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JP3380379B2 - In-cylinder injection engine - Google Patents

In-cylinder injection engine

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Publication number
JP3380379B2
JP3380379B2 JP20957395A JP20957395A JP3380379B2 JP 3380379 B2 JP3380379 B2 JP 3380379B2 JP 20957395 A JP20957395 A JP 20957395A JP 20957395 A JP20957395 A JP 20957395A JP 3380379 B2 JP3380379 B2 JP 3380379B2
Authority
JP
Japan
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fuel
cylinder
injection
valve
intake
Prior art date
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JP20957395A
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Japanese (ja)
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JPH0914103A (en
Inventor
裕一 鈴木
晃 芹澤
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/698,387 priority patent/US5775288A/en
Publication of JPH0914103A publication Critical patent/JPH0914103A/en
Priority to US09/026,109 priority patent/US5908018A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/12Other methods of operation
    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、燃料を気筒内に直
接噴射供給するようにした筒内噴射エンジンに関する。 【0002】 【従来の技術】従来から、燃料噴射弁をシリンダヘッド
に燃焼室内に臨むように装着し、燃料を気筒内に直接噴
射供給するようにした筒内噴射エンジンが提案されてい
る。上記燃料噴射弁は、所定の噴射角度を有する噴射口
を電磁コイルで進退駆動される弁体で開閉可能に構成さ
れており、要求燃料量に応じて上記電磁コイルへの通電
時間を制御して噴射口の開時間を制御し、もって燃料噴
射量を調整するようになっている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで上記筒内噴射
エンジンにおいては、エンジンの運転状態に応じて、燃
料を気筒内において均一に拡散分布させることにより燃
焼速度を上昇させる均一予混合気燃焼、あるいは点火プ
ラグの近傍に高濃度混合気を形成するとともに燃焼室の
隅部には希薄混合気を形成することにより高負荷でのノ
ッキングを防止する成層混合気燃焼を行うことが要請さ
れている。 【0004】本発明は、上記従来の要請に応えるべくな
されたもので、成層混合気燃焼,均一予混合気燃焼を行
うことができる筒内噴射エンジンを提供することを目的
としている。 【0005】 【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、気筒
内に燃料を噴射供給する筒内噴射弁を備えた筒内噴射エ
ンジンにおいて、シリンダヘッドに2つの吸気弁開口を
カム軸方向に並列に形成し、気筒軸方向に見て上記燃料
噴射弁の噴射口を、シリンダヘッドの上記両吸気弁開口
の間に位置し、かつ噴射軸線が排気側に向かうように配
設し、点火プラグを気筒軸付近に配設するとともに、シ
リンダヘッドの燃焼室天壁面の上記両吸気弁開口の間の
部分に、上記燃料噴射弁からの噴射燃料が上記点火プラ
グの電極に直接かかるのを防止するとともに、該噴射燃
料の霧化を促進するための突起部を形成し、上記突起部
は、噴射開口から噴射供給された燃料を左右方向流に分
離させる分離壁面と、点火プラグの電極を囲み、該電極
に燃料が直接かかることを回避する遮蔽壁とを有してい
ことを特徴としている。 【0006】請求項1の発明によれば、シリンダヘッド
の天壁内面に突起部を形成したので、噴射供給された燃
料は該突起部により左,右に切り分け分離される。その
ため、点火プラグに噴射燃料が直接かかることを防止で
