JPH07224665A - 内燃機関用ピストン - Google Patents
内燃機関用ピストンInfo
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- JPH07224665A JPH07224665A JP6013816A JP1381694A JPH07224665A JP H07224665 A JPH07224665 A JP H07224665A JP 6013816 A JP6013816 A JP 6013816A JP 1381694 A JP1381694 A JP 1381694A JP H07224665 A JPH07224665 A JP H07224665A
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- piston
- valve
- valve recess
- combustion chamber
- axis
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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
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0672—Omega-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder center axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
-
- Y—GENERAL 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
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】バルブリセス部での亀裂発生の防止、製造コス
ト上昇の抑制及び燃焼性悪化の防止を図る。 【構成】シリンダブロック1のシリンダ4内にピストン
6を往復動可能に収容する。シリンダヘッド3に、その
排気通路11を開閉するための排気バルブ13を取付け
る。排気バルブ13の軸線L2はピストン6の軸線L1
に対し交差している。ピストン6に、その頂面6aに開
口する燃焼室7を設ける。排気バルブ13の傘部14と
ピストン6との干渉を防止するためのバルブリセス部1
6を、ピストン6の頂部に設ける。燃焼室7とバルブリ
セス部16とを互いに重ならないように配置する。排気
バルブ13とピストン6とが最も接近したとき、傘部1
4の下端面14aの一部がバルブリセス部16から露出
するように、その内底面16aをピストン6の頂面6a
に対し傾斜させる。
ト上昇の抑制及び燃焼性悪化の防止を図る。 【構成】シリンダブロック1のシリンダ4内にピストン
6を往復動可能に収容する。シリンダヘッド3に、その
排気通路11を開閉するための排気バルブ13を取付け
る。排気バルブ13の軸線L2はピストン6の軸線L1
に対し交差している。ピストン6に、その頂面6aに開
口する燃焼室7を設ける。排気バルブ13の傘部14と
ピストン6との干渉を防止するためのバルブリセス部1
6を、ピストン6の頂部に設ける。燃焼室7とバルブリ
セス部16とを互いに重ならないように配置する。排気
バルブ13とピストン6とが最も接近したとき、傘部1
4の下端面14aの一部がバルブリセス部16から露出
するように、その内底面16aをピストン6の頂面6a
に対し傾斜させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジン等の
内燃機関に用いられるピストンに関するものである。
内燃機関に用いられるピストンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば実開平2−94329号公
報には、直接噴射式ディーゼルエンジンのピストン及び
その周辺部分の構成に関する技術が開示されている。図
5に示すように、このエンジンのシリンダブロック21
にはピストン22が収容されている。ピストン22の頂
部中央部分には、その頂面22aにおいて開口する燃焼
室23が穿設されている。シリンダブロック21上のシ
リンダヘッド24には吸気通路(図示しない)及び排気
