JPH082428Y2 - 内燃機関の燃焼室 - Google Patents
内燃機関の燃焼室Info
- Publication number
- JPH082428Y2 JPH082428Y2 JP1988141216U JP14121688U JPH082428Y2 JP H082428 Y2 JPH082428 Y2 JP H082428Y2 JP 1988141216 U JP1988141216 U JP 1988141216U JP 14121688 U JP14121688 U JP 14121688U JP H082428 Y2 JPH082428 Y2 JP H082428Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- piston
- lip
- pin
- internal combustion
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、内燃機関の燃焼室に係わり、特にピストン
の頂部を適宜窪ませて形成された燃焼室に関する。
の頂部を適宜窪ませて形成された燃焼室に関する。
［従来の技術］ 一般に、直噴式ディーゼルエンジン等の燃焼室は、高
出力および排気エミッションの浄化が達成できるよう
に、適宜な形状に成されている。特に近来にあっては、
空気流の改善、燃料とのミキシングの向上等を図るた
め、リップ（棚）付きの燃焼室が提案されている。
出力および排気エミッションの浄化が達成できるよう
に、適宜な形状に成されている。特に近来にあっては、
空気流の改善、燃料とのミキシングの向上等を図るた
め、リップ（棚）付きの燃焼室が提案されている。
第３図及び第４図に示すように、従来この種の燃焼室
は、ピストン１の頂部が所定の形状に窪まされて区画形
成されていると共に、その開口縁２に沿って、径方向内
方に突出するリップ３が形成されている。また、燃焼室
の水平方向の位置は、ピストンと偏心されるようになっ
ており、その中心Ｏは、ピストン１の軸心Ｐから所定の
距離Ｓだけ隔てられている。
は、ピストン１の頂部が所定の形状に窪まされて区画形
成されていると共に、その開口縁２に沿って、径方向内
方に突出するリップ３が形成されている。また、燃焼室
の水平方向の位置は、ピストンと偏心されるようになっ
ており、その中心Ｏは、ピストン１の軸心Ｐから所定の
距離Ｓだけ隔てられている。
このように形成することで、空気流として、平面方向
で旋回するスワールと、鉛直方向で旋回するスキッシュ
とが適宜形成され、着火される燃料と燃焼室内の空気と
の混合が促進されることになる。
で旋回するスワールと、鉛直方向で旋回するスキッシュ
とが適宜形成され、着火される燃料と燃焼室内の空気と
の混合が促進されることになる。
［考案が解決しようとする課題］ ところで、燃焼室の開口縁２には、燃焼ガスの圧力
と、燃焼熱による膨脹力とが掛かる。
と、燃焼熱による膨脹力とが掛かる。
本考案者らが行ったシュミレーションによると、開口
縁２において発生する応力の分布は、第５図に示すよう
になっていることが判った。すなわち、ピストン１のピ
ストンピン（図示せず）の位置を基準にすると、そのピ
ンと同一の方向Ａに引張り応力F1が、またこれと直交す
る方向Ｂに圧縮応力F2が生じている。
縁２において発生する応力の分布は、第５図に示すよう
になっていることが判った。すなわち、ピストン１のピ
ストンピン（図示せず）の位置を基準にすると、そのピ
ンと同一の方向Ａに引張り応力F1が、またこれと直交す
る方向Ｂに圧縮応力F2が生じている。
これは、シリンダー内で燃焼することにて、ピストン
１が高温により、頂面に形成された燃焼室開口部には、
圧縮応力が生じる。更にこのピストン１が、ピストンピ
ンをかいして保持されるため、ピストンピンのピン方
向、ピストンピンの長手中心線を中心に左右各半円の部
分がガス圧にてコンロッド方向に押し下げられ、燃焼室
開口部ピン方向には引張応力F1が圧縮応力をうち消す方
向に生じる。開口部ピン方向と直角方向には、熱による
圧縮応力に加えて、ガス圧による圧縮応力が重ね合い、
大きな圧縮応力F2を受ける。エンジン運転にて前述の応
力が繰り返し燃焼室開口部に加わる為、ピンと直角方向
の開口部に亀裂を生じた。
１が高温により、頂面に形成された燃焼室開口部には、
圧縮応力が生じる。更にこのピストン１が、ピストンピ
ンをかいして保持されるため、ピストンピンのピン方
向、ピストンピンの長手中心線を中心に左右各半円の部
分がガス圧にてコンロッド方向に押し下げられ、燃焼室
開口部ピン方向には引張応力F1が圧縮応力をうち消す方
向に生じる。開口部ピン方向と直角方向には、熱による
圧縮応力に加えて、ガス圧による圧縮応力が重ね合い、
