JP3937545B2 - In-cylinder injection spark ignition engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は筒内噴射式火花点火機関に関する。
【0002】
【従来の技術】
筒内噴射式火花点火機関は周知のように、低負荷運転域では吸気に旋回流を付与した状態で圧縮行程中にピストン冠面に設けたキャビティ燃焼室に向けて燃料を噴射し、点火プラグ周りにのみ比較的濃い混合気を形成させることにより超稀薄な空燃比での成層燃焼を行わせるようにしたものであるが、このような筒内噴射式火花点火機関の中でも、例えば特開平6−81651号公報に示されているように、吸気に付与される旋回流が吸気弁の略下方からピストン冠面側に向かい、該ピストン冠面で反転して燃焼室中央部の点火プラグ側に向かう流れとなる、所謂逆タンブル流を付与するようにしたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように成層燃焼時に吸気に逆タンブル流を付与するようにしたものでは、圧縮行程で吸気ポート開口部近傍の燃焼室側部からキャビティ燃焼室に向けて燃料を噴射すると、この燃料が逆タンブル流に乗ってキャビティ燃焼室に衝突し、該キャビティ燃焼室に燃料が液膜状に付着してスモークや未燃HCの発生要因となると共に、付着した燃料がデポジットとして堆積してしまう可能性がある。
【0004】
そこで、本発明はスモークや未燃HCの発生を抑制できると共に、ピストン冠面へのデポジットの堆積を抑制できて安定した成層燃焼を行わせることができる筒内噴射式火花点火機関を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明にあっては、2つの吸気弁と、燃焼室中央部分に配置した点火プラグと、2つの吸気弁間で燃焼室の側部から該燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁とを備え、吸気に順タンブル流を付与した状態で圧縮行程中に燃料噴射を行うことにより成層燃焼を行うようにした筒内噴射式火花点火機関において、ピストン冠面の中央部に、吸気弁配置側から他方の排気弁配置側に向けて平面視で漸次広幅となるランド部を突出形成したことを特徴としている。
【0006】
請求項2の発明にあっては、請求項1に記載のランド部の上面を吸気弁配置側から排気弁配置側に向けて上向きに傾斜成形したことを特徴としている。
【0007】
請求項3の発明にあっては、請求項1,2に記載のランド部の排気弁配置側の端部に、平面視で該ランド部の吸気弁配置側から排気弁配置側に向けた方向の中心線上に稜線を持ち、該稜線を境に互いに反対方向に傾斜した隆起部を形成したことを特徴としている。
【0008】
請求項4の発明にあっては、請求項1,2に記載のランド部の排気弁配置側の端部に、排気弁の略下方位置で平面視でランド部の吸気弁配置側から排気弁配置側に向けた方向の中心線と直交する方向に稜線を持ち、該稜線を境に互いに反対方向に傾斜した隆起部を形成したことを特徴としている。
【0009】
請求項5の発明にあっては、請求項1〜4に記載のランド部の吸気弁配置側の端部の略吸気弁下方位置に、ランド部上面になだらかに連なる凹曲部を形成したことを特徴としている。
【0010】
請求項6の発明にあっては、請求項1〜5に記載の吸気弁の上流側に、順タンブル流を強制的に付与するタンブル強化手段を設けたことを特徴としている。
【0011】
請求項7の発明にあっては、請求項6に記載のタンブル強化手段が、成層燃焼時に吸気路の略下半部を遮蔽し、均質燃焼時に吸気路を開放する部分遮蔽弁であることを特徴としている。
【0012】
請求項8の発明にあっては、請求項6に記載のタンブル強化手段が、一端がスロットル弁上流に開口し、他端が吸気弁の略直上位置に開口したサブポートであることを特徴としている。
【0013】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、ピストン冠面中央部のランド部が吸気弁配置側から排気弁配置側に向けて平面視で漸次広幅に形成されているため、吸気の順タンブル流は圧縮行程において排気弁配置側で容積の広いランド部両側方へ分流して吸気弁配置側へ向うと共に、該吸気弁配置側へ上方へ反転して燃料噴射弁付近において内向きとなって燃焼室中央部へ向うほぼ螺線状の対称形な渦となる。
【0014】
