また、図１６は逆タンブル比と平均流量係
数との関係を示すグラフである。従来までの、円形ポー
トにマスク３８やポートシュラウド３４，３６等を設け
た場合についても併せて図１６に記載しているが、従来
までの逆タンブル比と平均流量係数との関係は、トレー
ドオフの関係となっており、破線Ｄに示すような特定の
１直線上にほぼ並んでいる。つまり、逆タンブル比を確
保しようとすると平均流量係数低下し、平均流量係数を
確保しようとすると逆タンブル比が低下してしまう。

【００６６】ここで、このグラフの☆印は、ポート断面
を略三角形にした場合のもので、この図１６も、ポート
断面を略三角形にして、流量係数，逆タンブル比とも十
分に確保することができることを示している。しかし、
ポートシュラウド３４，３６をそなえたものでは、強い
逆タンブル流ＴＦを形成することができるが、シュラウ
ド３４，３６によって流量係数が大きく低下してしま
う。例えば、図１６の２つの×印は、それぞれ、図２１
（ａ）のポートシュラウド３４と図２１（ｂ）のポート
シュラウド３６とを設けた場合の流量係数を示している
が、これらの２つの×印に示すように、流量係数の低下
は避けられない。

【００６７】また、上述のマスク３８を図２０に示すよ
うに、マスクＡ，マスクＢ，マスクＣの３つのタイプに
分けた場合の特性を図１６の◎，△，□の各印でそれぞ
れ示しており、このうち、マスクＢ，マスクＣでは、上
述のトレードオフの関係を示す特定の１直線Ｄ上に並ん
でしまうが、マスクＡを用いた場合は、比較的流量係数
を低下させずに逆タンブル比を向上させることができ
る。

【００６８】しかし、図１６のグラフの☆印に示すよう
に、ポート断面を略三角形にした場合に、平均流量係数
を円形断面ポートとほぼ同等に保ちながら、逆タンブル
比を十分に確保することができることを示している。こ
のように、吸気ポート４の断面形状を略三角形とし、さ
らにピストン２にタンブル流を強化させるように凹所２
Ａ設けることにより、燃焼室７に強い逆タンブル流を形
成することができ、これにより、理論空燃比よりも希薄
な燃料でも安定した燃焼状態を得ることができる。

【００６９】また、上述のように、吸気ポート４を略直
立させて設けることにより、シリンダヘッド１には、イ
ンジェクタ１８を取り付けるスペースが十分に確保さ
れ、インジェクタ１８の取り付けの自由度が増大する。
これにより、燃焼室７に燃料を直接噴射するのに適した
配設位置でインジェクタ１８を取り付けることができ
る。

【００７０】次に、本発明の第２実施例について説明す
ると、図１７はその内部の全体構成を示す模式図であっ
て図１に対応する図，図１８はそのシリンダヘッドの上
面図であって図２に対応する図，図１９はそのシリンダ
ヘッドの側面図であって図３に対応する図である。この
第２実施例では、上述した第１実施例に対して、ＥＧＲ
システム６の構成のみが異なるものであり、その他の構
造については第１実施例と同様に構成されている。

【００７１】図１７に示すように、エンジンの燃焼室７
の上部には、吸気ポート４が略直立に設けられており、
その上流側には吸気マニホールド８が接続されている。
この吸気マニホールド８の上流側は、排気ポート５側に
屈曲して設けられており、シリンダヘッド１内を貫通す
るように配設されている。これにより、吸気マニホール
ド８と排気ポート５とは、シリンダヘッド１内で最も接
近するように配設されている。

【００７２】そして、このシリンダヘッド１の内部に
は、各気筒毎にＥＧＲ通路１０が設けられており、上記
吸気マニホールド８と排気ポート５とを接続している。
したがって、排気ガスは排気ポート５から排出される
と、ほぼ同時にＥＧＲ通路１０に、ＥＧＲガスが取り入
れられて、高温状態で吸気マニホールド８に供給される
ようになっている。

【００７３】また、このＥＧＲ通路１０内には、ＥＧＲ
制御弁１１が設けられており、このＥＧＲ制御弁１１の
弁開度により、吸気マニホールド８へ供給するＥＧＲガ
スの流量が調整されるようになっている。ここで、ＥＧ
Ｒ制御弁１１は、第１実施例と同様に、ロータリーバル
ブ１１Ａにより構成されている。

【００７４】また、このロータリーバルブ１１Ａは、Ｅ
ＧＲ通路１０に略直交するロータ１６Ａ上に形成され、
ＥＧＲ通路１０内を貫通しており、ロータ１６Ａの回転
角に応じて、ＥＧＲ通路１０の断面積を変化させるよう
になっている。そして、ロータ１６Ａは、ステップモー
タ１６によって駆動され、所要の位相状態に回転して、
この回転に応じて各ＥＧＲ通路１０が開閉されるように
なっている。

