JPS62113827A - 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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Publication number
JPS62113827A
JPS62113827A JP60255236A JP25523685A JPS62113827A JP S62113827 A JPS62113827 A JP S62113827A JP 60255236 A JP60255236 A JP 60255236A JP 25523685 A JP25523685 A JP 25523685A JP S62113827 A JPS62113827 A JP S62113827A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion chamber
squish
center
sections
piston
Prior art date
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Pending
Application number
JP60255236A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeaki Shimoda
下田 繁明
Yoji Fujie
藤江 洋司
Masashi Murata
村田 昌司
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP60255236A priority Critical patent/JPS62113827A/ja
Publication of JPS62113827A publication Critical patent/JPS62113827A/ja
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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】 (産業上の利用分野) 本発明はエンジンの燃焼室構造、特に燃焼を促進するた
めにスキッシュ効果を利用するようにした燃焼室構造に
関する。
(従  来  技  術) 一般にエンジンにおいては、燃焼室内での燃焼を促進さ
せてエンジン出力を向上させる手段として、例えば実公
昭58−40261号公報に示されているように、吸気
を燃焼室内で周方向に旋回させることによるスワール効
果を利用することが知られているが、これと同様の目的
を達成するものとしてスキッシュ効果がある。これは、
燃焼室を構成するピストンの頂面と該頂面に対向するシ
リンダヘッドの下面との間に、ピストンの上死点位置で
両面間の間隙が他の箇所よりも狭くなるスキッシュエリ
アを設け、ピストンの圧縮行程時における上死点近傍で
、該スキッシュエリアに存在する混合気を該エリア外に
勢い良く押出すことにより燃焼室内に混合気の流れ(ス
キッシュ流)を形成するもので、これによれば着火後の
火炎の伝播が速かに行われ、燃焼が促進されることにな
る。
黙して、このスキッシュ効果は、スキッシュエリアが広
いほど、またピストン上死点時における該ピストン頂面
とシリンダヘッド下面との間の間隙くスキッシュクリア
ランス)が狭いほど効果が増大するのであるが、スキッ
シュエリアについては燃焼室に開口される吸、排気ポー
ト等によってその面積や形状が制約されることになる。
つまり、第8図又は第9図に示すように、燃焼室Aの一
側部に吸、排気ポートB、Cを避けながら可及的広い面
積のスキッシュエリアDを設けようと、した場合、該ス
キッシュエリアDは、各ボーt−8,0間の部分で燃焼
室の周縁A′からの幅が広くなり、各ポー1−B、Cが
燃焼室周縁A′に近接する部分で幅が狭くなって、図の
斜線部で示すような幅が一定しない形状となる。そのた
め、このスキッシュエリアDからのスキッシュ流は、先
ず幅が狭く、従って流動抵抗の小さい部位(イ)がら発
生して、幅が広く、流動抵抗の大きい部位(ロ)からの
スキッシュ流は遅れて発生することになり、各部位(イ
)、(口〉からのスキッシュ流a、bが時間的に分散さ
れることになる。また、これらのスキッシュ流a、bは
流動抵抗の大きい方から小さい方に向って流れようとす
