JP3523278B2 - 内燃機関の燃焼室 - Google Patents
内燃機関の燃焼室Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
- F02F1/4221—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder particularly for three or more inlet valves
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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
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃焼室に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】シリンダヘッド内壁面上に給気弁と排気
弁とを配置し、排気弁側に形成される給気弁の開口をマ
スク壁により覆い、給気弁に関してマスク壁と反対側の
シリンダヘッド内壁面周縁部に燃料噴射弁を配置し、マ
スク壁と反対側の給気弁開口から流入した新気を給気弁
下方のシリンダボア内壁面に沿って下降せしめることに
よりループ掃気を行うようにした２サイクル機関が公知
である（実開平４−２７１２０号公報参照）。 【０００３】ところでこのようにシリンダヘッド内壁面
上に燃料噴射弁を配置した内燃機関では燃料噴射弁の温
度が低いと燃料噴射弁の噴口周りに付着した液状燃料が
燃焼熱により炭化されて噴口周りに次第に堆積し、この
堆積したデポジットの量が多くなると噴口が目詰りを生
ずる。これに対して燃料噴射弁の先端部の温度を或る程
度高くすると、例えばライデンフロスト点付近にすると
液状燃料は燃料蒸気層を介して噴射弁先端面から浮いた
ような形となるのでこの液状燃料が炭化して噴口周りに
付着することがなくなる。従って噴口周りにデポジット
が堆積するのを阻止するためには燃料噴射弁の先端部の
温度を或る程度高くしなければならないことになる。 【０００４】この場合、燃料噴射弁の先端部の温度を或
る程度高くするためには燃料噴射弁の先端部をシリンダ
ヘッド内壁面から突出させて燃焼ガスが燃料噴射弁の先
端部に接触しやすくしてやればよく、従って通常内燃機
関では燃料噴射弁の先端部をシリンダヘッド内壁面から
突出させるようにしている。この点に関しては上述の２
サイクル機関でも同じであって同様な見地から燃料噴射
弁の先端部をシリンダヘッド内壁面から突出させるよう
にしている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところが上述の２サイ
クル機関のように新気を吸気弁下方のシリンダボア内壁
面に沿って下降させるようにすると新気が燃料噴射弁の
突出先端部に直接衝突し、その結果燃料噴射弁の先端部
が新気によって冷却されることになる。従って燃料噴射
弁の先端部をシリンダヘッド内壁面から突出させれば燃
料噴射弁の先端部の温度が高くなると考えられていたの
が実際には新気による冷却作用が強いために燃料噴射弁
の先端部の温度は逆に低くなり、斯くして噴口周りに多
量のデポジットが堆積するという問題が生ずる。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、シリンダヘッド内壁面のほぼ中央
部に点火栓を配置し、シリンダヘッド内壁面の一側に給
気弁を配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他側に排
気弁を配置し、点火栓に対して給気弁側のシリンダヘッ
ド内壁面周縁部に燃料噴射弁を配置し、燃料噴射弁の下
方から点火栓の下方まで延びる凹溝をピストン頂面上に
形成し、給気弁から燃焼室内に流入した新気が流入後最
初に燃料噴射弁の先端部周りのシリンダヘッド内壁面周
縁部に沿って下降し次いでピストン頂面上で向きを変え
て排気弁下方において上昇し、燃料噴射弁から凹溝内に
向けて噴射された燃料を凹溝の底壁面により案内して点
火栓周りに向かわせるようにした筒内噴射式内燃機関に
おいて、燃料噴射弁の先端部全体をシリンダヘッド内壁
