JPH11280478A - 筒内噴射式内燃機関のピストン - Google Patents

筒内噴射式内燃機関のピストン

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JPH11280478A
JPH11280478A JP10080635A JP8063598A JPH11280478A JP H11280478 A JPH11280478 A JP H11280478A JP 10080635 A JP10080635 A JP 10080635A JP 8063598 A JP8063598 A JP 8063598A JP H11280478 A JPH11280478 A JP H11280478A
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intake valve
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剛 谷山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 上死点付近でも吸気弁にリフトを与え得る筒
内噴射式内燃機関のピストン4で、燃焼性能の更なる改
善を図る。 【解決手段】 ピストン4頂部の凸部21に、シリンダ
ヘッド側の2つの傾斜面に略平行な吸気弁側傾斜面22
及び排気弁側傾斜面23を形成する。ピストン外形円に
対し吸気弁側に偏心した位置にボウル12を凹設すると
ともに、一対のバルブリセス31,32を吸気弁の弁頭
部に対応して凹設する。ボウル12を、その側壁面12
bが上方へ向かってテーパ状に広がった皿形に形成す
る。ボウル12の底面12aとバルブリセス31,32
の底面31a,31bとを連続する同一平面に形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガソリン機関に
代表される筒内噴射式内燃機関のピストン、特に、シリ
ンダ内に生成されるタンブル成分およびスワール成分を
利用して、均質燃焼と成層燃焼の双方が可能な筒内噴射
式内燃機関のピストンの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】全開出力時等にシリンダ内に略均質な空
燃比の混合気を形成していわゆる均質燃焼を行うととも
に、低負荷域では、シリンダ内の一部つまり点火プラグ
近傍のみに比較的濃い混合気を形成して平均的な空燃比
を非常に大きく得るようした成層燃焼を行う筒内噴射式
内燃機関が従来から種々提案されている。
【0003】成層希薄燃焼を可能とした筒内噴射式内燃
機関のピストンとしては、例えば、特開平8−3542
9号公報に記載のものが知られている。この公報に記載
の内燃機関は、ピストンの頂部に、ピストン外形円に対
し偏心した非円形のボウルが形成されているとともに、
ピストン上死点付近においてこのボウルへ向けて燃料を
噴射供給できるように燃料噴射弁が配置されている。上
記ボウルは、内部に燃料およびスワールを封じ込めるよ
うに、リエントラント型の構成となっている。また、こ
のボウルに強いスワールを生成するために、一対の吸気
ポートの一方をヘリカルポートとして構成するととも
に、他方の吸気ポートを開閉する空気制御弁を備えてい
る。
【0004】つまり、この公報の内燃機関では、成層希
薄燃焼時には、上記空気制御弁を閉じて一方のヘリカル
ポートのみから新気を導入し、シリンダ内に強いスワー
ルを生成する。このスワールは、ピストンの上昇に伴っ
てボウル内に導入されるので、圧縮上死点付近でボウル
内に燃料を噴射することにより、ボウル内で可燃混合気
が形成され、かつ点火プラグ近傍に運ばれる。従って、
適宜な時期に点火を行うことにより、着火燃焼に至るこ
とになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高負荷運転
時の出力を向上させるには吸気の充填効率を向上させる
必要があり、例えば、吸気弁の最大リフト量を大きくす
ることが考えられる。この場合、吸気弁をできるだけ早
