JPH0783058A - 筒内噴射式火花点火機関 - Google Patents
筒内噴射式火花点火機関Info
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- JPH0783058A JPH0783058A JP5256954A JP25695493A JPH0783058A JP H0783058 A JPH0783058 A JP H0783058A JP 5256954 A JP5256954 A JP 5256954A JP 25695493 A JP25695493 A JP 25695493A JP H0783058 A JPH0783058 A JP H0783058A
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- Japan
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- fuel
- ignition
- guide passage
- combustion chamber
- plug
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/26—Pistons having combustion chamber in piston head
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B2023/108—Swirl flow, i.e. the axis of rotation of the main charge flow motion is vertical
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、筒内噴射式火花点火機関に関し、
点火プラグへの液状燃料付着による失火を防止すること
を目的とする。 【構成】 ピストン１頂面に形成された凹状の燃焼室２
と、ピストン１の上昇に伴い点火時点において燃焼室１
の側壁近傍に挿入される点火プラブ４と、少なくとも特
定機関運転状態の時に燃焼室２の側壁に向けて燃料を噴
射する燃料噴射弁と、燃焼室２の側壁に形成され、噴射
された燃料を点火プラグ４の挿入位置近傍へ導く燃料ガ
イド通路５とを具備し、燃料ガイド通路５は点火プラグ
４の挿入位置近傍を通過するように形成され、それを構
成する各面５ａ，５ｂは、その各延長面を含み少なくと
も点火時点における点火プラグ４の先端に設けられた点
火部４ａ，４ｂと交差しないようになっている。
点火プラグへの液状燃料付着による失火を防止すること
を目的とする。 【構成】 ピストン１頂面に形成された凹状の燃焼室２
と、ピストン１の上昇に伴い点火時点において燃焼室１
の側壁近傍に挿入される点火プラブ４と、少なくとも特
定機関運転状態の時に燃焼室２の側壁に向けて燃料を噴
射する燃料噴射弁と、燃焼室２の側壁に形成され、噴射
された燃料を点火プラグ４の挿入位置近傍へ導く燃料ガ
イド通路５とを具備し、燃料ガイド通路５は点火プラグ
４の挿入位置近傍を通過するように形成され、それを構
成する各面５ａ，５ｂは、その各延長面を含み少なくと
も点火時点における点火プラグ４の先端に設けられた点
火部４ａ，４ｂと交差しないようになっている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、筒内噴射式火花点火機
関に関する。
関に関する。
【０００２】
【従来の技術】特願平４−４１１０２号に記載されてい
る筒内噴射火花点火機関は、ピストン頂面に形成された
凹状の燃焼室と、この燃焼室の側壁から外方向に突出す
るように形成されたプラグポケットと、その側壁がプラ
グポケットの側壁と接する又は交差するように機燃焼室
の周囲に形成され、その一部が第１燃料ガイド通路とし
て使用されるＬ字形の段部と、この段部の底壁に接触し
て燃焼室の側壁上部に形成され、プラグポケットに通じ
る第２燃料ガイド通路とを具備しており、機関低負荷時
において、第２燃料ガイド通路からＬ字形の段部の底壁
にかけて噴射された燃料をピストン熱により蒸発させて
プラグポケットに向かわせ、この時この蒸発燃料を段部
の側壁によってピストン頂面に流出させず、またプラグ
ポケットの外側を通過させずにプラグポケット内に確実
に導き、噴射された燃料のほとんどを蒸発燃料としてプ
ラグポケット内に捕獲し、良好な成層燃焼を実現させる
ことを意図している。
る筒内噴射火花点火機関は、ピストン頂面に形成された
凹状の燃焼室と、この燃焼室の側壁から外方向に突出す
るように形成されたプラグポケットと、その側壁がプラ
グポケットの側壁と接する又は交差するように機燃焼室
の周囲に形成され、その一部が第１燃料ガイド通路とし
て使用されるＬ字形の段部と、この段部の底壁に接触し
て燃焼室の側壁上部に形成され、プラグポケットに通じ
る第２燃料ガイド通路とを具備しており、機関低負荷時
において、第２燃料ガイド通路からＬ字形の段部の底壁
にかけて噴射された燃料をピストン熱により蒸発させて
プラグポケットに向かわせ、この時この蒸発燃料を段部
の側壁によってピストン頂面に流出させず、またプラグ
ポケットの外側を通過させずにプラグポケット内に確実
に導き、噴射された燃料のほとんどを蒸発燃料としてプ
ラグポケット内に捕獲し、良好な成層燃焼を実現させる
ことを意図している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術におい
て、噴射された燃料がプラグポケットに到達するまで
に、その全てが蒸発することはなく、その一部は液状の
ままプラグポケットに達する。機関回転数が低く燃料噴