通路25が設けられている。シリンダヘッド24には、
これらの吸気通路及び排気通路25を開閉するための吸
気バルブ(図示しない)及び排気バルブ26がそれぞれ
取付けられている。各バルブ26の軸線L2はピストン
22の軸線L1に対し平行となっている。
報には、直接噴射式ディーゼルエンジンのピストン及び
その周辺部分の構成に関する技術が開示されている。図
5に示すように、このエンジンのシリンダブロック21
にはピストン22が収容されている。ピストン22の頂
部中央部分には、その頂面22aにおいて開口する燃焼
室23が穿設されている。シリンダブロック21上のシ
リンダヘッド24には吸気通路(図示しない)及び排気
通路25が設けられている。シリンダヘッド24には、
これらの吸気通路及び排気通路25を開閉するための吸
気バルブ(図示しない)及び排気バルブ26がそれぞれ
取付けられている。各バルブ26の軸線L2はピストン
22の軸線L1に対し平行となっている。
【0003】図5及び図6に示すように、ピストン22
の頂部において燃焼室23の開口部分23aの周囲に
は、吸・排気バルブ26と同数(この場合4個)のバル
ブリセス部27が、燃焼室23と繋がった状態で形成さ
れている。バルブリセス部27は吸・排気バルブ26の
傘部26aとピストン22とが接近したときに、両者が
当接して干渉し合うのを防止するためのものである。
の頂部において燃焼室23の開口部分23aの周囲に
は、吸・排気バルブ26と同数(この場合4個)のバル
ブリセス部27が、燃焼室23と繋がった状態で形成さ
れている。バルブリセス部27は吸・排気バルブ26の
傘部26aとピストン22とが接近したときに、両者が
当接して干渉し合うのを防止するためのものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術においては、燃焼室23とバルブリセス部27との境
界に、図6において一点鎖線で示すような尖った部分
(尖鋭部分)Aが生ずる。このため、その尖鋭部分Aに
燃焼にともなう熱応力が集中しやすく、同部分Aに亀裂
が発生する問題がある。これに対しては、尖鋭部分Aに
切削加工を施して、その表面を湾曲面にすることが考え
られる。しかし、このようにすれば亀裂の発生を抑制で
きるものの、切削加工の分だけ工数が増え、製造コスト
が上昇する。さらには、尖鋭部分Aが取り除かれること
により、燃焼に関与する空間の容積が適正な容積よりも
大きくなり、かえって燃焼性が悪化してしまう。
術においては、燃焼室23とバルブリセス部27との境
界に、図6において一点鎖線で示すような尖った部分
(尖鋭部分)Aが生ずる。このため、その尖鋭部分Aに
燃焼にともなう熱応力が集中しやすく、同部分Aに亀裂
が発生する問題がある。これに対しては、尖鋭部分Aに
切削加工を施して、その表面を湾曲面にすることが考え
られる。しかし、このようにすれば亀裂の発生を抑制で
きるものの、切削加工の分だけ工数が増え、製造コスト
が上昇する。さらには、尖鋭部分Aが取り除かれること
により、燃焼に関与する空間の容積が適正な容積よりも
大きくなり、かえって燃焼性が悪化してしまう。
【0005】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、バルブリセス部での亀裂発生の
防止、製造コスト上昇の抑制及び燃焼性悪化の防止を図
ることができる内燃機関用ピストンを提供することにあ
る。
のであり、その目的は、バルブリセス部での亀裂発生の
防止、製造コスト上昇の抑制及び燃焼性悪化の防止を図
ることができる内燃機関用ピストンを提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の第1の発明においては、燃焼室とバ
ルブリセス部とを互いに重ならないよう配置させてい
る。
に請求項1に記載の第1の発明においては、燃焼室とバ
ルブリセス部とを互いに重ならないよう配置させてい
る。
【0007】請求項2に記載の第2の発明においては、
第1の発明の構成に加え、自身の軸線がピストンの軸線
に交差するように前記バルブが設けられており、バルブ
とピストンとが最も接近したとき、バルブの傘部端面の
少なくとも一部がバルブリセス部から露出するように、
同バルブリセス部の内底面がピストンの頂面に対し傾斜
して形成されている。
