(57)【要約】【課題】点火プラグの周辺に乱れ渦を安定して形成すること。【解決手段】この内燃機関１００ａは、シリンダ１ｓ内の燃焼室１ｂへ、第１タンブル流Ｇ1と、前記第１タンブル流Ｇ1とは旋回方向が逆向きとなる、第２タンブル流Ｇ2とが生成される。また、この内燃機関１００ａの燃焼室１ｂ内であってシリンダヘッド２の内側には、前記第１タンブル流Ｇ1と前記第２タンブル流Ｇ2との間に設けられるシリンダヘッド隔壁２Ｂが設けられる。【選択図】        図９
2006329132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内をピストンが往復運動する内燃機関であって、
前記シリンダ内の燃焼室へ流入する吸気の第１タンブル流を発生させる第１タンブル流発生手段と、
前記第１タンブル流とは旋回方向が逆向きとなる、前記燃焼室へ流入する吸気の第２タンブル流を発生させる第２タンブル流発生手段と、
前記燃焼室の内部であって、前記燃焼室内へ形成される前記第１タンブル流と前記第２タンブル流との間に設けられるタンブル流仕切り手段と、
を含むことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記タンブル流仕切り手段は、
前記燃焼室内の混合気に点火するための点火プラグの位置に、切り欠き部が設けられることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記タンブル流仕切り手段は、
前記シリンダが備えるシリンダヘッドの内側に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記タンブル流仕切り手段は、
前記ピストンの頂部に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記第１タンブル流を形成する吸気の流れに沿って、かつ前記第１タンブル流を形成する吸気が前記燃焼室へ流入する第１吸気口に向かって燃料を噴射する第１の燃料噴射手段と、
前記第２タンブル流を形成する吸気の流れに沿って、かつ前記第２タンブル流を形成する吸気が前記燃焼室へ流入する第２吸気口に向かって燃料を噴射する第２の燃料噴射手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記第１タンブル流を形成する吸気が前記燃焼室へ流入する第１吸気口と、前記第２タンブル流を形成する吸気が前記燃焼室へ流入する第２吸気口とは、前記シリンダの中心軸に対して対称に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる火花点火式のレシプロ式の内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃焼室内にタンブル流やスワール流を形成し、燃料の微粒化及び気化を促進して、失火を抑制するとともに燃焼を改善する技術が知られている。このような技術として、例えば特許文献１には、吸気の順タンブル流と逆タンブル流とを燃焼室内で形成し、燃焼室内へ均質混合気を生成し、出力の向上を図るものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２４２５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃焼室内にタンブル流を形成すると燃焼が促進されるが、かかる点について本発明者らが鋭意研究を重ねたところ、燃焼室内に形成されたタンブル流が圧縮行程においてつぶされることにより発生する乱れ渦によって、燃焼が促進されることを見出した。そして、混合気の燃焼時において、前記乱れ渦が点火プラグの近傍に形成されていると、より燃焼が促進されることを見出した。
【０００５】
特許文献１に開示された技術は、順タンブル流と逆タンブル流とが混合することにより両者が弱め合ってしまう。その結果、混合気が燃焼する際には前記乱れ渦が弱まって、燃焼促進が不十分となる問題があった。そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、点火プラグの周辺に乱れ渦を安定して形成できる内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、シリンダ内をピストンが往復運動する内燃機関であって、前記シリンダ内の燃焼室へ流入する吸気の第１タンブル流を発生させる第１タンブル流発生手段と、前記第１タンブル流とは旋回方向が逆向きとなる、前記燃焼室へ流入する吸気の第２タンブル流を発生させる第２タンブル流発生手段と、前記燃焼室の内部であって、前記燃焼室内へ形成される前記第１タンブル流と前記第２タンブル流との間に設けられるタンブル流仕切り手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
この内燃機関は、燃焼室に流入する吸気の第１タンブル流と、この第１タンブル流とは旋回方向が逆向きとなる第２タンブル流とを燃焼室内に形成するとともに、両者を仕切るタンブル流仕切り手段を燃焼室の内部に備える。これにより、圧縮行程で第１及び第２タンブル流がつぶされたときに速度せん断層から発生する乱れ渦を、点火プラグ近傍に形成するとともに、点火時期近傍まで前記乱れ渦を維持できる。このように、点火プラグの周辺に乱れ渦を安定して形成できるので、内燃機関の幅広い運転領域において安定した着火が得られるとともに、初期火炎伝播速度が向上して燃焼が促進される。
【０００８】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記タンブル流仕切り手段は、前記燃焼室内の混合気に点火するための点火プラグの位置に、切り欠き部が設けられることを特徴とする。
【０００９】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記タンブル流仕切り手段は、前記シリンダが備えるシリンダヘッドの内側に設けられることを特徴とする。
【００１０】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記タンブル流仕切り手段は、前記ピストンの頂部に設けられることを特徴とする。
【００１１】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記第１タンブル流を形成する吸気の流れに沿って、かつ前記第１タンブル流を形成する吸気が前記燃焼室へ流入する第１吸気口に向かって燃料を噴射する第１の燃料噴射手段と、前記第２タンブル流を形成する吸気の流れに沿って、かつ前記第２タンブル流を形成する吸気が前記燃焼室へ流入する第２吸気口に向かって燃料を噴射する第２の燃料噴射手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
