CN203488247U

CN203488247U - 一种内燃机

Info

Publication number: CN203488247U
Application number: CN201320533097.3U
Authority: CN
Inventors: 土居照幸; 畠田国男; 竹田将之
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2023-08-29
Also published as: JP2014047733A; JP6040641B2

Abstract

本实用新型通过促进混合气体的燃烧来谋求耗油量的节省。活塞（18）的顶面（18A）包括凹部（29）和进气侧挤气部（30）而构成。凹部（29），在活塞（18）位于上止点附近的状态下，以包围火花塞（PL）的点火点（P1）的方式在顶面（18A）的中央向上方形成为开口状。凹部（29）的底面形成为比进气侧挤气部（30）更高。凹部（29）的进气侧边缘部（38A）形成为比排气侧边缘部（38B）更低。进气侧挤气部（30），在压缩行程中，由于进气侧挤气部（30）和与该进气侧挤气部（30）相对的缸盖（16）的下面（16A）之间的容积变小，而作为生成使其中的混合气体向凹部（29）流入的挤气流（S）的部分，并且在与活塞（18）的中心轴（Op）垂直的平面上形成。

Description

一种内燃机

技术领域

本实用新型涉及一种内燃机。

背景技术

在火花点火方式的往复式发动机中，提出了提高燃烧室中的火焰传播性的技术（参照专利文献1）。

在该技术中，以下述方式形成有燃烧室，也即，使活塞位于上止点时燃烧室的容积V1，在以火花塞的点火点为中心的半径r的假想球体中，活塞位于上止点时与划定燃烧室的燃烧室内壁不发生干涉的非干涉部分的容积V2，活塞位于上止点时假想球体与燃烧室内壁发生干涉的干涉面的面积S均满足规定条件，并且在活塞的顶面设有凹部。

此外，通过满足上述条件而形成凹部，通过使伴随着火焰传播的火焰与燃烧室内壁之间的干涉程度平稳，从而谋求促进火焰传播性。

【专利文献1】日本专利文献特开2009－162153号公报

实用新型内容

然而，在上述现有技术中，仅停留在使火焰与燃烧室内壁之间的干涉程度平稳的这一点上，关于促进混合气体的燃烧这一点并没有多加考虑，因此在节省耗油量的方面还存在改善的余地。

本实用新型鉴于上述情况而完成，其目的在于提供一种内燃机，其通过促进混合气体的燃烧而有利于耗油量的节省。

为了实现上述目的，权利要求1记载的实用新型是一种内燃机，所述内燃机具备：燃烧室，其由在缸体中形成的气缸和缸盖的下面以及活塞的顶面形成；设置在所述缸盖上的进气口、排气口以及火花塞，其特征在于，所述活塞的顶面具备：凹部，其在所述活塞位于上止点附近的状态下，以包围所述火花塞的点火点的方式在所述顶面的中央形成；进气侧挤气部，其形成在包含比所述凹部更靠近所述进气口侧的所述顶面的外周部的部分，并且在与所述活塞的轴线垂直的平面上延伸，而所述凹部的底面形成为比所述进气侧挤气部更高，在形成所述凹部和位于该凹部周围的所述顶面部分的边界的边缘部中，当以位于所述进气口侧的部分作为进气侧边缘部、以位于所述排气口侧的部分作为排气侧边缘部时，所述进气侧边缘部形成为比所述排气侧边缘部更低。

权利要求2记载的实用新型，其特征在于，在位于比所述排气侧边缘部更靠近所述排气口侧的所述顶面的部分，形成有避免与所述排气阀相干涉的2个阀龛，在所述2个阀龛之间，在所述活塞的轴线方向上，形成有比所述阀龛更向所述缸盖侧上方突出的突起部。

权利要求3记载的实用新型，其特征在于，从平面观察所述活塞的顶面时，所述凹部的边缘部形成为与连接所述进气口侧和所述排气口侧的直线垂直的方向上的尺寸比连接所述进气口侧和所述排气口侧的方向上的尺寸更大的长方形。

