JPH06288332A - エンジンの燃焼室構造 - Google Patents

エンジンの燃焼室構造

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JPH06288332A
JPH06288332A JP5096581A JP9658193A JPH06288332A JP H06288332 A JPH06288332 A JP H06288332A JP 5096581 A JP5096581 A JP 5096581A JP 9658193 A JP9658193 A JP 9658193A JP H06288332 A JPH06288332 A JP H06288332A
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ignition gap
flame
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博之 山本
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秀俊 工藤
Muneyuki Oota
統之 太田
Tsutomu Iname
力 稲目
Yoshihiro Kiriki
義博 桐木
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    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F2001/241Cylinder heads specially adapted to pent roof shape of the combustion chamber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】燃焼初期時に、吸気のタンブル流に邪魔される
ことなく、燃焼室直径方向に細長く伸びる柱状火炎を確
実に形成し得るようにする。 【構成】ペントル−フ型とされた燃焼室1に、燃焼室1
の稜線αに沿って2つの吸気ポ−ト2、3が開口され、
また稜線αに沿って3個の点火ギャップ31〜33が直
列に配設される。各点火ギャップ31〜33で点火され
ることにより形成される火炎同士が、燃焼初期に稜線α
方向で合致して、細長い略柱状の柱状火炎Fが形成され
る。吸気ポ−ト2、3から供給される吸気によって、燃
焼室1内にシリンダ軸線と変更な平面内で旋回されるタ
ンブル流T1、T2が形成される。タンブル流T1、T
2に対して直交する方向に、点火ギャップ31〜33の
配列方向が設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの燃焼室構造に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近のエンジンでは、特に希薄燃焼を行
なって燃費改善を行なうため、燃焼室内に吸気のタンブ
ル流(縦渦)を形成するようにしたものが実用化されて
いる。このタンブル流は、シリンダ軸線と平行な平面内
での旋回流となるが、吸気ポ−トを2つとして、この各
吸気ポ−トからの吸気をそれぞれタンブル流として、燃
焼室内に互いに略平行な2つのタンブル流を形成するこ
とも行なわれている。
【0003】また、実開昭60−43128号公報に示
すように、燃焼室をペントル−フ型としたものにおい
て、その稜線に沿って直列に3個の点火ギャップを直列
に配設したものが提案されている。このものは、点火ギ
ャップの数を増加させることにより、燃焼完了までの期
間を短かくしようとするものである。しかしながら、上
記公報記載のものでは、点火ギャップの数が増加するほ
ど単位時間当りの発熱量が急激に大きくなって、つまり
発熱量のピ−ク値が大きくなって、NOxが増大してし
まうものを提案している。特に希薄燃焼を行なう場合
は、NOx低減が大きな問題となるので、この点におい
て問題となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】NOxの発生を低減さ
せつつ、燃焼を所定期間内に完了させるため、本出願人
は、所定の燃焼期間内における単位時間当りの燃焼割合
を極力均一になるようにしたもの、つまり単位時間当り