期から開き始めるのが好ましい。また、低中速運転時に
は吸気弁を早期に閉じると充填効率が向上し、高速運転
時には吸気弁の閉じ時期を遅らせると充填効率が向上す
るので、例えば、吸気側カムシャフトのクランクシャフ
トに対する位相を遅進させる可変動弁機構を用いてバル
ブリフト特性を可変制御することが考えられる。この場
合、吸気弁を早期に閉じるときにはその分開時期も早ま
ることになる。
【0006】このように、高負荷運転時の出力向上を図
ろうとすると吸気弁の開時期を早める必要が生じる場合
が多く、このときには、吸気上死点付近でも吸気弁がリ
フトを開始することになるため、吸気弁とピストンとの
干渉を回避するバルブリセスをピストン冠面に凹設する
ことが考えられる。
【0007】しかしながら、上記従来の筒内噴射式内燃
機関用ピストンに、吸気弁との干渉を避けるためにバル
ブリセスを付加したとすると、ボウルとバルブリセスと
が部分的に重なったものとなる。つまり、ボウルの外周
部に臨んだバルブリセスが、ボウルに比して相対的に浅
底で、特に圧縮上死点付近で狭い領域となる。このた
め、ボウル内に噴射された燃料の一部が狭いバルブリセ
ス側へ侵入して、火炎の伝播が困難となり、未燃燃料の
増加,並びに燃費,排気性能の悪化等の燃焼性能の低下
を招聘する虞がある。
【0008】この発明は、吸気上死点付近でも吸気弁に
リフトを与えることが可能な筒内噴射式内燃機関のピス
トンで、燃焼性能を更に改善することを目的としてい
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る筒内噴射式
内燃機関は、シリンダヘッドに凹設されたペントルーフ
型燃焼室に2つの吸気弁および2つの排気弁を有すると
ともに、シリンダ略中央に点火プラグを有し、かつ、シ
リンダ内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁が吸気弁側に
配置され、シリンダ内にタンブル流成分を付与した状態
で吸気行程付近で燃料噴射を行うことにより均質燃焼を
実現するとともに、シリンダ内にスワール成分を付与し
た状態で圧縮行程付近で燃料噴射を行うことにより成層
燃焼を実現するようにしている。
【0010】そして、請求項1の発明は、ピストン頂部
に、上記ペントルーフ型燃焼室を構成する2つの傾斜面
にそれぞれ略平行となるように傾斜した吸気弁側傾斜面
及び排気弁側傾斜面と、ピストン外形円に対し吸気弁側
に偏心した位置に凹設された略皿形のボウルと、このボ
ウルと部分的に重なるように、上記吸気弁の弁頭部に対
応して上記吸気弁側傾斜面に凹設された一対のバルブリ
セスと、を有し、上記ボウルの底面と上記バルブリセス
の底面とを連続する同一平面に形成したことを特徴とし
ている。
【0011】また、請求項2の発明は、ピストン頂部
に、上記ペントルーフ型燃焼室を構成する2つの傾斜面
にそれぞれ略平行となるように傾斜した吸気弁側傾斜面
及び排気弁側傾斜面と、ピストン外形円に対し吸気弁側
に偏心した位置に凹設された略皿形のボウルと、このボ
ウルと部分的に重なるように、上記吸気弁の弁頭部に対
応して上記吸気弁側傾斜面に凹設された一対のバルブリ
セスと、を有し、上記バルブリセスの底面を、上記ボウ
ルの底面へ接続する傾斜面に形成したことを特徴として
いる。
【0012】請求項3の発明は、ピストン頂部に、上記
ペントルーフ型燃焼室を構成する2つの傾斜面にそれぞ
れ略平行となるように傾斜した吸気弁側傾斜面及び排気
弁側傾斜面と、ピストン外形円に対し吸気弁側に偏心し
た位置に凹設されたボウルと、を有し、このボウルは、
上記吸気弁の弁頭部との干渉を回避するように、その開
口部がピストンピン軸方向に長尺な楕円状をなす略椀状
に形成されていることを特徴としている。
【0013】更に好ましくは、請求項4の発明のよう
に、上記吸気弁のバルブリフト特性を可変制御する可変
動弁機構を備えている。
【0014】上記の構成により、成層燃焼時には、例え
ば一方の吸気ポートを閉じる等の手段によって、シリン
ダ内にスワールが生成される。ここで、ピストン上死点
