JPH0519558Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0519558Y2 JPH0519558Y2 JP1986202613U JP20261386U JPH0519558Y2 JP H0519558 Y2 JPH0519558 Y2 JP H0519558Y2 JP 1986202613 U JP1986202613 U JP 1986202613U JP 20261386 U JP20261386 U JP 20261386U JP H0519558 Y2 JPH0519558 Y2 JP H0519558Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- ignition
- head surface
- piston head
- annular region
- 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
Landscapes
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
Ａ 考案の目的
(1) 産業上の利用分野
本考案は内燃機関用ピストンに関する。
(2) 従来の技術
従来、この種ピストンは、そのピストンヘツド
面が鋳放し状態のままか、または圧縮比、形状等
の調整のために粗加工を施された状態で使用され
ている。
面が鋳放し状態のままか、または圧縮比、形状等
の調整のために粗加工を施された状態で使用され
ている。
(3) 考案が解決しようとする問題点
前記状態に在るピストンヘツド面の表面粗さ
は、それを最大高さで表わした場合比較的大きな
値となり、それに起因してピストンヘツド面には
炭素を主とする燃焼生成物が付着し堆積し易い。
その結果、ピストンヘツド面の粗面化に伴う凹部
は、冷却されにくい上に前記燃焼生成物の蓄熱作
用を受けることになる。
は、それを最大高さで表わした場合比較的大きな
値となり、それに起因してピストンヘツド面には
炭素を主とする燃焼生成物が付着し堆積し易い。
その結果、ピストンヘツド面の粗面化に伴う凹部
は、冷却されにくい上に前記燃焼生成物の蓄熱作
用を受けることになる。
このような状況下において、燃焼過程で混合気
の点火により生じた火炎がピストンヘツド面２の
中心部から外周部に向けて放射状に伝播していく
と、その火炎伝播中期において、ピストンヘツド
面の外周縁に連なる特定の環状領域に、前記凹部
に起因してエンドガス（火炎伝播方向の末端部混
合気）の点火源が発生し、それに伴い火炎伝播中
期後エンドガスの圧力が急激に高くなる。そして
火炎伝播終期において、エンドガスの圧力が着火
おくれ線と交差した時点でエンドガスの自発火が
発生し、これがノツキング現象の一因となる。
の点火により生じた火炎がピストンヘツド面２の
中心部から外周部に向けて放射状に伝播していく
と、その火炎伝播中期において、ピストンヘツド
面の外周縁に連なる特定の環状領域に、前記凹部
に起因してエンドガス（火炎伝播方向の末端部混
合気）の点火源が発生し、それに伴い火炎伝播中
期後エンドガスの圧力が急激に高くなる。そして
火炎伝播終期において、エンドガスの圧力が着火
おくれ線と交差した時点でエンドガスの自発火が
発生し、これがノツキング現象の一因となる。
本考案は前記に鑑み、極めて簡単な手段を採用
することにより、ノツキングの発生頻度を大幅に
低下させ得るようにした前記ピストンを提供する
ことを目的とする。
することにより、ノツキングの発生頻度を大幅に
低下させ得るようにした前記ピストンを提供する
ことを目的とする。
Ｂ 考案の構成
(1) 問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために本考案は、混合気の
点火により生じた火炎がピストンヘツド面の中心
部から外周部に向けて放射状に伝播するようにし
た内燃機関に用いられるピストンにおいて、前記
ピストンヘツド面の半径をＲとして、該ピストン
ヘツド面の中間部から外周縁に至る幅0.4R以上
の環状領域の表面粗さを6S以下に設定したこと
を特徴とする。
点火により生じた火炎がピストンヘツド面の中心
部から外周部に向けて放射状に伝播するようにし
た内燃機関に用いられるピストンにおいて、前記
ピストンヘツド面の半径をＲとして、該ピストン
ヘツド面の中間部から外周縁に至る幅0.4R以上
の環状領域の表面粗さを6S以下に設定したこと
を特徴とする。
(2) 作用
燃焼過程において、エンドガスの点火源の発生
する環状領域は前記幅が約0.4Rの範囲であり、
したがつて環状領域の前記幅を0.4R以上に設定
し、またその領域の表面粗さを6S（最大高さ6μ
ｍ、JIS BO601による）以下に設定すると、エ
ンドガスの点火源となる凹部が殆ど無くなり、ま
た燃焼生成物の付着量が大幅に低減すると共に付