根据权利要求1所述的实用新型，在压缩行程中，进气侧挤气部与缸盖的下面之间的混合气体由于挤气流而通过进气侧边缘部从而很容易流入凹部，有利于将混合气体可靠地集中在点火点的周围。此外，由于排气侧边缘部比进气侧边缘部更高，因此集中在凹部的混合气体很难从排气侧边缘部流出，有利于将混合气体保持在点火点的周围。因此，混合气体很容易通过点火点点燃，从而能够促进混合气体的燃烧，有利于节省耗油量。

根据权利要求2所述的实用新型，突起部不仅能够抑制混合气体从凹部向排气口侧流出，还可以通过突起部缩小排气口侧燃烧室的容积，从而能够通过凹部使燃烧室内的混合气体更多地流入，有利于将混合气体集中在点火点的周围。

根据权利要求3所述的实用新型，由于能够较大地确保作为混合气体流入凹部的部分的进气侧边缘部，因此通过促进通过进气侧边缘部流入凹部的混合气体的流动而更加有利于将混合气体可靠地集中在点火点的周围。

附图说明

图1是显示本实施方式的发动机10的燃烧室20附近的结构的截面图。

图2是图1的主要部分的放大截面图。

图3是从一个方向观察本实施方式的发动机10的活塞18的斜视图。

图4是从另一个方向观察本实施方式的发动机10的活塞18的斜视图。

图5是图3的X1向视图。

图6是图3的X2向视图。

图7是图4的X3向视图。

图8是图4的X4向视图。

图9是本实施方式的发动机10的活塞18的平面图。

图10是图9的AA线截面图。

图11是图9的BB线截面图。

图12是图9的CC线截面图。

图13是图9的DD线截面图。

图14是图9的EE线截面图。

符号说明

具体实施方式

以下，参照附图说明本实用新型的实施方式。

如图1所示，内燃机（以下称为发动机）10包括：缸体14，其中形成有气缸12；缸盖16，其设置在缸体14的上部；以及活塞18，其配设在气缸12中。

燃烧室20，在活塞18的上止点附近，由气缸12的内周面12A、缸盖16的下面16A以及活塞18的顶面18A所构成。

在缸盖16上，设有进气口22、进气阀24、排气口26、排气阀28以及火花塞PL。

进气口22设有2个，并与未图示的进气管相连接。被导入进气管内的吸入空气与从在进气管中设置的未图示的燃料喷射阀喷射的燃料混合形成混合气体，并向进气口22供给。因此，在本实施方式中，发动机10是进气管喷射式发动机。

进气阀24设有2个，并配设在各进气口22上。通过打开进气阀24，进气口22与燃烧室20相连通，混合气体从进气口22流入燃烧室20。

排气口26设有2个，并与未图示的排气管相连接。

排气阀28设有2个，并配设在各排气口26上。通过打开排气阀28，排气口26与燃烧室20相连通，燃烧室20的排气从排气口26向排气管排放。

火花塞PL，以使点火点P1位于燃烧室20的大致中央的方式设置在缸盖16上。

如图1、图3以及图4所示，活塞18包括：活塞头部1802、一对裙部1804以及一对侧壁部1806。

活塞头部1802具有：外周面18B，其与气缸12的内周面12A相对，且为圆柱面状；顶面18A，其连接外周面18B的整个上端四周。

如图1、图5所示，外周面18B在活塞18的中心轴Op方向上间隔地形成多个环形槽1810。在本实施方式中，形成有3个环形槽1810，在这些环形槽1810中嵌合未图示的活塞环。

裙部1804，在活塞头部1802的直径方向上，从相对的活塞头部1802的下部部位分别向下方垂直设置。

侧壁部1806，在与一对裙部1804相对的方向垂直的方向上，相互相对地从活塞头部1802的下部向下方垂直设置，并连接一对裙部1804。

侧壁部1806位于比外周面18B更向半径方向内侧偏离的部位，在各侧壁部1806上设有支撑活塞销的销孔1812。

如图2～图14所示，活塞18的顶面18A包含凹部29、进气侧挤气部30、2个进气阀龛32、2个排气阀龛34以及突起部36而构成。

如图2所示，凹部29，在活塞18位于上止点附近的状态下，以包围火花塞PL的点火点P1的方式在顶面18A的中央向上方形成开口状，凹部29在以位于活塞18的中心轴Op附近的点为中心的球面上延伸。

