JP3194479B2 - Engine combustion chamber structure - Google Patents

Engine combustion chamber structure

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JP3194479B2
JP3194479B2 JP18575791A JP18575791A JP3194479B2 JP 3194479 B2 JP3194479 B2 JP 3194479B2 JP 18575791 A JP18575791 A JP 18575791A JP 18575791 A JP18575791 A JP 18575791A JP 3194479 B2 JP3194479 B2 JP 3194479B2
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combustion chamber
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swirl
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寿英 山本
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一彦 橋本
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

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  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの燃焼室構
造、特に燃焼を促進するためにスワール効果を利用する
ようにした燃焼室構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion chamber structure of an engine, and more particularly to a combustion chamber structure utilizing a swirl effect to promote combustion.

【０００２】[0002]

【従来の技術】エンジンにおける燃焼性能を向上させる
方法には吸気にスワールを与えるという考え方がある。
これはシリンダヘッドに形成した燃焼室に開口する吸気
ポートの形状を工夫することにより、エンジンの吸入行
程において吸気ポートから燃焼室へ導入された吸気を燃
焼室ないしシリンダ内で渦流運動させ、これにより燃料
と空気との混合を促進させようとするものであるが、そ
の場合にスワール生成用の吸気ポート（以下、スワール
ポートという）は、中心線がシリンダ内周円のほぼ接線
方向に指向するように設けられるのが通例である（例え
ば実公昭５２−３２８１２号公報参照）。2. Description of the Related Art One method of improving the combustion performance of an engine is to give swirl to intake air.
This is done by devising the shape of the intake port opening to the combustion chamber formed in the cylinder head, so that the intake air introduced from the intake port to the combustion chamber during the intake stroke of the engine is swirled in the combustion chamber or the cylinder. In this case, the mixing of fuel and air is promoted. In this case, the intake port for swirl generation (hereinafter, referred to as a swirl port) is arranged so that the center line is directed substantially tangentially to the inner circumferential circle of the cylinder. (See, for example, Japanese Utility Model Publication No. 52-32812).

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おける燃焼室の形状では、スワールポートから燃焼室に
流入した吸気、特に燃焼室の周辺部分に流入した吸気が
燃焼室壁面と干渉して、スワールの生成が阻害されると
いう問題があった。However, according to the conventional shape of the combustion chamber, the intake air flowing into the combustion chamber from the swirl port, particularly the intake air flowing into the peripheral portion of the combustion chamber, interferes with the wall surface of the combustion chamber. There was a problem that production was inhibited.

【０００４】この発明は、シリンダヘッドの底面壁を窪
ませた燃焼室に臨んで、中心線がシリンダ内周円のほぼ
接線方向に指向するスワールポートを開口させたエンジ
ンの燃焼室構造における上記の実情に対処するもので、
スワールの生成力を高めて燃焼性を向上させることを目
的とする。The present invention relates to an engine combustion chamber structure in which a swirl port whose center line is directed substantially in a tangential direction of an inner circumferential circle of a cylinder is opened facing a combustion chamber in which a bottom wall of a cylinder head is depressed. To deal with the actual situation,
An object of the present invention is to enhance swirl generating power and improve combustibility.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】すなわち、本願の請求項
１の発明（以下、第１発明という）に係るエンジンの燃
焼室構造は、シリンダヘッドの底面壁を窪ませた燃焼室
に臨んで、中心線がシリンダ内周円のほぼ接線方向を指
向するスワール生成用の吸気ポートが開口されたエンジ
ンにおいて、平面視で、燃焼室に臨んだシリンダヘッド
の内周面における上記吸気ポートの反シリンダ中心側の
側壁部の延長線が交差する部位であって上記シリンダ内
周円より内側に位置する部位から吸気の旋回下流側に向
かって曲率半径が徐々に変化しながらシリンダ内周円に
漸近する曲面部を設け、かつシリンダヘッド内周面にお
ける上記曲面部の開始部分より上流側を、吸気ポートの
開口部の反シリンダ中心側の端部より反シリンダ中心側
の部位と上記曲面部の開始部分とを結ぶ燃焼室壁とした
ことを特徴とする。That is, the combustion chamber structure of the engine according to the invention of claim 1 of the present application (hereinafter referred to as the first invention) faces the combustion chamber in which the bottom wall of the cylinder head is recessed. In an engine in which an intake port for swirl generation whose central line points substantially in a tangential direction of the cylinder inner circumferential circle is opened , in the cylinder head facing the combustion chamber in plan view . a site where an extension line of the side wall portion of the counter cylinder center side of the intake port definitive peripheral surface intersects with the said cylinder
Provide a curved surface portion that gradually approaches the cylinder inner circumferential circle while the radius of curvature gradually changes from the portion located inside the circumferential circle toward the intake swirl downstream , and the cylinder head inner circumferential surface
Upstream of the start of the curved surface
The end of the opening opposite the center of the cylinder, opposite the center of the cylinder
And a combustion chamber wall connecting the curved surface portion and the start portion of the curved surface portion .

