JPS58128417A - エンジンの燃焼室構造 - Google Patents

エンジンの燃焼室構造

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JPS58128417A
JPS58128417A JP57010379A JP1037982A JPS58128417A JP S58128417 A JPS58128417 A JP S58128417A JP 57010379 A JP57010379 A JP 57010379A JP 1037982 A JP1037982 A JP 1037982A JP S58128417 A JPS58128417 A JP S58128417A
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Japan
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combustion chamber
piston
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vertical
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JP57010379A
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JPH0519008B2 (ja
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Isao Matsuno
松野 勲
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Subaru Corp
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Fuji Jukogyo KK
Fuji Heavy Industries Ltd
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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
    • F02F1/242Arrangement of spark plugs or injectors
    • 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
    • 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
    • F02B2023/085Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition using several spark plugs per cylinder
    • 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)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ストローク・ボア比が1以下のバスタブ型オ
ーパースケアエンジン等の4サイクル・ガソリンエンジ
ンの燃焼室構造に関し、特にピストン頂部とこれに対向
するシリンダヘッド側燃焼室の壁面との間にスキッシュ
エリアを形成して、着火前に混合気の旋回流を生起させ
る方式のものに関する。
この種の燃焼室に関する先行技術としては、例えば実開
昭54−101205号公報があり、これはピストン頂
部とシリンダヘッド側の燃焼室の対向する壁面との形状
により、水平方向一方に気流を噴出させるスキッシュエ
リア、及び斜め上方へ気流を噴出させる他のスキッシュ
エリアを形成し、圧縮行程の終生においてこれらのスキ
ッシュエリアからの噴出気流で燃焼室内に垂直の旋回流
を生起し、燃焼の改善を図るものである。また、かかる
先行技術に対し、更に特開昭55−14946号公報の
先行技術では一対の点火栓が対向して設けられ、火炎伝
播距離を実質的に短縮して、燃焼の迅速化、確実化を図
っている。
ところで、上述の先行技術では吸入行程においては単に
混合気が燃焼室に吸入されるにすぎないので、燃焼室周
辺部の残留ガスの掃気、大量のEGRを行っても充分な
燃焼を確保するに必要なヒートスポット部の冷却に欠け
る。また、圧縮行程後半のスキッシュ効果による旋回流
で残留ガスと新気の混合、乱れの増大、点火栓部の掃気
等を行い得るが、これだけでは不充分な場合がある。
本発明はこのような事情に鑑み、圧縮行程後半にスキッ
シュ効果を発揮させ、一対の点火栓で着火する外に、更
に吸入行程時水平の旋回流を生起させながら混合気を吸
入して、燃焼室周辺部の残留ガスの掃気、ヒートスポッ
ト部の冷却を効果的に行い、且つ残留ガスと新気の混合