従って、成層燃焼時にこの圧縮行程で燃料噴射弁から噴射される燃料は、前記ピストン冠面側から上方へ反転されて内向きのほぼ螺線状の対称形な渦となった順タンブル流によって上方へ偏向されてピストン冠面への付着が抑制、軽減されると共に、該ほぼ螺線状の対称形な渦の流れに乗って比較的濃い混合気となって燃焼室中央部分の点火プラグに向けて移送される。
【0015】
この結果、ピストン冠面への燃料付着に起因するスモーク、未燃HCの発生やデポジットの堆積を抑制できると共に、ガス流動の安定化および燃料の点火プラグへ向けての確実な移送によって安定した成層燃焼を行わせて燃焼のサイクル変動を抑制し出力を高めることができる。
【0016】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の発明の効果に加えて、ランド部の上面を吸気弁配置側から排気弁配置側に向けて上向きに傾斜成形してあるため、成層燃焼時に圧縮行程で燃料噴射弁から噴射された燃料のうちピストン冠面方向へ飛散した燃料噴霧を、このランド部上面の傾斜に沿って上方の燃焼室中央部分の点火プラグ方向へ集めることができ、より安定した成層燃焼を行わせることができる。
【0017】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1,2の発明の効果に加えて、ランド部の排気弁配置側の端部には、平面視で該ランド部の吸気弁配置側から排気弁配置側に向けた方向の中心線上に稜線を持ち、該稜線を境に互いに反対方向に傾斜した隆起部を形成してあるため、該隆起部によって圧縮行程で吸気の順タンブル流がランド部両側方へ分流するのを強化することができて、ほぼ螺線状の対称形な渦のガス流動をより一層安定化することができる。
【0018】
請求項4に記載の発明によれば、請求項1,2の発明の効果に加えて、ランド部の排気弁配置側の端部には、排気弁の略下方位置で平面視でランド部の吸気弁配置側から排気弁配置側に向けた方向の中心線と直交する方向に稜線を持ち、該稜線を境に互いに反対方向に傾斜した隆起部を形成してあるため、成層燃焼時に圧縮行程で燃料噴射弁から噴射されてピストン冠面方向へ飛散した燃料噴霧を、この隆起部の傾斜に沿って上方の燃焼室中央部分の点火プラグ方向へより付勢した状態で跳ね上げて集めることができると共に、ピストン冠面の燃料膜の剥離を積極的に行わせることができて、スモーク、未燃HCの発生およびデポジットの堆積をより確実に抑制できて安定した成層燃焼を行わせることができる。
【0019】
請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜4の発明の効果に加えて、ランド部の吸気弁配置側の端部の略吸気弁下方位置には、ランド部上面になだらかに連なる凹曲部を形成してあるため、圧縮行程で燃料噴射弁から噴射されて略吸気弁下方のピストン冠面方向へ飛散した燃料噴霧を、この凹曲部の曲面に沿って上方の燃焼室中央部分の点火プラグ方向へ更に付勢した状態で跳ね上げて集めることができると共に、ピストン冠面の燃料膜の剥離を積極的に行わせることができて、スモーク、未燃HCの発生およびデポジットの堆積を更に確実に抑制できてより一層安定した成層燃焼を行わせることができる。
【0020】
請求項6に記載の発明によれば、請求項1〜5の発明の効果に加えて、吸気弁の上流側にはタンブル強化手段を設けてあるため、吸気に強い順タンブル流を付与することができて成層燃焼運転領域を広くすることができる。
【0021】
請求項7に記載の発明によれば、請求項6の発明の効果に加えて、タンブル強化手段を部分遮蔽弁で構成してあるため、構造が簡単でコスト的に有利に得ることができる。
【0022】
請求項8に記載の発明によれば、請求項6の発明の効果に加えて、タンブル強化手段を、一端がスロットル弁上流に開口し、他端が吸気弁の略直上位置に開口したサブポートとして構成してあるため、該サブポートからの吸気によってより強い順タンブル流を形成することができ、従って、順タンブル流が形成しづらい低回転時等でも確実に順タンブル流を形成できて成層燃焼を安定化することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【0024】
図1〜4において、1はシリンダブロック、2はピストン、3はシリンダヘッド、4はこれらシリンダブロック1,ピストン2およびシリンダヘッド3とで形成された燃焼室を示す。
【0025】
