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JP6040641B2 - Internal combustion engine - Google Patents
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Description

本発明は内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine.

火花点火方式のレシプロエンジンにおいて、燃焼室における火炎伝播性の向上を図る技術が提案されている(特許文献1参照)。
この技術では、ピストンが上死点にある場合の燃焼室の容積V1と、点火プラグの点火点を中心とする半径rの仮想球体のうち、ピストンが上死点にある場合において燃焼室を画定する燃焼室内壁と干渉しない非干渉部分の容積V2と、ピストンが上死点にある場合において仮想球体が燃焼室内壁と干渉する干渉面の面積Sとが所定条件を満たすように燃焼室を形成し、ピストンの頂面に凹部を設けている。
そして、上記の条件を満たし凹部を形成することで火炎伝搬に伴う火炎と燃焼室内壁との干渉度合いを穏やかなものとすることで、火炎伝播性の促進を図っている。
In a spark ignition type reciprocating engine, a technique for improving flame propagation in a combustion chamber has been proposed (see Patent Document 1).
In this technique, the combustion chamber is defined when the piston is at the top dead center among the volume V1 of the combustion chamber when the piston is at the top dead center and the virtual sphere of radius r centering on the ignition point of the spark plug. The combustion chamber is formed so that the volume V2 of the non-interference portion that does not interfere with the combustion chamber wall that is in contact and the area S of the interference surface where the virtual sphere interferes with the combustion chamber wall when the piston is at top dead center And the recessed part is provided in the top surface of the piston.
And by satisfy | filling said conditions and forming a recessed part, the flame propagation property is accelerated | stimulated by making the degree of interference with the flame accompanying a flame propagation and a combustion chamber wall gentle.

特開2009−162153号公報JP 2009-162153 A

しかしながら、上記従来技術では、火炎と燃焼室内壁との干渉度合いを穏やかなものとすることに留まっており、混合気の燃焼を促進する点については特に考慮されておらず、燃費の向上を図る上で改善の余地がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、混合気の燃焼を促進することにより燃費の向上を図る上で有利な内燃機関を提供することを目的とする。
However, in the above-described conventional technology, the degree of interference between the flame and the combustion chamber wall is moderated, and no particular consideration is given to promoting combustion of the air-fuel mixture, thereby improving fuel consumption. There is room for improvement above.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine that is advantageous in improving fuel efficiency by promoting combustion of an air-fuel mixture.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、シリンダブロックに形成されたシリンダとシリンダヘッドの下面とピストン頂面とにより形成される燃焼室と、前記シリンダヘッドに設けられた吸気ポート、排気ポート、点火プラグと、を備える内燃機関であって、前記ピストンの頂面は、前記ピストンが上死点近傍に位置した状態で、前記点火プラグの点火点を囲むように前記頂面の中央に形成された凹部と、前記凹部よりも前記吸気ポート側の前記頂面の外周部を含んだ部分に形成され前記ピストンの軸線と直交する平面上を延在するスキッシュ気流作成用の吸気側スキッシュ部とを備え、前記シリンダヘッドは、前記吸気側スキッシュ部に対向する前記シリンダヘッドの箇所に形成され前記吸気側スキッシュ部と協働して前記スキッシュ気流を生成するシリンダヘッド下面を備え、前記ピストン頂面には、前記凹部と該凹部の周囲に位置する前記頂面の部分との境をなす縁部のうち、前記吸気ポート側と前記排気ポート側とを結ぶ方向に沿って延在する縁部に沿って第1の平坦部が形成され、前記凹部と該凹部の周囲に位置する前記頂面の部分との境をなす縁部のうち、前記吸気ポート側に位置する部分を吸気側縁部とし、前記排気ポート側に位置する部分を排気側縁部としたとき、前記吸気側縁部は前記排気側縁部よりも低く形成されていることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、前記シリンダヘッドは前記吸気ポートに配設される吸気バルブと、前記排気ポートに配設される排気バルブとを備え、前記ピストンの頂面には前記吸気バルブと対応して設けられた吸気バルブリセスと、前記排気バルブと対応して設けられた排気バルブリセスとが形成されるとともに、前記第1の平坦部は前記吸気バルブリセスと前記排気バルブリセスとの間に設けられることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記ピストン頂面には外周に沿って第3の平坦部が形成され、前記第1の平坦部と前記第3の平坦部との間は曲面部で接続されることを特徴とする。
請求項記載の発明は、前記排気側縁部よりも前記排気ポート側に位置する前記頂面の部分に、前記排気バルブとの干渉を避ける2つの前記排気バルブリセスが形成され、前記2つの排気バルブリセスの間に前記ピストンの軸線方向において前記排気バルブリセスよりも前記シリンダヘッド側に突出する突起部が形成されていることを特徴とする。
請求項記載の発明は、前記ピストンの頂面を平面視した場合に、前記凹部の縁部は、前記吸気ポート側と前記排気ポート側とを結ぶ方向における寸法よりも、前記吸気ポート側と前記排気ポート側とを結ぶ直線と直交する方向における寸法が大きい長形に形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a combustion chamber formed by a cylinder formed in a cylinder block, a lower surface of the cylinder head, and a piston top surface, and an intake port provided in the cylinder head. An internal combustion engine comprising an exhaust port and a spark plug, wherein the top surface of the piston surrounds the ignition point of the spark plug in a state where the piston is positioned near top dead center. An intake side for creating a squish airflow, which is formed in a concave portion formed in the center and a portion including the outer peripheral portion of the top surface closer to the intake port than the concave portion and extends on a plane perpendicular to the axis of the piston and a squish portion, said cylinder head, said in cooperation with the formed where the cylinder head that faces the intake side squish portion the intake side squish portion liked A lower surface of a cylinder head that generates a gas flow, and the top surface of the piston includes, on the intake port side and the exhaust gas, an edge portion that forms a boundary between the recess and the top surface located around the recess. A first flat portion is formed along an edge portion extending along a direction connecting the port side, and an edge portion that forms a boundary between the concave portion and the top surface portion located around the concave portion When the portion located on the intake port side is an intake side edge and the portion located on the exhaust port side is an exhaust side edge, the intake side edge is formed lower than the exhaust side edge. It is characterized by being.
According to a second aspect of the present invention, the cylinder head includes an intake valve disposed in the intake port and an exhaust valve disposed in the exhaust port, and a top surface of the piston corresponds to the intake valve. An intake valve recess provided in correspondence with the exhaust valve and an exhaust valve recess provided corresponding to the exhaust valve, and the first flat portion is provided between the intake valve recess and the exhaust valve recess. Features.
According to a third aspect of the present invention, a third flat portion is formed along the outer periphery of the piston top surface, and the first flat portion and the third flat portion are connected by a curved surface portion. It is characterized by that.
Fourth aspect of the present invention, the portion of the top surface located at the exhaust port side of the exhaust side edges, two of said exhaust valve recesses to avoid interference with the exhaust valve is formed, the two exhaust In the axial direction of the piston, a protrusion that protrudes further toward the cylinder head than the exhaust valve recess is formed between the valve recesses.
According to a fifth aspect of the present invention, when the top surface of the piston is viewed in plan, the edge of the concave portion is closer to the intake port side than the dimension in the direction connecting the intake port side and the exhaust port side. It is formed in a long shape having a large dimension in a direction orthogonal to a straight line connecting the exhaust port side.

