JP2001073777A - エンジンの燃焼室構造 - Google Patents
エンジンの燃焼室構造Info
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- JP2001073777A JP2001073777A JP25172499A JP25172499A JP2001073777A JP 2001073777 A JP2001073777 A JP 2001073777A JP 25172499 A JP25172499 A JP 25172499A JP 25172499 A JP25172499 A JP 25172499A JP 2001073777 A JP2001073777 A JP 2001073777A
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- concave portion
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- combustion chamber
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- 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
- F02F2001/241—Cylinder heads specially adapted to pent roof shape of the combustion chamber
-
- 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
(57)【要約】
【課題】 直噴式エンジンにおいて、燃費を向上させる
と共にピストン重量バランスを改善したエンジンの燃焼
室構造を提供する。 【解決手段】 シリンダヘッド１の天井面１０をペント
ルーフ状に形成して、ピストン頂面１１ａに天井面１０
の一部に沿う隆起部１１を設け、隆起部１１に略シリン
ダ軸中心に弯曲状凹部１２を形成すると共に、弯曲状凹
部の排気弁側内壁に、噴霧された霧化燃料が「し」の字
状に反転して天井面１０に設置した点火プラグ５に向か
うようにオーバハング壁１３を形成し、シリンダヘッド
１の吸気弁側にインジェクタ４を弯曲状凹部１２に臨ん
で設置した。インジェクタ４より噴射された燃料の点火
プラグ５に達するまでの時間を稼げることにより、霧化
を促進し、希薄な雰囲気で運転することができ、また、
略シリンダ軸中心に弯曲状凹部１２を設けることにより
押し下げ力の伝達が良い。
と共にピストン重量バランスを改善したエンジンの燃焼
室構造を提供する。 【解決手段】 シリンダヘッド１の天井面１０をペント
ルーフ状に形成して、ピストン頂面１１ａに天井面１０
の一部に沿う隆起部１１を設け、隆起部１１に略シリン
ダ軸中心に弯曲状凹部１２を形成すると共に、弯曲状凹
部の排気弁側内壁に、噴霧された霧化燃料が「し」の字
状に反転して天井面１０に設置した点火プラグ５に向か
うようにオーバハング壁１３を形成し、シリンダヘッド
１の吸気弁側にインジェクタ４を弯曲状凹部１２に臨ん
で設置した。インジェクタ４より噴射された燃料の点火
プラグ５に達するまでの時間を稼げることにより、霧化
を促進し、希薄な雰囲気で運転することができ、また、
略シリンダ軸中心に弯曲状凹部１２を設けることにより
押し下げ力の伝達が良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】自動車に搭載するエンジンに
は、シリンダ内に直接燃料を噴射して点火プラグ近傍に
所要濃度の混合気層を形成させ、点火プラグにより燃焼
させるようにしたものがある。シリンダ全体として見た
場合、大幅に希薄な混合気で運転するので燃費を向上さ
せることができる。本発明は、このような直噴式のエン
ジンの燃焼室構造に関するものである。
は、シリンダ内に直接燃料を噴射して点火プラグ近傍に
所要濃度の混合気層を形成させ、点火プラグにより燃焼
させるようにしたものがある。シリンダ全体として見た
場合、大幅に希薄な混合気で運転するので燃費を向上さ
せることができる。本発明は、このような直噴式のエン
ジンの燃焼室構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車に搭載する直噴式のエンジンは、
燃料を噴射するインジェクタと混合気層を燃焼させるた
