JPH0979040A - Cylinder injection type internal combustion engine - Google Patents
Cylinder injection type internal combustion engineInfo
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 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、十分な強さの縦渦流を形成でき
るようにする。
【解決手段】 燃焼室7と、燃焼室7に開口する吸気開
口端4Aと、吸気開口端4Aから上方へ延びる吸気ポー
ト4と、燃焼室7と連通する排気ポート5と、燃焼室7
の吸気ポート4側の側部に配設されたインジェクタとを
そなえ、吸気流がシリンダ3A内で縦渦流TFを形成す
るように構成され、縦渦流TFの形成を促進すべく、吸
気ポート4の基準面40側半部が他半部よりも拡幅され
吸気ポート4の吸気流心が基準面40側半部へ偏心され
るとともに、吸気開口端4A近傍における基準面側半部
に、吸気ポート4の吸気流を吸気開口端4Aからシリン
ダ側壁1A側へ滑らかに案内する案内部60を形成する
ように構成する。
(57) Abstract: The present invention relates to a cylinder injection type internal combustion engine that directly injects fuel into a combustion chamber, and makes it possible to form a vertical vortex flow of sufficient strength. SOLUTION: A combustion chamber 7, an intake opening end 4A opening to the combustion chamber 7, an intake port 4 extending upward from the intake opening end 4A, an exhaust port 5 communicating with the combustion chamber 7, and a combustion chamber 7
Of the intake port 4 in order to promote the formation of the longitudinal vortex flow TF, and the intake flow is configured to form the longitudinal vortex flow TF in the cylinder 3A. The half portion on the reference surface 40 side is wider than the other half portion so that the intake flow center of the intake port 4 is eccentric to the half portion on the reference surface 40 side. Is formed so as to smoothly guide the intake air flow from the intake opening end 4A to the cylinder side wall 1A side.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】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、希薄な混
合気を安定した状態で燃焼させるようにした、筒内噴射
型内燃機関に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cylinder injection type internal combustion engine for directly injecting fuel into a combustion chamber, and more particularly to a cylinder injection type internal combustion engine for burning a lean mixture in a stable state. Regarding
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、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。また、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ガソリンエンジンが種々
提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a diesel engine which mainly uses light oil as a fuel among internal combustion engines, fuel is directly injected into a combustion chamber, and this fuel is spontaneously ignited by compressed air in the combustion chamber to obtain power. There is. In addition, as for a gasoline engine, various cylinder injection type gasoline engines have been proposed in which fuel is directly injected into a combustion chamber to improve the responsiveness of the engine.
【0003】このような筒内噴射型のガソリンエンジン
の具体的な構成について簡単に説明すると、筒内噴射ガ
ソリンエンジンには、着火手段としての点火プラグが必
要であり、点火プラグは燃焼室に配設される。また、イ
ンジェクタは、例えば吸気弁側のシリンダヘッドに設け
られるている。The following is a brief description of the specific construction of such a cylinder injection type gasoline engine. The cylinder injection gasoline engine requires an ignition plug as an ignition means, and the ignition plug is arranged in the combustion chamber. Set up. The injector is provided, for example, in the cylinder head on the intake valve side.
【0004】ところで、このような筒内噴射型内燃機関
においても、燃焼室内に渦状の吸気流を形成して、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。そこで、このような渦状の吸気流
を形成すべく、吸気ポートからの吸気流をなるべくピス
トン頂面と平行に取り入れて、この後、この吸気流をシ
リンダ内壁部に沿って吸気流を下向きにして渦状の吸気
流を発生させるような構造が提案されている。Even in such a cylinder injection type internal combustion engine, it is desired to improve the fuel efficiency of the engine by forming a spiral intake flow in the combustion chamber to perform lean combustion with a fuel leaner than the theoretical mixture. Therefore, in order to form such a spiral intake flow, the intake flow from the intake port is taken in as parallel as possible to the piston top surface, and thereafter, this intake flow is directed downward along the cylinder inner wall. A structure has been proposed in which a spiral intake air flow is generated.
【0005】しかし、このような構造を用いて渦状の吸
気流を発生させるには、吸気ポートをシリンダヘッドの
上面となるべく平行に配設する必要があり、筒内噴射型
の内燃機関では、インジェクタの配設位置が十分に確保
できない。そこで、例えば特開平6−146886号公
報に開示された技術のようにして、燃焼室内に強い縦渦
流(タンブル流)を形成して、希薄燃焼でも安定して機
関を運転できるようにすることが考えられる。However, in order to generate a swirling intake flow using such a structure, it is necessary to dispose the intake port as parallel to the upper surface of the cylinder head as possible, and in the cylinder injection type internal combustion engine, the injector is used. Can not be secured enough. Therefore, for example, as in the technique disclosed in JP-A-6-146886, it is possible to form a strong vertical vortex flow (tumble flow) in the combustion chamber to stably operate the engine even with lean combustion. Conceivable.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、燃焼室の容積がある程度大きくな
ると十分な強さのタンブル流を形成するのが困難になる
という課題がある。すなわち、燃焼室の容積が大きくな
ると、シリンダ内に吸入される吸気流も強いものとなる
が、図9に示すように、吸気流が吸気ポート4からシリ
ンダ1A内に流入する際に、吸気流は吸気バルブ61の
傘部62にぶつかって、傘部62の両側に吸気が流れて
しまう。したがって、吸気バルブ61自体が吸気抵抗と
なってしまい、縦渦流をシリンダ1A内で生成する際の
阻害要因となってしまうのである。However, such a conventional technique has a problem that it becomes difficult to form a tumble flow having a sufficient strength when the volume of the combustion chamber becomes large to some extent. That is, when the volume of the combustion chamber becomes large, the intake flow drawn into the cylinder also becomes strong. However, as shown in FIG. 9, when the intake flow flows from the intake port 4 into the cylinder 1A, the intake flow is increased. Collides with the umbrella portion 62 of the intake valve 61, and intake air flows to both sides of the umbrella portion 62. Therefore, the intake valve 61 itself becomes an intake resistance, which becomes a hindrance factor when the vertical vortex flow is generated in the cylinder 1A.
