JPS6329152Y2 - - Google Patents

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JPS6329152Y2
JPS6329152Y2 JP1983031719U JP3171983U JPS6329152Y2 JP S6329152 Y2 JPS6329152 Y2 JP S6329152Y2 JP 1983031719 U JP1983031719 U JP 1983031719U JP 3171983 U JP3171983 U JP 3171983U JP S6329152 Y2 JPS6329152 Y2 JP S6329152Y2
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JP
Japan
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recess
piston
center
cylinder
swirl
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JP1983031719U
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JPS59157535U (ja
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、火花点火式エンジンのピストン、特
に上面に燃焼室となる凹部を設けたピストンの構
造に関する。
ピストンの上面に凹部を設け、該凹部内を燃焼
室とした所謂ボールインタイプのピストンを採用
するエンジンは、点火プラグから燃焼室の周面ま
での距離が短いので着火時に火災が速かに燃焼室
の全体に伝播され、従つて圧縮比を高くしてもノ
ツキングが生じにくいという長所を有する。
然るに、このタイプのエンジンにおいては、点
火プラグが吸、排気弁とのレイアウト上シリンダ
ボアの中心に対して偏芯させて設置させる場合
に、ピストン上面の凹部もこれに対応させて偏芯
させなければならないため、次のような問題を生
じる。
即ち、燃焼を短時間で完了させるために混合気
にスワールを与えるようにした場合、圧縮行程に
おいてシリンダ内のスワールがピストン上面の凹
部内に導入される際に、該シリンダと凹部とが偏
芯しているためにシリンダ中心を旋回中心とする
スワールが該凹部に円滑に導入されないで減衰し
てしまうのである。
また、着火後においては、凹部内に発生した火
炎がピストン上面とシリンダヘツド下面との間の
スキツシユゾーンに進入する際に、該スキツシユ
ゾーンが凹部の偏芯方向と反対側の側部で広くな
つているため、該側部においては、スキツシユゾ
ーンの端部まで火炎が良好に伝播されず、後燃え
現象や未燃焼ガスの排出等の燃焼不良を生じるの
である。
本考案は、上面に凹部を形成したボールインタ
イプのピストンにおいて、上記の如き問題点を解
消することによつて燃焼性の優れたエンジンを実
現することを目的とする。
即ち本考案は、ピストンの上面にシリンダボア
の中心に対して偏芯させて凹部が設けられ、ピス
トン上死点において該ピストン上面とシリンダヘ
ツド下面との間に上記凹部よりなる燃焼室と微小
間隙のスキツシユゾーンとが形成される構成にお
いて、シリンダボア内にスワール流を生成するス
ワール生成手段を設ける一方、上記凹部における
偏芯方向と反対側の側面の上縁部を該凹部の略半
周にわたつて上開きのテーパー面とし、且つこの
テーパー面の上端部をシリンダボア中心を略中心
とする円の円周上に形成したことを特徴とする。
このような構成によれば、ピストン上面の凹部が
シリンダボアの中心に対して偏芯していても、該
凹部における偏芯方向と反対側の側部に上端部が
シリンダボアの中心を略中心とする円の円周上に
位置するテーパー面が設けられているので、シリ
ンダボアの中心を旋回中心とするスワールが円滑
に凹部内に導入されて、該スワールの減衰が防止
ないし軽減され、また膨張行程時には、凹部内の
火炎がスキツシユゾーンの広い方の側部にも良好
に伝播することになる。これにより、燃焼が促進
され、且つ後燃え現象や未燃焼ガスの排出等が防
止されて上記目的が達成される。
ところで、特開昭56−38517号公報によれば、
ピストン頂部にくぼみが設けられ且つ該くぼみに
連通する案内溝が設けられたピストンの構成が開
示されているが、これは圧縮行程時に上記案内溝
に沿つてくぼみ内に空気を導入させることによ
り、該くぼみ内に渦流を形成させるようにしたも
のである。従つて、シリンダ内のスワールを凹部
内に円滑に導入し、且つ該凹部内の火炎をスキツ
シユゾーンに良好に伝播させることを目的とする
本考案とは趣旨を異にする。
以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて説
明する。
第1図に示すように、エンジン1の燃焼部2
は、シリンダロツク3と、該ブロツク3における
シリンダ3a内を往復動するピストン4と、これ
らの上方に設置されたシリンダヘツド5とによつ
て画成された空間であつて、上記シリンダヘツド
5に形成された吸気ポート6と排気ポート7とが
夫々吸気弁8及び排気弁9を介して該燃焼部2内
に連通されており、またシリンダヘツド5に取り
付けられた点火プラグ10の先端が該燃焼部2内
に露出されている。
一方、上記ピストン4の上面4aには、混合気
の着火燃焼が行われる燃焼室となる凹部11が設
けられている。この凹部11は、第2図に示すよ
うに円形とされているが、その中心O′はシリン
ダ3aの中心Oに対して一定寸法だけ偏芯されて
いる。これは、上記点火プラグ10がシリンダヘ
ツド5における吸、排気弁8,9とのレイアウト
上、偏芯状に設置されていることによるもので、
該点火プラグ10が燃焼室(凹部11)の可及的
中心寄りに位置するようにするためである。
然して、該凹部11における偏芯方向と反対側
の側部Xにおいては、側面の上縁部が該凹部11
の略半周にわたつて上開きのテーパー面12とさ
れ、これによつて該凹部11がピストン上面4a
の側部X側に対しても広く開口した形状とされて
いる。その場合に、このテーパー面12は、上端
部がシリンダ中心Oを略中心とする円の円周上に
位置するように形成されている。ここで、図示し
ないが、吸気ポート6の形状等によつてシリンダ
3a内に吸入される混合気によりスワール流を生
成するスワール生成手段が設けられている。
次に、該実施例の作用を説明する。吸気行程時
にシリンダ3a内に形成される混合気のスワール
は、圧縮行程時にピストン4の上動によつて該シ