るため、矢印で示すように幅の広い箇所(ロ)を中心と
してその両側に燃焼室周縁A′に沿うように流れて、流
れの方向も分散され、その結果、スキッシユ流は、全体
として勢いの弱いものとなってしまうのである。更に、
図示のように燃焼室周縁A′に沿うように流れるため、
スキッシュ流は燃焼室Aの略中夫に設置される点火プラ
グEを指向しなくなり、該プラグEによる混合気の着火
が遅れることになる。
(発  明  の  目  的) 本発明は、ピストンの頂面と該面に対向するシリンダヘ
ッドの下面とで形成されるスキッシュエリアが燃焼室周
縁からの幅の広い部位と狭い部位とを有する形状とされ
る場合に、これらの各部位によるスキッシュ流が時間的
にも方向的にも集中して発生するように構成し、これに
より強力なスキッシュ流を形成して燃焼の促進効果を向
上させる。また、この強力なスキッシュ流が点火プラグ
を指向するようにして、該プラグによる混合気の着火を
促進させることを目的とする。
(発  明  の  構  成) 本発明に係るエンジンの燃焼室構造は、上記目的達成の
ため次のように構成したことを特徴とする。
即ち、燃焼室内にピストンの上死点位置で該ピストンの
頂面と該面に対向するシリンダヘッドの下面との間の間
隙が狭くなるスキッシュエリアを設けた構成において、
上記スキッシュエリアにおける燃焼室周縁からの幅が広
い部位を該燃焼室に備えられた点火プラグ側に指向させ
ると共に、該部位におけるスキッシュクリアランスを幅
の狭い部位より大きく設定する。
このような構成によれば、スキッシュエリアにおける燃
焼室周縁からの幅の広い部位で混合気が流れ易くなって
、該部位からのスキッシュ流の発生遅れが解消されるた
め、スキッシュエリアの全体から略同時にスキッシュ流
が発生すると共に、該エリアの全域から幅の広い部位に
向って混合気が流れることになって、この部位から強力
なスキッシュ流が集中的に発生することになる。そして
、この幅の広い部位は点火プラグを指向するように設け
られるので、上記の強力なスキッシュ流が点火プラグに
向って流れることになる。
尚、スキッシュエリアにおける幅の広い部位でスキッシ
ュクリアランスを大きくする構成としては、ピストン頂
面又はシリンダヘッド下面の少なくとも一方においてス
キッシュエリアを形成する面を幅の広い部位でクリアラ
ンスが大きくなるように傾斜させる構成、或は該部位に
燃焼室の半径方向(点火プラグを指向する方向)に延び
る溝を形成する構成等がある。
(発  明  の  効  果) 以上のように本発明によれば、スキッシュエリアが吸、
排気ポートの開口部を避けながら可及的面積を広くする
等の理由で、燃焼室周縁からの幅が一定しない形状とさ
れている場合に、このスキッシュエリアの全域から強力
なスキッシュ流が点火プラグに向って集中的に発生する
ことになる。
これにより、空気と燃料とのミキシング或は混合気の着
火後における火炎の伝播が促進されると共に、これに伴
って燃焼が促進されてエンジン出力が向上されることに
なる。また、点火プラグに集中的に混合気が供給される
ことにより該プラグによる混合気の着火性が著しく向上
され、もって混合気の空燃比をリーン化することが可能
となって、燃費性能も向上することになる。
(実  施  例) 以下、本発明の実施例について説明する。
第1図に示すようにエンジンの燃焼室1は、シリンダブ
ロック2に形成されたシリンダボア2aと、該シリンダ
ボア2a内に嵌挿されたピストン3の頂面3aと、シリ
ンダブロック2の上方に取付けられたシリンダヘッド4
の下面に上記ピストン3に対向するように設けられた円
形の燃焼用凹部4aとで構成されている。そして、シリ
ンダヘッド4に設けられた吸気ボート5及び排気ポート
6の一端が上記凹部4aに開口されて燃焼室1内に連通
されていると共に、これらのボート5.6の開口部5a
 、5aを夫々開閉する吸、排気バルブ7.8がシリン
ダヘッド4に装着され、更に該ヘッド4の上部には、こ
れらのバルブ7.8を駆動する動弁機構9が備えられて
いる。ここで、第2図に示すように、この実施例におい
ては吸気ボート5及び吸気バルブ7が2個づつ設けられ
て、合計3個のボート開口部5a 、5a 、6aがシ
リンダヘッド4の燃焼用凹部4a内に三角形状に配置さ
れていると共に、該凹部4aの略中央部には上記各ボー
ト開口部5a、5a、5aと干渉しないように点火プラ
