JPH0598967A - Squish structure for spark-ignition engine - Google Patents

Squish structure for spark-ignition engine

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JPH0598967A
JPH0598967A JP3292098A JP29209891A JPH0598967A JP H0598967 A JPH0598967 A JP H0598967A JP 3292098 A JP3292098 A JP 3292098A JP 29209891 A JP29209891 A JP 29209891A JP H0598967 A JPH0598967 A JP H0598967A
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JP
Japan
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chamber
flame
combustion
squish
piston
Prior art date
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Application number
JP3292098A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Suzuki
俊雄 鈴木
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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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 a 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. 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燃焼室からの火炎を副室内に
導入する火炎導入通路を形成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 invention of the present application, a combustion recess forming a combustion chamber is formed in a portion of a cylinder head which faces a cylinder block, and an ignition plug is mounted in the combustion recess. In a spark ignition type engine, a flat surface is formed on the periphery of the combustion recess of the cylinder head,
A squish structure for generating a flow of an air-fuel mixture toward a combustion chamber by sandwiching the air-fuel mixture between the flat surface and a peripheral portion of an upper surface of a piston that rises toward a top dead center, the cylinder head A sub-chamber opening toward the peripheral edge of the upper surface of the piston is provided in the flat surface of the cylinder, and the auxiliary escapement portion is formed on at least one of the flat surface of the cylinder head and the peripheral edge of the upper surface of the piston. It is characterized in that the chamber is communicated with the main combustion chamber to form a flame introduction passage for introducing the flame from the combustion chamber into the 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、副室を
燃焼室に連通させる火炎導入部を形成したので、圧縮上
死点直前付近で点火されて燃焼室内で燃焼が開始される
と、この燃焼火炎が上記火炎導入部を通って副室内に導
入され、該副室内の混合気が直ちに燃焼する。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火炎導入通路
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、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, since the flame introducing portion for connecting the sub chamber to the combustion chamber is formed, when ignition is initiated near the compression top dead center and combustion is started in the combustion chamber, Combustion flame is introduced into the sub-chamber through the flame introduction section, and the air-fuel mixture in the sub-chamber immediately burns. 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. Claim 2
In the invention of (1), 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 flame introduction passage communicating with the sub chamber has a predetermined throttle shape only when the piston is positioned near the compression top dead center in the upward stroke of the piston, so the throttle loss can be reduced and the downward stroke of the piston can be reduced. Since the passage area of the piston immediately increases as the piston descends, 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は火炎導入
通路,噴出通路の時間的変化を示す図、図5は本実施例
の効果を説明するためのクランク角−燃焼割合特性図で
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 diagram showing temporal changes in the flame introduction passage and the ejection passage, and FIG. 5 is a crank angle-combustion ratio characteristic diagram for explaining the effect of the present 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上に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(図示せず)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.
This is a cycle four-valve engine, which is a two-divided cylinder head 3 stacked on a crankcase-integrated cylinder block 2 and fastened with head bolts. Further, a head cover (not shown) is attached to the upper face of the cylinder head 3. It has a covered structure. 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の上記点火プラグ16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,3c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 shape in a cross section, and an ignition plug 16 is screwed into the center of the ridge of the combustion recess 3a. Two intake valve openings 3b are formed on one side of the ignition plug 16 of the combustion recess 3a, that is, one slope portion of the triangle, and two exhaust valve openings 3c are formed on the other slope portion. The openings 3b and 3c are led out to the outer wall of the cylinder through the intake and exhaust passages 7 and 8, respectively.

【0012】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.

【0013】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. The squish region a where the air-fuel mixture flows toward the inside of the combustion chamber, that is, the squish region a, is formed by 18 and the upper surface peripheral edge portion 4a. 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.

【0014】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3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、この面取り部が本発明の逃げ
部となっている。
In this embodiment, the sub chamber 19 is provided as a recess in the squish surface 18 on the exhaust side. 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. 3, 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.