シリンダヘッド3は2つの吸気弁5と、該吸気弁5と対向配置した2つの排気弁6とを備え、一側の吸気ポート7から吸気して他側の排気ポート8から排気するクロスフローポート構造としてある。
【0026】
吸気ポート7は排気ポート8と同様に略水平方向に形成して、燃焼室4内で吸気に順タンブル流を形成し易いようにしてある。
【0027】
また、吸気弁5の上流側、具体的には吸気マニホールド9には成層燃焼時に順タンブル流を強制的に付与するタンブル流強化手段10を配設してある。
【0028】
このタンブル強化手段10として本実施形態では、成層燃焼時に吸気路としての吸気マニホールド9の略下半部を遮蔽し、均質燃焼時に該吸気マニホールド9を開放する部分遮蔽弁11を用いている。
【0029】
シリンダヘッド3には燃焼室4の略中央部に点火プラグ12を配設してあると共に、該燃焼室4の側部に2つの吸気ポート7,7の開口部間近傍に燃料噴射弁13を配設して、該燃料噴射弁13から直接燃焼室4に燃料を噴射するようにしてある。
【0030】
一方、ピストン2の冠面には、その中央部に吸気弁配置側から排気弁配置側に向けて平面視で漸次広幅となるランド部20を突出して形成してある。
【0031】
このランド部20は上面を平坦に形成してあり、本実施形態ではランド部20の両側部をピストン2の冠面の一般的な基準面に緩やかな曲面で連なるようにしてあるが、該一般的な基準面とは傾斜面で連なるように形成してもよい。
【0032】
以上の実施形態の構造によれば、図5の(イ)に示すように吸気行程で吸気弁5が開弁することによって燃焼室4に吸気ポート7の燃焼室中央寄りから吸気されて下方に向かう順タンブル流aが形成されるが、ピストン2の冠面のランド部20が吸気弁配置側から排気弁配置側に向けて平面視で漸次広幅に形成されているため、この順タンブル流aは図3に示すように圧縮行程において排気弁配置側で容積の広いランド部20の両側方へ分流して吸気弁配置側へ向うと共に、該吸気弁配置側で上方へ反転して燃料噴射弁13付近において内向きとなって燃焼室4の中央部へ向うほぼ螺線状の対称形な渦となる。
【0033】
従って、成層燃焼時にこの圧縮行程で図5の(ロ),(ハ)および図1に示すように燃料噴射弁13から噴射される燃料は、前記ピストン2の冠面側から上方へ反転されて内向きのほぼ螺線状の対称形な渦となった順タンブル流によって上方へ偏向されるようになってピストン2の冠面への付着が回避されると共に、該ほぼ螺線状の対称形な渦の流れに乗って燃焼室中央部分の点火プラグ12に向けて移送され図5の(ニ)に示すように該点火プラグ12周りに比較的濃い空燃比の混合気を分布させることができて、全体としては超稀薄な空燃比での成層燃焼を行わせることができる。
【0034】
この結果、ピストン2冠面への燃料付着に起因するスモーク、未燃HCの発生やデポジットの堆積を抑制できると共に、ガス流動の安定化および燃料の点火プラグ12へ向けての確実な移送によって安定した成層燃焼を行わせて燃焼サイクル変動を抑制し出力を高めることができる。
【0035】
特に、本実施形態では吸気マニホールド9に成層燃焼時に順タンブル流を強制的に付与するタンブル強化手段10を配設してあるため、吸気に強い順タンブル流を付与することができて成層燃焼運転領域を広くすることができる。
【0036】
しかも、このタンブル強化手段10は前述のように、成層燃焼時に吸気マニホールド9の略下半部を遮蔽して該吸気マニホールド9の略上半部より吸気の流通を行わせ、均質燃焼時には該吸気マニホールド9を開放する部分遮蔽弁11で構成してあるため、構造が簡単でコスト的に有利に得ることができる。
【0037】
一方、高負荷域を始めとしてエンジン始動時やエンジン冷間時は吸気行程で燃料噴射弁13より燃料を噴射させ、気化の促進と混合気の均質化を行わせて均質燃焼を行わせるが、この均質燃焼時にあっては前述のように吸気ポート7の配置構成によって燃焼室4に吸気ポート7の燃焼室中央寄りから吸入されて下方に向かう順タンブル流aが形成されることによって、該吸気行程で燃料噴射弁13から燃料を噴射した場合に、燃料噴霧は下向きの順タンブル流に乗るため点火プラグ12の燃料被りを回避し、くすぶりを防止して未燃HCの排出を抑制できることは勿論、圧縮行程では順タンブル流aがピストン2冠面のランド部20によって内向きのほぼ螺線状の対称形な渦となることから混合気の均質化を良好に行わせることができて、均質燃焼の安定化を図ることができる。
【0038】