射時点からピストンが点火位置に達するまでに十分な時
間がある場合は、その間で液状燃料はプラグポケット内
で蒸発するとができ、意図された前述の良好な成層燃焼
が実現される。しかし、機関回転数が高い時は、液状燃
料が十分に蒸発する以前に点火プラグがプラグポケット
内に侵入することがあり、この場合において点火プラグ
の点火部に液状燃料が付着し、失火する可能性がある。
て、噴射された燃料がプラグポケットに到達するまで
に、その全てが蒸発することはなく、その一部は液状の
ままプラグポケットに達する。機関回転数が低く燃料噴
射時点からピストンが点火位置に達するまでに十分な時
間がある場合は、その間で液状燃料はプラグポケット内
で蒸発するとができ、意図された前述の良好な成層燃焼
が実現される。しかし、機関回転数が高い時は、液状燃
料が十分に蒸発する以前に点火プラグがプラグポケット
内に侵入することがあり、この場合において点火プラグ
の点火部に液状燃料が付着し、失火する可能性がある。
【０００４】従って、本発明の目的は、このような失火
を防止し、少なくとも特定機関運転状態においてピスト
ン頂面に形成された凹状燃焼室を使用して良好な成層燃
焼を実現することができる筒内噴射式火花点火機関を提
供することである。
を防止し、少なくとも特定機関運転状態においてピスト
ン頂面に形成された凹状燃焼室を使用して良好な成層燃
焼を実現することができる筒内噴射式火花点火機関を提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による筒内噴射式
火花点火機関は、ピストン頂面に形成された凹状の燃焼
室と、前記ピストンの上昇に伴い点火時点において前記
燃焼室の側壁近傍に挿入される点火プラグと、少なくと
も特定機関運転状態の時に前記燃焼室の側壁に向けて燃
料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室の側壁に形成さ
れ、噴射された燃料を前記点火プラグの挿入位置近傍へ
導く燃料ガイド通路とを具備する筒内噴射式火花点火機
関において、前記燃料ガイド通路は前記点火プラグの挿
入位置近傍を通過するように形成され、それを構成する
各面はその各延長面を含み少なくとも点火時点における
前記点火プラグの先端に設けられた点火部と交差しない
ようになっていることを特徴とする。
火花点火機関は、ピストン頂面に形成された凹状の燃焼
室と、前記ピストンの上昇に伴い点火時点において前記
燃焼室の側壁近傍に挿入される点火プラグと、少なくと
も特定機関運転状態の時に前記燃焼室の側壁に向けて燃
料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室の側壁に形成さ
れ、噴射された燃料を前記点火プラグの挿入位置近傍へ
導く燃料ガイド通路とを具備する筒内噴射式火花点火機
関において、前記燃料ガイド通路は前記点火プラグの挿
入位置近傍を通過するように形成され、それを構成する
各面はその各延長面を含み少なくとも点火時点における
前記点火プラグの先端に設けられた点火部と交差しない
ようになっていることを特徴とする。
【０００６】
【作用】前述の筒内噴射式火花点火機関は、燃料ガイド
通路が点火時期における点火プラグの先端部近傍を通過
するように形成され、それを構成する各面が、その各延
長面を含み少なくとも点火プラグの先端に設けられた点
火部と交差しないようになっているために、点火時点に
おいて、燃料蒸気は点火プラグの先端部近傍に導かれる
と共に、各面上を通る液状燃料は点火プラグの点火部に
付着することはない。
通路が点火時期における点火プラグの先端部近傍を通過
するように形成され、それを構成する各面が、その各延
長面を含み少なくとも点火プラグの先端に設けられた点
火部と交差しないようになっているために、点火時点に
おいて、燃料蒸気は点火プラグの先端部近傍に導かれる
と共に、各面上を通る液状燃料は点火プラグの点火部に
付着することはない。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明による筒内噴射式火花点火機
関のピストン上部の平面図であり、図２はその点火時点
における縦断面図である。両図において、１はピストン
であり、その頂面には凹状の燃焼室２が形成されてい
る。吸気ポートは図示されていないが、ピストン１の頂
面及び燃焼室２内に矢印で示した方向のスワールを生成
するように構成されている。
関のピストン上部の平面図であり、図２はその点火時点
における縦断面図である。両図において、１はピストン
であり、その頂面には凹状の燃焼室２が形成されてい
る。吸気ポートは図示されていないが、ピストン１の頂
面及び燃焼室２内に矢印で示した方向のスワールを生成
するように構成されている。
【０００８】燃焼室２の側壁の一部には、点火時点にお
いて燃焼室２内に挿入される点火プラグ４の先端部近傍
を通過する略Ｌ字形の第１燃料ガイド通路５及びその底
面５ａに接する略Ｌ字形の第２燃料ガイド通路６が設け
られている。第１燃料ガイド通路５を構成する底面５ａ
及び側面５ｂは、点火時点における点火プラグ４の先端
部に対してわずかな隙間が形成されるようになってお
り、特に底面５ａには寸法誤差による点火プラグ４との
衝突を防止するために、その真下に部分球形状のリセス
３が形成されている。しかし、寸法誤差を考慮して少な
くとも底面５ａと点火プラグ４の先端に設けられた点火
部、すなわち絶縁部４ｂ及び点火ギャップ４ａとが交差
しないようになっている。
いて燃焼室２内に挿入される点火プラグ４の先端部近傍
を通過する略Ｌ字形の第１燃料ガイド通路５及びその底
面５ａに接する略Ｌ字形の第２燃料ガイド通路６が設け