においてシリンダヘッド側の燃焼室とピストン頂部との
間の空間が可及的に小さくなるように構成されている。
従って、シリンダ内に生成されたスワールは、ピストン
の上昇に伴ってボウル(及びバルブリセス)内に良好に
封じ込められる。そして、上死点近傍で燃料がボウルへ
向けて噴射されることにより、良好な成層燃焼を実現で
きる。
【0015】また均質燃焼時には、一対の吸気弁を介し
てシリンダ内に流入した新気によってタンブル流が生成
され、かつ吸気行程付近で燃料が噴射される。このタン
ブル流によってボウル(及びバルブリセス)内の燃料の
滞留が防止され、均質な混合気による均質燃焼を実現で
きる。
【0016】そして、請求項1,2の発明では、上記吸
気弁の弁頭部に対応して上記吸気弁側傾斜面に一対のバ
ルブリセスが凹設されているため、吸気上死点付近でも
吸気弁にリフトを与えることが可能となり、均質燃焼時
の出力向上を図る場合に有利である。
【0017】ここで、請求項1の発明では、ボウルの底
面とバルブリセスの底面とを連続する同一平面に形成し
ているので、従来例のようにバルブリセスの部分が局所
的に狭くなることはなく、ボウルからバルブリセスにわ
たって全体的に火炎が伝播するようになる。この結果、
特に成層燃焼時の燃焼性能が向上し、具体的には、未燃
燃料の排出が抑制されるとともに、燃費や排気性能が向
上する。
【0018】また、請求項2の発明では、バルブリセス
の底面を、上記ボウルの底面へ接続する傾斜面に形成し
たため、特に成層燃焼時にボウルからバルブリセスにわ
たって良好に火炎が伝播するようになる。この結果、燃
焼性能が向上し、具体的には、未燃燃料の排出が抑制さ
れるとともに、燃費や排気性能が向上する。
【0019】一方、請求項3の発明では、吸気弁の弁頭
部との干渉を回避するようにボウルが凹設されているた
め、吸気上死点付近で吸気弁にリフトを与えることが可
能である。
【0020】そして、請求項3の発明のボウルは、その
開口部が楕円状をなす略椀状に形成されており、隅角部
分のない滑らかな形状となっている。この結果、燃焼室
内のガス流れが円滑になるとともに、ヒートスポットが
発生し難くなり、均質燃焼時の全開性能が向上するとと
もに、成層燃焼時にボウル内で火炎が良好に伝播するよ
うになり、燃焼特性の更なる向上を図ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明では、吸気上死点
付近でも吸気弁にリフトを与えることが可能で、特に高
負荷運転時の出力向上に有利である。
【0022】そして、請求項1,2の発明では、成層燃
焼時にボウルからバルブリセスにわたって全体的に火炎
が伝播するようになり、未燃燃料の排出が抑制されると
ともに、燃費や排気性能の向上を図ることができる。
【0023】また、請求項3の発明では、燃焼室内のガ
ス流れが円滑になるとともに、ヒートスポットが発生し
難くなり、均質燃焼時の全開性能が向上するとともに、
成層燃焼時にボウル内で火炎が良好に伝播するようにな
り、燃焼特性の更なる向上を図ることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0025】始めに、この発明に係るピストン4が適用
される筒内噴射式内燃機関の構成を図1および図2に基
づいて説明する。図示するように、シリンダブロック1
には、複数のシリンダ3が直列に配置されており、その
上面を覆うように、シリンダヘッド2が固定されてい
る。上記シリンダ3内には、ピストン4が摺動可能に嵌
合している。また、上記シリンダヘッド2に凹設された
燃焼室11は、いわゆるペントルーフ型に構成されてお
り、その一方の傾斜面11aに一対の吸気弁5が、他方
の傾斜面11bに一対の排気弁6がそれぞれ配置されて
いる。そして、これらの一対の吸気弁5および一対の排
気弁6によって囲まれたシリンダ3の略中心位置に、点
火プラグ7が配置されている。上記吸気弁5に対して
は、詳細には図示していないが、公知の可変動弁機構が
設けられており、機関運転条件に応じてバルブリフト特
性を可変制御できる構成となっている。
