(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に臨んで所定の取付け角度、取付け方向で設置され、燃焼室の平面視で２つの吸気バルブ同士の中心部から燃焼室中心部を通って２つの排気バルブ同士の中心部へ向かう線である吸排気方向中心線の方向に、燃焼室の側面視で斜め下向きに、燃料を直接シリンダ内に噴射する燃料噴射弁と、
燃焼室形状と相対し上死点付近で燃焼室内に突出する凸部と、燃料噴射弁下から排気側まで伸び前記燃料噴射弁から噴射された燃料を受ける円形の深皿状の凹部とを冠面上に設けたピストンと、
吸気通路内に設置されシリンダ内に吸入される空気を制御してシリンダ内にスワール流を生じさせる吸気制御弁と、を有する火花点火式筒内直噴内燃機関において、
燃料に着火する点火プラグを、燃焼室の平面視で、前記吸排気方向中心線からずらして、当該部位での前記スワール流の流れ方向で下流側に、１つ設置したことを特徴とする筒内直噴式内燃機関。
【請求項２】
前記点火プラグは、ギャップ部がピストン凹部に相対する範囲内となるように設置されたことを特徴とする請求項１記載の筒内直噴式内燃機関。
【請求項３】
前記点火プラグは、ギャップ部がピストン凹部に相対する範囲外、且つピストン凸部の略稜線上となるように設置されたことを特徴とする請求項１記載の筒内直噴式内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、筒内直噴式内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の筒内直噴式内燃機関としては、例えば図５、図６に示すようなものがある（特開平５−７１３４３号公報参照のこと）。
この従来技術は、燃料噴射弁２１を燃焼室内に配置すると共にピストン２５の冠面上に深皿状の凹部２６が形成されている。暖機完了後の機関低負荷運転時には、圧縮行程末期に凹部２６内に燃料を噴射して凹部２６内に形成された混合気を点火プラグ２８により着火する。暖機完了前の機関低負荷運転時には、吸気行程初期に凹部２６内に燃料を噴射する。機関高負荷運転時には常に吸気行程中に燃料を噴射する。
ここで、吸気ポートはヘリカルポート形状としてシリンダ２４内にスワール流を生じせしめるようにしてあり、点火プラグ２８は、燃焼室の略中心部に設置される。
尚、図中２２は吸気バルブ、２３は排気バルブ、２７は凸部、２８ａはギャップ部である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の筒内直噴式内燃機関にあっては、燃料を受ける凹部２６を深皿状とし、且つ点火プラグ２８が燃焼室の略中心に設置されるため、吸排気方向中心線（燃焼室の平面視で２つの吸気バルブ同士の中心部から燃焼室中心部を通って２つの排気バルブ同士の中心部へ向かう線）に沿って噴射されて凹部２６で受けられた燃料噴霧の多くは、凹部２６内及びシリンダ２４内のスワール流により、点火プラグ２８を通り過ぎた位置から巻上げられるために、着火性が悪化するという問題点があった。
この発明は、このような従来の問題点を解決することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を解決するための手段として本発明請求項１記載の筒内直噴式内燃機関では、
燃焼室に臨んで所定の取付け角度、取付け方向で設置され、燃焼室の平面視で２つの吸気バルブ同士の中心部から燃焼室中心部を通って２つの排気バルブ同士の中心部へ向かう線である吸排気方向中心線の方向に、燃焼室の側面視で斜め下向きに、燃料を直接シリンダ内に噴射する燃料噴射弁と、
燃焼室形状と相対し上死点付近で燃焼室内に突出する凸部と、燃料噴射弁下から排気側まで伸び前記燃料噴射弁から噴射された燃料を受ける円形の深皿状の凹部とを冠面上に設けたピストンと、
吸気通路内に設置されシリンダ内に吸入される空気を制御してシリンダ内にスワール流を生じさせる吸気制御弁と、を有する火花点火式筒内直噴内燃機関において、
燃料に着火する点火プラグを、燃焼室の平面視で、前記吸排気方向中心線からずらして、当該部位での前記スワール流の流れ方向で下流側に、１つ設置した。
請求項２記載の筒内直噴式内燃機関では、請求項１記載の筒内直噴式内燃機関において、前記点火プラグは、ギャップ部がピストン凹部に相対する範囲内となるように設置されている。