如图9所示，从平面观察活塞18的顶面18A时，凹部29的边缘部38形成为与连接进气口22侧和排气口26侧的直线垂直的方向上的尺寸比连接进气口22侧和排气口26侧的方向上的尺寸更大的长方形。在本实施方式中，凹部29呈长圆形状或椭圆形状。

如图2所示，凹部29的底面形成为比进气侧挤气部30更高。

如图9所示，在形成凹部29和位于该凹部29周围的活塞18的顶面18A的边界的边缘部38中，当以位于进气口22侧的部分作为进气侧边缘部38A、以位于排气口26侧的部分作为排气侧边缘部38B时，如图2所示，进气侧边缘部38A形成为比排气侧边缘部38B更低。

如图3、图4以及图9所示，进气阀龛32是在打开进气阀24时避免与进气阀24发生干涉的部位，其对应进气阀24而设有2个。

进气阀龛32，由与进气阀24相对应的顶面18A的部分凹陷而形成，并且设置在与进气侧边缘部38A相邻的部位。

如图9所示，2个进气阀龛32的外周面18B侧的端部的部位，成为延伸成圆弧状的圆弧部3202，2个圆弧部3202相接近的部位通过直线部3204相连接。

如图9～图11所示，直线部3204和进气侧边缘部38A之间以及2个进气阀龛32在单一平面40上形成，该平面40倾斜成顶面18A的中央位于比顶面18A的外周部更上位。

此外，如图2、图9所示，2个进气阀龛32以及直线部和进气侧边缘部38A之间的平面40的部位，在压缩行程中，作为与缸盖16的下面16A连动而将挤气流S引导至凹部29的引导部发挥作用。

如图2所示，进气侧挤气部30，在压缩行程中，由于进气侧挤气部30和与该进气侧挤气部30相对的缸盖16的下面16A之间的容积变小，而作为生成使其中的混合气体向凹部29流入的挤气流S的部分。

用于生成挤气流的挤气部仅为该进气侧挤气部30。

如图3、图4以及图9中的斜线所示，进气侧挤气部30，形成在包含比凹部29更靠近进气口22侧的顶面18A外周部的部分。更具体地说，进气侧挤气部30，形成于从外周边缘部至2个圆弧部3202和直线部3204之间。

进气侧挤气部30，在与活塞18的中心轴Op（活塞18的轴线）垂直的平面上形成。

如图3、图4以及图9所示，排气阀龛34是在打开排气阀28时避免与排气阀28发生干涉的部位，其与排气阀28相对应设有2个。

排气阀龛34，由与排气阀28相对应的顶面18A部分凹陷而形成，并且设置在与排气侧边缘部38B相邻的部位。

如图9所示，沿着进气阀龛32和2个排气阀龛34之间的凹部29的边缘部38，设有第1平坦部42；另外，沿着2个排气阀龛34之间的凹部29的边缘部38，设有第2平坦部44。

这些平坦部42、44，在与活塞18的中心轴Op垂直的平面上形成，这些平坦部42、44在同一平面上延伸。

如图2～图4、图9所示，突起部36与第2平坦部44相邻，在2个排气阀龛34之间朝向外周面18B侧延伸。

突起部36，在活塞18的轴线方向上，比排气阀龛34更向缸盖16侧突出，从排气侧边缘部38B朝向外周面18B高度逐渐降低地倾斜。

如图3、图4以及图9所示，沿着顶面18A的外周设有第3平坦部46，该第3平坦部46的延伸方向的两端位于2个进气阀龛32的端部。

第3平坦部46，在与活塞18的中心轴Op垂直的平面上形成，其在与进气侧挤气部30的同一平面上延伸。

如图3、图4以及图9所示，在各第1平坦部42与第3平坦部46之间，通过第1曲面部48相连接，在突起部36与第3平坦部46之间，通过第2曲面部50相连接，这些第1曲面部48以及第2曲面部50在单一圆锥面上延伸。

