JP3037515B2 - Two-point ignition engine - Google Patents
Two-point ignition engineInfo
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- JP3037515B2 JP3037515B2 JP4262256A JP26225692A JP3037515B2 JP 3037515 B2 JP3037515 B2 JP 3037515B2 JP 4262256 A JP4262256 A JP 4262256A JP 26225692 A JP26225692 A JP 26225692A JP 3037515 B2 JP3037515 B2 JP 3037515B2
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- port
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/48—Tumble motion in gas movement in cylinder
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、2点点火エンジンに関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-point ignition engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、エンジンにおいては、それほど
は高出力が必要とされない低負荷領域では、燃費性能が
良好であることがまず第1に要求される。そして、燃費
性能を高める手法としては、混合気をリーン化するとい
った手法いわゆるリーンバーンが従来より多用されてい
る。しかしながら、一般にガソリンエンジンにおいて
は、混合気がリーンな場合は着火性が非常に悪くなり失
火が多発するといった問題がある。そこで、燃焼室内に
燃料を均一に分布させるのではなく、点火プラグまわり
に燃料を多く分布させるといった混合気の成層化を行
い、燃焼室全体としてはリーンであるのにもかかわら
ず、着火性を低下させないようにしたエンジンが提案さ
れている。2. Description of the Related Art Generally, an engine is required to have good fuel economy in a low load region where a high output is not required. As a method for improving fuel efficiency, a method of leaning an air-fuel mixture, that is, a so-called lean burn method, has been frequently used. However, in general, in a gasoline engine, when the mixture is lean, there is a problem that the ignitability is extremely deteriorated and misfiring frequently occurs. Therefore, instead of distributing the fuel uniformly in the combustion chamber, the mixture is stratified by distributing a large amount of fuel around the spark plug, and the ignitability is improved despite the leanness of the entire combustion chamber. Engines have been proposed that are not reduced.
【0003】具体的には、1つの気筒に第1,第2の2
つの吸気ポートを設け、第1吸気ポートをシリンダ周方
向に向けて開口させるなどして、燃焼室内にスワール
(周方向の渦流)を生成させるスワール生成ポートとし、
第2吸気ポートを普通の吸気ポートとしてこれに開閉弁
を設けたエンジンが提案されている(例えば、特開昭5
9−54732号公報参照)。かかるスワール生成ポー
トを備えた従来のエンジンにおいては、普通、点火プラ
グがシリンダボア中心部に配置される一方、燃料噴射弁
が第1吸気ポートに臨んでまたは燃焼室に直接臨んで設
けられ、該燃料噴射弁はその噴射中心軸が点火プラグ方
向を向くように配置される。かかるエンジンにおいて
は、低負荷領域では開閉弁が閉じられ、スワール生成ポ
ートのみから燃焼室内にエアが供給されて強いスワール
が生成される一方、燃料噴射弁から点火プラグに向けて
燃料が噴射され、この燃料がスワールの壁に囲まれた点
火プラグまわりの狭い領域に保持されるようになってい
る。[0003] Specifically, one cylinder has first and second two
Two intake ports, and open the first intake port in the circumferential direction of the cylinder.
(Swirl generation port) to generate (circumferential eddy current)
An engine has been proposed in which a second intake port is used as a normal intake port and an opening / closing valve is provided in the ordinary intake port (for example, Japanese Patent Laid-Open No.
9-54532). In a conventional engine having such a swirl generation port, usually, a spark plug is disposed at a center portion of a cylinder bore, while a fuel injection valve is provided to face a first intake port or directly to a combustion chamber. The injection valve is arranged so that its injection center axis is directed toward the spark plug. In such an engine, in the low load region, the on-off valve is closed, and air is supplied only from the swirl generation port into the combustion chamber to generate strong swirl, while fuel is injected from the fuel injection valve toward the spark plug, The fuel is retained in a narrow area around the spark plug surrounded by the swirl walls.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この場合、燃料噴射弁
から噴射された燃料は、まず手前のスワールの壁を突き
抜けて点火プラグまわりに到達することになる。しかし
ながら、この場合、スワールが強すぎると燃料噴射弁か
ら噴射された燃料がスワールの壁を突き抜ける際にスワ
ールによって方向を変えられてしまい、燃料がうまく点
火プラグまわりに集まらないといった問題がある。逆に
スワールが弱すぎると、燃料噴射弁から噴射された燃料
が点火プラグを通りすぎて向こう側の燃焼室壁面に到達
して付着してしまい、エミッションの悪化あるいはノッ
キングが発生する場合がある。In this case, the fuel injected from the fuel injection valve first penetrates the wall of the swirl in front and reaches around the spark plug. However, in this case, if the swirl is too strong, the direction of the fuel injected from the fuel injection valve is changed by the swirl when penetrating the wall of the swirl, and the fuel does not collect around the spark plug. Conversely, if the swirl is too weak, the fuel injected from the fuel injection valve passes through the spark plug and reaches and adheres to the combustion chamber wall on the other side, so that emission may deteriorate or knocking may occur.
