JPH09105330A - 四弁式内燃機関 - Google Patents

四弁式内燃機関

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JPH09105330A
JPH09105330A JP7262816A JP26281695A JPH09105330A JP H09105330 A JPH09105330 A JP H09105330A JP 7262816 A JP7262816 A JP 7262816A JP 26281695 A JP26281695 A JP 26281695A JP H09105330 A JPH09105330 A JP H09105330A
Authority
JP
Japan
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recess
valve
piston
intake
exhaust
Prior art date
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Pending
Application number
JP7262816A
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English (en)
Inventor
Katsumi Uchida
克己 内田
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Daihatsu Motor Co Ltd
Original Assignee
Daihatsu Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daihatsu Motor Co Ltd filed Critical Daihatsu Motor Co Ltd
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Publication of JPH09105330A publication Critical patent/JPH09105330A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/48Tumble motion in gas movement in cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis
    • 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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  • 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)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 点火栓15を備えた燃焼室14に、吸気弁2
0,21を備えた二つの吸気ポート16,17と、排気
弁22,23を備えた二つの排気ポート18,19とを
配設し、前記両吸気ポートを、これから吸入される吸気
に縦方向のタンブル流を付与するタンブルポートに構成
した内燃機関において、両タンブル流の減速を回避する
と共に両タンブル流が点火栓の付近に及ぼす影響を強く
して、空燃比の一層のリーン化を図る。 【手段】 ピストン13の頂面のうち両排気弁の略真下
の部位にバルブリセスを兼ねるように幅広にした第1凹
所24を、前記ピストンの頂面のうち両吸気弁間の略真
下の部位に前記第1凹所に連通する第2凹所25を各々
設け、第2凹所の幅W2及び深さH2を、第1凹所の幅
W1及び深さH1より小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、略中心に点火栓を
備えた一つの燃焼室に対して、二つの吸気弁と、同じく
二つの排気弁とを相対向するように設けて成るいわゆる
四弁式の内燃機関に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の四弁式内燃機関において、図5
に示すように、略中心に点火栓2を備えた一つの燃焼室
1に対して、各々吸気弁を備えた二つの吸気ポート3,
4と、各々排気弁を備えた二つの排気ポート5,6と
を、互いに相対向するように開口することは、例えば、
特公昭49−23481号公報と呼び実開昭57−22
628号公報等に記載されているように、良く知られて
いる。
【0003】そして、この従来における四弁式の内燃機
関は、二つの吸気ポート3,4を、当該両吸気ポート
3,4からのシリンダ7内に流入する吸気の各々に、矢
印a,bで示すような縦方向のタンブル流(ループ条渦
流)を付与すると言うタンブルポートに構成することに
より、リーンバーンを達成するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来の
四弁式内燃機関においては、両吸気ポート3,4の各々
からシリンダ7内に下向きに流入する二つの吸気流を、