面から引っ込ませて新気が給気弁から燃焼室内に流入し
た直後に新気が燃料噴射弁の先端部に直接衝突しないよ
うにしている。 【０００７】 【作用】燃料噴射弁の先端部全体をシリンダヘッド内壁
面から引っ込ませることによって燃焼室内に流入したば
かりの冷たい新気が燃料噴射弁の先端部に直接衝突しな
くなり、斯くして燃料噴射弁の先端部は冷たい新気によ
る強力な冷却作用を受けなくなる。その結果、燃料噴射
弁の先端部の温度が高い温度に維持される。 【０００８】 【実施例】図１および図２を参照すると、１はシリンダ
ブロック、２はシリンダブロック１内で往復動するピス
トン、３はシリンダブロック１上に固定されたシリンダ
ヘッド、４はシリンダヘッド３の内壁面３ａとピストン
２の頂面間に形成された燃焼室を夫々示す。シリンダヘ
ッド内壁面３ａ上には凹溝５が形成され、この凹溝５の
底壁面をなすシリンダヘッド内壁面部分３ｂ上に一対の
給気弁６が配置される。一方、凹溝５を除くシリンダヘ
ッド内壁面部分３ｃは傾斜したほぼ平坦をなし、このシ
リンダヘッド内壁面部分３ｃ上に３個の排気弁７が配置
される。シリンダヘッド内壁面部分３ｂとシリンダヘッ
ド内壁面部分３ｃは凹溝５の周壁８を介して互いに接続
されている。 【０００９】この凹溝周壁８は給気弁６の周縁部に極め
て近接配置されかつ給気弁６の周縁部に沿って円弧状に
延びる一対のマスク壁８ａと、給気弁６間に位置する新
気ガイド壁８ｂと、シリンダヘッド内壁面３ａの周壁と
給気弁６間に位置する一対の新気ガイド壁８ｃとにより
構成される。各マスク壁８ａは最大リフト位置にある給
気弁６よりも下方まで燃焼室４に向けて延びており、従
って排気弁７側に位置する給気弁６周縁部と弁座９間の
開口は給気弁６の開弁期間全体に亙ってマスク壁８ａに
より閉鎖されることになる。点火栓１０はシリンダヘッ
ド内壁面３ａの中心に位置するようにシリンダヘッド内
壁面部分３ｃ上に配置されている。一方、排気弁７に対
しては排気弁７と弁座１１間の開口を覆うマスク壁が設
けられておらず、従って排気弁７が開弁すると排気弁７
と弁座１１間に形成される開口はその全体が燃焼室４内
に開口することになる。 【００１０】シリンダヘッド３内には給気弁６に対して
給気ポート１２が形成され、排気弁７に対して排気ポー
ト１３が形成される。一方、各給気弁６に関してマスク
壁８ａに反対側のシリンダヘッド内壁面３ａ周縁部には
一対の燃料噴射弁、即ち第１燃料噴射弁１４ａと第２燃
料噴射弁１４ｂとが配置され、図３からわかるようにこ
れら燃料噴射弁１４ａ，１４ｂからはシリンダ軸線方向
に向けて燃料が噴射される。 【００１１】図１および図２に示されるようにピストン
２の頂面上には点火栓１０の下方から第１燃料噴射弁１
４ａの先端部の下方まで延びる凹溝１５が形成される。
この凹溝１５は点火栓１０下方の凹溝端部１５ａから第
１燃料噴射弁１４ａ側に向けて次第に拡開しつつ延びる
一対の側壁面１５ｂと、ほぼ平坦をなす底壁面１５ｃと
により画定される。 【００１２】図１，図２および図４に示されるように第
１燃料噴射弁１４ａの先端部１６ａはシリンダヘッド内
壁面３ａ上に形成された孔１７ａ内に挿入され、更に第
１燃料噴射弁１４ａの先端部１６ａはシリンダヘッド内
壁面３ａから突出しないようにシリンダヘッド内壁面３
ａから引っ込んでいる。また、燃料噴射弁１４ａの先端
部１６ａの先端下方の孔１７ａの内壁面上には噴射燃料
が衝突しないように切欠き１８ａが形成されている。一
方、図２に示されるように第２燃料噴射弁１４ｂの先端
部１６ｂもシリンダヘッド内壁面３ａ上に形成された孔
１７ｂ内にシリンダヘッド内壁面３ａから引っ込むよう
に配置されており、この孔１７ｂも切欠き１８ａと同様
な切欠きが形成されている。 【００１３】図５は別の実施例を示している。この実施
例では第１燃料噴射弁１４ａの先端部１６ａの先端面の
上方部と下方部が張り出し部１９ａ，２０ａによって夫
々覆われている。即ち、噴口周りを除いた先端部１６ａ
の先端面が張り出し部１９ａ，２０ａによって覆われて
いる。これらの張り出し部１９ａ，２０ａの構造は第２
燃料噴射弁１４ｂについても同じである。 【００１４】図６に示されるように図１から図３に示す
実施例では排気弁７が給気弁６よりも先に開弁し、排気