大きな圧縮応力F2を受ける。エンジン運転にて前述の応
力が繰り返し燃焼室開口部に加わる為、ピンと直角方向
の開口部に亀裂を生じた。
更に、近来における燃焼室技術の背景として、排気対
策や高出力化、ターボ化に伴うガス圧の上昇、熱負荷の
増加があり、亀裂発生の防止は、この種の燃焼室の課題
となっていた。
策や高出力化、ターボ化に伴うガス圧の上昇、熱負荷の
増加があり、亀裂発生の防止は、この種の燃焼室の課題
となっていた。
そこで本考案は、上記事情に鑑み、リップに亀裂が生
じることのない燃焼室を提供すべく創案されたものであ
る。
じることのない燃焼室を提供すべく創案されたものであ
る。
［課題を解決するための手段］ 本考案は、ピストンピンにより保持されるピストンの
上面に形成されピストン軸心から偏心された燃焼室にお
いて、燃焼室の開口縁に、径方向内方に突出するリップ
を形成すると共に、ピストンピンの方向のリップより
も、ピストン軸心を通りピストンピンに直交する方向の
リップの強度を増加させるべく、そのリップ形状のピス
トン軸方向の厚さを増やした突出制限区間を設けたもの
である。突出制限区間は、偏心と反対側のみに設けられ
たものであることが好ましい。
上面に形成されピストン軸心から偏心された燃焼室にお
いて、燃焼室の開口縁に、径方向内方に突出するリップ
を形成すると共に、ピストンピンの方向のリップより
も、ピストン軸心を通りピストンピンに直交する方向の
リップの強度を増加させるべく、そのリップ形状のピス
トン軸方向の厚さを増やした突出制限区間を設けたもの
である。突出制限区間は、偏心と反対側のみに設けられ
たものであることが好ましい。
［作用］ 上記構成によって、燃焼室の開口縁に生じる圧縮応力
に対する強度が高められる。
に対する強度が高められる。
［実施例］ 以下、本考案の実施例を、添付図面に従って説明す
る。
る。
第１図は、本考案に係わる内燃機関の燃焼室の一実施
例を示したものであり、平面視上、略方形を呈して成る
燃焼室に適用した場合を示している。
例を示したものであり、平面視上、略方形を呈して成る
燃焼室に適用した場合を示している。
この燃焼室は、その中心O1が、ピストン１の軸心P1か
ら所定の距離S1だけ隔てられていると共に、その開口縁
11には、径方向内方に突出するリップ12が設けられてい
る。そして、このリップ12には、本考案の特長となる突
出制限区間13が設けられている。
ら所定の距離S1だけ隔てられていると共に、その開口縁
11には、径方向内方に突出するリップ12が設けられてい
る。そして、このリップ12には、本考案の特長となる突
出制限区間13が設けられている。
突出制限区間13は、軸心P1から見て偏心した方向と反
対側の部分、言い換えると、軸心P1と中心O1とを結んで
延長した直線Ｌと、開口縁11との一方の交点X1を中心に
した部分に相当する。この直線Ｌは、軸心P1を通りピス
トンピンと直交する方向Ｂのものである。すなわちピス
トンピンの方向Ａのリップ12よりも強度を増加させるべ
く、突出制限区間13が設けられている。本実施例にあっ
ては、中心Ｏから見た扇形の中心角でいえば、約90度の
範囲内となっている。
対側の部分、言い換えると、軸心P1と中心O1とを結んで
延長した直線Ｌと、開口縁11との一方の交点X1を中心に
した部分に相当する。この直線Ｌは、軸心P1を通りピス
トンピンと直交する方向Ｂのものである。すなわちピス
トンピンの方向Ａのリップ12よりも強度を増加させるべ
く、突出制限区間13が設けられている。本実施例にあっ
ては、中心Ｏから見た扇形の中心角でいえば、約90度の
範囲内となっている。
第２図に示すように、この突出制限区間13において
は、図中二点鎖線で示したリップ12のものよりもピスト
ン軸方向の厚さｄを増やした幅広リップ19が設けられて
おり、強度が上がったリップ形状となっている。また突
出制限区間13とその他の区間のリップ12とは、順次その
厚さｄが変化して滑らかに接続するようになっている。
は、図中二点鎖線で示したリップ12のものよりもピスト
ン軸方向の厚さｄを増やした幅広リップ19が設けられて
おり、強度が上がったリップ形状となっている。また突
出制限区間13とその他の区間のリップ12とは、順次その
厚さｄが変化して滑らかに接続するようになっている。
このほか、本実施例の燃焼室には、ピストン１と吸排
気弁（図示せず）との干渉を避けるためのバルブリセス
17が備えられており、突出制限区間13は、これらバルブ
リセス17の角部18の補強をも兼ねるようになっている。
気弁（図示せず）との干渉を避けるためのバルブリセス
17が備えられており、突出制限区間13は、これらバルブ
リセス17の角部18の補強をも兼ねるようになっている。
次に本実施例の作用を説明する。
