JPS5851130B2 - 内燃機関の燃焼室構造 - Google Patents
内燃機関の燃焼室構造Info
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- JPS5851130B2 JPS5851130B2 JP53087662A JP8766278A JPS5851130B2 JP S5851130 B2 JPS5851130 B2 JP S5851130B2 JP 53087662 A JP53087662 A JP 53087662A JP 8766278 A JP8766278 A JP 8766278A JP S5851130 B2 JPS5851130 B2 JP S5851130B2
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- piston
- combustion chamber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/242—Arrangement of spark plugs or injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B2023/085—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition using several spark plugs per cylinder
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の燃焼室構造に関する。
排気ガス中の有害成分ＨＣ，ＣＯ並びにＮＯｘを同時に
低減するための方法として稀薄混合気を用いる方法が知
られており、また排気ガス中の有害成分ＮＯｘ を低減
するための方法として再循環排気ガスを含んだ混合気を
使用する方法が知られている。
低減するための方法として稀薄混合気を用いる方法が知
られており、また排気ガス中の有害成分ＮＯｘ を低減
するための方法として再循環排気ガスを含んだ混合気を
使用する方法が知られている。
しかしながらこれらの稀薄混合気或いは再循環排気ガス
を含んだ混合気は本来火炎の伝播速度が遅いために燃焼
速度が遅く、その結果安定した燃焼が得られないという
問題がある。
を含んだ混合気は本来火炎の伝播速度が遅いために燃焼
速度が遅く、その結果安定した燃焼が得られないという
問題がある。
これらの可燃混合気を用いて安定した燃焼を得るために
は燃焼速度を速める必要があり、また燃焼速度を速める
方法の一つとして燃焼室内に強力な乱れを発生させる方
法がある。
は燃焼速度を速める必要があり、また燃焼速度を速める
方法の一つとして燃焼室内に強力な乱れを発生させる方
法がある。
このように燃焼室内に乱れを発生させて燃焼速度を速め
ることのできる内燃機関として、シリンダヘッド内壁の
一側部に下方突出の***部を形成し、該***部の下端面
を平坦に形成して該平坦下端面とピストンの一側平坦頂
面部間に平面状の第１スキツシユエリアを形成すると共
に該平坦頂面部と反対側のピストン頂面上に***部を形
成してシリンダヘッドの内壁面と上記***部背面間に第
２スキツシユエリアを形成し、更に燃焼室に露呈する隆
起部正面を上記−側平坦頂面部から***部稜線に向けて
滑らかに接続する傾斜曲面に形成し、圧縮行程末期に上
記第１および第２のスキッシュエリアから噴出するスキ
ッシュ流により燃焼室内に水平軸線回りの旋回流を発生
させるようにした内燃機関が既に本出願人により出願さ
れている。
ることのできる内燃機関として、シリンダヘッド内壁の
一側部に下方突出の***部を形成し、該***部の下端面
を平坦に形成して該平坦下端面とピストンの一側平坦頂
面部間に平面状の第１スキツシユエリアを形成すると共
に該平坦頂面部と反対側のピストン頂面上に***部を形
成してシリンダヘッドの内壁面と上記***部背面間に第
２スキツシユエリアを形成し、更に燃焼室に露呈する隆
起部正面を上記−側平坦頂面部から***部稜線に向けて
滑らかに接続する傾斜曲面に形成し、圧縮行程末期に上
記第１および第２のスキッシュエリアから噴出するスキ
ッシュ流により燃焼室内に水平軸線回りの旋回流を発生
させるようにした内燃機関が既に本出願人により出願さ
れている。
この内燃機関では燃焼室内に水平軸線回りの旋回流が発
生せしめられるので従来の内燃機関に比べて確かに燃焼
速度を速めることができる。