【０００６】また、本願の請求項２の発明（以下、第２
発明という）に係るエンジンの燃焼室構造は、シリンダ
ヘッドの底面壁を窪ませた燃焼室に臨んで、中心線がシ
リンダ内周円のほぼ接線方向を指向するスワール生成用
の吸気ポートが開口されたエンジンにおいて、平面視
で、燃焼室に臨んだシリンダヘッドの内周面における上
記吸気ポートの反シリンダ中心側の側壁部の延長線が交
差する部位であって上記シリンダ内周円より内側に位置
する部位から吸気の旋回下流側に向かって曲率半径が徐
々に変化しながらシリンダ内周円に漸近する第１曲面部
を設け、かつシリンダヘッド内周面における上記第１曲
面部の開始部分より上流側を、吸気ポートの開口部の反
シリンダ中心側の端部より反シリンダ中心側の部位と上
記第１曲面部の開始部分とを結ぶ燃焼室壁とすると共
に、上記第１曲面部よりも吸気の旋回方向の下流側に、
先端部が点火プラグを臨ませたシリンダ中心部を指向す
る第２曲面部を設けたことを特徴とする。The invention of claim 2 of the present application (hereinafter referred to as “second
A combustion chamber structure for an engine according to the invention hereinafter) are facing the combustion chamber is recessed a bottom wall of the cylinder head, an intake port for a swirl generation centerline is oriented substantially tangentially of the circle circumference in the cylinder is opened in the engine, viewed
In, on definitive on the inner circumferential surface of the cylinder head that faces the combustion chamber
Serial extension line of the side wall portion of the counter cylinder center side intersection of the intake ports
The part to be inserted and located inside the cylinder inner circumference circle
The first curved surface that approaches the inner circle cylinder while gradually changing radius of curvature from the portion toward the pivot downstream of the intake air
And the first music on the inner peripheral surface of the cylinder head
The upstream side of the starting part of the face is opposite the opening of the intake port.
A position on the opposite side of the cylinder center from the end on the cylinder center side
The combustion chamber wall connecting the start of the first curved surface
In addition, on the downstream side of the first curved surface portion in the turning direction of the intake air ,
It is characterized in that a second curved surface portion whose tip portion is directed toward the center of the cylinder facing the spark plug is provided.

【０００７】[0007]

【作用】上記第１、第２発明によれば、燃焼室に臨んだ
シリンダヘッドの内周面におけるスワール生成用の吸気
ポートの反シリンダ中心側の側壁部の延長線が交差する
部位から吸気の旋回下流側に向かって曲率半径が徐々に
変化しながらシリンダ内周円に漸近する曲面部が設けら
れているので、該ポートから流出した吸気の流れが上記
曲面部に沿って流動する間に燃焼室中心を回る旋回運動
に変換されることになる。その場合に、上記曲面部は、
シリンダ内周円より内側に位置する部位から始まって該
シリンダ内周円に漸近するので、この曲面部に沿って流
動する吸気は確実にシリンダ内周面に沿うことになり、
また、この曲面部の開始部分より上流側の燃焼室壁は、
吸気ポートの開口部の反シリンダ中心側の端部より反シ
リンダ中心側の部位と該曲面部の開始部分とを結ぶよう
に設けられているので、吸気ポートの開口部から燃焼室
に流入した吸気は、上記曲面部の開始部分に到達するま
での間はほとんど燃焼室壁に接触することがなく、これ
によりスワールが安定して生成されることになってスワ
ール生成力が向上することになる。[Action] The first, according to the second invention, the extended line of the side wall portion of the counter cylinder center side of the intake port for a swirl generation definitive on the inner circumferential surface of the cylinder head that faces the combustion chamber cross
Since a curved surface portion is provided which gradually approaches the cylinder inner circumferential circle while the radius of curvature gradually changes from the portion toward the intake swirling downstream side, the flow of intake air flowing out from the port flows along the curved surface portion. During this time, it is converted into a swirling motion around the center of the combustion chamber . In that case, the curved surface portion
Starting from the part located inside the cylinder inner circumference circle,
As it asymptotically approaches the inner circle of the cylinder, it flows along this curved surface.
The moving intake air will surely follow the cylinder inner peripheral surface,
Also, the combustion chamber wall upstream of the start of the curved surface portion is:
The end of the intake port opening opposite the cylinder center side is
Connect the part on the center side of the Linda to the start of the curved surface
Is installed in the combustion chamber from the opening of the intake port.
The intake air that has flowed into the
During this period, almost no contact is made with the combustion chamber wall, whereby the swirl is generated stably and the swirl generating power is improved.

