CN103362634B - 内燃机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种内燃机,能够较大地确保进气阀口的遮蔽比例从而使强涡流的滚转容易发生,谋求燃烧效率的提高。进气阀口(42)以具有从汽缸轴向观察从缸膛(16b)的圆孔向外侧溢出的新月状的溢出部(42a)的方式偏置地形成,形成有使汽缸体(16)的缸膛(16b)的与汽缸盖(17)侧的开口缘处的进气阀口(42)的溢出部(42a)相对的部分在进气阀(46)的移动方向上沿进气阀(46)的伞部(46p)周缘被切缺的切缺圆曲面(55)。
Description
技术领域
本发明涉及搭载在车辆上的内燃机。
背景技术
为了谋求提高内燃机的燃烧效率从而实现油耗的降低,有一种方法,被吸入燃烧室内的进气形成滚转,并向燃烧室上部的点火火花塞的周围输送燃料而进行成层化从而使燃烧稳定化。
进气口和排气口从汽缸盖的燃烧室的顶面的进气阀口和排气阀口向相互分离的方向边弯曲边延伸,在该进气口被向燃烧室引导的进气中,从靠近进气阀口的汽缸轴(缸膛的中心轴)的内侧缘侧吸入的进气向排气侧流入,并在缸膛的排气侧下降后沿活塞顶面使气流弯曲,从而在进气侧上升,由此形成纵向涡流即所谓滚转。
另一方面,从距进气阀口的汽缸轴线较远的外侧缘侧吸入的进气产生与滚转相反朝向的所谓逆滚转,以妨碍滚转的方式进行作用。
因此,有一种实施例,使位于五气门发动机的左右侧进气阀口之间的中间进气阀口以从缸膛向外侧溢出的方式配置从而抑制逆滚转(参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开平6-221168号公报
专利文献1中,使在燃烧室的顶面并排三个的进气阀口中的中央的中间进气阀口以从缸膛向外侧溢出的方式配置,所以,从中间进气阀口的溢出侧即距汽缸轴线较远的外侧缘侧吸入的进气不直接进入缸膛而是被缸膛的开口缘部妨碍从而受到抑制,所以,即进气阀口的外侧缘侧的一部分成为被遮蔽的状态,逆滚转得到抑制,能够促进滚转的发生。
但是,在三个并排的进气阀口中,仅使中央的中间进气阀口以从缸膛向外侧溢出的方式配置,而其他的左右两个进气阀口不从缸膛溢出,因此,由于中间进气阀口的溢出部的开口周长相对于三个进气阀口的各开口周长的合计即开口全周长的比例(遮蔽比例)较小,所以,逆滚转会以相当程度产生并抑制滚转的发生。
发明内容
本发明是鉴于这点作出的发明,其目的在于提供一种内燃机,较大地确保进气阀口的遮蔽比例,有效地形成进气的气流从而能够容易地产生强涡流的滚转,谋求燃烧效率的提高。
为了实现上述目的,本发明的技术方案1为,
一种内燃机,在自由滑动地嵌合在汽缸体16的缸膛16b内的活塞25的顶面25t和与该顶面25t相对的汽缸盖17的顶面41之间构成有燃烧室40,
在所述汽缸盖17中,在所述顶面41的相对于缸膛16b的中心轴即汽缸轴C相互相反的位置上,各一个进气阀口42和排气阀口43面对所述燃烧室40开口,并且,各进气口44和排气口45从所述进气阀口42和所述排气阀口43向相互分离的方向边弯曲边延伸地形成,其特征在于:
所述进气阀口42以具有沿汽缸轴向观察从缸膛16b的圆孔向外侧溢出的新月状的溢出部42a的方式偏置地形成,
形成有使所述汽缸体16的缸膛16b的与汽缸盖17侧的开口缘处的所述进气阀口42的溢出部42a相对的部分在进气阀46的移动方向上沿所述进气阀46的伞部46p周缘被切缺的切缺圆曲面55。
本发明的技术方案2,
