JP2003301722A - 火花点火式内燃機関用シリンダヘッド及び火花点火式内燃機関 - Google Patents
火花点火式内燃機関用シリンダヘッド及び火花点火式内燃機関Info
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- JP2003301722A JP2003301722A JP2002105269A JP2002105269A JP2003301722A JP 2003301722 A JP2003301722 A JP 2003301722A JP 2002105269 A JP2002105269 A JP 2002105269A JP 2002105269 A JP2002105269 A JP 2002105269A JP 2003301722 A JP2003301722 A JP 2003301722A
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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
- F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
- F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/38—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料混合気の燃焼に伴う火炎伝播速度を高め
ることによって、４ストローク２バルブ方式の火花点火
式内燃機関を高出力化でき且つ高回転化することができ
る火花点火式内燃機関用シリンダヘッド及び火花点火式
内燃機関を提供すること。 【解決手段】 ピストン４が上死点へ向かうに伴って、
スキッシュエリア１４にある燃料混合気は、スキッシュ
案内溝１５に沿って点火プラグ７の点火用電極７ａへ向
けて誘導され、ピストン４が上死点付近に近づくと点火
用電極７ａにより点火される。この点火用電極７ａによ
る点火時点において、点火用電極７ａ（点火プラグ孔１
３）の周囲にはスキッシュ案内溝１５に誘導され燃焼室
の中央部へ向かう燃料混合気の流動が生じるので、この
燃料混合気の流れに点火されることにより、燃焼室内で
の火炎伝播速度が高められる。
ることによって、４ストローク２バルブ方式の火花点火
式内燃機関を高出力化でき且つ高回転化することができ
る火花点火式内燃機関用シリンダヘッド及び火花点火式
内燃機関を提供すること。 【解決手段】 ピストン４が上死点へ向かうに伴って、
スキッシュエリア１４にある燃料混合気は、スキッシュ
案内溝１５に沿って点火プラグ７の点火用電極７ａへ向
けて誘導され、ピストン４が上死点付近に近づくと点火
用電極７ａにより点火される。この点火用電極７ａによ
る点火時点において、点火用電極７ａ（点火プラグ孔１
３）の周囲にはスキッシュ案内溝１５に誘導され燃焼室
の中央部へ向かう燃料混合気の流動が生じるので、この
燃料混合気の流れに点火されることにより、燃焼室内で
の火炎伝播速度が高められる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、４ストローク２
バルブ方式の火花点火式内燃機関用シリンダヘッド及び
火花点火式内燃機関に関し、特に、その内燃機関を高出
力化でき且つ高回転化することができる火花点火式内燃
機関用シリンダヘッド及び火花点火式内燃機関に関する
ものである。
バルブ方式の火花点火式内燃機関用シリンダヘッド及び
火花点火式内燃機関に関し、特に、その内燃機関を高出
力化でき且つ高回転化することができる火花点火式内燃
機関用シリンダヘッド及び火花点火式内燃機関に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】 ４ストローク２バルブ方式の火花点火
式内燃機関は、ピストンを収容するシリンダにシリンダ
ヘッドが接合されており、このシリンダヘッドには、ピ
ストン冠面の周縁と対向する平面状のスキッシュ面が設
けられており、かかるスキッシュ面とシリンダ冠面との
間にスキッシュエリアが設けられている。また、シリン
ダヘッドにはスキッシュ面に隣接して燃焼室凹部が凹設
されており、かかる燃焼室凹部は、ピストン冠面と共に
燃焼室を画設している。更に、シリンダヘッドの燃焼室
凹部には、それの頂部に一組の吸気弁及び排気弁を備え
た吸気口及び排気口が開口されると共に点火プラグが突
出されている。
式内燃機関は、ピストンを収容するシリンダにシリンダ
ヘッドが接合されており、このシリンダヘッドには、ピ
ストン冠面の周縁と対向する平面状のスキッシュ面が設
けられており、かかるスキッシュ面とシリンダ冠面との
間にスキッシュエリアが設けられている。また、シリン
ダヘッドにはスキッシュ面に隣接して燃焼室凹部が凹設
されており、かかる燃焼室凹部は、ピストン冠面と共に
