JP3966619B2 - Combustion chamber structure of internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,シリンダヘッドの内面とピストンの頂面とで燃焼室を画成し,シリンダヘッドに装着される点火栓の電極を燃焼室の周縁部に近接して臨ませた内燃機関の燃焼室構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
かゝる内燃機関の燃焼室構造は,例えば特公昭58−43565号公報に開示されているように,既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
内燃機関において,ノッキングの発生を防止するためには,点火栓の電極を燃焼室の中心部に配置して,火炎の伝播距離を極力短くすることが一般に有効とされている。しかしながら,内燃機関の構造や形式によっては,吸,排気弁の配置等の関係から,点火栓のそのような配置を採用することが困難な場合があり,即ち点火栓の電極を燃焼室の周縁部に近接して配置することを余儀なくされることがある。このような場合には,火炎の伝播距離が必然的に長くなるため,エンドガスの自然発火によるノッキングが発生し易くなる。
【0004】
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,点火栓の電極を燃焼室の周縁部に近接して配置しても,エンドガスが自然発火に至る前に,正常な火炎伝播が完了するようにして,耐ノッキング性を向上させ得る,内燃機関の燃焼室構造を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために,本発明は,シリンダヘッドの内面とピストンの頂面とで燃焼室を画成し,シリンダヘッドに装着される点火栓の電極を燃焼室の周縁部に近接して臨ませた内燃機関において,前記燃焼室の天井面周縁部と前記ピストンの頂面周縁部との間に燃焼室の中心に向かって上り勾配の環状のスキッシュ領域を設け,このスキッシュ領域の,前記点火栓の電極に最も遠い区域から噴出する混合気のスキッシュ流が該電極を指向し,該電極に最も近い区域から噴出する混合気のスキッシュ流が該電極の下方を指向するようにしたことを第1の特徴とする。
【0006】
この第1の特徴によれば,圧縮行程時,ピストンが上死点に近づくと,燃焼室周縁部の,電極に遠い区域からは,電極に向かう混合気のスキッシュ流が噴出するので,これが点火栓の点火により発生した火炎の外面に対して垂直に衝突することにより,火炎によるエンドガスの加圧に遅れを生じさせる。そしてエンドガスが自然発火する前に火炎は燃焼室の最遠の周縁まで正常に伝播し,ノッキングの無い正常な燃焼を生起させることになる。
【0007】
また,燃焼室の,電極に最も近い部分から噴出するスキッシュ流は電極へは向かわず,その下方へ逸れるため,電極の点火直後に出来た火種を吹き消すことを回避しながら,混合気に乱流を生じせしめて,火炎の伝播を促進し,ノッキングの発生をより防ぐことができる。
【0008】
さらに,点火栓の電極は,燃焼室の周縁部に近接して配置されることから,燃焼室の比較的低い位置を占めることになり,該電極に最も遠い区域から噴出する混合気のスキッシュ流が該電極を指向し,該電極に最も近い区域から噴出する混合気のスキッシュ流が該電極の下方を指向するように,燃焼室の天井面周縁部とピストンの頂面周縁部との間にスキッシュ領域を設けると,ピストンの頂面周縁部に形成される斜面は必然的に緩勾配のものとなるから,その斜面形成に伴うピストン頂面の受熱面積の増加が極めて少ないこと,及び全部のスキッシュ流がピストン頂面に近接して流れてピストンを効果的に冷却することにより,ピストンの耐久性を確保しつゝ,耐ノッキング性の向上に寄与する。
【0009】
また本発明は,上記第1の特徴に加えて,前記燃焼室の天井面周縁部には燃焼室の中心に向かって上り勾配の上部斜面を設けると共に,前記ピストンの頂面周縁部には前記上部斜面と同角度で傾斜する下部斜面を設け,これら上部斜面と下部斜面との間に環状の前記スキッシュ領域が形成されるようにしたことを第2の特徴とする。
【0010】
