JPH0694808B2 - エンジンの燃焼室 - Google Patents
エンジンの燃焼室Info
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- JPH0694808B2 JPH0694808B2 JP60203088A JP20308885A JPH0694808B2 JP H0694808 B2 JPH0694808 B2 JP H0694808B2 JP 60203088 A JP60203088 A JP 60203088A JP 20308885 A JP20308885 A JP 20308885A JP H0694808 B2 JPH0694808 B2 JP H0694808B2
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- Japan
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- combustion chamber
- intake
- engine
- exhaust
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの燃焼室に関するものである。
（従来技術） エンジンにおいては、その高出力化を図るためのひとつ
の手段として燃焼室の容積を小さくして混合気の圧縮比
を高めることが知られており、このような技術思想に立
脚する従来技術としては、例えば特開昭54−145808号公
報に開示される如くピストン上面に凹陥状の燃焼室を形
成し、これによって該燃焼室容積の縮少を図るようにし
たいわゆるボウルインピストンタイプのエンジンが知ら
れている。
の手段として燃焼室の容積を小さくして混合気の圧縮比
を高めることが知られており、このような技術思想に立
脚する従来技術としては、例えば特開昭54−145808号公
報に開示される如くピストン上面に凹陥状の燃焼室を形
成し、これによって該燃焼室容積の縮少を図るようにし
たいわゆるボウルインピストンタイプのエンジンが知ら
れている。
このようなボウルインピストンタイプのエンジンにおい
ては、一般にピストンの上死点においてシリンダヘッド
下面とピストン上面との間に僅小隙間をもつスキッシュ
ゾーンが形成されるようになっており、圧縮行程の終期
においてはこのスキッシュゾーンによりスキッシュが発
生せしめられる。
ては、一般にピストンの上死点においてシリンダヘッド
下面とピストン上面との間に僅小隙間をもつスキッシュ
ゾーンが形成されるようになっており、圧縮行程の終期
においてはこのスキッシュゾーンによりスキッシュが発
生せしめられる。
ところで、一般にエンジンの燃焼室内の混合気の温度分
布は、排気側に位置する混合気の方が吸気側に位置する
混合気よりもその温度が高くなっている。このため、排
気側にある高温の混合気と吸気側にある低温の混合気と
のミキシングが十分でないと混合気全体としての温度分
布にむらが生じ、混合気の着火性が悪化することにな
る。従って、混合気の着火性を良好ならしめるために
は、燃焼室内の排気側の高温混合気と吸気側の低温混合
気とのミキシングを十分に行なわせることが肝要であ
る。
布は、排気側に位置する混合気の方が吸気側に位置する
混合気よりもその温度が高くなっている。このため、排
気側にある高温の混合気と吸気側にある低温の混合気と
のミキシングが十分でないと混合気全体としての温度分
布にむらが生じ、混合気の着火性が悪化することにな
る。従って、混合気の着火性を良好ならしめるために
は、燃焼室内の排気側の高温混合気と吸気側の低温混合
気とのミキシングを十分に行なわせることが肝要であ
る。
しかるに、従来のボウルインピストンタイプのエンジン
においては、排気側の高温混合気と吸気側の低温混合気
とのミキシングの促進を図るための積極的な手段は何頭
構じられておらず、従って、スキッシュは発生している
もののこれを混合気のミキシング作用に十分に生かすこ
とができず、混合気の着火性という面において不十分な
点があった。
においては、排気側の高温混合気と吸気側の低温混合気
とのミキシングの促進を図るための積極的な手段は何頭
構じられておらず、従って、スキッシュは発生している
もののこれを混合気のミキシング作用に十分に生かすこ
とができず、混合気の着火性という面において不十分な
点があった。
（発明の目的） 本発明は、上記従来技術の項で指摘した問題点を改善し
ようとするもので、高水準の着火性が得られるようにし
たエンジンの燃焼室を提供することを目的とするもので
ある。
ようとするもので、高水準の着火性が得られるようにし
たエンジンの燃焼室を提供することを目的とするもので
