JP2007100536A - 内燃機関の燃焼室構造 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼効率を高め、排気性能を向上した内燃機関の燃焼室構造を提供することを課題とする。
【解決手段】１つの燃焼室１に対して第１吸気弁２ａと第２吸気弁２ｂを備えた内燃機関の燃焼室構造において、第１吸気弁２ａと第２吸気弁２ｂの間の燃焼室１の上部壁面に凹部４が設けられ、この凹部４は第１吸気弁２ａと第２吸気弁２ｂのバルブシート間を接続して構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃焼室に導入される混合気の燃料効率を高めた内燃機関の燃焼室構造に関する。

従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。この文献には、燃焼室に設けられた点火プラグの先端部の外周と、点火プラグの取付用ねじ孔の燃焼室側に設けられた拡開部の内周との間隙を、ねじ孔の燃焼室側の開口端から燃焼室に向かって、その横断面積が漸増するように形成した構造が開示されている。

このような技術を採用することで、点火プラグ先端部の外周と点火プラグの取付用ねじ孔の内周との間隙に、ＨＣ，ＣＯ等の未燃焼ガスが滞留するのを防止し、かつ燃焼室壁にクラックが発生するのを防止している。
特開平８−２０００７６号公報

上記従来の燃焼室構造においては、拡開部は点火プラグ取り付け位置の近傍に設けられており、吸気バルブ間の燃焼室上部（シリンダヘッド）の壁面には設けられていない。すなわち、吸気バルブ間のシリンダヘッドの壁面はほぼ平面形状となっていた。

このため、吸気バルブから燃焼室に導入される混合気は、燃焼室の外周方向に向かって拡散してしまい、燃焼室の中央付近に集めるのが困難であった。したがって、燃料効率が低下して、排気ガス中に含まれるＨＣ等が増加し、排気性能が悪化するおそれがあった。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、燃焼効率を高め、排気性能を向上した内燃機関の燃焼室構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、各気筒の燃焼室に対して２つの吸気弁を備えた内燃機関の燃焼室構造において、２つの吸気弁の間の燃焼室の上部壁面に凹部が設けられ、前記凹部は２つの吸気弁のバルブシート間を接続してなることを特徴とする。

上記特徴の請求項１記載の発明によれば、燃焼室に導入された混合気が燃焼室の中央付近に集まり易くなるので、燃焼効率ならびに排気性能を向上することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の燃焼室構造において、前記凹部は、２つの吸気弁の間の燃焼室の中央部側に設けられていることを特徴とする。

上記特徴の請求項２記載の発明によれば、燃焼室に導入された混合気が燃焼室の中央付近により一層集まり易くなり、燃焼効率ならびに排気性能を向上することができる。

請求項３記載の発明は、各気筒の燃焼室に対して１つの吸気弁を備えた内燃機関の燃焼室構造において、吸気弁の燃焼室中央部側の燃焼室の上部壁面に凹部が設けられ、前記凹部は吸気弁のバルブシートに接続してなることを特徴とする。

上記特徴の請求項３記載の発明によれば、燃焼室に導入された混合気が燃焼室の中央付近に集まり易くなるので、燃焼効率ならびに排気性能を向上することができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。

図１は本発明の実施例１に係る内燃機関の燃焼室構造を示す図であり、同図（ａ）は燃焼室側から見た正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図である。

図１に示す実施例１の燃焼室構造は、１つの気筒の燃焼室１に対して２つの吸気弁を備えた内燃機関に適用した実施例であり、１つの燃焼室１に第１吸気弁２ａならびに第２吸気弁２ｂを備え、また２つの排気弁３を備えている。

第１吸気弁２ａと第２吸気弁２ｂとの間であって、燃焼室１の上部（シリンダヘッド）の燃焼室１の中央部側の壁面に、燃焼室１側から見て窪んだ凹部４が設けられている。この凹部４は、第１吸気弁２ａに対応して燃焼室１に設けられたバルブシート（図示せず）と第２吸気弁２ｂに対応して燃焼室１に設けられたバルブシート（図示せず）との間を接続するように形成されている。凹部４の深さは、例えば１ｍｍ程度に形成される。