さらに本発明は,上記第1又は第2の特徴に加えて,前記燃焼室の天井面に各1個の吸気弁及び排気弁の傘部を互いに近接して配置し,これら吸気弁及び排気弁の両軸線を含む平面の一側方において前記点火栓の電極を燃焼室の周縁部に近接配置したことを第3の特徴とする。
【0011】
この第3の特徴によれば,点火栓に干渉されることなく,吸気ポート及び排気ポートの大径化を可能にし,充填効率を高めると共に排気抵抗を下げ,耐ノッキング性の向上と相まって,機関出力の向上を図ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を,添付図面に示す本発明の実施例に基づいて以下に説明する。
【0013】
図1は本発明の燃焼室構造を備えた内燃機関の縦断側面図,図2は図1の2−2線断面図,図3は図1の3−3線断面図,図4は図1の4−4線断面図,図5は燃焼室における混合気の燃焼状態を示す作用説明図,図6は比較例の燃焼室構造を示す,図1に対応した断面図,図7は本発明と比較例との耐ノッキング性能比較テスト線図である。
【0014】
先ず,図1及び図2において,内燃機関1は,シリンダブロック2と,このシリンダブロック2の上端面にガスケット3を挟んで接合されるシリンダヘッド4と,シリンダブロック2の中心部に形成されたシリンダボア2aに昇降自在に嵌装されたピストン5とを備えており,シリンダヘッド4の内面とピストン5の頂面との間に燃焼室6が画成される。
【0015】
この燃焼室6の半球状に形成された天井面に,シリンダヘッド4に形成された吸気ポート7及び排気ポート8が開口し,これらを開閉するポペット型の吸気弁10及び排気弁11がシリンダヘッド4に装着される。その際,各ポート7,8を極力大径とすべく各弁10,11の傘部10a,11aは互いに近接して配置される。
【0016】
またシリンダヘッド4に螺着される点火栓12の電極12aは,吸気及び排気弁10,11の両傘部10a,11aを避けて燃焼室6に臨むように,燃焼室6周縁部に近接して配置される。即ち電極12aは,吸気及び排気弁10,11の軸線O1,O2を含む平面Aの一側方において燃焼室6周縁部に近接配置される。
【0017】
吸気及び排気弁10,11は,図示しないクランク軸より駆動される公知の動弁装置13によって開閉される。
【0018】
図1ないし図4に示すように,燃焼室6の天井面周縁部には,燃焼室6の中心に向かって上り勾配となる截頭円錐状の上部斜面15が,またピストン5の頂面周縁部には,上記上部斜面15と同角度で傾斜する截頭円錐状の下部斜面16がそれぞれ形成される。これら上部及び下部斜面15,16は,ピストン5が上死点に到達するとき,両斜面15,16から混合気のスキッシュ流を噴出する環状のスキッシュ領域17を形成するものであって,両斜面15,16の勾配は,スキッシュ領域17の,電極12aに最も遠い区域17fから噴出するスキッシュ流Fが電極12aに向かう方向を指向し,電極12aに最も近い区域17nから噴出するスキッシュ流Nが該電極12aを下方へ逸れる方向を指向するように設定される。
【0019】
次に,この実施例の作用について説明する。
【0020】
ピストン5の吸気行程で,吸気弁10の開弁により吸気ポート7から燃焼室6に混合気が吸入され,この混合気はピストン5の次の圧縮行程で圧縮されるが,ピストン5が上死点に近づくと,燃焼室6の天井面周縁部の截頭円錐状の上部斜面15と,ピストン5の頂面周縁部の截頭円錐状の下部斜面16とが近接して環状のスキッシュ領域17を形成するので,このスキッシュ領域17から混合気の噴出が始まり,この噴出は,ピストン5が上死点を僅かに過ぎるまで続く。
【0021】
そのとき,スキッシュ領域17の,点火栓12の電極12aに最も遠い区域17fから噴出するスキッシュ流Fは電極12aに向かって直進するが,電極12aに最も近い区域17nから噴出するスキッシュ流Nは電極12aを逸れるように,その下方に向かう。
【0022】
一方,点火栓12は,ピストン5が上死点手前の所定位置に来たとき電極12aに点火され,混合気の着火により発生した火炎18は,図5に示すように電極12aを中心にして球状に広がって進行する。
【0023】
