JPH04125629U - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン内の混合気に強いスキッシュ流を与
え、気筒内の燃焼室速度を高めて低速回転時の回転トル
クを高める。 【構成】 シリンダブロック２２に吸気ポート３８及び
排気ポート６０を形成し、シリンダボア２４内の吸排気
を行う。シリンダボア２４内のピストン２６上面とシリ
ンダヘッド２８との間の隙間を吸気ポート３８に対応す
る側から排気ポート６０に対応する側に向って狭く形成
する。従って、吸気ポート３８からシリンダボア２４内
に入った混合気が、排気ポート６０近傍において、強い
スキッシュ流で加速される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、燃焼室内にタンブル流を生じさせる内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、エンジンの燃費を向上するだけでなく、エンジンの排気ガス中に含 まれるＣＯ、ＮＯｘ等の有害排出物を低減すべく、空燃比が理論空燃比よりも大 きい状態、つまり、混合気がリーン状態であっても、燃料の燃焼が可能なエンジ ンが採用されている。

【０００３】 このような内燃機関であるエンジンでは、燃焼室内での混合気の流れを活性化 し、安定した燃焼を得るべく、例えば、各気筒の燃焼室の片側に、２個の吸気ポ ートを有して、いわゆる層状燃焼させるものが知られている。

【０００４】 このタイプのエンジンには、一例として、各吸気ポートが分岐通路を介して共 通の吸気通路に接続されており、一方の吸気ポートに連なる分岐通路に、スワー ル制御弁が配置されているエンジンが有る。しかし、このような構造では、エン ジンの構造が複雑化するばかりではなく、スワール制御弁が開かれる運転条件、 即ち、全開時にスワール制御弁が吸気の抵抗になり、出力性能は犠牲になること になる。

【０００５】 また、これとは別に、複数の吸気ポートの角度を調整し、混合気の流れをシリ ンダボアの軸線方向に沿って流れる旋回流とする構造のエンジンも新たに検討さ れている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前述のように、エンジンの燃焼室内への吸気ポートからの混合気の流れを、シ リンダボアの軸線方向に沿って流れる旋回流とすると、ピストンの上部に当たり 、その流速が減殺されることにもなる。従って、燃焼速度の向上によるエンジン の低速回転時における回転トルクなどの出力性能の向上が、このままでは図れな い欠点を有していた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案による内燃機関は、シリンダブロックに形成されたシリンダボアと、該 シリンダボアに嵌合されて該シリンダボア内を往復動するピストンと、前記シリ ンダブロックに前記シリンダボアの開口端を覆って取付けられたシリンダヘッド と、該シリンダヘッドに相互に対向して形成され且つ前記シリンダボアに吸排気 をする吸気ポート及び排気ポートとを有する内燃機関において、前記ピストンと 前記シリンダブロックとの間の隙間を、前記吸気ポートに対応する側から前記排 気ポートに対応する側に向って狭く形成したことを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】

シリンダブロックのシリンダボア内でピストンが往復動し、シリンダヘッドの 吸気ポートから吸気された混合気が圧縮されて点火される。

【０００９】 この際、排気ポートに対応する側のピストンとシリンダブロックとの間の隙間 が狭く形成されている為、ピストンの上死点付近において、混合気の流れがこの 隙間からの吹出し流で加速される。

【００１０】

【実施例】

本考案の一実施例に係る内燃機関を図１から図４に示し、これらの図に基づき 本実施例を説明する。

【００１１】 図１に示すように、エンジン２０は、直列４気筒のガソリンエンジンである。 ここで、エンジン２０に於ける各気筒の構造は、同一であるので、以下には、１ つの気筒に関して説明する。

【００１２】 １つの気筒は、シリンダブロック２２内に形成されたシリンダボア２４を備え ており、このシリンダボア２４内には、往復動自在にピストン２６が嵌合されて いる。ここで、図１から明らかなように、各気筒のシリンダボア２４は、列をな して配置されている。また、シリンダブロック２４には、図２に示されているよ うに、図示しないガスケットを介すると共にシリンダボア２４の開口を覆ってシ リンダヘッド２８が取付けられており、これにより、シリンダボア２４内には、 ピストン２６とシリンダヘッド２８との間で燃焼室３０が形成されている。

【００１３】 燃焼室３０を形成するシリンダヘッド２８の内壁面中央部には、いわゆるペン トルーフ３４が形成されており、このペントルーフ３４の峰は、各シリンダ２４ の軸線を含む縦面Ｘ（図１参照）上に位置付けられている。

【００１４】 燃焼室３０に於けるペントルーフ３４の一方の片側ルーフには、２個の吸気ポ ート３６，３８が夫々開口されている。これら吸気ポート３６，３８には、導入 通路４０，４２が夫々接続されている。これら導入通路４０，４２は、シリンダ ヘッド２８内に形成され且つ対応する吸気ポートに連通した内部通路４４と、こ の内部通路４４に接続された吸気マニホールド４６の分岐管路４８とを含んでい る。吸気マニホールド４６は、分岐管路４８が連なるサージタンク５０を有して おり、このサージタンク５０は、図１に示されているように、各気筒のシリンダ ボア２４の列、即ち、前述した縦面Ｘに沿って延びている。サージタンク５０の 一端部には、入口開口５２が形成されており、この入口開口５２には、スロット ルボディ５４を介して、図示しない吸気管が接続されている。スロットルボディ ５４内には、スロットル弁５６が配置されており、このスロットル弁５６は、ア クセルペダルの踏み込みにより作動される。

