JP2524387B2 - 内燃機関の燃焼室 - Google Patents
内燃機関の燃焼室Info
- Publication number
- JP2524387B2 JP2524387B2 JP63228008A JP22800888A JP2524387B2 JP 2524387 B2 JP2524387 B2 JP 2524387B2 JP 63228008 A JP63228008 A JP 63228008A JP 22800888 A JP22800888 A JP 22800888A JP 2524387 B2 JP2524387 B2 JP 2524387B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- intake
- cylinder
- conical surface
- valve
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関の燃焼室に関する。
（従来の技術） 吸排気弁を備える燃焼室に対して、吸気の流入および
燃焼ガスの排出をスムーズにするためには、燃焼室に接
続するポートと吸排気弁を着座させるバルブシートおよ
び燃焼室壁の形状がそれぞれ重要である。
燃焼ガスの排出をスムーズにするためには、燃焼室に接
続するポートと吸排気弁を着座させるバルブシートおよ
び燃焼室壁の形状がそれぞれ重要である。
そこで例えば、本出願人により第４図に示したような
燃焼室が提案されている（実公昭51−21203号公報参
照）。これを説明すると、シリンダヘッドの燃焼室壁31
が吸気弁32を着座させるバルブシート端面33から連続し
た球面状に湾曲して形成されており、この燃焼室形状に
基づき吸気弁32のリフトに伴って燃焼室に流入する吸気
がバルブシート端面33から球形燃焼室壁31に沿って流れ
ることにより吸入抵抗を減らすようになっている。
燃焼室が提案されている（実公昭51−21203号公報参
照）。これを説明すると、シリンダヘッドの燃焼室壁31
が吸気弁32を着座させるバルブシート端面33から連続し
た球面状に湾曲して形成されており、この燃焼室形状に
基づき吸気弁32のリフトに伴って燃焼室に流入する吸気
がバルブシート端面33から球形燃焼室壁31に沿って流れ
ることにより吸入抵抗を減らすようになっている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このように燃焼室壁31がバルブシート
端面33に接する球の半径R1で湾曲する場合、第５図に示
したように、燃焼室壁31が吸気弁32のステム中心線とな
す角度がθ1からθ2へと徐々に小さくなるので、吸気弁
32のリフトに伴って燃焼室に流入した吸気は図中に矢印
で示したように燃焼室側に巻き込まれる渦流れが大きく
なり、これが充填効率を悪化させる要因になっていた。
端面33に接する球の半径R1で湾曲する場合、第５図に示
したように、燃焼室壁31が吸気弁32のステム中心線とな
す角度がθ1からθ2へと徐々に小さくなるので、吸気弁
32のリフトに伴って燃焼室に流入した吸気は図中に矢印
で示したように燃焼室側に巻き込まれる渦流れが大きく
なり、これが充填効率を悪化させる要因になっていた。
また、第６図に示すように、燃焼室壁31がバルブシー
ト端面33に接する球面より大きな半径R2で形成された場
合、燃焼室壁31が吸気弁32となす角度はバルブシート端
面33のθ1からθ3へと徐々に大きくなるので、吸気弁32
のリフトに伴って燃焼室に流入した吸気は燃焼室壁31に
沿って流れる過程で壁面から剥離し、図中に矢印で示し
たように渦を生じることから、やはり充填効率を悪化さ
せる結果となる。
ト端面33に接する球面より大きな半径R2で形成された場
合、燃焼室壁31が吸気弁32となす角度はバルブシート端
面33のθ1からθ3へと徐々に大きくなるので、吸気弁32
のリフトに伴って燃焼室に流入した吸気は燃焼室壁31に
沿って流れる過程で壁面から剥離し、図中に矢印で示し
たように渦を生じることから、やはり充填効率を悪化さ
せる結果となる。
本発明は、このような従来の問題点を解消することを
目的としている。
目的としている。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明では、燃焼室壁に吸
排気弁を着座させる各バルブシート端面から円錐面を形
成し、少なくとも吸気側について前記円錐面をその中心
線に対する傾斜角度がその周方向においてシリンダの外
側からシリンダ中心側にかけて大きくなるように形成す
る共に、該吸気側円錐面のシリンダ中心部側の半頂角を
排気側円錐面の半頂角よりも大きく形成する。
排気弁を着座させる各バルブシート端面から円錐面を形
成し、少なくとも吸気側について前記円錐面をその中心
線に対する傾斜角度がその周方向においてシリンダの外
側からシリンダ中心側にかけて大きくなるように形成す
る共に、該吸気側円錐面のシリンダ中心部側の半頂角を
排気側円錐面の半頂角よりも大きく形成する。
（作用） 吸気弁の周囲に形成される円錐面の傾斜角度をシリン
ダ外側からシリンダ中心側にかけて大きく形成し、かつ