次の本発明に係る内燃機関は、前記内燃機関において、前記第１タンブル流を形成する吸気が前記燃焼室へ流入する第１吸気口と、前記第２タンブル流を形成する吸気が前記燃焼室へ流入する第２吸気口とは、前記シリンダの中心軸に対して対称に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る内燃機関は、点火プラグの周辺に乱れ渦を安定して形成できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、本発明はレシプロ式の内燃機関に対して好適に適用でき、特に乗用車やバス、あるいはトラック等の車両に搭載される内燃機関に対して好ましい。
【実施例１】
【００１５】
実施例１に係る内燃機関は、燃焼室の吸気口から排気口へ向かう第１タンブル流と、この第１タンブル流とは旋回方向が逆向きとなる第２タンブル流とを燃焼室内に形成するとともに、両者を仕切るタンブル流仕切り手段を燃焼室内に備える点に特徴がある。
【００１６】
図１は、実施例１に係る内燃機関を示す概略断面図である。図１に示す内燃機関１００では、単一のシリンダが示されているが、内燃機関１００のシリンダ数は限定されるものではなく、また、シリンダ配置も限定されるものではない。実施例１に係る内燃機関１００は、ガソリン等の炭化水素系燃料が燃焼することにより、ピストン７をシリンダ１ｓ内で往復運動させる内燃機関である。
【００１７】
ピストン７の頂部７ｔには、キャビティ７Ｃが設けられている。また、ピストン７の頂部７ｔには、タンブル流仕切り手段であるピストン隔壁７Ｂが、吸気口５ｉから排気口５ｅへ向かう方向と平行に設けられている。ピストン隔壁７Ｂには、切り欠き部７ＢＣが設けられる。この切り欠き部ＢＣは、ピストン隔壁７Ｂと内燃機関１００のシリンダヘッド２へ取り付けられる点火プラグ１０とが対向する位置に設けられる。
【００１８】
この内燃機関１００は、吸気通路の一部である吸気ポート３ｉ内に燃料Ｆを噴射するポート噴射弁４により燃料Ｆが供給される。ポート噴射弁４から噴射された燃料Ｆは、吸気ポート３ｉに導入される空気Ａと混合気を形成し、吸気口５ｉを通って内燃機関１００の燃焼室１ｂ内へ流入する。なお、内燃機関１００は、シリンダ１ｓ内の燃焼室１ｂ内へ燃料Ｆを直接噴射する直噴噴射弁を備える、いわゆる直噴式の内燃機関であってもよい。
【００１９】
ここで、ポート噴射弁４により燃料Ｆが噴射されるいわゆるポート噴射式の内燃機関では、吸気ポート３ｉを流れる空気Ａと燃料Ｆとの混合気が内燃機関１００の燃焼室１ｂ内へ流入する。一方、直噴式の内燃機関である場合、吸気ポート３ｉを流れる空気Ａはそのまま燃焼室１ｂ内へ流入し、直噴噴射弁から燃焼室１ｂ内へ噴射される燃料によって混合気を形成する。説明の便宜上、以下において、燃焼室１ｂ内へ流入する混合気又は空気を特に区別しない場合、両者をともに吸気という。
【００２０】
この実施例に係る内燃機関１００の吸気ポート３ｉには、第１タンブル流発生手段である第１フラップ２１、及び第２タンブル流発生手段である第２フラップ２２が備えられる。第１フラップ２１は第１フラップ駆動用アクチュエータ２３により、第２フラップ２２は第２フラップ駆動用アクチュエータ２４により動作する。第１及び第２フラップ２１、２２は、それぞれ吸気ポート３ｉの内側に向かって、すなわち、吸気ポート３ｉを閉じるように動作する。なお、第１フラップ駆動用アクチュエータ２３及び第２フラップ駆動用アクチュエータ２４の動作は、機関ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０により制御される。
【００２１】
吸気口５ｉには、吸気カム６ｉで駆動される吸気弁１４が設けられており、吸気口５ｉを開閉する。ピストン７の上昇により圧縮された燃焼室１ｂ内の混合気は、ピストン７が上死点に到達する前に点火プラグ１０により点火されて燃焼する。そして、混合気の燃焼圧力により、ピストン７は往復運動する。ピストン７の往復運動は、コネクティングロッド９を介してクランク軸８に伝えられ、ここで回転運動に変換されて、内燃機関１００の出力として取り出される。
【００２２】
燃焼後の混合気は、排ガスＥｘとなって排気口５ｅを通って排気通路である排気ポート３ｅへ排出される。排気口５ｅには、排気カム６ｅで駆動される排気弁１５が設けられており、排気口５ｅを開閉する。排気ポート３ｅから排出された排ガスＥｘは、浄化触媒１２で浄化された後、消音器１３で消音されて、大気中へ放出される。
【００２３】
図１に示すように、内燃機関１００には、クランク軸８の回転角度を検出するクランク角センサ５１が取り付けられている。また、カム位置検出センサ５２により吸気カム６ｉの位置が検出され、この検出信号に基づいて、ピストン７がシリンダ１ｓのどの位置にあるかが判定される。クランク角センサ５１及びカム位置検出センサ５２からの検出信号により、機関ＥＣＵ２０は、内燃機関１００のシリンダ１ｓに対する燃料噴射時期及び点火時期を決定する。
【００２４】
また、内燃機関１００には、エアフローセンサ５３、アクセル開度センサ５４等の、内燃機関１００の運転を制御するために必要な情報を取得するためのセンサ類が取り付けられる。機関ＥＣＵ２０は、これら各種センサからの信号に基づいて、内燃機関１００の運転を制御する。次に、この実施例１に係る内燃機関の燃焼室１ｂ内に形成されるタンブル流について説明する。
【００２５】
図２は、実施例１に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。図３−１は、図２のＡ−Ａ断面図である。図３−２は、図２のＢ−Ｂ断面図である。図４−１は、この実施例に係る内燃機関が備えるピストンをその頂部側から見た状態を示す平面図である。図４−２は、図４−１のＣ−Ｃ断面図である。図５は、実施例１に係る内燃機関の圧縮行程を示す説明図である。図６は、燃焼室内における吸気の乱れの、時間に対する変化を示す説明図である。
【００２６】
この実施例に係る内燃機関１００が備えるシリンダ１ｓは、吸気口、排気口をそれぞれ２個ずつ持つ。説明の便宜上、それぞれの吸気口を、第１吸気口５ｉ1、第２吸気口５ｉ2とし、それぞれの排気口を、第１排気口５ｅ1、第２排気口５ｅ2とする。そして、第１吸気口５ｉ1へ接続する吸気ポートを第１吸気ポート３ｉ1とし、第２吸気口５ｉ2へ接続する吸気ポートを第２吸気ポート３ｉ2とする。
【００２７】
第１及び第２吸気口５ｉ1、５ｉ2は、シリンダ１ｓの径方向に平行かつシリンダ１ｓの中心軸Ｚを通る平面Ｐに対して同じ側に、並んで設けられる。また、第１及び第２排気口５ｅ1、５ｅ2は、シリンダ１ｓの径方向に平行かつ点火プラグ１０を通る平面に対して同じ側に、並んで設けられる。
【００２８】
