| 【発明の名称】 |
エンジン |
| 【発明者】 |
【氏名】片岡 洋一
【氏名】森 俊一
【氏名】川北 憲一
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| 【要約】 |
【課題】吸気ポートからエンジンの燃焼室に吸入された空気のタンブルを燃料の噴射範囲に一致させて燃焼効率を改善することができるエンジンを提供すること。
【解決手段】シリンダヘッド１３には吸気室３と排気室４が設けられ、それぞれ吸気ポート７と排気ポート８が接続され、またそれぞれ吸気弁５と排気弁６が設けられる。吸気室３に通じる吸気ポート７の下端部の下面に拡開部１１を形成した。したがってピストン２が下降して吸気弁５が開くと、吸気室３からシリンダ１内に空気が吸い込まれるが、空気はシリンダ１の中央Ｎ．Ａにより近い位置に吸入されて中央Ｎ．Ａ付近にタンブルＡを生じるので、インジェクタ９から噴射された燃料と十分に混合される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 シリンダと、シリンダの内部に収納されたピストンと、シリンダ内の燃焼室に空気を送り込む吸気ポートと、燃焼室内の排ガスを排出する排気ポートと、燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、燃焼室内のガスを点火する点火栓とを備え、かつ前記吸気ポートが前記シリンダの上面の一側部に設けられた吸気弁上の吸気室に他側部へ向って下り勾配で傾斜して連設されたエンジンにおいて、前記吸気ポートの下端部の底面に拡開部を形成したことを特徴とするエンジン。
【請求項２】 前記吸気室の上面を前記吸気ポートの上面に連接して下り勾配で傾斜させたことを特徴とする請求項１記載のエンジン。
【請求項３】 シリンダと、シリンダの内部に収納されたピストンと、シリンダ内の燃焼室に空気を送り込む吸気ポートと、燃焼室内の排ガスを排出する排気ポートと、燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、燃焼室内のガスを点火する点火栓とを備え、かつ前記吸気ポートが前記シリンダの上面の一側部に設けられた吸気弁上の吸気室に他側部へ向って下り勾配で傾斜して連設されたエンジンにおいて、前記吸気室の上面を前記吸気ポートの上面に連接して下り勾配で傾斜させたことを特徴とするエンジン。
【請求項４】 前記吸気ポートの下端部の底面に拡開部を形成したことを特徴とする請求項３記載のエンジン。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気ポートからシリンダの燃焼室に送り込まれた空気のタンブルを改善するエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来のエンジンの側面図、図８は同平面図、図９は同吸気弁からシリンダの燃焼室内に吸入された空気の拡がり状態を示す平面図(シリンダヘッド下面)である。
【０００３】図７において、１はシリンダであり、その内部にピストン２が収納されている。シリンダヘッド１３には吸気室３と排気室４が並設されている（図８も参照）。吸気室３と排気室４の上面はドーム状に形成されている。吸気室３には吸気弁５が設けられており、また排気室４には排気弁６が設けられている。吸気弁５と排気弁６は上下動し、弁孔を開閉する。
【０００４】吸気室３及び吸気ポート７はシリンダヘッド１３内に連設されている。吸気ポート７は図７において左方へ向って下り勾配で傾斜している。また排気室４には排気ポート８が連設されている。排気室４は図７において右方へ向って下り勾配で傾斜している。
【０００５】図８において、シリンダヘッド１３にはインジェクタ９と点火栓１０が設けられている。インジェクタ９はシリンダ１内の燃焼室へガソリンなどの燃料を噴射する。ピストン２が下降して吸気弁５が開くと、吸気ポート７から燃焼室に空気が吸入され、またインジェクタ９から燃料が噴射され、空気と燃料の混合ガスに点火栓１０で点火され、混合ガスは爆発し、エンジンは駆動する。またピストン２が上昇して排気弁６は開き、燃焼室内の排ガスは排気ポート８から排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図７において、矢印Ａ’、Ａ”は、ピストン２が下降して吸気ポート７から燃焼室に吸入された空気の流れを示している。この空気の流れはタンブル（タテ方向の渦）と称されている。図９の矢印ａ’は燃焼室内のタンブルの平面方向への拡散の状態を示している。また図８および図９において、θはインジェクタ９から燃焼室内へ噴射された燃料の噴射範囲を示している。
