JP7652120B2 - engine - Google Patents
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Description
本開示は、エンジンに関する。 This disclosure relates to engines.
特許文献1には、隔壁により主室から分離された副室を設けると共に、これら主室と副室とを互いに連通する連通路を隔壁内に形成し、副室内に点火栓を配置し、副室内の混合気を点火栓により着火してこのとき副室内に形成される火炎が連通路を介し主室内に噴出するようにした内燃機関が開示されている。かかる内燃機関では、燃料噴射弁を主室内に配置し、燃料噴射弁から主室内に噴射された燃料と主室内の空気とが連通路を介し副室内に流入して副室内に混合気が形成されるようにしている。
しかしながら、主室内のガスの流れが強い場合には、燃料噴射弁(噴射ノズル)から噴射された燃料が流されて下流側に逸れてしまうことがある。燃料噴射弁から噴射された燃料が下流側に逸れると隔壁の反対側に回り込み主室内に燃料を多く含んだ混合気が生成される。このように主室内の一部に燃料を多く含んだ混合気が生成されると、窒素酸化物(NOX)を多く生成してしまうため好ましくない。 However, if the gas flow in the main chamber is strong, the fuel injected from the fuel injection valve (injection nozzle) may be diverted downstream. When the fuel injected from the fuel injection valve diverges downstream, it flows around to the other side of the partition and creates a fuel-rich mixture in the main chamber. When a fuel-rich mixture is created in part of the main chamber in this way, it is undesirable because it creates large amounts of nitrogen oxides (NOX).
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、主室内のガスの流れ方向下流側に逸れる燃料を少なくできるエンジンを提供することを目的とする。 In view of the above, at least one embodiment of the present invention aims to provide an engine that can reduce the amount of fuel that diverges downstream in the gas flow direction in the main chamber.
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係るエンジンは、ピストンと、前記ピストンが往復動するシリンダが設けられたシリンダブロックと、前記シリンダブロックに固定され、前記ピストンとの間に主室を形成するシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの前記主室側に設けられ、前記主室内に副室を形成する隔壁と、前記主室内に燃料を噴射する噴射ノズルと、前記副室内に設けられた点火プラグとを備え、前記隔壁は、前記シリンダの周方向において前記噴射ノズル側に設けられ、前記主室から前記副室に通じる燃料流入連通路と、前記噴射ノズルから噴射された前記燃料を前記燃料流入連通路に誘導するための燃料誘導連通路とを有し、前記燃料誘導連通路は、前記主室内のガスの流れ方向において前記燃料流入連通路の上流側で前記主室から前記副室に通じる。 (1) An engine according to at least one embodiment of the present invention includes a piston, a cylinder block in which a cylinder in which the piston reciprocates is provided, a cylinder head fixed to the cylinder block and forming a main chamber between the piston and the cylinder block, a partition provided on the main chamber side of the cylinder head and forming a sub-chamber within the main chamber, an injection nozzle that injects fuel into the main chamber, and an ignition plug provided in the sub-chamber, the partition is provided on the injection nozzle side in the circumferential direction of the cylinder and has a fuel inflow communication passage leading from the main chamber to the sub-chamber and a fuel induction communication passage for guiding the fuel injected from the injection nozzle to the fuel inflow communication passage, the fuel induction communication passage leading from the main chamber to the sub-chamber upstream of the fuel inflow communication passage in the flow direction of gas in the main chamber.
上記(1)の構成によれば、主室内のガスの流れによってガスの下流側に逸れる燃料を燃料誘導連通路に流れるガスが燃料流入連通路に引き寄せるので、ガスの下流側に逸れる燃料を少なくできる。 According to the configuration of (1) above, the gas flowing through the fuel induction passage draws the fuel that is deflected downstream of the gas flow in the main chamber into the fuel inflow passage, so the amount of fuel that is deflected downstream of the gas flow can be reduced.