生せしめられるので従来の内燃機関に比べて確かに燃焼
速度を速めることができる。
しかしながら燃焼速度はまだ十分に速いとは云えず、従
がって更に燃焼速度を速めて一層安定した燃焼を得ると
共に燃料消費率を更に向上させることが要望されている
。
がって更に燃焼速度を速めて一層安定した燃焼を得ると
共に燃料消費率を更に向上させることが要望されている
。
本発明は更に強力な旋回流を燃焼室内に発生させると共
に燃焼室内の離れた２点に着火源を設け、それによって
燃焼速度を大巾に速めることのできる内燃機関を提供す
ることにある。
に燃焼室内の離れた２点に着火源を設け、それによって
燃焼速度を大巾に速めることのできる内燃機関を提供す
ることにある。
以下、添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図から第３図を参照すると、１はシリンダブロック
、２はシリンダブロック１内で往復動するピストン、３
はガスケット４を介してシリンダブロック１上に固締さ
れたシリンダヘッド、５はピストン頂面とシリンダヘッ
ド内壁面間に形成された燃焼室、６は吸気弁、Ｉは吸気
通路、８は排気弁、９は排気通路、１０および１１は点
火栓を夫々示す。
、２はシリンダブロック１内で往復動するピストン、３
はガスケット４を介してシリンダブロック１上に固締さ
れたシリンダヘッド、５はピストン頂面とシリンダヘッ
ド内壁面間に形成された燃焼室、６は吸気弁、Ｉは吸気
通路、８は排気弁、９は排気通路、１０および１１は点
火栓を夫々示す。
第１図から第３図に示すようにシリンダヘッド内壁周縁
部は環状平坦面１２に形成される。
部は環状平坦面１２に形成される。
第２図において左側半分の環状平坦面部分１２ａは矢印
Ａで示されるように一様な巾を有するが第２図の右側半
分の環状平坦面部分１２ｂ。
Ａで示されるように一様な巾を有するが第２図の右側半
分の環状平坦面部分１２ｂ。
１２ｃは矢印Ｂ、Ｃで示されるように左側半分よりも広
く形成されている。
く形成されている。
なお排気弁８近傍に位置する環状平坦面部分１２ｂの巾
Ｂは吸気弁６近傍に位置する環状平坦面部分１２ｃの巾
Ｃよりも若干広い。
Ｂは吸気弁６近傍に位置する環状平坦面部分１２ｃの巾
Ｃよりも若干広い。
一方、ピストン頂面上には第１図、第３図並びに第４図
に示すように環状平坦面１２に対向して環状平坦面１２
とほぼ同様の形状を有する環状平坦面１３が形成される
。
に示すように環状平坦面１２に対向して環状平坦面１２
とほぼ同様の形状を有する環状平坦面１３が形成される
。
即ち、シリンダヘッド内壁環状平坦面部分１２ａに対向
するピストン頂面環状平坦面部分１３ａは第２図に示さ
れる巾Ａにほぼ等しい一様巾を有し、一方シリンダヘッ
ド内壁環状平坦面部分１２ｂ、１２ｃ夫々に対向するピ
ストン頂面環状平坦面部分１３ｂ。
するピストン頂面環状平坦面部分１３ａは第２図に示さ
れる巾Ａにほぼ等しい一様巾を有し、一方シリンダヘッ
ド内壁環状平坦面部分１２ｂ、１２ｃ夫々に対向するピ
ストン頂面環状平坦面部分１３ｂ。
１３ｃはピストン頂面環状平坦面部分１２ａよりも巾広
に形成される。
に形成される。
従がって第１図に示すようにピストン２が上死点に達し
たときシリンダヘッド内壁環状平坦面１２とピストン頂
面環状平坦面１３間に平面状の環状スキッシュエリアＳ
が形成されることになる。
たときシリンダヘッド内壁環状平坦面１２とピストン頂
面環状平坦面１３間に平面状の環状スキッシュエリアＳ
が形成されることになる。
第１図並びに第３図に示されるように燃焼室頂面１４は
ほぼ部分球面状をなし、第１図並びに第３図に示される
ようにシリンダヘッド内壁環状平坦面部分１２ｂ、１２
ｃから燃焼室頂面１４に至る燃焼室側壁面部分１５はほ
ぼ垂直壁から形成される。
ほぼ部分球面状をなし、第１図並びに第３図に示される
ようにシリンダヘッド内壁環状平坦面部分１２ｂ、１２
ｃから燃焼室頂面１４に至る燃焼室側壁面部分１５はほ
ぼ垂直壁から形成される。
一方、点火栓１００反対側の燃焼室頂面１４上には下方
に向けて突出する***部１６が形成され、この***部１
６の下側壁面１６ａは部分球面状に形成される。
に向けて突出する***部１６が形成され、この***部１
６の下側壁面１６ａは部分球面状に形成される。
この***部下側壁面１６ａはその下端縁部においてピス
トン頂面環状平坦面部分１２ａに連結され、一方その上
端縁部は燃焼室５内に露呈する急傾斜壁１６ｂを介して
部分球面状燃焼室頂面１４に連結される。
