JPH10288039A - 筒内噴射エンジンのピストン - Google Patents
筒内噴射エンジンのピストンInfo
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- JPH10288039A JPH10288039A JP9100080A JP10008097A JPH10288039A JP H10288039 A JPH10288039 A JP H10288039A JP 9100080 A JP9100080 A JP 9100080A JP 10008097 A JP10008097 A JP 10008097A JP H10288039 A JPH10288039 A JP H10288039A
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- F02F3/26—Pistons having combustion chamber in piston head
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- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/104—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on a side position of the cylinder
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- F02B75/12—Other methods of operation
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B2275/48—Tumble motion in gas movement in cylinder
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/241—Cylinder heads specially adapted to pent roof shape of the combustion chamber
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- 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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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 筒内噴射エンジンのピストンにおいて、燃焼
室内での的確な燃料の流れを確保することで燃焼効率の
向上を図る。 【解決手段】 ピストン３１のキャビティ３２を、燃料
噴射弁２１の下方に位置する曲面３２ａと点火プラグ２
２の下方に位置する曲面３２ｂとを接続曲面３２ｃによ
って滑らかに連続して形成し、曲面３２ａの曲率κ1 と
曲面３２ｂの曲率κ2 との関係をκ1 ＜κ2 とする。
室内での的確な燃料の流れを確保することで燃焼効率の
向上を図る。 【解決手段】 ピストン３１のキャビティ３２を、燃料
噴射弁２１の下方に位置する曲面３２ａと点火プラグ２
２の下方に位置する曲面３２ｂとを接続曲面３２ｃによ
って滑らかに連続して形成し、曲面３２ａの曲率κ1 と
曲面３２ｂの曲率κ2 との関係をκ1 ＜κ2 とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、火花点火式であっ
て、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内噴射エンジンの
ピストンに関する。
て、燃料を燃焼室内に直接噴射する筒内噴射エンジンの
ピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料をシリンダ内で噴射する方式の内燃
機関としては、例えば、筒内噴射式内燃機関や直接噴射
式内燃機関（直噴式内燃機関）などと呼ばれるものがあ
り、ディーゼルエンジンが広く知られている。ところ
が、近年、火花点火式エンジン（一般には、ガソリンエ
ンジンが対応するので、以下、ガソリンエンジンと称す
る。）においても、筒内噴射式のものが提案されてい
る。
機関としては、例えば、筒内噴射式内燃機関や直接噴射
式内燃機関（直噴式内燃機関）などと呼ばれるものがあ
り、ディーゼルエンジンが広く知られている。ところ
が、近年、火花点火式エンジン（一般には、ガソリンエ
ンジンが対応するので、以下、ガソリンエンジンと称す
る。）においても、筒内噴射式のものが提案されてい
る。
【０００３】図６に一般的な筒内噴射エンジンの燃焼室
近傍の断面を示す。
近傍の断面を示す。
【０００４】筒内噴射エンジンにおいて、図６に示すよ
うに、シリンダブロック１１上にはシリンダヘッドガス
ケット１２を介してシリンダヘッド１３が図示しないボ
ルトにより締結固定されており、このシリンダブロック
１１内のシリンダ１４内にはピストン１５が上下動自在
に嵌合している。燃焼室１６はシリンダブロック１１、
シリンダヘッド１３、ピストン１５によって構成され、
この燃焼室１６には吸気ポート１７と排気ポート１８が
接続され、吸気ポート１７には吸気弁１９の先端部が臨
み、排気ポート１８には排気弁２０の先端部が臨んでい
る。そして、図示しない吸気カム及び排気カムがそれぞ
れ吸気弁１９及び排気弁２０の上端部に係合しており、
この吸気カム及び排気カムの駆動によって吸気弁１９及
び排気弁２０を作動し、燃焼室１６と各ポート１７，１
８との開閉を行うことができるようになっている。
うに、シリンダブロック１１上にはシリンダヘッドガス
ケット１２を介してシリンダヘッド１３が図示しないボ
ルトにより締結固定されており、このシリンダブロック
１１内のシリンダ１４内にはピストン１５が上下動自在
に嵌合している。燃焼室１６はシリンダブロック１１、
シリンダヘッド１３、ピストン１５によって構成され、