【0007】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、吸気弁による吸気抵抗を大幅に低減すること
により、吸気流を円滑にシリンダ内に流入させて十分な
強さの縦渦流を形成できるようにした、筒内噴射型内燃
機関を提供することを目的とする。The present invention was devised in view of the above problems, and by significantly reducing the intake resistance due to the intake valve, the intake flow smoothly flows into the cylinder, and the vertical vortex flow of sufficient strength is obtained. It is an object of the present invention to provide a cylinder injection internal combustion engine capable of forming a cylinder.
【0008】[0008]
【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ポートと、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ポートと、該燃焼室の該吸気
ポート側の側部に、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、該吸気ポートによ
って該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該シリンダヘッドの下面から
該ピストンの上面方向へ向かい該基準面の他側で該ピス
トンの上面から該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、該縦渦流
の形成を促進すべく、該吸気ポートの該基準面側半部が
他半部よりも拡幅され該吸気ポートの吸気流心が該基準
面側半部へ偏心されるとともに、該吸気ポートの該吸気
開口端近傍における該基準面側半部に、該吸気ポートの
該吸気流を該吸気開口端から該シリンダの側壁側へ滑ら
かに案内する案内部が形成されていることを特徴として
いる。For this reason, in the cylinder injection type internal combustion engine of the present invention as defined in claim 1, the combustion formed between the upper surface of the piston fitted in the cylinder and the lower surface of the cylinder head. A chamber, an intake opening end that opens to the combustion chamber on one side of a reference plane that includes the central axis of the cylinder, an intake port that extends upward from the intake opening end, and an intake port that is located on the other side of the reference plane. An exhaust port formed in the cylinder head and communicating with the combustion chamber via an opening / closing valve, and a side portion of the combustion chamber on the intake port side, the injection port is disposed so as to face the combustion chamber. An intake flow, which is provided with an injector and is introduced into the combustion chamber by the intake port, is directed toward the upper surface of the piston from the lower surface of the cylinder head on one side of the reference surface along the central axis direction. From the top of the piston on the other side of It is configured to form a longitudinal vortex flow having a streamline toward the lower surface of the Linda head, and in order to promote the formation of the longitudinal vortex flow, the reference surface side half of the intake port is wider than the other half. The intake flow center of the intake port is eccentric to the reference surface side half portion, and the intake flow of the intake port is supplied to the reference surface side half portion near the intake opening end of the intake port from the intake opening end. It is characterized in that a guide portion that smoothly guides to the side wall of the cylinder is formed.
【0009】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、該吸気
ポートの断面形状が、該吸気開口端の近傍で略半円形状
に形成さ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1
記載の構成に加えて、該吸気ポートの断面形状が、該吸
気開口端の近傍で略三角形形状に形成されていることを
特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect, the in-cylinder injection type internal combustion engine of the present invention has a cross-sectional shape of the intake port which is approximately a semicircle near the intake opening end. It is characterized in that it is formed in a shape. Further, the cylinder injection type internal combustion engine of the present invention according to claim 3 is the above-mentioned claim 1.
In addition to the described structure, the cross-sectional shape of the intake port is formed in a substantially triangular shape in the vicinity of the intake opening end.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としての筒内噴射型内燃機関について説明する
と、図1はその要部に着目して示すとともに吸気流の流
れを説明するための模式図、図2は内部構成を模式的に
示す全体図、図3はその吸気ポートを示す正面図、図4
はその吸気ポートの断面形状を示す図、図5はその構成
を示す模式的な全体斜視図、図6はその作動状態を説明
するための図、図7はその特性について説明するための
図、図8はその変形例を示す図であって吸気ポートの断
面形状の他の例を示す図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A cylinder injection type internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows its main part and shows the flow of intake air. 2 is a schematic view showing the internal structure, FIG. 3 is a front view showing the intake port, and FIG.
Is a diagram showing a cross-sectional shape of the intake port, FIG. 5 is a schematic overall perspective view showing its configuration, FIG. 6 is a diagram for explaining its operating state, FIG. 7 is a diagram for explaining its characteristics, FIG. 8 is a view showing a modified example thereof and is a view showing another example of the sectional shape of the intake port.
【0011】まず、この筒内噴射型内燃機関の全体的な
構成について説明すると、この内燃機関のシリンダヘッ
ドは、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。First, the overall structure of the cylinder injection type internal combustion engine will be described. The cylinder head of the internal combustion engine is a four-valve internal combustion engine in which each cylinder has two intake valves and two exhaust valves. ing.
【0012】図2,図5に示すように、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には吸気通路とし
ての吸気ポート4と排気通路としての排気ポート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,5Aには、それぞれ吸気弁61及
び排気弁(図示省略)が設置されており、これらの吸排
気弁により燃焼室開口4A,5Aが開閉されるようにな
っている。また、図2に示す符号51,52は、この吸
排気弁のバルブステムを示している。As shown in FIGS. 2 and 5, a combustion chamber 7 is formed between the piston 2 and the cylinder head 1. The cylinder head 1 of the combustion chamber 7 has an intake port as an intake passage. 4 and an exhaust port 5 as an exhaust passage are connected to each other. In addition, these intake and exhaust ports 4,
An intake valve 61 and an exhaust valve (not shown) are installed in each of the combustion chamber openings 4A and 5A of No. 5, and the combustion chamber openings 4A and 5A are opened and closed by these intake and exhaust valves. Reference numerals 51 and 52 shown in FIG. 2 indicate valve stems of the intake and exhaust valves.
