JPH11200863A - Combustion chamber for internal combustion engine - Google Patents

Combustion chamber for internal combustion engine

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Publication number
JPH11200863A
JPH11200863A JP10012156A JP1215698A JPH11200863A JP H11200863 A JPH11200863 A JP H11200863A JP 10012156 A JP10012156 A JP 10012156A JP 1215698 A JP1215698 A JP 1215698A JP H11200863 A JPH11200863 A JP H11200863A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
top land
combustion chamber
internal combustion
exhaust side
Prior art date
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Pending
Application number
JP10012156A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Inoue
裕章 井上
Hiroshi Osawa
宏 大澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP10012156A priority Critical patent/JPH11200863A/en
Publication of JPH11200863A publication Critical patent/JPH11200863A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • F02B23/10Other 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
    • F02B23/104Other 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/12Other methods of operation
    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • 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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent diffusion of atomized fuel injected from an injector by changing a shape of a piston formed with partly a combustion chamber. SOLUTION: In a combustion chamber for an internal combustion engine formed by a cylinder head, cylinder block mounted in a lower surface of this cylinder head, and a top land 12 in a piston upper part slid in the cylinder block, in order to make a length to an intake side top land 12-1 of a piston 10 smaller than a length to an exhaust side top land 12-2, the top land 12 in the piston upper part is formed. In the combustion chamber of the internal combustion engine, a flat part is provided in an intake side of a piston upper surface, also in an exhaust side of the piston upper surface, and a rising part protruded in an upper direction at an angle of 70 deg. or more 90 deg. or less range relating to the flat part is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関の燃焼室
に係り、特に燃焼室の一部を形成するピストン形状を変
更し、インジェクタから噴射される燃料噴霧の拡散を防
止し得る内燃機関の燃焼室に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion chamber of an internal combustion engine, and more particularly, to a combustion chamber of an internal combustion engine capable of preventing the diffusion of fuel spray injected from an injector by changing the shape of a piston forming a part of the combustion chamber. About the room.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関においては、シリンダヘッド
と、このシリンダヘッド下面に装着されるシリンダブロ
ックと、シリンダブロック内を摺動するピストン上部の
トップランドとにより燃焼室を形成している。
2. Description of the Related Art In an internal combustion engine, a combustion chamber is formed by a cylinder head, a cylinder block mounted on the lower surface of the cylinder head, and a top land on an upper part of a piston sliding in the cylinder block.

【0003】そして、燃焼室の略中央上部に点火プラグ
を配設するとともに、燃焼室内に指向するインジェクタ
を設けている。
[0003] An ignition plug is disposed substantially at the upper center of the combustion chamber, and an injector pointing into the combustion chamber is provided.

【0004】前記内燃機関の燃焼室としては、特公平6
−100089号公報に開示されるものがある。この公
報に開示される内燃機関の燃焼室は、ピストン頂部の吸
気通路側の側部にピストンが上死点位置にある時にシリ
ンダヘッドの下面との間にスキッシュゾーンが形成され
るように隆起部が設けられ、且つピストン頂部の排気通
路側の側部の上面とシリンダヘッドの下面との間が燃焼
空間とされた内燃機関の燃焼室であって、吸気通路とし
てスワール生成用通路が設けられているとともに、ピス
トン頂部の隆起部における少なくともスワール生成用通
路の開口部指向位置に切欠部を設け、強力なスワールが
生成される燃焼室を実現し、スキッシュスワールとを有
効に利用して良好な燃焼性を確保している。
The combustion chamber of the internal combustion engine is disclosed in
There is one disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 100089. The combustion chamber of the internal combustion engine disclosed in this publication has a raised portion on the side of the top of the piston on the side of the intake passage so that a squish zone is formed between the piston and the lower surface of the cylinder head when the piston is at the top dead center position. And a combustion chamber of an internal combustion engine in which a space between a top surface of a side of the piston on the exhaust passage side and a bottom surface of the cylinder head is a combustion space, and a swirl generation passage is provided as an intake passage. At the same time, a notch is provided at least in the ridge of the top of the piston at the opening of the swirl-generating passage to realize a combustion chamber in which a strong swirl is generated, and good combustion is achieved by effectively utilizing the squish swirl. Is secured.

