JP5998746B2 - エンジンの燃焼室構造 - Google Patents
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Description
幾何学的圧縮比が15以上とされ、少なくとも低負荷域において圧縮自己着火が行われるエンジンの燃焼室構造であって、
ピストン冠面の中央部にキャビティが形成され、
シリンダ軸線方向から見たとき、吸気弁のカサ部の一部が前記キャビティとオーバラップされており、
ピストン冠面に、前記カサ部とピストンとの干渉を防止するバルブリセスが前記キャビティに連なるように形成され、
前記バルブリセスの燃焼室への開口端のうち排気弁に近い側をリセス側開口端とし、吸気ポートの燃焼室への開口端のうち排気弁に近い側をポート側開口端としたとき、前記リセス側開口端位置が、吸気ポートのスロート部を前記ポート側開口端位置を通って圧縮上死点にあるピストン冠面まで延長させたときの延長位置と同じ位置か該延長位置よりも排気弁に近い側の位置となるように設定され、
前記リセス側開口端は、排気弁に隣接した部分のみが、前記延長位置と同じ位置か該延長位置よりも排気弁に近い側の位置となるように設定されている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、吸気弁の周縁部を通って燃焼室内に供給される吸気のうち排気弁に近い側から導入される吸気は、バルブリセスのうち排気弁に近い側の段差面に衝突して、吸気弁の下方空間(に形成されている燃焼室)へと向かう流れが積極的に発生されて、その後キャビティへと導入されることなり、キャビティの掃気性を向上させることができる。
前記バルブリセスのうち前記リセス側開口端側における段差面が、該バルブリセスの底面に向かうほど吸気弁に近づくような形状とされている、ようにしてある(請求項2対応)。この場合、排気弁の近く側から燃焼室へ導入される吸気は、段差面で吸気弁の下方に向けてより導入されやすいものとなる。
ピストン冠面は、前記キャビティおよびバルブリセスを除いた殆どの部分がシリンダ軸線と直交する方向に伸びる平坦面とされ、
シリンダヘッド下面のうち前記ピストン冠面の前記平坦面に対向する部分が、シリンダ軸線と直交する方向に伸びる平坦面とされている、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、大きな面積範囲での平坦面を確保して、均一なスキッシュ流を確保して均一な燃焼を確保する上で好ましいものとなる。
クランク軸を挟んで他方側の領域においてクランク軸方向に間隔をあけて2つの排気弁が設けられ、
前記2つの吸気弁の間および前記2つの排気弁の間にそれぞれ、点火プラグが配設されている、
ようにしてある(請求項4対応)。この場合、吸排気効率向上と、点火プラグを利用した着火を行うときの急速燃焼確保等の上で好ましいものとなる。
X1:仮想線(シリンダ軸線と平行な線)
K:クランク軸線
α:吸気の流れ(領域Bから吸気弁下方を通ってキャビティに向かう流れ)
β:吸気の流れ(領域Bから排気弁に向かう流れ)
W:延長線(ポート側開口端位置を通るスロート部の延長線)
A:領域(第3象限)
B:領域(第4象限)
C:領域(第2象限)
D:領域(第1象限)
1(1A、1B):吸気弁
1a:カサ部
1b:弁軸
2(2A、2B):排気弁
2a:カサ部
2b:弁軸
3:燃料噴射弁
4A、4B:点火プラグ
5:吸気ポート
6:排気ポート
10:ピストン
10a:平坦面
11:キャビティ
11a:突起部
12A、12B:凹部(点火プラグ配設用)
15A、15B:バルブリセス(吸気弁用)
16A、16B:バルブリセス(排気弁用)
40:リセス側開口端位置
41:ポート側開口端位置
42、42B、42C:段差面
Claims (5)
- 幾何学的圧縮比が15以上とされ、少なくとも低負荷域において圧縮自己着火が行われるエンジンの燃焼室構造であって、
ピストン冠面の中央部にキャビティが形成され、
シリンダ軸線方向から見たとき、吸気弁のカサ部の一部が前記キャビティとオーバラップされており、
ピストン冠面に、前記カサ部とピストンとの干渉を防止するバルブリセスが前記キャビティに連なるように形成され、
前記バルブリセスの燃焼室への開口端のうち排気弁に近い側をリセス側開口端とし、吸気ポートの燃焼室への開口端のうち排気弁に近い側をポート側開口端としたとき、前記リセス側開口端位置が、吸気ポートのスロート部を前記ポート側開口端位置を通って圧縮上死点にあるピストン冠面まで延長させたときの延長位置と同じ位置か該延長位置よりも排気弁に近い側の位置となるように設定され、
前記リセス側開口端は、排気弁に隣接した部分のみが、前記延長位置と同じ位置か該延長位置よりも排気弁に近い側の位置となるように設定されている、
ことを特徴とするエンジンの燃焼室構造。 - 請求項1において、
前記バルブリセスのうち前記リセス側開口端側における段差面が、該バルブリセスの底面に向かうほど吸気弁に近づくような形状とされている、ことを特徴とするエンジンの燃焼室構造。 - 請求項1または請求項2において、
ピストン冠面は、前記キャビティおよびバルブリセスを除いた殆どの部分がシリンダ軸線と直交する方向に伸びる平坦面とされ、
シリンダヘッド下面のうち前記ピストン冠面の前記平坦面に対向する部分が、シリンダ軸線と直交する方向に伸びる平坦面とされている、
ことを特徴とするエンジンの燃焼室構造。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
1つの気筒に対して、クランク軸を挟んで一方側の領域においてクランク軸方向に間隔をあけて2つの吸気弁が設けられる一方、
クランク軸を挟んで他方側の領域においてクランク軸方向に間隔をあけて2つの排気弁が設けられ、
前記2つの吸気弁の間および前記2つの排気弁の間にそれぞれ、点火プラグが配設されている、
ことを特徴とするエンジンの燃焼室構造。 - 請求項4において、
前記2つの吸気弁の間および前記2つの排気弁の間にそれぞれ、前記点火プラグが配設されると共に前記キャビティに連なる凹部が形成されている、ことを特徴とするエンジンの燃焼室構造。
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