JPH0598966A - Squish structure for spark-ignition type engine - Google Patents

Squish structure for spark-ignition type engine

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JPH0598966A
JPH0598966A JP3292097A JP29209791A JPH0598966A JP H0598966 A JPH0598966 A JP H0598966A JP 3292097 A JP3292097 A JP 3292097A JP 29209791 A JP29209791 A JP 29209791A JP H0598966 A JPH0598966 A JP H0598966A
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chamber
sub
combustion
squish
piston
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俊雄 鈴木
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PURPOSE:To provide a squish structure for a spark-ignition engine which can advance a combustion starting timing inside a squish area, and eliminate a throttle loss. CONSTITUTION:A squish area (a) is formed in a combustion recession 3a making combustion chamber 6, in which area (a) air-fuel mixture is flowed in an inward direction of the combustion chamber by sandwiching the air-fuel mixture by means of a flat surface 18 of a cylinder head 3 provided with an ignition plug 16 and a circumferencial edge 4a of an upper surface of a piston 4 ascending toward a top dead center. A sub-chamber 19 which is opened toward the upper surface circumferential edge 4a of the piston 4 is formed on the flat surface 18 of the cylinder head 3, while a sub-ignition plug 27 is arranged inside the sub-chamber 19. The sub-chamber 19 is communicated with the combustion chamber 6 by means of an introduction escape part 19a formed on the flat surface 18 of the cylinder head 3, and a flame introduction passage A is formed for introducing flame from the combustion chamber 6 into the sub-chamber 1. A flame jet passage for jetting the flame inside the sub-chamber 19 into the squish area (a) is formed by a jet escape part provided on the flat surface 18.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室内に点火プラグ
を備えた火花点火式エンジンにおけるスキッシュを発生
させるための構造に関し、詳細にはスキッシュ領域内で
の燃焼開始時期を早めることにより全体としての燃焼時
間を短縮できるようにしたスキッシュ領域部分の構造の
改善に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure for generating squish in a spark ignition type engine having a spark plug in a combustion chamber, and more specifically, by advancing the timing of starting combustion in the squish region as a whole. The present invention relates to an improvement in the structure of the squish region part that can shorten the combustion time of the.

【0002】[0002]

【従来の技術】火花点火式エンジンでは、シリンダヘッ
ドのシリンダブロックとの合面側に形成された燃焼凹部
の周縁に平坦面を形成し、該平坦面とピストンの上面の
周縁部とで混合気を挟み込むように圧縮することによ
り、圧縮上死点付近で燃焼室中心側に向かう混合気の流
れ、いわゆるスキッシュを発生させ、これにより混合気
に乱れを生じさせて燃焼性を向上させるスキッシュ構造
を採用する場合が多い。
2. Description of the Related Art In a spark ignition type engine, a flat surface is formed on a peripheral edge of a combustion recess formed on a surface of a cylinder head which faces a cylinder block, and the air-fuel mixture is formed between the flat surface and a peripheral edge of an upper surface of a piston. The squish structure that causes the mixture to flow toward the center of the combustion chamber in the vicinity of the compression top dead center, so-called squish, which causes turbulence in the mixture to improve combustibility Often adopted.

【0003】しかし上記スキッシュ構造を採用した場
合、混合気に乱れを生じさせて燃焼性を改善する点では
効果があるものの、全体で見た場合の燃焼時間が長くな
り、耐ノック性が低下するという問題がある。即ち、上
記スキッシュ領域は圧縮上死点付近では極めて隙間が狭
いので、火炎が該領域に進入し難く、また該領域が冷却
されていわゆるクエンチゾーンとなることから、スキッ
シュ領域自体の燃焼はピストンがある程度下降して始め
て開始される。そのため全体としての燃焼時間が長くな
り、耐ノック性の点で不利となる。
However, when the above-mentioned squish structure is adopted, although it is effective in that the air-fuel mixture is disturbed to improve the combustibility, the overall combustion time becomes long and the knock resistance is deteriorated. There is a problem. That is, since the squish region has a very narrow gap near the compression top dead center, it is difficult for the flame to enter the region, and the region is cooled to form a so-called quench zone. It will start only after descending to some extent. Therefore, the combustion time as a whole becomes long, which is disadvantageous in terms of knock resistance.

