(57)【要約】【課題】均質燃焼に際して、吸気不足を発生させることなく、タンブル流を圧縮行程後半まで確実に持続させることができる筒内噴射式火花点火内燃機関を提供する。【解決手段】気筒内へ直接的に燃料を噴射する少なくとも二つの第一燃料噴射弁１及び第二燃料噴射弁２を具備し、均質燃焼に際して、シリンダボアの排気弁側に沿って下降して気筒内を縦方向に旋回するタンブル流Ｔを、少なくとも二つの第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁により吸気下死点近傍において噴射される燃料によって強める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒内へ直接的に燃料を噴射する少なくとも二つの第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁を具備し、均質燃焼に際して、シリンダボアの排気弁側に沿って下降して気筒内を縦方向に旋回するタンブル流を、前記少なくとも二つの第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁により吸気下死点近傍において噴射される燃料によって強めることを特徴とする筒内噴射式火花点火内燃機関。
【請求項２】
前記第一燃料噴射弁により噴射される燃料は、点火プラグの点火ギャップ内又は点火ギャップ近傍を通過するようにされ、圧縮行程後半に前記第一燃料噴射弁により燃料を噴射することにより、気筒内の一部に形成される可燃混合気内に前記点火プラグの点火ギャップを位置させて成層燃焼を実施することを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関。
【請求項３】
前記第一燃料噴射弁は気筒上部略中心に配置され、前記点火プラグは前記第一燃料噴射弁の排気弁側近傍に配置され、前記第二燃料噴射弁は気筒上部周囲の吸気弁側に配置され、均質燃焼に際して、前記第二燃料噴射弁は、前記タンブル流を強めるために、吸気下死点近傍においてシリンダボアの排気弁側上部へ向けて燃料を噴射することを特徴とする請求項２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関。
【請求項４】
均質燃焼に際して、吸気下死点近傍における前記第一燃料噴射弁及び前記第二燃料噴射弁の燃料噴射時期を互いに異ならせることを特徴とする請求項３に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関。
【請求項５】
前記第一燃料噴射弁は気筒上部略中心に配置され、前記点火プラグは前記第一燃料噴射弁の排気弁側近傍に配置され、前記第二燃料噴射弁は気筒上部周囲の排気弁側に配置され、均質燃焼に際して、前記第二燃料噴射弁は、前記タンブル流を強めるために、吸気下死点近傍においてシリンダボアの排気弁側に沿ってピストン頂面へ向けて燃料を噴射することを特徴とする請求項２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関。
【請求項６】
前記筒内噴射式火花点火内燃機関は吸気二弁式であり、均質燃焼に際して、前記第一燃料噴射弁により吸気下死点近傍において噴射される燃料は一方の吸気弁を介して気筒内に形成された一方のタンブル流を強め、前記第二燃料噴射弁により吸気下死点近傍において噴射される燃料は他方の吸気弁を介して気筒内に形成された他方のタンブル流を強めることを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒内噴射式火花点火内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
気筒内に均質混合気を形成し、この均質混合気を圧縮行程末期の点火時期において着火燃焼させる均質燃焼において、気筒内へ供給された吸気により気筒内にタンブル流を形成し、このタンブル流を圧縮行程後半まで持続させることにより、点火時期において気筒内にタンブル流による乱れを存在させることができれば、この乱れによって均質混合気の燃焼速度は高まり、良好な均質燃焼を実現することができる。
【０００３】
タンブル流を圧縮行程末期の点火時期まで持続させるために、吸気ポート内に吸気流制御弁を配置し、この吸気流制御弁によって吸気を吸気ポート上壁に沿わせて気筒内へ供給することにより、気筒内に強いタンブル流を形成する筒内噴射式火花点火内燃機関が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８０２４７