図２、図３−１に示すように、この実施例に係る内燃機関１００では、第１吸気ポート３ｉ1内の第１フラップ２１が、第１フラップ駆動用アクチュエータ２３により第１吸気ポート３ｉ1の内側へ向かって動く。そして、第１吸気ポート３ｉ1内を流れる空気又は混合気（吸気）は、第１吸気口５ｉ1の点火プラグ１０側から燃焼室１ｂ内へ導入される。これによって、第１吸気口５ｉ1から燃焼室１ｂ内へ導入される吸気は、図２、図３−１に示すように、第１吸気口５ｉ1から第１排気口５ｅ1へ向かう時計回りの第１タンブル流Ｇ1を形成する。
【００２９】
また、図２、図３−２に示すように、この実施例に係る内燃機関１００では、第２吸気ポート３ｉ2内の第２フラップ２２が、第２フラップ駆動用アクチュエータ２４により第２吸気ポート３ｉ2の内側へ向かって動く。そして、第２吸気ポート３ｉ2内を流れる空気又は混合気（吸気）は、第２吸気口５ｉ2の燃焼室内面側から燃焼室１ｂ内へ導入される。これによって、第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内へ導入される吸気は、図２、図３−２に示すように、第２排気口５ｅ2から第２吸気口５ｉ2へ向かう反時計回りの第２タンブル流Ｇ2を形成する。すなわち、第２タンブル流Ｇ2は、燃焼室１ｂ内において、第１タンブル流Ｇ1とは旋回方向が反対となる。このように、第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2との旋回方向が燃焼室１ｂ内で反対になるということは、燃焼室１ｂ内において、第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2とが互いに打ち消し合う方向に旋回することになる。
【００３０】
内燃機関１００の圧縮行程では、ピストン７による吸気の圧縮にともなって、第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2が押しつぶされて、第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2には速度せん断層が形成される。そして、速度せん断層の部分から乱れ渦Ｓ（図２参照）が生成され、燃焼促進に寄与する。この実施例に係る内燃機関１００では、旋回方向が異なる複数のタンブル流、すなわち第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2を燃焼室１ｂ内へ形成する。そして、吸気ポートの形状、寸法や、第１、第２フラップ２１、２２の開度等を調整することにより、第１タンブル流Ｇ1が旋回するときの角速度と第２タンブル流Ｇ2が旋回するときの角速度とが略同じになるように設定する。
【００３１】
これによって、燃焼室１ｂのボア中心、すなわち点火プラグ１０の近傍には、常に前記速度せん断層が形成される。その結果、内燃機関１００の圧縮行程の広いクランク角の範囲において、点火プラグ１０の近傍に乱れ渦Ｓが発生し（図６の点線）、内燃機関１００の幅広い運転領域において安定した着火が得られるとともに、初期火炎伝播速度が向上する。特に、燃焼速度が遅い希薄燃焼領域では燃焼速度が向上するので効果的である。
【００３２】
ここで、この実施例に係る内燃機関１００が備えるピストン７は、図４−１、図４−２に示すように、頂部７ｔ（図４−２参照）にタンブル流仕切り手段であるピストン隔壁７Ｂが設けられる。ピストン隔壁７Ｂは、ピストン７の径方向と平行であって、第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2との間に位置するように設けられる。このピストン隔壁７Ｂによって、ピストン７の頂部７ｔに設けられるキャビティは、第１キャビティ７Ｃ1と第２キャビティ７Ｃ2とに仕切られる。また、ピストン隔壁７Ｂの、点火プラグ１０と対向する位置には、切り欠き部７ＢＣが設けられる。
【００３３】
圧縮行程が進行するにしたがって第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2とが混合すると、両者は互いに弱めあうので、点火プラグ１０の近傍へ形成される乱れ渦Ｓが安定して生成されにくくなる。しかし、上述したように、この実施例に係る内燃機関１００が備えるピストン７は、頂部７ｔにピストン隔壁７Ｂ、及び第１、第２キャビティ７Ｃ1、７Ｃ2を備える。燃焼室１ｂ内へ形成された第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2とは、ピストン７の頂部７ｔに設けられるピストン隔壁７Ｂで仕切られて、それぞれ第１キャビティ７Ｃ1内、第２キャビティ７Ｃ2で旋回しながら圧縮される。
【００３４】
これによって、内燃機関１００の圧縮行程においては、燃焼室１ｂ内へ形成された第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2を圧縮上死点付近まで分離した状態で維持することができる。そして、点火時期近傍まで第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2を持続させて、点火プラグ１０の近傍へ乱れ渦Ｓを安定して生成させることができる（図６の実線）。また、そのときの乱れ渦Ｓの乱れはより大きいものとなる（図６の実線）。その結果、ピストン隔壁７Ｂ等を設けない場合と比較して、より安定した着火が得られるとともに、燃焼速度はより向上する。また、ピストン隔壁７Ｂに設けられる切り欠き部７ＢＣは、燃焼室１ｂ内に突出する点火プラグ１０を避けるとともに、点火プラグ１０の近傍へ、より乱れの大きい乱れ渦Ｓを形成する機能も有する。これによって、着火性、燃焼速度をより向上させることができる。
【００３５】
（変形例）
図７は、実施例１の変形例に係るピストンを示す説明図である。このピストン７ａは、ピストン隔壁７Ｂａが、ピストン７の頂面７ｔｐから突出して設けられる。そして、ピストン隔壁７Ｂａの、点火プラグ１０と対向する位置には、燃焼室１ｂ内に突出する点火プラグ１０を避けるための切り欠き部７ＢＣａが設けられる。このような構成であっても、上記ピストン７と同様の作用、効果を得ることができる。なお、このピストン７ａは、ピストン７の頂部７ｔにキャビティ７Ｃａを設けなくてもよい。しかし、図７に示すように、ピストン７ａの頂部７ｔへピストン隔壁７Ｂａで仕切られるキャビティ７Ｃａを設けることにより、第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2との分離効果が高くなるので、圧縮上死点近傍まで、点火プラグ１０の近傍へより安定して乱れ渦Ｓを生成させることができる。
【００３６】