弁７が給気弁６よりも先に閉弁する。また、図６におい
てＩ L は機関低負荷運転時における燃料噴射時期を示し
ており、Ｉm1およびＩm2は機関中負荷運転時における燃
料噴射時期を示しており、Ｉh1およびＩh2は機関高負荷
運転時における燃料噴射時期を示している。図６から機
関高負荷運転時における燃料噴射Ｉh1およびＩh2は排気
弁７が閉弁する頃に行われ、機関低負荷運転時における
燃料噴射ＩL は高負荷運転時に比べてかなり遅い時期に
行われることがわかる。また、機関中負荷運転時には２
回に分けて燃料噴射Ｉm1およびＩm2が行われ、このとき
第１回目の燃料噴射Ｉm1は機関高負荷運転時とほぼ同じ
時期に行われ、第２回目の燃料噴射Ｉm2は機関低負荷運
転時とほぼ同じ時期に行われることがわかる。また、機
関低負荷運転時における燃料噴射ＩL および機関中負荷
運転時における第２回目の燃料噴射Ｉm2は図８に示され
るように第１燃料噴射弁１４ａにより行われ、機関中負
荷運転時における第１回目の燃料噴射Ｉm1は図９に示さ
れるように第２燃料噴射弁１４ｂにより行われ、機関高
負荷運転時における燃料噴射Ｉh1およびＩh2は図９に示
されるように第１燃料噴射弁１４ａ（図９には図示して
いない）および第２燃料噴射弁１４ｂの双方により行わ
れる。 【００１５】図７に示されるように給気弁６および排気
弁７が開弁すると給気弁６を介して燃焼室４内に空気が
流入する。このとき、排気弁７側の給気弁６の開口はマ
スク壁８ａによって覆われているので空気はマスク壁８
ａと反対側の給気弁６の開口から燃焼室４内に流入す
る。この空気は矢印Ｗで示すように給気弁６下方のシリ
ンダボア内壁面に沿い下降し、次いでピストン２の頂面
に沿い進んで排気弁７下方のシリンダボア内壁面に沿い
上昇し、斯くして空気は燃焼室４内をループ状に流れる
ことになる。このループ状に流れる空気Ｗによって燃焼
室４内の既燃ガスが排気弁７を介して排出される。 【００１６】次に図８および図９を参照して機関低負荷
運転時、機関中負荷運転時および機関高負荷運転時にお
ける燃料噴射方法について説明する。なお、図８は機関
低負荷運転時における燃料噴射ＩL および機関中負荷運
転時における第２回目の燃料噴射Ｉm2を示しており、図
９は機関中負荷運転時における第１回目の燃料噴射Ｉ m1
および機関高負荷運転時における燃料噴射Ｉh1およびＩ
h2を示している。 【００１７】図８に示されるように機関低負荷運転時お
よび機関中負荷運転時の２回目の燃料噴射時には燃料は
第１燃料噴射弁１４ａから凹溝底壁面１５ｃに向けて斜
めに噴射される。この噴射燃料は凹溝底壁面１５ｃ上に
衝突した後凹溝側壁面１５ｂに沿いつつ凹溝端部１５ａ
に向けて進行し、次いで凹溝端部１５ａに沿い上昇して
点火栓１０の周りに混合気Ｇを形成する。この混合気Ｇ
が点火栓１０によって着火せしめられる。 【００１８】一方、機関高負荷運転時および機関中負荷
運転時の第１回目の燃料噴射時には図９に示されるよう
にピストン２が下死点に近い位置にあるときに燃料噴射
が開始される。従ってこのときには噴射燃料がピストン
２の頂面の広い領域に亘って衝突するために燃料は燃焼
室４内に良好に分散せしめられる。機関中負荷運転時に
はこの第１回目の燃料噴射Ｉm1によって燃焼室４内に稀
薄な混合気が形成され、この稀薄混合気は第２回目の燃
料噴射Ｉm2により点火栓１０周りに形成された混合気が
着火源となって燃焼せしめられる。これに対して機関高
負荷運転時には図９に示すように噴射された燃料により
燃焼室４内に形成された混合気が点火栓１０により着火
せしめられる。 【００１９】前述したように各給気弁６が開弁するとマ
スク壁８ａと反対側の各給気弁６の開口から新気が流入
し、各給気弁６から流入した各新気は各燃料噴射弁１４
ａ，１４ｂが配置されているシリンダヘッド内壁面部分
上を流れた後にシリンダボア内壁面に沿って下降する。
しかしながら各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂはシリンダヘ
ッド内壁面３ａから引っ込んでいるので新気が各燃料噴
射弁１４ａ，１４ｂの先端部１６ａ，１６ｂに直接衝突