【特許文献２】特開２００３−３２２０２２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の筒内噴射式火花点火内燃機関において、吸気流制御弁により吸気を吸気ポート上壁に沿わせて気筒内に供給する時には、吸気流制御弁により吸気ポートが絞られることになる。それにより、必要吸気量が比較的少ない時においては、特に問題なく強いタンブル流を気筒内に形成することができるが、必要吸気量が比較的多くなる時においては、吸気流制御弁により吸気ポートを絞ると吸気不足が発生することがあるために、吸気流制御弁によって強いタンブル流を気筒内に形成することはできない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、均質燃焼に際して、吸気不足を発生させることなく、タンブル流を圧縮行程後半まで確実に持続させることができる筒内噴射式火花点火内燃機関を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による請求項１に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関は、気筒内へ直接的に燃料を噴射する少なくとも二つの第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁を具備し、均質燃焼に際して、シリンダボアの排気弁側に沿って下降して気筒内を縦方向に旋回するタンブル流を、前記少なくとも二つの第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁により吸気下死点近傍において噴射される燃料によって強めることを特徴とする。
【０００８】
本発明による請求項２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関は、請求項１に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関において、前記第一燃料噴射弁により噴射される燃料は、点火プラグの点火ギャップ内又は点火ギャップ近傍を通過するようにされ、圧縮行程後半に前記第一燃料噴射弁により燃料を噴射することにより、気筒内の一部に形成される可燃混合気内に前記点火プラグの点火ギャップを位置させて成層燃焼を実施することを特徴とする。
【０００９】
本発明による請求項３に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関は、請求項２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関において、前記第一燃料噴射弁は気筒上部略中心に配置され、前記点火プラグは前記第一燃料噴射弁の排気弁側近傍に配置され、前記第二燃料噴射弁は気筒上部周囲の吸気弁側に配置され、均質燃焼に際して、前記第二燃料噴射弁は、前記タンブル流を強めるために、吸気下死点近傍においてシリンダボアの排気弁側上部へ向けて燃料を噴射することを特徴とする。
【００１０】
本発明による請求項４に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関は、請求項３に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関において、均質燃焼に際して、吸気下死点近傍における前記第一燃料噴射弁及び前記第二燃料噴射弁の燃料噴射時期を互いに異ならせることを特徴とする。
【００１１】
本発明による請求項５に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関は、請求項２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関において、前記第一燃料噴射弁は気筒上部略中心に配置され、前記点火プラグは前記第一燃料噴射弁の排気弁側近傍に配置され、前記第二燃料噴射弁は気筒上部周囲の排気弁側に配置され、均質燃焼に際して、前記第二燃料噴射弁は、前記タンブル流を強めるために、吸気下死点近傍においてシリンダボアの排気弁側に沿ってピストン頂面へ向けて燃料を噴射することを特徴とする。
【００１２】
本発明による請求項６に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関は、請求項１に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関において、前記筒内噴射式火花点火内燃機関は吸気二弁式であり、均質燃焼に際して、前記第一燃料噴射弁により吸気下死点近傍において噴射される燃料は一方の吸気弁を介して気筒内に形成された一方のタンブル流を強め、前記第二燃料噴射弁により吸気下死点近傍において噴射される燃料は他方の吸気弁を介して気筒内に形成された他方のタンブル流を強めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による請求項１に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関によれば、気筒内へ直接的に燃料を噴射する少なくとも二つの第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁を具備し、均質燃焼に際して、シリンダボアの排気弁側に沿って下降して気筒内を縦方向に旋回するタンブル流を、少なくとも二つの第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁により吸気下死点近傍において噴射される燃料により確実に強めるようになっている。それにより、吸気ポートを絞ることなく気筒内に形成されるタンブル流は圧縮行程後半までには消滅するほど弱いものであるが、このようなタンブル流は確実に強められ、タンブル流を圧縮行程後半まで確実に持続させて良好な均質燃焼を実現することができる。
