JPH08144767A - エンジンの燃焼室構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃焼室における混合気の燃焼速度を適正にし
て、この燃焼室における燃焼温度が過度に急上昇しない
ようにし、もって、冷却損失の増大を抑制して燃費を改
善させる。 【構成】 燃焼室５６にシリンダ２５の外部から通じる
それぞれ一本の吸、排気通路５８，７１を同上シリンダ
２５に形成する。上記燃焼室５６に対する吸気通路５８
の開口部を吸気開口部６０とする一方、同上燃焼室５６
に対する排気通路７１の開口部を排気開口部７２とす
る。上記吸気通路５８を通って上記燃焼室５６に吸入さ
れる混合気９９が上記燃焼室５６内でタンブル流となる
ようにする。上記吸気開口部６０を形成した燃焼室５６
の天井面６１の一部の面６１ａと、上記排気開口部７２
を形成した同上天井面６１の他部の面６１ｂとを互いに
不連続に接合させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃焼室に吸入された
混合気がタンブル流となるようにしたエンジンの燃焼室
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】４サイクルエンジンには、従来、次のよ
うに構成されたものがある。

【０００３】即ち、シリンダ内のシリンダ孔にピストン
が摺動自在に嵌入され、上記シリンダとピストンとで囲
まれた空間が燃焼室とされている。この燃焼室に上記シ
リンダの外部から通じるそれぞれ一本の吸、排気通路が
同上シリンダに形成され、上記燃焼室に対する吸気通路
の開口部が吸気開口部とされ、同上燃焼室に対する排気
通路の開口部が排気開口部とされ、上記吸気通路を通っ
て燃焼室に吸入される混合気が上記燃焼室内でタンブル
流（左右に延びる軸心をほぼ中心とする環状の流れ、以
下同じ）となるように構成されている。また、上記燃焼
室の天井面から同上燃焼室内に向って点火プラグの放電
部が臨んでいる。

【０００４】上記エンジンの運転時には、ピストンの下
降に伴う吸入行程で、吸気通路から吸気開口部を通して
燃焼室内に混合気が吸入される。この混合気は、燃焼室
において上記吸入行程と、これに続くピストンの上昇に
伴う圧縮行程とで、タンブル流とされ、このタンブル流
の主流部である流速の速い混合気層が上記放電部に向わ
されるようになっている。そして、爆発行程でこの放電
部の放電により上記混合気が着火、燃焼させられて動力
に変換され、この燃焼で生じたガスは排気行程で、上記
排気開口部から排気通路を通し、シリンダの外部に排出
させられる。

【０００５】そして、上記したように、混合気がタンブ
ル流とされることによって、この混合気の燃焼速度が速
められ、これにより、低負荷時の燃費改善が図られてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来構
成では、燃焼室の天井面は、中心が一つである円弧状の
凹面形状とされている。このため、上記タンブル流のう
ち流速の速い混合気層が、上昇するピストンの上面側か
ら上記天井面に達した後、この天井面に沿って流れると
き、この混合気層の勢いは大きくは減衰することなく上
記天井面に沿って円滑に流れ、つまり、流速の速い混合
気層を有するタンブル流が明確に生じさせられるように
なっており、これが燃焼させられることとなる。よっ
て、その燃焼速度は速くなるが、その反面、この速度が
速くなり過ぎることがあり、この場合には、燃焼室にお
ける燃焼温度が過度に急上昇し、このため、シリンダに
おける冷却損失が増大し、前記した燃費改善の効果が阻
害されるおそれがある。なお、燃費改善の効果を向上さ
せるための手段は従来より提案されているが、これは、
エンジンの運転状態が低回転、低負荷においてのもので
あった。

【０００７】

【発明の目的】この発明は、上記のような事情に注目し
てなされたもので、エンジンの運転状態の広い範囲で、
燃焼室における混合気の燃焼速度を適正にして、この燃
焼室における燃焼温度が過度に急上昇しないようにし、
もって、冷却損失の増大を抑制して燃費を改善させるこ
とを目的とする。

【０００８】また、上記燃費を改善させるという効果
が、簡単な構成によって得られるようにすることを目的
とする。更に、燃焼室における混合気の燃焼が全体的に
十分に行われるようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１の発明のエンジンの燃焼室構造は、シリンダ
２５内のシリンダ孔４９にピストン５４を摺動自在に嵌
入し、上記シリンダ２５とピストン５４とで囲まれた空
間を燃焼室５６とし、この燃焼室５６に上記シリンダ２
５の外部から通じるそれぞれ一本の吸、排気通路５８，
７１を同上シリンダ２５に形成し、上記燃焼室５６に対
する吸気通路５８の開口部を吸気開口部６０とする一
方、同上燃焼室５６に対する排気通路７１の開口部を排
気開口部７２とし、上記吸気通路５８を通って上記燃焼
室５６に吸入された混合気９９が上記燃焼室５６内でタ
ンブル流となるようにしたエンジンの燃焼室構造におい
て、上記吸気開口部６０を形成した燃焼室５６の天井面
６１の一部の面６１ａと、上記排気開口部７２を形成し
た同上天井面６１の他部の面６１ｂとを互いに不連続に
接合させたものである。