請求項1−3記載の発明によれば、圧縮行程において、吸気側スキッシュ部とシリンダヘッドの下面との間の混合気がスキッシュ気流によって吸気側縁部を通って凹部に流入しやすくなり、混合気を点火点の周囲に確実に集める上で有利となる。さらに、排気側縁部が吸気側縁部よりも高いので、凹部に集められた混合気は排気側縁部から流出しにくく、混合気を点火点の周囲に保持する上でも有利となる。そのため、混合気が点火点により着火しやすくなり、混合気の燃焼を促進でき燃費の向上を図る上で有利となる。
請求項記載の発明によれば、突起部が凹部から排気ポート側への混合気の流出を抑制することに加えて、突起部によって排気ポート側における燃焼室の容積を縮小することができるため、燃焼室内の混合気を凹部により多く流入させることができ、混合気を点火点の周囲に集める上でもより有利となる。
請求項記載の発明によれば、混合気が凹部に流入する部分である吸気側縁部を大きく確保できるため、吸気側縁部を通って凹部に流入する混合気の流れを促進することにより混合気を点火点の周囲に確実に集める上でより有利となる。
According to the first to third aspects of the present invention, in the compression stroke, the air-fuel mixture between the intake-side squish part and the lower surface of the cylinder head easily flows into the recess through the intake-side edge by the squish airflow. This is advantageous for reliably collecting the air around the ignition point. Further, since the exhaust side edge is higher than the intake side edge, the air-fuel mixture collected in the recess is unlikely to flow out of the exhaust side edge, which is advantageous in maintaining the air-fuel mixture around the ignition point. Therefore, the air-fuel mixture is easily ignited at the ignition point, which is advantageous in promoting combustion of the air-fuel mixture and improving fuel consumption.
According to the fourth aspect of the present invention, the protrusion can suppress the outflow of the air-fuel mixture from the recess to the exhaust port side, and the protrusion can reduce the volume of the combustion chamber on the exhaust port side. More air-fuel mixture in the combustion chamber can flow into the recess, which is more advantageous for collecting the air-fuel mixture around the ignition point.
According to the fifth aspect of the present invention, since the intake side edge portion, which is the portion where the air-fuel mixture flows into the recess, can be largely secured, the flow of the air-fuel mixture flowing into the recess through the intake side edge portion is promoted. This is more advantageous for reliably collecting the air-fuel mixture around the ignition point.