【００１５】 さらに、吸気ポート３６，３８には、ポペット型の吸気弁５８が夫々配置され ており、これら吸気弁５８は、図示しない機構により、対応する吸気ポートを開 閉する。尚、図２には、吸気ポート３８と組をなす吸気弁５８のみが開弁状態で 示されている。

【００１６】 尚、燃焼室３０に於けるペントルーフ３４の他方の片側ルーフには、排気ポー ト６０形成されており、この排気ポート６０には、排気通路６２が接続されてい る。また、排気ポート６０は、ポペット型の排気弁６４により開閉されるように なっている。ここで、排気弁６４の数は、１個であってもよいし、吸気弁の数に 合わせて２個であってもよい。さらに、６６は燃料噴射弁、６８は噴射ノズル、 ７０は点火プラグである。

【００１７】 一方、上死点位置にあるピストンの断面を表す図３及び、図３のＣ−Ｃ矢視断 面を表す。図４に示すように、ピストン２６の上面外周部分２７が平面とはなっ ておらず、排気ポート６０に対応する側から吸気ポート３８に対応する側に向っ て階段状に形成されている。そして、その内側の中央部には、凹部２６ａが形成 されている。

【００１８】 従って、上死点にピストン２６が位置する時に、ピストン２６の上面とシリン ダヘッド２８の底面との間の隙間の寸法であるスキッシュハイトＡ，Ｂが相互に 異なることとなる。このスキッシュハイトＡ，Ｂの寸法の一例として、本実施例 では、排気ポート６０側のスキッシュハイトＢを０．３mmと狭くし、排気ポート ３８側のスキッシュハイトＡを０．９mmと広くし、さらに、これらの間に中間部 ２６ｂを有して、ピストン２６が形成されている。

【００１９】 次に、本実施例の内燃機関の動作・作用を説明する。

【００２０】 吸気マニホールド４６の導入通路４０，４２を通る吸気と、燃料噴射弁６６に より噴射された燃料とで、混合気が構成される。シリンダボア２４内に送られた 混合気は、シリンダボア２４内で、図３に示す矢印Ｄのように、図３上、紙面に 対して垂直方向の軸まわりの流れであるタンブル流となる。一方、ピストン２６ が上死点に近づくに従って、従来の構造より狭く形成されスキッシュハイトＢ側 の隙間から、強くシリンダボア２４内に存在する気体がスキッシュ流となり、タ ンブル流に向って吹出すようになる。 他方、スキッシュハイトＡの寸法は従来の構造より大きく、隙間からの吹出し は小さくなる。尚、この際吸気弁５８及び排気弁６４は閉じられている。

【００２１】 この結果、図３に表わされるように、タンブル流の運動エネルギを損ねない側 であるスキッシュハイトＢ側からの強いスキッシュ流により、新たな流れがタン ブル流に加わり、タンブル流を吸気ポート３８側に強く送り出すようになる。ま た、スキッシュハイトＡ側からは、弱いスキッシュ流しか生ぜず、タンブル流に 与える影響は小さい。

【００２２】 さらに、点火プラグ７０が縦面Ｘ上にある場合など、未燃料の混合気が吸気ポ ート３８の近傍に残り、この部分でノックを生じ易くなるが、スキッシュハイト Ｂ側からのスキッシュ流により、タンブル流が吸気ポート３８側に戻されて、耐 ノック性が向上する。

【００２３】 尚、本考案は、本実施例のスキッシュハイトの寸法に限定されるものでなく、 また、エンジンの構造も本実施例の構造に限定されるものではない。さらに、ピ ストン２６の上面も階段状でなく、滑らかな斜面など、他の形状としてもよい。

【００２４】

【考案の効果】

本考案の内燃機関によれば、シリンダヘッドとピストンの間の隙間を吸気ポー トに対応する側から排気ポートに対応する側に向って狭くした結果、燃焼室内を 流れる混合気のタンブル流が、排気ポートに対向する側より強く吹出されるスキ ッシュ流により加速されて燃焼速度が高まり、低速回転時の回転トルクが向上さ れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る内燃機関全体を一部破
断して表す図である。

【図２】本考案の一実施例に係る内燃機関の１つの気筒
を表す断面図である。

【図３】本考案の一実施例に係る内燃機関の１つの気筒
を表す断面であってピストンが上死点位置に移動した時
を表す図である。

【図４】図３のＣ−Ｃ断面図である。

【符号の説明】

２２ シリンダブロック ２４ シリンダボア ２６ ピストン ２８ シリンダヘッド ３６，３８ 吸気ポート ６０ 排気ポート Ａ，Ｂ スキッシュハイト

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロックに形成されたシリンダ
   ボアと、該シリンダボアに嵌合されて該シリンダボア内
   を往復動するピストンと、前記シリンダブロックに前記
   シリンダボアの開口端を覆って取付けられたシリンダヘ
   ッドと、該シリンダヘッドに相互に対向して形成され且
   つ前記シリンダボアに吸排気をする吸気ポート及び排気
   ポートとを有する内燃機関において、前記ピストンと前
   記シリンダブロックとの間の隙間を、前記吸気ポートに
   対応する側から前記排気ポートに対応する側に向って狭
   く形成したことを特徴とする内燃機関。