【0013】図5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40の他方の側に2つの排気ポート5
(図2参照)が配設されている。また、図2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。As shown in FIG. 5, the combustion chamber 7 has one of the reference planes 40 with a virtual plane that includes the central axis 42 of the cylinder 3A and the axis of the crankshaft (not shown) as a reference plane 40. Is provided with two intake ports 4 and two exhaust ports 5 are provided on the other side of the reference surface 40.
(See FIG. 2). Further, as shown in FIG. 2, the spark plug 20 is arranged at the center of the top of the combustion chamber 7 (that is, on the reference surface 40) or in the vicinity thereof.
【0014】さらに、図1〜図3,図5に示すように、
上記の各吸気ポート4は、シリンダヘッド1から略直立
するように設けられるとともに、図1,図2に示すよう
に、各吸気ポート4の開口部4Aはシリンダヘッド1の
取付け面に対して、やや傾いて配設されている。したが
って、このエンジンの燃焼室7の吸気弁側上部は、ペン
トルーフ形状となっている。Further, as shown in FIGS. 1 to 3 and 5,
Each intake port 4 described above is provided so as to be substantially upright from the cylinder head 1, and as shown in FIGS. 1 and 2, the opening 4A of each intake port 4 is attached to the mounting surface of the cylinder head 1. It is arranged slightly inclined. Therefore, the upper portion of the combustion chamber 7 of this engine on the intake valve side has a pent roof shape.
【0015】また、図5,図6に示すように、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18A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。Further, as shown in FIGS. 5 and 6, an injector 18 for supplying fuel to the combustion chamber 7 is arranged on the intake port 4 side of the cylinder head 1. The injector 18 is provided with an injection hole 18A at its tip end facing the inside of the combustion chamber 7 so that fuel is directly injected into the combustion chamber 7.
【0016】なお、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
より略鉛直上方に向かって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。The injector 18 is, for example,
The controller is controlled by a controller (not shown), so that a predetermined amount of fuel is injected at a predetermined injection timing. Here, the attaching portion of the injector 18 will be described.
The intake port 4 of the book is connected to the cylinder head 1 as described above.
Since it is provided substantially vertically upward, a sufficient space for mounting the injector 18 around the opening 4A of the intake port 4 can be secured.
Therefore, the degree of freedom in setting the positional relationship with the ignition plug 20 is large, and the injector 18 can be installed at the optimal arrangement position for fuel injection.
【0017】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。By the way, as described above, the piston 2 is fitted in the cylinder 3A, and a recess (curved portion) 2A as shown in FIG. 5 is formed at the top of the piston 2. There is. The recess 2A is provided in a portion of the top of the piston 2 below the intake port 4, and is formed in a downward curved convex curved surface. That is, this recess 2A
Is provided at a position eccentric to the intake port 4 side with respect to the reference surface 40, and is formed, for example, in a spherical shape curved downward in a convex shape.
【0018】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
隆起した、排気弁側上面2Bが形成されており、この排
気弁側上面2Bは凹所2Aに接続している。これによ
り、図6に示すように、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が形成されるように構成されている。On the lower side of the exhaust port 5 of the top of the piston 2, there is formed an exhaust valve side upper surface 2B which is close to the recess 2A and is raised more than the recess 2A. The upper side surface 2B is connected to the recess 2A. As a result, as shown in FIG. 6, when the piston 2 reaches the end of the compression stroke, the recess 2A of the piston 2 and the cylinder inner wall 1A.
A compact combustion chamber 7A surrounded by the cylinder head 1 is formed.
【0019】さて、ここで本発明の要部について説明す
ると、本筒内噴射型内燃機関では、図1,図4(a)に
示すように、各吸気ポート4の一部が略半円断面を有す
るように形成されている。この半円断面略三角形の断面
を有する吸気ポート4は、図4(a)〜(i)に示すよ
うに、上流側では半円形状とは異なる他の形状を有して
おり、下流側に近づくにしたがって、略半円形状となる
よう形成されている。また、図4(a)〜(i)に示す
ような各断面形状は滑らかに接続するように形成されて
おり、吸気流の流れを阻害しないようになっている。Now, the main part of the present invention will be explained here. In the in-cylinder injection type internal combustion engine, as shown in FIGS. 1 and 4 (a), a part of each intake port 4 has a substantially semicircular cross section. Is formed. As shown in FIGS. 4 (a) to 4 (i), the intake port 4 having a substantially triangular cross section has a different shape from the semicircular shape on the upstream side, and the downstream side on the downstream side. It is formed to have a substantially semicircular shape as it gets closer. Further, the respective cross-sectional shapes shown in FIGS. 4A to 4I are formed so as to be connected smoothly, so that the flow of the intake air flow is not hindered.
【0020】さて、図4(a)に示すように、吸気ポー
ト4の吸気開口部4A近傍では、吸気ポート4は略半円
形状となるように形成されているが、この半円形状部
は、基準面側半部40が他半部よりも拡幅するように形
成されている。具体的には、シリンダ3Aの中心側に半
円部の直線部分(拡幅している部分)が位置するように
形成され、半円部の円弧状部分がシリンダ3Aの側壁側
となるよう形成されているのである。As shown in FIG. 4 (a), the intake port 4 is formed in a substantially semicircular shape in the vicinity of the intake opening 4A of the intake port 4. The reference surface side half portion 40 is formed so as to be wider than the other half portion. Specifically, the linear portion of the semicircle (the widened portion) is formed on the center side of the cylinder 3A, and the arcuate portion of the semicircle is formed on the side wall of the cylinder 3A. -ing
【0021】一方、図1,図2,図6にそれぞれ示すよ
うに、吸気ポート4の吸気開口端4A近傍における基準
面40側半部には、吸気ポート4内を流れる吸気流を吸
気開口端4Aからシリンダ内壁1A側へ向けて滑らかに
案内する案内部としての隆起部60が形成されている。
隆起部60は、基準面40がシリンダ中心軸線42と重
なって1本の線に見える方向(すなわち、図1の状態)
から見て、シリンダ中心軸42側に若干反ったジャンプ
台として形成されており、吸気の流れを吸気ポート4の
シリンダ中心42から離れた方へ集めるようになってい
る。On the other hand, as shown in FIGS. 1, 2 and 6, in the half of the reference port 40 near the intake opening end 4A of the intake port 4, the intake flow flowing through the intake port 4 is introduced into the intake opening end. A raised portion 60 is formed as a guide portion that smoothly guides from 4A toward the cylinder inner wall 1A side.