の発熱量のピ−ク値を小さくし得るものを開発した。こ
の点を詳述すると、燃焼室の直径方向に複数の点火ギャ
ップを配設して、燃焼初期時に、各点火ギャップの点火
により生じる火炎同士が該複数の点火ギャップの配列方
向において合致して燃焼室の直径方向に細長く伸びる略
柱状の柱状火炎が形成されるようにして、この後は柱状
火炎が複数の点火ギャップの配列方向と直交する方向に
成長されるようにしたものを開発した。このように、燃
焼初期に柱状火炎を形成することにより、初期の燃焼割
合の増大を抑制して、この後の燃焼割合が急激に増大す
るのが抑制される。
【0005】上述したような柱状火炎を形成するものに
おいて、希薄限界をさらに向上させるべく、燃焼室に吸
気のタンブル流をも形成するようにした場合、タンブル
流が柱状火炎の形成に悪影響を与えてしまうことがあ
る。このような原因を追求したところ、タンブル流によ
る吸気流速によって、各点火ギャップから生じた火炎の
成長方向(成長し易くなる方向)が、柱状火炎形成のた
めに要求される火炎の成長方向とは異なるものとなって
しまうためである、ということが判明した。
【0006】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、燃焼室内に吸気のタンブル流を形成するよ
うにした場合でも、燃焼初期時において燃焼室直径方向
に細長く伸びる柱状火炎を確実に形成し得るようにした
エンジンの燃焼室構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にあっては次のような構成としてある。すな
わち、燃焼室に吸気のタンブル流を形成するようにした
エンジンにおいて、燃焼室の直径方向でかつ前記タンブ
ル流と直交する方向において、互いに直列に複数の点火
ギャップが配設されて、各点火ギャップで着火された火
炎が燃焼初期時において互いに合致して燃焼室直径方向
に細長く伸びる略柱状の柱状火炎を形成するようにされ
ている、ような構成としてある。上記構成を前提とした
本発明の好ましい構成は、特許請求の範囲における請求
項2以下に記載の通りである。
【0008】
【発明の効果】本発明によれば、タンブル流は複数の点
火ギャップからなる点火ギャップ列と直交する方向の流
れるので、点火ギャップ列方向において火炎の成長速度
に影響を与えるものとはならない。つまり、タンブル流
によっては点火ギャップ列の一方向、他方向さらには傾
斜方向に火炎が成長され易くなるような事態が防止され
て、燃焼初期時に柱状火炎を確実に形成することができ
る。
【0009】請求項2に記載したような構成とすること
により、最近のエンジンとして一般的な吸気2弁式とし
つつ、タンブル流を点火ギャップ列と直交する方向の流
れとして設定する上で好ましいものとなる。
【0010】請求項3に記載したような構成とすること
により、柱状火炎が形成された後において、当該柱状火
炎と直交する方向に成長しようとする火炎、つまり当該
直交する方向において一方向へ成長しようとする火炎と
他方向へ成長しようとする火炎を、タンブル流による火
炎成長速度への影響を考慮して、同時に燃焼室周縁部に
到達させる上で好ましいものとなる。
【0011】請求項4に記載したような構成とすること
により、点火プラグを排気ポ−ト近くに取付けることの
むずかしさを解決しつつ、点火ギャップを所望位置へ位
置させることができる。
【0012】請求項5に記載したような構成とすること
により、タンブル流の旋回方向を考慮して、請求項3で
得られるのと同様の効果を得ることができる。また、請
求項6に記載したような構成とすることにより、請求項
5に記載のものにおいて、請求項4で得られるのと同様
の効果を得ることができる。
【0013】請求項7に記載したような構成とすること
により、最近のエンジンとして一般的なペントル−フ型
燃焼室を有するエンジンにおいて、本発明による効果を
得ることができる。
【0014】請求項8に記載したような構成とすること
により、ピストンが上昇する際は、燃焼室中心に向かう
スキッシュ流によって柱状火炎の幅が大きくなってしま
うこと、つまり燃焼初期時における燃焼割合の増大を抑
制する上で好ましいものとなる。また、柱状火炎が形成
された後は、ピストンが下降する際に、柱状火炎と直交
する方向へ火炎が成長しようとするのを助長させるよう