図6〜12はピストン冠面のランド部20の各異なる例を示すもので、図6に示す実施形態にあっては、ピストン2の冠面に突出して形成したランド部20の上面を、吸気弁配置側から排気弁配置側に向けて上向きに傾斜成形してある。
【0039】
従って、この実施形態の構造によれば、成層燃焼時に圧縮行程で燃料噴射弁13から噴射された燃料は前述のように内向きのほぼ螺線状の対称形な渦となった順タンブル流aにより、全体として点火プラグ12側へ偏向される傾向となるものの、この噴射された燃料のうちピストン冠面方向へ飛散した燃料噴霧はランド部20の上面の傾斜によって上方の燃焼室4中央部分の点火プラグ12方向へ積極的に集めることができて、より安定した成層燃焼を行わせることができる。
【0040】
図7,8に示す実施形態にあっては、ランド部20の排気弁配置側の端部に、平面視で該ランド部20の吸気弁配置側から排気弁配置側に向けた方向の中心線上に稜線を持ち、該稜線を境に互いに反対方向に、即ち、エンジン前後方向に傾斜した隆起部21を形成してある。
【0041】
この実施形態の構造によれば、前記隆起部21によって圧縮行程で吸気の順タンブル流aがランド部20の左右両側方へ分流するのを強化することができるため、ウイング状の双子渦のガス流動をより一層安定化することができて成層燃焼時の出力向上に大きく寄与することができる。
【0042】
図9,10に示す実施形態にあっては、ランド部20の排気弁配置側の端部に、排気弁6の略下方位置で平面視してランド部20の吸気弁配置側から排気弁配置側に向けた方向の中心線と直交する方向に稜線を持ち、該稜線を境に互いに反対方向に、即ち、エンジン左右方向に傾斜した隆起部22を形成してある。
【0043】
この実施形態の構造によれば、成層燃焼時に圧縮行程で燃料噴射弁13から噴射されてピストン冠面方向へ飛散した燃料噴霧を、前記隆起部22の図で示す左側の面の傾斜に沿って上方の燃焼室4中央部分の点火プラグ12方向へより付勢した状態で跳ね上げて集めることができると共に、ピストン冠面の燃料膜の剥離を積極的に行わせることができ、スモーク、未燃HCの発生およびデポジットの堆積をより確実に抑制できて安定した成層燃焼を行わせることができる。
【0044】
図11,12に示す実施形態にあっては、ランド部20の吸気弁配置側の端部の略吸気弁下方位置に、ランド部20の上面になだらかに連なる凹曲部23を形成してある。
【0045】
この実施形態の構造によれば、成層燃焼時に圧縮行程で燃料噴射弁13から噴射された燃料のうち、略吸気弁5の下方のピストン冠面方向へ飛散した燃料噴霧を、前記凹曲部23の曲面に沿って上方の燃焼室4中央部分の点火プラグ12方向へ更に付勢して跳ね上げて集めることができると共に、この実施形態の場合もピストン冠面の燃料膜の剥離を積極的に行わせることができ、スモーク、未燃HCの発生およびデポジットの堆積をより確実に抑制できて安定した成層燃焼を行わせることができる。
【0046】
前記ピストン冠面のランド部20の構造は前記各実施形態のものに限定されることはなく、請求項に記載した範囲で任意に組合わせることができる。
【0047】
図13,14はタンブル強化手段10の異なる実施形態を示している。
【0048】
この実施形態にあっては、吸気マニホールド9から吸気ポート7に亘って、一端がスロットル弁14の上流に開口し、他端が吸気弁5の略直上位置に開口したサブポート24を設けて、該サブポート24をタンブル強化手段10としている。
【0049】
この実施形態の構造によれば、成層燃焼を行う低負荷域ではスロットル弁14の上流と吸気ポート7の吸気弁5近傍との間に生じる比較的大きな差圧によって、吸気弁5の略直上位置に開口したサブポート24から流速の高い吸気が行われることから、燃焼室4でより強い順タンブル流aを形成することができ、従って、順タンブル流aが形成しづらい低回転時等でも確実に順タンブル流aを形成できて成層燃焼を安定化することができる。尚、サブポート24の上流側開口部をスロットル弁下流とし、前記サブポート上流側開口部の下流側の各吸気ポート部に、通路の開閉を行うごく一般的な開閉弁を設けた場合でも同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る筒内噴射式火花点火機関を示す断面図。
【図2】図1のA−A線矢視図。
【図3】ピストン冠面に設けたランド部の第1実施形態を示す平面図。
【図4】図3のB−B線に沿う断面図。
【図5】同実施形態における成層燃焼時の燃料噴霧の挙動を表す模式図で、(イ)は吸気行程を、(ロ),(ハ)は圧縮行程における燃料噴射時期を、(ニ)は点火時期を示す。