The ridge 60 has a direction in which the reference surface 40 overlaps the cylinder center axis 42 and appears as one line (that is, the state of FIG. 1).
As seen from the above, it is formed as a jump table that is slightly warped toward the cylinder center axis 42 side, and collects the flow of intake air in a direction away from the cylinder center 42 of the intake port 4.
【0022】この隆起部60についてさらに詳しく述べ
ると、隆起部60は、吸気ポート4の吸気開口端4A近
傍において、吸気ポート4内の吸気流心をシリンダ中心
軸線42側からシリンダ内壁側1Aに偏心させるべく設
けられているのである。また、上述したように、吸気ポ
ート4内の吸気開口端4A近傍では、吸気ポート4断面
がシリンダ3Aの中心側が拡幅した略半円形状に形成さ
れているため、吸気ポート4内を通ってきた吸気流は、
吸気開口端4A近傍において吸気ポート4のシリンダ3
Aの中心側(すなわち、基準面側半部40側)に多くの
吸気流が通過することになる。This raised portion 60 will be described in more detail. In the raised portion 60, the intake flow center in the intake port 4 is eccentric from the cylinder center axis 42 side to the cylinder inner wall side 1A in the vicinity of the intake opening end 4A of the intake port 4. It is provided to do so. Further, as described above, in the vicinity of the intake opening end 4A in the intake port 4, since the cross section of the intake port 4 is formed in a substantially semicircular shape in which the center side of the cylinder 3A is widened, it has passed through the intake port 4. The inspiratory flow is
The cylinder 3 of the intake port 4 near the intake opening end 4A
A large amount of the intake air flows to the center side of A (that is, the reference surface side half portion 40 side).
【0023】これに加えて、吸気開口端4A近傍に上述
した隆起部60を設けることにより、吸気開口端4A近
傍では、この吸気の流れが隆起部60に案内されて、吸
気ポート4のシリンダ中心軸線42側からシリンダ内壁
1A側に偏心されることになる。そして、吸気流がこの
ように角度変化を伴って吸気開口4Aに向かうことによ
り、吸気弁61の弁開時には、吸気流は吸気開口4Aの
シリンダ内壁1A側から燃焼室7に流入することにな
る。これにより、吸気時の吸気流の弁傘部62に対する
入射角が鋭角となり、弁傘部62での吸気抵抗が大きく
低減されることになる。In addition to this, by providing the above-mentioned raised portion 60 in the vicinity of the intake opening end 4A, the flow of intake air is guided to the raised portion 60 in the vicinity of the intake opening end 4A, and the cylinder center of the intake port 4 is guided. It is eccentric from the axis 42 side to the cylinder inner wall 1A side. Then, the intake air flows toward the intake opening 4A with the angle change in this way, so that when the intake valve 61 is opened, the intake air flows into the combustion chamber 7 from the cylinder inner wall 1A side of the intake opening 4A. . As a result, the angle of incidence of the intake air flow on the valve head portion 62 during intake becomes an acute angle, and the intake resistance at the valve head portion 62 is greatly reduced.
【0024】また、吸気開口4Aは、上述したようにペ
ントルーフ形状であって、吸気弁61の傘部62がシリ
ンダ中心軸線42側が上方となるように配設されている
ため、さらに吸気流の弁傘部62に対する入射角が鋭角
となるのである。これにより、図1に示すように、吸気
弁61の弁開時には、吸気ポート4内の吸気流のほとん
どが、吸気弁61の傘部62と吸気開口端4Aとの間か
ら滑らかに侵入し、吸気弁61の傘部62に吸気流が直
接衝突して吸気流を乱すようなことが回避されるのであ
る。Further, the intake opening 4A has the pent roof shape as described above, and since the umbrella portion 62 of the intake valve 61 is arranged so that the cylinder center axis 42 side is upward, the intake flow valve 4A is further expanded. The incident angle with respect to the umbrella portion 62 becomes an acute angle. As a result, as shown in FIG. 1, when the intake valve 61 is opened, most of the intake flow in the intake port 4 smoothly enters between the umbrella portion 62 of the intake valve 61 and the intake opening end 4A, This prevents the intake flow from directly colliding with the umbrella portion 62 of the intake valve 61 and disturbing the intake flow.
【0025】さちる、吸気弁4のシリンダ中心42側か
ら吸気が流入することが防止されるとともに、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する
ことになるので、シリンダ3A内で、図1中の時計回り
方向に強い縦渦(タンブル流TF)を形成することが可
能となる。そして、その後、上述したようなピストン2
の凹所2Aにより、縦渦(タンブル流TF)の形成が促
進されるようになっている。The intake air is prevented from flowing in from the cylinder center 42 side of the intake valve 4, and the combustion chamber 7
Since a strong intake flow flows in from the side close to the cylinder inner wall 1A, a strong vertical vortex (tumble flow TF) can be formed in the cylinder 3A in the clockwise direction in FIG. And after that, the piston 2 as described above
The formation of the vertical vortex (tumble flow TF) is promoted by the recess 2A.