第1の発明の構成に加え、自身の軸線がピストンの軸線
に交差するように前記バルブが設けられており、バルブ
とピストンとが最も接近したとき、バルブの傘部端面の
少なくとも一部がバルブリセス部から露出するように、
同バルブリセス部の内底面がピストンの頂面に対し傾斜
して形成されている。
【0008】
【作用】第1の発明においては、燃焼室とバルブリセス
部とが互いに重ならないよう配置されているので、ピス
トン頂部においてバルブリセス部と燃焼室の開口部分と
の間には、尖鋭部分が存在しない。このため、バルブリ
セス部と燃焼室の開口部分とが繋がって尖鋭部分が存在
する場合に比べ、ピストン頂部のバルブリセス部の周辺
部分の剛性が高くなる。従って、熱応力による亀裂発生
を防止するために、バルブリセス部の周辺部分を後加工
しなくてもよく、また、その後加工にともない燃焼に関
与する空間の容積が適正な容積よりも大きくなることが
ない。
部とが互いに重ならないよう配置されているので、ピス
トン頂部においてバルブリセス部と燃焼室の開口部分と
の間には、尖鋭部分が存在しない。このため、バルブリ
セス部と燃焼室の開口部分とが繋がって尖鋭部分が存在
する場合に比べ、ピストン頂部のバルブリセス部の周辺
部分の剛性が高くなる。従って、熱応力による亀裂発生
を防止するために、バルブリセス部の周辺部分を後加工
しなくてもよく、また、その後加工にともない燃焼に関
与する空間の容積が適正な容積よりも大きくなることが
ない。
【0009】第2の発明の内燃機関の運転に際し、ピス
トンが上昇する過程においては、同ピストンが上死点に
近づくと、その頂面とシリンダヘッド下面との間の空気
が圧縮されて燃焼室内に押し込まれ、その際に空気の流
れ(スキッシュ)が生ずる。このスキッシュは、燃焼速
度を高め、燃費を良くし、ノッキングを防ぎ、安定した
運転を行わせるうえで有効である。スキッシュの大きさ
は、スキッシュエリア(ピストン頂部のシリンダ断面へ
の投影面積をシリンダ断面積で除した値)が大きいほど
大きい。
トンが上昇する過程においては、同ピストンが上死点に
近づくと、その頂面とシリンダヘッド下面との間の空気
が圧縮されて燃焼室内に押し込まれ、その際に空気の流
れ(スキッシュ)が生ずる。このスキッシュは、燃焼速
度を高め、燃費を良くし、ノッキングを防ぎ、安定した
運転を行わせるうえで有効である。スキッシュの大きさ
は、スキッシュエリア(ピストン頂部のシリンダ断面へ
の投影面積をシリンダ断面積で除した値)が大きいほど
大きい。
【0010】ここで、バルブの軸線とピストンの軸線と
が平行である内燃機関において、バルブリセス部と燃焼
室とを互いに重ならないように配置させようとすると、
そのバルブリセス部にはピストンの傘部の端面が入り込
むだけの大きさが必要となる。すると、ピストン頂部に
占めるバルブリセス部の割合が大きくなり、スキッシュ
エリアが小さくなる。これに対し、第2の発明ではバル
ブとピストンとが最も接近したとき、バルブの傘部端面
の少なくとも一部がバルブリセス部から露出するよう
に、同バルブリセス部の内底面がピストンの頂面に傾斜
して形成されている。このため、バルブの傘部の端部形
状が同一であると仮定すると、ピストン頂部に占めるバ
ルブリセス部の割合が小さくなり、スキッシュエリアが
拡大される。
が平行である内燃機関において、バルブリセス部と燃焼
室とを互いに重ならないように配置させようとすると、
そのバルブリセス部にはピストンの傘部の端面が入り込
むだけの大きさが必要となる。すると、ピストン頂部に
占めるバルブリセス部の割合が大きくなり、スキッシュ
エリアが小さくなる。これに対し、第2の発明ではバル
ブとピストンとが最も接近したとき、バルブの傘部端面
の少なくとも一部がバルブリセス部から露出するよう
に、同バルブリセス部の内底面がピストンの頂面に傾斜
して形成されている。このため、バルブの傘部の端部形
状が同一であると仮定すると、ピストン頂部に占めるバ
ルブリセス部の割合が小さくなり、スキッシュエリアが
拡大される。
【0011】
(第1実施例)以下、第1の発明を具体化した第1実施
例を図1及び図2に従って説明する。
例を図1及び図2に従って説明する。
【0012】図1は内燃機関としての直接噴射式ディー
ゼルエンジンのピストン及びその周辺部分の要部断面を
示している。このエンジンのシリンダブロック1上に