ある。
（目的を達成するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するための手段として、ピ
ストンの上面に凹陥部が設けられ、ピストン上死点にお
いて該凹陥部で燃焼室が形成されるとともに、吸気側及
び排気側の両サイドで、ピストンとシリンダヘッド下面
との間に僅かのクリアランスを有するスキッシュゾーン
が形成されるエンジンにおいて、吸気側におけるピスト
ンとシリンダヘッド下面との間のクリアランスを、排気
側におけるピストンとシリンダヘッド下面との間のクリ
アランスよりも相対的に大きく設定したものである。
ストンの上面に凹陥部が設けられ、ピストン上死点にお
いて該凹陥部で燃焼室が形成されるとともに、吸気側及
び排気側の両サイドで、ピストンとシリンダヘッド下面
との間に僅かのクリアランスを有するスキッシュゾーン
が形成されるエンジンにおいて、吸気側におけるピスト
ンとシリンダヘッド下面との間のクリアランスを、排気
側におけるピストンとシリンダヘッド下面との間のクリ
アランスよりも相対的に大きく設定したものである。
（作 用） 本発明では、上記の手段により、排気側のスキッシュゾ
ーンにおいて発生する排気側スキッシュの方が、吸気側
のスキッシュゾーンで発生する吸気側スキッシュよりも
高速で且つ強力であり、このため、この排気側のスキッ
シュ作用により燃焼室中央側に向かって勢いよく吹き出
される排気側の高温混合気は、吸気側スキッシュ作用に
より燃焼室中央部に向かって吹き出される吸気側の低温
混合気に打ち勝って吸気側まで流動到達し、該吸気側混
合気と十分に混合してその温度を効率良く高め、混合気
全体としての温度分布の均一化を促進せしめる作用す
る。
ーンにおいて発生する排気側スキッシュの方が、吸気側
のスキッシュゾーンで発生する吸気側スキッシュよりも
高速で且つ強力であり、このため、この排気側のスキッ
シュ作用により燃焼室中央側に向かって勢いよく吹き出
される排気側の高温混合気は、吸気側スキッシュ作用に
より燃焼室中央部に向かって吹き出される吸気側の低温
混合気に打ち勝って吸気側まで流動到達し、該吸気側混
合気と十分に混合してその温度を効率良く高め、混合気
全体としての温度分布の均一化を促進せしめる作用す
る。
（実施例） 以下、第１図ないし第３図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。
施例を説明する。
（構成） 第１図には本発明の実施例に係る自動車用エンジンの燃
焼室部分が示されている。このエンジンは第１図及び第
２図に示す如く２つの吸気ポート6A,6Bとひとつの排気
ポート７を備えた多弁型エンジンであり、同図において
符号１はピストン嵌挿穴15を有するシリンダブロック、
２はシリンダブロック１の上面1b上に衝合固定されたシ
リンダヘッド、３はピストンである。
焼室部分が示されている。このエンジンは第１図及び第
２図に示す如く２つの吸気ポート6A,6Bとひとつの排気
ポート７を備えた多弁型エンジンであり、同図において
符号１はピストン嵌挿穴15を有するシリンダブロック、
２はシリンダブロック１の上面1b上に衝合固定されたシ
リンダヘッド、３はピストンである。
シリンダヘッド２は、その下面2aの上記ピストン嵌挿穴
15に重合する位置に、略皿状の凹部14を形成している。
この凹部14は、その径方向において対向する２位置から
それぞれその中央部に向かって上昇傾斜する２つの傾斜
面14a,14bを有している。この２つの傾斜面14a,14bのう
ち、一方の傾斜面14a（以下、第１の傾斜面という）14a
には、エンジンの高負荷運転時においてのみ開口される
第１の吸気ポート6Aと、エンジンの全負荷域を通じて開
口される第２の吸気ポート6Bが並設開口されている。
尚、この第１の吸気ポート6Aには、エンジンの運転状態
に応じて該第１の吸気ポート6Aを開閉する開閉弁13が設
けられている。一方、第２の傾斜面14bには、排気ポー
ト７が開口されている。
15に重合する位置に、略皿状の凹部14を形成している。
この凹部14は、その径方向において対向する２位置から
それぞれその中央部に向かって上昇傾斜する２つの傾斜
面14a,14bを有している。この２つの傾斜面14a,14bのう
ち、一方の傾斜面14a（以下、第１の傾斜面という）14a
には、エンジンの高負荷運転時においてのみ開口される
第１の吸気ポート6Aと、エンジンの全負荷域を通じて開
口される第２の吸気ポート6Bが並設開口されている。
尚、この第１の吸気ポート6Aには、エンジンの運転状態
に応じて該第１の吸気ポート6Aを開閉する開閉弁13が設