【0004】そこで、上記問題の解決が期待できるスキ
ッシュ構造として、従来例えば特開昭50-60606号公報に
記載されているように、シリンダヘッド内に空洞(副
室)を設け、該副室をシリンダヘッドに形成された小孔
を介して燃焼室に連通させた構造がある。この従来構造
では、ピストンの圧縮行程において副室内に導入された
混合気の燃焼による火炎の噴流によりスキッシュ領域に
おける燃焼開始時期を早めることが期待される。
Therefore, as a squish structure which can be expected to solve the above problems, a cavity (sub-chamber) is provided in the cylinder head, and the sub-chamber is formed as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-60606. There is a structure that communicates with the combustion chamber through a small hole formed in the cylinder head. In this conventional structure, it is expected that the combustion start timing in the squish region is advanced by the jet flow of the flame due to the combustion of the air-fuel mixture introduced into the sub chamber in the compression stroke of the piston.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来構造
の場合、副室を小孔により燃焼室に連通させる構造であ
るからこの小孔は燃焼室を指向しており、そのため副室
内の混合気を燃焼させて生じた火炎は、スキッシュ領域
に向かうよりむしろ燃焼室内に向かうこととなり、その
結果スキッシュ領域の燃焼開始時期を早めるという効果
はそれほど得られない。またこの従来構造の場合、上記
噴流を強くするには上記小孔の断面積を絞る必要がある
が、このようにすると上記混合気を副室に導入する際の
抵抗損失が大きくなるとともに、絞りによる熱損失が大
きくなるという問題もある。
However, in the above-mentioned conventional structure, since the sub chamber communicates with the combustion chamber through the small holes, the small holes are directed to the combustion chamber, and therefore the air-fuel mixture in the sub chamber is directed. The flame produced by combustion goes to the combustion chamber rather than to the squish region, and as a result, the effect of advancing the combustion start timing in the squish region is not so great. Further, in the case of this conventional structure, in order to strengthen the jet flow, it is necessary to reduce the cross-sectional area of the small holes. However, this increases resistance loss when introducing the air-fuel mixture into the auxiliary chamber and reduces There is also the problem that the heat loss due to

【0006】本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされ
たもので、スキッシュ領域内での燃焼開始時期を早める
ことができ、また上記抵抗損失,絞り損失についても改
善できる火花点火式エンジンのスキッシュ構造を提供す
ることを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and is capable of advancing the combustion start timing in the squish region and improving the resistance loss and throttle loss as well. It is intended to provide a structure.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明
は、シリンダヘッドのシリンダブロックとの合面部分に
燃焼室を構成する燃焼凹部を形成し、該燃焼凹部内に主
点火プラグを装着した火花点火式エンジンにおいて、上
記シリンダヘッドの上記燃焼凹部周縁に平坦面を形成
し、該平坦面と上死点に向けて上昇するピストンの上面
の周縁部とで混合気を挟み込むことにより混合気の燃焼
室内方への流れを発生させるようにしたスキッシュ構造
であって、上記シリンダヘッドの上記平坦面に上記ピス
トンの上面周縁部に向けて開口する副室を凹設し、上記
シリンダヘッドの平坦面,ピストンの上面周縁部の少な
くとも何れか一方に形成された導入逃げ部により上記副
室を上記主燃焼室に連通させて混合気を副室内に導入す
る混合気導入通路を形成するとともに、該副室内に副点
火プラグを配設したことを特徴としている。また請求項
2の発明は、ピストンが上死点に位置した時点で上記平
坦面と上記上面周縁部とで構成されるスキッシュ領域に
上記副室内の火炎を噴出させる火炎噴出通路を、上記平
坦面,上記上面周縁部の少なくとも何れか一方に形成さ
れた噴出逃げ部によって形成したことを特徴としてい
る。
According to a first aspect of the present invention, a combustion recess forming a combustion chamber is formed in a portion of a cylinder head which faces a cylinder block, and a main ignition plug is mounted in the combustion recess. In the spark ignition engine described above, a flat surface is formed on the peripheral edge of the combustion recess of the cylinder head, and the air-fuel mixture is sandwiched between the flat surface and the peripheral edge of the upper surface of the piston that rises toward the top dead center. Of the squish structure for generating a flow toward the combustion chamber of the cylinder head, the sub-chamber opening toward the peripheral edge of the upper surface of the piston is provided in the flat surface of the cylinder head, and the flat surface of the cylinder head is formed. Of the air-fuel mixture introduction passage for introducing the air-fuel mixture into the sub-chamber by communicating the sub-chamber with the main combustion chamber by means of the introduction escape portion formed on at least one of the surface and the peripheral portion of the upper surface of the piston. As well as, it is characterized in that arranged sub spark plug sub chamber. According to the invention of claim 2, when the piston is located at the top dead center, the flame ejection passage for ejecting the flame in the sub chamber is formed in the squish region composed of the flat surface and the peripheral edge of the upper surface. It is characterized in that it is formed by a jet escape portion formed on at least one of the peripheral portions of the upper surface.