【0005】したがって、スワールにより成層化を図る
ようにしたエンジンでは、リッチな混合気層をうまく点
火プラグまわりに形成するのがなかなかむずかしい。そ
こで、スワール生成ポートを備えたエンジンにおいて、
1つの気筒に2つの点火プラグを設けて着火性の向上を
図るようにした2点点火エンジンが提案されている(例
えば、特公昭56−10449号公報参照)。しかしな
がら、このように点火プラグを2つ設けても、これらを
燃料が集まりやすい位置にうまく配置するのはなかなか
むずかしい。[0005] Therefore, in an engine in which stratification is achieved by swirl, it is very difficult to form a rich mixture layer around the spark plug. Therefore, in an engine with a swirl generation port,
There has been proposed a two-point ignition engine in which one cylinder is provided with two spark plugs to improve the ignitability (for example, see Japanese Patent Publication No. 56-10449). However, even if two spark plugs are provided in this way, it is difficult to arrange them well at a position where fuel easily collects.
【0006】そこでさらに、1つの気筒に3つの点火プ
ラグを配置した3点点火エンジンが提案されている(例
えば、実開昭60−43128号公報参照)。しかしな
がら、かかる3点点火エンジンでは、着火性は改善され
るものの、エンジンから発生する騒音あるいは振動が大
きくなるといった問題があり、また電力消費量が増加す
るといった問題がある。さらに、エンジンまわりのスペ
ースには限りがあるので、点火プラグのレイアウトがむ
ずかしいといった問題がある。Accordingly, a three-point ignition engine in which three ignition plugs are arranged in one cylinder has been proposed (for example, see Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-43128). However, in such a three-point ignition engine, although the ignitability is improved, there is a problem that noise or vibration generated from the engine is increased, and a problem is that power consumption is increased. Furthermore, since the space around the engine is limited, there is a problem that the layout of the spark plug is difficult.
【0007】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めになされたものであって、エミッションの悪化あるい
はノッキングを発生させることなく、低負荷領域で点火
プラグまわりに燃料を集中させて成層化を促進すること
ができ、燃費性能を高めることができる2点点火エンジ
ンを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and stratifies fuel by concentrating fuel around a spark plug in a low load region without deteriorating emission or knocking. It is an object of the present invention to provide a two-point ignition engine that can promote fuel economy and improve fuel efficiency.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第1の発明は、各気筒に夫々2つづつ点火プラグが
設けられていて、その一方の点火プラグがシリンダボア
の略中央部に配置され、かつ各気筒に夫々2つづつ互い
に独立した吸気ポートが設けられていて、その一方の吸
気ポートが燃焼室内にスワールを生成するスワール生成
ポートとされ、もう一方の吸気ポートが燃焼室内にタン
ブルを生成するタンブル生成ポートとされた2点点火エ
ンジンにおいて、スワール生成ポートに臨んで燃料噴射
弁が設けられていて、該燃料噴射弁が、その噴射中心軸
がシリンダボアの略中央部に配置された上記点火プラグ
の電極方向を指向するようにして配置され、もう一方の
点火プラグが、タンブル生成ポート開口部と、該タンブ
ル生成ポート開口部と隣合う排気ポート開口部との間に
配置され、少なくとも両吸気ポートから燃焼室に吸気が
供給されるときには、両点火プラグによって燃焼室内の
混合気が点火されるようになっていることを特徴とする
2点点火エンジンを提供する。According to a first aspect of the present invention, two ignition plugs are provided for each cylinder, and one of the ignition plugs is disposed substantially at the center of a cylinder bore. And two independent intake ports are provided for each cylinder. One of the intake ports is a swirl generation port for generating swirl in the combustion chamber, and the other intake port is tumbled into the combustion chamber. In a two-point ignition engine that is a tumble generation port that generates a fuel injection valve, a fuel injection valve is provided facing the swirl generation port, and the fuel injection valve has an injection center axis disposed substantially in the center of the cylinder bore. The other ignition plug is disposed so as to be oriented in the electrode direction of the ignition plug, and the tumble generation port opening and the tumble generation port opening are provided. It is arranged between adjacent exhaust port openings, and when at least intake air is supplied to the combustion chamber from both intake ports, the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited by both ignition plugs. To provide a two-point ignition engine.
【0009】第2の発明は、第1の発明にかかる2点点
火エンジンにおいて、スワール生成ポートとタンブル生
成ポートとが、これらの両ポートから燃焼室に吸気が供
給されるときにはスワール生成ポート側からタンブル生
成ポート側へ向かう斜めスワールが生成されるように形
成されていることを特徴とする2点点火エンジンを提供
する。According to a second aspect, in the two-point ignition engine according to the first aspect, the swirl generation port and the tumble generation port are connected from the swirl generation port side when intake air is supplied to the combustion chamber from both ports. A two-point ignition engine is provided which is formed so as to generate an oblique swirl toward a tumble generation port side.
【0010】第3の発明は、第1または第2の発明にか
かる2点点火エンジンにおいて、排気側にのみスキッシ
ュ流を生成させるマスクが設けられていることを特徴と
する2点点火エンジンを提供する。A third invention provides a two-point ignition engine according to the first or second invention, wherein a mask for generating a squish flow is provided only on the exhaust side. I do.
【0011】第4の発明は、第1または第2の発明にか
かる2点点火エンジンにおいて、タンブル生成ポート
に、エンジン負荷が高いときほど大きく開かれる開閉弁
が設けられていることを特徴とする2点点火エンジンを
提供する。According to a fourth aspect of the present invention, in the two-point ignition engine according to the first or second aspect, the tumble generating port is provided with an opening / closing valve that opens more as the engine load increases. A two-point ignition engine is provided.
