JPS6267221A - Combustion chamber for engine - Google Patents

Combustion chamber for engine

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Publication number
JPS6267221A
JPS6267221A JP20743685A JP20743685A JPS6267221A JP S6267221 A JPS6267221 A JP S6267221A JP 20743685 A JP20743685 A JP 20743685A JP 20743685 A JP20743685 A JP 20743685A JP S6267221 A JPS6267221 A JP S6267221A
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JP
Japan
Prior art keywords
piston
combustion chamber
engine
hollow section
hollow part
Prior art date
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Pending
Application number
JP20743685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiko Imamura
今村 善彦
Toru Shiraishi
徹 白石
Tatsuya Uesugi
達也 上杉
Toshiharu Masuda
益田 俊治
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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Filing date
Publication date
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Publication of JPS6267221A publication Critical patent/JPS6267221A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce noise from an engine so as to improve the characteristics of combustion to providing a hollow section for thermal insulation inside a piston so that it may encircle the circumference of a combustion chamber while its thickness remains approximately constant along the form of the piston upper surface. CONSTITUTION:A hollow section 20 for thermal insulation is formed inside a piston 3 so that it may encircles the circumference of a combustion chamber 4. Its bottom surface 20a is made flat, and the ceiling surface 20b is curved while it is formed into two chains of mountains along the form of the piston upper surface 3, and the thickness of the upper side of the hollow section 20 remains approximately constant throughout a whole area. By this configuration, the piston is reduced in weight at the top of the piston by the weight equivalent to the volume of the hollow section 20, noise is reduced because the rocking motion around a piston pin 18 is restrained, and the upper surface of the piston is prevented from being locally heated up excessively because the thickness of the upper surface side 3a remains roughly even so as to prevent an early ignition.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンの燃焼室に関するものである。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a combustion chamber of an engine.

(従来技術) エンジンにおいては、その高出力化を図るためのひとつ
の手段として燃焼室の容積を小さくして混合気の圧縮比
を高めることが知られており、このような技術思想に立
脚する従来技術としては、例えば特開昭54−1458
08号公報に開示される如くピストン上面に凹陥状の燃
焼室を形成し、これによって該燃焼室容積の縮少を図る
ようにしたいわゆるボウルインピストンタイプのエンジ
ンが知られている。
(Prior art) It is known that one way to increase engine output is to reduce the volume of the combustion chamber to increase the compression ratio of the air-fuel mixture. As a conventional technique, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-1458
As disclosed in Japanese Patent No. 08, a so-called bowl-in-piston type engine is known in which a recessed combustion chamber is formed on the upper surface of a piston, thereby reducing the volume of the combustion chamber.

一方、近年、吸気弁あるいは排気弁を一気筒当たり複数
個設けて吸・排気効率を向上させもってエンジンの出力
アップを図るようにした多弁式エンジンも開発されてい
る。
On the other hand, in recent years, multi-valve engines have been developed in which a plurality of intake valves or exhaust valves are provided per cylinder to improve intake and exhaust efficiency and thereby increase engine output.

また、このような多弁式エンジンに上記の如きボウルイ
ンピストンを適用する場合には、冬服・排気弁が燃焼室
にうまく臨むようにする必要があり、このことから、ピ
ストン上面を傾斜する2つの傾斜面を有するペントルー
フ状に形成し、この2つの傾斜面部分にそれぞれ所定個
数づつ吸・排気ポートを形成するようにしたいわゆるペ
ントルーフタイプピストンをもつエンノンも開発されて
いる。
In addition, when applying a bowl-in piston as described above to such a multi-valve engine, it is necessary to make sure that the winter jacket/exhaust valve faces the combustion chamber well, and for this reason, it is necessary to An ennon having a so-called pent-roof type piston has also been developed, which is formed into a pent-roof shape having two inclined surfaces, and a predetermined number of intake and exhaust ports are formed on each of the two inclined surfaces.

