JPH11200863A - 内燃機関の燃焼室 - Google Patents
内燃機関の燃焼室Info
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- JPH11200863A JPH11200863A JP10012156A JP1215698A JPH11200863A JP H11200863 A JPH11200863 A JP H11200863A JP 10012156 A JP10012156 A JP 10012156A JP 1215698 A JP1215698 A JP 1215698A JP H11200863 A JPH11200863 A JP H11200863A
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- combustion chamber
- internal combustion
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- 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
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
-
- 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
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- 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
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- 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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、燃焼室の一部を形成するピストン
形状を変更し、インジェクタから噴射される燃料噴霧の
拡散を防止し得ることを目的としている。 【構成】 このため、シリンダヘッドと、このシリンダ
ヘッド下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダ
ブロック内を摺動するピストン上部のトップランドとに
より形成される内燃機関の燃焼室において、ピストンの
吸気側トップランドまでの長さを排気側トップランドま
での長さよりも小とすべくピストン上部のトップランド
を形成している。また、内燃機関の燃焼室において、ピ
ストン上面の吸気側に平坦部を設けるとともに、ピスト
ン上面の排気側には、平坦部に対して、 ７０≦所定角度≦９０ の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部を設けている。
形状を変更し、インジェクタから噴射される燃料噴霧の
拡散を防止し得ることを目的としている。 【構成】 このため、シリンダヘッドと、このシリンダ
ヘッド下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダ
ブロック内を摺動するピストン上部のトップランドとに
より形成される内燃機関の燃焼室において、ピストンの
吸気側トップランドまでの長さを排気側トップランドま
での長さよりも小とすべくピストン上部のトップランド
を形成している。また、内燃機関の燃焼室において、ピ
ストン上面の吸気側に平坦部を設けるとともに、ピスト
ン上面の排気側には、平坦部に対して、 ７０≦所定角度≦９０ の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部を設けている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の燃焼室
に係り、特に燃焼室の一部を形成するピストン形状を変
更し、インジェクタから噴射される燃料噴霧の拡散を防
止し得る内燃機関の燃焼室に関する。
に係り、特に燃焼室の一部を形成するピストン形状を変
更し、インジェクタから噴射される燃料噴霧の拡散を防
止し得る内燃機関の燃焼室に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関においては、シリンダヘッド
と、このシリンダヘッド下面に装着されるシリンダブロ
ックと、シリンダブロック内を摺動するピストン上部の
トップランドとにより燃焼室を形成している。
と、このシリンダヘッド下面に装着されるシリンダブロ
ックと、シリンダブロック内を摺動するピストン上部の