することがなく、斯くして各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂ
の先端部１６ａ，１６ｂは新気による冷却作用を受けな
いことになる。従って、各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂの
先端部１６ａ，１６ｂは燃焼熱によって高温に保持さ
れ、斯くして各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂの先端部１６
ａ，１６ｂにデポジットが堆積するのを阻止することが
できる。 【００２０】また、図５に示されるように各燃料噴射弁
１４ａ，１４ｂに対して夫々張り出し部１９ａを設ける
と各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂの先端部１６ａ，１６ｂ
は新気による冷却作用をほとんどと云っていいほど受け
なくなるので各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂの先端部１６
ａ，１６ｂにデポジットが堆積するのをより一層阻止す
ることができる。 【００２１】また、機関運転中燃料噴射が繰返し行われ
ていれば噴口内にデポジットが生成されてもこのデポジ
ットは噴射燃料によって吹き飛ばされるので噴口が完全
に目詰りを生ずることはまずない。しかしながら本発明
の実施例におけるように機関低負荷運転時に第２燃料噴
射弁１４ｂからの燃料噴射が停止せしめられるような場
合には機関低負荷運転が継続して行われると第２燃料噴
射弁１４ｂが目詰りを生ずる確率が高くなる。従って本
発明はこのように機関運転中に燃料噴射が停止せしめら
れる内燃機関に適用すると特に効果がある。 【００２２】 【発明の効果】燃料噴射弁の先端部にデポジットが付着
するのを阻止することができる。
る。 【０００２】 【従来の技術】シリンダヘッド内壁面上に給気弁と排気
弁とを配置し、排気弁側に形成される給気弁の開口をマ
スク壁により覆い、給気弁に関してマスク壁と反対側の
シリンダヘッド内壁面周縁部に燃料噴射弁を配置し、マ
スク壁と反対側の給気弁開口から流入した新気を給気弁
下方のシリンダボア内壁面に沿って下降せしめることに
よりループ掃気を行うようにした２サイクル機関が公知
である（実開平４−２７１２０号公報参照）。 【０００３】ところでこのようにシリンダヘッド内壁面
上に燃料噴射弁を配置した内燃機関では燃料噴射弁の温
度が低いと燃料噴射弁の噴口周りに付着した液状燃料が
燃焼熱により炭化されて噴口周りに次第に堆積し、この
堆積したデポジットの量が多くなると噴口が目詰りを生
ずる。これに対して燃料噴射弁の先端部の温度を或る程
度高くすると、例えばライデンフロスト点付近にすると
液状燃料は燃料蒸気層を介して噴射弁先端面から浮いた
ような形となるのでこの液状燃料が炭化して噴口周りに
付着することがなくなる。従って噴口周りにデポジット
が堆積するのを阻止するためには燃料噴射弁の先端部の
温度を或る程度高くしなければならないことになる。 【０００４】この場合、燃料噴射弁の先端部の温度を或
る程度高くするためには燃料噴射弁の先端部をシリンダ
ヘッド内壁面から突出させて燃焼ガスが燃料噴射弁の先
端部に接触しやすくしてやればよく、従って通常内燃機
関では燃料噴射弁の先端部をシリンダヘッド内壁面から
突出させるようにしている。この点に関しては上述の２
サイクル機関でも同じであって同様な見地から燃料噴射
弁の先端部をシリンダヘッド内壁面から突出させるよう
にしている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところが上述の２サイ
クル機関のように新気を吸気弁下方のシリンダボア内壁
面に沿って下降させるようにすると新気が燃料噴射弁の
突出先端部に直接衝突し、その結果燃料噴射弁の先端部
が新気によって冷却されることになる。従って燃料噴射
弁の先端部をシリンダヘッド内壁面から突出させれば燃
料噴射弁の先端部の温度が高くなると考えられていたの
が実際には新気による冷却作用が強いために燃料噴射弁
の先端部の温度は逆に低くなり、斯くして噴口周りに多
