JP2849975B2 - 側弁型内燃機関 - Google Patents

側弁型内燃機関

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JP2849975B2 JP5263277A JP26327793A JP2849975B2 JP 2849975 B2 JP2849975 B2 JP 2849975B2 JP 5263277 A JP5263277 A JP 5263277A JP 26327793 A JP26327793 A JP 26327793A JP 2849975 B2 JP2849975 B2 JP 2849975B2
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は側弁型内燃機関、詳しく
はシリンダボアを有するシリンダブロックの上面にシリ
ンダボアの周方向に並んで吸、排気弁により開閉される
吸、排気ポートの弁座を配設し、シリンダブロックの上
面に接合されるシリンダヘッドには、吸、排気ポート及
びシリンダボア間を連通する燃焼室を形成すると共に、
この燃焼室に電極を臨ませる点火栓を装着したものゝ改
良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のかゝる形式の内燃機関において
は、吸入行程時、シリンダボア内で混合気のスワールを
生起させれば、混合気の空燃比の均一化を図ることがで
きる。
【0003】そこで従来、シリンダボア内で混合気のス
ワールを生じさせるために、燃焼室の吸気弁側の側壁を
シリンダボアの軸線に向って形成したものが知られてい
る(例えば実公昭27−4504号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来機関では、膨脹行程で火炎即ち燃焼ガスがシリ
ンダボア内部の隅々にまで伝播せず、燃焼にむらがあ
り、排ガス中の未燃成分量を減少させることが困難であ
る。
【0005】本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたも
ので、吸気行程では混合気のスワールを生じさせて空燃
比を均一にさせ、燃費の低減を図り、膨脹行程では燃焼
ガスのスワールを生じさせて燃焼むらを無くし、高出力
化と排ガス中の未燃成分量の減少を図ることができる前
記側弁型内燃機関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】上記目的を達成するため
に、本発明は、燃焼室を、吸、排気弁の一方を挟む第1
角部、それらの他方を挟む第2角部、及びシリンダボア
の軸線近傍に位置する第3角部を有する概略三角形の開
口縁と、1つの頂部とを備えた概略三角錐形に形成し、
頂部、第1角部及び第3角部に囲まれる第1斜面を緩角
度に、また頂部、第2角部及び第3角部に囲まれる第2
斜面を急角度にそれぞれ形成したことを第1の特徴とす
る。
【0007】また、上記特徴に加えて、燃焼室の開口縁
の第3角部をシリンダボアの軸線から第1斜面側へオフ
セットしたことを第2の特徴とする。
【0008】さらに、第1又は第2の特徴に加えて、点
火栓の電極を燃焼室の頂部若しくはその近傍に配置した
ことを第3の特徴とする。
【0009】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。
【0010】先ず、図1及び図2において、内燃機関E
のシリンダブロック1の、シリンダボア2が開口する上
面には、吸気ポート3及び排気ポート4の内端が開口
し、これらポート3,4及びシリンダボア2の開口部を
覆うようにシリンダヘッド5が複数本のボルト6により
ガスケット7を介してシリンダブロック1の上面に接合
される。
【0011】吸、排気ポート3,4の各内端縁には、シ
リンダブロック1に埋設した弁座8,9により形成さ
れ、これら弁座部材8,9に吸、排気弁10,11の傘
部が離・着座することにより、吸、排気ポート3,4は
開・閉される。
【0012】シリンダボア2内をを昇降し得るピストン
14はコンロッド15を介して図示しないクランク軸に
連接される。
【0013】シリンダヘッド5には、シリンダボア2及
び吸、排気ポート3,4間を連通する燃焼室12が形成
されており、この燃焼室12に電極を臨ませる点火栓1
3がシリンダヘッド5に螺着される。
【0014】図2に示すように、シリンダボア2の軸線
Abを含み且つクランク軸の軸線Acと直交する平面P
の両側に吸、排気ポート3,4の弁座8,9が配置され
る。
【0015】図3は燃焼室12の形状を示す等高線図で
ある。同図から明らかなように、燃焼室12は、各部に
丸味を帯びた概略三角錐形をなしている。即ち、燃焼室
12は、1つの丸味を帯びた頂部16、その頂点16か
ら下方へ延びる3つの丸味を帯びた斜面171 〜173
及びこれら斜面の下端で形成される丸味を帯びた三角形
の開口縁18を有し、この開口縁18は、その第1及び
第2角部部191 ,192 が吸、排気弁10,11の傘
部をそれぞれ挟み、第3角部173 が前記シリンダボア
2の軸線Ab近傍に位置するよう、望ましくは該軸線A
bから第1斜面171 側に僅かにオフセットするように
配置される。また燃焼室12において、頂部16及び第
1,第3角部191 ,193 に囲まれる第1斜面171
(図4参照)のシリンダヘッド5底面に対する角部αは
比較的小さく、例えば30〜50°に設定され、また頂
部16及び第2,第3角部192 ,193 に囲まれる第
2斜面172 (図5参照)のシリンダヘッド5底面に対
する角部βは比較的大きく、例えば60〜90°に設定
される。
【0016】点火栓13は、その電極が頂部16若しく
はその近傍にあって第1斜面171側を指向するように
配置される。
【0017】燃焼室12の、点火栓13直下の内壁部分
12aは燃焼室12内方へ湾曲し、また頂部16及び第
1,第2角部191 ,19に囲まれる第3斜面173
下部を燃焼室内方へ湾曲しており、これらにより燃焼室
12の容積が極力小さく設定される。
【0018】次にこの実施例の作用を説明すると、吸気
弁10が開くと共にピストン14が下降する機関の吸気
行程では、図示しない気化器で生成された混合気が吸気
ポート3を通して燃焼室12に流入し、先ず、慣性によ
り燃焼室12の頂部16に向かい、その頂部16に達し
てからは第1及び第2斜面171 ,172 に沿って下降
しながらシリンダボア2内に吸入されていく。
【0019】このとき、燃焼室12の開口縁18の第3
角部193 がシリンダボア2の軸線Abから第1斜面1
1 側にオフセットされているので、緩角度αの第1斜
面171 に誘導される混合気は、その全体がシリンダボ
ア2の接線方向に向って流れ、シリンダボア2内で強力
なスワールを生起する一方、急角度βの第2斜面17 2
に誘導される混合気はシリンダボア2の略軸線方向へ流
れ、下方の押込み力を発揮する。
【0020】而して、シリンダボア2内での混合気のス
ワールは、空燃比の均一化に寄与し、また混合気の下方
への押込力は充填効率の向上に寄与する。したがって、
次の圧縮行程の終期に混合気が点火栓13により点火さ
れゝば、良好な燃焼が生じ、燃費の低減と高出力を得る
ことができる。
【0021】特に、燃焼室12において圧縮された混合
気が点火栓13により点火されたとき、その点火栓13
の電極は燃焼室12の頂部16若しくはその近傍に位置
しているので、点火により発生した燃焼ガスは、燃焼室
12の頂部16から開口縁18に向って勢いよく広が
る。そしてこの燃焼ガスは楔効果により緩角度αの第1
斜面171 に沿ってシリンダヘッド5及びピストン14
の対向面間隙に進入し、ピストン14に下降力を付与し
つゝシリンダボア2内でスワールを生起する。こうして
燃焼ガスはシリンダボア2内全体に広がるため、燃焼効
率が高く、高出力を発揮するのみならず、次の排気行程
で排気ポート4へ排出される排ガス中の未燃成分(H
C)の量が著しく減少する。
【0022】上記実施例においては、本発明の要旨を逸
脱することなく種々の設計変更が可能である。例えば、
吸、排気弁10,11の位置を相互に置き換えてもよ
い。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明の第1の特徴によれ
ば、燃焼室を、吸、排気弁の一方を挟む第1角部、それ
らの他方を挟む第2角部、及びシリンダボアの軸線近傍
に位置する第3角部を有する概略三角形の開口縁と、1
つの頂部とを備えた概略三角錐形に形成し、頂部、第1
角部及び第3角部に囲まれる第1斜面を緩角度に、また
頂部、第2角部及び第3角部に囲まれる第2斜面を急角
度にそれぞれ形成したので、吸入行程では燃焼室の緩角
度の第1斜面に沿ってシリンダボアに吸入される混合気
はシリンダボア内でスワールを生起し、また急角度の第
2斜面に沿ってシリンダボアに吸入される混合気は押込
力を発揮し、これらによって混合気の空燃比の均一化と