在技术方案1记载的内燃机中,
其特征在于:所述进气阀口42的溢出部42a的开口周长相对于所述进气阀口42的开口全周长的比例Rm为20%~50%。
本发明的技术方案3,
在技术方案1或2记载的内燃机中,
其特征在于:在所述汽缸盖17的所述顶面41形成有圆顶状凹部51,该圆顶状凹部51具有在长径方向两侧包围所述进气阀口42和所述排气阀口43的椭圆状的横截面形状,
在所述顶面41中的所述圆顶状凹部51的外侧的一对新月状部分上各挤压部52、52以包围所述进气阀口42和所述排气阀口43的方式形成为椭圆形状。
本发明的技术方案4,
在技术方案3记载的内燃机中,
其特征在于:在所述进气阀口42的外周围,在所述挤压部52、52和所述燃烧室40的边界,从所述进气阀口42的新月状的溢出部42a的两端部周边沿所述进气阀口42的开口缘42s弯曲的一对引导壁面53、53相互相对地向所述排气阀口43侧逐渐扩开地形成。
本发明的技术方案5,
在技术方案1~4的任一项记载的内燃机中,
其特征在于:所述进气阀46向缸膛16b的外侧偏置,
缸膛16b相对于汽缸盖17以及曲轴12向所述排气阀口43侧偏置。
本发明的技术方案6,
在技术方案4或5记载的内燃机中,
其特征在于:所述一对引导壁面53、53形成在所述进气阀口42的溢出部42a侧的至少一半的外周围。
本发明的技术方案7,
在技术方案1~6的任一项记载的内燃机中,
其特征在于:所述活塞25的顶面25t的周缘部的与所述进气阀口42的溢出部42a相对的部分与所述进气阀46的伞部46p的端面46pf平行地被切缺从而形成活塞切缺面56。
本发明的技术方案8,
在技术方案1~7的任一项记载的内燃机中,
其特征在于:铸铁制的汽缸套16L呈直到活塞的第一道气环25r的滑动区域的无凸缘形状。
本发明的技术方案9,
在技术方案1或2记载的内燃机中,
其特征在于:所述进气阀46的伞部46p的最大升程位置为从所述切缺圆曲面55向举生方向分离的位置。
发明的效果
根据技术方案1记载的内燃机,由于形成在汽缸盖17的顶面41上的一个进气阀口42以具有沿汽缸轴向观察从缸膛16b的圆孔向外侧溢出的新月状的溢出部42a的方式偏置地形成,所以,能够容易地确保溢出部42a的开口周长相对于进气阀口42的开口全周长的比例即遮蔽比例Rm较大,并且,由于形成有使汽缸体16的缸膛16b的与汽缸盖17侧的开口缘处的进气阀口42的溢出部42a相对的部分在进气阀46的移动方向上沿进气阀46的伞部46p周缘被切缺的切缺圆曲面55,所以,在进气阀的升程位置,来自进气阀口42的外侧缘侧(溢出部侧)的进气必须通过进气阀46的伞部46p周缘和切缺圆曲面55的极窄的间隙,向燃烧室40的吸入受到妨碍,因此,能够抑制逆滚转的发生,由此能够产生滚转的强涡流。
根据技术方案2记载的内燃机,通过使进气阀口42的溢出部42a的开口周长相对所述进气阀口42的开口全周长的比例即遮蔽比例Rm成为20%以上,能够形成滚转的强涡流,该滚转的强涡流能够明确地期待燃烧效率的提高。
根据技术方案3记载的内燃机,在汽缸盖17的燃烧室40的顶面41形成有圆顶状凹部51,该圆顶状凹部51具有在长径方向两侧包围进气阀口42和排气阀口43的椭圆状的横截面形状,在顶面41中的圆顶状凹部51的外侧的一对新月状部分上各挤压部52、52以包围进气阀口42和排气阀口43的方式形成为椭圆形状,因此,从进气阀口的外侧缘侧(溢出部侧)的吸入受到妨碍的进气沿进气阀的伞部的进气口侧的面被两侧的新月状的挤压部52、52引导并向排气阀口43侧流动,能够有助于滚转的产生,能够产生更强涡流的滚转从而提高燃烧效率。