本実施の形態に係るエンジン10の燃焼室20近傍の構造を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a structure in the vicinity of a combustion chamber 20 of an engine 10 according to the present embodiment. 図1の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of FIG. 本実施の形態に係るエンジン10のピストン18を一方向から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at piston 18 of engine 10 concerning this embodiment from one direction. 本実施の形態に係るエンジン10のピストン18を他の方向から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at piston 18 of engine 10 concerning this embodiment from other directions. 図3のX1矢視図である。FIG. 4 is a view taken in the direction of arrow X1 in FIG. 3. 図3のX2矢視図である。FIG. 4 is a view taken in the direction of arrow X2 in FIG. 3. 図4のX3矢視図である。FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow X3 in FIG. 4. 図4のX4矢視図である。FIG. 5 is a view taken along arrow X4 in FIG. 4. 本実施の形態に係るエンジン10のピストン18の平面図である。It is a top view of piston 18 of engine 10 concerning this embodiment. 図9のAA線断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line AA in FIG. 9. 図9のBB線断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along line BB in FIG. 9. 図9のCC線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 図9のDD線断面図である。FIG. 10 is a sectional view taken along the line DD in FIG. 9. 図9のEE線断面図である。It is the EE sectional view taken on the line of FIG.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1に示すように、内燃機関(以下エンジンという)10は、シリンダ12が形成されたシリンダブロック14と、シリンダブロック14の上部に設けられたシリンダヘッド16と、シリンダ12に配設されたピストン18とを含んで構成されている。
燃焼室20は、ピストン18の上死点近傍で、シリンダ12の内周面12Aとシリンダヘッド16の下面16Aとピストン18の頂面18Aとによって構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 10 includes a cylinder block 14 in which a cylinder 12 is formed, a cylinder head 16 provided on an upper portion of the cylinder block 14, and a piston disposed in the cylinder 12. 18.
The combustion chamber 20 is constituted by the inner peripheral surface 12A of the cylinder 12, the lower surface 16A of the cylinder head 16, and the top surface 18A of the piston 18 in the vicinity of the top dead center of the piston 18.

シリンダヘッド16には、吸気ポート22と、吸気バルブ24と、排気ポート26と、排気バルブ28と、点火プラグPLとが設けられている。   The cylinder head 16 is provided with an intake port 22, an intake valve 24, an exhaust port 26, an exhaust valve 28, and a spark plug PL.

吸気ポート22は、2つ設けられており、不図示の吸気通路に接続されている。吸気通路内に導入された吸入空気は、吸気通路に設けられた不図示の燃料噴射弁からの噴射燃料と混合されて混合気となり、吸気ポート22に供給される。したがって、本実施の形態では、エンジン10は、吸気管噴射型エンジンである。
吸気バルブ24は2つ設けられ、各吸気ポート22に配設されている。吸気バルブ24が開くことにより吸気ポート22と燃焼室20とが連通し、混合気が吸気ポート22から燃焼室20に流入する。
Two intake ports 22 are provided and connected to an intake passage (not shown). The intake air introduced into the intake passage is mixed with fuel injected from a fuel injection valve (not shown) provided in the intake passage to become an air-fuel mixture, and is supplied to the intake port 22. Therefore, in the present embodiment, engine 10 is an intake pipe injection type engine.
Two intake valves 24 are provided and arranged in each intake port 22. When the intake valve 24 is opened, the intake port 22 and the combustion chamber 20 communicate with each other, and the air-fuel mixture flows into the combustion chamber 20 from the intake port 22.

排気ポート26は、2つ設けられており、不図示の排気通路に接続されている。
排気バルブ28は2つ設けられ、各排気ポート26に配設されている。排気バルブ28が開くことにより排気ポート26と燃焼室20とが連通し、燃焼室20の排気が排気ポート26から排気通路に排出される。
Two exhaust ports 26 are provided and connected to an exhaust passage (not shown).
Two exhaust valves 28 are provided and disposed in each exhaust port 26. When the exhaust valve 28 is opened, the exhaust port 26 and the combustion chamber 20 communicate with each other, and the exhaust from the combustion chamber 20 is discharged from the exhaust port 26 to the exhaust passage.

点火プラグPLは、点火点P1が燃焼室20のほぼ中央に位置するようにシリンダヘッド16に設けられている。   The spark plug PL is provided in the cylinder head 16 so that the ignition point P1 is located substantially at the center of the combustion chamber 20.

図1、図3、図4に示すように、ピストン18は、ピストンヘッド部1802と、一対のスカート部1804と、一対のサイドウォール部1806とを含んで構成されている。
ピストンヘッド部1802は、シリンダ12の内周面12Aに対向する円筒面状の外周面18Bと、外周面18Bの上端全周を接続する頂面18Aとを有している。
図1、図5に示すように、外周面18Bは、ピストン18の中心軸Op方向に間隔をおいて複数のリング溝1810が形成されている。本実施の形態では、3つのリング溝1810が形成され、これらリング溝1810には、不図示のピストンリングが嵌合される。
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the piston 18 includes a piston head portion 1802, a pair of skirt portions 1804, and a pair of sidewall portions 1806.
The piston head portion 1802 has a cylindrical outer peripheral surface 18B that faces the inner peripheral surface 12A of the cylinder 12, and a top surface 18A that connects the entire upper end of the outer peripheral surface 18B.
As shown in FIGS. 1 and 5, the outer peripheral surface 18 </ b> B is formed with a plurality of ring grooves 1810 at intervals in the central axis Op direction of the piston 18. In the present embodiment, three ring grooves 1810 are formed, and piston rings (not shown) are fitted into these ring grooves 1810.