量のデポジットが堆積するという問題が生ずる。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、シリンダヘッド内壁面のほぼ中央
部に点火栓を配置し、シリンダヘッド内壁面の一側に給
気弁を配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他側に排
気弁を配置し、点火栓に対して給気弁側のシリンダヘッ
ド内壁面周縁部に燃料噴射弁を配置し、燃料噴射弁の下
方から点火栓の下方まで延びる凹溝をピストン頂面上に
形成し、給気弁から燃焼室内に流入した新気が流入後最
初に燃料噴射弁の先端部周りのシリンダヘッド内壁面周
縁部に沿って下降し次いでピストン頂面上で向きを変え
て排気弁下方において上昇し、燃料噴射弁から凹溝内に
向けて噴射された燃料を凹溝の底壁面により案内して点
火栓周りに向かわせるようにした筒内噴射式内燃機関に
おいて、燃料噴射弁の先端部全体をシリンダヘッド内壁
面から引っ込ませて新気が給気弁から燃焼室内に流入し
た直後に新気が燃料噴射弁の先端部に直接衝突しないよ
うにしている。 【０００７】 【作用】燃料噴射弁の先端部全体をシリンダヘッド内壁
面から引っ込ませることによって燃焼室内に流入したば
かりの冷たい新気が燃料噴射弁の先端部に直接衝突しな
くなり、斯くして燃料噴射弁の先端部は冷たい新気によ
る強力な冷却作用を受けなくなる。その結果、燃料噴射
弁の先端部の温度が高い温度に維持される。 【０００８】 【実施例】図１および図２を参照すると、１はシリンダ
ブロック、２はシリンダブロック１内で往復動するピス
トン、３はシリンダブロック１上に固定されたシリンダ
ヘッド、４はシリンダヘッド３の内壁面３ａとピストン
２の頂面間に形成された燃焼室を夫々示す。シリンダヘ
ッド内壁面３ａ上には凹溝５が形成され、この凹溝５の
底壁面をなすシリンダヘッド内壁面部分３ｂ上に一対の
給気弁６が配置される。一方、凹溝５を除くシリンダヘ
ッド内壁面部分３ｃは傾斜したほぼ平坦をなし、このシ
リンダヘッド内壁面部分３ｃ上に３個の排気弁７が配置
される。シリンダヘッド内壁面部分３ｂとシリンダヘッ
ド内壁面部分３ｃは凹溝５の周壁８を介して互いに接続
されている。 【０００９】この凹溝周壁８は給気弁６の周縁部に極め
て近接配置されかつ給気弁６の周縁部に沿って円弧状に
延びる一対のマスク壁８ａと、給気弁６間に位置する新
気ガイド壁８ｂと、シリンダヘッド内壁面３ａの周壁と
給気弁６間に位置する一対の新気ガイド壁８ｃとにより
構成される。各マスク壁８ａは最大リフト位置にある給
気弁６よりも下方まで燃焼室４に向けて延びており、従
って排気弁７側に位置する給気弁６周縁部と弁座９間の
開口は給気弁６の開弁期間全体に亙ってマスク壁８ａに
より閉鎖されることになる。点火栓１０はシリンダヘッ
ド内壁面３ａの中心に位置するようにシリンダヘッド内
壁面部分３ｃ上に配置されている。一方、排気弁７に対
しては排気弁７と弁座１１間の開口を覆うマスク壁が設
けられておらず、従って排気弁７が開弁すると排気弁７
と弁座１１間に形成される開口はその全体が燃焼室４内
に開口することになる。 【００１０】シリンダヘッド３内には給気弁６に対して
給気ポート１２が形成され、排気弁７に対して排気ポー
ト１３が形成される。一方、各給気弁６に関してマスク
壁８ａに反対側のシリンダヘッド内壁面３ａ周縁部には
一対の燃料噴射弁、即ち第１燃料噴射弁１４ａと第２燃
料噴射弁１４ｂとが配置され、図３からわかるようにこ
れら燃料噴射弁１４ａ，１４ｂからはシリンダ軸線方向
に向けて燃料が噴射される。 【００１１】図１および図２に示されるようにピストン
２の頂面上には点火栓１０の下方から第１燃料噴射弁１
４ａの先端部の下方まで延びる凹溝１５が形成される。
この凹溝１５は点火栓１０下方の凹溝端部１５ａから第
１燃料噴射弁１４ａ側に向けて次第に拡開しつつ延びる
一対の側壁面１５ｂと、ほぼ平坦をなす底壁面１５ｃと
により画定される。 【００１２】図１，図２および図４に示されるように第
１燃料噴射弁１４ａの先端部１６ａはシリンダヘッド内
壁面３ａ上に形成された孔１７ａ内に挿入され、更に第
１燃料噴射弁１４ａの先端部１６ａはシリンダヘッド内
壁面３ａから突出しないようにシリンダヘッド内壁面３
ａから引っ込んでいる。また、燃料噴射弁１４ａの先端