ところで、このようにペントルーフ状の上面形状をもつ
ピストンにおいては、該上面形状が平坦面とされる一般
のピストンの場合に比して上方膨山分だけピストントッ
プの重量が大きく、このため、ピストンピン回りにおけ
るピストンの偏心重量が増大し、その結果、エンジンの
運転中、ピストンが該ピストンを中心として揺動してシ
リンダ内面との間で打撃音が発生し、エンジン騒音が増
大するという問題があることが知見された。
By the way, in a piston having a pent roof-like upper surface shape, the weight of the piston top is greater due to the upward swelling than in the case of a general piston whose upper surface shape is a flat surface. The problem is that the eccentric weight of the piston around the pin increases, and as a result, during engine operation, the piston swings around the piston, generating impact noise between it and the inner surface of the cylinder, increasing engine noise. Something was discovered.

また一方、ピストンの上面形状をペントルーフ状に形成
すると、該ピストン上面の山の部分即ち、一対の傾斜面
の両端部に位置する上方膨出部分が、他の部分に比して
肉厚であるためこの部分かヒートポイントとなり易く、
混合気の過早着火によるノックが発生し易くなるという
問題が生じる。
On the other hand, when the top surface of the piston is formed into a pent-roof shape, the mountain portions of the top surface of the piston, that is, the upwardly bulging portions located at both ends of the pair of inclined surfaces, are thicker than other portions. This area tends to become a heat point,
A problem arises in that knocking is more likely to occur due to premature ignition of the air-fuel mixture.

さらに、ピストン上面かペントルーフ状に形成されてい
る場合には、該ピストントップが平坦面とされている場
合に比してピストントップの熱容鍛が大きく、従って、
燃焼熱量の少ないエンジンの低負荷運転時においては、
燃焼室の壁温か低トし、未燃炭化水素(以下、単にHC
と略称する)が発生し易くなるという問題がある。
Furthermore, when the top surface of the piston is formed into a pent-roof shape, the heat capacity of the piston top is larger than when the piston top is a flat surface.
During low-load operation of an engine with little combustion heat,
The wall temperature of the combustion chamber is lowered, and unburned hydrocarbons (hereinafter referred to simply as HC) are
There is a problem in that it is more likely to occur.

(発明の目的) 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を解決ある
いは改善しようとするもので、ペントルーフ状を呈する
ピストンの上面に燃焼室を形成したエンジンにおいて、
エンジン騒音の低減と燃焼特性の向上を図り得るように
したエンジンの燃焼室を提供することを目的とするもの
である。
(Object of the Invention) The present invention attempts to solve or improve the problems pointed out in the above-mentioned section of the prior art.
The object of the present invention is to provide a combustion chamber for an engine that can reduce engine noise and improve combustion characteristics.

(目的を達成するための手段) 本発明は上記の目的を達成するための手段として、傾斜
する2面で構成されるペントルーフ形状を有するピスト
ン上面に凹陥部が設けられ、ピストン上死点において該
凹陥部で主燃焼室が形成され、吸気側及び排気側の両サ
イドでピストンとシリンダヘッド下面との間に僅かのク
リアランスを有するスキッシュゾーンが形成されるエン
ジンにおいて、上記ピストンの内部に上記燃焼室の周囲
を囲繞するようにして断熱用の中空部を形成したもので
ある。
(Means for Achieving the Object) As a means for achieving the above object, the present invention provides a concave portion on the upper surface of the piston having a pent-roof shape composed of two inclined surfaces, and a recessed portion is provided at the top dead center of the piston. In an engine in which a main combustion chamber is formed by a concave portion and a squish zone having a slight clearance between the piston and the lower surface of the cylinder head on both the intake side and the exhaust side, the combustion chamber is formed inside the piston. A hollow part for heat insulation is formed so as to surround the periphery.