は、ヘッドガスケット2を介してシリンダヘッド3が配
設されている。シリンダブロック1は上下方向へ延びる
シリンダ4を備え、ここに本実施例のピストン6が往復
動可能に収容されている。ピストン6の頂部中央部分に
は、その頂面6aにおいて開口する燃焼室7が穿設され
ている。また、ピストン6の外周には複数本の環状溝8
が形成されており、各環状溝8にピストンリング9が装
着されている。
ゼルエンジンのピストン及びその周辺部分の要部断面を
示している。このエンジンのシリンダブロック1上に
は、ヘッドガスケット2を介してシリンダヘッド3が配
設されている。シリンダブロック1は上下方向へ延びる
シリンダ4を備え、ここに本実施例のピストン6が往復
動可能に収容されている。ピストン6の頂部中央部分に
は、その頂面6aにおいて開口する燃焼室7が穿設され
ている。また、ピストン6の外周には複数本の環状溝8
が形成されており、各環状溝8にピストンリング9が装
着されている。
【0013】シリンダヘッド3の下端面3aは略平面状
に形成されている。シリンダヘッド3には、2本の吸気
通路(図示しない)と2本の排気通路(1本のみ図示)
11とが設けられている。これらの吸・排気通路11は
いずれもシリンダヘッド3の下端面3aに開口してい
る。
に形成されている。シリンダヘッド3には、2本の吸気
通路(図示しない)と2本の排気通路(1本のみ図示)
11とが設けられている。これらの吸・排気通路11は
いずれもシリンダヘッド3の下端面3aに開口してい
る。
【0014】シリンダヘッド3において、吸気通路及び
排気通路11の各下端開口部分にはそれぞれ円環状のバ
ルブシート12が嵌着されている。シリンダヘッド3に
は、吸気バルブ(図示しない)及び排気バルブ13が往
復動可能に装着されている。吸・排気バルブ13の各軸
線L2はピストン6の軸線L1に対し平行となってい
る。そして、吸・排気バルブ13が下動してその下端の
傘部14がバルブシート12から下方へ離間すると、吸
・排気通路11と燃焼室7とが連通し、吸・排気バルブ
13が上動して傘部14がバルブシート12に当接する
と、前記連通が遮断される。
排気通路11の各下端開口部分にはそれぞれ円環状のバ
ルブシート12が嵌着されている。シリンダヘッド3に
は、吸気バルブ(図示しない)及び排気バルブ13が往
復動可能に装着されている。吸・排気バルブ13の各軸
線L2はピストン6の軸線L1に対し平行となってい
る。そして、吸・排気バルブ13が下動してその下端の
傘部14がバルブシート12から下方へ離間すると、吸
・排気通路11と燃焼室7とが連通し、吸・排気バルブ
13が上動して傘部14がバルブシート12に当接する
と、前記連通が遮断される。
【0015】図2に示すように、ピストン6の頂部にお
いて燃焼室7の開口部分7aの周囲には、その開口部分
7aから離間した状態で、吸気バルブ用のバルブリセス
部15が2つ設けられている。開口部分7aを挟んで、
バルブリセス部15の反対側には、その開口部分7aか
ら離間した状態で、排気バルブ13用のバルブリセス部
16が2つ設けられている。すなわち、燃焼室7と各バ
ルブリセス部15,16とは互いに重ならないよう配置
されている。これらのバルブリセス部15,16は、吸
・排気バルブ13の傘部14とピストン6とが接近した
ときに、両者が当接して干渉し合うのを防止するための
ものである。各バルブリセス部15,16は平面円形状
をなし、その内底面15a,16aは各傘部14の下端
面14aに対応して平面状に形成されている。従って、
バルブリセス部15,16の頂面6aからの深さはどの
部位においてもほぼ同一となっている。
いて燃焼室7の開口部分7aの周囲には、その開口部分
7aから離間した状態で、吸気バルブ用のバルブリセス
部15が2つ設けられている。開口部分7aを挟んで、
バルブリセス部15の反対側には、その開口部分7aか
ら離間した状態で、排気バルブ13用のバルブリセス部
16が2つ設けられている。すなわち、燃焼室7と各バ
ルブリセス部15,16とは互いに重ならないよう配置
されている。これらのバルブリセス部15,16は、吸
・排気バルブ13の傘部14とピストン6とが接近した
ときに、両者が当接して干渉し合うのを防止するための
ものである。各バルブリセス部15,16は平面円形状
をなし、その内底面15a,16aは各傘部14の下端
