JPS6010164B2 - エンジンのシリンダヘツド - Google Patents
エンジンのシリンダヘツドInfo
- Publication number
- JPS6010164B2 JPS6010164B2 JP51010591A JP1059176A JPS6010164B2 JP S6010164 B2 JPS6010164 B2 JP S6010164B2 JP 51010591 A JP51010591 A JP 51010591A JP 1059176 A JP1059176 A JP 1059176A JP S6010164 B2 JPS6010164 B2 JP S6010164B2
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- Japan
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- cylinder
- combustion chamber
- plane
- valve
- center line
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- Expired
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Classifications
-
- 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
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/38—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type
-
- 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
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
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)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は主として自動車用エンジンにおいて改良され
た燃焼室を有するシリンダヘッド‘こ関する。
た燃焼室を有するシリンダヘッド‘こ関する。
エンジン燃焼室形状の一例として、第１図ないし第３図
に示す半球型燃焼室がある。
に示す半球型燃焼室がある。
この燃焼室は適当に決められた半径Ｒ，にもとづく球面
の一部が基本形状となり、この壁面にバルブシートｌａ
，ｌｂや点火栓２を取付けるための座ぐりや肉盛りをし
て形成される。
の一部が基本形状となり、この壁面にバルブシートｌａ
，ｌｂや点火栓２を取付けるための座ぐりや肉盛りをし
て形成される。
このような半球型燃焼室は、刊行物『村山正ｔ燃焼室形
状と燃焼、内燃機関の燃焼、山海堂、昭和４８１３７〜
１４３頁図１５の２２〜２４』に記載されている。
状と燃焼、内燃機関の燃焼、山海堂、昭和４８１３７〜
１４３頁図１５の２２〜２４』に記載されている。
この場合、燃焼室壁面が比較的単純形状で、しかも燃焼
容積に対しての表面積の割合が小さいため燃焼効率にす
ぐれ、とくに、本出願人により既に提案されている２点
着火エンジンの燃焼室として適している。
容積に対しての表面積の割合が小さいため燃焼効率にす
ぐれ、とくに、本出願人により既に提案されている２点
着火エンジンの燃焼室として適している。
この２点着火エンジンとは、燃焼室の互に比較的離れた
位置に２個の点火栓を有し、かつ最大値２５〜４０％（
吸入空気量に対する排気還流量）と高率ＥＧＲ（排気還
流）のもとで２点着火することにより、エンジン運転性
能（ドライバビリティ）を阻害せずにＮ０×（窒素酸化
物を大幅に低減可能としたもので、この場合、燃焼室は
比較較的単純でしかも対称形のものが好ましく、かつ点
火栓の位置も平面的にみてシリンダ中心に対して、互に
対称的に配設されるのが最も好ましいことから、上記の
ように半球型燃焼室が利用される。
位置に２個の点火栓を有し、かつ最大値２５〜４０％（
吸入空気量に対する排気還流量）と高率ＥＧＲ（排気還
流）のもとで２点着火することにより、エンジン運転性
能（ドライバビリティ）を阻害せずにＮ０×（窒素酸化
物を大幅に低減可能としたもので、この場合、燃焼室は
比較較的単純でしかも対称形のものが好ましく、かつ点
火栓の位置も平面的にみてシリンダ中心に対して、互に
対称的に配設されるのが最も好ましいことから、上記の
ように半球型燃焼室が利用される。
しかし、球面状の壁面に吸排気弁バルブシートｇａ，ｌ
ｂを配すため、所定の吸気効率、掃気効率を確保すべく
、吸排気弁の弁蓬Ｄ，，Ｄ２を大きくしようとすると、
前述の刊行物の第１４２頁図一１１にも示されるように
、必然的に燃焼室高さ日，が高くなり、その表面積並び
に内容積も増大することになる。この結果、燃焼室表面
積の増大により熱損失が大きくなり、また内容積の増大
に対しては所定の圧縮比を確保するためピストンの頂部
を山型に膨出させるなどの処置が要求されトこれらにも
とづき燃焼が阻害されエンジンの安定性「燃費性能の悪
化を招くこともあった。
ｂを配すため、所定の吸気効率、掃気効率を確保すべく
、吸排気弁の弁蓬Ｄ，，Ｄ２を大きくしようとすると、
前述の刊行物の第１４２頁図一１１にも示されるように
、必然的に燃焼室高さ日，が高くなり、その表面積並び
に内容積も増大することになる。この結果、燃焼室表面
積の増大により熱損失が大きくなり、また内容積の増大
