JP2000186556A - 内燃機関のピストン - Google Patents
内燃機関のピストンInfo
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- JP2000186556A JP2000186556A JP10361301A JP36130198A JP2000186556A JP 2000186556 A JP2000186556 A JP 2000186556A JP 10361301 A JP10361301 A JP 10361301A JP 36130198 A JP36130198 A JP 36130198A JP 2000186556 A JP2000186556 A JP 2000186556A
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- internal combustion
- combustion engine
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
られると共に、良好なガス流動保持性が得られる内燃機
関のピストンの提供を図る。 【解決手段】 ピストン1の冠面中心部に設けた円筒面
からなる凹部13の稜線L1 ,L2 を構成する峰部1
1,12の外側面の垂直面に対する傾斜角度θA を、2
0〜45°の最適な範囲に設定してあるため、凹部13
により生成されるガス流動が圧縮行程で減衰されず最適
な流動勢力に保持され、また、峰部11,12の外側面
側への火炎伝播を良好に行えてクウエンチ領域の発生を
なくし、燃焼安定性を向上することができる。
Description
に関する。
公報により、筒内ガス流動を強化改善し得るようにした
内燃機関用ピストンを提案している。
クランク軸線と平行な中心軸を持つ円筒面からなる凹部
を形成したもので、ピストン冠面の中心部に前記凹部を
形成することによって、ピストン上死点におけるピスト
ンとシリンダヘッドとの間の中心間距離を確保し、ピス
トン上死点付近でも強いガス流動エネルギーを確保させ
ようとするものであり、また、この凹部の円筒面の曲率
半径をシリンダボア径のほぼ1/2に設定することで、
最適なガス流動を得ようとするものである。
ようにピストン冠面の中心部に所定の方向に円筒面から
なる凹部を形成し、又は該円筒面の曲率半径を所定値に
設定して筒内ガス流動のピストン圧縮行程における減衰
を抑制し、適正な流動勢力のガス流動が得られるとして
も、ピストン上死点付近で凹部外縁の2つの稜線を構成
する峰部と燃焼室の周側面との間の燃焼室空間が狭ま
り、かつ、該峰部の後側に隠れるため燃焼火炎が行き届
き難くなってクウエンチ領域となり易く、燃焼安定性を
十分に確保することが難しい。
伝播を良好に行わせるためには、該峰部の外側面を形成
する基準円錐面の傾斜角度を寝かせて凹部側燃焼室との
つながり性を良くすればよいのであるが、この傾斜角度
をいたずらに小さくしてしまうと凹部によるガス流動整
流効果に悪影響をもたらしてしまう。
適化することによって、燃焼安定性とガス流動保持とを
両立させることができる内燃機関のピストンを提供する
ものである。
は、ピストン冠面にその中心部を挟む形でクランク軸線
と平行な方向に伸びる稜線をそれぞれ持つ2つの峰部を
形成し、これらの峰部間にクランク軸線と平行な中心軸
線を持つ円筒面からなり、かつ、底部がピストン冠面外
周縁部の基準平面よりも低い凹部を形成した内撚機関の
ピストンにおいて、前記峰部の外側面の垂直面に対する
傾斜角度θA を、20〜45°の範囲に設定したことを
特徴としている。
載の凹部円筒面のクランク軸線方向の端部と基準平面と
の間の隅部に形成される傾斜面の角度θB を、20〜4
5°の範囲に設定したことを特徴としている。
に記載の凹部円筒面の曲率半径Rを、25〜55mmの
範囲に設定したことを特徴としている。
に記載のピストン上死点における凹部の円筒面とシリン
ダヘッドとの間の中心間距離をHとし、また、シリンダ
ボア径をBとして、H/Bをほぼ1/6以上に設定した
ことを特徴としている。
に記載の2つの峰部の稜線間距離をLとし、また、シリ
ンダボア径をBとして、L/Bをほぼ1/2以上に設定
したことを特徴としている。
に記載の2つの峰部の稜線間の距離をLとし、また、ピ
ストン上死点における凹部の円筒面とシリンダヘッドと
の間の中心間距離をHとして、L/Hを2.5〜3.0
の範囲に設定したことを特徴としている。
ン冠面に設けた凹部外縁の2つの稜線を構成する峰部の
基準円錐面からなる外側面の傾斜角度θA を最適値に設
定してあるため、凹部により生成されるガス流動がピス
トン圧縮行程で減衰されることがなく最適な流動勢力に
保持できると共に、峰部の外側面側への火炎伝播を良好
に行わせることができて、燃焼安定性とガス流動保持と
を両立させることができ、出力および燃費の向上と排気
性状の向上とを実現することができる。
の発明の効果に加えて、凹部円筒面のクランク軸線方向
の端部と、ピストン冠面の外周縁部の基準平面との間の
隅部に形成される傾斜面の角度θB を最適値に設定して
あるので、該凹部円筒面の端部側でガス流動が崩壊され
るのを抑制することができ、ガス流動勢力の保持効果を
高めることができる。
1,2の発明の効果に加えて、凹部の円筒面の曲率半径
Rを最適値に設定してあるため、より安定した流動勢力
の強いガス流動を生成することができる。
〜3の発明の効果に加えて、ピストン上死点における凹