【００１０】また、請求項２の発明は、上記請求項１に
おいて、一部の面６１ａと他部の面６１ｂをそれぞれほ
ぼ平坦な形状にし、これら一部の面６１ａと他部の面６
１ｂとが接合する部分６１ｃの燃焼室５６の断面形状を
ほぼ三角形の頂部形状にしてある。

【００１１】また、請求項３の発明は、上記請求項１に
おいて、一部の面６１ａと他部の面６１ｂをそれぞれ円
弧状の凹面形状とし、これら一部の面６１ａと他部の面
６１ｂとが接合する部分６１ｃのシリンダ２５の断面形
状を倒立三角形のほぼ頂部形状としてある。

【００１２】また、上記請求項１〜３のうちのいずれか
の発明において、ピストン５４が上死点に達したとき、
燃焼室５６の天井面６１の外縁部６１ｄが上記ピストン
５４の頂面５４ａの外縁部に近接するようにしてもよ
い。

【００１３】

【作 用】上記構成による作用は次の如くである。

【００１４】図１において、エンジン２３の運転時に
は、図中実線で示すようにピストン５４の下降に伴う吸
入行程で、吸気通路５８から吸気開口部６０を通して燃
焼室５６内に混合気９９が吸入される。この混合気９９
は、上記吸入行程と、これに続く図中二点鎖線で示すピ
ストン５４の上昇に伴う圧縮行程とで、上記燃焼室５６
内にてタンブル流とされ、このタンブル流の主流部を構
成する流速の速い混合気層９９ａは、上記燃焼室５６の
天井面６１に沿って上記点火プラグ９２の放電部９３に
向おうとする。

【００１５】このとき、天井面６１における一部の面６
１ａと他部の面６１ｂとは互いに不連続に接合している
ため、特に図１、図７中二点鎖線、および符号Ｃで示す
ように、上記一部の面６１ａに沿って流れてきた流速の
速い混合気層９９ａが他部の面６１ｂに移ろうとすると
き、その流れの方向が急角度で変化させられて、その速
度が減衰させられる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１７】（実施例１）

【００１８】図１から図８は、実施例１を示している。

【００１９】図２と図３において、図中符号１は、鞍乗
型車両たる自動二輪車であり、矢印Ｆｒはその進行方向
の前方を示している。また、下記する左右とは、上記前
方に向っての車幅方向をいうものとする。また、２は上
記自動二輪車１が走行可能な路面である。

【００２０】上記自動二輪車１の車体３は車体静止側で
ある車体フレーム４を有している。この車体フレーム４
は、その前端にヘッドパイプ５を有し、このヘッドパイ
プ５から後下方に向って左右一対の主フレーム６が延出
し、この主フレーム６の各延出端から更に後下方に向っ
てそれぞれシートピラーチューブ７が延出している。一
方、同上ヘッドパイプ５から後下方に向って左右一対の
ダウンチューブ８が延出し、これらダウンチューブ８の
延出端と上記シートピラーチューブ７の延出端とが互い
に結合している。

【００２１】上記主フレーム６の後端から後上方に向っ
て左右一対のシートレール１０が延出し、このシートレ
ール１０は左右一対のバックステー１１，１１によって
上記シートピラーチューブ７に支持されている。この場
合、上記シートピラーチューブ７はリヤアームブラケッ
トを兼用している。

【００２２】上記ヘッドパイプ５にはフロントフォーク
１４が操向自在に支承されている。このフロントフォー
ク１４の下端に前輪１５が支承され、かつ、この前輪１
５を上方から覆うフロントフェンダ１６が設けられ、こ
のフロントフェンダ１６は同上フロントフォーク１４の
上下方向の中途部に固着されている。一方、同上フロン
トフォーク１４の上端にはハンドル１７が取り付けられ
ている。

【００２３】上記シートピラーチューブ７に枢支軸１８
によりリヤアーム１９が上下揺動自在に枢支されてい
る。このリヤアーム１９の揺動端に後輪２０が支承され
ている。上記車体フレーム４のシートピラーチューブ７
上端とリヤアーム１９との間に緩衝器２１が架設されて
いる。

