(57)【要約】【課題】複数点火エンジンにおいて未燃燃料が残存しない燃焼室構造を提供する。【解決手段】２つの吸気ポート１１から吸入される気流がタンブル流になり、そのタンブル流から互いに反対方向に回るように流れる双子渦が生成されるエンジンの燃焼室の構造であって、シリンダ軸方向から視たときに、２つの吸気バルブ１３の間と２つの排気バルブ１４の間とを通る中心線ＣＬの近傍に配置された中心点火プラグ１５ａと、燃焼室の周辺付近に配置された周辺点火プラグ１５ｂと、シリンダ軸方向から視たときに、中心線ＣＬの近傍におけるインレット側スキッシュエリア２０ａの幅とエキゾースト側スキッシュエリア２０ｂの幅との大小関係と、その中心線ＣＬに平行であって周辺点火プラグ１５ｂの中心を通過する直線の近傍におけるインレット側スキッシュエリア２０ａの幅とエキゾースト側スキッシュエリア２０ｂの幅との大小関係と、が反対の関係になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの吸気ポートから吸入される気流がタンブル流になり、そのタンブル流から互いに反対方向に回るように流れる双子渦が生成されるエンジンの燃焼室の構造であって、
シリンダ軸方向から視たときに、２つの吸気バルブの間と２つの排気バルブの間とを通る中心線の近傍に配置された中心点火プラグと、
燃焼室の周辺付近に配置された周辺点火プラグと、
シリンダ軸方向から視たときに、前記中心線の近傍におけるインレット側スキッシュエリアの幅とエキゾースト側スキッシュエリアの幅との大小関係と、その中心線に平行であって前記周辺点火プラグの中心を通過する直線の近傍におけるインレット側スキッシュエリアの幅とエキゾースト側スキッシュエリアの幅との大小関係と、が反対の関係になる、
ことを特徴とする複数点火エンジンの燃焼室構造。
【請求項２】
ポート角度が所定値よりも小さく、ポート開き角度が所定値よりも大きく、スロート長さが所定値よりも短く、下アゴ半径が所定値よりも小さいときには、シリンダ軸方向から視たときに、前記中心線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも小さく、その中心線に平行であって前記周辺点火プラグの中心を通過する直線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも大きくなるようにした、
ことを特徴とする請求項１に記載の複数点火エンジンの燃焼室構造。
【請求項３】
前記双子渦は、前記中心線の近傍から吸気バルブへと分かれるように流れる順双子渦であり、
シリンダ軸方向から視たときに、前記中心線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも小さく、その中心線に平行であって前記周辺点火プラグの中心を通過する直線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複数点火エンジンの燃焼室構造。
【請求項４】
前記双子渦は、前記中心線の近傍から吸気バルブへと分かれるように流れる順双子渦であり、
タンブル比が小さいエンジン仕様であるほど、前記中心線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも小さく、その中心線に平行であって前記周辺点火プラグの中心を通過する直線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の複数点火エンジンの燃焼室構造。
【請求項５】
前記双子渦は、前記中心線の近傍から吸気バルブへと分かれるように流れる順双子渦であり、
ポート角度が小さいほど、ポート開き角度が大きいほど、スロート長さが短いほど、下アゴ半径が小さいほど、前記中心線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも小さくなるようにし、その中心線に平行であって前記周辺点火プラグの中心を通過する直線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも大きくなるようにした、
ことを特徴とする
ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の複数点火エンジンの燃焼室構造。
【請求項６】
ポート角度が所定値よりも大きく、ポート開き角度が所定値よりも小さく、スロート長さが所定値よりも長く、下アゴ半径が所定値よりも大きいときには、シリンダ軸方向から視たときに、前記中心線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも大きく、その中心線に平行であって前記周辺点火プラグの中心を通過する直線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも小さくなるようにした、
