JPS632578Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンの燃焼室に関するものであ
る。

一般にエンジンにおいてはその出力を大きくす
るため燃焼室の容積を小さくして圧縮比を高くす
ることが行なわれている。従来、このようにして
燃焼性を向上させたエンジンの燃焼室として、特
開昭54−145808号公報に記載されているように、
ピストン上面に燃焼凹部を形成したものがあつ
た。

ところで近年エンジンの高出力化の要請がさら
に高くなり、そのため低負荷用，高負荷用の２つ
の吸気ポートを設け、低負荷時には吸気にスワー
ルを生じさせ、高負荷時には多量の吸気を効率よ
く吸入して高出力を得るようにしたエンジンが開
発されている。しかるにこのようなエンジンにお
いて、上述のように燃焼性の向上を目的としてピ
ストン上面に凹状の燃焼室を形成すると、該ピス
トン上面の燃焼室周縁と上記吸気ポートとの隙間
が小さくなつて吸気が燃焼室に吸入されにくくな
り、そのためエンジンの高負荷時の吸入効率はあ
まり良くないものであつた。

本考案は、かかる状況に鑑みてなされたもの
で、高負荷時には吸入効率を向上でき、しかも低
負荷時にはスワールを強く生じさせることのでき
るエンジンの燃焼室を提供せんとするものであ
る。

本考案にかかるエンジンの燃焼室は少なくとも
低負荷時には吸気を導入する低負荷用吸気ポート
と、高負荷時のみ吸気を導入する高負荷用吸気ポ
ートと、少なくとも１つの排気ポートと、ピスト
ン上死点時にはシリンダヘツド下面と近接する頂
面を持つピストンとを有するエンジンにおいて、
上記ピストンの頂面に、上記低負荷用吸気ポート
の下方に位置する面積より上記高負荷用吸気ポー
トの下方に位置する面積の方が広い燃焼室凹部を
設けたものである。

本発明においては上記構成により低負荷時には
低負荷用吸気ポートのみから吸気を導入するが、
該ポートは燃焼室凹部上方に位置する面積が比較
的狭いため、吸気初期時には吸気に有効な開口面
積が狭く高速で吸入されスワールが強化される。
また、高負荷時には少なくとも高負荷用吸気ポー
トから吸気を導入するが、該ポートは燃焼室凹部
上方に位置する面積が比較的広いため、吸気初期
時における吸気に有効な開口面積が広く吸気抵抗
が少なく吸入効率を上げることができる。

以下本考案の実施例を図について説明する。

第１図ないし第４図は本考案の一実施例を示
し、図において１は円筒状のピストン摺動孔１ａ
を有するシリンダブロツクであり、該シリンダブ
ロツク１の上面にはシリンダヘツド２が固着され
ており、該シリンダヘツド２の上記ピストン摺動
孔１ａ上方部分には大略球面状の球面部２ａが凹
設されている。

また上記シリンダヘツド２には、低負荷用吸気
ポート２ｂ、これより径の大きい高負荷用吸気ポ
ート２ｃ及び２つの排気ポート２ｄ，２ｅが形成
され、これらの各ポート２ｂ〜２ｅは上記球面部
２ａに略90゜角度間隔でもつて開口しており、さ
らに該各開口にはバルブシート３が嵌挿固着され
ている。また上記各開口にはこれと開閉する吸，
排気バルブ４ａ，４ｂが上下動自在に配設されて
いる。なお８は点火プラグで、これは上記シリン
ダヘツド２の上記球面部２ａ中央に螺着されてい
る。また上記低，高負荷用吸気ポート２ｂ，２ｃ
には各々低，高負荷用吸気通路５ａ，５ｂが接続
されており、さらに該高負荷用吸気通路５ｂの途
中には、該通路５ｂを開閉する開閉弁６が取付け
られている。

また上記シリンダブロツク１のピストン摺動孔
１ａ内には、ピストン７が摺動自在に挿入されて
いる。該ピストン７の上面部７ａは上記シリンダ
ヘツド２の球面部２ａと同様の形状、即ち大略球
面状に突出形成されており、また該上面部７ａの
上記吸気ポート２ｂ，２ｃの開口に対向する部分
には吸気側平坦面７ｂが、また該上面部７ａの上
記排気ポート２ｄ，２ｅの開口に対向する部分に
は排気側平坦面７ｃがそれぞれ平坦に形成されて
おり、該吸，排気側平坦面７ｂ，７ｃは各々上記
吸，排気バルブ４ａ，４ｂの下端面と平行になつ
ている。