【０００８】特に、第２発明によれば、上記曲面部より
も吸気の旋回方向下流側に、先端側がシリンダ中心側に
指向する第２の曲面部が設けられているので、シリンダ
外周部の半径の大きなスワール流がシリンダ中心側に方
向を曲げられ、シリンダ中心側を流れる半径の小さなス
ワール流との間に交互に剪断作用を及ぼし合うことにな
って、燃焼室の中央付近における混合気の形成が促進さ
れることになる。In particular, according to the second aspect of the present invention, the second curved surface portion whose front end is directed toward the cylinder center is provided downstream of the curved surface portion in the direction in which the intake air is swirled. The large swirl flow is deflected toward the center of the cylinder and alternately shears with the small swirl flow flowing through the center of the cylinder, forming an air-fuel mixture near the center of the combustion chamber. Will be promoted.

【０００９】[0009]

【実施例】以下、４弁式エンジンに適用した本発明の実
施例について説明する。An embodiment of the present invention applied to a four-valve engine will be described below.

【００１０】まず、図１、図２を用いて第１実施例に係
るエンジン１の概略構成を説明すると、上下方向のシリ
ンダボア２を有するエンジン１のシリンダブロック３の
上部にはシリンダヘッド４が設置されていると共に、上
記シリンダボア２にはピストン５が上下動自在に嵌挿さ
れている。First, a schematic configuration of an engine 1 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. A cylinder head 4 is installed above a cylinder block 3 of the engine 1 having a vertical cylinder bore 2. The piston 5 is inserted into the cylinder bore 2 so as to be vertically movable.

【００１１】シリンダヘッド４の下面中央には上記ピス
トン５の上方に位置して燃焼室６が凹入形成されている
と共に、その中央部に位置してシリンダヘッド４に開口
された点火プラグ挿入孔７には、先端の点火部８ａが該
燃焼室６内に突入するように点火プラグ８が挿入されて
いる。そして、上記点火プラグ挿入孔７を取り囲む燃焼
室壁９の一側にはスワール生成用のスワールポート１０
と、高負荷時に使用されるセカンダリポート１１とが開
口されており、シリンダヘッド４の一側に配置された吸
気弁１２，１２（一方のみ図示）の作動によりそれぞれ
開閉されるようになっている。A combustion chamber 6 is formed at the center of the lower surface of the cylinder head 4 above the piston 5 and is provided with a spark plug insertion hole formed in the cylinder head 4 at the center thereof. 7, a spark plug 8 is inserted so that an ignition portion 8a at the tip thereof enters the combustion chamber 6. A swirl port 10 for swirl generation is provided on one side of the combustion chamber wall 9 surrounding the spark plug insertion hole 7.
And a secondary port 11 used under high load are opened, and are opened and closed by the operation of intake valves 12 and 12 (only one is shown) arranged on one side of the cylinder head 4. .

【００１２】また、燃焼室壁９の他側には上記スワール
ポート１０及びセカンダリポート１１に対向位置して排
気ポート１３，１３がそれぞれ開口されていると共に、
シリンダヘッド４の他側に配置された排気弁１４，１４
（一方のみ図示）の作動によりそれぞれ開閉されるよう
になっている。On the other side of the combustion chamber wall 9, exhaust ports 13 and 13 are opened opposite to the swirl port 10 and the secondary port 11, respectively.
Exhaust valves 14, 14 arranged on the other side of the cylinder head 4
(Only one of them is shown.)

【００１３】そして、この実施例においては、図３にも
示すように、上記スワールポート１０が、その中心線１
５がシリンダボア２の周囲を形成するシリンダ内周円１
６の接線方向を指向するように形成されていると共に、
その中間部には燃料噴射弁１７が燃焼室６のほぼ中央を
指向するように配置されている。In this embodiment, as shown in FIG. 3, the swirl port 10 is connected to the center line 1 thereof.
5 is a cylinder inner circumferential circle 1 which forms the circumference of the cylinder bore 2
6 is formed so as to be directed in the tangential direction,
A fuel injection valve 17 is arranged in the middle part so as to be directed substantially at the center of the combustion chamber 6.