(2)幾つかの実施形態では、前記燃料誘導連通路の最大流路断面積は、前記燃料流入連通路の最小流路断面積よりも小さい。 (2) In some embodiments, the maximum flow cross-sectional area of the fuel induction passage is smaller than the minimum flow cross-sectional area of the fuel inflow passage.
上記(2)の構成によれば、燃料流入連通路から噴射される火炎よりも燃料誘導連通路から噴射される火炎が弱くなるので、燃料流入連通路から噴射される火炎に燃料誘導連通路から噴射される火炎が重なって火炎が著しく大きくなるのを抑制できる。 According to the configuration of (2) above, the flame injected from the fuel induction passage is weaker than the flame injected from the fuel inflow passage, so that the flame injected from the fuel induction passage can be prevented from overlapping with the flame injected from the fuel inflow passage and becoming significantly larger.
(3)幾つかの実施形態では、前記燃料流入連通路は、前記シリンダの周方向において前記噴射ノズルの噴射方向の延長線上に設けられ、前記燃料誘導連通路は、前記燃料流入連通路に対して傾いて設けられる。 (3) In some embodiments, the fuel inflow passage is provided on an extension of the injection direction of the injection nozzle in the circumferential direction of the cylinder, and the fuel induction passage is provided at an angle to the fuel inflow passage.
上記(3)の構成によれば、燃料流入連通路から噴射される火炎と異なる方向に燃料誘導連通路から火炎が噴射されるので、燃料流入連通路から噴射される火炎に燃料誘導連通路から噴射される火炎が重なって火炎が著しく大きくなるのを抑制できる。 According to the above configuration (3), the flame is injected from the fuel induction passage in a direction different from the direction of the flame injected from the fuel inflow passage, so that the flame injected from the fuel induction passage overlaps with the flame injected from the fuel inflow passage, preventing the flame from becoming significantly larger.
(4)幾つかの実施形態では、前記隔壁は、前記燃料流入連通路の主室側開口を囲み、平坦又は前記隔壁から前記燃料流入連通路の主室側開口に向けてくぼむ受面を有する。 (4) In some embodiments, the partition wall surrounds the main chamber side opening of the fuel inflow passage and has a receiving surface that is flat or recessed from the partition wall toward the main chamber side opening of the fuel inflow passage.
上記(4)の構成によれば、噴射ノズルから噴射された燃料が受面に衝突するので、噴射ノズルから噴射された燃料が隔壁を逸れるのを抑制できる。これにより、主室内で燃料を多く含んだ混合気が生成されるのを抑制することができる。 According to the above configuration (4), the fuel injected from the injection nozzle collides with the receiving surface, so that the fuel injected from the injection nozzle can be prevented from missing the partition wall. This makes it possible to prevent a fuel-rich mixture from being generated in the main chamber.
(5)幾つかの実施形態では、前記隔壁は、主室側壁面から突出する凸壁を有し、前記凸壁は、前記燃料流入連通路の主室側開口を囲み、平坦又は前記凸壁の内周縁から前記燃料流入連通路の主室側開口に向けてくぼむ受面を形成する。 (5) In some embodiments, the partition has a convex wall protruding from a main chamber side wall surface, and the convex wall surrounds the main chamber side opening of the fuel inflow passage and forms a receiving surface that is flat or that is recessed from an inner circumferential edge of the convex wall toward the main chamber side opening of the fuel inflow passage.
上記(5)の構成によれば、噴射ノズルから噴射された燃料が受面に衝突するので、噴射ノズルから噴射された燃料が隔壁を逸れるのを抑制できる。これにより、主室内で燃料を多く含んだ混合気が生成されるのを抑制することができる。 According to the above configuration (5), the fuel injected from the injection nozzle collides with the receiving surface, so that the fuel injected from the injection nozzle can be prevented from straying from the partition wall. This makes it possible to prevent a mixture containing a large amount of fuel from being generated in the main chamber.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、主室内のガスの流れによって下流側に逸れる燃料を燃料誘導連通路に流れるガスが燃料流入連通路に引き寄せるので、下流側に逸れる燃料を少なくできる。 According to at least one embodiment of the present invention, the gas flowing through the fuel induction passage draws the fuel that is deflected downstream due to the gas flow in the main chamber into the fuel inflow passage, thereby reducing the amount of fuel that is deflected downstream.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the attached drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components described as the embodiment or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention and are merely illustrative examples.