燃焼室を画設している。更に、シリンダヘッドの燃焼室
凹部には、それの頂部に一組の吸気弁及び排気弁を備え
た吸気口及び排気口が開口されると共に点火プラグが突
出されている。
【０００３】このように構成された火花点火式内燃機関
によれば、ピストンが上昇され上死点付近に達すると、
スキッシュ面とピストン冠面の周縁とにより構成される
スキッシュエリアにより燃料混合気が圧縮され、かかる
圧縮によりスキッシュ流が燃焼室内で旋回される。この
旋回する燃料混合気は、燃焼室内を上方へ向けて移動
し、点火プラグにより点火される。点火された燃料混合
気は、それの火炎面が燃焼室内へ伝播して燃焼し、かか
る燃焼による燃料混合気の膨張によってピストンが下死
点へ向けて下降される。
によれば、ピストンが上昇され上死点付近に達すると、
スキッシュ面とピストン冠面の周縁とにより構成される
スキッシュエリアにより燃料混合気が圧縮され、かかる
圧縮によりスキッシュ流が燃焼室内で旋回される。この
旋回する燃料混合気は、燃焼室内を上方へ向けて移動
し、点火プラグにより点火される。点火された燃料混合
気は、それの火炎面が燃焼室内へ伝播して燃焼し、かか
る燃焼による燃料混合気の膨張によってピストンが下死
点へ向けて下降される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上記
した４ストローク２バルブ方式の火花点火式内燃機関で
は、スキッシュエリアを構成するシリンダヘッドのスキ
ッシュ面とピストン冠面とがともに平面状に形成され、
かつ、かかるスキッシュエリアは点火プラグの突出位置
より下方に設けられている。よって、スキッシュエリア
により生成されたスキッシュ流は、スキッシュエリアの
上方に位置する点火プラグへ直接に向かうことができ
ず、燃焼室内を旋回して点火プラグの近傍へと送り込ま
れる。このため、スキッシュ流により点火プラグ近傍に
充分な燃料混合気を誘導できず、点火プラグにより点火
された燃料混合気の火炎面の伝播速度（以下「火炎伝播
速度」と称す）を高めることができないという問題点が
あった。その結果、内燃機関の出力低下や回転低下など
を誘発してしまうという問題点があった。
した４ストローク２バルブ方式の火花点火式内燃機関で
は、スキッシュエリアを構成するシリンダヘッドのスキ
ッシュ面とピストン冠面とがともに平面状に形成され、
かつ、かかるスキッシュエリアは点火プラグの突出位置
より下方に設けられている。よって、スキッシュエリア
により生成されたスキッシュ流は、スキッシュエリアの
上方に位置する点火プラグへ直接に向かうことができ
ず、燃焼室内を旋回して点火プラグの近傍へと送り込ま
れる。このため、スキッシュ流により点火プラグ近傍に
充分な燃料混合気を誘導できず、点火プラグにより点火
された燃料混合気の火炎面の伝播速度（以下「火炎伝播
速度」と称す）を高めることができないという問題点が
あった。その結果、内燃機関の出力低下や回転低下など
を誘発してしまうという問題点があった。
【０００５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、燃料混合気の燃焼に伴う火炎伝
播速度を高めることによって、４ストローク２バルブ方
式の火花点火式内燃機関を高出力化でき且つ高回転化す
ることができる火花点火式内燃機関用シリンダヘッド及
び火花点火式内燃機関を提供することを目的としてい
る。
になされたものであり、燃料混合気の燃焼に伴う火炎伝
播速度を高めることによって、４ストローク２バルブ方
式の火花点火式内燃機関を高出力化でき且つ高回転化す
ることができる火花点火式内燃機関用シリンダヘッド及
び火花点火式内燃機関を提供することを目的としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 この目的を達成するた
めに請求項１記載の火花点火式内燃機関用シリンダヘッ
ドは、ピストンを収容するシリンダと接合面にて接合可
能な４ストローク２バルブ方式の火花点火式内燃機関に
使用されるものであり、ピストン冠面の周縁部分と対向
する略平面状のスキッシュ面と、そのスキッシュ面に隣
接して凹設されピストン冠面と共に燃焼室を画設する燃
焼室凹部と、その燃焼室凹部における頂部又は前記スキ
ッシュ面とは反対側部に開口される一組の吸気口及び排
気口と、その吸気口及び排気口に対して前記燃焼室凹部
の前記スキッシュ面側部に開口され燃焼室内へ点火プラ
グを突出させる点火プラグ孔と、その点火プラグ孔側か
ら前記スキッシュ面のシリンダ内壁面近傍にかけて前記
燃焼室凹部を切欠することにより形成されるスキッシュ
案内溝とを備えている。
めに請求項１記載の火花点火式内燃機関用シリンダヘッ
ドは、ピストンを収容するシリンダと接合面にて接合可
能な４ストローク２バルブ方式の火花点火式内燃機関に
使用されるものであり、ピストン冠面の周縁部分と対向