内燃機関の運転中にあって、燃焼室内で燃料が着火さ
れて燃焼されると、その燃焼ガスによる圧力及び熱膨張
によって、開口縁11には、ピン方向Ａに引張り応力F
1が、またその直角方向Ｂに圧縮応力F2が発生する。し
かし最も大きな応力が発生する部分には、突出制限区間
13が設けられ、実質的にその強度が増加されているの
で、開口縁11に対する有害な応力とはならない。
れて燃焼されると、その燃焼ガスによる圧力及び熱膨張
によって、開口縁11には、ピン方向Ａに引張り応力F
1が、またその直角方向Ｂに圧縮応力F2が発生する。し
かし最も大きな応力が発生する部分には、突出制限区間
13が設けられ、実質的にその強度が増加されているの
で、開口縁11に対する有害な応力とはならない。
このように、有害な圧縮応力F2の発生する部分にはリ
ップ３を形成しないようにしたので、燃焼室及びピスト
ンの破損が防止され、耐久性の向上が達成される。
ップ３を形成しないようにしたので、燃焼室及びピスト
ンの破損が防止され、耐久性の向上が達成される。
［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、次のような優れた効果
を発揮する。
を発揮する。
ピストンピンの方向のリップよりもピストン軸心を通
りピストンピンに直交する方向のリップの強度を増加さ
せる突出制限区間を設けたので、ピストンの耐久性を確
保すると共に、リップによる良好な燃焼を維持できる。
りピストンピンに直交する方向のリップの強度を増加さ
せる突出制限区間を設けたので、ピストンの耐久性を確
保すると共に、リップによる良好な燃焼を維持できる。
第１図は本考案に係わる内燃機関の燃焼室の一実施例を
示した平面図、第２図は第１図中のII−II線矢視断面
図、第３図は従来の内燃機関の燃焼室を示した平面図、
第４図はその部分破断側面図、第５図は従来の内燃機関
の燃焼室の課題を説明するための応力分布図である。 図中、12はリップ、13は突出制限区間である。
示した平面図、第２図は第１図中のII−II線矢視断面
図、第３図は従来の内燃機関の燃焼室を示した平面図、
第４図はその部分破断側面図、第５図は従来の内燃機関
の燃焼室の課題を説明するための応力分布図である。 図中、12はリップ、13は突出制限区間である。
Claims (2)
- 【請求項１】ピストンピンにより保持されるピストンの
上面に形成されピストン軸心から偏心された燃焼室にお
いて、該燃焼室の開口縁に、径方向内方に突出するリッ
プを形成すると共に、上記ピストンピンの方向のリップ
よりも、ピストン軸心を通りピストンピンに直交する方
向のリップの強度を増加させるべく、そのリップ形状の
ピストン軸方向の厚さを増やした突出制限区間を設けた
ことを特徴とする内燃機関の燃焼室。 - 【請求項２】上記突出制限区間が、上記偏心と反対側の
みに設けられたものである請求項１記載の内燃機関の燃
焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988141216U JPH082428Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988141216U JPH082428Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 内燃機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0263031U JPH0263031U (ja) | 1990-05-11 |
| JPH082428Y2 true JPH082428Y2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=31406093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988141216U Expired - Lifetime JPH082428Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082428Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5795426U (ja) * | 1980-11-30 | 1982-06-11 |
-
1988
- 1988-10-31 JP JP1988141216U patent/JPH082428Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0263031U (ja) | 1990-05-11 |
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