JPH0367015A - 内燃機関の燃焼室構造 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関の燃焼室構造の改良に関する。

〈従来の技術） 一つの燃焼室に４つの弁、即ち吸気弁と排気弁を２個づ
つもつ４弁式の内燃機関では、燃焼室のｔｉ造として一
般的にはベントルーフ型を採用することが多い。ベント
ルーフ型燃焼室では、屋根型に対向するフラットな各斜
面にそれぞれ吸気弁とＵＦ気弁とを配置し、稜線の中央
付近に点火栓を取付けるようになっている。

ところで内燃機関の運転条件によっては、吸気弁を通し
て燃焼室に吸入される混合気中の燃料が十分に微粒化さ
れずに液状のまま壁面を伝わって流入してくることがあ
る。この燃料の壁流成分がフラットな斜面を伝わって点
火栓に直接的に衝突、付着すると、点火栓の着火特性が
不安定となる、いわゆるくすぶり現象を起こすことがあ
った。

過給機を装備した内燃機関のように燃焼室容積に対して
供給燃料の絶対量が多くなる場きには、とくにこの傾向
が顕著になる。

（発明が解決しようとする課題〉 このような点火栓のくすぶり対策として、実開昭５８−
１９３０１４号公報にもあるように、点火栓の周囲に帯
状の突起を設け、燃焼室壁面に沿って流れる液状燃料が
点火栓に流れ込むのを阻止する提案があるが、この場合
、点火栓の全周を取り囲む突起が吸入空気の燃焼室への
流入抵抗となり、とくに機関高回転域での吸気充填効率
を低下させるという問題があった。

本発明は、このように吸気充填効率を低下させることな
く点火栓のくすぶりを効果的に抑制することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） そこで本発明は、燃焼室に吸気弁と排気弁を配置し、か
つこれら間に点火栓を配置した内燃機関において、点火
栓の周囲に燃焼室壁面から突出した突起を設け、かつこ
の突起の高さを排気弁側よりも吸気弁側で高くなるよう
に設定した。

（作用） 吸気弁から燃焼室に流入した燃料の壁流成分は、吸入空
気の流れに押されて一部が点火栓の方向に向かうが、突
起により点火栓への流れが妨げられ、点火栓を直撃して
付着する壁流成分は大幅に減少する。

点火栓周囲の突起は全周にわたって等しく突出するので
はなく、吸気弁側から排気弁側に向けて低くなっていく
ため、吸入空気流に対する抵抗はそれほど大きくならず
、吸気充填効率の低下をもたらさない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図に示す第１の実施例において、１はシリ
ンダヘッド、２はシリンダブロック、３はピストンで、
これらによってペントルーフ型の燃焼室４が区画形成さ
れる。

燃焼室４の屋根型の各斜面５．５には各２個づつの吸気
弁６，６と排気弁７．７が配置され、また、両斜面５と
５が連なる稜線の中央部には、吸気弁６と排気弁７との
間にはさまれるようにして点火栓８が配置される。

そして点火栓８の周囲には燃焼室壁面から突出して帯状
の突起１０ａが形成され、この突起１０ａは点火栓８の
ねじ部端面８ａよりも突出することはないが、燃焼室壁
面からの突出量が吸気弁側（Ｈ）が排気弁側（Ｈ２）よ
りも大きく（高く）、かつその間を連続的な斜面で結ぶ
ように形成されている。

なお、突起１０ａの高さの差は、好ましい一例としては
、ＨＩ　　８２＝１．５問となることである。

以上のように構成され、次に作用について説明する。

吸入行程で吸気弁６が開くと、燃焼室４に流入する吸入
空気の多くは、点火栓８や対向する排気弁７の下面を通
過してから、下降するピストン３の方向に縦渦を描くよ
うにして流れる。

燃料供給量の多い運転領域では、混合気と共に燃焼室４
に流入した液状燃料が吸入空気流に押されつつ、燃焼室
壁面を伝わって一部は点火栓８の付近にも向かう０点火
栓８の周囲には排気弁側から吸気弁側に向けて高くなる
突起１０ａが形成されているため、突起１０ａを乗り越
えて燃料壁流が点火栓８に流れ込むのを妨げられる。一
部の壁流はこの突起１０ａの周囲を流れて排気弁側へと
向かう。

このようにして点火栓８に燃料が付着したり、燃料に浸
されるのが防止され、したがって点火栓８の着火特性が
不安定になる、いわゆるくすぶり現象を阻止でき、運転
性や燃費あるいは排気組成の悪化が回避される。

ところでこの突起１０ａは吸気弁側から排気弁側に向か
うにしたがって低くなるため、吸入空気流に対する空気
抵抗が小さく、渦等の発生も最小限に抑え、これらによ
りとくに機関高回転時でも吸気充填効率が低下するのを
防ぐことができ、機関最大出力の向上も図れるのである
。

