JP5930676B2 - Combustion chamber structure of internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の燃焼室構造に関する。   The present invention relates to a combustion chamber structure of an internal combustion engine.

自動車用の内燃機関において、シリンダヘッドの下面に燃焼室の上部となる燃焼室壁面を凹設し、2つの吸気ポートと、2つの排気ポートと、点火プラグを挿入するための点火プラグ挿入孔とを燃焼室壁面に開口させたものがある。このような燃焼室では、燃焼室壁面の中央部に点火プラグ挿入孔を配置し、点火プラグ挿入孔の回りに2つの吸気ポートが互いに隣り合い、2つの排気ポートが互いに隣り合う態様で配置されている。このような燃焼室において、吸気ポートから流入する可燃性ガスを点火プラグ付近に導くべく、タンブル流の発生を促進するために、吸気ポートの燃焼室への開口端の周縁部を、円錐面に形成したものがある(例えば、特許文献1)。吸気ポートの開口端周縁部を円錐面にすることによって、吸気ポートと吸気バルブとの隙間から燃焼室に流入する可燃性ガスは円錐面に沿ってピストン側へと円滑に流れるため、タンブル流が促進される。   In an internal combustion engine for automobiles, a combustion chamber wall surface, which is an upper portion of a combustion chamber, is recessed in the lower surface of a cylinder head, two intake ports, two exhaust ports, and an ignition plug insertion hole for inserting an ignition plug, Is opened on the wall of the combustion chamber. In such a combustion chamber, an ignition plug insertion hole is disposed at the center of the wall surface of the combustion chamber, and two intake ports are adjacent to each other and two exhaust ports are adjacent to each other around the ignition plug insertion hole. ing. In such a combustion chamber, in order to promote the generation of tumble flow in order to guide the combustible gas flowing in from the intake port to the vicinity of the spark plug, the peripheral portion of the opening end of the intake port to the combustion chamber is formed in a conical surface. Some have been formed (for example, Patent Document 1). By making the peripheral edge of the opening end of the intake port a conical surface, the flammable gas flowing into the combustion chamber from the gap between the intake port and the intake valve flows smoothly to the piston side along the conical surface. Promoted.

特開平2−215921号JP-A-2-215921

上死点付近においては、可燃性ガスは圧縮され、タンブル流が崩壊する。可燃性ガスの着火性及び燃焼効率を高めるためには、上死点付近において、点火プラグ周りで可燃性ガスの乱れ(乱流強度)を高めるとよい。すなわち、点火プラグ近傍に可燃性ガスの乱れを集中させるようにするとよい。   Near the top dead center, combustible gas is compressed and the tumble flow collapses. In order to increase the ignitability and combustion efficiency of the combustible gas, it is preferable to increase the turbulence (turbulence intensity) of the combustible gas around the spark plug near the top dead center. That is, it is preferable to concentrate the combustible gas disturbance in the vicinity of the spark plug.

本発明は、以上の背景を鑑みてなされたものであって、内燃機関の燃焼室構造において、上死点付近で点火プラグ近傍に可燃性ガスの乱れ(渦流)を集中させることを課題とする。   The present invention has been made in view of the above background, and it is an object of the present invention to concentrate turbulence (vortex) of combustible gas in the vicinity of a spark plug near the top dead center in a combustion chamber structure of an internal combustion engine. .