られている。第１燃料ガイド通路５を構成する底面５ａ
及び側面５ｂは、点火時点における点火プラグ４の先端
部に対してわずかな隙間が形成されるようになってお
り、特に底面５ａには寸法誤差による点火プラグ４との
衝突を防止するために、その真下に部分球形状のリセス
３が形成されている。しかし、寸法誤差を考慮して少な
くとも底面５ａと点火プラグ４の先端に設けられた点火
部、すなわち絶縁部４ｂ及び点火ギャップ４ａとが交差
しないようになっている。
【０００９】７は気筒内に直接燃料を噴射する二つの噴
口を有する燃料噴射弁であり、その一方の燃料噴射方向
は、点火時期以前の所定ピストン位置に対して、第１燃
料ガイド通路５のスワール上流側位置において、燃料が
その側面５ｂ上部に斜め上方向から衝突し、点火プラグ
４の挿入位置方向への慣性力を有するように設定され、
他方の燃料噴射方向は、燃料が第２燃料ガイド通路６の
側面６ｂ上部に同様に衝突するように設定されている。
口を有する燃料噴射弁であり、その一方の燃料噴射方向
は、点火時期以前の所定ピストン位置に対して、第１燃
料ガイド通路５のスワール上流側位置において、燃料が
その側面５ｂ上部に斜め上方向から衝突し、点火プラグ
４の挿入位置方向への慣性力を有するように設定され、
他方の燃料噴射方向は、燃料が第２燃料ガイド通路６の
側面６ｂ上部に同様に衝突するように設定されている。
【００１０】本発明による筒内噴射式火花点火機関は、
機関低負荷時において、前述のピストン位置から燃料噴
射が開始される。噴射初期において、一方の燃料噴射に
より、図３（Ａ）及び第１燃料ガイド通路５の拡大断面
図である図４に示すように、燃料は第１燃料ガイド通路
５に衝突し、点火プラグ４挿入位置方向、αで示す燃焼
室２中心方向、及びβで示す上方向の三つの慣性力が与
えられる。この時、衝突角度の関係により点火プラグ４
の挿入位置方向の慣性力は小さい。さらに燃料噴射が持
続して燃料は同様に第２燃料ガイド通路６に供給され
る。また他方の燃料噴射は、同様に第２燃料ガイド通路
６の側面６ｂ上部から燃焼室２壁面にかけて燃料を供給
する。このようにして、燃料噴射量の多くは両燃料ガイ
ド通路５，６に供給され、残りが燃焼室２へ供給され
る。
機関低負荷時において、前述のピストン位置から燃料噴
射が開始される。噴射初期において、一方の燃料噴射に
より、図３（Ａ）及び第１燃料ガイド通路５の拡大断面
図である図４に示すように、燃料は第１燃料ガイド通路
５に衝突し、点火プラグ４挿入位置方向、αで示す燃焼
室２中心方向、及びβで示す上方向の三つの慣性力が与
えられる。この時、衝突角度の関係により点火プラグ４
の挿入位置方向の慣性力は小さい。さらに燃料噴射が持
続して燃料は同様に第２燃料ガイド通路６に供給され
る。また他方の燃料噴射は、同様に第２燃料ガイド通路
６の側面６ｂ上部から燃焼室２壁面にかけて燃料を供給
する。このようにして、燃料噴射量の多くは両燃料ガイ
ド通路５，６に供給され、残りが燃焼室２へ供給され
る。
【００１１】燃焼室２壁面に供給された燃料は、図３
（Ｂ）においてドットで示すように、蒸発してスワール
に乗って燃焼室内に比較的希薄な混合気を形成する。一
方、両燃料ガイド通路５，６に供給された燃料は、図３
（Ｂ）においてメッシュで示すように、その多くは液状
のまま前述の三つの慣性力によって、両燃料ガイド通路
５，６の断面方向に広がりながら点火プラグ４挿入位置
方向に向かう。これらの燃料は、進行中にピストン１の
熱によってある程度蒸発するが、その一部が液状のまま
両燃料ガイド通路５，６の各側面５ｂ，６ｂ及び各底面
５ａ，６ａの断面方向全体に広がり点火プラグ４挿入位
置近傍に達する。
（Ｂ）においてドットで示すように、蒸発してスワール
に乗って燃焼室内に比較的希薄な混合気を形成する。一
方、両燃料ガイド通路５，６に供給された燃料は、図３
（Ｂ）においてメッシュで示すように、その多くは液状
のまま前述の三つの慣性力によって、両燃料ガイド通路
５，６の断面方向に広がりながら点火プラグ４挿入位置
方向に向かう。これらの燃料は、進行中にピストン１の
熱によってある程度蒸発するが、その一部が液状のまま
両燃料ガイド通路５，６の各側面５ｂ，６ｂ及び各底面
５ａ，６ａの断面方向全体に広がり点火プラグ４挿入位
置近傍に達する。
【００１２】この時、機関回転数が比較的低ければ、点
火プラグ４は挿入位置に達してはおらず、図３（Ｃ）に
示すように、強い慣性力が維持される液状燃料の大部分
は点火プラグ４挿入位置近傍を蒸発しながら通過し、液
状のままスワール下流側に達した燃料は、そこで拡散し
た後蒸発する。蒸発した燃料は急速に慣性力を失うため
に、特に点火プラグ４の挿入位置より上流側において第
１及び第２燃料ガイド通路５，６上で蒸発した燃料は、
比較的速度の遅いスワールと共にゆっくりとその旋回方
向に移動し、点火時点においても点火プラグ４の挿入位
置近傍を含み、第１及び第２燃料ガイド通路５，６上に
は比較的濃厚な混合気が維持されており、それにより、
この時、点火プラグ４によって点火が実行されると、両
燃料ガイド通路５，６上の混合気は確実に着火燃焼し、
この火炎が燃焼室２内の混合気に伝播され、そこに生成
されているスワールを利用して良好に燃焼し、低燃費の
良好な成層燃焼が実現される。
火プラグ４は挿入位置に達してはおらず、図３（Ｃ）に
示すように、強い慣性力が維持される液状燃料の大部分
は点火プラグ４挿入位置近傍を蒸発しながら通過し、液
状のままスワール下流側に達した燃料は、そこで拡散し
た後蒸発する。蒸発した燃料は急速に慣性力を失うため
に、特に点火プラグ４の挿入位置より上流側において第
１及び第２燃料ガイド通路５，６上で蒸発した燃料は、