【0015】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火炎導入部19aとな
っており、この火炎導入部19aは、上死点付近に位置
するピストン4の上面とで火炎導入通路Aを構成する。
この火炎導入通路Aは、上記副室19を上記燃焼室6に
連通させ、これにより燃焼室6内で生じた火炎を副室1
9に導入するための通路であり、上記点火プラグ16と
副室19とを結ぶ線上に、かつ該点火プラグ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 flame introduction portion 19a as an introduction escape portion, and the flame introduction portion 19a is an upper surface of the piston 4 located near the top dead center. Constitutes the flame introduction passage A.
The flame introducing passage A communicates the sub chamber 19 with the combustion chamber 6 so that the flame generated in the combustion chamber 6 is transferred to the sub chamber 1
It is a passage for introducing into the fuel cell 9, and is located on the line connecting the spark plug 16 and the sub chamber 19 and in the immediate vicinity of the spark plug 16.

【0016】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 oblique side of the triangle is a flame jetting portion 19b as a jet escape portion, and the flame jetting 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.

【0017】ここで上記火炎導入通路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 flame introduction passage A and the flame ejection passage B have predetermined throttles only when the piston 4 rises to near the top dead center, and the passage areas increase as the piston 4 descends. Therefore, the passage resistance becomes almost zero.

【0018】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。上死点直前になると点火プラグ16により
混合気に点火され、燃焼が開始する。この場合、燃焼室
6で発生した火炎の一部は、上記圧力の関係から、ピス
トン4が上死点付近に位置している時点で火炎導入通路
Aを通って副室19内に導入され、該副室19内の混合
気も直ちに燃焼を開始する。また火炎導入通路Aは点火
プラグ16と副室19とを結ぶ線上で、かつ該点火プラ
グ16の直近に位置しているので、この点からも火炎が
副室19内に直ちに導入される。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1
8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を設けることにより上述の
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. Immediately before the top dead center, the ignition plug 16 ignites the air-fuel mixture and starts combustion. In this case, part of the flame generated in the combustion chamber 6 is introduced into the sub chamber 19 through the flame introduction passage A at the time when the piston 4 is located near the top dead center due to the above pressure relationship. The air-fuel mixture in the sub chamber 19 also immediately starts burning. Further, since the flame introducing passage A is located on the line connecting the spark plug 16 and the sub chamber 19 and in the immediate vicinity of the spark plug 16, the flame is immediately introduced into the sub chamber 19 also from this point. Then, a part of the flame generated in the sub chamber 19 is immediately ejected to the squish area a through the flame ejection passage B, whereby the squish area a.
Also in the above, combustion is started from the time when the piston 4 is located near the top dead center, and as a result, the overall combustion time is shortened. Here, in the present embodiment, the exhaust side squish surface 18
The squish surface 1
Since No. 8 is exposed to high-temperature exhaust gas, the end gas becomes hot and knocking is likely to occur. In this embodiment, the subchamber 19 is provided on the squish surface 18 to shorten the combustion time as described above, so that the combustion can be completed before knocking occurs. Further, the flame introduction passage A is formed only when the piston 4 is located near the top dead center and is immediately released when the piston descends, so that the throttling loss and heat loss can be reduced.

【0019】図5は本実施例の燃焼時間短縮効果を確認
するための実験結果を示す。図中、C1は通常の副室を
有しない場合、C2はスキッシュ領域外部分に副室を設
けた場合であり、これは例えば上述の公報に記載されて
いるようにシリンダヘッド内に設けた空洞を小孔で燃焼
室に連通させたものである。また、C3は本実施例のス
キッシュ領域に副室を設けた場合の特性を示す。なお、
図5(a),(b) はそれぞれEGRガスを導入した場合,導
入しない場合の特性である。同図からも明らかなよう
に、例えば燃焼割合90%の時点で比較すると、本実施
例は、スキッシュ領域外に副室を設けた場合に比較して
クランク角度で5〜3度、副室を有していない場合に比
較して7〜4度、それぞれ早く達しており、また燃焼割
合100%についてはさらに早く達している。
FIG. 5 shows experimental results for confirming the combustion time shortening effect of this embodiment. In the figure, C1 is a case where a normal sub chamber is not provided, and C2 is a case where a sub chamber is provided outside the squish region. This is a cavity provided in the cylinder head as described in the above-mentioned publication, for example. Is connected to the combustion chamber through a small hole. Further, C3 shows the characteristic when the sub chamber is provided in the squish region of this embodiment. In addition,
FIGS. 5 (a) and 5 (b) show the characteristics with and without the EGR gas introduced. As is clear from the figure, when comparing at the time of combustion ratio of 90%, for example, in the present embodiment, the crank angle is 5 to 3 degrees, and the auxiliary chamber is formed in comparison with the case where the auxiliary chamber is provided outside the squish region. Compared with the case of not having it, it has reached 7 to 4 degrees earlier, and has reached the combustion rate of 100% even earlier.

