JPH02215922A - エンジンの燃焼室構造 - Google Patents
エンジンの燃焼室構造Info
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- JPH02215922A JPH02215922A JP3637789A JP3637789A JPH02215922A JP H02215922 A JPH02215922 A JP H02215922A JP 3637789 A JP3637789 A JP 3637789A JP 3637789 A JP3637789 A JP 3637789A JP H02215922 A JPH02215922 A JP H02215922A
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- JP
- Japan
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- combustion chamber
- roof
- piston
- spark plug
- hollow part
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、スパークプラグによって点火する往復ピス
トン式エンジンの燃焼室構造に関し、特に、燃焼室の上
部を構成するシリンダヘッドの内面のくぼみ部が屋根形
（ベントルーフ形）に形成された燃焼室構造に関するも
のである。
トン式エンジンの燃焼室構造に関し、特に、燃焼室の上
部を構成するシリンダヘッドの内面のくぼみ部が屋根形
（ベントルーフ形）に形成された燃焼室構造に関するも
のである。
（従来の技術）
一般的な４サイクルガソリンエンジンの燃焼室は、その
形状により半球形・子球形・漏斗形・楔形・パスタブ形
番屋根形等に分類される。このうち屋根形燃焼室は１つ
のシリンダに吸排気バルブをそれぞれ２個設ける４バル
ブ式エンジンに広く採用されている（例えば株式会社グ
ランプリ出版発行の「自動車メカニズム図鑑Ｊ３０〜３
２頁参照）。
形状により半球形・子球形・漏斗形・楔形・パスタブ形
番屋根形等に分類される。このうち屋根形燃焼室は１つ
のシリンダに吸排気バルブをそれぞれ２個設ける４バル
ブ式エンジンに広く採用されている（例えば株式会社グ
ランプリ出版発行の「自動車メカニズム図鑑Ｊ３０〜３
２頁参照）。
周知のように、屋根形燃焼室ではシリンダヘッドの内面
が屋根形にくぼんでおり、その屋根形くぼみ部の一方の
傾斜面に２個の吸気ポートが形成され、他方の傾斜面に
２個の排気ポートが形成される（４バルブの場合）。ま
たスパークプラグは屋根形くぼみ部の頂点部分に取付け
られ、各吸排気ポートの中央に位置する。
が屋根形にくぼんでおり、その屋根形くぼみ部の一方の
傾斜面に２個の吸気ポートが形成され、他方の傾斜面に
２個の排気ポートが形成される（４バルブの場合）。ま
たスパークプラグは屋根形くぼみ部の頂点部分に取付け
られ、各吸排気ポートの中央に位置する。
従来の屋根形燃焼室の場合、燃焼室の下部形状を規定す
るピストンヘッドは平頭形あるいは球面状の曲頭形が一
般的であり、バルブとの接触を防ぐようにピストンヘッ
ドにバルブリセス（くぼみ）を設けたものもある。
るピストンヘッドは平頭形あるいは球面状の曲頭形が一
般的であり、バルブとの接触を防ぐようにピストンヘッ
ドにバルブリセス（くぼみ）を設けたものもある。
第４図に屋根形燃焼室の一例を示している。第４図にお
いて、４１はシリンダブロック、４２はシリンダヘッド
、４３はピストン、４４はスパークプラグ、４５は吸気
ポート、４６は吸気バルブ、３７は排気ポート、４８は
排気バルブ、４９は燃焼室である。この屋根形燃焼室４
９の上部形状を規定している２つの傾斜面の傾きが非対
称で、吸気ポート４５が形成されている傾斜面の角度が
小さく、排気ポート４７が形成されている傾斜面の角度
が大きい。従ってシリンダの中心線に対する吸気バルブ
４６の傾きは比較的小さく、排気バルブ４８の傾き角度
が比較的大きい。つまり、シリンダヘッド４２に形成さ
れた屋根形くぼみ部の２つの傾斜面の角度が異なるとい
うことは、それぞれの傾斜面に取付けられた吸気バルブ
４６と排気バルブ４８の傾斜角度が異なるということと
同義である。
いて、４１はシリンダブロック、４２はシリンダヘッド
、４３はピストン、４４はスパークプラグ、４５は吸気
ポート、４６は吸気バルブ、３７は排気ポート、４８は
排気バルブ、４９は燃焼室である。この屋根形燃焼室４
９の上部形状を規定している２つの傾斜面の傾きが非対
称で、吸気ポート４５が形成されている傾斜面の角度が
小さく、排気ポート４７が形成されている傾斜面の角度
が大きい。従ってシリンダの中心線に対する吸気バルブ
４６の傾きは比較的小さく、排気バルブ４８の傾き角度
が比較的大きい。つまり、シリンダヘッド４２に形成さ