そしてさらに上記ピストン７上部の平面から見
て吸気ポート２ｂ，２ｃ側に、かつ高負荷用吸気
ポート２ｃ側に偏心した位置、即ち上記ピストン
７上部の第１図やや左下方部には燃焼室凹部（以
下燃焼凹部と略記する。）７ｄが凹設されており、
該燃焼凹部７ｄは平面円形で断面皿状のもので、
これはエンジンの燃焼室となつている。そして上
記燃焼凹部７ｄを偏心して設けた結果上記高負荷
用吸気ポート２ｃの開口はその略全領域が上記燃
焼凹部７ｄの上方に位置し、また低負荷用吸気ポ
ート２ｂの開口はその1/2以下の領域が上記燃焼
凹部７ｄの上方に位置している。

次に作用について説明する。

まず、エンジンの低負荷運転領域においては、
上記高負荷用吸気通路５ｂの開閉弁６は該通路５
ｂを閉じており、この状態で吸気バルブ４ａが開
くとともにピストン７が下降すると、吸気が低負
荷用吸気ポート２ｂを通つてピストン７の上部と
シリンダヘツド２の球面部２ａで囲まれた空間に
吸入されることとなる。そしてこの際上記吸気は
低負荷用吸気ポート２ｂの開口の1/2以下の領域
だけがピストン７の燃焼凹部７ｄ上方に位置し、
その吸気初期時の有効な開口面積が狭いため、比
較的高速で上記空間内に吸入され、これにより該
吸気は上記空間内で強いスワールを生じさせるこ
ととなる。

次に、エンジンの高負荷運転領域においては、
上記開閉弁６は高負荷用吸気通路５ｂを開いてお
り、この状態で吸気バルブ４ａが開くとともにピ
ストン７が下降すると、吸気が低，高負荷用吸気
ポート２ｂ，２ｃを通つて吸入されることとな
る。そしてこの際上記吸気は、高負荷用吸気ポー
ト２ｃの開口の略全領域がピストン７の燃焼凹部
７ｄ上方に位置しその吸気初期時の有効な開口面
積が広いため、抵抗なく多量に吸入される。

このように本実施例では、ピストン７の頂面
に、低負荷用吸気ポート２ｂの下方に位置する面
積より高負荷用吸気ポート２ｃの下方に位置する
面積の方が広い燃焼凹部７ｄを設け、低負荷時に
は低負荷用吸気ポート２ｂのみにより、高負荷時
には低及び高負荷用吸気ポート２ｂ及び２ｃによ
り、吸気を導入するようにしたので、低負荷時に
は吸気にスワールを生ぜしめることができ、また
高負荷時には吸入抵抗が小さくなつて多量の吸気
を効率よく吸入できる。

なお、上記実施例では、２つの排気ポート２
ｄ，２ｅを有するエンジンについて説明したが、
本考案は排気ポートが１つのエンジンについても
適用できるものであり、また上記実施例では上記
燃焼凹部７ｄが吸気ポート２ｂ，２ｃ側に、かつ
高負荷用吸気ポート２ｃ側に偏心した位置に形成
された場合について説明したが、本考案による燃
焼凹部は少なくとも高負荷用吸気ポート側に偏心
した位置に形成されば良い。

以上のように本考案に係るエンジンの燃焼室に
よれば、低，高負荷用の２つの吸気ポートと、ピ
ストン上死点時にはシリンダヘツド下面と近接す
る頂面を持つピストンとを有するエンジンにおい
て、上記ピストンの頂面に、上記低負荷用吸気ポ
ートの下方に位置する面積より上記高負荷用吸気
ポートの下方に位置する面積の方が広い燃焼室凹
部を設けたので、高負荷時の吸気の吸入効率を向
上でき、かつ低負荷時の吸気のスワールを強化で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例によるエンジンの燃
焼室の平面図、第２図は第１図の−線断面側
面図、第３図は上記実施例のピストンの斜視図、
第４図は第１図の−線断面正面図である。 ２ａ……シリンダヘツドの球面部、２ｂ……低
負荷用吸気ポート、２ｃ……高負荷用吸気ポー
ト、２ｄ，２ｅ……排気ポート、４ａ，４ｂ……
吸，排気バルブ、７……ピストン、７ｂ，７ｃ…
…吸，排気側平坦面、７ｄ……燃焼室凹部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 少なくとも低負荷時には吸気を導入する低負荷
   用吸気ポートと、高負荷時のみ吸気を導入する高
   負荷用吸気ポートと、少なくとも１つの排気ポー
   トと、ピストン上死点時にはシリンダヘツド下面
   と近接する頂面を持つピストンとを有するエンジ
   ンにおいて、上記ピストンの頂面に、上記低負荷
   用吸気ポートの下方に位置する面積より上記高負
   荷用吸気ポートの下方に位置する面積の方が広い
   燃焼室凹部を設けたことを特徴とするエンジンの
   燃焼室。