【0005】また、特開平5−240045号公報に開
示されるものがある。この公報に開示される渦流生成型
内燃機関は、第1の発明によれば、シリンダ軸線を含む
平面の他側の吸気ポートと、シリンダヘッド下面との間
に間隔を有する凹所と、凹所の吸気ポート側に連設され
てシリンダヘッド下面に近接するとともに凹所からなだ
らに隆起する側壁部を備えた隆起部とを設け、吸気ポー
トよりの吸気をシリンダ軸線との直行線の平行線まわり
の渦流として生成し、気流の撹拌性を改善して燃焼安定
性を改善し、より厳しい燃費規制、排気ガス規制に対応
している。そして、第2の発明によれば、下に凸の曲面
を呈する凹所を設け、下に凸の曲面が渦流を強化し、気
流の撹拌性をより一層改善している。
[0005] Another example is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-240045. According to the first aspect of the present invention, a vortex generation type internal combustion engine disclosed in this publication includes a recess having a space between an intake port on the other side of a plane including a cylinder axis and a lower surface of a cylinder head; A protruding portion provided with a side wall portion which is provided adjacent to the lower surface of the cylinder head and is gently protruding from the recess at the side of the intake port of the cylinder, so that intake air from the intake port is parallel to a straight line perpendicular to the cylinder axis. It is generated as a vortex around it, improving the agitation of the air flow and improving the combustion stability, and responds to stricter fuel consumption regulations and exhaust gas regulations. According to the second aspect of the present invention, the concave portion having the downwardly convex curved surface is provided, and the downwardly convex curved surface enhances the vortex, thereby further improving the agitating property of the airflow.

【0006】更に、特開平6−264747号公報に開
示されるものがある。この公報に開示される内燃機関の
燃焼室は、シリンダヘッド下面に一対の吸気口と一対の
排気口を有するペントルーフ型の燃焼室形成空間を凹入
形成し、シリンダヘッド下面の吸気口の間、排気口の
間、及び吸気口と排気口の間より外側の領域にピストン
上面に対するスキッシュエリアを形成し、ピストン上面
に燃焼室形成空間内に入り込む山形突部を設けるととも
にこの山形突部の中央部に連続して燃焼室形成空間にお
ける一対の排気口間の空間に入り込む突部を形成し、点
火時のエネルギー損失を招来せず、始動特性の悪化が運
転中の失火を来さずに燃焼改善を図っている。
[0006] Furthermore, there is one disclosed in JP-A-6-264747. The combustion chamber of the internal combustion engine disclosed in this publication has a pent roof type combustion chamber forming space having a pair of intake ports and a pair of exhaust ports formed in the cylinder head lower surface, and is formed between the intake ports on the lower surface of the cylinder head. A squish area for the upper surface of the piston is formed between the exhaust port and a region outside the space between the intake port and the exhaust port, and a mountain-shaped projection is provided on the piston upper surface to enter the combustion chamber forming space, and a central portion of the mountain-shaped projection is provided. To form a projection that enters the space between the pair of exhaust ports in the combustion chamber formation space continuously, without causing energy loss at ignition, and improving combustion without deteriorating starting characteristics resulting in misfiring during operation Is being planned.

【0007】更にまた、実開平6−12724号公報に
開示されるものがある。この公報に開示される内燃機関
の燃焼室構造は、シリンダ内の予混合気を火花点火にて
燃焼させる内燃機関において、ピストン頂部に窪状のキ
ャビティを設けるとともに、シリンダヘッドに2つの点
火プラグを各先端がシリンダ内の片側で互いに径方向へ
離間してキャビティ内に臨むように配設する一方、キャ
ビティの平面形状を2つの点火プラグから径方向へ離れ
る領域でピストン中心側に寄せて口径が狭く、その反対
領域のピストン周縁部へ向けて広くなる扇状に形成し、
キャビティの形状により火炎伝播距離が長くなる領域で
の燃焼速度を促進している。
[0007] Furthermore, there is a device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-12724. The combustion chamber structure of the internal combustion engine disclosed in this publication provides a hollow cavity at the top of a piston and two ignition plugs in a cylinder head in an internal combustion engine that burns premixed air in a cylinder by spark ignition. While each tip is arranged so as to be radially separated from each other on one side of the cylinder and face the inside of the cavity, the plane shape of the cavity is shifted toward the center of the piston in the area radially away from the two spark plugs, and the diameter is reduced. It is formed in a fan shape that is narrow and widens toward the periphery of the piston in the opposite area,
The shape of the cavity promotes the burning speed in the region where the flame propagation distance is long.