以上、実施例１及びその変形例では、燃焼室の吸気口から排気口へ向かう第１タンブル流と、この第１タンブル流とは旋回方向が逆向きとなる第２タンブル流とを燃焼室内に形成するとともに、両者を仕切るタンブル流仕切り手段をピストン頂部に備える。これにより、圧縮行程で第１及び第２タンブル流がつぶされ、速度せん断層の部分から発生する乱れ渦を、点火プラグ近傍に形成することができる。そして、タンブル流仕切り手段により、点火時期近傍まで第１及び第２タンブル流を持続させて、点火プラグの近傍へ乱れ渦を安定して生成させることができる。その結果、内燃機関の幅広い運転領域において安定した着火が得られるとともに、初期火炎伝播速度が向上して燃焼が促進される。
【００３７】
また、燃焼室内に吸気のスワール流が形成される場合、タンブル流仕切り手段によって前記スワール流を抑制できるので、燃焼室内にはタンブル流がより形成されやすくなる。なお、実施例１で開示した構成は、以下の実施例に対しても適用でき、また、実施例１に開示した構成と同様の構成を備えていれば、実施例１に係る内燃機関と同様の作用・効果を奏する。
【実施例２】
【００３８】
実施例２に係る内燃機関は、実施例１に係る内燃機関と略同様の構成であるが、タンブル流仕切り手段をシリンダヘッドに設けた点が異なる。他の構成は実施例１と同様であるので、同様の構成には同一の符号を付す。
【００３９】
図８は、実施例２に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。図９は、実施例２に係る内燃機関を図８の矢印Ｄ側から見た説明図である。図８、図９に示すように、この内燃機関１００ａは、燃焼室１ｂ内であってシリンダヘッド２の内側に、タンブル流仕切り手段であるシリンダヘッド隔壁２Ｂを備える。シリンダヘッド隔壁２Ｂは、燃焼室１ｂの径方向に対して平行、かつ第１及び第２吸気口５ｉ1、５ｉ2側から第１及び第２排気口５ｅ1、５ｅ2側に向かって設けられる。このように構成することで、シリンダヘッド隔壁２Ｂは、第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2との間に設けられる。また、シリンダヘッド隔壁２Ｂには、点火プラグ１０が燃焼室１ｂ内へ突出する位置に、切り欠き部２ＢＣが設けられる。
【００４０】
第１吸気口５ｉ1及び第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内へ導入される吸気は、第１吸気ポート３ｉ1内の第１フラップ２１及び第２吸気ポート３ｉ2内の第２フラップ２２（図１等参照）によって、それぞれ第１タンブル流Ｇ1及びこれと旋回方向が異なる第２タンブル流Ｇ2を形成する。圧縮行程が進行するにしたがって、ピストン７は第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2とを圧縮する。
【００４１】
このとき、第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2とは、シリンダヘッド２へ設けられるシリンダヘッド隔壁２Ｂによって分離される。これによって、内燃機関１００ａの圧縮行程においては、燃焼室１ｂ内へ形成された第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2を圧縮上死点付近まで分離した状態で維持することができる。そして、点火時期近傍まで第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2を持続して、点火プラグ１０の近傍へ乱れ渦Ｓを安定して生成させることができる。また、そのときの乱れ渦Ｓの乱れはより大きいものとなる。さらにシリンダヘッド隔壁２Ｂの端部２Ｂｔから剥離した剥離渦Ｓｓ（図９参照）も生成されるので、前記乱れ渦Ｓとともに、点火プラグ１０の近傍における吸気の乱れをさらに大きくできる。その結果、シリンダヘッド隔壁２Ｂを設けない場合と比較して、より安定した着火が得られるとともに、燃焼速度はより向上する。
【００４２】
以上、実施例２では、燃焼室の吸気口から排気口へ向かう第１タンブル流と、この第１タンブル流とは旋回方向が逆向きとなる第２タンブル流とを燃焼室内に形成するとともに、両者を仕切るタンブル流仕切り手段をシリンダヘッドの内側に備える。これによって、点火時期近傍まで第１及び第２タンブル流を持続させて、点火プラグの近傍へ乱れ渦を安定して生成させることができる。その結果、内燃機関の幅広い運転領域において安定した着火が得られるとともに、初期火炎伝播速度が向上して燃焼が促進される。なお、実施例２で開示した構成は、以下の実施例に対しても適用でき、また、実施例２に開示した構成と同様の構成を備えていれば、実施例２に係る内燃機関と同様の作用・効果を奏する。
【実施例３】
【００４３】
実施例３に係る内燃機関は、実施例２に係る内燃機関と略同様の構成であるが、吸気口がシリンダの中心軸に対して対称に配置される点が異なる。他の構成は実施例２と同様であるので、同様の構成には同一の符号を付す。図１０は、実施例３に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。図１１−１、図１１−２は、実施例３に係る内燃機関を図１０の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【００４４】
図１０、図１１−１、図１１−２に示すように、この内燃機関１００ｂは、燃焼室１ｂ内であってシリンダヘッド２の内側に、タンブル流仕切り手段であるシリンダヘッド隔壁２Ｂを備える。シリンダヘッド隔壁２Ｂは、燃焼室１ｂの径方向に対して平行、かつ第１吸気口５ｉ1側から第１排気口５ｅ1側に向かって形成される。これによって、シリンダヘッド隔壁２Ｂは、第１タンブル流Ｇｂ1と第２タンブル流Ｇｂ2との間に設けられる。また、シリンダヘッド隔壁２Ｂには、点火プラグ１０が燃焼室１ｂ内へ突出する位置に、切り欠き部２ＢＣが設けられる。なお、タンブル流仕切り手段は、ピストン７に設けてもよい（ピストン隔壁７Ｂ（図４−１等））。
【００４５】
図１０に示すように、この内燃機関１００ｂは、シリンダヘッド側から見た場合、第１吸気口５ｉ1と第２吸気口５ｉ2とが、シリンダ１ｓの中心軸Ｚに対して対称に配置される、いわゆるクロス吸気型の内燃機関である。これにともなって、第１排気口５ｅ1と第２排気口５ｅ2とは、シリンダ１ｓの中心軸Ｚに対して対称に配置される。
【００４６】
図１１−１は、第１吸気口５ｉ1から燃焼室１ｂ内へ流入する吸気による第１タンブル流Ｇｂ1を示している。また、図１１−２は、第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内へ流入する吸気による第２タンブル流Ｇｂ2を示している。第１吸気ポート３ｉ1内の第１フラップ２１は、第１フラップ駆動用アクチュエータ２３によって第１吸気ポート３ｉ1の内側へ向かって動く。これにより、第１吸気口５ｉ1から燃焼室１ｂ内へ導入される吸気は、第１吸気口５ｉ1の点火プラグ１０側から燃焼室１ｂ内へ導入される。その結果、第１吸気口５ｉ1から燃焼室１ｂ内に導入される吸気は、図１０、図１１−１に示すように、第１吸気口５ｉ1から第１排気口５ｅ1へ向かう時計回りの第１タンブル流Ｇｂ1を形成する。