な逆スキッシュ流、つまり燃焼室周縁部に向かう吸気の
流れによって、燃焼後半での燃焼を短い期間で終了させ
て、燃焼期間が長くなり過ぎてしまうのを防止する上で
好ましいものとなる。
【0015】請求項9に記載したような構成とすること
により、柱状火炎が形成された後、当該柱状火炎と直交
する方向における柱状火炎と燃焼室周縁部までの距離の
相違あるいは火炎伝幡速度の相違を、ピストンが下降す
る際に生じる逆スキッシュ流つまり燃焼室周縁部に向か
う吸気の流れを利用した火炎成長の促進作用によって補
償して、柱状火炎と直交する方向における燃焼終了時期
を同じとすることができる。
【0016】請求項10に記載したような構成とするこ
とにより、点火ギャップ列の各端に位置される点火ギャ
ップが、吸・排気ポ−トとの関係等から燃焼室周縁部近
傍に位置せざるを得ないときでも、当該各端に位置する
点火ギャップから生じた火炎をスキッシュ流を利用して
その隣りに位置する点火ギャップに向けて早く成長させ
ることができ、柱状火炎を確実かつ早い時期に形成する
上で好ましいものとなる。
【0017】請求項11に記載したような構成とするこ
とにより、柱状火炎が形成されるまでの間つまり燃焼初
期時における燃焼割合を、突起部が占める容積に応じた
分だけ抑制することができる。
【0018】請求項12に記載したような構成とするこ
とにより、柱状火炎が形成されるまでのシリンダ軸心方
向における燃焼割合の増大を抑制して、燃焼初期時の燃
焼割合を小さくしつつ、柱状火炎と直交する方向に火炎
が成長するときの燃焼割合を多く確保しておく上で好ま
しいものとなる。
【0019】請求項13あるいは請求項14に記載した
ような構成とすることにより、請求項12で得られるの
と同様の効果を得つつ、柱状火炎が形成された後におけ
る火炎面積の増大つまり燃焼割合の急激な増大を抑制す
る上で好ましいものとなる。
【0020】
【実施例】以下本発明の実施例を添付した図面に基づい
て説明する。第1実施例 図1において、1はペントル−フ型とされた燃焼室であ
り、シリンダヘッド内面に形成され一対の傾斜面が符号
1A、1Bで示され、その稜線つまり一対の傾斜面1A
と1Bとの交差する線が符号αで示される。燃焼室1に
対しては、一方の傾斜面1A部分において2つの吸気ポ
−ト2、3が開口され、他方の傾斜面1B部分において
2つの排気ポ−ト4、5が開口されている。2つの吸気
ポ−ト2と3同士は稜線αに沿って配設され、同様に2
つの排気ポ−ト4と5同士も稜線αに沿って配設されて
いる。
【0021】吸気ポ−ト2、3には吸気通路12あるい
は13が連なり、排気ポ−ト4、5には排気通路14あ
るいは15が連なっている。2つの吸気通路12と13
同士は、少なくとも燃焼室1近傍部分は所定長に渡って
互いに独立して構成され、同様に、2つの排気通路24
と25も燃焼室1近傍部分は所定長に渡って互いに独立
している。
【0022】燃焼室1には、稜線αに沿って、燃焼室1
の直径方向直列に3個の点火ギャップ(点火プラグ)3
1〜33が配設されている。この点火ギャップの数およ
び配設位置は、次のような柱状火炎を燃焼初期に形成す
るために設定される。すなわち、いま燃焼室1内におけ
る火炎伝幡速度が、各点火ギャップ位置において互いに
相違のない場合を想定する。
【0023】各点火ギャップ31〜33において同時に
点火が行なわれたとき、各点火ギャップ31〜33を中
心にして広がる火炎は、先ず稜線α方向において互いに
合致して、燃焼室直径方向全長に渡って細長く伸びる略
柱状の柱状火炎Fが形成される。この柱状火炎Fの形成
後は、火炎は稜線αと直交する方向に伸びていって、燃
焼完了とされる。このような燃焼状態においては、燃焼
初期時における燃焼割合が抑制され、特に柱状火炎Fと
されることによって火炎伝幡面積が低減されて、この後
急速に火炎面積が拡大されることが抑制される。
【0024】図2において、前述した柱状火炎Fを形成
する場合の燃焼状態を実線で示してあり(理想状態)、
燃焼室1の中心部に1つのみ点火ギャップを設けた従来
の場合の燃焼状態を一点鎖線で示してある。この図2に
示すように、柱状火炎Fを形成することにより、単位時
間当りの発熱量が極力均一化されて、すなわち発熱量の
ピ−ク値を小さいものに抑制してNOxの低減が得ら