この燃焼室１６には吸気ポート１７と排気ポート１８が
接続され、吸気ポート１７には吸気弁１９の先端部が臨
み、排気ポート１８には排気弁２０の先端部が臨んでい
る。そして、図示しない吸気カム及び排気カムがそれぞ
れ吸気弁１９及び排気弁２０の上端部に係合しており、
この吸気カム及び排気カムの駆動によって吸気弁１９及
び排気弁２０を作動し、燃焼室１６と各ポート１７，１
８との開閉を行うことができるようになっている。
【０００５】また、シリンダヘッド１３には先端部が燃
焼室１６内に臨み、この燃焼室１６内に燃料を噴射する
燃料噴射弁２１が装着されている。この燃料噴射弁２１
は図示しない燃料ポンプから供給された高圧の燃料を燃
焼室１６内に噴射することができる。更に、シリンダヘ
ッド１３には先端部が燃焼室１６内に臨む点火プラグ２
２が装着されている。この点火プラグ２２は燃料噴射弁
２１から燃焼室１６内に噴射された霧状の燃料に点火す
ることができる。
焼室１６内に臨み、この燃焼室１６内に燃料を噴射する
燃料噴射弁２１が装着されている。この燃料噴射弁２１
は図示しない燃料ポンプから供給された高圧の燃料を燃
焼室１６内に噴射することができる。更に、シリンダヘ
ッド１３には先端部が燃焼室１６内に臨む点火プラグ２
２が装着されている。この点火プラグ２２は燃料噴射弁
２１から燃焼室１６内に噴射された霧状の燃料に点火す
ることができる。
【０００６】従って、図示しないクランクシャフトが回
転駆動すると、コンロッドを介してピストン１５がシリ
ンダ１４内を往復移動する。一方、クランクシャフトの
回転駆動力が図示しないカムシャフトに伝達されて同期
回転駆動すると、吸気カム及び排気カムによって吸気弁
１９及び排気弁２０が開閉する。このとき、吸気ポート
１７から燃焼室１６内に空気が吸入されると共に燃料噴
射弁２１は燃焼室１６に燃料を噴射すると、この燃焼室
１６で燃料噴霧の旋回流が発生し、この旋回流に点火プ
ラグ２２が点火することで、燃焼室１６内で吸気、圧
縮、爆発、排気の各工程が繰り返される。
転駆動すると、コンロッドを介してピストン１５がシリ
ンダ１４内を往復移動する。一方、クランクシャフトの
回転駆動力が図示しないカムシャフトに伝達されて同期
回転駆動すると、吸気カム及び排気カムによって吸気弁
１９及び排気弁２０が開閉する。このとき、吸気ポート
１７から燃焼室１６内に空気が吸入されると共に燃料噴
射弁２１は燃焼室１６に燃料を噴射すると、この燃焼室
１６で燃料噴霧の旋回流が発生し、この旋回流に点火プ
ラグ２２が点火することで、燃焼室１６内で吸気、圧
縮、爆発、排気の各工程が繰り返される。
【０００７】このような筒内噴射エンジンにあっては、
燃焼室１６内で旋回する燃料と空気との混合気に点火プ
ラグ２２によって点火されることで、燃料が効率よく燃
焼するようにピストン１５の頂面にキャビティ（凹部）
が設けられている。ピストンの頂面にキャビティを設け
たものとしては、例えば、実開昭５−２１１３２号公報
に開示されたものがある。ところが、この公報に開示さ
れたピストンは排気弁側のキャビティ深さを深くしたも
のであり、燃料噴霧に旋回流を与えて点火プラグに導く
ものではなく、筒内噴射エンジンには不適である。そこ
で、このキャビティを有するピストンの形状として、本
出願人は、特願平７−２３３１２９号として出願した。
燃焼室１６内で旋回する燃料と空気との混合気に点火プ
ラグ２２によって点火されることで、燃料が効率よく燃
焼するようにピストン１５の頂面にキャビティ（凹部）
が設けられている。ピストンの頂面にキャビティを設け
たものとしては、例えば、実開昭５−２１１３２号公報
に開示されたものがある。ところが、この公報に開示さ
れたピストンは排気弁側のキャビティ深さを深くしたも
のであり、燃料噴霧に旋回流を与えて点火プラグに導く
ものではなく、筒内噴射エンジンには不適である。そこ
で、このキャビティを有するピストンの形状として、本
出願人は、特願平７−２３３１２９号として出願した。
【０００８】図７(ａ)(ｂ)(ｃ)に本出願人が出願したキ
ャビティを有するピストンの概略を示す。
ャビティを有するピストンの概略を示す。
【０００９】即ち、図７(ａ)に示すピストン101は、吸
気弁が配設される頂面側にピストン中心部に向かって上
方傾斜する吸気弁側傾斜上面102が形成される一方、排
気弁が配設される頂面側にはピストン中心部に向かって
上方傾斜する排気弁側傾斜上面103が形成されること
で、ピストン頂面が山型となっている。そして、このピ
ストン101の吸気弁側傾斜上面102にキャビティ104が形
成され、このキャビティ104は図示しない吸気弁側の上
部を中心とする仮想球面105の一部として形成されてい
る。従って、燃焼室内に噴射された燃料は上方から流入
した空気と共にこのピストン101のキャビティ104に案内
されてタンブル流（縦渦流）が形成される。
気弁が配設される頂面側にピストン中心部に向かって上
方傾斜する吸気弁側傾斜上面102が形成される一方、排
気弁が配設される頂面側にはピストン中心部に向かって
上方傾斜する排気弁側傾斜上面103が形成されること
で、ピストン頂面が山型となっている。そして、このピ
ストン101の吸気弁側傾斜上面102にキャビティ104が形
成され、このキャビティ104は図示しない吸気弁側の上
部を中心とする仮想球面105の一部として形成されてい
る。従って、燃焼室内に噴射された燃料は上方から流入
した空気と共にこのピストン101のキャビティ104に案内
されてタンブル流（縦渦流）が形成される。
【００１０】また、図７(ｂ)に示すピストン201は、吸
気弁が配設される頂面側に吸気弁側傾斜上面202が形成
される一方、排気弁が配設される頂面側に排気弁側傾斜
上面203が形成されることで、ピストン頂面が山型とな
っている。そして、このピストン201の吸気弁側傾斜上
面202にはキャビティ204が形成され、このキャビティ20
4は流入部205と隆起部206と接続部207とから構成されて
いる。従って、燃焼室内に噴射された燃料は上方から流
入した空気と共にこのピストン201のキャビティ204に案
内され、流入部205、接続部207、隆起部206によってタ