【００２４】上記主フレーム６、シートピラーチューブ
７、およびダウンチューブ８で囲まれた空間に、つま
り、車体フレーム４の枠内に内燃機関であるエンジン２
３が設けられている。このエンジン２３は左右方向に４
つの気筒を備えた並列多気筒の４サイクルエンジンであ
って、クランクケース２４と、このクランクケース２４
から前上方に突出する左右に４つのシリンダ２５を有
し、上記車体フレーム４に締結具により着脱自在に支持
されている。上記クランクケース２４の後面に動力伝達
装置２６が連設され、この動力伝達装置２６の出力側
に、上記後輪２０がチェーン伝動機構２２により連結さ
れている。

【００２５】上記各シリンダ２５の後面には吸気管２７
が連結され、これら各吸気管２７にはそれぞれスロット
ルバルブ３０と気化器３１とが連設され、かつ、これら
気化器３１の上流側には互いに共用されるエアクリーナ
３２が連結されている。上記スロットルバルブ３０はバ
タフライ形で手動のスロットル操作によって開閉され
る。また、上記気化器３１は、エンジン２３の吸気負圧
で自動的に開閉するピストンバルブ３３を有する自動可
変ベンチュリ式とされている。

【００２６】同上各シリンダ２５の前面には排気管３５
の一端が連結され、各排気管３５の他端側は上記ダウン
チューブ８の下側近傍を通って後方に延び、その後端に
サイレンサ３６が連結され、このサイレンサ３６は上記
後輪２０の側方近傍に位置している。

【００２７】上記主フレーム６には燃料タンク３８が支
持され、この燃料タンク３８から上記気化器３１に燃料
が供給される。上記燃料タンク３８の後部両側には凹面
状のニーグリップ３９が形成されている。一方、上記シ
ートレール１０にはシート４０が支持され、このシート
４０の下方で、上記シートピラーチューブ７の下部側面
にフートレスト４１が突設されている。そして、上記シ
ート４０に着座したライダー４２はその足を上記フート
レスト４１に載せることができ、手は上記ハンドル１７
を把持可能であり、更に、ひざは上記ニーグリップ３９
を左右から挟み付け可能とされている。

【００２８】上記車体３の前部と、ライダー４２とをそ
の前方から覆うフロントカウリング４３が設けられ、こ
のフロントカウリング４３は上記ヘッドパイプ５に支持
されている。

【００２９】上記エンジン２３の駆動により、その動力
が動力伝達装置２６とチェーン伝動機構２２とを介し、
後輪２０に伝達されれば、上記自動二輪車１が路面２上
を前方に向って走行可能とされる。

【００３０】図１から図８において、上記各シリンダ２
５は、その縦向きの軸心４７を有するシリンダ本体４８
と、同上軸心４７上で上記シリンダ本体４８に形成され
るシリンダ孔４９と、上記シリンダ本体４８の上部の突
出端に取り付けられるシリンダヘッド５０と、このシリ
ンダヘッド５０の上面側を覆うシリンダヘッドカバー５
１とを備え、上記シリンダヘッド５０はシリンダ本体４
８に対しボルト５２により着脱自在に締結されている。

【００３１】上記シリンダ孔４９には、同上軸心４７に
沿ってピストン５４が上下方向に摺動自在に嵌入され、
上記ピストン５４は前記クランクケース２４に支承され
たクランク軸に連接棒５５により連結されている。上記
シリンダ本体４８、シリンダヘッド５０、およびピスト
ン５４で囲まれた空間のうちシリンダヘッド５０側の部
分が燃焼室５６となっている。

【００３２】上記シリンダヘッド５０の後部に、前後方
向に延びる一本の吸気通路５８が形成されている。この
吸気通路５８の上流端は、上記吸気管２７内の吸気通路
５９を通して前記スロットルバルブ３０、気化器３１、
およびエアクリーナ３２に順次連通している。

【００３３】上記吸気通路５８の下流端は、上記シリン
ダ２５をその軸心４７に沿った視線でみて（平面視し
て）、上記燃焼室５６の後部内に向って開口し、この開
口部が吸気開口部６０とされている。この吸気開口部６
０は上記燃焼室５６の天井面６１のうちほぼ後半分であ
る一部の面６１ａに形成され、かつ、天井面６１の左右
方向のほぼ中央に位置している。また、図１の側面視
で、上記吸気通路５８の吸気開口部６０近傍の部分は、
吸気通路５８の上流側から上記燃焼室５６に向って円弧
状に小さい半径で折れ曲がっている。