き、また、該突起部を設けたことにより、特に上記分離
した燃料の到達部位付近が高温となり、上記燃料の霧化
を促進できる。 【0007】 【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施形態を図
に基づいて説明する。なお、本明細書の全ての図におい
て、同一符号は同一又は相当部分を示す。図1〜図7
上記第1実施形態による筒内噴射エンジンを説明するた
めの図であり、図1,図2は断面側面図、図3は本エン
ジンの要部断面側面図、図4はシリンダヘッドの底面
図、図5はピストンのキャビティを示す平面図、図6,
7は燃焼室内の温度変化を示す図である。 【0008】図において、1は水冷式4サイクル並列多
気筒4バルブエンジンであり、シリンダブロック2のヘ
ッド側合面上にシリンダヘッド3をヘッドボルト20で
結合し、該シリンダヘッド3の上部に形成されたカム室
4をヘッドカバー5で覆った構造を有している。 【0009】上記シリンダブロック2内にはピストン7
が摺動自在に挿入されるシリンダボア6dを有する鋳鉄
製のシリンダライナ6が挿入固定されている。該シリン
ダライナ6の上部にはフランジ部6aが厚肉かつピスト
ンストロークの1/2程度の高さに形成されており、該
フランジ部6aの上面にはシリンダヘッド3内の冷却ジ
ャケット3fに連通する環状溝部6bが形成され、該環
状溝部6bは、該フランジ部6aを斜め下方に貫通する
ように形成された貫通孔6cによりシリンダブロック2
の冷却ジャケット2aに連通している。 【0010】上記ピストン7は円筒部7aにピストンピ
ンが挿入されるピンボス部7bを形成するとともに上端
を頂部7cで閉塞してなるものであり、該頂部7cには
シリンダヘッド3の下面に凹設された燃焼凹部3aとで
燃焼室を構成するキャビティ8が凹設されている。この
キャビティ8は図5に示すように、円形の凹部8aと、
該円形凹部8aの吸気側にて径方向外側に突出する導入
部8bと、該円形凹部8aの排気側にて径方向中心側に
突出する反射部8cと、導入傾斜面8dの左,右側に凹
設され、左,右の吸気弁開口10a,10bと対向する
対向凹部42a,42bとを備えている。 【0011】上記円形凹部8aの導入部8bは噴射され
た燃料をキャビティ8内に導入するためのものであり、
その外側端部には導入傾斜面8dが形成されている。ま
た上記反射部8cは、燃料噴射弁14からの噴射燃料の
一部を点火プラグ9側に吹き上げるとともに残りをキャ
ビティ8内の向かわせるためのものであり、その内側に
は反射傾斜面8eが形成されている。この反射傾斜面8
eは略気筒中心に位置しており、該反射傾斜面8eの真
上に点火プラグ9の電極9aが位置している。 【0012】上記シリンダヘッド3の燃焼凹部3aに
は、2つの左,右吸気弁開口10a,10bと、2つの
左,右排気管開口11a,11bが開口している。上記
左,右吸気弁開口10a,10bは、図1に示すよう
に、二股状の吸気ポート12aにより合流しつつシリン
ダヘッドの後壁3bに導出されている。ここで上記吸気
ポート12aは、カム軸方向に見ると(図1参照)、吸
気弁15の弁軸15bと同軸をなすスロート部12bが
比較的長く形成されており、そのため該吸気ポート12
aの直線部12cとブロック側合面3gとの間には後述
する燃料噴射弁14の配置スペースが確保されている。 【0013】また上記吸気ポート12aには、吸気マニ
ホールド12の分岐部12dが接続されている。この分
岐部12dには、偏流弁17が配設されている。偏流弁
17は切欠部17aを有し、カム軸と平行の弁軸17b
回りに全開位置と図2に実線で示す閉位置との間で回動
可能となっており、図示しないアクチュエータにより開
閉駆動される。上記偏流弁17を閉位置に回動させる
と、吸気は上記吸気ポート12aの天壁と上記切欠部1
7aとの間を通って天壁側に偏って流れ、気筒中心側寄
りからシリンダボア6dの排気側内面に沿って軸方向に
流れてピストン頂面で反転し、これによりシリンダボア
6d内にて縦方向の渦、いわゆるタンブルが左,右一対
発生する。 【0014】また上記左,右の排気弁開口11a,11
bは二股状の排気ポート13aにより合流されつつシリ
ンダヘッド前壁3cに導出され、該導出開口には排気菅
13が接続されている。 【0015】上記吸気弁開口10a,10bの排気側へ
の偏位配置により、シリンダヘッド3の燃焼凹部3a内
の左,右吸気弁開口10a,10b間部分には平坦の広
いスキッシュ面3dが確保されており、該スキッシュ面
3dのカム軸方向中心に、噴射開口3eが形成されてい
る。この噴射開口3e内には、吸気ポート12aの直線
部12cとブロック側合面3gとの間に、該直線部12
cと略平行に挿入配置された燃料噴射弁14の噴射部1
4aが位置している。 【0016】上記燃料噴射弁14は、上記噴射部14a
内に形成された噴射ノズルを電磁コイルで進退駆動され
弁体で開閉する構造のものであり、上記噴射部14a