上記課題を解決するために、本発明は、燃焼室(8)の上面を画成するべく、シリンダヘッド(3)の下面(4)に設けられた燃焼室壁面(7)を有し、前記燃焼室壁面に、その中央部に開口する点火プラグ挿入孔(11)と、前記点火プラグ挿入孔の周囲に配置された2つの吸気ポート(12、13)及び2つの排気ポート(14、15)とが設けられた内燃機関(1)の燃焼室構造であって、前記燃焼室壁面において前記点火プラグ挿入孔の外周に設けられた点火プラグ領域(35)及び前記各ポートの外周に設けられた各ポート領域(36、37、38、39)が、互いに稜部(41〜48)により区画された、それぞれ互いに独立した凹面をなし、前記点火プラグ領域を環状に囲む前記稜部と、前記点火プラグ挿入孔の開口端との間に前記点火プラグ領域を形成する球面状の凹面が存在し、前記吸気ポートのそれぞれの外周に設けられた吸気ポート領域(36、37)と前記排気ポートのそれぞれの外周に設けられた排気ポート領域(38、39)との間の前記稜部は、その先端の曲率半径が3mm以下の急峻に形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has a combustion chamber wall surface (7) provided on the lower surface (4) of the cylinder head (3) to define the upper surface of the combustion chamber (8), A spark plug insertion hole (11) opened in the center of the combustion chamber wall surface, two intake ports (12, 13) and two exhaust ports (14, 15) arranged around the spark plug insertion hole The combustion chamber structure of the internal combustion engine (1) is provided with an ignition plug region (35) provided on the outer periphery of the ignition plug insertion hole on the combustion chamber wall surface and provided on the outer periphery of each port. The port areas (36, 37, 38, 39) are mutually separated by ridges (41 to 48) and form mutually independent concave surfaces, the ridges surrounding the spark plug area in an annular shape, and the ignition Between the open end of the plug insertion hole It said ignition spherical concave surface to form a plug region is present, the exhaust port region provided on each of the outer periphery of each of the exhaust ports and intake port areas (36, 37) provided on an outer periphery of the intake port ( 38, 39) is characterized in that the ridge is steeply formed with a radius of curvature of 3 mm or less at the tip thereof.

この構成によれば、点火プラグ領域が燃焼室壁面の中央部に配置され、凹面を形成しているため、上死点付近において、可燃性ガスが点火プラグ領域に集中し、圧縮されて渦流(乱れ)が発生する。そのため、着火性及び燃焼効率が向上する。また、吸気ポート領域と排気ポート領域との間の稜部が急峻となり、ガスの流れを阻害し易くなる。そのため、吸気ポートから排気ポートへの可燃性ガスの吹き抜けが抑制される。
According to this configuration, since the spark plug region is disposed at the center of the combustion chamber wall surface and forms a concave surface, the combustible gas is concentrated in the spark plug region near the top dead center, and is compressed and swirled ( Disturbance) occurs. Therefore, ignitability and combustion efficiency are improved. In addition, the ridge between the intake port region and the exhaust port region becomes steep, and the gas flow is easily inhibited. Therefore, the blow-off of combustible gas from the intake port to the exhaust port is suppressed.

本発明の他の側面は、前記各ポート領域は、少なくとも前記各ポートの近傍が、120°以下の円錐角を有する円錐面からなる凹面に形成されていることを特徴とする。ここで、円錐角とは、円錐をその中心軸を通る平面で切断した際に、断面に現れる円錐の2つの母線がなす角度をいう。   Another aspect of the present invention is characterized in that each port region is formed as a concave surface having a conical surface having a cone angle of 120 ° or less at least in the vicinity of each port. Here, the cone angle refers to an angle formed by two generatrices of the cone appearing in the cross section when the cone is cut along a plane passing through its central axis.

この構成によれば、各ポートの開口端周縁部の広がりが小さくなるため、各ポートに対応するガスの流れは、広がりが抑えられ、互いに干渉し難くなる。また、吸気ポートにおいては、燃焼室に流入するガスの方向を一の方向に絞ることができ、タンブル流の発生を促進することができる。   According to this configuration, since the spread of the peripheral edge portion of the opening end of each port is reduced, the gas flow corresponding to each port is suppressed from spreading and hardly interferes with each other. In addition, in the intake port, the direction of the gas flowing into the combustion chamber can be restricted to one direction, and the generation of the tumble flow can be promoted.

以上の構成によれば、内燃機関の燃焼室構造において、上死点付近で点火プラグ近傍に可燃性ガスの乱れを集中させることができる。   According to the above configuration, in the combustion chamber structure of the internal combustion engine, the combustible gas disturbance can be concentrated in the vicinity of the spark plug near the top dead center.