【００７５】また、図１８，１９に示すように、このＥ
ＧＲシステム６には上述の第１実施例と同様にＥＣＵ１
５とステップモータ１６とが設けられており、これらに
より、このＥＧＲ制御弁１１の弁開度が、エンジンの運
転状態に応じて制御されるようになっている。本発明の
第２実施例としての筒内噴射型内燃機関は、上述のよう
に構成されているので、第１実施例の効果に加えて、大
量のＥＧＲガスを高温状態を保持したまま吸気マニホー
ルド８へ供給することができる。

【００７６】つまり、ＥＧＲ通路を排気ポート５近傍の
シリンダヘッド内に設けることにより、ＥＧＲガスの循
環する経路が大幅に短縮されるので、吸気ポート４から
燃焼室内７に流入する吸気流の温度を高温に保つことが
でき、エンジンの燃焼状態をさらに安定させることがで
きる。これにより、ＮＯｘの排出量を大幅に減少するこ
とが可能となる。

【００７７】また、このようにＥＧＲ通路１０をシリン
ダヘッド１内に組み込むことにより、ＥＧＲシステム６
自体を軽量，小型化することが可能となる。また、本発
明は吸気２弁，排気２弁の４弁式内燃機関に用いて説明
しているが、本発明は４弁式内燃機関に限られるもので
はなく、例えば、吸気２弁，排気１弁の３弁式内燃機関
やその他の種々の内燃機関にも適用することができる。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の筒内噴射型内燃機関によれば、シリンダに嵌挿さ
れたピストンの上面とシリンダヘッドの下面との間に形
成された燃焼室と、該シリンダの中心軸線を含む基準面
の一側で該燃焼室に開口する吸気開口端と、該吸気開口
端から上方へ延びる吸気通路と、該基準面の他側に位置
するように該シリンダヘッドに形成され、開閉弁を介し
て該燃焼室と連通する排気通路と、該燃焼室の該基準面
の一側の側部に、噴射口を該燃焼室に臨ませるように配
設されたインジェクタとをそなえ、該吸気通路によって
燃焼室内に導入される吸気流が、該中心軸線方向に沿っ
て該基準面の一側でシリンダヘッドの下面からピストン
の上面方向へ向かい該基準面の他側でピストンの上面か
らシリンダヘッドの下面方向へ向かう流線を有する縦渦
流を形成するように構成され、該吸気通路の吸気流方向
上流部が該基準面の他側に向かって屈曲し、且つ、該吸
気通路の吸気流方向上流部が該吸気通路と近接した位置
に配設され、該吸気通路と該排気通路との間に配設され
た排気ガス再循環用通路と、該排気ガス再循環用通路に
介設された排気ガスの再循環を制御する制御弁とからな
る、排気ガス再循環装置が設けられるという構成によ
り、ＮＯｘの大幅な低減と希薄燃焼による低燃費とを両
立することができる。

【００７９】また、上述のような構成により、燃焼室に
強い逆タンブル流を形成することができ、これにより、
理論空燃比よりも希薄な混合気でも安定した燃焼状態を
得ることができる。また、吸気ポートが、燃焼室内の近
傍で下方向へ向けて延設されているので、シリンダヘッ
ドには、インジェクタを取り付けるスペースが十分に確
保され、インジェクタの取り付けの自由度が増大する。
これにより、燃焼室に燃料を直接噴射するのに適した配
設位置でインジェクタを取り付けることができる。

【００８０】また、請求項２記載の本発明の筒内噴射型
内燃機関によれば、複数の気筒をそなえ、各気筒毎に上
記排気ガス再循環通路が設けられるという構成により、
各気筒に均等にＥＧＲガスを供給することができ、ＥＧ
Ｒガスの流量を各気筒毎に制御することができる。これ
により、内燃機関の運転状態をきめ細かく制御すること
ができ、希薄燃焼による低燃費とＮＯｘの低減とを両立
させることができる。

【００８１】また、請求項３記載の本発明の筒内噴射型
内燃機関によれば、上記の吸気通路と排気通路とが、上
記シリンダヘッド内で互いに接近した接近部分を有する
ように形成され、上記排気ガス再循環用通路が、該シリ
ンダヘッド内の吸気通路及び排気通路の間に介設される
という構成により、高温のＥＧＲガスを大量に吸気ポー
トに供給することができ、エンジンの燃焼状態を安定し
たものとすることができる。

【００８２】また、ＥＧＲガスの循環する経路を大幅に
短縮することができ、吸気ポートから燃焼室内に流入す
る吸気流の温度を高温に保つことができる。そして、こ
れにより、エンジンの燃焼状態をさらに安定させること
ができ、ＮＯｘの排出量を大幅に減少することが可能と
なる。また、このような構成により、ＥＧＲシステム自
体を軽量，小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関における内部の全体構成を示す模式図である。

【図２】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関におけるシリンダヘッドの模式的な上面図である。

【図３】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関におけるシリンダヘッドの模式的な側面図であって、
図２におけるＤ矢視図である。