(作 用) 本発明では上記の手段により、 (1)  ピストントップ部に中空部が形成されている
ところから該中空部のボリュームに相当する重量だけピ
ストントップ部の重量が軽減され、ピストンピン回りに
おけるピストンの揺動が抑制される、 (2)燃焼室の周囲を囲むようにして中空部が形成され
ているところから、 (2−a)  ピストントップ部の肉厚が小さくなりそ
のヒートポイント化が抑制され、混合気の過早着火が可
及的に防止される、 (2−b)  中空部が断熱層として機能し、低負荷運
転時における燃焼室壁温の低下を抑制して燃焼室内にお
けるHCの発生を可及的に防止する、等の作用が得られ
る。
(Function) In the present invention, by the above means, (1) the weight of the piston top part is reduced by the weight corresponding to the volume of the hollow part since the hollow part is formed in the piston top part, and the weight around the piston pin is reduced; (2) Since the hollow part is formed to surround the combustion chamber, (2-a) The wall thickness of the piston top is reduced and the formation of a heat point is suppressed. (2-b) The hollow part functions as a heat insulating layer, suppressing a drop in the wall temperature of the combustion chamber during low-load operation, and reducing HC in the combustion chamber. It is possible to obtain effects such as preventing the occurrence of such problems as much as possible.

(実施例) 以下、第1図ないし第3図を参照して本発明の好適な実
施例を説明する。
(Embodiments) Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

(構成) 第1図には本発明の実施例に係る自動車用エンジンの燃
焼室部分が示されている。このエンジンは第1図及び第
2図に示す如く2つの吸気ボー トロA、6Bとひとつ
の排気ポート7を備えた多弁型エンジンであり、同図に
おいて符号lはピストン嵌挿穴15を有するシリンダブ
ロック、2はシリンダブロック1の上面1b上に衝合固
定されたシリンダヘッド、3はピストンである。
(Structure) FIG. 1 shows a combustion chamber portion of an automobile engine according to an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, this engine is a multi-valve engine equipped with two intake ports A and 6B and one exhaust port 7. The block, 2, is a cylinder head that is abutted and fixed on the upper surface 1b of the cylinder block 1, and 3 is a piston.

シリンダヘッド2は、その下面2aの上記ピストン嵌挿
穴15に重合する位置に、略皿状の凹部14を形成17
ている。この凹部14は、その径方向において対向する
2位置からそれぞれその中央部に向かって−F昇傾斜す
る2つの傾斜面14a、+4bを有している。この2つ
の傾斜面14a、14bのうち、一方の傾斜面14a(
以下、第1の傾斜而という)14aには、エンジンの高
負荷運転時においてのみ開口される第1の吸気ボート6
Aと、エンジンの全負荷域を通じて開口される第2の吸
気ボート6Bが並設開口されている。尚、この第1の吸
気ボート6Aには、エンジンの運転状態に応じて該第1
の吸気ボート6Aを開閉する開閉弁13が設けられてい
る。一方、第2の傾斜面14bには、排気ポート7が開
口されている。
The cylinder head 2 has a substantially dish-shaped recess 14 formed in its lower surface 2a at a position overlapping the piston insertion hole 15.
ing. This recessed portion 14 has two sloped surfaces 14a and +4b that slope upwardly by -F from two opposing positions in the radial direction toward the center thereof. Among these two inclined surfaces 14a and 14b, one inclined surface 14a (
A first inlet boat 6 (hereinafter referred to as the first inclined boat) 14a is provided with a first inlet boat 6 that is opened only during high-load operation of the engine.
A and a second intake boat 6B, which is opened throughout the entire load range of the engine, are opened in parallel. Note that this first intake boat 6A has a first
An on-off valve 13 for opening and closing the intake boat 6A is provided. On the other hand, the exhaust port 7 is opened in the second inclined surface 14b.

尚、第1図において符号8は吸気弁、9は排気弁、10
は点火栓である。
In FIG. 1, reference numeral 8 is an intake valve, 9 is an exhaust valve, and 10 is an intake valve.
is a spark plug.