に対しては所定の圧縮比を確保するためピストンの頂部
を山型に膨出させるなどの処置が要求されトこれらにも
とづき燃焼が阻害されエンジンの安定性「燃費性能の悪
化を招くこともあった。
また特関昭４９一８６７０８号に示されるように、強大
なスワール発生のため吸気弁（排気弁共）配置をシリン
ダ列中心線上に配置したものではト吸排気弁の傾斜配置
がほぼ不可能で弁面が滑らかに燃焼室壁面と連続せず、
従って表面積、容積共にコンパクトな燃焼室は期待でき
ない。
なスワール発生のため吸気弁（排気弁共）配置をシリン
ダ列中心線上に配置したものではト吸排気弁の傾斜配置
がほぼ不可能で弁面が滑らかに燃焼室壁面と連続せず、
従って表面積、容積共にコンパクトな燃焼室は期待でき
ない。
本発明はこれらの問題を解決するもので「燃焼室の表面
積並びに内容積を増大させずに吸排気弁径を大きく探れ
るようにしたシリンダヘッドを提供するものである。
積並びに内容積を増大させずに吸排気弁径を大きく探れ
るようにしたシリンダヘッドを提供するものである。
以下実施例を図面にもとづいて詳述する。
第４図ないし第６図において、１０はシリンダヘッド本
体〜 貴１はシリンダプロツクを表わし、１２はシリン
ダヘッド本体１０１こ形成した燃焼室、１３は吸気弁、
１４は排気弁〜また１５，亀６はバルブシートである。
体〜 貴１はシリンダプロツクを表わし、１２はシリン
ダヘッド本体１０１こ形成した燃焼室、１３は吸気弁、
１４は排気弁〜また１５，亀６はバルブシートである。
しかして、燃焼室１２は、シリンダ中心線○上の一点を
中心とする半径Ｒ２の球面Ａを基本的な形状として成立
し「 このとき、燃焼室周縁径（即ちほぼシリンダボア
径）をＤとすると、基球面Ａがシリンダ中心線○と交わ
る点０２と燃焼室底面（シリンダヘッド下面）との距離
が約１′５Ｄとなるように半径Ｒ２を決める。そして、
平面的にみて（シリンダヘッドとシリンダブロックとの
接合面への平面投影上）多気筒エンジンの各々のシリン
ダ中心○を結ぶシリンダ列中心線Ｍを境にして「上記吸
気弁１３と排気弁１４は互に異つたサィド‘こ配置され
、これらのバルブシート１５，１６の下面（ボート側で
なく燃焼室側の端面）の延長面もしくはこれと平行な面
１５ａ，１６ａが、シリンダ列中心線Ｍにほぼ平行とな
り、かつ両者が前記基球面Ａのシリンダ中心線○との交
点０２よりも低い位置で交わるようにし、この平面１５
ａ，１６ａと前記基球面Ａとで燃焼室１２を構成する。
中心とする半径Ｒ２の球面Ａを基本的な形状として成立
し「 このとき、燃焼室周縁径（即ちほぼシリンダボア
径）をＤとすると、基球面Ａがシリンダ中心線○と交わ
る点０２と燃焼室底面（シリンダヘッド下面）との距離
が約１′５Ｄとなるように半径Ｒ２を決める。そして、
平面的にみて（シリンダヘッドとシリンダブロックとの
接合面への平面投影上）多気筒エンジンの各々のシリン
ダ中心○を結ぶシリンダ列中心線Ｍを境にして「上記吸
気弁１３と排気弁１４は互に異つたサィド‘こ配置され
、これらのバルブシート１５，１６の下面（ボート側で
なく燃焼室側の端面）の延長面もしくはこれと平行な面
１５ａ，１６ａが、シリンダ列中心線Ｍにほぼ平行とな
り、かつ両者が前記基球面Ａのシリンダ中心線○との交
点０２よりも低い位置で交わるようにし、この平面１５
ａ，１６ａと前記基球面Ａとで燃焼室１２を構成する。
したがって、燃焼室１２はペントルーフ型燃焼室にも類
する形状とも言え、このルーフ平面１５ａ，１６ａにバ
ルブシート１５，１６が配談されるので「バルブ径を十
分に大径とすることができ、しかも燃焼室高さ日２も従
来の半球型燃焼室に比べて低くできる。
する形状とも言え、このルーフ平面１５ａ，１６ａにバ
ルブシート１５，１６が配談されるので「バルブ径を十
分に大径とすることができ、しかも燃焼室高さ日２も従
来の半球型燃焼室に比べて低くできる。
勿論、燃焼室表面積並びに内容積も同一のバルブ径を有
する場合の半球型燃焼室に比べて小さくなる。
する場合の半球型燃焼室に比べて小さくなる。
次に、吸、排気弁１３， 官４は〜平面的にみてシリン
ダ中心線○を通りシリンダ列中心線Ｍに直交する線Ｎに
対して、左右にその中心がオフセットされ、即ち前記平
面１５ａ，１６ａに対して偏在し「 これにより、残り
の平面部分に点火栓１８ａ，１８ｂの取付スペースを確
保するようになっている。
ダ中心線○を通りシリンダ列中心線Ｍに直交する線Ｎに
対して、左右にその中心がオフセットされ、即ち前記平
面１５ａ，１６ａに対して偏在し「 これにより、残り
の平面部分に点火栓１８ａ，１８ｂの取付スペースを確
保するようになっている。
つまり「点火栓１８ａｙ １８ｂは、その点火点が互に
シリンダ中心○を中心として対称的な位置に取付けられ
るのが好ましく、このためシリンダ中心０に対し対称的
に位置する取付面を確保したのである。この結果、２点
着火エンジンのすぐれた特性、つまり高率ＥＣＲに対し
て早い燃焼により運転性能の安定性を確保し、かつ燃焼
最高温度を抑えてＮ○×を大幅に低減する特性をさらに
助長しうるのである。前記平面１５ａ，１６ａをバルブ
シート１５，１６の下面と平行な両翼５ａ′とするとき
は、第７図に示すように、シート下面との距離ａがａ＝
１．２肌程度になるように定める。
シリンダ中心○を中心として対称的な位置に取付けられ
るのが好ましく、このためシリンダ中心０に対し対称的
に位置する取付面を確保したのである。この結果、２点
着火エンジンのすぐれた特性、つまり高率ＥＣＲに対し
て早い燃焼により運転性能の安定性を確保し、かつ燃焼
最高温度を抑えてＮ○×を大幅に低減する特性をさらに
助長しうるのである。前記平面１５ａ，１６ａをバルブ