【0008】[0008]

【作用】本発明に係るスキッシュ構造によれば、混合気
が副室内に混合気導入通路を通って導入され、またこの
導入された混合気が副点火プラグにより点火される。そ
して請求項1,2の発明では副室がスキッシュ領域に向
かって開口する形状に設定されていることから、この副
室で発生した火炎は直ちにスキッシュ領域に進入し、そ
の結果スキッシュ領域においても上死点付近から燃焼が
開始され、全体としての燃焼時間が短縮される。また請
求項2の発明では上記副式の火炎をスキッシュ領域に積
極的に進入させる火炎噴射通路を設けたので、さらに燃
焼時間が短縮される。また上記副室に連通する混合気導
入通路は、ピストンの上昇行程ではピストンが圧縮上死
点近傍に位置した時点でのみ所定の絞り形状を有するこ
ととなるので絞り損失を少なくでき、またピストンの下
降行程では、ピストンの下降に伴って直ちにその通路面
積が大きくなるので、上記熱損失を少なくできる。
According to the squish structure of the present invention, the air-fuel mixture is introduced into the sub chamber through the air-fuel mixture introduction passage, and the introduced air-fuel mixture is ignited by the sub-ignition plug. Further, in the inventions of claims 1 and 2, since the sub chamber is set to have a shape that opens toward the squish region, the flame generated in this sub chamber immediately enters the squish region, and as a result, even in the squish region. Combustion starts near the dead point, shortening the overall combustion time. Further, in the invention of claim 2, since the flame injection passage for making the sub-type flame positively enter the squish region is provided, the combustion time is further shortened. Further, the air-fuel mixture introducing passage communicating with the sub-chamber has a predetermined throttle shape only when the piston is located near the compression top dead center in the upward stroke of the piston, so that the throttle loss can be reduced, and the piston In the descending stroke, the passage area of the piston immediately increases as the piston descends, so that the heat loss can be reduced.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図1ないし図5は本発明の第1実施例による火花点
火式4サイクルエンジンのスキッシュ構造を説明するた
めの図であり、図1,図2は本実施例エンジンの断面正
面図、図3はシリンダヘッドの底面図、図4は混合気導
入通路,混合気噴出通路の時間的変化を示す図、図5は
本実施例エンジンの正面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 are views for explaining a squish structure of a spark ignition type four-cycle engine according to a first embodiment of the present invention, FIGS. 1 and 2 are sectional front views of the engine of the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is a bottom view of the cylinder head, FIG. 4 is a view showing temporal changes in the mixture introduction passage and the mixture ejection passage, and FIG. 5 is a front view of the engine of this embodiment.

【0010】図において、1は本実施例装置を備えた4
サイクル4バルブエンジンであり、これはクランクケー
ス一体型シリンダブロック2の下側合面にオイルパン2
1を取り付け、上側合面に2分割式シリンダヘッド3を
積層してヘッドボルトで締結し、さらにシリンダヘッド
3の上側合面にヘッドカバー22を被せた構造となって
いる。上記シリンダブロック2のシリンダボア2a内に
摺動自在に挿入されたピストン4はコンロッド5でクラ
ンク軸に連結されている。ここで上記ピストン4の上面
は中央部が球状に凹んだ形状になっており、また該上面
の周縁部4aは平坦面になっている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a device equipped with the device of this embodiment.
It is a cycle 4 valve engine, which has an oil pan 2 on the lower mating surface of the crankcase integrated cylinder block 2.
1 is attached, a two-part cylinder head 3 is stacked on the upper mating surface, fastened with head bolts, and a head cover 22 is covered on the upper mating surface of the cylinder head 3. A piston 4 slidably inserted into the cylinder bore 2a of the cylinder block 2 is connected to a crankshaft by a connecting rod 5. Here, the upper surface of the piston 4 has a shape in which the central portion is spherically recessed, and the peripheral edge portion 4a of the upper surface is a flat surface.

【0011】上記シリンダヘッド3のシリンダブロック
2との合面には、燃焼室6を構成する燃焼凹部3aが凹
設されている。この燃焼凹部3aは図1,図2に示すよ
うに、横断面で見ると略三角形をなしており、該燃焼凹
部3aの稜線部分の中央には主点火プラグ16が螺挿さ
れている。また上記燃焼凹部3aの上記主点火プラグ1
6の一側、つまり上記三角形の一方の斜面部には2つの
吸気弁開口3bが、また他方の斜面部には2つの排気弁
開口3cがそれぞれ形成されており、該各開口3b,3
cはそれぞれ吸気,排気通路7,8でシリンダ外壁に導
出されている。
A combustion recess 3a forming a combustion chamber 6 is provided on the mating surface of the cylinder head 3 with the cylinder block 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the combustion recess 3a has a substantially triangular cross section, and a main ignition plug 16 is screwed into the center of the ridge of the combustion recess 3a. Further, the main spark plug 1 in the combustion recess 3a
Two intake valve openings 3b are formed on one side of the triangle 6, that is, one slope portion of the triangle, and two exhaust valve openings 3c are formed on the other slope portion.
c is led to the outer wall of the cylinder through intake and exhaust passages 7 and 8, respectively.