ピストン3は、第3図に示す如くその上面3aの中央部
に、適宜容積をもち、燃焼室4として機能する凹陥部5
を形成している。又、このピストン3の上面3aは、第
1図及び第2図に示す如く」二足ンリンダヘッド2の凹
部I4の一対の傾斜面14a、14bに対してそれぞれ
平行に沿うような2つの傾斜面3b、3cを有するペン
トルーフ状に形成されている。このピストン3をエンジ
ン側に装着した状態においては、その一方の傾斜面3b
(以下、第1の傾斜面という)が上記シリンダヘッド2
の第1の傾斜面14aに、また他方の傾斜面3C(以下
、第2の傾斜面という)が上記シリンダヘッド2の第2
の傾斜面14bにそれぞれ対向せしめられるようになっ
ている。又、ピストン3の上死点位置においては、第1
図に示す如くピストン3側の2つの傾斜面3 b、 3
 cとシリンダヘッド2側の2つの傾斜面14a、14
bがそれぞれ近接対向し、ピストン3の第1の傾斜面3
bとシリンダヘッド2の第1の傾斜面14aとの間に僅
少のクリアランスをもつ吸気側スキッシュゾーン11が
、またピストン3の第2の傾斜面3Cとシリンダヘッド
2の第2の傾斜面14bとの間に僅少のクリアランスを
もつ排気側スキッシュゾーン12がそれぞれ形成される
As shown in FIG. 3, the piston 3 has a concave portion 5 in the center of its upper surface 3a, which has an appropriate volume and functions as a combustion chamber 4.
is formed. Further, the upper surface 3a of this piston 3 has two slopes parallel to the pair of slopes 14a and 14b of the recess I4 of the bipedal cylinder head 2, as shown in FIGS. 1 and 2. It is formed into a pent roof shape having surfaces 3b and 3c. When this piston 3 is installed on the engine side, one inclined surface 3b
(hereinafter referred to as the first inclined surface) is the cylinder head 2
The first inclined surface 14a of the cylinder head 2 and the other inclined surface 3C (hereinafter referred to as the second inclined surface) are connected to the second inclined surface 14a of the cylinder head 2.
The slanted surfaces 14b of the slanted surfaces 14b are opposed to each other. Also, at the top dead center position of the piston 3, the first
As shown in the figure, two inclined surfaces 3 b, 3 on the piston 3 side
c and two inclined surfaces 14a, 14 on the cylinder head 2 side.
b are closely opposed to each other, and the first inclined surface 3 of the piston 3
The intake side squish zone 11 has a slight clearance between the first inclined surface 14a of the cylinder head 2 and the second inclined surface 3C of the piston 3, and the second inclined surface 14b of the cylinder head 2. Exhaust side squish zones 12 are formed with a small clearance therebetween.

一方、ピストン上面3aのうち、上記一対の傾斜面3b
、3cの両端部に位置する部分(即ち、ペントルーフ形
状の頂部に当たる部分)は湾曲面3d。
On the other hand, the pair of inclined surfaces 3b of the piston upper surface 3a
, 3c (that is, the portions corresponding to the tops of the pent roof shape) are curved surfaces 3d.

3eとされている。このピストン3の径方向に対向する
一対の湾曲面3 d、 3 eは、第2図に示す如くピ
ストン3の上死点位置においては上記シリンダヘツド2
の凹部I4の左右一対の湾曲面14c。
It is said to be 3e. A pair of radially opposing curved surfaces 3d and 3e of the piston 3 are connected to the cylinder head 2 at the top dead center position of the piston 3, as shown in FIG.
A pair of left and right curved surfaces 14c of the recess I4.

+4dとそれぞれ近接対向し、それぞれ僅少クリアラン
スをもつ端部スキッシュゾーン16.17を形成する。
+4d, respectively, forming end squish zones 16 and 17 closely opposing each other and each having a slight clearance.

さらに、このピストン3は、本発明を適用して、第1図
及び第2図に示す如く凹陥部5(即ち、燃焼室4)の周
囲を囲繞するようにしてその内部に断熱用の中空部20
を形成している。この中空部20は、ピストン3の鋳造
成形時に塩中子により一体形成されるものであり、第1
図、第2図及び第5図(上記中空部20を展開図示した
もの)に示すように、その底面20aは平坦面とされて
いる。
Further, by applying the present invention, this piston 3 has a hollow part for heat insulation inside so as to surround the periphery of the recessed part 5 (i.e., the combustion chamber 4) as shown in FIGS. 1 and 2. 20
is formed. This hollow part 20 is integrally formed with a salt core during casting of the piston 3, and is
As shown in FIG. 2, FIG. 2, and FIG. 5 (expanded views of the hollow portion 20), the bottom surface 20a thereof is a flat surface.