めの点火プラグの位置がそれぞれ設定され、また、ピス
トン上面に、噴射した燃料を受けてスワール、もしくは
タンブルの空気流動を発生させるように凹部を形成した
構造が提案されている（特開平１０−３１７９７０号、
特開平１０−３２５３２７号参照）。
燃料を噴射するインジェクタと混合気層を燃焼させるた
めの点火プラグの位置がそれぞれ設定され、また、ピス
トン上面に、噴射した燃料を受けてスワール、もしくは
タンブルの空気流動を発生させるように凹部を形成した
構造が提案されている（特開平１０−３１７９７０号、
特開平１０−３２５３２７号参照）。
【０００３】また、タンブル流を発生させるように、吸
気側にインジェクタを設置し、シリンダヘッド中心位置
に点火プラグを設置し、ピストン上面に凹部を形成した
構造のものがある。例えば、シリンダヘッド天井面をペ
ントルーフ状に形成し、その各傾斜面に吸気弁及び排気
弁を配設して燃焼室を構成し、該燃焼室の頂部近傍に点
火プラグを配設する構造、及び、ピストン上面に前記ペ
ントルーフ状に隆起部を形成し、該隆起部に、隆起部に
形成した吸気弁側斜面に亙って凹部を形成させると共
に、吸気弁側にインジェクタを設置させ、燃料を凹部に
向けて噴射するように構成されたものが公知である（特
開平１０−６１４８７号参照）。
気側にインジェクタを設置し、シリンダヘッド中心位置
に点火プラグを設置し、ピストン上面に凹部を形成した
構造のものがある。例えば、シリンダヘッド天井面をペ
ントルーフ状に形成し、その各傾斜面に吸気弁及び排気
弁を配設して燃焼室を構成し、該燃焼室の頂部近傍に点
火プラグを配設する構造、及び、ピストン上面に前記ペ
ントルーフ状に隆起部を形成し、該隆起部に、隆起部に
形成した吸気弁側斜面に亙って凹部を形成させると共
に、吸気弁側にインジェクタを設置させ、燃料を凹部に
向けて噴射するように構成されたものが公知である（特
開平１０−６１４８７号参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成では、吸気
側に配置されたインジェクタよりピストン頂面の吸気側
に偏心して設けられた凹部に向かって燃料を噴射し、霧
化燃料を凹部で反射させて点火プラグに運んでいる。し
かしながら、ピストン頂面吸気側に凹部がある場合、圧
縮工程後半に空気流動が凹部内に偏在することになり、
排気側の燃焼が遅くなり排気側に存在する希薄燃料が燃
え残る虞がある。また、特にボアの小さいエンジンでは
インジェクタから凹部を通り点火プラグまでの燃料の移
動距離が短く、インジェクタから噴霧された燃料が十分
霧化されることなく点火プラグに達し、効率よく燃焼さ
れず、燃費の悪化をまねく。また、前述したピストンは
凹部が吸気側に寄っており、隆起部が排気側に寄ってい
るため、ピストン重量バランスが悪くスラスト力が増加
し、フリクションロスの増大を招くことになる。
側に配置されたインジェクタよりピストン頂面の吸気側
に偏心して設けられた凹部に向かって燃料を噴射し、霧
化燃料を凹部で反射させて点火プラグに運んでいる。し
かしながら、ピストン頂面吸気側に凹部がある場合、圧
縮工程後半に空気流動が凹部内に偏在することになり、
排気側の燃焼が遅くなり排気側に存在する希薄燃料が燃
え残る虞がある。また、特にボアの小さいエンジンでは
インジェクタから凹部を通り点火プラグまでの燃料の移
動距離が短く、インジェクタから噴霧された燃料が十分
霧化されることなく点火プラグに達し、効率よく燃焼さ
れず、燃費の悪化をまねく。また、前述したピストンは
凹部が吸気側に寄っており、隆起部が排気側に寄ってい
るため、ピストン重量バランスが悪くスラスト力が増加
し、フリクションロスの増大を招くことになる。
【０００５】本発明は、直噴式エンジンにおいて、燃費
を向上させると共にピストン重量バランスを改善したエ
ンジンの燃焼室構造を提供することを目的とする。
を向上させると共にピストン重量バランスを改善したエ
ンジンの燃焼室構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、請求項１の発明は、シリンダヘッドの天井
面をペントルーフ状に形成して、ピストン頂面に前記ペ
ントルーフ状天井面の一部に沿う隆起部を設け、該隆起
部に略シリンダ軸中心に弯曲状凹部を形成すると共に、
該弯曲状凹部の排気弁側内壁の上部に吸気弁側に指向さ
せてオーバハング壁を形成し、前記シリンダヘッドの吸
気弁側に前記弯曲状凹部に臨んでインジェクタを設置