【００４７】
また、第２吸気ポート３ｉ2内の第１フラップ２１は、第１フラップ駆動用アクチュエータ２３によって第２吸気ポート３ｉ2の内側へ向かって動く。これにより、第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内へ導入される吸気は、第２吸気口５ｉ2の点火プラグ１０側から燃焼室１ｂ内へ導入される。その結果、第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内に導入される吸気は、図１０、図１１−２に示すように、第２吸気口５ｉ2から第２排気口５ｅ2へ向かう反時計回りの第２タンブル流Ｇｂ2、すなわち、燃焼室１ｂ内において第１タンブル流Ｇｂ1と旋回方向の異なる第２タンブル流Ｇｂ2を形成する。なお、第１吸気口５ｉ1の燃焼室１ｂの内面側から、燃焼室１ｂ内へ吸気を導入するようにしてもよい。このときには、第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内へ導入される吸気は、第２吸気口５ｉ2の燃焼室１ｂの内面側から燃焼室１ｂ内へ導入させる。
【００４８】
この実施例に係る内燃機関１００ｂは、第１吸気口５ｉ1と第２吸気口５ｉ2とを、シリンダ１ｓの中心軸Ｚに対して対称に配置する。このため、吸気を第１及び第２吸気口５ｉ1、５ｉ2の点火プラグ１０側から燃焼室１ｂ内へ導入することにより、燃焼室１ｂ内においては、旋回方向の異なる第１及び第２タンブル流Ｇｂ1、Ｇｂ2を形成することができる。第１吸気口５ｉ1と第２吸気口５ｉ2とをシリンダ１ｓの中心軸Ｚに対して対称に配置すれば、例えば、吸気ポートや吸気口等の形状寸法等によりタンブル流を形成する場合、第１及び第２吸気ポート３ｉ1、３ｉ2や第１及び第２吸気口５ｉ1、５ｉ2等の寸法、形状等を同一にできる。その結果、内燃機関１００ｂの構造を簡略化できるので好ましい。
【００４９】
圧縮行程においては、ピストン７が第１タンブル流Ｇｂ1と第２タンブル流Ｇｂ2とを圧縮する。第１タンブル流Ｇｂ1と第２タンブル流Ｇｂ2とは、燃焼室１ｂ内において、旋回方向が反対かつ旋回速度は略等しいので、第１タンブル流Ｇｂ1と第２タンブル流Ｇｂ2とが圧縮されると、点火プラグ１０の近傍に、乱れ渦Ｓを形成する。また、第１タンブル流Ｇｂ1と第２タンブル流Ｇｂ2とは、シリンダヘッド２へ設けられるシリンダヘッド隔壁２Ｂによって分離される。
【００５０】
これによって、内燃機関１００ｂの圧縮行程においては、燃焼室１ｂ内へ形成された第１及び第２タンブル流Ｇｂ1、Ｇｂ2を圧縮上死点付近まで分離した状態で維持することができる。そして、点火時期近傍まで第１及び第２タンブル流Ｇｂ1、Ｇｂ2を持続して、点火プラグ１０の近傍へ乱れ渦Ｓを安定して生成させることができる。また、そのときの乱れ渦Ｓの乱れはより大きいものとなる。その結果、シリンダヘッド隔壁２Ｂを設けない場合と比較して、より安定した着火が得られるとともに、燃焼速度はより向上する。
【００５１】
さらに、第１吸気口５ｉ1と第２吸気口５ｉ2とが、シリンダ１ｓの中心軸Ｚに対して対称に配置されることで、燃焼室１ｂ内にはスワール流が形成されるが、タンブル流仕切り手段であるシリンダヘッド隔壁２Ｂによって前記スワール流を抑制できる。これによって、燃焼室１ｂ内のタンブル流は、より形成されやすくなる。
【００５２】
以上、実施例３では、吸気口をシリンダの中心軸に対して対称に配置することにより、燃焼室の吸気口から排気口へ向かう第１タンブル流と、この第１タンブル流とは旋回方向が逆向きとなる第２タンブル流とを燃焼室内に形成する。そして、燃焼室内には、両者を仕切るタンブル流仕切り手段を備える。これによって、点火時期近傍まで第１及び第２タンブル流を持続させて、点火プラグの近傍へ乱れ渦を安定して生成させることができる。その結果、内燃機関の幅広い運転領域において安定した着火が得られるとともに、初期火炎伝播速度が向上して燃焼が促進される。なお、実施例３で開示した構成は、以下の実施例に対しても適用でき、また、実施例３に開示した構成と同様の構成を備えていれば、実施例３に係る内燃機関と同様の作用・効果を奏する。
【実施例４】
【００５３】
実施例４に係る内燃機関は、実施例３に係る内燃機関と略同様の構成であるが、吸気口をシリンダの中心軸に対して対称に配置するとともに、吸気通路の吸気口近傍に設けた燃料噴射手段により、燃焼室内に形成されるタンブル流を増強する点が異なる。他の構成は実施例３と同様であるので、同様の構成には同一の符号を付す。図１２は、実施例４に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。図１３−１、図１３−２は、実施例４に係る内燃機関を図１２の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【００５４】
図１２、図１３−１、図１３−２に示すように、この内燃機関１００ｃは、燃焼室１ｂ内であってシリンダヘッド２の内側に、タンブル流仕切り手段であるシリンダヘッド隔壁２Ｂを備える。シリンダヘッド隔壁２Ｂは、燃焼室１ｂの径方向に対して平行、かつ第１吸気口５ｉ1側から第１排気口５ｅ1側に向かって形成される。また、シリンダヘッド隔壁２Ｂには、点火プラグ１０が燃焼室１ｂ内へ突出する位置に、切り欠き部２ＢＣが設けられる。
【００５５】
図１２に示すように、この内燃機関１００ｃは、シリンダヘッド側から見た場合において、第１吸気口５ｉ1と第２吸気口５ｉ2とが、シリンダ１ｓの中心軸Ｚに対して対称に配置される、いわゆるクロス吸気型の内燃機関である。これにともなって、第１排気口５ｅ1と第２排気口５ｅ2とは、シリンダ１ｓの中心軸Ｚに対して対称に配置される。
【００５６】
図１３−１は、第１吸気口５ｉ1から燃焼室１ｂ内へ流入する吸気による第１タンブル流Ｇｃ1を示している。第１吸気ポート３ｉ1の回転軸Ｚｒ側であって第１吸気口５ｉ1近傍には、第１の燃料噴射手段である第１ポート噴射弁４1が設けられている。なお、第１ポート噴射弁４1は、第１タンブル流発生手段である第１タンブル用フラップ２１1よりも第１吸気口５ｉ1側に設けられる。第１ポート噴射弁４1から噴射される第１の燃料噴霧Ｆｍ1は、第１吸気ポート３ｉ1内を流れて第１タンブル流Ｇｃ1を形成する吸気の流れに沿って噴射される。そして、第１の燃料噴霧Ｆｍ1は、第１吸気弁１４1の傘部１４ｕ1と、第１吸気口５ｉ1との間であって点火プラグ１０側を通って燃焼室１ｂ内へ流入する。