根据技术方案4记载的内燃机,在所述进气阀口42的外周围,在所述挤压部52、52和所述燃烧室40的边界,从进气阀口42的新月状的溢出部42a的两端部周边沿进气阀口42的开口缘42s弯曲的一对引导壁面53、53相互相对地向排气阀口43侧逐渐扩开地形成,因此,从进气阀口42的外周围被吸入的进气边被一对引导壁面53、53整流边向排气阀口43侧引导,由此,能够进一步有助于滚转的产生,能够使滚转的涡流变得更强。
根据技术方案5记载的内燃机,进气阀46向缸膛16b的外侧偏置,缸膛16b相对于汽缸盖17以及曲轴12向排气阀口43侧偏置,因此,能够降低活塞25的摩擦,且增长进气管长。
根据技术方案6记载的内燃机,所述一对引导壁面53、53形成在进气阀口42的溢出部42a侧的至少一半的外周围,因此,能够使从进气阀口42的外周围吸入的进气边被一对引导壁面53、53整流边有效地向排气阀口43侧引导,进一步有助于滚转的生成,能够使滚转的涡流变得更强。
根据技术方案7记载的内燃机,所述活塞25的顶面25t的周缘部的与所述进气阀口42的溢出部42a相对的部分与所述进气阀46的伞部46p的端面46pf平行地被切缺从而形成活塞切缺面56,因此,在进气行程中,在进气阀46与活塞25的下降同时地开阀并举生时,由于来自外侧缘侧的进气的流入方向与活塞切缺面56垂直,所以,进气从进气阀口42的外侧缘侧向燃烧室的吸入得不到促进,能够抑制逆滚转的发生。
根据技术方案8记载的内燃机,铸铁制的汽缸套16L呈直到活塞的第一道气环25r的滑动区域的无凸缘形状,因此,垫圈的布局的自由度提高,并且,使缸膛16b的汽缸盖17侧的开口缘的加工变得容易。
根据技术方案9记载的内燃机,进气阀46的伞部46p的最大升程位置为从所述切缺圆曲面55向举生方向分离的位置,因此,对于进气阀举生的移动距离的大部分,来自进气阀口42的外侧缘侧(溢出部侧)的进气必须通过进气阀46的伞部46p周缘和切缺圆曲面55的极窄的间隙,从而向燃烧室40的吸入受到妨碍,能够产生滚转的强涡流,而且,在进气阀46的伞部46p从切缺圆曲面55向举生方向分离的后期,从进气阀46的伞部46p和切缺圆曲面55之间的开口进气,由此,谋求进气量的增大,由此,能够提高作为整体的燃烧效率。
附图说明
图1是搭载了本发明的一个实施方式的内燃机的二轮摩托车的右侧视图。
图2是该内燃机的右侧剖视图。
图3是汽缸体的上表面图。
图4是汽缸盖的下表面图。
图5是燃烧室的顶面的说明图。
图6是图5的进气口的X-X线、Y-Y线、Z-Z线主要部分剖视图。
图7是进气阀关闭进气阀口的状态的燃烧室周边的剖视图。
图8是进气阀举生到中间阀升程位置时的燃烧室周边的剖视图。
图9是进气阀举生到最大阀升程位置时的燃烧室周边的剖视图。
图10是表示随着进气阀的举生增大,阀有效开口面积S发生变化的状态的说明图。
图11是表示滚转比Rt相对于遮蔽比例Rm的变化的图表。
图12是按遮蔽比例Rm表示滚转比Rt相对于阀有效开口面积S的变化的图表。
图13是活塞的立体图。
图14是其他的实施方式的进气阀举生到最大阀升程位置时的燃烧室周边的剖视图。
图15是表示在该实施方式中随着进气阀的举生增大,阀有效开口面积S发生变化的状态的说明图。
附图标记的说明
