JPH1150907A - 内燃機関のピストン - Google Patents
内燃機関のピストンInfo
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- JPH1150907A JPH1150907A JP9221105A JP22110597A JPH1150907A JP H1150907 A JPH1150907 A JP H1150907A JP 9221105 A JP9221105 A JP 9221105A JP 22110597 A JP22110597 A JP 22110597A JP H1150907 A JPH1150907 A JP H1150907A
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
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- 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
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
-
- 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
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
-
- 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
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
-
- 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
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/24—Pistons having means for guiding gases in cylinders, e.g. for guiding scavenging charge in two-stroke engines
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B2031/006—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air intake valves
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
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- 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)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 内燃機関の燃焼室内に流入した吸気を点火栓
の着火部近傍に集めると共に、その部分に強力なスワー
ルを形成させる。 【解決手段】 ピストン頂面５ａに、燃焼室の片側に設
けた吸気ポート寄りの位置に隆起部１６を形成し、その
隆起部より排気ポート側に凹陥部１７を形成する。点火
栓の着火部はその凹陥部の上方に配置する。吸気ポート
は燃焼室の外周部に指向するものとしており、ピストン
頂面の隆起部はその指向位置において切り欠いている。
ピストン頂面上には、その切り欠き部１８からピストン
頂面の外周部上を通り排気ポート側迄延びる吸気流通路
１９を形成している。吸気流通路の排気ポート側の端部
は、吸気を凹陥部に流入させる凹陥部入口部２０として
いる。従って、吸気ポートから燃焼室内に流入した吸気
は、隆起部の切り欠き部からピストン頂面の外周部上を
通って排気ポート側の入口部から凹陥部内に流入し、そ
の凹陥部内においてスワールを形成する。
の着火部近傍に集めると共に、その部分に強力なスワー
ルを形成させる。 【解決手段】 ピストン頂面５ａに、燃焼室の片側に設
けた吸気ポート寄りの位置に隆起部１６を形成し、その
隆起部より排気ポート側に凹陥部１７を形成する。点火
栓の着火部はその凹陥部の上方に配置する。吸気ポート
は燃焼室の外周部に指向するものとしており、ピストン
頂面の隆起部はその指向位置において切り欠いている。
ピストン頂面上には、その切り欠き部１８からピストン
頂面の外周部上を通り排気ポート側迄延びる吸気流通路
１９を形成している。吸気流通路の排気ポート側の端部
は、吸気を凹陥部に流入させる凹陥部入口部２０として
いる。従って、吸気ポートから燃焼室内に流入した吸気
は、隆起部の切り欠き部からピストン頂面の外周部上を
通って排気ポート側の入口部から凹陥部内に流入し、そ
の凹陥部内においてスワールを形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室上面の片側
に、その燃焼室の外周部に指向する吸気ポートを設け、
燃焼室内にスワールを発生させるようにした内燃機関に
関するもので、特に、その内燃機関に使用されるピスト
ンに関するものである。
に、その燃焼室の外周部に指向する吸気ポートを設け、
燃焼室内にスワールを発生させるようにした内燃機関に
関するもので、特に、その内燃機関に使用されるピスト
ンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関においては、燃焼室内にスワー
ルを発生させるようにすれば、燃料の混合及び火炎の伝
播が促進されるので、燃焼性を向上させることができ
る、ということが知られている。そこで、スワールを発
生させるようにするための手段が種々考えられている。