ンブル流（縦渦流）が形成される。
気弁が配設される頂面側に吸気弁側傾斜上面202が形成
される一方、排気弁が配設される頂面側に排気弁側傾斜
上面203が形成されることで、ピストン頂面が山型とな
っている。そして、このピストン201の吸気弁側傾斜上
面202にはキャビティ204が形成され、このキャビティ20
4は流入部205と隆起部206と接続部207とから構成されて
いる。従って、燃焼室内に噴射された燃料は上方から流
入した空気と共にこのピストン201のキャビティ204に案
内され、流入部205、接続部207、隆起部206によってタ
ンブル流（縦渦流）が形成される。
【００１１】更に、図７(ｃ)に示すピストン301は、図
７(ａ)のピストン101と同様に、吸気弁側傾斜上面302と
排気弁側傾斜上面303が形成されて、ピストン頂面が山
型となっている。そして、このピストン301の吸気弁側
傾斜上面302にはキャビティ304が形成され、このキャビ
ティ304は吸気弁側の上部を中心とする２つの仮想球面3
05，306と、これら２つの仮想球面305，306間を接続す
る接続面307とから形成されている。従って、燃焼室内
に噴射された燃料は上方から流入した空気と共にこのピ
ストン301のキャビティ304に案内されてタンブル流（縦
渦流）が形成される。
７(ａ)のピストン101と同様に、吸気弁側傾斜上面302と
排気弁側傾斜上面303が形成されて、ピストン頂面が山
型となっている。そして、このピストン301の吸気弁側
傾斜上面302にはキャビティ304が形成され、このキャビ
ティ304は吸気弁側の上部を中心とする２つの仮想球面3
05，306と、これら２つの仮想球面305，306間を接続す
る接続面307とから形成されている。従って、燃焼室内
に噴射された燃料は上方から流入した空気と共にこのピ
ストン301のキャビティ304に案内されてタンブル流（縦
渦流）が形成される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した筒
内噴射エンジンにおいて、エンジンの排気量や気筒数な
どに応じてシリンダ径、即ち、ピストンの直径も異なっ
てくる。例えば、所定の直径を有するピストンを上述し
たピストン101，201，301の形状に設定した場合、ピス
トンの直径の大きさに比例して各キャビティ104 ，20
4，304などの大きさも拡大、あるいは縮小して設定する
こととなる。ところが、前述した各ピストン101，201，
301にあっては、直径の拡大に比例して各キャビティ104
，204，304の大きさを拡大すると、このキャビティ104
，204，304の曲率が小さくなり、且つ、その容積が大
きくなってしまい、付ラブ近傍の燃料密度が希薄とな
り、層状燃焼を生じさせることができない虞がある。
内噴射エンジンにおいて、エンジンの排気量や気筒数な
どに応じてシリンダ径、即ち、ピストンの直径も異なっ
てくる。例えば、所定の直径を有するピストンを上述し
たピストン101，201，301の形状に設定した場合、ピス
トンの直径の大きさに比例して各キャビティ104 ，20
4，304などの大きさも拡大、あるいは縮小して設定する
こととなる。ところが、前述した各ピストン101，201，
301にあっては、直径の拡大に比例して各キャビティ104
，204，304の大きさを拡大すると、このキャビティ104
，204，304の曲率が小さくなり、且つ、その容積が大
きくなってしまい、付ラブ近傍の燃料密度が希薄とな
り、層状燃焼を生じさせることができない虞がある。
【００１３】本発明は、このような問題を解決するもの
であって、燃焼室内での的確な燃料の流れを確保するこ
とで燃焼効率の向上を図った筒内噴射エンジンのピスト
ンを提供することを目的とする。
であって、燃焼室内での的確な燃料の流れを確保するこ
とで燃焼効率の向上を図った筒内噴射エンジンのピスト
ンを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明の筒内噴射エンジンのピストンで
は、噴射弁よりも燃焼室の中心側に点火プラグを配設
し、この噴射弁及び点火プラグにほぼ対応するピストン
頂面に凹部を形成し、この凹部における点火プラグの下
方に略対応する位置と噴射弁の下方に略対応する位置と
を結ぶ最短曲面を複数の曲率を有する曲面によって形成
したことで、噴射弁から燃焼室内に噴射された燃料は吸
気ポートから流入した空気によってピストン頂面の凹部
に至り、ここで複数の曲率を有する曲面から形成された
凹部表面によって案内されて旋回流となって点火プラグ
に流動することとなり、確実な着火、燃焼を実現できる
と共に、適正な凹部容積を確保することで層状燃焼さ
せ、燃焼効率の向上が図れる。
めの請求項１の発明の筒内噴射エンジンのピストンで
は、噴射弁よりも燃焼室の中心側に点火プラグを配設
し、この噴射弁及び点火プラグにほぼ対応するピストン
頂面に凹部を形成し、この凹部における点火プラグの下
方に略対応する位置と噴射弁の下方に略対応する位置と
を結ぶ最短曲面を複数の曲率を有する曲面によって形成
したことで、噴射弁から燃焼室内に噴射された燃料は吸
気ポートから流入した空気によってピストン頂面の凹部
に至り、ここで複数の曲率を有する曲面から形成された
凹部表面によって案内されて旋回流となって点火プラグ
に流動することとなり、確実な着火、燃焼を実現できる
と共に、適正な凹部容積を確保することで層状燃焼さ
せ、燃焼効率の向上が図れる。
【００１５】また、請求項２の発明の筒内噴射エンジン
のピストンでは、この複数の曲率において、点火プラグ
側の曲率を噴射弁側の曲率よりも大きく設定したこと
で、曲率の小さい噴射弁側の凹部曲面によって十分な凹
部容積を確保することができる一方で、曲率の大きい点
火プラグ側の凹部曲面によって燃料噴霧をうまく集めて
点火プラグに確実に流動させることができ、層状燃焼が
可能となる。
のピストンでは、この複数の曲率において、点火プラグ
側の曲率を噴射弁側の曲率よりも大きく設定したこと
で、曲率の小さい噴射弁側の凹部曲面によって十分な凹
部容積を確保することができる一方で、曲率の大きい点
火プラグ側の凹部曲面によって燃料噴霧をうまく集めて