【００１４】上記燃焼室壁９は、上記スワールポート１
０の反シリンダ中心側が直線状部９ａとされていると共
に、この直線状部９ａと上記スワールポート１０の反シ
リンダ中心側の側壁部を延長させた延長線１８とが交差
する部位９ｂから、反時計まわりに向かって曲率半径が
徐々に変化しながらシリンダ内周円１６に漸近するスワ
ールガイド１９とされている。このスワールガイド１９
のシリンダ内周円１６に近接する終端部分は、両方の排
気ポート１３，１３の開口部の間において燃焼室壁９を
シリンダ中心に向けて突出させた概略三角形状の第１ス
キッシュガイド２０の一方の端部に接続されている。な
お、この第１スキッシュガイド２０は、シリンダ内周円
１６に沿ったスワール流が剥離し易いように、スワール
ガイド１９側の側面形状が曲率半径が徐々に減少する形
状とされている。The combustion chamber wall 9 is connected to the swirl port 1
0 is defined as a linear portion 9a on the opposite side of the cylinder, and a portion 9b where the linear portion 9a intersects with an extended line 18 extending the side wall portion of the swirl port 10 on the side opposite to the cylinder center is defined as a counter portion. The swirl guide 19 gradually approaches the cylinder inner circumferential circle 16 while gradually changing its radius of curvature clockwise. This swirl guide 19
The end portion of the first squish guide 20 having a substantially triangular shape in which the combustion chamber wall 9 protrudes toward the center of the cylinder between the openings of both the exhaust ports 13, 13 is provided at one end of the squish guide 20. Is connected to the end. The first squish guide 20 has a side surface on the swirl guide 19 side with a gradually decreasing radius of curvature so that the swirl flow along the cylinder inner circumferential circle 16 is easily separated.

【００１５】また、上記スワールポート１０及びセカン
ダリポート１１の開口部の間には、燃焼室壁９をシリン
ダ中心に向けて突出させた概略三角形状の第２スキッシ
ュガイド２１が設けられている。A substantially triangular second squish guide 21 is provided between the swirl port 10 and the secondary port 11 so as to project the combustion chamber wall 9 toward the center of the cylinder.

【００１６】一方、上記セカンダリポート１１は中心線
２２がシリンダ中心を指向するように形成されていると
共に、その中間部には上記スワールポート１０によって
専ら吸気を供給するように、低負荷時に閉じる開閉弁２
３が備えられている。この開閉弁２３は、図２に示すよ
うに、セカンダリポート１１の中心線２２に対してほぼ
直交する上下方向に配置された駆動軸２４に固定されて
いると共に、シリンダ中心側の端部が駆動軸２４に対し
て流路下流側に位置するように、上記中心線２２に対し
て角度を持たせた傾斜状に配置されている。On the other hand, the secondary port 11 is formed so that the center line 22 is directed toward the center of the cylinder, and is opened and closed at a low load so that the swirl port 10 supplies air exclusively to an intermediate portion thereof. Valve 2
3 are provided. As shown in FIG. 2, the on-off valve 23 is fixed to a drive shaft 24 arranged vertically in a direction substantially perpendicular to the center line 22 of the secondary port 11, and the end on the cylinder center side is driven. It is arranged in an inclined manner at an angle to the center line 22 so as to be located on the downstream side of the flow path with respect to the shaft 24.

【００１７】次に、この実施例の作用を説明すると、低
負荷時におけるエンジン１の吸入行程においてはスワー
ルポート１０を通った吸気が燃焼室６内に導入されるの
であるが、その際に図３に示すように、燃焼室６に流入
した反シリンダ中心側の側壁部に沿った吸気流（ア）
が、燃焼室壁９における湾曲したスワールガイド１９に
沿って流動する間に徐々に方向を曲げられ、シリンダ内
周円１６に沿った螺旋運動をしながらシリンダボア２内
へ流入していくことになる。Next, the operation of this embodiment will be described. In the intake stroke of the engine 1 at a low load, the intake air passing through the swirl port 10 is introduced into the combustion chamber 6. As shown in FIG. 3, the intake air flowing into the combustion chamber 6 along the side wall on the side opposite to the cylinder center (A)
Is gradually bent while flowing along the curved swirl guide 19 in the combustion chamber wall 9, and flows into the cylinder bore 2 while performing a spiral motion along the cylinder inner circumferential circle 16. .