する略平面状のスキッシュ面と、そのスキッシュ面に隣
接して凹設されピストン冠面と共に燃焼室を画設する燃
焼室凹部と、その燃焼室凹部における頂部又は前記スキ
ッシュ面とは反対側部に開口される一組の吸気口及び排
気口と、その吸気口及び排気口に対して前記燃焼室凹部
の前記スキッシュ面側部に開口され燃焼室内へ点火プラ
グを突出させる点火プラグ孔と、その点火プラグ孔側か
ら前記スキッシュ面のシリンダ内壁面近傍にかけて前記
燃焼室凹部を切欠することにより形成されるスキッシュ
案内溝とを備えている。
【０００７】請求項２記載の火花点火式内燃機関は、４
ストローク２バルブ方式の火花点火式内燃機関であっ
て、ピストンを収容するシリンダと、そのシリンダと接
合面にて接合されるシリンダヘッドと、そのシリンダヘ
ッドの接合面に設けられピストン冠面の周縁部分と対向
する略平面状のスキッシュ面と、そのスキッシュ面に隣
接してシリンダヘッドの接合面に凹設されピストン冠面
と共に燃焼室を画設する燃焼室凹部と、その燃焼室凹部
における頂部又は前記スキッシュ面とは反対側部に配設
される一組の吸気弁及び排気弁と、その吸気弁及び排気
弁に対して前記燃焼室凹部の前記スキッシュ面側部から
燃焼室内へ突出される点火プラグと、その点火プラグ側
から前記スキッシュ面のシリンダ内壁面近傍にかけて前
記燃焼室凹部を切欠することにより形成されるスキッシ
ュ案内溝とを備えている。
ストローク２バルブ方式の火花点火式内燃機関であっ
て、ピストンを収容するシリンダと、そのシリンダと接
合面にて接合されるシリンダヘッドと、そのシリンダヘ
ッドの接合面に設けられピストン冠面の周縁部分と対向
する略平面状のスキッシュ面と、そのスキッシュ面に隣
接してシリンダヘッドの接合面に凹設されピストン冠面
と共に燃焼室を画設する燃焼室凹部と、その燃焼室凹部
における頂部又は前記スキッシュ面とは反対側部に配設
される一組の吸気弁及び排気弁と、その吸気弁及び排気
弁に対して前記燃焼室凹部の前記スキッシュ面側部から
燃焼室内へ突出される点火プラグと、その点火プラグ側
から前記スキッシュ面のシリンダ内壁面近傍にかけて前
記燃焼室凹部を切欠することにより形成されるスキッシ
ュ案内溝とを備えている。
【０００８】本発明の火花点火式内燃機関用シリンダヘ
ッド又は火花点火式内燃機関によれば、シリンダヘッド
は接合面にてシリンダブロックと接合され使用される。
ここで、吸気口（吸気弁）が開放されピストンが下死点
へ向けて下降されると、それに伴って燃焼室内へ燃料混
合気が流入される。ピストンが下死点に達すると、吸気
口（吸気弁）が閉鎖され、ピストンが上死点へ向けて上
昇される。このピストンの上昇によって燃焼室内の燃料
混合気が圧縮され、その圧縮に伴ってピストン冠面の周
縁部分とスキッシュ面とによりスキッシュ流が生成され
る。
ッド又は火花点火式内燃機関によれば、シリンダヘッド
は接合面にてシリンダブロックと接合され使用される。
ここで、吸気口（吸気弁）が開放されピストンが下死点
へ向けて下降されると、それに伴って燃焼室内へ燃料混
合気が流入される。ピストンが下死点に達すると、吸気
口（吸気弁）が閉鎖され、ピストンが上死点へ向けて上
昇される。このピストンの上昇によって燃焼室内の燃料
混合気が圧縮され、その圧縮に伴ってピストン冠面の周
縁部分とスキッシュ面とによりスキッシュ流が生成され
る。
【０００９】このスキッシュ流により燃料混合気の燃料
と空気とが燃焼室内でよく混合される。また、ピストン
が上死点へ向けて上昇する過程において、燃料混合気は
点火プラグにより点火されて燃焼を開始する。その一方
で、ピストンの上昇に伴って、スキッシュ面にある燃料
混合気がスキッシュ案内溝の誘導により点火プラグ孔
（点火プラグ）周囲を経て燃焼室の中央部へ流動され、
この燃料混合気の流れに点火が行われる。
と空気とが燃焼室内でよく混合される。また、ピストン
が上死点へ向けて上昇する過程において、燃料混合気は
点火プラグにより点火されて燃焼を開始する。その一方
で、ピストンの上昇に伴って、スキッシュ面にある燃料
混合気がスキッシュ案内溝の誘導により点火プラグ孔
（点火プラグ）周囲を経て燃焼室の中央部へ流動され、
この燃料混合気の流れに点火が行われる。
【００１０】
【発明の実施の形態】 以下、本発明の好ましい実施例
について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発
明の一実施例である火花点火式エンジン１及びシリンダ
ヘッド２を図２のＩ−Ｉ線において縦断面視した図であ
り、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線において横断面視した
図である。火花点火式エンジン１は、４ストローク２バ
ルブ方式で且つ火花点火式の内燃機関であり、主に、図
１及び図２に示すようにシリンダヘッド２と、シリンダ
３と、そのシリンダ３内に摺動可能に嵌合されるピスト
