JPH04203313A - エンジンの燃焼室構造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２つの吸気ボー（−をシリンダボア中心を挟
んで点対称位置で燃焼室に開口させたエンジンの燃焼室
構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から、吸気ポート間口面積の確保およびスワール生
成等のために１気筒当たり２つの吸気ポートを設けたエ
ンジンは知られている。−船釣なこの種のエンジンの燃
焼室構造としては、２つの吸気ポートの開口部がシリン
ダ列方向等に並んで配置されているが、このような構造
によると、両吸気ポートから吸気が行なわれるときに、
両吸気ポートから燃焼空白へ流入する空気が互いに干渉
してスワールが弱められる傾向がある。

そこで上記傾向を是正するため、特開昭４７一２４７６
５号公報に示されるように、２つの吸気ボーｉ〜をシリ
ンダボア中心を挟んで点対称位置で燃焼室に開口させた
エンジンの燃焼室構造がある。

この構造によると、両吸気ポートから吸気が行なわれる
ときにも、それぞれから燃焼室内に流入する気流の旋回
方向が同方向となるので、気流が干渉して互いにスワー
ルを弱め合うということがなく、上記の一般的構造と比
べれば燃焼性が改善される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような２つの吸気ポートが点対称配置となってい
るタイプの従来構造では、両吸気ポートから吸気が行わ
れるときに、吸気抵抗が低減されるとともに、気流の干
渉が避けられるが、両吸気ポートによるポート開口面積
が比較的大きく、かつ、各吸気ポートから燃焼室への流
入に伴って吸気が広がることにより、吸気の流速が低く
なり、この流速低下に起因してスワールが弱まる。また
、吸気後にスワールが次第に減衰し、燃焼が始まる圧縮
上死点付近で充分に強力な気流を得ることが難しかった
。なお、スワール強化のため吸気流速を高める手法とし
て吸気ポートもしくはこれに通じる吸気通路の通路面積
を小さくすることが考えられるが、このようにすると吸
気流通抵抗が増大するという欠点が生じる。

本発明はこのような事情に鑑み、吸気流入抵抗を小さく
しつつ、吸気流入時のスワール生成を助成してスワール
を強化し、さらに、圧縮上死点付近で気流を強め、燃焼
性を大幅に向上することができるエンジンの燃焼室構造
を提供するものである。

〔課題を解決するための手段） 本発明は、２つの吸気ポートをシリンダボア中心を挟ん
で点対称位置で燃焼室に開口させたエンジンの燃焼室構
造において、燃焼室の吸気ポート開口部の近辺であって
シリンダ周縁部に、シリンダヘッド内壁面が下方へ膨出
したマスク部を形成したものである。

上記マスク部は下方から見てシリンダ周縁に沿った部分
からシリンダ中心側へ突出している形状であることが好
ましい。

また、上記構成に加え、吸気ポートの吸気流入方向と直
角な方向に位置して吸気ポート開口部と排気ポート開口
部との間にある部分に、吸気ポート開口位置よりも下方
へ膨出するマスク部を形成しておいてもよい。この場合
、吸気ポートを開閉する吸気弁および排気ポートを開閉
する排気弁を、シリンダボア中心線に対するそれぞれの
弁軸の傾斜角度が互いに異なるように設けておくことが
好ましい。

〔作用〕

上記構成によると、吸気ポート開口部の近辺であってシ
リンダ周縁部に形成されたマスク部により、吸気行程で
は各吸気ポートから燃焼室内に吸気が流入する際の吸気
の広がりを抑制して流速を高める作用が得られ、圧縮上
死点付近では燃焼促進に有効な乱流を増大させる作用が
得られる。

