JP5782978B2 - シリンダヘッド及び内燃機関 - Google Patents
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Description
請求項1に記載の発明は、内燃機関の燃焼室に対向する燃焼室対向面に、吸気口を有する吸気部の中央と排気口を有する排気部の中央とを結ぶ直線を中心線として、この中心線に対して線対称をなす一対の壁部が、前記吸気部を挟むように形成されてなるシリンダヘッドにおいて、前記吸気口の外縁のうち前記中心線から最も離間している部位を前記吸気部の最外部位とし、前記排気口の外縁のうち前記中心線から最も離間している部位を前記排気部の最外部位としたとき、前記排気部の最外部位が前記吸気部の最外部位よりも前記中心線に近接しており、前記各壁部は、前記燃焼室対向面内において互いに交差せず、且つ前記吸気部の最外部位に対して前記中心線とは反対側の部位から前記排気部の最外部位に対して前記中心線と同じ側の部位に向かう方向に前記排気部まで延びて、互いの間隔が前記吸気部及び前記排気部の並ぶ方向において前記排気部に近づくに連れて次第に狭くなっていることを要旨とする。
図1に示すように、内燃機関11は、シリンダブロック12と、シリンダブロック12内に形成された円筒形状のシリンダ13の上部開口を閉塞するようにシリンダブロック12に組み付けられるシリンダヘッド14とを備えている。シリンダ13内には、シリンダヘッド14に近づく方向及び離れる方向、即ち図1における上下方向に摺動(移動)するピストン15が設けられている。そして、シリンダ13の内周面、シリンダヘッド14においてピストン15に対向する面、及びピストン15においてシリンダヘッド14に対向する面によって、燃焼室16が区画形成されている。
図2及び図3に示すように、シリンダヘッド14において燃焼室16に対向する面、即ち燃焼室対向面40には、燃焼室16内でタンブル流Tが発生する空間41の第2の方向Yにおける両側に、案内壁(壁部)42がそれぞれ設けられている。これら一対の案内壁42は、上記中心線Sを中心に線対称をなすと共に、吸気部24を第2の方向Yにおける両側から挟むように形成されている。
さて、吸気行程時においては、ピストン15が下死点に向けて摺動すると共に、各吸気バルブ27が開弁される。すると、燃焼室16内には各吸気口23を介して気体が吸入される。このとき、通路噴射弁31から燃料が噴射される場合、燃焼室16内に吸入される気体は、大気と燃料とが混合された混合気である。一方、通路噴射弁31から燃料が噴射されない場合、燃焼室16内に吸気される気体全体若しくは気体の大部分は大気である。
(1)第2の方向Yにおいて吸気部24の両側に配置される一対の案内壁42の間隔が、第1の方向Xにおいて排気部26に近づくに連れて狭くなっている。これにより、吸気口23から燃焼室16内に吸入された気体が第2の方向Yにおける内側に集まりやすくなる。その結果、タンブル流Tに沿って流動する気体の流速が速くなり、ひいてはタンブル値TRを大きくすることができる。このようにタンブル値TRを大きくすることにより、燃焼室16内において空気と燃料とを効率良く攪拌することができる分、燃焼行程では、混合気の燃焼に伴う力がピストン15に効率良く伝達される。その結果、内燃機関11の燃費を向上させることができる。
・実施形態において、シリンダヘッド14の燃焼室対向面40のうち案内壁42の第2の方向Yにおける外側部位を、ピストン15の摺動方向に直交する平面状に形成してもよい。この場合、ピストン15において上記外側部位に対向する対向面も、ピストン15の摺動方向に直交する平面状にしてもよい。
・実施形態において、排気部26は、「2つ」以外の任意の個数(1つ又は3つなど)の排気口25を備えた構成であってもよい。
・実施形態において、各案内壁42の間隔が第1の方向Xにおいて排気部26に近づくに連れて狭くなるのであれば、吸気部24の最外部位24aを、第2の方向Yにおいて、排気部26の最外部位26aと同一位置としてもよいし、排気部26の最外部位26aよりも内側としてもよい。
Claims (2)
- 内燃機関の燃焼室に対向する燃焼室対向面に、吸気口を有する吸気部の中央と排気口を有する排気部の中央とを結ぶ直線を中心線として、この中心線に対して線対称をなす一対の壁部が、前記吸気部を挟むように形成されてなるシリンダヘッドにおいて、
前記吸気口の外縁のうち前記中心線から最も離間している部位を前記吸気部の最外部位とし、前記排気口の外縁のうち前記中心線から最も離間している部位を前記排気部の最外部位としたとき、前記排気部の最外部位が前記吸気部の最外部位よりも前記中心線に近接しており、
前記各壁部は、前記燃焼室対向面内において互いに交差せず、且つ前記吸気部の最外部位に対して前記中心線とは反対側の部位から前記排気部の最外部位に対して前記中心線と同じ側の部位に向かう方向に前記排気部まで延びて、互いの間隔が前記吸気部及び前記排気部の並ぶ方向において前記排気部に近づくに連れて次第に狭くなっている
ことを特徴とするシリンダヘッド。 - 内部に筒状のシリンダを有するシリンダブロックと、
前記シリンダブロックに組み付けられる、請求項1に記載のシリンダヘッドと、を備えた内燃機関において、
前記燃焼室対向面における前記各壁部よりも外側の部分は、外側に向かうに連れて前記シリンダ内のピストンに近づく斜面となっており、
前記シリンダ内に形成される燃焼室内には、前記斜面と前記ピストンにおいて前記斜面に対向する対向面とにより、前記シリンダ内におけるピストンの上死点への移動に伴って前記燃焼室内の気体を該燃焼室の中央に流動させるためのスキッシュエリアが形成されていることを特徴とする内燃機関。
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