スカート部1804は、ピストンヘッド部1802の直径方向において対向するピストンヘッド部1802の下部の箇所からそれぞれ下方に垂設されている。   The skirt portion 1804 is suspended downward from a lower portion of the piston head portion 1802 facing the piston head portion 1802 in the diameter direction.

サイドウォール部1806は、一対のスカート部1804が対向する方向と直交する方向において、互いに対向してピストンヘッド部1802の下部から下方に垂設され、一対のスカート部1804を接続している。
サイドウォール部1806は、外周面18Bよりも半径方向内側に偏位した箇所に位置し、各サイドウォール部1806には、ピストンピンを支持するピン孔1812が設けられている。
The sidewall portions 1806 are opposed to each other in the direction perpendicular to the direction in which the pair of skirt portions 1804 face each other, and are suspended downward from the lower portion of the piston head portion 1802 to connect the pair of skirt portions 1804.
The sidewall portion 1806 is located at a location displaced radially inward from the outer peripheral surface 18B, and each sidewall portion 1806 is provided with a pin hole 1812 for supporting a piston pin.

図2〜図14に示すように、ピストン18の頂面18Aは、凹部29と、吸気側スキッシュ部30と、2つの吸気バルブリセス32と、2つの排気バルブリセス34と、突起部36とを含んで構成されている。   As shown in FIGS. 2 to 14, the top surface 18 </ b> A of the piston 18 includes a concave portion 29, an intake side squish portion 30, two intake valve recesses 32, two exhaust valve recesses 34, and a protrusion 36. It is configured.

図2に示すように、凹部29は、ピストン18が上死点近傍に位置した状態で、点火プラグPLの点火点P1を囲むように頂面18Aの中央で上方に開放状に形成され、凹部29は、ピストン18の中心軸Op近傍に位置する点を中心とする球面上を延在している。
図9に示すように、ピストン18の頂面18Aを平面視した場合に、凹部29の縁部38は、吸気ポート22側と排気ポート26側とを結ぶ方向における寸法よりも、吸気ポート22側と排気ポート26側とを結ぶ直線と直交する方向における寸法が大きい長形に形成されている。本実施の形態では、凹部29は長円形状あるいは楕円形状を呈している。
As shown in FIG. 2, the recess 29 is formed in an open shape at the center of the top surface 18A so as to surround the ignition point P1 of the ignition plug PL in a state where the piston 18 is located near the top dead center. 29 extends on a spherical surface centered on a point located in the vicinity of the central axis Op of the piston 18.
As shown in FIG. 9, when the top surface 18A of the piston 18 is viewed in plan, the edge portion 38 of the recess 29 is closer to the intake port 22 side than the dimension in the direction connecting the intake port 22 side and the exhaust port 26 side. And is formed in a long shape having a large dimension in a direction perpendicular to a straight line connecting the exhaust port 26 side. In the present embodiment, the recess 29 has an oval shape or an elliptical shape.

図2に示すように、凹部29の底面は吸気側スキッシュ部30よりも高く形成されている。
図9に示すように、凹部29と該凹部29の周囲に位置するピストン18の頂面18Aとの境をなす縁部38のうち、吸気ポート22側に位置する部分を吸気側縁部38Aとし、排気ポート26側に位置する部分を排気側縁部38Bとしたとき、図2に示すように、吸気側縁部38Aは排気側縁部38Bよりも低く形成されている。
As shown in FIG. 2, the bottom surface of the recessed portion 29 is formed higher than the intake side squish portion 30.
As shown in FIG. 9, the portion located on the intake port 22 side of the edge portion 38 that forms the boundary between the concave portion 29 and the top surface 18 </ b> A of the piston 18 located around the concave portion 29 is referred to as an intake side edge portion 38 </ b> A. When the portion located on the exhaust port 26 side is the exhaust side edge 38B, the intake side edge 38A is formed lower than the exhaust side edge 38B as shown in FIG.

