JPS59183022A - 内燃機関の燃焼室 - Google Patents
内燃機関の燃焼室Info
- Publication number
- JPS59183022A JPS59183022A JP59051027A JP5102784A JPS59183022A JP S59183022 A JPS59183022 A JP S59183022A JP 59051027 A JP59051027 A JP 59051027A JP 5102784 A JP5102784 A JP 5102784A JP S59183022 A JPS59183022 A JP S59183022A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall surface
- cylinder head
- inclined groove
- cylindrical recess
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/12—Engines characterised by precombustion chambers with positive ignition
-
- 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
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は内燃機関の燃焼室に関する。
従来技術
従来より排気ガス中の有害成分Ｈｅ 、ＣＯ並ひにＮＯ
ｘ ｆ同時に低減するための有効な方法とじて稀薄混合
気を使用する方法が知られでいる。しかしながら稀薄混
合気を使用した場合火炎伝播速度が遅いため燃焼が安定
せず、斯くしてトルク変動が生ずるという欠点を有して
いる。
ｘ ｆ同時に低減するための有効な方法とじて稀薄混合
気を使用する方法が知られでいる。しかしながら稀薄混
合気を使用した場合火炎伝播速度が遅いため燃焼が安定
せず、斯くしてトルク変動が生ずるという欠点を有して
いる。
一方、排気ガス中の有害成分ＮＯｘ ｆ低減するため
の有効な方法として機関排気系から吸気系に排気ガスを
再循環する方法が知られている。しかしながら排気ガス
を再循環した場合、特に大量の排気ガスを再循環した場
合、機関シリンダ内で再循環排気ガスと燃料空気混合気
が十分に混合されず、その結果燃焼が安定せずトルク変
動が生ずるという欠点を有している。
の有効な方法として機関排気系から吸気系に排気ガスを
再循環する方法が知られている。しかしながら排気ガス
を再循環した場合、特に大量の排気ガスを再循環した場
合、機関シリンダ内で再循環排気ガスと燃料空気混合気
が十分に混合されず、その結果燃焼が安定せずトルク変
動が生ずるという欠点を有している。
また燃焼速度を速めて燃焼を安定せしめると共に出力を
増大するためにピストンが上死点にあるときにピストン
頂面とシリンダヘッド間に形成される燃焼室の容積を小
型化し、即ち高圧縮比にして着火火炎が即座に燃焼室全
体に伝播せしめるようにする方法が知られている。しか
しながら、単に燃焼室を小型化しただけでは燃焼速度を
十分に速めることはできず、特に稀薄混合気或いは大量
の再循環排気ガスを含む混合気では十分な燃焼速度を得
ることはできない。更にこのように高圧縮比にした場合
にはデトネーションを生ずるという問題がある。
増大するためにピストンが上死点にあるときにピストン
頂面とシリンダヘッド間に形成される燃焼室の容積を小
型化し、即ち高圧縮比にして着火火炎が即座に燃焼室全
体に伝播せしめるようにする方法が知られている。しか
しながら、単に燃焼室を小型化しただけでは燃焼速度を
十分に速めることはできず、特に稀薄混合気或いは大量
の再循環排気ガスを含む混合気では十分な燃焼速度を得
ることはできない。更にこのように高圧縮比にした場合
にはデトネーションを生ずるという問題がある。
発明の目的
本発明は稀薄混合気或いは大量の再循環排気ガスを含ん
だ混合気の燃焼速度を速め、そｎによって安定した燃焼
を得ると共にデトネーションの発生を防止し、かつ排気
ガス中の有害成分を低減することのできる内燃機関を提
供することにある。
だ混合気の燃焼速度を速め、そｎによって安定した燃焼
を得ると共にデトネーションの発生を防止し、かつ排気
ガス中の有害成分を低減することのできる内燃機関を提
供することにある。