【0012】第5の発明は、第1または第2の発明にか
かる2点点火エンジンにおいて、両点火プラグのプラグ
ホールのボス部が互いに連結されていることを特徴とす
る2点点火エンジンを提供する。According to a fifth aspect of the invention, there is provided a two-point ignition engine according to the first or second aspect, wherein boss portions of plug holes of both ignition plugs are connected to each other. I do.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図1と図2とに示すように、エンジンCEにおいては、
シリンダブロック1の上端部にシリンダヘッド2が締結
されている。そして、シリンダブロック1内にはシリン
ダ3(シリンダボア)が形成されている。ここで、シリン
ダヘッド2の下面と、シリンダ3の内周面と、図示して
いないピストンの上端面とによって燃焼室4が画成され
ている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below.
As shown in FIGS. 1 and 2, in the engine CE,
A cylinder head 2 is fastened to the upper end of the cylinder block 1. A cylinder 3 (cylinder bore) is formed in the cylinder block 1. Here, a combustion chamber 4 is defined by a lower surface of the cylinder head 2, an inner peripheral surface of the cylinder 3, and an upper end surface of a piston (not shown).
【0014】そして、燃焼室4の吸気側半部(図1,図2
で左側)には第1,第2吸気ポート5,6が開口し、排気
側半部(図1,図2では右側)には第1,第2排気ポート
7,8が開口している。また、燃焼室4(シリンダ3)の
ほぼ中心部には第1点火プラグ9が配設されている。さ
らに、第2吸気ポート6の燃焼室4への開口部(以下、
これを第2吸気ポート開口部という)と、第2排気ポー
ト8の燃焼室4への開口部(以下、これを第2排気ポー
ト開口部という)との間において、燃焼室4(シリンダ
3)の周辺部には第2点火プラグ10が配設されてい
る。The intake-side half of the combustion chamber 4 (FIGS. 1 and 2)
The first and second intake ports 5 and 6 are open on the left side (in FIG. 1), and the first and second exhaust ports 7 and 8 are open on the exhaust side half (the right side in FIGS. 1 and 2). In addition, a first spark plug 9 is disposed substantially at the center of the combustion chamber 4 (cylinder 3). Further, an opening of the second intake port 6 to the combustion chamber 4 (hereinafter, referred to as an opening)
Between the opening of the second intake port 8) and the opening of the second exhaust port 8 to the combustion chamber 4 (hereinafter referred to as the second exhaust port opening), the combustion chamber 4 (cylinder 3) A second spark plug 10 is provided in the peripheral portion of.
【0015】第1吸気ポート5に臨んで燃料噴射弁11
が設けられ、この燃料噴射弁11の噴射中心軸Lは、燃
焼室中心部に配置された第1点火プラグ9に向けられて
いる。第2吸気ポート6には、これを開閉する開閉弁1
2が設けられている。また、燃焼室4の排気側の天井面
には、マスク13(スキッシュマスク)が設けられてい
る。The fuel injection valve 11 faces the first intake port 5.
The injection center axis L of the fuel injection valve 11 is directed to the first spark plug 9 arranged at the center of the combustion chamber. The second intake port 6 has an on-off valve 1 for opening and closing it.
2 are provided. Further, a mask 13 (squish mask) is provided on the ceiling surface on the exhaust side of the combustion chamber 4.
【0016】以下、各部の具体的な構造を説明する。第
1吸気ポート5はスワール生成ポートであって、平面的
にみれば、概ねエンジン幅方向(図1,図2では左右方
向)に伸長しているが、燃焼室4への開口部付近ではシ
リンダ外周側(第2吸気ポート6と反対側)に湾曲し、ほ
ぼシリンダ接線方向を指向しつつ燃焼室4に開口してい
る(タンゼンシャルポート)。また、立面的にみれば、第
1吸気ポート5は、その中心軸線と、シリンダヘッド2
とシリンダブロック1の合わせ面(普通は水平面)とがな
す角度(入射角)が比較的小さくなるようにして燃焼室4
に開口している。このため、第1吸気ポート5から燃焼
室4内に流入するエアは、矢印Xで示すようなスワー
ル、すなわち上側からみて反時計まわりに旋回する周方
向の渦流を生成する。なお、第1吸気ポート5をヘリカ
ルポートとしてスワールを生成させるようにしてもよ
い。The specific structure of each part will be described below. The first intake port 5 is a swirl generation port, and extends substantially in the engine width direction (horizontal direction in FIGS. 1 and 2) in plan view, but has a cylinder near the opening to the combustion chamber 4. It curves toward the outer periphery (opposite to the second intake port 6), and opens into the combustion chamber 4 while pointing substantially in the tangential direction of the cylinder (tangential port). In addition, from an elevational point of view, the first intake port 5 has its central axis lined with the cylinder head 2.
And the mating surface (usually a horizontal plane) of the cylinder block 1 and the combustion chamber 4
It is open to. For this reason, the air flowing into the combustion chamber 4 from the first intake port 5 generates a swirl as shown by an arrow X, that is, a circumferential vortex that turns counterclockwise as viewed from above. The swirl may be generated using the first intake port 5 as a helical port.