この場合,一般的には,上記火炎18は,燃焼室6の周縁の,電極12aに近い区域には短時間で到達するので,該区域ではエンドガスの自然発火は生じ難いが,電極12aから遠く離れた区域への火炎18の到達には相応の時間を要するため,その間にエンドガスは火炎面により加圧され,前炎反応が進行して自然発火に至り,これによる異常燃焼がノッキングの原因とされている。
【0024】
しかしながら,本発明の場合,燃焼室6の周縁部に形成された環状のスキッシュ領域17において,電極12aに遠い区域17fからは,前述のように電極12aに向かって直進する混合気のスキッシュ流Fが噴出するので,これが火炎18の外面に対して垂直に衝突することにより,火炎18によるエンドガスの加圧に遅れを生じさせる。そしてエンドガスが自然発火する前に火炎18は燃焼室6の最遠の周縁まで正常に伝播し,ノッキングの無い正常な燃焼を生起させることになる。
【0025】
また,スキッシュ領域17において,電極12aに最も近い区域17nから噴出するスキッシュ流Nは電極12aへは向かわず,その下方へ逸れるため,電極12aの点火直後に出来た火種を吹き消すことを回避しながら,混合気に乱流を生じせしめて,火炎18の伝播を速め,これもノッキングの発生防止に寄与する。
【0026】
さらに,点火栓12の電極12aは,燃焼室6の周縁部に近接して配置されることから,燃焼室6の比較的低い位置を占めることになり,該電極12aに最も遠い区域17fから噴出する混合気のスキッシュ流Fが該電極12aを指向し,該電極12aに最も近い区域17nから噴出する混合気のスキッシュ流Nが該電極12aの下方を指向するように,燃焼室6の天井面周縁部とピストン5の頂面周縁部との間にスキッシュ領域17を設けると,ピストン5の頂面周縁部に形成される斜面は傾斜角度θ(図5参照)が必然的に小さいものとなるから,その斜面形成に伴うピストン5頂面の受熱面積の増加が極めて少ないこと,及び全部のスキッシュ流F,Nがピストン5頂面に近接して流れてピストン5頂面を効果的に冷却することにより,ピストン5の耐久性の確保と耐ノッキング性の向上とに貢献する。
【0027】
図6に示す比較例の燃焼室構造では,スキッシュ領域17′は,燃焼室6の天井面周縁部の環状水平面15′と,ピストン5の頂面周縁部の環状水平面16′との間に形成される。その他の構成は,上記本発明の実施例と同様であり,図中,本発明の実施例と対応する部分には,それと同一の符号を付す。
【0028】
この比較例では,スキッシュ領域17′から噴出する混合気のスキッシュ流は,燃焼室6の,電極12aより下方の部分で混合気に攪拌を与える。
【0029】
本発明の燃焼室構造と上記比較例の燃焼室構造とのそれぞれのノッキング状況をテストして比較してみると,図7の結果を得た。
【0030】
テスト条件として,両燃焼室構造のスキッシュ間隙gを0.8mm,圧縮比を9.2,潤滑油温度を125〜145°C,点火栓温度を204〜282°C,スロットル開度を全開とした。
【0031】
テストの方法は,キスラーの指圧センサにより,シリンダボア2aの内圧を検出し,オシロスコープでモニタしながら点火時期を進角していくもので,ノッキングに起因する高周波が出始めた点をノッキング開始点火時期とした。
【0032】
図7から明らかなように,本発明の場合のノッキング開始点火時期は,比較例の場合のノッキング開始点火時期に対してクランク角度で5〜10°も遅れることが判明し,本発明燃焼室構造の耐ノッキング性の向上を確認することができた。
【0033】
また本発明の燃焼室構造では,燃焼室6の天井面に各1個の吸気弁10及び排気弁11の傘部10a,11aが互いに近接して配置され,これら吸気弁10及び排気弁11の両軸線を含む平面Aの一側方に点火栓12の電極12aが配置されたので,点火栓12に何等干渉されることなく,吸気ポート7及び排気ポートの大径化を可能にし,充填効率を高めると共に排気抵抗を下げ,耐ノッキング性の向上と相まって,機関出力の向上をもたらすことができる。
【0034】
本発明は,上記実施例に限定されるものではなく,その要旨の範囲を逸脱することなく種々の設計変更が可能である。例えば,スキッシュ領域17は,吸気及び排気弁10,11の傘部10a,11aを更に大径にして,それら傘部10a,11aとの干渉を避けるべく,スキッシュ領域17の一部を削除することもできる。またピストン5の頂面のスキッシュ領域17に囲繞される部分は,図示例のような窪ませた形状に代えて,反対に緩やかに膨らませた形状とすることもできる。