トン頂面環状平坦面部分１２ａに連結され、一方その上
端縁部は燃焼室５内に露呈する急傾斜壁１６ｂを介して
部分球面状燃焼室頂面１４に連結される。
第１図に示されるように点火栓１１の電極はこの急傾斜
壁１６ｂ近傍の燃焼室頂面１４上に配置される。
壁１６ｂ近傍の燃焼室頂面１４上に配置される。
一方ピストン頂面環状平坦面部分１３ｂ。１３ｃと反対
側のピストン頂面上には***部１７が一体形成され、こ
のピストン***部１７の背面１８はシリンダヘッド***
部１６の下側壁面１６ａと相補的形状をなす部分球面状
に形成される。
側のピストン頂面上には***部１７が一体形成され、こ
のピストン***部１７の背面１８はシリンダヘッド***
部１６の下側壁面１６ａと相補的形状をなす部分球面状
に形成される。
なお、この部分球面状背面１８はその下端縁部において
ピストン頂面環状平坦面部分１３ａに連結される。
ピストン頂面環状平坦面部分１３ａに連結される。
従がって第１図に示されるようにピストン２が上死点に
達したときにシリンダヘッド***部下側壁面１６ａと背
面１８間には球殻状のスキッシュエリアＴが形成される
。
達したときにシリンダヘッド***部下側壁面１６ａと背
面１８間には球殻状のスキッシュエリアＴが形成される
。
またピストン頂面環状平坦面部分１３ｂ 、１３ｃの内
側に位置するピストン頂面中央部には平坦状凹溝１９が
形成され、燃焼室５内に露呈するピストン***部正面２
０はこの平坦状凹溝１９からピストン***部稜線２１に
向けて滑らかに接続する傾斜曲面に形成される。
側に位置するピストン頂面中央部には平坦状凹溝１９が
形成され、燃焼室５内に露呈するピストン***部正面２
０はこの平坦状凹溝１９からピストン***部稜線２１に
向けて滑らかに接続する傾斜曲面に形成される。
このピストン***部稜線２１は第１図に示されるように
丸みを帯びた曲面をなす。
丸みを帯びた曲面をなす。
第１図から第３図に示すようにスキッシュエリアＴと反
対側の燃焼室頂面１４上には凹所２２が形成され、との
凹所２２はその頭部が斜めに切断された半円筒形状をな
す。
対側の燃焼室頂面１４上には凹所２２が形成され、との
凹所２２はその頭部が斜めに切断された半円筒形状をな
す。
この凹所２２内には点火栓１０の電極が配置され、従が
ってこの点火栓１０の電極は垂直半円筒壁２３により部
分的に包囲されるような形となる。
ってこの点火栓１０の電極は垂直半円筒壁２３により部
分的に包囲されるような形となる。
後述するようにピストン２が上死点近傍に達したときに
各スキソシュエリアＳ、Ｔから夫々矢印Ｆ、Ｇ（第１図
）で示されるスキッシュ流が噴出するが点火栓１０の電
極はこのスキッシュ流Ｇが直接衝突する位置に配置され
る。
各スキソシュエリアＳ、Ｔから夫々矢印Ｆ、Ｇ（第１図
）で示されるスキッシュ流が噴出するが点火栓１０の電
極はこのスキッシュ流Ｇが直接衝突する位置に配置され
る。
即ち、凹所２２の位置はシリンダ軸線を含むスキッシュ
エリアＴの中央断面の延長上にあるように定められてい
る。
エリアＴの中央断面の延長上にあるように定められてい
る。
なお、ここで注意すべきことはピストン２が上死点から
下降する際に矢印Ｇ。
下降する際に矢印Ｇ。
Ｆで示されるスキッシュ流と逆向きに燃焼室５内から各
スキッシュエリアＳ、Ｔに向かうガス流が発生すること
である。
スキッシュエリアＳ、Ｔに向かうガス流が発生すること
である。
吸気行程時、ピストン２が下降する際には第１図に示さ
れるような矢印Ｆ、Ｇとは反対向きにスキッシュエリア
Ｓ、Ｔに向かう高速のガス流が発生し、それによって燃
焼室５内に導入された稀薄混合気或いは再循環排気ガス
を含んだ混合気に強力な乱れが与えられる。
れるような矢印Ｆ、Ｇとは反対向きにスキッシュエリア
Ｓ、Ｔに向かう高速のガス流が発生し、それによって燃
焼室５内に導入された稀薄混合気或いは再循環排気ガス
を含んだ混合気に強力な乱れが与えられる。
その結果、燃焼室５内の可燃混合気の空燃比は一様化さ
れ、またこの可燃混合気が再循環排気ガスを含んでいる
場合には燃料空気混合気と再循環排気ガスが上述の強力
な乱れによって良好に混合される。
れ、またこの可燃混合気が再循環排気ガスを含んでいる
場合には燃料空気混合気と再循環排気ガスが上述の強力
な乱れによって良好に混合される。
次いで圧縮行程時、ピストン２が上死点近傍に達すると
スキッシュエリアＳ、Ｔからスキッシュ流Ｆ、Ｇが噴出
する。
スキッシュエリアＳ、Ｔからスキッシュ流Ｆ、Ｇが噴出
する。