請求項３記載の筒内直噴式内燃機関では、請求項１記載の筒内直噴式内燃機関において、前記点火プラグは、ギャップ部がピストン凹部に相対する範囲外、且つピストン凸部の略稜線上となるように設置されている。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図面に基づいて説明する。
図１、図２は、この発明の実施の形態１を示す図である。
まず、構成を説明すると、燃料噴射弁１は、２本の吸気バルブ２の間において吸排気方向中心線（燃焼室の平面視で２つの吸気バルブ同士の中心部から燃焼室中心部を通って２つの排気バルブ同士の中心部へ向かう線）１１上において所定の角度でシリンダヘッドに設置されている。
ピストン５の冠面形状は、燃焼室形状と相対するような凸部７を有した凸形状とし、且つ燃料噴射弁１の下から排気側まで伸びる深皿状の凹部６が設けられ、噴射された燃料を受けられるような構成としている。
吸気通路内には、シリンダ４内に一定のスワール流を生じさせるための吸気制御弁が設置してある。
シリンダヘッドには、燃料に着火するための点火プラグ８が、燃焼室の吸排気方向中心線１１よりもスワール流下流側且つ前記凹部６に相対する範囲内にギャップ部８ａが存在するような位置に設置してある。
【０００６】
次に作用を説明する。
燃料噴射弁１から噴射された燃料の大部分は吸排気方向に進行してピストン５の凹部６で受けられ、自身の運動エネルギと凹部内スワール流１０によって凹部６内において吸排気方向中心線１１よりスワール下流側に流されて巻き上げられる。また、燃料噴霧は所定の噴霧角を有するために吸排気方向中心線１１よりもスワール流上流側に存在する燃料もあるが、凹部６から巻き上がる際には、シリンダ内スワール流９に流されてスワール流下流に流される。その際、凹部６は深皿状としてあるために巻き上がるまでの時間が比較的長くなり凹部内スワール流１０に流される傾向がさらに強くなる。
点火プラグ８は吸排気方向中心線１１よりもスワール下流側に位置するため、凹部６より巻き上げられた燃料は点火プラグ８近傍を通過することになり、且つ燃料はピストン５冠面からの熱をもらって気化が促進されるために着火性が向上すると共に、液体燃料を多く含む直接噴霧との干渉が回避されるためにくすぶりが極力抑制され、着火性がさらに向上される。
【０００７】
図３、図４には実施の形態２を示す。
この実施の形態２は、点火プラグ８のギャップ部８ａをスワール下流側且つピストン５の凹部６と相対する範囲外に設置してある。
機関回転数が比較的高い領域等の早期噴射開始が要求される場合は、凹部６で受けられずに排気側に達する燃料が多くなるが、ピストン５の凸部７の稜線７ａ上に点火プラグ８が設置してあるため、シリンダ内スワール流９によって流された燃料が、凸部７で点火プラグ８寄りにせりあげられ、着火性が確保される。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、その構成をピストン冠面に形成し噴射された燃料を受ける凹部を深皿状とし、且つ点火プラグを、前記吸排気方向中心線からずらして、スワール流下流側に設置する構成としたため、凹部内及びシリンダ内スワール流によって流されて巻き上がる燃料への着火性が向上するという効果が得られる。
また、点火プラグのギャップの位置を燃焼室内にさらに突き出して設置することができるため、さらなる着火性の向上が図れ、より広い運転領域に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１にかかる筒内直噴式内燃機関の平面図である。
【図２】  実施の形態１にかかる筒内直噴式内燃機関の側面図である。
【図３】  本発明の実施の形態２にかかる筒内直噴式内燃機関の平面図である。
【図４】  実施の形態２にかかる筒内直噴式内燃機関の側面図である。
【図５】  従来例にかかる筒内直噴式内燃機関の平面図である。
【図６】  従来例にかかる筒内直噴式内燃機関の側面図である。
【符号の説明】
１  燃料噴射弁
２  吸気バルブ
３  排気バルブ
４  シリンダ
５  ピストン
６  凹部
７  凸部
７ａ  稜線
８  点火プラグ
８ａ  ギャップ部
９  シリンダ内スワール流
１０  凹部内スワール流
１１  吸排気方向中心線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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