シリンダヘッドの燃焼室を拡大して示す断面図Sectional view showing the combustion chamber of the cylinder head on an enlarged scale 燃焼室を下方から見た斜視図Perspective view of combustion chamber viewed from below 燃焼室を下方から見た平面図Top view of combustion chamber viewed from below 図3のIV−IV断面図IV-IV sectional view of FIG. 図3のV-V断面図V-V cross section of Fig. 3

以下、図面を参照して、本発明を自動車のエンジンに適用した実施形態について詳細に説明する。本実施形態に係るエンジン1は、4バルブDOHC型のエンジンである。図1に示すように、エンジン1は、シリンダブロック2とシリンダブロック2に締結されたシリンダヘッド3とを有している。以下の説明では図1に示すように、シリンダブロック2に対してシリンダヘッド3が設けられた側を上方とする。   Embodiments in which the present invention is applied to an automobile engine will be described below in detail with reference to the drawings. The engine 1 according to the present embodiment is a 4-valve DOHC type engine. As shown in FIG. 1, the engine 1 has a cylinder block 2 and a cylinder head 3 fastened to the cylinder block 2. In the following description, as shown in FIG. 1, the side on which the cylinder head 3 is provided with respect to the cylinder block 2 is the upper side.

シリンダヘッド3は、その下部に、シリンダブロック2の上端面に接合する平面状の下端面4を有している。シリンダブロック2には、図示しないピストンを上下動可能に収容するシリンダ5が形成されている。シリンダ5は、上下方向に延在し、シリンダブロック2の上端面に開口している。シリンダヘッド3のシリンダ5に対応する部分には、上方へと略半球状に凹んだ燃焼室壁面7が形成されている。燃焼室壁面7は、シリンダ5及びピストンと協働して燃焼室8を画成する。すなわち、燃焼室壁面7は、燃焼室8の上面を構成する。   The cylinder head 3 has a flat lower end surface 4 joined to the upper end surface of the cylinder block 2 at the lower portion thereof. The cylinder block 2 is formed with a cylinder 5 that accommodates a piston (not shown) so as to be movable up and down. The cylinder 5 extends in the vertical direction and opens at the upper end surface of the cylinder block 2. A portion of the cylinder head 3 corresponding to the cylinder 5 is formed with a combustion chamber wall surface 7 that is recessed upward in a substantially hemispherical shape. The combustion chamber wall surface 7 defines a combustion chamber 8 in cooperation with the cylinder 5 and the piston. That is, the combustion chamber wall surface 7 constitutes the upper surface of the combustion chamber 8.

図2及び図3に示すように、燃焼室壁面7の中央部、すなわち燃焼室壁面7が形成する凹部の最深部(最底部)には、点火プラグ(図示しない)を挿入するための点火プラグ挿入孔11が形成されている。点火プラグ挿入孔11の周囲には、第1吸気ポート12、第2吸気ポート13、第1排気ポート14及び第2排気ポート15が、点火プラグ挿入孔11を中心として概ね90°間隔で、点火プラグ挿入孔11を囲むように形成されている。第1吸気ポート12と第2吸気ポート13とが互いに隣り合い、第1排気ポート14と第2排気ポート15とが互いに隣り合っている。点火プラグ挿入孔11を基準として、第1及び第2吸気ポート12、13が配置された側を吸気側、第1及び第2排気ポート14、15が配置された側を排気側とする。   As shown in FIGS. 2 and 3, an ignition plug for inserting an ignition plug (not shown) into the center of the combustion chamber wall surface 7, that is, the deepest portion (bottom portion) of the recess formed by the combustion chamber wall surface 7. An insertion hole 11 is formed. Around the spark plug insertion hole 11, a first intake port 12, a second intake port 13, a first exhaust port 14, and a second exhaust port 15 are ignited at approximately 90 ° intervals with the spark plug insertion hole 11 as the center. It is formed so as to surround the plug insertion hole 11. The first intake port 12 and the second intake port 13 are adjacent to each other, and the first exhaust port 14 and the second exhaust port 15 are adjacent to each other. Using the spark plug insertion hole 11 as a reference, the side on which the first and second intake ports 12 and 13 are arranged is referred to as the intake side, and the side on which the first and second exhaust ports 14 and 15 are arranged is referred to as the exhaust side.