先端面は、上記燃焼凹部3aの内面,及びスキッシュ
面3dと面一となるように形成されている。また上記
射ノズルは図2に示すように、ピストン7が上死点から
1/2〜1/3ストローク位置に位置している場合に、
燃料が上記ピストン7の反射傾斜面8eに向かって噴射
されるようにその角度,方向が設定されている。この場
合、噴射角度はθに、噴射方向は噴射弁14の軸線と噴
射燃料の軸線とのなす角度はθ′に設定されている。な
お、14fは燃料噴射弁14に高圧燃料を供給する燃料
供給レールである。 【0017】また上記左,右吸気弁開口10a,10b
は、左,右吸気弁15,15の弁頭15aにより開閉可
能となっており、また左,右排気弁開口11a,11b
は左,右排気弁16,16の弁頭16aで開閉可能とな
っている。上記吸気弁15,排気弁16は、それぞれの
弁軸15b,16bが所定の挟み角度をなすように配設
されており、該各弁軸15b,16bの上端に装着され
たリフタ17,17を介してそれぞれ吸気,排気カム軸
18,19で開閉駆動される。 【0018】上記吸気カム軸18はシリンダヘッド3側
に形成された軸受部18a及び軸受キャップ18bによ
り軸支されており、また上記排気カム軸19はシリンダ
ヘッド3側の軸受部19a及び軸受キャップ19bによ
り軸支されている。そして吸気カム軸18は、排気カム
軸19よりeだけ高所に配置されている。 【0019】ここで上記排気弁16は、その軸線aと排
気カム軸19との交点bがシリンダボア6dの最排気側
部分の延長線cと略一致するような傾斜角度でもって配
設されている。また、上記吸気弁15は、その軸線a′
と吸気カム軸18との交点b′がシリンダボア6dの最
吸気側部分の延長線c′より気筒軸側にdだけ偏位する
傾斜角度でもって配設されている。即ち、本実施形態エ
ンジンでは、カム軸18,19は、その軸線が略シリン
ダボア6dの気筒軸方向投影面内に位置するような狭い
間隔を開けて配置されており、上記バルブ挟み角度は約
20°と狭くなっている。 【0020】このようにバルブ挟み角度を狭く設定した
ことにより、弁頭15a,16aが略平坦面をなすこと
となり、その結果燃焼凹部3aの表面形状が略平坦とな
るとともに該燃焼凹部3aの容積が小さくなり、上記キ
ャビティ8を設けながら高い圧縮比を実現している。 【0021】また上記バルブ挟み角度を小さくしたこと
から、吸気ポート12aの直線部12cを気筒軸となす
角度が小さくなるように起立させることができ、スロー
ト部12bを長く設定したこととあいまって、該吸気ポ
ート12aとブロック側合面3gとの間に燃料噴射弁1
4の配置スペースを確保できたものである。 【0022】また上述のように、吸気カム軸18を寸法
eだけ高所に配置した点から、必要なスロート長を確保
しながら吸気ポート12aを起立させることができ、燃
料噴射弁14の配置スペースを確保できたものである。
そして配置スペースに比較的余裕が得られたことから、
燃料噴射弁14を囲むように冷却ジャケット3fを形成
することができ、該燃料噴射弁14を燃焼室3aに向け
て燃料を噴射可能な位置に配設できたものである。 【0023】図3〜5において、40は、シリンダヘッ
ド3の燃焼凹部3aに開口する左,右吸気弁開口10
a,10bの間(バルブブリッジ)に配設された突起部
を示している。この突起部40は、上記噴射開口3eか
ら噴射供給された燃料を左,右方向流D,Eに分離させ
る分離壁面40a,40aと、上記点火プラグ9の電極
9aを囲み、該電極9aに燃料が直接かかることを回避
する遮蔽壁面40bとを有している。 【0024】このように本実施形態では、噴射された燃
料を突起部40で左,右方向流D,Eに分離させるとと
もに、導入傾斜面8d側の左,右に吸気弁開口10a,
10bと対向する対向凹部42a,42bを凹設したの
で、燃料と空気との混合をより一層促進することができ
る。 【0025】また突起部40を設けたので、噴射燃料は
左,右方向流D,Eに切り分け分離され、噴射された燃
料が点火プラグ9の電極9aに直接当たるのを回避でき
る。また突起部40を設けたことにより上記分離された
燃料の到達部位付近の温度が上昇し、霧化が促進され
る。 【0026】ここで、上記突起部40を設けたことによ
るシリンダヘッドの燃料凹部3a内の温度分布を測定し
た。この測定では、突起部40の形成された直線A上の
ポイント50,51,56,55と、吸気弁開口,排気
弁開口を結ぶ直線B上のポイント53,52,57,5
8について調べた。 【0027】図6,7に示すようにいずれのポイントに
おいても、エンジン回転数,速度の上昇に伴って温度上
昇するが、特に上記左,右方向流D,Eの到達部位間に
位置するポイント56,57の温度がエンジン回転数,
速度が増加するとともに大幅に上昇する。これにより、
上記分離された燃料は充分な熱が与えられることとな
り、霧化が促進される。 【0028】一般にエンジンでは、エンジン回転数が増
大するに従って、多量の燃料を霧化させる必要があり、
