(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室中心に点火プラグを有し、燃料噴射弁が２本の吸気弁の中間部を介して燃焼室中心を指向する４弁の筒内直接燃料噴射機関において、
燃料噴射弁と２本の吸気弁の中間部との間の燃焼室壁面に、燃料噴射弁取付孔の開口面から滑らかにつながる湾曲面を有する凸部を設け、
前記湾曲面の端部が前記凸部の点火プラグ側端面にてエッジ部をなすようにして、前記エッジ部における前記湾曲面の接線の延長部が点火プラグギャップ部を指向するように構成し、
円錐状の燃料噴霧の外形部と前記湾曲面とを前記湾曲面上で接するように配置することを特徴とする筒内直接燃料噴射機関の燃焼室。
【請求項２】
前記燃料噴射弁の噴霧中心線と直交する方向での前記湾曲面の断面形状を噴霧断面と略同等の円筒面とすることを特徴とする請求項１記載の筒内直接燃料噴射機関の燃焼室。
【請求項３】
燃焼室中心に点火プラグを有し、燃料噴射弁が２本の吸気弁の中間部を介して燃焼室中心を指向する４弁の筒内直接燃料噴射機関において、
燃料噴射弁と２本の吸気弁の中間部との間の燃焼室壁面に、燃料噴射弁取付孔の開口面から滑らかにつながる湾曲面を有する凸部を設け、
前記凸部は、更に点火プラグ側へ延長されて、前記湾曲面に連なる平面を有し、前記平面は、２本の吸気弁の中間部を通って点火プラグ側に向かい、前記平面の延長が点火プラグのギャップ部を指向するように構成し、
円錐状の燃料噴霧の外形部と前記湾曲面とを前記湾曲面上で接するように配置する一方、
吸気弁傘部の燃焼室側の面が吸気弁着座時に前記平面と同一高さになるようにしたことを特徴とする筒内直接燃料噴射機関の燃焼室。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガソリンエンジンの筒内直接燃料噴射機関の燃焼室に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガソリンエンジンの筒内直接燃料噴射機関の燃焼室として、例えば、図８に示した特開平７-１９０５４号公報に記載のものが知られている。
【０００３】
図において、１はシリンダヘッド、２は点火プラグ、２aはギャップ部、３は凸部、４は噴射弁である。従来の例では噴射弁４から点火プラグ２に向かう通路に、噴霧の偏向作用を生じさせる連続的な湾曲凸部３を設け、この湾曲凸部３に沿って噴射弁４から噴射された噴霧の外形部を接触させ、その偏向作用によって噴霧を点火プラグ２側に向かわせることをねらっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の筒内直接燃料噴射機関の燃焼室にあっては、筒内直接噴射機関の場合、吸気１弁、排気１弁の構成でないと十分な偏向を生じさせる通路を作ることができない。このため、吸気２弁、排気２弁の機関に適用することは構成上困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、燃焼室中心に点火プラグを有し、燃料噴射弁が２本の吸気弁の中間部を介して燃焼室中心を指向する４弁の筒内直接燃料噴射機関において、燃料噴射弁からの燃料噴霧を確実に点火プラグ部に供給することができるようにすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本発明の筒内直接燃料噴射機関の燃焼室は、請求項１記載の発明においては、燃料噴射弁と２本の吸気弁の中間部との間の燃焼室壁面に、燃料噴射弁取付孔の開口面から滑らかにつながる湾曲面を有する凸部を設け、前記湾曲面の端部が前記凸部の点火プラグ側端面にてエッジ部をなすようにして、前記エッジ部における前記湾曲面の接線の延長部が点火プラグギャップ部を指向するように構成し、円錐状の燃料噴霧の外形部と前記湾曲面とを前記湾曲面上で接するように配置した。
【０００７】
請求項２記載の発明においては、前記燃料噴射弁の噴霧中心線と直交する方向での前記湾曲面の断面形状を噴霧断面と略同等の円筒面とした。
【０００８】
請求項３記載の発明においては、燃料噴射弁と２本の吸気弁の中間部との間の燃焼室壁面に、燃料噴射弁取付孔の開口面から滑らかにつながる湾曲面を有する凸部を設け、前記凸部は、更に点火プラグ側へ延長されて、前記湾曲面に連なる平面を有し、前記平面は、２本の吸気弁の中間部を通って点火プラグ側に向かい、前記平面の延長が点火プラグのギャップ部を指向するように構成し、円錐状の燃料噴霧の外形部と前記湾曲面とを前記湾曲面上で接するように配置する一方、吸気弁傘部の燃焼室側の面が吸気弁着座時に前記平面と同一高さになるようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１を示す断面図、図２は実施の形態１を示す上部俯瞰図である。
【００１１】
まず構成を説明すると、燃焼室１７内には２本の吸気弁１２が燃焼室壁面１３に着座時接するように取り付けられている。一方、燃焼室壁面１３の中心部には点火プラグ１５が設けられており、その点火プラグギャップ部２１は燃焼室１７内に突き出た位置に設けられている。また、燃焼室壁面１３には、燃料噴射弁１８が、２本の吸気弁１２の中間部に対し、点火プラグ１５の反対側に設けられている。
【００１２】