【００１４】
本発明による請求項２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関によれば、請求項１に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関と同様に、タンブル流は少なくとも二つの第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁により吸気下死点近傍において噴射される燃料により確実に強められ、良好な均質燃焼を実現することができる。また、第一燃料噴射弁により噴射される燃料は、点火プラグの点火ギャップ内又は点火ギャップ近傍を通過するようにされているために、圧縮行程後半に第一燃料噴射弁によって燃料を噴射することにより、気筒内の一部に形成される可燃混合気内に点火プラグの点火ギャップを位置させることができ、均質燃焼だけでなく成層燃焼も実施することができる。
【００１５】
本発明による請求項３に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関によれば、請求項２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関において、第一燃料噴射弁は気筒上部略中心に配置され、点火プラグは第一燃料噴射弁の排気弁側近傍に配置され、第二燃料噴射弁は気筒上部周囲の吸気弁側に配置され、均質燃焼に際して、第二燃料噴射弁は、タンブル流を強めるために、吸気下死点近傍においてシリンダボアの排気弁側上部へ向けて燃料を噴射するようになっている。それにより、第二燃料噴射弁により吸気下死点近傍において噴射される燃料によってタンブル流は強められると共に、第一燃料噴射弁により点火プラグの点火ギャップ内又は点火ギャップ近傍を通過するように噴射される燃料は、吸気下死点近傍においてシリンダボアの排気弁側へ向けて斜め下方向に噴射されてタンブル流を強めることができ、請求項２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関と同様な効果を得ることができる。
【００１６】
本発明による請求項４に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関によれば、請求項３に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関において、均質燃焼に際して、吸気下死点近傍における第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁の燃料噴射時期を互いに異ならせるようになっている。第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁の燃料噴射時期を一致させて二つの噴射燃料が合流すると、合流した噴射燃料の移動に伴って、シリンダボアの排気弁側上部近傍に空気渦が発生し、この空気渦が圧縮行程後半においてタンブル流と衝突することがあり、これでは、噴射燃料により強めたタンブル流が弱められてしまうために、吸気下死点近傍における第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁の燃料噴射時期を互いに異ならせるようにして、このような空気渦の発生を抑制している。
【００１７】
本発明による請求項５に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関によれば、請求項２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関において、第一燃料噴射弁は気筒上部略中心に配置され、点火プラグは第一燃料噴射弁の排気弁側近傍に配置され、第二燃料噴射弁は気筒上部周囲の排気弁側に配置され、均質燃焼に際して、第二燃料噴射弁は、タンブル流を強めるために、吸気下死点近傍においてシリンダボアの排気弁側に沿ってピストン頂面へ向けて燃料を噴射するようになっている。それにより、第二燃料噴射弁により吸気下死点近傍において噴射される燃料によってタンブル流は強められると共に、第一燃料噴射弁により点火プラグの点火ギャップ内又は点火ギャップ近傍を通過するように噴射される燃料は、吸気下死点近傍においてシリンダボアの排気弁側へ向けて斜め下方向に噴射されてタンブル流を強めることができ、請求項２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関と同様な効果を得ることができる。