しかもこの霧化に要する時間を短縮する必要がある。本
エンジンでは、燃焼凹部3a内の左,右吸気弁開口10
a,10b間に上記突起40を突設したので、該突起4
0により燃料到達部位の温度を高くでき、それだけ燃料
の蒸発時間を短縮できることとなる。 【0029】なお、図6において、Fは800rpmの
時の、Gは4800rpmの時の、Hは5600rpm
の時の上記各ポイントの温度変化をそれぞれ示す特性線
である。また、図7において、Iは60km/hの時
の、Jは120km/hの時の、Kは180km/hの
時の上記各ポイントの温度変化をそれぞれ示す特性線で
ある。 【0030】 【発明の効果】本発明によれば、シリンダヘッドのバル
ブブリッジに噴射燃料を切り分ける分離する突起部を配
設したので、噴射燃料が点火プラグに直接かかることを
防止でき、また、燃料の霧化を促進できる効果がある。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct injection engine in which fuel is directly injected into a cylinder. 2. Description of the Related Art Conventionally, a direct injection engine has been proposed in which a fuel injection valve is mounted on a cylinder head so as to face a combustion chamber so as to directly inject fuel into a cylinder. The fuel injection valve is configured such that an injection port having a predetermined injection angle can be opened and closed by a valve body driven forward and backward by an electromagnetic coil, and controls an energization time to the electromagnetic coil according to a required fuel amount. The opening time of the injection port is controlled so that the fuel injection amount is adjusted. [0003] Incidentally, in the above-described in-cylinder injection engine, a uniform premixed fuel mixture in which the combustion speed is increased by uniformly diffusing and distributing the fuel in the cylinder according to the operating condition of the engine. It is required to perform stratified mixture combustion that prevents combustion or knocking under a high load by forming a highly concentrated mixture near the ignition plug and forming a lean mixture at the corners of the combustion chamber. I have. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to meet the above-mentioned conventional demands, and has as its object to provide an in-cylinder injection engine capable of performing stratified mixture combustion and uniform premixed combustion. According to a first aspect of the present invention, there is provided an in-cylinder injection engine having an in-cylinder injection valve for injecting fuel into a cylinder. The fuel is formed in parallel in the axial direction, and viewed in the cylinder axial direction.