れた屋根形くぼみ部の２つの傾斜面の角度が異なるとい
うことは、それぞれの傾斜面に取付けられた吸気バルブ
４６と排気バルブ４８の傾斜角度が異なるということと
同義である。
（発明が解決しようとする課題）
第４図に示すように屋根形燃焼室の上部の２つの傾斜面
の角度が異なると、燃焼室４９の上面と下面（ピストン
４３の頂部）との間隔が吸気ポート４５側では比較的大
きく排気ポート４７側では小さくなる。燃焼室４９の中
央に配置されたスパークプラグ４４から見ると、吸気ポ
ート４５側の燃焼室空間が大きく、排気ポート４７例の
燃焼室空間が非常に小さい。このように燃焼室空間の非
対称性により、スパークプラグ４４から燃焼室４９の全
体に均一に火炎が伝播せず、燃焼特性が悪くなるという
問題があった。
の角度が異なると、燃焼室４９の上面と下面（ピストン
４３の頂部）との間隔が吸気ポート４５側では比較的大
きく排気ポート４７側では小さくなる。燃焼室４９の中
央に配置されたスパークプラグ４４から見ると、吸気ポ
ート４５側の燃焼室空間が大きく、排気ポート４７例の
燃焼室空間が非常に小さい。このように燃焼室空間の非
対称性により、スパークプラグ４４から燃焼室４９の全
体に均一に火炎が伝播せず、燃焼特性が悪くなるという
問題があった。
この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされたもので
、その目的はシリンダヘッド内面の屋根形くぼみ部の左
右の傾斜角が異なっていても、スパークプラグから燃焼
室内に均一に火炎が伝播し、燃焼特性が向上するように
したエンジンの燃焼室構造を提供することにある。
、その目的はシリンダヘッド内面の屋根形くぼみ部の左
右の傾斜角が異なっていても、スパークプラグから燃焼
室内に均一に火炎が伝播し、燃焼特性が向上するように
したエンジンの燃焼室構造を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
この発明に係るエンジンの燃焼室構造は、燃焼室の上部
を構成するシリンダヘッドの内面のくぼみ部が左右の傾
斜角の異なる屋根形に形成されていて、その屋根形くぼ
み部の両傾斜面に吸排気ポートが形成され、燃焼室の下
部を構成するピストンヘッドにはくぼみ部が形成され、
このくぼみ部の深さが、前記屋根形くぼみ部の角度の小
さな傾斜面に対向する側から角度の大きな傾斜面に対向
する側に向けて徐々に深く形成されていることを特徴と
するものである。
を構成するシリンダヘッドの内面のくぼみ部が左右の傾
斜角の異なる屋根形に形成されていて、その屋根形くぼ
み部の両傾斜面に吸排気ポートが形成され、燃焼室の下
部を構成するピストンヘッドにはくぼみ部が形成され、
このくぼみ部の深さが、前記屋根形くぼみ部の角度の小
さな傾斜面に対向する側から角度の大きな傾斜面に対向
する側に向けて徐々に深く形成されていることを特徴と
するものである。
（作 用）
前記ピストンヘッドのくぼみ部の凍さが前記シリンダヘ
ッドの屋根形くぼみ部の傾斜角の違いに合わせて非対称
になっており、燃焼室の上面と下面との間隔は燃焼室の
全域にわたってほぼ均一化される。
ッドの屋根形くぼみ部の傾斜角の違いに合わせて非対称
になっており、燃焼室の上面と下面との間隔は燃焼室の
全域にわたってほぼ均一化される。
（実施例）
第１図には本発明の燃焼室構造を採用したエンジンを示
す。図に示すように、本例のエンジン１は各気筒をＶ形
に配列した構造の多気筒エンジンであり、■字形の気筒
配列の中間部分に機械式の過給機３０が配設されている
。
す。図に示すように、本例のエンジン１は各気筒をＶ形
に配列した構造の多気筒エンジンであり、■字形の気筒
配列の中間部分に機械式の過給機３０が配設されている
。
各気筒はシリンダヘッド２とシリンダブロック３からな
り、シリンダブロック３内には上下摺動可能にピストン
４が装着されている。シリンダヘッド２の内面には左右
非対称の傾斜面を有する屋根形くぼみ部５が形成されて
いるとともに、ピストン４の上面にも後述するくぼみ部
６が形成され、これらくぼみ部５と６によって燃焼室７
が形成される。シリンダヘッド２の屋根形くぼみ部５を
構成する一方の傾斜面５ａには、燃、焼室７と吸気通路
８とを連結する２個の吸気ポート９が形成され、これら
の吸気ポート９内にはここを開閉するための吸気バルブ
１０が装着されている。同様に屋根形くぼみ部５の他方
の傾斜面５ｂには燃焼室７と排気通路１２とを連通ずる
２個の排気ポート１３が形成され、そこに排気バルブ１
４が装着されている。また、合計４個の吸排気ポート９
．１３の中心位置にスパークプラグ３１（第２図）が取
付けられている。
り、シリンダブロック３内には上下摺動可能にピストン
４が装着されている。シリンダヘッド２の内面には左右
非対称の傾斜面を有する屋根形くぼみ部５が形成されて
いるとともに、ピストン４の上面にも後述するくぼみ部
６が形成され、これらくぼみ部５と６によって燃焼室７
