JPS5813737B2 - 内燃機関の燃焼室構造 - Google Patents
内燃機関の燃焼室構造Info
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- JPS5813737B2 JPS5813737B2 JP53087671A JP8767178A JPS5813737B2 JP S5813737 B2 JPS5813737 B2 JP S5813737B2 JP 53087671 A JP53087671 A JP 53087671A JP 8767178 A JP8767178 A JP 8767178A JP S5813737 B2 JPS5813737 B2 JP S5813737B2
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- combustion chamber
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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
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/28—Other pistons with specially-shaped head
-
- 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
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/40—Squish effect
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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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の燃焼室構造に関する。
を同時に低減するための方法として稀薄混合気番用いる
方法が知られており、また排気ガス中の有害成分ＮＯＸ
を低減するための方法として再循環排気ガスを含んだ混
合気を使用する方法が知られている。
方法が知られており、また排気ガス中の有害成分ＮＯＸ
を低減するための方法として再循環排気ガスを含んだ混
合気を使用する方法が知られている。
しかしながらこれらの稀薄混合気或いは再循環排気ガス
を含んだ混合気は本来火炎の伝播速度が遅いために燃焼
速度が遅く、雪の結果安定した燃焼が得られないという
問題がある。
を含んだ混合気は本来火炎の伝播速度が遅いために燃焼
速度が遅く、雪の結果安定した燃焼が得られないという
問題がある。
これらの可燃混合気を用いて安定した燃焼を得るために
は燃焼速度を速ある必要があり、また燃焼速度を速める
方法の一つとして燃焼室内に強力な乱れを発生させる方
法がある。
は燃焼速度を速ある必要があり、また燃焼速度を速める
方法の一つとして燃焼室内に強力な乱れを発生させる方
法がある。
このように燃焼室内に乱れを発生させて燃焼速度を速め
ることのできる内燃機関として、シリンダヘッド内壁の
一側部に下方突出の隆起部を形成し、該隆起部の〒端面
を平坦に形成して該平坦下端面とピストンの一側平坦項
面部間に平面状の第１スキツシュエリアを形成すると共
に該平坦項面部と反対側のピストン項面上に隆起部を形
成してシリンダヘッドの内壁面と上記隆起部背面間に誠
２スキツシュエリアを形成し、更に燃焼室に露呈する隆
起部正面を上記一側平坦項面部から隆起部稜線に向けて
滑らかに接続する傾斜曲面に形成し、圧縮行程末期に上
記第１および第２のスキツシュエリアから噴出するスキ
ツシュ流により燃焼室内に水平軸線回りの旋回流を発生
させるようにした内燃機関が既に本出願人により出願褌
れている。
ることのできる内燃機関として、シリンダヘッド内壁の
一側部に下方突出の隆起部を形成し、該隆起部の〒端面
を平坦に形成して該平坦下端面とピストンの一側平坦項
面部間に平面状の第１スキツシュエリアを形成すると共
に該平坦項面部と反対側のピストン項面上に隆起部を形
成してシリンダヘッドの内壁面と上記隆起部背面間に誠
２スキツシュエリアを形成し、更に燃焼室に露呈する隆
起部正面を上記一側平坦項面部から隆起部稜線に向けて
滑らかに接続する傾斜曲面に形成し、圧縮行程末期に上
記第１および第２のスキツシュエリアから噴出するスキ
ツシュ流により燃焼室内に水平軸線回りの旋回流を発生
させるようにした内燃機関が既に本出願人により出願褌
れている。
この内燃機関では燃焼室内に旋回流が発生せしめられる