【００１８】
本発明による請求項６に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関によれば、請求項１に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関において、筒内噴射式火花点火内燃機関は吸気二弁式であり、均質燃焼に際して、第一燃料噴射弁から吸気下死点近傍において噴射される燃料は一方の吸気弁を介して気筒内に形成された一方のタンブル流を強め、第二燃料噴射弁から吸気下死点近傍において噴射される燃料は他方の吸気弁を介して気筒内に形成された他方のタンブル流を強めるようになっている。それにより、各吸気弁を介して気筒内に形成される二つのタンブル流は、それぞれに噴射燃料により強められ、圧縮行程前半において二つのタンブル流が合流しても圧縮行程後半まで確実に持続し、良好な均質燃焼を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明による筒内噴射式火花点火内燃機関の第一実施形態を示す吸気下死点近傍の概略縦断面図である。同図において、１は気筒上部略中心に配置されて気筒内へ直接的に燃料を噴射するための第一燃料噴射弁であり、２は気筒上部周囲の吸気弁側に配置されて気筒内へ直接的に燃料を噴射するための第二燃料噴射弁であり、３は第一燃料噴射弁１の排気弁側近傍に配置された点火プラグである。また、４はピストンであり、図示されていないが、気筒上部の右側には一対の吸気弁が配置されており、気筒上部の左側には一対の排気弁が配置されている。
【００２０】
本筒内噴射式火花点火内燃機関は、気筒内に理論空燃比よりリーンな均質混合気を形成し、この混合気を点火プラグ３により着火燃焼させる均質燃焼を実施するものである。この均質燃焼のリーン空燃比は、ＮＯX生成量が比較的少なくなるように設定される（例えば、２０）。高出力が必要な高回転高負荷時等においては、理論空燃比又はリッチ空燃比での均質燃焼を実施するようにしても良い。また、機関排気系に排気ガスの空燃比がリーンである時にＮＯXを吸蔵するＮＯX吸蔵触媒装置が配置されている場合においては、ＮＯX吸蔵触媒装置から吸蔵ＮＯXを放出して還元浄化する時に、燃焼空燃比を設定リッチ空燃比とする均質燃焼が実施される。特に、リーン空燃比での均質燃焼は、点火時期において気筒内に乱れを存在させて燃焼速度を速めないと、所望の機関出力が得られない。それにより、吸気行程において気筒内に供給される吸気によってシリンダボアの排気弁側に沿って下降して吸気弁側に沿って上昇して気筒内を縦方向に旋回するタンブル流Ｔ（ピストン頂面のキャビティにより偏向されてシリンダボアの吸気弁側に沿わずに気筒内を上昇することもある）を気筒内に形成し、このタンブル流Ｔを圧縮行程末期の点火時期まで持続させて点火時期において気筒内に乱れを存在させることが好ましい。
【００２１】
しかしながら、シリンダヘッドを厚くして吸気ポートの形状配置を工夫したり、吸気ポート内に吸気流制御弁を設ける等しない限り、一般的に気筒内に形成されるタンブル流は、それほど強いものではなく、減衰により圧縮行程後半までには容易に消滅し、点火時期においてタンブル流により気筒内に乱れを存在させることはできない。それにより、本実施形態においては、吸気行程において気筒内に形成されたタンブル流Ｔを、吸気下死点近傍、好ましくは、吸気行程末期において第一燃料噴射弁１によりシリンダボアの排気弁側へ向けて斜め下方向に噴射される燃料Ｆ１の貫徹力を利用して強めると共に、吸気下死点近傍、好ましくは、吸気行程末期において第二燃料噴射弁２によりシリンダボアの排気弁側上部へ向けて噴射される燃料Ｆ２の貫徹力を利用して強めるようにしている。
【００２２】
一つの噴射燃料によりタンブル流Ｔを強める場合には、噴射燃料がタンブル流Ｔを突き抜けてシリンダボア又はピストン頂面等に衝突しないようにするために、噴射燃料の貫徹力をそれほど強めることはできない。しかしながら、本実施形態のように、機関運転状態に応じて決定される必要燃料量を、第一燃料噴射弁１及び第二燃料噴射弁２により二つに分けて噴射することにより、それぞれの噴射燃料量は少なくなるために、噴射燃料の貫徹力を強くしても、タンブル流Ｔを突き抜けてシリンダボア又はピストン頂面等に衝突し難くなる。それにより、噴射燃料Ｆ１及びＦ２の貫徹力を、例えば、噴射開始から１ｍｓ後の燃料先端が６０ｍｍ以上に達するように強くして、タンブル流Ｔを確実に強めることができ、タンブル流を圧縮行程後半まで持続させ、圧縮行程末期の点火時期には気筒内に乱れを存在させることができる。
【００２３】