【0026】一方、図6に示すように、ピストン2の頂
面の排気弁側上面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2,図5及び図6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TF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。On the other hand, as shown in FIG. 6, the upper surface 2B of the piston 2 on the exhaust valve side and the upper exhaust port 5 of the combustion chamber 7
A squish area 2C is formed between the side and the side. As a result, as shown in FIGS. 2, 5 and 6, after the intake flow flowing from the intake port 4 flows toward the lower piston 2, it is guided upward along the recess 2A of the piston 2. They flow and form a tumble flow TF.
Therefore, in the combustion chamber 7, the intake air flow promotes the formation of the tumble flow TF along the recess 2A.
【0027】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6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
排気弁側上面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とタンブル流TFとがぶつかって混合気の
流れが強化されるのである。Moreover, at this time, the squish SF as shown in FIG. 6 is generated in the flow toward the spark plug 20 due to the squish area 2C. The squish SF is a flow that is guided to the exhaust valve side upper surface 2B and the upper surface of the combustion chamber 7 and heads toward the center of the top of the combustion chamber 7. Then, the squish SF and the tumble flow TF collide with each other to strengthen the flow of the air-fuel mixture.
【0028】本発明の一実施形態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。また、燃料は、インジェクタ18の噴射孔18Aか
ら燃焼室7内に直接噴射される。また、インジェクタ1
8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。Since the cylinder injection type internal combustion engine as one embodiment of the present invention is constructed as described above, in the intake stroke of the engine, intake air flows from each intake port 4 to the opening of the intake port 4. It flows into the combustion chamber 7 through 4A. Further, the fuel is directly injected into the combustion chamber 7 through the injection hole 18A of the injector 18. Also, the injector 1
Since 8 is controlled by a controller (not shown), the fuel is injected from the injector 18 at an appropriate timing and mixed with the inhaled air to generate an air-fuel mixture.
【0029】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。また、図6に示すよう
に、吸気ポート4内の吸気開口端4A近傍では、吸気ポ
ート4断面がシリンダ3Aの中心側が拡幅した略半円形
状に形成されているため、吸気ポート4内を通ってきた
吸気流は、吸気開口端4A近傍において吸気ポート4の
シリンダ3Aの中心側(すなわち、基準面側半部40
側)に多くの吸気流が通過する。At this time, since the intake port 4 is provided substantially upright, the intake flow flowing into the combustion chamber 7 goes downward (toward the piston 2). Further, as shown in FIG. 6, in the vicinity of the intake opening end 4A in the intake port 4, since the cross section of the intake port 4 is formed in a substantially semicircular shape in which the center side of the cylinder 3A is widened, the intake port 4 passes through the inside of the intake port 4. The intake air flow that has arrived is near the center of the intake port 4 in the cylinder 3A of the intake port 4 (that is, the reference surface side half portion 40).
A lot of intake flow passes to the side).
【0030】また、吸気開口端4A近傍に隆起部60を
設けることにより、吸気開口端4A近傍では、この吸気
の流れが隆起部60に案内されて、吸気ポート4のシリ
ンダ中心軸線42側からシリンダ内壁1A側に偏心され
る。そして、吸気流がこのように角度変化を伴って吸気
開口4Aに向かうことにより、吸気流の弁傘部62に対
する入射角が鋭角となり、弁傘部62での吸気抵抗が大
きく低減されることになる。Further, by providing the raised portion 60 in the vicinity of the intake opening end 4A, the flow of the intake air is guided to the raised portion 60 in the vicinity of the intake opening end 4A and the cylinder from the cylinder center axis 42 side of the intake port 4 to the cylinder. It is eccentric to the inner wall 1A side. Then, since the intake air flow is directed to the intake opening 4A with the angle change in this way, the incident angle of the intake air flow with respect to the valve umbrella portion 62 becomes an acute angle, and the intake resistance at the valve umbrella portion 62 is greatly reduced. Become.
【0031】また、シリンダヘッド1をペントルーフ形
状とし、吸気弁61の傘部62がシリンダ中心軸線42
側が上方となるように配設することで、吸気流の弁傘部
62に対する入射角がさらに鋭角となる。これにより、
吸気弁61による吸気抵抗が大幅に軽減されて、燃焼室
7のシリンダ内壁1Aに近い側から強い吸気流を流入さ
せることができるようになる。Further, the cylinder head 1 has a pent roof shape, and the umbrella portion 62 of the intake valve 61 has the cylinder center axis line 42.
By arranging so that the side is upward, the incident angle of the intake air flow with respect to the valve head portion 62 becomes more acute. This allows
The intake resistance by the intake valve 61 is significantly reduced, and a strong intake flow can be introduced from the side of the combustion chamber 7 near the cylinder inner wall 1A.
【0032】一方、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。On the other hand, the intake air flow that has flowed downward from above the combustion chamber 7 collides with the recess 2A at the top of the piston 2 and is directed upwards of the combustion chamber 7 along the curved surface of this recess 2A. change.
【0033】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2
A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、タンブル流
TFが形成される。The intake port opening 4A is provided on one side of the cylinder head 1 partitioned by the reference surface 40, and the recess 2A is provided below the opening 4A so as to face the opening 4A. Therefore, the intake flow is in the recess 2
While flowing toward the cylinder inner wall 1A side of A, the tumble flow TF is formed by being guided by the curved surface of the recess 2A and flowing upward along the recess 2A toward the vicinity of the center of the top surface of the cylinder 3A.