図3、図4、図9に示すように、吸気バルブリセス32は、吸気バルブ24が開いた際に吸気バルブ24との干渉を避ける箇所であり、吸気バルブ24に対応して2つ設けられている。
吸気バルブリセス32は、吸気バルブ24に対応する頂面18Aの部分が切り欠かれることで形成され、吸気側縁部38Aに隣接した箇所に設けられている。
図9に示すように、2つの吸気バルブリセス32の外周面18B側の端部の箇所は、円弧状に延在する円弧部3202となっており、2つの円弧部3202が近接する箇所は直線部3204で接続されている。
図9〜図11に示すように、直線部3204と吸気側縁部38Aとの間および2つの吸気バルブリセス32とは、単一の平面40で形成され、この平面40は、頂面18Aの中央が頂面18Aの外周部よりも上位となるように傾斜している。
なお、図2、図9に示すように、2つの吸気バルブリセス32と、直線部と吸気側縁部38Aとの間の平面40の箇所は、圧縮行程において、シリンダヘッド16の下面16Aと協働してスキッシュ気流Sを凹部29に導く誘導部として機能する。
As shown in FIGS. 3, 4, and 9, the intake valve recess 32 is a place that avoids interference with the intake valve 24 when the intake valve 24 is opened, and two intake valve recesses 32 are provided corresponding to the intake valve 24. Yes.
The intake valve recess 32 is formed by cutting out a portion of the top surface 18A corresponding to the intake valve 24, and is provided at a location adjacent to the intake side edge portion 38A.
As shown in FIG. 9, the end portion of the two intake valve recesses 32 on the outer peripheral surface 18B side is an arc portion 3202 that extends in an arc shape, and the two arc portions 3202 are adjacent to each other in a straight line portion. 3204 is connected.
As shown in FIGS. 9 to 11, the space between the straight portion 3204 and the intake side edge 38 </ b> A and the two intake valve recesses 32 are formed by a single plane 40, which is the center of the top surface 18 </ b> A. Is inclined higher than the outer peripheral portion of the top surface 18A.
2 and 9, the two intake valve recesses 32 and the plane 40 between the straight portion and the intake side edge 38A cooperate with the lower surface 16A of the cylinder head 16 in the compression stroke. Thus, it functions as a guiding portion that guides the squish airflow S to the recess 29.

図2に示すように、吸気側スキッシュ部30は、圧縮行程において、吸気側スキッシュ部30と該吸気側スキッシュ部30に対向するシリンダヘッド16の下面16Aとの間の容積が小さくなることで、それらの間の混合気を凹部29に向けて流入するスキッシュ気流Sを生成するものである。
スキッシュ気流作成用のスキッシュ部は、この吸気側スキッシュ部30のみである、
図3、図4、図9に斜線で示すように、吸気側スキッシュ部30は、凹部29よりも吸気ポート22側の頂面18Aの外周部を含んだ部分に形成されている。より詳細には、吸気側スキッシュ部30は、外周縁部から2つの円弧部3202と直線部3204とにわたって形成されている。
吸気側スキッシュ部30は、ピストン18の中心軸Op(ピストン18の軸線)と直交する平面で形成されている。
As shown in FIG. 2, the intake side squish part 30 has a smaller volume between the intake side squish part 30 and the lower surface 16A of the cylinder head 16 facing the intake side squish part 30 in the compression stroke. A squish airflow S is generated in which the air-fuel mixture therebetween flows toward the recess 29.
The squish portion for creating the squish airflow is only the intake side squish portion 30.
As shown by oblique lines in FIGS. 3, 4, and 9, the intake side squish portion 30 is formed in a portion including the outer peripheral portion of the top surface 18 </ b> A closer to the intake port 22 than the recess 29. More specifically, the intake side squish part 30 is formed from the outer peripheral edge part to the two arc parts 3202 and the straight part 3204.
The intake side squish portion 30 is formed of a plane orthogonal to the central axis Op of the piston 18 (the axis of the piston 18).

図3、図4、図9に示すように、排気バルブリセス34は、排気バルブ28が開いた際に排気バルブ28との干渉を避ける箇所であり、排気バルブ28に対応して2つ設けられている。
排気バルブリセス34は、排気バルブ28に対応する頂面18Aの部分が切り欠かれることで形成され、排気側縁部38Bに隣接した箇所に設けられている。
As shown in FIGS. 3, 4, and 9, the exhaust valve recess 34 is a portion that avoids interference with the exhaust valve 28 when the exhaust valve 28 is opened, and two exhaust valve recesses 34 are provided corresponding to the exhaust valve 28. Yes.
The exhaust valve recess 34 is formed by cutting out a portion of the top surface 18A corresponding to the exhaust valve 28, and is provided at a location adjacent to the exhaust side edge 38B.

図9に示すように、吸気バルブリセス32と2つの排気バルブリセス34の間の凹部29の縁部38に沿って第1の平坦部42が設けられ、また、2つの排気バルブリセス34の間の凹部29の縁部38に沿って第2の平坦部44が設けられている。
それら平坦部42、44は、ピストン18の中心軸Opと直交する平面で形成され、それらの平坦部42、44は、同一平面上を延在している。
As shown in FIG. 9, a first flat portion 42 is provided along the edge 38 of the recess 29 between the intake valve recess 32 and the two exhaust valve recesses 34, and the recess 29 between the two exhaust valve recesses 34 is provided. A second flat portion 44 is provided along the edge portion 38.
The flat portions 42 and 44 are formed by a plane orthogonal to the central axis Op of the piston 18, and the flat portions 42 and 44 extend on the same plane.