さらに、上記のシリンダ周縁部のマスク部に加えて、吸
気流入方向と直角な方向の吸、排気ポート間の部分にも
マスク部が形成されていると、吸気行程で各吸気ポート
から燃焼室内に流入する吸気の流速を高める作用が増大
される。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例を示している
。これらの図において、エンジンはシリンダブロック１
とその上方に設けられたシリンダヘッド２とを有してい
る。上記シリンダブロック１にはシリンダ孔３が形成さ
れ、このシリンダ孔３内にピストン４が上下摺動可能に
嵌挿されており、このピストン４の上方に燃焼室５が形
成されている。燃焼室５の上端を構成するシリンダヘッ
ド２の内壁面は、第２図に示す断面で中央部が上方に窪
むようにその両側が対称的に傾斜したペントルーフ形状
となっている。

上記燃焼室５には、シリンダヘッド２に形成された２つ
の吸気ポート６．７と２つの排気ポート８．９とが開口
している。第１図に示ずように、上記吸気ポート６．７
はシリンダボア中心Ｏを挟んで点対称位置で燃焼室５に
開口している。つまリ、一方の吸気ポート６は、シリン
ダヘッド２の一側部から燃焼室５側へ延びて、シリンダ
ボア中心０に対して所定方向にオフセットした位置で燃
焼室５に開口し、他方の吸気ポート７は、シリンダヘッ
ド２の他側部から燃焼室５側へ延ひて、シリンダボア中
心Ｏに対して吸気ポート６とは反対の側にオフセラ１〜
した位置で燃焼室５に開口している。また、上記両排気
ポート８．９は吸気ポート６．７の側方において燃焼室
５に開口している。

従って、両排気ポート８，９もシリンダボア中心Ｏを挟
んで点対称の配置となり、各吸気ポート６゜７と各排気
ポート８．９とが隣合った配置となっている。

上記各吸気ポート６．７および各排気ポート８゜９に対
し、それぞれの燃焼室５への開口部を開閉する吸気弁１
１．１２および排気弁（図示省略）がシリンダヘッド２
に装備されている。これら吸気弁１１．１２および排気
弁は図外の動弁機構により作動される。なお、シリンダ
ヘッド２には燃焼室５に臨む点火プラグ（図示省略）等
も取付けられており、点火プラグは例えばシリンダボア
中心０付近に配置されている。

また、上記燃焼室５におＧプる各吸気ポート６゜７の開
口部の近辺で、かつシリンダ周縁の部分には、シリンダ
ヘッド内壁面が下方へ膨出したマスク部１６．１７が形
成されている。当実施例では、第１図に斜線を付して示
すように、吸気ポート６の開口部とその開口方向前方側
に位置する排気ポート８との間の範囲におけるシリンダ
周縁側部分にマスク部１６が形成され、同様に吸気ポー
ト７の開口部とその開口方向前方側に位置する排気ポー
ト９との間の範囲におけるシリンダ周縁側部分にマスク
部１７が形成されている。これらマスク部１６．１７は
、垂直断面で見ると、燃焼室５上端におけるシリンダヘ
ッド２のベントルーフ状の傾斜面からシリンダブロック
１との合わせ面と同程度の高さ位置まで膨出しており（
第２図乃至第４図参照）、下方から見ると、吸気ポート
６．７と排気ポート８．９との間においてシリンダ周縁
に沿った部分からシリンダ中心側へ突出した形状となっ
ている（第１図参照）。

このような当実施例の構造によると、シリンダボア中心
０に対してオフセットした位置に開口する吸気ポート８
，９より燃焼室５内に尋人される吸気は旋回し、かっ、
２つの吸気ポート８，９がシリンダボア中心○を挟んで
点対称配置となっていることにより、両吸気ポート８，
９がら燃焼室５に導入される吸気の流れが互いに干渉せ
ず、同方向に旋回する。こうして吸気行程でスワールが
生成されるが、このときに、燃焼室５における吸気ポー
ｈ８．９の近辺のシリンダ周縁部に形成されているマス
ク部１６．１７により、スワール生成を助成する作用が
得られる。つまり、上記マスク部１６．１７がない場合
と比べると、吸気ポート８，９から燃焼室５へ流入する
吸気の方向が規制されてシリンダ周縁側への吸気の広が
りが抑制されることにより、燃焼室５内での吸気の流速
が高められ、これによってスワールが強化される。

