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JP2697514B2 - Intake port structure of stratified combustion internal combustion engine - Google Patents

Intake port structure of stratified combustion internal combustion engine

Info

Publication number
JP2697514B2
JP2697514B2 JP4255118A JP25511892A JP2697514B2 JP 2697514 B2 JP2697514 B2 JP 2697514B2 JP 4255118 A JP4255118 A JP 4255118A JP 25511892 A JP25511892 A JP 25511892A JP 2697514 B2 JP2697514 B2 JP 2697514B2
Authority
JP
Japan
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intake
intake port
fuel
partition
flow
Prior art date
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Application number
JP4255118A
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Japanese (ja)
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JPH06101485A (en
Inventor
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弘光 安東
祥吾 大森
保樹 田村
道博 畠
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Priority to EP93103137A priority patent/EP0558073B1/en
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Priority to DE69300991T priority patent/DE69300991T2/en
Priority to US08/025,409 priority patent/US5295464A/en
Priority to EP93103147A priority patent/EP0558081B1/en
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Priority to DE69318326T priority patent/DE69318326T2/en
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Priority to KR1019930002928A priority patent/KR950003737B1/en
Priority to KR1019930002930A priority patent/KR950003738B1/en
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Publication of JP2697514B2 publication Critical patent/JP2697514B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/48Tumble motion in gas movement in cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、層状燃焼内燃機関の吸
気ポート構造に関し、特に、2つの吸気弁によってそれ
ぞれ開閉される2つの燃焼室開口を有している吸気ポー
トからの吸気流が燃焼室内で層状化されたタンブル流と
なるように構成された、層状燃焼内燃機関の吸気ポート
構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine, and more particularly, to a combustion system in which intake air from an intake port having two combustion chamber openings opened and closed by two intake valves is burned. The present invention relates to an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine configured to have a tumble flow stratified in a room.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、吸気弁を大型化することなくエン
ジンの燃焼室の吸気通路面積を大きくするため、1つの
燃焼室に2つの吸気ポート通路を設けた内燃機関が用い
られるようになってきている。かかる内燃機関では、2
つの吸気ポート通路が、1つの吸気ポートから分岐して
形成され、これらの2つの吸気ポート通路からそれぞれ
混合気が燃焼室に流入するようになっている(以下、こ
のような内燃機関を2吸気ポート式内燃機関という)。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to increase the intake passage area of a combustion chamber of an engine without increasing the size of an intake valve, an internal combustion engine provided with two intake port passages in one combustion chamber has been used. ing. In such an internal combustion engine, 2
One intake port passage is formed so as to branch off from one intake port, and the air-fuel mixture flows from each of these two intake port passages into the combustion chamber (hereinafter, such an internal combustion engine is taken into two intake ports). Port-type internal combustion engine).

【0003】また、内燃機関の燃焼を改善する手段とし
て、吸気行程において、例えば、図21,図22に示す
ような気筒内の縦向きの旋回流、所謂タンブル流F(F
a,Fm)を発生させることが有効である。例えば、図
21,図22は、かかるタンブル流Fa,Fmを発生さ
せるようにした2吸気ポート式内燃機関の1つの気筒の
構造を示し、図において、符号22はシリンダブロッ
ク、24はシリンダボア、26はピストン、28はシリ
ンダヘッド、30は燃焼室である。そして、34は燃焼
室30の上壁部に形成されたペントルーフであって、4
0′,42′は吸気ポート44′から分岐して、各気筒
に2つずつ設けられた吸気ポートの通路部分(以下、吸
気ポート部分という)であり、吸気ポート44′には、
それぞれ吸気弁58が設置されている。
[0003] As means for improving the combustion of the internal combustion engine, in the intake stroke, for example, a vertical swirling flow in a cylinder as shown in FIGS.
a, Fm) is effective. For example, FIGS. 21 and 22 show the structure of one cylinder of a two-intake-port internal combustion engine which generates the tumble flows Fa and Fm. In the drawings, reference numeral 22 denotes a cylinder block, reference numeral 24 denotes a cylinder bore, and reference numeral 26 denotes a cylinder bore. Is a piston, 28 is a cylinder head, and 30 is a combustion chamber. Reference numeral 34 denotes a pent roof formed on the upper wall portion of the combustion chamber 30.
Reference numerals 0 'and 42' denote branch portions of the intake port 44 ', two passage portions of the intake port provided for each cylinder (hereinafter, referred to as intake port portions).
Each of the intake valves 58 is provided.

【0004】ペントルーフ34は、各吸気ポート部分4
0′,42′からの吸気流を、各吸気通路40′,4
2′の延長軸線上のシリンダボア24の内壁面に沿って
下方に案内しうるような斜面をそなえ、各吸気ポート部
分40′,42′からの吸気流は、このペントルーフ3
4の案内にも助けられて、それぞれ矢印Fa,Fmで示
すようなタンブル流方向に進む。
[0004] The pent roof 34 is provided with each intake port portion 4.
The intake air flows from the intake passages 40 ',
The intake flow from each intake port portion 40 ', 42' is provided with a slope which can be guided downward along the inner wall surface of the cylinder bore 24 on the extension axis of 2 '.
With the help of the guidance of No. 4, the vehicle travels in the tumble flow direction as indicated by arrows Fa and Fm, respectively.

【0005】さらに、タンブル流を促進するには、吸気
ポート44′の形状が重要であり、一般的には、図2
1,図22に示すように吸気ポート44′を直線状のス
トレートポートに形成したり、図25に示すように吸気
ポート44′を絞ったりすることで、流れを整流するよ
うに工夫している。なお、図21,図25において、符
号40F,42Fはストレートポートでない通常の吸気
ポートを示している。
Further, in order to promote the tumble flow, the shape of the intake port 44 'is important.
1, the intake port 44 'is formed as a straight straight port as shown in FIG. 22, or the intake port 44' is throttled as shown in FIG. 25 to rectify the flow. . In FIGS. 21 and 25, reference numerals 40F and 42F indicate normal intake ports that are not straight ports.

【0006】そして、このような吸気ポート44′の断
面形状は一般には図23に示すような円形に形成される
が、図24に示すような楕円形や長円形に形成される他
に略方形に形成されることもある。また、この例では、
図22に示すように、一方の吸気ポート部分42′のみ
にインジェクタ12が設けられ、点火プラグ11は、こ
のインジェクタ12を装備した吸気ポート部分42′の
吸気弁58の近傍に配設されている。このため、この点
火プラグ11の近傍には、インジェクタ12から噴射さ
れた燃料と吸気された空気とによる混合気が吸気ポート
部分42′及び吸気ポート44′を通じて燃焼室30に
流入し、この混合気のタンブル流Fmが形成される。ま
た、吸気ポート部分40′の吸気ポート44′からは、
空気のみが燃焼室30に流入して、この空気のタンブル
流Faが形成される。
The cross section of the intake port 44 'is generally formed in a circular shape as shown in FIG. 23, but is formed in an elliptical shape or an oblong shape as shown in FIG. May be formed. Also, in this example,
As shown in FIG. 22, the injector 12 is provided only on one intake port portion 42 ', and the ignition plug 11 is disposed near the intake valve 58 of the intake port portion 42' equipped with the injector 12. . Therefore, in the vicinity of the ignition plug 11, a mixture of fuel injected from the injector 12 and intake air flows into the combustion chamber 30 through the intake port portion 42 'and the intake port 44'. Is formed. Also, from the intake port 44 'of the intake port portion 40',
Only air flows into the combustion chamber 30 to form a tumble flow Fa of the air.

【0007】これにより、燃焼室30内では、混合気の
タンブル流Fmと空気のタンブル流Faとの層状化した
タンブル流が形成される。このようにして発生するタン
ブル流は、火炎伝播速度や燃焼安定性の増大に効果があ
り、熱発生量Q,筒内圧P,熱発生率dQについての実
験データを示すと、例えば図26のようになり、標準
(タンブル流を特に発生させない一般的な場合)に比べ
てタンブル流を発生させた場合の方が、熱発生量Q,図
示平均有効圧P,熱発生率dQのサイクル変動が小さ
く、燃焼安定性が良好であることがわかる。
As a result, a stratified tumble flow of the tumble flow Fm of the air-fuel mixture and the tumble flow Fa of the air is formed in the combustion chamber 30. The tumble flow generated in this way is effective in increasing the flame propagation speed and combustion stability. Experimental data on the heat generation amount Q, the in-cylinder pressure P, and the heat generation rate dQ are shown in FIG. 26, for example. When the tumble flow is generated as compared with the standard (a general case where the tumble flow is not particularly generated), the cycle variation of the heat generation amount Q, the indicated average effective pressure P, and the heat generation rate dQ is smaller. It can be seen that the combustion stability is good.

【0008】したがって、混合気の燃料濃度が低くい状
態、いわゆる希薄燃焼時であっても機関を安定な状態で
運転することができる。なお、図中、符号47は排気通
路60に連通する排気ポート、59は排気弁である。
Accordingly, the engine can be operated in a stable state even in a state where the fuel concentration of the air-fuel mixture is low, that is, during lean combustion. In the figure, reference numeral 47 denotes an exhaust port communicating with the exhaust passage 60, and 59 denotes an exhaust valve.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
タンブル流Fa,Fmを発生させるようにした2吸気ポ
ート式内燃機関において、点火プラグ11が2つの吸気
弁58,58の中心から等距離に位置している(例え
ば、燃焼室頂部の中央部分)と、混合気の濃いタンブル
流を燃焼室30内の点火プラグ11近傍(すなわち燃焼
室30内の中心付近)に形成して、吸気を層状化する必
要がある。しかし、2つの吸気ポート部分40′,4
2′が並列的に配設されていると、両方の吸気弁58,
58から吸入された混合気の中央部分のみを濃くするこ
とは困難であり、希薄燃焼時にエンジンの燃焼状態を安
定した状態に保てないという課題がある。
By the way, in a two-intake-port internal combustion engine which generates such tumble flows Fa and Fm, the ignition plug 11 is equidistant from the centers of the two intake valves 58 and 58. When located (eg, at the center of the top of the combustion chamber), a rich tumble flow of the air-fuel mixture is formed near the spark plug 11 in the combustion chamber 30 (ie, near the center of the combustion chamber 30) to form a stratified intake air. Need to be However, the two intake port portions 40 ', 4
2 'are arranged in parallel, both intake valves 58,
It is difficult to enrich only the central portion of the air-fuel mixture sucked in from 58, and there is a problem that the combustion state of the engine cannot be maintained in a stable state during lean combustion.

【0010】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、筒内の吸気のタンブル流を層状化を促進しなが
ら、燃焼室中央頂部の燃焼用着火手段近傍の空燃比を濃
く,燃焼室周辺部のタンブル流の空燃比を薄くして、理
論空燃比よりも少ない量の燃料の混合気でも安定した希
薄燃焼状態を保てるようにした、層状燃焼内燃機関の吸
気ポート構造を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and promotes stratification of a tumble flow of intake air in a cylinder while enriching an air-fuel ratio near a combustion ignition means at the center top of a combustion chamber. Provided is an intake port structure for a stratified combustion internal combustion engine, in which the air-fuel ratio of a tumble flow in the periphery of a chamber is reduced so that a stable lean-burn state can be maintained even with a fuel mixture having an amount smaller than the stoichiometric air-fuel ratio. With the goal.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造は、2つ
の吸気弁によってそれぞれ開閉される2つの燃焼室開口
を有した吸気ポートをそなえ、該吸気ポートからの吸気
流がそれぞれ燃焼室内でタンブル流となるように構成さ
れた内燃機関において、上記燃焼室頂部の中央部分に燃
焼用の着火手段が配設されるとともに、上記吸気ポート
内の上面に吸気流線方向に沿って延設され、該吸気ポー
ト内を上記着火手段側の中央通路とその両側の側方通路
とに二分する2つの隔壁が設けられ、上記中央通路の上
面側内壁へ向けて燃料を噴射する燃料噴射手段が該吸気
ポート内の下面側内壁又はその近傍に設けられ、上記タ
ンブル流が燃料濃度の異なる層状のタンブル流となるよ
うに構成されていることを特徴としている。
According to the present invention, there is provided an intake port structure for a stratified combustion internal combustion engine according to the present invention, wherein an intake port having two combustion chamber openings opened and closed by two intake valves is provided. In addition, in an internal combustion engine configured such that the intake flow from the intake port becomes a tumble flow in the combustion chamber, ignition means for combustion is provided at a central portion of the top of the combustion chamber, and the intake port Two partition walls are provided extending along the direction of the intake stream line, and bisect the interior of the intake port into a central passage on the ignition means side and side passages on both sides thereof. Fuel injection means for injecting fuel toward the side inner wall is provided at or near the lower surface side inner wall in the intake port, and the tumble flow is configured to be a stratified tumble flow having different fuel concentrations. It is characterized in that.

【0012】また、請求項2記載の本発明の層状燃焼内
燃機関の吸気ポート構造は、上記請求項1記載の構成に
加えて、上記隔壁と上記吸気ポート内の上面側内壁との
間に空間が設けられていることを特徴としている。ま
た、請求項3記載の本発明の層状燃焼内燃機関の吸気ポ
ート構造は、上記請求項1記載の構成に加えて、上記隔
壁が、上記吸気ポートの上面側内壁から下面側内壁に到
達するように延設されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an intake port structure for a stratified combustion internal combustion engine according to the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, further comprising a space between the partition wall and an upper side inner wall in the intake port. Is provided. According to a third aspect of the present invention, in the intake port structure for a stratified combustion internal combustion engine of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the partition wall extends from an upper inner wall to a lower inner wall of the intake port. It is characterized by being extended to.