【0026】上記シリンダヘッド2には、一対の吸気弁
5にそれぞれ対応する一対の吸気ポート8が、互いに独
立して形成されている。つまり、この一対の吸気ポート
8は、シリンダヘッド2内で合流せず、それぞれシリン
ダヘッド2側面において独立して開口している。また上
記排気弁6に対応して排気ポート9が形成されている。
【0027】略円筒状をなす電磁式燃料噴射弁10は、
吸気弁5側のシリンダ3側壁寄りのシリンダヘッド2下
面部に配置されており、その中心軸が斜め下方へ向かっ
た姿勢で取り付けられている。特に、図2に示すよう
に、上記燃料噴射弁10は、2つの吸気弁5の間に配置
されている。
【0028】上記シリンダ3内に配置されたピストン4
の頂部には、後述するように、吸気弁5側に偏心した位
置にボウル12が凹設されており、ピストン4が上死点
近傍にあるときに、上記燃料噴射弁10の噴霧軸線がこ
のボウル12を指向するようになっている。
【0029】上記の一対の吸気ポート8は、それぞれ吸
気マニホルド13側に独立して形成された一対の吸気通
路14a,14bに接続されている。そして、一方の吸
気通路14b内には、この吸気通路14bを開閉するバ
タフライバルブ型の空気制御弁15が介装されている。
この空気制御弁15は、シャフト16を介して図示せぬ
駆動機構により機関運転条件に応じて開閉制御される。
なお、上記空気制御弁15が閉じた状態では、他方の吸
気通路14aに連なる吸気ポート8のみを通して新気が
流入するのであるが、この吸気ポート8は、ヘリカルポ
ートではなく、緩く湾曲した略直線状のポート形状をな
している。
【0030】上記の内燃機関の基本的な作用について簡
単に説明すると、先ず、機関の全負荷時あるいは希薄燃
焼域の中でも比較的空燃比が小さな領域では、シリンダ
3内に均質な混合気を形成して点火する均質燃焼が行わ
れる。この均質燃焼時には、上記空気制御弁15は、開
状態に制御され、一対の吸気ポート8の双方からシリン
ダ3内へ新気が導入される。これにより、シリンダ3内
には、強いタンブル流(縦渦)が生成される。また、燃
料は、吸気行程中にシリンダ3内に噴射供給される。こ
の燃料は、タンブル流によってシリンダ3内で積極的に
拡散され、ボウル12や後述するバルブリセス31,3
2(図3〜5)内に滞留することなく均質化が促進され
る。
【0031】一方、低負荷域で、かつ空燃比を非常に大
きくする希薄燃焼域では、混合気の成層化により確実な
着火を可能とする成層希薄燃焼を行う。この成層希薄燃
焼時には、上記空気制御弁15が閉じられ、一方の吸気
ポート8のみからシリンダ3内に新気が流入する。これ
により、シリンダ3内では、タンブル成分が相対的に弱
められ、かつ水平方向に沿ったスワール流が強く生成さ
れる。そして、この成層希薄燃焼の際には、燃料は、圧
縮行程の後半において燃料噴射弁10からボウル12へ
向けて噴射される。この噴射された燃料は、ピストン4
頂部のボウル12やバルブリセス31,32(図3〜
5)内に封じ込められたスワール流に乗って点火プラグ
7側へ移動し、点火プラグ7周辺に着火可能な混合気を
形成するので、適宜なタイミングで点火することによ
り、着火燃焼が可能となる。
【0032】次に、図3〜5に基づいて、本発明の第1
実施例に係わるピストン4の構成、特にその頂部の構成
を詳細に説明する。
【0033】このピストン4の頂部をなす凸部21に
は、シリンダヘッド2側のペントルーフ型燃焼室11を
構成する2つの傾斜面11a,11b(図1,2)に対
し略平行な平面からなる吸気弁側傾斜面22および排気
弁側傾斜面23が形成されているとともに、吸気弁側に
偏心した位置にボウル12が凹設されている。そして、
このボウル12と部分的に重なるように、吸気弁5の弁
頭部に対応して一対のバルブリセス31,32が吸気弁
側傾斜面22に凹設されている。
【0034】ボウル12は、平面視で略円形をなし、か
つピストン4の半径よりも大きい直径を有しており、吸
気弁側傾斜面22から排気弁側傾斜面23に亙って凹設
されている。またボウル12は、その底面12aが円形
の平面に形成されるとともに、その側壁面12bが上方