図1に示すように、燃焼室壁面7の各ポート12〜15の開口端には、環状のバルブシート16〜19が埋め込まれている。バルブシート16〜19の内周面は、燃焼室8側が広がった円錐面状のテーパ面21〜24となっており、このテーパ面21〜24にポペットバルブである吸気バルブ又は排気バルブ(図示しない)が着座し、各ポート12〜15が開閉される。   As shown in FIG. 1, annular valve seats 16 to 19 are embedded in the open ends of the ports 12 to 15 of the combustion chamber wall surface 7. The inner peripheral surfaces of the valve seats 16 to 19 are conical tapered surfaces 21 to 24 in which the combustion chamber 8 side is widened. An intake valve or an exhaust valve (not shown) that is a poppet valve is formed on the tapered surfaces 21 to 24. ) Is seated, and the ports 12 to 15 are opened and closed.

各吸気ポート12、13は、燃焼室壁面7への開口端から上方へと延びた後、屈曲して吸気側へと延びてシリンダヘッド3の側面に開口している。各吸気ポート12,13には、吸気バルブのステム部が通過する吸気バルブガイド26が嵌め込まれた吸気バルブ孔27が形成されている。本実施形態のエンジン1では、燃焼噴射装置(図示しない)は、吸気ポート12、13に設けられ、吸気ポート12、13内において燃料が噴射され、空気と混合される。各排気ポート14、15は、燃焼室壁面7への開口端から上方へと延びた後、屈曲して排気側へと延びてシリンダヘッド3の側面に開口している。各排気ポート14,15には、排気バルブのステム部が通過する排気バルブガイド28が嵌め込まれた排気バルブ孔29が形成されている。シリンダヘッド3の各ポート12〜15の周囲の適所には、冷却水通路31が形成されている。   Each intake port 12, 13 extends upward from the opening end to the combustion chamber wall surface 7, then bends and extends to the intake side, and opens on the side surface of the cylinder head 3. Each intake port 12, 13 is formed with an intake valve hole 27 into which an intake valve guide 26 through which the stem portion of the intake valve passes is fitted. In the engine 1 of this embodiment, a combustion injection device (not shown) is provided in the intake ports 12 and 13, and fuel is injected into the intake ports 12 and 13 and mixed with air. Each exhaust port 14, 15 extends upward from the opening end to the combustion chamber wall surface 7, then bends and extends to the exhaust side, and opens on the side surface of the cylinder head 3. Each exhaust port 14, 15 is formed with an exhaust valve hole 29 into which an exhaust valve guide 28 through which the stem portion of the exhaust valve passes is fitted. Cooling water passages 31 are formed at appropriate positions around the ports 12 to 15 of the cylinder head 3.

図2及び図3に示すように、燃焼室壁面7は、点火プラグ挿入孔11の開口端の周囲に形成された点火プラグ領域35と、第1吸気ポート12の開口端(バルブシート16)の周囲に形成された第1吸気ポート領域36と、第2吸気ポート13の開口端(バルブシート17)の周囲に形成された第2吸気ポート領域37と、第1排気ポート14の開口端(バルブシート18)の周囲に形成された第1排気ポート領域38と、第2排気ポート15の開口端(バルブシート19)の周囲に形成された第2排気ポート領域39との5つの領域に区画されている。各領域35〜39は、それぞれ互いに独立した凹面に形成されている。各領域35〜39が互いに独立した凹面となっているため、各領域35〜39の各境界に沿ってそれぞれ稜部41〜48が形成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the combustion chamber wall surface 7 includes an ignition plug region 35 formed around the opening end of the ignition plug insertion hole 11 and an opening end (valve seat 16) of the first intake port 12. The first intake port region 36 formed in the periphery, the second intake port region 37 formed around the open end (valve seat 17) of the second intake port 13, and the open end (valve) of the first exhaust port 14 The first exhaust port region 38 formed around the seat 18) and the second exhaust port region 39 formed around the open end (valve seat 19) of the second exhaust port 15 are partitioned into five regions. ing. Each of the regions 35 to 39 is formed as a concave surface that is independent of each other. Since the regions 35 to 39 are concave surfaces independent of each other, ridges 41 to 48 are formed along the boundaries of the regions 35 to 39, respectively.