図2〜図4、図9に示すように、突起部36は、第2の平坦部44に隣接して2つの排気バルブリセス34の間で外周面18B側に向かって延在している。
突起部36は、ピストン18の軸線方向において排気バルブリセス34よりもシリンダヘッド16側に突出し、排気側縁部38Bから外周面18Bに向かって次第に高さが低下するように傾斜している。
As shown in FIGS. 2 to 4 and 9, the protrusion 36 extends toward the outer peripheral surface 18 </ b> B between the two exhaust valve recesses 34 adjacent to the second flat portion 44.
The protrusion 36 protrudes further toward the cylinder head 16 than the exhaust valve recess 34 in the axial direction of the piston 18 and is inclined so that the height gradually decreases from the exhaust side edge 38B toward the outer peripheral surface 18B.

図3、図4、図9に示すように、頂面18Aの外周に沿って第3の平坦部46が設けられ、この第3の平坦部46の延在方向の両端は2つの吸気バルブリセス32の端部に位置している。
第3の平坦部46は、ピストン18の中心軸Opと直交する平面で形成され、吸気側スキッシュ部30と同一平面上を延在している。
As shown in FIGS. 3, 4, and 9, a third flat portion 46 is provided along the outer periphery of the top surface 18 </ b> A, and two intake valve recesses 32 are provided at both ends in the extending direction of the third flat portion 46. Located at the end of the.
The third flat portion 46 is formed by a plane orthogonal to the central axis Op of the piston 18, and extends on the same plane as the intake side squish portion 30.

図3、図4、図9に示すように、各第1の平坦部42と第3の平坦部46との間は、それぞれ第1の曲面部48で接続され、突起部36と第3の平坦部46との間は、第2の曲面部50で接続され、それら第1の曲面部48および第2の曲面部50は、単一の円錐面上を延在している。   As shown in FIGS. 3, 4, and 9, the first flat portion 42 and the third flat portion 46 are connected by a first curved surface portion 48, respectively, and the protrusion 36 and the third flat portion 46 are connected to each other. The flat surface 46 is connected by a second curved surface portion 50, and the first curved surface portion 48 and the second curved surface portion 50 extend on a single conical surface.

次に作用効果について説明する。
ピストン18が上死点近傍に位置した状態で、凹部29は、点火プラグPLの点火点P1を囲むように形成されており、凹部29の底面は吸気側スキッシュ部30よりも高く形成され、凹部29の吸気側縁部38Aは排気側縁部38Bよりも低く形成されている。
したがって、図2に示すように、圧縮行程において、吸気側スキッシュ部30とシリンダヘッド16の下面16Aとの間の混合気がスキッシュ気流Sによって吸気側縁部38Aを通って凹部29に流入しやすくなり、混合気を点火点P1の周囲に確実に集める上で有利となる。
さらに、排気側縁部38Bが吸気側縁部38Aよりも高いので、矢印Aで示すように、凹部29に集められた混合気は排気側縁部38Bから流出しにくく、混合気を点火点P1の周囲に保持する上でも有利となる。
そのため、混合気が点火点P1により着火しやすくなり、混合気の燃焼を促進でき燃費の向上を図る上で有利となる。
Next, the function and effect will be described.
In a state where the piston 18 is located near the top dead center, the recess 29 is formed so as to surround the ignition point P1 of the spark plug PL, and the bottom surface of the recess 29 is formed higher than the intake side squish part 30. The intake side edge 38A of 29 is formed lower than the exhaust side edge 38B.
Therefore, as shown in FIG. 2, in the compression stroke, the air-fuel mixture between the intake side squish portion 30 and the lower surface 16A of the cylinder head 16 easily flows into the recess 29 through the intake side edge portion 38A by the squish air flow S. This is advantageous in reliably collecting the air-fuel mixture around the ignition point P1.
Further, since the exhaust side edge 38B is higher than the intake side edge 38A, as shown by the arrow A, the air-fuel mixture collected in the recess 29 is unlikely to flow out from the exhaust side edge 38B. It is also advantageous for holding around.
Therefore, the air-fuel mixture is easily ignited at the ignition point P1, which is advantageous in promoting combustion of the air-fuel mixture and improving fuel consumption.

また、スキッシュ気流作成用のスキッシュ部は、吸気側スキッシュ部30のみであるため、圧縮行程において、吸気側スキッシュ部30によるスキッシュ気流によって凹部29に集められた混合気が、他のスキッシュ部によるスキッシュ気流の影響を受けないため、混合気を点火点P1の周囲に確実に集める上でより有利となる。   Further, since the squish portion for creating the squish airflow is only the intake-side squish portion 30, the air-fuel mixture collected in the recess 29 by the squish airflow by the intake-side squish portion 30 during the compression stroke is squished by other squish portions Since the air-fuel mixture is not affected by the airflow, it is more advantageous for reliably collecting the air-fuel mixture around the ignition point P1.

