JPS5853630A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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Publication number
JPS5853630A
JPS5853630A JP56154417A JP15441781A JPS5853630A JP S5853630 A JPS5853630 A JP S5853630A JP 56154417 A JP56154417 A JP 56154417A JP 15441781 A JP15441781 A JP 15441781A JP S5853630 A JPS5853630 A JP S5853630A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
combustion chamber
squish
cylinder
recess
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.)
Pending
Application number
JP56154417A
Other languages
English (en)
Inventor
Mutsumi Kanda
神田 睦美
Kiyoshi Nakanishi
清 中西
Takeshi Okumura
猛 奥村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Toyota Jidosha Kogyo KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Toyota Jidosha Kogyo KK filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP56154417A priority Critical patent/JPS5853630A/ja
Priority to US06/421,302 priority patent/US4480625A/en
Publication of JPS5853630A publication Critical patent/JPS5853630A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関に係り、更に詳−には自動傘等の重
輪に用いられる火花点火式内燃機関に係る。
自動傘等の重輪に用いられる内燃機関に於ける運転性、
燃料経済性及び排気ガス性能の改善は現在も望まれてい
るところであり、このことに鑑みて改良された種々の烏
性能内tIAIIIIが提案されている。
内燃機関に於て、そのtIA焼室自室内気と燃料との混
1合気に適度の乱れ(マイクロターピュレンス)が存在
すると、見掛は上の火炎伝播速度が速まり、所謂急速燃
焼が行われ、メカニカルオクタン価が向上し、圧縮比を
大きくすることが可能になり、燃焼効率の向上と相倹り
て燃料経済性を改善でき、またサイクル毎の燃焼の麦勤
が減少し、また未燃焼成分の放出−が低減するというこ
とは従来からよく知られている。
本発明は燃焼行程の全てに1iりで混合気の適度の乱れ
が生じ、これにより優れた急造II!焼を行い、運転性
、燃料経済性及び排気ガス性能が優れた改良された内燃
*siを提供することを目的としている。
かかる目的は、本発明によれば、シリンダボアを有する
シリンダブロックと、前記シリンダボアの一端を閉じる
シリンダヘッドと、前記シリンダボア内に配設されたピ
ストンとを含み、前記シリンダブツクは一方の側に急斜
面部を他方の側に緩斜面部を構成するウェッジ型ms室
窪みを、また前記ピストンはピストン窪みを有し、前記
シリンダヘッドと前記ピストンとは前記ウェッジ型燃焼
室窪みの緩斜面部の側に比較的大きいスキッシュエリア
を、また前記ウェッジ型燃焼室窪みの急斜面部の側に比
較的小さいスキッシュエリアを郭定しており、前記ウェ
ッジ型燃焼室窪みの急斜面部に点火プラグが設けられ、
前記ウェッジ型燃焼室窪みの緩斜面部にヘリカル式の吸
気ボートが開口していることを特徴とする内燃機関によ
って達成される。
かかる構成によれば、圧縮行程末期にピストンの頂面部
とシリンダヘッドの下面部との閣のスキフシ1エリアに
て混合気が圧搾されることにより生じる噴流、即ちスキ
ッシュ流がウェッジ型燃焼室窪みとピストン窪みによる
主要な燃焼室空間の中央部へ向けて噴き出し、そのスキ
ッシュ流が燃焼室の1lliとの接触による大きい減資
作用を受けることなく、また点火プラグを挾んでその両
側に設けられた二つのスキッシュエリアよりのスキッシ
ュ流が互に衝突し合うことにより、更にヘリカル式吸気
ボートにより燃焼室内に吸入されて慣性により圧縮行程
末期まで残存している混合気の吸気スワール流と前記ス
キッシュ流とが互に衝突し合うことにより、点火プラグ
