JPH0519008B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0519008B2 JPH0519008B2 JP57010379A JP1037982A JPH0519008B2 JP H0519008 B2 JPH0519008 B2 JP H0519008B2 JP 57010379 A JP57010379 A JP 57010379A JP 1037982 A JP1037982 A JP 1037982A JP H0519008 B2 JPH0519008 B2 JP H0519008B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall surface
- combustion chamber
- side wall
- cylinder
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/242—Arrangement of spark plugs or injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B2023/085—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition using several spark plugs per 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は、ストローク・ボア比が１以下のバス
タブ型オーバースケアエンジン等の４サイクル・
ガソリンエンジンに適用される燃焼室構造に関
し、特にピストン頂部とこれに対向するシリンダ
ヘツド内壁面との間にスキツシユエリアを形成し
て着火前に混合気に縦廻りの旋回流を生成するよ
うにした変形バスタブ型のエンジンの燃焼室構造
に関する。
タブ型オーバースケアエンジン等の４サイクル・
ガソリンエンジンに適用される燃焼室構造に関
し、特にピストン頂部とこれに対向するシリンダ
ヘツド内壁面との間にスキツシユエリアを形成し
て着火前に混合気に縦廻りの旋回流を生成するよ
うにした変形バスタブ型のエンジンの燃焼室構造
に関する。
この種のエンジンの燃焼室構造に関する先行技
術としては、例えば実開昭54−101205号公報に記
載のものが知られている。これは、ピストン頂部
とシリンダヘツド内壁面との間に、混合気を一側
に向け水平方向に噴出させるスキツシユエリア
と、混合気を反対側に向け斜め上方に噴出させる
他のスキツシユエリアとを形成したもので、圧縮
行程の終期にこれらのスキツシユエリアから噴出
する混合気によつて、燃焼室内に縦廻りの旋回流
（以下垂直スワールという）を生成して燃焼の改
善を図るものである。 また、特開昭55−14946号公報の先行技術では、
垂直スワールを生成する形状の半球形燃焼室の中
央部に一対の点火栓を並べて配置することによ
り、火炎伝播距離を実質的に短縮して燃焼の迅速
化、確実化を図つている。
術としては、例えば実開昭54−101205号公報に記
載のものが知られている。これは、ピストン頂部
とシリンダヘツド内壁面との間に、混合気を一側
に向け水平方向に噴出させるスキツシユエリア
と、混合気を反対側に向け斜め上方に噴出させる
他のスキツシユエリアとを形成したもので、圧縮
行程の終期にこれらのスキツシユエリアから噴出
する混合気によつて、燃焼室内に縦廻りの旋回流
（以下垂直スワールという）を生成して燃焼の改
善を図るものである。 また、特開昭55−14946号公報の先行技術では、
垂直スワールを生成する形状の半球形燃焼室の中
央部に一対の点火栓を並べて配置することによ
り、火炎伝播距離を実質的に短縮して燃焼の迅速
化、確実化を図つている。
ところで、前記先行技術においては、圧縮行程
の終期に燃焼室内に垂直スワールを生成できると
しても、エンジンの吸入行程では単に混合気が燃
焼室からシリンダ内に吸入されるに過ぎないの
で、混合気の乱流化や燃焼室周辺部の残留ガスの
掃気、点火栓付近の掃気、残留ガスと新気との混
合、あるいはヒートスポツト部の冷却などに不十
分な点があり、燃焼効率をより改善してHCの排
出を低減し、EGR量を増大してNOxを低減し、
あるいは耐ノツク性を向上する上で問題があつ
た。 もつとも、特開昭53−79103号公報に記載のよ
うに、エンジンの吸入行程で燃焼室内に横廻りの
水平スワールを生成するようにすれば上記問題点
は幾分解消されるが、この燃焼室構造はいわゆる
バスタブ型の変形であつて、水平スワールの減衰
が大きいことから、エンジンの圧縮行程の終期ま
で水平スワールを維持することが困難であり、前
記問題点の解消には大きな期待ができない。 そこで本発明は、バスタブ型の燃焼室構造を基
本として、強力な水平スワール及び垂直スワール