トップランドとにより燃焼室を形成している。
【０００３】そして、燃焼室の略中央上部に点火プラグ
を配設するとともに、燃焼室内に指向するインジェクタ
を設けている。
を配設するとともに、燃焼室内に指向するインジェクタ
を設けている。
【０００４】前記内燃機関の燃焼室としては、特公平６
−１０００８９号公報に開示されるものがある。この公
報に開示される内燃機関の燃焼室は、ピストン頂部の吸
気通路側の側部にピストンが上死点位置にある時にシリ
ンダヘッドの下面との間にスキッシュゾーンが形成され
るように隆起部が設けられ、且つピストン頂部の排気通
路側の側部の上面とシリンダヘッドの下面との間が燃焼
空間とされた内燃機関の燃焼室であって、吸気通路とし
てスワール生成用通路が設けられているとともに、ピス
トン頂部の隆起部における少なくともスワール生成用通
路の開口部指向位置に切欠部を設け、強力なスワールが
生成される燃焼室を実現し、スキッシュスワールとを有
効に利用して良好な燃焼性を確保している。
−１０００８９号公報に開示されるものがある。この公
報に開示される内燃機関の燃焼室は、ピストン頂部の吸
気通路側の側部にピストンが上死点位置にある時にシリ
ンダヘッドの下面との間にスキッシュゾーンが形成され
るように隆起部が設けられ、且つピストン頂部の排気通
路側の側部の上面とシリンダヘッドの下面との間が燃焼
空間とされた内燃機関の燃焼室であって、吸気通路とし
てスワール生成用通路が設けられているとともに、ピス
トン頂部の隆起部における少なくともスワール生成用通
路の開口部指向位置に切欠部を設け、強力なスワールが
生成される燃焼室を実現し、スキッシュスワールとを有
効に利用して良好な燃焼性を確保している。
【０００５】また、特開平５−２４００４５号公報に開
示されるものがある。この公報に開示される渦流生成型
内燃機関は、第１の発明によれば、シリンダ軸線を含む
平面の他側の吸気ポートと、シリンダヘッド下面との間
に間隔を有する凹所と、凹所の吸気ポート側に連設され
てシリンダヘッド下面に近接するとともに凹所からなだ
らに隆起する側壁部を備えた隆起部とを設け、吸気ポー
トよりの吸気をシリンダ軸線との直行線の平行線まわり
の渦流として生成し、気流の撹拌性を改善して燃焼安定
性を改善し、より厳しい燃費規制、排気ガス規制に対応
している。そして、第２の発明によれば、下に凸の曲面
を呈する凹所を設け、下に凸の曲面が渦流を強化し、気
流の撹拌性をより一層改善している。
示されるものがある。この公報に開示される渦流生成型
内燃機関は、第１の発明によれば、シリンダ軸線を含む
平面の他側の吸気ポートと、シリンダヘッド下面との間
に間隔を有する凹所と、凹所の吸気ポート側に連設され
てシリンダヘッド下面に近接するとともに凹所からなだ
らに隆起する側壁部を備えた隆起部とを設け、吸気ポー
トよりの吸気をシリンダ軸線との直行線の平行線まわり
の渦流として生成し、気流の撹拌性を改善して燃焼安定
性を改善し、より厳しい燃費規制、排気ガス規制に対応
している。そして、第２の発明によれば、下に凸の曲面
を呈する凹所を設け、下に凸の曲面が渦流を強化し、気
流の撹拌性をより一層改善している。
【０００６】更に、特開平６−２６４７４７号公報に開
示されるものがある。この公報に開示される内燃機関の
燃焼室は、シリンダヘッド下面に一対の吸気口と一対の
排気口を有するペントルーフ型の燃焼室形成空間を凹入
形成し、シリンダヘッド下面の吸気口の間、排気口の
間、及び吸気口と排気口の間より外側の領域にピストン
上面に対するスキッシュエリアを形成し、ピストン上面
に燃焼室形成空間内に入り込む山形突部を設けるととも
にこの山形突部の中央部に連続して燃焼室形成空間にお
ける一対の排気口間の空間に入り込む突部を形成し、点
火時のエネルギー損失を招来せず、始動特性の悪化が運
転中の失火を来さずに燃焼改善を図っている。
示されるものがある。この公報に開示される内燃機関の
燃焼室は、シリンダヘッド下面に一対の吸気口と一対の
排気口を有するペントルーフ型の燃焼室形成空間を凹入
形成し、シリンダヘッド下面の吸気口の間、排気口の
間、及び吸気口と排気口の間より外側の領域にピストン
上面に対するスキッシュエリアを形成し、ピストン上面
に燃焼室形成空間内に入り込む山形突部を設けるととも
にこの山形突部の中央部に連続して燃焼室形成空間にお
ける一対の排気口間の空間に入り込む突部を形成し、点
火時のエネルギー損失を招来せず、始動特性の悪化が運
転中の失火を来さずに燃焼改善を図っている。
【０００７】更にまた、実開平６−１２７２４号公報に
開示されるものがある。この公報に開示される内燃機関
の燃焼室構造は、シリンダ内の予混合気を火花点火にて
燃焼させる内燃機関において、ピストン頂部に窪状のキ