【0034】その後、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から排出され
る。さて、上述したように、略直立した吸気ポート4の
基準面40側半部が他半部よりも拡幅された略半円形状
を有するように形成し、且つ吸気ポート4の開口部4A
近傍に、吸気流をシリンダ内壁1A側へ偏心させる隆起
部60が設けることにより、吸気流がシリンダ内に流入
する際に、吸気流が吸気弁傘部62に衝突することによ
る吸気抵抗を大幅に低減することができるので、より強
いタンブル流TFを形成することができるようになる。
これにより、強い吸気流が吸気開口端4Aのシリンダ中
心43から離れた側(シリンダ内壁3A側)からシリン
ダ3A内に流入することになるが、このような強い吸気
流がシリンダ1Aに流入すると、タンブル流TFが強化
されるので、燃焼室容積の大きなエンジンでも十分にタ
ンブル流TFを形成できるようになる。Thereafter, the intake flow is mixed with the fuel injected by the injector 18 in the combustion chamber 7, compressed and expanded (explosed) in the combustion chamber 7, and then discharged from the exhaust port 5. Now, as described above, the half portion of the intake port 4 which is substantially upright on the side of the reference surface 40 is formed to have a substantially semicircular shape which is wider than the other half portion, and the opening portion 4A of the intake port 4 is formed.
By providing the raised portion 60 that eccentrically moves the intake air flow toward the cylinder inner wall 1A side in the vicinity, when the intake air flow flows into the cylinder, the intake resistance caused by the collision of the intake air flow with the intake valve umbrella portion 62 is significantly increased. Since it can be reduced, a stronger tumble flow TF can be formed.
As a result, a strong intake flow will flow into the cylinder 3A from the side of the intake opening end 4A away from the cylinder center 43 (cylinder inner wall 3A side). When such a strong intake flow enters the cylinder 1A, Since the tumble flow TF is strengthened, the tumble flow TF can be sufficiently formed even in an engine having a large combustion chamber volume.
【0035】また、このようにタンブル流TFを形成す
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
とができるようになる。さらに、このタンブル流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のである。Further, by forming the tumble flow TF in this way, it becomes possible to operate the engine with a mixture of fuel in an amount smaller than the theoretical air-fuel ratio without deteriorating the ignitability. Further, due to the tumble flow TF, the air-fuel mixture reaches the vicinity of the ignition plug 20 provided at the center of the top of the combustion chamber 7 while being sufficiently stirred,
The ignitability can be improved and a stable combustion state can be obtained.
【0036】また、吸気ポート4を略直立させることに
より、シリンダヘッド1に、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1
8を取り付けることができる。なお、本筒内噴射型内燃
機関の流量係数及びタンブル比を従来のものと比較する
と、図7に示すような特性となる。ここで、図7に示す
線aは本発明の筒内噴射型内燃機関の特性を示すもので
あり、線bは従来の吸気ポートを有する筒内噴射型内燃
機関の特性を示すものである。Further, by making the intake port 4 substantially upright, a sufficient space for mounting the injector 18 in the cylinder head 1 is secured, and the degree of freedom in mounting the injector 18 is increased. As a result, the injector 1 is arranged at a position suitable for directly injecting fuel into the combustion chamber 7.
8 can be attached. When the flow coefficient and tumble ratio of the direct injection internal combustion engine are compared with those of the conventional one, the characteristics shown in FIG. 7 are obtained. Here, the line a shown in FIG. 7 shows the characteristic of the cylinder injection type internal combustion engine of the present invention, and the line b shows the characteristic of the cylinder injection type internal combustion engine having the conventional intake port.
【0037】そして、図7に示すように、本発明の筒内
噴射型内燃機関によれば、従来のものと比べて流量係数
はほとんど変化しないが、タンブル比は大きく改善され
るのである。特に、このタンブル比の改善は、吸気弁4
のバルブリフト量が大きいときに顕著となることがわか
る。次に、本発明の一実施形態の変形例について説明す
ると、この変形例の筒内噴射型内燃機関では、吸気ポー
トの断面形状のみが上述の実施形態と異なっており、そ
れ以外は、上記実施形態と同様に構成されている。As shown in FIG. 7, according to the in-cylinder injection type internal combustion engine of the present invention, the flow coefficient hardly changes as compared with the conventional one, but the tumble ratio is greatly improved. In particular, this improvement in the tumble ratio is due to the intake valve 4
It can be seen that it becomes remarkable when the valve lift amount of is large. Next, a modified example of the embodiment of the present invention will be described. In the cylinder injection type internal combustion engine of this modified example, only the cross-sectional shape of the intake port is different from the above-described embodiment, and other than that, the above-described embodiment is performed. It is configured in the same manner as the form.
【0038】すなわち、この変形例では、図8(a)〜
(j)に示すように、各吸気ポート4の断面形状が下流
側に近づくにしたがって、略三角形断面となるよう形成
されている。また、図8(a)〜(i)に示すような各
断面形状は滑らかに変化するように形成されており、吸
気流の流れを阻害しないようになっている。この三角形
断面は、上記の実施形態と同様に、吸気ポート4におけ
る基準面側半部40が他半部よりも拡幅するように形成
されている。すなわち、シリンダ3Aの中心側に三角形
断面の底辺部分(拡幅している部分)が位置するように
形成され、断面積の小さい他半部シリンダ3Aの側壁側
となるよう形成されているのである。That is, in this modified example, FIG.
As shown in (j), each intake port 4 is formed to have a substantially triangular cross section as it approaches the downstream side. Further, each cross-sectional shape shown in FIGS. 8A to 8I is formed so as to change smoothly, so that the flow of the intake air flow is not obstructed. This triangular cross section is formed so that the reference surface side half portion 40 of the intake port 4 is wider than the other half portion, as in the above embodiment. That is, the base portion (the widened portion) of the triangular cross section is formed on the center side of the cylinder 3A, and is formed on the side wall side of the other half cylinder 3A having a small cross-sectional area.