部１６ａの先端下方の孔１７ａの内壁面上には噴射燃料
が衝突しないように切欠き１８ａが形成されている。一
方、図２に示されるように第２燃料噴射弁１４ｂの先端
部１６ｂもシリンダヘッド内壁面３ａ上に形成された孔
１７ｂ内にシリンダヘッド内壁面３ａから引っ込むよう
に配置されており、この孔１７ｂも切欠き１８ａと同様
な切欠きが形成されている。 【００１３】図５は別の実施例を示している。この実施
例では第１燃料噴射弁１４ａの先端部１６ａの先端面の
上方部と下方部が張り出し部１９ａ，２０ａによって夫
々覆われている。即ち、噴口周りを除いた先端部１６ａ
の先端面が張り出し部１９ａ，２０ａによって覆われて
いる。これらの張り出し部１９ａ，２０ａの構造は第２
燃料噴射弁１４ｂについても同じである。 【００１４】図６に示されるように図１から図３に示す
実施例では排気弁７が給気弁６よりも先に開弁し、排気
弁７が給気弁６よりも先に閉弁する。また、図６におい
てＩ L は機関低負荷運転時における燃料噴射時期を示し
ており、Ｉm1およびＩm2は機関中負荷運転時における燃
料噴射時期を示しており、Ｉh1およびＩh2は機関高負荷
運転時における燃料噴射時期を示している。図６から機
関高負荷運転時における燃料噴射Ｉh1およびＩh2は排気
弁７が閉弁する頃に行われ、機関低負荷運転時における
燃料噴射ＩL は高負荷運転時に比べてかなり遅い時期に
行われることがわかる。また、機関中負荷運転時には２
回に分けて燃料噴射Ｉm1およびＩm2が行われ、このとき
第１回目の燃料噴射Ｉm1は機関高負荷運転時とほぼ同じ
時期に行われ、第２回目の燃料噴射Ｉm2は機関低負荷運
転時とほぼ同じ時期に行われることがわかる。また、機
関低負荷運転時における燃料噴射ＩL および機関中負荷
運転時における第２回目の燃料噴射Ｉm2は図８に示され
るように第１燃料噴射弁１４ａにより行われ、機関中負
荷運転時における第１回目の燃料噴射Ｉm1は図９に示さ
れるように第２燃料噴射弁１４ｂにより行われ、機関高
負荷運転時における燃料噴射Ｉh1およびＩh2は図９に示
されるように第１燃料噴射弁１４ａ（図９には図示して
いない）および第２燃料噴射弁１４ｂの双方により行わ
れる。 【００１５】図７に示されるように給気弁６および排気
弁７が開弁すると給気弁６を介して燃焼室４内に空気が
流入する。このとき、排気弁７側の給気弁６の開口はマ
スク壁８ａによって覆われているので空気はマスク壁８
ａと反対側の給気弁６の開口から燃焼室４内に流入す
る。この空気は矢印Ｗで示すように給気弁６下方のシリ
ンダボア内壁面に沿い下降し、次いでピストン２の頂面
に沿い進んで排気弁７下方のシリンダボア内壁面に沿い
上昇し、斯くして空気は燃焼室４内をループ状に流れる
ことになる。このループ状に流れる空気Ｗによって燃焼
室４内の既燃ガスが排気弁７を介して排出される。 【００１６】次に図８および図９を参照して機関低負荷
運転時、機関中負荷運転時および機関高負荷運転時にお
ける燃料噴射方法について説明する。なお、図８は機関
低負荷運転時における燃料噴射ＩL および機関中負荷運
転時における第２回目の燃料噴射Ｉm2を示しており、図
９は機関中負荷運転時における第１回目の燃料噴射Ｉ m1
および機関高負荷運転時における燃料噴射Ｉh1およびＩ
h2を示している。 【００１７】図８に示されるように機関低負荷運転時お
よび機関中負荷運転時の２回目の燃料噴射時には燃料は
第１燃料噴射弁１４ａから凹溝底壁面１５ｃに向けて斜
めに噴射される。この噴射燃料は凹溝底壁面１５ｃ上に
衝突した後凹溝側壁面１５ｂに沿いつつ凹溝端部１５ａ
に向けて進行し、次いで凹溝端部１５ａに沿い上昇して
点火栓１０の周りに混合気Ｇを形成する。この混合気Ｇ
が点火栓１０によって着火せしめられる。 【００１８】一方、機関高負荷運転時および機関中負荷
運転時の第１回目の燃料噴射時には図９に示されるよう
にピストン２が下死点に近い位置にあるときに燃料噴射
が開始される。従ってこのときには噴射燃料がピストン
２の頂面の広い領域に亘って衝突するために燃料は燃焼
室４内に良好に分散せしめられる。機関中負荷運転時に
はこの第１回目の燃料噴射Ｉm1によって燃焼室４内に稀
薄な混合気が形成され、この稀薄混合気は第２回目の燃