【0035】
【発明の効果】
以上のように本発明の第1及び第2の特徴によれば,シリンダヘッドの内面とピストンの頂面とで燃焼室を画成し,シリンダヘッドに装着される点火栓の電極を燃焼室の周縁部に近接して臨ませた内燃機関において,前記燃焼室の天井面周縁部とピストンの頂面周縁部との間に燃焼室の中心に向かって上り勾配の環状のスキッシュ領域を設け,このスキッシュ領域の,前記点火栓の電極に最も遠い区域から噴出する混合気のスキッシュ流が該電極を指向し,該電極に最も近い区域から噴出する混合気のスキッシュ流が該電極の下方を指向するようにしたので,燃焼室周縁の,電極に遠い区域から噴出するスキッシュ流が電極から発生した火炎の外面を圧迫して,火炎によるエンドガスの加圧に遅れを生じさせること,燃焼室周縁の,電極に近い区域から噴出するスキッシュ流は電極を避けることにより,電極の点火直後に出来た火種を吹き消すことなく混合気に乱流を生じせしめて火炎の伝播を促進すること等によって,耐ノッキング性を大幅に向上させることができる。また点火栓の電極は,燃焼室の周縁部に近接して配置されることから,燃焼室の比較的低い位置を占めることになり,該電極に最も遠い区域から噴出する混合気のスキッシュ流が該電極を指向し,該電極に最も近い区域から噴出する混合気のスキッシュ流が該電極の下方を指向するように,燃焼室の天井面周縁部とピストンの頂面周縁部との間にスキッシュ領域を設けると,ピストンの頂面周縁部に形成される斜面は必然的に緩勾配のものとなるから,その斜面形成に伴うピストン頂面の受熱面積の増加が極めて少ないこと,及び全部のスキッシュ流がピストン頂面に近接して流れてピストンを効果的に冷却することにより,ピストンの耐久性を確保しつゝ,耐ノッキング性の向上に寄与することができる。
【0036】
また本発明の第3の特徴によれば,燃焼室の天井面に各1個の吸気弁及び排気弁の傘部を互いに近接して配置し,これら吸気弁及び排気弁の両軸線を含む平面の一側方において点火栓の電極を燃焼室の周縁部に近接配置したので,点火栓に干渉されることなく,吸気ポート及び排気ポートの大径化を可能にし,充填効率を高めると共に排気抵抗を下げ,耐ノッキング性の向上と相まって,機関出力の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の燃焼室構造を備えた内燃機関の縦断側面図。
【図2】 図1の2−2線断面図。
【図3】 図1の3−3線断面図。
【図4】 図1の4−4線断面図。
【図5】 燃焼室における混合気の燃焼状態を示す作用説明図。
【図6】 比較例の燃焼室構造を示す,図1に対応した断面図。
【図7】 本発明と比較例との耐ノッキング性能比較テスト線図。
【符号の説明】
1・・・・・内燃機関
4・・・・・シリンダヘッド
5・・・・・ピストン
6・・・・・燃焼室
10・・・・吸気弁
10a・・・吸気弁の傘部
11・・・・排気弁
11a・・・排気弁の傘部
12・・・・点火栓
12a・・・点火栓の電極
15・・・・上部斜面
16・・・・下部斜面
17・・・・スキッシュ領域
17f・・・スキッシュ領域の電極に遠い区域
17n・・・スキッシュ領域の電極に近い区域
A・・・・・平面
O1・・・・吸気弁の軸線
O2・・・・排気弁の軸線
F・・・・・電極に遠い区域から噴出したスキッシュ流
N・・・・・電極に近い区域から噴出したスキッシュ流[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a combustion chamber of an internal combustion engine in which a combustion chamber is defined by an inner surface of a cylinder head and a top surface of a piston, and an electrode of a spark plug attached to the cylinder head faces a peripheral portion of the combustion chamber. Concerning structure.