【図４】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関における排気ガス再循環装置の制御弁の開閉状態を示
す図であって、（ａ），（ｃ）はＥＧＲ通路方向からみ
た図、（ｂ），（ｄ）は図３におけるＧ部の拡大図であ
る。

【図５】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関における内部構成を模式的に示す全体図である。

【図６】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関における吸排気ポート部を示す模式図であって図５の
吸気ポート部の部分拡大図である。

【図７】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関における吸気ポート部を示す模式図であって図５のＡ
矢視図である。

【図８】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関における吸気流の流れを示す模式図であって図５にお
けるＢ矢視図である。

【図９】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃機
関における内部構成を示す模式的な全体斜視図である。

【図１０】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃
機関における吸気ポート内の断面形状を示す部分断面図
であって図５のＣ−Ｃ断面図である。

【図１１】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃
機関における作用を示す模式図であって図５に対応する
図である。

【図１２】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃
機関を２サイクル機関に適用した場合の駆動サイクルを
説明する図である。

【図１３】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃
機関を４サイクル機関に適用した場合の駆動サイクルを
説明する図である。

【図１４】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃
機関における効果を示すグラフである。

【図１５】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃
機関における効果を示すグラフである。

【図１６】本発明の第１実施例としての筒内噴射型内燃
機関における効果を示すグラフである。

【図１７】本発明の第２実施例としての筒内噴射型内燃
機関における内部の全体構成を示す模式図であって図１
に対応する図である。

【図１８】本発明の第２実施例としての筒内噴射型内燃
機関におけるシリンダヘッドの模式的な上面図であって
図２に対応する図である。

【図１９】本発明の第２実施例としての筒内噴射型内燃
機関におけるシリンダヘッドの模式てきな側面図であっ
て図３に対応する図である。

【図２０】従来の内燃機関におけるタンブル流を形成す
るための構造を示す模式図である。

【図２１】従来の内燃機関におけるタンブル流を形成す
るための構造を示す模式図である。

【図２２】従来の内燃機関における排気ガス再循環装置
を示す模式図である。

【符号の説明】

１シリンダヘッド１Ａシリンダ内壁２ピストン２Ａ彎曲部としての凹所２Ｂ ***部２Ｃスキッシュエリア３シリンダブロック３Ａシリンダ４吸気ポート４Ａ吸気通路燃焼室開口４Ｂ吸気通路逆タンブル流半部４Ｃ吸気通路他半部５排気ポート５Ａ排気通路燃焼室開口６排気ガス再循環装置としてのＥＧＲシステム７燃焼室７Ａコンパクト燃焼室８吸気マニホールド９排気マニホールド１０ＥＧＲ通路１１ＥＧＲ制御弁１１Ａロータリーバルブ１２ＥＧＲ通路合流部１３吸気弁１４排気弁１５電子制御ユニット，ＥＣＵ１６ステップモータ１６Ａロータ１８インジェクタ１８Ａインジェクタ噴射孔２０点火プラグ２１サージタンク２２スロットルバルブ３０吸気流強化部３２吸気流量低下部３４，３６ポートシュラウド４０基準面４２シリンダ中心軸線５１，５２バルブステムＴＦ逆タンブル流ＳＦスキッシュＦ１吸気流心

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダに嵌挿されたピストンの上面と
シリンダヘッドの下面との間に形成された燃焼室と、該シリンダの中心軸線を含む基準面の一側で該燃焼室に
開口する吸気開口端と、該吸気開口端から上方へ延びる吸気通路と、該基準面の他側に位置するように該シリンダヘッドに形
成され、開閉弁を介して該燃焼室と連通する排気通路
と、該燃焼室の該基準面の一側の側部に、噴射口を該燃焼室
に臨ませるように配設されたインジェクタとをそなえ、該吸気通路によって燃焼室内に導入される吸気流が、該
中心軸線方向に沿って該基準面の一側でシリンダヘッド
の下面からピストンの上面方向へ向かい該基準面の他側
でピストンの上面からシリンダヘッドの下面方向へ向か
う流線を有する縦渦流を形成するように構成され、該吸気通路の吸気流方向上流部が該基準面の他側に向か
って屈曲し、且つ、該吸気通路の吸気流方向上流部が該
吸気通路と近接した位置に配設され、該吸気通路と該排気通路との間に配設された排気ガス再
循環用通路と、該排気ガス再循環用通路に介設された排
気ガスの再循環を制御する制御弁とからなる、排気ガス
再循環装置が設けられていることを特徴とする、筒内噴
射型内燃機関。
【請求項２】複数の気筒をそなえ、各気筒毎に上記排
気ガス再循環通路が設けられていることを特徴とする、
請求項１記載の筒内噴射型内燃機関。
【請求項３】上記の吸気通路と排気通路とが、上記シ
リンダヘッド内で互いに接近した接近部分を有するよう
に形成され、上記排気ガス再循環用通路が、該シリンダ
ヘッド内の吸気通路及び排気通路の間に介設されている
ことを特徴とする、請求項２記載の筒内噴射型内燃機
関。