ことを特徴とする請求項１に記載の複数点火エンジンの燃焼室構造。
【請求項７】
前記双子渦は、前記中心線の近傍から排気バルブへと分かれるように流れる逆双子渦であり、
シリンダ軸方向から視たときに、前記中心線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも大きく、その中心線に平行であって前記周辺点火プラグの中心を通過する直線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１又は請求項６に記載の複数点火エンジンの燃焼室構造。
【請求項８】
前記双子渦は、前記中心線の近傍から排気バルブへと分かれるように流れる逆双子渦であり、
タンブル比が大きいエンジン仕様であるほど、前記中心線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも大きく、その中心線に平行であって前記周辺点火プラグの中心を通過する直線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１、請求項６又は請求項７に記載の複数点火エンジンの燃焼室構造。
【請求項９】
前記双子渦は、前記中心線の近傍から排気バルブへと分かれるように流れる逆双子渦であり、
ポート角度が大きいほど、ポート開き角度が小さいほど、スロート長さが長いほど、下アゴ半径が大きいほど、前記中心線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも大きくなるようにし、その中心線に平行であって前記周辺点火プラグの中心を通過する直線の近傍では、インレット側スキッシュエリアの幅がエキゾースト側スキッシュエリアの幅よりも小さくなるようにした、
ことを特徴とする請求項１、請求項６、請求項７又は請求項８に記載の複数点火エンジンの燃焼室構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数点火エンジンの燃焼室の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
各気筒に対して複数の点火プラグが設けられた複数点火エンジンの燃焼室の構造が種々提案されている。たとえば特許文献１では、３点点火エンジンの燃焼室構造が提案されている。特許文献１の燃焼室は、シリンダ軸方向から視たときに、一直線上に並んだ点火プラグと略平行にスキッシュエリアが形成されている。
【特許文献１】特開平６−２８８３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このようなエンジンにおいては、未燃燃料が残存してしまい、ノッキングを生じる可能性があることが本件発明者らによって知見された。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目した本件発明者らの鋭意研究によって完成するに至ったものであり、複数点火エンジンにおいて未燃燃料を残存させない燃焼室構造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】
【０００５】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
本発明は、２つの吸気ポート(１１)から吸入される気流がタンブル流になり、そのタンブル流から互いに反対方向に回るように流れる双子渦が生成されるエンジンの燃焼室の構造であって、シリンダ軸方向から視たときに、２つの吸気バルブ(１３)の間と２つの排気バルブ(１４)の間とを通る中心線ＣＬの近傍に配置された中心点火プラグ(１５ａ)と、燃焼室の周辺付近に配置された周辺点火プラグ(１５ｂ)と、シリンダ軸方向から視たときに、中心線ＣＬの近傍におけるインレット側スキッシュエリア(２０ａ)の幅とエキゾースト側スキッシュエリア(２０ｂ)の幅との大小関係と、その中心線ＣＬに平行であって周辺点火プラグ(１５ｂ)の中心を通過する直線の近傍におけるインレット側スキッシュエリア(２０ａ)の幅とエキゾースト側スキッシュエリア(２０ｂ)の幅との大小関係と、が反対の関係になる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、中心線ＣＬの近傍におけるインレット側スキッシュエリアの幅とエキゾースト側スキッシュエリアの幅との大小関係と、その中心線ＣＬに平行であって周辺点火プラグの中心を通過する直線の近傍におけるインレット側スキッシュエリアの幅とエキゾースト側スキッシュエリアの幅との大小関係と、が反対の関係になるようにすることで、点火プラグから拡がる火炎が、タンブル流から生成される双子渦の影響を受けても、未燃領域が残らないのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明による複数点火エンジンの燃焼室構造の第１実施形態を示す図であり、図１(Ａ)は平面図、図１(Ｂ)は縦断面図である。