【0013】また、請求項4記載の本発明の層状燃焼内
燃機関の吸気ポート構造は、2つの吸気弁によってそれ
ぞれ開閉される2つの燃焼室開口を有した吸気ポートを
そなえ、該吸気ポートからの吸気流がそれぞれ燃焼室内
でタンブル流となるように構成された内燃機関におい
て、上記燃焼室頂部の中央部分に燃焼用の着火手段が配
設されるとともに、該吸気ポートが、該吸気ポート内の
上面から下面側へ、且つ、吸気流線方向に沿って延設さ
れる2つの隔壁と、両隔壁の下端部を接続し該吸気ポー
ト内を上下方向に仕切る補助隔壁とにより、該吸気ポー
ト内の上面側内壁と上記隔壁及び補助隔壁とにより囲ま
れた着火手段側と該着火手段側以外の反着火手段側とに
区画され、且つ、該着火手段側に燃料を供給する燃料供
給手段が設けられ、上記タンブル流が燃料濃度の異なる
層状のタンブル流となるように構成されていることを特
徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an intake port structure for a stratified combustion internal combustion engine having an intake port having two combustion chamber openings opened and closed by two intake valves, respectively. In an internal combustion engine configured such that the intake air flows each become a tumble flow in the combustion chamber, ignition means for combustion is arranged at a central portion of the top of the combustion chamber, and the intake port is provided in the intake port. from the upper surface to the lower surface side, and by an auxiliary partition wall which partitions the two partition walls extending along the intake flow line direction, connecting the lower end portions of both the partition walls of the intake port in the vertical direction, the intake ports
Enclosed by the inner wall on the upper surface side of the
Which is partitioned into a counter-ignition means side than the ignition means side and 該着fire means side, and, a fuel supply means for supplying fuel provided該着fire means side, tumble layered the tumble flow different fuel concentration It is characterized by being configured to flow.

【0014】[0014]

【作用】上述の請求項1記載の本発明の層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造では、2つの吸気弁によって開閉さ
れる2つの燃焼室開口を有した吸気ポートから燃焼室内
に吸気が送られて、タンブル流が形成される。この時、
吸気ポート内では、隔壁により、内部の吸気が着火手段
側の中央通路と、その両側の側方通路とに2分される。
また、燃料は燃料噴射手段によって、中央通路の下面側
から上方へ噴射されて吸気流と混合される。
In the intake port structure for a stratified combustion internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, intake air is sent into the combustion chamber from an intake port having two combustion chamber openings opened and closed by two intake valves. , A tumble flow is formed. At this time,
In the intake port, the partition divides the internal intake air into a central passage on the ignition means side and side passages on both sides thereof.
Further, the fuel is injected upward from the lower surface side of the central passage by the fuel injection means and mixed with the intake air flow.

【0015】そして、上記の隔壁によって中央側通路に
は混合気のみが流入し、側方通路には空気のみが流入す
るので、燃焼室に流入した吸気流は、比較的燃料濃度の
高い混合気のタンブル流と、その両側の側方に空気のタ
ンブル流とが形成される。このような構造では、燃焼室
内全体としては希薄な状態の混合気を、着火手段側に比
較的濃い混合気のタンブル流を形成することにより、燃
焼状態が確実に安定する。
Since only the air-fuel mixture flows into the central passage and only the air flows into the side passages due to the above-mentioned partition, the intake air flowing into the combustion chamber has a relatively high fuel concentration. And a tumble flow of air is formed on both sides of the tumble flow. With such a structure, the combustion state is reliably stabilized by forming a tumble flow of the air-fuel mixture which is lean in the entire combustion chamber as a whole on the ignition means side.

【0016】また、請求項2記載の本発明の層状燃焼内
燃機関の吸気ポート構造のように、隔壁と上記吸気ポー
ト内の上面側内壁との間に空間が設けられている場合
も、この隔壁により、燃焼室内では混合気の層と空気の
層とのタンブル流が層状化され、着火手段近傍のタンブ
ル流の外側の流れが混合気により形成される。これによ
り、混合気の着火が確実に行なわれ、安定した燃焼状態
となる。
In the case where a space is provided between the partition and the inner wall on the upper surface side in the intake port, as in the case of the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine according to the present invention, the partition is also provided. Accordingly, the tumble flow between the air-fuel mixture layer and the air layer is stratified in the combustion chamber, and the flow outside the tumble flow near the ignition means is formed by the air-fuel mixture. As a result, the mixture is ignited reliably, and a stable combustion state is achieved.

【0017】また、請求項3記載の本発明の層状燃焼内
燃機関の吸気ポート構造のように、上記隔壁が上記吸気
ポートの上面側内壁から下面側内壁に到達するように延
設されている場合も、混合気の層と空気の層とが完全に
分離されて燃焼室内に流入する。さらに、請求項4記載
の本発明の層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造では、吸
気ポート内の上面から下面側へ延びる隔壁と、両隔壁の
下端を接続して吸気ポート内を上下に仕切る補助隔壁と
により、吸気流は吸気ポート内の上面側内壁と上記隔壁
及び補助隔壁とにより囲まれた着火手段側近傍とその周
辺域の反着火手段側とに区画され、着火手段側にのみ混
合気が供給されるので、燃焼室内では、混合気の着火が
確実に行なわれる。
Further, as in the intake port structure for a stratified combustion internal combustion engine according to the present invention, the partition wall extends from the upper inner wall to the lower inner wall of the intake port. Also, the air-fuel mixture layer and the air layer are completely separated and flow into the combustion chamber. Further, in the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine according to the present invention, a partition extending from the upper surface to the lower surface side in the intake port, and an auxiliary partition connecting the lower ends of both partitions to vertically partition the inside of the intake port. By the above, the intake air flows between the upper inner wall in the intake port and the partition
And the auxiliary partition is divided into the vicinity of the ignition means side surrounded by the auxiliary partition and the anti-ignition means side of the surrounding area, and the air-fuel mixture is supplied only to the ignition means side. Done.

【0018】さらに、燃料は吸気ポート内の補助隔壁に
よって隔離され、吸気ポート内の側方のみでなく、吸気
ポート内の下方への流入が防止される。これにより、や
はり着火手段側近傍には、着火手段側のタンブル流外側
の流れの混合気が集まって、混合気の着火が確実に行な
われる。
Further, the fuel is isolated by the auxiliary partition wall in the intake port, so that the fuel is prevented from flowing not only laterally in the intake port but also downward in the intake port. As a result, the air-fuel mixture of the flow on the outside of the tumble flow on the ignition means side gathers also in the vicinity of the ignition means side, so that the air-fuel mixture is reliably ignited.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図面により、本発明の層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造について説明すると、図1〜図10
は本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機関の吸気
ポート構造を示すもので、図1はその構成を示す模式的
斜視図、図2はその構成を示す模式的上面図であって図
1におけるA矢視図、図3はその構成を示す模式的な部
分断面図であって図2におけるC−C断面図、図4はそ
の構成を示す模式的な部分断面図であって図3における
B−B断面図、図5はその作用を示す模式図、図6
(a)〜(d)はその燃料噴射の仕方のバリエーション
を示す模式図、図7〜図10はそれぞれその作用及び効
果を説明するためのグラフである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a stratified combustion internal combustion engine according to the present invention; FIG.
1 shows an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic perspective view showing the structure, and FIG. 2 is a schematic top view showing the structure. 1, FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration, and is a CC cross-sectional view in FIG. 2, and FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration. 6 is a sectional view taken along the line BB in FIG. 5, FIG.
(A) to (d) are schematic diagrams showing variations of the manner of fuel injection, and FIGS. 7 to 10 are graphs for explaining the operation and effect, respectively.

【0020】図1に示すように、この第1実施例の吸気
ポート構造を有する内燃機関の各気筒には、シリンダブ
ロック22に形成されたシリンダボア24とピストン2
6とシリンダヘッド28とで囲撓されて燃焼室30が形
成されており、この燃焼室30内には、吸気ポート46
が導かれている。そして、この吸気ポート46は、途中
でポート隔壁(吸気ポート分岐部)46Cによって2つ
の吸気ポート部分46A,46Bに2分されたサイアミ
ーズポートとなっており、各吸気ポート部分46A,4
6Bの燃焼室開口には、それぞれ吸気弁58が設置され
ている。また、排気ポート47もサイアミーズポートと
なっており、この燃焼室30内には、2つの排気ポート
部分47A,47Bも導かれ、それぞれ図示しない排気
弁が設置されている。
As shown in FIG. 1, each cylinder of the internal combustion engine having the intake port structure of the first embodiment has a cylinder bore 24 formed in a cylinder block 22 and a piston 2.
6 and the cylinder head 28, a combustion chamber 30 is formed. In the combustion chamber 30, an intake port 46 is provided.
Has been led. The intake port 46 is a siamese port that is divided into two intake port portions 46A and 46B by a port partition (intake port branch portion) 46C on the way.
An intake valve 58 is provided at each of the combustion chamber openings 6B. The exhaust port 47 is also a siamese port, and two exhaust port portions 47A and 47B are also guided into the combustion chamber 30, and exhaust valves (not shown) are provided.

【0021】なお、各吸気ポート部分(以下、この吸気
ポート部分についても単に吸気ポートという)46A,
46Bは、図示しない吸気通路(インテークマニホール
ド)に連通接続されている。また、図中1A,1Bは吸
気ポート46A,46Bの各軸心線を示している。ま
た、各排気ポート47A,47Bは下流側で合流して、
やはり共通の排気通路47に連通接続されている。
Each intake port portion (hereinafter, this intake port portion is also simply referred to as an intake port) 46A,
Reference numeral 46B is connected to an intake passage (intake manifold) (not shown). Further, in the drawing, 1A and 1B indicate the respective axes of the intake ports 46A and 46B. In addition, the exhaust ports 47A and 47B merge on the downstream side,
It is also connected to a common exhaust passage 47.

【0022】また、吸気ポート46A,46Bの分岐部
46C直前付近には、後述する燃料噴射手段としてのイ
ンジェクタ12が取り付けられ、このインジェクタ12
により、燃料が吸気ポート46A,46Bに噴射される
ようになっている。そして、この実施例では、吸気ポー
ト46A,46Bの分岐部46C付近より下流側では、
各吸気ポート46A,46Bは互いに平行に形成されて
いる。これにより、各吸気ポート46A,46Bからの
吸気は、互いに平行な状態で燃焼室30に流入するよう
になっている。
In the vicinity of the branch portion 46C of each of the intake ports 46A and 46B, an injector 12 as a fuel injection means, which will be described later, is mounted.
Thus, the fuel is injected into the intake ports 46A and 46B. In this embodiment, on the downstream side of the vicinity of the branch portion 46C of the intake ports 46A and 46B,
Each intake port 46A, 46B is formed parallel to each other. Thereby, the intake air from each intake port 46A, 46B flows into the combustion chamber 30 in a state of being parallel to each other.

【0023】また、各吸気ポート46A,46Bの軸心
線1A,1Bは、図2,図3及び図5に示すように、互
いに平行な2直線になっている。つまり、各吸気ポート
46A,46Bは互いに平行な直線状のストレートポー
トに形成されているのである。更に、このストレートポ
ートの断面形状は、図4に示すように、吸気ポート46
A,46Bのタンブル流側半部(つまりタンブル流を形
成する主成分流が流れる吸気ポート46A,46Bの上
側半部)46A−1,46B−1が、他半部(つまりタ
ンブル流を阻止するような成分流が流れる吸気ポート4
6A,46Bの下側半部)46A−2,46B−2より
も拡幅されており、吸気ポート46A,46Bの吸気流
心F1がタンブル流側(つまり吸気ポート46A,46
Bの上側半部46A−1,46B−1)へ偏心されてい
る。これにより、吸気ポート46A,46Bからの吸気
流が燃焼室30内でタンブル流を形成し易いようになっ
ている。この第1実施例では、吸気ポート46A,46
Bは、図4に示すような略逆三角形の断面を有するよう
に形成されている。
The axes 1A and 1B of the intake ports 46A and 46B are two straight lines parallel to each other, as shown in FIGS. 2, 3 and 5. That is, the intake ports 46A and 46B are formed as straight straight ports parallel to each other. Further, as shown in FIG.
The tumble flow side halves of A and 46B (that is, the upper halves of the intake ports 46A and 46B through which the main component flow forming the tumble flow flows) 46A-1 and 46B-1 block the other half (that is, the tumble flow). Port 4 through which such component flows
6A and 46B are wider than the lower halves 46A-2 and 46B-2, and the intake convergence F1 of the intake ports 46A and 46B is located on the tumble flow side (that is, the intake ports 46A and 46B).
B are eccentric to the upper half 46A-1 and 46B-1). Thus, the intake air flows from the intake ports 46A and 46B easily form a tumble flow in the combustion chamber 30. In the first embodiment, the intake ports 46A, 46
B is formed to have a substantially inverted triangular cross section as shown in FIG.

【0024】さらに、図1に示すように、ピストン26
の頂面には、ピストン26が上死点に達した時にシリン
ダヘッド28とピストン26との間に空間が確保される
ように凹所35が形成されている。そして、ピストン2
6の頂面には、この凹所35に近接して、凹所35より
も隆起した隆起部39も設けられている。この隆起部3
9は、隆起部39と凹所35との間に形成された斜面3
7により、凹所35になだらかに接続している。
Further, as shown in FIG.
A concave portion 35 is formed on the top surface of the cylinder so that a space is secured between the cylinder head 28 and the piston 26 when the piston 26 reaches the top dead center. And piston 2
The top surface of 6 is also provided with a protruding portion 39 protruding from the recess 35 in the vicinity of the recess 35. This bump 3
9 is a slope 3 formed between the raised portion 39 and the recess 35.
7, it is smoothly connected to the recess 35.