そのような手段の一つに、燃焼室内に吸気を導く吸気通
路の開口部、すなわち吸気ポートを、その燃焼室の中心
から偏心して外周方向に指向させるようにしたものがあ
る。
ルを発生させるようにすれば、燃料の混合及び火炎の伝
播が促進されるので、燃焼性を向上させることができ
る、ということが知られている。そこで、スワールを発
生させるようにするための手段が種々考えられている。
そのような手段の一つに、燃焼室内に吸気を導く吸気通
路の開口部、すなわち吸気ポートを、その燃焼室の中心
から偏心して外周方向に指向させるようにしたものがあ
る。
【０００３】また、内燃機関においては、吸気を点火プ
ラグの着火部近傍に集めるために、ピストン頂面の、点
火プラグの着火部に対向する部分に凹陥部を設けるとと
もに、その頂面の他部に隆起部を設ける、ということも
行われている。その場合、その隆起部は、通常、ピスト
ンの頂面に沿って横方向、すなわち吸気ポートと排気ポ
ートとの間を遮る方向に延びるものとされ、吸気ポート
に対向する部分寄りの位置に設けられる。
ラグの着火部近傍に集めるために、ピストン頂面の、点
火プラグの着火部に対向する部分に凹陥部を設けるとと
もに、その頂面の他部に隆起部を設ける、ということも
行われている。その場合、その隆起部は、通常、ピスト
ンの頂面に沿って横方向、すなわち吸気ポートと排気ポ
ートとの間を遮る方向に延びるものとされ、吸気ポート
に対向する部分寄りの位置に設けられる。
【０００４】ところで、そのような隆起部を設けたピス
トンを、上述のようにしてスワールを形成させるように
した内燃機関に使用しようとすると、吸気ポートから燃
焼室内に流入した吸気の流れがその隆起部によって妨げ
られ、その流れが乱されるために、強力なスワールが得
られなくなるという問題が生じる。
トンを、上述のようにしてスワールを形成させるように
した内燃機関に使用しようとすると、吸気ポートから燃
焼室内に流入した吸気の流れがその隆起部によって妨げ
られ、その流れが乱されるために、強力なスワールが得
られなくなるという問題が生じる。
【０００５】このようなことから、目的の異なる隆起部
ではあるが、同様な隆起部が頂面に設けられるピストン
において、その隆起部の、吸気ポートが指向する位置に
切り欠き部を設けるようにすることが提案されている
（特開昭６２−１７８７１７号公報参照）。そのピスト
ンにおいては、頂面の、吸気ポートに対向する部分と排
気ポートに対向する部分との間に、横方向に広がる凹溝
が設けられており、上述の切り欠き部はその凹溝に直接
連なるようにされている。そのようなピストンを備えた
内燃機関においては、吸気ポートから流入した吸気は、
隆起部の切り欠き部を通して凹溝内に流れるので、隆起
部によって吸気の流れが妨げられることが防止される。
したがって、その凹溝によって形成される燃焼空間にス
ワールが生成される。
ではあるが、同様な隆起部が頂面に設けられるピストン
において、その隆起部の、吸気ポートが指向する位置に
切り欠き部を設けるようにすることが提案されている
（特開昭６２−１７８７１７号公報参照）。そのピスト
ンにおいては、頂面の、吸気ポートに対向する部分と排
気ポートに対向する部分との間に、横方向に広がる凹溝
が設けられており、上述の切り欠き部はその凹溝に直接
連なるようにされている。そのようなピストンを備えた
内燃機関においては、吸気ポートから流入した吸気は、
隆起部の切り欠き部を通して凹溝内に流れるので、隆起
部によって吸気の流れが妨げられることが防止される。
したがって、その凹溝によって形成される燃焼空間にス
ワールが生成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うにピストン頂面の隆起部に、凹溝に直接連なる切り欠
き部を設けた場合には、その切り欠き部が、凹溝内にお
いて生じたスワールの流れ方向に位置することになるの
で、折角生成されたスワールがその切り欠き部によって
弱められてしまうという問題がある。
うにピストン頂面の隆起部に、凹溝に直接連なる切り欠
き部を設けた場合には、その切り欠き部が、凹溝内にお
いて生じたスワールの流れ方向に位置することになるの
で、折角生成されたスワールがその切り欠き部によって
弱められてしまうという問題がある。
【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、燃焼室内に導入された吸
気が点火プラグの着火部近傍に集められるとともに、そ
の部分に強力なスワールが形成されるようにすることで
ある。
たものであって、その目的は、燃焼室内に導入された吸
気が点火プラグの着火部近傍に集められるとともに、そ
の部分に強力なスワールが形成されるようにすることで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明では、ピストン頂面の隆起部に設けられてい
る切り欠き部を通して流れる吸気を、ピストン頂面の外
周部上を通って排気ポートに対向する部分側から凹陥部
に流入させるようにしている。すなわち、本発明による
内燃機関のピストンは、その頂面の、吸気ポートに対向
する部分寄りの位置に、その頂面に沿って吸気ポートと
排気ポートとの間を遮る方向に延びる隆起部を設けると
ともに、その隆起部より排気ポート側の、点火プラグの
着火部に対向する位置に凹陥部を設け、隆起部には、吸
気ポートが指向する位置に切り欠き部を設けて、ピスト
ン頂面の上方に、隆起部の切り欠き部を通して流れる吸
気を燃焼室の外周部から排気ポートに対向する部分側に
位置する凹陥部入口部へと導く吸気流通路が形成される
ようにしたことを特徴としている。
に、本発明では、ピストン頂面の隆起部に設けられてい
る切り欠き部を通して流れる吸気を、ピストン頂面の外