ン４と、燃焼室内へ燃料混合気を吸入する吸気バルブ５
と、燃焼室外へ燃焼ガスを排気する排気バルブ６と、燃
料混合気に点火する点火用電極７ａを有した点火プラグ
７とを備えている。なお、燃料混合気とは燃料と空気と
の混合ガスである。
について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発
明の一実施例である火花点火式エンジン１及びシリンダ
ヘッド２を図２のＩ−Ｉ線において縦断面視した図であ
り、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線において横断面視した
図である。火花点火式エンジン１は、４ストローク２バ
ルブ方式で且つ火花点火式の内燃機関であり、主に、図
１及び図２に示すようにシリンダヘッド２と、シリンダ
３と、そのシリンダ３内に摺動可能に嵌合されるピスト
ン４と、燃焼室内へ燃料混合気を吸入する吸気バルブ５
と、燃焼室外へ燃焼ガスを排気する排気バルブ６と、燃
料混合気に点火する点火用電極７ａを有した点火プラグ
７とを備えている。なお、燃料混合気とは燃料と空気と
の混合ガスである。
【００１１】図１に示すように、シリンダヘッド２に
は、シリンダ３との接合面側から上方へ凹設された燃焼
室凹部１０が形成されており、この燃焼室凹部１０はピ
ストン冠面４ａ及びシリンダ３の内壁面３ａと共に燃焼
室を画設している。燃焼室凹部１０の頂部には吸気バル
ブ５により閉塞された吸気口１１が開口形成されてお
り、この吸気口１１の左方側部には点火プラグ孔１２が
開口形成されている。この点火プラグ孔１２には、点火
プラグ７が嵌合されており、この嵌合により点火プラグ
７の点火用電極７ａが燃焼室凹部１０の内方へ向けて突
出されている。
は、シリンダ３との接合面側から上方へ凹設された燃焼
室凹部１０が形成されており、この燃焼室凹部１０はピ
ストン冠面４ａ及びシリンダ３の内壁面３ａと共に燃焼
室を画設している。燃焼室凹部１０の頂部には吸気バル
ブ５により閉塞された吸気口１１が開口形成されてお
り、この吸気口１１の左方側部には点火プラグ孔１２が
開口形成されている。この点火プラグ孔１２には、点火
プラグ７が嵌合されており、この嵌合により点火プラグ
７の点火用電極７ａが燃焼室凹部１０の内方へ向けて突
出されている。
【００１２】また、シリンダヘッド２には、燃焼室凹部
１０と隣接するようにして、シリンダ３との接合面に略
平面状のスキッシュ面１３が形成されており、かかるス
キッシュ面１３はピストン冠面４ａの周縁部分と対向さ
れている。ここで、点火プラグ孔１２（点火プラグ７）
は、燃焼室凹部１０におけるスキッシュ面１３側の側部
に形成されており、結果、スキッシュ面１３と点火プラ
グ７の点火用電極７ａが近接するようにされている。ま
た、スキッシュ面１３とピストン冠面４ａとの対向面間
にはスキッシュエリア１４が設けられ、このスキッシュ
エリア１４により、ピストン４の上死点（図１中の２点
鎖線）へ向けた上昇に伴って燃焼室内にスキッシュ流と
呼ばれる渦流を生成することができる。
１０と隣接するようにして、シリンダ３との接合面に略
平面状のスキッシュ面１３が形成されており、かかるス
キッシュ面１３はピストン冠面４ａの周縁部分と対向さ
れている。ここで、点火プラグ孔１２（点火プラグ７）
は、燃焼室凹部１０におけるスキッシュ面１３側の側部
に形成されており、結果、スキッシュ面１３と点火プラ
グ７の点火用電極７ａが近接するようにされている。ま
た、スキッシュ面１３とピストン冠面４ａとの対向面間
にはスキッシュエリア１４が設けられ、このスキッシュ
エリア１４により、ピストン４の上死点（図１中の２点
鎖線）へ向けた上昇に伴って燃焼室内にスキッシュ流と
呼ばれる渦流を生成することができる。
【００１３】更に、燃焼室凹部１０には、点火プラグ孔
１２側からスキッシュ面１３へ向けて下降傾斜されたス
キッシュ案内溝１５が設けられている。スキッシュ案内
溝１５は、具体的に、点火プラグ孔１２側（点火プラグ
７の点火用電極７ａ側）からスキッシュ面１３における
シリンダ内壁面３ａ側近傍にまで達するように燃焼室凹
部１０を切欠したものであり、このスキッシュ案内溝１
５によって、スキッシュエリア１４と点火用電極７ａ近
傍の空間とが連通されている。
１２側からスキッシュ面１３へ向けて下降傾斜されたス
キッシュ案内溝１５が設けられている。スキッシュ案内
溝１５は、具体的に、点火プラグ孔１２側（点火プラグ
７の点火用電極７ａ側）からスキッシュ面１３における
シリンダ内壁面３ａ側近傍にまで達するように燃焼室凹
部１０を切欠したものであり、このスキッシュ案内溝１
５によって、スキッシュエリア１４と点火用電極７ａ近
傍の空間とが連通されている。
【００１４】図２に示すように、上記した燃焼室凹部１
０の頂部には、吸気バルブ５と共に排気バルブ６が配設
されており、かかる排気バルブ６により排気口１６が閉
塞されている。スキッシュ案内溝１５は、燃焼室凹部１