【0008】また、実用新案登録第2501603号公
報に開示されるものがある。この公報に開示される副室
付き2サイクルディーゼル機関の燃焼室構造は、シリン
ダヘッド内壁面上に給気弁および排気弁を備え、排気弁
側に位置する給気弁周縁部と弁座間に形成される開口を
マスク壁によって覆うようにした2サイクルディーゼル
機関の燃焼室構造において、排気弁周りのシリンダヘッ
ド内壁面上に凹溝を形成して凹溝内に排気弁を配設する
とともに、凹溝の深さを排気弁の最大リフト量よりも深
く形成し、ピストン頂面上に凹溝内に侵入可能な突出部
を形成し、凹溝を除くシリンダヘッド内壁面上に副室噴
孔を配置し、掃気効率を高めるとともに、高い圧縮比を
確保している。
[0008] Another example is disclosed in Japanese Utility Model Registration No. 2501603. The combustion chamber structure of a two-cycle diesel engine with a sub-chamber disclosed in this publication includes a supply valve and an exhaust valve on an inner wall surface of a cylinder head, and is formed between a peripheral portion of the supply valve located on the exhaust valve side and a valve seat. In the combustion chamber structure of a two-cycle diesel engine in which the opening to be formed is covered by a mask wall, a concave groove is formed on the inner wall surface of the cylinder head around the exhaust valve, and the exhaust valve is disposed in the concave groove. The depth of the groove is formed to be deeper than the maximum lift of the exhaust valve, a protruding part is formed on the piston top surface that can enter the groove, and the sub chamber injection hole is formed on the inner wall surface of the cylinder head excluding the groove. In addition to increasing the scavenging efficiency, a high compression ratio is secured.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近時、燃焼
室内にガソリン燃料を直接噴射する内燃機関が数多く提
案されている。
Recently, many internal combustion engines for directly injecting gasoline fuel into a combustion chamber have been proposed.

【0010】そして、上述の如き内燃機関の多くは、低
負荷時の圧縮行程中に、ピストン頂面であるトップラン
ドに設けられた凹部に燃料を噴射し、点火プラグ近傍に
燃料を集め、混合気を層状化することにより、機関全体
として希薄状態で運転し、大幅な燃費向上を図ってい
る。
In many of the internal combustion engines as described above, fuel is injected into a concave portion provided on a top land, which is the top surface of a piston, during a compression stroke under a low load, and fuel is collected near a spark plug and mixed. By stratifying the gas, the engine as a whole is operated in a lean state, and the fuel efficiency is greatly improved.

【0011】しかし、燃料を燃焼室内に拡散させること
なく点火プラグ近傍に集めるとともに、点火プラグ近傍
が必要以上の過濃状態となることを防止することは困難
であり、改善が望まれていた。
However, it is difficult to collect fuel near the spark plug without diffusing it into the combustion chamber, and to prevent the vicinity of the spark plug from becoming unnecessarily rich. Therefore, improvement has been desired.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、シリンダヘッドと、このシ
リンダヘッド下面に装着されるシリンダブロックと、シ
リンダブロック内を摺動するピストン上部のトップラン
ドとにより形成される内燃機関の燃焼室において、前記
ピストンの吸気側トップランドまでの長さを排気側トッ
プランドまでの長さよりも小とすべく前記ピストン上部
のトップランドを形成したことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, in order to eliminate the above-mentioned disadvantages, the present invention provides a cylinder head, a cylinder block mounted on the lower surface of the cylinder head, and a top of a piston sliding in the cylinder block. In the combustion chamber of the internal combustion engine formed by the land, the top land on the piston is formed so that the length of the piston to the top land on the intake side is smaller than the length to the top land on the exhaust side. And

【0013】また、シリンダヘッドと、このシリンダヘ
ッド下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダブ
ロック内を摺動するピストン上部のトップランドとによ
り形成される内燃機関の燃焼室において、前記ピストン
上面の吸気側に平坦部を設けるとともに、ピストン上面
の排気側には、前記平坦部に対して、70≦所定角度≦
90の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部を設けたこ
とを特徴とする。
[0013] In a combustion chamber of an internal combustion engine formed by a cylinder head, a cylinder block mounted on the lower surface of the cylinder head, and a top land on an upper part of the piston sliding in the cylinder block, an intake air on an upper surface of the piston is provided. And a flat portion is provided on the exhaust side of the upper surface of the piston.
It is characterized in that a protruding portion that protrudes upward at an angle in the range of 90 is provided.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】上述の如く発明したことにより、
ピストンの吸気側トップランドまでの長さを排気側トッ
プランドまでの長さよりも小とすべくピストン上部のト
ップランドを形成し、スキッシュ流を発生させ、スキッ
シュ流を有効に活用させてインジェクタから噴射される
燃料噴霧の拡散を防止している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The top land on the top of the piston is formed so that the length of the piston to the top land on the intake side is shorter than the length to the top land on the exhaust side, and a squish flow is generated. To prevent the diffusion of fuel spray.