し、前記ペントルーフ状天井面に略シリンダ軸中心に点
火プラグを設置したことを特徴とする。
するために、請求項１の発明は、シリンダヘッドの天井
面をペントルーフ状に形成して、ピストン頂面に前記ペ
ントルーフ状天井面の一部に沿う隆起部を設け、該隆起
部に略シリンダ軸中心に弯曲状凹部を形成すると共に、
該弯曲状凹部の排気弁側内壁の上部に吸気弁側に指向さ
せてオーバハング壁を形成し、前記シリンダヘッドの吸
気弁側に前記弯曲状凹部に臨んでインジェクタを設置
し、前記ペントルーフ状天井面に略シリンダ軸中心に点
火プラグを設置したことを特徴とする。
【０００７】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、ピストンの隆起部に形成した弯曲状凹部の吸気弁側
縁部に、傾斜導入部を設けたことを特徴とする。
て、ピストンの隆起部に形成した弯曲状凹部の吸気弁側
縁部に、傾斜導入部を設けたことを特徴とする。
【０００８】請求項３の発明は請求項１または請求項２
の発明において、シリンダヘッドの天井面とピストンの
隆起部に囲繞された燃焼室を排気弁側にオフセットして
設けたことを特徴とする。
の発明において、シリンダヘッドの天井面とピストンの
隆起部に囲繞された燃焼室を排気弁側にオフセットして
設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。まず、図１０及び図１１に示
すように、本発明による直噴式エンジンにおいて、シリ
ンダヘッド１には、吸気ポート２が１シリンダ当り、２
本配置され、リバースタンブル流動を生成するようにシ
リンダヘッド１上面からそれぞれ吸気弁３を介してシリ
ンダ内に連通させている。また、シリンダ内に直接燃料
を噴射するインジェクタ４は吸気弁３側に設置され、イ
ンジェクタ４の噴口が吸気弁３側のボア外周上付近に設
けられている。また、点火プラグ５が略シリンダ軸中心
に臨んで設置されている。また、シリンダ内にピストン
６が嵌挿され、ピストンロッド７を連結している。な
お、符号８は排気弁、符号９は排気ポートである。
図面に基づいて説明する。まず、図１０及び図１１に示
すように、本発明による直噴式エンジンにおいて、シリ
ンダヘッド１には、吸気ポート２が１シリンダ当り、２
本配置され、リバースタンブル流動を生成するようにシ
リンダヘッド１上面からそれぞれ吸気弁３を介してシリ
ンダ内に連通させている。また、シリンダ内に直接燃料
を噴射するインジェクタ４は吸気弁３側に設置され、イ
ンジェクタ４の噴口が吸気弁３側のボア外周上付近に設
けられている。また、点火プラグ５が略シリンダ軸中心
に臨んで設置されている。また、シリンダ内にピストン
６が嵌挿され、ピストンロッド７を連結している。な
お、符号８は排気弁、符号９は排気ポートである。
【００１０】図１ないし図３に示すように、ピストン６
の上面にはシリンダヘッド１のペントルーフ状の天井面
１０に沿う形状の隆起部１１が形成され、天井面１０と
隆起部１１は共に排気弁８側にオフセットされている。
隆起部１１の頂部は平坦（頂面１１ａ）にされ、吸気弁
側斜面１１ｂ及び排気弁側斜面１１ｃを形成させてい
る。また、ピストン６の隆起部１１において略シリンダ
軸中心に弯曲状凹部１２を設けている。弯曲状凹部１２
の上縁は吸気弁３側ではピストン頂面６ａに当り、排気
弁８側では排気弁側斜面１１ｃと交差している。また、
弯曲状凹部１２の排気弁側内壁の上部は、垂直よりも僅
かに吸気弁側に傾倒させた角度で排気弁側斜面１１ｃと
交差する弧状に形成され、鋭角形状（先端略三日月形
状）のオーバハング壁１３を形成している。
の上面にはシリンダヘッド１のペントルーフ状の天井面
１０に沿う形状の隆起部１１が形成され、天井面１０と
隆起部１１は共に排気弁８側にオフセットされている。
隆起部１１の頂部は平坦（頂面１１ａ）にされ、吸気弁
側斜面１１ｂ及び排気弁側斜面１１ｃを形成させてい
る。また、ピストン６の隆起部１１において略シリンダ
軸中心に弯曲状凹部１２を設けている。弯曲状凹部１２
の上縁は吸気弁３側ではピストン頂面６ａに当り、排気
弁８側では排気弁側斜面１１ｃと交差している。また、
弯曲状凹部１２の排気弁側内壁の上部は、垂直よりも僅
かに吸気弁側に傾倒させた角度で排気弁側斜面１１ｃと
交差する弧状に形成され、鋭角形状（先端略三日月形
状）のオーバハング壁１３を形成している。
【００１１】図２及び図３に示すように、ピストン６の