けられている。一方、第２の傾斜面14bには、排気ポー
ト７が開口されている。
尚、第１図において符号８は吸気弁、９は排気弁、10は
点火栓である。
点火栓である。
ピストン３は、第３図に示す如くその上面3aの中央部
に、適宜容積をもち、燃焼室４として機能する凹陥部５
を形成している。又、このピストン３の上面3aは、第１
図及び第２図に示す如く上記シリンダヘッド２の凹部14
の一対の傾斜面14a,14bに対してそれぞれ平行に沿うよ
うな２つの傾斜面3b,3cを有する如く屋根形に形成され
ており、該ピストン３をエンジン側の装着した状態にお
いては、その一方の傾斜面3b（以下、第１の傾斜面とい
う）が上記シリンダヘッド２の第１の傾斜面14aに、ま
た他方の傾斜面3c（以下、第２の傾斜面という）が上記
シリンダヘッド２の第２の傾斜面14bにそれぞれ対向せ
しめられるようになっている。又、ピストン３の上死点
位置においては、第１図に示す如くピストン３側の２つ
の傾斜面3b,3cとシリンダヘッド２側の２つの傾斜面14
a,14bがそれぞれ近接対向し、ピストン３の第１の傾斜
面3bとシリンダヘッド２の第１の傾斜面14aとの間に僅
少のクリアランスS1をもつ吸気側スキッシュゾーン11
が、またピストン３の第２の傾斜面3cとシリンダヘッド
２の第２の傾斜面14bとの間に僅少のクリアランスS2を
もつ排気側スキッシュゾーン12がそれぞれ形成される。
に、適宜容積をもち、燃焼室４として機能する凹陥部５
を形成している。又、このピストン３の上面3aは、第１
図及び第２図に示す如く上記シリンダヘッド２の凹部14
の一対の傾斜面14a,14bに対してそれぞれ平行に沿うよ
うな２つの傾斜面3b,3cを有する如く屋根形に形成され
ており、該ピストン３をエンジン側の装着した状態にお
いては、その一方の傾斜面3b（以下、第１の傾斜面とい
う）が上記シリンダヘッド２の第１の傾斜面14aに、ま
た他方の傾斜面3c（以下、第２の傾斜面という）が上記
シリンダヘッド２の第２の傾斜面14bにそれぞれ対向せ
しめられるようになっている。又、ピストン３の上死点
位置においては、第１図に示す如くピストン３側の２つ
の傾斜面3b,3cとシリンダヘッド２側の２つの傾斜面14
a,14bがそれぞれ近接対向し、ピストン３の第１の傾斜
面3bとシリンダヘッド２の第１の傾斜面14aとの間に僅
少のクリアランスS1をもつ吸気側スキッシュゾーン11
が、またピストン３の第２の傾斜面3cとシリンダヘッド
２の第２の傾斜面14bとの間に僅少のクリアランスS2を
もつ排気側スキッシュゾーン12がそれぞれ形成される。
この場合、この実施例においては、本発明を適用して、
上記２つのスキッシュゾーン11,12のクリアランスS1,S2
を、（クリアランスS1）＞（クリアランスS2）となるよ
うにその寸法を両者間において相対的に設定している。
上記２つのスキッシュゾーン11,12のクリアランスS1,S2
を、（クリアランスS1）＞（クリアランスS2）となるよ
うにその寸法を両者間において相対的に設定している。
（作動並びにその作用） 吸気ポート6A,6Bを介してエンジンの燃焼室４内に吸入
された混合気は、ピストン３により圧縮され、点火栓10
によって着火燃焼せしめられる。この場合、燃焼室４の
壁面温度は、吸気側においては順次導入される新気によ
り冷却されるところから比較的その温度が低く、これに
対して排気側は高温の燃焼ガスに常時晒されるところか
ら比較的その温度が高くなっている。このため、該燃焼
室４内に導入された混合気も壁面温度の影響を受けて、
吸気側において低く、排気側において高くなる傾向があ
る。ところで、従来のエンジンにおいては、既述の如く
ピストンの上面とシリンダヘッドの下面との間に形成さ
れるスキッシュゾーンのクリアランスをその全域におい
てほぼ同一に設定しており、従って、吸気側のスキッシ
ュの強さと排気側のスキッシュの強さがほぼ同じである
ため、吸気側の混合気と排気側の混合気は燃焼室の中央
部において衝突・攪拌されるだけで、吸気側の混合気と
排気側の混合気の間の比較的大きな温度差がそのまま残
されることとなる。
された混合気は、ピストン３により圧縮され、点火栓10
によって着火燃焼せしめられる。この場合、燃焼室４の
壁面温度は、吸気側においては順次導入される新気によ
り冷却されるところから比較的その温度が低く、これに
対して排気側は高温の燃焼ガスに常時晒されるところか
ら比較的その温度が高くなっている。このため、該燃焼
室４内に導入された混合気も壁面温度の影響を受けて、
吸気側において低く、排気側において高くなる傾向があ
る。ところで、従来のエンジンにおいては、既述の如く
ピストンの上面とシリンダヘッドの下面との間に形成さ