【００３４】上記吸気開口部６０を開閉する吸気弁６２
が設けられている。この吸気弁６２は上記シリンダヘッ
ド５０に上下方向に摺動自在に支承される弁棒６３と、
上記弁棒６３の下端に一体成形される弁体６４とを備え
ている。この弁体６４が上記吸気開口部６０を燃焼室５
６側から閉じるよう上記吸気弁６２を付勢するばね６５
が設けられている。

【００３５】一方、上記シリンダヘッド５０とシリンダ
ヘッドカバー５１とで囲まれた空間に動弁機構６７が設
けられている。この動弁機構６７は前記クランク軸に連
動する吸気カム軸６８を有し、この吸気カム軸６８はそ
の軸心回りの回転で上記弁棒６３の上端にリフター６９
を介しカム係合し、このカム係合と、上記ばね６５の付
勢力とにより、上記吸気弁６２が上記吸気開口部６０を
適宜開閉させる。

【００３６】上記シリンダヘッド５０の前部に、前後方
向に延びる一本の排気通路７１が形成されている。この
排気通路７１の上流端は、上記シリンダ２５をその軸心
４７に沿った視線でみて（平面視して）、上記燃焼室５
６の前部内に向って開口し、この開口部が排気開口部７
２とされている。この排気開口部７２は上記燃焼室５６
の天井面６１のうちほぼ前半分である他部の面６１ｂに
形成され、かつ、天井面６１の左右方向のほぼ中央に位
置している。また、上記排気通路７１の下流端は、前記
排気管３５に連結されている。

【００３７】上記排気開口部７２を開閉する排気弁７４
が設けられている。この排気弁７４は上記シリンダヘッ
ド５０に上下方向に摺動自在に支承される弁棒７５と、
この弁棒７５の下端に一体成形される弁体７６とを備え
ている。この弁体７６が上記排気開口部７２を燃焼室５
６側から閉じるよう上記排気弁７４を付勢するばね７７
が設けられている。

【００３８】上記動弁機構６７は前記クランク軸に連動
する排気カム軸７９を有し、この排気カム軸７９はその
軸心回りの回転で上記弁棒７５の上端にリフター８０を
介しカム係合し、このカム係合と、上記ばね７７の付勢
力とにより、上記排気弁７４が上記排気開口部７２を適
宜開閉させる。

【００３９】上記ピストン５４が上死点を含み、その付
近に位置しているとき、上記吸気弁６２と排気弁７４の
各弁体６４，７６が上記ピストン５４の頂面５４ａと接
触しないよう上記ピストン５４の頂面５４ａにはリセス
８１が形成されている。

【００４０】図１、図３、および図４において、上記吸
気開口部６０近傍の吸気通路５８の部分の下部を開閉す
る吸気制御弁８２が設けられている。この吸気制御弁８
２は上記シリンダヘッド５０に形成されて左右に延びる
断面円形の弁孔８３を有している。この弁孔８３の軸方
向の中途部の上部は、上記吸気通路５８と交差して、こ
の吸気通路５８内に開放され、同上弁孔８３の一端は上
記シリンダヘッド５０の外側面に開口している。

【００４１】また、上記吸気制御弁８２は上記弁孔８３
に嵌入される円柱状の弁体８４を有し、この弁体８４は
上記弁孔８３内でその軸心回りに回動自在とされてい
る。上記弁体８４の軸方向の中途部の外周面に切り欠き
８５が形成されて、同上中途部が薄肉部とされ、これを
弁体本体８６としている。また、図１と図４とで示すよ
うに、弁孔８３の吸気通路５８と切り欠き８５に対する
開口縁に他の切り欠き８７が形成されている。この切り
欠き８７は上記弁孔８３内に溜ろうとする燃料を吸気通
路５８内に円滑に排出させ、つまり、弁孔８３内への燃
料溜りを防止する。

【００４２】上記弁孔８３内からシリンダヘッド５０の
外側方に突出した上記弁体８４の一端にプーリー８８が
取り付けられ、このプーリー８８に、ワイヤ８９を介し
てサーボモータであるアクチュエータ９０が連結されて
いる。このアクチュエータ９０の駆動により、上記弁体
８４が回動させられ、これにより、上記弁体本体８６が
上記吸気通路５８の下部を開閉させる。

【００４３】上記燃焼室５６の天井面６１は上記シリン
ダヘッド５０の下面によって形成されている。このシリ
ンダヘッド５０に点火プラグ９２が取り付けられてい
る。この点火プラグ９２の放電部９３は、上記燃焼室５
６の天井面６１から同上燃焼室５６内に臨んでいる。