比較的速度の遅いスワールと共にゆっくりとその旋回方
向に移動し、点火時点においても点火プラグ４の挿入位
置近傍を含み、第１及び第２燃料ガイド通路５，６上に
は比較的濃厚な混合気が維持されており、それにより、
この時、点火プラグ４によって点火が実行されると、両
燃料ガイド通路５，６上の混合気は確実に着火燃焼し、
この火炎が燃焼室２内の混合気に伝播され、そこに生成
されているスワールを利用して良好に燃焼し、低燃費の
良好な成層燃焼が実現される。
【００１３】機関回転数が高くなり、燃料噴射から点火
までの時間が比較的短くなると、従来の筒内噴射式火花
点火機関では、液状燃料がプラグポケット内に残った状
態で点火が実行されることがある。その結果、点火プラ
グ４先端の絶縁部に付着した液状燃料が炭化し、絶縁不
良による点火ミスを誘発して失火する可能性、あるいは
点火プラグ４の点火ギャップ４ａに液状燃料が付着して
失火する可能性があったが、本実施例において、液状燃
料は第１及び第２燃料ガイド通路５，６に沿って点火プ
ラグ４の挿入位置よりスワール下流側に流出し、この時
の点火プラグ４近傍の断面図である図５に示すように、
この流出に際して、特に第１燃料ガイド通路５を構成す
る底面５ａ及び側面５ｂは、その延長面を含み点火プラ
グ４と交差しないように形成されているために、それ上
を通る液状燃料は、断面方向（α及びβ方向）へ移動す
るものを含み点火プラグ４に付着することはない。また
第２燃料ガイド通路６上を通る液状燃料については、そ
の側面６ｂをβ方向に移動するものが点火プラグ４に付
着する可能性があるが、燃料衝突位置におけるその底面
６ａの幅を小さくすることで、この方向に移動する燃料
を無視できる程少ないものとすることができる。このよ
うに、点火プラグ４の点火部である絶縁部４ｂ及び点火
ギャップ４ａには液状燃料が付着することはなく、この
時、図５に示すように、点火プラグ４は、第１燃料ガイ
ド通路５の底面５ａ及び側面５ｂを通る液状燃料によっ
て囲まれ、底面５ａを点火プラグ４の挿入位置近傍にお
いてα方向に進む燃料からの蒸気１０ａと、側面５ｂを
β方向に進む燃料からの蒸気１０ｂが合わさり特に濃厚
な混合気を点火プラグ４の点火ギャップ４ａ近傍に形成
するために、失火を発生させることなく、低回転同様、
良好な成層燃焼が実現される。
までの時間が比較的短くなると、従来の筒内噴射式火花
点火機関では、液状燃料がプラグポケット内に残った状
態で点火が実行されることがある。その結果、点火プラ
グ４先端の絶縁部に付着した液状燃料が炭化し、絶縁不
良による点火ミスを誘発して失火する可能性、あるいは
点火プラグ４の点火ギャップ４ａに液状燃料が付着して
失火する可能性があったが、本実施例において、液状燃
料は第１及び第２燃料ガイド通路５，６に沿って点火プ
ラグ４の挿入位置よりスワール下流側に流出し、この時
の点火プラグ４近傍の断面図である図５に示すように、
この流出に際して、特に第１燃料ガイド通路５を構成す
る底面５ａ及び側面５ｂは、その延長面を含み点火プラ
グ４と交差しないように形成されているために、それ上
を通る液状燃料は、断面方向（α及びβ方向）へ移動す
るものを含み点火プラグ４に付着することはない。また
第２燃料ガイド通路６上を通る液状燃料については、そ
の側面６ｂをβ方向に移動するものが点火プラグ４に付
着する可能性があるが、燃料衝突位置におけるその底面
６ａの幅を小さくすることで、この方向に移動する燃料
を無視できる程少ないものとすることができる。このよ
うに、点火プラグ４の点火部である絶縁部４ｂ及び点火
ギャップ４ａには液状燃料が付着することはなく、この
時、図５に示すように、点火プラグ４は、第１燃料ガイ
ド通路５の底面５ａ及び側面５ｂを通る液状燃料によっ
て囲まれ、底面５ａを点火プラグ４の挿入位置近傍にお
いてα方向に進む燃料からの蒸気１０ａと、側面５ｂを
β方向に進む燃料からの蒸気１０ｂが合わさり特に濃厚
な混合気を点火プラグ４の点火ギャップ４ａ近傍に形成
するために、失火を発生させることなく、低回転同様、
良好な成層燃焼が実現される。
【００１４】機関高負荷時には、吸気行程中にピストン
１の頂面に向けて燃料噴射が実行され、点火時期までに
燃焼室２内に均一混合気を形成し、そこに生成されてい
るスワールを利用しての高出力な均一混合気燃焼が実現
される。機関中負荷時には、噴射される燃料の一部が機
関高負荷時と同様に吸気行程中に噴射され、残りが機関
低負荷時と同様に圧縮行程末期に噴射される。それによ
り、点火プラグ４近傍に濃厚な混合気が形成される一方
で、燃焼室２内には機関低負荷時よりは濃厚な混合気が
形成され、比較的高出力な成層燃焼が実現される。
１の頂面に向けて燃料噴射が実行され、点火時期までに
燃焼室２内に均一混合気を形成し、そこに生成されてい
るスワールを利用しての高出力な均一混合気燃焼が実現
される。機関中負荷時には、噴射される燃料の一部が機
関高負荷時と同様に吸気行程中に噴射され、残りが機関
低負荷時と同様に圧縮行程末期に噴射される。それによ
り、点火プラグ４近傍に濃厚な混合気が形成される一方
で、燃焼室２内には機関低負荷時よりは濃厚な混合気が
形成され、比較的高出力な成層燃焼が実現される。
【００１５】アイドル等の極低回転低負荷時には、噴射
量が少なく、噴射から点火までの時間が比較的長いため
に、第１燃料ガイド通路５上に形成される濃厚な混合気
の全てが、点火時点においてスワールによって点火プラ
グ４挿入位置より下流に移動する可能性があるが、この
時、第２燃料ガイド通路６には、第１燃料ガイド通路５
より遅い時期に燃料が供給されるために、それ上を通る
燃料が点火プラグ４近傍に比較的濃厚な混合気を形成