へ向かって緩くテーパ状に拡がった皿形をなし、かつ、
その両側がバルブリセス31,32によって部分的に切
り欠かれた形状となっている。なお、ピストン4が上死
点にあるときに、点火プラグ7がボウル12内に入り、
かつその外周部に位置するように配置されている。
【0035】上記バルブリセス31,32は、吸気弁5
の傾斜方向に沿う円柱状に凹設されているものである
が、上記ボウル12と重なり合っているので、それぞれ
略半円状に現れている。
【0036】そして、本実施例では、バルブリセス3
1,32の底面31a,32aを、ボウル12の底面1
2aと連続する同一平面に形成している。言い換える
と、ボウル12とバルブリセス31,32とを同じ深さ
に設定しており、バルブリセス底面31a,32aと、
ボウル底面12aとは、吸気弁側傾斜面22に略平行な
同一平面となっている。
【0037】また、図5に示すように、吸気弁5とバル
ブリセス底面31a,32aとの間には十分な間隙が確
保されており、吸気弁5がピストン4と干渉することは
ない。この結果、吸気上死点付近でも吸気弁5にリフト
を与えることができる。
【0038】図6は、成層燃焼時におけるピストン4や
燃料噴霧等の挙動を示している。(a)に示すように圧
縮行程後半においてボウル12へ向けて噴射された燃料
噴霧Fは、(b)に示すようにボウル12内を旋回する
スワールに乗って点火プラグ7側へ移動し、この点火プ
ラグ7周辺に可燃混合気Fを形成する。そして、適宜な
タイミングで混合気Fが着火されると、ボウル底面12
aとバルブリセス底面31a,32aとが同一平面に形
成されているため、(c)に示すように、その火炎Gが
ボウル12からバルブリセス31,32にわたって良好
に伝播される。そして最終的には、(d)に示すように
火炎Gがボウル12並びにバルブリセス31,32の全
体にわたって良好に広がり、未燃燃料を残さずに良好な
燃焼が行われる。
【0039】なお、バルブリセス31,32は吸気弁側
傾斜面22の内側に凹設されているため、バルブリセス
31,32の外周部には吸気弁側傾斜面22の一部が残
存している。従って、ピストン4が上死点に近づくと、
凸部21の各面がシリンダヘッド2側の対応する面にそ
れぞれ近接するため、ボウル12及びバルブリセス3
1,32が全周に亙って良好にシールされた状態とな
る。従って、ボウル12及びバルブリセス31,32内
のスワールや混合気が外部へ漏出せずに燃焼が良好に進
行する。
【0040】一方、均質燃焼時には、一対の吸気ポート
8から流入した新気によってシリンダ3内にタンブル流
が形成され、かつ吸気行程中に燃料噴射が行われるが、
タンブル流が集中する一対の吸気ポート8の中心線(図
3のA−A線)の上にボウル12が位置し、かつ、上記
ボウル12並びにバルブリセス31,32が薄底の略皿
形をなしているので、ボウル12やバルブリセス31,
32内に入った燃料がタンブル流によって容易に洗い流
され、滞留してしまうことがない。従って、高負荷時に
も均質な混合気を形成でき、良好な均質燃焼が可能であ
る。
【0041】次に、図7〜9に基づいて、本発明の第2
実施例に係わるピストンについて説明する。なお、後述
する第2,第3実施例において、上記第1実施例と同一
の構成には同じ参照符号を付して、重複する構成及び作
用効果の説明を適宜省略する。
【0042】この第2実施例では、一対のバルブリセス
41,42の底面41a,42aが、ボウル12の底面
12aの外周縁部に接続する傾斜面となっている。つま
り、上記底面41a,42aは、吸気弁側傾斜面22に
沿って、ピストンピンに直交する中心線L1の方向へ傾
斜する略半円弧状の平面となっている。なお、バルブリ
セス41,42の内周面41b,42bは、上記第1実
施例と同様、吸気弁5の弁頭部に対応して、吸気弁5の
傾斜方向に沿う周壁面となっている。
【0043】また、図9に示すように、吸気弁5がピス
トン4冠面と干渉することのないように、バルブリセス
41,42の最短深さD1が設定されている。従って、
圧縮上死点付近でも吸気弁5にリフトを与えることが可
能である。