れ、また燃焼期間が長くなってしまうこともない(燃費
改善の上でも有利)。
【0025】図1に示す柱状火炎Fを確実に形成するた
め、燃焼室1内での吸気のタンブル流を勘案して、各点
火ギャップ31〜33の配列方向が設定されている。す
なわち、各吸気通路12、13からそれぞれ供給される
吸気は、それぞれシリンダ軸線と平行な平面内で旋回さ
れるタンブル流(縦渦)T1、T2とされるように、吸
気通路12、13の曲り等が設定されているが、この各
タンブル流T1とT2とは、シリンダ軸線と平行な平面
でかつ吸気通路12、13の延長線方向に伸びる平面内
での流れとなる。つまり、タンブル流T1とT2とは、
各吸気通路稜線αと直交する方向(点火ギャップ31〜
33の配列方向と直交する方向)の流れとなる。このた
め、タンブル流は、点火ギャップ31〜33の配列方向
においては、火炎伝幡速度に実質的に影響を与えないも
のとなる。したがって、点火ギャップ間の距離(点火ギ
ャップの数)を、所望時期に柱状火炎Fを形成できるよ
うに設定しておけば、タンブル流に影響されることなく
確実に柱状火炎が形成されることになる。
【0026】ちなみに、タンブル流の方向を、図1にお
いて90度ずれた関係とすると、点火ギャップ31〜3
3で生じた火炎は、タンブル流の流れ方向に成長速度が
早くなるものの、反対側では成長速度が遅くなるので、
燃焼室の直径方向全長に渡って早期に柱状火炎Fを形成
することがむずかしいものとなる。タンブル流の方向
を、点火ギャップ列に対して45度等の傾きとした場合
は、柱状火炎そのものを形成することがむずかしくな
る。以上に加えて、タンブル流の勢いは、エンジンの運
転状態によっても異なってくるので、広い運転領域に渡
って常に確実に柱状火炎を形成するということがなお一
層むずかしいものとなる。
【0027】第2実施例 図3、図4は、本発明の第2実施例を示すものであり、
前記実施例を同一構成要素には同一符号を付してその説
明は省略する。なお、以下の説明では全て、点火ギャッ
プ31〜33に対応した点火プラグは、31A〜33A
というように、Aの符号を付して示してある。本実施例
では、図4に示すように、タンブル流T1(T2)を、
図4中時計回り、つまり吸気ポ−ト2(3)からピスト
ン41頂面を通り、排気ポ−ト4、5を経て点火ギャッ
プ31〜33を通過するような流れとされている。この
ため、吸気ポ−ト2(3)付近における吸気通路12
(13)内を、隔壁42によって上側通路2A(3A)
と下側通路2B(3B)に画成して、上側通路2A(3
A)を開閉弁43によって閉じるようにしてある。な
お、開閉弁43は、部分負荷域でのみ閉じられ、全負荷
域では開かれる。
【0028】また、点火ギャップ31〜33は、燃焼室
中心よりも排気ポ−ト4、5側にオフセットされて、こ
の分吸気ポ−ト2、3の有効開口面積を大きく確保でき
るようにしてある。そして、排気ポ−ト4、5側の燃焼
室周縁部には、スキッシュエリア44が形成されてい
る。なお、図中51はシリンダヘッド、52はシリンダ
ブロック、53は燃料噴射弁、54は吸気弁である。
【0029】本実施例では、柱状火炎が形成された後、
当該柱状火炎と直交する方向において、柱状火炎(点火
ギャップ列と考えてもよい)と図3右側の燃焼室周縁部
までの距離が大きく、図3左側の燃焼室周縁部までの距
離は小さいものとなる。図4に示すような流れのタンブ
ル流によって、柱状火炎が吸気ポ−ト2、3側へ押し長
される傾向となり、かつ柱状火炎と直交する方向に成長
しようとする火炎のうち、吸気ポ−ト2、3側への火炎
成長速度は早くされ、排気ポ−ト4、5側への火炎成長
速度は小さいものに抑制される。
【0030】しかしながら、点火ギャップ列は、排気ポ
−ト4、5側にオフセットしてあるので、柱状火炎と直
交する方向に成長する火炎はほぼ同時期に燃焼室周縁部
に到達することになる。また、ピストン41が下降する
ことにより発生するスキッシュエリア44へ向けての逆
スキッシュ流によって、当該スキッシュエリア44へ向
けての火炎成長が促進されて、柱状火炎と直交する方向
における成長する火炎を同時に燃焼室周縁部に到達させ
る上でより好ましいものとなる。なお、点火ギャップ列
の排気ポ−ト側へのオフセットとスキッシュエリア44
の形成とはいずれか一方のみを採択してもよい。
【0031】ここで、点火ギャップ31〜33を、排気
