JPH0583328U - 内燃機関の燃焼室構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の吸気ポートを燃焼室の上壁面の一側に
並列して配設された多弁内燃機関において希薄燃焼限界
を改善する。 【構成】 点火プラグ９を燃焼室５の上壁面のほぼ中央
に配置し、燃焼室５上端の吸気ポート６側の一側周縁部
と他側周縁部にそれぞれスキッシュエリア６、１７を設
けるとともに、一側のスキッシュエリア１６からのスキ
ッシュ流１８は燃焼室５の上壁面に沿って噴出し、他側
のスキッシュエリア１７からのスキッシュ流１９はピス
トン４の頂面に沿って噴出するように構成し、圧縮工程
の末期においてもスキッシュ流１８、１９にて燃焼室５
内に縦型の旋回流を残し、この旋回流に乗って燃料が燃
焼室５の中央に集まるようにし、この中央部に配置した
点火プラグ９にて点火することにより着火性を良くし、
全体としては薄い混合気での燃焼を可能にする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内燃機関の燃焼室構造に関し、特に複数の吸気弁を有する多弁内燃機 関において希薄燃焼限界の改善を図った燃焼室構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、特開昭５９−１５８３１９号公報や実開昭５７−３１５３１号公報な どに開示されているように、一対の吸気弁と一対の排気弁を備えた多弁内燃機関 において、ピストンの頂面とシリンダヘッド内壁面の間にスキッシュエリアを設 けて圧縮工程の末期にスキッシュエリアからスキッシュ流を噴出させ、燃焼室内 に乱れを発生させることにより火炎の伝播速度を高めてノッキングの発生を抑制 するようにしたものは従来から知られている。

【０００３】 また、多弁内燃機関において、図４に示すように、燃焼室２０内に一対の縦渦 （タンブル）を形成するように一対の吸気ポート２１を設けるとともに、シリン ダヘッド２２の下面の吸気ポート側と排気ポート側の周縁部にフラット部２３、 ２４を設けて圧縮工程の末期にフラットなピストン２５頂面との間でスキッシュ 流２６を発生させ、このスキッシュ流２６によりタンブルを潰して細かなタービ ュレンスに変換し、燃焼改善を図った燃焼室構造が知られている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、燃費を向上するために希薄混合気を用いる方法が知られているが、 図４に示すような多弁内燃機関の燃焼室構造ではスキッシュ流２６にて形成され たタービュレンスにて急速燃焼は実現できても、燃焼室２０内の混合気分布が均 質化されてしまうために、希薄燃焼限界を大幅に改善することができないという 問題がある。

【０００５】 本考案は、このような従来の問題点に鑑み、多弁内燃機関において希薄燃焼限 界を改善できる内燃機関の燃焼室構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の内燃機関の燃焼室構造は、複数の吸気ポートを燃焼室の上壁面の一側 に並列して配設された内燃機関の燃焼室構造において、点火プラグを燃焼室の上 壁面のほぼ中央に配置し、燃焼室上端の一側周縁部と他側周縁部にそれぞれスキ ッシュエリアを設けるとともに、一側のスキッシュエリアからのスキッシュ流は 燃焼室の上壁面に沿って噴出し、他側のスキッシュエリアからのスキッシュ流は ピストンの頂面に沿って噴出するように構成したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

本考案によれば、圧縮工程の末期において吸気ポート側の一側のスキッシュエ リアと他側のスキッシュエリアからそれぞれ燃焼室の上壁面とピストンの頂面に 沿ってスキッシュ流が噴出することによって、吸気ポートからの吸気によって燃 焼室内に形成されていた縦渦が圧縮工程の末期に崩れてしまうのを防止してこれ を促進するため、圧縮工程の末期に燃焼室内に縦型の旋回流が残り、その結果燃 料が旋回流に乗って燃焼室の中央に集まって中央部の混合気が濃くなり、この中 央部に配置された点火プラグにて点火するので着火性が良く、全体としては薄い 混合気での燃焼が可能になり、希薄燃焼限界を大幅に改善できる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１〜図３を参照して説明する。

【０００９】 図１において、１はシリンダブロック、２はシリンダヘッドである。シリンダ ブロック１に形成されたシリンダボア３内にはピストン４が摺動自在に嵌合され ており、シリンダボア３の周壁面とピストン４の頂面とシリンダヘッド２の下面 で囲まれた空間にて燃焼室５が構成されている。燃焼室５の上壁面、即ちシリン ダヘッド２の燃焼室５に臨む面には、図２に示すように、その一側部に一対の吸 気ポート６が並列して形成され、他側部に一対の排気ポート７が並列して形成さ れ、ほぼ中央部に点火プラグ９の装着穴８が形成されている。そして、この燃焼 室５の上壁面は、吸気ポート６側の一側端から中央部に向けて上方に傾斜し、中 央部から他側端から適当距離中央寄りの位置に向けて下方に傾斜し、さらにその 位置から他側端に向けて上方に傾斜し、他側端で垂直円筒面に接続されており、 中央部を挟む山形の凹部１０と他側端部の三角形状の凹部１１が形成されている 。