【0012】ここで本実施例では、排気抵抗を少なくす
るために排気通路8の曲率をできるだけ小さくしてお
り、それだけ排気通路8が後述する排気リフタ13に近
接している。そのため該部分の潤滑油が過熱されて劣化
する問題が生じるので、これを回避するために、排気通
路8と排気リフタ13部分との間に水冷ジャケット8a
を設けている。そして、該水冷ジャケット8aと燃焼室
上側の水冷ジャケット8bとを別個の冷却水系統とし、
これにより燃焼室部分の冷却水温度の異常上昇を回避し
ている。
In this embodiment, the curvature of the exhaust passage 8 is made as small as possible in order to reduce the exhaust resistance, and the exhaust passage 8 is close to the exhaust lifter 13 described later. Therefore, there is a problem that the lubricating oil in that portion is overheated and deteriorates. To avoid this, a water cooling jacket 8a is provided between the exhaust passage 8 and the exhaust lifter 13 portion.
Is provided. Then, the water cooling jacket 8a and the water cooling jacket 8b on the upper side of the combustion chamber are provided as separate cooling water systems,
This prevents an abnormal rise in the temperature of the cooling water in the combustion chamber.

【0013】図5に示すように、上記排気通路8の接続
開口には排気マニホールド20が、吸気通路7の接続開
口には吸気マニホールド23がそれぞれ接続されてい
る。上記吸気マニホールド23は軸線が領域S1の範囲
で直線をなす直管部23aを有しており、かつヘッドカ
バー22を囲むように屈曲している。またこの吸気マニ
ホールド23の上流端には吸気管24を介してサージタ
ンク25が接続されている。そして上記吸気マニホール
ド23の上記直管部23aには取付座23bが一体形成
されており、該取付座23bには共鳴管26が接続され
ている。そして上記取付座23bは、これの軸線S2が
上記直管部23aの下流側付近に接線をなすように吸気
マニホールド23に合流している。さらにまたこの取付
座23bと上記吸気マニホールド23との上流側合流点
の隔壁23cは下流側に延長されており、このようにし
て共鳴管26の吸気マニホールド23への急拡大を抑制
し、整流効果を得ている。なお、上記隔壁23cは、領
域S3部分を一体鋳造し、接続穴を機械加工することに
よって形成されたものである。
As shown in FIG. 5, an exhaust manifold 20 is connected to the connection opening of the exhaust passage 8 and an intake manifold 23 is connected to the connection opening of the intake passage 7. The intake manifold 23 has a straight pipe portion 23a whose axis is a straight line in the range of the region S1 and is bent so as to surround the head cover 22. A surge tank 25 is connected to the upstream end of the intake manifold 23 via an intake pipe 24. A mounting seat 23b is integrally formed on the straight pipe portion 23a of the intake manifold 23, and a resonance pipe 26 is connected to the mounting seat 23b. The mounting seat 23b joins the intake manifold 23 such that the axis S2 of the mounting seat 23b is tangential to the downstream side of the straight pipe portion 23a. Furthermore, the partition wall 23c at the upstream merging point of the mounting seat 23b and the intake manifold 23 is extended to the downstream side, thus suppressing the sudden expansion of the resonance tube 26 into the intake manifold 23, and rectifying the effect. Is getting The partition wall 23c is formed by integrally casting the region S3 and machining the connection hole.

【0014】また上記吸気弁開口3b,排気弁開口3c
にはそれぞれ吸気弁9,排気弁10のバルブヘッド9
a,10aが配置されている。該各弁9,10のバルブ
ステム9b,10bは所定の挟み角をなすように斜め上
方に延びており、また該各弁9,10はバルブステム9
b,10bの上端部に装着されたリテーナ11aとばね
座との間に介設されたバルブスプリング11bで閉方向
に付勢されている。また各バルブステム9b,10bの
上端に装着されたリフタ12,13には吸気カム軸1
4,排気カム軸15のカムノーズが転接している。
The intake valve opening 3b and the exhaust valve opening 3c are also provided.
The intake valve 9 and the exhaust valve 10 have valve heads 9 respectively.
a and 10a are arranged. The valve stems 9b and 10b of the valves 9 and 10 extend obliquely upward so as to form a predetermined included angle, and the valves 9 and 10 include the valve stem 9b.
A valve spring 11b interposed between a retainer 11a attached to the upper ends of b and 10b and a spring seat is biased in the closing direction. The intake camshaft 1 is attached to the lifters 12 and 13 attached to the upper ends of the valve stems 9b and 10b.
4. The cam nose of the exhaust camshaft 15 is rolling.