[0002]
[Prior art]
A combustion chamber structure of such an internal combustion engine, for example as disclosed in Japanese Patent Publication 58-43565, JP-known already.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In an internal combustion engine, in order to prevent the occurrence of knocking, it is generally effective to reduce the flame propagation distance as much as possible by arranging the electrode of the spark plug at the center of the combustion chamber. However, depending on the structure and type of the internal combustion engine, it may be difficult to adopt such an arrangement of the spark plug due to the arrangement of the intake and exhaust valves, that is, the electrode of the spark plug is connected to the periphery of the combustion chamber. May be forced to be placed close to the part. In such a case, since the propagation distance of the flame is inevitably long, knocking due to spontaneous ignition of the end gas is likely to occur.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and even if the electrode of the spark plug is arranged close to the peripheral portion of the combustion chamber, normal flame propagation is completed before the end gas reaches spontaneous ignition. Thus, an object of the present invention is to provide a combustion chamber structure of an internal combustion engine that can improve knocking resistance.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention defines a combustion chamber by the inner surface of the cylinder head and the top surface of the piston, and an electrode of a spark plug attached to the cylinder head is placed close to the peripheral edge of the combustion chamber. in face was the internal combustion engine, said an annular squish area of upward gradient toward the center of the combustion chamber between the top surface peripheral edge of the ceiling surface peripheral portion of the combustion chamber piston of the squish area, the The squish flow of the air-fuel mixture ejected from the area farthest from the spark plug electrode is directed to the electrode, and the squish flow of the air-fuel mixture ejected from the area closest to the electrode is directed to the lower side of the electrode. First feature.
[0006]
According to this first feature, during the compression stroke, when the piston approaches top dead center, the squish flow of the air-fuel mixture toward the electrode is ejected from the peripheral area of the combustion chamber and far from the electrode. By colliding perpendicularly to the outer surface of the flame generated by the ignition of the plug, the end gas pressurization by the flame is delayed. Before the end gas spontaneously ignites, the flame propagates normally to the farthest periphery of the combustion chamber, causing normal combustion without knocking.
[0007]
In addition, the squish flow ejected from the portion of the combustion chamber closest to the electrode does not go to the electrode, but deviates downward. Therefore, the air-fuel mixture is disturbed while avoiding blowing off the fire produced immediately after the ignition of the electrode. By creating a flow, it is possible to promote the propagation of flame and prevent the occurrence of knocking.
[0008]
Furthermore, since the electrode of the spark plug is arranged close to the peripheral edge of the combustion chamber, it occupies a relatively low position of the combustion chamber, and the squish flow of the air-fuel mixture ejected from the area farthest from the electrode Is directed to the electrode and the squish flow of the air-fuel mixture ejected from the area closest to the electrode is directed to the lower side of the electrode between the ceiling peripheral edge of the combustion chamber and the top peripheral edge of the piston. When the squish area is provided, the slope formed on the periphery of the top surface of the piston inevitably has a gentle slope. Therefore, the increase in the heat receiving area of the piston top surface due to the formation of the slope is extremely small. The squish flow flows close to the top surface of the piston and effectively cools the piston, ensuring the durability of the piston and contributing to the improvement of knocking resistance.
[0009]
According to the present invention, in addition to the first feature described above, an upper slope of an upward slope toward the center of the combustion chamber is provided at the peripheral edge of the ceiling surface of the combustion chamber, and the top peripheral edge of the piston is provided at the peripheral edge of the piston. A second feature is that a lower slope inclined at the same angle as the upper slope is provided, and the annular squish area is formed between the upper slope and the lower slope.