[実施形態1]
[エンジンの全体構成]
図1は、実施形態1に係るエンジン1Aの全体構成を概略的に示す断面図である。図1に示すように、実施形態1に係るエンジン1Aは、ピストン10、シリンダブロック12、シリンダヘッド14、隔壁16、噴射ノズル18及び点火プラグ20を備えている。シリンダブロック12には、ピストン10が往復動するシリンダ22が設けられている。シリンダヘッド14は、シリンダブロック12に固定され、ピストン10との間に主室(燃焼室)24を形成している。シリンダヘッド14には、吸気ポート26及び排気ポート28が設けられている。吸気ポート26及び排気ポート28は、例えば、1つの主室24に対して2つずつ設けられているが、これに限定されるものではない。吸気ポート26には、吸気ポート26を開閉する吸気バルブ30が設けられ、排気ポート28には、排気ポート28を開閉する排気バルブ32が設けられている。例えば、吸気ポート26には、燃料を噴射する噴射ノズル34(以下「ポートインジェクタ34」という)が設けられているが、ポートインジェクタ34は必須ではない。隔壁16は、シリンダヘッド14の主室側に設けられ、主室内に副室(予備燃焼室)36を形成している。噴射ノズル18は、主室内に燃料を噴射する噴射ノズル18(以下「ダイレクトインジェクタ18」という)である。点火プラグ20は、副室内に設置され、副室内に流入した混合気に点火可能である。
[Embodiment 1]
[Overall engine configuration]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic overall configuration of an
[エンジン1Aの全体動作]
実施形態1に係るエンジン1Aは、吸気バルブ30が吸気ポート26を開放するとともにピストン10が下降する吸気行程において、ポートインジェクタ34が燃料を噴射する。これにより、吸気ポート26から主室24に混合気が供給される。実施形態1に係るエンジン1Aでは、主室内の混合気は理論空燃比よりも薄いリーン混合気となる。
[Overall Operation of
In the
吸気バルブ30が吸気ポート26を閉鎖するとともにピストン10が上昇する圧縮行程において、ダイレクトインジェクタ18が燃料を噴射する。これにより、ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料は主室内の混合気とともに副室36に供給される。そして、副室36内の混合気は点火プラグ20によって点火される。実施形態1に係るエンジン1Aでは、副室36内の混合気は理論空燃比と同等の空燃比の混合気となる。
During the compression stroke when the
ピストン10を下降させる膨張行程において、点火プラグ20によって点火された副室内の混合気は、火炎流FFとなって主室内に噴射され、主室内の混合気を燃焼させる。
During the expansion stroke, which causes the
排気バルブ32が排気ポート28を開放するとともにピストン10が上昇する排気行程において、主室内の燃焼ガスが排出される。これら、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程を繰り返すことにより、エンジン1Aは運転される。なお、実施形態1に係るエンジン1Aでは、ポートインジェクタ34が吸気行程において燃料を噴射しているが、排気行程において燃料を噴射するようにしても良い。この場合にも、主室24へは吸気行程において、燃料が供給されることとなる。
During the exhaust stroke, when the
[隔壁16の構成]
図2は、図1に示したシリンダ22及び隔壁16を概念的に示す側断面図であり、図3は、図1に示したシリンダ22及び隔壁16を概念的に示す平断面図である。
[Configuration of partition wall 16]
2 is a side cross-sectional view conceptually showing the
図2に示すように、隔壁16は、円柱と半球とが組み合わされたような形状の外形を有しており、隔壁16の円柱側の端部にはフランジ38が設けられ、このフランジ38によって隔壁16がシリンダヘッド14の主室側に固定される。これにより、隔壁16の円柱側がシリンダヘッド14に固定される基端部側となり、半球側がピストン側に位置する先端部側となる。隔壁16は、その内部に円柱と半球とが組み合わされたような形状の副室36を有している。そして、副室36の円柱側はシリンダヘッド側に位置する副室基部40を構成し、半球側はピストン側に位置する副室先端部42を構成する。