周部上を通って排気ポートに対向する部分側から凹陥部
に流入させるようにしている。すなわち、本発明による
内燃機関のピストンは、その頂面の、吸気ポートに対向
する部分寄りの位置に、その頂面に沿って吸気ポートと
排気ポートとの間を遮る方向に延びる隆起部を設けると
ともに、その隆起部より排気ポート側の、点火プラグの
着火部に対向する位置に凹陥部を設け、隆起部には、吸
気ポートが指向する位置に切り欠き部を設けて、ピスト
ン頂面の上方に、隆起部の切り欠き部を通して流れる吸
気を燃焼室の外周部から排気ポートに対向する部分側に
位置する凹陥部入口部へと導く吸気流通路が形成される
ようにしたことを特徴としている。
【０００９】このように構成することにより、吸気ポー
トから燃焼室内に流入した吸気は、隆起部の切り欠き部
からピストン頂面の外周部上を通って排気ポートに対向
する部分側に流れ、そこに形成されている凹陥部入口部
から凹陥部内に流入する。したがって、吸気はピストン
頂面の隆起部によって妨げられることなくスムーズに流
れ、点火プラグの着火部近傍の凹陥部内に集まるように
なる。そして、その凹陥部内においてスワールを形成す
る。その場合、隆起部の切り欠き部は凹陥部から離れた
位置に設けられているので、凹陥部内において形成され
たスワールがその切り欠き部によって弱められることも
ない。したがって、そのスワールは強力なものとなる。
トから燃焼室内に流入した吸気は、隆起部の切り欠き部
からピストン頂面の外周部上を通って排気ポートに対向
する部分側に流れ、そこに形成されている凹陥部入口部
から凹陥部内に流入する。したがって、吸気はピストン
頂面の隆起部によって妨げられることなくスムーズに流
れ、点火プラグの着火部近傍の凹陥部内に集まるように
なる。そして、その凹陥部内においてスワールを形成す
る。その場合、隆起部の切り欠き部は凹陥部から離れた
位置に設けられているので、凹陥部内において形成され
たスワールがその切り欠き部によって弱められることも
ない。したがって、そのスワールは強力なものとなる。
【００１０】凹陥部は、平面図で見てほぼ円形をなすも
のとし、吸気流通路の凹陥部入口部がその円形凹陥部の
接線方向を向くようにすることが望ましい。そのように
すれば、凹陥部内に形成されるスワールがより強力なも
のとなる。また、隆起部の切り欠き部から凹陥部入口部
に至るまでの吸気流通路の底面をなすピストン頂面部分
は平坦面とすることが望ましい。そのようにすれば、そ
の吸気流通路を流れる吸気流が乱されることがなくな
り、スワールが弱められることが防止される。さらに、
隆起部の切り欠き部は、ピストン頂面の外周縁にまでわ
たって形成されるようにすることが望ましい。そのよう
にすれば、そこを流れる吸気流がスキッシュによって乱
されることが防止される。
のとし、吸気流通路の凹陥部入口部がその円形凹陥部の
接線方向を向くようにすることが望ましい。そのように
すれば、凹陥部内に形成されるスワールがより強力なも
のとなる。また、隆起部の切り欠き部から凹陥部入口部
に至るまでの吸気流通路の底面をなすピストン頂面部分
は平坦面とすることが望ましい。そのようにすれば、そ
の吸気流通路を流れる吸気流が乱されることがなくな
り、スワールが弱められることが防止される。さらに、
隆起部の切り欠き部は、ピストン頂面の外周縁にまでわ
たって形成されるようにすることが望ましい。そのよう
にすれば、そこを流れる吸気流がスキッシュによって乱
されることが防止される。
【００１１】そのピストンは、常時吸気弁が作動される
第１吸気ポートと低負荷時には吸気弁が休止される第２
吸気ポートとを備えた吸気２ポート式内燃機関に使用す
ることができる。その場合には、第１及び第２吸気ポー
トにそれぞれ連なる第１及び第２吸気通路間の隔壁に、
それらの吸気通路間を連通させる連通口を形成し、ピス
トン頂面に設けられる隆起部の切り欠き部が、その連通
口を通して流れる吸気流の指向方向に位置するようにす
る。そのようにすれば、燃焼室内に形成されるスワール
が一層強化される。
第１吸気ポートと低負荷時には吸気弁が休止される第２
吸気ポートとを備えた吸気２ポート式内燃機関に使用す
ることができる。その場合には、第１及び第２吸気ポー
トにそれぞれ連なる第１及び第２吸気通路間の隔壁に、
それらの吸気通路間を連通させる連通口を形成し、ピス
トン頂面に設けられる隆起部の切り欠き部が、その連通
口を通して流れる吸気流の指向方向に位置するようにす
る。そのようにすれば、燃焼室内に形成されるスワール
が一層強化される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図は本発明による内燃機関のピスト
ンの一例を示すもので、図１はそのピストンの頂面の平
面図であり、図２及び図３はそのピストンが使用されて
いる内燃機関の縦断面図である。また、図４はその内燃
機関の燃焼室の上面を形成するシリンダヘッド部分の底
面図である。
の形態を説明する。図は本発明による内燃機関のピスト
ンの一例を示すもので、図１はそのピストンの頂面の平
面図であり、図２及び図３はそのピストンが使用されて
いる内燃機関の縦断面図である。また、図４はその内燃
機関の燃焼室の上面を形成するシリンダヘッド部分の底
面図である。
【００１３】図２及び図３から明らかなように、この内
燃機関は自動車用のガソリンエンジンであって、ルーフ
型の燃焼室１を備えている。すなわち、燃焼室１は、シ
リンダブロック２上に組み付けられるシリンダヘッド３
の底面と、シリンダブロック２に設けられているシリン
ダボア４の内面と、そのシリンダボア４に摺動自在に嵌
合されるピストン５の頂面５ａとの間に形成されるが、
その燃焼室１の上面を形成するシリンダヘッド３の底面
のシリンダボア４に対向する位置には、左右方向に向か