充填効率の向上を図ることができ、延いては燃費の低減
に寄与し得る。また膨脹行程では燃焼ガスが楔効果によ
り緩角度の第1斜面に沿ってシリンダボア内に進入し、
スワールを生じて燃焼むらを無くすることができ、その
結果、燃焼効率が向上し、充填効率が高いことゝ相俟っ
て高出力を得ることができると同時に、排ガス中の未燃
成分量を減少することができる。
【0024】また本発明の第2の特徴によれば、燃焼室
の開口縁の第3角部をシリンダボアの軸線から第1斜面
側へオフセットしたので、第1斜面に誘導される混合気
及び燃焼ガスは、いずれも全体がシリンダボアの接線方
向を指向することになって強力なスワールを生起するこ
とができる。
【0025】さらに本発明の第3の特徴によれば、点火
栓の電極を燃焼室の頂部若しくはその近傍に配置したの
で、点火栓の点火により発生した燃焼ガスを燃焼室の頂
部から開口縁に向って勢いよく広げることができ、そし
て緩角度の第1斜面により効果的に誘導してシリンダボ
ア内で燃焼ガスの強力なスワールを生じさせることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す側弁型内燃機関の縦断
正面図(図2の1−1線断面図)。
【図2】図1の2−2線断面図。
【図3】シリンダヘッドの燃焼室の形状を示す等高線
図。
【図4】図3の4−4線断面図。
【図5】図3の5−5線断面図。
【符号の説明】
1・・・・・シリンダヘッド 2・・・・・シリンダボア 3・・・・・吸気ポート 4・・・・・排気ポート 5・・・・・シリンダヘッド 8・・・・・吸気ポートの弁座 9・・・・・排気ポートの弁座 10・・・・吸気弁 11・・・・排気弁 12・・・・燃焼室 13・・・・点火栓 171 〜173 ・・・・・第1〜第3斜面 18・・・・開口縁 191 〜193 ・・・・・第1〜第3角部 E・・・・・内燃機関 Ab・・・・シリンダボアの軸線 α・・・・・緩角度 β・・・・・急角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−113823(JP,A) 実開 昭60−95136(JP,U) 実開 昭63−19013(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02B 1/00 - 23/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダボア(2)を有するシリンダブ
    ロック(1)の上面にシリンダボア(2)の周方向に並
    んで吸、排気弁(10,11)により開閉される吸、排
    気ポート(3,4)の弁座(8,9)を配設し、シリン
    ダブロック(1)の上面に接合されるシリンダヘッド
    (5)には、吸、排気ポート(3,4)及びシリンダボ
    ア(2)間を連通する燃焼室(12)を形成すると共
    に、この燃焼室(12)に電極を臨ませる点火栓(1
    3)を装着した、側弁型内燃機関において、 燃焼室(12)を、吸、排気弁(10,11)の一方を
    挟む第1角部(191)、それらの他方を挟む第2角部
    (192 )、及びシリンダボア(2)の軸線(Ab)近
    傍に位置する第3角部(193 )を有する概略三角形の
    開口縁(18)と、1つの頂部(16)とを備えた概略
    三角錐形に形成し、頂部(16)、第1角部(191
    及び第3角部(193 )に囲まれる第1斜面(171
    を緩角度(α)に、また頂部(16)、第2角部(19
    2 )及び第3角部(193 )に囲まれる第2斜面(17
    2 )を急角度(β)にそれぞれ形成したことを特徴とす
    る、側弁型内燃機関。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のものにおいて、 燃焼室(12)の開口縁(18)の第3角部(193
    をシリンダボア(2)の軸線(Ab)から第1斜面(1
    1 )側へオフセットしたことを特徴とする、側弁型内
    燃機関。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のものにおいて、 点火栓(13)の電極を燃焼室(12)の頂部(16)
    若しくはその近傍に配置したことを特徴とする、側弁型
    内燃機関。
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