ので確かに燃焼速度が速められるが高負荷運転時に．ノ
ツキングを発生する危険憔がある。
ので確かに燃焼速度が速められるが高負荷運転時に．ノ
ツキングを発生する危険憔がある。
しかしながらこの内燃機関では高負荷運転時にノツキン
グの発生を阻止するための積極的な手段が講ぜられてい
ない。
グの発生を阻止するための積極的な手段が講ぜられてい
ない。
本発明は更に強な旋回流を発生させて燃
焼速度を一層速めると共に高負荷運転時におけるノツキ
ングの発生を阻止するようにした内燃機関を提供するこ
とにある。
焼速度を一層速めると共に高負荷運転時におけるノツキ
ングの発生を阻止するようにした内燃機関を提供するこ
とにある。
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第１図から第３図を参照すると、１はシリンダブロック
、２ぱシリンダブロック１内で往復動するピストン、３
はガスケソト４を介してシリンダブロック１上に固締さ
れたシリンダへノド，５はピストン頂面とシリンダヘッ
ド内壁面間に形成された燃焼室、６は吸気弁、７は吸気
通路、８は排気弁、９は排気通路、１０は点火栓、１１
は点火栓電極を夫々示す。
、２ぱシリンダブロック１内で往復動するピストン、３
はガスケソト４を介してシリンダブロック１上に固締さ
れたシリンダへノド，５はピストン頂面とシリンダヘッ
ド内壁面間に形成された燃焼室、６は吸気弁、７は吸気
通路、８は排気弁、９は排気通路、１０は点火栓、１１
は点火栓電極を夫々示す。
第１図から第３図に示すようにシリンダヘッド内壁周縁
部は環状平坦面１２に形成される。
部は環状平坦面１２に形成される。
第２図において右側半分の環状平坦面部分１２ａは矢印
Ａで示されるように一様な巾を有するが、第２図の右側
半分の環状平坦面部分１２ｂ，１２ｃは矢印Ｂ，Ｃで示
されるように左側半分よりも広く形成されている。
Ａで示されるように一様な巾を有するが、第２図の右側
半分の環状平坦面部分１２ｂ，１２ｃは矢印Ｂ，Ｃで示
されるように左側半分よりも広く形成されている。
なお排気弁８近傍に位置する環状平坦面部分１２ｂの巾
Ｂは吸気弁６近傍に位置する環状平坦面部分１２ｃの巾
Ｃよりも若干広い。
Ｂは吸気弁６近傍に位置する環状平坦面部分１２ｃの巾
Ｃよりも若干広い。
一方、ピストン項面上には第１図、第３図、第４図並び
に第５図に示すように環状平坦面１２に対向して環状平
坦面１２とほぼ同様の形状を有する環状平坦面１３が形
成される。
に第５図に示すように環状平坦面１２に対向して環状平
坦面１２とほぼ同様の形状を有する環状平坦面１３が形
成される。
即ち、シリンダヘッド内壁環状平坦面部分１２ａに対向
するピストン項面環状平坦面部分１３ａは第２図に示さ
れる巾人にほぼ等しい一様巾を有し、一方シリンダヘッ
ド内壁環状平坦面部分１２ｂ，１２ｃ夫々に対向するピ
ストン項面環状平坦面部分１３ｂ，１３ｃはピストン項
面環状平坦面部分１２ａよりも巾広に形成される。
するピストン項面環状平坦面部分１３ａは第２図に示さ
れる巾人にほぼ等しい一様巾を有し、一方シリンダヘッ
ド内壁環状平坦面部分１２ｂ，１２ｃ夫々に対向するピ
ストン項面環状平坦面部分１３ｂ，１３ｃはピストン項
面環状平坦面部分１２ａよりも巾広に形成される。
従がって第１図に示すようにピストン２が上死点に達し
たときシリンダヘッド内壁環状平坦面１２とピストン頂
面環状平坦面１３間に平面状の環状スキツシュエリアＳ
が形成されることになる。
たときシリンダヘッド内壁環状平坦面１２とピストン頂
面環状平坦面１３間に平面状の環状スキツシュエリアＳ
が形成されることになる。
第１図並びに第３図に示されるように燃焼室頂面１４に
ほぼ部分球面状をなし、第１図並びに第３図に示される
ようにシリンダヘッド内燃環状平坦面部分１２ｂ，１２
ｃから燃焼室項面１４に至る燃焼室側壁面部分１５はほ
ぼ垂直壁から形成される。
ほぼ部分球面状をなし、第１図並びに第３図に示される
ようにシリンダヘッド内燃環状平坦面部分１２ｂ，１２
ｃから燃焼室項面１４に至る燃焼室側壁面部分１５はほ
ぼ垂直壁から形成される。
一方、点火栓１０の反対側の燃焼室項面１４上には下方
に向けて突出する隆起部１６が形成され、この隆起部１
６の下側壁面１６ａは部分球面状に形成される。
に向けて突出する隆起部１６が形成され、この隆起部１
６の下側壁面１６ａは部分球面状に形成される。
この隆起部下側壁面１６ａはその下端縁部においてピス
トン項面環状平坦面部分１２ａに連結され、一力その上
端縁部は燃焼室５内に露呈する急傾斜壁１６ｂを介して
部分球面状燃焼室頂面１４に連結される。
トン項面環状平坦面部分１２ａに連結され、一力その上
端縁部は燃焼室５内に露呈する急傾斜壁１６ｂを介して