ってそれぞれ傾斜する一対のルーフ面３ａ，３ｂが形成
されている。図４に示されているように、その一方のル
ーフ面３ａには、第１吸気ポート６１と第２吸気ポート
６２とが並設されている。また、他方のルーフ面３ｂに
は、一対の排気ポート７１，７２が設けられている。そ
れら第１及び第２吸気ポート６１，６２はそれぞれ第１
及び第２吸気弁８１，８２によって開閉され、排気ポー
ト７１，７２はそれぞれ排気弁９１，９２によって開閉
されるようになっている。さらに、燃焼室１の上面の中
央部には、点火プラグ１０の着火部１１が配置されてい
る。
燃機関は自動車用のガソリンエンジンであって、ルーフ
型の燃焼室１を備えている。すなわち、燃焼室１は、シ
リンダブロック２上に組み付けられるシリンダヘッド３
の底面と、シリンダブロック２に設けられているシリン
ダボア４の内面と、そのシリンダボア４に摺動自在に嵌
合されるピストン５の頂面５ａとの間に形成されるが、
その燃焼室１の上面を形成するシリンダヘッド３の底面
のシリンダボア４に対向する位置には、左右方向に向か
ってそれぞれ傾斜する一対のルーフ面３ａ，３ｂが形成
されている。図４に示されているように、その一方のル
ーフ面３ａには、第１吸気ポート６１と第２吸気ポート
６２とが並設されている。また、他方のルーフ面３ｂに
は、一対の排気ポート７１，７２が設けられている。そ
れら第１及び第２吸気ポート６１，６２はそれぞれ第１
及び第２吸気弁８１，８２によって開閉され、排気ポー
ト７１，７２はそれぞれ排気弁９１，９２によって開閉
されるようになっている。さらに、燃焼室１の上面の中
央部には、点火プラグ１０の着火部１１が配置されてい
る。
【００１４】シリンダヘッド３には、第１吸気ポート６
１及び第２吸気ポート６２にそれぞれ連なる第１吸気通
路１２１及び第２吸気通路１２２と、排気ポート７１，
７２にそれぞれ連なる排気通路１３１，１３２とが設け
られている。第１吸気通路１２１の先端部分、すなわち
第１吸気ポート６１に隣接する部分は、燃焼室１の外周
のほぼ接線方向に向くように湾曲しており、その第１吸
気ポート６１から燃焼室１内に流入する吸気が、燃焼室
１の外周部に指向するようにされている。第１吸気ポー
ト６１を開閉する第１吸気弁８１は、通常のものと同様
に常時作動するようにされている。一方、第２吸気ポー
ト６２を開閉する第２吸気弁８２は、エンジンの低負荷
時には休止されるようになっている。そして、第１及び
第２吸気通路１２１，１２２間の隔壁１４には、それら
の吸気通路１２１，１２２間を連通させ、第２吸気弁８
２の休止時に第２吸気通路１２２を流れる吸気を第１吸
気通路１２１に導く連通口１５が形成されている。その
連通口１５を通して流れる吸気流は、第１吸気ポート７
１から燃焼室１内に流入する吸気流とほぼ同じ方向に指
向するようにされている。
１及び第２吸気ポート６２にそれぞれ連なる第１吸気通
路１２１及び第２吸気通路１２２と、排気ポート７１，
７２にそれぞれ連なる排気通路１３１，１３２とが設け
られている。第１吸気通路１２１の先端部分、すなわち
第１吸気ポート６１に隣接する部分は、燃焼室１の外周
のほぼ接線方向に向くように湾曲しており、その第１吸
気ポート６１から燃焼室１内に流入する吸気が、燃焼室
１の外周部に指向するようにされている。第１吸気ポー
ト６１を開閉する第１吸気弁８１は、通常のものと同様
に常時作動するようにされている。一方、第２吸気ポー
ト６２を開閉する第２吸気弁８２は、エンジンの低負荷
時には休止されるようになっている。そして、第１及び
第２吸気通路１２１，１２２間の隔壁１４には、それら
の吸気通路１２１，１２２間を連通させ、第２吸気弁８
２の休止時に第２吸気通路１２２を流れる吸気を第１吸
気通路１２１に導く連通口１５が形成されている。その
連通口１５を通して流れる吸気流は、第１吸気ポート７
１から燃焼室１内に流入する吸気流とほぼ同じ方向に指
向するようにされている。
【００１５】図１ないし図３から明らかなように、ピス
トン５の頂面５ａには、その中心から吸気ポート６１，
６２に対向する部分側にやや片寄った位置に、稜線がそ
の頂面５ａに沿って吸気ポート６１，６２と排気ポート
７１，７２との間を遮る方向、すなわちピストンピンｐ
の軸線にほぼ平行な方向に延びる隆起部１６が設けられ
ている。その隆起部１６の裾は、排気ポート７１，７２
に対向する部分側にまでなだらかに広がっている。そし
て、その隆起部１６の裾部、すなわちピストン頂面５ａ
の排気ポート７１，７２に対向する部分側には、球面状
の底面を有する凹陥部１７が設けられている。その凹陥
部１７は、平面図である図１で見て左右方向にやや長い
ほぼ円形のものとされている。点火プラグ１０の着火部
１１は、その凹陥部１７に対向して位置するようにされ
ている。
トン５の頂面５ａには、その中心から吸気ポート６１，
６２に対向する部分側にやや片寄った位置に、稜線がそ
の頂面５ａに沿って吸気ポート６１，６２と排気ポート
７１，７２との間を遮る方向、すなわちピストンピンｐ
の軸線にほぼ平行な方向に延びる隆起部１６が設けられ
ている。その隆起部１６の裾は、排気ポート７１，７２
に対向する部分側にまでなだらかに広がっている。そし
て、その隆起部１６の裾部、すなわちピストン頂面５ａ
の排気ポート７１，７２に対向する部分側には、球面状
の底面を有する凹陥部１７が設けられている。その凹陥
部１７は、平面図である図１で見て左右方向にやや長い
ほぼ円形のものとされている。点火プラグ１０の着火部
１１は、その凹陥部１７に対向して位置するようにされ
ている。
【００１６】隆起部１６は、第１吸気ポート６１から流
入する吸気流が指向する部分が、ピストン５の頂面５ａ
の外周縁にまでわたって切り欠かれて、切り欠き部１８
が形成されている。その切り欠き部１８は、ピストン頂
面５ａの外周に沿って排気ポート７１に対向する部分に