As shown in FIG. 2, the
隔壁16は、その先端部側に主室24から副室36(副室先端部42)に通じる燃料流入連通路44を有している。図3に示すように、燃料流入連通路44は、シリンダ22の周方向においてダイレクトインジェクタ側に設けられている。燃料流入連通路44は、好ましくは、シリンダ22の周方向においてダイレクトインジェクタ18の噴射範囲RG、より好ましくは、シリンダ22の周方向においてダイレクトインジェクタ18の噴射方向と正対する位置に設けられている。燃料流入連通路44がシリンダ22の周方向においてダイレクトインジェクタ18の噴射方向と正対する位置に設けられている場合に、燃料流入連通路44はダイレクトインジェクタ18の噴射方向の延長線上に設けられ、副室36の中心に向かって真っ直ぐに延びている。図2に示すように、燃料流入連通路44は、エンジン1Aの圧縮行程においてダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEが燃料流入連通路44に流入するように、副室36の内側(中心)に向かうにつれてシリンダヘッド14に近づくように傾いて設けられ、より好ましくは、ダイレクトインジェクタ18の噴射方向に沿って設けられている。燃料流入連通路44は、例えば、1つであるが、1つに限られるものではなく、2つ以上であってもよい。
The
隔壁16は、その先端部側に少なくとも1つの混合気流入連通路46を有している。少なくとも1つの混合気流入連通路46は、燃料流入連通路44と同様、主室24から副室36に通じる連通路であって、図3に示すように、シリンダ22の周方向において燃料流入連通路44と異なる位置に設けられている。少なくとも1つの混合気流入連通路46は、燃料流入連通路44と同様、シリンダ22の周方向において副室36の中心に向かって真っ直ぐに延びているが、これに限られるものではなく、副室36の中心に向かう方向に対して傾いて設けられていてもよい。また、図2に示すように、少なくとも1つの混合気流入連通路46は、燃料流入連通路44と同様、副室36の内側に向かうにつれてシリンダヘッド14に近づくように傾いて設けられ、より好ましくは、燃料流入連通路44と同じ角度で傾いて設けられている。
The
少なくとも1つの混合気流入連通路46は、2つ以上の混合気流入連通路46であって、燃料流入連通路44を起点に等間隔に配置されている。例えば、図3に示す隔壁16は、5つの混合気流入連通路46を有するが、これに限られるものではない。混合気流入連通路46の流路断面積は、好ましくは、燃料流入連通路44の流路断面積と同じであるが、これに限られるものではない。
At least one
図2及び図3に示すように、隔壁16は、その先端部側に燃料誘導連通路48,50を有している。燃料誘導連通路48,50は、ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEを燃料流入連通路44に向けて誘導するための連通路であって、主室内のガスの流れ方向において燃料流入連通路44の上流側で主室24から副室36に通じている。
2 and 3, the
図2に示すように、主室内にシリンダ22の延在方向の流れ(タンブル流TF)が形成される場合に、燃料誘導連通路48は、タンブル流TFの流れ方向において燃料流入連通路44の上流側となるピストン側に設けられている。燃料誘導連通路48は、エンジン1Aの圧縮行程において燃料流入連通路44よりもタンブル流TFの流れ方向下流側に流れる燃料FEを燃料流入連通路44に向けて誘導することができる位置に設けられている。タンブル流TFの流れ方向下流側に流れる燃料FEを燃料流入連通路44に向けて誘導することができる位置は、例えば、シリンダ22の延在方向におけるダイレクトインジェクタ18の噴射範囲RGである。タンブル流TFの流れ方向下流側に流れる燃料FEを燃料流入連通路44に向けて誘導することができる位置は、タンブル流TFの強さ、燃料FEの噴射タイミング、燃料誘導連通路48の径等によって変動するが、実験や解析によって決定可能である。
As shown in FIG. 2, when a flow (tumble flow TF) in the extension direction of the