【0017】第2吸気ポート6はタンブル生成ポートで
あって、平面的にみれば、基本的には第1吸気ポート4
とほぼ並行してエンジン幅方向に伸長しているが、燃焼
室4への開口部付近では若干シリンダ中心側(第1吸気
ポート5側)に傾きつつ燃焼室4に開口している。ま
た、立面的にみれば、第2吸気ポート6は、その中心軸
線と、シリンダヘッド2とシリンダブロック1の合わせ
面とがなす角度(入射角)が比較的大きくなるようにし
て、燃焼室4に開口している。このため、第2吸気ポー
ト6から燃焼室4に流入するエアは、燃焼室4内にタン
ブルすなわちシリンダ軸線方向の渦流(縦渦)を生成す
る。なお、第2吸気ポート6が、シリンダ中心側に傾い
て燃焼室6に開口しているので、第1吸気ポート5によ
って生成されるスワールを妨害する逆スワールの生成が
防止される。The second intake port 6 is a tumble generation port.
In the vicinity of the opening to the combustion chamber 4, it slightly opens toward the cylinder center (toward the first intake port 5) and opens into the combustion chamber 4 near the opening to the combustion chamber 4. Further, from an elevational point of view, the angle of incidence (incident angle) between the center axis of the second intake port 6 and the mating surface of the cylinder head 2 and the cylinder block 1 is made relatively large, so that the combustion chamber 4 is open. Therefore, the air flowing into the combustion chamber 4 from the second intake port 6 generates a tumble, that is, a vortex (longitudinal vortex) in the cylinder axis direction in the combustion chamber 4. Since the second intake port 6 is opened toward the cylinder chamber with an inclination toward the center of the cylinder, the generation of reverse swirl that prevents the swirl generated by the first intake port 5 is prevented.
【0018】燃料噴射弁11は、噴射中心軸Lが燃焼室
中心部付近すなわち第1点火プラグ9の電極(火花放電
部)付近を指向するようにして配置されている。このた
め、燃料噴射弁11から燃料が噴射されたときには、該
燃料は基本的には燃焼室中心部付近すなわち中心部点火
プラグ9の先端部まわりに多く分布し、したがって基本
的には燃焼室中心側には燃焼室周辺側よりもリッチな混
合気が形成されることになる。したがって、強いスワー
ルが生成される低負荷領域では、混合気が層状化され、
リーンバーンが行われるようになっている。The fuel injection valve 11 is arranged such that the injection center axis L is directed to the vicinity of the center of the combustion chamber, that is, to the vicinity of the electrode (spark discharge portion) of the first spark plug 9. For this reason, when fuel is injected from the fuel injection valve 11, the fuel is basically largely distributed near the center of the combustion chamber, that is, around the front end of the central spark plug 9, and thus, basically, the fuel is basically distributed around the center of the combustion chamber. A mixture richer than the surroundings of the combustion chamber is formed on the side. Therefore, in the low load region where strong swirl is generated, the mixture is stratified,
Lean burn is being performed.
【0019】第2吸気ポート6を開閉する開閉弁12
は、所定負荷以下の場合すなわち所定の低負荷領域では
閉じられ、これより高負荷側ではエンジン負荷の増加に
伴ってその開度が大きくなるように設定されている。こ
こで、開閉弁12が閉じられているときには、燃焼室4
へは、スワール生成ポートである第1吸気ポート5から
のみエアが供給されるので、燃焼室4内には強いスワー
ルが生成される。他方、開閉弁12が開かれたときに
は、第1吸気ポート5から燃焼室4に流入するエアは燃
焼室4内にスワールを生成し、第2吸気ポート6から燃
焼室4に流入するエアは、燃焼室4内にタンブルを生成
する。したがって、燃焼室4内にはかかるスワールとタ
ンブルとが合流して、第1吸気ポート開口部から第2排
気ポート開口部に向かう斜めスワールが生成される。こ
こで、開閉弁12の開度が大きいときほど斜めスワール
は本来のタンブルに近付くことになる。An on-off valve 12 for opening and closing the second intake port 6
Is set to be closed when the load is equal to or less than a predetermined load, that is, in a predetermined low load region, and to be increased with an increase in the engine load on a higher load side. Here, when the on-off valve 12 is closed, the combustion chamber 4
Since air is supplied only from the first intake port 5 which is a swirl generation port, a strong swirl is generated in the combustion chamber 4. On the other hand, when the on-off valve 12 is opened, the air flowing into the combustion chamber 4 from the first intake port 5 generates swirl in the combustion chamber 4, and the air flowing into the combustion chamber 4 from the second intake port 6 is: A tumble is generated in the combustion chamber 4. Therefore, the swirl and the tumble merge in the combustion chamber 4 to generate an oblique swirl from the first intake port opening to the second exhaust port opening. Here, as the opening of the on-off valve 12 increases, the diagonal swirl approaches the original tumble.