また、2つの排気バルブリセス34の間に排気バルブリセス34よりも上方に突出する突起部36が形成されている。
したがって、この突起部36が凹部29から排気ポート26側への混合気の流出を抑制することに加えて、突起部36が頂面18Aの排気ポート26側の箇所に形成されていることから、排気ポート26側における燃焼室20の容積を縮小することができるため、燃焼室20内の混合気を凹部29により多く流入させることができ、混合気を点火点P1の周囲に集める上でもより有利となる。
In addition, a protrusion 36 that protrudes above the exhaust valve recess 34 is formed between the two exhaust valve recesses 34.
Therefore, in addition to suppressing the outflow of the air-fuel mixture from the concave portion 29 to the exhaust port 26 side, the projection portion 36 is formed at a location on the exhaust port 26 side of the top surface 18A. Since the volume of the combustion chamber 20 on the exhaust port 26 side can be reduced, a larger amount of air-fuel mixture in the combustion chamber 20 can flow into the recess 29, which is more advantageous for collecting the air-fuel mixture around the ignition point P1. It becomes.

また、ピストン18の頂面18Aを平面視した場合に、凹部29の縁部38は、吸気ポート22側と排気ポート26側とを結ぶ方向における寸法よりも、吸気ポート22側と排気ポート26側とを結ぶ直線と直交する方向における寸法が大きい長形に形成されているので、混合気が凹部29に流入する部分である吸気側縁部38Aを大きく確保できるため、吸気側縁部38Aを通って凹部29に流入する混合気の流れを促進することにより混合気を点火点P1の周囲に確実に集める上でより有利となる。   Further, when the top surface 18A of the piston 18 is viewed in plan, the edge portion 38 of the recess 29 is closer to the intake port 22 side and the exhaust port 26 side than the dimension in the direction connecting the intake port 22 side and the exhaust port 26 side. Is formed in a long shape having a large dimension in a direction perpendicular to the straight line connecting the two, the intake side edge 38A, which is the portion where the air-fuel mixture flows into the recess 29, can be secured large. By promoting the flow of the air-fuel mixture flowing into the concave portion 29, it is more advantageous for reliably collecting the air-fuel mixture around the ignition point P1.

本実施の形態では、内燃機関が吸気管にインジェクタが設けられた吸気管噴射型エンジンである場合について説明したが、本発明は、自然吸気型エンジンあるいは直噴型エンジンにも無論適用可能である。   In the present embodiment, the case where the internal combustion engine is an intake pipe injection type engine in which an injector is provided in the intake pipe has been described, but the present invention is naturally applicable to a naturally aspirated type engine or a direct injection type engine. .

10……内燃機関(エンジン)、12……シリンダ、12A……内周面、14……シリンダブロック、16……シリンダヘッド、16A……下面、18……ピストン、18A……頂面、20……燃焼室、22……吸気ポート、24……吸気バルブ、26……排気ポート、28……排気バルブ、29……凹部、30……吸気側スキッシュ部、32……吸気バルブリセス、34……排気バルブリセス、36……突起部、38……縁部、38A……吸気側縁部、38B……排気側縁部、PL……点火プラグ、Op……中心軸、P1……点火点、S……スキッシュ気流。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine (engine), 12 ... Cylinder, 12A ... Inner peripheral surface, 14 ... Cylinder block, 16 ... Cylinder head, 16A ... Lower surface, 18 ... Piston, 18A ... Top surface, 20 ...... Combustion chamber, 22 ...... Intake port, 24 ...... Intake valve, 26 ...... Exhaust port, 28 ...... Exhaust valve, 29 ...... Recess, 30 ...... Intake side squish part, 32 ...... Intake valve recess, 34. ... exhaust valve recess, 36 ... projection, 38 ... edge, 38A ... intake side edge, 38B ... exhaust side edge, PL ... ignition plug, Op ... center axis, P1 ... ignition point, S: Squish airflow.

Claims (5)