【0025】また、この凹所35は、図示しない排気弁
の下方に形成されており、隆起部39は吸気弁58,5
8の下方に形成されている。したがって、図1に示すよ
うに、吸気ポート46A,46Bのタンブル流側半部4
6A−1,46B−1から流入した吸気流Fa,Fm
は、この凹所35から斜面37を経て隆起部39に達す
るようになっており、これにより、タンブル流の形成を
促進するようになっている。
The recess 35 is formed below an exhaust valve (not shown).
8 is formed below. Therefore, as shown in FIG. 1, the tumble flow side half 4 of the intake ports 46A, 46B is formed.
Intake air flows Fa and Fm flowing from 6A-1 and 46B-1
From the recess 35 to the raised portion 39 via the slope 37, thereby facilitating the formation of a tumble flow.

【0026】また、図1及び図5に示すように、燃焼室
30の上方の頂部の中心部分には、着火手段としての点
火プラグ11が配設されており、吸気ポート46A,4
6Bの間の基準面3上に位置している。なお、ここで基
準面3とは、両吸気ポート46A,46Bの中央に位置
する仮想面である。ところで、図1〜図3,図5に示す
ように、吸気ポート46A,46B内には、それぞれ吸
気ポート46A,46B内を左右方向に二分するような
隔壁21が設けられ、この隔壁21によって、各吸気ポ
ート46A,46B内では、それぞれ、吸気流の基準面
3側の通路(点火プラグ側の中央通路)4とこの基準面
3の外側の通路(中央通路の両側の側方通路)5とに吸
気の流れ方向に沿って二分されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 5, a spark plug 11 as ignition means is provided at the center of the top above the combustion chamber 30, and the intake ports 46A, 4
6B on the reference plane 3. Here, the reference plane 3 is an imaginary plane located at the center of both the intake ports 46A and 46B. As shown in FIGS. 1 to 3 and 5, a partition 21 is provided in each of the intake ports 46A and 46B so as to bisect the inside of each of the intake ports 46A and 46B in the left-right direction. In each of the intake ports 46A and 46B, a passage (center passage on the side of the ignition plug) 4 on the reference surface 3 side of the intake flow and a passage (side passages on both sides of the central passage) 5 outside the reference surface 3 are respectively provided. It is divided into two along the flow direction of the intake air.

【0027】この隔壁21は、図2,図3に示すよう
に、吸気ポート46A,46Bの軸心線1A,1Bに沿
って、略垂直に形成されており、インジェクタ12の配
設位置近傍から下流側に亘って延設されている。また、
これらの隔壁21,21は互いに略平行に配設されてお
り、吸気ポート46A,46Bの下流側では、吸気弁5
8の軸線2に沿って吸気弁58のステム部57及び傘部
56近傍まで延設されている。また、隔壁21は吸気弁
58の傘部56やステム部57には接触しないように、
これらと適当なクリアランスを確保して形成されてお
り、吸気弁58の作動には何ら影響を及ぼさないように
なっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the partition 21 is formed substantially vertically along the axis 1A, 1B of the intake port 46A, 46B. It extends over the downstream side. Also,
These partition walls 21 and 21 are arranged substantially in parallel with each other, and the intake valve 5 is located downstream of the intake ports 46A and 46B.
8 extends along the axis 2 to the vicinity of the stem portion 57 and the umbrella portion 56 of the intake valve 58. Further, the partition 21 does not contact the umbrella portion 56 or the stem portion 57 of the intake valve 58,
They are formed with an appropriate clearance secured between them, so that the operation of the intake valve 58 is not affected at all.

【0028】そして、この第1実施例では、隔壁21は
吸気ポート46A,46Bの上面側内壁8から下面側内
壁7に亘って形成されており、各吸気ポート46A,4
6B内は中央通路4と側方通路5とに分離されるように
なっている。これにより、吸気ポート46A,46B内
において中央通路4と側方通路5とに分岐した流れは、
隔壁21で整流されながら互いに分離した状態を保ちつ
つ燃焼室30内に流入するようになっている。したがっ
て、このような隔壁21により、この吸気の流れは、図
5に示すように、燃焼室30に流入すると、空気に燃料
の混合された混合気の層Fmと空気のみの層Fa,Fa
との3つの層(中央通路4とその両側の側方通路5との
計3つの流れ)に分離した状態、つまり、層状化した状
態でタンブル流に形成されるようになっている。
In the first embodiment, the partition 21 is formed from the upper inner wall 8 to the lower inner wall 7 of the intake ports 46A, 46B.
The inside of 6B is divided into a central passage 4 and a side passage 5. Thus, the flow branched into the central passage 4 and the side passage 5 in the intake ports 46A and 46B is
The air flows into the combustion chamber 30 while being separated from each other while being rectified by the partition 21. Therefore, when the flow of the intake air flows into the combustion chamber 30 as shown in FIG. 5 by the partition 21, the air-fuel mixture layer Fm and the air-only layers Fa and Fa are mixed with air.
Are separated into three layers (a total of three flows of the central passage 4 and the side passages 5 on both sides thereof), that is, a tumble flow is formed in a layered state.

【0029】また、吸気ポート46A,46B内では、
隔壁21の断面積分だけ吸気ポート46A,46Bの断
面積が減少しているので、吸気ポート46A,46Bの
流量係数が低下してエンジン全開性能が低下することが
考えられる。このため、この吸気ポート46A,46B
は、図2,図4の斜線部13に示すように、略逆三角形
の断面の上側半部46A−1,46B−1を、この断面
積分を相殺するように十分に大きくして、エンジン全開
時の流量係数を確保するようになっている。
In the intake ports 46A and 46B,
Since the cross-sectional area of the intake ports 46A and 46B is reduced by the cross-sectional integral of the partition 21, the flow coefficient of the intake ports 46A and 46B may be reduced and the fully open engine performance may be reduced. Therefore, the intake ports 46A, 46B
As shown by the hatched portion 13 in FIGS. 2 and 4, the upper half portions 46A-1 and 46B-1 of the substantially inverted triangular cross section are sufficiently large so as to cancel out the cross-sectional integration, and the engine is fully opened. The flow coefficient at the time is secured.

【0030】また、上述したように、隔壁21は流量係
数を確保するためその断面積を極力小さくするのが望ま
しく、このため、隔壁21はその厚みが極力薄くなるよ
うに形成されている。そこで、この実施例では、図2に
示すように、隔壁21の厚みをバルブステム57に近づ
くにしたがって、除々にバルブステム57の径と略同等
の厚さにしている。これにより、吸気流の流れがバルブ
ステム57によって乱されることがなくなり、吸気は燃
焼室30に円滑に流入するようになっている。
As described above, it is desirable to reduce the cross-sectional area of the partition 21 as much as possible in order to secure a flow coefficient. For this reason, the partition 21 is formed so as to be as thin as possible. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the thickness of the partition 21 is gradually made substantially equal to the diameter of the valve stem 57 as it approaches the valve stem 57. Thus, the flow of the intake air flow is not disturbed by the valve stem 57, and the intake air flows into the combustion chamber 30 smoothly.

【0031】なお、図5において、隔壁21については
その変形例を示しており、このように隔壁21の厚みを
バルブステム57の上流側では極力薄く形成し、バルブ
ステム57に近づくにしたがって、除々にバルブステム
57の径と略同等の厚さになるように形成しても良い。
これにより、バルブステム57近傍の吸気流の流れをさ
らに整えることができるのである。
FIG. 5 shows a modified example of the partition wall 21. In this way, the thickness of the partition wall 21 is formed as thin as possible on the upstream side of the valve stem 57, and gradually becomes smaller as approaching the valve stem 57. The valve stem 57 may be formed so as to have a thickness substantially equal to the diameter of the valve stem 57.
As a result, the flow of the intake flow near the valve stem 57 can be further adjusted.

【0032】また、この図5に示す変形例では、隔壁2
1の上流端が吸気ポート46の途中から形成されている
が、この隔壁21は、混合気と空気とを中央側通路4と
側方通路5に分岐させて、インジェクタ12から噴射さ
れた燃料の側方通路5への拡散を防げれば良く、隔壁2
1の上流端は、図5に示すように、必ずしも吸気ポート
46の上流端まで延設しなくても良い。
In the modification shown in FIG. 5, the partition 2
Although the upstream end of the fuel injection valve 1 is formed in the middle of the intake port 46, the partition wall 21 divides the air-fuel mixture and the air into the central passage 4 and the side passage 5, and the fuel mixture injected from the injector 12 is removed. It suffices if diffusion to the side passage 5 can be prevented.
The upstream end of 1 does not necessarily need to extend to the upstream end of the intake port 46 as shown in FIG.

【0033】ところで、上述の燃料噴射手段としてのイ
ンジェクタ12は、図1,図5に示すように、2つの吸
気ポート46A,46Bの分岐部46C付近の下側に配
設されている。また、このインジェクタ12は2つの吸
気ポート46A,46B間の吸気流の基準面(中心面)
3に沿って配設されており、吸気ポート46A,46B
の下流の上面方向に向けて燃料を噴射するようになって
いる。なお、図3及び図5中の符号6はインジェクタ噴
射軸線であり、インジェクタ12の噴射方向を示すもの
である。
As shown in FIGS. 1 and 5, the injector 12 as the above-mentioned fuel injection means is disposed below the branch portion 46C of the two intake ports 46A and 46B. The injector 12 serves as a reference plane (center plane) of the intake air flow between the two intake ports 46A and 46B.
3, and the intake ports 46A, 46B
The fuel is injected toward the upper surface downstream of. Reference numeral 6 in FIGS. 3 and 5 indicates an injector injection axis, which indicates the injection direction of the injector 12.

【0034】つまり、図3,図5のインジェクタ噴射軸
線6に示すように、インジェクタ12は、吸気ポート4
6A,46B間の下部側からこれら吸気ポート46A,
46Bの下流側の斜め上方に向けて燃料を噴射するよう
になっている。そして、斜め上方に噴射された燃料は、
吸気ポート46A,46Bに設けられた隔壁21,21
により、これら吸気ポート46A,46B内の中央通路
4を通じて燃焼室30内に吸気されるようになってお
り、点火プラグ側の両側の側方通路5には、空気のみが
流れるようになっている。
That is, as shown by the injector injection axis 6 in FIGS.
6A, 46B, these intake ports 46A,
Fuel is injected obliquely upward on the downstream side of 46B. And the fuel injected diagonally upward is
Partition walls 21 and 21 provided at intake ports 46A and 46B
As a result, air is sucked into the combustion chamber 30 through the central passage 4 in the intake ports 46A and 46B, and only air flows through the side passages 5 on both sides of the ignition plug. .

【0035】そして、燃料はインジェクタ噴射軸線6に
沿って、上面側内壁8に向けて噴射されるので、点火プ
ラグ11近傍に形成された混合気のタンブル流Fmで
は、このタンブル流Fmの内側の流れよりも点火プラグ
11近傍の外側の流れの方が濃い混合気となり、燃焼室
内30で確実に着火するようになっている。また、イン
ジェクタ12の噴射バリエーションとしては、図6の
(a)〜(d)に示すようなタイプが考えられる。
Since the fuel is injected along the injector injection axis 6 toward the inner wall 8 on the upper surface side, in the tumble flow Fm of the air-fuel mixture formed near the ignition plug 11, the fuel tumble flow Fm The flow outside the vicinity of the spark plug 11 becomes richer than the flow, and the ignition is reliably ignited in the combustion chamber 30. In addition, as the injection variation of the injector 12, types shown in FIGS.

【0036】(a)はサイアミーズ型吸気ポート46
A,46Bの分岐部46Cに向けて燃料を噴射すもの
で、分岐部46Cに燃料を積極的に衝突させた後、拡散
した燃料を吸気ポート46A,46B内の中央側通路4
に流すようにしたものである。この吸気ポート46A,
46Bの分岐部46Cは、インジェクタ12の噴射方向
に対してほぼ直交するような面を有しており、この面に
衝突した燃料を拡散させるようになっている。
(A) is a siamese type intake port 46.
A fuel is injected toward the branch portion 46C of each of the intake ports 46A and 46B.
It is made to flow to. This intake port 46A,
The branch portion 46C of 46B has a surface that is substantially orthogonal to the injection direction of the injector 12, and diffuses fuel that has collided with this surface.

【0037】次に、(b)は燃料噴射孔を2つそなえた
インジェクタ12を用いるタイプのもので、各燃料噴射
孔から噴射された2つ燃料の流れは、それぞれ、各吸気
ポート46A,46Bの中央側通路4に直接流入してい
くようになっている。この場合は、吸気ポート46A,
46Bの分岐部46Cは曲面状に形成されて、吸気流の
吸入抵抗を低減している。
Next, (b) shows a type using an injector 12 having two fuel injection holes, and the flow of the two fuels injected from each fuel injection hole is determined by each of the intake ports 46A and 46B. , And flows directly into the central side passage 4. In this case, the intake port 46A,
The branch portion 46C of 46B is formed in a curved surface shape to reduce the intake resistance of the intake flow.

【0038】また、(c)のように燃料噴射孔が1つの
インジェクタ12を用いて、各隔壁21,21には燃料
が付着しないように、中央側通路4内に向けて直接燃料
を噴射するようにしたタイプものも考えられる。この場
合、燃料が吸気とともに滑らかに吸入されるように、吸
気ポート46A,46Bの分岐部46Cを鋭角的に形成
している。
As shown in FIG. 3C, the fuel is directly injected into the central passage 4 by using the injector 12 having one fuel injection hole so that the fuel does not adhere to the partition walls 21 and 21. Such a type is also conceivable. In this case, the branch portion 46C of the intake ports 46A and 46B is formed at an acute angle so that the fuel is smoothly taken in along with the intake.