まで延びており、その上方に吸気流通路１９が形成され
るようにされている。その吸気流通路１９の底面をなす
ピストン頂面部分は、ピストン頂面５ａの外周縁にまで
わたって平坦面とされている。そして、その吸気流通路
１９は、排気ポート７１に対向する部分において凹陥部
１７に連なるようにされている。すなわち、その吸気流
通路１９の排気ポート７１に対向する部分が凹陥部１７
への入口部２０となっている。その凹陥部入口部２０
は、平面図で見て凹陥部１７外周のほぼ接線方向を向く
ようにされている。
入する吸気流が指向する部分が、ピストン５の頂面５ａ
の外周縁にまでわたって切り欠かれて、切り欠き部１８
が形成されている。その切り欠き部１８は、ピストン頂
面５ａの外周に沿って排気ポート７１に対向する部分に
まで延びており、その上方に吸気流通路１９が形成され
るようにされている。その吸気流通路１９の底面をなす
ピストン頂面部分は、ピストン頂面５ａの外周縁にまで
わたって平坦面とされている。そして、その吸気流通路
１９は、排気ポート７１に対向する部分において凹陥部
１７に連なるようにされている。すなわち、その吸気流
通路１９の排気ポート７１に対向する部分が凹陥部１７
への入口部２０となっている。その凹陥部入口部２０
は、平面図で見て凹陥部１７外周のほぼ接線方向を向く
ようにされている。
【００１７】図４に示されているように、シリンダヘッ
ド３の底面には、燃焼室１の周辺部をなす部分に、ピス
トン５が上死点に達したときスキッシュゾーンを形成す
る平坦部２１が設けられている。しかしながら、上述の
吸気流通路１９が形成される部分、すなわち第１吸気ポ
ート６１とそれに対向する排気ポート７１との間には、
そのような平坦部は設けられていない。そして、吸気流
通路１９はピストン頂面５ａの外周縁上、すなわち燃焼
室１の外周面にまでわたって形成されるようにされてい
る。こうして、その吸気流通路１９部分にはスキッシュ
が生じないようにされている。
ド３の底面には、燃焼室１の周辺部をなす部分に、ピス
トン５が上死点に達したときスキッシュゾーンを形成す
る平坦部２１が設けられている。しかしながら、上述の
吸気流通路１９が形成される部分、すなわち第１吸気ポ
ート６１とそれに対向する排気ポート７１との間には、
そのような平坦部は設けられていない。そして、吸気流
通路１９はピストン頂面５ａの外周縁上、すなわち燃焼
室１の外周面にまでわたって形成されるようにされてい
る。こうして、その吸気流通路１９部分にはスキッシュ
が生じないようにされている。
【００１８】さらに、ピストン５の頂面５ａには、ピス
トン５が上死点の近傍にあるときに吸気弁８１，８２の
リフトを許容するための窪み２２，２２が形成されてい
る。
トン５が上死点の近傍にあるときに吸気弁８１，８２の
リフトを許容するための窪み２２，２２が形成されてい
る。
【００１９】次に、このように構成された吸気２ポート
式内燃機関の作用について説明する。エンジンの高負荷
時には、第１及び第２吸気弁８１，８２がともに作動す
る。したがって、吸気は第１及び第２吸気ポート６１，
６２の両方から燃焼室１内に流入する。そして、そのよ
うにして供給される多量の吸気によって高出力を発生す
る。
式内燃機関の作用について説明する。エンジンの高負荷
時には、第１及び第２吸気弁８１，８２がともに作動す
る。したがって、吸気は第１及び第２吸気ポート６１，
６２の両方から燃焼室１内に流入する。そして、そのよ
うにして供給される多量の吸気によって高出力を発生す
る。
【００２０】一方、エンジンの低負荷時には、第２吸気
弁８２が休止され、第１吸気弁８１のみが作動する。し
たがって、吸気は第１吸気ポート６１のみから燃焼室１
内に導入される。このとき、第２吸気通路１２２を流れ
る吸気は連通口１５を通して第１吸気通路１２１に導か
れ、第１吸気通路１２１を流れる吸気とともに第１吸気
ポート６１から燃焼室１に流入する。その結果、そのと
き燃焼室１内に供給される吸気の量は少ないにもかかわ
らず、その流れは比較的速くなる。そして、その連通口
１５及び第１吸気ポート６１はともに燃焼室１の外周部
に指向しているので、燃焼室１内に流入した吸気は燃焼
室１の外周面に沿って旋回し、スワールを形成する。そ
の場合、ピストン頂面５ａの隆起部１６が第１吸気ポー
ト６１の指向方向に存在していると、その吸気ポート６
１から燃焼室１内に流入した吸気の流れがその隆起部１
６によって妨げられて乱されることになるが、このピス
トン５の場合には、第１吸気ポート６１が指向する部分
は隆起部１６が切り欠かれているので、そのように吸気
の流れが乱されることがない。
弁８２が休止され、第１吸気弁８１のみが作動する。し
たがって、吸気は第１吸気ポート６１のみから燃焼室１
内に導入される。このとき、第２吸気通路１２２を流れ
る吸気は連通口１５を通して第１吸気通路１２１に導か
れ、第１吸気通路１２１を流れる吸気とともに第１吸気
ポート６１から燃焼室１に流入する。その結果、そのと
き燃焼室１内に供給される吸気の量は少ないにもかかわ
らず、その流れは比較的速くなる。そして、その連通口
１５及び第１吸気ポート６１はともに燃焼室１の外周部
に指向しているので、燃焼室１内に流入した吸気は燃焼
室１の外周面に沿って旋回し、スワールを形成する。そ
の場合、ピストン頂面５ａの隆起部１６が第１吸気ポー
ト６１の指向方向に存在していると、その吸気ポート６
１から燃焼室１内に流入した吸気の流れがその隆起部１
６によって妨げられて乱されることになるが、このピス
トン５の場合には、第１吸気ポート６１が指向する部分
は隆起部１６が切り欠かれているので、そのように吸気
の流れが乱されることがない。
【００２１】このようにして、第１吸気ポート６１から
燃焼室１内に流入した吸気は、隆起部１６の切り欠き部