【００１８】そして、圧縮行程に移行したときには、図
４に示すように、第１スキッシュガイド２０の旋回方向
上流側におけるシリンダ外周円に沿ったスワール流
（イ）が、この第１スキッシュガイド２０に沿って流動
する間に方向を曲げられて燃焼室６の中央部を指向する
スキッシュ流（ウ）となり、このスキッシュ流（ウ）が
シリンダ中心側を旋回する半径の小さなスワール流
（エ）との間で相互に剪断作用を及ぼしあうことによ
り、燃焼室６の中央部で強力な乱流を発生することにな
る。これにより、当該部における混合気の形成が促進さ
れることになって、燃焼性が向上することになる。At the time of shifting to the compression stroke, as shown in FIG. 4, a swirl flow (a) along the cylinder outer circumferential circle on the upstream side in the turning direction of the first squish guide 20 is applied to the first squish guide 20. While flowing along, a squish flow (C) directed toward the center of the combustion chamber 6 is formed, and this squish flow (C) is mixed with a swirl flow (D) having a small radius and turning around the center of the cylinder. The mutual shearing between the two produces a strong turbulence in the center of the combustion chamber 6. As a result, the formation of an air-fuel mixture in the portion is promoted, and the combustibility is improved.

【００１９】その際には、第２スキッシュガイド２１の
旋回方向上流側におけるシリンダ内周円１６に沿ったス
ワール流（オ）が、この第２スキッシュガイド２１に沿
って流動する間に方向を曲げられて燃焼室６の中央部を
指向するスキッシュ流（カ）となり、混合気の形成が更
に促進されることになる。At that time, the swirl flow (e) along the cylinder inner circumferential circle 16 on the upstream side in the turning direction of the second squish guide 21 is bent while flowing along the second squish guide 21. As a result, a squish flow (f) directed toward the center of the combustion chamber 6 is formed, and the formation of an air-fuel mixture is further promoted.

【００２０】また、上記したように燃料噴射弁１７が燃
焼室６の中央部を指向するように配置されているので、
燃料の壁面付着やシリンダボア外周部への混合気の集中
が防止されて、良好な燃焼性が得られることになる。Further, as described above, since the fuel injection valve 17 is disposed so as to point toward the center of the combustion chamber 6,
Adhesion of fuel mixture to the wall surface of the fuel and concentration of the air-fuel mixture on the outer peripheral portion of the cylinder bore are prevented, so that good combustibility is obtained.

【００２１】しかも、セカンダリポート１１に設置した
開閉弁２３は、セカンダリポート１１の中心線２２に対
してほぼ直交する上下方向に配置された駆動軸２４に固
定されていると共に、シリンダ中心側の端部が駆動軸２
４に対して流路下流側に位置するように、上記中心線２
２に対して角度を持たせた傾斜状に配置されているの
で、開閉弁２３の開時には吸気が主としてシリンダ中心
側を通過することになって、スワールが安定して形成さ
れることになる。In addition, the on-off valve 23 installed in the secondary port 11 is fixed to a drive shaft 24 arranged vertically in a direction substantially perpendicular to the center line 22 of the secondary port 11, and has an end on the cylinder center side. Drive shaft 2
4 so that the center line 2
Since it is arranged in an inclined manner at an angle with respect to 2, when the on-off valve 23 is opened, the intake air mainly passes through the cylinder center side, and the swirl is formed stably.

【００２２】次に、図５、図６を用いて本発明の第２実
施例を説明すると、セカンダリポート１１'における開
閉弁２３'の設置形態を除いては第１実施例と共通した
構成となっている。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Except for the arrangement of the on-off valve 23 ' in the secondary port 11 ', the configuration is the same as that of the first embodiment. Has become.

【００２３】すなわち、上下方向のシリンダボア２'を
有するエンジン１'のシリンダブロック３'の上部にはシ
リンダヘッド４'が設置されていると共に、上記シリン
ダボア２'にはピストン５'が上下動自在に嵌挿されてい
る。That is, a cylinder head 4 ′ is installed above a cylinder block 3 ′ of an engine 1 ′ having a vertical cylinder bore 2 ′, and a piston 5 ′ is vertically movable in the cylinder bore 2 ′. It is inserted.

【００２４】シリンダヘッド４'の下面中央には上記ピ
ストン５'の上方に位置して燃焼室６'が凹入形成されて
いると共に、その中央部に位置してシリンダヘッド４'
に開口された点火プラグ挿入孔７'には点火プラグ８'が
挿入されている。そして、上記点火プラグ挿入孔７'を
挟んだ燃焼室壁９'の一側にはスワール生成用のスワー
ルポート１０'と、高負荷時に使用されるセカンダリポ
ート１１'とが開口されていると共に、燃焼室壁９'の他
側にはこれらスワールポート１０'及びセカンダリポー
ト１１'に対向位置して排気ポート１３'， １３'がそれ
ぞれ開口されている。Cylinder head 4'The center of the lower surface of the
Stone 5'Above the combustion chamber 6'Is formed indented
At the center of the cylinder head 4'
Plug insertion hole 7 opened in'Has a spark plug 8'But
Has been inserted. Then, the ignition plug insertion hole 7'To
Combustion chamber wall 9 sandwiched'On one side is a swirl for swirl generation
Report 10'And the secondary port used during heavy load
Port 11'Are opened and the combustion chamber wall 9 is opened.'Other
These swirl ports 10 on the side'And secondary port
To 11'Exhaust port 13', 13'But it
Each is open.