部分球面状燃焼室頂面１４に連結される。
ピストン項面環状平坦面部分１３ｂ，１３ｃと反対側の
ピストン頂面上には隆起部１γが一体形成され、このピ
ストン隆起部１７の背面１８はシリンダヘッド隆起部１
６の下側壁面１６ａと相補的形状をなす部分球面状に形
成される。
ピストン頂面上には隆起部１γが一体形成され、このピ
ストン隆起部１７の背面１８はシリンダヘッド隆起部１
６の下側壁面１６ａと相補的形状をなす部分球面状に形
成される。
なお、この部分球面状背面１８はその下端縁部において
ピストン項面環状平坦面部分１３ａに連結される。
ピストン項面環状平坦面部分１３ａに連結される。
従がって第１図に示されるようにピストン２が上死点に
達したときにシリンダヘッド隆起部下側壁面１６ａと背
面１８間には球殻状のスキソシュエリアＴが形成される
。
達したときにシリンダヘッド隆起部下側壁面１６ａと背
面１８間には球殻状のスキソシュエリアＴが形成される
。
またピストン頂面環状平坦面部分１３ｂ，１３ｃの内側
に位置するピストン頂面中央部には平坦状凹溝１９が形
成され、燃焼室５内に露呈するピストン隆起部正面２０
はこの平坦状凹溝１９からピストン隆起部稜線２１に向
けて滑らかに接続する傾斜曲面に形成される。
に位置するピストン頂面中央部には平坦状凹溝１９が形
成され、燃焼室５内に露呈するピストン隆起部正面２０
はこの平坦状凹溝１９からピストン隆起部稜線２１に向
けて滑らかに接続する傾斜曲面に形成される。
このピストン隆起部稜線２１は第１図に示されるように
丸みを帯びた曲面をなす。
丸みを帯びた曲面をなす。
第３図から第８図に示すようにピストン隆起部正面２０
は緩斜面の隆起部正面部分２０ａと急斜面の隆起部正面
部分２０ｂとからなり、これら緩斜隆起部正面部分２０
ａと急斜隆起部正面部分２０ｂとは滑らかな段部２２を
介して互いに連結される。
は緩斜面の隆起部正面部分２０ａと急斜面の隆起部正面
部分２０ｂとからなり、これら緩斜隆起部正面部分２０
ａと急斜隆起部正面部分２０ｂとは滑らかな段部２２を
介して互いに連結される。
なお、第７図並びに第８図に示されるように緩斜隆起部
正面部分２０ａは排気弁８の下方に形成され、一方急斜
隆起部正面部分２０ｂは吸気弁６の下方に形成される。
正面部分２０ａは排気弁８の下方に形成され、一方急斜
隆起部正面部分２０ｂは吸気弁６の下方に形成される。
従がって第７図並びに第８図から排気弁８の軸線を含む
燃焼室５の縦断面積は吸気弁６の軸線を含む燃焼室５の
縦断面積よりもかなり小さくなることがわかる。
燃焼室５の縦断面積は吸気弁６の軸線を含む燃焼室５の
縦断面積よりもかなり小さくなることがわかる。
一方、第１図から第３図に示すようにスキッシュエリア
Ｔと反対側の燃焼室項面１４上には凹所２３が形成され
、この凹所２３はその頭部が斜めに切断された半円筒形
状をなす。
Ｔと反対側の燃焼室項面１４上には凹所２３が形成され
、この凹所２３はその頭部が斜めに切断された半円筒形
状をなす。
この凹所２３内には点火栓電極１１が配置され、従がっ
てこの点火栓電極１１は垂直半円筒壁２４により部分的
に包囲されるような形となる。
てこの点火栓電極１１は垂直半円筒壁２４により部分的
に包囲されるような形となる。
後述するようにピストン２が上死点近傍に達したときに
各スキンシュエリアＳ，Ｔから夫々矢印Ｆ，Ｇ（第１図
）で示されるスキツシュ流が噴出するが点火栓電極１１
はこのスキツシュ流Ｇが直接衝突する位置に配置される
。
各スキンシュエリアＳ，Ｔから夫々矢印Ｆ，Ｇ（第１図
）で示されるスキツシュ流が噴出するが点火栓電極１１
はこのスキツシュ流Ｇが直接衝突する位置に配置される
。
なお、ここで注意すべきことはピストン２が上死点から
下降する際に矢印Ｇ，Ｆで示されるスキツシュ流と逆向
きに燃焼室５内から各スキツシュエリアＳ，Ｔに向かう
ガス流が発生することである。
下降する際に矢印Ｇ，Ｆで示されるスキツシュ流と逆向
きに燃焼室５内から各スキツシュエリアＳ，Ｔに向かう
ガス流が発生することである。
吸気行程時、ピストン２が下降する際には第１図に示さ
れるような矢印Ｆ，Ｇとは反対向きにスキツシュエリア
Ｓ，Ｔに向かう高速のガス流が発生し、それによって燃
焼室５内に導入された稀薄混合気或いは再循環排気ガス
を含んだ混合気に強力な乱れが与えられる。
れるような矢印Ｆ，Ｇとは反対向きにスキツシュエリア
Ｓ，Ｔに向かう高速のガス流が発生し、それによって燃
焼室５内に導入された稀薄混合気或いは再循環排気ガス
を含んだ混合気に強力な乱れが与えられる。
その結果、燃焼室５内の可燃混合気の空燃比は一様化さ
れ、またこの可燃混合気が再循環排気ガスを含んでいる
場合には燃料空気混合気と再循環排気ガスが上述の強力