１８からピストン頂面５ａの外周部上に形成されている
吸気流通路１９を通って排気ポート７１に対向する部分
側に流れる。そして、そこに形成されている凹陥部入口
部２０から凹陥部１７内に流入する。その間において、
隆起部１６の切り欠き部１８から凹陥部入口部２０に至
るまでの吸気流通路１９の底面は平坦面とされているの
で、吸気は極めてスムーズに流れる。また、隆起部１６
の切り欠き部１８を含む吸気流通路１９はピストン頂面
５ａの外周縁にまでわたって形成されており、しかも、
吸気流通路１９の上面をなすシリンダヘッド３の底面に
はスキッシュゾーンを形成する平坦部が設けられていな
いので、ピストン５が上死点近傍に達したときにも、吸
気流通路１９部分にスキッシュが生ずることはなく、ス
キッシュによって吸気の流れが乱されることが防止され
る。したがって、燃焼室１内に形成されたスワールが弱
められることはない。
燃焼室１内に流入した吸気は、隆起部１６の切り欠き部
１８からピストン頂面５ａの外周部上に形成されている
吸気流通路１９を通って排気ポート７１に対向する部分
側に流れる。そして、そこに形成されている凹陥部入口
部２０から凹陥部１７内に流入する。その間において、
隆起部１６の切り欠き部１８から凹陥部入口部２０に至
るまでの吸気流通路１９の底面は平坦面とされているの
で、吸気は極めてスムーズに流れる。また、隆起部１６
の切り欠き部１８を含む吸気流通路１９はピストン頂面
５ａの外周縁にまでわたって形成されており、しかも、
吸気流通路１９の上面をなすシリンダヘッド３の底面に
はスキッシュゾーンを形成する平坦部が設けられていな
いので、ピストン５が上死点近傍に達したときにも、吸
気流通路１９部分にスキッシュが生ずることはなく、ス
キッシュによって吸気の流れが乱されることが防止され
る。したがって、燃焼室１内に形成されたスワールが弱
められることはない。
【００２２】上述のように、ピストン頂面５ａ上を流れ
る吸気は、吸気流通路１９の凹陥部入口部２０から凹陥
部１７内に流入する。その凹陥部入口部２０は、平面図
で見てほぼ円形をなす凹陥部１７の外周の接線方向に向
けられている。したがって、凹陥部１７内に流入した吸
気は、その凹陥部１７内において更に強いスワールを形
成する。ピストン５の頂面５ａには隆起部１６が設けら
れ、シリンダヘッド３の底面には燃焼室１の周辺の部分
に平坦部２１が設けられていて、ピストン５が上死点近
傍にあるときの燃焼室１の容積が小さくなるようにされ
ている。したがって、燃焼室１内に流入した吸気は大部
分がその凹陥部１７に集められる。そして、その凹陥部
１７は、点火プラグ１０の着火部１１に対向する位置に
配置されている。すなわち、燃焼室１内に流入した吸気
は、点火プラグ１０の着火部１１近傍に集められ、しか
も、その部分において強力なスワールを形成することに
なる。その結果、燃焼性が著しく向上し、吸気の空燃比
を一層高めることが可能となる。
る吸気は、吸気流通路１９の凹陥部入口部２０から凹陥
部１７内に流入する。その凹陥部入口部２０は、平面図
で見てほぼ円形をなす凹陥部１７の外周の接線方向に向
けられている。したがって、凹陥部１７内に流入した吸
気は、その凹陥部１７内において更に強いスワールを形
成する。ピストン５の頂面５ａには隆起部１６が設けら
れ、シリンダヘッド３の底面には燃焼室１の周辺の部分
に平坦部２１が設けられていて、ピストン５が上死点近
傍にあるときの燃焼室１の容積が小さくなるようにされ
ている。したがって、燃焼室１内に流入した吸気は大部
分がその凹陥部１７に集められる。そして、その凹陥部
１７は、点火プラグ１０の着火部１１に対向する位置に
配置されている。すなわち、燃焼室１内に流入した吸気
は、点火プラグ１０の着火部１１近傍に集められ、しか
も、その部分において強力なスワールを形成することに
なる。その結果、燃焼性が著しく向上し、吸気の空燃比
を一層高めることが可能となる。
【００２３】なお、上記実施の形態においては、そのピ
ストン５を、低負荷時に一方の吸気弁８２が休止される
吸気２ポート式内燃機関に使用する例について説明した
が、本発明によるピストンは、それに限られることはな
く、例えば両方の吸気弁８１，８２が常時作動される吸
気２ポート式内燃機関にも使用することができる。その
場合には、低負荷時に第２吸気通路１２２が閉塞される
ようにしておけばよい。また、第１及び第２吸気ポート
６１，６２が同方向に指向するように形成しておいても
よい。さらに、燃焼室１の中心に対して偏心した方向を
指向する単一の吸気ポートを備えた吸気１ポート式内燃
機関に使用することもできる。
ストン５を、低負荷時に一方の吸気弁８２が休止される
吸気２ポート式内燃機関に使用する例について説明した
が、本発明によるピストンは、それに限られることはな
く、例えば両方の吸気弁８１，８２が常時作動される吸
気２ポート式内燃機関にも使用することができる。その
場合には、低負荷時に第２吸気通路１２２が閉塞される
ようにしておけばよい。また、第１及び第２吸気ポート
６１，６２が同方向に指向するように形成しておいても
よい。さらに、燃焼室１の中心に対して偏心した方向を
指向する単一の吸気ポートを備えた吸気１ポート式内燃
機関に使用することもできる。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ピストンの頂面に隆起部と凹陥部とを設ける
とともに、その隆起部の、吸気ポートが指向する位置に
切り欠き部を設けて、燃焼室内に流入した吸気を、その
切り欠き部を通してピストン頂面の外周部上に導き、切
り欠き部から離れた位置において凹陥部に流入させるよ
うにしているので、点火プラグの着火部近傍に位置する
凹陥部に吸気を集めることが可能となるばかりでなく、