【０００９】
エンジン１０は、各気筒ごとに２つの吸気ポート１１と２つの排気ポート１２とを有し、２つの吸気バルブ１３で吸気ポート１１を開閉するとともに、２つの排気バルブ１４で排気ポート１２を開閉する４バルブの火花点火式エンジンである。エンジン１０の燃焼室はいわゆるペントルーフ型である。ペントルーフ稜線は、２つの吸気バルブの間と２つの排気バルブの間とを通る中心線ＣＬに直交する。
【００１０】
エンジン１０は、１気筒あたりに複数の点火プラグを有する。図１のエンジン１０は、エンジンの中心付近に位置する中心点火プラグ１５ａと、エンジンの周辺付近に位置する２つの周辺点火プラグ１５ｂと、を備える３点点火エンジンである。中心点火プラグ１５ａ及び２つの周辺点火プラグ１５ｂは、ペントルーフ稜線に一直線に並ぶ。
【００１１】
ピストン２０の冠面には、インレット側にインレット側スキッシュ形成部２０ａが形成され、エキゾースト側にエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂが形成されている。
【００１２】
ところで２つの吸気ポートからタンブル流を導入するエンジンでは、その後、気流が２つに分離して互いに反対方向に回るように流れるようになり、この２つの気流が圧縮上死点付近まで維持されることが確認されている。この２つの気流は「双子渦」と呼ばれ、特に中心線ＣＬの近傍から各吸気バルブへと分かれるように流れる気流は「順双子渦」と呼ばれている。
【００１３】
図２は、順双子渦の生成メカニズムを説明する図である。なお図面中の気流が煩雑になることを避けるために燃焼室の半分のみを図示して気流を矢印で記載した。図示されていない側は切断面に対称である。
【００１４】
図２(Ａ)に示すように、ピストン２０の下降にともない、吸気ポート１１から空気が吸入される。この空気は、吸気ポート１１から排気ポート側のボア壁面に流れる順タンブル成分と、吸気ポート側のボア壁面に流れる逆タンブル成分と、を含む。そして順タンブル流となる成分のうちの一部はボア壁面に回り込む。
【００１５】
ピストン２０が下死点を過ぎて上昇し始めると、順タンブル成分と逆タンブル成分とが衝突し(図２(Ｂ))、順タンブルが減衰する。そしてピストン２０の上昇につれて図２(Ｃ)に破線で示すような順双子渦が生成される。なお図２(Ｃ)には図面の煩雑を避けるために順双子渦の一方の渦のみを図示してあるが、順双子渦の他方の渦は、この一方の渦に対して切断面に対称に存在する。そしてこの順双子渦が維持されつつ、ピストン２０が上死点(ＴＤＣ)に達する(図２(Ｄ))。
【００１６】
このように２つの吸気ポートから吸入された順タンブル流は、その後、２つに分離して互いに反対方向に回るように流れる順双子渦になり、この２つの気流が圧縮上死点付近まで維持される。
【００１７】
図３は、上死点手前２０度(20degBTDC)でのシリンダボア内の気流の解析結果を示す図である。
【００１８】
上述の通り、２つの吸気ポートから吸入された順タンブル流は、その後、２つに分離して互いに反対方向に回るように流れるようになり、この２つの気流が圧縮上死点付近まで維持される。この様子を解析すると図３のようになっている。図中に矢印で示したように、気流は、中心線ＣＬの近傍から各吸気バルブ１３へと分かれるように流れている。
【００１９】
図４は、上死点(ＴＤＣ)でのシリンダボア内の火炎伝播の解析結果を示す図である。
【００２０】
シリンダボア内に発生した上述のような気流に影響されて、シリンダボア内の火炎伝播は図４に示すようになる。すなわち中心点火プラグ１５ａ及び周辺点火プラグ１５ｂを同時に点火したのち、中心点火プラグ１５ａの点火による火炎は、気流の影響を受けてインレット側に拡がっていく。また周辺点火プラグ１５ｂの点火による火炎は、気流の影響を受けてエキゾースト側に拡がっていく。
【００２１】
図５は、順双子渦が生成される３点点火エンジンに、点火プラグ列と略平行にスキッシュエリアを形成したときに生じる火炎の拡がりを示した図であり、図５(Ａ)は平面図、図５(Ｂ)は縦断面図である。
【００２２】
左下り斜線で示した領域がスキッシュエリアであり、点火プラグ列と略平行に形成されている。ピストンが上死点に位置するときは、ピストン冠面に設けられたインレット側スキッシュ形成部２０ａ及びエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂが燃焼室のルーフ面に近づいており、空間がほとんどない。中心点火プラグ１５ａ及び周辺点火プラグ１５ｂの火炎は、アミ掛け領域のように拡がっており、ここが既燃領域である。しかしながら、右下り斜線で示した領域には、中心点火プラグ１５ａ及び周辺点火プラグ１５ｂの火炎が到達しておらず、未燃領域となっている。このような未燃混合気は、自着火してノッキングの原因になる可能性がある。
【００２３】