面14aに対応して平面状に形成されている。従って、
バルブリセス部15,16の頂面6aからの深さはどの
部位においてもほぼ同一となっている。
【0016】前記構成のピストン6が組み込まれたディ
ーゼルエンジンでは、同ピストン6及び吸・排気バルブ
13の各往復動により両者が最も接近したとき、同バル
ブ13の傘部14の下端面14a全体がバルブリセス部
15,16内に入り込む。このため、ピストン6の頂部
に吸・排気バルブ13が衝突して干渉することがない。
ーゼルエンジンでは、同ピストン6及び吸・排気バルブ
13の各往復動により両者が最も接近したとき、同バル
ブ13の傘部14の下端面14a全体がバルブリセス部
15,16内に入り込む。このため、ピストン6の頂部
に吸・排気バルブ13が衝突して干渉することがない。
【0017】また、ディーゼルエンジンの運転時に燃焼
により発生する熱は、燃焼室7からピストン6の各部へ
伝達される。この際、ピストン6の頂部において各バル
ブリセス部15,16と燃焼室7の開口部分7aとの間
には、尖鋭部分Aが存在しない。このため、バルブリセ
ス部27と燃焼室23の開口部分23aとが繋がって尖
鋭部分Aが存在する従来技術に比べ、本実施例ではバル
ブリセス部15,16やその周辺部分の剛性が高く、こ
れらの箇所に、前記熱により亀裂の入ることがない。従
って、熱応力による亀裂発生を防止するために、バルブ
リセス部15,16に対し切削加工等の後加工を施さな
くてもよい。また、その後加工にともない燃焼に関与す
る空間の容積が適正な容積よりも大きくなることがな
い。そのため、後加工にともなう燃焼性の悪化もない。 (第2実施例)次に、第1及び第2の発明を具体化した
第2実施例を図3及び図4に従って説明する。第2実施
例は、吸・排気バルブ13の取付け状態及びバルブリセ
ス部15,16の形状が第1実施例と大きく異なってい
る。
により発生する熱は、燃焼室7からピストン6の各部へ
伝達される。この際、ピストン6の頂部において各バル
ブリセス部15,16と燃焼室7の開口部分7aとの間
には、尖鋭部分Aが存在しない。このため、バルブリセ
ス部27と燃焼室23の開口部分23aとが繋がって尖
鋭部分Aが存在する従来技術に比べ、本実施例ではバル
ブリセス部15,16やその周辺部分の剛性が高く、こ
れらの箇所に、前記熱により亀裂の入ることがない。従
って、熱応力による亀裂発生を防止するために、バルブ
リセス部15,16に対し切削加工等の後加工を施さな
くてもよい。また、その後加工にともない燃焼に関与す
る空間の容積が適正な容積よりも大きくなることがな
い。そのため、後加工にともなう燃焼性の悪化もない。 (第2実施例)次に、第1及び第2の発明を具体化した
第2実施例を図3及び図4に従って説明する。第2実施
例は、吸・排気バルブ13の取付け状態及びバルブリセ
ス部15,16の形状が第1実施例と大きく異なってい
る。
【0018】図3に示すように吸・排気バルブ13は、
その軸線L2がピストン6の軸線L1に対し所定の傾斜
角度θで交差するようにシリンダヘッド3に取付けられ
ている。換言すると、各バルブ13の傘部14の下端面
14aはシリンダヘッド3の下端面3aに対し傾斜して
いる。
その軸線L2がピストン6の軸線L1に対し所定の傾斜
角度θで交差するようにシリンダヘッド3に取付けられ
ている。換言すると、各バルブ13の傘部14の下端面
14aはシリンダヘッド3の下端面3aに対し傾斜して
いる。
【0019】各バルブリセス部15,16の形状は傘部
14に対応した形状となっている。より詳しくは、吸・
排気バルブ13とピストン6とが最も接近したとき、傘
部14の下端面14aの燃焼室7側部分がピストン6の
頂面6aから露出し、かつ残りの部分がバルブリセス部
15,16に入り込むように、同バルブリセス部15,
16は平面略半円形状に形成されている。そして、各バ
ルブリセス部15,16の内底面15a,16aは対応
するバルブ13の軸線L2に対し直交(ピストン6の頂
面6aに対し傾斜)している。従って、排気バルブ13
用のバルブリセス部16は、吸気バルブ用のバルブリセ
ス部15側ほど浅くなっている。同様に、吸気バルブ用
のバルブリセス部15は、排気バルブ13用のバルブリ
セス部16側ほど浅くなっている。各バルブリセス部1
5,16において、対向するバルブリセス部16,15