グ10の先端部が配置されている。
然して第1.2図に示すように、上記燃焼室1内の側部
寄りには、ピストン3の上死点時に該ピストン頂面3a
との間隙が狭くなる2つのスキッシュエリア11.11
が設けられている。これらのスキッシュエリア11.1
1は、この実施例の場合、シリンダヘッド4の燃焼用凹
部4a内に肉盛部12.12を形成することにより設け
られているが、吸、排気ポート5,5.6の開口部5a
5a 、 6a 、を避けながら可及的面積を広くする
ため、第2図に示すように燃焼室1(凹部4a)の周縁
部1aから隣接ボート開口部5a 、5a間及び5a、
5a間に夫々突入するような形状となっている。つまり
、両スキッシュエリア11.11、即ち肉盛部12.1
2は、いずれもは中央部12aが燃焼室周縁1aからの
幅が広くなっていると共に、該中央部12aの両側に燃
焼室周縁1aからの幅が次第に狭くなる側部12b、1
2bが連続した形状とされ、且つ上記中央部12aは燃
焼室1の略中央に配設された点火プラグ10を指向する
形状とされている。
そして、各肉盛部12の下面、即ちピストン頂面3aと
対向する面は、第3図に示すように、幅の広い中央部1
2aにおいて最も高く、その両側の幅が狭くなる側部1
2b、12bが次第に低くなるように2つの傾斜面12
’、12’ によって形成されている。その結果、スキ
ッシュエリア11におけるピストン3の上死点時の間隙
、即ちスキッシュクリアランスXが、該エリア11の幅
の広い部位(中央部12a〉で最も大きく、幅の狭い部
位(側部12b、12b)が小さくなっている。尚、こ
の実施例においては、第4図に示すように、上記各肉盛
部12の下面を形成する2つの傾斜面12’、12’が
燃焼室1(燃焼用凹部4a)の周縁部から中央部に向っ
て次第に高くなるように、燃焼室1の半径方向にも傾斜
され、スキッシュクリアランスXが燃焼室周縁部から中
央部に向って次第に大きくなっている。
次に、上記実施例の作用を説明する。
エンジンの圧縮行程、即ち吸、排気バルブ7゜7.8が
吸、排気ボート5,5.6の開口部5a。
5a 、5aを閉じた状態でピストン3が上昇する行程
において、該ピストン3が上死点近くまで上昇した時、
燃焼室1内におけるスキッシュエリア11.11に存在
する混合気は、ピストン3の頂面3aとシリンダヘッド
4の下面(肉盛部12゜12の下面12’ 、12’ 
)との間の間隙が他の箇所よりも狭くなるので、該スキ
ッシュエリア11.11外に押出されることになり、こ
れによりスキッシュ流が発生することになる。その場合
に、各スキッシュエリア11(肉盛部12)は、燃焼室
周縁1aからの幅が広い中央部12aとその両側の幅が
狭い側部12b、12bとを有するので、これら各部1
2a 、12b 、12bにおけるスキッシュクリアラ
ンスが一定であると、中央部12aにおけるスキッシュ
流の発生が側部12b、12bにおけるスキッシュ流の
発生より遅れ、また流れの方向が中央部12aから側部
12t)、12b側に向けて両側に分散されることにな
る。しかし、このスキッシュエリア11においては、ス
キッシュクリアランスXが中央部12aにおいて側部1
2b、12bより大きくされているから、各部12a、
12b、121)における混合気の流動抵抗が略同等と
されて、各部から一斉にスキッシュ流が発生することに
なる。また、スキッシュエリア11内での混合気の流れ
は、スキッシュクリアランスXの小さい側部12b、1
2bから該クリアランスXの大ぎい中央部12aを向う
ことになるので、該中央部12aに流れが集中すること
になる。このようにしてスキッシュ流が時間的にも方向
の点でも集中して発生されることになり、これにより燃
焼v1内に強力なスキッシュ流が形成され、燃焼が促進
されて大きなエンジン出力が得られることになる。
また、上記スキッシュエリア11の中央部12aが燃焼
室1の略中央に配設された点火プラグ10を指向してい
るので、上記のようにして形成された強力なスキッシュ
流が該プラグ10に向って流れて、該プラグ10に混合
気が集中的に供給されることになる。従って、混合気の
空燃比をり一ン化させても良好な着火性が得られるとに
なり、これにより燃費性能が向上されることになる。尚
、この実施例においては、スキッシュエリア11を形成
する肉盛部下面(傾斜面)12’、12’が、燃焼室1
の周縁1aから中央部に向ってスキッシュクリアランス