そこで本実施形態では、シリンダボア内の気流を考慮して、インレット側スキッシュ形成部２０ａ及びエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂの形状を設定したのである。
【００２４】
具体的には、中心線ＣＬの近傍では、インレット側スキッシュ形成部２０ａの幅(中心線ＣＬ方向の長さ)がエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂの幅よりも小さくなるようにした。またその中心線ＣＬに平行であって周辺点火プラグ１５ｂの中心を通過する直線の近傍では、インレット側スキッシュ形成部２０ａの幅がエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂの幅(なお図１ではエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂの幅はゼロ)よりも大きくなるようにした。
【００２５】
このようにすることで、ピストンが上死点に位置するタイミングにおいて、左下り斜線で示した領域では、ピストン冠面に設けられたインレット側スキッシュ形成部２０ａ及びエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂが燃焼室のルーフ面に近いので、空間がほとんど存在せず混合気がほとんどなくなる。そしてインレット側スキッシュ形成部２０ａ及びエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂが無く混合気が存在する空間では、図６に示したように、中心点火プラグ１５ａ及び周辺点火プラグ１５ｂの点火による火炎がアミ掛け領域のように拡がって既燃状態になっており、未燃領域が存在しない。そして、この後、ピストン２０が下がると、スキッシュエリアに気流が流れ込み(リバーススキッシュ)、スキッシュエリアに残存していた混合気もすべて燃焼するのである。
【００２６】
図７は、ノック特性における効果を示す図である。
【００２７】
図中、実線は本実施形態であり、一点鎖線は比較例１(図５に示したスキッシュエリアの３点点火エンジン)であり、破線は比較例２(比較例１で中心点火プラグのみ点火)である。
【００２８】
ピストン２０の冠面にインレット側スキッシュ形成部２０ａ及びエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂを、本実施形態のように設けることで、図６に示したように未燃領域が存在しなくなった。そのため、図７に示すように、点火時期を進角してもノック強度が強まらなくなり、点火時期の進角量を大きくできるようになったのである。
【００２９】
図８は、軸トルクにおける効果を示す図である。
【００３０】
図中、実線は本実施形態であり、一点鎖線は比較例１(図５に示したスキッシュエリアの３点点火エンジン)であり、破線は比較例２(比較例１で中心点火プラグのみ点火)である。
【００３１】
ピストン２０の冠面にインレット側スキッシュ形成部２０ａ及びエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂを、本実施形態のように設けることで、図６に示したように未燃領域が存在しなくなった。そのため、図７に示すように、軸トルクが増大した。また上述の通り、ノッキングを生じにくくなったので、点火時期を進角可能であり、点火時期を進角すれば軸トルクをさらにアップすることができる。
【００３２】
図９は、冷間始動直後のアイドル運転における効果を示す図である。
【００３３】
図中、実線は本実施形態であり、一点鎖線は比較例１(図５に示したスキッシュエリアの３点点火エンジン)であり、破線は比較例２(比較例１で中心点火プラグのみ点火)である。
【００３４】
ピストン２０の冠面にインレット側スキッシュ形成部２０ａ及びエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂを、本実施形態のように設けることで、図６に示したように未燃領域が存在しなくなった。そのため、図９(Ａ)に示すように燃焼安定度が向上した。したがって冷間始動直後の点火時期遅角量も拡大できる。
【００３５】
またピストン２０の冠面にインレット側スキッシュ形成部２０ａ及びエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂを、本実施形態のように設けることで、ピストン２０が下降するときのリバーススキッシュによる火炎引き込み効果も得られる。点火時期遅角量の拡大に加えて、この火炎引き込み効果によってもエンドガスの燃焼が促進されるので、図９(Ｂ)に示すように未燃炭化水素(ＨＣ)の排出を低減できる。
【００３６】
さらに点火時期遅角量を拡大することで、図９(Ｃ)に示すように排温が上昇し、触媒の早期暖機を図ることができるのである。
【００３７】
（第２実施形態）
図１０は、逆双子渦の生成メカニズムを説明する図である。