料噴射Ｉm2により点火栓１０周りに形成された混合気が
着火源となって燃焼せしめられる。これに対して機関高
負荷運転時には図９に示すように噴射された燃料により
燃焼室４内に形成された混合気が点火栓１０により着火
せしめられる。 【００１９】前述したように各給気弁６が開弁するとマ
スク壁８ａと反対側の各給気弁６の開口から新気が流入
し、各給気弁６から流入した各新気は各燃料噴射弁１４
ａ，１４ｂが配置されているシリンダヘッド内壁面部分
上を流れた後にシリンダボア内壁面に沿って下降する。
しかしながら各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂはシリンダヘ
ッド内壁面３ａから引っ込んでいるので新気が各燃料噴
射弁１４ａ，１４ｂの先端部１６ａ，１６ｂに直接衝突
することがなく、斯くして各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂ
の先端部１６ａ，１６ｂは新気による冷却作用を受けな
いことになる。従って、各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂの
先端部１６ａ，１６ｂは燃焼熱によって高温に保持さ
れ、斯くして各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂの先端部１６
ａ，１６ｂにデポジットが堆積するのを阻止することが
できる。 【００２０】また、図５に示されるように各燃料噴射弁
１４ａ，１４ｂに対して夫々張り出し部１９ａを設ける
と各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂの先端部１６ａ，１６ｂ
は新気による冷却作用をほとんどと云っていいほど受け
なくなるので各燃料噴射弁１４ａ，１４ｂの先端部１６
ａ，１６ｂにデポジットが堆積するのをより一層阻止す
ることができる。 【００２１】また、機関運転中燃料噴射が繰返し行われ
ていれば噴口内にデポジットが生成されてもこのデポジ
ットは噴射燃料によって吹き飛ばされるので噴口が完全
に目詰りを生ずることはまずない。しかしながら本発明
の実施例におけるように機関低負荷運転時に第２燃料噴
射弁１４ｂからの燃料噴射が停止せしめられるような場
合には機関低負荷運転が継続して行われると第２燃料噴
射弁１４ｂが目詰りを生ずる確率が高くなる。従って本
発明はこのように機関運転中に燃料噴射が停止せしめら
れる内燃機関に適用すると特に効果がある。 【００２２】 【発明の効果】燃料噴射弁の先端部にデポジットが付着
するのを阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２サイクル機関の側面断面図である。
【図２】シリンダヘッドの底面図である。
【図３】ピストン頂面の平面図である。
【図４】図１の燃料噴射弁周りの拡大側面断面図であ
る。 【図５】別の実施例を示す燃料噴射弁周りの拡大側面断
面図である。 【図６】給排気弁の開弁期間と燃料噴射時期を示す線図
である。 【図７】掃気行程時を示す２サイクル機関の側面断面図
である。 【図８】低負荷運転時の燃料噴射および中負荷運転時の
第２回目の燃料噴射を示す２サイクル機関の側面断面図
である。 【図９】中負荷運転時の第１回目の燃料噴射および高負
荷運転時の燃料噴射を示す２サイクル機関の側面断面図
である。 【符号の説明】 ３ａ…シリンダヘッド内壁面 ６…給気弁 ７…排気弁 ８ａ…マスク壁 １４ａ，１４ｂ…燃料噴射弁
る。 【図５】別の実施例を示す燃料噴射弁周りの拡大側面断
面図である。 【図６】給排気弁の開弁期間と燃料噴射時期を示す線図
である。 【図７】掃気行程時を示す２サイクル機関の側面断面図
である。 【図８】低負荷運転時の燃料噴射および中負荷運転時の
第２回目の燃料噴射を示す２サイクル機関の側面断面図
である。 【図９】中負荷運転時の第１回目の燃料噴射および高負
荷運転時の燃料噴射を示す２サイクル機関の側面断面図
である。 【符号の説明】 ３ａ…シリンダヘッド内壁面 ６…給気弁 ７…排気弁 ８ａ…マスク壁 １４ａ，１４ｂ…燃料噴射弁
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｍ 61/14 ３２０ Ｆ０２Ｍ 61/14 ３２０Ａ