【0039】また、(d)は上述の(c)とは逆に、燃
料を積極的に各隔壁21,21までに亘って広角に向け
て噴射するタイプのものである。この場合は、吸気ポー
ト46A,46Bの分岐部46Cは、抵抗を減らすべ
く、上記(b)と同様に曲面状に丸められている。そし
て、この実施例では、上述の噴射バリエーションのいず
れかを用いている。
(D) is of the type in which the fuel is actively injected toward the wide angle up to each of the partition walls 21 and 21, contrary to the above (c). In this case, the branch portion 46C of the intake ports 46A and 46B is rounded in a curved shape as in the above (b) in order to reduce the resistance. In this embodiment, any of the above-described injection variations is used.

【0040】なお、上述の(a)〜(d)はインジェク
タ12の噴射バリエーションを示すものであって、イン
ジェクタ12の配設位置や噴射軸線6はいずれも同一で
ある。本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機関の
吸気ポート構造は、上述のように構成されているので、
吸気された空気は、インジェクタ12で噴射された燃料
と混合されて各吸気ポート46A,46Bから燃焼室3
0内に流入し、燃焼室30内で圧縮・膨張(爆発)され
た後、各排気ポート47A,47Bから排出される。
The above (a) to (d) show the injection variations of the injector 12, and the arrangement position of the injector 12 and the injection axis 6 are all the same. Since the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine as the first embodiment of the present invention is configured as described above,
The intake air is mixed with the fuel injected by the injector 12, and is supplied from each intake port 46A, 46B to the combustion chamber 3A.
After being introduced into the combustion chamber 30 and compressed / expanded (exploded) in the combustion chamber 30, the exhaust gas is discharged from each of the exhaust ports 47A and 47B.

【0041】また、各吸気ポート46A,46B内で
は、タンブル流側半部46A−1,46B−1からの吸
気流成分が、他半部46A−2,46B−2からの吸気
流成分よりも大幅に強くなる。すなわち、吸気ポート4
6A,46Bのタンブル流側半部46A−1,46B−
1からの吸気流成分はタンブル流を形成する流れの成分
であり、吸気ポート46A,46Bの他半部46A−
2,46B−2からの吸気流成分はタンブル流を阻止す
る成分であるので、上述の流量の不均衡により、吸気ポ
ート46A,46Bの全体の流路断面積を縮小せずに、
つまり、吸気ポート全体の吸気流の流量(流速)を一定
にしながらも、タンブル流の強さを増加できるようにな
るのである。
In each of the intake ports 46A and 46B, the intake flow components from the tumble flow side halves 46A-1 and 46B-1 are smaller than the intake flow components from the other halves 46A-2 and 46B-2. Significantly stronger. That is, the intake port 4
6A, 46B tumble flow side half 46A-1, 46B-
The intake flow component from 1 is a flow component forming a tumble flow, and the other half 46A- of the intake ports 46A and 46B.
The intake air flow components from the intake ports 46A and 46B-2 are components that block the tumble flow. Therefore, due to the above-described flow rate imbalance, the overall flow path cross-sectional area of the intake ports 46A and 46B is not reduced.
In other words, it is possible to increase the strength of the tumble flow while keeping the flow rate (flow velocity) of the intake flow in the entire intake port constant.

【0042】この時、吸気に際しては、吸気ポート46
A,46Bの隔壁21で仕切られた外側の通路5には空
気だけが送られ、一方、燃料は、吸気ポート46A,4
6Bの隔壁21で仕切られた中央側の通路4にのみ送ら
れるので、燃料と空気が層状化され、図1に示すよう
に、点火プラグ11には燃料の濃い混合気の層Fmが形
成され、その両隣には空気の層Faが形成される。
At this time, at the time of intake, the intake port 46
Only air is sent to the outer passage 5 partitioned by the partition wall 21 of A, 46B, while fuel is supplied to the intake ports 46A, 4B.
Since the fuel and the air are sent only to the central side passage 4 partitioned by the partition 21 of 6B, the fuel and the air are stratified, and as shown in FIG. An air layer Fa is formed on both sides thereof.

【0043】つまり、各吸気ポート46A,46B及び
その内部に設けられた隔壁21は略平行に配設されてい
るので、図5に示すように、各吸気ポート46A,46
Bの中央側通路4から燃焼室30に流入してきた混合気
の層Fmと隔壁21で仕切られた外側の通路5から燃焼
室30に流入してきた空気の層Faとが燃焼室30内で
も分離,層状化されるのである。
That is, since the intake ports 46A and 46B and the partition 21 provided therein are arranged substantially in parallel, as shown in FIG.
The layer Fm of the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 30 from the central passage 4 of B is separated from the layer Fa of air flowing into the combustion chamber 30 from the outer passage 5 partitioned by the partition 21 even in the combustion chamber 30. , It is stratified.

【0044】これにより、燃焼室30全体には燃料の少
ない混合気が送られても、点火プラグ11近傍には着火
に十分な量の燃料が送られる。そして、燃料の混合され
た混合気が点火プラグ11の近くに流通するので、着火
性を悪化させることなく理論空燃比よりも少ない量の燃
料の混合気でエンジンを運転することができる。また、
このように吸気流の層状化を促進することにより、燃焼
室30内のタンブル流の形成も強化される。つまり、吸
気流を各吸気ポート46A,46Bの中央側通路4と側
方通路5とに分岐させて、これらの分岐した吸気流を平
行な状態を保って燃焼室30に流入させることにより、
吸気流が整流されてタンブル流が形成され易くなるので
ある。
Thus, even if an air-fuel mixture containing less fuel is sent to the entire combustion chamber 30, a sufficient amount of fuel for ignition is sent to the vicinity of the ignition plug 11. Since the fuel-fuel mixture flows near the ignition plug 11, the engine can be operated with a fuel mixture having a smaller amount than the stoichiometric air-fuel ratio without deteriorating the ignitability. Also,
By promoting the stratification of the intake air flow in this manner, the formation of the tumble flow in the combustion chamber 30 is also enhanced. In other words, the intake air flow is branched into the central side passage 4 and the side passage 5 of each of the intake ports 46A and 46B, and the branched intake air flows into the combustion chamber 30 while maintaining a parallel state.
The intake flow is rectified, and a tumble flow is easily formed.

【0045】これにより、燃焼室30全体には燃料の少
ない混合気が送られても、燃焼室30の中央側の点火プ
ラグ11近傍には着火に十分な量の燃料が送られる。し
たがって、着火性を悪化させることなく理論空燃比より
も少ない量の燃料の混合気でエンジンを運転することが
できる。また、インジェクタ12により、燃料はインジ
ェクタ噴射軸線6に沿って上方(上面側内壁8方向)に
向けて噴射されるので、点火プラグ11近傍に形成され
た混合気のタンブル流Fm(図1参照)では、このタン
ブル流Fmの内側の流れよりも点火プラグ11近傍の外
側の流れの方が濃い混合気となり、これにより、混合気
は燃焼室内30で確実に着火して、安定した希薄燃焼状
態を保つことができる。
Thus, even if an air-fuel mixture with a small amount of fuel is sent to the entire combustion chamber 30, a sufficient amount of fuel for ignition is sent to the vicinity of the ignition plug 11 on the center side of the combustion chamber 30. Therefore, the engine can be operated with a fuel mixture of an amount smaller than the stoichiometric air-fuel ratio without deteriorating the ignitability. Further, since the fuel is injected upward (in the direction of the upper side inner wall 8) along the injector injection axis 6 by the injector 12, the tumble flow Fm of the air-fuel mixture formed near the ignition plug 11 (see FIG. 1). Then, the flow outside the vicinity of the ignition plug 11 becomes richer than the flow inside the tumble flow Fm, whereby the air-fuel mixture is ignited reliably in the combustion chamber 30 and a stable lean combustion state is established. Can be kept.

【0046】また、図7のグラフに示すように、吸気ポ
ート46A,46Bに隔壁21を設けて混合気の層状化
を促進することにより、より希薄な混合気で機関を運転
することができる。ここで、図7のグラフの横軸は空燃
比(A/F)であり、縦軸はNOx排出量及びPi(図
示平均有効圧)変動率である。また、線a及び線cは、
吸気ポートに隔壁21を設けた機関の特性を示し、線b
及び線dは、隔壁21を有さない通常のタンブル流の吸
気ポートをそなえた機関の特性を示している。また、線
a,線bはNOx排出に関し、線c,線dはPi変動率
に関している。
Further, as shown in the graph of FIG. 7, by providing the partition walls 21 at the intake ports 46A and 46B to promote stratification of the air-fuel mixture, the engine can be operated with a leaner air-fuel mixture. Here, the horizontal axis of the graph in FIG. 7 is the air-fuel ratio (A / F), and the vertical axis is the NOx emission amount and Pi (illustrated average effective pressure) fluctuation rate. Line a and line c are
This shows the characteristics of the engine in which the partition 21 is provided at the intake port, and the line b
The line d shows the characteristics of the engine having the normal tumble flow intake port without the partition 21. Lines a and b relate to NOx emission, and lines c and d relate to the Pi fluctuation rate.

【0047】まず、線aと線bとは、A/FとNOx排
出量との関係を示したものであるが、この図に示すよう
に、隔壁21を設けた機関(線a参照)では、通常のタ
ンブル流を用いた機関(線b参照)よりもA/Fの値が
リーン(薄い)側でNOxの排出量がピークとなる。ま
た、線cと線dとは、A/FとPi変動率との関係を示
したものである。ここで、Pi変動率とは機関の燃焼安
定性を判断する目安となるもので、このPi変動率が高
過ぎると、機関の燃焼が安定せず、トルク変動を伴った
不快な運転状態となる。なお図中の基準線eは一般的に
不快感のない状態で運転できる燃焼安定限界のPi変動
率である。
First, the line a and the line b show the relationship between the A / F and the NOx emission amount. As shown in this figure, in the engine provided with the partition 21 (see the line a), The NOx emission peaks on the lean (thinner) side of the A / F value as compared to the engine using the normal tumble flow (see line b). The lines c and d show the relationship between the A / F and the Pi fluctuation rate. Here, the Pi fluctuation rate is a measure for judging the combustion stability of the engine. If the Pi fluctuation rate is too high, combustion of the engine is not stabilized, and an uncomfortable operation state accompanied by torque fluctuation is caused. . In addition, the reference line e in the figure is a Pi fluctuation rate of the combustion stability limit that can be operated without any discomfort.

【0048】この図に示すように、気筒内での安定した
燃焼状態が得られるPi変動率の限界値に対して、隔壁
21を設けた機関(線c参照)では、通常のタンブル流
を用いた機関(線d参照)よりもさらにリーン側のA/
Fで機関を運転することが可能であり、また、この時の
NOxの排出量も大幅に低減することができる。つま
り、よりリーンなA/Fでも安定した燃焼状態を得るこ
とができ、燃焼限界のA/Fを向上させることができる
ことを示している。
As shown in this figure, the engine provided with the partition 21 (see line c) uses a normal tumble flow against the limit value of the Pi fluctuation rate at which a stable combustion state in the cylinder is obtained. A / on the leaner side than the institution (see line d)
The engine can be operated at F, and the emission of NOx at this time can also be significantly reduced. In other words, it shows that a stable combustion state can be obtained even with a leaner A / F, and the A / F at the combustion limit can be improved.

【0049】したがって、本構造により極めて低燃費で
あって、且つ、NOxをほとんど排出しない機関を実現
することができる。また、図8,図9に示すように、吸
気ポート46A,46Bの略逆三角形の断面の上側半部
46A−1,46B−1を十分に大きくすることによ
り、エンジン全開時の流量係数を確保することができ
る。
Therefore, this structure makes it possible to realize an engine that has extremely low fuel consumption and hardly emits NOx. Also, as shown in FIGS. 8 and 9, the upper half portions 46A-1 and 46B-1 of the substantially inverted triangular cross sections of the intake ports 46A and 46B are sufficiently large to secure a flow coefficient when the engine is fully opened. can do.

【0050】つまり、図8はポート断面積と平均タンブ
ル比及び平均流量係数との関係を示すものである。ここ
で線aはポート断面積と平均タンブル比との関係を示
し、線bはポート断面積と平均流量係数との関係を示し
ている。また、図8中□印は、通常のタンブル流の吸気
ポートをそなえた機関の平均タンブル比を示すものであ
り、■印は、吸気ポート46A,46B断面の上側半部
46A−1,46B−1を十分に大きした吸気ポートを
そなえた機関の平均タンブル比を示すものである。
FIG. 8 shows the relationship between the port cross-sectional area, the average tumble ratio, and the average flow coefficient. Here, the line a shows the relationship between the port cross-sectional area and the average tumble ratio, and the line b shows the relationship between the port cross-sectional area and the average flow coefficient. 8 indicate the average tumble ratio of the engine having the normal tumble flow intake port, and the Δ marks indicate the upper half portions 46A-1 and 46B- of the cross sections of the intake ports 46A and 46B. 1 shows the average tumble ratio of an engine having an intake port sufficiently large.

【0051】また、○は、通常のタンブル流の吸気ポー
トをそなえた機関の平均流量係数を示すものであり、●
は、吸気ポート46A,46B断面の上側半部46A−
1,46B−1を十分に大きした吸気ポートをそなえた
機関の平均流量係数を示すものである。そして、本発明
の吸気ポート46A,46Bでは、上側半部46A−
1,46B−1を十分に大きくして、ポート断面積を確
保することにより、図に示すように、平均タンブル比,
平均流量係数ともに向上させることができる。
○ indicates the average flow coefficient of the engine provided with the normal tumble flow intake port.
Is the upper half 46A of the cross section of the intake ports 46A and 46B.
It shows the average flow coefficient of an engine having an intake port having a sufficiently large value of 1,46B-1. In the intake ports 46A and 46B of the present invention, the upper half 46A-
1, 46B-1 is made sufficiently large to secure the port cross-sectional area, so that the average tumble ratio,
Both average flow coefficient can be improved.