Xが大きくなるように半径方向にも傾斜されているので
、スキッシュ流が減衰されることなく、勢い良くスキッ
シュエリア11から流出されることになる。
次に、第5〜7図に示す本発明の他の実施例を説明する
と、この実施例においては、スキッシュエリア21(肉
盛部22)における燃焼室周縁1aからの幅が広くなっ
ている中央部22aに燃焼室1の半径方向に延びる溝2
28′が形成され、これによりスキッシュクリアランス
X′が中央部22aにおいて大きく、その両側の燃焼室
周縁1aからの幅の狭い側部22b、22bにおいて小
さくされている。即ち、前記実施例においては、スキッ
シュクリアランスXが中央部12aから両側部12b、
12bにかけて無段階的に小さくされているのに対し、
この実施例では該クリアランスX′が段階的に小さくさ
れているのである。従って、この実施例においても、前
記実施例と同様に、燃焼室1の略中央に配置された点火
プラグ10に向う強力なスキッシュ流が得られることに
なる。
尚、以上の実施例においては、シリンダヘッド4の下面
における燃焼用四部4a内に肉盛部12゜22を設シブ
ることによりスキッシュエリア11゜21を形成したが
、これと同様の構造をピストン3の頂面3aに設けるこ
とによりスキッシュエリアを形成してもよい。
また、本発明は上記実施例に示す3弁式のエンジンに限
らず、2弁式、4弁式エンジン等にも同様に適用し得る
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例における燃焼室周辺の構造
を示す縦断面図、第2図は該燃焼室におけるスキッシュ
エリアを示すシリンダヘッドの下面図、第3.4図は夫
々第2図111−1[[a、IV−IV線で切断した要
部拡大断面図である。第5図は本発明の第2実施例にお
けるスキッシュエリアを示すシリンダヘッドの下面図、
第6,7図は夫々第5図■−■線、Vl−■線で切断し
た要部拡大断面図である。また、第8.9図は従来のス
キッシュエリアとその問題点を示すシリンダヘッドの下
面図である。 1・・・燃焼室、1a・・・周縁、3・・・ピストン、
3a・・・頂面、4・・・シリンダヘッド、10・・・
点火プラグ、11.21・・・スキッシュエリア、12
a、22a・・・幅の広い部伶(中央部)、12b、2
2b・・・幅の狭い部位(側部)、X、X′・・・スキ
ッシュクリアランス。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)燃焼室内にピストンの上死点位置で該ピストンの
    頂面と該面に対向するシリンダヘッドの下面との間の間
    隙が狭くなるスキッシュエリアを設けたエンジンの燃焼
    室構造であって、上記スキッシュエリアにおける燃焼室
    周縁からの幅の広い部位が該燃焼室に備えられた点火プ
    ラグ側に向けられていると共に、該スキッシュエリアに
    おけるピストン上死点時のスキッシュクリアランスが上
    記幅の広い部位において他の部位より大きく設定されて
    いることを特徴とするエンジンの燃焼室構造。
JP60255236A 1985-11-13 1985-11-13 エンジンの燃焼室構造 Pending JPS62113827A (ja)

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JPS62113827A true JPS62113827A (ja) 1987-05-25

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008002399A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Honda Motor Co Ltd 燃料直噴ディーゼルエンジン

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5838322A (ja) * 1981-08-28 1983-03-05 Mazda Motor Corp 過給機付エンジンの吸気装置
JPS59105926A (ja) * 1982-12-08 1984-06-19 Honda Motor Co Ltd 3弁式内燃機関

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