【００３８】
なお図面中の気流が煩雑になることを避けるために、図２と同様に燃焼室の半分のみを図示して気流を矢印で記載した。図示されていない側は切断面に対称である。また以下では前述と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。
【００３９】
第１実施形態では、双子渦は、２つの吸気バルブの間と２つの排気バルブの間とを通る中心線ＣＬの近傍から各排気バルブ１４へと分かれる順双子渦の場合で説明した。しかしながら、エンジンの仕様によっては、中心線ＣＬの近傍から各吸気バルブ１３へと分かれるように流れる双子渦(このような双子渦を「逆双子渦」という)も存在する。これについて説明する。
【００４０】
図１０(Ａ)に示すように、ピストン２０の下降にともない、吸気ポート１１から空気が吸入される。この空気は、吸気ポート１１から排気ポート側のボア壁面に流れる順タンブル成分と、吸気ポート側のボア壁面に流れる逆タンブル成分と、を含む。そして順タンブル流となる成分のうちの一部はボア壁面に回り込む。
【００４１】
ピストン２０が下死点を過ぎて上昇し始めると、図１０(Ｂ)に示すように逆タンブルはボア壁に沿って流れ、ピストン２０の上昇につれて次第に順タンブルと合成される(図１０(Ｃ))。そしてさらにピストン２０の上昇につれて、図１０(Ｂ)に示すように逆双子渦が生成される。なお図１０(Ｄ)には逆双子渦の一方の渦のみを図示してあるが、逆双子渦の他方の渦は、この一方の渦に対して切断面に対称に存在する。
【００４２】
図１１は、上死点手前２０度(20degBTDC)でのシリンダボア内の気流の解析結果を示す図である。
【００４３】
上述の通り、２つの吸気ポートから吸入されたタンブル流は、その後、２つに分離して互いに反対方向に回るように流れるようになる。この様子を解析すると図１１のようになっている。図中に矢印で示したように、気流は、中心線ＣＬの近傍から各排気バルブ１４へと分かれるように流れる。
【００４４】
図１２は、上死点(ＴＤＣ)でのシリンダボア内の火炎伝播の解析結果を示す図である。
【００４５】
シリンダボア内に発生した上述のような気流の影響を受けて、シリンダボア内の火炎伝播は図１２に示すようになる。すなわち中心点火プラグ１５ａ及び周辺点火プラグ１５ｂを同時に点火したのち、中心点火プラグ１５ａの点火による火炎は、気流の影響を受けてエキゾースト側に拡がっていく。また周辺点火プラグ１５ｂの点火による火炎は、気流の影響を受けてインレット側に拡がっていく。
【００４６】
図１３は、タンブル比と順双子渦／逆双子渦との関係を説明する図である。
【００４７】
上述の通り、エンジンの仕様によって、タンブル流が順双子渦になったり逆双子渦になったりする。これについて、本件発明者らの研究によって図１３が得られた。すなわちタンブル比が小さいエンジンではタンブル流から順双子渦が生成されやすく、タンブル比が大きいエンジンではタンブル流から逆双子渦が生成されやすいのである。また順双子渦が生成される場合にタンブル比が小さいほど順双子渦が強まり、逆双子渦が生成される場合にタンブル比が大きいほど逆双子渦が強まる。なおタンブル比は次式(１)で与えられる。
【００４８】
【数１】
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【００４９】
換言すればタンブルの強さが弱いほど順双子渦になりやすくまた順双子渦が強まり、タンブルの強さが強いほど逆双子渦になりやすくまた逆双子渦が強まる、ということである。
【００５０】
そのため、たとえば図１４に示すように、ポート角度θ1が小さいほど、ポート開き角度θ2が大きいほど、スロート長さＴが短いほど、下アゴ半径Ｒが小さいほど、タンブルの強さが弱まり、順双子渦が形成されやすくまた順双子渦が強まる。そして順双子渦が形成されるか逆双子渦が形成されるかについては、ポート角度θ1、ポート開き角度θ2、スロート長さＴ、下アゴ半径Ｒの各基準値(所定値)が、それぞれについて実験的経験的に求められている。また図１４(Ｂ)に示したカーテンエリアと呼ばれるエリアから吸気が均一に流入するかによっても双子渦の形成され易さが変わってくる。
【００５１】
このようにエンジンの仕様によって、タンブル流が順双子渦になったり逆双子渦になるのである。
【００５２】
そして逆双子渦が生成される仕様のエンジンに、第１実施形態のようにインレット側スキッシュ形成部２０ａ及びエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂを設けても、未燃領域を排除することはできない。そこで、仕様によってタンブル流が逆双子渦になるエンジンにおいては、図１５に示すように中心線ＣＬの近傍では、エキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂの幅がインレット側スキッシュ形成部２０ａの幅よりも小さくなるようにした。またその中心線ＣＬに平行であって周辺点火プラグ１５ｂの中心を通過する直線の近傍では、エキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂの幅がインレット側スキッシュ形成部２０ａの幅(なお図１５ではインレット側スキッシュ形成部２０ａの幅はゼロ)よりも大きくなるようにしたのである。