以下，对作用効果进行说明。

在活塞18位于上止点附近的状态下，凹部29以包围火花塞PL的点火点P1的方式而形成，凹部29的底面形成为比进气侧挤气部30更高，凹部29的进气侧边缘部38A形成为比排气侧边缘部38B更低。

因此，如图2所示，在压缩行程中，进气侧挤气部30与缸盖16的下面16A之间的混合气体由于挤气流S而通过进气侧边缘部38A从而很容易流入凹部29，有利于将混合气体可靠地集中在点火点P1的周围。

此外，由于排气侧边缘部38B比进气侧边缘部38A更高，如箭头A所示，集中在凹部29的混合气体很难从排气侧边缘部38B流出，有利于将混合气体保持在点火点P1的周围。

因此，混合气体容易通过点火点P1点燃，从而能够促进混合气体的燃烧，有利于节省耗油量。

另外，由于用于生成挤气流的挤气部仅为进气侧挤气部30，在压缩行程中，通过由进气侧挤气部30产生的挤气流而集中在凹部29的混合气体，不会受到由其他挤气部产生的挤气流的影响，因此更有利于将混合气体可靠地集中在点火点P1的周围。

另外，在2个排气阀龛34之间形成有比排气阀龛34更向上方突出的突起部36。

因此，该突起部36不仅能够抑制混合气体从凹部29向排气口26侧流出，而且由于突起部36形成在顶面18A的排气口26侧的部位，能够缩小排气口26侧的燃烧室20的容积，因而能够通过凹部使燃烧室20内的混合气体29更多地流入，从而更加有利于将混合气体集中在点火点P1的周围。

另外，从平面观察活塞18的顶面18A时，凹部29的边缘部38形成为与连接进气口22侧与排气口26侧的直线垂直的方向上的尺寸比连接进气口22侧和排气口26侧的方向上的尺寸更大的长方形，由此能够可靠地确保作为混合气体流入凹部29的部分的进气侧边缘部38A，因此通过促进通过进气侧边缘部38A流入凹部29的混合气体的流动而更加有利于将混合气体可靠地集中在点火点P1的周围。

在本实施方式中，关于内燃机是以进气管上设有喷射器的进气管喷射式发动机的情况进行了说明，但是，本实用新型也能够适用于自然进气式发动机或直喷式发动机。

Claims

1.一种内燃机，该内燃机具备：燃烧室，其由在缸体中形成的气缸与缸盖的下面以及活塞的顶面形成；设置在所述缸盖上的进气口、排气口以及火花塞，其特征在于，

所述活塞的顶面具备：凹部，其在所述活塞位于上止点附近的状态下，以包围所述火花塞的点火点的方式在所述顶面的中央形成；进气侧挤气部，其形成于包含比所述凹部更靠近所述进气口侧的所述顶面的外周部的部分，并且用于生成在与所述活塞的轴线垂直的平面上延伸的挤气流，

所述凹部的底面形成为比所述进气侧挤气部更高，

在形成所述凹部和位于该凹部周围的所述顶面部分的边界的边缘部中，当以位于所述进气口侧的部分作为进气侧边缘部、以位于所述排气口侧的部分作为排气侧边缘部时，所述进气侧边缘部形成为比所述排气侧边缘部更低。

2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，在位于比所述排气侧边缘部更靠近所述排气口侧的所述顶面的部分，形成有避免与所述排气阀相干涉的2个阀龛，在所述2个阀龛之间，在所述活塞的轴线方向上，形成有比所述阀龛更向所述缸盖侧突出的突起部。

3.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，从平面观察所述活塞的顶面时，所述凹部的边缘部形成为与连接所述进气口侧和所述排气口侧的直线垂直的方向上的尺寸比连接所述进气口侧和所述排气口侧的方向上的尺寸更大的长方形。

4.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，从平面观察所述活塞的顶面时，所述凹部的边缘部形成为与连接所述进气口侧和所述排气口侧的直线垂直的方向上的尺寸比连接所述进气口侧和所述排气口侧的方向上的尺寸更大的长方形。