な乱れによって良好に混合される。
れ、またこの可燃混合気が再循環排気ガスを含んでいる
場合には燃料空気混合気と再循環排気ガスが上述の強力
な乱れによって良好に混合される。
次いで圧縮行程時、ピストン２が上死点近傍に達すると
スキツシュエリアＡ，Ｂからスキツシュ流Ｆ，Ｇが噴出
する。
スキツシュエリアＡ，Ｂからスキツシュ流Ｆ，Ｇが噴出
する。
スキツシュエリアＳから噴出したスキツシュ流Ｆはピス
トン隆起部正面２０に向けて進行し、一方スキンシュエ
リアＴから噴出したスキツシュ流Ｇは凹部２３に向けて
進行する。
トン隆起部正面２０に向けて進行し、一方スキンシュエ
リアＴから噴出したスキツシュ流Ｇは凹部２３に向けて
進行する。
次いでスキソシュ流Ｇは垂直半円筒壁２４に衝突して凹
所２３内にマイクロタービュレンスを発生する。
所２３内にマイクロタービュレンスを発生する。
次いでスキツシュ流Ｆはピストン隆起部正面２０に沿っ
て進行し、スキツシュ流Ｇと衝突してスキツシュ隋Ｇを
矢印Ｈに示されるように燃焼室項面１４に沿うように流
路を偏向する。
て進行し、スキツシュ流Ｇと衝突してスキツシュ隋Ｇを
矢印Ｈに示されるように燃焼室項面１４に沿うように流
路を偏向する。
このとき同時にスキツシュ流Ｆも流れ方向を変えて矢印
Ｈに示すように燃焼室項面１４に沿って進行する。
Ｈに示すように燃焼室項面１４に沿って進行する。
このようにピストン隆起部稜線２１から上方に延びる急
傾斜壁１６ｂを形成することによってスキツシュｉＧは
スキツシュ流Ｆによってさほど減速されずしかもスキツ
シュ流Ｆもさほど減速されることはない。
傾斜壁１６ｂを形成することによってスキツシュｉＧは
スキツシュ流Ｆによってさほど減速されずしかもスキツ
シュ流Ｆもさほど減速されることはない。
次いで燃焼室頂面１４に沿うメ斗ツシュ流Ｈは凹所２３
を通り過ぎて垂直壁１５に沿って下降する。
を通り過ぎて垂直壁１５に沿って下降する。
このとき点火栓電極１１は凹所２３内に位置しているの
でスキツシュ流Ｈに直接接触しない。
でスキツシュ流Ｈに直接接触しない。
次いで垂直壁１５に沿って下降するスキツシュ流Ｈはス
キツシュエリアＳから噴出するスキツシュ流Ｆと衝突し
、それによってスキツシュ流Ｆは矢印Ｉで示すように流
路を偏向せしめられる。
キツシュエリアＳから噴出するスキツシュ流Ｆと衝突し
、それによってスキツシュ流Ｆは矢印Ｉで示すように流
路を偏向せしめられる。
同時にスキツシュＨも矢印■に示すように凹溝１９の底
面に沿って進行することになる。
面に沿って進行することになる。
このように凹溝１９を設けることによってスキツシュ流
Ｆはスキツシュ流Ｈによってさほど減速されずしかもス
キツシュ流Ｆもさほど減速されることはない。
Ｆはスキツシュ流Ｈによってさほど減速されずしかもス
キツシュ流Ｆもさほど減速されることはない。
斯くして燃焼室５内には矢印Ｋで示すような水平軸線回
りの強力な旋回流が発生することになる。
りの強力な旋回流が発生することになる。
次いで点火栓１０によって点火が行なわれると前述した
ように凹所２３内にはマイクロタービュレンスが発生し
ているので混合気が容易に着火されかつ火炎が凹所２３
内に急速に広がる。
ように凹所２３内にはマイクロタービュレンスが発生し
ているので混合気が容易に着火されかつ火炎が凹所２３
内に急速に広がる。
次いで火炎は燃焼室５内に発生している強力な旋回流と
共に燃焼室５内を旋回し、それによって燃焼速度が太巾
に速められることになる。
共に燃焼室５内を旋回し、それによって燃焼速度が太巾
に速められることになる。
またこのように火炎が燃焼室５内を旋回することによっ
てシリンダヘソド内壁並びにピストン頂面上に形成され
るクエンチ層内の未燃成分ＨＣ，ＣＯが燃焼せしめられ
る。
てシリンダヘソド内壁並びにピストン頂面上に形成され
るクエンチ層内の未燃成分ＨＣ，ＣＯが燃焼せしめられ
る。
次いでピストンが下降を開始すると燃焼室５内の未燃ガ
スが火炎と共にスキツシュエリア８，Ｔ内に引き込まれ
、それによって各スキンシュエリア８，Ｔ内のシリンダ
ヘッド内壁面とピストン頂面上に形成されたクエンチ層
内の未燃ＨＣ，ＣＯが燃焼せしめられることになる。
スが火炎と共にスキツシュエリア８，Ｔ内に引き込まれ
、それによって各スキンシュエリア８，Ｔ内のシリンダ
ヘッド内壁面とピストン頂面上に形成されたクエンチ層
内の未燃ＨＣ，ＣＯが燃焼せしめられることになる。
前述したようにシリンダヘッド内壁環状平坦面部分１２
鴫の巾Ｂはシリンダヘッド内壁項状平坦面部分１２ｃの
巾Ｃよりも若干広く形成されているので第２図並びに第
７図において矢印Ｆｂで示される環状平坦面部分１２ｂ
からのスキツシュ流は第２図並びに第８図において矢印