一方、この中空部20の天井面20bは、ピストン3の
上面3aの形状に沿って2連山形状に湾曲形成されてお
り、該中空部20の上方側の肉厚はその全域を通してほ
ぼ均一な厚さとなっている。
On the other hand, the ceiling surface 20b of the hollow portion 20 is curved into a double mountain shape along the shape of the upper surface 3a of the piston 3, and the wall thickness on the upper side of the hollow portion 20 is approximately uniform throughout the entire area. It's sato.

従って、中空部5は、第5図に示すようにピストン上面
3aの一対の傾斜面3b、3cに対応する天井高さの低
い低天井部21と一対の湾曲面3 d、 3 eに対応
する天井高さの高い高天井部22とがビストン周方向に
おいて交互に連続する異形空所とされる。
Therefore, as shown in FIG. 5, the hollow portion 5 corresponds to a low ceiling portion 21 with a low ceiling height corresponding to a pair of inclined surfaces 3b, 3c of the piston upper surface 3a, and a pair of curved surfaces 3d, 3e. The high ceiling portions 22 having a high ceiling height are alternately continuous in the circumferential direction of the piston.

(作動並びにその作用) 吸気ボート6A、6Bを介してエンジンの燃焼室4内に
吸入された混合気は、ピストン3により圧縮され、点火
栓IOによって着火燃焼せしめられる。この場合、燃焼
室4内の混合気は、各スキッシュゾーン11,12,1
6.17により発生するスキッシュによって適度に混合
撹拌され、その着火性が良好ならしめられる。
(Operation and effect thereof) The air-fuel mixture sucked into the combustion chamber 4 of the engine via the intake boats 6A, 6B is compressed by the piston 3, and ignited and combusted by the ignition plug IO. In this case, the air-fuel mixture in the combustion chamber 4 is in each squish zone 11, 12, 1
The squish generated by 6.17 causes proper mixing and agitation, making the ignitability good.

ところで、このようなピストン」二面をペントルーフ状
に形成したピストン3においては、ピストン上面を平坦
面とする通常形成のピストンに比してそのピストントッ
プ部分の重量が大きいため、該ピストン3のピストンピ
ン18回りの揺動モーメントが増大し、エンジンの運転
に伴なって該ピストン3がピストンピン18回りに揺動
してシリンダブロックlのピストン嵌挿穴i5の内面に
繰り返して当接し、両者間の打撃音によりエンジン騒音
が増大し易くなることは既述の通りである。
By the way, in such a piston 3 whose two surfaces are formed into a pent roof shape, the weight of the piston top portion is greater than that of a normally formed piston whose upper surface is a flat surface. The swinging moment around the pin 18 increases, and as the engine operates, the piston 3 swings around the piston pin 18 and repeatedly contacts the inner surface of the piston insertion hole i5 of the cylinder block l, causing a gap between the two. As mentioned above, the engine noise tends to increase due to the impact sound of the engine.