・　さらに上記マスク部１６．１７は、圧縮上死点付近
で燃焼室５内の気流に変化を生じさせて燃焼促進に有利
な流れを与える。つまり、ピストン４が下死点に近い位
置にある圧縮初期にはシリンダ周方向に沿ったスワール
が生じている（第１図中の破線矢印）が、ビス］〜ン４
が上死点付近にまで上昇してマスク部１６．１７に接近
した状態になると、スワールがマスク部１６．１７の内
側に沿った方向に変化しく第１図中の実線矢印）、スワ
ール半径が小さくなり、スワールの運動エネルギーが乱
れエネルギーに変換される。このため圧縮上死点で気流
の乱れが増加し、これにより燃焼が促進されることとな
る。

第５図乃至第７図は本発明の第２の実施例を示している
。この実施例でも、燃焼室５に２つの吸気ポート６．７
および２つの排気ボーｈ８，９が開口し、上記両吸気ボ
ーｈ６，７がシリンダボア中心○を挟んで点対称位置に
配置されている構造は第１の実施例と同様である。さら
に、燃焼室５の吸気ポート開口部の近辺であってシリン
ダ周縁部に、ベントルーフ形状のシリンダヘッド内壁面
が下方へ膨出したマスク部を有する点も第１の実雄側と
同様であるが、吸気ポート６．７に対して吸気流入方向
前方側のシリンダ周縁部にマスク部２６．２７が形成さ
れるだけでなく、吸気ポート６．７に対してスワール上
流側のシリンダ周縁部にも狭いマスク部２６′、２７＝
が形成されている。そして、下方から見ると、吸気ポー
ト６を挟んでマスク部２６′からマスク部２６にわたる
範囲および吸気ポート７を挟んでマスク部２７−がらマ
スク部２７にわたる範囲でそれぞれ、スワール下流側は
どマスク幅（シリンダ周縁からシリンダ中心側への突出
量）が次第に太き（なるように形成されている。

この実施例による場合も、上記マスク部２６゜２７．２
６＝、２７−により、吸気行程中にスワール生成を助長
する作用と、圧縮行程の上死点付近でスワール半径を小
さくして燃焼を促進するような気流の変化を与える作用
とが得られる。

第８図および第９図は本発明の第３の実施例を示してい
る。この実施例でも、燃焼室５に２つの吸気ポート６．
７および２つの排気ポート８．９が開口し、上記両吸気
ポート６．７がシリンダボア中心０を挟んで点対称位置
に配置されている構造は第１．第２の実施例と同様であ
る。さらに、シリンダ周縁部に、マスク部３６．３７．
３６−３７′を有するが、これに加え、吸気ポートの吸
気流入方向と直角な方向に位置して吸気ポート開口部と
排気ポート開口部との間にある部分、つまり吸気ポート
６と排気ポート９との間および吸気ポート７と排気ポー
ト８との間に、吸気ポート開口位置よりも下方へ膨出す
るマスク部３８．３９が形成されている。

とくに図示の例では、各吸気ポート６．７の弁座構成面
と各排気ポート８，９の弁座構成面とが異なる角度とな
ってこれらの面の間に段差が生じるように、各吸気ボー
）−６，７を開閉する吸気弁３１と各排気ポート８．９
を開閉する排気弁３３とが互いに異なる傾斜角度で配設
されている。つまり、シリンダボア中心線に対する吸気
弁３１の弁軸の傾斜角度αと排気弁３３の弁軸の傾斜角
度βとが互いに異なり（例えばα〈β）、これに対応し
て、弁軸と直角な弁座構成面も吸気ポート６゜７と排気
ポート８．９とで異なる角度に形成され、これらの弁座
構成面間に、シリンダ周縁に近付くにつれて吸気ポート
側が排気ポート側よりも上方に凹陥するような段差を有
する形状となっている。