【0015】また、ピストン上面の吸気側に平坦部を設
けるとともに、ピストン上面の排気側に所定角度で上方
向に隆起する隆起部を設け、燃料噴霧が排気側に拡散す
るのを防止している。
In addition, a flat portion is provided on the intake side of the upper surface of the piston, and a raised portion is provided on the exhaust side of the upper surface of the piston so as to protrude upward at a predetermined angle to prevent the fuel spray from diffusing to the exhaust side. .

【0016】[0016]

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0017】図1〜図7はこの発明の実施例を示すもの
である。図3において、2は内燃機関、4はシリンダブ
ロック、6はシリンダヘッドである。
1 to 7 show an embodiment of the present invention. In FIG. 3, reference numeral 2 denotes an internal combustion engine, 4 denotes a cylinder block, and 6 denotes a cylinder head.

【0018】前記内燃機関2のシリンダブロック4は、
シリンダボア8内に摺動自在に設けられるピストン10
を有し、このピストン10上部、つまり頂部であるトッ
プランド12と前記シリンダヘッド6の下面6sと前記
シリンダブロック4のシリンダボア8内面とによって燃
焼室14を形成している。
The cylinder block 4 of the internal combustion engine 2 includes:
Piston 10 slidably provided in cylinder bore 8
A combustion chamber 14 is formed by the upper part of the piston 10, that is, the top land 12 as the top, the lower surface 6 s of the cylinder head 6, and the inner surface of the cylinder bore 8 of the cylinder block 4.

【0019】また、前記シリンダヘッド6には、燃焼室
14の上部且つ燃焼室12の略中央部位に点火プラグ用
孔部16を形成し、この点火プラグ用孔部16に点火プ
ラグ18を配設する。
In the cylinder head 6, a spark plug hole 16 is formed at an upper portion of the combustion chamber 14 and substantially at the center of the combustion chamber 12, and an ignition plug 18 is disposed in the spark plug hole 16. I do.

【0020】そして、燃焼室14に燃料を直接噴射させ
るべくシリンダヘッド6にインジェクタ20を設けると
ともに、シリンダヘッド6には、図5に示す如く、燃焼
室14に吸気を供給する2個の第1、第2吸気ポート2
2−1、22−2と、燃焼室14からの排気ガスを排出
する2個の第1、第2排気ポート24−1、24−2と
を設ける。
An injector 20 is provided on the cylinder head 6 for directly injecting fuel into the combustion chamber 14, and two first cylinders 6 for supplying intake air to the combustion chamber 14 as shown in FIG. , Second intake port 2
2-1 and 22-2, and two first and second exhaust ports 24-1 and 24-2 for discharging exhaust gas from the combustion chamber 14 are provided.

【0021】このとき、前記インジェクタ20は、図示
しない吸気バルブ側の外周付近に設置される際に、後述
するシリンダヘッド6の下面6sの接合面6sfに対し
て所定角度θ1、例えば 20≦θ1≦40 の範囲の角度で設置される。
At this time, when the injector 20 is installed near the outer periphery on the intake valve side (not shown), the injector 20 has a predetermined angle θ1 with respect to a joint surface 6sf of a lower surface 6s of the cylinder head 6 described later, for example, 20 ≦ θ1 ≦ It is installed at an angle in the range of 40.

【0022】更に、前記第1、第2吸気ポート22−
1、22−2を、シリンダヘッド6上部から燃焼室14
に指向すべく形成し、第1、第2吸気ポート22−1、
22−2によって逆タンブル流を発生させるものであ
る。
Further, the first and second intake ports 22-
1, 22-2 from the upper part of the cylinder head 6 to the combustion chamber 14
, The first and second intake ports 22-1,
22-2 generates a reverse tumble flow.

【0023】なお、符号26は前記インジェクタ20の
取付用孔部、28はシリンダヘッド6に形成されるシリ
ンダヘッドボルト用孔部、30はウォータジャケット連
通孔、32は前記燃焼室14を形成するシリンダヘッド
6側の外周線、6sfは前記シリンダヘッド6の下面6
sの外周部位に位置するシリンダブロック4への接合
面、8dは前記シリンダボア8の内径(ピストン10の
外径と略同寸法)である。
Reference numeral 26 denotes a hole for mounting the injector 20, 28 denotes a hole for a cylinder head bolt formed in the cylinder head 6, 30 denotes a communication hole for the water jacket, and 32 denotes a cylinder that forms the combustion chamber 14. The outer peripheral line on the head 6 side, 6sf is the lower surface 6 of the cylinder head 6.
The joint surface 8d with the cylinder block 4 located at the outer peripheral portion of s is the inner diameter of the cylinder bore 8 (substantially the same size as the outer diameter of the piston 10).