ャビティを設けるとともに、シリンダヘッドに２つの点
火プラグを各先端がシリンダ内の片側で互いに径方向へ
離間してキャビティ内に臨むように配設する一方、キャ
ビティの平面形状を２つの点火プラグから径方向へ離れ
る領域でピストン中心側に寄せて口径が狭く、その反対
領域のピストン周縁部へ向けて広くなる扇状に形成し、
キャビティの形状により火炎伝播距離が長くなる領域で
の燃焼速度を促進している。
開示されるものがある。この公報に開示される内燃機関
の燃焼室構造は、シリンダ内の予混合気を火花点火にて
燃焼させる内燃機関において、ピストン頂部に窪状のキ
ャビティを設けるとともに、シリンダヘッドに２つの点
火プラグを各先端がシリンダ内の片側で互いに径方向へ
離間してキャビティ内に臨むように配設する一方、キャ
ビティの平面形状を２つの点火プラグから径方向へ離れ
る領域でピストン中心側に寄せて口径が狭く、その反対
領域のピストン周縁部へ向けて広くなる扇状に形成し、
キャビティの形状により火炎伝播距離が長くなる領域で
の燃焼速度を促進している。
【０００８】また、実用新案登録第２５０１６０３号公
報に開示されるものがある。この公報に開示される副室
付き２サイクルディーゼル機関の燃焼室構造は、シリン
ダヘッド内壁面上に給気弁および排気弁を備え、排気弁
側に位置する給気弁周縁部と弁座間に形成される開口を
マスク壁によって覆うようにした２サイクルディーゼル
機関の燃焼室構造において、排気弁周りのシリンダヘッ
ド内壁面上に凹溝を形成して凹溝内に排気弁を配設する
とともに、凹溝の深さを排気弁の最大リフト量よりも深
く形成し、ピストン頂面上に凹溝内に侵入可能な突出部
を形成し、凹溝を除くシリンダヘッド内壁面上に副室噴
孔を配置し、掃気効率を高めるとともに、高い圧縮比を
確保している。
報に開示されるものがある。この公報に開示される副室
付き２サイクルディーゼル機関の燃焼室構造は、シリン
ダヘッド内壁面上に給気弁および排気弁を備え、排気弁
側に位置する給気弁周縁部と弁座間に形成される開口を
マスク壁によって覆うようにした２サイクルディーゼル
機関の燃焼室構造において、排気弁周りのシリンダヘッ
ド内壁面上に凹溝を形成して凹溝内に排気弁を配設する
とともに、凹溝の深さを排気弁の最大リフト量よりも深
く形成し、ピストン頂面上に凹溝内に侵入可能な突出部
を形成し、凹溝を除くシリンダヘッド内壁面上に副室噴
孔を配置し、掃気効率を高めるとともに、高い圧縮比を
確保している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近時、燃焼
室内にガソリン燃料を直接噴射する内燃機関が数多く提
案されている。
室内にガソリン燃料を直接噴射する内燃機関が数多く提
案されている。
【００１０】そして、上述の如き内燃機関の多くは、低
負荷時の圧縮行程中に、ピストン頂面であるトップラン
ドに設けられた凹部に燃料を噴射し、点火プラグ近傍に
燃料を集め、混合気を層状化することにより、機関全体
として希薄状態で運転し、大幅な燃費向上を図ってい
る。
負荷時の圧縮行程中に、ピストン頂面であるトップラン
ドに設けられた凹部に燃料を噴射し、点火プラグ近傍に
燃料を集め、混合気を層状化することにより、機関全体
として希薄状態で運転し、大幅な燃費向上を図ってい
る。
【００１１】しかし、燃料を燃焼室内に拡散させること
なく点火プラグ近傍に集めるとともに、点火プラグ近傍
が必要以上の過濃状態となることを防止することは困難
であり、改善が望まれていた。
なく点火プラグ近傍に集めるとともに、点火プラグ近傍
が必要以上の過濃状態となることを防止することは困難
であり、改善が望まれていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、シリンダヘッドと、このシ
リンダヘッド下面に装着されるシリンダブロックと、シ
リンダブロック内を摺動するピストン上部のトップラン
ドとにより形成される内燃機関の燃焼室において、前記
ピストンの吸気側トップランドまでの長さを排気側トッ
プランドまでの長さよりも小とすべく前記ピストン上部
のトップランドを形成したことを特徴とする。
述不都合を除去するために、シリンダヘッドと、このシ
リンダヘッド下面に装着されるシリンダブロックと、シ
リンダブロック内を摺動するピストン上部のトップラン
ドとにより形成される内燃機関の燃焼室において、前記
ピストンの吸気側トップランドまでの長さを排気側トッ
プランドまでの長さよりも小とすべく前記ピストン上部
のトップランドを形成したことを特徴とする。
【００１３】また、シリンダヘッドと、このシリンダヘ
ッド下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダブ
ロック内を摺動するピストン上部のトップランドとによ
り形成される内燃機関の燃焼室において、前記ピストン
上面の吸気側に平坦部を設けるとともに、ピストン上面
の排気側には、前記平坦部に対して、７０≦所定角度≦
９０の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部を設けたこ
とを特徴とする。
ッド下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダブ
ロック内を摺動するピストン上部のトップランドとによ
り形成される内燃機関の燃焼室において、前記ピストン
上面の吸気側に平坦部を設けるとともに、ピストン上面
の排気側には、前記平坦部に対して、７０≦所定角度≦
９０の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部を設けたこ
とを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】上述の如く発明したことにより、
ピストンの吸気側トップランドまでの長さを排気側トッ
プランドまでの長さよりも小とすべくピストン上部のト
ップランドを形成し、スキッシュ流を発生させ、スキッ
シュ流を有効に活用させてインジェクタから噴射される
燃料噴霧の拡散を防止している。
ピストンの吸気側トップランドまでの長さを排気側トッ
プランドまでの長さよりも小とすべくピストン上部のト
ップランドを形成し、スキッシュ流を発生させ、スキッ
シュ流を有効に活用させてインジェクタから噴射される
燃料噴霧の拡散を防止している。
【００１５】また、ピストン上面の吸気側に平坦部を設
けるとともに、ピストン上面の排気側に所定角度で上方
向に隆起する隆起部を設け、燃料噴霧が排気側に拡散す
るのを防止している。
けるとともに、ピストン上面の排気側に所定角度で上方
向に隆起する隆起部を設け、燃料噴霧が排気側に拡散す
るのを防止している。
【００１６】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１７】図１〜図７はこの発明の実施例を示すもの
である。図３において、２は内燃機関、４はシリンダブ
ロック、６はシリンダヘッドである。
である。図３において、２は内燃機関、４はシリンダブ
ロック、６はシリンダヘッドである。
【００１８】前記内燃機関２のシリンダブロック４は、
シリンダボア８内に摺動自在に設けられるピストン１０
を有し、このピストン１０上部、つまり頂部であるトッ
プランド１２と前記シリンダヘッド６の下面６ｓと前記
シリンダブロック４のシリンダボア８内面とによって燃
焼室１４を形成している。
シリンダボア８内に摺動自在に設けられるピストン１０
を有し、このピストン１０上部、つまり頂部であるトッ
プランド１２と前記シリンダヘッド６の下面６ｓと前記
シリンダブロック４のシリンダボア８内面とによって燃
焼室１４を形成している。
【００１９】また、前記シリンダヘッド６には、燃焼室
１４の上部且つ燃焼室１２の略中央部位に点火プラグ用
孔部１６を形成し、この点火プラグ用孔部１６に点火プ
ラグ１８を配設する。
１４の上部且つ燃焼室１２の略中央部位に点火プラグ用
孔部１６を形成し、この点火プラグ用孔部１６に点火プ
ラグ１８を配設する。
【００２０】そして、燃焼室１４に燃料を直接噴射させ
るべくシリンダヘッド６にインジェクタ２０を設けると
ともに、シリンダヘッド６には、図５に示す如く、燃焼
室１４に吸気を供給する２個の第１、第２吸気ポート２
２−１、２２−２と、燃焼室１４からの排気ガスを排出
する２個の第１、第２排気ポート２４−１、２４−２と
を設ける。
るべくシリンダヘッド６にインジェクタ２０を設けると
ともに、シリンダヘッド６には、図５に示す如く、燃焼
室１４に吸気を供給する２個の第１、第２吸気ポート２
２−１、２２−２と、燃焼室１４からの排気ガスを排出
する２個の第１、第２排気ポート２４−１、２４−２と
を設ける。
【００２１】このとき、前記インジェクタ２０は、図示
しない吸気バルブ側の外周付近に設置される際に、後述
するシリンダヘッド６の下面６ｓの接合面６ｓｆに対し
て所定角度θ１、例えば ２０≦θ１≦４０ の範囲の角度で設置される。
しない吸気バルブ側の外周付近に設置される際に、後述
するシリンダヘッド６の下面６ｓの接合面６ｓｆに対し
て所定角度θ１、例えば ２０≦θ１≦４０ の範囲の角度で設置される。
【００２２】更に、前記第１、第２吸気ポート２２−
１、２２−２を、シリンダヘッド６上部から燃焼室１４
に指向すべく形成し、第１、第２吸気ポート２２−１、
２２−２によって逆タンブル流を発生させるものであ
る。
１、２２−２を、シリンダヘッド６上部から燃焼室１４