[0010]
The present invention, in addition to the first or second feature, the ceiling surface of the combustion chamber adjacent the valve head of each one of the intake and exhaust valves each other are arranged, the intake and exhaust valves a third feature in that the electrodes of the spark plug disposed close to the periphery of the combustion chamber in one side of a plane containing both the axis of the.
[0011]
According to the third feature, without that will be interference to the ignition plug, enabling larger diameter of the intake port and the exhaust port lowers the exhaust resistance to increase the charging efficiency, coupled with improvement in antiknock properties, engine The output can be improved.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0013]
1 is a longitudinal side view of an internal combustion engine having a combustion chamber structure according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. Fig. 5 is a sectional view corresponding to Fig. 1, Fig. 5 is a sectional view corresponding to Fig. 1, and Fig. 7 is a sectional view corresponding to Fig. 1. It is a knocking-proof performance comparison test diagram with a comparative example.
[0014]
First, in FIG. 1 and FIG. 2, the
[0015]
Hemispherical ceiling surface formed in the
[0016]
Further, the
[0017]
The intake and
[0018]
As shown in FIGS. 1 to 4, a frustoconical
[0019]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[0020]
In the intake stroke of the
[0021]
Then, the
[0022]
On the other hand, the
[0023]
In this case, in general, the
[0024]
However, in the present invention, the
[0025]
In addition, in the
[0026]
Further, since the
[0027]
In the combustion chamber structure of the comparative example shown in FIG. 6, the
[0028]
In this comparative example, the squish flow of the air-fuel mixture ejected from the
[0029]
As each Comparing Test knocking condition of the combustion chamber structure and the combustion chamber structure of the comparative example of the present invention to obtain the results of Figure 7.
[0030]
As test conditions, the squish gap g of both combustion chamber structures is 0.8 mm, the compression ratio is 9.2, the lubricating oil temperature is 125 to 145 ° C, the spark plug temperature is 204 to 282 ° C, and the throttle opening is fully open. did.
[0031]
The test method is to detect the internal pressure of the
[0032]
As apparent from FIG. 7, the knocking starts the ignition timing in the case of the present invention, was found to be delayed even 5 to 10 ° in crank angle with respect to the knocking starts the ignition timing in the case of the comparative example, the present invention a combustion chamber structure It was confirmed that the knocking resistance was improved.
[0033]
Further, in the combustion chamber structure of the present invention, one
[0034]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the gist thereof. For example, in the
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the first and second features of the present invention, the combustion chamber is defined by the inner surface of the cylinder head and the top surface of the piston, and the electrode of the spark plug mounted on the cylinder head is connected to the combustion chamber . in an internal combustion engine which is faced in close proximity to the periphery, an annular squish area of upward gradient toward the center of the combustion chamber between the top surface peripheral portion of the ceiling surface periphery and the piston of the combustion chamber is provided, this squish area squish flow of the mixture jetted from the farthest zone to the electrodes of the spark plug oriented to the electrode, the squish flow of the mixture jetted from the closest zone to the electrode is directed downward of the electrode As a result, the squish flow ejected from the area far from the electrode at the periphery of the combustion chamber compresses the outer surface of the flame generated from the electrode, causing a delay in pressurization of the end gas by the flame, Close to electrode The squish flow erupted from the area avoids the electrode, greatly increasing the resistance to knocking by, for example, creating a turbulent flow in the air-fuel mixture without blowing off the fire produced immediately after the electrode is ignited, thereby promoting flame propagation. Can be improved. In addition, since the electrode of the spark plug is disposed close to the peripheral edge of the combustion chamber, it occupies a relatively low position of the combustion chamber, and the squish flow of the air-fuel mixture ejected from the area farthest from the electrode is generated. A squish between the ceiling peripheral edge of the combustion chamber and the top peripheral edge of the piston so that the squish flow of the air-fuel mixture ejected from the area closest to the electrode is directed downward of the electrode. If the area is provided, the slope formed on the periphery of the top surface of the piston inevitably has a gentle slope, and therefore the increase in the heat receiving area of the piston top surface due to the formation of the slope is extremely small, and the entire squish The flow flows close to the top surface of the piston and effectively cools the piston, so that the durability of the piston can be secured and the knocking resistance can be improved.