れるスキッシュゾーンのクリアランスをその全域におい
てほぼ同一に設定しており、従って、吸気側のスキッシ
ュの強さと排気側のスキッシュの強さがほぼ同じである
ため、吸気側の混合気と排気側の混合気は燃焼室の中央
部において衝突・攪拌されるだけで、吸気側の混合気と
排気側の混合気の間の比較的大きな温度差がそのまま残
されることとなる。
これに対して、この実施例のエンジンにおいては、混合
気温度の均一化を促進させるためのより積極的な手段と
して、上述の如く本発明を適用して、吸気側11のクリア
ランスS1よりも排気側スキッシュゾーン12のクリアラン
スS2の方を大きく設定し、これにより吸気側のスキッシ
ュよりも排気側のスキッシュの方が強くなるようにして
いる。従って、高温の排気側混合気は、第１図において
矢印Ａで示す如く排気側スキッシュゾーン12のスキッシ
ュ作用により吸気側の混合気の抵抗に打ち勝って排気側
から吸気側に向って勢いよく流動拡散し、吸気側の低温
混合気を強制的に攪はん混合して該低温混合気を効率良
く加熱する。このため、燃焼室４内の混合気全体の温度
の均一化が促進され、混合気の着火性がより一層良好な
らしめられることとなる。
気温度の均一化を促進させるためのより積極的な手段と
して、上述の如く本発明を適用して、吸気側11のクリア
ランスS1よりも排気側スキッシュゾーン12のクリアラン
スS2の方を大きく設定し、これにより吸気側のスキッシ
ュよりも排気側のスキッシュの方が強くなるようにして
いる。従って、高温の排気側混合気は、第１図において
矢印Ａで示す如く排気側スキッシュゾーン12のスキッシ
ュ作用により吸気側の混合気の抵抗に打ち勝って排気側
から吸気側に向って勢いよく流動拡散し、吸気側の低温
混合気を強制的に攪はん混合して該低温混合気を効率良
く加熱する。このため、燃焼室４内の混合気全体の温度
の均一化が促進され、混合気の着火性がより一層良好な
らしめられることとなる。
（発明の効果） 本発明は、ピストンの上面に凹陥部が設けられ、ピスト
ン上死点において該凹陥部で燃焼室が形成されるととも
に、吸気側及び排気側の両サイドで、ピストンとシリン
ダヘッド下面との間に僅かのクリアランスを有するスキ
ッシュゾーンが形成されるエンジンにおいて、吸気側に
おけるピストンとシリンダヘッド下面との間のクリアラ
ンスを、排気側におけるピストンとシリンダヘッド下面
との間のクリアランスよりも相対的に大きく設定したこ
とを特徴とするものである。
ン上死点において該凹陥部で燃焼室が形成されるととも
に、吸気側及び排気側の両サイドで、ピストンとシリン
ダヘッド下面との間に僅かのクリアランスを有するスキ
ッシュゾーンが形成されるエンジンにおいて、吸気側に
おけるピストンとシリンダヘッド下面との間のクリアラ
ンスを、排気側におけるピストンとシリンダヘッド下面
との間のクリアランスよりも相対的に大きく設定したこ
とを特徴とするものである。
従って、本発明のエンジンの燃焼室によれば、排気側の
スキッシュゾーンにおいて発生する排気側スキッシュの
方が、吸気側のスキッシュゾーンにおいて発生する吸気
側スキッシュよりも高速で且つ強力であるため、吸気側
まで流動到達する排気側の高温混合気により吸気側の低
温混合気が混合加熱され燃焼室内の混合気全体としての
温度分布が可及的に均一ならしめられ、その結果、混合
気の着火性が良好ならしめられるという効果が得られる
ことになる。
スキッシュゾーンにおいて発生する排気側スキッシュの
方が、吸気側のスキッシュゾーンにおいて発生する吸気
側スキッシュよりも高速で且つ強力であるため、吸気側
まで流動到達する排気側の高温混合気により吸気側の低
温混合気が混合加熱され燃焼室内の混合気全体としての
温度分布が可及的に均一ならしめられ、その結果、混合
気の着火性が良好ならしめられるという効果が得られる
ことになる。
第１図は、本発明の実施例に係る自動車用エンジンの燃
焼室部分の縦断面図、第２図は第１図に示したエンジン
のポート配置図、第３図は第１図に示したピストンの斜
視図である。 １……シリンダブロック ２……シリンダヘッド ３……ピストン ４……燃焼室 ５……凹陥部 ６……吸気ポート ７……排気ポート ８……吸気弁 ９……排気弁 10……点火栓 11……吸気側スキッシュゾーン 12……排気側スキッシュゾーン 13……開閉弁 14……凹部
焼室部分の縦断面図、第２図は第１図に示したエンジン
のポート配置図、第３図は第１図に示したピストンの斜
視図である。 １……シリンダブロック ２……シリンダヘッド ３……ピストン ４……燃焼室 ５……凹陥部 ６……吸気ポート ７……排気ポート ８……吸気弁 ９……排気弁 10……点火栓 11……吸気側スキッシュゾーン 12……排気側スキッシュゾーン 13……開閉弁 14……凹部