の発火部を含む前記主要な燃焼室空間の全域に燃焼行程
の全てに1って良好な混合気の乱れが生じ、点火プラグ
により点火された混合気の火炎がその乱れに乗って伝播
することにより見掛は上の火炎伝播速度が上昇し、優れ
た急速燃焼が行われる。
・以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳
細に説明する。
第1図は本発明による内燃機関の一つの実施例を示すl
llli面図、第2図は第1図に示された内燃機関のシ
リンダヘッドの底面図である。図に於て、1はシリンダ
ブロックを示しており、該シリンダブ0ツクはシリンダ
ボア2を有している。シリンダブロック1の上面にはガ
スケット3が配設されており、その上にシリンダボア2
の上端を閉じるべくシリンダヘッド4が取付けられてい
る。シリンダボア2はピストン5を受入れている。シリ
ンダヘッド4はシリンダボア2の中心軸線より一方の側
に、即ち図にて左側に偏った位瞳の下底面部にウェッジ
型燃焼室窪み6を有している。
ウェッジ型燃焼室窪み6は図にて右側に比較的緩かな緩
斜面部7を、また図にて左側に比較的切立った急斜面部
8を有している。緩斜面部7の傾斜角0重は5〜20度
、急傾斜1i8の傾斜角θ!は38〜40度程度であっ
てよい。ウェッジ型燃焼室窪み6の緩斜面部7には吸気
ボート9と排気ボート10とが開口しており、これらボ
ートは吸気パルプ11と排気パルプ12によって各々選
択的に開閉されるようになっている。吸気ポート9はそ
のウェッジ型燃焼室窪み6に対する開口端の5− 軸線周りに旋回した旋回通路部13を含むヘリカル式の
吸気ボートとして構成されている。
またウェッジ型燃焼室窪み6の急斜面部8には点火プラ
グ14が配設されている。
ピストン5の頂面部にはピストン窪み15が形成されて
いる。ピストン窪み15の輪郭は第2図にて仮想線で示
されている如き形状になっており、点火プラグ14を含
む縦断面に於ては、第1図に示されている如く、その輪
郭がウェッジ型m焼室窪み6の輪郭に整合している。ピ
ストン窪み15は燃焼室窪み6と同程度の容積を備えて
いればよい。ピストン5はピストン窪み15の図にて右
方に残された比較的大きい面積のIli面部16とこれ
に対向するシリンダヘッド4の下面部17との間に比較
的大きいスキッシュエリア18を郭定しており、またピ
ストン窪み15の図にて左方に残された比較的小さい面
積の頂面部19とこれに対向するシリンダヘッド4の下
面部20との闇に比較的小さい面積のスキッシュエリア
21を郭定している。スキッシュエリア18と21との
面積比は6− その各スキッシュエリアによって発生するスキッシュの
強さの比が4対1程度になるよう設定されいることが好
ましい。ピストン5が上死点位置にあるときのスキッシ
ュエリア18及び21の圏−は1.25−一以下である
ことが好ましく、これはガスケット3の厚さを変更する
ことにより調節することができる。
ピストン窪み15のスキッシュエリア18の側の端壁部
22は切立った4I!面(傾斜角θa −70〜901
)として構成されているが、スキッシュエリア21の側
の端壁部23は傾斜面となっている。ピストン15のス
キッシュエリア21の側の端壁部23が傾斜向になって
いることによりそのスキッシュエリア部分のピストン5
の内部が増大され、その部分の熱変形や機械的変形が回
避される。この端壁部23の傾斜角θ4は45度8I[
であってよい。
吸気行程に於て、ヘリカル吸気ボート9より混合気が燃
焼室内に吸入され、これにより吸気スワールが発生する
。そしてその後の圧縮行程に於てピストン5がその上死
点へ向けて上昇すると、それに伴い燃焼室内の混合気は
圧縮される。ピストン5が上死点位鐙近くまで上昇する
と、スキッシュエリア18及び21の間隙が挟まり、こ
の部分に存在する混合気が他の部分に存在する混合気よ
りも強く圧縮され、これにより前記スキッシュエリア内
の混合気は燃焼室窪み6とピストン窪み15とによる主
要なM焼室空間内へ押出される。この混合気の流れがス
キッシュ流である。スキッシュエリア18はスキッシュ
エリア21よりその面積が大きいから、このスキッシュ
エリア18よりのスキッシュ流はスキッシュエリア21
よりのスキッシュ流より強力なものとなり、点火時期に
於て点火プラグ14の発火点付近にてその両スキッシュ
エリアよりのスキッシュ流が丁度衝突し合い、またそれ
らのスキッシュ流とこの時点まで慣性によって残存して
いる吸気スワール流とが衝突し合い、この結果、点火プ
ラグ14の発火部を含む前記主要な燃焼室空間の全域に
亙っで良好な混合気の乱れが生じ、多鏝のマイクロター
ビュレンスが発生する。点火プラグ14はこの乱れを有
する混合気の点火を行う。これにより生じた火炎はその
混合気の乱れに乗って進むことにより、その見掛は上の
火炎伝播速度が速まり、急速m焼が行われる。
その後、膨張行程に於て、ピストン5がその上死点位置
より降下し始め、ATDCが15〜25度付近になると
、スキッシュエリア18及び21の1IlllIの増大
に伴いそのスキッシュエリアへ混合気が^速度にて流入
する、所謂逆スキッシュ流が生じ、これによりそれらス
キッシュエリア18及び21内に火炎が一気に伝播し、
燃焼を起こす。
これによりm焼時間は極めて短いものになる。
上述の如く急速燃焼が行われることにより、内fIA4
1I閏のメカニカルオクタン価が向上し、圧縮比を高め
ることが可能になり、燃焼効率の向上と相俟って燃料経
済性が改善され、また各サイクル毎の燃焼の羨動が少な
くなり、静粛性、運転性及び排気ガス性能が改善される
ようになる。
以上に於ては本発明を特定の実施例について畦9− 糟に説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く本発明のIN内にて種々の実施例が可能であることは
当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による内燃機関の一つの実施例をその要
部について示す縦断面図、第2図は第1図に示された内
**関のシリンダヘッドの底面図である。 1・・・シリンダプロ゛ツク、2・・・シリンダボア、
3・・・ガスケット、4・・・シリンダヘッド、5・・
・ピストン、6・・・ウェッジ型燃焼室窪み、7・・・
緩斜面部。 8・・・急斜面部、9・・・へりカル式吸気ボート、1
0・・・排気ボート、11・・・吸気パルプ、12・・
・排気パルプ、13・・・旋回通路部、14・・・点火
プラグ、15・・・ピストン窪み、16・・・TI4面
部、17・・・下面部。 18・・・スキッシュエリア、19・・・1lli11
.20・・・下面部、21・・・スキッシュエリア、2
2.23・・・端壁部 特許出願人     トヨタ自動車工業株式会社代  
理  人        弁理士   明  石  昌
  毅10−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シリンダポアを有するシリンダブロックと、前記シリン
    ダポアの一端を閉じるシリンダヘッドと、前記シリンダ
    ポア内に配設されたピストンとを含み、前記シリンダヘ
    ッドは一方の側(急斜面部を他方の側に緩斜面部を構成
    するウェッジ型燃焼室窪みを、また前記ピストンはピス
    トン窪みを有し、前記シリンダヘッドと前記ピストンと
    は前記ウェッジ型燃焼室窪みの緩斜面部の側(比較的大
    きいスキッシュエリアを、また前記ウェッジ型imm室
    窪みの急斜面部の側に比較的小さいスキッシュエリアを
    郭定しており、前記ウェッジ!!l1111!寵みの急
    斜面部に点火プラグが設けられ、前記ウェッジ型燃焼室
    窪みの緩斜面部にヘリカル式の吸気ポートが開口してい
    ることを特徴とする内II@関。
JP56154417A 1981-09-28 1981-09-28 内燃機関 Pending JPS5853630A (ja)

Priority Applications (2)

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JP56154417A JPS5853630A (ja) 1981-09-28 1981-09-28 内燃機関
US06/421,302 US4480625A (en) 1981-09-28 1982-09-22 Internal combustion engine with helical intake port and combustion chamber with two squish areas

Applications Claiming Priority (1)

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JP56154417A JPS5853630A (ja) 1981-09-28 1981-09-28 内燃機関

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JPS5853630A true JPS5853630A (ja) 1983-03-30

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ID=15583699

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JP56154417A Pending JPS5853630A (ja) 1981-09-28 1981-09-28 内燃機関

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JP (1) JPS5853630A (ja)

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