JPH02176112A

JPH02176112A - エンジンの燃焼室

Info

Publication number: JPH02176112A
Application number: JP33169588A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Hatsuhira; 次男服平
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-12-27
Filing date: 1988-12-27
Publication date: 1990-07-09
Anticipated expiration: 2015-04-10
Also published as: JP3029839B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンの燃焼室、特にピストン上面とシリ
ンダヘッド下面との間にスキッシュエリアが形成される
ようにしたエンジンの燃焼室に関する。

（従来の技術）例えば実開昭５８−３０７２０号公報に示されているよ
うに、２個の吸気弁と２個の排気弁を備えた４弁式エン
ジンにおいて、シリンダボアに上下往復動自在に嵌挿さ
れたピストンが上死点位置にあるときに、ピストン上面
の周縁部と対向するシリンダヘッド下面とに小さな隙間
を隔てて対峠するように傾斜部をそれぞれ設けることに
より、燃焼室に臨むピストン上面の全周にわたるスキッ
シュエリアを形成するようにしたものがある。つまり、
ピストンの圧縮行程時には、上記スキッシュエリアから
燃焼室に流入するスキッシュ流により、空気と燃料とが
勢いよく攪拌されるとともに、着火後においても火炎の
伝播が促進されるので、良好な燃焼性能が得られる。

（発明が解決しようとする課題）ところで、スキッシュ流を燃焼室の上部に位置する点火
プラグへ直接向けるようにすれば、点火プラグの付近に
おける混合気に大きな乱れが生じて着火しやすくなるば
かりでなく、燃焼速度も速くなることから、燃焼性能が
更に向上することが期待される。このような要求に答え
るためには、例えばピストンの上死点位置でスキッシュ
エリアを形成する平面部を、ピストン上面とシリンダヘ
ッド下面とにそれぞれ設けるとともに、ピストン上面に
おける上記平面部に連続して、対向するシリンダヘッド
側の平面部よりも燃焼室中心側へ突出するスキッシュガ
イド部を、ピストン上面の周縁部の全周にわたって設け
ることが先ず考えられる。そうすれば、上記ピストンの
圧縮行程における上死点位置で発生したスキッシュ流が
、スキッシュガイド部により案内されて点火プラグの方
へ流れることになる。

しかしながら、周知のように４サイクルエンジンにおい
ては、排気行程の終期におけるピストンの上死点位置で
もスキッシュ流が発生することになる。この場合に、排
気弁と吸気弁とが共に開いているオーバーラツプ期間が
、排気行程から吸入行程へ移行するピストン上死点を挟
んで設けられるのが通例である。そのため、上記スキッ
シュガイド部がピストン上面の全周にわたって設けられ
ていると、排出規制の対象となっている一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）や炭化水素（ＨＣ）を多く含む未燃焼ガスが、吸排
気オーバーラツプ時にスキッシュ流に乗って排気弁の隙
間を通って排気ボートへ直接的に流出することになり、
短時間で多量の未燃焼ガスが排出されて排気性能が悪化
する危険性がある。

本発明は、エンジンの燃焼室における上記のような実情
に鑑みてなされたもので、ピストン上面と対向するシリ
ンダヘッド下面との間にピストン上死点でスキッシュエ
リアが形成されるように、ピストン上面とシリンダヘッ
ド下面とに平面部がそれぞれ設けられる構造において、
スキッシュ流による点火１ラグ付近における混合気の乱
れを排気性能を損なうことなく確実に生成させうるエン
ジンの燃焼室を実現し、これによりスキッシュを利用し
て良好な燃焼性能が得られるようにすることを課題とす
る。

（課題を解決するための手段）上記課題を実現するなめに、本発明に係るエンジンの燃
焼室は次のように構成したことを特徴とする。

すなわち、ピストン上死点で該ピストンの上面とシリン
ダヘッドの下面との間にスキッシュエリアが形成される
ように、上記ピストン上面とシリンダヘッド下面とに平
面部をそれぞれ設けたエンジンの燃焼室において、ピス
トン側の上記平面部における吸気弁と排気弁との間に位
置する部位に連続させて、対向するシリンダヘッド側の
平面部よりも燃焼室中心側へ突出するスキッシュガイド
部を設ける。

（作　　　用）上記の構成によれば、ピストン上死点でピストン上面と
シリンダヘッド下面との間から燃焼室に流入するスキッ
シュが発生することになるが、この場合、ピストン上面
に設けられた平面部における吸気弁と排気弁との間に位
置する部位にだけ、対向するシリンダヘッド側の平面部
よりも燃焼室中心側に突出するスキッシュガイド部が設
けられているので、吸排気オーバーラツプ時に未燃焼ガ
スがスキッシュ流に乗って排気ボートへ流出することが
なく、これにより排気性能の悪化が防止される。しかも
、上記スキッシュガイド部により燃焼室の上部に向かう
スキッシュ流が生成されるので、これにより圧縮行程の
終期に点火プラグの近傍の混合気が充分に攪拌されて着
火性が向上するとともに、火炎の伝播も速やかに行われ
て燃焼速度が速くなることから、−層優れた燃焼性能が
実現される。