０における点火プラグ孔１２（点火プラグ７）側に形成
されたスキッシュ面１３から点火プラグ孔１２（点火プ
ラグ７の点火用電極７ａ）側へ略直線的に向かう溝であ
って、図２の紙面奥側へ窪んだ略Ｖ字形の断面形状とな
るように切欠されている。このようにスキッシュ案内溝
１５は、点火プラグ孔１２（点火プラグ７の点火用電極
７ａ）とスキッシュ面１３とを結ぶ距離が最短となる箇
所にある燃焼室凹部１０の縁部分をごく僅かに切り欠く
だけで形成できるので、かかるスキッシュ案内溝１５の
加工に伴うエンジン１の製造コスト上昇を抑制できる。
０の頂部には、吸気バルブ５と共に排気バルブ６が配設
されており、かかる排気バルブ６により排気口１６が閉
塞されている。スキッシュ案内溝１５は、燃焼室凹部１
０における点火プラグ孔１２（点火プラグ７）側に形成
されたスキッシュ面１３から点火プラグ孔１２（点火プ
ラグ７の点火用電極７ａ）側へ略直線的に向かう溝であ
って、図２の紙面奥側へ窪んだ略Ｖ字形の断面形状とな
るように切欠されている。このようにスキッシュ案内溝
１５は、点火プラグ孔１２（点火プラグ７の点火用電極
７ａ）とスキッシュ面１３とを結ぶ距離が最短となる箇
所にある燃焼室凹部１０の縁部分をごく僅かに切り欠く
だけで形成できるので、かかるスキッシュ案内溝１５の
加工に伴うエンジン１の製造コスト上昇を抑制できる。
【００１５】次に、上記のように構成された火花点火式
エンジン１の動作について説明する。吸気行程では、ま
ず、ピストン４が上死点（図１の２点鎖線）に達する
と、吸気バルブ５により吸気口１１が開放された後、ピ
ストン４が下死点へと下降されて、燃焼室凹部１０内へ
燃料混合気が流入される。ピストン４が下死点に達する
と、吸気バルブ５により吸気口１１が閉鎖されて、圧縮
行程へ移行する。圧縮行程では、ピストン４が下死点か
ら上死点へ向けて上昇され、この上昇によって燃焼室内
の燃料混合気がピストン冠面４ａと燃焼室凹部１０との
間で圧縮される。一方、ピストン４の上昇によって、ス
キッシュエリア１４にある燃料混合気も圧縮され、かか
る圧縮によって燃料混合気がスキッシュ流となって、燃
焼室内で旋回され燃料と空気とがよく混合される。
エンジン１の動作について説明する。吸気行程では、ま
ず、ピストン４が上死点（図１の２点鎖線）に達する
と、吸気バルブ５により吸気口１１が開放された後、ピ
ストン４が下死点へと下降されて、燃焼室凹部１０内へ
燃料混合気が流入される。ピストン４が下死点に達する
と、吸気バルブ５により吸気口１１が閉鎖されて、圧縮
行程へ移行する。圧縮行程では、ピストン４が下死点か
ら上死点へ向けて上昇され、この上昇によって燃焼室内
の燃料混合気がピストン冠面４ａと燃焼室凹部１０との
間で圧縮される。一方、ピストン４の上昇によって、ス
キッシュエリア１４にある燃料混合気も圧縮され、かか
る圧縮によって燃料混合気がスキッシュ流となって、燃
焼室内で旋回され燃料と空気とがよく混合される。
【００１６】一方、ピストン４が上死点へ向かうに伴っ
て、スキッシュエリア１４にある燃料混合気は、スキッ
シュ案内溝１５に沿って点火プラグ７の点火用電極７ａ
へ向けて誘導（案内）され、ピストン４が上死点付近に
近づくと点火用電極７ａにより点火される。この点火用
電極７ａによる点火時点において、点火用電極７ａ（点
火プラグ孔１３）の周囲にはスキッシュ案内溝１５に誘
導され燃焼室の中央部へ向かう燃料混合気の流動が生じ
るので、かかる燃料混合気の流れに点火することにより
燃焼室内での火炎伝播速度が高められるのである。
て、スキッシュエリア１４にある燃料混合気は、スキッ
シュ案内溝１５に沿って点火プラグ７の点火用電極７ａ
へ向けて誘導（案内）され、ピストン４が上死点付近に
近づくと点火用電極７ａにより点火される。この点火用
電極７ａによる点火時点において、点火用電極７ａ（点
火プラグ孔１３）の周囲にはスキッシュ案内溝１５に誘
導され燃焼室の中央部へ向かう燃料混合気の流動が生じ
るので、かかる燃料混合気の流れに点火することにより
燃焼室内での火炎伝播速度が高められるのである。
【００１７】点火プラグ７による点火時期を除いた他の
条件が同一である場合、火炎伝播速度を高めることがで
きれば、その分、点火プラグ７による点火時期を遅延さ
せることもできるため、ピストン４がより上死点に近づ
いた位置で点火することができ、更に、点火時期の遅延
に伴うノッキングの発生をも抑制できる。このようにノ
ッキングを抑制した上で、点火プラグ７による点火時期
を遅延させれば、燃焼室内の燃料混合気の圧縮比を高め
ることができ、その分、エンジン１を高出力化でき且つ
高回転できるのである。
条件が同一である場合、火炎伝播速度を高めることがで
きれば、その分、点火プラグ７による点火時期を遅延さ
せることもできるため、ピストン４がより上死点に近づ
いた位置で点火することができ、更に、点火時期の遅延
に伴うノッキングの発生をも抑制できる。このようにノ