【0052】これにより、タンブル比と流量係数との関
係は図9に示すようなものとなる。また、この図9にお
いて△印は従来のタンブル流を用いた機関,☆印は隔壁
21を設けてはいるがこの隔壁21により吸気ポート4
6A,46B内の断面積が低下している機関,★印は本
構造をそなえた機関であって吸気ポート46A,46B
の断面の上側半部46A−1,46B−1を十分に大き
くしたものである。
As a result, the relationship between the tumble ratio and the flow coefficient is as shown in FIG. In FIG. 9, the mark “△” indicates an engine using a conventional tumble flow, and the mark “☆” indicates that the partition 21 is provided.
6A and 46B, the cross-sectional area of the engine is reduced, and ★ indicates the engine having this structure, and the intake ports 46A and 46B
The upper half portions 46A-1 and 46B-1 of the cross section of FIG.

【0053】つまり、この図9に示すように、吸気ポー
ト46A,46Bに隔壁21を設けるだけでは、吸気流
の層状化を促進しても流量係数が低下してしまい、全開
性能の低下が考えられる。ここで、★印に示すように、
吸気ポート46A,46Bの断面の上側半部46A−
1,46B−1を十分に大きくすることにより、タンブ
ル比及び流量係数を向上させることができる。したがっ
て、隔壁21を設けることによる吸気ポート46A,4
6Bの断面積の減少を補うことができ、機関の全開性能
を確保することができる。
That is, as shown in FIG. 9, simply providing the partition walls 21 in the intake ports 46A and 46B will reduce the flow coefficient even if the stratification of the intake air flow is promoted, and it is considered that the full opening performance is reduced. Can be Here, as shown by the ★ mark,
Upper half 46A of the cross section of the intake ports 46A, 46B-
By making 1,46B-1 sufficiently large, the tumble ratio and the flow coefficient can be improved. Therefore, the intake ports 46A, 4
The decrease in the cross-sectional area of 6B can be compensated for, and the fully open performance of the engine can be ensured.

【0054】また、図10は機関の回転速度とトルク及
び出力とを示すものであって、図中、線a及び線cは本
構造をそなえた機関の特性を示すグラフ、線b及び線d
は従来の吸気ポート構造をそなえた機関の特性を示すグ
ラフである。まず、線a及び線bは機関の回転速度とト
ルクとの関係を示しているが、この2つの曲線にほとん
ど差はなく、本構造をそなえた機関が従来よりも希薄な
混合気で運転しても従来の機関と同等のトルクを実現し
ていることを示している。
FIG. 10 shows the rotational speed, the torque and the output of the engine. In the figure, lines a and c are graphs showing the characteristics of the engine having this structure, and lines b and d.
Is a graph showing characteristics of an engine having a conventional intake port structure. First, the lines a and b show the relationship between the rotational speed and the torque of the engine. There is almost no difference between the two curves, and the engine equipped with this structure is operated with a leaner mixture than before. This shows that torque equivalent to that of a conventional engine is realized.

【0055】そして、線c及び線dは機関の回転速度と
出力との関係を示すものであるが、これらの線cと線d
とについても上述のトルク特性と同様に、ほとんど差は
なく、従来よりも希薄な混合気で運転しても従来の機関
と出力を得ることができることを示している。したがっ
て、図10に示すように、本構造をそなえた機関は吸気
ポート46A,46Bのタンブル比及び流量係数を大き
くすることにより、吸気ポート46A,46B内に隔壁
21,21を設けても、従来の機関と同等のトルク,出
力特性の内燃機関を実現することができる。
Lines c and d show the relationship between the rotational speed of the engine and the output.
As with the torque characteristics described above, there is almost no difference between the two, indicating that the engine and the conventional engine can obtain an output even when operated with a leaner air-fuel mixture. Therefore, as shown in FIG. 10, the engine having the present structure can increase the tumble ratio and the flow coefficient of the intake ports 46A and 46B so that the partition walls 21 and 21 are provided in the intake ports 46A and 46B. Thus, an internal combustion engine having the same torque and output characteristics as those of the other engines can be realized.

【0056】このように、吸気ポート46A,46Bに
隔壁21,21を設けて、且つ、吸気ポート46A,4
6Bの略逆三角形の断面の上側半部46A−1,46B
−1を十分に大きくすることにより、トルク,出力とも
従来の内燃機関よりも低下させることなく、従来の内燃
機関よりも希薄な混合気で安定した燃焼状態を保つこと
ができ、NOxを低下することができる。また、同時に
燃費も向上させることができる。
As described above, the partitions 21 and 21 are provided at the intake ports 46A and 46B, and the intake ports 46A and 4B are provided.
Upper half portions 46A-1 and 46B of a substantially inverted triangular cross section of 6B
By making -1 sufficiently large, it is possible to maintain a stable combustion state with a mixture leaner than the conventional internal combustion engine without lowering the torque and the output as compared with the conventional internal combustion engine, and reduce NOx. be able to. At the same time, fuel efficiency can be improved.

【0057】さらに、図3に示すように、隔壁21の下
流側端部を吸気弁58の軸線2の上流側のみに形成する
ことにより、製造工程を簡略なものとすることができ、
製造コストも低く抑制することができる。なお、この第
1実施例は、吸気ポート46A,46Bを2つ、排気ポ
ート47を1つそなえた3弁式の内燃機関にも、同様に
して適用することができる。
Further, as shown in FIG. 3, by forming the downstream end of the partition 21 only on the upstream side of the axis 2 of the intake valve 58, the manufacturing process can be simplified.
Manufacturing costs can also be kept low. The first embodiment can be similarly applied to a three-valve internal combustion engine having two intake ports 46A and 46B and one exhaust port 47.

【0058】次に本発明の第2実施例としての層状燃焼
内燃機関の吸気ポート構造について説明すると、図11
はその構成を示す模式的な部分断面図であって第1実施
例における図3(図2におけるC−C断面図)に対応す
る図である。この第2実施例は、上述の第1実施例にお
ける隔壁21の形状のみが異なっており、その他の構造
は上述の第1実施例と同様の構成となっている。つま
り、インジェクタ12は、図3、図5に示す第1実施例
と同様に、2つの吸気ポート46A,46Bの分岐部4
6C付近に、吸気流の基準面3に沿って配設されてお
り、吸気ポート46A,46Bの下流に向けて燃料を噴
射するようになっている。しかも、図3のインジェクタ
噴射軸線6に示すように、インジェクタ12は、吸気ポ
ート46A,46B間の下部側からこれら吸気ポート4
6A,46Bの下流側の上方に向けて燃料を噴射するよ
うになっている。
Next, an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration and corresponds to FIG. 3 (a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 2) in the first embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment only in the shape of the partition wall 21, and the other structure is the same as that of the first embodiment. That is, similar to the first embodiment shown in FIGS. 3 and 5, the injector 12 is provided with the branch portion 4 of the two intake ports 46A and 46B.
Around 6C, it is arranged along the reference plane 3 of the intake air flow, and injects fuel downstream of the intake ports 46A, 46B. Moreover, as shown by the injector injection axis 6 in FIG. 3, the injector 12 is connected to the intake ports 4A from the lower side between the intake ports 46A and 46B.
Fuel is injected upward on the downstream side of 6A and 46B.

【0059】そして、この第2実施例では、図11に示
すように、隔壁21Aは吸気ポート46A,46Bの上
面側内壁8から下面側内壁7に亘って形成されており、
特に、吸気ポート46A,46B内の吸気弁58のステ
ム部57の先端にも隔壁21Bが設けられている。これ
により、中央通路4と側方通路5とは完全に分離される
ようになっている。また、吸気弁58のバルブステム5
7は隔壁21A,21Bを縦方向に貫通するよう設けら
れている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 11, the partition 21A is formed from the upper inner wall 8 to the lower inner wall 7 of the intake ports 46A and 46B.
In particular, a partition 21B is also provided at the tip of the stem 57 of the intake valve 58 in the intake ports 46A and 46B. Thus, the central passage 4 and the side passage 5 are completely separated. Further, the valve stem 5 of the intake valve 58
7 is provided so as to penetrate the partition walls 21A and 21B in the vertical direction.

【0060】これにより、吸気ポート46A,46B内
において中央通路4と側方通路5とに分岐した吸気流の
流れは、吸気弁58から燃焼室30内に流入するまで、
完全に分離した状態を保つようになっている。このよう
な隔壁21A,21Bにより、この流れは燃焼室30に
流入してからも混合気の層Fmと空気の層Fa,Faと
の3つの層(中央通路4とその両側の側方通路5との計
3つの流れ)に分離した状態、つまり、層状化した状態
を保つことができるようになっている。
Thus, the flow of the intake air branched into the central passage 4 and the side passages 5 in the intake ports 46A and 46B is maintained until the air flows from the intake valve 58 into the combustion chamber 30.
They are kept completely separate. Due to the partition walls 21A and 21B, even after the flow flows into the combustion chamber 30, the three layers of the air-fuel mixture layer Fm and the air layers Fa and Fa (the central passage 4 and the side passages 5 on both sides thereof) are formed. (A total of three flows), that is, a layered state can be maintained.

【0061】本発明の第2実施例としての層状燃焼内燃
機関の吸気ポート構造は、上述のように構成されている
ので、前述の第1実施例と同様な効果を得ることができ
る他、吸気流の層状化をさらに促進することができる。
つまり、吸気弁58ステム部57の先端に、隔壁21A
の延長線上に沿って隔壁21Bを追加するという簡単な
構成により、吸気ポート46A,46B内で分岐した吸
気流を完全に分離して、燃焼室30内において混合気の
層状化をより確実に実現することができる。そして、こ
れにより希薄な混合気を確実に燃焼することができる。
Since the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention is constructed as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Stream stratification can be further promoted.
That is, the partition 21A is provided at the tip of the stem 57 of the intake valve 58.
With the simple configuration of adding the partition 21B along the extension of the above, the intake air flow branched in the intake ports 46A and 46B is completely separated, and the stratification of the air-fuel mixture in the combustion chamber 30 is more reliably realized. can do. Thus, the lean air-fuel mixture can be reliably burned.

【0062】次に本発明の第3実施例としての層状燃焼
内燃機関の吸気ポート構造について説明すると、図12
はその構成を示す模式的な部分断面図であって第1実施
例における図3(図2におけるC−C断面図)対応する
図、図13はその内部形状を示す模式的な部分断面図で
あって図12におけるE−E断面図である。この第3実
施例においても、第2実施例と同様に、上述の第1実施
例における隔壁21,21の形状のみが異なっており、
その他の構造は上述の第1及び第2実施例と同様の構成
となっている。つまり、インジェクタ12は、図3、図
5に示す第1実施例と同様に、2つの吸気ポート46
A,46Bの分岐部46C付近に、吸気流の基準面3に
沿って配設されており、吸気ポート46A,46Bの下
流に向けて燃料を噴射するようになっている。しかも、
図3のインジェクタ噴射軸線6に示すように、インジェ
クタ12は、吸気ポート46A,46B間の下部側から
これら吸気ポート46A,46B内の上方に向けて燃料
を噴射するようになっている。
Next, an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a third embodiment of the present invention will be described.
Is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration thereof, and is a view corresponding to FIG. 3 (CC cross-sectional view in FIG. 2) of the first embodiment, and FIG. 13 is a schematic partial cross-sectional view showing the internal shape thereof. FIG. 13 is a sectional view taken along line EE in FIG. 12. Also in the third embodiment, as in the second embodiment, only the shapes of the partition walls 21 and 21 in the above-described first embodiment are different.
Other structures are the same as those in the first and second embodiments. That is, similar to the first embodiment shown in FIG. 3 and FIG.
Around the diverging portion 46C of the intake ports 46A and 46B, it is arranged along the reference plane 3 of the intake air flow, and injects fuel toward the downstream of the intake ports 46A and 46B. Moreover,
As shown by the injector injection axis 6 in FIG. 3, the injector 12 injects fuel upward from inside the intake ports 46A, 46B from the lower side between the intake ports 46A, 46B.

【0063】この第3実施例の隔壁21Cは、図12,
図13に示すように、吸気ポート46A,46Bの上半
部側に互いに平行に形成されており、この上半部のみが
縦方向に二分されるようになっている。したがって、各
吸気ポート46A,46Bの下半部では、中央通路4と
側方通路5とは仕切られずに、これらの2つ通路4,5
が1つの通路として形成されるようになっている。
The partition 21C of the third embodiment is similar to that of FIG.
As shown in FIG. 13, the intake ports 46A and 46B are formed parallel to each other on the upper half side, and only the upper half is vertically bisected. Therefore, in the lower half of each intake port 46A, 46B, the central passage 4 and the side passage 5 are not partitioned, and these two passages 4, 5 are not divided.
Are formed as one passage.

【0064】つまり、図3に示すように、燃料はインジ
ェクタ噴射軸線6に沿って上方に向けて噴射されるよう
になっているので、この吸気ポート46A,46B内の
上半部側のみを仕切ることで、吸気流を層状化するよう
になっている。そして、この第3実施例では、隔壁21
C以外の構成は、第1実施例と同様に構成されている。
That is, as shown in FIG. 3, since the fuel is injected upward along the injector injection axis 6, only the upper half of the intake ports 46A and 46B is partitioned. This stratifies the intake air flow. In the third embodiment, the partition 21
Configurations other than C are configured similarly to the first embodiment.