その凹陥部内に生成されたスワールが切り欠き部によっ
て弱められることがなくなり、強力なスワールを形成す
ることが可能となる。したがって、燃焼性が著しく向上
し、出力が高く、しかも燃費に優れた内燃機関とするこ
とができる。
によれば、ピストンの頂面に隆起部と凹陥部とを設ける
とともに、その隆起部の、吸気ポートが指向する位置に
切り欠き部を設けて、燃焼室内に流入した吸気を、その
切り欠き部を通してピストン頂面の外周部上に導き、切
り欠き部から離れた位置において凹陥部に流入させるよ
うにしているので、点火プラグの着火部近傍に位置する
凹陥部に吸気を集めることが可能となるばかりでなく、
その凹陥部内に生成されたスワールが切り欠き部によっ
て弱められることがなくなり、強力なスワールを形成す
ることが可能となる。したがって、燃焼性が著しく向上
し、出力が高く、しかも燃費に優れた内燃機関とするこ
とができる。
【図１】本発明による内燃機関のピストンの一例を示す
ピストン頂面の平面図である。
ピストン頂面の平面図である。
【図２】そのピストンが使用されている内燃機関の一例
を示すもので、図１のII−II線に沿う切断面で見た縦断
面図である。
を示すもので、図１のII−II線に沿う切断面で見た縦断
面図である。
【図３】その内燃機関の、図１のIII−III線に沿う切断
面で見た縦断面図である。
面で見た縦断面図である。
【図４】その内燃機関の燃焼室の上面を形成するシリン
ダヘッド部分の底面図である。
ダヘッド部分の底面図である。
１ 燃焼室 ２ シリンダブロック ３ シリンダヘッド ３ａ，３ｂ ルーフ面
（燃焼室上面） ５ ピストン ５ａ ピストン頂面 ６１ 第１吸気ポート ６２ 第２吸気ポート ７１，７２ 排気ポート ８１ 第１吸気弁 ８２ 第２吸気弁 １０ 点火プラグ １１ 点火プラグの着
火部 １２１ 第１吸気通路 １２２ 第２吸気通路 １４ 隔壁 １５ 連通口 １６ 隆起部 １７ 凹陥部 １８ 切り欠き部 １９ 吸気流通路 ２０ 凹陥部入口部
（燃焼室上面） ５ ピストン ５ａ ピストン頂面 ６１ 第１吸気ポート ６２ 第２吸気ポート ７１，７２ 排気ポート ８１ 第１吸気弁 ８２ 第２吸気弁 １０ 点火プラグ １１ 点火プラグの着
火部 １２１ 第１吸気通路 １２２ 第２吸気通路 １４ 隔壁 １５ 連通口 １６ 隆起部 １７ 凹陥部 １８ 切り欠き部 １９ 吸気流通路 ２０ 凹陥部入口部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年９月１８日
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
Claims (5)
- 【請求項１】 燃焼室の上面の片側に、その燃焼室の外
周部に指向する吸気ポートが設けられるとともに、他側
に排気ポートが設けられ、中央部に点火プラグの着火部
が配置されている内燃機関に使用されるピストンであっ
て；前記ピストンの頂面の、前記吸気ポートに対向する
部分寄りの位置に、その頂面に沿って前記吸気ポートと
排気ポートとの間を遮る方向に延びる隆起部が設けられ
るとともに、その隆起部より前記排気ポート側の前記点
火プラグの着火部に対向する位置に凹陥部が設けられて
おり、 前記隆起部の、前記吸気ポートが指向する位置に切り欠
き部が設けられていて、 前記ピストンの頂面上に、前記隆起部の切り欠き部を通
して流れる吸気を、そのピストン頂面の外周部上を通っ
て前記排気ポートに対向する部分側に位置する凹陥部入
口部から前記凹陥部に流入させる吸気流通路が形成され
るようにされていることを特徴とする、 内燃機関のピストン。 - 【請求項２】 前記凹陥部が平面図で見てほぼ円形をな
しており、前記吸気流通路の凹陥部入口部が、その円形
凹陥部のほぼ接線方向を向くようにされていることを特
徴とする、 請求項１記載の内燃機関のピストン。 - 【請求項３】 前記隆起部の切り欠き部から前記凹陥部
入口部に至るまでの前記吸気流通路の底面をなすピスト
ン頂面部分が平坦面とされていることを特徴とする、 請求項１又は２記載の内燃機関のピストン。 - 【請求項４】 前記隆起部の切り欠き部が前記ピストン
頂面の外周縁にまでわたって形成されていることを特徴
とする、 請求項１ないし３のいずれか記載の内燃機関のピスト
ン。 - 【請求項５】 前記内燃機関が、常時吸気弁が作動され
る第１吸気ポートと低負荷時には吸気弁が休止される第
２吸気ポートとを備えた吸気２ポート式内燃機関であ
り、 それら第１及び第２吸気ポートにそれぞれ連なる第１及
び第２吸気通路間の隔壁に、それらの吸気通路間を連通
させる連通口が形成されていて、前記隆起部の切り欠き
部が、その連通口を通して流れる吸気流の指向方向に設
けられていることを特徴とする、 請求項１ないし４のいずれか記載の内燃機関のピスト
ン。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22110597A JP3256671B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 内燃機関のピストン |
| TW087112240A TW418283B (en) | 1997-08-01 | 1998-07-27 | Piston for internal combustion engine |
| CA002244579A CA2244579C (en) | 1997-08-01 | 1998-07-30 | Piston for internal combustion engines |
| DE69826581T DE69826581T2 (de) | 1997-08-01 | 1998-07-31 | Kolben für eine Brennkraftmaschine |