スキッシュエリアＳから噴出したスキッシュ流Ｆはピス
トン***部正面２０に向けて進行し、一方スキッシュエ
リアＴから噴出したスキッシュ流Ｇは凹部２２に向げて
進行する。
トン***部正面２０に向けて進行し、一方スキッシュエ
リアＴから噴出したスキッシュ流Ｇは凹部２２に向げて
進行する。
次いでスキッシュ流Ｇは垂直半円筒壁２３に衝突して凹
所２２内にマイクロタービュレンスを発生する。
所２２内にマイクロタービュレンスを発生する。
次いでスキッシュ流Ｆはピストン***部正面２０に沿っ
て進行し、スキッシュ流Ｇと衝突してスキッシュ流Ｇを
矢印Ｈに示されるように燃焼室頂面１４に沿うように流
路を偏向する。
て進行し、スキッシュ流Ｇと衝突してスキッシュ流Ｇを
矢印Ｈに示されるように燃焼室頂面１４に沿うように流
路を偏向する。
このとき同時にスキッシュ流Ｆも流れ方向を変えて矢印
Ｈに示すように燃焼室頂面１４に沿って進行する。
Ｈに示すように燃焼室頂面１４に沿って進行する。
このようにピストン***部稜線２１かも上方に延びる急
傾斜壁１６ｂを形成することによってスキッシュ流Ｇは
スキッシュ流Ｆによってさほど減速されずしかもスキッ
シュ流Ｆもさほど減速されることはない。
傾斜壁１６ｂを形成することによってスキッシュ流Ｇは
スキッシュ流Ｆによってさほど減速されずしかもスキッ
シュ流Ｆもさほど減速されることはない。
次いで燃焼室頂面１４にＴｒｉ ５スキツシユ流Ｈは凹
所２２を通り過ぎて垂直壁１５に沿って下降する。
所２２を通り過ぎて垂直壁１５に沿って下降する。
このとき点火栓電極１１は凹所２２内に位置しているの
でスキッシュ流Ｈに直接接触しない。
でスキッシュ流Ｈに直接接触しない。
次いで垂直壁１５に沿って下降するスキッシュ流Ｈはス
キッシュエリアＳかも噴出するスキッシュ流Ｆと衝突し
、それによってスキッシュ流Ｆは矢印■で示すように流
路を偏向せしめられる。
キッシュエリアＳかも噴出するスキッシュ流Ｆと衝突し
、それによってスキッシュ流Ｆは矢印■で示すように流
路を偏向せしめられる。
同時にスキッシュＨも矢印■に示すように凹溝１９の底
面に沿って進行することになる。
面に沿って進行することになる。
このように凹溝１９を設けることによってスキッシュ流
Ｆはスキッシュ流Ｈによってさほど減速されずしかもス
キッシュ流Ｆもさほど減速されることはない、斯くして
燃焼室５内には矢印にで示すような水平軸線回りの強力
な旋回流が発生することになる。
Ｆはスキッシュ流Ｈによってさほど減速されずしかもス
キッシュ流Ｆもさほど減速されることはない、斯くして
燃焼室５内には矢印にで示すような水平軸線回りの強力
な旋回流が発生することになる。
次いで一対の点火栓１０，１’ｌにより同時に点火が行
なわれる。
なわれる。
このとき前述したように凹所２２内にはマイクロタービ
ュレンスが発生しているので一方の点火栓１０により凹
所２２内の混合気が容易に着火されかつ火炎が急速に凹
所２２内に広がる。
ュレンスが発生しているので一方の点火栓１０により凹
所２２内の混合気が容易に着火されかつ火炎が急速に凹
所２２内に広がる。
一方、前述したようにスキッシュ流Ｇはスキッシュ流Ｆ
によって流路を偏向され、燃焼室頂面１４に沿って進行
するが急傾斜壁１６ｂ近傍の燃焼室頂面１４上ではこれ
らスキッシュ流Ｇ。
によって流路を偏向され、燃焼室頂面１４に沿って進行
するが急傾斜壁１６ｂ近傍の燃焼室頂面１４上ではこれ
らスキッシュ流Ｇ。
Ｆによって強力な乱れが発生している。
従がって点火栓１１により混合気が容易に点火されるこ
とになる。
とになる。
なお、点火栓１１の電極をあまり燃焼室５内に突き出す
とスキッシュ流Ｇが直接点火栓１１の電極に衝突するの
で点火栓１１の電極に形成された火炎が吹き消える危険
性がある。
とスキッシュ流Ｇが直接点火栓１１の電極に衝突するの
で点火栓１１の電極に形成された火炎が吹き消える危険
性がある。
従がって点火栓１１の電極はできるだけ急傾斜壁１６ｂ
の近傍でかつ燃焼室頂面１４に近いところに配置するこ
とが好ましく、またそれでも点火栓１１の電極に形成さ
れた火炎が吹き消える場合には燃焼室頂面１４に凹所を
形成してこの凹所内に点火栓１１の電極を配置する必要
がある。
の近傍でかつ燃焼室頂面１４に近いところに配置するこ
とが好ましく、またそれでも点火栓１１の電極に形成さ
れた火炎が吹き消える場合には燃焼室頂面１４に凹所を
形成してこの凹所内に点火栓１１の電極を配置する必要
がある。
次いで互いに離れた着火源に形成された火炎は燃焼室５