【図6】ランド部の第2実施形態を示す断面図。
【図7】ランド部の第3実施形態を示す平面図。
【図8】図7のC−C線に沿う断面図。
【図9】ランド部の第4実施形態を示す平面図。
【図10】図9のD−D線に沿う断面図。
【図11】ランド部の第5実施形態を示す平面図。
【図12】図11のE−E線に沿う断面図。
【図13】タンブル強化手段の異なる実施形態を示す断面図。
【図14】図13のF−F線矢視図。
【符号の説明】
2 ピストン
4 燃焼室
5 吸気弁
6 排気弁
7 吸気ポート(吸気路)
9 吸気マニホールド(吸気路)
10 タンブル強化手段
11 遮蔽弁
12 点火プラグ
13 燃料噴射弁
14 スロットル弁
20 ランド部
21 エンジン前後方向に傾斜した隆起部
22 エンジン左右方向に傾斜した隆起部
23 凹曲部
24 サブポート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a direct injection spark ignition engine.
[0002]
[Prior art]
As is well known, an in-cylinder injection spark ignition engine injects fuel into a cavity combustion chamber provided on the piston crown surface during a compression stroke with a swirling flow applied to the intake air in a low load operation region, and an ignition plug A stratified combustion is performed at an ultra-lean air-fuel ratio by forming a relatively rich air-fuel mixture only around the engine. Among such in-cylinder injection spark ignition engines, for example, As shown in Japanese Patent No. -81651, the swirl flow imparted to the intake air is directed substantially downward from the intake valve toward the piston crown surface and is reversed at the piston crown surface toward the ignition plug in the center of the combustion chamber. A so-called reverse tumble flow, which is a flow toward it, is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of applying a reverse tumble flow to the intake air during stratified combustion as described above, when fuel is injected from the side of the combustion chamber near the intake port opening toward the cavity combustion chamber in the compression stroke, this fuel is reversed. There is a possibility that the tumble flow will collide with the cavity combustion chamber and the fuel will adhere to the cavity combustion chamber in the form of a liquid film, causing smoke and unburned HC, and the deposited fuel will accumulate as deposits. There is.