ッキングを抑制した上で、点火プラグ７による点火時期
を遅延させれば、燃焼室内の燃料混合気の圧縮比を高め
ることができ、その分、エンジン１を高出力化でき且つ
高回転できるのである。
【００１８】点火用電極７ａによる点火後、ピストン４
が上死点に達して圧縮行程が爆発行程へと移行する。爆
発行程では、ピストン４の下死点へ向けた下降に伴っ
て、燃焼する燃料混合気の膨張する。その後、ピストン
４が下死点に達すると、排気行程へ移行する。排気行程
では、ピストン４が再び上死点へ向けた上昇を開始する
と共に、排気バルブ６により排気口１６が開放され、燃
焼室内から燃焼済みの燃料混合気が排気される。
が上死点に達して圧縮行程が爆発行程へと移行する。爆
発行程では、ピストン４の下死点へ向けた下降に伴っ
て、燃焼する燃料混合気の膨張する。その後、ピストン
４が下死点に達すると、排気行程へ移行する。排気行程
では、ピストン４が再び上死点へ向けた上昇を開始する
と共に、排気バルブ６により排気口１６が開放され、燃
焼室内から燃焼済みの燃料混合気が排気される。
【００１９】以上、実施例に基づき本発明を説明した
が、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形
が可能であることは容易に推察できるものである。
が、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形
が可能であることは容易に推察できるものである。
【００２０】例えば、本実施例では、吸気口１２及び排
気口１６を燃焼室凹部１０の頂部に開口形成し、且つ、
吸気口１２及び排気口１６を開閉するための吸気バルブ
５及び排気バルブ６を燃焼室凹部１０の頂部に配設し
た。しかしながら、これらの吸気口及び排気口を開口形
成する位置、並びに、吸気バルブ及び排気バルブを配設
する位置は、必ずしも燃焼室凹部における頂部に限定さ
れるものではなく、燃焼室凹部における点火プラグ孔１
２（スキッシュ面１３）側とは反対の側部であっても良
い。また、本実施例では、燃焼室としてバスタブ型燃焼
室を用いて説明したが、燃焼室の型式は必ずしもこれに
限られるものではなく、多球形型燃焼室、くさび形燃焼
室などの他の燃焼室型式を採用している火花点火式エン
ジンに適用することもできる。
気口１６を燃焼室凹部１０の頂部に開口形成し、且つ、
吸気口１２及び排気口１６を開閉するための吸気バルブ
５及び排気バルブ６を燃焼室凹部１０の頂部に配設し
た。しかしながら、これらの吸気口及び排気口を開口形
成する位置、並びに、吸気バルブ及び排気バルブを配設
する位置は、必ずしも燃焼室凹部における頂部に限定さ
れるものではなく、燃焼室凹部における点火プラグ孔１
２（スキッシュ面１３）側とは反対の側部であっても良
い。また、本実施例では、燃焼室としてバスタブ型燃焼
室を用いて説明したが、燃焼室の型式は必ずしもこれに
限られるものではなく、多球形型燃焼室、くさび形燃焼
室などの他の燃焼室型式を採用している火花点火式エン
ジンに適用することもできる。
【００２１】
【発明の効果】 本発明の火花点火式内燃機関用シリン
ダヘッド及び火花点火式内燃機関によれば、燃焼室凹部
には点火プラグ側からスキッシュ面のシリンダ内壁面近
傍にかけてスキッシュ案内溝が切欠されるので、かかる
スキッシュ案内溝によって、ピストン冠面の周縁部分及
びスキッシュ面とが成すスキッシュエリアと燃焼室とを
連通させ、スキッシュエリアにより生成されるスキッシ
ュ流を点火プラグ孔（点火プラグ）側へ案内することが
できる。よって、ピストンが上死点へ上昇して点火プラ
グが点火される時点において、点火プラグの周囲にはス
キッシュ案内溝に案内され燃焼室の中央部へ向かう燃料
混合気の流動が生じるので、この燃料混合気の流れに点
火することによって、燃焼室内での火炎伝播速度を高め
ることができるという効果がある。
ダヘッド及び火花点火式内燃機関によれば、燃焼室凹部
には点火プラグ側からスキッシュ面のシリンダ内壁面近
傍にかけてスキッシュ案内溝が切欠されるので、かかる
スキッシュ案内溝によって、ピストン冠面の周縁部分及
びスキッシュ面とが成すスキッシュエリアと燃焼室とを
連通させ、スキッシュエリアにより生成されるスキッシ
ュ流を点火プラグ孔（点火プラグ）側へ案内することが
できる。よって、ピストンが上死点へ上昇して点火プラ
グが点火される時点において、点火プラグの周囲にはス
キッシュ案内溝に案内され燃焼室の中央部へ向かう燃料
混合気の流動が生じるので、この燃料混合気の流れに点
火することによって、燃焼室内での火炎伝播速度を高め
ることができるという効果がある。
【図１】 本発明の一実施例である火花点火式エンジン
及びシリンダヘッドの縦断面図である。
及びシリンダヘッドの縦断面図である。
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ線における横断面図であ
る。
る。