フロントページの続き (72)発明者 内田 浩康 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−63123（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ピストンの上面に凹陥部が設けられ、ピス
トン上死点において該凹陥部で燃焼室が形成されるとと
もに、吸気側及び排気側の両サイドで、ピストンとシリ
ンダヘッド下面との間に僅かのクリアランスを有するス
キッシュゾーンが形成されるエンジンにおいて、吸気側
におけるピストンとシリンダヘッド下面との間のクリア
ランスが、排気側におけるピストンとシリンダヘッド下
面との間のクリアランスよりも相対的に大きく設定され
ていることを特徴とするエンジンの燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203088A JPH0694808B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | エンジンの燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60203088A JPH0694808B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | エンジンの燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6263122A JPS6263122A (ja) | 1987-03-19 |
| JPH0694808B2 true JPH0694808B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=16468165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60203088A Expired - Fee Related JPH0694808B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | エンジンの燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694808B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8056532B2 (en) | 2006-06-23 | 2011-11-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Direct fuel injection diesel engine |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5806482A (en) * | 1995-03-28 | 1998-09-15 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | In-cylinder injection internal combustion engine |
| CA2190748C (en) * | 1995-03-28 | 1999-04-20 | Kyoya Igarashi | In-cylinder injection internal combustion engine |
| JP5971321B2 (ja) * | 2014-12-22 | 2016-08-17 | マツダ株式会社 | 直噴エンジンの燃焼室構造 |
| JP6432788B2 (ja) | 2015-07-29 | 2018-12-05 | マツダ株式会社 | エンジンの燃焼室構造 |
-
1985
- 1985-09-12 JP JP60203088A patent/JPH0694808B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8056532B2 (en) | 2006-06-23 | 2011-11-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Direct fuel injection diesel engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6263122A (ja) | 1987-03-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |