JPS6328210B2 - - Google Patents

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JPS6328210B2
JPS6328210B2 JP57217554A JP21755482A JPS6328210B2 JP S6328210 B2 JPS6328210 B2 JP S6328210B2 JP 57217554 A JP57217554 A JP 57217554A JP 21755482 A JP21755482 A JP 21755482A JP S6328210 B2 JPS6328210 B2 JP S6328210B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spark plug
combustion chamber
opening
electrode portion
circumferential contour
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.)
Expired
Application number
JP57217554A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59105927A (ja
Inventor
Shinichi Mitani
Shigeyoshi Ito
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.)
Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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 Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
Priority to JP57217554A priority Critical patent/JPS59105927A/ja
Publication of JPS59105927A publication Critical patent/JPS59105927A/ja
Publication of JPS6328210B2 publication Critical patent/JPS6328210B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃料消費率を改善するために燃焼室
を改良した火花点火式の内燃機関に関するもので
ある。
〔従来の技術とその問題点〕
内燃機関における熱効率の向上には、圧縮比を
高くすることが有効的であるが、圧縮比を高くす
ると低回転域においてノツキングが発生するか
ら、圧縮比の向上には一定の限界があり、実用燃
費の向上を図ることができなかつた。そして、ノ
ツキングの発生を燃焼室の改良によつて抑制する
には。
(1) 燃焼室内にのぞむ点火栓の電極から燃焼室
隅々までの距離、つまり火炎伝播距離を短くす
ること(第1の手段)。
(2) 燃焼室内の吸気混合気に出来るだけ乱流を与
えて火炎伝播速度を向上し、燃焼時間を短縮す
ること(第2の手段)。
などの手段があることは周知の通りである。
そして、この場合、後者の第2の手段を得るた
め具体例としては、燃焼室への混合気の吸気に際
してスワールを与えること、燃焼室の周辺にスキ
ツシユエリアを形成すること、及びこれらを併用
することがあり、燃焼室の周辺にスキツシユエリ
アを形成することは燃焼室がコンパクトになつて
第1の手段にもきわめて有効である。
先行技術としての実開昭56−129525号公報及び
実開昭56−45120号公報は、燃焼室の周辺にスキ
ツシユエリアを形成することに加えて、点火栓の
電極部を燃焼室の略中心に向つて突出させること
を提案している。
しかし、この先行技術のものは、燃焼室の略中
心に向つて突出した点火栓の電極部が、燃焼室の
周辺に形成したスキツシユエリアからのスキツシ
ユ流の直撃を受け易い問題がある。すなわち、こ
の先行技術におけるピストンの頂面はその中心部
に凹みがない完全な平面状であつて、該ピストン
が上死点に近づくにつれてシリンダヘツドの下面
との間で発生するスキツシユ流は、ピストン頂面
の中心部よりの押上げによつて、シリンダヘツド