シート１５，１６の下面と平行な両翼５ａ′とするとき
は、第７図に示すように、シート下面との距離ａがａ＝
１．２肌程度になるように定める。
またこの平面１５ａ？ １６ａに直交する吸排気弁竃３
，１４の麹中心線は、シリンダ中心線０に対して２２．
５ｏ十１ｏｏの範囲の交角８をもつように設定されるの
が、勤弁機構との関連から最も好ましく、したがってこ
のことから、平面１５ａ，１６ａの傾斜角も２２．５ｏ
±１ｏｏの範囲になる。
，１４の麹中心線は、シリンダ中心線０に対して２２．
５ｏ十１ｏｏの範囲の交角８をもつように設定されるの
が、勤弁機構との関連から最も好ましく、したがってこ
のことから、平面１５ａ，１６ａの傾斜角も２２．５ｏ
±１ｏｏの範囲になる。
なお、実際上平面１５ａと１６ａの交角は鋭角にならぬ
よう若干の丸みｙをもたせて形成するとよい。以上のよ
うに本発明によれば、燃焼室の表面積容積を増大させず
に、吸排気弁の弁整を拡大することができ、したがって
熱損失の少ない「吸婦気効率のよいエンジンが得られる
。
よう若干の丸みｙをもたせて形成するとよい。以上のよ
うに本発明によれば、燃焼室の表面積容積を増大させず
に、吸排気弁の弁整を拡大することができ、したがって
熱損失の少ない「吸婦気効率のよいエンジンが得られる
。
また燃焼室内表面形状も単純で凹凸などが少ないため、
火炎伝播が円滑に行われさらに燃焼時間を短縮でき、高
ＥＧＲにもとづくＮ○×の大幅な低減と、ＨＣ，ＣＯの
増大防止を達成できる。
火炎伝播が円滑に行われさらに燃焼時間を短縮でき、高
ＥＧＲにもとづくＮ○×の大幅な低減と、ＨＣ，ＣＯの
増大防止を達成できる。
第１図は従来の半球型燃焼室をもつシリンダへッドの平
面図、第２図はその１−１線断面図、第３図は同じくロ
ー０線断面図、第４図は本発明の平面図、第５図はその
ｍ−ｍ線断面図、第６図は同じくｙ−Ｖ線断面図、第７
図は要部の池例を示す断面図である。 １０…シリングヘッド本体、１１・・・シリンダブロツ
ク、１２・・・燃焼室、１３・・・吸気弁、１５，１６
・・・バルブシート、１５ａ，１６ａ・・・平面、１８
ａ，１８ｂ・・・点火栓、０・・・シリンダ中心線、Ｍ
・・・シリンダ列中心線、Ｎ・・・直交線、Ａ・・・基
球面。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 弟？図
面図、第２図はその１−１線断面図、第３図は同じくロ
ー０線断面図、第４図は本発明の平面図、第５図はその
ｍ−ｍ線断面図、第６図は同じくｙ−Ｖ線断面図、第７
図は要部の池例を示す断面図である。 １０…シリングヘッド本体、１１・・・シリンダブロツ
ク、１２・・・燃焼室、１３・・・吸気弁、１５，１６
・・・バルブシート、１５ａ，１６ａ・・・平面、１８
ａ，１８ｂ・・・点火栓、０・・・シリンダ中心線、Ｍ
・・・シリンダ列中心線、Ｎ・・・直交線、Ａ・・・基
球面。 第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 弟？図
Claims (1)
- １ エンジン燃焼室の平面投影上、シリンダ列中心線を
境にして吸気弁と排気弁とを互に反対側に配置すると共
に、シリンダ中心に対してもシリンダ列前後方向にオフ
セツトする一方、ほぼシリンダ中心線上に球心が存在す
る基球面Ａと、前記吸排気弁のバルブシート下面の延長
面またはこれと平行な平面でかつシリンダ列中心線にも
平行な平面で、しかも基球面Ａの最大高さよりも下方で
互に交差する２つの平面１５ａ及び１６ａ（１５ａ′及
び１６ａ′）とにより燃焼室を構成し、前記平面１５ａ
，１６ａに直交する吸気弁と排気弁を、エンジン燃焼室
のシリンダ列中心線に対し直角な立面投影上シリンダ中
心線に対しそれぞれほぼ同一角度で交差するように配置
し、さらに、２個の点火栓の点火点を前記平面１５ａ，
１６ａの残りの平面部分にシリンダ中心に対し互に対称
的かつ離間して配置したことを特徴とするエンジンのシ
リンダヘツド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51010591A JPS6010164B2 (ja) | 1976-02-03 | 1976-02-03 | エンジンのシリンダヘツド |
| US05/764,179 US4142501A (en) | 1976-02-03 | 1977-01-31 | Internal combustion engine having improved cylinder head configuration |
| AU21797/77A AU494529B2 (en) | 1976-02-03 | 1977-02-01 | Internal combustion engine having improved cylinder head configuration |
| CA270,894A CA1073294A (en) | 1976-02-03 | 1977-02-02 | Internal combustion engine having improved cylinder head configuration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51010591A JPS6010164B2 (ja) | 1976-02-03 | 1976-02-03 | エンジンのシリンダヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5293821A JPS5293821A (en) | 1977-08-06 |
| JPS6010164B2 true JPS6010164B2 (ja) | 1985-03-15 |