し、良好な着火性が維持される。しかし、この時の燃料
噴射時期を適当に設定することにより、この第２燃料ガ
イド通路６を省略することも可能である。また、寸法誤
差による点火プラグ４と第１燃料ガイド通路５の底面５
ｂとの衝突を防止するためのリセス３も本発明を限定す
るものではない。
量が少なく、噴射から点火までの時間が比較的長いため
に、第１燃料ガイド通路５上に形成される濃厚な混合気
の全てが、点火時点においてスワールによって点火プラ
グ４挿入位置より下流に移動する可能性があるが、この
時、第２燃料ガイド通路６には、第１燃料ガイド通路５
より遅い時期に燃料が供給されるために、それ上を通る
燃料が点火プラグ４近傍に比較的濃厚な混合気を形成
し、良好な着火性が維持される。しかし、この時の燃料
噴射時期を適当に設定することにより、この第２燃料ガ
イド通路６を省略することも可能である。また、寸法誤
差による点火プラグ４と第１燃料ガイド通路５の底面５
ｂとの衝突を防止するためのリセス３も本発明を限定す
るものではない。
【００１６】本実施例における第１及び第２燃料ガイド
通路５，６はＬ字形断面を有しているが、この形状は本
発明を限定するものでなく、液状燃料及び蒸発燃料を点
火プラグ４近傍へ導く断面形状であればよく、例えば円
弧断面、コの字形断面、傾斜面等とすることができる。
通路５，６はＬ字形断面を有しているが、この形状は本
発明を限定するものでなく、液状燃料及び蒸発燃料を点
火プラグ４近傍へ導く断面形状であればよく、例えば円
弧断面、コの字形断面、傾斜面等とすることができる。
【００１７】本発明のもう一つの実施例が図６及び図７
に示されている。本実施例の第１燃料ガイド通路５’
は、その底面５’ａと側面５’ｂとが比較的大きな半径
を有する円弧で接続されている。それにより、図６に示
すように、この第１燃料ガイド通路５’との衝突時点に
おいて燃料の与えられるα及びβ方向の貫徹力は、前述
した実施例に比較してかなり大きなものとなる。
に示されている。本実施例の第１燃料ガイド通路５’
は、その底面５’ａと側面５’ｂとが比較的大きな半径
を有する円弧で接続されている。それにより、図６に示
すように、この第１燃料ガイド通路５’との衝突時点に
おいて燃料の与えられるα及びβ方向の貫徹力は、前述
した実施例に比較してかなり大きなものとなる。
【００１８】従って、この形状の第１燃料ガイド通路
５’を使用することにより、機関低負荷時に必要燃料量
の全てを圧縮行程に噴射しても、比較的多くの燃料が燃
焼室２中心方向及び上方向に向かって霧化され、点火時
点において、第１燃料ガイド通路５’上に存在する燃料
量が制限されると共に、底面５’ａと側面５’ｂとの接
続部は比較的大きな半径を有しているためにそこには液
状燃料が残留しにくく、また図７に示すように、この
時、点火プラグ４近傍において、前述の実施例に比較し
てα及びβ方向に進む燃料はその量が多いが着火性に影
響しない点火プラグ周辺に達しており、それにより両方
向からの燃料蒸気１０ａと１０ｂが合わさる部分に形成
される混合気は、前述の実施例と同様な所望濃度の混合
気となり、良好な着火性を得ることができる。また、着
火後において点火プラグ４周辺に分散した燃料に確実に
伝播することで、スモークの生成を抑制した良好な成層
燃焼をより高負荷側まで実現することができる。
５’を使用することにより、機関低負荷時に必要燃料量
の全てを圧縮行程に噴射しても、比較的多くの燃料が燃
焼室２中心方向及び上方向に向かって霧化され、点火時
点において、第１燃料ガイド通路５’上に存在する燃料
量が制限されると共に、底面５’ａと側面５’ｂとの接
続部は比較的大きな半径を有しているためにそこには液
状燃料が残留しにくく、また図７に示すように、この
時、点火プラグ４近傍において、前述の実施例に比較し
てα及びβ方向に進む燃料はその量が多いが着火性に影
響しない点火プラグ周辺に達しており、それにより両方
向からの燃料蒸気１０ａと１０ｂが合わさる部分に形成
される混合気は、前述の実施例と同様な所望濃度の混合
気となり、良好な着火性を得ることができる。また、着
火後において点火プラグ４周辺に分散した燃料に確実に
伝播することで、スモークの生成を抑制した良好な成層
燃焼をより高負荷側まで実現することができる。
【００１９】本実施例において、機関低負荷時の燃料噴
射量が少ない時に、逆に所望濃度の混合気を点火プラグ
４近傍に形成できないことが懸念されるが、前述した第
２燃料ガイド通路６を設けたり、またこの時には燃料噴
射時期を遅らせたりすることでこの問題を容易に解決す
ることができる。
射量が少ない時に、逆に所望濃度の混合気を点火プラグ
４近傍に形成できないことが懸念されるが、前述した第
２燃料ガイド通路６を設けたり、またこの時には燃料噴
射時期を遅らせたりすることでこの問題を容易に解決す
ることができる。
【００２０】
【発明の効果】このように、本発明による筒内噴射式火
花点火機関によれば、ピストン頂面に形成された燃焼室
の側壁には、点火プラグの挿入位置近傍を通過する第１
燃料ガイド通路が形成され、それを構成する各面が、そ
の延長面を含み少なくとも点火時期における点火プラグ
の点火部と交差しないようになっているために、機関回
転数にかかわらず第１燃料ガイド通路上を通る液状燃料
が点火プラグの点火部を濡らすことなく、点火プラグ近
傍を通過するために、プラグの濡れ、くすぶりによる失
火が防止できると共に、この燃料ガイド通路から蒸発す
る燃料が、点火プラグ近傍に濃厚な混合気を形成するた
めに、良好な着火燃焼が実現される。
花点火機関によれば、ピストン頂面に形成された燃焼室
の側壁には、点火プラグの挿入位置近傍を通過する第１
燃料ガイド通路が形成され、それを構成する各面が、そ