【0065】本発明の第3実施例としての層状燃焼内燃
機関の吸気ポート構造は、上述のように構成されている
ので、上述の第1実施例と同様な効果を得ることができ
る他、吸気ポート46A,46Bの重量を低減しながら
も吸気流を十分に層状化することができる。また、本実
施例では、第1実施例と同様、インジェクタ12は2つ
の吸気ポート46A,46Bの分岐部46C付近の吸気
通路の下方に配設されて、吸気通路の下面側内壁7から
吸気ポート46A,46Bの上方に向けて燃料を噴射す
るようになっているので、隔壁21Cが吸気ポート46
A,46B内の上半部側のみを二分することで、吸気流
を十分に層状化することができる。そして、この第3実
施例の隔壁21Cは、第2実施例の隔壁21の下半部を
省略することにより、この下半部の製造コストを削減す
ることができ、また、吸気ポート46A,46Bの重量
を低減することができる。さらに、吸気ポート46A,
46B内の流量係数の増加にも寄与しうる。
Since the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine according to the third embodiment of the present invention is constructed as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. The intake airflow can be sufficiently stratified while reducing the weight of the ports 46A and 46B. Further, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the injector 12 is disposed below the intake passage near the branch portion 46C of the two intake ports 46A and 46B, and extends from the lower surface side inner wall 7 of the intake passage to the intake port. Since the fuel is injected upward from above the intake ports 46A and 46B, the partition 21C is
By dividing only the upper half side in A and 46B into two, the intake air flow can be sufficiently stratified. The partition 21C of the third embodiment can reduce the manufacturing cost of the lower half by omitting the lower half of the partition 21 of the second embodiment, and further, the intake ports 46A and 46B. Weight can be reduced. Further, the intake port 46A,
It can also contribute to an increase in the flow coefficient within 46B.

【0066】次に本発明の第4実施例としての層状燃焼
内燃機関の吸気ポート構造について説明すると、図14
はその構成を示す模式的な部分断面図であって第1実施
例における図3(図2におけるC−C断面図)に対応す
る図、図15はその内部形状を示す模式的な部分断面図
であって図14におけるF−F断面図である。この第4
実施例は、上述の第1実施例の吸気ポート46A,46
B内の構造が異なっており、その他の構造は上述の第1
〜3実施例と同様の構成となっている。つまり、インジ
ェクタ12は、図3、図5に示す第1実施例と同様に、
2つの吸気ポート46A,46Bの分岐部46C付近
に、吸気流の基準面3に沿って配設されており、吸気ポ
ート46A,46Bの下流に向けて燃料を噴射するよう
になっている。しかも、図3のインジェクタ噴射軸線6
に示すように、インジェクタ12は、吸気ポート46
A,46B間の下部側からこれら吸気ポート46A,4
6Bの下流側の上方に向けて燃料を噴射するようになっ
ている。
Next, the structure of an intake port of a stratified combustion internal combustion engine according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Is a schematic partial cross-sectional view showing the configuration thereof, corresponding to FIG. 3 (CC cross-sectional view in FIG. 2) in the first embodiment, and FIG. 15 is a schematic partial cross-sectional view showing the internal shape thereof. FIG. 15 is a sectional view taken along line FF in FIG. 14. This fourth
In the embodiment, the intake ports 46A, 46A of the first embodiment are described.
The structure in B is different, and the other structures are the same as those in the first embodiment.
It has the same configuration as the third to third embodiments. That is, the injector 12 is similar to the first embodiment shown in FIGS.
Around the branch portion 46C of the two intake ports 46A, 46B, it is arranged along the reference plane 3 of the intake flow, and is configured to inject fuel downstream of the intake ports 46A, 46B. Moreover, the injector injection axis 6 shown in FIG.
As shown in FIG.
A, 46B, from the lower side between these intake ports 46A, 4B.
The fuel is injected upward on the downstream side of 6B.

【0067】図14,図15に示すように、吸気ポート
46A,46B内の垂直方向には、上述の第3実施例と
同様に隔壁21Cが設けられており、吸気ポート46
A,46Bを左右方向に二分している。そして、この隔
壁21Cの下辺沿いには、吸気ポート46A,46Bを
上下方向に二分するように、補助隔壁としての略水平な
隔壁21Fが設けられている。したがって、この隔壁2
1Fにより、吸気ポート46A,46B内は、上半部4
6A−1,46B−1と下半部46A−2,46B−2
とに仕切られるようになっており、さらに上半部46A
−1,46B−1は、隔壁21Cにより、中央側(点火
プラグ側)通路4と側方(反点火プラグ側)通路5とに
二分されるようになっている。
As shown in FIGS. 14 and 15, a partition 21C is provided in the intake port 46A, 46B in the vertical direction in the same manner as in the third embodiment.
A, 46B are bisected in the left-right direction. A substantially horizontal partition 21F as an auxiliary partition is provided along the lower side of the partition 21C so as to vertically divide the intake ports 46A, 46B into two. Therefore, this partition 2
1F, the upper half 4
6A-1, 46B-1 and lower half 46A-2, 46B-2
And the upper half 46A
-1, 46B-1 are divided into a center side (spark plug side) passage 4 and a side (anti-spark plug side) passage 5 by a partition 21C.

【0068】また、この略水平な隔壁21Fは、インジ
ェクタ12の配設位置よりも下流側に延設されており、
これにより、インジェクタ12から噴射された燃料は吸
気ポート46A,46B内の上半部46A−1,46B
−1に流入するようになっている。本発明の第4実施例
としての層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造は、上述の
ように構成されているので、インジェクタ噴射軸線6に
沿って上面側内壁8に向けて噴射された燃料は、隔壁2
1Fにより、吸気ポート46A,46Bの上半部側46
A−1,46B−1に流入する。また、噴射された燃料
は、隔壁21Cにより、この上半部側46A−1,46
B−1の中央通路4に流入する。
The substantially horizontal partition wall 21F extends downstream from the position where the injector 12 is provided.
As a result, the fuel injected from the injector 12 is supplied to the upper halves 46A-1, 46B in the intake ports 46A, 46B.
-1. Since the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine according to the fourth embodiment of the present invention is configured as described above, the fuel injected toward the upper inner wall 8 along the injector injection axis 6 is separated from the partition wall. 2
1F, the upper half side 46 of the intake ports 46A, 46B.
A-1 and 46B-1. The injected fuel is supplied to the upper half 46A-1, 46A by the partition 21C.
It flows into the central passage 4 of B-1.

【0069】したがって、上述の第1実施例と同様に、
略垂直な隔壁21Cにより、燃料と空気が層状化され
る。そして、図1に示すように、点火プラグ11近傍に
は中央通路4に流入した混合気による混合気のタンブル
流Fmが形成され、その両隣には側方通路5に流入した
空気によるタンブル流Faが形成される。さらに、略水
平な隔壁21Fにより、吸気ポート46A,46Bの下
半部46A−2,46B−2には空気のみが流入するの
で、混合気のタンブル流Fmの外側は、中央通路4から
の混合気により形成され、タンブル流の内側は、下半部
46A−2,46B−2からの空気により形成される。
Therefore, similarly to the first embodiment,
The fuel and air are stratified by the substantially vertical partition wall 21C. As shown in FIG. 1, a tumble flow Fm of the air-fuel mixture due to the air-fuel mixture flowing into the central passage 4 is formed near the ignition plug 11, and a tumble flow Fa due to the air flowing into the side passage 5 is formed on both sides thereof. Is formed. Further, only the air flows into the lower halves 46A-2, 46B-2 of the intake ports 46A, 46B by the substantially horizontal partition 21F, so that the outside of the tumble flow Fm of the air-fuel mixture is mixed from the central passage 4 The inside of the tumble flow is formed by air from the lower halves 46A-2 and 46B-2.

【0070】これにより、混合気のタンブル流Fmの外
側は、燃料濃度の高い混合気となり、これが点火プラグ
11近傍に集中する。これにより、混合気は燃焼室内3
0で確実に着火,燃焼することができ、従来よりも希薄
な燃料でも安定した燃焼状態を得ることができる。次に
本発明の第5実施例としての層状燃焼内燃機関の吸気ポ
ート構造について説明すると、図16はその構成を示す
模式的斜視図であって図1に対応する図,図17はその
構成を示す模式的な部分断面図であって図16における
X−X断面図,図18はその構成を示す模式的な部分断
面図であって図16におけるV−V断面図ある。
As a result, the mixture outside the tumble flow Fm of the mixture becomes a mixture having a high fuel concentration, which is concentrated near the spark plug 11. Thereby, the air-fuel mixture becomes 3 in the combustion chamber.
At 0, ignition and combustion can be ensured, and a stable combustion state can be obtained even with a fuel leaner than before. Next, an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 16 is a schematic perspective view showing the structure, corresponding to FIG. 1, and FIG. FIG. 18 is a schematic partial cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 16, and FIG. 18 is a schematic partial cross-sectional view taken along the line VV in FIG.

【0071】この第5実施例は、上述の第4実施例に対
してインジェクタ12の配設位置と吸気ポート46A,
46B内の補助隔壁21Fに対応する構成のみが異なっ
ており、その他の構造は上述の第4実施例と同様の構成
となっている。つまり、この実施例では、吸気ポート4
6A,46B内の垂直方向には隔壁21Cが設けられて
おり、吸気ポート46A,46Bを左右方向に二分して
いる。そして、この隔壁21Cの下辺を接続するように
補助隔壁としての略水平な隔壁21Gが設けられてい
る。
The fifth embodiment differs from the fourth embodiment in that the position of the injector 12 and the intake ports 46A,
Only the structure corresponding to the auxiliary partition 21F in 46B is different, and the other structure is the same as that of the above-described fourth embodiment. That is, in this embodiment, the intake port 4
A partition 21C is provided in the vertical direction in 6A, 46B, and divides the intake ports 46A, 46B into two in the left-right direction. A substantially horizontal partition 21G as an auxiliary partition is provided so as to connect the lower side of the partition 21C.

【0072】そして、この第5実施例では、インジェク
タ12は、2つの吸気ポート46A,46Bの分岐部4
6C付近の上部に配設されている。そして、このインジ
ェクタ12は2つの吸気ポート46A,46B間の吸気
流の基準面3に沿って配設されており、インジェクタ1
2は、吸気ポート46A,46B間の下部側から吸気ポ
ート46A,46Bの下流側の下方側に向けて燃料を噴
射するようになっている。
In the fifth embodiment, the injector 12 is connected to the branch 4 of the two intake ports 46A and 46B.
It is arranged in the upper part near 6C. The injector 12 is disposed along the reference plane 3 of the intake flow between the two intake ports 46A and 46B.
Numeral 2 injects fuel from a lower side between the intake ports 46A and 46B toward a lower side downstream of the intake ports 46A and 46B.

【0073】図17,図18に示すように、この補助隔
壁21Gの上流端は、垂直方向の隔壁21Cと同様にイ
ンジェクタ12の配設位置近傍まで設けられており、こ
の水平な隔壁21Gは、インジェクタ12から噴射され
た燃料を吸気ポート46内の下方に拡散させないように
なっている。つまり、吸気ポート46A,46Bの分岐
部46Cよりも上流側では、吸気ポート46A,46B
内の上部に、例えば、図17ような長方形断面の中央側
通路4が設けられており、側方通路5と二分されてい
る。また、分岐部46Cよりも下流側では、この中央側
通路4が各吸気ポート46A,46B内の基準面3側の
上部に形成されている。
As shown in FIGS. 17 and 18, the upstream end of the auxiliary partition 21G is provided up to the vicinity of the position where the injector 12 is provided, similarly to the partition 21C in the vertical direction. The fuel injected from the injector 12 is prevented from diffusing downward in the intake port 46. In other words, on the upstream side of the branch portion 46C of the intake ports 46A, 46B, the intake ports 46A, 46B
For example, a central side passage 4 having a rectangular cross section as shown in FIG. 17 is provided at the upper part of the inside, and is bisected from the side passage 5. Further, on the downstream side of the branch portion 46C, the center side passage 4 is formed in an upper portion of each of the intake ports 46A and 46B on the reference surface 3 side.

【0074】本発明の第5実施例としての層状燃焼内燃
機関の吸気ポート構造は、上述のように構成されている
ので、吸気ポート46A,46Bの下方に向けて噴射さ
れた燃料は、吸気ポート46A,46B内に設けられた
水平隔壁21Gにより、側方通路5への流入が妨げられ
る。そして、噴射された燃料は上半部46A−1,46
B−1の中央通路4に流入して、側方通路5には空気の
みが流入する。
Since the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine according to the fifth embodiment of the present invention is constructed as described above, the fuel injected downward to the intake ports 46A and 46B is supplied to the intake port. The horizontal partition 21G provided in 46A, 46B prevents the inflow to the side passage 5. And the injected fuel is the upper half 46A-1, 46A.
The air flows into the central passage 4 of B-1, and only air flows into the side passage 5.

【0075】したがって、上述の第1〜4実施例と同様
に、略垂直な隔壁21Cにより、燃料と空気が層状化さ
れる。そして、図1に示すように、点火プラグ11近傍
には中央通路4に流入した混合気による混合気のタンブ
ル流Fmが形成され、その両隣には側方通路5に流入し
た空気によるタンブル流Faが形成される。そして、隔
壁21Gがインジェクタ12の配設位置よりも上流側か
ら下流側に亘って延設されているので、燃料を確実に吸
気ポート46A,46Bの上半部46A−1,46B−
1の中央通路4に流入させることができ、これにより、
点火プラグ11近傍のタンブル流Fmの外側は、中央通
路4からの混合気により形成され、タンブル流の内側
は、側方通路5の下半部46A−2,46B−2からの
空気により形成される。
Therefore, as in the first to fourth embodiments, the fuel and air are stratified by the substantially vertical partition 21C. As shown in FIG. 1, a tumble flow Fm of the air-fuel mixture due to the air-fuel mixture flowing into the central passage 4 is formed near the ignition plug 11, and a tumble flow Fa due to the air flowing into the side passage 5 is formed on both sides thereof. Is formed. Since the partition 21G extends from the upstream side to the downstream side from the position where the injector 12 is provided, the upper half portions 46A-1, 46B- of the intake ports 46A, 46B can be surely supplied with fuel.
1 into the central passage 4,
The outside of the tumble flow Fm near the ignition plug 11 is formed by the air-fuel mixture from the central passage 4, and the inside of the tumble flow is formed by air from the lower halves 46A-2, 46B-2 of the side passage 5. You.