【0015】また、上記シリンダヘッド3の燃焼凹部3
aの、上記三角形の斜面に続く部分(図3に斜線で示す
領域)は、上記合面に連続する平坦面となっており、吸
気弁9側に位置する部分が吸気側スキッシュ面17,排
気弁10側に位置する部分が排気側スキッシュ面18と
なっている。この両スキッシュ面17,18は、ピスト
ン4が上死点に上昇するに伴って燃焼室周縁の混合気を
該ピストン4の周縁部4aとで挟み込むように圧縮する
こととなり、このスキッシュ面17,18と上面周縁部
4aとで、混合気の燃焼室内方への流れ、つまりスキッ
シュを発生させるスキッシュ領域aを形成している。本
実施例では、吸気弁9,及び排気弁10を吸気通路7側
に偏位させることによって、排気側スキッシュ面18を
吸気側スキッシュ面17より大きく設定している。
Further, the combustion recess 3 of the cylinder head 3
The portion of a that follows the slope of the triangle (the region shown by the diagonal lines in FIG. 3) is a flat surface that is continuous with the mating surface, and the portion that is located on the intake valve 9 side is the intake squish surface 17, the exhaust side. A portion located on the valve 10 side is an exhaust side squish surface 18. As the piston 4 rises to the top dead center, the squish surfaces 17 and 18 compress the air-fuel mixture at the peripheral edge of the combustion chamber so as to be sandwiched between the squish surface 17 and the peripheral edge portion 4a of the piston 4. 18 and the upper surface peripheral edge portion 4a form a squish region a in which the air-fuel mixture flows toward the combustion chamber, that is, squish is generated. In the present embodiment, the exhaust side squish surface 18 is set larger than the intake side squish surface 17 by displacing the intake valve 9 and the exhaust valve 10 toward the intake passage 7 side.

【0016】そして本実施例では、上記排気側スキッシ
ュ面18に副室19を凹設している。この副室19はピ
ストン4の上面周縁部4a側に開口する窪みであり、そ
の高さH1は上記燃焼室6の高さH2より大きく設定さ
れている。また図1に示すように、この副室19はシリ
ンダブロック2側から見ると略三角形をなしており、こ
の三角形の斜辺相当部分は全長に渡って略円弧状に面取
り加工されている。なお、この面取り加工部が本発明の
逃げ部となっている。
In this embodiment, the sub chamber 19 is provided in the exhaust side squish surface 18 as a recess. The sub-chamber 19 is a recess that opens toward the upper peripheral portion 4a of the piston 4, and its height H1 is set to be larger than the height H2 of the combustion chamber 6. Further, as shown in FIG. 1, the sub chamber 19 has a substantially triangular shape when viewed from the cylinder block 2 side, and a portion corresponding to the hypotenuse of the triangle is chamfered into a substantially arc shape over the entire length. The chamfered portion is the relief portion of the present invention.

【0017】上記面取り部のうち上記三角形の頂点に相
当する部分は導入逃げ部としての混合気導入部19aと
なっており、この混合気導入部19aは、上死点付近に
位置するピストン4の上面とで混合気導入通路Aを構成
する。この混合気導入通路Aは、上記副室19を上記燃
焼室6に連通させ、これにより混合気を副室19に導入
するための通路であり、上記主点火プラグ16と副室1
9とを結ぶ線上に、かつ該主点火プラグ16の直近に位
置している。
A portion of the chamfered portion corresponding to the apex of the triangle is a mixture introduction portion 19a serving as an introduction escape portion, and this mixture introduction portion 19a of the piston 4 located near the top dead center. An air-fuel mixture introduction passage A is configured with the upper surface. The air-fuel mixture introduction passage A is a passage for communicating the sub chamber 19 with the combustion chamber 6 and thereby introducing the air-fuel mixture into the sub chamber 19, and the main ignition plug 16 and the sub chamber 1
It is located on the line connecting 9 and 9 and in the immediate vicinity of the main spark plug 16.