１ 火花点火式エンジン（火花点火式内
燃機関） ２ シリンダヘッド（火花点火式内燃機
関用シリンダヘッド） ３ シリンダ ４ ピストン ４ａ ピストン冠面 ５ 吸気バルブ（吸気弁） ６ 排気バルブ（排気弁） ７ 点火プラグ ７ａ 点火用電極 １０ 燃焼室凹部 １１ 吸気口 １２ 点火プラグ孔 １３ スキッシュ面 １４ スキッシュエリア １５ スキッシュ案内溝 １６ 排気口
燃機関） ２ シリンダヘッド（火花点火式内燃機
関用シリンダヘッド） ３ シリンダ ４ ピストン ４ａ ピストン冠面 ５ 吸気バルブ（吸気弁） ６ 排気バルブ（排気弁） ７ 点火プラグ ７ａ 点火用電極 １０ 燃焼室凹部 １１ 吸気口 １２ 点火プラグ孔 １３ スキッシュ面 １４ スキッシュエリア １５ スキッシュ案内溝 １６ 排気口
Claims (2)
- 【請求項１】 ピストンを収容するシリンダと接合面に
て接合可能な４ストローク２バルブ方式の火花点火式内
燃機関用シリンダヘッドにおいて、 ピストン冠面の周縁部分と対向する略平面状のスキッシ
ュ面と、 そのスキッシュ面に隣接して凹設されピストン冠面と共
に燃焼室を画設する燃焼室凹部と、 その燃焼室凹部における頂部又は前記スキッシュ面とは
反対側部に開口される一組の吸気口及び排気口と、 その吸気口及び排気口に対して前記燃焼室凹部の前記ス
キッシュ面側部に開口され燃焼室内へ点火プラグを突出
させる点火プラグ孔と、 その点火プラグ孔側から前記スキッシュ面のシリンダ内
壁面近傍にかけて前記燃焼室凹部を切欠することにより
形成されるスキッシュ案内溝とを備えていることを特徴
とする火花点火式内燃機関用シリンダヘッド。 - 【請求項２】 ４ストローク２バルブ方式の火花点火式
内燃機関において、 ピストンを収容するシリンダと、 そのシリンダと接合面にて接合されるシリンダヘッド
と、 そのシリンダヘッドの接合面に設けられピストン冠面の
周縁部分と対向する略平面状のスキッシュ面と、 そのスキッシュ面に隣接してシリンダヘッドの接合面に
凹設されピストン冠面と共に燃焼室を画設する燃焼室凹
部と、 その燃焼室凹部における頂部又は前記スキッシュ面とは
反対側部に配設される一組の吸気弁及び排気弁と、 その吸気弁及び排気弁に対して前記燃焼室凹部の前記ス
キッシュ面側部から燃焼室内へ突出される点火プラグ
と、 その点火プラグ側から前記スキッシュ面のシリンダ内壁
面近傍にかけて前記燃焼室凹部を切欠することにより形
成されるスキッシュ案内溝とを備えていることを特徴と
する火花点火式内燃機関。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002105269A JP2003301722A (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 火花点火式内燃機関用シリンダヘッド及び火花点火式内燃機関 |
| US10/391,877 US6701883B2 (en) | 2002-04-08 | 2003-03-18 | Cylinder head for use on a spark-ignition internal combustion engine and such spark-ignition internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002105269A JP2003301722A (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 火花点火式内燃機関用シリンダヘッド及び火花点火式内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003301722A true JP2003301722A (ja) | 2003-10-24 |
Family
ID=28672355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002105269A Pending JP2003301722A (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 火花点火式内燃機関用シリンダヘッド及び火花点火式内燃機関 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6701883B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003301722A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020013289A1 (ja) | 2018-07-12 | 2020-01-16 | ヤマハ発動機株式会社 | 火花点火式２バルブエンジン、エンジンユニット、及び車両 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5548478B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2014-07-16 | 株式会社クボタ | 火花点火式エンジン |