着した燃焼生成物も爆発圧によつて吹き飛ばされ
易く堆積には至らなくなるので、ノツキングの発
生頻度が大幅に低下する。
する環状領域は前記幅が約0.4Rの範囲であり、
したがつて環状領域の前記幅を0.4R以上に設定
し、またその領域の表面粗さを6S（最大高さ6μ
ｍ、JIS BO601による）以下に設定すると、エ
ンドガスの点火源となる凹部が殆ど無くなり、ま
た燃焼生成物の付着量が大幅に低減すると共に付
着した燃焼生成物も爆発圧によつて吹き飛ばされ
易く堆積には至らなくなるので、ノツキングの発
生頻度が大幅に低下する。
なお、前記幅が0.4Rを下回り、また表面粗さ
が6Sを上回ると、ノツキングの発生頻度が大幅
に増加する。
が6Sを上回ると、ノツキングの発生頻度が大幅
に増加する。
(3) 実施例
第１、第２図は２サイクル内燃機関用ピストン
１を示し、そのピストン１はアルミニウム合金よ
り鋳造されている。
１を示し、そのピストン１はアルミニウム合金よ
り鋳造されている。
ピストンヘツド面２の半径をＲとして、そのピ
ストンヘツド面２の中間部から外周縁に至る幅
0.4R以上の環状領域２ａの表面粗さは6S以下に
設定される。この表面粗さは、JIS BO601によ
るもので、最大高さが6μｍ以下であることを意
味する。
ストンヘツド面２の中間部から外周縁に至る幅
0.4R以上の環状領域２ａの表面粗さは6S以下に
設定される。この表面粗さは、JIS BO601によ
るもので、最大高さが6μｍ以下であることを意
味する。
前記環状領域２ａの研磨はバフ、サンドペーパ
等を用いて行われるが、量産性を考慮するとバニ
シング（磨き仕上）が最適である。
等を用いて行われるが、量産性を考慮するとバニ
シング（磨き仕上）が最適である。
第３図は点火後の経過時間とエンドガスの圧力
との関係を示し、線a1が本考案に係る前記ピスト
ン１の場合に、また線a2が比較例のピストンの場
合にそれぞれ該当する。「０」は点火時である。
比較例のピストンは、本考案に係るピストンと同
様のアルミニウム合金より鋳造されたものである
が、そのピストンヘツド面は鋳放し状態であつ
て、その表面粗さは12.5Sである。
との関係を示し、線a1が本考案に係る前記ピスト
ン１の場合に、また線a2が比較例のピストンの場
合にそれぞれ該当する。「０」は点火時である。
比較例のピストンは、本考案に係るピストンと同
様のアルミニウム合金より鋳造されたものである
が、そのピストンヘツド面は鋳放し状態であつ
て、その表面粗さは12.5Sである。
第４図は本考案に係るピストン１のピストンヘ
ツド面２における火炎伝播の様子を示す。同図１
はピストンヘツド面２の中心部に火炎ｆが発生す
る火炎伝播初期であり、第３図の点火後の経過時
間t1に対応する。また同図は火炎ｆが半径0.6R
の円状に広がつた火炎伝播中期であり、第３図の
点火後の経過時間t2に対応する。さらに同図は
火炎ｆが前記半径よりも大きな半径の円状に広が
つた火炎伝播終期であり、第３図の点火後の経過
時間t3に対応する。
ツド面２における火炎伝播の様子を示す。同図１
はピストンヘツド面２の中心部に火炎ｆが発生す
る火炎伝播初期であり、第３図の点火後の経過時
間t1に対応する。また同図は火炎ｆが半径0.6R
の円状に広がつた火炎伝播中期であり、第３図の
点火後の経過時間t2に対応する。さらに同図は
火炎ｆが前記半径よりも大きな半径の円状に広が
つた火炎伝播終期であり、第３図の点火後の経過
時間t3に対応する。
本考案に係るピストン１の場合は、火炎伝播中
期（点火後の経過時間t2）における火炎ｆの外側
に在る幅0.4Rの環状領域２ａの表面粗さが前記
のように6S以下に設定されており、その領域２
ａにはエンドガスの点火源となる凹部が殆ど無く
なり、また燃焼生成物の付着量が大幅に低減する
と共に付着した燃焼生成物も爆発圧によつて吹き
飛ばされ易く堆積には至らないので、第３図線a1
で示すように火炎伝播中期後におけるエンドガス
の圧力が急激に高くなることなく火炎伝播終期
（点火後の経過時間t3）に至る。
期（点火後の経過時間t2）における火炎ｆの外側
に在る幅0.4Rの環状領域２ａの表面粗さが前記
のように6S以下に設定されており、その領域２
ａにはエンドガスの点火源となる凹部が殆ど無く
なり、また燃焼生成物の付着量が大幅に低減する
と共に付着した燃焼生成物も爆発圧によつて吹き
飛ばされ易く堆積には至らないので、第３図線a1
で示すように火炎伝播中期後におけるエンドガス
の圧力が急激に高くなることなく火炎伝播終期
（点火後の経過時間t3）に至る。
この火炎伝播終期では火炎ｆによるエンドガス
の燃焼が順調に行われる。
の燃焼が順調に行われる。
本考案に係るピストンにおいては、前記のよう
な過程でエンドガスの燃焼が行われるので、エン
ドガスの自発火を極力抑制してノツキングの発生
頻度を15％程度にすることができる。このノツキ
ング発生頻度は、抽出総サイクル数に対するノツ