発明の構成
本発明の構成は、平坦な頂面を有するピストンと、平坦
な内壁面を有するシリンダヘッドを具備した内燃機関に
おいて、シリンダヘッド平坦内壁面の一側に円筒状凹部
を形成し、シリンダヘッド平坦内壁面の周辺に沿って延
びると共に円筒状凹部の周壁面に接線状に連結されたほ
ぼ断面矩形の傾斜溝をシリンダヘッド平坦内壁面上に形
成し、傾斜溝の底面を円筒状凹部の底面に接続し、円筒
状凹部底面上に排気弁を配置すると共にシリンダヘッド
平坦内壁面上に吸気弁を配置したことにある。
な内壁面を有するシリンダヘッドを具備した内燃機関に
おいて、シリンダヘッド平坦内壁面の一側に円筒状凹部
を形成し、シリンダヘッド平坦内壁面の周辺に沿って延
びると共に円筒状凹部の周壁面に接線状に連結されたほ
ぼ断面矩形の傾斜溝をシリンダヘッド平坦内壁面上に形
成し、傾斜溝の底面を円筒状凹部の底面に接続し、円筒
状凹部底面上に排気弁を配置すると共にシリンダヘッド
平坦内壁面上に吸気弁を配置したことにある。
実施例
第１図を参照すると、１はシリンダブロック、２はシリ
ンダブロック１内で往復運動するピストン、３はガスケ
ット４を介してシリンダブロック１上に固締されたシリ
ンダヘッド、５は吸気ポート、６は吸気弁、７は排気ポ
ート、８は排気弁を示す。吸気ポート５は例えば空燃比
１Ｂから２０の稀薄混合気形成用気化器、或いは理論混
合比付近の混合気形成用気化器に連結さｎる。後者の気
化器を使用する場合には内燃機関に機関排気系から吸気
系に排気ガスを再循環するための装置を取付けて、シリ
ンダ内に導入される理論混合比付近の空燃比を有する燃
料窒気混合気に対して１０％以上の大量の排気ガスを再
循環せしめることが好ましい。第１図に示されるように
ピストン２は平坦なピストン頂面２ａ’ｉ７有する。一
方、シリンダヘッド３も平坦な内壁面３ａを有し、この
平坦内壁面３ａの一側に円筒状凹部２２が形成される。
ンダブロック１内で往復運動するピストン、３はガスケ
ット４を介してシリンダブロック１上に固締されたシリ
ンダヘッド、５は吸気ポート、６は吸気弁、７は排気ポ
ート、８は排気弁を示す。吸気ポート５は例えば空燃比
１Ｂから２０の稀薄混合気形成用気化器、或いは理論混
合比付近の混合気形成用気化器に連結さｎる。後者の気
化器を使用する場合には内燃機関に機関排気系から吸気
系に排気ガスを再循環するための装置を取付けて、シリ
ンダ内に導入される理論混合比付近の空燃比を有する燃
料窒気混合気に対して１０％以上の大量の排気ガスを再
循環せしめることが好ましい。第１図に示されるように
ピストン２は平坦なピストン頂面２ａ’ｉ７有する。一
方、シリンダヘッド３も平坦な内壁面３ａを有し、この
平坦内壁面３ａの一側に円筒状凹部２２が形成される。
更にシリンダヘッド平坦内壁面３ａ上にはシリンダヘッ
ドヘッド平坦内壁面３ａの周辺に沿ってほぼ四分の一周
に亘って延びる傾斜溝２４が形成される。これら円筒状
凹部２２および傾斜溝２４ｔ−除くシリンダヘッド内壁
面３ａは第２図においてハツチングで示すように平坦部
２１を形成する。
ドヘッド平坦内壁面３ａの周辺に沿ってほぼ四分の一周
に亘って延びる傾斜溝２４が形成される。これら円筒状
凹部２２および傾斜溝２４ｔ−除くシリンダヘッド内壁
面３ａは第２図においてハツチングで示すように平坦部
２１を形成する。
従ってシリンダヘッド内壁面３ａ上には平坦部２１と、
円筒状凹部２２と、平坦部２１から円周方向ＨＫ沿って
延びがつ円筒状凹部２２内に連結された傾斜溝２４が形
成される。第１図および第２図に示されるように円筒状
四部２２は円筒状をなす周壁面と、平坦な底面２３を有
し、この底面２３上に排気弁８が配置される。また、吸
気弁６は平坦部２１に配置される。傾斜溝２４は第３図
に示すようにほぼ矩形状断面を有しており、この傾斜溝
２４の底面は第２図において破線で示す位置Ｒにおいて
平坦部２１に滑らかに接続し、破線で示す位置Ｓにおい
て円筒状凹部２２の底面２３に滑らかに接続する。また
、この傾斜溝２４は全長に亘ってほぼ一様な勾配を有し
ており、一様な勾配でもって吸気弁６の近傍から排気弁
８の近傍まで延びる。更に、この傾斜溝２４は円筒状凹
部２２の半径とほぼ等しい巾を有し、円筒状凹部２２の
周壁面に接線状に連結される。燃焼室９を形成する円筒
状凹部２２の周壁面上にはねじ孔２５が形成され、との
ねじ孔２５内には放電間隙が燃焼室９内に突出しないよ
うにして点火栓１４が螺着さｎる。ピストン２が上死点