Ｆｃで示される環状平坦面部分１２Ｃからのスキツシュ
流に比べて強力である。
鴫の巾Ｂはシリンダヘッド内壁項状平坦面部分１２ｃの
巾Ｃよりも若干広く形成されているので第２図並びに第
７図において矢印Ｆｂで示される環状平坦面部分１２ｂ
からのスキツシュ流は第２図並びに第８図において矢印
Ｆｃで示される環状平坦面部分１２Ｃからのスキツシュ
流に比べて強力である。
一方、第２図において破線で示されるように排気弁８に
近い側に位置するスキンシュエリア部分Ｔｂは吸気弁６
に近い側に位置するスキツシュエリア部分Ｔｃに比べて
かなり太きく形成され、従がってスキンシュエリア部分
Ｔｂからのスキツシュ流Ｇｂはスキツシュエリア部分Ｔ
ｃからのスキツシュ流Ｇｃに比べて強力となる。
近い側に位置するスキンシュエリア部分Ｔｂは吸気弁６
に近い側に位置するスキツシュエリア部分Ｔｃに比べて
かなり太きく形成され、従がってスキンシュエリア部分
Ｔｂからのスキツシュ流Ｇｂはスキツシュエリア部分Ｔ
ｃからのスキツシュ流Ｇｃに比べて強力となる。
斯くして一対のスキツシュ流Ｆｂ，Ｇｂにより排気弁８
の下方に発生する水平軸線回りの旋回流Ｋｂ（第７−）
は一対のスキツシュ流ＦｃｐＧｃにより吸気弁６の下方
に発生する水平軸線回りの旋回流Ｋｃ（第８図）に比べ
て強力となる。
の下方に発生する水平軸線回りの旋回流Ｋｂ（第７−）
は一対のスキツシュ流ＦｃｐＧｃにより吸気弁６の下方
に発生する水平軸線回りの旋回流Ｋｃ（第８図）に比べ
て強力となる。
しかも第７図並びに第８図に示されるように排気弁８の
下方には緩斜隆起部正面部分２０ａが位置し、一方吸気
弁６の下方には急斜隆起部正面部分２０ｂが位置してい
るので排気弁８の軸線を含む燃焼室５の縦断面積は吸気
弁６の軸線を含む燃焼室５の縦断面積よりもかなり小さ
い。
下方には緩斜隆起部正面部分２０ａが位置し、一方吸気
弁６の下方には急斜隆起部正面部分２０ｂが位置してい
るので排気弁８の軸線を含む燃焼室５の縦断面積は吸気
弁６の軸線を含む燃焼室５の縦断面積よりもかなり小さ
い。
従って排気弁８の下方に発生する旋回流Ｋｂの旋回速度
は吸気弁６の下方に発生する旋回流Ｋｃの旋回速度に比
べてかなり速くなる。
は吸気弁６の下方に発生する旋回流Ｋｃの旋回速度に比
べてかなり速くなる。
よく知られているようにノツキングは排気弁８の近傍に
位置する混合気が点火直後に自己着火することにより生
ずる場合が多いがこのように排気弁８の下方に形成され
る旋回流Ｋｂの旋回速度を積極的に速めることによって
点火栓１０により着火された混合気の火炎を即庁に排気
弁８の周りに伝播させ、この火炎により排気弁８の近傍
に位置する混合気を着火することができるのでノンキン
グの発生を防止することができる。
位置する混合気が点火直後に自己着火することにより生
ずる場合が多いがこのように排気弁８の下方に形成され
る旋回流Ｋｂの旋回速度を積極的に速めることによって
点火栓１０により着火された混合気の火炎を即庁に排気
弁８の周りに伝播させ、この火炎により排気弁８の近傍
に位置する混合気を着火することができるのでノンキン
グの発生を防止することができる。
なお、本発明のようにスキツシュ流により燃焼室５内に
旋回流を発生せしめる型式の内燃機関では旋回流の強さ
がスキツシュ流の強さに依存している。
旋回流を発生せしめる型式の内燃機関では旋回流の強さ
がスキツシュ流の強さに依存している。
一方、スキツシュ流の強さはスキツシュＩリ７Ｓ，Ｔの
大きに依存しているが、これらスキツシュエリアＳ，Ｔ
の大きさには限度があり、しかも過度に強力な旋回流を
発生させると失火するという危険性がある。
大きに依存しているが、これらスキツシュエリアＳ，Ｔ
の大きさには限度があり、しかも過度に強力な旋回流を
発生させると失火するという危険性がある。
このような事から本発明者はスキツシュエリアＳ，Ｔの
面積を種々に変えた実験を行なった結果、垂直壁１５を
除くシリンタヘッド内壁面面積とシリンダポア面積との
和に対してスキツシュエリアＳ，Ｔを形成するシリンダ
ヘツド内壁面面積とピストン項面面積との和の面積比が
３０パーセントから５０パーセントの範囲にあるときに
良好な着火性並びに燃焼を得ることができ、上記面積比
が３５パーセントから４０バーセントの範囲にあるのが
最も好ましいことが判明したのである。
面積を種々に変えた実験を行なった結果、垂直壁１５を
除くシリンタヘッド内壁面面積とシリンダポア面積との
和に対してスキツシュエリアＳ，Ｔを形成するシリンダ
ヘツド内壁面面積とピストン項面面積との和の面積比が
３０パーセントから５０パーセントの範囲にあるときに
良好な着火性並びに燃焼を得ることができ、上記面積比
が３５パーセントから４０バーセントの範囲にあるのが