キング発生サイクル数の割合で示されている。
な過程でエンドガスの燃焼が行われるので、エン
ドガスの自発火を極力抑制してノツキングの発生
頻度を15％程度にすることができる。このノツキ
ング発生頻度は、抽出総サイクル数に対するノツ
キング発生サイクル数の割合で示されている。
比較例のピストンの場合は、ピストンヘツド面
の粗面化に起因して、第４図ｂに対応する火炎伝
播中期（点火後の経過時間t2）において前記環状
領域にエンドガスの点火源が発生し、それに伴い
火炎伝播中期後、第３図線a2で示すようにエンド
ガスの圧力が急激に高くなる。そして火炎伝播終
期（点火後の経過時間t3）において、エンドガス
の圧力が着火おくれ線ｂと交差した時点でエンド
ガスの自発火が発生してノツキングに至る。
の粗面化に起因して、第４図ｂに対応する火炎伝
播中期（点火後の経過時間t2）において前記環状
領域にエンドガスの点火源が発生し、それに伴い
火炎伝播中期後、第３図線a2で示すようにエンド
ガスの圧力が急激に高くなる。そして火炎伝播終
期（点火後の経過時間t3）において、エンドガス
の圧力が着火おくれ線ｂと交差した時点でエンド
ガスの自発火が発生してノツキングに至る。
この場合、ノツキングの発生頻度は90％程度で
ある。
ある。
第５図は、表面粗さを6Sに設定された環状領
域２ａの幅とメカニカルオクタン価向上量との関
係を示す。環状領域２ａの幅において、「０」は
ピストンヘツド面２の外周縁、また「Ｒ」はピス
トンヘツド面２の中心にそれぞれ対応する。また
メカニカルオクタン価はピストンヘツド面２の表
面粗さから見た耐ノツキング性の評価を意味す
る。
域２ａの幅とメカニカルオクタン価向上量との関
係を示す。環状領域２ａの幅において、「０」は
ピストンヘツド面２の外周縁、また「Ｒ」はピス
トンヘツド面２の中心にそれぞれ対応する。また
メカニカルオクタン価はピストンヘツド面２の表
面粗さから見た耐ノツキング性の評価を意味す
る。
第６図は、幅0.4Rの環状領域２ａにおける表
面粗さとメカニカルオクタン価向上量との関係を
示す。
面粗さとメカニカルオクタン価向上量との関係を
示す。
第５、第６図より、環状領域２ａの幅を0.4R
以上に、またその環状領域２ａの表面粗さを6S
以下にそれぞれ設定すると、メカニカルオクタン
価が約10オクタン価分向上することが明らかであ
る。これはピストンヘツド面２の溶損限界が10オ
クタン価分以上になつたことを意味し、したがつ
てレギユラーガソリンと高オクタン価ガソリンと
の間のオクタン価向上分が６オクタン価であると
すれば、それ以上に溶損限界が向上しているもの
である。
以上に、またその環状領域２ａの表面粗さを6S
以下にそれぞれ設定すると、メカニカルオクタン
価が約10オクタン価分向上することが明らかであ
る。これはピストンヘツド面２の溶損限界が10オ
クタン価分以上になつたことを意味し、したがつ
てレギユラーガソリンと高オクタン価ガソリンと
の間のオクタン価向上分が６オクタン価であると
すれば、それ以上に溶損限界が向上しているもの
である。
Ｃ 考案の効果
本考案によれば、混合気の点火により生じた火
炎がピストンヘツド面の中心部から外周部に向け
て放射状に伝播するようにした内燃機関に用いら
れるピストンにおいて、ピストンヘツド面の半径
をＲとして、該ピストンヘツド面の中間部から外
周縁に至る幅0.4R以上の環状領域の表面粗さを
6S以下に設定したので、上記火炎の伝播中期に
おける火炎の外側に位置する上記環状領域にはエ
ンドガスの点火源となる凹部が殆ど無くなる上、
該環状領域表面への燃焼生成物の付着量も低減さ
れると共に、付着燃焼生成物も爆発圧で吹き飛ば
され易くなつて堆積には至らず、従つてその火炎
伝播中期以後におけるエンドガスの自発火が極力
抑えられ、ノツキングの発生頻度を効果的に低下
させることができる。
炎がピストンヘツド面の中心部から外周部に向け
て放射状に伝播するようにした内燃機関に用いら
れるピストンにおいて、ピストンヘツド面の半径
をＲとして、該ピストンヘツド面の中間部から外
周縁に至る幅0.4R以上の環状領域の表面粗さを
6S以下に設定したので、上記火炎の伝播中期に
おける火炎の外側に位置する上記環状領域にはエ
ンドガスの点火源となる凹部が殆ど無くなる上、
該環状領域表面への燃焼生成物の付着量も低減さ
れると共に、付着燃焼生成物も爆発圧で吹き飛ば
され易くなつて堆積には至らず、従つてその火炎
伝播中期以後におけるエンドガスの自発火が極力
抑えられ、ノツキングの発生頻度を効果的に低下
させることができる。
第１、第２図はピストンを示す、第１図は正面
図、第２図は第１図矢視図、第３図は点火後の
経過時間とエンドガスの圧力との関係を示すグラ
フ、第４図はピストンヘツド面における火炎伝播
の様子を示す説明図、第５図は環状領域の幅とメ
カニカルオクタン価向上量との関係を示すグラ
フ、第６図は環状領域の表面粗さとメカニカルオ