Connect the injection port of the injection valve to the opening of both intake valves of the cylinder head.
And the injection axis is directed toward the exhaust side.
And a spark plug near the cylinder axis.
Between the intake valve openings on the top wall of the combustion chamber of the Linda head
The fuel injected from the fuel injection valve is
To prevent direct contact with the electrodes of the
Forming a projection for promoting atomization of the material;
Separates the fuel injected from the injection opening into a left-right flow.
Surrounding the separation wall and the electrode of the spark plug,
And a shielding wall to prevent fuel from directly
It is characterized in that that. According to the first aspect of the present invention, since the projection is formed on the inner surface of the top wall of the cylinder head, the injected fuel is separated into left and right by the projection. For this reason, it is possible to prevent the injected fuel from being directly applied to the ignition plug, and the provision of the protruding portion increases the temperature particularly near the site where the separated fuel reaches, thereby promoting the atomization of the fuel. A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings in the specification, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. 1 to 7 are views for explaining the in-cylinder injection engine according to the first embodiment. FIGS. 1 and 2 are cross-sectional side views, and FIG.
Fig. 4 is a bottom view of the cylinder head.
FIG. 5 is a plan view showing the piston cavity, FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a temperature change in the combustion chamber. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a water-cooled 4-cycle parallel multi-cylinder 4-valve engine, in which a cylinder head 3 is coupled to a head side mating surface of a cylinder block 2 with a head bolt 20 and is formed above the cylinder head 3. The cam chamber 4 is covered with a head cover 5. A piston 7 is provided in the cylinder block 2.
Is fixedly inserted with a cylinder liner 6 made of cast iron having a cylinder bore 6d into which is slidably inserted. A flange portion 6a is formed on the upper portion of the cylinder liner 6 so as to be thick and approximately half the height of the piston stroke. The upper surface of the flange portion 6a communicates with a cooling jacket 3f in the cylinder head 3. An annular groove 6b is formed, and the annular groove 6b is formed by a through hole 6c formed to penetrate the flange 6a obliquely downward.
In the cooling jacket 2a. The piston 7 has a pin boss portion 7b into which a piston pin is inserted in a cylindrical portion 7a, and has an upper end closed by a top portion 7c. A cavity 8 constituting a combustion chamber is formed by the combustion recess 3a. As shown in FIG. 5 , the cavity 8 has a circular recess 8a,
An introduction portion 8b projecting radially outward on the intake side of the circular recess 8a, a reflecting portion 8c projecting radially center side on the exhaust side of the circular recess 8a, and left and right sides of the introduction inclined surface 8d. Depression
And are opposed to the left and right intake valve openings 10a, 10b.
Opposing concave portions 42a and 42b are provided. [0011] electrically join the club 8b of the circular recess 8a is for introducing the injected fuel into the cavity 8,
At its outer end, an introduction inclined surface 8d is formed. The reflecting portion 8c serves to blow up a part of the fuel injected from the fuel injection valve 14 toward the ignition plug 9 and direct the remainder toward the inside of the cavity 8, and has a reflective inclined surface 8e formed inside. Have been. This reflection inclined surface 8
e is located substantially at the center of the cylinder, and the electrode 9a of the ignition plug 9 is located directly above the reflection inclined surface 8e. The combustion recess 3a of the cylinder head 3 has two left and right intake valve openings 10a and 10b and two left and right exhaust pipe openings 11a and 11b. As shown in FIG. 1, the left and right intake valve openings 10a and 10b are led out to the rear wall 3b of the cylinder head while being joined by a bifurcated intake port 12a. Here, when viewed in the camshaft direction (see FIG. 1), the intake port 12a has a relatively long throat portion 12b formed coaxially with the valve shaft 15b of the intake valve 15.