【００２５】上記スワールポート１０'は、その中心線
１５'がシリンダボア２'の周囲を形成するシリンダ内周
円１６'の接線方向を指向するように形成されていると
共に、その中間部には燃料噴射弁１７'が燃焼室６'のほ
ぼ中央部を指向するように配置されている。そして、こ
のスワールポート１０'の反シリンダ中心側に位置する
燃焼室壁９'には、該ポート１０'の反シリンダ中心側の
側壁部を延長させた延長線１８'が交差する部位９ｂ' か
ら、反時計まわりに向かって曲率半径が徐々に変化しな
がらシリンダ内周円１６'に漸近するスワールガイド１
９'が形成される点も共通する。この実施例において
も、スワールガイド１９'におけるシリンダ内周円１６'
に近接する終端部分は、両方の排気ポート１３'，１３'
の開口部の間において燃焼室壁９'をシリンダ中心に向
けて突出させた概略三角形状の第１スキッシュガイド２
０'の一方の端部に接続されていると共に、この第１ス
キッシュガイド２０'が、スワール流が剥離し易いよう
に、上記スワールガイド１９'側の側面形状が曲率半径
が徐々に減少する形状とされている。The above swirl port 10'Is its center line
Fifteen'Is cylinder bore 2'Of the cylinder that forms the circumference of the cylinder
Yen 16'Is formed to be oriented in the tangential direction of
In both cases, the fuel injection valve 17'Is combustion chamber 6'Noho
It is arranged so as to face the center of the lens. And this
Swirl port 10'Located on the opposite side of the cylinder
Combustion chamber wall 9'Port 10'Of the cylinder center side
Extension line 18 with extended side wall'Where 9b intersects' Or
The radius of curvature does not gradually change in the counterclockwise direction.
Round cylinder inner circumference circle 16'Swirl guide 1 asymptotic to
9'Is also common. In this embodiment
Also swirl guide 19'Cylinder inner circumference circle 16 at'
The end portion close to both exhaust ports 13', 13'
Between the openings of the combustion chamber wall 9'To the cylinder center
First squish guide 2 having a substantially triangular shape projected
0'And one end of the first switch.
Quiche Guide 20'However, the swirl flow tends to separate
In addition, the swirl guide 19'The side profile on the side has a radius of curvature
Is gradually reduced.

【００２６】また、上記スワールポート１０'及びセカ
ンダリポート１１'の開口部の間には、燃焼室壁９'をシ
リンダ中心に向けて突出させた概略三角形状の第２スキ
ッシュガイド２１'が設けられている。A substantially triangular second squish guide 21 ′ having a combustion chamber wall 9 ′ protruding toward the center of the cylinder is provided between the swirl port 10 ′ and the opening of the secondary port 11 ′. ing.

【００２７】そして、中心線２２'がシリンダ中心をほ
ぼ指向するように形成されたセカンダリポート１１'の
中間部には、上記スワールポート１０'によって専ら吸
気を供給するように、低負荷時に閉じる開閉弁２３'が
備えられている。この開閉弁２３'は、図６に示すよう
に、セカンダリポート１１'の中心線２２'に対してほぼ
直交する水平方向に配置された駆動軸２４'に固定され
ていると共に、上方の端部が駆動軸２４'に対して流路
下流側に位置するように、上記中心線２２'に対して角
度を持たせた傾斜状に配置されている。The swirl port 10 ′ closes at a low load so that the swirl port 10 ′ supplies air exclusively to the intermediate portion of the secondary port 11 ′ formed so that the center line 22 ′ is substantially directed to the center of the cylinder. A valve 23 ' is provided. As shown in FIG. 6, the on-off valve 23 ′ is fixed to a drive shaft 24 ′ arranged in a horizontal direction substantially orthogonal to the center line 22 ′ of the secondary port 11 ′ and has an upper end. Are arranged at an angle with respect to the center line 22 ′ so as to be positioned downstream of the flow path with respect to the drive shaft 24 ′ .