[0004]
Accordingly, the present invention provides an in-cylinder injection spark ignition engine that can suppress the generation of smoke and unburned HC, and can suppress the accumulation of deposits on the piston crown surface and perform stable stratified combustion. It is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the first aspect of the invention, two intake valves, a spark plug disposed in the center portion of the combustion chamber, and fuel injection for directly injecting fuel into the combustion chamber from the side of the combustion chamber between the two intake valves In a direct injection spark ignition engine having a valve and configured to perform stratified combustion by performing fuel injection during a compression stroke with a forward tumble flow applied to the intake air, A land portion that gradually becomes wider in a plan view is projected from the valve arrangement side toward the other exhaust valve arrangement side.
[0006]
The invention according to
[0007]
In the invention of
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, the exhaust valve from the intake valve arrangement side of the land portion in a plan view at a substantially lower position of the exhaust valve is disposed at the end portion of the land portion according to the first and second aspects on the exhaust valve arrangement side. It has a ridge line in a direction orthogonal to the center line in the direction toward the arrangement side, and is formed with ridges inclined in opposite directions with the ridge line as a boundary.
[0009]
In the invention of
[0010]
The invention of
[0011]
In the invention of
[0012]
The invention according to
[0013]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the land portion at the central portion of the piston crown surface is gradually widened from the intake valve arrangement side to the exhaust valve arrangement side, the forward tumble flow of the intake air is In the compression stroke, the air flow is diverted to both sides of the land with a large volume on the exhaust valve arrangement side and heads toward the intake valve arrangement side. The combustion chamber is turned upward toward the intake valve arrangement side and inward in the vicinity of the fuel injection valve. It becomes a substantially spiral symmetrical vortex toward the center.
[0014]
Therefore, the fuel injected from the fuel injection valve in this compression stroke during the stratified combustion is reversed upward from the piston crown surface side by the forward tumble flow that has become a substantially spiral symmetrical vortex inward. To suppress and reduce adhesion to the piston crown surface, and it becomes a relatively rich air-fuel mixture on the substantially spiral vortex flow toward the ignition plug in the center of the combustion chamber Transported.
[0015]
As a result, it is possible to suppress the generation of smoke, unburned HC and deposits due to fuel adhering to the piston crown, and stable stratification by stabilizing gas flow and reliably transferring fuel to the spark plug Combustion is performed to suppress combustion cycle fluctuations and increase output.
[0016]
According to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the upper surface of the land portion is inclined upwardly from the intake valve arrangement side to the exhaust valve arrangement side, so that stratified combustion Of the fuel injected from the fuel injection valve in the compression stroke, the fuel spray scattered in the direction of the piston crown surface can be collected along the slope of the upper surface of the land portion in the direction of the ignition plug in the upper combustion chamber central portion. More stable stratified combustion can be performed.
[0017]
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first and second aspects of the invention, the exhaust portion from the intake valve arrangement side of the land portion is exhausted to the end portion of the land portion on the exhaust valve arrangement side in plan view. Since the ridge line is formed on the center line in the direction toward the valve arrangement side and the ridges are inclined in the opposite directions with the ridge line as a boundary, the forward tumble flow of the intake air is compressed by the ridge part in the compression stroke. The diversion to both sides can be strengthened, and the gas flow of a substantially spiral symmetrical vortex can be further stabilized.
[0018]
According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first and second aspects of the invention, the end of the land portion on the exhaust valve arrangement side has a land portion in a plan view at a position substantially below the exhaust valve. A ridge line is formed in the direction orthogonal to the center line in the direction from the intake valve arrangement side to the exhaust valve arrangement side, and the ridges that are inclined in opposite directions from the ridge line are formed. The fuel spray injected from the fuel injection valve and scattered in the direction of the piston crown surface is splashed and collected in a state of being further urged in the direction of the spark plug in the center portion of the upper combustion chamber along the inclination of the raised portion. In addition, the fuel film on the piston crown surface can be actively peeled off, and smoke, unburned HC generation and deposit accumulation can be more reliably suppressed, and stable stratified combustion can be performed. .