A space for arranging a fuel injection valve 14, which will be described later, is provided between the straight portion 12c of FIG. A branch 12d of the intake manifold 12 is connected to the intake port 12a. A drift valve 17 is provided in the branch part 12d. The drift valve 17 has a notch 17a, and a valve shaft 17b parallel to the cam shaft.
It is rotatable between a fully open position and a closed position shown by a solid line in FIG. 2, and is opened and closed by an actuator (not shown). When the drift valve 17 is turned to the closed position, the intake air flows through the top wall of the intake port 12a and the notch 1.
7a, and flows toward the top wall side, flows axially along the exhaust-side inner surface of the cylinder bore 6d from near the center of the cylinder, and reverses at the piston top surface, whereby the vertical direction within the cylinder bore 6d. Vortex, so-called tumble, is generated in a pair of left and right. The left and right exhaust valve openings 11a, 11
The b is led out to the cylinder head front wall 3c while being joined by the bifurcated exhaust port 13a, and an exhaust pipe 13 is connected to the outlet. Due to the displaced arrangement of the intake valve openings 10a and 10b toward the exhaust side, a flat wide squish surface 3d is secured between the left and right intake valve openings 10a and 10b in the combustion recess 3a of the cylinder head 3. An injection opening 3e is formed in the center of the squish surface 3d in the cam axis direction. In the injection opening 3e, the straight portion 12c is provided between the straight portion 12c of the intake port 12a and the block side joint surface 3g.
c of the fuel injection valve 14 inserted substantially in parallel with
4a is located. The fuel injection valve 14 is connected to the injection section 14a.
The opening and closing of the injection nozzle formed therein is performed by a valve body driven forward and backward by an electromagnetic coil.
The distal end surface of is formed so as to be above the inner surface of the combustion recess 3a, and squish surface 3d flush. The above-mentioned injection
As shown in FIG. 2 , when the piston 7 is located at a 2〜 to ス ト ロ ー ク stroke position from the top dead center,
The angle and direction are set so that the fuel is injected toward the reflection inclined surface 8e of the piston 7. In this case, the injection angle is set to θ, and the injection direction is set to θ ′ between the axis of the injection valve 14 and the axis of the injected fuel. 14f is a fuel supply rail for supplying high-pressure fuel to the fuel injection valve 14. The left and right intake valve openings 10a, 10b
Are openable and closable by valve heads 15a of left and right intake valves 15, 15, and left and right exhaust valve openings 11a, 11b.
Can be opened and closed by the valve heads 16a of the left and right exhaust valves 16,16. The intake valve 15 and the exhaust valve 16 are arranged such that their respective valve shafts 15b, 16b form a predetermined angle between them. The lifters 17, 17 mounted on the upper ends of the respective valve shafts 15b, 16b are connected to each other. The opening and closing are driven by intake and exhaust camshafts 18 and 19 respectively. The intake camshaft 18 is supported by a bearing 18a and a bearing cap 18b formed on the cylinder head 3 side, and the exhaust camshaft 19 is supported by a bearing 19a and a bearing cap 19b on the cylinder head 3 side. It is supported by The intake camshaft 18 is located higher than the exhaust camshaft 19 by e. Here, the exhaust valve 16 is disposed at an inclination angle such that the intersection b between the axis a and the exhaust cam shaft 19 substantially coincides with the extension line c of the most exhaust side portion of the cylinder bore 6d. . The intake valve 15 has an axis a ′.