【0018】また上記面取り部のうち三角形の斜辺に相
当する部分は噴出逃げ部としての火炎噴出部19bとな
っており、この火炎噴出部19bは、上死点付近に位置
するピストン4の上面周縁部4aとで火炎噴出通路Bを
構成する。この火炎噴出通路Bは、上記副室19内で生
じた火炎を上記排気側スキッシュ面18と上記ピストン
4の上面周縁部4aとで構成されるスキッシュ領域aに
噴出させるための通路である。
A portion of the chamfered portion corresponding to the hypotenuse of the triangle is a flame jet portion 19b as a jet escape portion, and the flame jet portion 19b is a peripheral edge of the upper surface of the piston 4 located near the top dead center. The flame ejection passage B is configured with the portion 4a. The flame ejection passage B is a passage for ejecting the flame generated in the sub chamber 19 to the squish region a formed by the exhaust side squish surface 18 and the upper peripheral portion 4a of the piston 4.

【0019】ここで上記混合気導入通路A,火炎噴出通
路Bは、ピストン4が上死点付近まで上昇した時点で始
めて所定の絞りを有することとなり、該ピストン4が下
降するにつれてその通路面積が大きくなり、通路抵抗は
ほとんど零となる。
Here, the mixture introduction passage A and the flame ejection passage B have predetermined throttles only when the piston 4 rises to the vicinity of the top dead center, and the passage areas thereof decrease as the piston 4 descends. It becomes large and the passage resistance becomes almost zero.

【0020】また上記副室19内には副点火プラグ27
が配設されている。この副点火プラグ27の電極27a
は外側壁から該副室19内に挿入され、上記混合気導入
通路Aを通して上記主点火プラグ16を指向している。
A sub ignition plug 27 is provided in the sub chamber 19.
Are arranged. Electrode 27a of this auxiliary spark plug 27
Is inserted from the outer wall into the sub chamber 19 and is directed to the main spark plug 16 through the mixture introduction passage A.

【0021】次に本実施例の作用効果について説明す
る。圧縮行程において、ピストン4が上昇するに伴って
燃焼室6内及び副室19内の混合気が圧縮されるが、こ
の場合、副室19が燃焼室6より高く設定されているこ
とから、副室19内の圧力は燃焼室6内より僅かに低く
なっている。この圧力関係からピストンの上死点におい
ても混合気が副室19内に上記混合気導入通路Aを通っ
て導入される。また上死点直前になると主点火プラグ1
6により燃焼室6内の混合気に点火され、燃焼が開始す
る。そしてこの点火に少し遅れて、副点火プラグ27に
より副室19内の混合気に点火される。そしてこの副室
19内で生じた火炎の一部は火炎噴出通路Bを通って直
ちにスキッシュ領域aに噴出し、これによりスキッシュ
領域aにおいても、ピストン4が上死点付近に位置して
いる時点から燃焼が開始され、その結果全体の燃焼時間
が短縮される。ここで本実施例では、排気側スキッシュ
面18を大きく設定している訳であるが、このスキッシ
ュ面18は高温の排気ガスにさらされるため、エンドガ
スが高温となり、ノッキングが発生し易い。本実施例で
はこのスキッシュ面18に副室19を設けるとともに、
副点火プラグ27を配設して上述ように、燃焼時間を短
縮したので、ノッキングが発生する前に燃焼を完了でき
るものである。また、上記火炎導入通路Aはピストン4
が上死点近傍に位置する場合のみ形成され、ピストンの
下降に伴って直ちに解放されるので絞り損失を小さくで
き、熱損失を小さくできる。
Next, the function and effect of this embodiment will be described. In the compression stroke, the air-fuel mixture in the combustion chamber 6 and the sub-chamber 19 is compressed as the piston 4 rises. In this case, since the sub-chamber 19 is set higher than the combustion chamber 6, The pressure in the chamber 19 is slightly lower than in the combustion chamber 6. Due to this pressure relationship, the air-fuel mixture is introduced into the sub chamber 19 through the air-fuel mixture introduction passage A even at the top dead center of the piston. Also, just before top dead center, the main spark plug 1
The air-fuel mixture in the combustion chamber 6 is ignited by 6 to start combustion. Then, a little later than this ignition, the auxiliary spark plug 27 ignites the air-fuel mixture in the auxiliary chamber 19. Then, a part of the flame generated in the sub chamber 19 is immediately ejected to the squish region a through the flame ejection passage B, whereby the piston 4 is located near the top dead center also in the squish region a. The combustion is started from, and as a result, the overall combustion time is shortened. Here, in the present embodiment, the exhaust side squish surface 18 is set large, but since the squish surface 18 is exposed to high temperature exhaust gas, the end gas becomes hot and knocking easily occurs. In this embodiment, a sub chamber 19 is provided on the squish surface 18, and
Since the auxiliary ignition plug 27 is provided to shorten the combustion time as described above, the combustion can be completed before knocking occurs. In addition, the flame introduction passage A has the piston 4
Is formed only in the vicinity of the top dead center, and is immediately released as the piston descends, so that the throttling loss and heat loss can be reduced.