（実　施　例）以下、本発明の詳細な説明する。

先ず、本発明を２弁式エンジンに適用した第１実施例に
ついて説明する。

第１図に示すように、エンジン１は、シリンダブロック
２と、該ブロック２の上面にガスケット３を介して設置
されたシリンダへラド４とを有し、シリンダブロック２
に設けられたシリンダボア５と、該ボア５内に嵌挿され
たピストン６の上面と、シリンダヘッド４の下面とで燃
焼室７が画成されている。ここで、ピストン６の上面に
は燃焼室７を構成する凹部Ｘが設けられ、またこの凹部
Ｘに対向するシリンダヘッド４の下面も上方に凹陥され
て、ベントルーフ形の主燃焼空間Ｙが形成される。

シリンダヘッド４には、その一方の側面から上記燃焼室
７に通じる吸気ボート８と、他方の側面から燃焼室７に
通じる排気ポート９とがそれぞれ設けられているととも
に、これら各ポート８，９の燃焼室７への開口部をそれ
ぞれ開閉する吸気弁１０と排気弁１１とが備えられてい
る。また、上記吸気ボート８に接続された吸気管１２に
は燃料噴射弁１３が取り付けられて、そのノズル１３ａ
が上記吸気通路１４及び吸気ボート８を介して上記燃焼
室７に臨んでいる。更に、シリンダヘッド４には点火プ
ラグ１５が傾斜状に固定されて、その先端の電極部１５
ａがシリンダヘッド４を貫通して燃焼室７のほぼ中央上
部に突出している。

ここで、上記ピストン６の上面にはボア周面に沿うよう
に平面部６ａが形成されて、ピストン６が上死点位置に
達した際に、該平面部６ａと上記シリンダヘッド４の下
面に設けられた平面部４ａとの間にスキッシュエリアＳ
が形成されるようになっている。

そして、この実施例においては、第２図に示すように、
上記ピストン６側の平面部６ａにおける吸気弁１０と排
気弁１１との間に位置する部位が、対向するシリンダヘ
ッド４側の平面部４ａにおける燃焼室７と接する内周縁
Ｚよりも該燃焼室７の中心側へ突出されて、燃焼室中心
を挟んで相対する１対のスキッシュガイド部６ｂ、６ｂ
が設けられている。これらのスキッシュガイド部６ｂ、
６ｂは、第３図に示すように、上記平面部６ａと面一に
形成されている。なお、この場合において、点火プラグ
１５の電極部１５ａが両スキッシュガイド部６ｂ、６ｂ
の間に配置されることになる。

上記の構成によれば、ピストン上死点でピストン６の上
面とシリンダヘッド４の下面との間に形成されるスキッ
シュエリアＳから主燃焼空間Ｙに流入するスキッシュが
発生することになるが、この場合、ピストン上面に設け
られた平面部６ａにおける吸気弁１０と排気弁１１との
間に位置する部位にだけ、対向するシリンダヘッド４側
の平面部４ａにおける燃焼室７と接する内周縁２よりも
該燃焼室７の中心側に突出するスキッシュガイド部６ｂ
、６ｂが設けられているので、燃焼室７におけるバルブ
挟み角方向にスキッシュ流が吹き上がることがなく、こ
れにより吸排気オーバーラツプ時に未燃焼ガスがスキッ
シュ流に乗って排気ポート９へ流出することがなくなる
。しかも、上記スキッシュガイド部６ｂ、６ｂがバルブ
挟み角方向を外して設けられているので、これらのスキ
ッシュガイド部６ｂ、６ｂにより燃焼室７の上部に向か
うスキッシュ流が生成されて、圧縮行程の終期に点火プ
ラグ１５の電極部１５ａの近傍における混合気が充分に
攪拌されて着火性が向上するとともに、火炎の伝播も速
やかに行われて燃焼速度が速くなる。

次に、第４図及び第５図は、本発明を４弁式エンジンに
適用した第２の実施例を示している。

すなわち、この実施例においても、エンジン１′は、シ
リンダブロック２′と、該ブロック２°の上面にガスケ
ット３′を介して設置されたシリンダヘッド４′とを有
し、シリンダブロック２′に設けられたシリンダボア５
′と、該ボア５°内に嵌挿されたピストン６′の上面と
、シリンダヘッド４′の下面とで燃焼室７′が画成され
ている。そして、ピストン６′の上面には燃焼室７′を
構成する凹部Ｘ″が設けられているとともに、この凹部
Ｘ°に対向するシリンダヘッド４′の下面も上方に凹陥
されて、上記第１実施例と同様にペントルーフ形の主燃
焼空間Ｙ′が形成される。