ピストン8の頂面のうち両排気弁の略真下の部位に当て
て上向きに方向変換することによって、矢印a,bで示
す二つのタンブル流にするのである。
【0005】しかし、前記ピストン9の頂面には、当該
ピストン7が上死点にある状態において両吸気弁がピス
トン頂面に接当することを回避するためのバルブリセス
3a,4aと、両排気弁がピストン頂面に接当すること
を回避するためのバルブリセス5a,6aとが凹み形成
されている。従って、両吸気ポート3,4の各々からシ
リンダ7内に下向きに流入した二つの吸気流が、ピスト
ン8の頂面のうち両排気弁の略真下の部位に当って方向
変換するとき、この部分に凹み形成されている排気弁用
のバルブリセス5a,6aによって、その流速が減速さ
れることになるから、前記両タンブル流が弱くなると共
にバルブリセスに燃料が溜るのである。
【0006】しかも、前記矢印a,bで示す二つのタン
ブル流は、点火栓の左右両側に位置することにより、当
該両タンブル流が、その間に位置する点火栓2の付近に
対して及ぼすことのできる影響が弱いから、前記両タン
ブル流がピストン頂面におけるバルブリセスにて弱くな
る及びバルブリセスに燃料が溜ることと相俟って、点火
栓による着火性が低く、吸気混合気における空燃比のリ
ーン化には、限界値が存在するのであった。
【0007】本発明は、この種の四弁式の内燃機関にお
いて、両タンブル流の減速を回避すると共に、両タンブ
ル流が点火栓の付近に及ぼす影響を強くすることによっ
て、空燃比の一層のリーン化を図ることを技術的課題と
するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、「略中心に点火栓を備えた燃焼室に、
各々吸気弁を備えた二つの吸気ポートと、各々排気弁を
備えた二つの排気ポートとを、互いに略相対向する部位
に配設し、前記両吸気ポートを,当該吸気ポートからシ
リンダ内に吸入される吸気に縦方向のタンブル流を付与
するタンブルポートに構成して成る内燃機関において、
前記シリンダ内におけるピストンの頂面のうち両排気弁
の略真下の部位に、これら両排気弁に対するバルブリセ
スを兼ねるように幅広にした第1凹所を形成する一方、
前記ピストンの頂面のうち両吸気弁間の略真下の部位
に、前記第1凹所よりも幅狭で、且つ、第1凹所よりも
浅い深さの第2凹所を、当該第2凹所が前記第1凹所に
連通するように形成する。」と言う構成にした。
【0009】
【発明の作用・効果】この構成において、ピストンの下
降動に伴って、両吸気ポートからシリンダ内に下向きに
流入した両タンブル流は、ピストンにおける頂面のうち
両排気弁の略真下の部位に設けたバルブリセス兼用の第
1凹所の底面に当ったのち第2凹所内に向かって方向変
換するから、従来のように、両吸気ポートからの両タン
ブル流が、排気弁に対するバルブリセスのために減速さ
れて弱くなることを確実に防止できる。
【0010】このように第1凹所内から第2凹所内に向
かって方向変換した両タンブル流は、第2凹所が第1凹
所よりも幅狭であることにより、互いに接近するように
誘導されることになるから、点火栓の付近に両タンブル
流による強い流れを確実に及ぼすことができると共に前
記両凹所に燃料が溜ることがないのである。そして、前
記ピストンの頂面における第2凹所の深さを第1凹所の
深さよりも浅くしたことで、第1凹所の底面と第2凹所
の底面との間に段差が存在することにより、ピストンが
上昇動に移行して上死点に達した時点で、前記段差によ
って、前記両ダンブル流が乱され、燃焼室内に、細かい
渦流が無数に発生することができるのである。
【0011】つまり、本発明によると、排気弁がピスト
ンに対して接触することを防止できる状態のもとで、両
吸気ポートからの吸気に強い二つのダンブル流を確保す
ることができると共に燃料が溜ることがないことに加え
て、この両タンブル流による強い流れを点火栓に確実に
及ぼすことができると共に、燃焼室内に、細かい渦流が
無数に発生することができることにより、点火栓による
着火性を大幅に向上できるから、吸気混合気を前記従来
の場合によりも更にリーン化を図ることができる効果を
有する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図1〜
図4の図面について説明する。この図において符号10
は、シリンダ11を備えたシリンダブロックを、符号1
2は、前記シリンダブロック10の上面に締結したシリ
ンダヘッドを各々示し、前記シリンダブロック10にお
けるシリンダ11内には、往復動するピストン13が設
けられ、また、前記シリンダヘッド12の下面には、燃
焼室14が凹み形成され、この燃焼室14の略中心の部
位に、点火栓15が配設されている。
【0013】符号16,17は、前記燃焼室14内に開
口する二つの吸気ポートを、符号18,19は、同じく
前記燃焼室14内に開口する二つの排気ポートを各々示
し、これら両吸気ポート16,17と、両排気ポート1
8,19とは、互いに相対向する部位に配設されてお
り、且つ、前記両吸気ポート16,17の燃焼室14内
への開口部には吸気弁20,21が、前記両排気ポート