【0024】そしてこのとき、前記ピストン10のトッ
プランド12において、吸気側トップランド12−1ま
での長さを排気側トップランド12−2までの長さより
も小とすべく形成する。
At this time, the top land 12 of the piston 10 is formed so that the length up to the intake side top land 12-1 is smaller than the length up to the exhaust side top land 12-2.

【0025】詳述すれば、前記ピストン10の吸気側ト
ップランド12−1までの長さを排気側トップランド1
2−2までの長さよりも小に形成する際には、図1に示
す如く、ピストン10の下端側の高さ位置を同一とした
場合に、ピストン10の吸気側トップランド高さH1を
排気側トップランド高さH2よりも小に形成する。この
とき、前記ピストン10のトップランド中央を吸気側ト
ップランド12−1と同じ高さとし、排気側トップラン
ド12−2を廻り込ませる。
More specifically, the length of the piston 10 up to the intake-side top land 12-1 is defined as the length of the exhaust-side top land 1-1.
When the length is smaller than the length up to 2-2, as shown in FIG. 1, when the height position on the lower end side of the piston 10 is the same, the height H1 on the intake side top land of the piston 10 is exhausted. It is formed smaller than the side top land height H2. At this time, the center of the top land of the piston 10 is set to the same height as the intake side top land 12-1, and the exhaust side top land 12-2 is turned around.

【0026】また、前記ピストン10上面の吸気側に平
坦部34を設けるとともに、ピストン10上面の排気側
には、前記平坦部34に対して、所定角度θ2、例えば 70≦θ2≦90 の範囲の角度でアンダカット部を形成しつつ上方向に隆
起する隆起部36を設ける。
Further, a flat portion 34 is provided on the intake side of the upper surface of the piston 10, and on the exhaust side of the upper surface of the piston 10, a predetermined angle θ 2, for example, in the range of 70 ≦ θ 2 ≦ 90 with respect to the flat portion 34. A protruding portion 36 is provided which protrudes upward while forming an undercut portion at an angle.

【0027】そして、前記ピストン10の隆起部36
は、平坦部34から隆起、すなわち立ち上がる壁面36
aと、排気側トップランド12−2から斜め上方向の吸
気側へ指向する傾斜面36bとを有し、排気側から燃焼
室14中心に向かうスキッシュ流を発生させるものであ
る。
The raised portion 36 of the piston 10
Are raised from the flat portion 34, that is, the wall surface 36 that rises.
a, and an inclined surface 36b directed from the exhaust side top land 12-2 to the intake side in an obliquely upward direction, and generates a squish flow from the exhaust side toward the center of the combustion chamber 14.

【0028】前記ピストン10上面の吸気側の平坦部3
4は、排気側に指向する砲弾を平面に投影した形状に形
成されている。その弾頭側の周囲を隆起部36に連続さ
せており、弾頭位置が最も高く、砲弾の両側に向かって
徐々に低くなっている。また、弾頭位置は鋭角ではな
く、ある程度の曲率の円弧である。
The flat part 3 on the intake side of the upper surface of the piston 10
Numeral 4 is formed in a shape obtained by projecting a shell facing the exhaust side onto a plane. The periphery of the warhead is continuous with the raised portion 36, and the position of the warhead is highest and gradually decreases toward both sides of the shell. The warhead position is not an acute angle but an arc having a certain curvature.

【0029】更に、前記ピストン10上面の排気側、つ
まり隆起部36の傾斜面36b部位には、前記第1、第
2排気ポート24−1、24−2の開口位置に合致する
2個の凹所38−1、38−2を形成する。
Further, on the exhaust side of the upper surface of the piston 10, that is, on the inclined surface 36b of the raised portion 36, two concave portions corresponding to the opening positions of the first and second exhaust ports 24-1 and 24-2 are provided. Places 38-1 and 38-2 are formed.

【0030】次に、作用を説明する。Next, the operation will be described.

【0031】前記内燃機関の圧縮行程の際に、インジェ
クタ20から噴射された燃料噴霧は、図4に示す如く、
ピストン10の吸気側の平坦部34に衝突し、第1、第
2吸気ポート22−1、22−2による逆タンブル流に
助けられながら、点火プラグ18方向に運ばれる。
The fuel spray injected from the injector 20 during the compression stroke of the internal combustion engine is, as shown in FIG.
The piston 10 collides with the flat portion 34 on the intake side of the piston 10 and is carried toward the spark plug 18 while being assisted by the reverse tumble flow by the first and second intake ports 22-1 and 22-2.