ポ−ト4、5近くに位置させる上で、上方からまっすぐ
点火プラグを取付けるのでは、排気ポ−ト4、5やその
付近における各種部品に対する干渉防止等の点で、設計
上の大きな制約を受けるものとなる。特に、燃焼室周縁
部側にある点火ギャップ31、33についてはこのよう
な問題が顕著になり易い。このため、図3矢印および図
5に示すように、点火ギャップ31(33)用の点火プ
ラグ31A(33A)の取付孔31B(33B)を、燃
焼室1に近づくにつれて排気ポ−ト4、5側に近ずくよ
うに傾斜して形成する一方、点火プラグ31A(33
A)の先端部つまり点火ギャップ31(33)を、燃焼
室内に所定分突出させることが好ましい。この場合、点
火プラグ取付孔31B(33B)の燃焼室1に対する開
口位置は、点火ギャップ31(33)の位置よりも吸気
ポ−ト2、3側となる。なお、中央の点火ギャップ32
についても、上述した点火ギャップ31、33と同様な
傾斜取付とすることができる。
【0032】第3実施例 図6、図7は本発明の第3実施例を示すものである。本
実施例では、図4、図5に示した隔壁42をなくして、
タンブル流T1、T2の旋回方向を、図4、図5の場合
とは逆向きになるようにしてある。つまり、吸気ポ−ト
2(3)からの吸気は、点火ギャップ31〜33、排気
ポ−ト4、5を通って、ピストン41の頂面へ流れるよ
うな向きとされている。このため、点火ギャップ列は、
吸気ポ−ト2、3側にオフセットされているが、このオ
フセットの意味合いは、前述した図3、図4の場合と同
様である。本実施例の場合も、図3、図5の場合と同様
に、点火プラグ31A、33Aを傾斜して取付けると共
に、点火ギャップ31、33を燃焼室1内に所定分突出
させるようにしてある。
【0033】第4実施例 図8、図9は本発明の第4実施例を示すものである。本
実施例では、点火ギャップ列の各端に位置される点火ギ
ャップ31、33が、燃焼室1の周縁部あるいはその直
近に位置されている。点火ギャップ列と直交する方向に
位置する燃焼室周縁部にはそれぞれ、吸気ポ−ト2、3
あるいは排気ポ−ト4、5に渡るような燃焼室周方向に
かなり長いスキッシュエリア61、62が形成されてい
る。また、点火ギャップ3133の配列方向各端側の燃
焼室周縁部には、小さいスキッシュエリア63、64が
形成されている。
【0034】本実施例では、ピストン41が上昇する
際、スキッシュエリア63、64から点火ギャップ31
あるいは33に向けてスキッシュ流S1が発生して、点
火ギャップ31、33で発生された火炎を隣りの点火ギ
ャップ32に向けて早く成長させる。これにより、点火
ギャップ31、33を燃焼室周縁部付近に位置させるこ
とによる点火ギャップ32までの距離が長くなるのを補
償して、柱状火炎の生成時期が遅れてしまうのが防止さ
れる。
【0035】また、ピストンが上昇する際、スキッシュ
エリア61、62で発生されるスキッシュ流S2によっ
て、点火ギャップ列と直交する方向に火炎が成長するの
を抑制して、燃焼初期時の燃焼割合低減の上で好ましい
ものとなる。また、ピストン41が下降する際、スキッ
シュ流S2とは反対方向に流れる逆スキッシュ流S4に
よって、柱状火炎が形成された後における当該柱状火炎
と直交する方向での火炎成長が促進されて、燃焼の早期
完了という点で好ましいものとなる。
【0036】第5実施例 図10、図11は本発明の第5実施例を示すものであ
る。本実施例では、ピストン41の頂面に、突起部71
を形成してある。この突起部71は、点火ギャップ31
〜33の配列方向に細長く伸びる断面角柱状として形成
されて、ピストン41の直径全長に渡って形成されてい
る。この突起部71の形成位置は、点火ギャップに臨む
位置とされて、突起部71の上方延長軌跡内に各点火ギ
ャップ31〜33が含まれるような関係とされている。
そして、ペントル−フ型燃焼室とする関係上得られる傾
斜面1A、1Bを利用して、突起部71の長手方向と直
交する方向において、ピストン41の頂面と燃焼室1の
上壁との間隔が、燃焼室周縁部に向かうにつれて徐々に
小さくなるようにされている。
【0037】ここで、点火ギャップ31と32との間
隔、および32と33との間隔は互いに等しい間隔Lと
されている。ピストン41が上死点にあるときの突起部
71(の頂面)と点火ギャップ31〜33との間隔をH