の延長面を含み少なくとも点火時期における点火プラグ
の点火部と交差しないようになっているために、機関回
転数にかかわらず第１燃料ガイド通路上を通る液状燃料
が点火プラグの点火部を濡らすことなく、点火プラグ近
傍を通過するために、プラグの濡れ、くすぶりによる失
火が防止できると共に、この燃料ガイド通路から蒸発す
る燃料が、点火プラグ近傍に濃厚な混合気を形成するた
めに、良好な着火燃焼が実現される。
【００２１】この第１燃料ガイド通路を略Ｌ字形断面と
し、挿入位置の点火プラグ先端部を下及び横方向から取
り囲むようにすることで、点火プラグ近傍への濃厚な混
合気の形成がさらに確実なものとなる。また、点火プラ
グの真下に凹状のリセスを形成することで、第１燃料ガ
イド通路の底面と点火プラグとの衝突の危険がなくな
り、両者をかなり接近させることが可能となり、底面に
近づく程濃厚な混合気が形成されるために、さらに着火
性を向上させることができる。さらに、第１燃料ガイド
通路の下側に隣接して第２燃料ガイド通路を形成するこ
とにより、この通路には燃料が遅れて供給されるため
に、特に極低回転低負荷時のように、燃料噴射量が少な
く、噴射終了時から点火までの時間が比較的長い時に、
この通路を通り点火プラグ近傍に達する燃料蒸気によっ
て確実な着火性を保証することができる。
し、挿入位置の点火プラグ先端部を下及び横方向から取
り囲むようにすることで、点火プラグ近傍への濃厚な混
合気の形成がさらに確実なものとなる。また、点火プラ
グの真下に凹状のリセスを形成することで、第１燃料ガ
イド通路の底面と点火プラグとの衝突の危険がなくな
り、両者をかなり接近させることが可能となり、底面に
近づく程濃厚な混合気が形成されるために、さらに着火
性を向上させることができる。さらに、第１燃料ガイド
通路の下側に隣接して第２燃料ガイド通路を形成するこ
とにより、この通路には燃料が遅れて供給されるため
に、特に極低回転低負荷時のように、燃料噴射量が少な
く、噴射終了時から点火までの時間が比較的長い時に、
この通路を通り点火プラグ近傍に達する燃料蒸気によっ
て確実な着火性を保証することができる。
【００２２】また、Ｌ字形断面の第１燃料ガイド通路に
おける底面と側面とを比較的大きな半径を有する円弧で
接続することにより、必要燃料量が比較的多い時に圧縮
行程一回噴射を実行しても、点火プラグ近傍に形成され
る混合気が濃厚になり過ぎて失火したり、またこの第１
燃料ガイド通路上に比較的多くの液状燃料が残留するこ
とによるスモークの発生を低減することができる。
おける底面と側面とを比較的大きな半径を有する円弧で
接続することにより、必要燃料量が比較的多い時に圧縮
行程一回噴射を実行しても、点火プラグ近傍に形成され
る混合気が濃厚になり過ぎて失火したり、またこの第１
燃料ガイド通路上に比較的多くの液状燃料が残留するこ
とによるスモークの発生を低減することができる。
【図１】本発明による筒内噴射式火花点火機関のピスト
ン上部の平面図である。
ン上部の平面図である。
【図２】図１の点火時点における縦断面図である。
【図３】機関低回転時における燃料の分布状態を示すピ
ストン上部の平面図であり、Ａは燃料噴射時点、Ｃは点
火時点、Ｂはその間の状態である。
ストン上部の平面図であり、Ａは燃料噴射時点、Ｃは点
火時点、Ｂはその間の状態である。
【図４】第１燃料ガイド通路の燃料衝突部における拡大
断面図である。
断面図である。
【図５】機関高回転時における点火プラグ近傍の拡大断
面図である。
面図である。
【図６】もう一つの形状の第１燃料ガイド通路の燃料衝
突部における拡大断面図である。
突部における拡大断面図である。
【図７】もう一つの形状の第１燃料ガイド通路における
機関高回転時における点火プラグ近傍の拡大断面図であ
る。
機関高回転時における点火プラグ近傍の拡大断面図であ
る。
【符号の説明】 １…ピストン ２…燃焼室 ３…リセス ４…点火プラグ ５，５’…第１燃料ガイド通路 ６…第２燃料ガイド通路 ７…燃料噴射弁
Claims (5)
- 【請求項１】 ピストン頂面に形成された凹状の燃焼室
と、前記ピストンの上昇に伴い点火時点において前記燃
焼室の側壁近傍に挿入される点火プラグと、少なくとも
特定機関運転状態の時に前記燃焼室の側壁に向けて燃料
を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室の側壁に形成さ
れ、噴射された燃料を前記点火プラグの挿入位置近傍へ
導く燃料ガイド通路とを具備する筒内噴射式火花点火機
関において、前記燃料ガイド通路は前記点火プラグの挿
入位置近傍を通過するように形成され、それを構成する
各面はその各延長面を含み少なくとも点火時点における
前記点火プラグの先端に設けられた点火部と交差しない
ようになっていることを特徴とする筒内噴射式火花点火
機関。 - 【請求項２】 前記燃料ガイド通路は、前記燃焼室側に
開口する略Ｌ字形断面を有し、挿入位置における前記点
火プラグの先端部近傍を下方向及び横方向から取り囲む
ことを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射式火花点火
機関。 - 【請求項３】 前記燃料ガイド通路には、前記点火プラ
グの先端部の真下に凹部が形成されていることを特徴と
する請求項１に記載の筒内噴射式火花点火機関。 - 【請求項４】 前記燃焼室の側壁には、さらに前記燃料
ガイド通路の下側に隣接するもう一つの燃料ガイド通路
が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の筒
内噴射式火花点火機関。 - 【請求項５】 前記略Ｌ字形断面を有する燃料ガイド通