最も好ましいことが判明したのである。
燃焼室５をコンパクトに維持しつつこのように大キな面
積のスキツシュエリアＳ，Ｔを形成するために本発明で
はスキツシュエリアＳが環状に形成されている。
積のスキツシュエリアＳ，Ｔを形成するために本発明で
はスキツシュエリアＳが環状に形成されている。
本発明によればノツキングの発生が積極的に防止しつつ
最適かつ強力な旋回流を燃焼室内に発生させることがで
きるので燃焼速度を大巾に速めることができ、安定した
燃焼が得られると共に燃料消費率を向上させることがで
きる。
最適かつ強力な旋回流を燃焼室内に発生させることがで
きるので燃焼速度を大巾に速めることができ、安定した
燃焼が得られると共に燃料消費率を向上させることがで
きる。
第１図は本発明に係る内燃機関の側面断面図、第２図は
第１図の■一■線に沿ってみた底面図、第３図は第１図
の■一■線に沿ってみた側面断面図、第４図はピストン
の斜視図、第５図はピストンの平面図、第６図はピスト
ンの側面図，第７図は第２図の■一■線に沿ってみた断
面図、第８図は第２図の■一■線に沿ってみた断面図で
ある。 ５……燃焼室、６……吸気弁、８……排気弁、１２，１
３……環状平坦面、１４……燃焼室頂面、１６，１γ…
…隆起部、１８…田背面、１９……凹溝、２０……ピス
トン隆起部正面、２０ａ……緩斜隆起部正面部分、２０
ｂ……急斜隆起部正面部分。
第１図の■一■線に沿ってみた底面図、第３図は第１図
の■一■線に沿ってみた側面断面図、第４図はピストン
の斜視図、第５図はピストンの平面図、第６図はピスト
ンの側面図，第７図は第２図の■一■線に沿ってみた断
面図、第８図は第２図の■一■線に沿ってみた断面図で
ある。 ５……燃焼室、６……吸気弁、８……排気弁、１２，１
３……環状平坦面、１４……燃焼室頂面、１６，１γ…
…隆起部、１８…田背面、１９……凹溝、２０……ピス
トン隆起部正面、２０ａ……緩斜隆起部正面部分、２０
ｂ……急斜隆起部正面部分。
Claims (1)
- １ シリンダヘッド内壁の一側部を平坦に形成して該平
坦内壁面とピストンの一側平坦頂面部間に平面状の第１
のスキツシュエリアを形成すると共に該第１スキツシュ
エリアと反対側のピストン項面上に隆起部を形成してシ
リジダヘッド内壁面と該ピストン隆起部の背面との間に
第２のスキツシュエリアを形成し、更に燃焼室に露呈す
るピストン隆起部正面をピストン頂面中央部からピスト
ン隆起部稜線に向けて滑らかに接続し、上記第１および
第２スキツシュエリアがらの一対のスキッシュ流により
燃焼室内に水平軸線回りの旋回流を蓉生させるようにし
た火花点火式内燃機関において、排気弁の下方に位置す
る上記ピストン隆起部正面を緩斜面に形成すると共に吸
気弁下方に位置する上記ピストン隆起部正面を急斜面に
形成した内燃機関の燃焼室構造。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53087671A JPS5813737B2 (ja) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | 内燃機関の燃焼室構造 |
| US06/039,182 US4300499A (en) | 1978-07-20 | 1979-05-15 | Combustion chamber of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53087671A JPS5813737B2 (ja) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | 内燃機関の燃焼室構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5514955A JPS5514955A (en) | 1980-02-01 |
| JPS5813737B2 true JPS5813737B2 (ja) | 1983-03-15 |
Family
ID=13921400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53087671A Expired JPS5813737B2 (ja) | 1978-07-20 | 1978-07-20 | 内燃機関の燃焼室構造 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4300499A (ja) |