としたとき、H≦L/2の関係となるように、寸法設定
されている。つまり、隣りあう火炎が合致して柱状火炎
が形成されるまでに、シリンダ軸心方向においては火炎
が突起部71に到達するようにしてある。
【0038】上記構成により、柱状火炎を形成するまで
の燃焼初期時に、火炎はシリンダ軸心方向においては突
起部71によって燃焼がすすむのが抑制されて、柱状火
炎生成までの間における燃焼割合を小さいものとするこ
とができる。特に、上述した寸法LとHとの設定によ
り、柱状火炎生成までの間におけるシリンダ軸心方向に
おける燃焼を抑制する上で好ましいものとなる。また、
柱状火炎が形成された後は、柱状火炎と直交する方向に
成長しようとする火炎(火炎面積)は、燃焼室周方向に
おいては徐々に大きくなる一方、燃焼室の高さ方向にお
いては徐々に小さくなるので、火炎面積を極力一定のも
のに維持して、均一な燃焼割合を得る上で好ましいもの
となる。
【0039】第6実施例 図12、図13は、本発明の第6実施例を示すものであ
る。本実施例では、図10図11の場合と同様に、ピス
トン41の頂面に突起部81を形成してある。この突起
部81の形状は、その頂面81aについては図10、図
11の場合と同様であるが、その長手方向(点火ギャッ
プ列方向)と直交する方向における側面81bが、ピス
トン外周縁部に向けて徐々に低くなるようにされてい
る。これにより、図10、図11の場合に比して、ピス
トン頂面と燃焼室上壁との間隔を、傾斜面1A、1Bを
も利用して、より一層滑らかかつ徐々に小さいものとす
ることができる。本実施例においても、寸法LとHの関
係は図10、図11の場合と同様に設定されている。
【0040】以上実施例について説明したが、直列に配
設される複数の点火ギャップの数は、適宜の数とするこ
とができるが、コストやメインテナンスを考慮して、柱
状火炎Fを形成するのに必要な最少限の数とするのが好
ましい。また、本発明は、吸気ポ−トが1つで、燃焼室
内に形成されるタンブル流が1つの場合でも適用でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す燃焼室の簡略平面図。
【図2】本発明で得られる柱状火炎を利用した燃焼形態
を従来のものと比較して示す図。
【図3】本発明の第2実施例を示すもので、図1に対応
した図。
【図4】図3における燃焼室の縦断面構造を示す図。
【図5】図3に示す点火ギャップの好ましい設置例を示
すもので、図4に対応した図。
【図6】本発明の第3実施例を示すもので、図1に対応
した図。
【図7】図6における燃焼室の縦断面構造を示す図。
【図8】本発明の第4実施例を示すもので、図1に対応
した図。
【図9】図8における燃焼室の縦断面構造を示す図。
【図10】本発明の第5実施例を示すもので、燃焼室の
縦断面構造を示す図。
【図11】図10におけるピストンを頂面側から見た
図。
【図12】本発明の第6実施例を示すもので、燃焼室の
縦断面構造を示す図。
【図13】図12におけるピストンを、図12の右また
は左側から見たときの図。
【符号の説明】
1:燃焼室 2,3:吸気ポ−ト 4,4:排気ポ−ト 31〜33:点火ギャップ 44:スキッシュエリア 61〜64:スキッシュエリア 71,81:突起部 81a:頂面 81b:側面 α:稜線 F:柱状火炎 T1,T2:タンブル流 S1,S2:スキッシュ流 S4:逆スキッシュ流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02P 13/00 302 A (72)発明者 稲目 力 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 桐木 義博 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】燃焼室に吸気のタンブル流を形成するよう
    にしたエンジンにおいて、 燃焼室の直径方向でかつ前記タンブル流と直交する方向
    において、互いに直列に複数の点火ギャップが配設され
    て、各点火ギャップで着火された火炎が燃焼初期時にお
    いて互いに合致して燃焼室直径方向に細長く伸びる略柱
    状の柱状火炎を形成するようにされている、ことを特徴