ところが、このピストン3においては、本発明を適用し
てピストントップ部に位置する凹陥部5(即1′)、燃
焼室4)の周囲を囲繞オるようにして断熱用の中空部2
0を形成しているために、該中空部20の容積に相当す
る重量だけピストントップ部の重量が軽減され、それた
けピストンピン18回りにおけるピストン3の揺動モー
メントが減少せしめられる。即ち、このピストン3によ
ればピストントップ部の重量が嵩み易いペントルーフタ
イプのピストンでありながら、該ピストントップ部の重
量を可及的に軽減させて該ピストン3のピストンピン1
8回りの揺動を抑え、もって該ピストン3の揺動に起因
するエンジン騒音を可及的に低減させることが可能であ
り、エンジン騒音の低減化という而において有効である
However, in this piston 3, by applying the present invention, a hollow part 2 for heat insulation is formed so as to surround the recessed part 5 (namely 1') located at the top of the piston and the combustion chamber 4).
0, the weight of the piston top portion is reduced by a weight corresponding to the volume of the hollow portion 20, and the swinging moment of the piston 3 around the piston pin 18 is reduced by that amount. That is, although this piston 3 is a pent-roof type piston in which the weight of the piston top portion tends to increase, the weight of the piston top portion is reduced as much as possible, and the piston pin 1 of the piston 3 is
It is possible to suppress the oscillation of the piston 3, thereby reducing the engine noise caused by the oscillation of the piston 3 as much as possible, which is effective in reducing engine noise.

さらに、中空部20は断熱層として機能する訳であるが
、特にこの実施例においては該中空部20をピストン上
面3aの形状に沿わせてほぼ均一な厚みの肉厚部が形成
されるようにして設けているため、該ピストンーL面3
aの全域においてほぼ均等な断熱作用が得られる。従っ
て、燃焼熱量の少ないエンジンの低負荷運転時において
も燃焼室4の壁温を高温に維持することができ、燃焼室
壁に沿って燃え残った混合気層(消炎層)に起因するH
Cの発生が可及的に抑制されることとなり、エンジンの
排気エミッンヨン特性が向l−せしめられることになる
Further, the hollow part 20 functions as a heat insulating layer, and in this embodiment in particular, the hollow part 20 is made to follow the shape of the piston top surface 3a so that a thick part with a substantially uniform thickness is formed. Since the piston is provided with
A substantially uniform heat insulating effect can be obtained over the entire area a. Therefore, the wall temperature of the combustion chamber 4 can be maintained at a high temperature even during low-load operation of the engine with a small amount of combustion heat, and the H
The generation of C is suppressed as much as possible, and the exhaust emission characteristics of the engine are improved.

また、ピストン上面3a側の壁厚がその全域に亘ってほ
ぼ均一とされているため、該ピストン14面3aの一部
分がヒートポイント化して異常昇温するというようなこ
とがなくなる。このため、ヒートポイント部分の高熱に
よる混合気の過早着火が未然に防止され、エンジンのノ
ック発生が効果的に抑制されることとなる。
Further, since the wall thickness on the piston upper surface 3a side is substantially uniform over the entire area, there is no possibility that a portion of the piston 14 surface 3a becomes a heat point and abnormally rises in temperature. Therefore, premature ignition of the air-fuel mixture due to high heat at the heat point is prevented, and the occurrence of engine knock is effectively suppressed.

一方、エンジンの高負荷運転時にはその燃焼熱によりピ
ストン上面38部分が過熱気味となり、その耐久性が損
なわれるおそれがあるため、該ピストン上面部分を冷却
してやる必要かある。この場合、第5図に示す如くオイ
ルジェットを上記中空部20の低天井部21部分に設け
ると、該オイ lI− ルジェットから噴射されるオイルLは、同図において破
線矢印で示す如く中空部20の天井面20bをその低天
井部21側から高天井部22側に向って流動し、その流
動途中においてピストン上面3aの傾斜面3b、3cに
対応する部分を冷却するとともに、高天井部22の最高
部位置S部分に滞溜して最も昇温し易いこの部分を集中
的に冷却する如く作用する。従って、ピストン上面3a
の全域に亘ってより高水準の冷却効果か得られることと
なる。
On the other hand, when the engine is operated under a high load, the upper surface 38 of the piston becomes slightly overheated due to the heat of combustion, which may impair its durability, so it is necessary to cool the upper surface of the piston. In this case, if an oil jet is provided in the low ceiling part 21 of the hollow part 20 as shown in FIG. The ceiling surface 20b of the piston flows from the low ceiling section 21 side to the high ceiling section 22 side, and during the flow, the portions of the piston upper surface 3a corresponding to the inclined surfaces 3b and 3c are cooled, and the high ceiling section 22 is cooled. It acts to intensively cool down the highest portion S where the temperature is most likely to rise. Therefore, the piston top surface 3a
A higher level of cooling effect can be obtained over the entire area.