【0020】マスク13は、ピストン(図示せず)が上昇
して上死点に近付いたときにスキッシュ流を発生させる
が、このスキッシュ流によって、混合気が第1,第2点
火プラグ9,10方向に押し出される。これによって第
1,第2点火プラグ9,10まわりに混合気が集められ、
低負荷時においては層状化が促進される。また、排気行
程においては、このマスク13によって排気ガスの掃気
性が高められ、矢印Yで示すように排気ガスが円滑に排
出される。なお、マスク13は排気側にのみ設けられて
いる。The mask 13 generates a squish flow when a piston (not shown) rises and approaches a top dead center. The squish flow causes the air-fuel mixture to flow through the first and second spark plugs 9 and 10. Extruded in the direction. As a result, an air-fuel mixture is collected around the first and second spark plugs 9 and 10,
At low load, stratification is promoted. In the exhaust stroke, the scavenging property of the exhaust gas is enhanced by the mask 13, and the exhaust gas is smoothly exhausted as shown by the arrow Y. The mask 13 is provided only on the exhaust side.
【0021】図3に示すように、シリンダヘッド2に
は、第1点火プラグ9用のプラグホールボス部16と、
第2点火プラグ10用のプラグホールボス部17とが設
けられているが、両プラグホールボス16,17は互い
に連結部18で連結されて一体化されている。このよう
に両プラグホールボス16,17を連結するのは、プラ
グホールボス16,17の放熱面積を増やして、点火プ
ラグ9,10の冷却を促進するためである。両プラグホ
ールボス16,17あるいは連結部18は、冷却水通路
20から供給される冷却水によって冷却されるが、かか
る連結部18が形成されているので、冷却水がよどま
ず、点火プラグ9,10の冷却が一層促進される。As shown in FIG. 3, a plug hole boss portion 16 for the first spark plug 9 is provided on the cylinder head 2.
A plug hole boss portion 17 for the second spark plug 10 is provided, and both plug hole bosses 16 and 17 are connected to each other by a connecting portion 18 to be integrated. The reason why the two plug hole bosses 16 and 17 are connected in this way is to increase the heat radiation area of the plug hole bosses 16 and 17 and promote cooling of the ignition plugs 9 and 10. Both the plug hole bosses 16 and 17 or the connecting portion 18 are cooled by the cooling water supplied from the cooling water passage 20, but since the connecting portion 18 is formed, the cooling water does not stagnate and the ignition plugs 9 and The cooling of 10 is further promoted.
【0022】かかる構成の2点点火エンジンCEにおい
て、所定の低負荷領域では、開閉弁12が全閉され、第
1吸気ポート5からのみ燃焼室4にエアが供給され、燃
焼室4内には矢印Xで示すような強いスワールが生成さ
れる。このとき、燃料噴射弁11から燃料が、燃焼室中
心部に配置された第1点火プラグ9方向に噴射される。
したがって、基本的には第1点火プラグ9まわりにリッ
チな混合気層が形成され、成層化が促進され、リーンバ
ーンリミット(希薄燃焼限界)が良くなる。しかしなが
ら、スワールが非常に強い場合には、スワールの影響に
よって噴射された燃料は反時計回りに進行方向を変えら
れ、第1点火プラグ9まわりではなく、図1中の領域A
に多く集まる。ここで、このリッチな混合気が集まる領
域Aは、点火プラグ9まわりよりは、第2排気ポート開
口部側あるいは第2吸気ポート開口部側に存在する。こ
のため、第1点火プラグ9だけでは領域A内の混合気を
十分に着火させることができない。しかしながら、本実
施例では、第2吸気ポート開口部と第2排気ポート開口
部の間に第2点火プラグ10が配置されており、この第
2点火プラグ10が領域A内に入っている。なお、第1
点火プラグ9も、中心部ではないものの領域A内に入っ
ている。このため、第1,第2点火プラグ9,10によっ
て領域A内の混合気が着火される。したがって、このよ
うに混合気が集まる領域Aが燃焼室中心部から偏ってい
る場合でも、着火性・燃焼性が確保されるので、リーン
バーンリミット(希薄燃焼限界)が一層良くなり、燃費性
能が高められる。In the two-point ignition engine CE having such a configuration, in a predetermined low load range, the on-off valve 12 is fully closed, and air is supplied to the combustion chamber 4 only from the first intake port 5. A strong swirl is generated as indicated by arrow X. At this time, fuel is injected from the fuel injection valve 11 in the direction of the first spark plug 9 disposed in the center of the combustion chamber.
Therefore, a rich air-fuel mixture layer is basically formed around the first spark plug 9, stratification is promoted, and the lean burn limit (lean burn limit) is improved. However, when the swirl is very strong, the fuel injected by the influence of the swirl changes its traveling direction in the counterclockwise direction, not around the first spark plug 9 but in the region A in FIG.
Many gather in. Here, the region A where the rich air-fuel mixture is collected exists on the side of the second exhaust port opening or the side of the second intake port opening rather than around the ignition plug 9. Therefore, the air-fuel mixture in the region A cannot be sufficiently ignited by the first spark plug 9 alone. However, in the present embodiment, the second spark plug 10 is disposed between the second intake port opening and the second exhaust port opening, and the second spark plug 10 is in the region A. The first
The spark plug 9 is also located in the area A although not at the center. For this reason, the mixture in the region A is ignited by the first and second ignition plugs 9 and 10. Therefore, even in the case where the region A where the air-fuel mixture is concentrated is deviated from the center of the combustion chamber, the ignitability and the flammability are ensured, so that the lean burn limit (lean combustion limit) is further improved, and the fuel efficiency is improved. Enhanced.