、点火栓部の掃気等も促進させ、燃焼効率を一層改善し
、EGR量の増大を可能にするようにしたエンジンの燃
焼室構造を提供することを目的とする。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。第1図と第2図において、符号1はシリンダブロ
ック、2はシリンダヘッドであり、シリンダブロック1
のシリンダ3内にピストン4が摺動可能に挿入され、こ
のピストン4と対向するシリンダヘッド2側に燃焼室5
が形成されている。
ところで、燃焼室5猛浴槽型燃焼室構造で、最も高い中
心部のクランク軸方向(Z−Z軸方向)に所定の幅の水
平面5aを有し、この水平面5aの一側に垂直面5bを
介して、ピストン上死点でその頂部4aに近接する水平
面5Cを、水平面5aの他側に傾斜面5dをそれぞれ有
している。これに対し、ピストン4の頂部4aにおいて
は上記燃焼室5の傾斜面5dの側にピストン上死点にお
いて近接するような三角形断面の凸部4bが突設される
。こうして、ピストン頂部4aと燃焼室水平面5Cとで
水平方向に気流を噴出させる第1のスキッシュエリア6
が形成され、ピストン凸部4bとms室室料斜面5dで
斜め上方に気流を噴出させる第2のスキッシュエリア1
が形成される。
また、上述の燃焼室水平面5&は吸、排気弁の開く際の
最大リフト置より^く、この水平面5aの中心のクラン
ク軸方向に吸、排気弁8.9が一直線上に並んで起重さ
れ、ここで特°に吸気弁8は中部8aがピストン頂部4
aと平行の状態で開閉移動するように垂直に設けである
。そして、吸気弁8を介して燃焼室5に混合気を吸入す
る吸入ボート10はクランク軸方向に沿った垂直面5b
、傾斜面5dと直交する方向で、且つ傾斜面5dと反対
の垂直面5bの側に設けられる。
更に燃焼室5において、その中心のクランク軸方向と直
交するY−Y軸方向の中心を挾む2個所、即ち垂直面5
bと傾斜面5dの上部にボア径の03〜0.1倍の間隔
で一対の点火栓11.12が下向きに傾斜して取付けら
れている。なお、一対の点火栓11゜12を上記の範囲
に設けた理由は、燃焼室内のどの空間をとっても火炎が
到達する距離が最小になるのは0.5で、これに若干の
幅を見込んだものである。
本発明はこのように構成されているから、吸入行程にお
いて第3図(a)のように吸気弁8が開くと、その吸気
弁8の傘部8aが燃焼室5内の垂直面5bの近傍の下部
に水平に位習することで、吸入ボート10から吸気弁8
を軽で燃焼室5に吸入する混合気は上述の垂直面5bと
吸気弁傘部8aによる閉塞作用で垂直面5bに沿う下方
への流れが阻止される。そして、混合気の大部分は水平
な吸気弁傘部8aにより水平方向の傾斜面5dの側に方
向変換して流されることになり、一方吸入ボート10の
配置によりそこからの混合気は第4図のように燃焼室5
内に接線方向で流入して回転が付与されるため、これら
の条件により混合気は水平な旋回流となる。こうして、
混合気・が水平に旋回しながら燃焼室5内に流入するこ
とで、燃焼室5内の特に周辺部を多量の混合気が流れ、
このためその周辺部に多い残留ガスの掃気、周辺部に取
付けられている点火栓11゜12の部分の栖気が効果的
に行われ、更に周辺部のヒートスポット部の冷却が行わ
れる。
次いで上述の吸入行程の後の圧縮行程においては第3図
(b)のように吸気弁8が閉じて、その傘部8aは水平
面5aにおいて水平な壁面を成すため、混合気の水平な
旋回流は生起されなくなる。そしてピストン4が上昇す
るのに伴い、燃焼室5及びシリンダ3内に封じ込められ
て圧縮される混合気は、N焼室5の傾斜面5dで斜め、
上方へ、次いで水平面5aにより側方へ、更に垂直面5
bにより下方への流れに方向づけられることで、垂直の
旋回流が生起され、これにより点火栓11.12の掃気
、混合気と残留ガスとの混合が促進される。
更に、圧縮行程の終り近くになると、ピストン頂部4a
と燃焼室水平[150で形成されるスキッシュエリア6
により水平方向の傾斜面5dの側に向うスキッシュ流、
及びピストン凸部4bと燃焼室傾斜面5dで形成される
スキッシュエリア7により斜め上方に向うスキッシュ流
を生じ、これらのスキッシュ流で上記垂直な旋回流が高
速化されることになる。そのため、燃焼室5内の混合気
の乱れは増大し、点火栓11.12の部分の掃気、混合
気と残留ガスの混合が一層助長される。
かかる圧縮行程において最終的には混合気が燃焼室5内
のピストン頂部4aと凸部4b、傾斜面5d。
水平面5a、垂直面5bにより形成された細長い狭い領
域に、垂直の旋回流で特に^圧縮化して閉じ込められ、
2個の点火栓11.12で着火される。する距離が短縮
して、燃焼時間が早くなる。ところで点火栓It、 t
2は上述の混合気が閉じ込められている領域中心の両端
に対設され、且つこれらの点火栓11.12の間に垂直
の旋回流があるため、点火栓11からの火炎は下方に、
点火栓12からの火炎は逆の上方にそれぞれ高速で伝播