点火プラグに確実に流動させることができ、層状燃焼が
可能となる。
【００１６】また、請求項３の発明の筒内噴射エンジン
のピストンでは、ピントンの凹部を点火プラグの下方に
略対応する位置が噴射弁の下方に略対応する位置よりも
ピストン側面視において上方側に形成したことで、下方
側に位置する噴射弁側の凹部曲面によって十分な凹部容
積が確保されると共に噴射弁からこの凹部曲面までの距
離が十分確保され、噴射弁から噴射された燃料はピスト
ン壁面に付着せずに流動する一方で、上方側に位置する
点火プラグ側の凹部曲面によって点火プラグとこの凹部
曲面とが近接され、燃料噴霧を点火プラグに確実に流動
させることができ、安定した燃焼が可能となる。
のピストンでは、ピントンの凹部を点火プラグの下方に
略対応する位置が噴射弁の下方に略対応する位置よりも
ピストン側面視において上方側に形成したことで、下方
側に位置する噴射弁側の凹部曲面によって十分な凹部容
積が確保されると共に噴射弁からこの凹部曲面までの距
離が十分確保され、噴射弁から噴射された燃料はピスト
ン壁面に付着せずに流動する一方で、上方側に位置する
点火プラグ側の凹部曲面によって点火プラグとこの凹部
曲面とが近接され、燃料噴霧を点火プラグに確実に流動
させることができ、安定した燃焼が可能となる。
【００１７】また、請求項４の発明の筒内噴射エンジン
のピストンでは、噴射弁から噴霧された燃料がピストン
の凹部における点火プラグ下方に略対応する位置でこの
ピストンに衝突するようにしたことで、燃料噴霧を点火
プラグに確実に流動させて燃焼安定性が向上する。
のピストンでは、噴射弁から噴霧された燃料がピストン
の凹部における点火プラグ下方に略対応する位置でこの
ピストンに衝突するようにしたことで、燃料噴霧を点火
プラグに確実に流動させて燃焼安定性が向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００１９】図１に本発明の第１実施形態に係る筒内噴
射エンジンのピストンを表す燃焼室近傍の概略、図２に
本実施形態のピストンにおけるキャビティの形状を説明
するための概略を示す。
射エンジンのピストンを表す燃焼室近傍の概略、図２に
本実施形態のピストンにおけるキャビティの形状を説明
するための概略を示す。
【００２０】本実施形態の筒内噴射エンジンにおいて、
図１に示すように、シリンダブロック１１にはシリンダ
ヘッド１３が締結固定され、このシリンダブロック１１
内のシリンダ１４内にピストン３１が上下動自在に嵌合
している。燃焼室１６はシリンダブロック１１、シリン
ダヘッド１３、ピストン３１によって構成され、この燃
焼室１６には吸気ポート１７と排気ポート１８が接続さ
れ、吸気ポート１７は吸気弁１９によって開閉自在であ
り、排気ポート１８は排気弁２０によって開閉自在とな
っている。また、シリンダヘッド１３には吸気ポート１
７に近接してこの燃焼室１６内に燃料を噴射する燃料噴
射弁２１が装着されている。更に、シリンダヘッド１３
には燃焼室１６の頂部中心に位置して燃料噴射弁２１か
ら燃焼室１６内に噴射された霧状の燃料に点火する点火
プラグ２２が装着されている。
図１に示すように、シリンダブロック１１にはシリンダ
ヘッド１３が締結固定され、このシリンダブロック１１
内のシリンダ１４内にピストン３１が上下動自在に嵌合
している。燃焼室１６はシリンダブロック１１、シリン
ダヘッド１３、ピストン３１によって構成され、この燃
焼室１６には吸気ポート１７と排気ポート１８が接続さ
れ、吸気ポート１７は吸気弁１９によって開閉自在であ
り、排気ポート１８は排気弁２０によって開閉自在とな
っている。また、シリンダヘッド１３には吸気ポート１
７に近接してこの燃焼室１６内に燃料を噴射する燃料噴
射弁２１が装着されている。更に、シリンダヘッド１３
には燃焼室１６の頂部中心に位置して燃料噴射弁２１か
ら燃焼室１６内に噴射された霧状の燃料に点火する点火
プラグ２２が装着されている。
【００２１】このように構成された筒内噴射エンジンに
あって、本実施形態のピストン３１は頂面に形成された
凹部としてのキャビティ３２における点火プラグ２２の
下方に略対応する位置と燃料噴射弁２１の下方に略対応
する位置とを結ぶ最短曲面が複数の曲率を有する曲面に
よって形成されている。
あって、本実施形態のピストン３１は頂面に形成された
凹部としてのキャビティ３２における点火プラグ２２の
下方に略対応する位置と燃料噴射弁２１の下方に略対応
する位置とを結ぶ最短曲面が複数の曲率を有する曲面に
よって形成されている。
【００２２】即ち、図１及び図２に示すように、ピスト
ン３１のキャビティ３２において、燃料噴射弁２１の下
方に略対応して位置する曲面３２ａは点Ｏ1 を中心とし
て曲率半径がρ1 とした球面Ｂ1 となっている。また、
点火プラグ２２の下方に略対応して位置する曲面３２ｂ
は点Ｏ2 を中心として曲率半径がρ2 とした球面Ｂ2と
なっている。そして、この曲面３２ａと曲面３２ｂとは
両者を結ぶ最短距離で接続曲面３２ｃによって滑らかに
連続されている。この曲面３２ａの曲率半径ρ 1 と曲面
３２ｂの曲率半径ρ2 との関係はρ1 ＞ρ2 、即ち、曲
面３２ａと曲面３２ｂの曲率κ1 とκ2 との関係はκ1
＜κ2 となっている。また、連続した曲面３２ａ，曲面
３２ｂ，３２ｃによって形成されたキャビティ３２は平
面視においても、側方（図１(ｂ)にて上下方向）に若干
膨らんでいる。
ン３１のキャビティ３２において、燃料噴射弁２１の下
方に略対応して位置する曲面３２ａは点Ｏ1 を中心とし
て曲率半径がρ1 とした球面Ｂ1 となっている。また、
点火プラグ２２の下方に略対応して位置する曲面３２ｂ
は点Ｏ2 を中心として曲率半径がρ2 とした球面Ｂ2と
なっている。そして、この曲面３２ａと曲面３２ｂとは
両者を結ぶ最短距離で接続曲面３２ｃによって滑らかに
連続されている。この曲面３２ａの曲率半径ρ 1 と曲面
３２ｂの曲率半径ρ2 との関係はρ1 ＞ρ2 、即ち、曲
面３２ａと曲面３２ｂの曲率κ1 とκ2 との関係はκ1
＜κ2 となっている。また、連続した曲面３２ａ，曲面
３２ｂ，３２ｃによって形成されたキャビティ３２は平