【００１０】 一方、ピストン４の頂部においては、図３に示すように、吸気ポート６側の一 側端部には上記山形の凹部１０の裾部に対応して中央部に向けて上方に傾斜する 傾斜突部１２が形成され、他側端部には上記三角形状の凹部１１に対応して他側 端に向けて上方に傾斜する傾斜突部１３が形成され、さらにこれら傾斜突部１２ 、１３間の頂面には傾斜突部１２の頂部から下方に凹み、傾斜突部１３の傾斜面 に滑らかに接続される凹曲面１４が形成され、ピストン４の頂面上に湾曲した凹 部１５が形成されている。かくして、ピストン４が上死点にある時、シリンダヘ ッド２の山形の凹部１０とピストン４の頂面上の湾曲した凹部１５の間に燃焼室 ５が形成されるとともに、その一側端部に凹部１０の裾部と傾斜突部１２にて吸 気側のスキッシュエリア１６が形成され、他側端部に三角形状の凹部１１と傾斜 突部１３にて排気側のスキッシュエリア１７が形成される。かくして、図１に矢 印で示すように、吸気側のスキッシュエリア１６からのスキッシュ流１８は燃焼 室５の上壁面に沿って噴出され、排気側のスキッシュエリア１７からのスキッシ ュ流１９はピストン４の凹曲面１４から成る頂面に沿って噴出される。

【００１１】 以上の構成において、吸気工程において一対の吸気ポート６から燃焼室５内に 吸気された混合気はそれぞれ縦渦を形成するが、次に圧縮工程に入るとその縦渦 が上下に圧縮されて行き、ピストン４が上死点に近づく末期においてはその縦渦 が潰されようとするが、本実施例では吸気側のスキッシュエリア１６からのスキ ッシュ流１８と排気側のスキッシュエリア１７からのスキッシュ流１９がそれぞ れ燃焼室５の上壁面とピストンの頂面に沿って噴出するため、これらスキッシュ 流１８、１９によって燃焼室内の縦渦が加速・促進され、圧縮工程の末期におい ても燃焼室５内に縦型の旋回流が残ることになる。その結果、吸気された混合気 中の燃料が旋回流に乗って燃焼室５の中央に集まることになり、燃焼室５の中央 部で混合気が濃くなる。そして、この中央部に配置されている点火プラグ７にて 混合気に点火するため着火性が良く、一旦着火すると混合気の乱れが大きいため 多少薄い混合気でも急速燃焼を達成できる。かくして、吸気される混合気が全体 としては薄くても燃焼が可能になり、希薄燃焼限界を大幅に改善でき、したがっ て燃費を向上できる。

【００１２】

【考案の効果】

本考案の内燃機関の燃焼室構造によれば、圧縮工程の末期において吸気ポート 側の一側のスキッシュエリアと他側のスキッシュエリアからそれぞれ燃焼室の上 壁面とピストンの頂面に沿ってスキッシュ流が噴出するように構成したので、吸 気ポートからの吸気によって燃焼室内に形成されていた縦渦が圧縮工程の末期に 崩れてしまうのを防止してこれを促進し、圧縮工程の末期に燃焼室内に縦型の旋 回流が残るため、燃料が旋回流に乗って燃焼室の中央に集まって中央部の混合気 が濃くなり、中央部に配置された点火プラグによる着火性が良くなり、そのため 全体としては薄い混合気での燃焼が可能になって希薄燃焼限界を大幅に改善でき 、燃費を向上できるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の内燃機関の燃焼室構造の一実施例の要
部の縦断面図である。

【図２】同実施例のシリンダヘッドを示し、（ａ）は縦
断面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面
図である。

【図３】同実施例のピストンを示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図であ
る。

【図４】従来例の内燃機関の燃焼室構造の要部の縦断面
図である。

【符号の説明】

４ ピストン ５ 燃焼室 ９ 点火プラグ １６ 吸気側のスキッシュエリア １７ 排気側のスキッシュエリア １８ スキッシュ流 １９ スキッシュ流

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の吸気ポートを燃焼室の上壁面の一
   側に並列して配設された内燃機関の燃焼室構造におい
   て、点火プラグを燃焼室の上壁面のほぼ中央に配置し、
   燃焼室上端の一側周縁部と他側周縁部にそれぞれスキッ
   シュエリアを設けるとともに、一側のスキッシュエリア
   からのスキッシュ流は燃焼室の上壁面に沿って噴出し、
   他側のスキッシュエリアからのスキッシュ流はピストン
   の頂面に沿って噴出するように構成したことを特徴とす
   る内燃機関の燃焼室構造。