内に発生している強力な旋回流と共に燃焼室５内を旋回
し、それによって燃焼速度は大巾に速められることにな
る。
内に発生している強力な旋回流と共に燃焼室５内を旋回
し、それによって燃焼速度は大巾に速められることにな
る。
またこのように火炎が燃焼室５内を旋回することによっ
てシリンダヘッド内壁並びにピストン頂面上に形成され
るクエンチ層内の未燃成分ＨＣ，ＣＯが燃焼せしめられ
る。
てシリンダヘッド内壁並びにピストン頂面上に形成され
るクエンチ層内の未燃成分ＨＣ，ＣＯが燃焼せしめられ
る。
次いでピストン２が下降を開始すると燃焼室５内の未燃
ガスが火炎と共にスキッシュエリアＳ、Ｔ内に引き込ま
れ、それによって各スキッシュエリアＳ、Ｔ内のシリン
ダヘッド内接面とピストン頂面上に形成されたクエンチ
層内の未燃ＨＣ，ＣＯが燃焼せしめられることになる。
ガスが火炎と共にスキッシュエリアＳ、Ｔ内に引き込ま
れ、それによって各スキッシュエリアＳ、Ｔ内のシリン
ダヘッド内接面とピストン頂面上に形成されたクエンチ
層内の未燃ＨＣ，ＣＯが燃焼せしめられることになる。
なおこのとき第１図に示すように点火栓１１がスキッシ
ュエリアＴの近傍に配置されているのでピストン２が下
降を開始すると点火栓１１の電極周りに形成されている
火炎が未燃ガスと共にスキッシュエリアＴ内に引き込ま
れるためにスキッシュエリアＴ内に引き込まれた未燃ガ
スは即座に燃焼せしめられ、それによって燃焼速度が大
巾に速められることになる。
ュエリアＴの近傍に配置されているのでピストン２が下
降を開始すると点火栓１１の電極周りに形成されている
火炎が未燃ガスと共にスキッシュエリアＴ内に引き込ま
れるためにスキッシュエリアＴ内に引き込まれた未燃ガ
スは即座に燃焼せしめられ、それによって燃焼速度が大
巾に速められることになる。
また、高負荷運転時にスキッシュエリアＴ内に即座に火
炎を引き込むようにするとスキッシュエリアＴ内の内端
部で未燃ガスが自己着火し、それによってノッキングを
生ずる危険性がある。
炎を引き込むようにするとスキッシュエリアＴ内の内端
部で未燃ガスが自己着火し、それによってノッキングを
生ずる危険性がある。
これを回避するために高負荷運転時に点火栓１１による
点火作用を停止するようにしてもよい。
点火作用を停止するようにしてもよい。
本発明のようにスキッシュ流により燃焼室５内に旋回流
を発生せしめる型式の内燃機関では旋回流の強さがスキ
ッシュ流の強さに依存している。
を発生せしめる型式の内燃機関では旋回流の強さがスキ
ッシュ流の強さに依存している。
一方、スキッシュ流の強さはスキッシュエリアＳ。
Ｔの大きさに依存しているがこれらスキッシュエリアＳ
、Ｔの大きさには限度があり、しかも過度に強力な旋回
流を発生させると失火するという危険性がある。
、Ｔの大きさには限度があり、しかも過度に強力な旋回
流を発生させると失火するという危険性がある。
このような事から本発明者はスキッシュエリアＳ、Ｔの
面積を種々に変えた実験を行なった結果、垂直壁１５を
除くシリンダヘッド内壁面面積とシリンダボア横断面積
との和に対してスキッシュエリアＳ、Ｔを形成するシリ
ンダヘッド内壁面面積とピストン頂面面積との和の面積
比が３０パーセントから５０パーセントの範囲にあると
きに良好な着火性並びに燃焼を得ることができ、上記面
積比が３５パーセントから４０パーセントの範囲にある
のが最も好ましいことが判明したのである。
面積を種々に変えた実験を行なった結果、垂直壁１５を
除くシリンダヘッド内壁面面積とシリンダボア横断面積
との和に対してスキッシュエリアＳ、Ｔを形成するシリ
ンダヘッド内壁面面積とピストン頂面面積との和の面積
比が３０パーセントから５０パーセントの範囲にあると
きに良好な着火性並びに燃焼を得ることができ、上記面
積比が３５パーセントから４０パーセントの範囲にある
のが最も好ましいことが判明したのである。
燃焼室５をコンパクトに維持しつつこのように大きな面
積のスキツシュエＩＪ７Ｓ、Ｔを形成するために本発明
ではスキツシュエ’Ｊ７Ｓが環状に形成されている。
積のスキツシュエＩＪ７Ｓ、Ｔを形成するために本発明
ではスキツシュエ’Ｊ７Ｓが環状に形成されている。
また、前述したようにシリンダヘッド内壁環状平坦面部
分１２ｂの巾Ｂはシリンダヘッド内壁環状平坦面部分１
２ｃの巾Ｃよりも若干広く形成されているので第２図に
おいて矢印Ｆｂで示される環状平坦面部分１２ｂからの
スキッシュ流は矢印Ｆｃで示される環状平坦面部分１２