点火プラグ領域35は、第1吸気ポート領域36との境界に第1稜部41を有し、第2吸気ポート領域37との境界に第2稜部42を有し、第2排気ポート領域39との境界に第3稜部43を有し、第1排気ポート領域38との境界に第4稜部44を有している。第1〜第4稜部41〜44は、連続して環状をなし、点火プラグ領域35を囲んでいる。   The spark plug region 35 has a first ridge 41 at the boundary with the first intake port region 36, a second ridge 42 at the boundary with the second intake port region 37, and a second exhaust port region 39. And a fourth ridge 44 at the boundary with the first exhaust port region 38. The first to fourth ridges 41 to 44 are continuously annular and surround the spark plug region 35.

第1吸気ポート領域36と第2吸気ポート領域37との境界には第5稜部45が形成されている。第5稜部45は、一端が第1稜部41と第2稜部42との交点に連続し、吸気側へと延びて他端が燃焼室壁面7の周縁に連続している。   A fifth ridge 45 is formed at the boundary between the first intake port region 36 and the second intake port region 37. One end of the fifth ridge 45 is continuous to the intersection of the first ridge 41 and the second ridge 42, extends to the intake side, and the other end is continuous to the periphery of the combustion chamber wall surface 7.

第2吸気ポート領域37と第2排気ポート領域39との境界には第6稜部46が形成されている。第6稜部46は、一端が第2稜部42と第3稜部43との交点に連続し、吸気−排気方向と直交する方向へと延びて他端が燃焼室壁面7の周縁に連続している。   A sixth ridge 46 is formed at the boundary between the second intake port region 37 and the second exhaust port region 39. One end of the sixth ridge 46 is continuous with the intersection of the second ridge 42 and the third ridge 43, extends in a direction orthogonal to the intake-exhaust direction, and the other end is continuous with the periphery of the combustion chamber wall 7. doing.

第2排気ポート領域39と第1排気ポート領域38との境界には第7稜部47が形成されている。第7稜部47は、一端が第3稜部43と第4稜部44との交点に連続し、排気側へと延びて他端が燃焼室壁面7の周縁に連続している。   A seventh ridge 47 is formed at the boundary between the second exhaust port region 39 and the first exhaust port region 38. The seventh ridge 47 has one end continuous to the intersection of the third ridge 43 and the fourth ridge 44, extends to the exhaust side, and the other end continuous to the periphery of the combustion chamber wall 7.

第1排気ポート領域38と第1吸気ポート領域36との境界には第8稜部48が形成されている。第8稜部48は、一端が第4稜部44と第1稜部41との交点に連続し、吸気−排気方向と直交する方向へと延びて他端が燃焼室壁面7の周縁に連続している。   An eighth ridge 48 is formed at the boundary between the first exhaust port region 38 and the first intake port region 36. The eighth ridge 48 has one end continuous to the intersection of the fourth ridge 44 and the first ridge 41, extends in a direction orthogonal to the intake-exhaust direction, and the other end continuous to the periphery of the combustion chamber wall 7. doing.

点火プラグ領域35は、1つの連続した球面に形成されている。点火プラグ挿入孔11には、点火プラグ(図示しない)がその先端に設けられた接地電極が点火プラグ挿入孔の開口端が突出する形で挿入され、固定される。すなわち、接地電極は燃焼室8内に位置している。   The spark plug region 35 is formed in one continuous spherical surface. A spark plug (not shown) having a spark plug (not shown) provided at the tip of the spark plug insertion hole 11 is inserted and fixed so that the opening end of the spark plug insertion hole protrudes. That is, the ground electrode is located in the combustion chamber 8.