吸気側円錐面のシリンダ中心部側の半頂角を排気側円錐
面の半頂角よりも大きく形成したことにより、吸気ポー
トから燃焼室中心に向かって直進する吸気の勢力が強め
られるので、充填効率が向上すると共に、燃焼室に生起
される縦スワールが強化されて燃焼性が向上する。
ダ外側からシリンダ中心側にかけて大きく形成し、かつ
吸気側円錐面のシリンダ中心部側の半頂角を排気側円錐
面の半頂角よりも大きく形成したことにより、吸気ポー
トから燃焼室中心に向かって直進する吸気の勢力が強め
られるので、充填効率が向上すると共に、燃焼室に生起
される縦スワールが強化されて燃焼性が向上する。
また、排気弁の周囲に形成される円錐面の傾斜角度を
シリンダ外側からシリンダ中心側にかけて大きくした場
合には、点火栓付近の掃気効果が高められる。
シリンダ外側からシリンダ中心側にかけて大きくした場
合には、点火栓付近の掃気効果が高められる。
（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。第１図、第２図において、シリンダヘッド１のペン
トルーフ型に傾斜する燃焼室壁13にはそれぞれ２つの吸
気ポート５と排気ポート６とが対向的に設けられ、各バ
ルブシート7,8によって包囲される燃焼室中央部には点
火栓４が設けられている。なお、図中２はピストン、９
は吸気弁、10は排気弁である。また、O1，O9，O10，
α、βは、それぞれシリンダ中心線、吸気弁９のステム
中心線、排気弁10のステム中心線、O9がO1となす角度、
O10がO1となす角度をそれぞれ示している。
る。第１図、第２図において、シリンダヘッド１のペン
トルーフ型に傾斜する燃焼室壁13にはそれぞれ２つの吸
気ポート５と排気ポート６とが対向的に設けられ、各バ
ルブシート7,8によって包囲される燃焼室中央部には点
火栓４が設けられている。なお、図中２はピストン、９
は吸気弁、10は排気弁である。また、O1，O9，O10，
α、βは、それぞれシリンダ中心線、吸気弁９のステム
中心線、排気弁10のステム中心線、O9がO1となす角度、
O10がO1となす角度をそれぞれ示している。
吸気側バルブシート７には各吸気弁９を着座させるバ
ルブシート端面7cが中心線O9に対して所定角度で広がる
円錐状に形成されるとともに、燃焼室壁13には各吸気側
バルブシート７の周囲にそのバルブシート端面7cから連
続して広がる円錐面14がそれぞれ形成される。
ルブシート端面7cが中心線O9に対して所定角度で広がる
円錐状に形成されるとともに、燃焼室壁13には各吸気側
バルブシート７の周囲にそのバルブシート端面7cから連
続して広がる円錐面14がそれぞれ形成される。
排気側バルブシート８には各排気弁10を着座させるバ
ルブシート端面8cが中心線O10に対して所定角度で広が
る円錐状に形成されるとともに、燃焼室壁13には各吸気
側バルブシート８の周囲にそのバルブシート端面8cから
連続して広がる円錐面15がそれぞれ形成される。
ルブシート端面8cが中心線O10に対して所定角度で広が
る円錐状に形成されるとともに、燃焼室壁13には各吸気
側バルブシート８の周囲にそのバルブシート端面8cから
連続して広がる円錐面15がそれぞれ形成される。
各円錐面14,15が互いに交差する境界部は平面上互い
に直交する十字形に突出する（第１図参照）。
に直交する十字形に突出する（第１図参照）。
燃焼室壁13には、各円錐面14の外側（図中右側）にス
キッシュエリア17が、各円錐面15の外側（同左側）には
スキッシュエリア18がそれぞれピストン頂面25と平行に
平面状に形成される。
キッシュエリア17が、各円錐面15の外側（同左側）には
スキッシュエリア18がそれぞれピストン頂面25と平行に
平面状に形成される。
第３図は吸気弁側円錐面14の詳細形状を示したもの
で、図示したようにそのシリンダ中心側の円錐面14aが
中心線O9となす角度（半頂角）θi/2は、シリンダ壁側
の円錐面14bの半頂角θｉ′/2よりも所定の比率で大き
くなるように形成され、すなわち円錐面14は中心線O9に
対する傾斜角度がシリンダ外側からシリンダ中心側にか
けて徐々に大となるように変化している。なお、バルブ
シート７は、その頂角がθ3の第一テーパ部7aと、その
頂角がθ4の第二テーパ部7bを有している。
で、図示したようにそのシリンダ中心側の円錐面14aが
中心線O9となす角度（半頂角）θi/2は、シリンダ壁側
の円錐面14bの半頂角θｉ′/2よりも所定の比率で大き
くなるように形成され、すなわち円錐面14は中心線O9に
対する傾斜角度がシリンダ外側からシリンダ中心側にか
けて徐々に大となるように変化している。なお、バルブ
シート７は、その頂角がθ3の第一テーパ部7aと、その
頂角がθ4の第二テーパ部7bを有している。
また、図示したように、吸気弁側のシリンダ中心側円
錐面14aの半頂各θi/2は、排気弁側円錐面15の半頂角θ
e/2よりも大きく形成し、これにより吸気弁側円錐面14a
の巾がこれに隣接する排気弁側円錐面15の巾よりも大と
なるようにしている。
錐面14aの半頂各θi/2は、排気弁側円錐面15の半頂角θ
e/2よりも大きく形成し、これにより吸気弁側円錐面14a
の巾がこれに隣接する排気弁側円錐面15の巾よりも大と
なるようにしている。
次に作用について説明する。上記構成において、吸気
ポート５を通過した吸気は、吸気弁９がバルブシート７
からリフトするのに伴って、バルブシート端面7cから円
錐面14に沿って流入する。このとき、円錐面14の傾斜角
度はシリンダ外側から中心側に向かうにしたがって次第
に大きくなっており、なおかつこのシリンダ中心側円錐
面14aの巾が大きくてそれだけ吸気が直進する距離が長
くなることから、吸気ポート５を通過した吸気はリフト
した吸気弁９の開口面積の大きい燃焼室中心方向へ向か
う勢力が強く、かつこれが衰えにくくなる一方、チョー
キング現象の発生しやすいシリンダ壁面側に向かう勢力
が小となる。これにより、吸気は空間体積の大きい燃焼
室中心側に渦流を発生することなく直線的に流入し、し
たがって充填効率が向上すると共に残留ガス割合が減少
する一方、燃焼室に生起される縦スワールが強化され
て、優れた燃焼性が得られる。
ポート５を通過した吸気は、吸気弁９がバルブシート７
からリフトするのに伴って、バルブシート端面7cから円
錐面14に沿って流入する。このとき、円錐面14の傾斜角
度はシリンダ外側から中心側に向かうにしたがって次第
に大きくなっており、なおかつこのシリンダ中心側円錐
面14aの巾が大きくてそれだけ吸気が直進する距離が長
くなることから、吸気ポート５を通過した吸気はリフト
した吸気弁９の開口面積の大きい燃焼室中心方向へ向か
う勢力が強く、かつこれが衰えにくくなる一方、チョー
キング現象の発生しやすいシリンダ壁面側に向かう勢力
が小となる。これにより、吸気は空間体積の大きい燃焼
室中心側に渦流を発生することなく直線的に流入し、し
たがって充填効率が向上すると共に残留ガス割合が減少
する一方、燃焼室に生起される縦スワールが強化され
て、優れた燃焼性が得られる。
なお、排気弁側円錐面15の傾斜角度（頂角）もシリン
ダ外側から中心側にかけて次第に大となるように形成し
てもよく、その場合には点火栓４付近の掃気効果が高め
られる。
ダ外側から中心側にかけて次第に大となるように形成し
てもよく、その場合には点火栓４付近の掃気効果が高め
られる。
（発明の効果） 以上のとおり本発明によれば、燃焼室壁に吸排気弁を
着座させる各バルブシート端面から円錐面を形成し、少
なくとも吸気側について前記円錐面をその中心線に対す
る傾斜角度がその周方向においてシリンダの外側からシ
リンダ中心側にかけて大きくなるように形成する共に、
該吸気側円錐面のシリンダ中心部側の半頂角を排気側円
錐面の半頂角よりも大きく形成したので、吸気の流れを
円滑にして充填効率の向上および燃焼性の改善を図って
機関出力を向上できると共に、アイドル運転ないし部分
負荷運転時の燃費を改善できるという効果が得られる。
着座させる各バルブシート端面から円錐面を形成し、少
なくとも吸気側について前記円錐面をその中心線に対す
る傾斜角度がその周方向においてシリンダの外側からシ
リンダ中心側にかけて大きくなるように形成する共に、
該吸気側円錐面のシリンダ中心部側の半頂角を排気側円
錐面の半頂角よりも大きく形成したので、吸気の流れを
円滑にして充填効率の向上および燃焼性の改善を図って
機関出力を向上できると共に、アイドル運転ないし部分
負荷運転時の燃費を改善できるという効果が得られる。
第１図から第３図まではそれぞれ本発明の一実施例を示
し、第１図は燃焼室の底面図、第２図はそのＡ−Ａ線に
沿った縦断面図、第３図は燃焼室の円錐面形状の詳細を
説明するための縦断面図である。第４図から第６図まで
はそれぞれ従来例の縦断面図である。 １…シリンダヘッド、２…ピストン、５…吸気ポート、
６…排気ポート、7,8…バルブシート、９…吸気弁、10
…排気弁、13…燃焼室壁、14,15,21a,21b…円錐面。
し、第１図は燃焼室の底面図、第２図はそのＡ−Ａ線に
沿った縦断面図、第３図は燃焼室の円錐面形状の詳細を
説明するための縦断面図である。第４図から第６図まで
はそれぞれ従来例の縦断面図である。 １…シリンダヘッド、２…ピストン、５…吸気ポート、
６…排気ポート、7,8…バルブシート、９…吸気弁、10
…排気弁、13…燃焼室壁、14,15,21a,21b…円錐面。
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼室壁に吸排気弁を着座させる各バルブ
シート端面から円錐面を形成し、少なくとも吸気側につ
いて前記円錐面をその中心線に対する傾斜角度がその周
方向においてシリンダの外側からシリンダ中心側にかけ
て大きくなるように形成すると共に、該吸気側円錐面の
シリンダ中心部側の半頂角を排気側円錐面の半頂角より
も大きく形成したことを特徴とする内燃機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228008A JP2524387B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63228008A JP2524387B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 内燃機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0275718A JPH0275718A (ja) | 1990-03-15 |