(発明の効果) 本発明は、傾斜する2面で構成されるペントルーフ形状
を有するピストンに而に凹陥部が設けられ、ピストン上
死点において該凹陥部で主燃焼室が形成され、吸気側及
び排気側の両サイドでピストンとシリンダヘッド下面と
の間に僅かのクリアランスを有するスキッシュゾーンが
形成されるエンジンにおいて、上記ピストンの内部に上
記燃焼室の周囲を囲繞するようにして断熱用の中空部を
形成したことを特徴とするものである。
(Effects of the Invention) According to the present invention, a concave portion is provided in a piston having a pent roof shape composed of two inclined surfaces, and a main combustion chamber is formed by the concave portion at the top dead center of the piston. In an engine in which a squish zone having a slight clearance is formed between the piston and the lower surface of the cylinder head on both sides of the exhaust side, a hollow part for heat insulation is provided inside the piston so as to surround the combustion chamber. It is characterized by the formation of

従って、本発明のエンジンの燃焼室によれば、(1) 
 中空部の形成により該中空部のボリュームに相当する
重量だけピストントップ部の重量が軽減されるため、ピ
ストンピン回りにおけるピストンの揺動が抑制され、エ
ンジン騒音が可及的に低減せしめられる (2)燃焼室の周囲を囲むようにして中空部が形成され
ているところから、 (2−a)  ピストントップ部の肉厚が小さくなりそ
のヒートポイント化が抑制され、混合気の過早着火に起
因するノックの発生が可及的に防止される、 (2−b)  中空部が断熱層として機能し、低負荷運
転時における燃焼室壁温の低下が抑制されて燃焼室内に
おけるHCの発生が可及的に防止される、 等、エンジン騒音の低減及び燃焼特性の向−Lという点
において多大の効果が得られることとなる。
Therefore, according to the combustion chamber of the engine of the present invention, (1)
By forming the hollow part, the weight of the piston top part is reduced by the weight corresponding to the volume of the hollow part, so the rocking of the piston around the piston pin is suppressed, and engine noise is reduced as much as possible (2 ) Since the hollow part is formed to surround the combustion chamber, (2-a) the wall thickness of the piston top is reduced, suppressing its formation as a heat point, and reducing the knock caused by premature ignition of the air-fuel mixture. (2-b) The hollow part functions as a heat insulating layer, suppressing the decrease in the wall temperature of the combustion chamber during low-load operation, and minimizing the generation of HC in the combustion chamber. This results in significant effects in terms of reducing engine noise and improving combustion characteristics.