【００２８】このように開閉弁２３'を配置したことに
より、開閉弁２３'の開時には吸気が主として開閉弁２
３'の上方を通過することになって、燃焼室６'ないしシ
リンダボア２'における縦方向のタンブル流が強化され
ることになって、スワールの生成を阻害することなく充
填効率を高めることができる。By arranging the on-off valve 23 ' in this manner, when the on-off valve 23 ' is opened, the intake air is mainly supplied to the on-off valve 2 '.
3 ′ , the tumble flow in the vertical direction in the combustion chamber 6 ′ or the cylinder bore 2 ′ is strengthened, so that the filling efficiency can be increased without inhibiting swirl generation. .

【００２９】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、燃焼室に
臨んだシリンダヘッドの内周面におけるスワール生成用
の吸気ポートの反シリンダ中心側の側壁部の延長線が交
差する部位から吸気の旋回下流側に向かって曲率半径が
徐々に変化しながらシリンダ内周円に漸近する曲面部が
設けられているので、該ポートから流出した吸気の流れ
が上記曲面部に沿って流動する間に燃焼室中心を回る旋
回運動に変換されることになる。その場合に、上記曲面
部は、シリンダ内周円より内側に位置する部位から始ま
って該シリンダ内周円に漸近するので、この曲面部に沿
って流動する吸気は確実にシリンダ内周面に沿うことに
なり、また、この曲面部の開始部分より上流側の燃焼室
壁は、吸気ポートの開口部の反シリンダ中心側の端部よ
り反シリンダ中心側の部位と該曲面部の開始部分とを結
ぶように設けられているので、吸気ポートの開口部から
燃焼室に流入した吸気は、上記曲面部の開始部分に到達
するまでの間はほとんど燃焼室壁に接触することがな
く、これによりスワールが安定して生成されることにな
ってスワール生成力が向上することになる。According to the present invention as described above, according to the present invention, an extension of the side wall portion of the counter cylinder center side intersection of the intake ports for the swirl which definitive on the inner circumferential surface of the cylinder head that faces the combustion chamber
Since a curved surface portion is provided that gradually approaches the cylinder inner circumferential circle while the radius of curvature gradually changes from the portion to be inserted toward the intake swirling downstream side, the flow of the intake air flowing out of the port flows along the curved surface portion. While flowing, it is converted into a swirling motion around the center of the combustion chamber . In that case, the above curved surface
Part starts from the part located inside the cylinder inner circumference circle.
As a result, it gradually approaches the inner circumference of the cylinder.
Ensures that the flowing air flows along the inner circumferential surface of the cylinder.
And the combustion chamber upstream of the start of this curved surface.
The wall is located at the end of the intake port opening opposite the cylinder center.
Connect the part on the center side of the counter cylinder to the start of the curved surface.
It is provided so that it can be seen from the opening of the intake port
The intake air flowing into the combustion chamber reaches the start of the curved surface
Hardly touch the combustion chamber wall until
Ku, thereby swirl is improved stable swirl force is to be generated.

【００３０】特に、第２発明によれば、上記曲面部より
も吸気の旋回方向下流側に、先端側がシリンダ中心側に
指向する第２の曲面部が設けられているので、シリンダ
外周側の半径の大きなスワール流がシリンダ中心側に方
向を曲げられ、シリンダ中心側を流れる半径の小さなス
ワール流との間に交互に剪断作用を及ぼし合うことにな
って、燃焼室の中央付近における混合気の形成が促進さ
れることになる。In particular, according to the second aspect of the present invention, the second curved surface portion whose front end is directed to the cylinder center side is provided downstream of the curved surface portion in the turning direction of the intake air. The large swirl flow is deflected toward the center of the cylinder and alternately shears with the small swirl flow flowing through the center of the cylinder, forming an air-fuel mixture near the center of the combustion chamber. Will be promoted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 第１実施例に係る燃焼室周辺の概略断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic sectional view around a combustion chamber according to a first embodiment.

【図２】 図１におけるシリンダヘッドを水平線で切断
した状態を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a state where the cylinder head in FIG. 1 is cut along a horizontal line.

【図３】 図２の燃焼室周辺の要部拡大平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view of a main part around a combustion chamber of FIG. 2;

【図４】 実施例の作用を説明する燃焼室周辺の要部拡
大平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view of a main part around a combustion chamber for explaining the operation of the embodiment.

【図５】 第２実施例に係る燃焼室周辺の概略断面図で
ある。FIG. 5 is a schematic sectional view around a combustion chamber according to a second embodiment.