1...二轮摩托车,2...车架,10...内燃机,11...曲轴箱,12...曲轴,13...主轴,14...副轴,15...变速齿轮机构,16...汽缸体,16b...缸膛,17...汽缸盖,18...汽缸盖罩,19...连结管,20...进气管,21...节气阀体,22...节气阀,23...喷射装置,24...空气滤清器,25...活塞,26...连杆,30...气门机构,31...凸轮轴,32e、32i...摇臂轴,33i...进气摇臂,33e...排气摇臂,34i、34e...阀引导件,40...燃烧室,41...顶面,42...进气阀口,42a...溢出部,43...排气阀口,44...进气口,45...排气口,46...进气阀,46p...伞部,46pf...端面,47...排气阀,48...火花塞孔,51...圆顶状凹部,52...挤压部,53...引导壁面,55...切缺圆曲面,56...活塞切缺面。
具体实施方式
以下,基于图1至图13对本发明的一个实施方式进行说明。
图1是表示搭载了本实施方式的内燃机10的二轮摩托车1的整体的侧视图。
在本二轮摩托车1的车架2中,左右一对主车架2b、2b从头管2a向后方延伸后向下方弯曲从而形成急倾斜部2ba、2ba,使其下部以ㄑ字形向前方弯曲并直至下端部。
另外,左右一对下车架2c、2c从头管2a倾斜地以急角度向下方延伸,且侧视与主车架2b的急倾斜部2ba大致平行地延伸。
座椅轨道2d、2d从主车架2b、2b的急倾斜部2ba、2ba的上部向后方延伸,连接该座椅轨道2d、2d的中央部和急倾斜部2ba、2ba的下部的后支架2e、2e支承座椅轨道2d、2d。
在以上这样的车架2中,在头管2a上枢轴支承有前叉3,在其下端轴支承有前轮4,将前端轴支承在设于主车架2b、2b的下部的枢轴板2f上的后叉5向后方延伸,在其后端轴支承有后轮6,在后叉5的后部和座椅轨道2d、2d的中央部之间夹装有后减震装置7。
在主车架2b、2b上架设有燃料箱8,座椅9在燃料箱8的后方被支承设在座椅轨道2d、2d上。
搭载在车架2上的内燃机10是SOHC型两气门单汽缸四冲程内燃机,使进气管20相对于车身指向车身宽度方向,以使汽缸稍微前倾且立起的姿势被悬挂。
自由旋转地轴支承内燃机10的曲轴12的曲轴箱11中,在配设在曲轴12的后方的主轴13和副轴14之间构成变速齿轮机构15,副轴14为输出轴,在与后轮6的旋转轴之间架设有链(未图示),动力被传递到后轮6。
参照图2,在曲轴箱11上,铸入有一根铸铁制的汽缸套16L的汽缸体16和经由垫圈位于汽缸体16之上的汽缸盖17重叠,并通过双头螺栓被一体地紧固,汽缸盖罩18覆盖汽缸盖17的上方。
在曲轴箱11之上重叠的汽缸体16、汽缸盖17、汽缸盖罩18以从曲轴箱11稍微前倾的姿势向上方延伸(参照图1、图2)。
进气管20从这样搭载在车架上的内燃机10的稍微前倾并立设的汽缸盖17经由连结管19向后方延伸,在进气管20中设有内置了蝶型的节气阀22的节气阀体21,并且安装有喷射装置23。
连结在该进气管20的后端的空气滤清器24被配置在侧视由主车架2b、座椅轨道2d和后支架2e包围的空间中(参照图1)。
另外,从汽缸盖17向前方延伸的排气管27向下方弯曲,并进而向后方弯曲,从而沿曲轴箱11的下表面向后方且右侧靠近,并被连结在配置于后轮6的右侧的消音器28上。
参照图2,曲轴箱11被分成左右两部分,汽缸套16L的下端部被嵌入形成在左右曲轴箱的对合面上的开口中,汽缸体16稍微前倾并向上方突出,在该汽缸套16L的内部的缸膛16b中往复自由滑动地嵌合有活塞25,连杆26连接活塞25的活塞销25p和曲轴12的曲轴销12p之间从而构成曲轴机构。
在汽缸体16的缸膛16b内滑动的活塞25的顶面25t和与该顶面25t相对的汽缸盖17的顶面41之间构成有燃烧室40。
汽缸盖17上,在顶面41中的相对于缸膛16b的中心轴即汽缸轴C的相互相反的位置上,各一个进气阀口42和排气阀口43以面对燃烧室40的方式开口,并且,各进气口44和排气口45从进气阀口42和排气阀口43向相互分离的方向弯曲并延伸地形成。
进气口44从进气阀口42向后方伸出,并经由连结管19与进气管20连通,排气口45与排气管27连结。
分别能够滑动地支承在阀引导件34i、34e上的进气阀46以及排气阀47受到设在汽缸盖17上的气门机构30的驱动,其中,阀引导件34i、34e一体地嵌接在汽缸盖17上,使进气口44的进气阀口42以及排气口45的排气阀口43与曲轴12的旋转同步地开闭。
参照图2,气门机构30是一根凸轮轴31以指向左右方向的方式被轴支承在汽缸盖17上的SOHC型内燃机的气门机构,在凸轮轴31的斜前后上方支承有摇臂轴32e、32i,进气摇臂33i摆动自如地被轴支承在后方的摇臂轴32i的中央,气摇臂33e摆动自如地被轴支承在前方的摇臂轴32e的中央。
进气摇臂33i的一端与凸轮轴31的进气凸轮凸角接触,另一端经由调整螺纹与被弹簧弹压的进气阀46的阀杆46s的上端接触,排气摇臂33e的一端与凸轮轴31的排气凸轮凸角接触,另一端经由调整螺纹与被弹簧弹压的排气阀47的阀杆47s的上端接触,通过凸轮轴31的旋转,进气摇臂33i和排气摇臂33e摆动,从而对进气阀46和排气阀47进行开闭驱动。
进气阀46向缸膛16b的外侧偏置,缸膛16b相对于汽缸盖17以及曲轴12向排气阀口43侧偏置,能够降低活塞25的摩擦,并延长进气管长度。
图3是汽缸体16的上表面图,在与汽缸盖17的对合面16f上穿设有缸膛16b的圆孔和链室16c的矩形孔,该矩形孔供将动力向气门机构30传递的链贯穿。
图4是重叠在汽缸体16上的汽缸盖17的下表面图,在与汽缸体16的对合面16f相对的对合面17f上,与缸膛16b对应地凹陷形成有燃烧室40的顶面41,并且与链室16c对应地穿设有连通的链室17c。
汽缸盖17的对合面17f中的燃烧室40的顶面41的圆形开口缘41s与缸膛16b的圆孔一致。
在顶面41的后侧开有大径的进气阀口42,在顶面41的前侧开有比进气阀口42稍小径的排气阀口43。
另外,在顶面41上穿设有使点火火花塞(未图示)的前端突出的火花塞孔48。
图5是沿汽缸轴C的轴向即汽缸轴向观察汽缸盖17的燃烧室40的图,参照该图5,从汽缸轴向观察,进气阀口42从燃烧室40的顶面41的与缸膛16b的圆孔对应的圆形的顶面开口缘41s向外侧溢出地偏置,进气阀口42具有从顶面开口缘41s溢出的新月状的溢出部42a(图5的散点所示的部分)。
若使溢出部42a的开口周长相对于进气阀口42的开口缘42s的开口全周长的比例为遮蔽比例Rm,则基于本进气阀口42的偏置的遮蔽比例Rm为20~50%左右。
另外,参照图5,在顶面41上形成有圆顶状凹部51,该圆顶状凹部51具有在长径方向两侧包围进气阀口42和排气阀口43的椭圆状的横截面形状,在顶面41中的圆顶状凹部51的外侧的左右一对新月状部分上分别形成有挤压部52、52。
而且,在进气阀口42的外周围,从进气阀口42的新月状的溢出部42a的两端部周边沿进气阀口42的开口缘42s弯曲的一对引导壁面53、53相互相对地向所述排气阀口43侧逐渐扩开地形成。