燃料噴射弁１８と２本の吸気弁１２の中間部との間の燃焼室壁面１３上には、燃料噴射弁１８取付孔の開口面からなめらかにつながる湾曲面２２を有する凸部１４がある。凸部１４は点火プラグ側端面２４からなめらかに燃焼室壁面１３につながるとともに、湾曲面２２の点火プラグ側端面２４部での曲率に対する接線の延長部２５は点火プラグギャップ部２１を指向している。燃料噴射弁１８から噴射された噴霧の上端面１９（噴霧の燃焼室壁面１３側部分）は凸部１４の湾曲面２２上の点火プラグ側端面２４より燃料噴射弁１８に近い接触点２３で略接するように凸部形状、噴霧の外形角度、燃料噴射弁１８の取付角が決定されている。
【００１３】
次に作用を説明する。
【００１４】
圧縮行程時に燃料噴射弁１８から燃焼室１７内に噴射された噴霧の上端面１９は、湾曲した形状を持つ凸部１４に、接触点２３部で略接する。この時、噴霧の上端面１９は湾曲面２２に沿って燃焼室壁面１３側に偏向される。
【００１５】
偏向された噴霧は湾曲面２２上に沿って点火プラグ側端面２４部まで移動する。点火プラグ側端面２４部での湾曲面の曲率に対する接線の方向は延長部２５になるため、噴霧は点火プラグ側端面２４以降は図１中の破線で示すような形状となり、概略接線の延長部２５に沿って点火プラグ１５の点火プラグギャップ部２１に向かって移動する。この噴霧は、気化しながら点火プラグギャップ部２１に供給されるため点火プラグ１５で着火することにより燃焼する。気化した噴霧は、燃焼室１７内で点火プラグまわりに固まっているため、成層燃焼を達成することができる。
【００１６】
この時凸部１４による偏向作用により噴霧が確実に点火プラグギャップ部２１にもたらされるため、噴霧形状の個体差や燃焼室１７内のガス流動のサイクルばらつきなどによる変化を受けにくく、確実な成層燃焼を達成することができる。
【００１７】
（実施の形態２）
図３は実施の形態２の作用を説明したものであり、図４は要部断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。
【００１８】
この実施の形態２は図１の実施の形態１に対し、燃料噴射弁１８の噴霧中心線と直交する方向での凸部１４の湾曲面の断面形状を噴霧断面と略同等の円筒面３０とすることにより噴霧上端面１９全体を燃焼室壁面１３側に偏向させるものであり、混合気を点火プラグギャップ部２１に確実にもたらすことをねらいとしている。
【００１９】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３を示す断面図であり、図６はその上部俯瞰図、図７は要部断面図（図６のＢ−Ｂ断面図）である。
【００２０】
この実施の形態３は図１の実施の形態１に対し、吸気弁１２の着座時、吸気弁傘部の燃焼室１７側の面を燃焼室壁面１３より燃焼室１７内に突き出すとともに、湾曲面２２の点火プラグ側端部を着座時の吸気弁傘部の燃焼室１７側の面になめらかにつなげ、点火プラグ１５の近傍まで連続した凸部４０を設け、形成された平面の延長が点火プラグギャップ部２１にいたるように設定されている。
【００２１】
このため噴霧は凸部４０に沿って偏向され、点火プラグ１５まで図５中の破線のように移動するため確実な成層燃焼が行われる。一方、凸部４０の幅は、燃料噴射弁１８先端部の２倍程度の最少限度に押さえられ、凸部側面４１はなめらかに燃焼室壁面１３につながっている。このため吸気ポート１１から吸気弁１２を通って燃焼室１７内に流入する空気の静的な通路抵抗の悪化を最小限にすることができ、出力の低下を生じることはない。
【００２２】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の実施の筒内直接燃料噴射機関の燃焼室にあっては、燃料噴射弁から燃焼室内に供給された噴霧を確実に点火プラグ部に供給することができ、成層燃焼が安定して達成できるという効果が得られ、さらに全負荷運転のように吸気行程で噴射する場合にも、同様の噴霧偏向効果が生じ、その場合には均一に燃料と空気が混ざり高出力化が達成できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明実施の形態１を示す断面図である。
【図２】  本発明実施の形態１を示す上部俯瞰図である。
【図３】  本発明実施の形態２を示す上部俯瞰図である。
【図４】  本発明実施の形態２を示す要部断面図である。
【図５】  本発明実施の形態３を示す断面図である。
【図６】  本発明実施の形態３を示す上部俯瞰図である。
【図７】  本発明実施の形態３を示す要部断面図である。
【図８】  従来の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  シリンダヘッド
２  点火プラグ
２ａ  ギャップ部
３  凸部
４  噴射弁
１１  吸気ポート
１２  吸気弁
１３  燃焼室壁面
１４  凸部
１５  点火プラグ
１６  ピストン
１７  燃焼室
１８  噴射弁
１９  噴霧の上端面
２０  噴霧の下端面
２１  点火プラグギャップ部
２２  湾曲面
２３  接触点
２４  点火プラグ側端面
２５  湾曲部端面での接線の延長部
３０  円筒面
４０  凸部
４１  凸部側面
【図１】
0003937650.tif 000002
【図２】
0003937650.tif 000003
【図３】
0003937650.tif 000004
【図４】
0003937650.tif 000005
【図５】
0003937650.tif 000006
【図６】
0003937650.tif 000007
【図７】
0003937650.tif 000008
【図８】
0003937650.tif 000009