【0023】所定の高負荷領域では、開閉弁12がエン
ジン負荷の増加に伴って開かれ、燃焼室4内には第1,
第2吸気ポート5,6からエアが供給され、スワールと
タンブルとが合流して斜めスワールが生成される。この
場合、基本的には斜めスワールによって充填効率と燃焼
性とが高められ、エンジン出力が高められる。さらにこ
の場合、混合気は燃焼室4内で広範囲に分布され、リッ
チな混合気は燃焼室の外周側に多く集まる。しかしなが
ら、第2点火プラグ10が燃焼室4の周辺部に配置され
ているので、この場合も第2点火プラグ10によって上
記のリッチな混合気が確実に着火され、エミッション性
能あるいは耐ノッキング性能が高められる。In a predetermined high load region, the on-off valve 12 is opened with an increase in the engine load, and the first and the second
Air is supplied from the second intake ports 5, 6, and the swirl and the tumble merge to generate an oblique swirl. In this case, basically, the filling efficiency and the combustibility are enhanced by the oblique swirl, and the engine output is enhanced. Further, in this case, the air-fuel mixture is widely distributed in the combustion chamber 4, and the rich air-fuel mixture is concentrated on the outer peripheral side of the combustion chamber. However, since the second spark plug 10 is arranged in the periphery of the combustion chamber 4, the rich air-fuel mixture is reliably ignited by the second spark plug 10 in this case, and the emission performance or the knocking resistance is enhanced. Can be
【0024】軽負荷領域等においてスワールが弱く、し
たがって相対的に燃料噴射弁11から噴射された燃料の
スワールに対する貫通力が強く、該燃料が燃焼室4の向
こう側の壁部に達して該壁部に付着する場合は、壁部に
付着した燃料がスワールによって、燃焼室4の周壁に沿
って反時計まわりに運ばれる。すなわち、かかる燃料
は、燃焼室2の周辺部の、第2排気ポート開口部から第
2吸気ポート開口部にかけての部分、さらには第1吸気
ポート開口部と第2吸気ポート開口部の間のエンドガス
ゾーンに運ばれ、ここにリッチな混合気が形成される。
このようなリッチな混合気を。燃焼室中心部に配置され
た点火プラグによって着火させるのはむずかしい。しか
しながら、本実施例では、第2排気ポート開口部と第2
吸気ポート開口部の間に第2点火プラグ10が設けられ
ているので、上記のリッチな混合気は第2点火プラグ1
0によって確実に着火・燃焼させられるので、エミッシ
ョン性能(HC)が高められとともに、ノッキングの発生
が防止される。The swirl is weak in a light load region or the like, so that the fuel injected from the fuel injection valve 11 has a relatively high penetration force with respect to the swirl, and the fuel reaches the wall on the other side of the combustion chamber 4 and When the fuel adheres to the part, the fuel adhered to the wall is carried by the swirl counterclockwise along the peripheral wall of the combustion chamber 4. That is, the fuel is supplied to a portion of the periphery of the combustion chamber 2 from the second exhaust port opening to the second intake port opening, and further to an end between the first intake port opening and the second intake port opening. It is carried to the gas zone, where a rich mixture is formed.
Such a rich mixture. It is difficult to ignite with a spark plug located in the center of the combustion chamber. However, in the present embodiment, the second exhaust port opening and the second
Since the second spark plug 10 is provided between the intake port openings, the rich air-fuel mixture is supplied to the second spark plug 1
Since the ignition and the combustion are reliably performed by 0, the emission performance (HC) is enhanced and the occurrence of knocking is prevented.
【0025】エンジンCEにおいては、第1,第2点火
プラグ9,10は、原則として運転状態にかかわりな
く、常時混合気を点火するようになっているが、電気負
荷の軽減を図るなどといった目的のため、中・高負荷領
域で1点点火とする必要が生じた場合は、第1点火プラ
グ9で点火するようにするのが好ましい。このようにす
れば、混合気の燃焼速度の低下が防止され、また燃焼室
4ないしはシリンダ2への熱負荷が軽減される。In the engine CE, the first and second spark plugs 9 and 10 are, in principle, always igniting the air-fuel mixture irrespective of the operation state. However, the purpose is to reduce the electric load. Therefore, when it is necessary to perform one-point ignition in a medium / high load region, it is preferable that the first ignition plug 9 ignites. In this way, a decrease in the combustion speed of the air-fuel mixture is prevented, and the heat load on the combustion chamber 4 or the cylinder 2 is reduced.
【0026】第1,第2点火プラグ9,10の点火タイミ
ングは、第2点火プラグ10の点火タイミングが、第1
点火プラグ9の点火タイミングよりも遅くならないよう
にするのが好ましい。このようにすれば、エンドガスゾ
ーンへの火炎伝播を早期に行わせることができ、エミッ
ション性能を高めることができ、かつノッキングの発生
を防止することができる。The ignition timing of the first and second spark plugs 9 and 10 is the same as the ignition timing of the second spark plug 10.
It is preferable that the ignition timing of the ignition plug 9 is not delayed. In this way, the flame can be propagated to the end gas zone at an early stage, the emission performance can be improved, and the occurrence of knocking can be prevented.