上死点付近において、ペントルーフ状天井面１０を排気
弁８側にオフセットしたことにより、吸気弁３側に形成
されたピストン頂面６ａにスキッシュエリアを形成し、
また、吸気弁側斜面１１ｂ及び排気弁側斜面１１ｃの箇
所にもスキッシュエリアが形成される。したがって、エ
ンジンの圧縮工程においてこれらの箇所に点火プラグ５
に向かうスキッシュ流が発生する。
上死点付近において、ペントルーフ状天井面１０を排気
弁８側にオフセットしたことにより、吸気弁３側に形成
されたピストン頂面６ａにスキッシュエリアを形成し、
また、吸気弁側斜面１１ｂ及び排気弁側斜面１１ｃの箇
所にもスキッシュエリアが形成される。したがって、エ
ンジンの圧縮工程においてこれらの箇所に点火プラグ５
に向かうスキッシュ流が発生する。
【００１２】また、図１に示すように、ペントルーフ状
天井面１０と隆起部１１の頂面１１ａとの空間が主燃焼
室となり、弯曲状凹部１２内が連続した燃焼室となり、
全体に排気弁８側にオフセットされ、弯曲状凹部（燃焼
室）１２の最深部も略シリンダ中心に位置される。した
がって、隆起部内壁（弯曲状凹部１２）により点火プラ
グ５直下付近の燃焼室高さを稼ぐことができ、燃焼室形
状を球形に近づけることが可能になる。また、インジェ
クタ４を主燃焼室から離すことができ、熱の影響を受け
にくくすることができる。
天井面１０と隆起部１１の頂面１１ａとの空間が主燃焼
室となり、弯曲状凹部１２内が連続した燃焼室となり、
全体に排気弁８側にオフセットされ、弯曲状凹部（燃焼
室）１２の最深部も略シリンダ中心に位置される。した
がって、隆起部内壁（弯曲状凹部１２）により点火プラ
グ５直下付近の燃焼室高さを稼ぐことができ、燃焼室形
状を球形に近づけることが可能になる。また、インジェ
クタ４を主燃焼室から離すことができ、熱の影響を受け
にくくすることができる。
【００１３】エンジンの圧縮工程中、インジェクタ４よ
り噴射された燃料は、ピストン６に形成した隆起部１１
の弯曲状凹部１２に緩衝され、隆起部１１の排気弁側内
壁に沿って点火プラグ５方面に運ばれる。霧化燃料の軌
跡は、インジェクタ４から弯曲状凹部１２、そして点火
プラグ５に流れ、「し」の字状のように進入方向とは逆
の鋭角に反射する方向に弯曲することになり、別の凹部
構造の単に１クッションさせる軌跡、すなわち「く」の
字状の流れに比べ、点火プラグ５に運ばれるまでの距離
が長くなり燃焼室内の熱により十分霧化された状態で燃
料が点火プラグ５に運ばれる。また、霧化燃料が吸気弁
３側に指向することになり霧化燃料が排気弁８側に抜け
ることを防ぐことができる。
り噴射された燃料は、ピストン６に形成した隆起部１１
の弯曲状凹部１２に緩衝され、隆起部１１の排気弁側内
壁に沿って点火プラグ５方面に運ばれる。霧化燃料の軌
跡は、インジェクタ４から弯曲状凹部１２、そして点火
プラグ５に流れ、「し」の字状のように進入方向とは逆
の鋭角に反射する方向に弯曲することになり、別の凹部
構造の単に１クッションさせる軌跡、すなわち「く」の
字状の流れに比べ、点火プラグ５に運ばれるまでの距離
が長くなり燃焼室内の熱により十分霧化された状態で燃
料が点火プラグ５に運ばれる。また、霧化燃料が吸気弁
３側に指向することになり霧化燃料が排気弁８側に抜け
ることを防ぐことができる。
【００１４】このように、ピストン６の略中心に弯曲状
凹部１２を設け、弯曲状凹部１２の排気弁側内壁を弧状
のオーバハング壁１３にさせることにより、点火プラグ
５方向に霧化燃料を向かわせることができ、また、噴射
された燃料がピストン頂面６ａに沿って点火プラグ５に
達するまでの時間を稼げることにより、霧化を促進する
ことができ、燃費を向上させることが可能となる。ま
た、略シリンダ軸中心に弯曲状凹部１２を設けることに
より、タンブル流動が圧縮工程においてもシリンダ内全
体に保存され良好な燃焼を得ることができ、また、ピス
トン６の重量バランスも良好に保たれる。
凹部１２を設け、弯曲状凹部１２の排気弁側内壁を弧状
のオーバハング壁１３にさせることにより、点火プラグ
５方向に霧化燃料を向かわせることができ、また、噴射
された燃料がピストン頂面６ａに沿って点火プラグ５に
達するまでの時間を稼げることにより、霧化を促進する
ことができ、燃費を向上させることが可能となる。ま
た、略シリンダ軸中心に弯曲状凹部１２を設けることに
より、タンブル流動が圧縮工程においてもシリンダ内全
体に保存され良好な燃焼を得ることができ、また、ピス