【0022】図6,図7は本発明の第2実施例を説明す
るための図であり、これは上記副室を吸気側に設けた例
である。図中、図1,図3と同一符号は同一又は相当部
分を示す。本実施例では、吸気弁開口3b,排気弁開口
3cを排気側に偏位させ、吸気側スキッシュ面17を大
きく設定し、この部分に副室19を設けている。またこ
の副室19内に上記第1実施例と同様に副点火プラグ2
7を配設している。本第2実施例においても上記第1実
施例と同様の効果が得られる。この場合、吸気側スキッ
シュ面17は、伝熱により温度低下が大きく、火炎伝播
速度が遅くなり、結果的にエンドガスがノッキング発生
の条件を満たし易い。本第2実施例では、副点火プラグ
27を備えた副室19を設けることにより、燃焼時間を
短縮してノッキング発生以前に燃焼を完了するものであ
る。
FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining the second embodiment of the present invention, which is an example in which the sub chamber is provided on the intake side. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 3 indicate the same or corresponding portions. In the present embodiment, the intake valve opening 3b and the exhaust valve opening 3c are offset to the exhaust side, the intake side squish surface 17 is set large, and the sub chamber 19 is provided in this portion. Further, in the sub chamber 19, the sub spark plug 2 is provided in the same manner as in the first embodiment.
7 are arranged. Also in the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In this case, the intake-side squish surface 17 has a large temperature drop due to heat transfer, the flame propagation speed becomes slow, and as a result, the end gas easily satisfies the knocking occurrence condition. In the second embodiment, by providing the sub chamber 19 provided with the sub spark plug 27, the combustion time is shortened and combustion is completed before knocking occurs.

【0023】なお、上記実施例では逃げ部としての混合
気導入部19a,火炎噴出部19bを、シリンダヘッド
側に形成したが、この逃げ部はピストン側に形成しても
良く、あるいはシリンダヘッド,ピストンの両方に形成
してもよい。
In the above embodiment, the air-fuel mixture introducing portion 19a and the flame ejecting portion 19b as the escape portion are formed on the cylinder head side, but the escape portion may be formed on the piston side, or the cylinder head, It may be formed on both of the pistons.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように本発明に係る火花点火式エ
ンジンのスキッシュ構造によれば、シリンダヘッドのス
キッシュ領域を構成する平坦面に副室をピストン上面に
向けて開口するように形成し、該副室を燃焼室に連通さ
せて混合気を導入する混合気導入通路を形成するととも
に、該副室内に副点火プラグを配設したので、副室内で
生じた火炎によりスキッシュ領域における燃焼開始時期
を早めることができ、全体としての燃焼時間を短縮でき
る効果がある。また火炎導入通路をシリンダヘッドの平
坦面とピストンの上面とで構成したので、ピストンの上
昇行程では、上死点近傍でしか該通路が形成されないの
で、絞り損失を少なくでき、ピストンの下降行程では、
該通路の面積がピストンの下降により直ちに拡大され、
該部分による熱損失を少なくできる効果がある。
As described above, according to the squish structure of the spark ignition engine according to the present invention, the sub chamber is formed so as to open toward the upper surface of the piston on the flat surface forming the squish region of the cylinder head, Since the air-fuel mixture introducing passage for communicating the air-fuel mixture is formed by communicating the sub-chamber with the combustion chamber, and the sub-ignition plug is arranged in the sub-chamber, the combustion start timing in the squish region due to the flame generated in the sub-chamber The effect is that the combustion time can be accelerated and the overall combustion time can be shortened. Further, since the flame introduction passage is composed of the flat surface of the cylinder head and the upper surface of the piston, the passage is formed only in the vicinity of the top dead center in the upward stroke of the piston, so that the throttling loss can be reduced and in the downward stroke of the piston. ,
The area of the passage is immediately expanded by the lowering of the piston,
There is an effect that heat loss due to the portion can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例による火花点火式エンジン
の副室部分で断面した断面正面図である。
FIG. 1 is a sectional front view of a sub chamber portion of a spark ignition type engine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記第1実施例エンジンのバルブ部分で断面し
た断面正面図である。
FIG. 2 is a sectional front view of the valve portion of the engine of the first embodiment.

【図3】上記第1実施例エンジンのシリンダヘッドの底
面図である。
FIG. 3 is a bottom view of the cylinder head of the engine of the first embodiment.

【図4】図1のIV-IV 線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

【図5】上記第1実施例エンジンの正面図である。FIG. 5 is a front view of the engine of the first embodiment.