【0039】また、吸気ポート4の吸気開口端4A近傍
における基準面側40半部には、やはり、吸気ポート4
内を流れる吸気流を吸気開口端4Aからシリンダ内壁1
A側へ向けて滑らかに案内する隆起部60が形成されて
いる。なお、図8(a)に示すIA−IA断面におい
て、隆起部60が図中左側に表れている。そして、この
変形例においても、吸気ポート4の断面を上述のように
略三角形に構成することで、上記実施形態と同様の作用
及び効果を得ることができるのである。In addition, in the half of the reference surface side 40 in the vicinity of the intake opening end 4A of the intake port 4, the intake port 4 is also provided.
The intake air flow that flows inside is introduced from the intake opening end 4A into the cylinder inner wall 1
A raised portion 60 that smoothly guides toward the A side is formed. In the IA-IA cross section shown in FIG. 8A, the raised portion 60 appears on the left side in the figure. Also in this modification, the operation and effect similar to those of the above-described embodiment can be obtained by forming the cross section of the intake port 4 into a substantially triangular shape as described above.
【0040】なお、吸気ポート4の断面形状としては、
上述のような半円形状や三角形状のものに限定されるも
のではなく、吸気ポート4の開口端4A近傍で、基準面
40側半部が他半部よりも拡幅されたものであれば、他
の形状のものであってもよい。また、上述の本実施形態
及びその変形例では、本筒内噴射型内燃機関を吸気2
弁,排気2弁の4弁式内燃機関として説明しているが、
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。The sectional shape of the intake port 4 is as follows.
The shape is not limited to the semi-circular shape or the triangular shape as described above, and if the reference surface 40 side half is wider than the other half near the open end 4A of the intake port 4, It may have another shape. Further, in the above-described present embodiment and its modified example, the main cylinder injection type internal combustion engine is provided with the intake air 2
Although it is described as a four-valve internal combustion engine with two valves and two exhaust valves,
The present invention is not limited to the four-valve internal combustion engine, and can be applied to, for example, a three-valve internal combustion engine having two intake valves and one exhaust valve and other various internal combustion engines.
【0041】また、ピストン2の細部形状についても、
上述の本実施形態及びその変形例のものに限定されるも
のではなく、コンパクトな燃焼室で強いタンブル流TF
を形成できるようてものであれば、他の形状のものであ
ってもよい。Regarding the detailed shape of the piston 2,
The present invention and the modified examples thereof are not limited to those described above, and a strong tumble flow TF can be obtained in a compact combustion chamber.
Other shapes may be used as long as they can be formed.
【0042】[0042]
【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ポートと、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ポートと、該燃焼室の該吸
気ポート側の側部に、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、該吸気ポートに
よって該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該シリンダヘッドの下面か
ら該ピストンの上面方向へ向かい該基準面の他側で該ピ
ストンの上面から該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、該縦渦
流の形成を促進すべく、該吸気ポートの該基準面側半部
が他半部よりも拡幅され該吸気ポートの吸気流心が該基
準面側半部へ偏心されるとともに、該吸気ポートの該吸
気開口端近傍における該基準面側半部に、該吸気ポート
の該吸気流を該吸気開口端から該シリンダの側壁側へ滑
らかに案内する案内部が形成されるという構成により、
燃焼室に流入する際の吸気流の吸気抵抗を大幅に低減す
ることができ、強い縦渦流を燃焼室内で形成できるとい
う利点がある。これにより、燃焼室容積が比較的大きな
機関であっても、十分に縦渦流を形成できるようにな
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という利点がある。As described in detail above, according to the cylinder injection type internal combustion engine of the present invention as defined in claim 1, it is formed between the upper surface of the piston fitted into the cylinder and the lower surface of the cylinder head. A combustion chamber, an intake opening end that opens to the combustion chamber on one side of a reference plane that includes the central axis of the cylinder, an intake port that extends upward from the intake opening end, and that is located on the other side of the reference plane. An exhaust port formed in the cylinder head and communicating with the combustion chamber via an on-off valve, and an injection port disposed on a side portion of the combustion chamber on the intake port side so as to face the combustion chamber. The intake flow introduced into the combustion chamber by the intake port is directed toward the upper surface of the piston from the lower surface of the cylinder head on one side of the reference surface along the central axis direction. From the top of the piston on the other side of the reference plane It is configured to form a vertical vortex flow having a streamline toward the lower surface of the cylinder head, and in order to promote the formation of the vertical vortex flow, the reference surface side half portion of the intake port is wider than the other half portion. The intake flow center of the intake port is eccentric to the reference surface side half portion, and the intake flow of the intake port is supplied to the reference surface side half portion near the intake opening end of the intake port from the intake opening end. With the configuration in which the guide portion that smoothly guides to the side wall of the cylinder is formed,
There is an advantage that the intake resistance of the intake flow when flowing into the combustion chamber can be significantly reduced and a strong longitudinal vortex flow can be formed in the combustion chamber. As a result, even in an engine having a relatively large combustion chamber volume, a longitudinal vortex flow can be sufficiently formed, and there is an advantage that a stable combustion state can be obtained even with fuel leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.
【0043】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、上記請求項1記載の構成に加えて、
該吸気ポートの断面形状が、該吸気開口端の近傍で略半
円形状に形成されるという構成により、吸気ポート内の
吸気流のうち、吸気ポートの基準面側半部の流れを確実
に強くすることができるという利点がある。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
1記載の構成に加えて、該吸気ポートの断面形状が、該
吸気開口端の近傍で略三角形形状に形成されるという構
成により、上記請求項2と同様に、吸気ポート内の吸気
流のうち、吸気ポートの基準面側半部の流れを確実に強
くすることができるという利点がある。According to the cylinder injection type internal combustion engine of the present invention as set forth in claim 2, in addition to the structure of claim 1,
Due to the configuration that the cross-sectional shape of the intake port is formed in a substantially semicircular shape in the vicinity of the intake opening end, of the intake flow in the intake port, the flow on the reference plane side half part of the intake port is surely strong. There is an advantage that can be done. In addition, in the cylinder injection type internal combustion engine of the present invention described in claim 3, in addition to the configuration described in claim 1, the cross-sectional shape of the intake port is formed in a substantially triangular shape in the vicinity of the intake opening end. With such a configuration, as in the second aspect, there is an advantage that, of the intake air flow in the intake port, the flow in the half on the reference surface side of the intake port can be reliably strengthened.