【００４４】特に図４において、上記エンジン２３を電
子的に制御するエンジン制御装置９５が設けられてい
る。このエンジン制御装置９５に上記アクチュエータ９
０と点火プラグ９２とが電気的に接続されている。ま
た、上記エンジン２３のクランク軸の回転数や、スロッ
トルバルブ３０のスロットル開度を検出するセンサ装置
９６が設けられており、このセンサ装置９６も上記エン
ジン制御装置９５に電気的に接続されている。

【００４５】図１中実線で示すように、エンジン２３の
運転時に、ピストン５４が上死点から下死点に向って下
降するときが吸入行程であり、このとき、吸気弁６２の
開弁動作によって吸気開口部６０が開かれる。すると、
シリンダ孔４９、および吸気通路５８，５９内の負圧に
より外気がエアクリーナ３２を通して気化器３１側に吸
入され、ここで、燃料が混合されて混合気９９が生成さ
れる。この混合気９９が上記吸気通路５９，５８を通
り、更に、上記吸気開口部６０の内周面と、吸気弁６２
の弁体６４との間の隙間を通って、上記燃焼室５６に吸
入される。

【００４６】図１中二点鎖線で示すように、上記ピスト
ン５４が下死点から上昇するときが圧縮行程であり、上
記ピストン５４が上死点に近づいたとき、上記混合気９
９が燃焼室５６にて十分に圧縮される。このとき、エン
ジン制御装置９５の制御による放電部９３の放電によ
り、上記混合気９９が着火、燃焼させられ爆発行程とな
り、上記ピストン５４が下降し、その燃焼圧力が動力に
変換され、前記クランク軸を介して出力される。また、
これに続く同上ピストン５４の上昇に伴う排気行程で、
上記燃焼で生じたガスが排気弁７４の開弁動作で開かれ
た排気開口部７２、排気通路７１、排気管３５、および
サイレンサ３６を通り、排気１００としてシリンダ２５
の外部に排出させられる。

【００４７】以下、上記各行程が繰り返されて、エンジ
ン２３が動力を出力する。

【００４８】上記の場合、吸入行程で燃焼室５６に吸入
された混合気９９は、この吸入行程と、これに続く圧縮
行程とで、上記燃焼室５６内にてタンブル流とされる。
このタンブル流の主流部は流速の速い混合気層９９ａで
構成される。より詳しくは、吸入行程で、図１中実線で
示すような大きいタンブル流（Ａ）とされ、圧縮行程で
は、上記した大きいタンブル流（Ａ）は上記ピストン５
４の頂面５４ａに案内されて上方に反転させられ、更
に、上記ピストン５４が上昇すれば、上記流速の速い混
合気層９９ａは、図１中二点鎖線で示すように燃焼室５
６の天井面６１に沿って流れることにより、前記点火プ
ラグ９２の放電部９３に向い、この放電部９３により前
記したように着火燃焼させられる。

【００４９】上記センサ装置９６の検出信号を入力した
エンジン制御装置９５により、エンジン２３の運転状態
が検出されるようになっている。この検出により、エン
ジン２３が低中速、低負荷状態であると判断されれば、
吸気通路５８を通る混合気９９が少ないと判断されて、
図１と図３とで示すように、アクチュエータ９０の作動
により吸気通路５８の下部が閉じられ、上記流速の速い
混合気層９９ａによるタンブル流がより高速かつ明確に
発生させられるようになっている。

【００５０】一方、上記エンジン制御装置９５により、
エンジン２３が高速、高負荷状態であると判断されれ
ば、吸気通路５８を通る混合気９９が多いと判断され
て、アクチュエータ９０の作動により吸気通路５８の下
部が開かれ、上記タンブル流の速度がある程度弱められ
ると共に、この吸気通路５８における混合気９９の円滑
な流動が確保される。

【００５１】特に図４で示す平面視で、上記吸気開口部
６０と排気開口部７２はそれぞれ左右方向で燃焼室５６
のほぼ中央に位置し、軸心４７から前後にほぼ等間隔に
配置されている。上記吸気開口部６０の中心部と排気開
口部７２の中心部との間を左右にほぼ直線的に横切るよ
うに、上記ピストン５４の頂面５４ａに断面三角形状の
突条体１０１が一体的に形成されている。

【００５２】このため、前記したように、燃焼室５６内
に吸気開口部６０を通り流入して同上燃焼室５６の上部
側から下降してきた流速の速い混合気層９９ａが、ピス
トン５４の頂面５４ａに案内されながら上方に向って反
転しようとするとき、この流速の速い混合気層９９ａは
上記突条体１０１の左右方向のほぼ中央部に衝突して、
特に図６と図８とで示すように、上記反転しながら全体
的に、より急角度で上方に向わされると共に左右方向に
もほぼ均等に放射状に分散させられる。