【0076】したがって、混合気のタンブル流Fmの外
側は、燃料濃度の高い混合気となり、これが点火プラグ
11近傍に集中する。これにより、混合気は燃焼室内3
0で確実に着火,燃焼することができ、従来よりも希薄
な燃料でも安定した燃焼状態を得ることができる。次に
本発明の第6実施例としての層状燃焼内燃機関の吸気ポ
ート構造について説明すると、図19はその構成を示す
模式的な部分断面図であって第1実施例における図3
(図2におけるC−C断面図)に対応する図である。
Therefore, outside the tumble flow Fm of the air-fuel mixture, the air-fuel mixture having a high fuel concentration is concentrated near the spark plug 11. Thereby, the air-fuel mixture becomes 3 in the combustion chamber.
At 0, ignition and combustion can be ensured, and a stable combustion state can be obtained even with a fuel leaner than before. Next, an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine according to a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 19 is a schematic partial cross-sectional view showing the structure, and FIG.
FIG. 3 is a view corresponding to (a sectional view taken along line CC in FIG. 2).

【0077】この第6実施例における隔壁21Dも、第
1実施例と同様に吸気ポート46A,46Bの上面側内
壁8から下面側内壁7に亘って形成されており、各吸気
ポート46A,46Bを左右方向に二分するように設け
られている。そして、これらの隔壁21D,21Dによ
って、各吸気ポート46A,46B内は中央側(点火プ
ラグ側)通路4と側方(反点火プラグ側)通路5とに吸
気の流れ方向に沿って二分されるようになっている。
The partition 21D in the sixth embodiment is also formed from the upper inner wall 8 to the lower inner wall 7 of the intake ports 46A, 46B in the same manner as in the first embodiment, and the respective intake ports 46A, 46B are formed. It is provided so as to be bisected in the left-right direction. The partition walls 21D, 21D divide the interior of each intake port 46A, 46B into a center side (spark plug side) passage 4 and a side (anti-spark plug side) passage 5 along the flow direction of intake air. It has become.

【0078】そして、図19に示すように、この隔壁2
1Dは、吸気ポート46A,46Bの上流側から吸気弁
58の傘部56の手前まで延設されており、第2実施例
の隔壁21Bに対して、傘部56近傍の部位を省略して
形成されている。なお、インジェクタ12は、図3、図
5に示す第1実施例と同様に、2つの吸気ポート46
A,46Bの分岐部46C付近に、吸気流の基準面3に
沿って配設されており、吸気ポート46A,46Bの下
流に向けて燃料を噴射するようになっている。しかも、
図3のインジェクタ噴射軸線6に示すように、インジェ
クタ12は、吸気ポート46A,46B間の下部側から
これら吸気ポート46A,46Bの下流側の上方に向け
て燃料を噴射するようになっている。そして、この上方
に噴射された燃料は、吸気とともに吸気ポート46A,
46Bに設けられた隔壁21D,21Dにより案内され
て、吸気ポート46A,46B内の中央通路4を通じて
燃焼室30内に吸気されるようになっている。
Then, as shown in FIG.
1D extends from the upstream side of the intake ports 46A and 46B to a position just before the umbrella portion 56 of the intake valve 58, and is formed by omitting a portion near the umbrella portion 56 from the partition 21B of the second embodiment. Have been. The injector 12 has two intake ports 46 as in the first embodiment shown in FIGS.
Around the diverging portion 46C of the intake ports 46A and 46B, it is arranged along the reference plane 3 of the intake air flow, and injects fuel toward the downstream of the intake ports 46A and 46B. Moreover,
As shown by the injector injection axis 6 in FIG. 3, the injector 12 is configured to inject fuel from a lower portion between the intake ports 46A and 46B toward an upper portion downstream of the intake ports 46A and 46B. Then, the fuel injected upward is supplied to the intake port 46A, together with the intake air.
The air is guided into the combustion chamber 30 through the central passage 4 in the intake ports 46A and 46B by being guided by the partition walls 21D and 21D provided in the 46B.

【0079】本発明の第6実施例としての層状燃焼内燃
機関の吸気ポート構造は、上述のように構成されている
ので、上述の第1実施例と同様な効果を得ることができ
る。つまり、燃料はインジェクタ噴射軸線6に沿って、
上方に向けて噴射されるので、点火プラグ11近傍に形
成された混合気のタンブル流Fmでは、このタンブル流
Fmの内側の流れよりも点火プラグ11近傍の外側の流
れの方が濃い混合気となり、燃焼室内30で確実に着火
する。
Since the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine according to the sixth embodiment of the present invention is configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. That is, the fuel flows along the injector injection axis 6,
Since the fuel is injected upward, in the tumble flow Fm of the mixture formed near the spark plug 11, the flow outside the vicinity of the ignition plug 11 becomes richer than the flow inside the tumble flow Fm. In the combustion chamber 30, the ignition is ensured.

【0080】また、隔壁21Dを吸気弁58の傘部56
近傍の部位を省略して形成することにより、あまり精度
の高い製造技術を必要としないで吸気ポート46A,4
6Bを成形することができ、製造工数を低減することが
できる。次に本発明の第7実施例としての層状燃焼内燃
機関の吸気ポート構造について説明すると、図20はそ
の構成を示す模式的な部分断面図であって第1実施例に
おける図3(図2におけるC−C断面図)に対応する図
である。
Further, the partition 21D is attached to the umbrella 56 of the intake valve 58.
By omitting the parts in the vicinity, the intake ports 46A, 4A can be formed without requiring a highly accurate manufacturing technique.
6B can be formed, and the number of manufacturing steps can be reduced. Next, an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine according to a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 20 is a schematic partial cross-sectional view showing the structure, and FIG. 10 is a diagram corresponding to (CC cross-sectional view).

【0081】この第7実施例の隔壁21Eは、第6実施
例の隔壁21Dに対して、吸気弁58のステム部57近
傍の部位を省略して設けられている。つまり、図示する
ように、この隔壁21Eの端部は、吸気弁58のステム
57とほぼ平行に形成され、これにより、隔壁21Eの
端部は、一直線状に形成されている。また、この吸気弁
58のステム部57と隔壁21Eの端部との隙間は、大
きすぎると吸気ポート46A,46B内の吸気の流れが
乱れることが考えられので、この隙間はあまり大きくな
り過ぎないように設けられている。
The partition 21E of the seventh embodiment is provided with respect to the partition 21D of the sixth embodiment by omitting a portion near the stem portion 57 of the intake valve 58. That is, as shown in the drawing, the end of the partition 21E is formed substantially parallel to the stem 57 of the intake valve 58, whereby the end of the partition 21E is formed in a straight line. If the gap between the stem 57 of the intake valve 58 and the end of the partition 21E is too large, the flow of intake air in the intake ports 46A and 46B may be disturbed, so that the gap is not too large. It is provided as follows.

【0082】そして、インジェクタ12は、図3、図5
に示す第1実施例と同様に、2つの吸気ポート46A,
46Bの分岐部46C付近に、吸気流の基準面3に沿っ
て配設されており、吸気ポート46A,46Bの下流に
向けて燃料を噴射するようになっている。しかも、図3
のインジェクタ噴射軸線6に示すように、インジェクタ
12は、吸気ポート46A,46B間の下部側からこれ
ら吸気ポート46A,46Bの下流側の上方に向けて燃
料を噴射するようになっている。そして、この上方に噴
射された燃料は、吸気流とともに、吸気ポート46A,
46Bに設けられた隔壁21E,21Eにより案内され
て、吸気ポート46A,46B内の中央通路4を通じて
燃焼室30内に吸気されるようになっている。
Then, the injector 12 is connected to each of FIGS.
As in the first embodiment shown in FIG.
Around the branch portion 46C of 46B, it is disposed along the reference plane 3 of the intake air flow, and is configured to inject fuel downstream of the intake ports 46A, 46B. Moreover, FIG.
As shown by the injector injection axis 6, the injector 12 injects fuel from the lower side between the intake ports 46A and 46B toward the upper part on the downstream side of the intake ports 46A and 46B. Then, the fuel injected upward is supplied to the intake port 46A,
The air is guided into the combustion chamber 30 through the central passage 4 in the intake ports 46A, 46B by being guided by the partition walls 21E, 21E provided in the 46B.

【0083】本発明の第7実施例としての層状燃焼内燃
機関の吸気ポート構造は、上述のように構成されている
ので、上述の第1実施例と同様な効果を得ることがで
き、また、隔壁21Eの形状も単純なものとなるので、
製造コストや工数を低減することができる。なお、上記
第1〜7実施例では、主に吸気ポート46Aについて図
示しているが、各実施例における吸気ポート46Aと吸
気ポート46Bとはほぼ同様に構成されている。
Since the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine according to the seventh embodiment of the present invention is configured as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Since the shape of the partition 21E is also simple,
Manufacturing costs and man-hours can be reduced. Although the first to seventh embodiments mainly show the intake port 46A, the intake port 46A and the intake port 46B in each embodiment have substantially the same configuration.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造によれば、2
つの吸気弁によってそれぞれ開閉される2つの燃焼室開
口を有した吸気ポートをそなえ、該吸気ポートからの吸
気流がそれぞれ燃焼室内でタンブル流となるように構成
された内燃機関において、上記燃焼室頂部の中央部分に
燃焼用の着火手段が配設されるとともに、上記吸気ポー
ト内の上面に吸気流線方向に沿って延設され、該吸気ポ
ート内を上記着火手段側の中央通路とその両側の側方通
路とに二分する2つの隔壁が設けられ、上記中央通路の
上面側内壁へ向けて燃料を噴射する燃料噴射手段が該吸
気ポート内の下面側内壁又はその近傍に設けられ、上記
タンブル流が燃料濃度の異なる層状のタンブル流となる
ように構成されるので、各吸気ポートから吸気された吸
気流を、空気の層と混合気の層とに層状化することがで
き、しかも、上記タンブル流の内側の流れよりも着火手
段近傍の外側の流れの方を濃い混合気とすることがで
き、燃焼室内での着火を確実なものとすることができ
る。
As described above in detail, according to the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine according to the first aspect,
In an internal combustion engine having an intake port having two combustion chamber openings respectively opened and closed by two intake valves, and configured so that an intake flow from the intake port becomes a tumble flow in the combustion chamber, the combustion chamber The ignition means for combustion is arranged at the center of the intake port, and is extended along the direction of the intake stream line on the upper surface of the intake port. Two partition walls are provided to divide the tumble flow into the central passage, and fuel injection means for injecting fuel toward the upper inner wall of the central passage is provided at or near the lower inner wall in the intake port. Is configured to be a stratified tumble flow having different fuel concentrations, so that the intake air taken from each intake port can be stratified into a layer of air and a layer of air-fuel mixture. Than the inner flow of tumble flow can be a rich mixture towards the outside of the flow of the ignition means near, it can be made reliable ignition in the combustion chamber.

【0085】また、請求項2記載のように、上記隔壁と
上記吸気ポート内の上面側内壁との間に空間が設けられ
ていると、吸気ポート内の混合気の流れと空気の流れと
を分離することができ、混合気のタンブル流と空気のタ
ンブル流との層状化を促進することができる。これによ
り、希薄な混合気であっても安定した燃焼状態を保ちな
がら、燃費向上や排気ガス低減効果をより確実に得られ
るという利点がある。また、吸気ポートの重量を低減す
ることができるという利点もある。
Further, when a space is provided between the partition and the upper inner wall in the intake port, the flow of the air-fuel mixture in the intake port and the flow of air are reduced. Separation can promote stratification of the tumble flow of the mixture and the tumble flow of air. Thus, there is an advantage that the fuel efficiency can be improved and the exhaust gas can be reduced more reliably while maintaining a stable combustion state even with a lean mixture. Another advantage is that the weight of the intake port can be reduced.

【0086】また、請求項3記載のように、上記隔壁
が、上記吸気ポートの上面側内壁から下面側内壁に到達
するように延設されると、吸気ポート内の混合気の流れ
と空気の流れとを完全に分離することができ、混合気の
層と空気のみの層との層状化をさらに強化することがで
きる。したがって、希薄な混合気であっても安定した燃
焼状態を保ちながら、燃費向上や排気ガス低減効果をよ
り確実に得られるという利点がある。
Further, when the partition wall extends from the upper inner wall to the lower inner wall of the intake port, the flow of the air-fuel mixture in the intake port and the air The flow can be completely separated and the stratification of the mixture and the air-only layers can be further enhanced. Therefore, there is an advantage that the fuel consumption can be improved and the exhaust gas can be reduced more reliably while maintaining a stable combustion state even with a lean mixture.