さらに、上記実施例の如く、燃焼室の周囲を囲繞するよ
うにして形成される中空部を、ピストンの上面の形状に
沿ってほぼ均一な厚みの肉厚部が影成されるようにして
設けると、 (+)  ピストントップ部の全域においてほぼ均一的
な断熱作用が得られ、燃焼室内におけるHC低減作用が
より一層促進される、 (2)中空部の天井面がピストンの周方向において山形
状に連なるため、例えば、オイルジェットの入口穴を該
中空部の天井面の低い位置に設けてエンジンの高負荷運
転時の如くピストントップ部の冷却が必要である場合に
該中空部内にオイルジェットを噴射して該ピストントッ
プ部の冷却を行なうようにした場合には、オイルが該中
空部の天井面の低い位置から高い位置に向って順次流動
し、最もヒートポイントとなり易い最高天井高さ部分に
滞溜して該部分を効果的に冷却する如く作用するため、
その冷却効果がより一層向上せしめられる、 等の効果が得られることとなる。
Further, as in the above embodiment, a hollow portion is formed to surround the combustion chamber, and a thick portion having a substantially uniform thickness is formed along the shape of the upper surface of the piston. (+) A substantially uniform heat insulating effect is obtained over the entire area of the piston top, and the HC reduction effect in the combustion chamber is further promoted. (2) The ceiling surface of the hollow part is mountain-shaped in the circumferential direction of the piston. For example, an inlet hole for an oil jet may be provided at a low position on the ceiling surface of the hollow part, and an oil jet may be inserted into the hollow part when cooling the piston top part is required, such as during high load operation of the engine. When the piston top part is cooled by injection, the oil flows sequentially from the lowest to the highest part of the ceiling surface of the hollow part, and reaches the highest ceiling height part where it is most likely to become a heat point. Because it accumulates and acts to effectively cool the area,
Effects such as the cooling effect being further improved can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の実施例に係る自動車用エン20・・
・・中空部 ジンの燃焼室部分の縦断面図、第2図は第1図の■−■
縦断面図、第3図は第1図に示したエンノンのボート配
置図、第4図は第1図に示したピストンの斜視図、第5
図は第1図に示したピストンの中空部の展開図である。 1・・・・・シリンダブロック 2・・・・・シリンダヘッド 3・・・・・ピストン 4・・・・・燃焼室 5・・・・・凹陥部 6・・・・・吸気ボート 7・・・・・排気ボート 8・・・・・吸気弁 9・・・・・排気弁 IO・・・・点火栓 11・・・・吸気側スキッシュゾーン 12・・・・排気側スキッシュゾーン 13・・・・開閉弁 14・・・・凹部 16、17 ・・・端部スキッシュゾーン=16−
FIG. 1 shows an automobile engine 20 according to an embodiment of the present invention.
...Longitudinal cross-sectional view of the combustion chamber part of the hollow gin, Figure 2 is from ■-■ in Figure 1
3 is a longitudinal sectional view, FIG. 3 is a layout of the Ennon boat shown in FIG. 1, FIG. 4 is a perspective view of the piston shown in FIG. 1, and FIG.
The figure is a developed view of the hollow part of the piston shown in FIG. 1. 1... Cylinder block 2... Cylinder head 3... Piston 4... Combustion chamber 5... Concave portion 6... Intake boat 7... ... Exhaust boat 8 ... Intake valve 9 ... Exhaust valve IO ... Spark plug 11 ... Intake side squish zone 12 ... Exhaust side squish zone 13 ...・Opening/closing valve 14... Concave portions 16, 17... End squish zone = 16-

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、傾斜する2面で構成されるペントルーフ形状を有す
るピストン上面に凹陥部が設けられ、ピストン上死点に
おいて該凹陥部で主燃焼室が形成され、吸気側及び排気
側の両サイドでピストンとシリンダヘッド下面との間に
僅かのクリアランスを有するスキッシュゾーンが形成さ
れるエンジンにおいて、上記ピストンの内部に上記燃焼
室の周囲を囲繞するようにして断熱用の中空部が形成さ
れていることを特徴とするエンジンの燃焼室。 2、上記中空部が、上記ピストンの上面の形状に沿って
ほぼ均一な厚みの肉厚部が形成されるように設けられて
いる特許請求の範囲第1項記載のエンジンの燃焼室。
[Scope of Claims] 1. A concave portion is provided on the upper surface of the piston having a pent roof shape composed of two inclined surfaces, and the concave portion forms a main combustion chamber at the top dead center of the piston. In an engine in which a squish zone is formed with a slight clearance between the piston and the lower surface of the cylinder head on both sides of the piston, a hollow part for heat insulation is formed inside the piston so as to surround the combustion chamber. An engine combustion chamber characterized by: 2. The combustion chamber for an engine according to claim 1, wherein the hollow portion is provided so that a thick portion having a substantially uniform thickness is formed along the shape of the upper surface of the piston.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62169223U (en) * 1986-04-18 1987-10-27
JP2007278251A (en) * 2006-04-11 2007-10-25 Mazda Motor Corp Engine piston structure
US7635514B2 (en) * 2003-07-23 2009-12-22 Nhk Spring Co., Ltd. Reinforcing member, production method therefor, and engine block
JP2017002835A (en) * 2015-06-11 2017-01-05 マツダ株式会社 Piston structure of engine

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