【００５７】
第１吸気ポート３ｉ1内の第１タンブル用フラップ２１1は、第１アクチュエータ２３1により第１吸気ポート３ｉ1の内側へ向かって動く。これによって、第１吸気ポート３ｉ1内を流れる空気は前記第１タンブル用フラップ２１1によって流れの方向が変更される。そして、前記空気は、第１ポート噴射弁４1から噴射される第１の燃料噴霧Ｆｍ1とともに混合気（吸気）を形成して、第１吸気口５ｉ1の点火プラグ１０側から燃焼室１ｂ内へ導入される。その結果、第１吸気口５ｉ1から燃焼室１ｂ内に導入される吸気は、図１２、図１３−１に示すように、第１吸気口５ｉ1から第１排気口５ｅ1へ向かう時計回りの第１タンブル流Ｇｃ1を形成する。第１タンブル流Ｇｃ1は、第１の燃料噴霧Ｆｍ1の運動エネルギーが与えられることにより増強されて、旋回の角速度が大きくなる。
【００５８】
図１３−２は、第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内へ流入する吸気による第２タンブル流Ｇｃ2を示している。第２吸気ポート３ｉ2の回転軸Ｚｒ側であって第２吸気口５ｉ2近傍には、第２の燃料噴射手段である第２ポート噴射弁４2が設けられている。なお、第２ポート噴射弁４2は、第２タンブル流発生手段である第２タンブル用フラップ２１2よりも第２吸気口５ｉ2側に設けられる。第２ポート噴射弁４2から噴射される第２の燃料噴霧Ｆｍ2は、第２吸気ポート３ｉ2内を流れて第２タンブル流Ｇｃ2を形成する吸気の流れに沿って噴射される。そして、第２の燃料噴霧Ｆｍ2は、第２吸気弁１４2の傘部１４ｕ2と、第２吸気口５ｉ2との間であって点火プラグ１０側を通って燃焼室１ｂ内へ流入する。
【００５９】
第２吸気ポート３ｉ2内の第２タンブル用フラップ２１2は、第２アクチュエータ２３2により第２吸気ポート３ｉ2の内側へ向かって動く。第２吸気ポート３ｉ2内を流れる空気は前記第２タンブル用フラップ２１2によって流れの方向が変更される。そして、前記空気は、第２ポート噴射弁４2から噴射される第２の燃料噴霧Ｆｍ2とともに混合気（吸気）を形成して、第２吸気口５ｉ2の点火プラグ１０側から燃焼室１ｂ内へ導入される。その結果、第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内に導入される吸気は、図１２、図１３−２に示すように、第２吸気口５ｉ2から第２排気口５ｅ2へ向かう反時計回りの第２タンブル流Ｇｃ2を形成する。第２タンブル流Ｇｃ2は、第２の燃料噴霧Ｆｍ2の運動エネルギーが与えられることにより増強されて、旋回の角速度が大きくなる。
【００６０】
燃焼室１ｂ内へ形成される第１タンブル流Ｇｃ1と第２タンブル流Ｇｃ2とは、シリンンダヘッド２へ設けられるシリンダヘッド隔壁２Ｂによって分離される。圧縮行程においては、ピストン７が、シリンダヘッド隔壁２Ｂによって分離された第１タンブル流Ｇｃ1と第２タンブル流Ｇｃ2とを圧縮するので、点火プラグ１０の近傍には乱れ渦Ｓが圧縮上死点近傍まで維持される。また、第１タンブル流Ｇｃ1と第２タンブル流Ｇｃ2とは、第１及び第２の燃料噴霧Ｆｍ1、Ｆｍ2の運動エネルギーが与えられることによって増強されるので、ピストン７の圧縮により形成される乱れ渦Ｓも、より乱れが大きくなる。その結果、より安定した着火が得られるとともに、燃焼速度はより向上する。
【００６１】
なお、この実施例に係る内燃機関１００ｃは、第１吸気口５ｉ1と第２吸気口５ｉ2とを、シリンダ１ｓの中心軸Ｚに対して対称に配置する。このため、第１及び第２ポート噴射弁４1、４2を、スペースに余裕のある第１及び第２吸気ポート３ｉ1、３ｉ2の回転軸Ｚｒ側に取り付けることができる。これにより、第１及び第２ポート噴射弁４1、４2の脱着が容易になるので、整備や交換における作業性が向上する。
【００６２】
（変形例）
実施例４の変形例に係る内燃機関は、実施例４に係る内燃機関と略同様の構成であるが、吸気通路の吸気口近傍に設ける燃料噴射手段の配置が異なる。他の構成は実施例３と同様であるので、同様の構成には同一の符号を付す。
【００６３】
図１４は、実施例４の変形例に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。図１５−１、図１５−２は、実施例４の変形例に係る内燃機関を図１４の矢印Ｄ側から見た説明図である。図１４に示すように、この内燃機関１００ｄは、シリンダ１ｓの径方向に平行かつシリンダ１ｓの中心軸Ｚを通る平面Ｐに対して同じ側に、第１及び第２吸気口５ｉ1、５ｉ2が並んで設けられる。また、第１及び第２排気口５ｅ1、５ｅ2は、シリンダ１ｓの径方向に平行かつ点火プラグ１０を通る平面に対して同じ側に並んで設けられる。
【００６４】
図１５−１は、第１吸気口５ｉ1から燃焼室１ｂ内へ流入する吸気による第１タンブル流Ｇ1を示している。第１吸気ポート３ｉ1の回転軸Ｚｒ側であって第１吸気口５ｉ1近傍には、第１の燃料噴射手段である第１ポート噴射弁４1が設けられている。第１ポート噴射弁４1から噴射される第１の燃料噴霧Ｆｍ1は、第１吸気弁１４1の傘部１４ｕ1と第１吸気口５ｉ1との間であって、点火プラグ１０側を通って燃焼室１ｂ内へ流入する。
【００６５】
第１吸気ポート３ｉ1内の第１フラップ２１は、第１吸気ポート３ｉ1の内側へ向かって動き、第１吸気ポート３ｉ1内を流れる空気の流れの方向を変更する。そして、前記空気は、第１ポート噴射弁４1から噴射される第１の燃料噴霧Ｆｍ1とともに混合気（吸気）を形成して、第１吸気口５ｉ1の点火プラグ１０側から燃焼室１ｂ内へ導入される。その結果、第１吸気口５ｉ1から燃焼室１ｂ内に導入される吸気は、図１４、図１５−１に示すように、第１吸気口５ｉ1から第１排気口５ｅ1へ向かう時計回りの第１タンブル流Ｇ1を形成する。第１タンブル流Ｇ1は、第１の燃料噴霧Ｆｍ1の運動エネルギーが与えられることにより増強されて、旋回の角速度が大きくなる。
【００６６】
図１５−２は、第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内へ流入する吸気による第２タンブル流Ｇ2を示している。第２吸気ポート３ｉ2の回転軸Ｚｒとは反対側であって、第２吸気口５ｉ2近傍には、第２の燃料噴射手段である第２ポート噴射弁４2が設けられている。第２ポート噴射弁４2から噴射される第２の燃料噴霧Ｆｍ2は、第１吸気弁１４1の傘部１４ｕ2と、第２吸気口５ｉ2との間であって燃焼室１ｂの内面側を通って燃焼室１ｂ内へ流入する。
【００６７】