次に第４図の実施例を説明すると、これは頂部がフラッ
トな斜面５と平行になるように突起１０ｂを形成したも
のである。ただし、突起１０ｂの高さが吸気弁側で高く
なることには変わりはない。

また、第５図の実施例は、突起１０ｃの形状を平面的に
みて、吸気弁６から排気弁７の方向に縦長の楕円形とな
るように形成したもので、このようにすることにより突
起１０ｃに衝突した壁流は左右に分流しやすくなり、か
つ突起１０ｃを乗り越えて点火栓８まで到達するのも難
しくなる。

第６図の実施例は、円形の突起１０ｄの吸気弁側の２側
面１１を機械的加工により鋭角に形成したもので、この
部分に到達したを流は鋭角部により剥離し、吹き飛ばさ
れるため、点火栓８への到速量は非常に少なくなる。

第７図、第８図の実施例は、突起１０ｅを吸気弁側にの
み形成し、吸気弁側からみて点火栓８の裏側になる部分
は突出させないようにしたもので、吸気弁側に突出して
いる突起１０ｅにより燃料の壁流が点火栓８を直撃する
のを防止でき、同時に突起１０ｅの吸入空気流に対する
抵抗値を可及的に低減させられる。

第９図に示す実施例は、点火栓８の中心線を吸気弁側に
傾けてねじ部端面が突起１０ａと平行になるようにした
もので、点火栓８を傾けた分だけ燃料の直撃量が減少し
、くすぶり防止効果を高められる。

第１０図の実施例は、突起１０ｆの突出高さを点火栓８
のねじ部端面８ａよりも高くしたもので、突起１０ｆを
乗り越えようとする壁流成分は、吸入空気流に押されて
突起１０ｆの鋭利な内周端でほとんど剥離、飛散するた
めに、点火栓８への到達量はきわめて少なくなる。なお
、突起１０ｆの内周面は点火栓取付穴の加工時に一体的
にドリル加工される。

第１１図の実施例は、点火栓８の周囲の突起１０ｇを、
中心の点火栓８に向けて頂面の内周側が高くなるように
傾斜させたもので、鋭角な内周端が前記のように燃料の
剥離、飛散作用を生じると共に、傾斜した頂面に沿う吸
入空気流により剥離した燃料は点火栓８から離れるよう
に吹き飛ばされるので、点火栓８のくすぶりはより一層
効果的に阻止される。

第１２図の実施例は、突起１０ｈの頂面の傾きについて
、吸気弁側の傾斜を排気弁側の傾斜よりも大きく（強く
）することにより、突起１０ｈの容積を大きくすること
なく、したがって吸入空気流に対する抵抗を増大させる
ことなく、飛散燃料を点火栓８から遠ざけられるように
したものである。

そして第１３図の実施例は、点火栓８を吸気弁側に傾け
ることにより、突起１０ｉの吸気弁側内周のなす角度を
より鋭角にして、燃料の剥離、飛散効果を高めるように
したのものである。

なお、各突起の内周面は点火栓取付穴のトリ・ル加工時
に一緒に加工されるもので、内周端面は鋭利な形状に形
成される。この角度が鋭利になればなるほど付着燃料の
剥離、飛散効果が高く、点火栓８への付着を効果的に阻
止できるのである。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、点火栓の周囲に形成する
突起を、吸気弁側で高く排気弁側で低くなるように設定
したので、燃焼室の内壁面を伝わって点火栓に到達、付
着する液状燃料を減少させることができ、点火栓のくす
ぶり現象を防止して運転性や燃費、あるいは排気組成の
改善が図れ、また、不必要な突起を削除することにより
吸入空気流に対する抵抗を減じ、吸気充填効率の低下を
抑制して機関出力や過渡応答性を向上させられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図、第２図は第
１図の燃焼室平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断面図
、第４図は第２の実施例の断面図、第５図は第３の実施
例の燃焼室平面図、第６図は第４の実施例の同じく一部
拡大平面図、第７図は第５の実施例の同じく一部拡大平
面図、第８図は第７図のＢ−Ｂｌｌ断面図、第９図は第
６の実施例の断面図、第１０図は第７の実施例の断面図
、第１１図は第８の実施例の断面図、第１２図は第９の
実施例の断面図、第１３図は第１０の実施例の断面図で
ある。 ４・・・燃焼室、５・・・斜面、６・・・吸気弁、７・
・・排気弁、８・・・点火栓、ｌ　Ｏａ、１０ｂ、１０
ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ、１０ｉ
−突起。 第 １ 図 第 図 第２図 第３ 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃焼室に吸気弁と排気弁を配置し、かつこれら間に点火
   栓を配置した内燃機関において、点火栓の周囲に燃焼室
   壁面から突出した突起を設け、かつこの突起の高さを排
   気弁側よりも吸気弁側で高くなるように設定したことを
   特徴とする内燃機関の燃焼室構造。