し、混合気全体を2個の点火栓11.12で2分した燃
焼を行うようになる。従って、単に2個の点火栓を有す
る場合に比べて、一層迅速且つ均一な燃焼がなされる。
以上の説明から明らかなように本発明によると、従来の
先行技術と同様に圧縮行程にてスキッシュ効果で垂直の
旋回流が生起されることによる効果を有する。またこの
外に、吸入行程で水平の旋回流が生起されることにより
、燃焼室5の周辺部の掃気等が促進され、ヒートスポッ
ト部の冷却により燃費の悪化らを最小限にして大量のE
GRによるNOxの低減が可能になる。2個の点火栓1
1.12が所定の位置に配置され、混合気の垂直な旋回
流との相乗効果を最大限利用した良好な燃焼を行うので
、火炎伝播不良による局所的な不完全燃焼領域が低減し
てHCの排出が少なくなり、無負荷時の耐ノツク性が改
善され、混合気のリーン化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による燃焼室構造の一実施例を示す縦断
面図、第2図は第1図の■−■締に沿う燃焼室の内面を
示す図、第3図(a)、ω)は吸入及び圧縮行程の動作
を示す図、第4図は吸入行程の動作を示す図である。 2・・・シリンダヘッド、4・・・ピストン、4a・・
・頂部、5・・・燃焼室、5a・・・水平面、5b・・
・垂直面、5d・・・傾斜面、8・・・吸気弁、8a・
・・傘部、10・・・吸入ポート、11゜12・・・点
火栓。 特許出願人   富士重工業株式会社 代理人弁理士  小 橋 信 淳 同  弁理士   村  井     進第11!1 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シリンダヘッド側のピストン頂部に対向して形成される
    燃焼室が、中心部のクランク軸方向に上記ピストン頂部
    と平行な水平面を有し、該水平面の一側に垂直面を、そ
    の他側に傾斜面をそれぞれ有し、また上記垂直面の下方
    にピストン頂部と平行な水平面を有し、上記水平面のク
    ランク軸方向一方に寄った個所に吸気弁が傘部を上記ピ
    ストン頂部と平行な状態で9I閉すべく設けられ、該吸
    気弁の吸入ポートが上記垂直面側に形成されると共に、
    ピストン頂部の一側に上記シリンダヘッド側の傾斜面に
    沿う凸部を有し、更に上記垂直面と傾斜面のクランク軸
    方向中心に一対の点火栓が対向して配置されることを特
    徴とするエンジンの燃焼室構造。
JP57010379A 1982-01-25 1982-01-25 エンジンの燃焼室構造 Granted JPS58128417A (ja)

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JP57010379A JPS58128417A (ja) 1982-01-25 1982-01-25 エンジンの燃焼室構造
GB08301658A GB2113762B (en) 1982-01-25 1983-01-21 Ic engine combustion chamber
DE19833302232 DE3302232A1 (de) 1982-01-25 1983-01-24 Verbrennungskammer eines verbrennungsmotors
FR838301080A FR2520442B1 (fr) 1982-01-25 1983-01-25 Chambre de combustion pour un moteur a combustion interne

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JPS58128417A true JPS58128417A (ja) 1983-08-01
JPH0519008B2 JPH0519008B2 (ja) 1993-03-15

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ID=11748493

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DE (1) DE3302232A1 (ja)
FR (1) FR2520442B1 (ja)
GB (1) GB2113762B (ja)

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DE3302232A1 (de) 1983-08-04
GB2113762B (en) 1985-06-26
JPH0519008B2 (ja) 1993-03-15
GB8301658D0 (en) 1983-02-23
GB2113762A (en) 1983-08-10
FR2520442B1 (fr) 1985-07-26
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