図1に示すように、第1吸気ポート領域36は、第1吸気ポート12の燃焼室壁面7への開口端(バルブシート16)近傍が円錐面(円錐台面)に形成されている。円錐面は、その中心軸線が、第1吸気ポート12の燃焼室壁面7への開口端(バルブシート16)の軸線Aと一致するように配置されており、その円錐角θ1が120°以下となるように設定されている。換言すると、軸線Aを含む平面で切断した際の断面において、円錐面の母線と軸線Aとのなす角(θ1/2)が60°以下となるように設定されている。第1吸気ポート領域36を構成する面は、バルブシート16から離れるに従って、軸線Aを含む平面で切断した際の断面で見て、軸線Aとのなす角度が漸減するように湾曲した曲面となっている。   As shown in FIG. 1, in the first intake port region 36, the vicinity of the opening end (valve seat 16) of the first intake port 12 to the combustion chamber wall surface 7 is formed as a conical surface (conical frustum surface). The conical surface is arranged such that its central axis coincides with the axis A of the opening end (valve seat 16) of the first intake port 12 to the combustion chamber wall surface 7, and the conical angle θ1 is 120 ° or less. It is set to be. In other words, the angle (θ1 / 2) formed between the generatrix of the conical surface and the axis A is set to be 60 ° or less in the cross section taken along the plane including the axis A. A surface constituting the first intake port region 36 is a curved surface that is curved so that an angle formed with the axis A gradually decreases as viewed from a cross section when cut along a plane including the axis A as the distance from the valve seat 16 increases. ing.

図4に示すように、第2吸気ポート領域37は、第1吸気ポート領域36と同様に、第2吸気ポート13の燃焼室壁面7への開口端(バルブシート17)近傍が円錐面に形成され、その円錐角θ2が120°以下となっている。第2吸気ポート領域37を構成する面は、バルブシート17から離れるに従って、バルブシート17の軸線Bを含む平面で切断した際の断面で見て、軸線Bとのなす角度が漸減するように湾曲した曲面となっている。   As shown in FIG. 4, in the second intake port region 37, similarly to the first intake port region 36, the vicinity of the opening end (valve seat 17) to the combustion chamber wall surface 7 of the second intake port 13 is formed in a conical surface. The cone angle θ2 is 120 ° or less. The surface constituting the second intake port region 37 is curved so that the angle formed with the axis B gradually decreases as the distance from the valve seat 17 is viewed in a cross section when cut along a plane including the axis B of the valve seat 17. It is a curved surface.

図1に示すように、第1排気ポート領域38は、第1吸気ポート領域36と同様に、第1排気ポート14の燃焼室壁面7への開口端(バルブシート18)近傍が円錐面に形成され、その円錐角θ3が120°以下となっている。第1排気ポート領域38を構成する面は、バルブシート18から離れるに従って、バルブシート18の軸線Cを含む平面で切断した際の断面で見て、軸線Cとのなす角度が漸減するように湾曲した曲面となっている。第2排気ポート領域39は、図示しないが、第1排気ポート領域38と対称形をなしている。   As shown in FIG. 1, the first exhaust port region 38 has a conical surface in the vicinity of the opening end (valve seat 18) of the first exhaust port 14 to the combustion chamber wall surface 7, similar to the first intake port region 36. The cone angle θ3 is 120 ° or less. The surface constituting the first exhaust port region 38 is curved so that the angle formed with the axis C gradually decreases as the distance from the valve seat 18 is viewed in a cross section when cut along a plane including the axis C of the valve seat 18. It is a curved surface. Although not shown, the second exhaust port region 39 is symmetrical with the first exhaust port region 38.

第5〜第8稜部45〜48は、その突出端の曲率半径が3mm以下となるように、設定されている。   The fifth to eighth ridges 45 to 48 are set so that the radius of curvature of the protruding end is 3 mm or less.