ｃからのスキッシュ流に比べて強力である。
分１２ｂの巾Ｂはシリンダヘッド内壁環状平坦面部分１
２ｃの巾Ｃよりも若干広く形成されているので第２図に
おいて矢印Ｆｂで示される環状平坦面部分１２ｂからの
スキッシュ流は矢印Ｆｃで示される環状平坦面部分１２
ｃからのスキッシュ流に比べて強力である。
一方、第２図において破線で示されるように排気弁８に
近い側に位置するスキッシュエリア部分子すは吸気弁６
に近い側に位置するスキッシュエリア部分子ｃに比べて
かなり大きく形成され、従がってスキッシュエリア部分
子すからのスキッシュ流Ｇｂはスキッシュエリア部分子
ｃかものスキッシュ流Ｇｃに比べて強力となる。
近い側に位置するスキッシュエリア部分子すは吸気弁６
に近い側に位置するスキッシュエリア部分子ｃに比べて
かなり大きく形成され、従がってスキッシュエリア部分
子すからのスキッシュ流Ｇｂはスキッシュエリア部分子
ｃかものスキッシュ流Ｇｃに比べて強力となる。
斯くして一対のスキッシュ流Ｆｂ、Ｇｂにより排気弁８
の下方に発生する水平軸線回りの旋回流は一対のスキッ
シュ流Ｆｃ、Ｇｃにより吸気弁６の下方に発生する水平
軸線回りの旋回流に比べて強力となる。
の下方に発生する水平軸線回りの旋回流は一対のスキッ
シュ流Ｆｃ、Ｇｃにより吸気弁６の下方に発生する水平
軸線回りの旋回流に比べて強力となる。
よく知られているようにノッキングは排気弁８の近傍に
位置する混合気が自己着火することにより生ずることが
多いがこのように排気弁８の下方に強力な旋回流を発生
させて点火栓１０により着火された混合気の火炎を即座
に排気弁８０周りに伝播させることによりノッキングを
防止することができる。
位置する混合気が自己着火することにより生ずることが
多いがこのように排気弁８の下方に強力な旋回流を発生
させて点火栓１０により着火された混合気の火炎を即座
に排気弁８０周りに伝播させることによりノッキングを
防止することができる。
本発明によれば最適かつ強力な旋回流を燃焼室内に発生
させることができると共に着火源を燃焼室内の互いに離
れた２箇所に設けることによって燃焼速度を大巾に速め
ることができ、安定した燃焼が得られると共に燃料消費
率を向上させることができる。
させることができると共に着火源を燃焼室内の互いに離
れた２箇所に設けることによって燃焼速度を大巾に速め
ることができ、安定した燃焼が得られると共に燃料消費
率を向上させることができる。
第１図は本発明に係る内燃機関の側面断面図、第２図は
第１図の１−Ｉｔ線に沿ってみた底面図、第３図は第１
図の■−■線に沿ってみた側面断面図、第４図はピスト
ダの斜視図である。 ５・・・・・・燃焼室、６・・・・・・吸気弁、８・・
・・・・排気弁、１０．１１・・・・・・点火栓、１２
，１３・・・・・・環状平坦面、１４・・・・・・燃焼
室頂面、１６，１７・・・・・・***部、１８・・・・
・・背面、１９・・・・・・凹溝、２２・・・・・・凹
所、２３・・・・・・垂直円筒壁。
第１図の１−Ｉｔ線に沿ってみた底面図、第３図は第１
図の■−■線に沿ってみた側面断面図、第４図はピスト
ダの斜視図である。 ５・・・・・・燃焼室、６・・・・・・吸気弁、８・・
・・・・排気弁、１０．１１・・・・・・点火栓、１２
，１３・・・・・・環状平坦面、１４・・・・・・燃焼
室頂面、１６，１７・・・・・・***部、１８・・・・
・・背面、１９・・・・・・凹溝、２２・・・・・・凹
所、２３・・・・・・垂直円筒壁。
Claims (1)
- １ シリンダヘッド内壁の一側部を平坦に形成して該平
坦内壁面とピストンの一側平坦頂面部間に平面状の第１
のスキッシュエリアを形成すると共に該第１スキツシユ
エリアと反対側のシリンダヘッド内壁上およびピストン
頂面上に夫々***部を形成して該シリンダヘッド***部
の下端面と該ピストン***部の背面との間に第２のスキ
ンシュエリアを形成し、更に燃焼室に露呈するピストン
***部正面をピストン頂面中央部からピストン***部稜
線に向けて滑らかに接続し、上記第１および第２スキツ
シユエリアからの一対のスキッシュ流により燃焼室内に
水平軸線回りの旋回流を発生させるようにした火花点火
式内燃機関において、シリンダ軸線に関して上記第２ス
キツシユエリアと反対側のシリンダヘッド内壁面上に垂
直壁により部分的に包囲された凹所を形成し、該凹所位
置がシリンダ軸線を含む第２スキツシユエリアの中央断
面において噴出スキッシュ流路の延長線上にあるように
定められており、該凹所内に第１の点火栓を配置し、ピ