を生成可能とし、また燃焼の迅速化を図ることに
より、燃焼効率をより改善してHCの排出を低減
し、EGR量を増大してNOxを低減し、耐ノツク
性も向上できるエンジンの燃焼室構造を提供する
ことを目的とする。
の終期に燃焼室内に垂直スワールを生成できると
しても、エンジンの吸入行程では単に混合気が燃
焼室からシリンダ内に吸入されるに過ぎないの
で、混合気の乱流化や燃焼室周辺部の残留ガスの
掃気、点火栓付近の掃気、残留ガスと新気との混
合、あるいはヒートスポツト部の冷却などに不十
分な点があり、燃焼効率をより改善してHCの排
出を低減し、EGR量を増大してNOxを低減し、
あるいは耐ノツク性を向上する上で問題があつ
た。 もつとも、特開昭53−79103号公報に記載のよ
うに、エンジンの吸入行程で燃焼室内に横廻りの
水平スワールを生成するようにすれば上記問題点
は幾分解消されるが、この燃焼室構造はいわゆる
バスタブ型の変形であつて、水平スワールの減衰
が大きいことから、エンジンの圧縮行程の終期ま
で水平スワールを維持することが困難であり、前
記問題点の解消には大きな期待ができない。 そこで本発明は、バスタブ型の燃焼室構造を基
本として、強力な水平スワール及び垂直スワール
を生成可能とし、また燃焼の迅速化を図ることに
より、燃焼効率をより改善してHCの排出を低減
し、EGR量を増大してNOxを低減し、耐ノツク
性も向上できるエンジンの燃焼室構造を提供する
ことを目的とする。
この目的のため本発明は、ピストン頂部とシリ
ンダヘツド内壁面との間に形成されるエンジンの
燃焼室構造において、略平坦面をなす上記ピスト
ン頂部の一側にはスキツシユ生成用の傾斜面を有
する凸部が形成され、上記シリンダヘツド内壁面
には、上記ピストン頂部の傾斜面に対向するスキ
ツシユ生成用の傾斜側壁面と、ピストン頂部の他
側の平坦面に対向するスキツシユ生成用の下壁面
と、この下壁面に直交して連続する起立側壁面
と、この起立側壁面と直交して上記傾斜側壁面に
連続する所定幅の上壁面とが形成され、上記上壁
面には、吸、排気弁でそれぞれ開閉される吸、排
気ポートの開口がこの上壁面の長手方向に並べて
上壁面の幅一杯に形成された変形バスタブ型の燃
焼室構造であつて、上記吸気ポートは、シリンダ
の接線方向に沿うよう開口位置から屈曲して上記
傾斜側壁面と反対側に向かつて形成され、上記起
立側壁面及び傾斜側壁面の上部位置には、シリン
ダボア径の0.3〜0.7倍の間隔でそれぞれ点火栓が
設置されていることを手段としている。
ンダヘツド内壁面との間に形成されるエンジンの
燃焼室構造において、略平坦面をなす上記ピスト
ン頂部の一側にはスキツシユ生成用の傾斜面を有
する凸部が形成され、上記シリンダヘツド内壁面
には、上記ピストン頂部の傾斜面に対向するスキ
ツシユ生成用の傾斜側壁面と、ピストン頂部の他
側の平坦面に対向するスキツシユ生成用の下壁面
と、この下壁面に直交して連続する起立側壁面
と、この起立側壁面と直交して上記傾斜側壁面に
連続する所定幅の上壁面とが形成され、上記上壁
面には、吸、排気弁でそれぞれ開閉される吸、排
気ポートの開口がこの上壁面の長手方向に並べて
上壁面の幅一杯に形成された変形バスタブ型の燃
焼室構造であつて、上記吸気ポートは、シリンダ
の接線方向に沿うよう開口位置から屈曲して上記
傾斜側壁面と反対側に向かつて形成され、上記起
立側壁面及び傾斜側壁面の上部位置には、シリン
ダボア径の0.3〜0.7倍の間隔でそれぞれ点火栓が
設置されていることを手段としている。
このような手段を採用したエンジンの燃焼室構
造によれば、吸気バルブが開いたエンジンの吸入
行程において、シリンダヘツドの上壁面の長手方
向一側に位置する吸気バルブとシリンダヘツドの
傾斜側壁面との間には広い通路が形成され、この
広い通路に向つて混合気がシリンダの接線方向に
沿う吸気ポートを介して吸入されることで、シリ
ンダ内には強力な水平スワールが生成される。こ
のため、混合気の乱流化が促進されると共に、燃
焼室周辺部の残留ガスや点火栓付近の掃気が促進
され、またヒートスポツト部の冷却も行われる。 続いて、吸気バルブが閉じたエンジンの圧縮行
程でも、シリンダ内に生成された水平スワールは
維持され、圧縮行程の終期では、シリンダヘツド
の下壁面とピストン頂部の他側の平坦面との間で
ピストン頂部の一側へ向かうスキツシユ流が発生
し、同時にシリンダヘツドの傾斜側壁面とピスト
ン頂部の一側の凸部の傾斜面との間でシリンダヘ
ツドの上壁面側に向かうスキツシユ流が発生する
ことから、燃焼室内には強力な垂直スワールが生
成される。このため、燃焼室内の混合気の乱流化
は一層促進され、点火栓付近の掃気及び混合気と
残留ガスとの混合も一層促進される。 そして、シリンダ内径の0.3〜0.7倍の間隔で設
置された２個の点火栓が燃焼室内の強力な垂直ス
ワールに乗つた混合気に着火することで、火炎伝
播距離が短縮して迅速な燃焼が行われる。 従つて、エンジンの全負荷領域では耐ノツク性
が向上し、部分負荷領域では火炎伝播不良による
局所的な不完全燃焼領域が低減してHCの排出が
少なくなり、混合気のリーン化が可能となると共
に、大量のEGRによるNOxの低減が燃費の悪化
を最小限にして可能となる。
造によれば、吸気バルブが開いたエンジンの吸入
行程において、シリンダヘツドの上壁面の長手方
向一側に位置する吸気バルブとシリンダヘツドの
傾斜側壁面との間には広い通路が形成され、この
広い通路に向つて混合気がシリンダの接線方向に
沿う吸気ポートを介して吸入されることで、シリ
ンダ内には強力な水平スワールが生成される。こ
のため、混合気の乱流化が促進されると共に、燃
焼室周辺部の残留ガスや点火栓付近の掃気が促進
され、またヒートスポツト部の冷却も行われる。 続いて、吸気バルブが閉じたエンジンの圧縮行
程でも、シリンダ内に生成された水平スワールは
維持され、圧縮行程の終期では、シリンダヘツド
の下壁面とピストン頂部の他側の平坦面との間で
ピストン頂部の一側へ向かうスキツシユ流が発生
し、同時にシリンダヘツドの傾斜側壁面とピスト
ン頂部の一側の凸部の傾斜面との間でシリンダヘ
ツドの上壁面側に向かうスキツシユ流が発生する
ことから、燃焼室内には強力な垂直スワールが生
成される。このため、燃焼室内の混合気の乱流化
は一層促進され、点火栓付近の掃気及び混合気と
残留ガスとの混合も一層促進される。 そして、シリンダ内径の0.3〜0.7倍の間隔で設
置された２個の点火栓が燃焼室内の強力な垂直ス
ワールに乗つた混合気に着火することで、火炎伝
播距離が短縮して迅速な燃焼が行われる。 従つて、エンジンの全負荷領域では耐ノツク性
が向上し、部分負荷領域では火炎伝播不良による
局所的な不完全燃焼領域が低減してHCの排出が
少なくなり、混合気のリーン化が可能となると共
に、大量のEGRによるNOxの低減が燃費の悪化
を最小限にして可能となる。
以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照し
て具体的に説明する。 ４サイクル・ガソリンエンジンに適用した一実
施例を示す第１図及び第２図において、符号１は
シリンダブロツク、符号２はシリンダヘツドであ
り、シリンダブロツク１のシリンダ３内にはピス
トン４が摺動可能に挿入され、このピストン４の
頂部とシリンダヘツド２の内壁面との間に燃焼室
５が形成されている。 ここで、燃焼室５はバスタブ型を基本とした構
造のもので、シリンダヘツド２の内壁面の最も高
い中央部にはクランク軸方向（Ｚ−Ｚ軸方向）に
沿つて所定幅の上壁面５ａが形成されている。そ
してこの上壁面５ａの一側には直交状態で起立側
壁面５ｂが連続し、この起立側壁面５ｂの下部に
は上記上壁面５ａと平行な下壁面５ｃが形成され
ると共に、上壁面５ａの他側には逆勾配の傾斜側
壁面５ｄが連続して形成されている。 一方、ピストン４の頂部４ａは略平坦であり、
その片側には前記シリンダヘツド２側の傾斜側壁
面５ｄに対向する傾斜面を有する断面三角形の凸
部４ｂが形成されており、ピストン４の上死点位
置において、ピストン４の頂部４ａとシリンダヘ
ツド２側の下壁面５ｃとの間には混合気を燃焼室
５の下部に水平に噴出させる第１のスキツシユエ
リア６が形成され、またピストン４の凸部４ｂと
シリンダヘツド２側の傾斜側壁面５ｄとの間には
混合気を燃焼室５の上部に斜めに噴出させる第２
のスキツシユエリア７が形成されるようになつて
いる。 また、前記燃焼室５の上壁面５ａには、クラン
ク軸方向（Ｚ−Ｚ軸方向）に並べて設置された吸
気弁８及び排気弁９によつてそれぞれ開閉される
吸気ポート１０及び排気ポート（図示省略）の開
口が幅一杯に形成されている。そして吸気弁８の
傘部８ａは、ピストン４の頂部４ａと平行状態を
保つて前記起立側壁面５ｂの近傍をこれに沿つて
垂直に開閉移動するようになつている。 ここで、吸気弁８を介して燃焼室５に混合気を
吸入する吸気ポート１０は、その開口位置から屈
曲して前記傾斜側壁面５ｄと反対側の起立側壁面
５ｂ側に向かつて形成されている。 そしてこのような燃焼室５のクランク軸方向
（Ｚ−Ｚ軸方向）の中央部には、これと直交する
Ｙ−Ｙ線上の起立側壁面５ｂの上部と傾斜側壁面
５ｄの上部とに位置して、一対の点火栓１１，１
２がシリンダ内径の0.3〜0.7倍の間隔で斜め下向
きに傾斜して設置されている。 なお、一対の点火栓１１，１２を上記の箇所に
設けた理由は、燃焼室５内のどの空間をとつても
火炎が到達する距離が最小になるのは0.5で、こ
れに若干の幅を見込んだものである。 次に、このように構成された本発明の一実施例
につき、その作用を説明する。 先ず、第３図ａのように、エンジンの吸入行程
で吸気弁８が開くと、その傘部８ａが起立側壁面
５ｂに沿い下方移動してその下部付近に位置する
ことで、傾斜側壁面５ｄとの間に広い通路が形成
されるのであり、この状態で起立側壁面５ｂとの
間の通路は狭くなつている。そこで、吸気ポート
１０から燃焼室５内に吸入された混合気は、その
大部分が上記傾斜側壁面５ｄ側の広い通路を通つ
てシリンダ３内に流入する。その際、吸気ポート
１０からの混合気は、第４図に示すようにシリン
ダ３の接線方向から燃焼室５の傾斜側壁面５ｄ側
を通つて旋回しつつシリンダ３内に流入するので
あり、こうして燃焼室５内及びシリンダ３内に
は、強力な水平スワールが生成される。このた
め、燃焼室５内及びシリンダ３内の混合気の乱流
化が促進されると共に、燃焼室５内の周辺部を多
量の混合気が流れることで、その燃焼室５の周辺
部に多い残留ガスの掃気や、燃焼室５周辺部に取
付けられている点火栓１１，１２の部分の掃気が
効果的に行われ、更に、燃焼室５周辺部のヒート
スポツト部の冷却も行われる。 続いて、第３図ｂのように吸気弁８が閉じたエ
ンジンの圧縮行程においても、燃焼室５内及びシ
リンダ３内に生成された混合気の水平スワール
は、ある程度減衰しながらも持続する。そしてピ
ストン４が上昇するのに伴い、燃焼室５及びシリ
ンダ３内に封じ込められて圧縮される混合気は、
燃焼室５の傾斜側壁面５ｄに沿つて斜め上方へ、
上壁面５ａに沿つて側方へ、起立側壁面５ｂに沿
つて下方へと順次旋回するよう方向づけられ、下
壁面５ｃとピストン頂部４ａとの空間部から押し
出された流れと合流することで垂直の旋回流が生
起され、これにより点火栓１１，１２の掃気、混
合気と残留ガスとの混合が促進される。 更に、圧縮行程の終り近くになると、ピストン
頂部４ａと燃焼室５の下壁面５ｃとの間に形成さ
れる第１のスキツシユエリア６からピストン４頂
部４ａの凸部４ｂ側へ向かう水平方向のスキツシ
ユ流が噴出し、同時に上記凸部４ｂの傾斜面と燃
焼室５の傾斜側壁面５ｄとの間に形成される第２
のスキツシユエリア７から斜め上方に向かうスキ
ツシユ流が噴出し、こうして垂直方向の旋回流が
高速化して垂直スワールが燃焼室５内に生成され
る。このため、燃焼室５内の混合気の乱れは一層
増大し、点火栓１１，１２の付近の掃気や混合気
と残留ガスとの混合が一層助長される。 このような圧縮行程において最終的には、混合
気が燃焼室５内のピストン頂部４ａと凸部４ｂ、
傾斜側壁面５ｄ、上壁面５ａ、起立側壁面５ｂに
より形成された細長い狭い領域に、垂直の旋回流
で特に高圧縮化して閉じ込められ、２個の点火栓
１１，１２で着火される。すると、点火栓の数が
２個であるのでその分、火炎伝播距離が短縮して
燃焼時間が早くなる。ところで点火栓１１，１２
は、上述の混合気が閉じ込められている領域中心
の両端に対設され、且つこれらの点火栓１１，１
２の間に垂直のスワールがあるため、点火栓１１
からの火炎は下方に、点火栓１２からの火炎は逆
の上方にそれぞれ高速で伝播し、混合気全体を２
個の点火栓１１，１２で２分した燃焼を行うよう
になる。従つて、単に２個の点火栓を有する場合
に比べて、一層迅速且つ均一な燃焼がなされる。
て具体的に説明する。 ４サイクル・ガソリンエンジンに適用した一実
施例を示す第１図及び第２図において、符号１は
シリンダブロツク、符号２はシリンダヘツドであ
り、シリンダブロツク１のシリンダ３内にはピス
トン４が摺動可能に挿入され、このピストン４の
頂部とシリンダヘツド２の内壁面との間に燃焼室
５が形成されている。 ここで、燃焼室５はバスタブ型を基本とした構
造のもので、シリンダヘツド２の内壁面の最も高
い中央部にはクランク軸方向（Ｚ−Ｚ軸方向）に
沿つて所定幅の上壁面５ａが形成されている。そ
してこの上壁面５ａの一側には直交状態で起立側
壁面５ｂが連続し、この起立側壁面５ｂの下部に
は上記上壁面５ａと平行な下壁面５ｃが形成され
ると共に、上壁面５ａの他側には逆勾配の傾斜側
壁面５ｄが連続して形成されている。 一方、ピストン４の頂部４ａは略平坦であり、
その片側には前記シリンダヘツド２側の傾斜側壁
面５ｄに対向する傾斜面を有する断面三角形の凸
部４ｂが形成されており、ピストン４の上死点位
置において、ピストン４の頂部４ａとシリンダヘ
ツド２側の下壁面５ｃとの間には混合気を燃焼室
５の下部に水平に噴出させる第１のスキツシユエ
リア６が形成され、またピストン４の凸部４ｂと
シリンダヘツド２側の傾斜側壁面５ｄとの間には
混合気を燃焼室５の上部に斜めに噴出させる第２
のスキツシユエリア７が形成されるようになつて
いる。 また、前記燃焼室５の上壁面５ａには、クラン
ク軸方向（Ｚ−Ｚ軸方向）に並べて設置された吸
気弁８及び排気弁９によつてそれぞれ開閉される
吸気ポート１０及び排気ポート（図示省略）の開
口が幅一杯に形成されている。そして吸気弁８の
傘部８ａは、ピストン４の頂部４ａと平行状態を
保つて前記起立側壁面５ｂの近傍をこれに沿つて
垂直に開閉移動するようになつている。 ここで、吸気弁８を介して燃焼室５に混合気を
吸入する吸気ポート１０は、その開口位置から屈
曲して前記傾斜側壁面５ｄと反対側の起立側壁面
５ｂ側に向かつて形成されている。 そしてこのような燃焼室５のクランク軸方向
（Ｚ−Ｚ軸方向）の中央部には、これと直交する
Ｙ−Ｙ線上の起立側壁面５ｂの上部と傾斜側壁面
５ｄの上部とに位置して、一対の点火栓１１，１
２がシリンダ内径の0.3〜0.7倍の間隔で斜め下向
きに傾斜して設置されている。 なお、一対の点火栓１１，１２を上記の箇所に
設けた理由は、燃焼室５内のどの空間をとつても
火炎が到達する距離が最小になるのは0.5で、こ
れに若干の幅を見込んだものである。 次に、このように構成された本発明の一実施例
につき、その作用を説明する。 先ず、第３図ａのように、エンジンの吸入行程
で吸気弁８が開くと、その傘部８ａが起立側壁面
５ｂに沿い下方移動してその下部付近に位置する
ことで、傾斜側壁面５ｄとの間に広い通路が形成
されるのであり、この状態で起立側壁面５ｂとの
間の通路は狭くなつている。そこで、吸気ポート
１０から燃焼室５内に吸入された混合気は、その
大部分が上記傾斜側壁面５ｄ側の広い通路を通つ
てシリンダ３内に流入する。その際、吸気ポート
１０からの混合気は、第４図に示すようにシリン
ダ３の接線方向から燃焼室５の傾斜側壁面５ｄ側
を通つて旋回しつつシリンダ３内に流入するので
あり、こうして燃焼室５内及びシリンダ３内に
は、強力な水平スワールが生成される。このた
め、燃焼室５内及びシリンダ３内の混合気の乱流
化が促進されると共に、燃焼室５内の周辺部を多
量の混合気が流れることで、その燃焼室５の周辺
部に多い残留ガスの掃気や、燃焼室５周辺部に取
付けられている点火栓１１，１２の部分の掃気が
効果的に行われ、更に、燃焼室５周辺部のヒート
スポツト部の冷却も行われる。 続いて、第３図ｂのように吸気弁８が閉じたエ
ンジンの圧縮行程においても、燃焼室５内及びシ
リンダ３内に生成された混合気の水平スワール
は、ある程度減衰しながらも持続する。そしてピ
ストン４が上昇するのに伴い、燃焼室５及びシリ
ンダ３内に封じ込められて圧縮される混合気は、
燃焼室５の傾斜側壁面５ｄに沿つて斜め上方へ、
上壁面５ａに沿つて側方へ、起立側壁面５ｂに沿
つて下方へと順次旋回するよう方向づけられ、下
壁面５ｃとピストン頂部４ａとの空間部から押し
出された流れと合流することで垂直の旋回流が生
起され、これにより点火栓１１，１２の掃気、混
合気と残留ガスとの混合が促進される。 更に、圧縮行程の終り近くになると、ピストン
頂部４ａと燃焼室５の下壁面５ｃとの間に形成さ
れる第１のスキツシユエリア６からピストン４頂
部４ａの凸部４ｂ側へ向かう水平方向のスキツシ
ユ流が噴出し、同時に上記凸部４ｂの傾斜面と燃
焼室５の傾斜側壁面５ｄとの間に形成される第２
のスキツシユエリア７から斜め上方に向かうスキ
ツシユ流が噴出し、こうして垂直方向の旋回流が
高速化して垂直スワールが燃焼室５内に生成され
る。このため、燃焼室５内の混合気の乱れは一層
増大し、点火栓１１，１２の付近の掃気や混合気
と残留ガスとの混合が一層助長される。 このような圧縮行程において最終的には、混合
気が燃焼室５内のピストン頂部４ａと凸部４ｂ、
傾斜側壁面５ｄ、上壁面５ａ、起立側壁面５ｂに
より形成された細長い狭い領域に、垂直の旋回流
で特に高圧縮化して閉じ込められ、２個の点火栓
１１，１２で着火される。すると、点火栓の数が
２個であるのでその分、火炎伝播距離が短縮して
燃焼時間が早くなる。ところで点火栓１１，１２
は、上述の混合気が閉じ込められている領域中心
の両端に対設され、且つこれらの点火栓１１，１
２の間に垂直のスワールがあるため、点火栓１１
からの火炎は下方に、点火栓１２からの火炎は逆
の上方にそれぞれ高速で伝播し、混合気全体を２
個の点火栓１１，１２で２分した燃焼を行うよう
になる。従つて、単に２個の点火栓を有する場合
に比べて、一層迅速且つ均一な燃焼がなされる。
以上説明したとおり本発明によれば、吸気バル
ブが開いたエンジンの吸入行程において、シリン
ダヘツドの上壁面の長手方向一側に位置する吸気
バルブとシリンダヘツドの傾斜側壁面との間には
広い通路が形成され、この広い通路に向つて混合
気がシリンダの接線方向に沿う吸気ポートを介し
て吸入されることで、シリンダ内には強力な水平
スワールが生成される。このため、混合気の乱流
化が促進されると共に、燃焼室周辺部の残留ガス
や点火栓付近の掃気が促進され、またヒートスポ
ツト部の冷却も行われる。 続いて、吸気バルブが閉じたエンジンの圧縮行
程でも、シリンダ内に生成された水平スワールは
維持され、圧縮行程の終期では、シリンダヘツド
の下壁面とピストン頂部の他側の平坦面との間で
ピストン頂部の一側へ向かうスキツシユ流が発生
し、同時にシリンダヘツドの傾斜側壁面とピスト
ン頂部の一側の凸部の傾斜面との間でシリンダヘ
ツドの上壁面側に向かうスキツシユ流が発生する
ことから、燃焼室内には強力な垂直スワールが生
成される。このため、燃焼室内の混合気の乱流化
は一層促進され、点火栓付近の掃気及び混合気と
残留ガスとの混合も一層促進される。 そして、シリンダ内径の0.3〜0.7倍の間隔で設
置された２個の点火栓が燃焼室内の強力な垂直ス
ワールに乗つた混合気に着火することで、火炎伝
播距離が短縮して迅速な燃焼が行われる。 従つて、エンジンの全負荷領域では耐ノツク性
が向上し、部分負荷領域では火炎伝播不良による
局所的な不完全燃焼領域が低減してHCの排出が
少なくなり、混合気のリーン化が可能となると共
に、大量のEGRによるNOxの低減が燃費の悪化
を最小限にして可能となる。
ブが開いたエンジンの吸入行程において、シリン
ダヘツドの上壁面の長手方向一側に位置する吸気
バルブとシリンダヘツドの傾斜側壁面との間には
広い通路が形成され、この広い通路に向つて混合
気がシリンダの接線方向に沿う吸気ポートを介し
て吸入されることで、シリンダ内には強力な水平
スワールが生成される。このため、混合気の乱流
化が促進されると共に、燃焼室周辺部の残留ガス
や点火栓付近の掃気が促進され、またヒートスポ
ツト部の冷却も行われる。 続いて、吸気バルブが閉じたエンジンの圧縮行
程でも、シリンダ内に生成された水平スワールは
維持され、圧縮行程の終期では、シリンダヘツド
の下壁面とピストン頂部の他側の平坦面との間で
ピストン頂部の一側へ向かうスキツシユ流が発生
し、同時にシリンダヘツドの傾斜側壁面とピスト
ン頂部の一側の凸部の傾斜面との間でシリンダヘ
ツドの上壁面側に向かうスキツシユ流が発生する
ことから、燃焼室内には強力な垂直スワールが生
成される。このため、燃焼室内の混合気の乱流化
は一層促進され、点火栓付近の掃気及び混合気と
残留ガスとの混合も一層促進される。 そして、シリンダ内径の0.3〜0.7倍の間隔で設
置された２個の点火栓が燃焼室内の強力な垂直ス
ワールに乗つた混合気に着火することで、火炎伝
播距離が短縮して迅速な燃焼が行われる。 従つて、エンジンの全負荷領域では耐ノツク性
が向上し、部分負荷領域では火炎伝播不良による
局所的な不完全燃焼領域が低減してHCの排出が
少なくなり、混合気のリーン化が可能となると共
に、大量のEGRによるNOxの低減が燃費の悪化
を最小限にして可能となる。
第１図は本発明によるエンジンの燃焼室構造の
一実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の−
線に沿う端面図、第３図ａ，ｂは一実施例の吸
入行程及び圧縮行程の作用をそれぞれ説明する第
１図に対応した縦断面図、第４図は一実施例の吸
入行程の作用を説明する第２図に対応した端面図
である。 ２…シリンダヘツド、４…ピストン、４ａ…頂
部、４ｂ…凸部、５…燃焼室、５ａ…上壁面、５
ｂ…起立側壁面、５ｃ…下壁面、５ｄ…傾斜側壁
面、６…第１のスキツシユエリア、７…第２のス
キツシユエリア、８…吸気弁、９…排気弁、１０
…吸気ポート、１１，１２…点火栓。
一実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の−
線に沿う端面図、第３図ａ，ｂは一実施例の吸
入行程及び圧縮行程の作用をそれぞれ説明する第
１図に対応した縦断面図、第４図は一実施例の吸
入行程の作用を説明する第２図に対応した端面図
である。 ２…シリンダヘツド、４…ピストン、４ａ…頂
部、４ｂ…凸部、５…燃焼室、５ａ…上壁面、５
ｂ…起立側壁面、５ｃ…下壁面、５ｄ…傾斜側壁
面、６…第１のスキツシユエリア、７…第２のス
キツシユエリア、８…吸気弁、９…排気弁、１０
…吸気ポート、１１，１２…点火栓。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ピストン頂部とシリンダヘツド内壁面との間
に形成されるエンジンの燃焼室構造において、 略平坦面をなす上記ピストン頂部の一側にはス
キツシユ生成用の傾斜面を有する凸部が形成さ
れ、 上記シリンダヘツド内壁面には、上記ピストン
頂部の傾斜面に対向するスキツシユ生成用の傾斜
側壁面と、ピストン頂部の他側の平坦面に対向す
るスキツシユ生成用の下壁面と、この下壁面に直
交して連続する起立側壁面と、この起立側壁面と
直交して上記傾斜側壁面に連続する所定幅の上壁
面とが形成され、 上記上壁面には、吸、排気弁でそれぞれ開閉さ
れる吸、排気ポートの開口がこの上壁面の長手方
向に並べて上壁面の幅一杯に形成された変形バス
タブ型の燃焼室構造であつて、 上記吸気ポートは、シリンダの接線方向に沿う
よう開口位置から屈曲して上記傾斜側壁面と反対
側に向かつて形成され、 上記起立側壁面及び傾斜側壁面の上部位置に
は、シリンダ内径の0.3〜0.7倍の間隔でそれぞれ
点火栓が設置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 (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010379A JPS58128417A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | エンジンの燃焼室構造 |
| GB08301658A GB2113762B (en) | 1982-01-25 | 1983-01-21 | Ic engine combustion chamber |
| DE19833302232 DE3302232A1 (de) | 1982-01-25 | 1983-01-24 | Verbrennungskammer eines verbrennungsmotors |
| FR838301080A FR2520442B1 (fr) | 1982-01-25 | 1983-01-25 | Chambre de combustion pour un moteur a combustion interne |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57010379A JPS58128417A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | エンジンの燃焼室構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58128417A JPS58128417A (ja) | 1983-08-01 |
| JPH0519008B2 true JPH0519008B2 (ja) | 1993-03-15 |
Family
ID=11748493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57010379A Granted JPS58128417A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | エンジンの燃焼室構造 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58128417A (ja) |
| DE (1) | DE3302232A1 (ja) |
| FR (1) | FR2520442B1 (ja) |
| GB (1) | GB2113762B (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3626757A1 (de) * | 1985-12-20 | 1987-06-25 | Glotur Trust Reg | Brennkraftmaschine mit einer oder mehreren quetschspalten zwischen kolben und zylinderkopf |
| US5105795A (en) * | 1990-06-13 | 1992-04-21 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Fuel injection system for engine |
| US7584741B2 (en) * | 2004-09-01 | 2009-09-08 | Bishop Innovation Limited | Internal combustion engine with rotary valve |
| BRPI0815908B1 (pt) * | 2007-08-24 | 2019-10-01 | Tvs Motor Company Limited | Conjunto de cabeçote de cilindro com alojamento de vela de ignição |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1865849A (en) * | 1930-03-03 | 1932-07-05 | Gen Motors Res Corp | Combustion chamber for internal combustion engines |
| GB722149A (en) * | 1952-07-29 | 1955-01-19 | Ronald Francis Golding | Improvements in or relating to combustion chambers of internal combustion engines |
| JPS5379103A (en) * | 1976-12-24 | 1978-07-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Combustion chamber for internal combustion engine |