【図６】 図５におけるシリンダヘッドを水平線で切断
した状態を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a state in which the cylinder head in FIG. 5 is cut along a horizontal line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ エンジン ４ シリンダヘッド ６ 燃焼室 ９ 燃焼室壁 １０ スワールポート １８ 延長線 １９ スワールガイド ２０ 第１スキッシュガイド Reference Signs List 1 engine 4 cylinder head 6 combustion chamber 9 combustion chamber wall 10 swirl port 18 extension 19 swirl guide 20 first squish guide

フロントページの続き (72)発明者 橋本 一彦 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−63305（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−49230（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 31/00 331 Continuation of the front page (72) Inventor Kazuhiko Hashimoto 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Inside Mazda Co., Ltd. (56) References JP-A-50-63305 (JP, A) JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F02B 31/00 331

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 シリンダヘッドの底面壁を窪ませた燃焼
室に臨んで、中心線がシリンダ内周円のほぼ接線方向を
指向するスワール生成用の吸気ポートが開口されたエン
ジンの燃焼室構造であって、平面視で、燃焼室に臨んだ
シリンダヘッドの内周面における上記吸気ポートの反シ
リンダ中心側の側壁部の延長線が交差する部位であって
上記シリンダ内周円より内側に位置する部位から吸気の
旋回下流側に向かって曲率半径が徐々に変化しながらシ
リンダ内周円に漸近する曲面部が設けられており、かつ
シリンダヘッド内周面における上記曲面部の開始部分よ
り上流側は、吸気ポートの開口部の反シリンダ中心側の
端部より反シリンダ中心側の部位と上記曲面部の開始部
分とを結ぶ燃焼室壁とされていることを特徴とするエン
ジンのシリンダヘッド構造。An engine having an intake port for swirl generation whose center line is directed substantially in a tangential direction of an inner circumferential circle of a cylinder facing a combustion chamber in which a bottom wall of a cylinder head is depressed. a combustion chamber structure in a plan view, a section in which extension of the side wall portion of the counter cylinder center side of the intake port definitive on the inner circumferential surface of the cylinder head that faces the combustion chamber crosses
A curved surface portion is provided that gradually approaches the cylinder inner circumference circle while the radius of curvature gradually changes from the portion located inside the cylinder inner circumference circle toward the intake swirl downstream , and
From the start of the curved surface on the inner peripheral surface of the cylinder head
The upstream side is located on the opposite side of the cylinder from the intake port opening.
The part on the opposite side of the cylinder center from the end and the start of the curved surface
A cylinder head structure for an engine, characterized by a combustion chamber wall connecting the components . 【請求項２】 シリンダヘッドの底面壁を窪ませた燃焼
室に臨んで、中心線がシリンダ内周円のほぼ接線方向を
指向するスワール生成用の吸気ポートが開口されたエン
ジンの燃焼室構造であって、平面視で、燃焼室に臨んだ
シリンダヘッドの内周面における上記吸気ポートの反シ
リンダ中心側の側壁部の延長線が交差する部位であって
上記シリンダ内周円より内側に位置する部位から吸気の
旋回下流側に向かって曲率半径が徐々に変化しながらシ
リンダ内周円に漸近する第１曲面部が設けられており、
かつシリンダヘッド内周面における上記第１曲面部の開
始部分より上流側は、吸気ポートの開口部の反シリンダ
中心側の端部より反シリンダ中心側の部位と上記第１曲
面部の開始部分とを結ぶ燃焼室壁とされていると共に、
上記第１曲面部よりも吸気の旋回方向の下流側に、先端
部が点火プラグを臨ませたシリンダ中心部を指向する第
２曲面部が設けられていることを特徴とするエンジンの
シリンダヘッド構造。2. A facing the combustion chamber is recessed a bottom wall of the cylinder head, the center line of the engine intake port for a swirl generation for <br/> directed substantially tangential direction is opened in a circular cylinder inner periphery a combustion chamber structure in a plan view, a section in which extension of the side wall portion of the counter cylinder center side of the intake port definitive on the inner circumferential surface of the cylinder head that faces the combustion chamber crosses
A first curved surface portion is provided that gradually approaches a cylinder inner circumferential circle while a radius of curvature gradually changes from a portion located inside the cylinder inner circumferential circle toward the intake swirl downstream side ,
And opening of the first curved surface portion on the inner peripheral surface of the cylinder head.
Upstream from the beginning, the cylinder opposite the intake port opening
The part on the side opposite to the center of the cylinder from the end on the center side and the first tune
It is a combustion chamber wall that connects the start part of the face part,
The tip is located downstream of the first curved surface in the direction of intake air turning.
A cylinder head structure for an engine, wherein a second curved surface portion is provided, the portion being directed toward a cylinder center portion facing a spark plug .
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