トン６の重量バランスも良好に保たれる。
【００１５】また、略シリンダ軸中心からペントルーフ
立ち上がりまでの距離において、吸気弁３側の距離ａを
排気弁８側の距離ｂより短く形成することで（ａ＜
ｂ）、比較的小さな弯曲状凹部１２でも、弯曲状凹部１
２への燃料の入口を広くすることができ（図３参照）、
かつ、排気弁８側の壁を高くすることができるので、
（ａ＝ｂで排気隆起部を高くするためには圧縮比が必要
以上に高くなる。）燃料の弯曲状凹部１２からの吹きこ
ぼれを少なくすることができる。
立ち上がりまでの距離において、吸気弁３側の距離ａを
排気弁８側の距離ｂより短く形成することで（ａ＜
ｂ）、比較的小さな弯曲状凹部１２でも、弯曲状凹部１
２への燃料の入口を広くすることができ（図３参照）、
かつ、排気弁８側の壁を高くすることができるので、
（ａ＝ｂで排気隆起部を高くするためには圧縮比が必要
以上に高くなる。）燃料の弯曲状凹部１２からの吹きこ
ぼれを少なくすることができる。
【００１６】他の実施の形態を図４ないし図６を参照し
て説明する。ここでは、上記の実施の形態と比べてピス
トン６の構造が異なっているだけなので、これについて
説明する。ピストン６の隆起部１１は前述の実施の形態
と比べて吸気弁３側に全体的に延長され、弯曲状凹部１
２は略シリンダ軸中心に位置され、弯曲状凹部１２の上
縁は吸気弁３側では吸気弁側斜面１１ｂの下端に位置さ
れ、排気弁８側では隆起部頂面１１ａと交差している。
また、弯曲状凹部１２の排気弁側内壁の上部は、垂直よ
りも僅かに吸気弁３側に傾倒させた角度で隆起部頂面１
１ａと交差する弧状に形成され、オーバハング壁１３を
形成している。これにより、燃焼室の高さ領域が拡が
り、弯曲状凹部１２の横幅を霧化燃料の噴射量に応じた
幅（狭くする）にする。また、弯曲状凹部１２の吸気弁
３側に傾斜導入部１４を設け、噴射した燃料を確実に弯
曲状凹部１２に導くようにしている。したがって、隆起
部１１及び弯曲状凹部１２が略シリンダ軸中心に位置さ
れるのでピストン６の重量バランスは良くなり、燃焼室
の高さが確保され全体に点火プラグ５に運ばれるまでの
距離が長くなり、燃費を向上することが可能となる。
て説明する。ここでは、上記の実施の形態と比べてピス
トン６の構造が異なっているだけなので、これについて
説明する。ピストン６の隆起部１１は前述の実施の形態
と比べて吸気弁３側に全体的に延長され、弯曲状凹部１
２は略シリンダ軸中心に位置され、弯曲状凹部１２の上
縁は吸気弁３側では吸気弁側斜面１１ｂの下端に位置さ
れ、排気弁８側では隆起部頂面１１ａと交差している。
また、弯曲状凹部１２の排気弁側内壁の上部は、垂直よ
りも僅かに吸気弁３側に傾倒させた角度で隆起部頂面１
１ａと交差する弧状に形成され、オーバハング壁１３を
形成している。これにより、燃焼室の高さ領域が拡が
り、弯曲状凹部１２の横幅を霧化燃料の噴射量に応じた
幅（狭くする）にする。また、弯曲状凹部１２の吸気弁
３側に傾斜導入部１４を設け、噴射した燃料を確実に弯
曲状凹部１２に導くようにしている。したがって、隆起
部１１及び弯曲状凹部１２が略シリンダ軸中心に位置さ
れるのでピストン６の重量バランスは良くなり、燃焼室
の高さが確保され全体に点火プラグ５に運ばれるまでの
距離が長くなり、燃費を向上することが可能となる。
【００１７】次に、他の実施の形態のピストン６の隆起
部１１に形成する弯曲状凹部１２を図７ないし図９を参
照して説明する。ピストン６の隆起部１１は排気弁８側
にオフセットされて、シリンダヘッド１のペントルーフ
状天井面１０に沿った形状にされており、隆起部１１の
頂面１１ａは平坦にされている。弯曲状凹部１２は略シ
リンダ軸中心に位置され、吸気弁側端は隆起部１１の吸
気弁側斜面１１ｂの下端に連絡され、排気弁側端は排気
弁側斜面１１ｃの上端に連絡されている。
部１１に形成する弯曲状凹部１２を図７ないし図９を参
照して説明する。ピストン６の隆起部１１は排気弁８側
にオフセットされて、シリンダヘッド１のペントルーフ
状天井面１０に沿った形状にされており、隆起部１１の
頂面１１ａは平坦にされている。弯曲状凹部１２は略シ
リンダ軸中心に位置され、吸気弁側端は隆起部１１の吸
気弁側斜面１１ｂの下端に連絡され、排気弁側端は排気
弁側斜面１１ｃの上端に連絡されている。
【００１８】この構造におけるピストン６は重量バラン
スが良く、また、エンジン低負荷時には、圧縮工程中に
インジェクタ４よりピストン６に形成した弯曲状凹部１