18,19の燃焼室14内への開口部には排気弁22,
23が各々設けられている。
【0014】また、前記吸気ポート16,17は、当該
両吸気ポート16,17からシリンダ11内に吸入され
る吸気の各々に、矢印A,Bで示すように縦方向のタン
ブル流を付与すると言ういわゆるタンブルポートに構成
されている。そして、前記ピストン13の頂面13aの
うち両排気弁22,23の略真下の部位に、これら両排
気弁22,23に対するバルブリセスを兼ねるように広
い幅寸法W1にした第1凹所24を形成する一方、前記
ピストン13の頂面13aのうち両吸気弁20,21間
の略真下の部位に、前記第1凹所の幅寸法W1よりも狭
い幅寸法W2にした第2凹所25を、前記第1凹所24
に連通するように形成し、この第2凹所25の深さ寸法
H2を、前記第1凹所24の深さ寸法H1よりも浅い寸
法にすると言う構成する。
【0015】なお、前記第1凹所24の内周壁面24
a、及び第2凹所の内周壁面25aは、ピストン13の
頂面13aに向かって円弧面に形成されている。また、
前記第1凹所24と第2凹所25との間には、幅寸法
を、第1凹所24の幅寸法W1から第2凹所25の幅寸
法W2に縮小するためのテーパ面26,27が設けら
れ、更にまた、前記ピストン13の頂面13aのうち両
吸気弁20,21の略真下の部位には、両吸気弁20,
21に対するバルブリセス28,29が凹み形成されて
いる。
【0016】この構成において、ピストン13の下降動
に伴って、両吸気ポート16,17からシリンダ内に下
向きに流入した二つのタンブル流A,Bは、図1に示す
ように、ピストン13における頂面13aのうち両排気
弁22,23の略真下の部位に設けたバルブリセス兼用
の第1凹所24の底面に当ったのち第2凹所25内に向
かって方向変換するから、従来のように、両吸気ポート
からのタンブル流A,Bが、排気弁に対するバルブリセ
スのために減速されて弱くなることを防止できる。と共
に両凹所24,25内に燃料が溜ることを防止できる。
【0017】このように第1凹所24内から第2凹所2
5内に向かって方向変換した両タンブル流A,Bは、第
2凹所25の幅寸法W2が第1凹所24の幅寸法W1よ
り狭いことにより、図2に示すように、互いに接近する
ように誘導されることになるから、点火栓15の付近に
両タンブル流A,Bによる強い流れを確実に及ぼすこと
ができる。
【0018】なお、前記第1凹所24の内周壁面24a
を円弧面に形成する一方、第1凹所24の幅寸法W1か
ら第2凹所25の幅寸法W2に縮小するためのテーパ面
26,27を設けたことにより、前記両タンブル流A,
Bの第1凹所24内での方向変換、及び両タンブル流
A,Bを互いに接近するように誘導することを、その流
れを阻害することが少ない状態のもとで円滑に行うこと
ができる。
【0019】そして、前記ピストン13の頂面13aに
おける第2凹所25の深さ寸法H2を第1凹所24の深
さ寸法H1よりも浅くしたことで、第1凹所24の底面
と第2凹所25の底面との間に段差が存在することによ
り、ピストン13が上昇動に移行し、図4に示すよう
に、上死点に達した時点で、前記段差によって、前記両
ダンブル流が乱され、燃焼室14内に、細かい渦流が無
数に発生することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す縦断正面図である。
【図2】図1のII−II視断面図である。
【図3】図1のIII −III 視断面図である。
【図4】ピストンが上死点に位置した状態を示す縦断正
面図である。
【図5】従来における四弁式内燃機関の概略を示す斜視
図である。
【符号の説明】
10 シリンダブロック 11 シリンダ 12 シリンダヘッド 13 ピストン 13a ピストンの頂面 14 燃焼室 15 点火栓 16,17 吸気ポート 18,19 排気ポート 20,21 吸気弁 22,23 排気弁 24 第1凹所 25 第2凹所

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】略中心に点火栓を備えた燃焼室に、各々吸
    気弁を備えた二つの吸気ポートと、各々排気弁を備えた
    二つの排気ポートとを、互いに略相対向する部位に配設
    し、前記両吸気ポートを、当該吸気ポートからシリンダ
    内に吸入される吸気に縦方向のタンブル流を付与するタ
    ンブルポートに構成して成る内燃機関において、前記シ
    リンダ内におけるピストンの頂面のうち両排気弁の略真
    下の部位に、これら両排気弁に対するバルブリセスを兼
    ねるように幅広にした第1凹所を形成する一方、前記ピ
    ストンの頂面のうち両吸気弁間の略真下の部位に、前記
    第1凹所よりも幅狭で、且つ、第1凹所よりも浅い深さ
    の第2凹所を、当該第2凹所が前記第1凹所に連通する
    ように形成したことを特徴とする四弁式内燃機関。
JP7262816A 1995-10-11 1995-10-11 四弁式内燃機関 Pending JPH09105330A (ja)

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