に最も近い箇所の深さは零となっている。
14に対応した形状となっている。より詳しくは、吸・
排気バルブ13とピストン6とが最も接近したとき、傘
部14の下端面14aの燃焼室7側部分がピストン6の
頂面6aから露出し、かつ残りの部分がバルブリセス部
15,16に入り込むように、同バルブリセス部15,
16は平面略半円形状に形成されている。そして、各バ
ルブリセス部15,16の内底面15a,16aは対応
するバルブ13の軸線L2に対し直交(ピストン6の頂
面6aに対し傾斜)している。従って、排気バルブ13
用のバルブリセス部16は、吸気バルブ用のバルブリセ
ス部15側ほど浅くなっている。同様に、吸気バルブ用
のバルブリセス部15は、排気バルブ13用のバルブリ
セス部16側ほど浅くなっている。各バルブリセス部1
5,16において、対向するバルブリセス部16,15
に最も近い箇所の深さは零となっている。
【0020】上記のように構成された第2実施例では、
第1実施例と同様にバルブリセス部15,16での亀裂
発生の防止、製造コスト上昇の抑制及び燃焼性悪化の防
止を図ることができる。その外にも、次に示す作用及び
効果も奏する。
第1実施例と同様にバルブリセス部15,16での亀裂
発生の防止、製造コスト上昇の抑制及び燃焼性悪化の防
止を図ることができる。その外にも、次に示す作用及び
効果も奏する。
【0021】ディーゼルエンジンの運転に際し、ピスト
ン6が上昇して上死点に近づくと、ピストン6の頂面6
aとシリンダヘッド3の下端面3aとの間の空気が圧縮
されて燃焼室7内に押し込まれ、その際に空気の流れ
(スキッシュ)が生ずる。このスキッシュは燃焼速度を
高め、燃費を良くし、ノッキングを防ぎ、ディーゼルエ
ンジンの安定した運転を実現するうえで有効である。ス
キッシュの大きさは、ピストン6が上死点に至ったとき
のピストン6の頂部とシリンダヘッド3との間の隙間が
小さいほど大きく、また、スキッシュエリア(ピストン
6の頂面6aのシリンダ4断面への投影面積をシリンダ
4の断面積で除した値)が大きいほどスキッシュが大き
い。
ン6が上昇して上死点に近づくと、ピストン6の頂面6
aとシリンダヘッド3の下端面3aとの間の空気が圧縮
されて燃焼室7内に押し込まれ、その際に空気の流れ
(スキッシュ)が生ずる。このスキッシュは燃焼速度を
高め、燃費を良くし、ノッキングを防ぎ、ディーゼルエ
ンジンの安定した運転を実現するうえで有効である。ス
キッシュの大きさは、ピストン6が上死点に至ったとき
のピストン6の頂部とシリンダヘッド3との間の隙間が
小さいほど大きく、また、スキッシュエリア(ピストン
6の頂面6aのシリンダ4断面への投影面積をシリンダ
4の断面積で除した値)が大きいほどスキッシュが大き
い。
【0022】ここで、上記した第1実施例のように、吸
・排気バルブ13の軸線L2とピストン6の軸線L1と
が平行であるディーゼルエンジンにおいて、バルブリセ
ス部15,16を燃焼室7の開口部分7aから離間させ
ようとすると、そのバルブリセス部15,16が平面円
形状とならざるを得ない。すると、ピストン6の頂面6
aに占めるバルブリセス部15,16の割合が大きくな
り、スキッシュエリアが小さくなる。これに対し、第2
実施例における吸・排気バルブ13の傘部14の下端部
の形状が第1実施例のものと同一であると仮定すると、
バルブリセス部15,16を平面略半円形状としたこと
により、ピストン6の頂部に占めるバルブリセス部1
5,16の割合が小さく(約半分)なり、スキッシュエ
リアが拡大される。
・排気バルブ13の軸線L2とピストン6の軸線L1と
が平行であるディーゼルエンジンにおいて、バルブリセ
ス部15,16を燃焼室7の開口部分7aから離間させ
ようとすると、そのバルブリセス部15,16が平面円
形状とならざるを得ない。すると、ピストン6の頂面6
aに占めるバルブリセス部15,16の割合が大きくな
り、スキッシュエリアが小さくなる。これに対し、第2
実施例における吸・排気バルブ13の傘部14の下端部
の形状が第1実施例のものと同一であると仮定すると、
バルブリセス部15,16を平面略半円形状としたこと
により、ピストン6の頂部に占めるバルブリセス部1
5,16の割合が小さく(約半分)なり、スキッシュエ
リアが拡大される。
【0023】また、第2実施例でのバルブリセス部1