ストンが上死点にあるときに上記ピストン***部稜線か
ら上方に延びる急傾斜面を上記シリンダヘッド***部側
壁上に形成すると共に該急傾斜面と上記凹所間に位置す
る燃焼室頂面を上記延長線よりも上方に凹ませ、該急傾
斜面近傍の燃焼室頂面上に第２の点火栓を配置した内燃
機関の燃焼室構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53087662A JPS5851130B2 (ja) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | 内燃機関の燃焼室構造 |
| US06/043,670 US4296720A (en) | 1978-07-20 | 1979-05-30 | Combustion chamber of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53087662A JPS5851130B2 (ja) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | 内燃機関の燃焼室構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5514946A JPS5514946A (en) | 1980-02-01 |
| JPS5851130B2 true JPS5851130B2 (ja) | 1983-11-15 |
Family
ID=13921152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53087662A Expired JPS5851130B2 (ja) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | 内燃機関の燃焼室構造 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4296720A (ja) |
| JP (1) | JPS5851130B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2070135B (en) * | 1980-02-12 | 1984-02-01 | Nissan Motor | Spark-ignition internal combustion engine |
| JPS58128417A (ja) * | 1982-01-25 | 1983-08-01 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの燃焼室構造 |
| DE3224337C1 (de) * | 1982-06-30 | 1983-10-20 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart | Hubkolben-Brennkraftmaschine |
| US4499872A (en) * | 1983-01-10 | 1985-02-19 | Combustion Electromagnetics, Inc. | Ultra lean burn carburetted adiabatic engine |
| US5390634A (en) * | 1993-08-20 | 1995-02-21 | S & S Cycle, Inc. | Internal combustion engine having high performance combustion chamber |
| DE19713030C2 (de) * | 1996-04-01 | 2000-02-24 | Avl List Gmbh | Viertakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung |
| US6170454B1 (en) * | 1998-07-31 | 2001-01-09 | Techniphase Industries, Inc. | Piston apparatus and methods |
| DE60208030T2 (de) | 2001-06-06 | 2006-08-17 | Textron Lycoming | Verbesserte zylinderanordnung für einen flugzeugmotor |