【００５３】このため、上記したように上方に向わされ
た流速の速い混合気層９９ａは燃焼室５６の天井面に勢
いよく衝突しその速度が減衰させられて、その流速が速
くなり過ぎることが防止され、つまり、混合気９９の燃
焼速度が速くなり過ぎるということが防止される。ま
た、この際、上記衝突により、燃焼室５６の各部で全体
的に混合気９９による乱れが形成される。更に、上記し
たように上方に向う流速の速い混合気層９９ａの左右方
向の中央部の流れは勿論のこと、左右に放射状に分散さ
せられた流れによっても上記と同じく乱れが形成され
る。しかも、上記突条体１０１に衝突した後の流れの周
辺にも渦（図１中符号Ｂ）が形成される。このため、上
記突条体１０１への衝突後には、上記した乱れや渦によ
って、燃焼室５６における混合気９９の濃度がより均一
にされ、燃焼が全体的に十分に行われることとされてい
る。

【００５４】図１、図３、図５、および図７において、
前記天井面６１の一部の面６１ａと、同上天井面６１の
他部の面６１ｂとは互いに不連続に接合させられてい
る。より具体的には、上記一部の面６１ａと他部の面６
１ｂとはそれぞれほぼ平坦な形状とされ、これら一部の
面６１ａと他部の面６１ｂとが接合する部分６１ｃの燃
焼室５６の断面形状は、ほぼ三角形の頂部形状とされて
いる。

【００５５】このため、前記したように流速の速い混合
気層９９ａが上記ピストン５４の頂面５４ａ側から燃焼
室５６の天井面６１に沿って点火プラグ９２の放電部９
３に向おうとするときにおいて、上記一部の面６１ａに
沿って流れたきた流速の速い混合気層９９ａが上記他部
の面６１ｂに沿うように流れようとするとき、特に図
１、図７中二点鎖線、および符号Ｃで示すように、上記
流速の速い混合気層９９ａの流れの方向が、接合する部
分６１ｃで急角度で変化させられて、その速度が減衰さ
せられる。

【００５６】また、上記したように接合する部分６１ｃ
で流速の速い混合気層９９ａの流れの方向が急角度で変
化させられると共に、上記一部の面６１ａと他部の面６
１ｂとが三角形状の二辺を構成して、いわゆる、ペント
ルーフ形をしていることにより、上記と同じく燃焼室５
６で全体的に乱れや渦が形成され、この燃焼室５６にお
ける混合気９９の乱れが更に均一に成形される。

【００５７】よって、従来のようにタンブル流があまり
に明確に生じるということが防止されて、燃焼室５６に
おける燃焼速度があまりに過度になることが防止され、
この結果、燃焼温度の過度の上昇が防止される。これを
より具体的に説明すると、従来、半球形燃焼室の場合、
混合気は燃焼室の中央のみに集中して流れ、しかも、そ
の流れの反転が容易なため、タンブル流は崩壊されにく
く、このため、タンブル流を明確に生じさせるという、
いわゆるタンブル流の強化が燃費改善の効果につながら
なかった。

【００５８】しかし、上記実施例では、ピストン５４の
上昇によって、タンブル流が崩壊する時期が早まり、点
火前のピストン５４の上死点近傍位置（図１の二点鎖線
図示）において、タンブル流の主流が図１の符号Ｂとな
り、その結果、点火後の火炎前面（あるいは表面）面積
が大きくなり、燃焼を速くしたにもかかわらず、燃焼温
度の上昇が抑えられ、冷却損失が抑制され、燃費が改善
される。従って、タンブル流を吸気制御弁８２で強化し
たときに、タンブル流を有効に乱れに変換できるため、
低回転、低負荷域だけでなく、エンジン２３の広い運転
状態で、燃費の改善効果が得られる。

【００５９】（実施例２）

【００６０】図９から図１１は、実施例２を示してい
る。

【００６１】これによれば、天井面６１における一部の
面６１ａと他部の面６１ｂとがそれぞれ円弧状の凹面形
状とされて、これら一部の面６１ａと他部の面６１ｂと
が互いに不連続に接合させられている。これら一部の面
６１ａと他部の面６１ｂとが接合する部分６１ｃのシリ
ンダ２５のシリンダヘッド５０の断面形状は倒立三角形
のほぼ頂部形状とされている。この場合、一部の面６１
ａと他部の面６１ｂの各円弧中心１０３，１０４は吸気
弁６２と排気弁７４のそれぞれの弁棒６３，７５の軸心
の延長線上に配置されている。なお、上記した倒立三角
形の頂部の角度は１８０°よりも少し小さい程度であ
る。