5,16の内底面15a,16aが頂面6aに対し傾斜
しており、そのバルブリセス部15,16の深さは部位
により異なっている。平均すると、第2実施例のバルブ
リセス部15,16の方が第1実施例のそれよりも浅く
なる。このため、ピストン6が上死点に至ったときのそ
の頂部とシリンダヘッド3との間の隙間は第1実施例よ
りも第2実施例の方が小さくなる。
5,16の内底面15a,16aが頂面6aに対し傾斜
しており、そのバルブリセス部15,16の深さは部位
により異なっている。平均すると、第2実施例のバルブ
リセス部15,16の方が第1実施例のそれよりも浅く
なる。このため、ピストン6が上死点に至ったときのそ
の頂部とシリンダヘッド3との間の隙間は第1実施例よ
りも第2実施例の方が小さくなる。
【0024】従って、スキッシュエリアが拡大されるこ
と、及びシリンダヘッド3との間隔が小さくなることか
ら、第1実施例に比べ、燃焼に必要なスキッシュ効果を
確保して、燃焼性を向上させることができる。
と、及びシリンダヘッド3との間隔が小さくなることか
ら、第1実施例に比べ、燃焼に必要なスキッシュ効果を
確保して、燃焼性を向上させることができる。
【0025】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 (1)第1及び第2の発明は、3本あるいは5本等以上
のバルブを有するエンジンのピストンにも適用できる。
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 (1)第1及び第2の発明は、3本あるいは5本等以上
のバルブを有するエンジンのピストンにも適用できる。
【0026】(2)第1及び第2の発明は、直接噴射式
以外の噴射形式、例えば副室式のディーゼルエンジンに
も適用できる。また、ディーゼルエンジン以外の内燃機
関、例えばガソリンエンジンにも適用できる。
以外の噴射形式、例えば副室式のディーゼルエンジンに
も適用できる。また、ディーゼルエンジン以外の内燃機
関、例えばガソリンエンジンにも適用できる。
【0027】(3)第1実施例において、軸線L2がピ
ストン6の軸線L1に対し所定の傾斜角度θで交差する
ように、吸・排気バルブ13を傾斜させてシリンダヘッ
ド3に取付ける。吸・排気バルブ13とピストン6とが
最も接近したときに、同バルブ13の傘部14下端の全
体がバルブリセス部15,16に入り込むように、同傘
部14の形状に対応してバルブリセス部15,16の内
底面15a,16aを傾斜させてもよい。
ストン6の軸線L1に対し所定の傾斜角度θで交差する
ように、吸・排気バルブ13を傾斜させてシリンダヘッ
ド3に取付ける。吸・排気バルブ13とピストン6とが
最も接近したときに、同バルブ13の傘部14下端の全
体がバルブリセス部15,16に入り込むように、同傘
部14の形状に対応してバルブリセス部15,16の内
底面15a,16aを傾斜させてもよい。
【0028】(4)第1及び第2実施例では、バルブリ
セス部15,16の内底面15a,16aを吸・排気バ
ルブ13の傘部14に対応させて(傘部14と内底面1
5a,16aとの間隔がどの部位においてもほぼ同一と
なるように)平面にしたが、この平面を凸凹面に変更し
てもよい。例えば、第1実施例において、バルブリセス
部15,16の周辺部分を中心部分よりも深く形成して
もよい。
セス部15,16の内底面15a,16aを吸・排気バ
ルブ13の傘部14に対応させて(傘部14と内底面1
5a,16aとの間隔がどの部位においてもほぼ同一と
なるように)平面にしたが、この平面を凸凹面に変更し
てもよい。例えば、第1実施例において、バルブリセス
部15,16の周辺部分を中心部分よりも深く形成して
もよい。
【0029】(5)第1及び第2の発明は、吸・排気バ
ルブのうちの一方のバルブの軸線L2がピストン6の軸
線L1に対し平行で、かつ他方のバルブの軸線L2が軸
線L1に対し交差するタイプの内燃機関にも適用でき
る。
ルブのうちの一方のバルブの軸線L2がピストン6の軸
線L1に対し平行で、かつ他方のバルブの軸線L2が軸
線L1に対し交差するタイプの内燃機関にも適用でき
る。
【0030】
【発明の効果】以上詳述したように第1の発明によれ
ば、燃焼室とバルブリセス部とを互いに重ならないよう
配置させたので、バルブリセス部での亀裂発生の防止、