【0027】開閉弁12が閉じられているときには、第
2吸気ポート6を開閉する吸気弁(図示せず)のリフト
(開弁)を吸気下死点までに終了させるのが好ましい。こ
のようにすれば、開閉弁12下流のデッドボリュームへ
の混合気の出入りを低減することができ、デポジットの
堆積を低減することができる。When the on-off valve 12 is closed, the lift of an intake valve (not shown) for opening and closing the second intake port 6
(Valve opening) is preferably completed by the bottom dead center of the intake. By doing so, it is possible to reduce the inflow and outflow of the air-fuel mixture into and from the dead volume downstream of the on-off valve 12, and to reduce the accumulation of deposits.
【0028】以上、本実施例によれば、低負荷領域では
成層化が促進されるとともに、スワールによってリッチ
な混合気層が燃焼室中心部からはずれた場合でも、この
リッチな混合気が第2点火プラグ10によって確実に着
火され、エミッション性能あるいは耐ノッキング性能が
高められる。また、高負荷時には斜めスワールによって
充填効率あるい均一燃焼性が高められ、エンジン出力が
高められる。As described above, according to the present embodiment, stratification is promoted in the low load region, and even when the rich mixture layer deviates from the center of the combustion chamber due to the swirl, the rich mixture remains in the second mixture. The ignition is reliably performed by the ignition plug 10, and the emission performance or the knocking resistance is enhanced. In addition, at high load, the filling efficiency or uniform combustion is enhanced by the oblique swirl, and the engine output is enhanced.
【0029】[0029]
【発明の作用・効果】第1の発明によれば、低負荷領域
では、スワールが生成されるとともに、燃料噴射弁から
燃料が、燃焼室中心部に配置された点火プラグ方向に噴
射されるので、該点火プラグまわりの成層化が促進さ
れ、燃費性能が高められる。高負荷領域では、タンブル
によってりエンジン出力が高められる。また、スワール
の影響によってリッチな混合気が形成されやすい、タン
ブル生成ポート開口部と、これと隣合う排気ポート開口
部との間の領域にもう1つの点火プラグが配置されるの
で、上記のリッチな混合気の着火性・燃焼性が高めら
れ、エミッション性能と耐ノッキング性能とが高められ
る。According to the first aspect of the present invention, in the low load region, swirl is generated and fuel is injected from the fuel injection valve in the direction of the spark plug disposed in the center of the combustion chamber. Thus, stratification around the spark plug is promoted, and fuel efficiency is enhanced. In the high load region, the engine output is increased by tumble. Further, another spark plug is disposed in a region between the tumble generation port opening and the exhaust port opening adjacent thereto, where a rich air-fuel mixture is likely to be formed due to the influence of swirl. The ignitability and combustibility of the mixture are enhanced, and the emission performance and knocking resistance are enhanced.
【0030】第2の発明によれば、基本的には第1の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、高負荷領域
では斜めスワールによってエンジン出力が高められる。
さらに斜めスワールによってリッチな混合気が形成され
やすい、タンブル生成ポート開口部と、これと隣合う排
気ポート開口部との間にもう1つの点火プラグが配置さ
れるので、上記のリッチな混合気の着火性・燃焼性が高
められ、エミッション性能と耐ノッキング性能とが高め
られる。According to the second aspect, basically the same operation and effect as those of the first aspect can be obtained. Further, in a high load region, the engine output is increased by the oblique swirl.
Further, another ignition plug is disposed between the tumble generation port opening and the exhaust port opening adjacent thereto, where a rich mixture is easily formed by the oblique swirl. The ignitability and combustibility are enhanced, and the emission performance and knocking resistance are enhanced.
【0031】第3の発明によれば、基本的には第1また
は第2の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、
マスクによって混合気が、両点火プラグ方向に押し出さ
れるので、成層化促進される。また、排気ガスの掃気性
が高められる。According to the third aspect, basically, the same operation and effect as those of the first or second aspect can be obtained. further,
Since the air-fuel mixture is extruded in the direction of both spark plugs by the mask, stratification is promoted. Further, the scavenging property of the exhaust gas is improved.
【0032】第4の発明によれば、基本的には第1また
は第2の発明と同様の作用・効果が得られる。さらに、
開閉弁がエンジン負荷の増加に応じて徐々に開かれるの
で、中負荷時におけるリーンリミットを向上させること
ができる。According to the fourth aspect, basically the same functions and effects as those of the first or second aspect can be obtained. further,
Since the on-off valve is gradually opened according to the increase in the engine load, the lean limit at the time of medium load can be improved.
【0033】第5の発明によれば、基本的には第1の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、両点火プラ
グのプラグホールボス部が連結されるので、プラグホー
ルボスの放熱面積が増え、点火プラグの冷却性が高めら
れる。According to the fifth aspect, basically the same operations and effects as those of the first aspect are obtained. Further, since the plug hole boss portions of both spark plugs are connected, the heat dissipation area of the plug hole boss increases, and the cooling performance of the spark plug is enhanced.
【図1】 本発明にかかる2点点火エンジンのシリンダ
まわりの平面説明図である。FIG. 1 is an explanatory plan view around a cylinder of a two-point ignition engine according to the present invention.