図3に示すように、主室内にシリンダ22の周方向の流れ(スワール流SF)が形成される場合に、燃料誘導連通路50は、スワール流SFの流れ方向において燃料流入連通路44の上流側に設けられている。スワール流SFの流れ方向は、吸気ポート26や吸気バルブ30の形状、吸気ポート26の開閉タイミングによって定まり、時計まわりの流れに限られるものではなく、反時計まわりの流れの場合もある。燃料誘導連通路50は、エンジン1Aの圧縮行程において燃料流入通路よりもスワール流SFの流れ方向下流側に流れる燃料FEを燃料流入連通路44に向けて誘導することができる位置に設けられている。スワール流SFの流れ方向下流側に流れる燃料FEを燃料流入連通路44に向けて誘導することができる位置は、例えば、シリンダ22の周方向におけるダイレクトインジェクタ18の噴射範囲RGである。スワール流SFの流れ方向下流側に流れる燃料FEを燃料流入連通路44に向けて誘導することができる位置は、スワール流SFの強さ、燃料FEの噴射タイミング、燃料誘導連通路50の径等によって変動するが、実験や解析によって決定可能である。
As shown in FIG. 3, when a circumferential flow (swirl flow SF) of the
燃料誘導連通路48,50は、ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEを燃料流入連通路44に向けて誘導するための連通路であれば、タンブル流TFの流れ方向において燃料流入連通路44の上流側にのみ設けるものであってもよいし、スワール流SFの流れ方向において燃料流入連通路44の上流側にのみ設けるものであってもよい。また、タンブル流TFの流れ方向において燃料流入連通路44の上流側とスワール流SFの流れ方向において燃料流入連通路44の上流側の両方に設けるものであってもよい。
The fuel
図4に示すように、燃料誘導連通路48の最大流路断面積A1は、燃料流入連通路44の最小流路断面積A2よりも小さい。例えば、燃料誘導連通路48及び燃料流入連通路44の断面が円形状である場合に、燃料誘導連通路48の直径は燃料流入連通路44の直径よりも小さい。
As shown in FIG. 4, the maximum flow cross-sectional area A1 of the fuel
上述したように、燃料流入連通路44は、シリンダ22の周方向においてダイレクトインジェクタ18の噴射方向の延長線上に設けられ、燃料誘導連通路48は、シリンダ22の周方向において燃料流入連通路44に対して傾いて設けられる。
As described above, the
[エンジン1Aの動作]
上述した実施形態1に係るエンジン1Aでは、エンジン1Aの吸気行程において主室内に混合気が供給され、主室内にガスの流れ、例えば、タンブル流TFやスワール流SFが生成される。タンブル流TFやスワール流SFの流れ方向は、吸気ポート26の形状や吸気バルブ30の開閉タイミングによって決定される。
[Operation of
In the
次に、エンジン1Aの圧縮行程においてダイレクトインジェクタ18が燃料FEを噴射する。ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEは、主室内のガスの流れによってガスの流れ方向、燃料流入連通路44の下流側に逸れるが、燃料誘導連通路48,50に流れるガスが燃料流入連通路44の下流側に逸れる燃料FEを燃料流入連通路44に引き寄せる。これにより、燃料流入連通路44の主室側開口の周りに燃料を多く含んだ混合気が生成され、燃料を多く含んだ混合気は燃料流入連通路44を通り副室36に供給される。
Next, the
例えば、図2に示すように、主室内の流れがタンブル流TFの場合に、ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEは、タンブル流TFによってタンブル流TFの流れ方向、燃料流入連通路44の下流側に逸れるが、タンブル流TFの流れ方向、燃料流入連通路44の上流側に設けられた燃料誘導連通路48に流れるガスが燃料流入連通路44の下流側に逸れる燃料FEを燃料流入連通路44に引き寄せる。これにより、燃料流入連通路44の主室側開口の周りに燃料を多く含んだ混合気が生成され、燃料FEを多く含んだ混合気は燃料流入連通路44を通り副室36に供給される。
For example, as shown in FIG. 2, when the flow in the main chamber is a tumble flow TF, the fuel FE injected from the
同様に、例えば、図3に示すように、主室内の流れがスワール流SFの場合に、ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEは、スワール流SFによってスワール流SFの流れ方向、燃料流入連通路44の下流側に逸れるが、スワール流SFの流れ方向、燃料流入連通路44の上流側に設けられた燃料誘導連通路50に流れるガスが燃料流入連通路44の下流側に逸れる燃料FEを燃料流入連通路44に引き寄せる。これにより、燃料流入連通路44の主室側開口の周りに燃料を多く含んだ混合気が生成され、燃料を多く含んだ混合気は燃料流入連通路44を通り副室36に供給される。