图6(1)、(2)、(3)分别是图5的进气口44的X-X线主要部分剖视图、Y-Y线主要部分剖视图、Z-Z线主要部分剖视图,表示一对引导壁面53、53的变化。
在通过距溢出部42a最近的X-X线剖切的图6(1)的剖视图中,相互相对的引导壁面53、53的打开角度为33度,而依次如在排气阀口43侧被剖切的图6(2)、(3)所示,引导壁面53、53的打开角度以40度、53度逐渐扩开。
该一对引导壁面53、53形成在进气阀口42的溢出部42a侧的至少一半的外周围上。
相对于如以上那样形成的汽缸盖17的燃烧室40的顶面41,如图3以及图7、图8、图9所示,汽缸体16的缸膛16b形成有切缺圆曲面55,该切缺圆曲面55是将缸膛16b的与汽缸盖17侧的开口缘中的进气阀口42的溢出部42a相对的后侧部分在进气阀46的移动方向上沿进气阀46的伞部46p周缘切缺到最大阀升程位置而形成的。
铸铁制的汽缸套16L呈直到活塞25的第一道气环25r的滑动区域的无凸缘形状(参照图7)。
因此,垫圈的布局的自由度提高,并且,缸膛16b的汽缸盖17侧的开口缘的加工,即切缺圆曲面55等的加工变得容易。
如图7、图8、图9所示,切缺圆曲面55是在覆盖铸入有铸铁制的汽缸套16L的铝合金制的汽缸体16的汽缸套16L的端面的部分上倾斜地进行切缺而形成的。
由于进气阀46的伞部46p周缘沿该切缺圆曲面55并接近切缺圆曲面55地移动,所以,在进气阀46打开并移动到最大阀升程位置(参照图9)期间,来自进气阀口42的外侧缘侧(溢出部42a侧)的进气必须通过进气阀46的伞部46p周缘和切缺圆曲面55之间的极窄的间隙,几乎完全抑制了向燃烧室40的吸入,从而成为被遮蔽的状态。
进气阀46举生时的进气阀46的伞部46p的周缘移动的轨迹即圆筒周面的阀有效开口面积S实际上为进气被吸入燃烧室40的开口。
图10是对该阀有效开口面积S的变化进行图示的图。
分别示出了进气阀46的举生量从1mm增加到5.8mm时的阀有效开口面积S逐渐放大的状态,进气几乎不从进气阀口42的被遮蔽的外侧缘侧(溢出部42a侧)扩展,进气阀口42的内侧缘侧逐渐向排气阀口43侧放大。
即,从进气口44的进气阀口42被吸入燃烧室40的进气,如图8以及图9所示,几乎都从进气阀口42的内侧缘侧被吸入,从该进气阀口42的内侧缘侧被吸入燃烧室40的进气,如图9所示,在缸膛16b的排气侧下降后沿活塞顶面使气流弯曲并在进气侧上升,由此,形成纵向涡流即所谓滚转。
由于从进气阀口42的外侧缘侧被遮蔽,仅向燃烧室40吸入微量的进气,所以,所谓逆滚转的发生得到抑制,容易发生较强的涡流的滚转。
滚转的状态能够通过曲轴每旋转一圈的滚转的旋转数即滚转比Rt来表示。
滚转比Rt=滚转旋转角速度/曲轴角速度
通过图表将基于进气阀口的偏置的滚转比Rt相对于遮蔽比例Rm的变化表示在图11中。
如该图11所示,遮蔽比例Rm越大,滚转比Rt越大,尤其从遮蔽比例Rm超过15%的边界开始,滚转比Rt急增,由于本进气阀口42的遮蔽比例Rm为26%左右,所以,滚转比Rt超过1.3。
如专利文献1所示,在对三个进气阀口中的一个进气阀口的一部分进行遮蔽的构成中,遮蔽比例Rm存在限度,其该遮蔽比例也被抑制在较小的限度内(大致15%以下),因此,滚转比Rt也被较小地抑制。
另外,将遮蔽比例Rm为0%、15%、26%时对滚转比Rt相对于阀有效开口面积S的变化进行计算的结果表示在图12中。