【０００７】図７において、従来のエンジンの空気の流れ（矢印Ａ’、Ａ”）ではタンブルを形成しにくい。これは、図９において矢印ａ’、ａ”で示すように、空気は平面視して全方向へ略均一に拡散するためである。このように従来のエンジンでは、タンブルは形成されにくく、形成されてもその強さが不足し、空気と燃料は必ずしも十分に混合せず、それだけ燃焼効率が悪いものであった。
【０００８】したがって本発明は、タンブルを形成しやすく、且つその強さも増大させて燃焼効率を向上させることができるエンジンを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、シリンダと、シリンダの内部に収納されたピストンと、シリンダ内の燃焼室に空気を送り込む吸気ポートと、燃焼室内の排ガスを排出する排気ポートと、燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、燃焼室内のガスを点火する点火栓とを備え、かつ前記吸気ポートが前記シリンダの上面の一側部に設けられた吸気弁上の吸気室に他側部へ向って下り勾配で傾斜して連設されたエンジンにおいて、前記吸気ポートの下端部の底面に拡開部を形成した。
【００１０】請求項１の発明において、吸気弁が開くと、吸気ポートからシリンダ内の燃焼室へ空気が吸入されるが、燃焼室内に吸入される空気の勢いは、拡開部により減殺される。したがって空気は拡開部の反対側へ相対的に勢いよく吸入されることとなり、したがってタンブルは燃焼室の中央付近に生じることとなる。よってタンブルの位置はインジェクタから噴射された燃料の噴射範囲と合致することとなり、空気と燃料は十分に混合される。そこで混合ガスは点火栓で点火されて爆発する。
【００１１】請求項２の発明は、前記吸気室の上面を前記吸気ポートの上面に連接して下り勾配で傾斜させた。
【００１２】請求項２の発明において、吸気弁が開くと、吸気ポートから燃焼室へ空気が吸入されるが、吸気室の上面は吸気ポートの上面に連接して下り勾配となっているので、空気は燃焼室の中央付近へ勢いよく吸入される。したがって強力なタンブルが形成されて、インジェクタから噴射された燃料と十分に混合される。
【００１３】請求項３の発明は、シリンダと、シリンダの内部に収納されたピストンと、シリンダ内の燃焼室に空気を送り込む吸気ポートと、燃焼室内の排ガスを排出する排気ポートと、燃焼室に燃料を噴射するインジェクタと、燃焼室内のガスを点火する点火栓とを備え、かつ前記吸気ポートが前記シリンダの上面の一側部に設けられた吸気弁上の吸気室に他側部へ向って下り勾配で傾斜して連設されたエンジンにおいて、前記吸気室の上面を前記吸気ポートの上面に連接して下り勾配で傾斜させた。
【００１４】請求項３の発明において、吸気弁が開くと、吸気ポートから燃焼室へ空気が吸入されるが、吸気室の上面は吸気ポートの上面に連接して下り勾配となっているので、空気は燃焼室の中央付近へ勢いよく吸入される。したがってタンブルは十分な強さを保持し、インジェクタから噴射された燃料と十分に混合される。
【００１５】請求項４の発明は、前記吸気ポートの下端部の底面に拡開部を形成した。
【００１６】請求項４の発明において、燃焼室内に吸入される空気の勢いは、拡開部によりシリンダ側よりシリンダ中央側へ流入する量が多くなり、タンブルが強化され、空気と燃料は十分に混合される。
【００１７】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１および図２は本発明の実施の形態１におけるエンジンの側面図、図３は同平面図、図４は同吸気ポートの下端部の平断面図（図１のＥ−Ｅ断面図）、図５は同吸気弁からシリンダの燃焼室内に吸入された空気の拡がり状態を示すシリンダヘッド下面の平面図である。なお図７、図８に示す従来例と同一要素には同一符号を付している。
【００１８】図１において、１はシリンダであり、その内部にピストン２が収納されている。シリンダヘッド１３には吸気室３と排気室４が並設されている（図３も参照）。吸気室３と排気室４の上面はドーム状に形成されている。吸気室３内には吸気弁５が設けられており、また排気室４内には排気弁６が設けられている。吸気弁５と排気弁６は、上下動して弁孔を開閉する。