【００５３】
図１６は、第２実施形態の効果を説明する図である。
【００５４】
このようにすることで、ピストンが上死点に位置するタイミングにおいて、左下り斜線で示した領域は、ピストン冠面に設けられたインレット側スキッシュ形成部２０ａ及びエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂが燃焼室のルーフ面に近く、空間がほとんど存在せず混合気がほとんどない。そしてインレット側スキッシュ形成部２０ａ及びエキゾースト側スキッシュ形成部２０ｂが無く混合気が存在する空間では、図１６に示したように、中心点火プラグ１５ａ及び周辺点火プラグ１５ｂの点火による火炎がアミ掛け領域のように拡がって既燃状態になっており、未燃領域が存在しない。そして、この後、ピストン２０が下がると、スキッシュエリアに気流が流れ込み(リバーススキッシュ)、スキッシュエリアに残存していた混合気もすべて燃焼するのである。
【００５５】
このように逆双子渦が生成される仕様のエンジンにおいては、第２実施形態のようにスキッシュ形成部をピストン面に設けることで、第１実施形態と同様に未燃領域をなくすことができ、第１実施形態と同様に、点火時期の進角量や遅角量を拡大できるのである。
【００５６】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。
【００５７】
例えば、ピストン冠面のスキッシュ形成部の具体的な形状は一例に過ぎない。
【００５８】
また本実施形態では、中心点火プラグ及び周辺点火プラグが、ペントルーフ稜線に一直線に並ぶ３点点火エンジンを例示して説明したが、必ずしもペントルーフ稜線に一直線に並ばなくてもよく、また２点や４点以上であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明による複数点火エンジンの燃焼室構造の第１実施形態を示す図である。
【図２】順双子渦の生成メカニズムを説明する図である。
【図３】上死点手前２０度(20degBTDC)でのシリンダボア内の気流の解析結果を示す図である。
【図４】上死点(ＴＤＣ)でのシリンダボア内の火炎伝播の解析結果を示す図である。
【図５】順双子渦が生成される３点点火エンジンに、点火プラグ列と略平行にスキッシュエリアを形成したときに生じる火炎の拡がりを示した図である。
【図６】本発明による複数点火エンジンの燃焼室構造の第１実施形態における火炎の拡がりを示した図である。
【図７】ノック特性における効果を示す図である。
【図８】軸トルクにおける効果を示す図である。
【図９】冷間始動直後のアイドル運転における効果を示す図である。
【図１０】逆双子渦の生成メカニズムを説明する図である。
【図１１】上死点手前２０度(20degBTDC)でのシリンダボア内の気流の解析結果を示す図である。
【図１２】上死点(ＴＤＣ)でのシリンダボア内の火炎伝播の解析結果を示す図である。
【図１３】タンブル比と順双子渦／逆双子渦との関係を説明する図である。
【図１４】エンジンの仕様と順双子渦生成との関係を説明する図である。
【図１５】本発明による複数点火エンジンの燃焼室構造の第２実施形態を示す図である。
【図１６】第２実施形態の効果を説明する図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  エンジン
１１  吸気ポート
１２  排気ポート
１３  吸気バルブ
１４  排気バルブ
１５ａ  中心点火プラグ
１５ｂ  周辺点火プラグ
２０  ピストン
２０ａ  インレット側スキッシュ形成部(インレット側スキッシュエリア)
２０ｂ  エキゾースト側スキッシュ形成部(エキゾースト側スキッシュエリア)
【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７】
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【図８】
2009041397.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図５】
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【図６】
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【図１６】
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