    とするエンジンの燃焼室構造。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記複数の点火ギャップからなる点火ギャップ列を挟ん
    で、一方に該点火ギャップ列方向に隔置された2つの吸
    気ポ−トが位置されると共に、他方に排気ポ−トが位置
    されているもの。
  3. 【請求項3】請求項2において、 前記タンブル流の旋回方向が、前記吸気ポ−トから順
    次、ピストン頂面、排気ポ−ト、点火ギャップを通過す
    るような方向に設定され、 前記点火ギャップ列が、燃焼室中心から排気ポ−ト側に
    オフセットされているもの。
  4. 【請求項4】請求項3において、 前記点火ギャップを有する点火プラグの取付孔が、燃焼
    室に対する開口位置が前記点火ギャップよりも吸気ポ−
    ト側に位置するように設定されると共に、燃焼室に近ず
    くにつれて排気ポ−トに近ずくように傾斜して形成さ
    れ、 前記点火プラグの先端部に形成される前記点火ギャップ
    が、所定分燃焼室内に突出されているもの。
  5. 【請求項5】】請求項2において、 前記タンブル流の旋回方向が、前記吸気ポ−トから順
    次、点火ギャップ、排気ポ−ト、ピストン頂面を通過す
    るような方向に設定され、 前記点火ギャップ列が、燃焼室中心から吸気ポ−ト側に
    オフセットされているもの。
  6. 【請求項6】請求項5において、 前記点火ギャップを有する点火プラグの取付孔が、燃焼
    室に対する開口位置が前記点火ギャップよりも排気ポ−
    ト側に位置するように設定されると共に、燃焼室に近ず
    くにつれて吸気ポ−トに近ずくように傾斜して形成さ
    れ、 前記点火プラグの先端部に形成される前記点火ギャップ
    が、所定分燃焼室内に突出されているもの。
  7. 【請求項7】請求項1において、 燃焼室が2つの傾斜面を有するペントル−フ型として構
    成され、 吸気ポ−トが前記傾斜面の一方に形成されると共に、排
    気ポ−トが他方の傾斜面に形成され、 前記複数の点火ギャップが、前記2つの傾斜面が交差す
    る稜線に沿って直列に配設されているもの。
  8. 【請求項8】請求項1において、 前記複数の点火ギャップからなる点火ギャップ列と直交
    する方向における燃焼室周縁部に、スキッシュエリアが
    形成されているもの。
  9. 【請求項9】請求項1において、 前記点火ギャップ列が燃焼室中心に対してオフセットし
    た位置に設定され、 前記点火ギャップ列と直交する方向において、少なくと
    も該点火ギャップ列に対して遠いまたは火炎伝幡速度が
    遅くなる側にある燃焼室周縁部にスキッシュエリアが形
    成されているもの。
  10. 【請求項10】請求項1において、 前記複数の点火ギャップからなる点火ギャップ列の延長
    方向に位置する燃焼室周縁部に、スキッシュエリアが形
    成されているもの。
  11. 【請求項11】請求項1において、 ピストンの頂面に、前記複数の点火ギャップに臨むよう
    に突起部が形成されているもの。
  12. 【請求項12】請求項11において、 上死点位置において、前記点火ギャップと前記突起部の
    頂面との間隔が、該点火ギャップ間の間隔の1/2以下
    の大きさとされているもの。
  13. 【請求項13】請求項11において、 前記突起部が、前記複数の点火ギャップからなる点火ギ
    ャップ列方向に細長く伸びるような柱状形状とされ、 前記点火ギャップ列と直交する方向において、燃焼室上
    壁とピストン頂面との間隔が徐々に小さくなるように設
    定されているもの。
  14. 【請求項14】請求項11において、 前記突起部の頂面が、前記複数の点火ギャップからなる
    点火ギャップ列の方向の細長く伸びる形状とされ、 前記点火ギャップ列と直交する方向における前記突起部
    の側面が、該突起部の頂面からピストン周縁に向かうに
    つれて徐々に低くなるように形成されて、該側面と燃焼
    室上壁との間隔が燃焼室周縁部に向かうにつれて徐々に
    小さくされているもの。
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