本実施形態において、第一燃料噴射弁１及び第二燃料噴射弁２は、例えば、直線スリット状の噴孔を有して比較的厚さの薄い略扇形状に燃料を噴射し、又は、円弧スリット状の噴孔を有して比較的厚さの薄い断面円弧形状の燃料を噴射し（好ましくは上側又は排気弁側を凸として噴射することが好ましい）、噴射燃料Ｆ１及びＦ２の幅方向の中心平面が、タンブル流Ｔと平行に気筒中心軸線を通る縦平面とほぼ一致するようにされる。この縦平面は図１の断面である。もちろん、燃料噴射弁１は、円形噴孔を有して、燃料を柱状又は円錐状に噴射するものでも良い。また、複数の円形噴孔を直線状又は円弧状に配列して、全体として比較的厚さの薄い略扇形状に燃料を噴射し、又は、全体として比較的厚さの薄い断面円弧形状の燃料を噴射するようにしても良い。
【００２４】
本実施形態において、二つの燃料噴射弁により吸気下死点近傍において気筒内へ燃料を噴射してタンブル流Ｔを強めるようにしたが、もちろん、三つ以上の燃料噴射弁により吸気下死点近傍において気筒内へ燃料を噴射してタンブル流Ｔを強めるようにしても良い。また、第一燃料噴射弁１及び第二燃料噴射弁２は、噴射燃料によりタンブル流Ｔを強めることができれば、任意に配置可能である。
【００２５】
本実施形態においては、第一燃料噴射弁１は気筒上部略中心に配置され、第一燃料噴射弁１から噴射される燃料は、図１に示すように、第一燃料噴射弁１の排気弁側近傍に配置された点火プラグ３の点火ギャップを通過するようにされている（必要に応じて、点火プラグ３は気筒内に大きく突出させられる）。こうして、第一燃料噴射弁１から噴射される燃料が点火プラグ３の点火ギャップ内又は点火ギャップ近傍を通過するようにされていれば、圧縮行程後半において、第一燃料噴射弁１により燃料噴射を実施することにより、噴射燃料は、高圧の気筒内の吸気との摩擦により容易に気化して気筒内の一部に一塊の可燃混合気を形成し、この可燃混合気内に点火プラグ３の点火ギャップを位置させることができる。
【００２６】
それにより、本実施形態によれば、圧縮行程末期の点火時期において点火プラグ３により可燃混合気を着火燃焼させる成層燃焼も実施可能となる。成層燃焼は、高い機関出力を発生させることはできないが、均質燃焼に比較して燃料消費を低減することができる。こうして、機関低負荷時には成層燃焼を実施することが好ましい。
【００２７】
ところで、吸気下死点近傍において、第一燃料噴射弁１及び第二燃料噴射弁２により同時に燃料噴射を実施すると、図２に矢印で示すように、二つの噴射燃料Ｆ１及びＦ２は合流し、合流後の燃料Ｆは、二つの噴射燃料Ｆ１及びＦ２の噴射方向の違いにより二つの噴射方向からは偏向されて同一方向に移動し、最終的にはシリンダボアの排気弁側に沿って気筒内を下方向に移動してタンブル流を強めることとなる。燃料Ｆの移動に伴って、摩擦により周囲の空気も移動させられ、シリンダボアの排気弁側上部近傍では、こうして燃料Ｆと共に移動する空気がシリンダボアとの衝突により偏向されて縦方向に旋回する空気渦Ｓが形成される。
【００２８】
こうして形成される空気渦Ｓの旋回方向は、タンブル流Ｔとは逆方向であるために、圧縮行程において、空気渦Ｓがタンブル流Ｔと衝突してタンブル流Ｔを弱めることがある。こうして、噴射燃料により強めたタンブル流Ｔが空気渦Ｓとの衝突により弱められれば、タンブル流Ｔを圧縮行程後半まで持続させて点火時期おいて気筒内に乱れを存在させることができなくなる。それにより、本実施形態では、吸気下死点近傍における第一燃料噴射弁１及び第二燃料噴射弁２の燃料噴射時期を異ならせて一致させないようにし、第一燃料噴射弁１の噴射燃料Ｆ１と第二燃料噴射弁２の噴射燃料Ｆ２とが合流して移動しないようにしている。例えば、第二燃料噴射弁２の燃料噴射終了後に第一燃料噴射弁１の燃料噴射を開始するようにする。この場合において、第一燃料噴射弁１の燃料噴射終了時期を吸気下死点とすることが好ましい。もちろん、第一燃料噴射弁１の燃料噴射終了時期を吸気下死点直前又は直後としても良い。また、第一燃料噴射弁１の燃料噴射終了後に第二燃料噴射弁２の燃料噴射を開始するようにしても良く、この場合において、第二燃料噴射弁２の燃料噴射終了時期を吸気下死点としても、吸気下死点直前又は直後としても良い。
【００２９】
図３は本発明による筒内噴射式火花点火内燃機関の第二実施形態を示す吸気下死点近傍の概略縦断面図である。第一実施形態との違いについてのみ以下に説明する。本実施形態において、第二燃料噴射弁２’は、気筒上部周囲の排気弁側に配置され、吸気下死点近傍においてシリンダボアの排気弁側に沿ってピストン頂面へ向けて燃料Ｆ２’を噴射するようになっている。第二燃料噴射弁２’から噴射される燃料Ｆ２’は、タンブル流Ｔによってシリンダボアの排気弁側へ押圧されるために、シリンダボアへの付着を抑制するように、シリンダボアと平行ではなく、図３に示すように、僅かに内側へ向けて噴射されることが好ましい。
【００３０】
このような構成によっても、第一燃料噴射弁１から吸気下死点近傍において噴射される燃料Ｆ１及び第二燃料噴射弁２’から吸気下死点近傍において噴射される燃料Ｆ２’によって良好にタンブル流Ｔを強めることができる。また、第一実施形態においては、第二燃料噴射弁２は、シリンダボアの排気弁側上部へ向けて燃料Ｆ２を噴射するものであるために、噴射燃料Ｆ２がシリンダボアへ付着してエンジンオイルを希釈する可能性があるが、本実施形態では、第二燃料噴射弁２’は、ピストン頂面へ向けて燃料Ｆ２’を噴射するために、噴射燃料Ｆ２’がシリンダボアに付着することはない。