に達したときにピストン２の平坦頂面２ａとシリンダヘ
ッド内壁面３ａの平坦部２１間に第２図においてハツチ
ングで示すスキッシュエリア■が形成される。
円筒状凹部２２と、平坦部２１から円周方向ＨＫ沿って
延びがつ円筒状凹部２２内に連結された傾斜溝２４が形
成される。第１図および第２図に示されるように円筒状
四部２２は円筒状をなす周壁面と、平坦な底面２３を有
し、この底面２３上に排気弁８が配置される。また、吸
気弁６は平坦部２１に配置される。傾斜溝２４は第３図
に示すようにほぼ矩形状断面を有しており、この傾斜溝
２４の底面は第２図において破線で示す位置Ｒにおいて
平坦部２１に滑らかに接続し、破線で示す位置Ｓにおい
て円筒状凹部２２の底面２３に滑らかに接続する。また
、この傾斜溝２４は全長に亘ってほぼ一様な勾配を有し
ており、一様な勾配でもって吸気弁６の近傍から排気弁
８の近傍まで延びる。更に、この傾斜溝２４は円筒状凹
部２２の半径とほぼ等しい巾を有し、円筒状凹部２２の
周壁面に接線状に連結される。燃焼室９を形成する円筒
状凹部２２の周壁面上にはねじ孔２５が形成され、との
ねじ孔２５内には放電間隙が燃焼室９内に突出しないよ
うにして点火栓１４が螺着さｎる。ピストン２が上死点
に達したときにピストン２の平坦頂面２ａとシリンダヘ
ッド内壁面３ａの平坦部２１間に第２図においてハツチ
ングで示すスキッシュエリア■が形成される。
吸気行程時に吸気弁６を介してシリンダヘッド内壁３ａ
とピストン頂面２ａ間に導入された可燃混合気は圧縮行
程時、ピストン２の上昇に伴って徐々に圧縮さｎる。ピ
ストン２が上死点近傍に達するとスキッシュエリア■か
ら傾斜溝２４を経て燃焼室９内に可燃混合気が押し出さ
九る。この可燃混合気は円筒状凹部２２を形成する円筒
状周壁面に沿って流れ、斯くして燃焼室９内に第２図に
おいて矢印Ｊにより示されるような旋回流が発生する。
とピストン頂面２ａ間に導入された可燃混合気は圧縮行
程時、ピストン２の上昇に伴って徐々に圧縮さｎる。ピ
ストン２が上死点近傍に達するとスキッシュエリア■か
ら傾斜溝２４を経て燃焼室９内に可燃混合気が押し出さ
九る。この可燃混合気は円筒状凹部２２を形成する円筒
状周壁面に沿って流れ、斯くして燃焼室９内に第２図に
おいて矢印Ｊにより示されるような旋回流が発生する。
次いでこの旋回可燃混合気は点火栓１４により着火され
る。
る。
傾斜溝２４は該溝２４を円筒状凹部２２の底面２３に連
結するのではなく、円筒状凹部２２の中間高さ位置にお
いて該凹部２２に開口せしめることもできる。しかしな
がらこの場合傾斜溝２４の深さが第１図の実施例に比べ
て全体的に浅くなり、かつ傾斜が緩かになるので強力な
旋回流は生じない。
結するのではなく、円筒状凹部２２の中間高さ位置にお
いて該凹部２２に開口せしめることもできる。しかしな
がらこの場合傾斜溝２４の深さが第１図の実施例に比べ
て全体的に浅くなり、かつ傾斜が緩かになるので強力な
旋回流は生じない。
従って本発明によれば溝が深くかつ傾斜が急であり、更
に長い距離に亘って傾斜溝２４が形成されているので極
めて強力な旋回流を発生せしめることができる。また上
述の如く傾斜溝２４が円筒状凹部２２の中間高さ位置に
開口している場合には排気弁８付近に滞留する残留排気
ガスが傾斜溝２４を流れる可燃混合気のスキッシュ流と
十分に混合せず、斯くして安定した燃焼は得られない。
に長い距離に亘って傾斜溝２４が形成されているので極
めて強力な旋回流を発生せしめることができる。また上
述の如く傾斜溝２４が円筒状凹部２２の中間高さ位置に
開口している場合には排気弁８付近に滞留する残留排気
ガスが傾斜溝２４を流れる可燃混合気のスキッシュ流と
十分に混合せず、斯くして安定した燃焼は得られない。
しかしながら本発明によ几は傾斜溝２４は円筒状凹部２
２の底面２３に連結さｎているので燃焼室９内に滞留す
る残留排気ガスと十分圧混合し、斯くして安定した燃焼
を得ることができる。また、傾斜溝２４を円筒状凹部２
２の底面２３に接続することによってホットスポットの
生じやすい排気弁８の弁面に低温のスキッシュ流を直接
衝突せしめ、それによって排気弁８を冷却してデトネー
ションの発生を防止することができる。また点火栓１４
の電極をねじ孔２５内に引込ませることにより電極に強
力な旋回流が直接衝突するのを回避し、それによって失
火を防止することができる。
２の底面２３に連結さｎているので燃焼室９内に滞留す