【図1】本発明の一実施形態としての筒内噴射型内燃機
関における要部に着目して示すとともに吸気流の流れを
説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram for illustrating a flow of an intake air flow while paying attention to a main part in a direct injection internal combustion engine as an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施形態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。FIG. 2 is an overall view schematically showing an internal configuration of a cylinder injection type internal combustion engine as an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施形態としての筒内噴射型内燃機
関における吸気ポートを示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing an intake port in a cylinder injection type internal combustion engine as one embodiment of the present invention.
【図4】(a)〜(i)は本発明の一実施形態としての
筒内噴射型内燃機関における吸気ポートの断面形状を示
す図である。4 (a) to (i) are views showing a cross-sectional shape of an intake port in a cylinder injection type internal combustion engine as one embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施形態としての筒内噴射型内燃機
関における構成を示す模式的な全体斜視図である。FIG. 5 is a schematic overall perspective view showing a configuration of a cylinder injection internal combustion engine as one embodiment of the present invention.
【図6】本発明の一実施形態としての筒内噴射型内燃機
関における作動状態を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an operating state in a cylinder injection internal combustion engine as an embodiment of the present invention.
【図7】本発明の一実施形態としての筒内噴射型内燃機
関における流量係数特性及びタンブル比特性を示す図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing a flow coefficient characteristic and a tumble ratio characteristic in a direct injection internal combustion engine as an embodiment of the present invention.
【図8】(a)〜(j)は本発明の一実施形態としての
筒内噴射型内燃機関における変8 (a) to (j) are changes in a cylinder injection type internal combustion engine as one embodiment of the present invention.
【図9】従来の筒内噴射型内燃機関を示す模式図であ
る。FIG. 9 is a schematic diagram showing a conventional in-cylinder injection internal combustion engine.
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 ピストン排気弁側上面 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 5 排気ポート 5A 排気通路燃焼室開口 7 燃焼室 7A コンパクト燃焼室 18 インジェクタ 18A インジェクタ噴射孔 20 点火プラグ 40 基準面 42 シリンダ中心軸線 51,52 バルブステム 60 案内部又は隆起部 61 吸気弁 62 吸気弁の弁体 TF タンブル流 SF スキッシュ 1 Cylinder Head 1A Cylinder Inner Wall 2 Piston 2A Recess as Curved Part 2B Piston Exhaust Valve Side Upper Surface 2C Squish Area 3 Cylinder Block 3A Cylinder 4 Intake Port 4A Intake Passage Combustion Chamber Opening 5 Exhaust Port 5A Exhaust Passage Combustion Chamber Opening 7 Combustion Chamber 7A Compact combustion chamber 18 Injector 18A Injector injection hole 20 Spark plug 40 Reference plane 42 Cylinder center axis 51, 52 Valve stem 60 Guide or ridge 61 Intake valve 62 Intake valve disc TF Tumble flow SF Squish
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 織田 英幸 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 吉川 智 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 五島 賢司 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hideyuki Oda 5-3-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Satoshi Yoshikawa 5-3-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Automobile Industry Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Goto 5-3-8, Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Industry Co., Ltd.
Claims (3)
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ポートと、 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ポート
と、 該燃焼室の該吸気ポート側の側部に、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、 該吸気ポートによって該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該シリン
ダヘッドの下面から該ピストンの上面方向へ向かい該基
準面の他側で該ピストンの上面から該シリンダヘッドの
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、 該縦渦流の形成を促進すべく、該吸気ポートの該基準面
側半部が他半部よりも拡幅され該吸気ポートの吸気流心
が該基準面側半部へ偏心されるとともに、 該吸気ポートの該吸気開口端近傍における該基準面側半
部に、該吸気ポートの該吸気流を該吸気開口端から該シ
リンダの側壁側へ滑らかに案内する案内部が形成されて
いることを特徴とする、筒内噴射型内燃機関。1. A combustion chamber formed between an upper surface of a piston fitted into a cylinder and a lower surface of a cylinder head, and an intake air opening into the combustion chamber on one side of a reference surface including a central axis of the cylinder. An open end, an intake port extending upward from the intake open end, an exhaust port formed on the cylinder head so as to be located on the other side of the reference surface, and an exhaust port communicating with the combustion chamber via an on-off valve, An injector arranged so that an injection port faces the combustion chamber is provided at a side portion of the combustion chamber on the intake port side, and an intake flow introduced into the combustion chamber by the intake port has a central axis line. Along the direction, a longitudinal vortex flow having a streamline from one side of the reference surface toward the upper surface of the piston toward the upper surface of the piston and the other side of the reference surface from the upper surface of the piston toward the lower surface of the cylinder head. To form In order to promote the formation of the longitudinal vortex flow, the reference surface side half portion of the intake port is wider than the other half portion and the intake flow center of the intake port is eccentric to the reference surface side half portion. A guide portion that smoothly guides the intake flow of the intake port from the intake opening end to the side wall of the cylinder is formed in the reference surface side half portion near the intake opening end of the intake port. A cylinder injection internal combustion engine characterized by the following.
端の近傍で略半円形状に形成さ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。2. The in-cylinder injection internal combustion engine according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the intake port is formed in a substantially semicircular shape in the vicinity of the intake opening end.
端の近傍で略三角形形状に形成さ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。3. The in-cylinder injection internal combustion engine according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the intake port is formed in a substantially triangular shape in the vicinity of the intake opening end.
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- 1995-09-11 JP JP7233130A patent/JP3030413B2/en not_active Expired - Fee Related
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