そしてこの吸、排気ポート間の段差部分により、吸気ポ
ート開口位置よりも下方に膨出するマスク部３８．３９
が構成されている。

この構造によっても、マスク部３６．３７．３６−．３
’Ｍ、３８．３９により、吸気行程中にスワール生成を
助長する作用と、圧縮行程の上死点付近でスワール半径
を小さくして燃焼を促進するような気流の変化を与える
作用とが得られる。

特に、シリンダ周縁のマスク部に加えて、吸気流入方向
と直角な方向の吸、排気ポート間にもマスク部３８．３
９が設けられているため、燃焼室５への吸気流入時に吸
気の広がりを抑制してスワールを強化する作用がより一
層高められる。

〔発明の効果〕

以上のように、請求項１に記載の発明によると、燃焼室
のシリンダボア中心を挟んだ点対称位置に開口する２つ
の吸気ポートを有し、その各吸気ポート開口部の近辺で
あってシリンダ周縁部に、下方へ膨出したマスク部を形
成しているため、吸気行程で上記各吸気ポートから燃焼
室へ流入する吸気の流速低下を抑制してスワールを強化
するとともに、圧縮上死点付近で気流の乱れを増大させ
、これらの作用で燃焼性を大幅に向上することができる
。

この構成において、請求項２に記載のように上記マスク
部が下方から見てシリンダ周縁に沿った部分からシリン
ダ中心側へ突出している形状であると、圧縮上死点付近
でスワール半径を小さくすることにより気流の乱れを増
大させ、上記効果を充分に発揮させることができる。

また、請求項３に記載のように吸気流入方向と直角な方
向の吸、排気ポート間にもマスク部を形成しておけば、
吸気行程でスワールを強化する作用をより一層高めるこ
とができる。請求項４のように吸気弁と排気弁とをそれ
ぞれの弁軸の傾斜角瓜が異なるように設ければ、それぞ
れに対応した弁座構成面の間に生じる段差によって上記
吸、排気ポート間のマスク部を簡単かつ有効に形成する
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例によるシリンダヘッドの
燃焼室形成部分の概略底面図、第２図は第１図の■−■
線断面図、第３図は第１図の■−■線断面図、第４図は
第１図のＩＶ　−ｒＶ線断面図、第５図は第２の実施例
によるシリンダヘッドの燃焼室形成部分の概略底面図、
第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ線断面図、第７図は第５図
の■−ｖＩ線断面図、第８図は第３の実施例によるシリ
ンダヘッドの燃焼室形成部分の概略底面図、第９図は第
８図のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 １・・・シリンダブロック、２・・・シリンダヘッド、
５・・・燃焼室、６，７・・・吸気ポート、１６．１７
゜２６．２６′、２７．２７＝、３６．３６′、３７．
３７−．３８．３９・・・マスク部。 「＃ 第　　８　　図 第　　９　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２つの吸気ポートをシリンダボア中心を挟んで点対
   称位置で燃焼室に開口させたエンジンの燃焼室構造にお
   いて、燃焼室の吸気ポート開口部の近辺であってシリン
   ダ周縁部に、シリンダヘッド内壁面が下方へ膨出したマ
   スク部を形成したことを特徴とするエンジンの燃焼室構
   造。 ２、上記マスク部は下方から見てシリンダ周縁に沿った
   部分からシリンダ中心側へ突出していることを特徴とす
   る請求項１記載のエンジンの燃焼室構造。 ３、吸気ポートの吸気流入方向と直角な方向に位置して
   吸気ポート開口部と排気ポート開口部との間にある部分
   に、吸気ポート開口位置よりも下方へ膨出するマスク部
   を形成したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの
   燃焼室構造。 ４、吸気ポートを開閉する吸気弁および排気ポートを開
   閉する排気弁を、シリンダボア中心線に対するそれぞれ
   の弁軸の傾斜角度が互いに異なるように設けたことを特
   徴とする請求項３記載のエンジンの燃焼室構造。