２に向かって燃料を噴射すると、燃料は弯曲状凹部１２
に到達した後、弯曲状凹部１２に沿って点火プラグ５近
傍に集められ、点火プラグ５の周りに理論空燃比近傍の
混合気を形成する。混合気を層状化することによってシ
リンダ全体では大幅に希薄な混合気での運転が可能にな
り、燃料のポンプロスの低減により燃費が向上する。
スが良く、また、エンジン低負荷時には、圧縮工程中に
インジェクタ４よりピストン６に形成した弯曲状凹部１
２に向かって燃料を噴射すると、燃料は弯曲状凹部１２
に到達した後、弯曲状凹部１２に沿って点火プラグ５近
傍に集められ、点火プラグ５の周りに理論空燃比近傍の
混合気を形成する。混合気を層状化することによってシ
リンダ全体では大幅に希薄な混合気での運転が可能にな
り、燃料のポンプロスの低減により燃費が向上する。
【００１９】
【発明の効果】本発明は以上述べた通りであり、請求項
１に記載の発明では、ピストン頂面に形成する弯曲状凹
部を略シリンダ軸中心に設けたので、ピストンの重量バ
ランスが良くなり、弯曲状凹部の排気弁側内壁の上部を
吸気弁側に傾倒させてオーバハング壁を形成したことに
より、インジェクタから噴霧された燃料は弯曲状凹部に
よって反転して点火プラグに向かうので霧化するための
距離が十分であるので燃焼状態が良くなり、未燃ガスを
減少でき、また、排気側への燃料の漏れを抑制するの
で、燃費を向上させることができるようになる。請求項
２に記載の発明では、インジェクタから噴霧した燃料が
弯曲状凹部に向かうとき、傾斜導入部により幅広く噴霧
した燃料を収容できるので、排気側への燃料の漏れを減
少させ、燃費を向上させることができるようになる。請
求項３に記載の発明では、シリンダヘッドの天井面とピ
ストンの隆起部に囲繞された燃焼室を排気側にオフセッ
トして設けたので、点火プラグに到達するまでに燃料が
霧化するのに十分な距離であるので燃焼状態が良くな
り、燃費を向上させることができるようになる。
１に記載の発明では、ピストン頂面に形成する弯曲状凹
部を略シリンダ軸中心に設けたので、ピストンの重量バ
ランスが良くなり、弯曲状凹部の排気弁側内壁の上部を
吸気弁側に傾倒させてオーバハング壁を形成したことに
より、インジェクタから噴霧された燃料は弯曲状凹部に
よって反転して点火プラグに向かうので霧化するための
距離が十分であるので燃焼状態が良くなり、未燃ガスを
減少でき、また、排気側への燃料の漏れを抑制するの
で、燃費を向上させることができるようになる。請求項
２に記載の発明では、インジェクタから噴霧した燃料が
弯曲状凹部に向かうとき、傾斜導入部により幅広く噴霧
した燃料を収容できるので、排気側への燃料の漏れを減
少させ、燃費を向上させることができるようになる。請
求項３に記載の発明では、シリンダヘッドの天井面とピ
ストンの隆起部に囲繞された燃焼室を排気側にオフセッ
トして設けたので、点火プラグに到達するまでに燃料が
霧化するのに十分な距離であるので燃焼状態が良くな
り、燃費を向上させることができるようになる。
【図１】本発明による実施の形態のピストンの断面図で
ある。
ある。
【図２】図１のピストンの側面図である。
【図３】図１のピストンの上面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態によるピストンの断面
図である。
図である。
【図５】図４のピストンの側面図である。
【図６】図４のピストンの上面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態によるピストンの断面
図である。
図である。
【図８】図７のピストンの側面図である。
【図９】図７のピストンの上面図である。
【図１０】本発明の実施の形態によるシリンダヘッドの
吸気系を示す断面図である。
吸気系を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態によるシリンダヘッドの
燃焼構造を示す断面図である。
燃焼構造を示す断面図である。
１ シリンダヘッド ３ 吸気弁 ４ インジェクタ ５ 点火プラグ ６ ピストン ６ａ ピストン頂面 ８ 排気弁 １０ 天井面 １１ 隆起部 １２ 弯曲状凹部 １３ オーバハング壁 １４ 傾斜導入部
Claims (3)
- 【請求項１】 シリンダヘッドの天井面をペントルーフ
状に形成して、ピストン頂面に前記ペントルーフ状天井
面の一部に沿う隆起部を設け、該隆起部に略シリンダ軸
中心に弯曲状凹部を形成すると共に、該弯曲状凹部の排