【0044】このような第2実施例の構成によれば、バ
ルブリセス41,42の底面41a,42aがボウル1
2の底面12aに接続する傾斜面となっているため、上
記第1実施例と同じ様に、成層燃焼時にボウル12から
バルブリセス41,42にわたって火炎が良好に伝播
し、燃焼が良好なものとなる。
【0045】また、この実施例のバルブリセス41,4
2は、上記第1実施例のバルブリセス31,32に比し
て、図9に網線で示した領域Rの分だけ容積が実質的に
低減されており、圧縮比低下に起因する出力低下を抑制
することができる。
【0046】次に、図10〜12を参照して、本発明の
第3実施例に係るピストンについて説明する。
【0047】この実施例のボウル50は、吸気弁5がピ
ストン4冠面と干渉することのないように、その開口部
50aがピストンピン軸方向に長尺な楕円状をなす略椀
状に凹設されている。つまりボウル50の表面が滑らか
な1つの半球状の湾曲面となっている。すなわちボウル
50は、吸気弁5の弁頭部を実質的に収容し得るように
凹設されており、上記第1,第2実施例のバルブリセス
の機能を兼用している。従って、圧縮上死点付近で吸気
弁5がリフトしても、図12に示すように吸気弁5がピ
ストン4冠面に干渉することはない。
【0048】この第3実施例によれば、ピストン4冠面
にバルブリセスがなく、かつ、ボウル50が滑らかな湾
曲形状となっているため、均質燃焼時においては、ガス
流れが良好になるとともに、ヒートスポットが発生し難
くなり、異常燃焼が抑制されるとともに、全開性能の更
なる向上を図ることができる。また、ボウル50が滑ら
かな湾曲形状をなしていることから、成層燃焼時におい
ては、火炎がボウル50内で良好に伝播し、燃料が滞留
することなく良好に燃焼が進行する。
【0049】更に、第3実施例では、上記第1,第2実
施例のようにバルブリセスをボウルと別個に凹設する必
要がないので、その製造が更に容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る筒内噴射式内燃機関の構成を示
す縦断面図。
【図2】シリンダヘッドを下面側から見た状態を示す底
面図。
【図3】この発明に係るピストンの第1実施例を示す斜
視図。
【図4】第1実施例のピストンの平面図。
【図5】図4のA1−A1線に沿う断面図。
【図6】第1実施例のボウル内に噴射された燃料の挙動
を示す説明図。
【図7】この発明に係るピストンの第2実施例を示す斜
視図。
【図8】第2実施例のピストンの平面図。
【図9】図8のA2−A2線に沿う断面図。
【図10】この発明に係るピストンの第3実施例を示す
斜視図。
【図11】第2実施例のピストンの平面図。
【図12】図11のA3−A3線に沿う断面図。
【符号の説明】
4…ピストン 5…吸気弁 12…ボウル 21…凸部 22…吸気弁側傾斜面 23…排気弁側傾斜面 31,32…バルブリセス 31a,32a…底面 41,42…バルブリセス 41a,42a…底面 50…ボウル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダヘッドに凹設されたペントルー
    フ型燃焼室に2つの吸気弁および2つの排気弁を有する
    とともに、シリンダ略中央に点火プラグを有し、かつ、
    シリンダ内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁が吸気弁側
    に配置され、シリンダ内にタンブル流成分を付与した状
    態で吸気行程付近で燃料噴射を行うことにより均質燃焼
    を実現するとともに、シリンダ内にスワール成分を付与
    した状態で圧縮行程付近で燃料噴射を行うことにより成
    層燃焼を実現するようにした筒内噴射式内燃機関のピス
    トンにおいて、 ピストン頂部に、上記ペントルーフ型燃焼室を構成する
    2つの傾斜面にそれぞれ略平行となるように傾斜した吸
    気弁側傾斜面及び排気弁側傾斜面と、ピストン外形円に
    対し吸気弁側に偏心した位置に凹設された略皿形のボウ