[0036]
According to the third aspect of the present invention, the umbrella portion of each intake valve and exhaust valve is disposed close to each other on the ceiling surface of the combustion chamber, and includes a plane including both axes of the intake valve and the exhaust valve. Because the spark plug electrode is located close to the periphery of the combustion chamber on one side of the cylinder, the intake and exhaust ports can be enlarged without interference by the spark plug, increasing the charging efficiency and exhaust resistance. The engine output can be improved in combination with the improved knock resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal side view of an internal combustion engine having a combustion chamber structure according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.
FIG. 5 is an operation explanatory diagram showing a combustion state of an air-fuel mixture in a combustion chamber.
6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 1, showing a combustion chamber structure of a comparative example.
FIG. 7 is a test diagram for comparing resistance to knocking between the present invention and a comparative example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
15 ... Upper slope
16 ...
Claims (3)
前記燃焼室(6)の天井面周縁部と前記ピストン(5)の頂面周縁部との間に燃焼室(6)の中心に向かって上り勾配の環状のスキッシュ領域(17)を設け,このスキッシュ領域(17)の,前記点火栓(12)の電極(12a)に最も遠い区域(17f)から噴出する混合気のスキッシュ流(F)が該電極(12a)を指向し,該電極(12a)に最も近い区域(17n)から噴出する混合気のスキッシュ流(N)が該電極(12a)の下方を指向するようにしたことを特徴とする,内燃機関の燃焼室構造。A combustion chamber (6) is defined by the inner surface of the cylinder head (4) and the top surface of the piston (5), and an electrode (12a) of a spark plug (12) attached to the cylinder head (4) is connected to the combustion chamber ( 6) In the internal combustion engine facing the periphery of
The combustion chamber between the ceiling surface periphery and the top surface peripheral edge of the piston (5) an annular squish area of upslope (17) towards the center (6) provided in the combustion chamber (6), this the squish area (17), said spark plug (12) electrode (12a) to the squish flow of the mixture jetted from the farthest zone (17f) (F) is directed to the electrode (12a), said electrodes (12a A combustion chamber structure of an internal combustion engine, characterized in that a squish flow (N) of an air-fuel mixture ejected from an area (17n) closest to () is directed downward of the electrode (12a).
前記燃焼室(6)の天井面周縁部には燃焼室(6)の中心に向かって上り勾配の上部斜面(15)を設けると共に,前記ピストン(5)の頂面周縁部には前記上部斜面(15)と同角度で傾斜する下部斜面(16)を設け,これら上部斜面(15)と下部斜面(16)との間に環状の前記スキッシュ領域(17)が形成されるようにしたことを特徴とする,内燃機関の燃焼室構造。An upper slope (15) is provided on the peripheral edge of the ceiling surface of the combustion chamber (6) toward the center of the combustion chamber (6), and the upper slope is provided on the top peripheral edge of the piston (5). The lower slope (16) inclined at the same angle as (15) is provided, and the annular squish area (17) is formed between the upper slope (15) and the lower slope (16). Characterized by the combustion chamber structure of the internal combustion engine.
前記燃焼室(6)の天井面に各1個の吸気弁(10)及び排気弁(11)の傘部(10a,11a)を互いに近接して配置し,これら吸気弁(10)及び排気弁(11)の両軸線(O1,O2)を含む平面(A)の一側方において前記点火栓(12)の電極(12a)を前記燃焼室(6)の周縁部に近接配置したことを特徴とする,内燃機関の燃焼室構造。In claim 1 or 2 ,
Each one of the intake valves on the ceiling surface of the combustion chamber (6) (10) and the valve head (10a, 11a) of the exhaust valve (11) close to one another and disposed, the intake valve (10) and an exhaust valve (11) both the axis (O 1, O 2) of the electrodes (12a) of said spark plug (12) that has been arranged close to the periphery of the combustion chamber (6) at one side of the plane (a) containing Combustion chamber structure for internal combustion engines.
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