が形成される。シリンダヘッド２の屋根形くぼみ部５を
構成する一方の傾斜面５ａには、燃、焼室７と吸気通路
８とを連結する２個の吸気ポート９が形成され、これら
の吸気ポート９内にはここを開閉するための吸気バルブ
１０が装着されている。同様に屋根形くぼみ部５の他方
の傾斜面５ｂには燃焼室７と排気通路１２とを連通ずる
２個の排気ポート１３が形成され、そこに排気バルブ１
４が装着されている。また、合計４個の吸排気ポート９
．１３の中心位置にスパークプラグ３１（第２図）が取
付けられている。
なお第１図において、１５は燃料噴射弁、１６と１７は
バルブステム、１８と１９はラッシュアジャスタ、２１
と２２は動弁カムである。
バルブステム、１８と１９はラッシュアジャスタ、２１
と２２は動弁カムである。
第２図は第１図における燃焼室部分の拡大図であり、第
３図はシリンダヘッド２の屋根形くぼみ部５の形状の詳
細図である。
３図はシリンダヘッド２の屋根形くぼみ部５の形状の詳
細図である。
第２図および第３図に示すように、シリンダヘッド２の
屋根形くぼみ部５を形成する２つの傾斜面５ａと５ｂの
傾斜角が異なっており、吸気ポート９を形成した側の傾
斜面５ａの角度が小さく、排気ポート１３を形成した側
の傾斜面５ｂの傾斜角が大きい。従って、ピストン中心
線Ｐに対する吸気バルブステム１６の傾斜角が小さく、
排気バルブステム１７の傾斜角が大きくなっている。ま
たスパークプラグ３１はバルブステム１６と１７のなす
Ｖ字形を２等分するような角度で屋根形くぼみ部５の頂
部中央に取付けられている。
屋根形くぼみ部５を形成する２つの傾斜面５ａと５ｂの
傾斜角が異なっており、吸気ポート９を形成した側の傾
斜面５ａの角度が小さく、排気ポート１３を形成した側
の傾斜面５ｂの傾斜角が大きい。従って、ピストン中心
線Ｐに対する吸気バルブステム１６の傾斜角が小さく、
排気バルブステム１７の傾斜角が大きくなっている。ま
たスパークプラグ３１はバルブステム１６と１７のなす
Ｖ字形を２等分するような角度で屋根形くぼみ部５の頂
部中央に取付けられている。
一方燃焼室７の下部を構成するピストン４の上面くぼみ
部６は、第２図に示すように、連続した曲面形状をなし
ており、この上面くぼみ部６の深さは前記屋根形くぼみ
部５における角度の小さな傾斜面５ａに対向する側から
角度の大きな傾斜面５ｂに対向する側に向けて徐々に深
くなっている。
部６は、第２図に示すように、連続した曲面形状をなし
ており、この上面くぼみ部６の深さは前記屋根形くぼみ
部５における角度の小さな傾斜面５ａに対向する側から
角度の大きな傾斜面５ｂに対向する側に向けて徐々に深
くなっている。
その結果、傾斜面５ａと５ｂの角度の違いがピストンヘ
ッド側のくぼみ部６の深さの違いによって相殺された形
となり、燃焼室７の上下の間隔が燃焼室７の全域にわた
ってほぼ均一化される。従って燃焼室７の中央上部に配
置されたスパークプラグ３１から見た燃焼室７の容積配
分は全周にわたってほぼ均一化され、スパークプラグ３
１からその周囲へほぼ均一に火炎が伝播し、燃焼特性が
向上する。
ッド側のくぼみ部６の深さの違いによって相殺された形
となり、燃焼室７の上下の間隔が燃焼室７の全域にわた
ってほぼ均一化される。従って燃焼室７の中央上部に配
置されたスパークプラグ３１から見た燃焼室７の容積配
分は全周にわたってほぼ均一化され、スパークプラグ３
１からその周囲へほぼ均一に火炎が伝播し、燃焼特性が
向上する。
特に、本実施例においては、角度の小さい傾斜面５ａ側
に吸気ポート９が形成され、角度の大きい傾斜面５ｂ側
に排気ポート１３を形成しているので、次のような効果
を奏する。この構成において従来のようにピストン４の
上面が平面である場合、燃焼の遅い吸気側に比べて燃焼
の速い排気側の燃焼室が浅くなり、著しい燃焼悪化を起
こしやすい。ところが前記のように深さを変えたくぼみ
部６をピストン４の上面に設けると、排気側で燃焼室の
深さが大きくなり、燃焼の速い排気側の容積が大きくな
り、燃焼特性の改善効果が非常に大きくなる。
に吸気ポート９が形成され、角度の大きい傾斜面５ｂ側
に排気ポート１３を形成しているので、次のような効果
を奏する。この構成において従来のようにピストン４の
上面が平面である場合、燃焼の遅い吸気側に比べて燃焼
の速い排気側の燃焼室が浅くなり、著しい燃焼悪化を起
こしやすい。ところが前記のように深さを変えたくぼみ
部６をピストン４の上面に設けると、排気側で燃焼室の
深さが大きくなり、燃焼の速い排気側の容積が大きくな
り、燃焼特性の改善効果が非常に大きくなる。
また１２図、第３図に示すように、シリンダヘッド２の
屋根形くぼみ部５およびピストン４の上面くぼみ部６は
、いずれもシリンダブロック３のボアより小さな輪郭形
状になっており、くぼみ部５及びくぼみ部６の輪郭とボ
ア３２の間にはくぼみ部を取り巻く平面部分４０が有る
。この平面部分４０は燃焼室７外周を囲むスキッシュゾ
ーンとして構成され、圧縮時にこのスキッシュゾーンか