の下面に凹み形成した燃焼室中心に向つて斜め上
向きに噴出する傾向を呈するから、燃焼室の周辺
に形成したスキツシユエリアのうち点火栓の電極
部の近くのスキツシユエリアからのスキツシユ流
が燃焼室内に突出している点火栓の電極部を直撃
して、電極部の火花を吹消すことになる。
従つて、この先行技術のものは点火栓の電極部
の燃焼室内への突出を大きくすることができず、
第1の手段に対して不充分である。
本発明は、このように点火栓の電極部を燃焼室
の中心に向つて突出することに加えて、燃焼室の
周辺にスキツシユエリアを形成することにより、
前記第1及び第2の手段を具現する場合におい
て、前記のようにスキツシユ流による点火栓の電
極部の火花の吹消しを確実に防止することを目的
とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するため本発明は、シリンダヘ
ツドの下面を凹ませて形成した燃焼室内に、吸気
ポート及び排気ポートを開口すると共に、前記シ
リンダヘツドに螺着した点火栓の電極を燃焼室内
に向つて突出して成る内燃機関において、前記燃
焼室のシリンダヘツド下面に対する周輪郭を、前
記吸気ポートの開口部と排気ポートの開口部との
間、及び前記点火栓の電極部の付近でシリンダボ
アの周輪郭より燃焼室内に入り込ませて、該燃焼
室の周輪郭の外側にピストンの頂面に対するスキ
ツシユエリアを形成する一方、ピストンの頂面に
は、前記吸気ポートの開口部の付近、及び排気ポ
ートの開口部の付近、並びに点火栓の電極部を囲
う周輪郭を有する凹所を設け、該ピストン頂面の
凹所における周輪郭のうち点火栓の電極部の付近
を囲う部分を、前記燃焼室における周輪郭のうち
点火栓の電極部の付近を囲う部分よりも半径方向
の外側に位置するように構成し、且つ、前記スキ
ツシユエリアのうち、前記点火栓の電極部の付近
におけるスキツシユエリアを、点火栓の電極部と
吸気ポートの開口部との間の部分、及び点火栓の
電極部と排気ポートの開口部との間の部分では大
きく、点火栓の電極部の外側の部分では小さくす
るように構成した。
〔発明の作用・効果〕 すなわち本発明は、前記のように、ピストン
の頂面には、前記吸気ポートの開口部の付近、
及び排気ポートの開口部の付近、並びに点火栓
の電極部を囲う周輪郭を有する凹所を設ける一
方、該ピストン頂面の凹所における周輪郭のう
ち点火栓の電極部の付近を囲う部分を、前記燃
焼室における周輪郭のうち点火栓の電極部の付
近を囲う部分よりも半径方向の外側に位置する
ように構成したことにより、シリンダヘツドの
下面におけるスキツシユエリアのうち、点火栓
の電極部の付近におけるスキツシユエリアは、
ピストンの凹所内にはみ出した形態になり、点
火栓の電極部の付近におけるスキツシユエリア
からのスキツシユ流は、前記はみ出した部分に
おけるスキツシユエリアの押下げ作用によつ
て、ピストン頂面の凹所の底面に向う方向に偏
流されるから、スキツシユ流が点火栓の電極部
を直撃することを回避できる。
これに加えて、前記のように、スキツシユエ
リアのうち、前記点火栓の電極部の付近におけ
るスキツシユエリアを、点火栓の電極部と吸気
ポートの開口部との間の部分、及び点火栓の電
極部と排気ポートの開口部との間の部分では大
きく、点火栓の電極部の外側の部分では小さく
するように構成したことにより、点火栓の電極
部の付近におけるスキツシユエリアから燃焼室
内に向つて噴出するスキツシユ流のうち、点火
栓の電極部に向かう方向のスキツシユ流のみ
を、他のスキツシユ流よりも弱めることができ
る。従つて本発明によると、スキツシユ流によ
る効果を損なうことなく、前記及びの相乗
作用によつて、スキツシユ流による火花の吹消
しを防止できるから、点火栓における電極部を
燃焼室内に大きく突出した場合においても、安
定した着火・燃焼を確実に達成できる効果を有
する。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面について説明する
と、図において符号1は、シリンダブロツク、符
号2は、該シリンダブロツク1の上面に締結され
たシリンダヘツド、符号3は、前記シリンダブロ
ツク1におけるシリンダボア4内を往復動するピ
ストン、符号5は、前記シリンダヘツド2の下面
を凹ませて形成した球形又は多球形の燃焼室、符
号6は、該燃焼室5内に電極部7が突出するよう