(56)参考文献 特開 昭62−240418（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−237822（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−224230（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−52333（ＪＰ，Ｕ)
実開 平４−27120（ＪＰ，Ｕ)
実開 平１−124042（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭57−33231（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 シリンダヘッド内壁面のほぼ中央部に点
火栓を配置し、シリンダヘッド内壁面の一側に給気弁を
配置すると共にシリンダヘッド内壁面の他側に排気弁を
配置し、点火栓に対して給気弁側のシリンダヘッド内壁
面周縁部に燃料噴射弁を配置し、燃料噴射弁の下方から
点火栓の下方まで延びる凹溝をピストン頂面上に形成
し、給気弁から燃焼室内に流入した新気が流入後最初に
燃料噴射弁の先端部周りのシリンダヘッド内壁面周縁部
に沿って下降し次いでピストン頂面上で向きを変えて排
気弁下方において上昇し、燃料噴射弁から凹溝内に向け
て噴射された燃料を凹溝の底壁面により案内して点火栓
周りに向かわせるようにした筒内噴射式内燃機関におい
て、燃料噴射弁の先端部全体をシリンダヘッド内壁面か
ら引っ込ませて新気が給気弁から燃焼室内に流入した直
後に該新気が燃料噴射弁の先端部に直接衝突しないよう
にした内燃機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23052792A JP3523278B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23052792A JP3523278B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 内燃機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0681657A JPH0681657A (ja) | 1994-03-22 |
| JP3523278B2 true JP3523278B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=16909149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23052792A Expired - Lifetime JP3523278B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3523278B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2982682B2 (ja) * | 1996-02-29 | 1999-11-29 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関 |
| JP4147981B2 (ja) | 2003-03-13 | 2008-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | 直接筒内噴射式エンジンのインジェクタ配置構造 |
| JP4591107B2 (ja) * | 2005-02-16 | 2010-12-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP23052792A patent/JP3523278B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0681657A (ja) | 1994-03-22 |
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