に指向すべく形成し、第１、第２吸気ポート２２−１、
２２−２によって逆タンブル流を発生させるものであ
る。
【００２３】なお、符号２６は前記インジェクタ２０の
取付用孔部、２８はシリンダヘッド６に形成されるシリ
ンダヘッドボルト用孔部、３０はウォータジャケット連
通孔、３２は前記燃焼室１４を形成するシリンダヘッド
６側の外周線、６ｓｆは前記シリンダヘッド６の下面６
ｓの外周部位に位置するシリンダブロック４への接合
面、８ｄは前記シリンダボア８の内径（ピストン１０の
外径と略同寸法）である。
取付用孔部、２８はシリンダヘッド６に形成されるシリ
ンダヘッドボルト用孔部、３０はウォータジャケット連
通孔、３２は前記燃焼室１４を形成するシリンダヘッド
６側の外周線、６ｓｆは前記シリンダヘッド６の下面６
ｓの外周部位に位置するシリンダブロック４への接合
面、８ｄは前記シリンダボア８の内径（ピストン１０の
外径と略同寸法）である。
【００２４】そしてこのとき、前記ピストン１０のトッ
プランド１２において、吸気側トップランド１２−１ま
での長さを排気側トップランド１２−２までの長さより
も小とすべく形成する。
プランド１２において、吸気側トップランド１２−１ま
での長さを排気側トップランド１２−２までの長さより
も小とすべく形成する。
【００２５】詳述すれば、前記ピストン１０の吸気側ト
ップランド１２−１までの長さを排気側トップランド１
２−２までの長さよりも小に形成する際には、図１に示
す如く、ピストン１０の下端側の高さ位置を同一とした
場合に、ピストン１０の吸気側トップランド高さＨ１を
排気側トップランド高さＨ２よりも小に形成する。この
とき、前記ピストン１０のトップランド中央を吸気側ト
ップランド１２−１と同じ高さとし、排気側トップラン
ド１２−２を廻り込ませる。
ップランド１２−１までの長さを排気側トップランド１
２−２までの長さよりも小に形成する際には、図１に示
す如く、ピストン１０の下端側の高さ位置を同一とした
場合に、ピストン１０の吸気側トップランド高さＨ１を
排気側トップランド高さＨ２よりも小に形成する。この
とき、前記ピストン１０のトップランド中央を吸気側ト
ップランド１２−１と同じ高さとし、排気側トップラン
ド１２−２を廻り込ませる。
【００２６】また、前記ピストン１０上面の吸気側に平
坦部３４を設けるとともに、ピストン１０上面の排気側
には、前記平坦部３４に対して、所定角度θ２、例えば ７０≦θ２≦９０ の範囲の角度でアンダカット部を形成しつつ上方向に隆
起する隆起部３６を設ける。
坦部３４を設けるとともに、ピストン１０上面の排気側
には、前記平坦部３４に対して、所定角度θ２、例えば ７０≦θ２≦９０ の範囲の角度でアンダカット部を形成しつつ上方向に隆
起する隆起部３６を設ける。
【００２７】そして、前記ピストン１０の隆起部３６
は、平坦部３４から隆起、すなわち立ち上がる壁面３６
ａと、排気側トップランド１２−２から斜め上方向の吸
気側へ指向する傾斜面３６ｂとを有し、排気側から燃焼
室１４中心に向かうスキッシュ流を発生させるものであ
る。
は、平坦部３４から隆起、すなわち立ち上がる壁面３６
ａと、排気側トップランド１２−２から斜め上方向の吸
気側へ指向する傾斜面３６ｂとを有し、排気側から燃焼
室１４中心に向かうスキッシュ流を発生させるものであ
る。
【００２８】前記ピストン１０上面の吸気側の平坦部３
４は、排気側に指向する砲弾を平面に投影した形状に形
成されている。その弾頭側の周囲を隆起部３６に連続さ
せており、弾頭位置が最も高く、砲弾の両側に向かって
徐々に低くなっている。また、弾頭位置は鋭角ではな
く、ある程度の曲率の円弧である。
４は、排気側に指向する砲弾を平面に投影した形状に形
成されている。その弾頭側の周囲を隆起部３６に連続さ
せており、弾頭位置が最も高く、砲弾の両側に向かって
徐々に低くなっている。また、弾頭位置は鋭角ではな
く、ある程度の曲率の円弧である。
【００２９】更に、前記ピストン１０上面の排気側、つ
まり隆起部３６の傾斜面３６ｂ部位には、前記第１、第
２排気ポート２４−１、２４−２の開口位置に合致する
２個の凹所３８−１、３８−２を形成する。
まり隆起部３６の傾斜面３６ｂ部位には、前記第１、第
２排気ポート２４−１、２４−２の開口位置に合致する
２個の凹所３８−１、３８−２を形成する。
【００３０】次に、作用を説明する。
【００３１】前記内燃機関の圧縮行程の際に、インジェ
クタ２０から噴射された燃料噴霧は、図４に示す如く、
ピストン１０の吸気側の平坦部３４に衝突し、第１、第
２吸気ポート２２−１、２２−２による逆タンブル流に
助けられながら、点火プラグ１８方向に運ばれる。
クタ２０から噴射された燃料噴霧は、図４に示す如く、
ピストン１０の吸気側の平坦部３４に衝突し、第１、第