| JP3937874B2 (ja) * | 2002-03-04 | 2007-06-27 | トヨタ自動車株式会社 | 筒内噴射式内燃機関における点火制御 |
| US7284524B2 (en) | 2005-02-25 | 2007-10-23 | Lycoming Engines, A Division Of Avco Corporation | Cylinder head assemblies |
| FR3071879B1 (fr) * | 2017-09-29 | 2022-03-11 | Ifp Energies Now | Moteur a combustion interne a deux soupapes |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51130707A (en) * | 1975-05-10 | 1976-11-13 | Nissan Motor Co Ltd | Multiple-ignition internal combustion engine |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2843103A (en) * | 1955-11-30 | 1958-07-15 | Gen Motors Corp | Combustion chamber |
| FR1302524A (fr) * | 1961-07-17 | 1962-08-31 | Citroen Sa Andre | Perfectionnements aux moteurs à combustion interne |
| GB1287765A (en) * | 1965-05-07 | 1972-09-06 | Bayerische Motoren Werke Ag | Combustion chamber head for internal combustion engines |
| JPS4910768B1 (ja) * | 1970-04-22 | 1974-03-13 | ||
| US3776212A (en) * | 1970-10-22 | 1973-12-04 | B Karlowitz | Method for emission control for spark ignition engines |
| JPS5294908A (en) * | 1976-02-06 | 1977-08-10 | Nissan Motor Co Ltd | Two points firing engine |
| JPS5385404U (ja) * | 1976-12-16 | 1978-07-14 | ||
| US4182279A (en) * | 1976-12-16 | 1980-01-08 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Combustion chamber of an internal combustion engine |
| US4162661A (en) * | 1977-02-25 | 1979-07-31 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine with combustion chambers which create a squish and swirl of an air-fuel mixture |
-
1978
- 1978-07-20 JP JP53087662A patent/JPS5851130B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-05-30 US US06/043,670 patent/US4296720A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51130707A (en) * | 1975-05-10 | 1976-11-13 | Nissan Motor Co Ltd | Multiple-ignition internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5514946A (en) | 1980-02-01 |
| US4296720A (en) | 1981-10-27 |
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