部の円筒面とシリンダヘッドとの間の中心間距離Hを最
適値に設定してあるので、ピストン圧縮上死点付近にお
いても強いガス流動勢力を保持させることができる。
〜4の発明の効果に加えて、前記2つの峰部の稜線間の
距離Lを最適値に設定してあるので、更に安定した流動
勢力の強いガス流動を生成することができる。
〜5の発明の効果に加えて、2つの峰部の稜線間の距離
Lと、ピストン上死点における凹部の円筒面とシリンダ
ヘッドとの間の中心間距離Hとの比率を最適値に設定し
てあるので、ピストン圧縮上死点付近におけるガス流動
勢力の保持効果を更に高めることができる。
共に詳述する。
2は吸気ポート、3は吸気バルブ、4は排気ポート、5
は排気バルブ、6はシリンダブロック、7はピストンを
示す。
吸入された吸気流が、図1の破線G1 で示すように縦方
向の旋回流となるようなポート構造としてある。
平面15を残して円錐状に隆起させ、この隆起させた部
分に冠面中心部を挟む形でクランク軸線(紙面と垂直方
向)と平行な方向に伸びる稜線L1 ,L2 をそれぞれ持
つ2つの峰部11,12を形成し、これらの峰部11,
12間(稜線L1 ,L2 )間に、クランク軸線と平行な
中心軸線Cを持つ円筒面からなる凹部13を形成してあ
る。
5よりも低くして形成してあり、該凹部13の円筒面の
クランク軸線方向の端部と基準平面15との間の隅部は
傾斜面16でつなげてある。
は、対面するシリンダヘッド1側の吸気バルブ3又は排
気バルブ5のバルブ面にほぼ平行な傾斜面14として形
成してある。
斜面14はピストン冠面のクランク軸線と平行な中心線
を境に対称に形成して、ピストン7がV型エンジンに採
用される場合に、左,右バンクのシリンダに共用できる
ようにしてある。
ンターをピストンセンターに対して、クランク軸の回転
方向でトレーリング側となる方向にオフセットして設定
され、また、左,右のバンクで吸,排気ポート位置が左
右対称の配置とされるが、このような場合でも前記ピス
トン冠面構造とすることによって、同一のピストン7を
左,右バンクのシリンダ用に共用することが可能とな
る。
円筒面からなる凹部13を形成してあることにより、吸
気行程で燃焼室8内に吸入される吸気は該凹部13の円
筒面に沿って流動して図1の破線で示すように勢力の強
いガス流動G1 が生成され、また、ピストン7の圧縮上
死点付近でも該凹部13によってシリンダヘッド1との
間の中心間距離Hを十分に確保できることから、該上死
点付近においても図2に示すようにガス流動G2 の勢力
を保持させることができるが、このピストン上死点付近
では凹部13の外縁の2つの稜線L1 ,L2 を構成する
峰部11,12と、燃焼室8の周側面との間が狭まり、
かつ、該峰部11,12の後側に隠れるため、図7に示
すように点火栓9によって火花点火すると燃焼火炎がこ
れら峰部11,12と燃焼室8の周側面との間の部分へ
行き届きにくくなってしまう。
直面に対する傾斜角度θA を、20〜45°の最適な角
度範囲に設定してある。
ガス流動勢力および燃焼期間をとったグラフであり、θ
A =20〜45°の範囲で、ガス流動勢力の保持性能と
燃焼火炎の伝播性能を両立できることを示している。
向の端部と基準平面15とをつなぐ傾斜面16の角度θ
B を、20〜45°の最適な範囲に設定してある。
て、縦軸にガス流動勢力をとったグラフであり、角度θ
B が前記範囲よりも小さいとガス流動が凹部13の外側
へ逃げてしまい、逆に、前記範囲よりも大きいとガス流
動が燃焼室中心に向かって凹部13の中央部分のガス流
動を崩壊する作用をもたらしてしまうが、前記範囲内で
あれば図8に示すように圧縮行程前半から圧縮上死点に
亘って傾斜面16でガス流動を燃焼室中央側へ寄せて、
流動勢力の強いガス流動を保持させることができる。
5〜55mmの最適な範囲に設定してある。
小さいと凹部容積が小さく、かつ、峰部11,12外側
の空間が大きくなるため強い勢力のガス流動が生成し難
くなってしまい、逆に、前記範囲よりも大きいと圧縮行
程後半でガス流動が潰れて崩壊してしまうが、前記範囲
内であればガス流動の整流効果が高く強い勢力のガス流
動を得ることができる。
る凹部13の円筒面とシリンダヘッド10との間の中心
間距離H、および峰部11,12の稜線L1 ,L2 間の
距離Lによって大きく影響され、前記中心間距離Hをシ
リンダボア径Bに対してB/6よりも小さくすると図1
1に示すようにガス流動勢力が弱くなってしまう。ま
た、前記稜線間距離Lをシリンダボア径に対してB/2
よりも小さくすると図12に示すようにガス流動勢力が
弱くなってしまう。
に、およびLはB/2以上に設定してあるが、L/Hの
比率は図13に示すように燃焼安定性が最も良くなる
2.5〜3.0の範囲に設定してある。
死点に亘って勢力の強いガス流動を確保させることがで
きて混合気の均質化を行え、また、峰部11,12の外
側面側への火炎伝播を良好に行わせることができて燃焼
安定性を向上させることができる。
概略図。
図。
図。
関係を示す説明図。
を示す説明図。
図。
す説明図。
Claims (6)
- 【請求項1】 ピストン冠面にその中心部を挟む形でク
ランク軸線と平行な方向に伸びる稜線をそれぞれ持つ2
つの峰部を形成し、これらの峰部間にクランク軸線と平
行な中心軸線を持つ円筒面からなり、かつ、底部がピス
トン冠面外周縁部の基準平面よりも低い凹部を形成した
内撚機関のピストンにおいて、前記峰部の外側面の垂直
面に対する傾斜角度θA を、20〜45°の範囲に設定