【図2】 図1に示すエンジンの吸・排気ポートまわり
の立面断面説明図である。FIG. 2 is an elevational sectional explanatory view around an intake / exhaust port of the engine shown in FIG. 1;
【図3】 図1に示すエンジンのシリンダヘッドの、プ
ラグホールボスまわりの一部断面平面説明図である。FIG. 3 is a partially sectional plan view of the cylinder head of the engine shown in FIG. 1 around a plug hole boss;
CE…エンジン 3…シリンダ 4…燃焼室 5,6…第1,第2吸気ポート 9,10…第1,第2点火プラグ 11…燃料噴射弁 12…開閉弁 13…マスク 16,17…プラグホールボス 18…連結部 CE engine 3 cylinder 4 combustion chamber 5, 6 first and second intake ports 9, 10 first and second spark plugs 11 fuel injection valve 12 on-off valve 13 mask 16 and 17 plug holes Boss 18 ... Connecting part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 41/04 310 F02D 41/04 310C F02M 69/00 360 F02M 69/00 360B 360C F02P 15/08 301 F02P 15/08 301E 302 302A (56)参考文献 特開 平4−81577(JP,A) 特開 平3−23314(JP,A) 特開 昭54−28917(JP,A) 特開 昭62−175248(JP,A) 特開 平2−75718(JP,A) 特開 昭59−54732(JP,A) 実開 昭56−175519(JP,U) 実開 昭60−43128(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 17/00 F02B 23/08 F02B 31/02 F02D 41/04 F02M 69/00 F02P 15/08 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F02D 41/04 310 F02D 41/04 310C F02M 69/00 360 F02M 69/00 360B 360C F02P 15/08 301 F02P 15/08 301E 302 JP-A-4-81577 (JP, A) JP-A-3-23314 (JP, A) JP-A-54-28917 (JP, A) JP-A-62-175248 (JP, A) JP-A-2-75718 (JP, A) JP-A-59-54732 (JP, A) JP-A-56-175519 (JP, U) JP-A-60-43128 (JP, U) (58) (Int.Cl. 7 , DB name) F02B 17/00 F02B 23/08 F02B 31/02 F02D 41/04 F02M 69/00 F02P 15/08
Claims (5)
られていて、その一方の点火プラグがシリンダボアの略
中央部に配置され、かつ各気筒に夫々2つづつ互いに独
立した吸気ポートが設けられていて、その一方の吸気ポ
ートが燃焼室内にスワールを生成するスワール生成ポー
トとされ、もう一方の吸気ポートが燃焼室内にタンブル
を生成するタンブル生成ポートとされた2点点火エンジ
ンにおいて、 スワール生成ポートに臨んで燃料噴射弁が設けられてい
て、該燃料噴射弁が、その噴射中心軸がシリンダボアの
略中央部に配置された上記点火プラグの電極方向を指向
するようにして配置され、 もう一方の点火プラグが、タンブル生成ポート開口部
と、該タンブル生成ポート開口部と隣合う排気ポート開
口部との間に配置され、 少なくとも両吸気ポートから燃焼室に吸気が供給される
ときには、両点火プラグによって燃焼室内の混合気が点
火されるようになっていることを特徴とする2点点火エ
ンジン。1. Two ignition plugs are provided for each cylinder, one ignition plug is disposed at a substantially central portion of a cylinder bore, and two independent intake ports are provided for each cylinder. In a two-point ignition engine, one of the intake ports is a swirl generation port for generating a swirl in the combustion chamber and the other intake port is a tumble generation port for generating a tumble in the combustion chamber. A fuel injection valve is provided facing the port, and the fuel injection valve is arranged so that an injection center axis thereof is directed to an electrode direction of the ignition plug disposed substantially at the center of the cylinder bore. Is disposed between the tumble generation port opening and the exhaust port opening adjacent to the tumble generation port opening, at least A two-point ignition engine characterized in that when intake air is supplied from both intake ports to the combustion chamber, the air-fuel mixture in the combustion chamber is ignited by both ignition plugs.
において、 スワール生成ポートとタンブル生成ポートとが、これら
の両ポートから燃焼室に吸気が供給されるときにはスワ
ール生成ポート側からタンブル生成ポート側へ向かう斜
めスワールが生成されるように形成されていることを特
徴とする2点点火エンジン。2. The two-point ignition engine according to claim 1, wherein the swirl generation port and the tumble generation port are connected to each other when the intake air is supplied to the combustion chamber from both ports. A two-point ignition engine characterized in that it is formed so as to generate an oblique swirl toward the side.
点点火エンジンにおいて、 排気側にのみスキッシュ流を生成させるマスクが設けら
れていることを特徴とする2点点火エンジン。3. The method according to claim 1 or 2, wherein
A two-point ignition engine, wherein a mask for generating a squish flow is provided only on the exhaust side.
点点火エンジンにおいて、 タンブル生成ポートに、エンジン負荷が高いときほど大
きく開かれる開閉弁が設けられていることを特徴とする
2点点火エンジン。4. The method according to claim 1 or 2, wherein
2. A two-point ignition engine according to claim 1, wherein the tumble generating port is provided with an opening / closing valve that opens more as the engine load increases.
点点火エンジンにおいて、 両点火プラグのプラグホールのボス部が互いに連結され
ていることを特徴とする2点点火エンジン。5. The method according to claim 1 or 2, wherein
A two-point ignition engine, wherein the bosses of the plug holes of both spark plugs are connected to each other.
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