以上のように構成したエンジン1では、図5に示すように、点火プラグ領域35を他の領域36〜39とは区画された球状の凹面に形成したことによって、圧縮行程において、可燃性ガスが点火プラグ領域35に集中し易くなり、上死点付近において、圧縮によって発生する可燃性ガスの乱流(渦流)が点火プラグ領域35に集中する。そのため、着火性が向上し、燃焼効率が向上する。   In the engine 1 configured as described above, the spark plug region 35 is formed in a spherical concave surface partitioned from the other regions 36 to 39 as shown in FIG. It becomes easy to concentrate on the spark plug region 35, and turbulent flow (vortex) of combustible gas generated by compression concentrates on the spark plug region 35 in the vicinity of the top dead center. Therefore, the ignitability is improved and the combustion efficiency is improved.

また、各吸気ポート領域36、37を、円錐面を含む凹面に形成したため、可燃性ガスを各吸気ポート領域36、37の壁面に沿って下方、すなわちピストン側に導くことができるため、タンブル流を促進することができる。   In addition, since each intake port region 36, 37 is formed as a concave surface including a conical surface, combustible gas can be guided downward along the wall surface of each intake port region 36, 37, that is, to the piston side. Can be promoted.

また、各排気ポート領域38、39を凹面に形成し、各吸気ポート領域36、37と各排気ポート領域38、39の境界に下方に向けて突出する第6稜部46及び第8稜部48を形成したため、各吸気ポート12、13から各排気ポート14、15へと直接に流れる吹き抜けを抑制することができる。特に、第6稜部46及び第8稜部48の曲率半径が3mm以下となるように、各稜部46、48の先端を急峻としたため、吹き抜けを確実に抑制することができる。各稜部46、48の先端は、急峻である程、吹き抜けを抑制する効果が大きくなることが期待される。しかしながら、各稜部46、48を急峻にした場合には、金属摩耗により形状の劣化(鈍化)が発生し易くなり形状を安定させることが困難になる。シリンダヘッド3をアルミニウム合金の鋳造によって成形した場合には、鋳型との金属摩耗等によって稜部46,48の形状がばらつく虞がある。そのため、本実施形態では、曲率半径を3mm以下として、吹き抜けを確実に抑制しつつ、品質の均質化を図っている。   Further, the exhaust port regions 38 and 39 are formed in a concave surface, and the sixth ridge 46 and the eighth ridge 48 project downward toward the boundary between the intake port regions 36 and 37 and the exhaust port regions 38 and 39. Therefore, it is possible to suppress blow-through directly flowing from the intake ports 12 and 13 to the exhaust ports 14 and 15. In particular, since the tips of the ridges 46 and 48 are steep so that the curvature radii of the sixth ridge 46 and the eighth ridge 48 are 3 mm or less, the blow-through can be reliably suppressed. It is expected that the sharper the tips of the ridges 46 and 48, the greater the effect of suppressing blow-through. However, when the ridges 46 and 48 are steep, shape deterioration (blunting) is likely to occur due to metal wear, making it difficult to stabilize the shape. When the cylinder head 3 is formed by casting an aluminum alloy, the shapes of the ridges 46 and 48 may vary due to metal wear with the mold. Therefore, in this embodiment, the curvature radius is set to 3 mm or less, and the quality is homogenized while the blow-through is reliably suppressed.

両吸気ポート領域36、37と点火プラグ領域35との間に第1及び第2稜部41、42を配置し、かつ点火プラグ領域35を凹面としたため、図5に示すように、点火プラグが燃焼室壁面7の上方へと奥まった部分に配置される。そのため、両吸気ポート領域36、37の壁面に付着した燃料液体が、壁面を伝って点火プラグへと到達することが困難になる。これにより、点火プラグの着火性能が安定する。   Since the first and second ridges 41 and 42 are disposed between the intake port regions 36 and 37 and the spark plug region 35 and the spark plug region 35 is concave, as shown in FIG. It arrange | positions in the part back | increased above the combustion chamber wall surface 7. FIG. Therefore, it becomes difficult for the fuel liquid adhering to the wall surfaces of both intake port regions 36 and 37 to reach the spark plug along the wall surfaces. Thereby, the ignition performance of the spark plug is stabilized.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、各ポート領域36〜39を、それぞれ球面に形成してもよい。また、点火プラグ領域35を円錐面にしてもよい。その他、実施形態では4バルブの燃焼室8としたが、5バルブにしてもよい。   Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, each of the port regions 36 to 39 may be formed on a spherical surface. Further, the spark plug region 35 may be a conical surface. In addition, although it was set as the combustion chamber 8 of 4 valves in embodiment, you may make it 5 valves.