製造コスト上昇の抑制及び燃焼性悪化の防止を図ること
ができる。
ば、燃焼室とバルブリセス部とを互いに重ならないよう
配置させたので、バルブリセス部での亀裂発生の防止、
製造コスト上昇の抑制及び燃焼性悪化の防止を図ること
ができる。
【0031】第2の発明によれば、バルブとピストンと
が最も接近したとき、バルブの傘部端面の少なくとも一
部がバルブリセス部から露出するように、同バルブリセ
ス部の内底面をピストンの頂面に対し傾斜させている。
このため、第2の発明のピストンを内燃機関に用いれ
ば、前記第1の発明の効果に加え、スキッシュを大きく
して燃焼性の向上を図ることができる。
が最も接近したとき、バルブの傘部端面の少なくとも一
部がバルブリセス部から露出するように、同バルブリセ
ス部の内底面をピストンの頂面に対し傾斜させている。
このため、第2の発明のピストンを内燃機関に用いれ
ば、前記第1の発明の効果に加え、スキッシュを大きく
して燃焼性の向上を図ることができる。
【図1】第1の発明を具体化した第1実施例のピストン
及びその周辺部分の要部断面図である。
及びその周辺部分の要部断面図である。
【図2】第1実施例のピストンの平面図である。
【図3】第1及び第2の発明を具体化した第2実施例の
ピストン及びその周辺部分の要部断面図である。
ピストン及びその周辺部分の要部断面図である。
【図4】第2実施例のピストンの平面図である。
【図5】従来技術におけるピストン及びその周辺部分の
要部断面図である。
要部断面図である。
【図6】従来技術のピストンの平面図である。
6…ピストン、6a…頂面、7…燃焼室、13…排気バ
ルブ、14…傘部、14a…下端面、15,16…バル
ブリセス部、15a,16a…内底面、L1,L2…軸
線。
ルブ、14…傘部、14a…下端面、15,16…バル
ブリセス部、15a,16a…内底面、L1,L2…軸
線。
Claims (2)
- 【請求項1】 ピストン頂部に、燃焼室と内燃機関吸・
排気バルブリセス部とを設けた内燃機関用ピストンにお
いて、前記燃焼室と前記バルブリセス部とを互いに重な
らないよう配置させることを特徴とする内燃機関用ピス
トン。 - 【請求項2】 前記バルブは、その軸線がピストンの軸
線に交差するように設けられており、バルブとピストン
とが最も接近したとき、バルブの傘部端面の少なくとも
一部がバルブリセス部から露出するように、同バルブリ
セス部の内底面がピストンの頂面に対し傾斜して形成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用
ピストン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6013816A JPH07224665A (ja) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | 内燃機関用ピストン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6013816A JPH07224665A (ja) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | 内燃機関用ピストン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07224665A true JPH07224665A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=11843810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6013816A Pending JPH07224665A (ja) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | 内燃機関用ピストン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07224665A (ja) |
-
1994
- 1994-02-07 JP JP6013816A patent/JPH07224665A/ja active Pending
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