| SE433959B (sv) * | 1977-11-29 | 1984-06-25 | Paul August | Forbrenningsmotor |
| JPS5851130B2 (ja) * | 1978-07-20 | 1983-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃焼室構造 |
| GB2070135B (en) * | 1980-02-12 | 1984-02-01 | Nissan Motor | Spark-ignition internal combustion engine |
-
1982
- 1982-01-25 JP JP57010379A patent/JPS58128417A/ja active Granted
-
1983
- 1983-01-21 GB GB08301658A patent/GB2113762B/en not_active Expired
- 1983-01-24 DE DE19833302232 patent/DE3302232A1/de not_active Ceased
- 1983-01-25 FR FR838301080A patent/FR2520442B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2520442A1 (fr) | 1983-07-29 |
| DE3302232A1 (de) | 1983-08-04 |
| GB8301658D0 (en) | 1983-02-23 |
| GB2113762B (en) | 1985-06-26 |
| JPS58128417A (ja) | 1983-08-01 |
| FR2520442B1 (fr) | 1985-07-26 |
| GB2113762A (en) | 1983-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0839997B1 (en) | Combustion chamber structure having piston cavity | |
| EP0694682B1 (en) | A spark-ignited direct fuel injection engine | |
| JP3746344B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室構造 | |
| JPS5949407B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPS591329B2 (ja) | 内燃機関 | |
| JPH0573898B2 (ja) | ||
| JPS5820369B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室構造 | |
| JPS5851130B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室構造 | |
| JPS6145044B2 (ja) | ||
| JPS5838610B2 (ja) | 内燃機関 | |
| JPS5949406B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPS5851131B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室構造 | |
| US5372105A (en) | Combustion chamber for two-cycle internal combustion engine | |
| JPH0519008B2 (ja) | ||
| JPS5857613B2 (ja) | 内燃機関 | |
| JP2841748B2 (ja) | 筒内噴射式２サイクル内燃機関 | |
| JPS5855327B2 (ja) | 副燃焼室付内燃機関の燃焼室 | |
| JPH06117250A (ja) | ２点点火エンジン | |
| JP2841791B2 (ja) | 燃料噴射式内燃機関 | |
| JP3879155B2 (ja) | 直接筒内噴射式火花点火エンジン | |
| JPS6032929A (ja) | 直噴式内燃機関の燃焼室 | |
| JP2936798B2 (ja) | 筒内噴射式内燃機関 | |
| JPH0518245A (ja) | 筒内噴射式内燃機関 | |
| JPS58206821A (ja) | 往復動内燃機関 | |
| JPS6029633Y2 (ja) | 内燃機関の燃焼室 |