【００３１】
図４は本発明による筒内噴射式火花点火内燃機関の第三実施形態を示す吸気下死点近傍のシリンダヘッドの底面図である。図４において、気筒上部右側の一対の吸気弁５１及び５２と、気筒上部左側の一対の排気弁６１及び６２が図示されている。本実施形態では、第一燃料噴射弁１”は、気筒上部の互いに隣接する一方の吸気弁５１と一方の排気弁６１との間に配置され、第二燃料噴射弁２”は、気筒上部の互いに隣接する他方の吸気弁５２と他方の排気弁６２との間に配置されている。点火プラグ３”は、一対の排気弁６１及び６２の間に配置されている。
【００３２】
吸気二弁式の場合には、吸気行程において、各吸気弁５１，５２からそれぞれに気筒内へ供給される吸気は、当初、独立して気筒内にタンブル流を形成し、これら二つのタンブル流は圧縮行程前半までには合流して一つのタンブル流となる。しかしながら、吸気下死点近傍において二つのタンブル流は十分に合流していないことがあり、この時には、二つの排気弁６１，６２の中間及び二つの吸気弁５１，５２の中間を通る縦平面（図１及び３の断面）近傍は二つのタンブル流の間の空間となり、この縦平面近傍を通過する燃料は、いずれのタンブル流も強めることができない。
【００３３】
前述した第一及び第二実施形態では、第一燃料噴射弁及び第二燃料噴射弁から噴射される燃料は、それぞれに幅方向に広がるようにされ、二つのタンブル流が合流していない時にも、二つのタンブル流を同時に強めることができる。しかしながら、各噴射燃料の一部は、前述の縦平面近傍を通過するために、タンブル流を強めるのに使用されていない。
【００３４】
これに対して、本実施形態では、吸気下死点近傍において、第一燃料噴射弁１”からシリンダボアの排気弁側へ向けて斜め下方向に噴射される燃料Ｆ１”は、一方の吸気弁５１を介して気筒内に形成された一方のタンブル流を強めると共に、第二燃料噴射弁２”からシリンダボアの排気弁側へ向けて斜め下方向に噴射される燃料Ｆ２”は、他方の吸気弁５２を介して気筒内に形成された他方のタンブル流を強めるようになっており、各噴射燃料のほぼ全てがいずれかのタンブル流を強めるのに使用される。それにより、二つのタンブル流は良好に強められ、圧縮行程前半で合流して圧縮行程後半まで確実に持続し、点火時期においては、気筒内に乱れを確実に存在させることができる。
【００３５】
本実施形態において、第一燃料噴射弁１”及び第二燃料噴射弁２”は、図４に示すように、比較的厚さの薄い略扇形状に燃料を噴射する。このように噴射燃料が幅方向に広がる形状であれば、斜め下方向に噴射される二つの噴射燃料は、いずれも二つの排気弁６１及び６２の間に配置された点火プラグ３”の点火ギャップ内又は点火ギャップ近傍を通過するようにすることができる。それにより、第一燃料噴射弁１”及び第二燃料噴射弁２”の一方又は両方により、圧縮行程後半において燃料を噴射すれば、前述同様に、成層燃焼も実現することができる。本実施形態においても、第一燃料噴射弁１”及び第二燃料噴射弁２”の噴射燃料の形状は、第一実施形態と同様に選択可能である。
【００３６】
また、第一燃料噴射弁１”及び第二燃料噴射弁２”の一方だけの圧縮行程燃料噴射によっても成層燃焼が実現可能であるために、他方の燃料噴射弁からの噴射燃料形状は、幅方向の広がり角度を小さくして、点火プラグ３”の点火ギャップ近傍を通過しないようにしても良い。それにより、第一燃料噴射弁１”及び第二燃料噴射弁２”による吸気下死点近傍の燃料噴射において、二つの噴射燃料Ｆ１”及びＦ２”が互いに衝突することが防止され、二つの噴射燃料Ｆ１”及びＦ２”のそれぞれの貫徹力を、対応するタンブル流を強めるのに有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による筒内噴射式火花点火内燃機関の第一実施形態を示す吸気下死点近傍の概略縦断面図である。
【図２】図１の筒内噴射式火花点火内燃機関において、第一燃料噴射弁の噴射燃料と第二燃料噴射弁の噴射燃料とが合流した場合を説明するための図である。
【図３】本発明による筒内噴射式火花点火内燃機関の第二実施形態を示す吸気下死点近傍の概略縦断面図である。
【図４】本発明による筒内噴射式火花点火内燃機関の第三実施形態を示す吸気下死点近傍のシリンダヘッドの底面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１，１”    第一燃料噴射弁
２，２’，２”    第二燃料噴射弁
３，３”    点火プラグ
Ｔ    タンブル流
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ２’，Ｆ１”，Ｆ２”    噴射燃料
【図１】
2007327464.tif 000003
【図２】
2007327464.tif 000004
【図３】
2007327464.tif 000005
【図４】
2007327464.tif 000006