路を構成する底面及び側面が、比較的大きな半径を有す
る円弧によって接続されていることを特徴とする請求項
２に記載の筒内噴射式火花点火機関。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256954A JPH0783058A (ja) | 1993-07-22 | 1993-10-14 | 筒内噴射式火花点火機関 |
| EP94111445A EP0639703B1 (en) | 1993-07-22 | 1994-07-21 | A spark ignition engine with a fuel injector for injecting fuel directly into the cylinder |
| DE69402137T DE69402137T2 (de) | 1993-07-22 | 1994-07-21 | Ottomotor mit Kraftstoffeinspritzventil zur unmittelbaren Einspritzung in den Zylinder |
| US08/278,343 US5505173A (en) | 1993-07-22 | 1994-07-21 | Spark ignition engine with a fuel injector for injecting fuel directly into the cylinder |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-181662 | 1993-07-22 | ||
| JP18166293 | 1993-07-22 | ||
| JP5256954A JPH0783058A (ja) | 1993-07-22 | 1993-10-14 | 筒内噴射式火花点火機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783058A true JPH0783058A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=26500757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5256954A Pending JPH0783058A (ja) | 1993-07-22 | 1993-10-14 | 筒内噴射式火花点火機関 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5505173A (ja) |
| EP (1) | EP0639703B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0783058A (ja) |
| DE (1) | DE69402137T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990045298A (ko) * | 1997-11-14 | 1999-06-25 | 제임스 이. 미러 | 통내분사형 불꽃점화식엔진 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19546945C2 (de) * | 1995-12-15 | 2003-04-30 | Daimler Chrysler Ag | Direkteinspritzende Brennkraftmaschine |
| DE19713030C2 (de) * | 1996-04-01 | 2000-02-24 | Avl List Gmbh | Viertakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung |
| DE19713028C2 (de) * | 1996-04-01 | 2000-02-24 | Avl List Gmbh | Viertakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung |
| EP1007828B1 (de) | 1997-04-10 | 2003-01-22 | Reinhard Dr. Latsch | Zündung und verbrennung bei einer brennkraftmaschine |
| JPH10299486A (ja) * | 1997-04-30 | 1998-11-10 | Yamaha Motor Co Ltd | 筒内燃料噴射式エンジン |
| FR2771138B1 (fr) * | 1997-11-14 | 2000-02-25 | Renault | Moteur a injection directe et allumage commande |
| DE19835563A1 (de) | 1998-08-06 | 2000-02-10 | Volkswagen Ag | Viertakt-Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung |
| US6189513B1 (en) | 1999-06-03 | 2001-02-20 | Ford Global Technologies, Inc. | Fuel transfer and conditioning unit for automotive vehicle |
| AT3751U1 (de) * | 1999-08-26 | 2000-07-25 | Avl List Gmbh | Brennkraftmaschine mit fremdzündung |