| CN102619638B (zh) * | 2012-03-30 | 2014-03-19 | 常熟市润丰农业有限公司 | 耐磨导向气缸活塞机构 |
| US8997724B2 (en) * | 2013-02-25 | 2015-04-07 | Kubota Corporation | Spark-ignition engine |
| US20160273444A1 (en) * | 2013-10-10 | 2016-09-22 | Speed Of Air, Inc. | Internal combustion engine |
| CN104088714A (zh) * | 2014-07-10 | 2014-10-08 | 于洪伟 | 燃气发动机用气缸盖 |
| US10352267B2 (en) * | 2017-04-10 | 2019-07-16 | Richard William Condon | Parabolic combustion engine |
| CN112012868A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-12-01 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种用于内燃机的高紧凑可控快速燃烧系统 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4191136A (en) * | 1978-03-06 | 1980-03-04 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Combustion chamber of an internal combustion engine |
| US5105795A (en) * | 1990-06-13 | 1992-04-21 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Fuel injection system for engine |
| JP3009231B2 (ja) * | 1991-01-24 | 2000-02-14 | ヤマハ発動機株式会社 | 層状燃焼エンジン |
| US5237972A (en) * | 1992-11-27 | 1993-08-24 | General Motors Corporation | Two-stage cycle engine and combustion chamber |
| US5445135A (en) * | 1994-02-03 | 1995-08-29 | Feuling; James J. | Two-valve combustion chamber system |
| JPH0828344A (ja) | 1994-07-19 | 1996-01-30 | Kubota Corp | 頭上弁灯油エンジン |
| JPH1037749A (ja) | 1996-07-25 | 1998-02-10 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの燃焼室構造 |
| US6237579B1 (en) * | 1999-01-26 | 2001-05-29 | Somender Singh | Design to improve turbulence in combustion chambers |
-
2002
- 2002-04-08 JP JP2002105269A patent/JP2003301722A/ja active Pending
-
2003
- 2003-03-18 US US10/391,877 patent/US6701883B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020013289A1 (ja) | 2018-07-12 | 2020-01-16 | ヤマハ発動機株式会社 | 火花点火式２バルブエンジン、エンジンユニット、及び車両 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030188709A1 (en) | 2003-10-09 |
| US6701883B2 (en) | 2004-03-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060417 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060829 |