JP2002155747A - 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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- JP2002155747A JP2002155747A JP2000354933A JP2000354933A JP2002155747A JP 2002155747 A JP2002155747 A JP 2002155747A JP 2000354933 A JP2000354933 A JP 2000354933A JP 2000354933 A JP2000354933 A JP 2000354933A JP 2002155747 A JP2002155747 A JP 2002155747A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- pressure
- combustion chamber
- wall surface
- top wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0636—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston the combustion space having a substantially flat and horizontal bottom
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 軽量化を図りつつも燃焼室内の圧力によるピ
ストン頂壁面やピストンリングの損傷を回避することが
できる内燃機関のピストンを提供する。 【解決手段】 内燃機関の燃焼室を形成するピストン頂
壁面２の外周領域にピストン全周に亘って延びる溝７を
設けた。燃料の燃焼により高くなった圧力が燃焼地点か
らシリンダ内壁面に向かって周囲へと伝播する。しかし
圧力はピストン１の中心から周囲へ均一に伝播するわけ
ではない。すなわち燃焼室内、特に燃焼室の周囲領域に
は圧力が高い領域と、圧力が低い領域とが形成される。
非常に高くなった圧力は溝７に沿って比較的圧力が低い
領域へと伝播する。斯くして本実施例によれば高圧の領
域を形成しないのでピストン１の頂壁面２やピストンリ
ング４が損傷することはない。
ストン頂壁面やピストンリングの損傷を回避することが
できる内燃機関のピストンを提供する。 【解決手段】 内燃機関の燃焼室を形成するピストン頂
壁面２の外周領域にピストン全周に亘って延びる溝７を
設けた。燃料の燃焼により高くなった圧力が燃焼地点か
らシリンダ内壁面に向かって周囲へと伝播する。しかし
圧力はピストン１の中心から周囲へ均一に伝播するわけ
ではない。すなわち燃焼室内、特に燃焼室の周囲領域に
は圧力が高い領域と、圧力が低い領域とが形成される。
非常に高くなった圧力は溝７に沿って比較的圧力が低い
領域へと伝播する。斯くして本実施例によれば高圧の領
域を形成しないのでピストン１の頂壁面２やピストンリ
ング４が損傷することはない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関のピストン
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の燃焼室内は非常に高圧とな
り、これにより燃焼室側のピストン頂壁面やピストン外
周壁面上に取り付けられたピストンリングが破損する可
能性がある。そこで燃焼室内の圧力を低下させ、こうし
たピストン頂壁面やピストンリングの破損を回避しよう
とする技術が特開平５−８６８６５号公報に開示されて
いる。
り、これにより燃焼室側のピストン頂壁面やピストン外
周壁面上に取り付けられたピストンリングが破損する可
能性がある。そこで燃焼室内の圧力を低下させ、こうし
たピストン頂壁面やピストンリングの破損を回避しよう
とする技術が特開平５−８６８６５号公報に開示されて
いる。
【０００３】当該公報ではピストンが機関行程上死点に
達したときに最も燃焼室側にあるピストン外周壁面に近
接したシリンダブロックにシリンダ全周に亘って溝を設
け、ピストンが機関行程上死点に達したときにこの溝と
ピストン外周壁により共鳴空間が形成されるようにして
いる。ピストンが機関行程上死点に到達したときにこの
共鳴空間により燃焼室内の圧力を低下させ、ピストン頂
壁面やピストンリングの破損を回避している。
達したときに最も燃焼室側にあるピストン外周壁面に近
接したシリンダブロックにシリンダ全周に亘って溝を設
け、ピストンが機関行程上死点に達したときにこの溝と
ピストン外周壁により共鳴空間が形成されるようにして
いる。ピストンが機関行程上死点に到達したときにこの
共鳴空間により燃焼室内の圧力を低下させ、ピストン頂
壁面やピストンリングの破損を回避している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記公報ではピストン
が機関行程上死点に到達したときにピストンリングがシ
リンダ壁に確実に接触して燃焼室の気密状態を維持しつ
つピストンリングよりも燃焼室側のピストン外周壁と上
記シリンダブロックに設けられた溝とにより共鳴空間が
形成されるようにしなければならない。
が機関行程上死点に到達したときにピストンリングがシ
リンダ壁に確実に接触して燃焼室の気密状態を維持しつ
つピストンリングよりも燃焼室側のピストン外周壁と上
記シリンダブロックに設けられた溝とにより共鳴空間が
形成されるようにしなければならない。