【0087】また、請求項4記載のように、2つの吸気
弁によってそれぞれ開閉される2つの燃焼室開口を有し
た吸気ポートをそなえ、該吸気ポートからの吸気流がそ
れぞれ燃焼室内でタンブル流となるように構成された内
燃機関において、上記燃焼室頂部の中央部分に燃焼用の
着火手段が配設されるとともに、該吸気ポートが、該吸
気ポート内の上面から下面側へ、且つ、吸気流線方向に
沿って延設される2つの隔壁と、両隔壁の下端部を接続
し該吸気ポート内を上下方向に仕切る補助隔壁とによ
り、該吸気ポート内の上面側内壁と上記隔壁及び補助隔
壁とにより囲まれた着火手段側と該着火手段側以外の
着火手段側とに区画され、且つ、該着火手段側に燃料を
供給する燃料供給手段が設けられ、上記タンブル流が燃
料濃度の異なる層状のタンブル流となるように構成され
ことにより、各吸気ポートから吸入された吸気流を、
空気の層と混合気の層とに層状化されたタンブル流とす
ることができ、理論空燃比よりも少ない量の燃料の混合
気でも安定した希薄燃焼状態を得られるという利点があ
る。さらに、上記タンブル流の内側(周内部分)の流れ
よりも着火手段近傍の外側(周外部分)の流れの方を濃
い混合気とすることができる。したがって、燃焼室内で
の着火を確実なものとすることができ、希薄な混合気で
あっても安定した燃焼状態を保ちながら、燃費向上や排
気ガス低減効果をより確実に得られる。
[0087] As described in claim 4, an intake port having two combustion chamber openings which are respectively opened and closed by two intake valves is provided, and the intake flow from the intake port becomes a tumble flow in the combustion chamber. In the internal combustion engine configured as described above, ignition means for combustion is disposed at the center of the top of the combustion chamber, and the intake port moves from the upper surface to the lower surface in the intake port, Two partition walls extending along the line direction, and an auxiliary partition wall connecting the lower ends of both partition walls and vertically dividing the inside of the intake port, the upper inner wall in the intake port, the partition wall, and the auxiliary partition.
Fuel supply means is provided which is divided into an ignition means side surrounded by a wall and a non -ignition means side other than the ignition means side, and which supplies fuel to the ignition means side. By being configured to be a different stratified tumble flow, the intake flow sucked from each intake port is
A tumble flow stratified into layers of air and mixture
Mixture of less than stoichiometric air-fuel ratio
Has the advantage that a stable lean burn state can be obtained
You. Further, the flow on the outside (outer circumference portion) near the ignition means can be made a richer mixture than the flow on the inside (inner circumference portion) of the tumble flow. Therefore, ignition in the combustion chamber can be ensured, and even if the mixture is lean, a stable combustion state can be maintained, and the effect of improving fuel efficiency and reducing exhaust gas can be obtained more reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機関
の吸気ポート構造を示す模式的な斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機関
の吸気ポート構造の構成を示す模式的上面図であって図
1におけるA矢視図である。
FIG. 2 is a schematic top view showing a configuration of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a first embodiment of the present invention, and is a view as seen from an arrow A in FIG.

【図3】本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機関
の吸気ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図であ
って図2におけるC−C断面図である。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view showing a configuration of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a first embodiment of the present invention, and is a CC cross-sectional view in FIG.

【図4】本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機関
の吸気ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図であ
って図3におけるB−B断面図である。
4 is a schematic partial sectional view showing a configuration of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a first embodiment of the present invention, and is a BB sectional view in FIG.

【図5】本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機関
の吸気ポート構造の作用を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic view showing the operation of the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine as the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機関
の吸気ポート構造における燃料噴射の仕方のバリエーシ
ョンを示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing a variation of a fuel injection method in an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機関
の吸気ポート構造の効果を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the effect of the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine as the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機関
の吸気ポート構造の効果を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the effect of the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine as the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機関
の吸気ポート構造の効果を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the effect of the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine as the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第1実施例としての層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造の効果を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing the effect of the intake port structure of the stratified combustion internal combustion engine as the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2実施例としての層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図で
あって第1実施例における図3(図2におけるC−C断
面図)対応する図
FIG. 11 is a schematic partial cross-sectional view showing a configuration of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 (CC cross section in FIG. 2) of the first embodiment; ) Corresponding figure

【図12】本発明の第3実施例としての層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図で
あって第1実施例における図3(図2におけるC−C断
面図)対応する図である。
FIG. 12 is a schematic partial cross-sectional view showing a configuration of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a third embodiment of the present invention, and is a sectional view of FIG. FIG.

【図13】本発明の第3実施例としての層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造の内部形状を示す模式的な部分断面
図であって図12におけるE−E断面図である。
13 is a schematic partial sectional view showing an internal shape of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a third embodiment of the present invention, and is an EE sectional view in FIG.

【図14】本発明の第4実施例としての層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図で
あって図3(図2におけるC−C断面図)に対応する図
である。
FIG. 14 is a schematic partial sectional view showing a configuration of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a fourth embodiment of the present invention, corresponding to FIG. 3 (a sectional view taken along line CC in FIG. 2). It is.

【図15】本発明の第4実施例としての層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造の内部形状を示す模式的な部分断面
図であって図14におけるF−F断面図である。
15 is a schematic partial sectional view showing an internal shape of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a fourth embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line FF in FIG. 14;

【図16】本発明の第5実施例としての層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造の構成を示す模式的な斜視図であっ
て図1に対応する図である。
FIG. 16 is a schematic perspective view showing a configuration of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a fifth embodiment of the present invention, and is a view corresponding to FIG.

【図17】本発明の第5実施例としての層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図で
あって図16におけるX−X断面図である。
17 is a schematic partial sectional view showing the configuration of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a fifth embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line XX in FIG.

【図18】本発明の第5実施例としての層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図で
あって図16におけるV−V断面図である。
18 is a schematic partial sectional view showing a configuration of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a fifth embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line VV in FIG.

【図19】本発明の第6実施例としての層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図で
あって第1実施例における図3(図2におけるC−C断
面図)対応する図である。
19 is a schematic partial cross-sectional view showing a configuration of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 3 (CC cross section in FIG. 2) of the first embodiment; FIG.

【図20】本発明の第7実施例としての層状燃焼内燃機
関の吸気ポート構造の構成を示す模式的な部分断面図で
あって第1実施例における図3(図2におけるC−C断
面図)対応する図である。
FIG. 20 is a schematic partial cross-sectional view showing a configuration of an intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine as a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 3 (CC cross section in FIG. 2) of the first embodiment; FIG.

【図21】従来の層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造を
燃焼室回りと併せて示す模式的な縦断面図である。
FIG. 21 is a schematic longitudinal sectional view showing an intake port structure of a conventional stratified combustion internal combustion engine together with around a combustion chamber.

【図22】従来の層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造を
燃焼室回りと併せて示す模式的な斜視図である。
FIG. 22 is a schematic perspective view showing the intake port structure of a conventional stratified combustion internal combustion engine together with the surroundings of a combustion chamber.

【図23】従来の層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造の
吸気の流れ方向に直行する面の模式的な断面図(図21
のD−D矢視断面図)である。
FIG. 23 is a schematic cross-sectional view of a surface of a conventional stratified combustion internal combustion engine that is perpendicular to the flow direction of intake air in an intake port structure (FIG.
3 is a sectional view taken along the line DD in FIG.

【図24】従来の層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造の
吸気の流れ方向に直行する面の模式的な断面の他の例を
示す断面図(図21のD−D矢視断面に対応する図)で
ある。
24 is a cross-sectional view showing another example of a schematic cross section of a surface of the conventional stratified combustion internal combustion engine that is perpendicular to the flow direction of the intake air in the intake port structure (corresponding to a cross section taken along the line DD in FIG. 21); ).

【図25】従来の層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造の
他の例を示す模式的な縦断面図である。
FIG. 25 is a schematic longitudinal sectional view showing another example of the intake port structure of the conventional stratified combustion internal combustion engine.

【図26】従来のタンブル流を利用した層状燃焼内燃機
関におけるタンブル流による効果を示すグラフである。
FIG. 26 is a graph showing the effect of a tumble flow in a conventional stratified combustion internal combustion engine using a tumble flow.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A,1B 吸気ポート軸心線 2 吸気弁軸線 3 吸気ポート基準面 4 基準面側(点火プラグ側)通路 5 基準面外側(反点火プラグ側)通路 6 インジェクタ噴射軸線 7 吸気ポート下面側内壁 8 吸気ポート上面側内壁 11 着火手段としての点火プラグ 12 燃料噴射手段としてのインジェクタ 13 吸気ポート斜線部 21,21A〜21E 隔壁 21F,21G 補助隔壁 22 シリンダブロック 24 シリンダボア 25 シリンダ 26 ピストン 28 シリンダヘッド 30 燃焼室 34 ペントルーフ 40′,42′ 吸気通路 46A,46B,44′,40F,42F 吸気ポート 46A−1,46B−1 吸気ポートの上側半部 46A−2,46B−2 吸気ポートの下側半部 47,47A,47B 排気ポート 56 バルブ傘部 57 バルブステム部 58 吸気弁 59 排気弁 60 排気通路 Fa 空気のタンブル流 Fm 混合気のタンブル流 F1 吸気ポート内の流心 1A, 1B Intake port axis 2 Intake valve axis 3 Intake port reference plane 4 Reference plane side (spark plug side) passage 5 Reference plane outside (anti-spark plug side) passage 6 Injector injection axis 7 Intake port bottom side inner wall 8 Intake Port upper side inner wall 11 Ignition plug as ignition means 12 Injector as fuel injection means 13 Intake port oblique lines 21, 21A-21E Partition walls 21F, 21G Auxiliary partition walls 22 Cylinder block 24 Cylinder bore 25 Cylinder 26 Piston 28 Cylinder head 30 Combustion chamber 34 Pent roof 40 ', 42' Intake passages 46A, 46B, 44 ', 40F, 42F Intake ports 46A-1, 46B-1 Upper half of intake port 46A-2, 46B-2 Lower half of intake port 47, 47A , 47B Exhaust port 56 Valve head 57 Valve Temu 58 Nagarekokoro of the intake valve 59 exhaust valve 60 exhaust passage Fa tumble flow in the tumble flow F1 intake port Fm air mixture

フロントページの続き (72)発明者 田村 保樹 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 畠 道博 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−147537(JP,A) 特開 昭60−233314(JP,A) 実公 平4−15938(JP,Y2)Continued on the front page (72) Inventor Yuki Tamura 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Michihiro Hata 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors (56) References JP-A-60-147537 (JP, A) JP-A-60-233314 (JP, A) JP-A-4-15938 (JP, Y2)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2つの吸気弁によってそれぞれ開閉され
る2つの燃焼室開口を有した吸気ポートをそなえ、該吸
気ポートからの吸気流がそれぞれ燃焼室内でタンブル流
となるように構成された内燃機関において、 上記燃焼室頂部の中央部分に燃焼用の着火手段が配設さ
れるとともに、 上記吸気ポート内の上面に吸気流線方向に沿って延設さ
れ、該吸気ポート内を上記着火手段側の中央通路とその
両側の側方通路とに二分する2つの隔壁が設けられ、 上記中央通路の上面側内壁へ向けて燃料を噴射する燃料
噴射手段が該吸気ポート内の下面側内壁又はその近傍に
設けられ、上記タンブル流が燃料濃度の異なる層状のタ
ンブル流となるように構成されていることを特徴とす
る、層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造。
An internal combustion engine having an intake port having two combustion chamber openings opened and closed by two intake valves, respectively, and configured so that an intake flow from the intake port becomes a tumble flow in the combustion chamber. In the above, a combustion ignition means is disposed at a central portion of a top of the combustion chamber, and is extended along an intake stream line direction on an upper surface in the intake port. Two partition walls are provided which are divided into a central passage and side passages on both sides of the central passage. Fuel injection means for injecting fuel toward an upper inner wall of the central passage is provided on a lower inner wall or in the vicinity of the intake port. An intake port structure for a stratified combustion internal combustion engine, wherein the tumble flow is provided so as to be a stratified tumble flow having different fuel concentrations.
【請求項2】 上記隔壁と上記吸気ポート内の上面側内
壁との間に空間が設けられていることを特徴とする、請
求項1記載の層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造。
2. The intake port structure for a stratified combustion internal combustion engine according to claim 1, wherein a space is provided between the partition and an inner wall on the upper surface side in the intake port.
【請求項3】 上記隔壁が、上記吸気ポートの上面側内
壁から下面側内壁に到達するように延設されていること
を特徴とする、請求項1記載の層状燃焼内燃機関の吸気
ポート構造。
3. The intake port structure for a stratified combustion internal combustion engine according to claim 1, wherein the partition wall extends from the upper inner wall to the lower inner wall of the intake port.
【請求項4】 2つの吸気弁によってそれぞれ開閉され
る2つの燃焼室開口を有した吸気ポートをそなえ、該吸
気ポートからの吸気流がそれぞれ燃焼室内でタンブル流
となるように構成された内燃機関において、 上記燃焼室頂部の中央部分に燃焼用の着火手段が配設さ
れるとともに、 該吸気ポートが、該吸気ポート内の上面から下面側へ、
且つ、吸気流線方向に沿って延設される2つの隔壁と、
両隔壁の下端部を接続し該吸気ポート内を上下方向に仕
切る補助隔壁とにより、該吸気ポート内の上面側内壁と
上記隔壁及び補助隔壁とにより囲まれた着火手段側と
着火手段側以外の反着火手段側とに区画され、 且つ、該着火手段側に燃料を供給する燃料供給手段が設
けられ、上記タンブル流が燃料濃度の異なる層状のタン
ブル流となるように構成されていることを特徴とする、
層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造。
4. An internal combustion engine having an intake port having two combustion chamber openings opened and closed by two intake valves, respectively, and configured so that an intake flow from the intake port becomes a tumble flow in the combustion chamber. In the above, a combustion igniting means is disposed at a central portion of a top portion of the combustion chamber, and the intake port is moved from an upper surface to a lower surface side in the intake port.
And two partition walls extending along the direction of the intake stream line;
By an auxiliary partition that connects the lower ends of both partition walls and vertically partitions the inside of the intake port, an upper side inner wall in the intake port and
Ignition means side and said surrounded by and the partition and an auxiliary partition wall
A fuel supply unit is provided which is partitioned from the non - ignition unit side other than the ignition unit side and supplies fuel to the ignition unit side, and the tumble flow is configured to be a laminar tumble flow having a different fuel concentration. Characterized by the fact that
The intake port structure of a stratified combustion internal combustion engine.
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