1…エンジン、3…シリンダヘッド、4…下端面、7…燃焼室壁面、8…燃焼室、11…点火プラグ挿入孔、12…第1吸気ポート、13…第2吸気ポート、14…第1排気ポート、15…第2排気ポート、16〜19…バルブシート、35…点火プラグ領域、36…第1吸気ポート領域、37…第2吸気ポート領域、38…第1排気ポート領域、39…第2排気ポート領域、41…第1稜部、42…第2稜部、43…第3稜部、44…第4稜部、45…第5稜部、46…第6稜部、47…第7稜部、48…第8稜部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 3 ... Cylinder head, 4 ... Lower end surface, 7 ... Combustion chamber wall surface, 8 ... Combustion chamber, 11 ... Spark plug insertion hole, 12 ... 1st intake port, 13 ... 2nd intake port, 14 ... 1st Exhaust port, 15 ... second exhaust port, 16-19 ... valve seat, 35 ... ignition plug region, 36 ... first intake port region, 37 ... second intake port region, 38 ... first exhaust port region, 39 ... first 2 exhaust port region, 41 ... first ridge, 42 ... second ridge, 43 ... third ridge, 44 ... fourth ridge, 45 ... fifth ridge, 46 ... sixth ridge, 47 ... first 7 ridges, 48 ... 8th ridge

Claims (2)

燃焼室の上面を画成するべく、シリンダヘッドの下面に設けられた燃焼室壁面を有し、前記燃焼室壁面に、その中央部に開口する点火プラグ挿入孔と、前記点火プラグ挿入孔の周囲に配置された2つの吸気ポート及び2つの排気ポートとが設けられた内燃機関の燃焼室構造であって、
前記燃焼室壁面において前記点火プラグ挿入孔の外周に設けられた点火プラグ領域及び前記各ポートの外周に設けられた各ポート領域が、互いに稜部により区画された、それぞれ互いに独立した凹面をなし、
前記点火プラグ領域を環状に囲む前記稜部と、前記点火プラグ挿入孔の開口端との間に前記点火プラグ領域を形成する球面状の凹面が存在し、
前記吸気ポートのそれぞれの外周に設けられた吸気ポート領域と前記排気ポートのそれぞれの外周に設けられた排気ポート領域との間の前記稜部は、その先端の曲率半径が3mm以下の急峻に形成されていることを特徴とする内燃機関の燃焼室構造。
In order to define the upper surface of the combustion chamber, it has a combustion chamber wall surface provided on the lower surface of the cylinder head, an ignition plug insertion hole opened in the center of the combustion chamber wall surface, and a periphery of the ignition plug insertion hole A combustion chamber structure of an internal combustion engine provided with two intake ports and two exhaust ports arranged in
In the combustion chamber wall surface, the spark plug region provided on the outer periphery of the spark plug insertion hole and the port regions provided on the outer periphery of the ports have mutually independent concave surfaces that are partitioned by ridges, respectively.
There is a spherical concave surface that forms the spark plug region between the ridge that annularly surrounds the spark plug region and the open end of the spark plug insertion hole ,
The ridge portion between the intake port region provided on the outer periphery of each of the intake ports and the exhaust port region provided on the outer periphery of each of the exhaust ports is formed steeply with a radius of curvature of the tip of 3 mm or less. a combustion chamber structure for an internal combustion engine, characterized in that it is.
前記各ポート領域は、少なくとも前記各ポートの近傍が、120°以下の円錐角を有する円錐面からなる凹面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃焼室構造。 2. The combustion chamber structure for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein each port region is formed as a concave surface having a conical surface having a cone angle of 120 ° or less at least in the vicinity of each port.
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