２吸気ポート２２−１、２２−２による逆タンブル流に
助けられながら、点火プラグ１８方向に運ばれる。
【００３２】そしてこのとき、前記平坦部３４から隆起
する隆起部３６の壁面３６ａが、 ７０≦θ２≦９０ の範囲の所定角度θ２に設定されることにより、図４に
示す如く、壁面３６ａが鋭角あるいは垂直に立ち上がる
こととなり、燃料噴霧が排気側に拡散するのを防止して
いる。
する隆起部３６の壁面３６ａが、 ７０≦θ２≦９０ の範囲の所定角度θ２に設定されることにより、図４に
示す如く、壁面３６ａが鋭角あるいは垂直に立ち上がる
こととなり、燃料噴霧が排気側に拡散するのを防止して
いる。
【００３３】また、前記ピストン１０の下端側の高さ位
置を同一とした場合に、ピストン１０の吸気側トップラ
ンド高さＨ１を排気側トップランド高さＨ２よりも小に
形成したことにより、隆起部３６の壁面３６ａの実質的
な高さが大となって燃料噴霧の点火プラグ１８方向に向
かう助走区間が長くなり、燃料噴霧の拡散を防止すると
ともに、必要以上に圧縮比を上昇させることなしに、ピ
ストン１０の排気側を隆起させて排気側から燃焼室１４
の中心部位に向かうスキッシュ流を発生させ、燃料噴霧
の拡散を防止している。
置を同一とした場合に、ピストン１０の吸気側トップラ
ンド高さＨ１を排気側トップランド高さＨ２よりも小に
形成したことにより、隆起部３６の壁面３６ａの実質的
な高さが大となって燃料噴霧の点火プラグ１８方向に向
かう助走区間が長くなり、燃料噴霧の拡散を防止すると
ともに、必要以上に圧縮比を上昇させることなしに、ピ
ストン１０の排気側を隆起させて排気側から燃焼室１４
の中心部位に向かうスキッシュ流を発生させ、燃料噴霧
の拡散を防止している。
【００３４】同時に、側面から燃焼室１４の中心部位に
向かうスキッシュ流も発生させ、燃料噴霧の拡散を防止
している。
向かうスキッシュ流も発生させ、燃料噴霧の拡散を防止
している。
【００３５】これにより、前記ピストン１０のトップラ
ンド１２において、吸気側トップランド１２−１までの
長さを排気側トップランド１２−２までの長さよりも小
とすべく形成することによってスキッシュ流を発生さ
せ、スキッシュ流を有効に活用させることができ、イン
ジェクタ２０から噴射された燃料噴霧の拡散を防止し得
る。
ンド１２において、吸気側トップランド１２−１までの
長さを排気側トップランド１２−２までの長さよりも小
とすべく形成することによってスキッシュ流を発生さ
せ、スキッシュ流を有効に活用させることができ、イン
ジェクタ２０から噴射された燃料噴霧の拡散を防止し得
る。
【００３６】また、前記ピストン１０の吸気側トップラ
ンド１２−１までの長さを排気側トップランド１２−２
までの長さよりも小に形成する際には、ピストン１０の
下端側の高さ位置を同一とした場合に、ピストン１０の
吸気側トップランド高さＨ１を排気側トップランド高さ
Ｈ２よりも小に形成することにより、逆タンブル流を促
進させることができるとともに、インジェクタ２０から
噴射された燃料噴霧の拡散を防止し得るものである。
ンド１２−１までの長さを排気側トップランド１２−２
までの長さよりも小に形成する際には、ピストン１０の
下端側の高さ位置を同一とした場合に、ピストン１０の
吸気側トップランド高さＨ１を排気側トップランド高さ
Ｈ２よりも小に形成することにより、逆タンブル流を促
進させることができるとともに、インジェクタ２０から
噴射された燃料噴霧の拡散を防止し得るものである。
【００３７】更に、前記ピストン１０上面の吸気側に平
坦部３４を設けるとともに、ピストン１０上面の排気側
には、前記平坦部３４に対して、所定角度θ２、例えば ７０≦θ２≦９０ の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部３６を設けたこ
とにより、壁面３６ａが鋭角あるいは垂直に立ち上がる
こととなり、燃料噴霧が排気側に拡散するのを確実に防
止し得る。
坦部３４を設けるとともに、ピストン１０上面の排気側
には、前記平坦部３４に対して、所定角度θ２、例えば ７０≦θ２≦９０ の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部３６を設けたこ
とにより、壁面３６ａが鋭角あるいは垂直に立ち上がる
こととなり、燃料噴霧が排気側に拡散するのを確実に防
止し得る。
【００３８】更にまた、前記ピストン１０の隆起部３６
が、平坦部３４から隆起、すなわち立ち上がる壁面３６
ａと、排気側トップランド１２−２から斜め上方向の吸
気側へ指向する傾斜面３６ｂとを有し、排気側から燃焼
室１４中心に向かうスキッシュ流を発生させることによ
り、隆起部３６の壁面３６ａによって燃料噴霧の点火プ