B 'of the cylinder bore 6d is disposed at an inclination angle deviated by d from the extension line c' of the most intake side portion of the cylinder bore 6d toward the cylinder axis. That is, in the engine of the present embodiment, the camshafts 18 and 19 are arranged with a small interval such that their axes are located substantially in the cylinder axial projection plane of the cylinder bore 6d, and the valve pinching angle is about 20. ° and narrow. By setting the valve sandwiching angle to be narrow as described above, the valve heads 15a and 16a become substantially flat surfaces. As a result, the surface shape of the combustion recess 3a becomes substantially flat and the volume of the combustion recess 3a is increased. And a high compression ratio is realized while the cavity 8 is provided. Also, since the valve sandwiching angle is reduced, the angle between the straight portion 12c of the intake port 12a and the cylinder axis can be made small, and in combination with the long throat portion 12b, The fuel injection valve 1 is provided between the intake port 12a and the block side mating surface 3g.
4 can secure the arrangement space. Further, as described above, since the intake camshaft 18 is disposed at a higher position by the dimension e, the intake port 12a can be raised while securing a necessary throat length, and the space for disposing the fuel injection valve 14 can be increased. Was secured.
And because there was relatively room in the placement space,
The cooling jacket 3f can be formed so as to surround the fuel injection valve 14, and the fuel injection valve 14 can be disposed at a position where fuel can be injected toward the combustion chamber 3a. 3 to 5 , reference numeral 40 denotes a left and right intake valve opening 10 which opens into the combustion recess 3 a of the cylinder head 3.
The projections disposed between (a) and (10b) (valve bridge) are shown. The projection 40 surrounds separation walls 40a and 40a for separating the fuel injected and supplied from the injection opening 3e into left and right flows D and E, and the electrode 9a of the spark plug 9, and the fuel 9 And a shielding wall surface 40b that avoids direct contact. As described above, in the present embodiment, the injected fuel is separated into the left and right flows D and E by the projections 40, and the intake valve openings 10a and 10a are located on the left and right sides on the introduction inclined surface 8d side.
Since the opposed recesses 42a and 42b facing the 10b are recessed, the mixing of fuel and air can be further promoted. Further, since the projections 40 are provided, the injected fuel is divided into left and right flows D and E, so that the injected fuel can be prevented from directly hitting the electrode 9a of the ignition plug 9. In addition, the provision of the protrusions 40 increases the temperature near the site where the separated fuel reaches, and promotes atomization. Here, the temperature distribution in the fuel recess 3a of the cylinder head due to the provision of the protrusion 40 was measured. In this measurement, the points 50, 51, 56, and 55 on the straight line A where the projection 40 is formed and the points 53, 52, 57, and 5 on the straight line B connecting the intake valve opening and the exhaust valve opening.
8 was examined. As shown in FIGS. 6 and 7 , at any point, the temperature rises with an increase in the engine speed and speed. In particular, the points located between the arrival points of the above-mentioned left and right flows D and E are shown. The temperature of 56, 57 is the engine speed,
Increases significantly with increasing speed. This allows
The separated fuel is given sufficient heat, and atomization is promoted. Generally, in an engine, it is necessary to atomize a large amount of fuel as the engine speed increases.
Moreover, it is necessary to reduce the time required for the atomization. In this engine, the left and right intake valve openings 10 in the combustion recess 3a are provided.
a, 10b, the projection 40 is provided so as to protrude.
By setting the value to 0, the temperature of the fuel reaching portion can be increased, and the evaporation time of the fuel can be shortened accordingly. In FIG. 6 , F is 800 rpm, G is 4800 rpm, H is 5600 rpm.