る残留排気ガスと十分圧混合し、斯くして安定した燃焼
を得ることができる。また、傾斜溝２４を円筒状凹部２
２の底面２３に接続することによってホットスポットの
生じやすい排気弁８の弁面に低温のスキッシュ流を直接
衝突せしめ、それによって排気弁８を冷却してデトネー
ションの発生を防止することができる。また点火栓１４
の電極をねじ孔２５内に引込ませることにより電極に強
力な旋回流が直接衝突するのを回避し、それによって失
火を防止することができる。
このように燃焼室９内の可燃混合気は強力なスキッシュ
流により乱れと強力な旋回流を与えらｎて燃焼室９に残
留する残留ガスと完全に混合さ扛、斯くして燃焼速度が
極めて増大する。また点火栓１４の電極を排気弁８の近
傍に配置することによｐ点火栓１４により着火さｔた可
燃混合気の火炎は即座に排気弁８の弁面周りの可燃混合
気に達し、斯くしてデトネーシ冒ンの発生を防止するこ
とができる。
流により乱れと強力な旋回流を与えらｎて燃焼室９に残
留する残留ガスと完全に混合さ扛、斯くして燃焼速度が
極めて増大する。また点火栓１４の電極を排気弁８の近
傍に配置することによｐ点火栓１４により着火さｔた可
燃混合気の火炎は即座に排気弁８の弁面周りの可燃混合
気に達し、斯くしてデトネーシ冒ンの発生を防止するこ
とができる。
第４図および第５図は別の実施例を示す。この実施例で
は連通路１５を介して燃焼Ｎ９内にのみ連結された副燃
焼室１６を具備し、この連通路１５内に点火栓１７の放
電間隙が配置される。この実施例では燃焼室９内の可燃
混合気が圧縮行程時に連通路１５を弁して副燃焼室１６
内に送り込まれ、次いでこの可燃混合気が点火栓１７に
より着火されて火炎が連通路１５から燃焼室９内に噴出
する。
は連通路１５を介して燃焼Ｎ９内にのみ連結された副燃
焼室１６を具備し、この連通路１５内に点火栓１７の放
電間隙が配置される。この実施例では燃焼室９内の可燃
混合気が圧縮行程時に連通路１５を弁して副燃焼室１６
内に送り込まれ、次いでこの可燃混合気が点火栓１７に
より着火されて火炎が連通路１５から燃焼室９内に噴出
する。
連通路１５は旋回流ｊに沿って火炎が噴出されるように
配置される。
配置される。
発明の効果
以上述べた如く、本発明によれば強力なスキッシュ流に
より可燃混合気に乱れと強力な旋回流を発生せしめるこ
とができる。従って可燃混合気が稀薄混合気、或いは人
世の再循環排気ガスを含んだ混合気であっても燃焼速度
を増大せしめることができ、それによって安定した燃焼
が得ら扛ると共に排気ガス中の有害成分を低減すること
ができる。また同時にデトネーションの発生を阻止する
こともできる。
より可燃混合気に乱れと強力な旋回流を発生せしめるこ
とができる。従って可燃混合気が稀薄混合気、或いは人
世の再循環排気ガスを含んだ混合気であっても燃焼速度
を増大せしめることができ、それによって安定した燃焼
が得ら扛ると共に排気ガス中の有害成分を低減すること
ができる。また同時にデトネーションの発生を阻止する
こともできる。
第１図は第２図の１−１線に沿ってみた本発明による内
燃機関の側面断面図、第２図は第１図の■−り線に沿っ
てみたシリンダヘラｙの底面図、第３図は第２図のトｌ
線に沿ってみた断面図、第４図は別の実施例の側面断面
図、第５図は第４図のＶ−ＶＳに沿ってみたシリンダヘ
ッドの断面図である。 ２・・・ピストン、３・・・シリンダヘッド、６・・・
吸気弁、８・・・排気弁、９・・・燃焼室、２２・・・
円筒状凹部、２４・・・傾斜溝。 特許出願人 トヨタ自動車株式公社 特許出願代理人 弁理士青水 朗 弁理士西舘和之 弁理士吉田正行 弁理士 山 口 昭 之 第３図 ２４ 第４図 第５図 手続補正書（自発） 昭和５９年４月２０日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第５１０２７号 ２、発明の名称 内燃機関の燃焼室 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （３２０） ）ヨタ自動車株式会社４、代理人 住所 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、
補正の対象 （１１明細書 （２）図面 ６、補正の内容 （１） 明細書浄書を追完いたします。 （２）正式図面を追完いたしまず。 但し、明細書及び図面の内容に変更はありません。 ７、添付書類の目録
燃機関の側面断面図、第２図は第１図の■−り線に沿っ