に前記シリンダヘツド2に螺着した点火栓を各々
示す。
また、符号8は、前記シリンダヘツド2の平面
視においてシリンダボア4の中心を通つて機関の
クランク軸(図示せず)と同方向の長手中心線9
に対して平行な一側面10と燃焼室5とを連通す
る吸気ポート、更に符号11は、前記長手中心線
9に対して平行な他側面12と燃焼室5とを連通
する排気ポートを示す。
前記吸気ポート8の燃焼室5への開口部8′及
び排気ポート11の燃焼室5への開口部11′は、
前記長手中心線9を挟む両側で、且つ、シリンダ
ボア4の中心点を通つて長手中心9と直角方向の
直交中心線13を挟む両側の領域に各々位置し、
吸気ポート8の開口部8′には吸気弁14が、排
気ポート11の開口部11′には排気弁15が
各々設けられ、更に前記点火栓6は、前記吸気ポ
ート8の開口部8′に対して長手中心線9を挟ん
で対向する部位に設けられている。
また、前記吸気ポート8の中途部は、その開口
部8′より燃焼室5内に入る混合気の主流が、第
2図に矢印Aで示すように点火栓6の電極部7を
通つて排気弁15の略真下部に向かうようなスワ
ール流となるように平面視において湾曲されてい
る。
前記シリンダヘツド2の下面に凹み形成した燃
焼室5において、吸気ポート8の開口部8′、排
気ポート11の開口部11′及び点火栓6の電極
部7を囲む周輪郭16は、点火栓6の電極部7の
付近、及び吸気ポート8の開口部8′と排気ポー
ト11の開口部11′との間において各々燃焼室
5内への入り込み部16a,16bを有するよう
に、シリンダボア4の円形周輪郭17より内側に
入り込んでいて、当該燃焼室5の周輪郭16より
外側におけるシリンダヘツド2の下面には、ピス
トン3の頂面3′に対するスキツシユエリア18
が、点火栓6の電極部7、及び吸気ポート8の開
口部8′、並びに排気ポート11の開口部11′を
囲むように形成されている。
一方、前記ピストン3の頂面3′における中央
部には、適宜深さの平底面を有する凹所19を凹
み形成する。この凹所19のピストン頂面3′に
対する周輪郭20は、これまた平面視において点
火栓6の電極部7、及び吸気ポート8の開口部
8′の付近、並びに排気ポート11の開口部1
1′の付近を略囲うもので、当該凹所19におけ
る周輪郭20のうち、吸気ポート8の開口部8′
の付近と排気ポート11の開口部11′の付近と
の間を囲う部分20bを、前記燃焼室5における
周輪郭16のうち、吸気ポート8の開口部8′と
排気ポート11の開口部11′との間を囲う入り
込み部16bに対して全体として略一致させる
か、又はシリンダボア4の半径方向に対して内側
寄りに位置する一方、前記ピストン頂面3′の凹
所19における周輪郭20のうち、点火栓6の電
極部7の付近を囲う部分20aを、前記燃焼室5
における周輪郭16のうち点火栓6の電極部7の
付近を囲う部分16aよりシリンダボア4の半径
方向に対して外側寄りに位置するように構成す
る。
更に、前記シリンダヘツド2の下面におけるス
キツシユエリア18のうち、前記点火栓6の電極
部7の付近におけるスキツシユエリアを、点火栓
6の電極部7と吸気ポート8の開口部8′との間
の部分、及び点火栓6の電極部7と排気ポート1
1の開口部11′との間の部分では大きく、点火
栓6の電極部7の外側の部分では小さくするよう
に構成して成るものである。
この構成において、ピストン3の下降動に伴う
吸気行程時に、吸気ポート8からの吸気混合気
は、燃焼室5内及びシリンダボア4内に、第2図
に矢印Aで示すように点火栓6の電極部7をかす
めてこれを冷却したのち、排気弁15の略真下に
向かう方向のスワール流となつて吸気される。
そして、吸気行程が終わつて吸気弁14が閉
じ、ピストン3の上昇動に伴う圧縮行程に入り、
圧縮行程の終期においてピストン3の頂面3′が
シリンダヘツド2の下面に近づくと、ピストン3
の頂面3′と燃焼室5を囲うスキツシユエリア1
8との間にスキツシユ作用が起こり、そのスキツ
シユ流が燃焼室5内に向つて噴出するから、燃焼
室5内のスワールは加速されと共に激しく乱流化
されることになつて、火炎伝播速度が向上され、
且つ、混合気の燃焼時間が短縮されるのである。
この場合、燃焼室5を囲うスキツシユエリア1
8のうち、点火栓6に対して燃焼室5を挟んで反
対側に位置するスキツシユエリアの部分からのス
キツシユ流は、最も強くなつて第4図に矢印Cで