この実施例においては、第４図に示すように、シリンダ
ヘッド４′には、その一方の側面から二股状に分岐され
て燃焼室７′へ通じる吸気ボート８′と、他方の側面か
ら二股状に分岐されて同じく燃焼室７°へ通じる排気ポ
ート９と′がそれぞれ設けられている。この場合におい
て、例えば排気ポート９′における二股状に分かれた燃
焼室７′への開口部は排気弁１１’、１１’によってそ
れぞれ開閉されるようになっている。なお、シリンダヘ
ッド４′には点火プラグ１５゛が上下方向に固定されて
、その先端の電極部１５ａ′がシリンダヘッド４′を貫
通して燃焼室７′の中央上部に突出している。

この実施例においても、第５図に示すように、ピストン
６′の上面にボア周面に沿うように平面部６ａ゛が形成
されて、ピストン６゛が上死点位置に達した際に、該平
面部６ａ’と上記シリンダヘッド４°の下面に設けられ
た平面部４　ａｌとの間にスキッシュエリアＳ゛が形成
されるようになっている。

そして、この場合においても、上記ピストン６″側の平
面部６ａ’における吸気弁と排気弁１１″との間に位置
する部位が、対向するシリンダヘッド４°側の平面部４
ａ’における燃焼室７゜と接する内周縁Ｚ′よりも該燃
焼室７′の中心側へ面一に突出されて、燃焼室中心を挟
んで相対する１対のスキッシュガイド部６ｂ’　、６ｂ
’が設けられている。

したがって、この場合においても、ピストン６′の上動
時に生成されるスキッシュ流がバルブ挟み角方向に吹き
上がることがなく、これにより吸排気オーバーラツプ時
に未燃焼ガスがスキッシュ流に乗って流出するのが防止
される。しかも、上記スキッシュガイド部６ｂ’　、６
ｂ’をパルプ挟み角方向を外して設けているので、これ
らのスキッシュガイド部６ｂ’　、６ｂ’により燃焼室
７°の上部に向かうスキッシュ流が生成されて、圧縮行
程の終期に点火プラグ１５′の電極部１５ａ′の近傍に
おける混合気が充分に撹拌されて着火性が向上するとと
もに、火炎の伝播も速やかに行われて燃焼速度が速くな
る。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、ピストン上死点でピスト
ン上面とシリンダヘッド下面との間から燃焼室に流入す
るスキッシュが発生することになるが、この場合、ピス
トン上面に設けられた平面部における吸気弁と排気弁と
の間に位置する部位にだけ、対向するシリンダヘッド側
の平面部よりも燃焼室中心側に突出するスキッシュガイ
ド部が設けられているので、吸排気オーバーラツプ時に
未燃焼ガスがスキッシュ流に乗って排気ポート９へ流出
することがなく、これにより排気性能の悪化が防止され
る。しかも、上記スキッシュガイド部により燃焼室の上
部に向かうスキッシュ流が生成されるので、これにより
圧縮行程の終期に点火プラグの近傍の混合気が充分に攪
拌されて着火性が向上するとともに、火炎の伝播も速や
かに行われて燃焼速度が速くなることから、−層優れた
燃焼性能が実現されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示すもので、第１図
は第１実施例における燃焼室及びその周辺の断面図、同
じくシリンダブロックを上方から見た平面図、第３図は
第２図を■−■線で切断した方向から見た燃焼室及びそ
の周辺の断面図、第４図は本発明に係る第２実施例にお
けるシリンダブロックを上方から見た概略平面図、第５
図は第４図をＶ−Ｖ線で切断した方向から見た燃焼室及
び周辺の断面図である。４．４・・・シリンダヘッド、６，６°・・・ピストン
、４ａ、６ａ、４ａ’　、６ａ’・・・平面部、６ｂ、
６ｂ’・・・スキッシュガイド部、７．７・・・燃焼室
、１０・・・吸気弁、１１．１１’・・・排気弁、ｓ、
ｓ’・・・スキッシュエリア。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ピストン上死点で該ピストンの上面とシリンダヘ
ッドの下面との間にスキッシュエリアが形成されるよう
に、上記ピストン上面とシリンダヘッド下面とに平面部
をそれぞれ設けたエンジンの燃焼室であって、ピストン
側の上記平面部における吸気弁と排気弁との間に位置す
る部位に連続させて、対向するシリンダヘッド側の平面
部よりも燃焼室中心側へ突出するスキッシュガイド部が
設けられていることを特徴とするエンジンの燃焼室。