如该图12所示,若遮蔽比例Rm为15%,则在阀有效开口面积S较小期间,滚转比Rt与遮蔽比例Rm为0%时几乎没有差别,且几乎无法期待燃烧效率的提高,在遮蔽比例Rm成为26%后,滚转比Rt从阀有效开口面积S较小时开始与被遮蔽比例Rm为0%时的值相比显示出了一个增加值,在全部的阀有效开口面积S的范围内,能够期待燃烧效率的提高。
另外,本燃烧室40在汽缸盖17的燃烧室40的顶面41形成有圆顶状凹部51,该圆顶状凹部51具有在长径方向两侧包围进气阀口42和排气阀口43的椭圆状的横截面形状,,在顶面41中的圆顶状凹部51的外侧的一对新月状部分上分别形成有挤压部52、52,因此,从进气阀口42的外侧缘侧(溢出部42a侧)的吸入受到妨碍的进气沿进气阀46的伞部46p的进气口44侧的面被两侧的新月状的挤压部52、52引导并在排气阀口43侧整流,能够有助于产生滚转,能够产生更强涡流的滚转,能够提高燃烧效率。
由于各具有一个进气阀口42和一个排气阀口43,所以能够这样在燃烧室40的顶面41形成一对新月状的挤压部52、52,若为专利文献1那样在燃烧室的顶面对三个进气阀口和两个排气阀口进行开口的构成,则没有形成挤压部的余地。
而且,在本燃烧室40的进气阀口42的外周围,从进气阀口42的新月状的溢出部42a的两端部周边沿进气阀口42的开口缘42s弯曲的一对引导壁面53、53,如图5以及图6所示,相互相对地向所述排气阀口43侧逐渐扩开地形成,一对引导壁面53、53形成在进气阀口42的溢出部42a侧的至少一半的外周围,所以,从进气阀口42的外周围被吸入的进气能够边被一对引导壁面53、53整流边高效地向排气阀口43侧引导,进一步有助于生成滚转,能够使滚转的涡流更强。
另外,图7以及图13所示,活塞25的顶面25t的周缘部的与进气阀口42的溢出部42a相对的部分与进气阀46的伞部46p的端面46pf平行地被切缺从而形成活塞切缺面56。
因此,在进气行程中,在进气阀46与活塞25的下降同时地开阀并举生时,由于来自外侧缘侧的进气的流入方向和活塞切缺面56垂直,所以,不会促进进气从进气阀口42的外侧缘侧向燃烧室吸入,能够进一步抑制逆滚转的发生。
本实施方式的基于进气阀口42的偏置的遮蔽比例Rm为26%左右,但作为遮蔽比例Rm优选为20%~50%。
通过使遮蔽比例Rm为20%以上,能够形成滚转的强涡流,能够明确地期待该强涡流提高燃烧效率。
此外,通过对进气阀口42进行偏置,能够扩大进气阀46的阀径,防止流量降低。
另外,能够将点火火花塞配置在燃烧室40的中心。
而且,能够扩大排气阀47的阀径,能够减少残留气体。
基于图14以及图15,对与所述实施方式相比扩大进气阀46的最大阀升程量的实施方式进行说明。
本实施方式中,进气阀46的最大阀升程量为约6.5mm,如图14所示,进气阀46的伞部46p的最大升程位置为通过并越过缸膛16b的与汽缸盖17侧的开口缘中的进气阀口42的溢出部42a相对的后侧部分的切缺圆曲面55的位置,位于最大升程位置的进气阀46的伞部46p从切缺圆曲面55向举生方向分离。
在对本实施方式中的阀有效开口面积S的变化进行图示的图15中,在图15(7)中追加地示出了在所述实施方式中图示了阀有效开口面积S的变化的图10的进气阀46的举生量超过5.8mm(图10(6))并达到最大举生量6.5mm的阀有效开口面积S。
进气阀46的举生量超过5.8mm后,如图14所示,进气阀46的伞部46p从切缺圆曲面55向举生方向分离,由此,如图15(7)所示,具有切缺圆曲面55的后侧部分的阀有效开口面积S扩大,进气通过该切缺圆曲面55和进气阀46的伞部46p之间的扩大的开口进入燃烧室16b内,从而增大了进气量。