第２吸気ポート３ｉ2内の第２フラップ２２は、第２吸気ポート３ｉ2の内側へ向かって動き、第２吸気ポート３ｉ2内を流れる空気の流れの方向を変更する。そして、前記空気は、第２ポート噴射弁４2から噴射される第２の燃料噴霧Ｆｍ2とともに混合気（吸気）を形成して、燃焼室１ｂの内面側における第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内へ導入される。その結果、第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内に導入される吸気は、図１４、図１５−２に示すように、第２排気口５ｅ2から第２吸気口５ｉ2へ向かう反時計回りの第２タンブル流Ｇ2を形成する。第２タンブル流Ｇ2は、第２の燃料噴霧Ｆｍ2の運動エネルギーが与えられることにより増強されて、旋回の角速度が大きくなる。
【００６８】
このような構成によっても、燃焼室１ｂ内へは、旋回の角速度が略等しく、かつ旋回の方向が反対の第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2とが形成される。また、これらの第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2とは、第１及び第２の燃料噴霧Ｆｍ1、Ｆｍ2の運動エネルギーが与えられることによって増強されるので、圧縮行程において形成される乱れ渦Ｓも、より乱れが大きくなる。これによって、この変形例に係る内燃機関１００ｄにおいても、実施例４に係る内燃機関１００ｃと同様の作用、効果を奏する。
【００６９】
以上、実施例４及びその変形例では、燃焼室の吸気口から排気口へ向かう第１タンブル流と、この第１タンブル流とは旋回方向が逆向きとなる第２タンブル流とを燃焼室内に形成するとともに、吸気口近傍に設けた燃料噴射手段により、第１及び第２タンブル流を増強する。そして、燃焼室内には、両者を仕切るタンブル流仕切り手段を備える。これによって、点火時期近傍まで第１及び第２タンブル流を持続させて、点火プラグの近傍へ乱れ渦を安定して生成させることができる。また、燃料噴射手段から噴射される燃料噴霧で第１、第２タンブル流を増強することにより、乱れ渦の乱れをより大きくすることができる。その結果、内燃機関の幅広い運転領域においてさらに安定した着火が得られるとともに、さらに初期火炎伝播速度が向上して、より燃焼が促進される。なお、実施例４で開示した構成は、以下の実施例に対しても適用でき、また、実施例４に開示した構成と同様の構成を備えていれば、実施例４に係る内燃機関と同様の作用・効果を奏する。
【実施例５】
【００７０】
実施例５に係る内燃機関は、実施例１、実施例２等に係る内燃機関と略同様の構成であるが、吸気口の数が実施例１、実施例２に係る内燃機関よりも多い点が異なる。他の構成は、実施例１、実施例２等に係る内燃機関と同様である。図１６は、実施例５に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。図１７−１、図１７−２は、実施例５に係る内燃機関を図１６の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【００７１】
この内燃機関１００ｅは、３個の吸気口、すなわち、２個の第１吸気口５ｉ1、５ｉ1、及び第２吸気口５ｉ2を備える。第２吸気口５ｉ2は、２個の第１吸気口５ｉ1、５ｉ1の間に設けられる。図１７−１に示すように、第２吸気ポート３ｉ2内には、第２タンブル流Ｇ2を形成するための第２フラップ２２が備えられる。第２フラップ２２は、第２吸気ポート３ｉ2の内側へ向かって動き、第２吸気ポート３ｉ2内を流れる吸気の流れの方向を変更する。そして、前記吸気は、第２吸気口５ｉ2の燃焼室１ｂの内面側から燃焼室１ｂ内へ導入される。その結果、第２吸気口５ｉ2から燃焼室１ｂ内に導入される吸気は、図１６、図１７−１に示すように、第１及び第２排気口５ｅ1、５ｅ2から第２吸気口５ｉ2へ向かう反時計回りの第２タンブル流Ｇ2を形成する。
【００７２】
図１７−２に示すように、２個の第１吸気ポート３ｉ1、３ｉ1内には、第１タンブル流Ｇ1を形成するための第１フラップ２１が備えられる。第１フラップ２１は、第１吸気ポート３ｉ1、３ｉ1の内側へ向かって動き、２個の第１吸気ポート３ｉ1、３ｉ1内を流れる吸気の流れの方向を変更する。そして、前記吸気は、２個の第１吸気口５ｉ1、５ｉ1の点火プラグ１０側から燃焼室１ｂ内へ導入される。その結果、第１吸気口５ｉ1、５ｉ1から燃焼室１ｂ内に導入される吸気は、図１６、図１７−２に示すように、第１吸気口５ｉ1、５ｉ1から第１及び第２排気口５ｅ1、５ｅ2へ向かう時計回りの第１タンブル流Ｇ1を形成する。このように、第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2とは、旋回方向が反対となる。
【００７３】
内燃機関１００ｅの圧縮行程では、ピストン７による吸気の圧縮にともなって、第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2が押しつぶされて、第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2には速度せん断層が形成される。そして、速度せん断層の部分から乱れ渦Ｓ（図１６参照）が生成され、燃焼促進に寄与する。この実施例に係る内燃機関１００ｅでは、旋回方向が異なる複数のタンブル流、すなわち第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2を燃焼室１ｂ内へ形成する。これによって、点火プラグ１０の近傍には、常に前記速度せん断層が形成される。その結果、内燃機関１００ｅの圧縮行程の広いクランク角の範囲において乱れ渦Ｓが発生し、内燃機関１００ｅの幅広い運転領域において安定した着火が得られるとともに、初期火炎伝播速度が向上する。
【００７４】
なお、図１６、図１７−１、図１７−２に示すように、燃焼室１ｂ内におけるシリンダヘッド２に、シリンダヘッド隔壁２Ｂｅを設けてもよい。このシリンダヘッド隔壁２Ｂｅは、第１タンブル流Ｇ1と第２タンブル流Ｇ2との間に設けられ、両者を分離する。これによって、内燃機関１００ｅの圧縮行程においては、燃焼室１ｂ内へ形成された第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2を分離した状態で、圧縮上死点付近まで分離した状態で維持することができる。そして、点火時期近傍まで第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2を持続して、点火プラグ１０の近傍へ乱れ渦Ｓを安定して生成させることができる。また、シリンダヘッド隔壁２Ｂｅの端部２Ｂｅｔにおいて第１及び第２タンブル流Ｇ1、Ｇ2が剥離することにより剥離渦Ｓｓが生成される。これらの乱れ渦Ｓ及び剥離渦Ｓｓによって、点火プラグ１０近傍の乱れはより大きくなる。その結果、シリンダヘッド隔壁２Ｂｅを設けない場合と比較して、より安定した着火が得られるとともに、燃焼速度はより向上する。