面視においても、側方（図１(ｂ)にて上下方向）に若干
膨らんでいる。
【００２３】ところで、このキャビティ３２の容積の設
定は、エンジン性能に与える影響が大きく、例えば、キ
ャビティ３２の容積が燃焼室の全容積に対して大きすぎ
ると層状燃焼には有利であるが、表面積が大きく熱損失
が大きくなってしまう。一方、キャビティ３２の容積が
燃焼室の全容積に対して小さすぎると出力は向上する
が、タンブル流（旋回流）を形成することず、層状燃焼
を成立させることができない。そのため、本実施形態の
筒内噴射エンジンでは、タンブル流（旋回流）を形成し
て層状燃焼を可能とする一方で、十分な出力を確保でき
るように、キャビティ３２の容積が設定されている。
定は、エンジン性能に与える影響が大きく、例えば、キ
ャビティ３２の容積が燃焼室の全容積に対して大きすぎ
ると層状燃焼には有利であるが、表面積が大きく熱損失
が大きくなってしまう。一方、キャビティ３２の容積が
燃焼室の全容積に対して小さすぎると出力は向上する
が、タンブル流（旋回流）を形成することず、層状燃焼
を成立させることができない。そのため、本実施形態の
筒内噴射エンジンでは、タンブル流（旋回流）を形成し
て層状燃焼を可能とする一方で、十分な出力を確保でき
るように、キャビティ３２の容積が設定されている。
【００２４】即ち、図２に示すように、キャビティ３２
の容積Ｖａ、ピストン３１が上死点位置にあるときのキ
ャビティ３２の上方に形成された空間部容積をＶｂ、ピ
ストン３１が上死点位置にあるときのキャビティ３２を
除くピストン頂部の上方に形成された空間部容積をＶｃ
とすると、キャビティ３２の容積比は下記式に基づいて
設定される。
の容積Ｖａ、ピストン３１が上死点位置にあるときのキ
ャビティ３２の上方に形成された空間部容積をＶｂ、ピ
ストン３１が上死点位置にあるときのキャビティ３２を
除くピストン頂部の上方に形成された空間部容積をＶｃ
とすると、キャビティ３２の容積比は下記式に基づいて
設定される。
【００２５】キャビティ容積比＝（Ｖａ＋Ｖｂ）／（Ｖ
ａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ）
ａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ）
【００２６】このキャビティ容積比は、０．５程度が最
適であるが、０．３〜０．７の範囲にあることが好まし
く、燃費の向上と出力の確保がバランス良く可能とな
る。そして、本実施形態では、ピストン３１の頂面が山
型のペントルーフ形状になっており、ピストン３２の上
昇時にこのピストン３２とシリンダヘッド１３とで囲繞
される空間部が減少することで、燃焼室１６の全容積に
対するキャビティ３２の容積比を大きくすることができ
る。従って、エンジンの圧縮比を大きくして出力を向上
できる。
適であるが、０．３〜０．７の範囲にあることが好まし
く、燃費の向上と出力の確保がバランス良く可能とな
る。そして、本実施形態では、ピストン３１の頂面が山
型のペントルーフ形状になっており、ピストン３２の上
昇時にこのピストン３２とシリンダヘッド１３とで囲繞
される空間部が減少することで、燃焼室１６の全容積に
対するキャビティ３２の容積比を大きくすることができ
る。従って、エンジンの圧縮比を大きくして出力を向上
できる。
【００２７】このように本実施形態にあっては、キャビ
ティ容積比を上記数式より設定し、キャビティ３２を燃
料噴射弁２１の下方に位置する曲面３２ａと点火プラグ
２２の下方に位置する曲面３２ｂとを接続曲面３２ｃに
よって滑らかに連続して形成し、曲面３２ａの曲率κ1
と曲面３２ｂの曲率κ2 との関係をκ1 ＜κ2 としてあ
る。従って、燃料噴射弁２１から燃焼室１６内に噴射さ
れた燃料噴霧は吸気ポート１７から流入した空気によっ
てピストン３１の頂面に導かれる。そして、このキャビ
ティ３２の曲面３２ａによって案内され、タンブル流と
なってピストン３１の中心側に流動し、曲面３２ｂによ
って点火プラグ２２に流動することとなる。即ち、曲率
が小さい燃料噴射弁２１側の曲面３２ａにより、十分な
キャビティ容積を確保できると共に燃料噴射弁２１から
の噴霧をうまく案内できる一方で、曲率が大きい点火プ
ラグ２２側の曲面３２ｂによって燃料噴霧をうまく集め
てこの点火プラグ２２に確実に流動させることができ
る。そのため、燃焼室１６内で確実な着火、燃焼を実現
できると共に、適正なキャビティ容積を確保することで
層状燃焼が可能となり、燃焼効率の向上が図れる。
ティ容積比を上記数式より設定し、キャビティ３２を燃
料噴射弁２１の下方に位置する曲面３２ａと点火プラグ
２２の下方に位置する曲面３２ｂとを接続曲面３２ｃに
よって滑らかに連続して形成し、曲面３２ａの曲率κ1
と曲面３２ｂの曲率κ2 との関係をκ1 ＜κ2 としてあ
る。従って、燃料噴射弁２１から燃焼室１６内に噴射さ
れた燃料噴霧は吸気ポート１７から流入した空気によっ
てピストン３１の頂面に導かれる。そして、このキャビ
ティ３２の曲面３２ａによって案内され、タンブル流と
なってピストン３１の中心側に流動し、曲面３２ｂによ
って点火プラグ２２に流動することとなる。即ち、曲率
が小さい燃料噴射弁２１側の曲面３２ａにより、十分な
キャビティ容積を確保できると共に燃料噴射弁２１から
の噴霧をうまく案内できる一方で、曲率が大きい点火プ
ラグ２２側の曲面３２ｂによって燃料噴霧をうまく集め
てこの点火プラグ２２に確実に流動させることができ
る。そのため、燃焼室１６内で確実な着火、燃焼を実現
できると共に、適正なキャビティ容積を確保することで
層状燃焼が可能となり、燃焼効率の向上が図れる。
【００２８】図３に本発明の第２実施形態に係る筒内噴
射エンジンのピストンを表す燃焼室近傍の概略、図４に
本実施形態のピストンにおけるキャビティの形状を説明
するための概略、図５にアイドル運転時における安定燃
焼領域を表すグラフを示す。なお、前述した実施形態で
説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号
を付して重複する説明は省略する。