てみたシリンダヘラｙの底面図、第３図は第２図のトｌ
線に沿ってみた断面図、第４図は別の実施例の側面断面
図、第５図は第４図のＶ−ＶＳに沿ってみたシリンダヘ
ッドの断面図である。 ２・・・ピストン、３・・・シリンダヘッド、６・・・
吸気弁、８・・・排気弁、９・・・燃焼室、２２・・・
円筒状凹部、２４・・・傾斜溝。 特許出願人 トヨタ自動車株式公社 特許出願代理人 弁理士青水 朗 弁理士西舘和之 弁理士吉田正行 弁理士 山 口 昭 之 第３図 ２４ 第４図 第５図 手続補正書（自発） 昭和５９年４月２０日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第５１０２７号 ２、発明の名称 内燃機関の燃焼室 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 （３２０） ）ヨタ自動車株式会社４、代理人 住所 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、
補正の対象 （１１明細書 （２）図面 ６、補正の内容 （１） 明細書浄書を追完いたします。 （２）正式図面を追完いたしまず。 但し、明細書及び図面の内容に変更はありません。 ７、添付書類の目録
Claims (1)
- 平坦な頂面を有するピストンと、平坦な内壁面を有する
シリンダヘッドを具備した内燃機関において、シリンダ
ヘッド平坦内壁面の一側に円筒状凹部を形成し、シリン
ダヘッド平坦内壁面の周辺に沿って延ひると共に円筒状
凹部の周壁面に接線状に連結さ扛たほぼ断面矩形の傾斜
溝をシリンダヘッド平坦内壁面上に形成し、傾斜溝の底
面を円筒状凹部の底面に接続し、円筒状凹部底面上に排
気弁を配置すると共にシリンダヘッド平坦内壁面上に吸
気弁を配置した内燃機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051027A JPS59183022A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051027A JPS59183022A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 内燃機関の燃焼室 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51136243A Division JPS5949407B2 (ja) | 1976-11-15 | 1976-11-15 | 内燃機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59183022A true JPS59183022A (ja) | 1984-10-18 |
| JPS6310293B2 JPS6310293B2 (ja) | 1988-03-05 |
Family
ID=12875324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59051027A Granted JPS59183022A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59183022A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6365120A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-23 | 天津大学 | ガソリン機関のｔｊジエツト室 |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP59051027A patent/JPS59183022A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6365120A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-23 | 天津大学 | ガソリン機関のｔｊジエツト室 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310293B2 (ja) | 1988-03-05 |
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