JPH10331646A - 新構造の直接噴射式火花点火４サイクルエンジン - Google Patents

新構造の直接噴射式火花点火４サイクルエンジン

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JPH10331646A
JPH10331646A JP10149372A JP14937298A JPH10331646A JP H10331646 A JPH10331646 A JP H10331646A JP 10149372 A JP10149372 A JP 10149372A JP 14937298 A JP14937298 A JP 14937298A JP H10331646 A JPH10331646 A JP H10331646A
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cylinder
suction
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longitudinal axis
piston
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JP10149372A
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Gaetan Monnier
モンイエール ガエター
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IFP Energies Nouvelles IFPEN
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    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/26—Pistons  having combustion chamber in piston head
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に小型のシリンダを有する直接噴射式の層
状燃焼型エンジンであって、ポンプ作用の低下により燃
料消費量を低下させることを許容するものを提供する。 【解決手段】 点火手段の近傍に配置された燃料噴射要
素を含み、そして上記いくつかの吸込要素の少なくとも
１つがそのシリンダの長手軸に近接した長手軸を有する
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は火花点火式４サイク
ルエンジン、特に燃焼室の中への直接燃料噴射を含むも
のに関する。
【０００２】この型のエンジンにおいては、燃料は、他
のエンジンのように吸込ラインの中へではなくて、その
燃焼室の中へ直接噴射される。燃料の直接噴射はその噴
射手段がエンジンサイクルの水準において応答し、かつ
制御できるかぎり、燃焼の良好な制御を許容する。
【０００３】
【従来の技術】既に多くのエンジンがこの方針に沿って
設計されている。すなわち、シリンダ当り４個の弁と、
配向された吸込通路を有して、シリンダヘッドの中にシ
リンダの長手方向軸の上に配置され、そしてシリンダの
軸と実質的に平行になっているプラグとを有し、その際
その燃料噴射手段が各吸込弁のすぐ下方で終端している
火花点火式４サイクルエンジンが存在している。
【０００４】また、この型の公知のエンジンであるけれ
ども、各吸込ラインが、そのガスの動きをシリンダの軸
の周りに作り出す（旋回流として知られている）ように
配向されているものも公知である。
【０００５】これらのエンジンと組み合わされるピスト
ンは通常はその燃焼室内のガスの動きを指向させ、かつ
強化するような特殊な形の陥凹部を有している。
【０００６】ビストンが、燃料の噴射及び点火プラグに
丁度向かい合った中央上死点に配置された球形の窪（陥
凹部）を有するエンジンも公知である。
【０００７】これら全てのエンジンは大きなシリンダ容
積（８０ｍｍを超えるようなシリンダ穴）を有し、そし
てそれらは全てシリンダ当り少なくとも４つの弁を有し
ている。
【０００８】それらは低負荷において層状燃焼を許容
し、及び／又は高負荷において均質燃焼を許容する。
【０００９】この燃焼はその燃焼室の或る帯域が低い負
荷においてその燃焼室の残りの部分よりも高濃度の混合
気を含む場合に層状化されていると呼ばれる。これはそ
の高濃度帯域が一般にプラグの近傍にあるのでその混合
気がより容易に点火されることを許容する。
【００１０】均質的と呼ばれる燃焼は高負荷において推
奨される。すなわち高度に均質な混合気が燃焼室全体に
求められる。
【００１１】直接噴射エンジンは通常は或る１つのモー
ド又は他のモードで好適に運転される。一般にこの２つ