したことを特徴とする内燃機関のピストン。 - 【請求項2】 凹部の円筒面のクランク軸線方向の端部
と基準平面との間の隅部に形成される傾斜面の角度θB
を、20〜45°の範囲に設定したことを特徴とする請
求項1に記載の内燃機関のピストン。 - 【請求項3】 凹部の円筒面の曲率半径Rを、25〜5
5mmの範囲に設定したことを特徴とする請求項1,2
に記載の内燃機関のピストン。 - 【請求項4】 ピストン上死点における凹部の円筒面と
シリンダヘッドとの間の中心間距離をHとし、また、シ
リンダボア径をBとして、H/Bをほぼ1/6以上に設
定したことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の
内撚機関のピストン。 - 【請求項5】 2つの峰部の稜線間の距離をLとし、ま
た、シリンダボア径をBとして、L/Bをほぼ1/2以
上に設定したことを特徴とする請求項1〜4の何れかに
記載の内燃機関のピストン。 - 【請求項6】 2つの峰部の稜線間の距離をLとし、ま
た、ピストン上死点における凹部の円筒面とシリンダヘ
ッドとの間の中心間距離をHとして、L/Hを2.5〜
3.0の範囲に設定したことを特徴とする請求項1〜5
の何れかに記載の内燃機関のピストン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10361301A JP2000186556A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 内燃機関のピストン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10361301A JP2000186556A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 内燃機関のピストン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000186556A true JP2000186556A (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=18473022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10361301A Pending JP2000186556A (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | 内燃機関のピストン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000186556A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007192187A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-02 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関およびそのピストン |
CN100460657C (zh) * | 2004-12-13 | 2009-02-11 | 株式会社丰田自动织机 | 预混合压缩点火发动机 |
JP2016020677A (ja) * | 2014-07-16 | 2016-02-04 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジン |
CN107762803A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-06 | 台州中际汽车零部件有限公司 | 平衡气旋高压空压机 |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP10361301A patent/JP2000186556A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100460657C (zh) * | 2004-12-13 | 2009-02-11 | 株式会社丰田自动织机 | 预混合压缩点火发动机 |
JP2007192187A (ja) * | 2006-01-23 | 2007-08-02 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関およびそのピストン |
JP2016020677A (ja) * | 2014-07-16 | 2016-02-04 | 三菱自動車工業株式会社 | エンジン |
CN107762803A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-06 | 台州中际汽车零部件有限公司 | 平衡气旋高压空压机 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040831 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060131 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060403 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060406 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20060609 |