| JP (1) | JPS5813737B2 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58170820A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-07 | Sanshin Ind Co Ltd | ２サイクル内燃機関 |
| DE3626757A1 (de) * | 1985-12-20 | 1987-06-25 | Glotur Trust Reg | Brennkraftmaschine mit einer oder mehreren quetschspalten zwischen kolben und zylinderkopf |
| DE3641601A1 (de) * | 1986-12-05 | 1988-06-16 | Glotur Trust Reg | Zweitakt-doppelkolbenmotor |
| US5148778A (en) * | 1991-10-04 | 1992-09-22 | Datwyler Ag | Combustion chamber for a self-igniting or spark-ignited valveless two-stroke internal combustion engine |
| US5305720A (en) * | 1992-02-28 | 1994-04-26 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| US6170454B1 (en) | 1998-07-31 | 2001-01-09 | Techniphase Industries, Inc. | Piston apparatus and methods |
| US6360709B1 (en) * | 1999-12-23 | 2002-03-26 | Daimlerchrysler Corporation | Piston top geometry for optimized combustion |
| US6910455B2 (en) | 2002-03-13 | 2005-06-28 | Ford Global Technologies, Llc | Spark ignition engine with shallow bowl-in-piston geometry |
| KR101072316B1 (ko) * | 2008-12-02 | 2011-10-11 | 기아자동차주식회사 | 가솔린 직접분사 엔진용 피스톤 |
| CN104033235B (zh) * | 2014-06-23 | 2016-08-24 | 天津大学 | 一种新型天然气发动机快速燃烧室 |
| US10989138B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-04-27 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| US10465629B2 (en) | 2017-03-30 | 2019-11-05 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine having piston with deflector channels and complementary cylinder head |
| US10590813B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-03-17 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| US11041456B2 (en) | 2017-03-30 | 2021-06-22 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| US10526953B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-01-07 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| US10753308B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-08-25 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| US10590834B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-03-17 | Quest Engines, LLC | Internal combustion engine |