【０００５】しかしながらこのためにはピストンリング
よりも燃焼室側にあるピストン外周壁の長さを長くとる
必要があり、このことはピストンの軽量化という観点か
ら好ましいことではない。そこで本発明の目的は軽量化
を図りつつも燃焼室内の圧力によるピストン頂壁面やピ
ストンリングの損傷を回避することができる内燃機関の
ピストンを提供することにある。
よりも燃焼室側にあるピストン外周壁の長さを長くとる
必要があり、このことはピストンの軽量化という観点か
ら好ましいことではない。そこで本発明の目的は軽量化
を図りつつも燃焼室内の圧力によるピストン頂壁面やピ
ストンリングの損傷を回避することができる内燃機関の
ピストンを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では内燃機関のピストンにおいて、内燃機関の
燃焼室を形成するピストン頂壁面の外周領域にピストン
全周に亘って延びる溝を設ける。この溝に沿って燃焼室
内の圧力が伝播することができる。
に本発明では内燃機関のピストンにおいて、内燃機関の
燃焼室を形成するピストン頂壁面の外周領域にピストン
全周に亘って延びる溝を設ける。この溝に沿って燃焼室
内の圧力が伝播することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図示した実施例を参照して
本発明を詳細に説明する。図１は本発明のピストンの断
面図であり、図２はピストンの平面図である。図１にお
いて、１はピストン、２はピストン１の頂壁面、３はピ
ストン１の外周壁面を示す。外周壁面３上にはその全周
に亘って延びる三つのピストンリング４が取り付けられ
る。また図１において、５はピストン１をクランクシャ
フト（図示せず）に連結するためのコネクティングロッ
ド（図示せず）に挿入されるピン（図示せず）を収容す
るための開口である。
本発明を詳細に説明する。図１は本発明のピストンの断
面図であり、図２はピストンの平面図である。図１にお
いて、１はピストン、２はピストン１の頂壁面、３はピ
ストン１の外周壁面を示す。外周壁面３上にはその全周
に亘って延びる三つのピストンリング４が取り付けられ
る。また図１において、５はピストン１をクランクシャ
フト（図示せず）に連結するためのコネクティングロッ
ド（図示せず）に挿入されるピン（図示せず）を収容す
るための開口である。
【０００８】またピストンの頂壁面２の中央領域には燃
焼室内における燃料の燃焼を改善するためのボア６が設
けられる。さらにピストン１の頂壁面２の外周領域には
溝７が設けられる。この溝７は図２に示したようにピス
トン１の頂壁面２の外周領域をピストン全周に亘って延
びる。すなわち溝７はピストン１の外周壁面の中心軸線
Ｃを中心とした円形状に延びる。
焼室内における燃料の燃焼を改善するためのボア６が設
けられる。さらにピストン１の頂壁面２の外周領域には
溝７が設けられる。この溝７は図２に示したようにピス
トン１の頂壁面２の外周領域をピストン全周に亘って延
びる。すなわち溝７はピストン１の外周壁面の中心軸線
Ｃを中心とした円形状に延びる。
【０００９】なおピストン１の頂壁面２はピストン１が
収容されるシリンダブロックのシリンダ内壁面と共に燃
焼室を形成する壁である。次に本実施例のピストンの作
用について説明する。内燃機関の運転中において、ピス
トン１が機関圧縮行程上死点に到達すると点火栓（図示
せず）により燃焼室内の燃料が点火せしめられる。燃料
は点火栓近傍から燃え始め、火炎が徐々に広がるにつれ
て残りの燃料が燃焼する。
収容されるシリンダブロックのシリンダ内壁面と共に燃
焼室を形成する壁である。次に本実施例のピストンの作
用について説明する。内燃機関の運転中において、ピス
トン１が機関圧縮行程上死点に到達すると点火栓（図示
せず）により燃焼室内の燃料が点火せしめられる。燃料
は点火栓近傍から燃え始め、火炎が徐々に広がるにつれ
て残りの燃料が燃焼する。
【００１０】これと同時に燃料の燃焼により高くなった
圧力が燃焼地点からシリンダ内壁面に向かって周囲へと
伝播する。したがって概して言えば燃焼室内の圧力は周
囲に行くほど高くなる。しかしながら圧力はピストン１
の中心Ｃを中心として周囲へ均一に伝播するわけではな
い。すなわち燃焼室内、特に燃焼室の周囲領域には圧力
が高い領域と、圧力が低い領域とが形成される。
圧力が燃焼地点からシリンダ内壁面に向かって周囲へと
伝播する。したがって概して言えば燃焼室内の圧力は周
囲に行くほど高くなる。しかしながら圧力はピストン１
の中心Ｃを中心として周囲へ均一に伝播するわけではな
い。すなわち燃焼室内、特に燃焼室の周囲領域には圧力
が高い領域と、圧力が低い領域とが形成される。
【００１１】例えば図３に示したように矢印Ａの方向へ
圧力が集中して伝播した場合を考えてみると矢印Ａの先
の燃焼室内の圧力が非常に高くなる。このような非常に
高い圧力はピストン１の頂壁面２やピストン１の外周壁
面３に取り付けられたピストンリング４に多大な負荷を
かけ、これらを損傷させてしまう可能性がある。ところ
が本実施例のピストンにおいては非常に高くなった圧力
は溝７に沿って矢印Ｂの方向に比較的圧力が低い領域へ
と伝播する。斯くして本実施例によれば高圧の領域を形
成させることがないのでピストン１の頂壁面２やピスト
ンリング４を損傷させてしまうことはない。
圧力が集中して伝播した場合を考えてみると矢印Ａの先
の燃焼室内の圧力が非常に高くなる。このような非常に
高い圧力はピストン１の頂壁面２やピストン１の外周壁
面３に取り付けられたピストンリング４に多大な負荷を
かけ、これらを損傷させてしまう可能性がある。ところ