【0020】図6,図7は本発明の第2実施例を示す図
であり、これは吸気側に副室を設けた例である。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
偏位させることにより吸気側スキッシュ面17を排気側
スキッシュ面18より大きく設定し、この吸気側スキッ
シュ面17に副室19を形成している。本第2実施例に
おいても上記第1実施例と同様の作用効果が得られる。
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、副室19を設けることにより上述のように、
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 views showing a second embodiment of the present invention, which is an example in which a sub chamber is provided on the intake side. In the figure,
1 and 3 indicate the same or corresponding parts. In the present embodiment, the intake-side squish surface 17 is set larger than the exhaust-side squish surface 18 by displacing the intake-valve opening 3b and the exhaust-valve opening 3c toward the exhaust side. Is forming. Also in the second embodiment, the same operational effect as 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, as described above,
The combustion time is shortened and combustion is completed before knocking occurs.

【0021】なお、上記実施例では逃げ部としての火炎
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設けても良
く、あるいはシリンダヘッド,ピストンの両方に設けて
もよい。
In the above embodiment, the flame introducing portion 19a and the flame ejecting portion 19b as the escape portion are formed on the cylinder head side. However, this escape portion may be provided on the piston side, or the cylinder head and the piston may be provided. You may provide in both.

【0022】[0022]

【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するとともに、該副室を燃焼
室に連通させて火炎を導入する火炎導入通路を形成した
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 type engine of the present invention, the sub chamber is formed on the flat surface forming the squish region of the cylinder head so as to open toward the upper surface of the piston. Since the flame introducing passage that communicates the sub chamber with the combustion chamber and introduces the flame is formed, the combustion start timing in the squish region can be advanced by the flame generated in the sub chamber, and the overall combustion time can be shortened. effective. 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 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, and 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実施例の効果を説明するためのクラン
ク角−燃焼割合特性図である。
FIG. 5 is a crank angle-combustion ratio characteristic diagram for explaining the effect of the first embodiment.

【図6】本発明の第2実施例を示すシリンダヘッドの底
面図である。
FIG. 6 is a bottom view of a cylinder head showing a 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 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 火炎導入部(導入逃げ部) 19b 火炎噴出部(噴出逃げ部) A 火炎導入通路 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 Top Edge of Piston 6 Combustion Chamber 16 Spark Plug 17,18 Intake Side, Exhaust Side Squish Surface (Flat Surface) 19 Subchamber 19a Flame Introducing Section ) 19b Flame ejection part (ejection escape part) A Flame 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該燃焼室からの火
炎を副室内に導入する火炎導入通路を形成したことを特
徴とする火花点火式エンジンのスキッシュ構造。
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 spark plug is mounted in the combustion concave portion. A squish in which a flat surface is formed on the peripheral edge, 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 to generate a flow of the air-fuel mixture into the combustion chamber. A sub-chamber is formed in the flat surface of the cylinder head so as to open toward the peripheral portion of the upper surface of the piston, and is formed on at least one of the flat surface of the cylinder head and the peripheral portion of the upper surface of the piston. A spark introduction system characterized in that a flame introduction passage for introducing the flame from the combustion chamber into the sub chamber is formed by communicating the sub chamber with the combustion chamber by the introduced introduction escape portion. Engine squish structure.
【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射逃げ部によって形成した
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 type engine formed by an injection escape portion formed on at least one of a flat surface and a peripheral portion of the upper surface.
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