【0032】そしてこのとき、前記平坦部34から隆起
する隆起部36の壁面36aが、 70≦θ2≦90 の範囲の所定角度θ2に設定されることにより、図4に
示す如く、壁面36aが鋭角あるいは垂直に立ち上がる
こととなり、燃料噴霧が排気側に拡散するのを防止して
いる。
At this time, the wall surface 36a of the protruding portion 36 protruding from the flat portion 34 is set at a predetermined angle θ2 in the range of 70 ≦ θ2 ≦ 90, so that the wall surface 36a becomes an acute angle as shown in FIG. Alternatively, the fuel spray rises vertically to prevent the fuel spray from diffusing to the exhaust side.

【0033】また、前記ピストン10の下端側の高さ位
置を同一とした場合に、ピストン10の吸気側トップラ
ンド高さH1を排気側トップランド高さH2よりも小に
形成したことにより、隆起部36の壁面36aの実質的
な高さが大となって燃料噴霧の点火プラグ18方向に向
かう助走区間が長くなり、燃料噴霧の拡散を防止すると
ともに、必要以上に圧縮比を上昇させることなしに、ピ
ストン10の排気側を隆起させて排気側から燃焼室14
の中心部位に向かうスキッシュ流を発生させ、燃料噴霧
の拡散を防止している。
When the height of the lower end of the piston 10 is the same, the height H1 of the top land on the intake side of the piston 10 is smaller than the height H2 of the top land on the exhaust side. The substantial height of the wall surface 36a of the portion 36 becomes large, and the run-up section of the fuel spray toward the spark plug 18 becomes long, preventing diffusion of the fuel spray and without increasing the compression ratio more than necessary. Then, the exhaust side of the piston 10 is raised so that the combustion chamber 14
A squish flow toward the center of the squish is generated to prevent diffusion of the fuel spray.

【0034】同時に、側面から燃焼室14の中心部位に
向かうスキッシュ流も発生させ、燃料噴霧の拡散を防止
している。
At the same time, a squish flow from the side to the central portion of the combustion chamber 14 is also generated to prevent the fuel spray from diffusing.

【0035】これにより、前記ピストン10のトップラ
ンド12において、吸気側トップランド12−1までの
長さを排気側トップランド12−2までの長さよりも小
とすべく形成することによってスキッシュ流を発生さ
せ、スキッシュ流を有効に活用させることができ、イン
ジェクタ20から噴射された燃料噴霧の拡散を防止し得
る。
Thus, the squish flow is formed by forming the length of the top land 12 of the piston 10 up to the top land 12-1 on the intake side smaller than the length of the top land 12-2 on the exhaust side. The squish flow can be generated effectively, and the diffusion of the fuel spray injected from the injector 20 can be prevented.

【0036】また、前記ピストン10の吸気側トップラ
ンド12−1までの長さを排気側トップランド12−2
までの長さよりも小に形成する際には、ピストン10の
下端側の高さ位置を同一とした場合に、ピストン10の
吸気側トップランド高さH1を排気側トップランド高さ
H2よりも小に形成することにより、逆タンブル流を促
進させることができるとともに、インジェクタ20から
噴射された燃料噴霧の拡散を防止し得るものである。
The length of the piston 10 up to the intake side top land 12-1 is defined as the exhaust side top land 12-2.
When the height is smaller than the length of the piston 10, the height H1 on the intake side top land of the piston 10 is smaller than the height H2 on the exhaust side when the height position on the lower end side of the piston 10 is the same. In this manner, the reverse tumble flow can be promoted, and the diffusion of the fuel spray injected from the injector 20 can be prevented.

【0037】更に、前記ピストン10上面の吸気側に平
坦部34を設けるとともに、ピストン10上面の排気側
には、前記平坦部34に対して、所定角度θ2、例えば 70≦θ2≦90 の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部36を設けたこ
とにより、壁面36aが鋭角あるいは垂直に立ち上がる
こととなり、燃料噴霧が排気側に拡散するのを確実に防
止し得る。
Further, a flat portion 34 is provided on the upper surface of the piston 10 on the intake side, and on the exhaust side of the upper surface of the piston 10, a predetermined angle θ 2, for example, in the range of 70 ≦ θ 2 ≦ 90 with respect to the flat portion 34. By providing the raised portion 36 that is raised upward at an angle, the wall surface 36a rises at an acute angle or vertically, and it is possible to reliably prevent the fuel spray from diffusing to the exhaust side.