ら燃焼室７内へスキッシュ流が流れ込み、燃焼を促進さ
せて燃焼特性を更に向上させることになる。
屋根形くぼみ部５およびピストン４の上面くぼみ部６は
、いずれもシリンダブロック３のボアより小さな輪郭形
状になっており、くぼみ部５及びくぼみ部６の輪郭とボ
ア３２の間にはくぼみ部を取り巻く平面部分４０が有る
。この平面部分４０は燃焼室７外周を囲むスキッシュゾ
ーンとして構成され、圧縮時にこのスキッシュゾーンか
ら燃焼室７内へスキッシュ流が流れ込み、燃焼を促進さ
せて燃焼特性を更に向上させることになる。
また第１図の実施例では過給機３０によって強制的に吸
気を行なうので、吸気ポート９の径を小さくすることが
でき、シリンダヘッドの小型化に効果がある。
気を行なうので、吸気ポート９の径を小さくすることが
でき、シリンダヘッドの小型化に効果がある。
また前記実施例において、吸気バルブと排気バルブの開
弁時期がオーバーラツプするように開閉制御を行い、吸
気によって燃焼室７内の残留ガスを掃気するようにして
もよい。この場合、前述のように深さを変えたピストン
４の上面くぼみ部６は、吸気による残留ガスの掃気効果
を高めるように作用する。
弁時期がオーバーラツプするように開閉制御を行い、吸
気によって燃焼室７内の残留ガスを掃気するようにして
もよい。この場合、前述のように深さを変えたピストン
４の上面くぼみ部６は、吸気による残留ガスの掃気効果
を高めるように作用する。
またピストン４の上面にくぼみ部６を設けて燃焼室７を
深くしたので、従来のようにバルブリセスをピストン側
に形成する必要はなく、動弁用のタイミングベルトやチ
ェーンが切断したときにもバルブとピストンの過大な干
渉を避けることができる。
深くしたので、従来のようにバルブリセスをピストン側
に形成する必要はなく、動弁用のタイミングベルトやチ
ェーンが切断したときにもバルブとピストンの過大な干
渉を避けることができる。
（発明の効果）
以上詳細に説明したように、この発明に係るエンジンの
燃焼室構造では、シリンダヘッド側の屋根形くぼみ部の
傾斜の違いに合わせてピストンヘッド側に形成するくぼ
み部の深さを変化させ、燃焼室の上下の間隔が全体にわ
たってほぼ均一になるようにしたので、火炎が全方向に
均一に伝播するようになり、燃焼特性が向上する。
燃焼室構造では、シリンダヘッド側の屋根形くぼみ部の
傾斜の違いに合わせてピストンヘッド側に形成するくぼ
み部の深さを変化させ、燃焼室の上下の間隔が全体にわ
たってほぼ均一になるようにしたので、火炎が全方向に
均一に伝播するようになり、燃焼特性が向上する。
第１図は本発明の一実施例によるエンジンの全体的な断
面図、′ＲＳ２図は第１図における燃焼室の部分を中心
として示す部分断面図、第３図（Ａ）は第２図のシリン
ダヘッドの底面図、同図（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ
線断面図、同図（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図
、第４図は本発明と対比される従来の燃焼室構造の概略
断面図である。 １・・・エンジン ２・・・シリンダヘッド３
・・・シリンダブロック ４・・・ピストン５・・・屋
根形くぼみ部 ５ａ、５ｂ・・・傾斜面６・・・ピス
トンヘッドのくぼみ部 ７・・・燃焼室 ８・・・吸気通路９・・・
吸気ポート １０・・・吸気バルブ１２・・・排
気通路 １３・・・排気ポート１４・・・排気バ
ルブ 特許出願人 マ ツ ダ 株式会社代 理
人 弁理士 −色 健 軸向
弁理士 松 本 雅利第２図 第３図 （Ａ） （Ｂ） 第４図
面図、′ＲＳ２図は第１図における燃焼室の部分を中心
として示す部分断面図、第３図（Ａ）は第２図のシリン
ダヘッドの底面図、同図（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ
線断面図、同図（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図
、第４図は本発明と対比される従来の燃焼室構造の概略
断面図である。 １・・・エンジン ２・・・シリンダヘッド３
・・・シリンダブロック ４・・・ピストン５・・・屋
根形くぼみ部 ５ａ、５ｂ・・・傾斜面６・・・ピス
トンヘッドのくぼみ部 ７・・・燃焼室 ８・・・吸気通路９・・・
吸気ポート １０・・・吸気バルブ１２・・・排
気通路 １３・・・排気ポート１４・・・排気バ
ルブ 特許出願人 マ ツ ダ 株式会社代 理
人 弁理士 −色 健 軸向
弁理士 松 本 雅利第２図 第３図 （Ａ） （Ｂ） 第４図
Claims (1)
- 燃焼室の上部を構成するシリンダヘッドの内面のくぼみ
部が左右の傾斜角の異なる屋根形に形成されていて、そ
の屋根形くぼみ部の両傾斜面に吸排気ポートが形成され
、燃焼室の下部を構成するピストンヘッドにはくぼみ部