Similarly, for example, as shown in FIG. 3, when the flow in the main chamber is a swirl flow SF, the fuel FE injected from the
次に、エンジン1Aの膨張行程において点火プラグが副室内の燃料の濃い混合気に点火する。すると、副室内の混合気は火炎となって、燃料流入連通路44、混合気流入連通路46及び燃料誘導連通路48,50を通り主室内に噴射され、副室内の混合気を燃焼させる。
Next, during the expansion stroke of
[効果]
上述した実施形態1に係るエンジン1Aによれば、圧縮行程において主室内のガスの流れによってガスの下流側に逸れる燃料FEを燃料誘導連通路48,50に流れるガスが燃料流入連通路44に引き寄せるので、ガスの下流側に逸れる燃料FEを少なくできる。
[effect]
According to the
図4に示すように、燃料誘導連通路48の最大流路断面積A2は、燃料流入連通路44の最小流路断面積A1よりも小さいので、膨張行程において燃料流入連通路44から噴射される火炎よりも燃料誘導連通路48から噴射される火炎が弱くなるので、燃料流入連通路44から噴射される火炎に燃料誘導連通路48から噴射される火炎が重なって火炎が著しく大きくなるのを抑制できる。
As shown in FIG. 4, the maximum flow cross-sectional area A2 of the fuel
図4に示すように、燃料誘導連通路48は、燃料流入連通路44に対して傾いて設けられるので、膨張行程において燃料流入連通路44から噴射される火炎と異なる方向に燃料誘導連通路48から火炎が噴射される。これにより、燃料流入連通路44から噴射される火炎に燃料誘導連通路48から噴射される火炎が重なって火炎が著しく大きくなるのを抑制できる。
As shown in FIG. 4, the
[実施形態2]
[エンジンの構成]
図5は、実施形態2に係るエンジン1Bの隔壁16を概略的に示す側断面図である。図5に示すように、隔壁16は、その先端部側に隔壁16の主室側壁面からくぼむ凹部52を有している。凹部52の外周縁52aは、燃料流入連通路44の主室側開口44a及び燃料誘導連通路48の主室側開口48aを囲み、凹部52は凹部52の外周縁52aから燃料流入連通路44の主室側開口42aに向けてくぼむ受面54を形成している。受面54は凹部52の外周縁52aから燃料流入連通路44の主室側開口44aに向けてくぼむものに限られるものではなく、平坦なものであってもよい。凹部52の外周縁52aから燃料流入連通路44の主室側開口42aに向けてくぼむ受面54は、凹部52の外周縁52aを周縁とする湾曲面であって、例えば、燃料流入連通路44の主室側開口44aは最もくぼんだ位置に設けられている。その他の構成は、実施形態1に係るエンジン1Aの構成と同じである。
[Embodiment 2]
[Engine configuration]
Fig. 5 is a side cross-sectional view that shows a schematic view of the
[エンジン1Bの動作]
上述した実施形態2に係るエンジン1Bでは、エンジン1Bの圧縮行程においてダイレクトインジェクタ18が燃料FEを噴射する。ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEは、主室内のガスの流れによってガスの流れ方向、燃料流入連通路44の下流側に逸れるが、燃料誘導連通路48に流れるガスが燃料流入連通路44の下流側に逸れる燃料FEを燃料流入連通路44に引き寄せる。これにより、燃料流入連通路44に引き寄せられた燃料FEは凹部52の内側に形成された受面54に衝突し、燃料流入連通路44の主室側開口44aの周りに燃料を多く含んだ混合気が生成される。これにより、燃料を多く含んだ混合気は燃料流入連通路44を通り副室36に供給される。その他の動作は、実施形態1に係るエンジン1Aの動作と同じである。
[Operation of
In the
上述した実施形態2に係るエンジン1Bによれば、燃料誘導連通路48に流れるガスが燃料流入連通路44の下流側に逸れる燃料FEを燃料流入連通路44に引き寄せて、ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEが受面54に衝突するので、ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEが隔壁16を逸れるのを抑制できる。これにより、主室内で燃料FEを多く含んだ混合気が生成されるのを抑制することができる。