リンダ3a内からピストン上面4aの凹部11内
に押し込められるように導入される。その場合
に、該凹部11はシリンダ3aの中心、即ちスワ
ールの旋回中心に対して偏芯されているから、ス
ワールは凹部11の偏芯方向に寄せられることに
なるが、該凹部11の上面はテーパー面12によ
つて偏芯方向と反対側の側部Xに対しても広く開
口されており、しかも該テーパー面12の上端部
はシリンダ中心Oを略中心とする円の円周上に形
成されているから、シリンダ中心Oを旋回中心と
するスワールは第3図に示すようにテーパー面1
2に案内されて凹部11内に円滑に導入される。
これにより、圧縮行程の終了時においても凹部1
1内に強いスワールが保持されることになり、点
火プラグ10による着火によつて該凹部11内の
混合気が速かに燃焼する。
また、着火後においては、凹部11内に発生し
た火炎が第4図に示すようにピストン4の上面4
aとシリンダヘツド5の下面5aとの間の微小間
隙のスキツシユゾーン13に進入し、該ゾーン1
2内の混合気を燃焼させる。その場合に、凹部1
1が偏芯されている関係で、側部Xにおいては該
凹部11からスキツシユゾーン13の端部までの
距離が長くなつているが、テーパー面12によつ
て該側部Xに火炎が進入し易くされており、従つ
て該側部Xにおいてもスキツシユゾーン13内の
混合気が完全に燃焼されることになる。
ここで、本件考案者が行つた実験結果を示す。
第5図は、圧縮行程開始時の下死点から該行程
終了時の上死点までの間におけるシリンダ3aな
いし凹部11内のスワールの減衰状態を示すもの
である。これによると、圧縮行程の中間時期まで
は本考案による凹部にテーパー面を設けたもの
と、該テーパー面を有しない従来のものとで殆ん
ど差がないが、スワールが凹部11に導入される
圧縮行程の後半において両者間に差が生じ、テー
パー面12を設けることによつてスワールが必要
とされる上死点付近で従来よりスワールが強くな
ることがわかる。
また、第6図は点火時からの経過時間に対する
混合気の燃焼割合を示すものであるが、凹部11
にテーパー面12を設けることによつて、燃焼割
合が100%に達するまでの時間が短縮されている
ことがわかる。
以上のように本考案によれば、上面に燃焼室と
なる凹部を設けたボールインタイプのピストンを
採用する火花点火エンジンにおいて、シリンダ内
に形成される混合気のスワールが燃焼時まで強い
状態に保持されると共に、該混合気が着火した後
における上記凹部からスキツシユゾーンへの火炎
の進入が良好に行われることになる。これによ
り、燃焼が促進され、また後燃え現象や未燃焼ガ
スの排出等の問題が解消されて、この種のエンジ
ンにおける燃焼性が改善される。
【図面の簡単な説明】
図面は本考案の実施例を示し、第1図は燃焼部
周辺の縦断面図、第2図はピストンの拡大平面
図、第3,4図は夫々作用を説明するピストンの
縦断面図、第5,6図は夫々効果を示すグラフで
ある。 4……ピストン、4a……上面、5……シリン
ダヘツド、5a……下面、11……凹部、12…
…テーパー面、13……スキツシユゾーン。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. ピストンの上面にシリンダボア中心に対して偏
    芯させて凹部が設けられ、ピストン上死点におい
    て該ピストン上面とシリンダヘツド下面との間に
    上記凹部よりなる燃焼室と微小間隙のスキツシユ
    ゾーンとが形成される構成において、シリンダボ
    ア内にスワール流を生成するスワール生成手段が
    設けられる一方、上記凹部における偏芯方向と反
    対側の側面の上縁部が該凹部の略半周にわたつて
    上開きのテーパー面とされ、該テーパー面の上端
    部がシリンダボア中心を略中心とする円の円周上
    に形成されていることを特徴とする火花点火式エ
    ンジンのピストン構造。
JP3171983U 1983-03-04 1983-03-04 火花点火式エンジンのピストン構造 Granted JPS59157535U (ja)

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JP3171983U JPS59157535U (ja) 1983-03-04 1983-03-04 火花点火式エンジンのピストン構造

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JP3171983U JPS59157535U (ja) 1983-03-04 1983-03-04 火花点火式エンジンのピストン構造

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Publication Number Publication Date
JPS59157535U JPS59157535U (ja) 1984-10-23
JPS6329152Y2 true JPS6329152Y2 (ja) 1988-08-05

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ID=30162561

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JP3171983U Granted JPS59157535U (ja) 1983-03-04 1983-03-04 火花点火式エンジンのピストン構造

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20030085178A (ko) * 2002-04-29 2003-11-05 한국기계연구원 가스 차량용 피스톤
KR100503818B1 (ko) * 2002-09-11 2005-07-26 한국기계연구원 중대형 점화착화 희박연소 엔진용 피스톤
JP5786956B2 (ja) * 2011-12-16 2015-09-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃焼室構造

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5634922A (en) * 1979-08-28 1981-04-07 May Michael G Automaticallyyignited fourrcycle internal combustion engine with piston

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