[0019]
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to fourth aspects of the present invention, the land portion is gradually connected to the upper surface of the land portion at a substantially lower position of the intake valve at the end on the intake valve arrangement side. Since the concave curved portion is formed, the fuel spray injected from the fuel injection valve in the compression stroke and scattered in the direction of the piston crown surface substantially below the intake valve is moved along the curved surface of the concave curved portion at the center of the upper combustion chamber. In addition to being able to bounce up and collect in a state of being further urged in the direction of the spark plug of the part, it is possible to positively peel off the fuel film on the piston crown surface, and to generate smoke, unburned HC and deposit Deposition can be further reliably suppressed, and more stable stratified combustion can be performed.
[0020]
According to the invention described in
[0021]
According to the seventh aspect of the invention, in addition to the effect of the sixth aspect of the invention, since the tumble reinforcing means is constituted by the partially shielded valve, the structure is simple and the cost can be advantageously obtained.
[0022]
According to the invention described in
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0024]
1-4, 1 is a cylinder block, 2 is a piston, 3 is a cylinder head, 4 is a combustion chamber formed by these
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
Further, on the upstream side of the
[0028]
In this embodiment, a
[0029]
The
[0030]
On the other hand, on the crown surface of the
[0031]
The
[0032]
According to the structure of the above embodiment, as shown in FIG. 5A, when the
[0033]
Therefore, during the stratified combustion, the fuel injected from the
[0034]
As a result, it is possible to suppress the generation of smoke, unburned HC and deposits due to fuel adhering to the crown surface of the
[0035]
In particular, in the present embodiment, since the tumble strengthening means 10 for forcibly applying the forward tumble flow at the time of stratified combustion is provided in the
[0036]
Moreover, as described above, the tumble strengthening means 10 shields the substantially lower half portion of the
[0037]
On the other hand, fuel is injected from the
[0038]
6 to 12 show different examples of the
[0039]
Therefore, according to the structure of this embodiment, the fuel injected from the
[0040]
In the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, on the end of the
[0041]
According to the structure of this embodiment, it is possible to reinforce the forward tumble flow a of the intake air in the compression stroke by the
[0042]
In the embodiment shown in FIGS. 9 and 10, the exhaust valve is arranged from the intake valve arrangement side of the
[0043]
According to the structure of this embodiment, the fuel spray injected from the
[0044]
In the embodiment shown in FIGS. 11 and 12, a concave
[0045]
According to the structure of this embodiment, of the fuel injected from the
[0046]
The structure of the
[0047]
13 and 14 show different embodiments of the
[0048]
In this embodiment, a
[0049]
According to the structure of this embodiment, in a low load region where stratified combustion is performed, a position directly above the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a direct injection spark ignition engine according to the present invention.
FIG. 2 is a view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a plan view showing a first embodiment of a land portion provided on a piston crown surface.
4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the behavior of fuel spray during stratified combustion in the embodiment, where (A) shows the intake stroke, (B) and (C) show the fuel injection timing in the compression stroke, and (D) shows Indicates the ignition timing.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a land portion.
FIG. 7 is a plan view showing a third embodiment of a land portion.
8 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
FIG. 9 is a plan view showing a fourth embodiment of a land portion.
10 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 11 is a plan view showing a land portion according to a fifth embodiment.
12 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a different embodiment of the tumble strengthening means.
14 is a view taken along the line F-F in FIG. 13;
[Explanation of symbols]
2
9 Intake manifold (intake channel)
DESCRIPTION OF
Claims (8)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP36142197A JP3937545B2 (en) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | In-cylinder injection spark ignition engine |
Publications (2)
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-
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- 1997-12-26 JP JP36142197A patent/JP3937545B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH11193722A (en) | 1999-07-21 |
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