このような凹部４を吸気弁間のシリンダヘッドの壁面に形成することで、第１吸気弁２ａならびに第２吸気弁２ｂを通過して燃焼室１に流入し凹部４に沿って案内された混合気は、その流れの断面積が増加して流速が低下する。これにより、燃焼室１の中央部側の混合気の流速は遅くなる。これに対して、第１吸気弁２ａならびに第２吸気弁２ｂを通過して燃焼室１の外壁側に流入した混合気は、その流速が中央部側の混合気の流速に比べて速くなる。この結果、第１吸気弁２ａならびに第２吸気弁２ｂを介して燃焼室１に流入した混合気は、燃焼室１の中央部付近に集まりやすくなる。

また、燃焼室１の上部壁面に凹部４を形成することで、燃焼室１の中央部側の混合気の流路断面積が大きくなり、燃焼室１に導入される空気の流量が増加する。これに対して、燃焼室１の外側に導入される空気の流量は減少する。これにより、燃焼室１の外周（ボア）壁面に付着する燃料の壁流が減少する。

このように、上記実施例１においては、第１吸気弁２ａと第２吸気弁２ｂとの間の燃焼室１の上部壁面に凹部４を形成することで、第１吸気弁２ａならびに第２吸気弁２ｂを介して燃焼室１に導入された混合気が凹部４に案内されて燃焼室１の中央部近辺に集まりやすくなる。言い換えるならば、燃焼室１に流入した混合気が燃焼室１の外周に拡散するのを抑えることができる。

これにより、燃焼室１に流入した混合気の多くを燃焼室１の中央部近辺で燃焼させることが可能となる。したがって、燃焼が安定して燃焼効率が向上し、燃焼によるＨＣ等の生成が低減し、排気性能が向上する。また、燃焼効率が向上することで燃費も向上し、その上機関の始動性、特に低温環境下での始動性も向上することができる。

図２は本発明の実施例２に係る内燃機関の燃焼室構造を示す図であり、同図（ａ）は燃焼室側から見た正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のｂ−ｂ線に沿った断面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のｃ−ｃ線に沿った断面図である。

図２に示す実施例２の特徴とするところは、先の実施例１に比べて、１つの燃焼室１に対して１つの吸気弁５を備えた内燃機関に適用し、実施例１で説明した凹部４と同様の機能を有する凹部６を、燃焼室１の上部壁面の中央部から漸広して燃焼室１の中央部側の吸気弁５のバルブシートに接続するように形成したことにあり、他は先の実施例１と同様である。

この実施例２においては、燃焼室１に吸気弁が１つの場合であっても、実施例１の凹部４と同様の機能を有する凹部６を形成することで、実施例１と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施例１に係る内燃機関の燃焼室構造を示す図である。 本発明の実施例２に係る内燃機関の燃焼室構造を示す図である。

符号の説明

１…燃焼室
２ａ…第１吸気弁
２ｂ…第２吸気弁
３…排気弁
４，６…凹部
５…吸気弁

Claims (3)

1. 各気筒の燃焼室に対して２つの吸気弁を備えた内燃機関の燃焼室構造において、
   ２つの吸気弁の間の燃焼室の上部壁面に凹部が設けられ、前記凹部は２つの吸気弁のバルブシート間を接続してなる
   ことを特徴とする内燃機関の燃焼室構造。
2. 前記凹部は、２つの吸気弁の間の燃焼室の中央部側に設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃焼室構造。
3. 各気筒の燃焼室に対して１つの吸気弁を備えた内燃機関の燃焼室構造において、
   吸気弁の燃焼室中央部側の燃焼室の上部壁面に凹部が設けられ、前記凹部は吸気弁のバルブシートに接続してなる
   ことを特徴とする内燃機関の燃焼室構造。

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