射エンジンのピストンを表す燃焼室近傍の概略、図４に
本実施形態のピストンにおけるキャビティの形状を説明
するための概略、図５にアイドル運転時における安定燃
焼領域を表すグラフを示す。なお、前述した実施形態で
説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号
を付して重複する説明は省略する。
【００２９】図３に示すように、本実施形態の筒内噴射
エンジンのピストン４１において、頂面には凹部として
のキャビティ４２が形成されている。このキャビティ４
２において、燃料噴射弁２１の下方に略対応して位置す
る曲面４２ａは点Ｏ1 を中心として曲率半径がρ1 とし
た球面Ｂ1 となっている。また、点火プラグ２２の下方
に略対応して位置する曲面４２ｂは点Ｏ2 を中心として
曲率半径がρ2 とした球面Ｂ2 となっている。そして、
この曲面４２ａと曲面４２ｂとは両者を結ぶ最短距離で
接続曲面４２ｃによって滑らかに連続されている。この
曲面４２ａの曲率半径ρ1 と曲面４２ｂの曲率半径ρ2
との関係はρ1 ＞ρ2 、即ち、曲面４２ａと曲面４２ｂ
の曲率κ1 とκ2 との関係はκ1 ＜κ2 となっている。
エンジンのピストン４１において、頂面には凹部として
のキャビティ４２が形成されている。このキャビティ４
２において、燃料噴射弁２１の下方に略対応して位置す
る曲面４２ａは点Ｏ1 を中心として曲率半径がρ1 とし
た球面Ｂ1 となっている。また、点火プラグ２２の下方
に略対応して位置する曲面４２ｂは点Ｏ2 を中心として
曲率半径がρ2 とした球面Ｂ2 となっている。そして、
この曲面４２ａと曲面４２ｂとは両者を結ぶ最短距離で
接続曲面４２ｃによって滑らかに連続されている。この
曲面４２ａの曲率半径ρ1 と曲面４２ｂの曲率半径ρ2
との関係はρ1 ＞ρ2 、即ち、曲面４２ａと曲面４２ｂ
の曲率κ1 とκ2 との関係はκ1 ＜κ2 となっている。
【００３０】また、本実施形態では、キャビティ４２に
おいて、燃料噴射弁２１の下方に略対応して位置する曲
面４２ａの高さＨ1 は、点火プラグ２２の下方に略対応
して位置する曲面４２ｂの高さＨ2 より低くなってい
る。即ち、ピストン４１の側面視において曲面４２ａよ
りも曲面４２ｂの方が上方側となっており、接続曲面４
２ｃはピストン４１に中心側に向かって上方への傾斜面
となっている。そして、連続した曲面４２ａ，曲面４２
ｂ，４２ｃによって形成されたキャビティ４２は平面視
においても、側方（図３(ｂ)にて上下方向）に若干膨ら
んでいる。
おいて、燃料噴射弁２１の下方に略対応して位置する曲
面４２ａの高さＨ1 は、点火プラグ２２の下方に略対応
して位置する曲面４２ｂの高さＨ2 より低くなってい
る。即ち、ピストン４１の側面視において曲面４２ａよ
りも曲面４２ｂの方が上方側となっており、接続曲面４
２ｃはピストン４１に中心側に向かって上方への傾斜面
となっている。そして、連続した曲面４２ａ，曲面４２
ｂ，４２ｃによって形成されたキャビティ４２は平面視
においても、側方（図３(ｂ)にて上下方向）に若干膨ら
んでいる。
【００３１】このように本実施形態にあっては、キャビ
ティ容積比を前述の第１実施形態と同様に上記数式より
設定し、キャビティ４２を燃料噴射弁２１の下方に位置
する曲面４２ａと点火プラグ２２の下方に位置する曲面
４２ｂとを接続曲面４２ｃによって滑らかに連続して形
成し、曲面４２ａの曲率κ1 と曲面４２ｂの曲率κ2と
の関係をκ1 ＜κ2 とし、且つ、曲面４２ａの高さＨ1
を曲面４２ｂの高さＨ 2 よりも低くしてある。従って、
燃料噴射弁２１から燃焼室１６内に噴射された燃料噴霧
は吸気ポート１７から流入した空気によってピストン４
１の頂面に導かれる。そして、このキャビティ４２の曲
面４２ａによって案内され、タンブル流となってピスト
ン４１の中心側に流動し、曲面４２ｂによって点火プラ
グ２２に流動することとなる。即ち、曲率が小さく燃料
噴射弁２１からの距離が遠い燃料噴射弁２１側の曲面４
２ａにより、十分なキャビティ容積を確保できると共に
燃料噴射弁２１からの噴霧をピストン頂面（曲面４２
ａ）に付着させずに案内できる一方で、曲率が大きく点
火プラグ２２までの距離が近い点火プラグ２２側の曲面
４２ｂにより、点火プラグ２２とキャビティ４２の壁面
との距離が所望の値となって燃料噴霧をうまく集めてこ
の点火プラグ２２に確実に流動させることができる。そ
のため、燃焼室１６内で確実な着火、燃焼を実現できる
と共に、適正なキャビティ容積を確保することで層状燃
焼が可能となり、燃焼効率の向上が図れる。
ティ容積比を前述の第１実施形態と同様に上記数式より
設定し、キャビティ４２を燃料噴射弁２１の下方に位置
する曲面４２ａと点火プラグ２２の下方に位置する曲面
４２ｂとを接続曲面４２ｃによって滑らかに連続して形
成し、曲面４２ａの曲率κ1 と曲面４２ｂの曲率κ2と
の関係をκ1 ＜κ2 とし、且つ、曲面４２ａの高さＨ1
を曲面４２ｂの高さＨ 2 よりも低くしてある。従って、
燃料噴射弁２１から燃焼室１６内に噴射された燃料噴霧
は吸気ポート１７から流入した空気によってピストン４
１の頂面に導かれる。そして、このキャビティ４２の曲
面４２ａによって案内され、タンブル流となってピスト
ン４１の中心側に流動し、曲面４２ｂによって点火プラ
グ２２に流動することとなる。即ち、曲率が小さく燃料
噴射弁２１からの距離が遠い燃料噴射弁２１側の曲面４
２ａにより、十分なキャビティ容積を確保できると共に
燃料噴射弁２１からの噴霧をピストン頂面（曲面４２
ａ）に付着させずに案内できる一方で、曲率が大きく点
火プラグ２２までの距離が近い点火プラグ２２側の曲面
４２ｂにより、点火プラグ２２とキャビティ４２の壁面
との距離が所望の値となって燃料噴霧をうまく集めてこ
の点火プラグ２２に確実に流動させることができる。そ
のため、燃焼室１６内で確実な着火、燃焼を実現できる
と共に、適正なキャビティ容積を確保することで層状燃
焼が可能となり、燃焼効率の向上が図れる。
【００３２】また、このようなキャビティ４２を有する
ピストン４１では、筒内噴射エンジンのアイドル運転時
に効果的である。即ち、前述したように、燃料噴射弁２