の燃焼方式を折衷するのは困難である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の型のエ
ンジンに関し、そしてそれに関連する種々の問題を解決
することを目的とする。
【００１３】より正確には、本発明はポンプ作用の低下
により燃料消費量を低下させることを許容する。更に、
燃焼室内及びその周囲の伝熱が本発明によって大きく低
下する。
【００１４】本発明は特に小型のシリンダを有する直接
噴射式の層状燃焼型エンジンに関する。
【００１５】従って本発明の対象は、ピストンと、シリ
ンダと、及びシリンダヘッドとにより画定される少なく
とも１つの燃焼室、それぞれが吸込要素と組み合わされ
ているいくつかの吸込ライン、排気弁と共働する排気ラ
イン、及び吸込要素の近傍に配置されている点火手段を
含み、その際ピストンの上面はシリンダヘッドの下面に
近似した面形状を有しており、そして上記ピストンが、
点火手段がそれに面している領域の近傍に陥凹部を含ん
でいる、直接噴射式の火花点火４サイクルエンジンであ
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的は本発明によれ
ば、このエンジンが更に、上記点火手段の近傍に配置さ
れた燃料噴射要素を含み、そして上記いくつかの吸込要
素の少なくとも１つがそのシリンダの長手軸に近接した
長手軸を有することにより達成される。
【００１７】
【発明の実施の態様】その燃料噴射要素は特に上記点火
手段の下方に配置される。
【００１８】更に、各吸込ラインは排気ラインの長手軸
を更に含む或る対称面に向かって対称に配置されかつ開
放されている。
【００１９】その点火手段は有利には上記対称面の上又
はそれに近接して配置されていることができる。
【００２０】更に、その噴射要素はこの対称面の上又は
そのすぐ近くに配置される。
【００２１】本発明の技術的範囲より逸脱することなく
そのピストン内の陥凹部は球形又は半球形の形状を有す
る。
【００２２】
【実施例】図１に本発明に従うシリンダのシリンダヘッ
ド側の上方部分の長手断面図が図式的に示されている。
【００２３】これは本発明に必要な各要素を含んでい
る。燃焼室１は周知のようにピストン２の上面と、シリ
ンダ３と、及びシリンダヘッド４とによって画定されて
いる。
【００２４】２つの吸込ライン５が存在しているが図１
の断面においてはその１つだけが示されている。吸込要
素６の各軸はシリンダの長手軸ＸＸ’に対して実質的に
平行である。それら２つの吸込ラインは好ましくはその
「中心面」（図１の断面）と呼ぶ面について対称に配置
されている。
【００２５】この面内、又はその近傍にプラグ等の点火
手段７と噴射器等の燃料噴射要素８が配置されている。
これら２つの部材は、シリンダの「頂部」をシリンダヘ
ッド側とし、そしてその「底部」をクランクケースの側
とするならば、好ましくは吸込ライン５の下方にあるの
がよい。プラグはむしろ燃料噴射要素８の上方、すなわ
ち吸込ライン５及びポートに近く、かつその燃焼室の中
心に近く配置される。
【００２６】排気ライン９については、ポート１０及び
排気弁１１は吸込部と反対側の上記中心面の上、又はそ
の近傍に配置されている。ライン９の軸ＹＹ’及び弁１
１の軸はシリンダの近傍において合体するが、この軸Ｙ
Ｙ’はシリンダの軸ＸＸ’に対してむしろ傾斜してい
る。
【００２７】更に、ピストン２の上面はシリンダヘッド
４の下面と近似した表面形状を有して、従って中央上死
点においてそれら２つの表面の間に僅かに数ミリメート
ルの間隙（隙間）しか存在しない。
【００２８】また、シリンダ１の、プラグ及び噴射器が
それに面している領域の近傍においてピストン２は、燃
焼室１の中でのガスの内部的ガス動力学を改善するため
の陥凹部１２を有する。
【００２９】図２は上述の配置をより詳細に説明する。
この図においては一方の吸込部（ライン５、弁６及び参
照数字のないポート）のみが示されている。
【００３０】プラグ及び噴射器が中心面内にあり、そし
て各吸込部がこの面のいずれかの側にあるのが明らかに
示されている。
【００３１】図３も、ピストン２がプラグ及び噴射器の
側に陥凹部１２を有していることを示している。
【００３２】
【発明の効果】上に記述した本発明に従う構造は、中で
も空間の大きさが限られている小型シリンダの燃焼室１
の中でのガスの動きの実際的な改善を許容する。この構
造は新鮮なガスが容易にかつ直接に燃焼室の中へ流入
し、そしてその近傍へ、その直下に注入された燃料と適
切に混合するのを許容する。
【００３３】従って３弁型シリンダ内の流通能が改善さ
れる。
【００３４】噴射器が上記中心面内に配置されていると
きはその作り出される噴流はどの壁にも突き当たらず、
従ってこれは問題なく発展し、広がることができる。こ
れは燃料が燃焼室１の全体によく分配されなければなら
ない均質燃焼運転において好ましい。