【0038】更にまた、前記ピストン10の隆起部36
が、平坦部34から隆起、すなわち立ち上がる壁面36
aと、排気側トップランド12−2から斜め上方向の吸
気側へ指向する傾斜面36bとを有し、排気側から燃焼
室14中心に向かうスキッシュ流を発生させることによ
り、隆起部36の壁面36aによって燃料噴霧の点火プ
ラグ18方向に向かう助走区間を確保し、燃料噴霧の拡
散を防止し得るとともに、燃焼状態を良好とし得て、実
用上有利である。
Further, the raised portion 36 of the piston 10
Are raised from the flat portion 34, that is, the wall surface 36 that rises.
a, and an inclined surface 36b that is directed obliquely upward from the exhaust side top land 12-2 to the intake side, and generates a squish flow from the exhaust side toward the center of the combustion chamber 14, thereby forming a wall surface of the raised portion 36. 36a secures a running section of fuel spray toward the spark plug 18 to prevent diffusion of fuel spray and improve the combustion state, which is practically advantageous.

【0039】また、前記ピストン10上面の吸気側の平
坦部34を、隆起部36によって排気側に指向する砲弾
形状に形成したことにより、インジェクタ20から噴射
される燃料噴霧や吸気ポート22−1、22−2からの
逆タンブル流が平坦部34の最奥部位、つまり点火プラ
グ18の下方部位まで効果的に集中案内されることとな
り、燃料噴霧の拡散を確実に防止し得るとともに、燃焼
状態の向上に寄与し得る。
Further, the flat portion 34 on the intake side on the upper surface of the piston 10 is formed into a shell shape directed to the exhaust side by the raised portion 36, so that the fuel spray injected from the injector 20 and the intake port 22-1, The reverse tumble flow from 22-2 is effectively concentrated and guided to the innermost part of the flat part 34, that is, the part below the spark plug 18, so that the diffusion of the fuel spray can be reliably prevented, and the combustion state in the combustion state can be prevented. It can contribute to improvement.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、シリンダヘッドと、このシリンダヘッド下面に装着
されるシリンダブロックと、シリンダブロック内を摺動
するピストン上部のトップランドとにより形成される内
燃機関の燃焼室において、ピストンの吸気側トップラン
ドまでの長さを排気側トップランドまでの長さよりも小
とすべくピストン上部のトップランドを形成したので、
スキッシュ流を発生させ、スキッシュ流を有効に活用さ
せることができ、インジェクタから噴射された燃料噴霧
の拡散を防止し得る。
As described above in detail, according to the present invention, the cylinder head is formed by the cylinder block mounted on the lower surface of the cylinder head, and the top land on the top of the piston sliding in the cylinder block. In the combustion chamber of the internal combustion engine, the top land on the piston was formed so that the length of the piston to the top land on the intake side was smaller than the length of the top land on the exhaust side.
The squish flow can be generated, the squish flow can be effectively utilized, and the diffusion of the fuel spray injected from the injector can be prevented.

【0041】また、シリンダヘッドと、このシリンダヘ
ッド下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダブ
ロック内を摺動するピストン上部のトップランドとによ
り形成される内燃機関の燃焼室において、ピストン上面
の吸気側に平坦部を設けるとともに、ピストン上面の排
気側には、平坦部に対して、 70≦所定角度≦90 の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部を設けたので、
壁面が鋭角あるいは垂直に立ち上がることとなり、燃料
噴霧が排気側に拡散するのを確実に防止し得る。
In a combustion chamber of an internal combustion engine formed by a cylinder head, a cylinder block mounted on the lower surface of the cylinder head, and a top land on an upper part of the piston sliding in the cylinder block, an intake side of an upper surface of the piston is provided. In addition to the flat portion provided on the exhaust side of the piston upper surface, a raised portion that protrudes upward at an angle in the range of 70 ≦ predetermined angle ≦ 90 with respect to the flat portion is provided.
Since the wall surface rises at an acute angle or vertically, it is possible to reliably prevent the fuel spray from diffusing to the exhaust side.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例を示す図2の〓−〓線による
ピストンの拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a piston taken along line II-II of FIG. 2 showing an embodiment of the present invention.

【図2】ピストンの拡大平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view of a piston.

【図3】内燃機関の概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view of an internal combustion engine.

【図4】内燃機関の燃焼室部位の概略拡大断面図であ
る。
FIG. 4 is a schematic enlarged sectional view of a combustion chamber portion of the internal combustion engine.

【図5】シリンダヘッドの拡大底面図である。FIG. 5 is an enlarged bottom view of the cylinder head.

【図6】ピストンの拡大正面図である。FIG. 6 is an enlarged front view of a piston.