    ルと、このボウルと部分的に重なるように、上記吸気弁
    の弁頭部に対応して上記吸気弁側傾斜面に凹設された一
    対のバルブリセスと、を有し、 上記ボウルの底面と上記バルブリセスの底面とを連続す
    る同一平面に形成したことを特徴とする筒内噴射式内燃
    機関のピストン。
  2. 【請求項2】 シリンダヘッドに凹設されたペントルー
    フ型燃焼室に2つの吸気弁および2つの排気弁を有する
    とともに、シリンダ略中央に点火プラグを有し、かつ、
    シリンダ内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁が吸気弁側
    に配置され、シリンダ内にタンブル流成分を付与した状
    態で吸気行程付近で燃料噴射を行うことにより均質燃焼
    を実現するとともに、シリンダ内にスワール成分を付与
    した状態で圧縮行程付近で燃料噴射を行うことにより成
    層燃焼を実現するようにした筒内噴射式内燃機関のピス
    トンにおいて、 ピストン頂部に、上記ペントルーフ型燃焼室を構成する
    2つの傾斜面にそれぞれ略平行となるように傾斜した吸
    気弁側傾斜面及び排気弁側傾斜面と、ピストン外形円に
    対し吸気弁側に偏心した位置に凹設された略皿形のボウ
    ルと、このボウルと部分的に重なるように、上記吸気弁
    の弁頭部に対応して上記吸気弁側傾斜面に凹設された一
    対のバルブリセスと、を有し、 上記バルブリセスの底面を、上記ボウルの底面へ接続す
    る傾斜面に形成したことを特徴とする筒内噴射式内燃機
    関のピストン。
  3. 【請求項3】 シリンダヘッドに凹設されたペントルー
    フ型燃焼室に2つの吸気弁および2つの排気弁を有する
    とともに、シリンダ略中央に点火プラグを有し、かつ、
    シリンダ内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁が吸気弁側
    に配置され、シリンダ内にタンブル流成分を付与した状
    態で吸気行程付近で燃料噴射を行うことにより均質燃焼
    を実現するとともに、シリンダ内にスワール成分を付与
    した状態で圧縮行程付近で燃料噴射を行うことにより成
    層燃焼を実現するようにした筒内噴射式内燃機関のピス
    トンにおいて、 ピストン頂部に、上記ペントルーフ型燃焼室を構成する
    2つの傾斜面にそれぞれ略平行となるように傾斜した吸
    気弁側傾斜面及び排気弁側傾斜面と、ピストン外形円に
    対し吸気弁側に偏心した位置に凹設されたボウルと、を
    有し、 このボウルは、上記吸気弁の弁頭部との干渉を回避する
    ように、その開口部がピストンピン軸方向に長尺な楕円
    状をなす略椀状に形成されていることを特徴とする筒内
    噴射式内燃機関のピストン。
  4. 【請求項4】 上記吸気弁のバルブリフト特性を可変制
    御する可変動弁機構を備えていることを特徴とする請求
    項1〜3のいずれかに記載の筒内噴射式内燃機関のピス
    トン。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001049996A1 (de) * 1999-12-23 2001-07-12 Fev Motorentechnik Gmbh Hubkolbenbrennkraftmaschine mit kraftstoffdirekteinspritzung über einen einlassseitig angeordneten injektor
JP2004190587A (ja) * 2002-12-12 2004-07-08 Toyota Motor Corp ピストン頂部に複数の凹部を有するエンジン
CN109538369A (zh) * 2019-01-15 2019-03-29 李斯特技术中心(上海)有限公司 一种活塞及其顶部形状

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