【００３５】層状燃焼運転の場合には噴射ジェットはプ
ラグ近傍において燃料の成層化をもたらすようにピスト
ン２へ向かって放出されることができる。
【００３６】特に有利には、プラグ、噴射器及び吸込ラ
イン５は容易にかつ迅速に取りはずせるようにその車の
先端近くに配置されていることができる。
【００３７】更に、噴射器はプラグに向かい合って配置
されず、これはこれら２つの要素の寿命を増大させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンジン構造の単純化した長手方向断
面図。
【図２】シリンダヘッド及び燃焼室上部の分解斜視図。
【図３】ピストン上部の斜視図。
【符号の説明】
１ 燃焼室 ２ ピストン ３ シリンダ ４ シリンダヘッド ５ 吸込ライン ６ 吸込要素 ７ 点火手段 ８ 燃料噴射要素 ９ 排気ライン １０ ポート １１ 排気弁 １２ 陥凹部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ピストン（２）と、シリンダ（３）と、
    及びシリンダヘッド（４）とにより画定される少なくと
    も１つの燃焼室（１）、それぞれが吸込要素（６）と組
    み合わされているいくつかの吸込ライン（５）、排気弁
    （１１）と共働する排気ライン（９）、及び吸込要素
    （６）の近傍に配置されている点火手段（７）を含み、
    その際ピストン（２）の上面はシリンダヘッド（４）の
    下面に近似した面形状を有しており、そして上記ピスト
    ン（２）が、点火手段（７）がそれに面している領域の
    近傍に陥凹部（１２）を含んでいる、直接噴射式火花点
    火４サイクルエンジンにおいて、これが上記点火手段
    （７）の近傍に配置された燃料噴射要素（８）を含み、
    そして上記いくつかの吸込要素（６）の１つがシリンダ
    の長手軸ＸＸ’に近接した長手方向軸を有することを特
    徴とする、上記エンジン。
  2. 【請求項２】 燃料噴射要素（８）が上記点火手段
    （７）の下方に配置されている、請求項１のエンジン。
  3. 【請求項３】 各吸込ライン（５）が、排気ライン
    （９）の長手軸（ＹＹ’）を更に含む或る対称面に向っ
    て対称に配置されかつ終端している、先行の請求項のい
    ずれか１つのエンジン。
  4. 【請求項４】 点火手段（７）が上記対称面の上か、又
    はすぐ近くに配置されている、請求項３のエンジン。
  5. 【請求項５】 燃料噴射要素（８）が上記対称面の上
    か、又はそのすぐ近くに配置されている、請求項３又は
    ４のエンジン。
  6. 【請求項６】 ピストン内の陥凹部（１２）が球状又は
    半球状の形を有している、先行の各請求項のいずれかの
    エンジン。
JP10149372A 1997-05-29 1998-05-29 新構造の直接噴射式火花点火４サイクルエンジン Pending JPH10331646A (ja)

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FR9706731A FR2763997B1 (fr) 1997-05-29 1997-05-29 Nouvel arrangement d'un moteur a combustion interne a 4 temps, allumage commande et injection directe
FR97/06731 1997-05-29

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JPH10331646A true JPH10331646A (ja) 1998-12-15

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ID=9507475

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US (1) US5960768A (ja)
EP (1) EP0881370B1 (ja)
JP (1) JPH10331646A (ja)
DE (1) DE69802616T2 (ja)
ES (1) ES2169488T3 (ja)
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FR2763997B1 (fr) 1999-08-13
ES2169488T3 (es) 2002-07-01
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EP0881370B1 (fr) 2001-11-28
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