| DE10144683B4 (de) * | 2001-09-11 | 2013-10-24 | Volkswagen Ag | Viertakt-Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung |
| US8276563B2 (en) * | 2002-06-28 | 2012-10-02 | Cummins, Inc. | Internal combustion engine piston |
| DE10254594A1 (de) * | 2002-11-22 | 2004-06-03 | Volkswagen Ag | Hubkolbenbrennkraftmaschine mit Direkteinspritzung |
| DE102005030988A1 (de) * | 2005-07-02 | 2007-01-04 | Daimlerchrysler Ag | Brennkraftmaschine |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1526320B1 (de) * | 1965-12-02 | 1970-05-21 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Fremdgezuendete,luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschinen |
| FR2534970A1 (fr) * | 1982-10-22 | 1984-04-27 | Chenesseau | Moteur a combustion interne utilisable avec un carburant a haute chaleur de vaporisation |
| JPH0826772B2 (ja) * | 1988-02-26 | 1996-03-21 | トヨタ自動車株式会社 | 火花点火筒内噴射エンジン |
| JP2569919B2 (ja) * | 1990-08-10 | 1997-01-08 | トヨタ自動車株式会社 | 筒内直接噴射式火花点火機関 |
| JP2882041B2 (ja) * | 1990-11-22 | 1999-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 筒内直接噴射式火花点火機関 |
| US5245975A (en) * | 1990-11-28 | 1993-09-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Direct injection type internal combustion engine |
| JPH04219445A (ja) * | 1990-12-17 | 1992-08-10 | Toyota Motor Corp | 多気筒内燃機関の燃料噴射制御装置 |
| JPH0571350A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-23 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式内燃機関 |
| JP2531322B2 (ja) * | 1991-09-13 | 1996-09-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| JPH0579337A (ja) * | 1991-09-19 | 1993-03-30 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式内燃機関 |
| JPH0579370A (ja) * | 1991-09-19 | 1993-03-30 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式内燃機関 |
-
1993
- 1993-10-14 JP JP5256954A patent/JPH0783058A/ja active Pending
-
1994
- 1994-07-21 DE DE69402137T patent/DE69402137T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-07-21 US US08/278,343 patent/US5505173A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-07-21 EP EP94111445A patent/EP0639703B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990045298A (ko) * | 1997-11-14 | 1999-06-25 | 제임스 이. 미러 | 통내분사형 불꽃점화식엔진 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5505173A (en) | 1996-04-09 |
| DE69402137T2 (de) | 1997-10-09 |
| EP0639703B1 (en) | 1997-03-19 |
| EP0639703A1 (en) | 1995-02-22 |
| DE69402137D1 (de) | 1997-04-24 |
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