Family
ID=11754476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51010591A Expired JPS6010164B2 (ja) | 1976-02-03 | 1976-02-03 | エンジンのシリンダヘツド |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4142501A (ja) |
| JP (1) | JPS6010164B2 (ja) |
| CA (1) | CA1073294A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0429770U (ja) * | 1990-07-05 | 1992-03-10 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3361124D1 (en) * | 1982-08-10 | 1985-12-05 | Bayerische Motoren Werke Ag | Cylinder head for a four-stroke internal-combustion engine |
| JP2611086B2 (ja) * | 1992-04-20 | 1997-05-21 | 川崎重工業株式会社 | ４サイクルエンジン |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4986708A (ja) * | 1972-12-23 | 1974-08-20 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3125075A (en) * | 1964-03-17 | Dual inlet passages for internal combustion engines | ||
| US2305208A (en) * | 1941-07-25 | 1942-12-15 | Irving J Mcguire | Ignition of internal combustion engines |
| US2469448A (en) * | 1945-06-21 | 1949-05-10 | Texas Co | Internal-combustion engine |
| US2576819A (en) * | 1946-10-23 | 1951-11-27 | New Britain Machine Co | Cylinder head |
| US2659355A (en) * | 1951-12-11 | 1953-11-17 | Austin Motor Co Ltd | Combustion chamber of internalcombustion engines |
| FR1302524A (fr) * | 1961-07-17 | 1962-08-31 | Citroen Sa Andre | Perfectionnements aux moteurs à combustion interne |
| FR1350803A (fr) * | 1962-12-18 | 1964-01-31 | Hotchkiss Brandt | Moteur à combustion interne |
| DE1476020A1 (de) * | 1965-05-06 | 1969-08-14 | Auto Union Gmbh | Kolbenbrennkraftmaschine mit Zeitpunktfremdzuendung |
| GB1225245A (ja) * | 1967-06-22 | 1971-03-17 | ||
| US3605710A (en) * | 1970-06-01 | 1971-09-20 | Carl W Helwig | Apparatus and method for improving gasoline combustion in internal combustion engines |
-
1976
- 1976-02-03 JP JP51010591A patent/JPS6010164B2/ja not_active Expired
-
1977
- 1977-01-31 US US05/764,179 patent/US4142501A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-02-02 CA CA270,894A patent/CA1073294A/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4986708A (ja) * | 1972-12-23 | 1974-08-20 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0429770U (ja) * | 1990-07-05 | 1992-03-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5293821A (en) | 1977-08-06 |
| CA1073294A (en) | 1980-03-11 |
| AU2179777A (en) | 1978-07-27 |
| US4142501A (en) | 1979-03-06 |
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