クタン価向上量との関係を示すグラフである。 １……ピストン、２……ピストンヘツド面、２
ａ……環状領域。
図、第２図は第１図矢視図、第３図は点火後の
経過時間とエンドガスの圧力との関係を示すグラ
フ、第４図はピストンヘツド面における火炎伝播
の様子を示す説明図、第５図は環状領域の幅とメ
カニカルオクタン価向上量との関係を示すグラ
フ、第６図は環状領域の表面粗さとメカニカルオ
クタン価向上量との関係を示すグラフである。 １……ピストン、２……ピストンヘツド面、２
ａ……環状領域。
Claims (1)
- 混合気の点火により生じた火炎がピストンヘツ
ド面２の中心部から外周部に向けて放射状に伝播
するようにした内燃機関に用いられるピストンに
おいて、前記ピストンヘツド面２の半径をＲとし
て、該ピストンヘツド面２の中間部から外周縁に
至る幅0.4R以上の環状領域２ａの表面粗さを6S
以下に設定したことを特徴とする内燃機関用ピス
トン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986202613U JPH0519558Y2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986202613U JPH0519558Y2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63105754U JPS63105754U (ja) | 1988-07-08 |
| JPH0519558Y2 true JPH0519558Y2 (ja) | 1993-05-24 |
Family
ID=31167163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986202613U Expired - Lifetime JPH0519558Y2 (ja) | 1986-12-27 | 1986-12-27 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0519558Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61110836U (ja) * | 1984-12-25 | 1986-07-14 |
-
1986
- 1986-12-27 JP JP1986202613U patent/JPH0519558Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63105754U (ja) | 1988-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2000145893A5 (ja) | ||
| JP2001507096A (ja) | 凹角燃焼ボウルを有する内燃機関用のピストン | |
| JPH0147618B2 (ja) | ||
| JPH0519558Y2 (ja) | ||
| US4216748A (en) | Internal combustion engine with subsidiary combustion chamber | |
| JPS6011626A (ja) | 分割燃焼式エンジンの燃焼室 | |
| JPS59158319A (ja) | 内燃機関の燃焼室構造 | |
| JPS5810566B2 (ja) | 内燃機関の吸気ポ−ト製造方法 | |
| JPS5822998Y2 (ja) | 気筒数制御エンジンの排気系 | |
| JPS58206821A (ja) | 往復動内燃機関 | |
| JPS5841635B2 (ja) | 内燃機関用点火プラグ | |
| JPS5632034A (en) | Combustion chamber for internal-combustion engine | |
| EP0168153A3 (en) | Crankshaft for an internal combustion engine | |
| JPS6321024B2 (ja) | ||
| JP2572365Y2 (ja) | 内燃機関用ピストン | |
| JPH0444851Y2 (ja) | ||
| JP3324237B2 (ja) | スパークプラグ | |
| JPH029069Y2 (ja) | ||
| JPS60259752A (ja) | 内燃機関のピストン | |
| JPH0113794Y2 (ja) | ||
| JP3202350B2 (ja) | エンジンの燃焼室構造 | |
| JPH11294169A (ja) | 火花点火機関の燃焼室構造 | |
| JPH05118221A (ja) | 内燃機関 | |
| JPS6123621Y2 (ja) | ||
| JPS58192968A (ja) | 多気筒形火花点火エンジン |