【００７５】
以上、実施例５では、３以上の吸気口を備えるとともに、燃焼室の吸気口から排気口へ向かう第１タンブル流と、この第１タンブル流とは旋回方向が逆向きとなる第２タンブル流とを燃焼室内に形成する。これによって、点火時期近傍まで第１及び第２タンブル流を持続させて、点火プラグの近傍へ乱れ渦を安定して生成させることができる。その結果、内燃機関の幅広い運転領域において安定した着火が得られるとともに、初期火炎伝播速度が向上して燃焼が促進される。なお、実施例５に開示した構成と同様の構成を備えていれば、実施例５に係る内燃機関と同様の作用・効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上のように、本発明に係る内燃機関は、火花点火式の内燃機関に有用であり、特に、点火プラグの周辺に乱れ渦を安定して形成することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】実施例１に係る内燃機関を示す概略断面図である。
【図２】実施例１に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。
【図３−１】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図３−２】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４−１】この実施例に係る内燃機関が備えるピストンをその頂部側から見た状態を示す平面図である。
【図４−２】図４−１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】実施例１に係る内燃機関の圧縮行程を示す説明図である。
【図６】燃焼室内における吸気の乱れの、時間に対する変化を示す説明図である。
【図７】実施例１の変形例に係るピストンを示す説明図である。
【図８】実施例２に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。
【図９】実施例２に係る内燃機関を図８の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【図１０】実施例３に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。
【図１１−１】実施例３に係る内燃機関を図１０の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【図１１−２】実施例３に係る内燃機関を図１０の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【図１２】実施例４に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。
【図１３−１】実施例４に係る内燃機関を図１２の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【図１３−２】実施例４に係る内燃機関を図１２の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【図１４】実施例４の変形例に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。
【図１５−１】実施例４の変形例に係る内燃機関を図１４の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【図１５−２】実施例４の変形例に係る内燃機関を図１４の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【図１６】実施例５に係る内燃機関をシリンダヘッド側から見た状態を示す平面図である。
【図１７−１】実施例５に係る内燃機関を図１６の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【図１７−２】実施例５に係る内燃機関を図１６の矢印Ｄ側から見た説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ｂ  燃焼室
１ｓ  シリンダ
２  シリンダヘッド
２Ｂ、２Ｂｅ  シリンダヘッド隔壁
２Ｂｔ、２Ｂｅｔ  端部
３ｉ  吸気ポート
３ｉ1  第１吸気ポート
３ｉ2  第２吸気ポート
３ｅ  排気ポート
４  ポート噴射弁
４1  第１ポート噴射弁
４2  第２ポート噴射弁
５ｉ  吸気口
５ｉ1  第１吸気口
５ｉ2  第２吸気口
５ｅ  排気口
５ｅ1  第１排気口
５ｅ2  第２排気口
７、７ａ  ピストン
７Ｂ、７Ｂａ  ピストン隔壁
７Ｃ、７Ｃａ  キャビティ
７Ｃ1  第１キャビティ
７Ｃ2  第２キャビティ
７ＢＣ、７ＢＣａ  切り欠き部
１４  吸気弁
１４1  第１吸気弁
１４2  第２吸気弁
１５  排気弁
２０  機関ＥＣＵ
２１、２１1、２１2  第１フラップ
２２  第２フラップ
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ  内燃機関
【図１】
2006329132.tif 000003
【図２】
2006329132.tif 000004
【図３−１】
2006329132.tif 000005
【図３−２】
2006329132.tif 000006
【図４−１】
2006329132.tif 000007
【図４−２】
2006329132.tif 000008
【図５】
2006329132.tif 000009
【図６】
2006329132.tif 000010
【図７】
2006329132.tif 000011
【図８】
2006329132.tif 000012
【図９】
2006329132.tif 000013
【図１０】
2006329132.tif 000014
【図１１−１】
2006329132.tif 000015
【図１１−２】
2006329132.tif 000016
【図１２】
2006329132.tif 000017
【図１３−１】
2006329132.tif 000018
【図１３−２】
2006329132.tif 000019
【図１４】
2006329132.tif 000020
【図１５−１】
2006329132.tif 000021
【図１５−２】
2006329132.tif 000022
【図１６】
2006329132.tif 000023
【図１７−１】
2006329132.tif 000024
【図１７−２】
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