因此,从进气阀46开始打开到进气阀46的举生量达到5.8mm,进气阀口42的外侧缘侧(溢出部42a侧)被遮蔽,仅向燃烧室40吸入微量的进气,所以,所谓逆滚转的发生得到抑制,能够产生强涡流的滚转,然后在进气阀46的举生量超过5.8mm的后期,遮蔽被释放,虽然因逆滚转会抑制滚转,但谋求进气量的增大,由此,能够提高作为整体的燃烧效率。
Claims (9)
1.一种内燃机,在自由滑动地嵌合在汽缸体(16)的缸膛(16b)内的活塞(25)的顶面(25t)和与该顶面(25t)相对的汽缸盖(17)的顶面(41)之间构成有燃烧室(40),
在所述汽缸盖(17)中,在所述顶面(41)的相对于缸膛(16b)的中心轴即汽缸轴(C)相互相反的位置上,各一个进气阀口(42)和排气阀口(43)面对所述燃烧室(40)开口,并且,各进气口(44)和排气口(45)从所述进气阀口(42)和所述排气阀口(43)向相互分离的方向边弯曲边延伸地形成,其特征在于:
所述进气阀口(42)以具有沿汽缸轴向观察从缸膛(16b)的圆孔向外侧溢出的新月状的溢出部(42a)的方式偏置地形成,
形成有使所述汽缸体(16)的缸膛(16b)的与汽缸盖(17)侧的开口缘处的所述进气阀口(42)的溢出部(42a)相对的部分在进气阀(46)的移动方向上沿所述进气阀(46)的伞部(46p)周缘被切缺的切缺圆曲面(55)。
2.如权利要求1所述的内燃机,其特征在于:所述进气阀口(42)的溢出部(42a)的开口周长相对于所述进气阀口(42)的开口全周长的比例(Rm)为20%~50%。
3.如权利要求1或2所述的内燃机,其特征在于:在所述汽缸盖(17)的所述顶面(41)形成有圆顶状凹部(51),该圆顶状凹部(51)具有在长径方向两侧包围所述进气阀口(42)和所述排气阀口(43)的椭圆状的横截面形状,
在所述顶面(41)中的所述圆顶状凹部(51)的外侧的一对新月状部分上各挤压部(52、52)以包围所述进气阀口(42)和所述排气阀口(43)的方式形成为椭圆形状。
4.如权利要求3所述的内燃机,其特征在于:在所述进气阀口(42)的外周围,在所述挤压部(52、52)和所述燃烧室(40)的边界,从所述进气阀口(42)的新月状的溢出部(42a)的两端部周边沿所述进气阀口(42)的开口缘(42s)弯曲的一对引导壁面(53、53)相互相对地向所述排气阀口(43)侧逐渐扩开地形成。
5.如权利要求4所述的内燃机,其特征在于:所述进气阀(46)向缸膛(16b)的外侧偏置,
缸膛(16b)相对于汽缸盖(17)以及曲轴(12)向所述排气阀口(43)侧偏置。
6.如权利要求5所述的内燃机,其特征在于:所述一对引导壁面(53、53)形成在所述进气阀口(42)的溢出部(42a)侧的至少一半的外周围。
7.如权利要求6所述的内燃机,其特征在于:所述活塞(25)的顶面(25t)的周缘部的与所述进气阀口(42)的溢出部(42a)相对的部分与所述进气阀(46)的伞部(46p)的端面(46pf)平行地被切缺从而形成活塞切缺面(56)。
8.如权利要求7所述的内燃机,其特征在于:铸铁制的汽缸套(16L)呈直到活塞的第一道气环(25r)的滑动区域的无凸缘形状。
9.如权利要求1或2所述的内燃机,其特征在于:所述进气阀(46)的伞部(46p)的最大升程位置为从所述切缺圆曲面(55)向举生方向分离的位置。
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