| US10598285B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-03-24 | Quest Engines, LLC | Piston sealing system |
| JP6894981B2 (ja) | 2017-04-28 | 2021-06-30 | クエスト エンジンズ，エルエルシー | 可変容積室デバイス |
| WO2018204684A1 (en) | 2017-05-04 | 2018-11-08 | Quest Engines, LLC | Variable volume chamber for interaction with a fluid |
| US10808866B2 (en) | 2017-09-29 | 2020-10-20 | Quest Engines, LLC | Apparatus and methods for controlling the movement of matter |
| WO2019147963A1 (en) | 2018-01-26 | 2019-08-01 | Quest Engines, LLC | Method and apparatus for producing stratified streams |
| US11134335B2 (en) | 2018-01-26 | 2021-09-28 | Quest Engines, LLC | Audio source waveguide |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2843103A (en) * | 1955-11-30 | 1958-07-15 | Gen Motors Corp | Combustion chamber |
| US2954023A (en) * | 1958-11-11 | 1960-09-27 | Fiat Spa | Combustion chamber for internal combustion engines |
| FR1302524A (fr) * | 1961-07-17 | 1962-08-31 | Citroen Sa Andre | Perfectionnements aux moteurs à combustion interne |
| GB1287765A (en) * | 1965-05-07 | 1972-09-06 | Bayerische Motoren Werke Ag | Combustion chamber head for internal combustion engines |
| DE2501518A1 (de) * | 1975-01-16 | 1976-07-22 | Porsche Ag | Gemischverdichtende brennkraftmaschine mit fremdzuendung |
| DE2556720A1 (de) * | 1975-12-17 | 1977-06-23 | Daimler Benz Ag | Fremdgezuendete hubkolben-brennkraftmaschine |
| US4182279A (en) * | 1976-12-16 | 1980-01-08 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Combustion chamber of an internal combustion engine |
| US4162661A (en) * | 1977-02-25 | 1979-07-31 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine with combustion chambers which create a squish and swirl of an air-fuel mixture |
-
1978
- 1978-07-20 JP JP53087671A patent/JPS5813737B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-05-15 US US06/039,182 patent/US4300499A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5514955A (en) | 1980-02-01 |
| US4300499A (en) | 1981-11-17 |
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