が形成され、このくぼみ部の深さが、前記屋根形くぼみ
部の角度の小さな傾斜面に対向する側から角度の大きな
傾斜面に対向する側に向けて徐々に深く形成されている
ことを特徴とするエンジンの燃焼室構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1036377A JP2820946B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | エンジンの燃焼室構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1036377A JP2820946B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | エンジンの燃焼室構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02215922A true JPH02215922A (ja) | 1990-08-28 |
| JP2820946B2 JP2820946B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=12468158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1036377A Expired - Fee Related JP2820946B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | エンジンの燃焼室構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2820946B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013127255A (ja) * | 2013-02-06 | 2013-06-27 | Mazda Motor Corp | 火花点火式内燃機関の製造方法 |
| US8820292B2 (en) | 2009-10-22 | 2014-09-02 | Mazda Motor Corporation | Spark-ignition internal combustion engine |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6312818A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-20 | Toyota Motor Corp | ２サイクル内燃機関 |
| JPS6368705A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-28 | Mazda Motor Corp | Ｖ型エンジン |
| JPS63201314A (ja) * | 1987-02-17 | 1988-08-19 | Toyota Motor Corp | ２サイクル内燃機関 |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP1036377A patent/JP2820946B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6312818A (ja) * | 1986-07-02 | 1988-01-20 | Toyota Motor Corp | ２サイクル内燃機関 |
| JPS6368705A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-28 | Mazda Motor Corp | Ｖ型エンジン |
| JPS63201314A (ja) * | 1987-02-17 | 1988-08-19 | Toyota Motor Corp | ２サイクル内燃機関 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8820292B2 (en) | 2009-10-22 | 2014-09-02 | Mazda Motor Corporation | Spark-ignition internal combustion engine |
| JP2013127255A (ja) * | 2013-02-06 | 2013-06-27 | Mazda Motor Corp | 火花点火式内燃機関の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2820946B2 (ja) | 1998-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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