【図7】図2のV〓〓−V〓〓によるピストンの拡大断
面図である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the piston taken along the line V {-V} of FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 内燃機関 4 シリンダブロック 6 シリンダヘッド 8 シリンダボア 10 ピストン 12 トップランド 12−1 吸気側トップランド 12−2 排気側トップランド 14 燃焼室 18 点火プラグ 20 インジェクタ 22−1、22−2 第1、第2吸気ポート 24−1、24−2 第1、第2排気ポート H1 吸気側トップランド高さ H2 排気側トップランド高さ 34 平坦部 36 隆起部 36a 壁面 36b 傾斜面 Reference Signs List 2 Internal combustion engine 4 Cylinder block 6 Cylinder head 8 Cylinder bore 10 Piston 12 Top land 12-1 Intake side top land 12-2 Exhaust side top land 14 Combustion chamber 18 Ignition plug 20 Injector 22-1, 22-2 First, Second Intake ports 24-1 and 24-2 First and second exhaust ports H1 Intake side top land height H2 Exhaust side top land height 34 Flat portion 36 Raised portion 36a Wall surface 36b Inclined surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02F 3/26 F02F 3/26 A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02F 3/26 F02F 3/26 A

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダヘッドと、このシリンダヘッド
下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダブロッ
ク内を摺動するピストン上部のトップランドとにより形
成される内燃機関の燃焼室において、前記ピストンの吸
気側トップランドまでの長さを排気側トップランドまで
の長さよりも小とすべく前記ピストン上部のトップラン
ドを形成したことを特徴とする内燃機関の燃焼室。
In a combustion chamber of an internal combustion engine formed by a cylinder head, a cylinder block mounted on a lower surface of the cylinder head, and a top land on an upper portion of a piston sliding in the cylinder block, an intake side of the piston is provided. A combustion chamber for an internal combustion engine, wherein a top land above the piston is formed so that a length to a top land is smaller than a length to an exhaust side top land.
【請求項2】 前記ピストンは、吸気側トップランドま
での長さを排気側トップランドまでの長さよりも小に形
成する際に、ピストンの吸気側トップランド高さを排気
側トップランド高さよりも小に形成しトップランド中央
を吸気側トップランドと同じ高さとし、排気側トップラ
ンドを廻り込ませた請求項1に記載の内燃機関の燃焼
室。
2. When the piston has a length to the intake side top land smaller than a length to the exhaust side top land, the height of the piston on the intake side top land is smaller than the height of the exhaust side top land. 2. The combustion chamber of an internal combustion engine according to claim 1, wherein the combustion chamber is formed small, the top land center is made the same height as the intake side top land, and the exhaust side top land is wrapped around.
【請求項3】 シリンダヘッドと、このシリンダヘッド
下面に装着されるシリンダブロックと、シリンダブロッ
ク内を摺動するピストン上部のトップランドとにより形
成される内燃機関の燃焼室において、前記ピストン上面
の吸気側に平坦部を設けるとともに、ピストン上面の排
気側には、前記平坦部に対して、 70≦所定角度≦90 の範囲の角度で上方向に隆起する隆起部を設けたことを
特徴とする内燃機関の燃焼室。
3. A combustion chamber of an internal combustion engine formed by a cylinder head, a cylinder block mounted on a lower surface of the cylinder head, and a top land on an upper part of the piston that slides in the cylinder block. And a flat portion is provided on the exhaust side of the upper surface of the piston, and a protruding portion that protrudes upward at an angle in a range of 70 ≦ predetermined angle ≦ 90 with respect to the flat portion is provided. Engine combustion chamber.
【請求項4】 前記ピストンの隆起部は、平坦部から隆
起する壁面と、排気側トップランドから斜め上方向の吸
気側へ指向する傾斜面とを有し、排気側から燃焼室中心
に向かうスキッシュ流を発生させる請求項3に記載の内
燃機関の燃焼室。
4. A protruding portion of the piston has a wall surface protruding from a flat portion, and an inclined surface directed from a top land on an exhaust side to an intake side obliquely upward, and a squish from the exhaust side to the center of the combustion chamber. The combustion chamber of an internal combustion engine according to claim 3, which generates a flow.
【請求項5】 前記ピストン上面の吸気側の平坦部は、
隆起部によって排気側に指向する砲弾形状に形成される
請求項3に記載の内燃機関の燃焼室。
5. A flat portion on the intake side of the upper surface of the piston,
The combustion chamber of an internal combustion engine according to claim 3, wherein the projecting portion is formed in a projectile shape directed toward the exhaust side by the protrusion.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000248944A (en) * 1999-03-02 2000-09-12 Toyota Motor Corp Cylinder injection type spark ignition internal combustion engine
JP2007077996A (en) * 2006-12-18 2007-03-29 Hitachi Ltd Internal combustion engine and its fuel injection control device

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