１から燃焼室１６内に噴射された燃料噴霧はピストン４
１のキャビティ４２に導かれるが、このとき、燃料噴射
弁２１側の曲面４２ａがこの燃料噴射弁２１から近い
と、燃料噴霧がこの曲面４２ａに衝突して液状になって
付着してしまう。しかも、アイドル運転時はエンジンが
低回転領域にあるためにピストンの移動速度も低速であ
り、シリンダ内で発生するタンブル流の流速が遅い。と
ころが、本実施形態のピストン４１にあっては、キャビ
ティ４２における燃料噴射弁２１側の曲面４２ａが燃料
噴射弁２１から所定距離離れ、且つ、小さな曲率となっ
ているため、燃料噴射弁２１からの燃料噴霧は自由分に
大きなタンブル流が生成されていなくとも、この曲面４
２ａによって案内され、ピストン４１の中心側に導か
れ、曲面４２ｂによって点火プラグ２２に流動すること
となる。そのため、燃焼室１６内で確実な着火、燃焼を
実現できる。
ピストン４１では、筒内噴射エンジンのアイドル運転時
に効果的である。即ち、前述したように、燃料噴射弁２
１から燃焼室１６内に噴射された燃料噴霧はピストン４
１のキャビティ４２に導かれるが、このとき、燃料噴射
弁２１側の曲面４２ａがこの燃料噴射弁２１から近い
と、燃料噴霧がこの曲面４２ａに衝突して液状になって
付着してしまう。しかも、アイドル運転時はエンジンが
低回転領域にあるためにピストンの移動速度も低速であ
り、シリンダ内で発生するタンブル流の流速が遅い。と
ころが、本実施形態のピストン４１にあっては、キャビ
ティ４２における燃料噴射弁２１側の曲面４２ａが燃料
噴射弁２１から所定距離離れ、且つ、小さな曲率となっ
ているため、燃料噴射弁２１からの燃料噴霧は自由分に
大きなタンブル流が生成されていなくとも、この曲面４
２ａによって案内され、ピストン４１の中心側に導か
れ、曲面４２ｂによって点火プラグ２２に流動すること
となる。そのため、燃焼室１６内で確実な着火、燃焼を
実現できる。
【００３３】このことは図５に示すグラフからも明らか
である。この図５に示すグラフはアイドル運転時におけ
る燃焼安定領域を表すものであり、(ａ)は前述した第１
実施形態のピストン３１を用いた筒内噴射エンジンのも
のであり、(ｂ)は第２実施形態のピストン４１を用いた
筒内噴射エンジンのものである。このグラフに示すよう
に、ピストン３１に比べてピストン４１の方がアイドル
運転時における燃焼安定領域が広いことがわかる。この
ようにピストン４１のキャビティ４２において、燃料噴
射弁２１側の曲面４２ａを点火プラグ２２側の曲面４２
ａよりも低い位置にしたことで、燃料噴射弁２１からの
燃料噴霧を曲面４２ａに付着させずにピストン４１の中
心側に導くことができ、燃焼室１６内での確実な着火、
燃焼を実現でき、燃焼安定性が向上する。
である。この図５に示すグラフはアイドル運転時におけ
る燃焼安定領域を表すものであり、(ａ)は前述した第１
実施形態のピストン３１を用いた筒内噴射エンジンのも
のであり、(ｂ)は第２実施形態のピストン４１を用いた
筒内噴射エンジンのものである。このグラフに示すよう
に、ピストン３１に比べてピストン４１の方がアイドル
運転時における燃焼安定領域が広いことがわかる。この
ようにピストン４１のキャビティ４２において、燃料噴
射弁２１側の曲面４２ａを点火プラグ２２側の曲面４２
ａよりも低い位置にしたことで、燃料噴射弁２１からの
燃料噴霧を曲面４２ａに付着させずにピストン４１の中
心側に導くことができ、燃焼室１６内での確実な着火、
燃焼を実現でき、燃焼安定性が向上する。
【００３４】なお、前述した各実施形態では、キャビテ
ィ３２，４２を、２つの曲面３２ａ，３２ｂ，４２ａ，
４２ｂを及びそれらを接続する接続曲面３２ｃ，４２ｃ
によって形成したが、本発明のピストンは曲面の数が各
実施形態に限定されるものではない。また、本発明は、
筒内噴射エンジンの形式も前述したものに限定されるも
のではなく、例えば、吸気ポートと排気ポートがシリン
ダヘッドに対称に設けられて燃焼室内にスワールを発生
させるようにしたものに適用しても前述した各実施形態
と同等の作用効果を奏することができる。
ィ３２，４２を、２つの曲面３２ａ，３２ｂ，４２ａ，
４２ｂを及びそれらを接続する接続曲面３２ｃ，４２ｃ
によって形成したが、本発明のピストンは曲面の数が各
実施形態に限定されるものではない。また、本発明は、
筒内噴射エンジンの形式も前述したものに限定されるも
のではなく、例えば、吸気ポートと排気ポートがシリン
ダヘッドに対称に設けられて燃焼室内にスワールを発生
させるようにしたものに適用しても前述した各実施形態
と同等の作用効果を奏することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように、請求項１の発明の筒内噴射エンジンのピストン
によれば、噴射弁よりも燃焼室の中心側に点火プラグを
配設してこの噴射弁及び点火プラグにほぼ対応するピス
トン頂面に凹部を形成し、この凹部における点火プラグ
の下方に略対応する位置と噴射弁の下方に略対応する位
置とを結ぶ最短曲面を複数の曲率を有する曲面によって
形成したので、噴射弁から燃焼室内に噴射された燃料は
吸気ポートから流入した空気によってピストン頂面の凹
部に至り、ここで複数の曲率を有する曲面から形成され
た凹部表面によって案内されて旋回流となって点火プラ
グに流動することで、燃焼室内で的確な燃料の流れを確
保することとなり、燃焼室内での確実な着火、燃焼を実
現することができると共に、適正な凹部容積を確保する
ことで層状燃焼を可能として燃焼効率の向上を図ること
ができる。
ように、請求項１の発明の筒内噴射エンジンのピストン
によれば、噴射弁よりも燃焼室の中心側に点火プラグを
配設してこの噴射弁及び点火プラグにほぼ対応するピス
トン頂面に凹部を形成し、この凹部における点火プラグ
の下方に略対応する位置と噴射弁の下方に略対応する位
置とを結ぶ最短曲面を複数の曲率を有する曲面によって
形成したので、噴射弁から燃焼室内に噴射された燃料は
吸気ポートから流入した空気によってピストン頂面の凹
部に至り、ここで複数の曲率を有する曲面から形成され
た凹部表面によって案内されて旋回流となって点火プラ