| JP2524387B2 true JP2524387B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=16869733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63228008A Expired - Lifetime JP2524387B2 (ja) | 1988-09-12 | 1988-09-12 | 内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524387B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007046457A (ja) * | 2003-09-22 | 2007-02-22 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の吸気ポートおよびその製造方法 |
| JP5381913B2 (ja) * | 2010-06-29 | 2014-01-08 | マツダ株式会社 | エンジンのシリンダヘッド構造 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6020565B2 (ja) * | 1976-01-27 | 1985-05-22 | 日産自動車株式会社 | エンジンのシリンダヘツド |
| JPS61140104U (ja) * | 1985-02-21 | 1986-08-30 |
-
1988
- 1988-09-12 JP JP63228008A patent/JP2524387B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0275718A (ja) | 1990-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2597657B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPH0238768B2 (ja) | ||
| JP3733721B2 (ja) | 直噴火花点火式内燃機関 | |
| EP1350014A1 (en) | Piston for internal combustion engines | |
| WO1992017701A1 (en) | Intake port structure of internal combustion engine | |
| JPS6212370B2 (ja) | ||
| JP2524387B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JP2603216Y2 (ja) | 内燃機関の燃焼室構造 | |
| US5934246A (en) | Intake and exhaust method for achieving lean combustion in an engine | |
| JP2563943B2 (ja) | エンジンの燃焼室構造 | |
| JP3852273B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPS6314023Y2 (ja) | ||
| JP2003214169A (ja) | エンジンの吸気装置 | |
| JP2566257B2 (ja) | エンジンの燃焼室構造 | |
| JPH02215921A (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPH04125628U (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPH086595B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPH02196122A (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPH02248616A (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPH0842390A (ja) | 内燃機関の吸気ポート構造 | |
| JPH0219608A (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPH07111134B2 (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPH01170715A (ja) | エンジンの燃焼室構造 | |
| JPH06101485A (ja) | 層状燃焼内燃機関の吸気ポート構造 | |
| JP2003214166A (ja) | 火花点火式レシプロエンジン |