ラグ１８方向に向かう助走区間を確保し、燃料噴霧の拡
散を防止し得るとともに、燃焼状態を良好とし得て、実
用上有利である。
が、平坦部３４から隆起、すなわち立ち上がる壁面３６
ａと、排気側トップランド１２−２から斜め上方向の吸
気側へ指向する傾斜面３６ｂとを有し、排気側から燃焼
室１４中心に向かうスキッシュ流を発生させることによ
り、隆起部３６の壁面３６ａによって燃料噴霧の点火プ
ラグ１８方向に向かう助走区間を確保し、燃料噴霧の拡
散を防止し得るとともに、燃焼状態を良好とし得て、実
用上有利である。
【００３９】また、前記ピストン１０上面の吸気側の平
坦部３４を、隆起部３６によって排気側に指向する砲弾
形状に形成したことにより、インジェクタ２０から噴射
される燃料噴霧や吸気ポート２２−１、２２−２からの
逆タンブル流が平坦部３４の最奥部位、つまり点火プラ
グ１８の下方部位まで効果的に集中案内されることとな
り、燃料噴霧の拡散を確実に防止し得るとともに、燃焼
状態の向上に寄与し得る。
坦部３４を、隆起部３６によって排気側に指向する砲弾
形状に形成したことにより、インジェクタ２０から噴射
される燃料噴霧や吸気ポート２２−１、２２−２からの
逆タンブル流が平坦部３４の最奥部位、つまり点火プラ
グ１８の下方部位まで効果的に集中案内されることとな
り、燃料噴霧の拡散を確実に防止し得るとともに、燃焼
状態の向上に寄与し得る。
【００４０】
【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、シリンダヘッドと、このシリンダヘッド下面に装着
されるシリンダブロックと、シリンダブロック内を摺動
するピストン上部のトップランドとにより形成される内
燃機関の燃焼室において、ピストンの吸気側トップラン
ドまでの長さを排気側トップランドまでの長さよりも小
とすべくピストン上部のトップランドを形成したので、
スキッシュ流を発生させ、スキッシュ流を有効に活用さ
せることができ、インジェクタから噴射された燃料噴霧
の拡散を防止し得る。
ば、シリンダヘッドと、このシリンダヘッド下面に装着
されるシリンダブロックと、シリンダブロック内を摺動
するピストン上部のトップランドとにより形成される内
燃機関の燃焼室において、ピストンの吸気側トップラン
ドまでの長さを排気側トップランドまでの長さよりも小
とすべくピストン上部のトップランドを形成したので、
スキッシュ流を発生させ、スキッシュ流を有効に活用さ
せることができ、インジェクタから噴射された燃料噴霧
の拡散を防止し得る。
【００４１】また、シリンダヘッドと、このシリンダヘ
ッド下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダブ
ロック内を摺動するピストン上部のトップランドとによ
り形成される内燃機関の燃焼室において、ピストン上面
の吸気側に平坦部を設けるとともに、ピストン上面の排
気側には、平坦部に対して、 ７０≦所定角度≦９０ の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部を設けたので、
壁面が鋭角あるいは垂直に立ち上がることとなり、燃料
噴霧が排気側に拡散するのを確実に防止し得る。
ッド下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダブ
ロック内を摺動するピストン上部のトップランドとによ
り形成される内燃機関の燃焼室において、ピストン上面
の吸気側に平坦部を設けるとともに、ピストン上面の排
気側には、平坦部に対して、 ７０≦所定角度≦９０ の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部を設けたので、
壁面が鋭角あるいは垂直に立ち上がることとなり、燃料
噴霧が排気側に拡散するのを確実に防止し得る。
【図１】この発明の実施例を示す図２の〓−〓線による
ピストンの拡大断面図である。
ピストンの拡大断面図である。
【図２】ピストンの拡大平面図である。
【図３】内燃機関の概略断面図である。
【図４】内燃機関の燃焼室部位の概略拡大断面図であ
る。
る。
【図５】シリンダヘッドの拡大底面図である。
【図６】ピストンの拡大正面図である。
【図７】図２のＶ〓〓−Ｖ〓〓によるピストンの拡大断
面図である。
面図である。
２ 内燃機関 ４ シリンダブロック ６ シリンダヘッド ８ シリンダボア １０ ピストン １２ トップランド １２−１ 吸気側トップランド １２−２ 排気側トップランド １４ 燃焼室 １８ 点火プラグ ２０ インジェクタ ２２−１、２２−２ 第１、第２吸気ポート ２４−１、２４−２ 第１、第２排気ポート Ｈ１ 吸気側トップランド高さ Ｈ２ 排気側トップランド高さ ３４ 平坦部 ３６ 隆起部 ３６ａ 壁面 ３６ｂ 傾斜面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｆ 3/26 Ｆ０２Ｆ 3/26 Ａ