| EP98306128A EP0894967B1 (en) | 1997-08-01 | 1998-07-31 | Piston for internal combustion engine |
| MYPI98003524A MY118054A (en) | 1997-08-01 | 1998-07-31 | Piston for internal combustion engines. |
| US09/126,767 US6019079A (en) | 1997-08-01 | 1998-07-31 | Piston for internal combustion engines |
| CN98117119A CN1082618C (zh) | 1997-08-01 | 1998-07-31 | 内燃机活塞 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22110597A JP3256671B2 (ja) | 1997-08-01 | 1997-08-01 | 内燃機関のピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1150907A true JPH1150907A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3256671B2 JP3256671B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=16761574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0894967B1 (ja) |
| JP (1) | JP3256671B2 (ja) |
| CN (1) | CN1082618C (ja) |
| CA (1) | CA2244579C (ja) |
| DE (1) | DE69826581T2 (ja) |
| MY (1) | MY118054A (ja) |
| TW (1) | TW418283B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016181482A1 (ja) * | 2015-05-12 | 2016-11-17 | ヤマハ発動機株式会社 | ２バルブエンジン |
| WO2016181483A1 (ja) * | 2015-05-12 | 2016-11-17 | ヤマハ発動機株式会社 | ２バルブエンジン |
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| WO2000019080A1 (de) * | 1998-09-25 | 2000-04-06 | Fev Motorentechnik Gmbh | Kolben für eine kolbenbrennkraftmaschine |
| DE19849913C2 (de) * | 1998-10-29 | 2003-02-20 | Daimler Chrysler Ag | Otto-Brennkraftmaschine mit äußerer Gemischbildung |
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| FR2834001B1 (fr) * | 2001-12-20 | 2004-06-04 | Renault | Piston pour moteur a combustion interne et moteur associe |
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| FR2910936A1 (fr) * | 2007-01-03 | 2008-07-04 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Piston de moteur a combustion interne muni d'une rampe en devers. |
| CN101907042B (zh) * | 2009-06-05 | 2013-11-06 | 西北工业大学 | 一种抽吸式消除燃烧振荡的吸气式发动机燃烧室 |
| CN102762841B (zh) * | 2009-11-05 | 2016-03-30 | 丰田自动车株式会社 | 发动机的进气装置 |
| KR20110062146A (ko) * | 2009-12-02 | 2011-06-10 | 현대자동차주식회사 | 가솔린 직접 분사 엔진 |
| CN111272658A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-12 | 泛测（北京）环境科技有限公司 | 机动车尾气车载连续监测装置 |
| CN115111049A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-09-27 | 长城汽车股份有限公司 | 一种高湍动能燃烧系统及发动机 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| SE443836B (sv) * | 1984-05-22 | 1986-03-10 | Saab Scania Ab | Cylinderhuvud for forbrenningsmotor |
| JPH06100089B2 (ja) | 1986-02-01 | 1994-12-12 | マツダ株式会社 | 内燃機関の燃焼室 |
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