【００１９】吸気室３及び吸気ポート７はシリンダヘッド１３内に連設されている。吸気ポート７は図１において左方へ向って下り勾配で傾斜している。また排気室４には排気ポート８が連設されている。排気室４は図１において右方へ向って下り勾配で傾斜している。
【００２０】図２および図３において、シリンダヘッド１３にはインジェクタ９と点火栓１０が設けられている。インジェクタ９はシリンダ１内の燃焼室へガソリンなどの燃料を噴射する。ピストン２が下降して吸気弁５が開くと、吸気ポート７から燃焼室に空気が吸入され、またインジェクタ９から燃料が噴射され、空気と燃料の混合ガスに点火栓１０で点火され、混合ガスは爆発し、エンジンは駆動する。またピストン２が上昇して排気弁６は開き、燃焼室内の排ガスは排気ポート８から排出される。
【００２１】図１および図４において、吸気ポート７の下端部の底面には拡開部１１が形成されており、これにより吸気ポート７の下端部の底面側の断面積を拡げている。
【００２２】ピストン２が下降し、吸気弁５が開くと、吸気ポート７からシリンダ１の燃焼室に空気が吸入される。図１において、Ａはそのタンブルであり、図５において矢印ａはタンブルＡとなる空気の平面的な拡がりを示している。拡開部１１を形成したことにより、タンブルＡは、図５において矢印ａで示すように、シリンダ１の他側部側（図１において左側）へより強く吹き出し、一側部側（図１において右側）へは比較的弱く吹き出す。
【００２３】したがってタンブルＡは図１において燃焼室の中央Ｎ．Ａ付近に生じることとなり、上記従来のものよりも、インジェクタ９から噴射された燃料の噴射範囲θとより一致する。したがって燃料と空気は十分に混合され、点火栓１０で点火すると効率よく爆発する。以上のように吸気ポート７の下端部の底面に拡開部１１を形成するという簡単な手段により、エンジンの燃焼効率を改善できる。
【００２４】（実施の形態２）図６は、本発明の実施の形態２におけるエンジンの側面図である。本形態２では、吸気室３の上面１２を吸気ポート７の上面に連接して下り勾配で（望ましくは、吸気ポート７の上面と同一勾配で）傾斜させている。他の構成は実施の形態１と同じである。
【００２５】吸気室３の上面１２を上記のように傾斜させたことにより、実施の形態１と同様の作用効果が得られる。すなわち、ピストン２が下降し、吸気弁５が開くと、吸気ポート７からシリンダ１の燃焼室に空気が吸入される。Ａはそのタンブルである。空気は吸気室３の上面１２に沿ってシリンダ１の他側部側へ勢いよく吹き出すので、図１および図５に示す実施の形態１の場合と同様に、タンブルＡは燃焼室の略中央に生じることとなり、インジェクタ９から噴射された燃料の噴射範囲Ｂとより一致する。したがって燃料と空気は十分に混合され、点火栓１０で点火すると効率よく爆発する。以上のように吸気室３の上面１２を傾斜させるという簡単な手段により、エンジンの燃焼効率を改善できる。
【００２６】なお、実施の形態２の吸気ポート７には上記拡開部１１は形成しなくてもよいが、図示するように、実施の形態１と同様の拡開部１１を形成すれば、より一層タンブルを燃焼室の中央付近で生じさせて燃焼効率を向上させることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、タンブルを燃焼室の中央付近に生じさせ、インジェクタから噴射された燃料の噴射範囲とより一致させることができるので、燃料と空気を十分に混合させて燃焼効率を向上させることができるものであり、殊に小型エンジンにとってはきわめて有用である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６２０８
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年８月３０日（１９９９．８．３０） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−６５４０５（Ｐ２００１−６５４０５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月１６日（２００１．３．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４２４４３ |
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