【図6】本発明の第2実施例によるエンジンのシリンダ
ヘッドの底面図である。
FIG. 6 is a bottom view of the cylinder head of the engine according to the second embodiment of the present invention.

【図7】上記第2実施例エンジンの副室部分で断面した
断面正面図である。
FIG. 7 is a sectional front view of the sub chamber portion of the second embodiment engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 シリンダブロック 3 シリンダヘッド 3a 燃焼凹部 4 ピストン 4a ピストンの上面周縁部 6 燃焼室 16 主点火プラグ 17,18 吸気側,排気側スキッシュ面(平坦面) 19 副室 19a 混合気導入部(逃げ部) 19b 火炎噴射部(逃げ部) 27 副点火プラグ A 混合気導入通路 B 火炎噴出通路 a スキッシュ領域 1 Engine 2 Cylinder Block 3 Cylinder Head 3a Combustion Recess 4 Piston 4a Piston Top Edge 6 Combustion Chamber 16 Main Spark Plug 17,18 Intake Side, Exhaust Side Squish Surface (Flat Surface) 19 Subchamber 19a Mixture Introduction (Escape) Part) 19b Flame injection part (escape part) 27 Sub spark plug A Mixture introduction passage B Flame ejection passage a Squish area

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダヘッドのシリンダブロックとの
合面部分に燃焼室を構成する燃焼凹部を形成し、該燃焼
凹部内に主点火プラグを装着した火花点火式エンジンに
おいて、上記シリンダヘッドの上記燃焼凹部周縁に平坦
面を形成し、該平坦面と上死点に向けて上昇するピスト
ンの上面の周縁部とで混合気を挟み込むことにより混合
気の燃焼室内方への流れを発生させるようにしたスキッ
シュ構造であって、上記シリンダヘッドの上記平坦面に
上記ピストンの上面周縁部に向けて開口する副室を凹設
し、上記シリンダヘッドの平坦面,ピストンの上面周縁
部の少なくとも何れか一方に形成された導入逃げ部によ
り上記副室を上記燃焼室に連通させて混合気を副室内に
導入する混合気導入通路を形成するとともに、該副室内
に副点火プラグを配設したことを特徴とする火花点火式
エンジンのスキッシュ構造。
1. A spark ignition engine in which a combustion concave portion forming a combustion chamber is formed in a portion of a cylinder head which faces a cylinder block, and a main ignition plug is mounted in the combustion concave portion, and the combustion of the cylinder head is performed. A flat surface is formed on the peripheral edge of the recess, and the air-fuel mixture is sandwiched between the flat surface and the peripheral edge of the upper surface of the piston that rises toward the top dead center, so that the flow of the air-fuel mixture into the combustion chamber is generated. In the squish structure, a sub-chamber opening toward the peripheral edge of the upper surface of the piston is provided in the flat surface of the cylinder head, and the sub-chamber is opened in at least one of the flat surface of the cylinder head and the peripheral edge of the upper surface of the piston. The introduction escape portion formed allows the sub chamber to communicate with the combustion chamber to form a mixture introduction passage for introducing the mixture into the sub chamber, and the sub ignition plug is arranged in the sub chamber. The squish structure of the spark ignition engine characterized by being installed.
【請求項2】 請求項1において、ピストンが上死点に
位置した時点で上記平坦面と上記上面周縁部とで構成さ
れるスキッシュ領域に上記副室内の火炎を噴出させる火
炎噴出通路を、上記平坦面,上記上面周縁部の少なくと
も何れか一方に形成された噴出逃げ部により形成したこ
とを特徴とする火花点火式エンジンのスキッシュ構造。
2. The flame jet passage according to claim 1, wherein a flame jet passage for jetting a flame in the sub chamber is formed in a squish region formed by the flat surface and the peripheral portion of the upper surface when the piston is located at the top dead center. A squish structure for a spark ignition engine, characterized in that it is formed by a jet escape portion formed on at least one of a flat surface and a peripheral portion of the upper surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007002800A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Nissan Motor Co Ltd Structure of engine combustion chamber
CN104040137A (en) * 2011-12-28 2014-09-10 Ge延巴赫两合无限公司 Pre-chamber system for an internal combustion engine
WO2017110957A1 (en) * 2015-12-26 2017-06-29 康仁 矢尾板 Engine with improved knocking resistance

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007002800A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Nissan Motor Co Ltd Structure of engine combustion chamber
CN104040137A (en) * 2011-12-28 2014-09-10 Ge延巴赫两合无限公司 Pre-chamber system for an internal combustion engine
WO2017110957A1 (en) * 2015-12-26 2017-06-29 康仁 矢尾板 Engine with improved knocking resistance

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