【００６２】図１１中一点鎖線で示すように、ピストン
５４が上死点に達したとき、燃焼室５６の天井面６１の
外縁部６１ｄが上記ピストン５４の頂面５４ａの外縁部
に近接するよう上記天井面６１と頂面５４ａとが形成さ
れている。

【００６３】そして、上記したように、ピストン５４が
上死点に達したとき、上記天井面６１の外縁部６１ｄ
と、頂面５４ａの外縁部とで挟まれた混合気９９が上記
燃焼室５６の中央側に向って勢いよく押し出され、つま
り、スキッシュ（図１１中符号Ｄ）が形成される。

【００６４】上記スキッシュにより、タンブル流が崩壊
させられ、つまり、流速の速い混合気層９９ａの速度が
減衰させられて、乱れが形成される。これにより、混合
気９９が十分に混合、攪拌されて乱れや渦が更に効果的
に形成され、燃焼室５６における混合気９９の燃焼が速
くなり過ぎることが防止されると共に、混合気９９の乱
れが更に均一にされて、その燃焼が全体的に十分に行わ
れる。

【００６５】なお、以上は図示の例によるが、上記一部
の面６１ａと他部の面６１ｂのうち一方の面を実施例１
で示した平坦な形状とし、他方の面を実施例２で示した
凹面形状としてもよい。また、天井面６１の断面形状の
角度は、図例よりも、より小さい角度であってもよい。
そして、この実施例による燃焼室５６によれば、第１実
施例でその天井面を三角形状としたことに比べて、天井
面の中央部を低くでき、よって、その分、シリンダヘッ
ド５０をコンパクトにできる。

【００６６】他の構成や作用は前記実施例１と同様であ
るため、図面に共通の符号を付してその説明を省略す
る。

【００６７】（実施例３）

【００６８】図１２と図１３は、実施例３を示してい
る。

【００６９】これによれば、吸気制御弁８２における弁
体８４の弁体本体８６に案内孔１０６が形成され、この
案内孔１０６は平面視で、シリンダ孔４９のほぼ接線方
向に向っている。

【００７０】そして、吸入行程と、これに続く圧縮行程
とで、混合気９９の多くが燃焼室５６内にてタンブル流
とされるとき、上記案内孔１０６を通った混合気９９の
一部が燃焼室５６内でスワール（図１２、図１３中符号
Ｅ）となり、このスワールが上記タンブル流に作用して
このタンブル流が攪拌され、流速の速い混合気層９９ａ
の速度が減衰させられる。

【００７１】上記流速の速い混合気層９９ａの速度が減
衰させられることにより、燃焼室５６の全体により均一
な流れが生じて、燃焼が速くなり過ぎることが防止され
ると共に、燃焼が全体的に十分に行われる。

【００７２】他の構成や作用は前記実施例１と同様であ
るため、図面に共通の符号を付してその説明を省略す
る。

【００７３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、燃焼室に対す
る吸気通路の開口部を吸気開口部とする一方、同上燃焼
室に対する排気通路の開口部を排気開口部とし、上記吸
気通路を通って上記燃焼室に流入する混合気が上記燃焼
室内でタンブル流となるようにしたエンジンの燃焼室構
造において、上記吸気開口部を形成した燃焼室の天井面
の一部の面と、上記排気開口部を形成した同上天井面の
他部の面とを互いに不連続に接合させてあり、このた
め、次の効果がある。

【００７４】即ち、燃焼室の天井面における一部の面と
他部の面とは互いに不連続に接合しているため、上記一
部の面に沿って流れてきた流速の速い混合気層が他部の
面に移ろうとするとき、その流れの方向が急角度で変化
させられて、その速度が減衰させられる。

【００７５】よって、吸気通路を通って燃焼室に吸入さ
れた混合気は、タンブル流を生じて、燃焼室の天井面に
向うことになるが、この燃焼室の天井面に沿うときに上
記したように速度が減衰させられることから、従来のよ
うにタンブル流があまりに明確に生じることによって、
燃焼速度が速くなり過ぎるということが防止され、この
ため、燃焼室における燃焼温度が過度に急上昇すること
が防止され、冷却損失の増大が抑制されて、燃費が改善
されることとなる。

【００７６】また、上記したように燃焼を改善させると
いう構成は、燃焼室の天井面における一部の面と他部の
面とを互いに単に不連続に接合させるというものである
ため、構成が簡単であって有益である。

【００７７】また、請求項２の発明によれば、上記請求
項１において、一部の面と他部の面をそれぞれほぼ平坦
な形状にし、これら一部の面と他部の面とが接合する部
分の燃焼室の断面形状をほぼ三角形の頂部形状にしてあ
る。