In the
[実施形態3]
[エンジンの構成]
図6は、実施形態3に係るエンジン1Cの隔壁16を概略的に示す側断面図である。図6に示すように、隔壁16は、その先端部側に隔壁16の主室側壁面16aから突出する凸壁56を有している。凸壁56は、燃料流入連通路44の主室側開口44a及び燃料誘導連通路48の主室側開口48aを囲み、凸壁56の内周縁56aから燃料流入連通路44の主室側開口44aに向けてくぼむ受面58を形成している。受面58は、凸壁56の内周縁56aから燃料流入連通路44の主室側開口44aに向けてくぼむものに限られるものではなく、平坦なものであってもよい。凸壁56の内周縁56aから燃料流入連通路44の主室側開口44aに向けてくぼむ受面58は、凸壁56の内周縁56aを周縁とする湾曲面であって、例えば、燃料流入連通路44の主室側開口44aは最もくぼんだ位置に設けられている。その他の構成は、実施形態1に係るエンジン1Aの構成と同じである。
[Embodiment 3]
[Engine configuration]
Fig. 6 is a side cross-sectional view that shows a schematic view of the
[エンジン1Cの動作]
上述した実施形態3に係るエンジン1Cでは、エンジン1Cの圧縮行程においてダイレクトインジェクタ18が燃料FEを噴射する。ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEは、主室内のガスの流れによってガスの流れ方向、燃料流入連通路44の下流側に逸れるが、燃料誘導連通路48に流れるガスが燃料流入連通路44の下流側に逸れる燃料FEを燃料流入連通路44に引き寄せる。これにより、燃料流入連通路44に引き寄せられた燃料FEは凸壁56の内側に形成された受面58に衝突し、燃料流入連通路44の主室側開口の周りに燃料を多く含んだ混合気が生成される。これにより、燃料を多く含んだ混合気は燃料流入連通路44を通り副室36に供給される。その他の動作は、実施形態1に係るエンジン1Aの動作と同じである。
[Operation of
In the
上述した実施形態3に係るエンジン1Cによれば、燃料誘導連通路48に流れるガスが燃料流入連通路44の下流側に逸れる燃料FEを燃料流入連通路44に引き寄せて、ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEが受面58に衝突するので、ダイレクトインジェクタ18から噴射された燃料FEが隔壁16を逸れるのを抑制できる。これにより、主室内で燃料を多く含んだ混合気が生成されるのを抑制することができる。
According to the
1A,1B,1C エンジン
10 ピストン
12 シリンダブロック
14 シリンダヘッド
16 隔壁
16a 主室側壁面
18 噴射ノズル(ダイレクトインジェクタ)
20 点火プラグ
22 シリンダ
24 主室(燃焼室)
26 吸気ポート
28 排気ポート
30 吸気バルブ
32 排気バルブ
34 噴射ノズル(ポートインジェクタ)
36 副室(予備燃焼室)
38 フランジ
40 副室基部
42 副室先端部
44 燃料流入連通路
44a 主室側開口
46 混合気流入連通路
48,50 燃料誘導連通路
48a 主室側開口
52 凹部
52a 外周縁
54 受面
56 凸壁
56a 内周縁
58 受面
FE 燃料
FF 火炎流
RG ダイレクトインジェクタの噴射範囲
TF タンブル流
SF スワール流
A1 燃料誘導連通路の最大流路断面積
A2 燃料流入連通路の最小流路断面積
1A, 1B,
20
26
36 Auxiliary combustion chamber (pre-combustion chamber)
Claims (5)
前記ピストンが往復動するシリンダが設けられたシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに固定され、前記ピストンとの間に主室を形成するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドの前記主室側に設けられ、前記主室内に副室を形成する隔壁と、
前記主室内に燃料を噴射する噴射ノズルと、
前記副室内に設けられた点火プラグと
を備え、
前記隔壁は、
前記シリンダの周方向において前記噴射ノズル側に設けられ、前記主室から前記副室に通じる燃料流入連通路と、
前記噴射ノズルから噴射された前記燃料を前記燃料流入連通路に誘導するための燃料誘導連通路と
を有し、