Claims (5)
- 【請求項１】 シリンダヘッドと、このシリンダヘッド
下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダブロッ
ク内を摺動するピストン上部のトップランドとにより形
成される内燃機関の燃焼室において、前記ピストンの吸
気側トップランドまでの長さを排気側トップランドまで
の長さよりも小とすべく前記ピストン上部のトップラン
ドを形成したことを特徴とする内燃機関の燃焼室。 - 【請求項２】 前記ピストンは、吸気側トップランドま
での長さを排気側トップランドまでの長さよりも小に形
成する際に、ピストンの吸気側トップランド高さを排気
側トップランド高さよりも小に形成しトップランド中央
を吸気側トップランドと同じ高さとし、排気側トップラ
ンドを廻り込ませた請求項１に記載の内燃機関の燃焼
室。 - 【請求項３】 シリンダヘッドと、このシリンダヘッド
下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダブロッ
ク内を摺動するピストン上部のトップランドとにより形
成される内燃機関の燃焼室において、前記ピストン上面
の吸気側に平坦部を設けるとともに、ピストン上面の排
気側には、前記平坦部に対して、 ７０≦所定角度≦９０ の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部を設けたことを
特徴とする内燃機関の燃焼室。 - 【請求項４】 前記ピストンの隆起部は、平坦部から隆
起する壁面と、排気側トップランドから斜め上方向の吸
気側へ指向する傾斜面とを有し、排気側から燃焼室中心
に向かうスキッシュ流を発生させる請求項３に記載の内
燃機関の燃焼室。 - 【請求項５】 前記ピストン上面の吸気側の平坦部は、
隆起部によって排気側に指向する砲弾形状に形成される
請求項３に記載の内燃機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10012156A JPH11200863A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10012156A JPH11200863A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 内燃機関の燃焼室 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200863A true JPH11200863A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11797609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10012156A Pending JPH11200863A (ja) | 1998-01-06 | 1998-01-06 | 内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11200863A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000248944A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-12 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式火花点火内燃機関 |
| JP2007077996A (ja) * | 2006-12-18 | 2007-03-29 | Hitachi Ltd | 内燃機関及び内燃機関の燃料噴射制御装置 |
-
1998
- 1998-01-06 JP JP10012156A patent/JPH11200863A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000248944A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-12 | Toyota Motor Corp | 筒内噴射式火花点火内燃機関 |
| JP2007077996A (ja) * | 2006-12-18 | 2007-03-29 | Hitachi Ltd | 内燃機関及び内燃機関の燃料噴射制御装置 |
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