5 is a characteristic line showing a temperature change at each of the points at the time of. In FIG. 7 , I is a characteristic line showing a temperature change at 60 km / h, J is a characteristic line showing a temperature change at 120 km / h, and K is a characteristic line showing a temperature change at each of the above points at 180 km / h. According to the present invention , since the separating projection for separating the injected fuel is provided on the valve bridge of the cylinder head, it is possible to prevent the injected fuel from directly hitting the spark plug. Has the effect of promoting the atomization of water.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1実施形態による筒内噴射エンジン
断面側面図である。 【図2】上記第1実施形態エンジンの断面側面図であ
。 【図3】上記第1実施形態によるエンジンの要部断面側
面図である。 【図4】上記第1実施形態エンジンのシリンダヘッドの
底面図である。 【図5】上記第1実施形態エンジンのピストンのキャビ
ティを示す平面図である。 【図6】上記第1実施形態エンジンの温度特性図であ
る。 【図7】上記第1実施形態エンジンの温度特性図であ
る。 【符号の説明】 1 筒内噴射エンジン 3 シリンダヘッド 6d シリンダボア(気筒) 9 点火プラグ 10a,10b 吸気弁開口 14 燃料噴射弁 18 吸気カム軸 40 突起部 40a 分離壁面 40b 遮蔽壁面 D,E 左,右方向流
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cylinder injection engine according to a first embodiment of the present invention .
It is sectional side view . FIG. 2 is a sectional side view of the engine of the first embodiment .
You . FIG. 3 is a sectional side view of a main part of the engine according to the first embodiment .
FIG. FIG. 4 shows a cylinder head of the engine according to the first embodiment;
It is a bottom view. FIG. 5 is a view showing a cavity of a piston of the engine according to the first embodiment;
It is a top view showing tee. FIG. 6 is a temperature characteristic diagram of the engine of the first embodiment.
You. FIG. 7 is a temperature characteristic diagram of the engine according to the first embodiment.
You. [Description of Signs] 1 In-cylinder injection engine 3 Cylinder head 6d Cylinder bore (cylinder) 9 Spark plug 10a, 10b Intake valve opening 14 Fuel injection valve 18 Intake camshaft 40 Projection 40a Separation wall surface 40b Shield wall D, E Left, right Directional flow

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 23/10 F02M 61/14 310 F02M 69/04 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02B 23/10 F02M 61/14 310 F02M 69/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 気筒内に燃料を噴射供給する筒内噴射弁
を備えた筒内噴射エンジンにおいて、シリンダヘッドに
2つの吸気弁開口をカム軸方向に並列に形成し、気筒軸
方向に見て上記燃料噴射弁の噴射口を、シリンダヘッド
の上記両吸気弁開口の間に位置し、かつ噴射軸線が排気
側に向かうように配設し、点火プラグを気筒軸付近に配
設するとともに、シリンダヘッドの燃焼室天壁面の上記
両吸気弁開口の間の部分に、上記燃料噴射弁からの噴射
燃料が上記点火プラグの電極に直接かかるのを防止する
とともに、該噴射燃料の霧化を促進するための突起部を
形成し、上記突起部は、噴射開口から噴射供給された燃
料を左右方向流に分離させる分離壁面と、点火プラグの
電極を囲み、該電極に燃料が直接かかることを回避する
遮蔽壁とを有していることを特徴とする筒内噴射エンジ
ン。
(1) An in-cylinder injection engine provided with an in-cylinder injection valve for injecting fuel into a cylinder. In a cylinder injection engine, two intake valve openings are provided in a cylinder head in parallel in a cam axis direction. Form the fuel injection valve injection port viewed in the cylinder axis direction , cylinder head
And the injection axis is located between the two intake valve openings.
Side, and place the spark plug near the cylinder axis.
And the cylinder head combustion chamber top wall
Injection from the fuel injection valve into the portion between the two intake valve openings
Prevents fuel from directly hitting the spark plug electrodes
At the same time, a projection for promoting the atomization of the injected fuel is formed.
The projection is formed so that the fuel injected from the injection opening is supplied.
Separation wall that separates the fuel into left and right flow, and the spark plug
Surrounds the electrodes and avoids direct fuel application to the electrodes
A direct injection engine having a shielding wall .
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