が本実施例のピストンにおいては非常に高くなった圧力
は溝７に沿って矢印Ｂの方向に比較的圧力が低い領域へ
と伝播する。斯くして本実施例によれば高圧の領域を形
成させることがないのでピストン１の頂壁面２やピスト
ンリング４を損傷させてしまうことはない。
【００１２】さらに圧力の伝播速度は火炎の伝播速度よ
りも速いので燃焼室の周囲領域に局所的に高圧領域が形
成されると、火炎がその領域に到達する前に燃料が燃焼
し始めてしまうことがある。このときこの領域の圧力は
極めて高くなるのでピストン１の頂壁面２やピストンリ
ング４が損傷する可能性が高くなる。しかしながら本実
施例のピストンによればこの場合にも極めて高くなった
圧力は溝７に沿って矢印Ｂの方向に比較的圧力が低い領
域へと伝播する。斯くして本実施例によれば高圧の領域
が形成されることはないのでピストン１の頂壁面２やピ
ストンリング４を損傷させてしまうことはない。
りも速いので燃焼室の周囲領域に局所的に高圧領域が形
成されると、火炎がその領域に到達する前に燃料が燃焼
し始めてしまうことがある。このときこの領域の圧力は
極めて高くなるのでピストン１の頂壁面２やピストンリ
ング４が損傷する可能性が高くなる。しかしながら本実
施例のピストンによればこの場合にも極めて高くなった
圧力は溝７に沿って矢印Ｂの方向に比較的圧力が低い領
域へと伝播する。斯くして本実施例によれば高圧の領域
が形成されることはないのでピストン１の頂壁面２やピ
ストンリング４を損傷させてしまうことはない。
【００１３】また本実施例によればピストン１の頂壁を
削り取ることにより圧力低減用の溝を形成するのでピス
トン１が軽量化される。
削り取ることにより圧力低減用の溝を形成するのでピス
トン１が軽量化される。
【００１４】
【発明の効果】本発明によればピストン頂壁面に設けら
れた溝により燃焼室内の圧力を高圧領域から低圧領域へ
と伝播させることができる。したがってピストンの軽量
化を図りつつも燃焼室内の圧力によるピストン頂壁面や
ピストンリングの損傷を回避することができる。
れた溝により燃焼室内の圧力を高圧領域から低圧領域へ
と伝播させることができる。したがってピストンの軽量
化を図りつつも燃焼室内の圧力によるピストン頂壁面や
ピストンリングの損傷を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のピストンの縦断面図である。
【図２】本発明のピストンの平面図である。
【図３】圧力の伝播について説明するための図である。
１…ピストン ２…頂壁面 ３…外周壁面 ４…ピストンリング ７…溝
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関のピストンにおいて、内燃機関
の燃焼室を形成するピストン頂壁面の外周領域にピスト
ン全周に亘って延びる溝を設けたことを特徴とする内燃
機関のピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000354933A JP2002155747A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 内燃機関のピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000354933A JP2002155747A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 内燃機関のピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002155747A true JP2002155747A (ja) | 2002-05-31 |
Family
ID=18827437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000354933A Pending JP2002155747A (ja) | 2000-11-21 | 2000-11-21 | 内燃機関のピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002155747A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013030115A3 (de) * | 2011-08-26 | 2015-11-26 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Gestaltoptimierte brennraummulde eines kolbens |
| CN109996942A (zh) * | 2016-12-02 | 2019-07-09 | 珀金斯发动机有限公司 | 活塞顶 |
-
2000
- 2000-11-21 JP JP2000354933A patent/JP2002155747A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013030115A3 (de) * | 2011-08-26 | 2015-11-26 | Federal-Mogul Nürnberg GmbH | Gestaltoptimierte brennraummulde eines kolbens |
| CN109996942A (zh) * | 2016-12-02 | 2019-07-09 | 珀金斯发动机有限公司 | 活塞顶 |
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