グに流動することで、燃焼室内で的確な燃料の流れを確
保することとなり、燃焼室内での確実な着火、燃焼を実
現することができると共に、適正な凹部容積を確保する
ことで層状燃焼を可能として燃焼効率の向上を図ること
ができる。
【００３６】また、請求項２の発明の筒内噴射エンジン
のピストンによれば、凹部の複数の曲率において、点火
プラグ側の曲率を噴射弁側の曲率よりも大きく設定した
ので、曲率の小さい噴射弁側の凹部曲面によって十分な
凹部容積を確保することができる一方で、曲率の大きい
点火プラグ側の凹部曲面によって燃料噴霧をうまく集め
て点火プラグに確実に流動させることができ、層状燃焼
を可能とすることができる。
のピストンによれば、凹部の複数の曲率において、点火
プラグ側の曲率を噴射弁側の曲率よりも大きく設定した
ので、曲率の小さい噴射弁側の凹部曲面によって十分な
凹部容積を確保することができる一方で、曲率の大きい
点火プラグ側の凹部曲面によって燃料噴霧をうまく集め
て点火プラグに確実に流動させることができ、層状燃焼
を可能とすることができる。
【００３７】また、請求項３の発明の筒内噴射エンジン
のピストンによれば、点火プラグの下方に略対応する凹
部曲面の位置が噴射弁の下方に略対応する凹部曲面の位
置よりもピストン側面視において上方側に形成したの
で、下方側に位置する噴射弁側の凹部曲面によって噴射
弁からこの凹部曲面までの距離が十分確保することで、
十分な凹部容積を確保して噴射弁から噴射された燃料を
この凹部曲面に付着させずに流動させることができる一
方で、上方側に位置する点火プラグ側の凹部曲面によっ
てこの凹部曲面は点火プラグに近接することで、燃料噴
霧を点火プラグに確実に流動させることができ、燃焼室
内での燃焼安定性を向上することができる。
のピストンによれば、点火プラグの下方に略対応する凹
部曲面の位置が噴射弁の下方に略対応する凹部曲面の位
置よりもピストン側面視において上方側に形成したの
で、下方側に位置する噴射弁側の凹部曲面によって噴射
弁からこの凹部曲面までの距離が十分確保することで、
十分な凹部容積を確保して噴射弁から噴射された燃料を
この凹部曲面に付着させずに流動させることができる一
方で、上方側に位置する点火プラグ側の凹部曲面によっ
てこの凹部曲面は点火プラグに近接することで、燃料噴
霧を点火プラグに確実に流動させることができ、燃焼室
内での燃焼安定性を向上することができる。
【００３８】また、請求項４の発明の筒内噴射エンジン
のピストンによれば、噴射弁から噴霧された燃料がピス
トンの凹部における点火プラグ下方に略対応する位置で
このピストンに衝突するようにしたので、噴射弁からの
燃料噴霧を点火プラグに確実に流動させることで燃焼安
定性を向上することができ、特に、アイドル運転などの
エンジン低回転領域で効果的である。
のピストンによれば、噴射弁から噴霧された燃料がピス
トンの凹部における点火プラグ下方に略対応する位置で
このピストンに衝突するようにしたので、噴射弁からの
燃料噴霧を点火プラグに確実に流動させることで燃焼安
定性を向上することができ、特に、アイドル運転などの
エンジン低回転領域で効果的である。
【図１】本発明の第１実施形態に係る筒内噴射エンジン
のピストンを表す燃焼室近傍の概略図である。
のピストンを表す燃焼室近傍の概略図である。
【図２】本実施形態のピストンにおけるキャビティの形
状を説明するための概略図である。
状を説明するための概略図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る筒内噴射エンジン
のピストンを表す燃焼室近傍の概略図である。
のピストンを表す燃焼室近傍の概略図である。
【図４】本実施形態のピストンにおけるキャビティの形
状を説明するための概略図である。
状を説明するための概略図である。
【図５】アイドル運転時における安定燃焼領域を表すグ
ラフである。
ラフである。
【図６】一般的な筒内噴射エンジンの燃焼室近傍の断面
図である。
図である。
【図７】キャビティを有する従来のピストンの概略図で
ある。
ある。
１１ シリンダヘッド １３ シリンダブロック １６ 燃焼室 １７ 吸気ポート １８ 排気ポート １９ 吸気弁 ２０ 排気弁 ２１ 燃料噴射弁 ２２ 点火プラグ ３１，４１ ピストン ３２，４２ キャビティ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 信明 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 竹村 純 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 内燃機関の吸気ポート近傍に配設されて
燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁と、該噴射弁よりも燃
焼室の中心側に設けられた点火プラグと、前記噴射弁及
び前記点火プラグにほぼ対応する頂面に凹部が形成され
たピストンとを具えた筒内噴射エンジンにおいて、前記
凹部における前記点火プラグの下方に略対応する位置と
前記噴射弁の下方に略対応する位置とを結ぶ最短曲面が
複数の曲率を有する曲面によって形成されたことを特徴
とする筒内噴射エンジンのピストン。 - 【請求項２】 請求項１記載の筒内噴射エンジンのピス
トンにおいて、前記複数の曲率は前記点火プラグ側の曲
率が前記噴射弁側の曲率よりも大きく設定されたことを
特徴とする筒内噴射エンジンのピストン。 - 【請求項３】 請求項１、２記載の筒内噴射エンジンの
ピストンにおいて、前記凹部は前記点火プラグの下方に
略対応する位置が前記噴射弁の下方に略対応する位置よ
りもピストン側面視において上方側に形成されたことを
特徴とする筒内噴射エンジンのピストン。 - 【請求項４】 請求項３記載の筒内噴射エンジンのピス
トンにおいて、前記噴射弁から噴霧された燃料は前記凹
部の前記点火プラグ下方に略対応する位置でピストンに
衝突することを特徴とする筒内噴射エンジンのピスト
ン。
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