示すように、スキツシユエリア面と略平行の方向
に噴出するが、この矢印C方向のスキツシユ流
は、燃焼室5を横断したのち点火栓6の電極部7
に向かうことになるから、当該矢印C方向のスキ
ツシユ流が、点火栓6の電極部7を直撃して、電
極部7における火花を吹消すことはない。
一方、点火栓6の電極部7における付近では、
燃焼室5の周輪郭16のうち点火栓6の電極部7
の付近を囲う部分16aを、ピストン頂面3′の
凹所19における周輪郭20のうち点火栓6の電
極部7の付近を囲う部分20aより内側に位置
し、換言すれば、燃焼室5の周輪郭16のうち点
火栓6の電極部7の付近を囲う部分16aを、ピ
ストン頂面3′の凹所における周輪郭20のうち
点火栓6の電極部7の付近を囲う部分20aより
内側にはみ出すように構成したので、点火栓の電
極部7における付近のスキツシユ流は、第4図に
矢印Bで示すように、前記はみ出した部分のスキ
ツシユエリア18の押下げ作用によつて、ピスト
ン頂面3′の凹所19の底面に向つて斜め下向き
に噴出するのである。
しかも、シリンダヘツド2の下面におけるスキ
ツシユエリア18のうち、前記点火栓6の電極部
7の付近におけるスキツシユエリアを、点火栓6
の電極部7と吸気ポート8の開口部8′との間の
部分、及び点火栓6の電極部7と排気ポート11
の開口部11′との間の部分では大きく、点火栓
6の電極部7の外側の部分では小さくするように
構成したことにより、点火栓6の電極部7の付近
におけるスキツシユエリアから燃焼室5内に向つ
て噴出するスキツシユ流のうち、点火栓6の電極
部7に向かう方向のスキツシユ流が、他のスキツ
シユ流よりも弱められるから、このことと、点火
栓6の電極部7の付近におけるスキツシユエリア
からのスキツシユ流が、前記のように斜め下向き
の矢印Bの方向に向けられることと相俟つて、ス
キツシユ流にて点火栓6の電極部7における火花
を吹消することを確実に解消できるのである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第1図は機関要
部の縦断正面図で第1図は第2図の−視断面
図、第2図は第1図の−視底面図、第3図は
第1図の−視平面図、第4図は第3図の−
視拡大断面図である。 1……シリンダブロツク、2……シリンダヘツ
ド、3……ピストン、4……シリンダボア、5…
…燃焼室、6……点火栓、7……電極部、8……
吸気ポート、11……排気ポート、16……燃焼
室の周輪郭、18……スキツシユエリア、3′…
…ピストン頂面、19……凹所、20……凹所の
周輪郭。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 シリンダヘツドの下面を凹ませて形成した燃
    焼室内に、吸気ポート及び排気ポートを開口する
    と共に、前記シリンダヘツドに螺着した点火栓の
    電極を燃焼室内に向つて突出して成る内燃機関に
    おいて、前記燃焼室のシリンダヘツド下面に対す
    る周輪郭を、前記吸気ポートの開口部と排気ポー
    トの開口部との間、及び前記点火栓の電極部の付
    近でシリンダボアの周輪郭より燃焼室内に入り込
    ませて、該燃焼室の周輪郭の外側にピストンの頂
    面に対するスキツシユエリアを形成する一方、ピ
    ストンの頂面には、前記吸気ポートの開口部の付
    近、及び排気ポートの開口部の付近、並びに点火
    栓の電極部を囲う周輪郭を有する凹所を設け、該
    ピストン頂面の凹所における周輪郭のうち点火栓
    の電極部の付近を囲う部分を、前記燃焼室におけ
    る周輪郭のうち点火栓の電極部の付近を囲う部分
    よりも半径方向の外側に位置するように構成し、
    且つ、前記スキツシユエリアのうち、前記点火栓
    の電極部の付近におけるスキツシユエリアを、点
    火栓の電極部と吸気ポートの開口部との間の部
    分、及び点火栓の電極部と排気ポートの開口部と
    の間の部分では大きく、点火栓の電極部の外側の
    部分では小さくするように構成したことを特徴と
    する内燃機関。
JP57217554A 1982-12-10 1982-12-10 内燃機関 Granted JPS59105927A (ja)

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