【００７８】このため、上記天井面に沿って流れる流速
の速い混合気層の流れの方向は、極めて急角度で変化さ
せられることとなる。

【００７９】よって、流速の速い混合気層の速度の減衰
は、より効果的となり、かつ、乱れや渦も効果的に発生
させられることから、その燃焼が全体的に十分に行われ
ることとなる。

【００８０】また、上記したように、一部の面や他部の
面はほぼ平坦な形状のため、構成がより簡単となる。

【００８１】また、請求項３の発明によれば、上記請求
項１において、一部の面と他部の面をそれぞれ円弧状の
凹面形状とし、これら一部の面と他部の面とが接合する
部分のシリンダの断面形状を倒立三角形のほぼ頂部形状
としてある。

【００８２】これによれば、一部の面と他部の面とが共
に円弧状の凹面形状であって、構成はやや複雑になる
が、その他は、上記請求項２とほぼ同じ効果が得られ
る。また、一部の面や他部の面に沿って流れる流速の速
い混合気層はより複雑な流れになることから、乱れや渦
は更に効果的に発生させられ、燃焼がより完全に行われ
る。

【００８３】また、請求項４の発明によれば、上記請求
項１〜３のいずれかにおいて、ピストンが上死点に達し
たとき、燃焼室の天井面の外縁部が上記ピストンの頂面
の外縁部に近接するようにしてある。

【００８４】このため、ピストンが上死点に達したと
き、上記天井面の外縁部と、ピストンの頂面の外縁部と
で挟まれた混合気が上記燃焼室の中央側に向って勢いよ
く押し出され、つまり、スキッシュが形成される。そし
て、このスキッシュにより、タンブル流が崩壊させら
れ、これにより、混合気が十分に混合、攪拌されて乱れ
や渦が更に効果的に形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１で、図３の部分拡大作用説明図であ
る。

【図２】実施例１で、自動二輪車の全体側面図である。

【図３】実施例１で、図２の部分拡大断面図である。

【図４】実施例１で、図３の４‐４線矢視断面図であ
る。

【図５】実施例１で、図３の５‐５線矢視断面図であ
る。

【図６】実施例１で、図１の６‐６線矢視断面図であ
る。

【図７】実施例１で、図６の７‐７線矢視断面図であ
る。

【図８】実施例１で、エンジンの斜視簡略線図である。

【図９】実施例２で、図１に相当する図である。

【図１０】実施例２で、図５に相当する図である。

【図１１】実施例２で、図９の１１‐１１線矢視断面図
である。

【図１２】実施例３で、図１に相当する図である。

【図１３】実施例３で、図４に相当する図である。

【符号の説明】

２３ エンジン ２５ シリンダ ４９ シリンダ孔 ５４ ピストン ５６ 燃焼室 ５８ 吸気通路 ６０ 吸気開口部 ６１ 天井面 ６１ａ 一部の面 ６１ｂ 他部の面 ６１ｃ 接合する部分 ６１ｄ 外縁部 ６２ 吸気弁 ７１ 排気通路 ７２ 排気開口部 ７４ 排気弁 ９９ 混合気

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内のシリンダ孔にピストンを摺
   動自在に嵌入し、上記シリンダとピストンとで囲まれた
   空間を燃焼室とし、この燃焼室に上記シリンダの外部か
   ら通じるそれぞれ一本の吸、排気通路を同上シリンダに
   形成し、上記燃焼室に対する吸気通路の開口部を吸気開
   口部とする一方、同上燃焼室に対する排気通路の開口部
   を排気開口部とし、上記吸気通路を通って上記燃焼室に
   吸入された混合気が上記燃焼室内でタンブル流となるよ
   うにしたエンジンの燃焼室構造において、 上記吸気開口部を形成した燃焼室の天井面の一部の面
   と、上記排気開口部を形成した同上天井面の他部の面と
   を互いに不連続に接合させたエンジンの燃焼室構造。
2. 【請求項２】 一部の面と他部の面をそれぞれほぼ平坦
   な形状にし、これら一部の面と他部の面とが接合する部
   分の燃焼室の断面形状をほぼ三角形の頂部形状にした請
   求項１に記載のエンジンの燃焼室構造。
3. 【請求項３】 一部の面と他部の面をそれぞれ円弧状の
   凹面形状とし、これら一部の面と他部の面とが接合する
   部分のシリンダの断面形状を倒立三角形のほぼ頂部形状
   とした請求項１に記載のエンジンの燃焼室構造。
4. 【請求項４】 ピストンが上死点に達したとき、燃焼室
   の天井面の外縁部が上記ピストンの頂面の外縁部に近接
   するようにした請求項１から３のうちいずれか１つに記
   載のエンジンの燃焼室構造。