前記燃料誘導連通路は、前記主室内のガスの流れ方向において前記燃料流入連通路の上流側で前記主室から前記副室に通じる、
エンジン。 The piston and
a cylinder block provided with a cylinder in which the piston reciprocates;
a cylinder head fixed to the cylinder block and defining a main chamber between the cylinder head and the piston;
a partition wall provided on the main chamber side of the cylinder head and defining an auxiliary chamber within the main chamber;
an injection nozzle that injects fuel into the main chamber;
an ignition plug provided in the sub-chamber;
The partition wall is
a fuel inflow passage provided on the injection nozzle side in the circumferential direction of the cylinder and communicating from the main chamber to the auxiliary chamber;
a fuel guide passage for guiding the fuel injected from the injection nozzle to the fuel inflow passage,
the fuel induction communication passage communicates from the main chamber to the auxiliary chamber upstream of the fuel inflow communication passage in a gas flow direction in the main chamber;
engine.
前記燃料誘導連通路は、前記燃料流入連通路に対して傾いて設けられる、請求項1又は2に記載のエンジン。 the fuel inflow communication passage is provided on an extension line of the injection direction of the injection nozzle in the circumferential direction of the cylinder,
3. The engine according to claim 1, wherein the fuel induction passage is inclined with respect to the fuel inflow passage.
前記凸壁は、前記燃料流入連通路の主室側開口を囲み、平坦又は前記凸壁の内周縁から前記燃料流入連通路の主室側開口に向けてくぼむ受面を形成する、請求項1から3のいずれか一項に記載のエンジン。 The partition wall has a protruding wall protruding from a main chamber side wall surface,
4. The engine according to claim 1, wherein the convex wall surrounds an opening of the fuel inflow passage on a main chamber side and forms a receiving surface that is flat or that is recessed from an inner circumferential edge of the convex wall toward the opening of the fuel inflow passage on a main chamber side.
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| US20200240321A1 (en) | 2017-10-04 | 2020-07-30 | Daimler Ag | Internal Combustion Engine for a Motor Vehicle |
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