気弁側内壁の上部に吸気弁側に指向させてオーバハング
壁を形成し、 前記シリンダヘッドの吸気弁側に前記弯曲状凹部に臨ん
でインジェクタを設置し、前記ペントルーフ状天井面に
略シリンダ軸中心に点火プラグを設置したことを特徴と
するエンジンの燃焼室構造。 - 【請求項２】 ピストンの隆起部に形成した弯曲状凹部
の吸気弁側縁部に、傾斜導入部を設けたことを特徴とす
る請求項１記載のエンジンの燃焼室構造。 - 【請求項３】 シリンダヘッドの天井面とピストンの隆
起部に囲繞された燃焼室を排気弁側にオフセットして設
けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のエ
ンジンの燃焼室構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25172499A JP2001073777A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | エンジンの燃焼室構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25172499A JP2001073777A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | エンジンの燃焼室構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001073777A true JP2001073777A (ja) | 2001-03-21 |
Family
ID=17227041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25172499A Pending JP2001073777A (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | エンジンの燃焼室構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001073777A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322348A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| CN110431292A (zh) * | 2017-03-27 | 2019-11-08 | 马自达汽车株式会社 | 火花点火式内燃机 |
| EP4006322A1 (en) * | 2020-11-25 | 2022-06-01 | Mazda Motor Corporation | Engine with combustion chamber |
-
1999
- 1999-09-06 JP JP25172499A patent/JP2001073777A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322348A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
| JP4591192B2 (ja) * | 2005-05-17 | 2010-12-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
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| CN110431292B (zh) * | 2017-03-27 | 2021-08-24 | 马自达汽车株式会社 | 火花点火式内燃机 |
| EP4006322A1 (en) * | 2020-11-25 | 2022-06-01 | Mazda Motor Corporation | Engine with combustion chamber |
| US11624313B2 (en) | 2020-11-25 | 2023-04-11 | Mazda Motor Corporation | Engine with combustion chamber |
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Legal Events
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