シリンダブロックに形成されたシリンダとシリンダヘッドの下面とピストン頂面とにより形成される燃焼室と、
前記シリンダヘッドに設けられた吸気ポート、排気ポート、点火プラグと、
を備える内燃機関であって、
前記ピストンの頂面は、前記ピストンが上死点近傍に位置した状態で、前記点火プラグの点火点を囲むように前記頂面の中央に形成された凹部と、前記凹部よりも前記吸気ポート側の前記頂面の外周部を含んだ部分に形成され前記ピストンの軸線と直交する平面上を延在するスキッシュ気流作成用の吸気側スキッシュ部とを備え、
前記シリンダヘッドは、前記吸気側スキッシュ部に対向する前記シリンダヘッドの箇所に形成され前記吸気側スキッシュ部と協働して前記スキッシュ気流を生成するシリンダヘッド下面を備え、
前記ピストン頂面には、前記凹部と該凹部の周囲に位置する前記頂面の部分との境をなす縁部のうち、前記吸気ポート側と前記排気ポート側とを結ぶ方向に沿って延在する縁部に沿って第1の平坦部が形成され、
前記凹部と該凹部の周囲に位置する前記頂面の部分との境をなす縁部のうち、前記吸気ポート側に位置する部分を吸気側縁部とし、前記排気ポート側に位置する部分を排気側縁部としたとき、前記吸気側縁部は前記排気側縁部よりも低く形成されている、
ことを特徴とする内燃機関。
A combustion chamber formed by a cylinder formed in the cylinder block, a lower surface of the cylinder head, and a piston top surface;
An intake port, an exhaust port, a spark plug provided in the cylinder head;
An internal combustion engine comprising:
The top surface of the piston has a recess formed in the center of the top surface so as to surround the ignition point of the spark plug in a state where the piston is positioned near the top dead center, and the intake port side from the recess. An intake side squish part for creating a squish airflow that is formed in a part including the outer peripheral part of the top surface and extends on a plane perpendicular to the axis of the piston,
The cylinder head includes a lower surface of the cylinder head that is formed at a position of the cylinder head facing the intake side squish portion and generates the squish airflow in cooperation with the intake side squish portion.
The top surface of the piston extends along a direction connecting the intake port side and the exhaust port side of an edge portion that forms a boundary between the concave portion and the top surface portion located around the concave portion. A first flat portion is formed along the edge to be
Of the edge portion that borders the concave portion and the top surface portion located around the concave portion, the portion located on the intake port side is defined as the intake side edge portion, and the portion located on the exhaust port side is exhausted. When it is a side edge, the intake side edge is formed lower than the exhaust side edge,
An internal combustion engine characterized by that.
前記シリンダヘッドは前記吸気ポートに配設される吸気バルブと、前記排気ポートに配設される排気バルブとを備え、  The cylinder head includes an intake valve disposed in the intake port and an exhaust valve disposed in the exhaust port,
前記ピストンの頂面には前記吸気バルブと対応して設けられた吸気バルブリセスと、前記排気バルブと対応して設けられた排気バルブリセスとが形成されるとともに、  An intake valve recess provided corresponding to the intake valve and an exhaust valve recess provided corresponding to the exhaust valve are formed on the top surface of the piston,
前記第1の平坦部は前記吸気バルブリセスと前記排気バルブリセスとの間に設けられる  The first flat portion is provided between the intake valve recess and the exhaust valve recess.
ことを特徴とする請求項1記載の内燃機関。  The internal combustion engine according to claim 1.
前記ピストン頂面には外周に沿って第3の平坦部が形成され、前記第1の平坦部と前記第3の平坦部との間は曲面部で接続される  A third flat portion is formed on the piston top surface along the outer periphery, and the first flat portion and the third flat portion are connected by a curved surface portion.
ことを特徴とする請求項2記載の内燃機関。  The internal combustion engine according to claim 2, wherein:
前記排気側縁部よりも前記排気ポート側に位置する前記頂面の部分に、前記排気バルブとの干渉を避ける2つの前記排気バルブリセスが形成され、
前記2つの排気バルブリセスの間に前記ピストンの軸線方向において前記排気バルブリセスよりも前記シリンダヘッド側に突出する突起部が形成されている
ことを特徴とする請求項2または3記載の内燃機関。
Two exhaust valve recesses for avoiding interference with the exhaust valve are formed in the top surface portion located on the exhaust port side with respect to the exhaust side edge,
4. The internal combustion engine according to claim 2 , wherein a protrusion is formed between the two exhaust valve recesses so as to protrude toward the cylinder head from the exhaust valve recess in the axial direction of the piston.
前記ピストンの頂面を平面視した場合に、前記凹部の縁部は、前記吸気ポート側と前記排気ポート側とを結ぶ方向における寸法よりも、前記吸気ポート側と前記排気ポート側とを結ぶ直線と直交する方向における寸法が大きい長形に形成されている、
ことを特徴とする請求項1から4の何れか1項記載の内燃機関。
When the top surface of the piston is viewed in plan, the edge of the recess is a straight line connecting the intake port side and the exhaust port side rather than the dimension in the direction connecting the intake port side and the exhaust port side. Is formed in a long shape with a large dimension in the direction orthogonal to
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein
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JP6006276B2 (en) * 2014-10-30 2016-10-12 本田技研工業株式会社 Internal combustion engine
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04112904A (en) * 1990-08-31 1992-04-14 Toyota Motor Corp Combustion chamber of 2-cycle internal combustion engine
JP3684679B2 (en) * 1996-06-25 2005-08-17 日産自動車株式会社 Piston for internal combustion engine
EP1251248A1 (en) * 2001-04-18 2002-10-23 OMG AG & Co. KG Method and arrangement to remove soot particles from the exhaust gas of a diesel engine
US6725828B1 (en) * 2003-06-17 2004-04-27 Ford Global Technologies, Llc Vortex-induced stratification combustion for direct injection spark ignition engines
JP4088565B2 (en) * 2003-07-28 2008-05-21 トヨタ自動車株式会社 In-cylinder injection internal combustion engine and mixture formation method for in-cylinder injection internal combustion engine
JP4280925B2 (en) * 2004-12-27 2009-06-17 三菱自動車エンジニアリング株式会社 Combustion chamber structure of internal combustion engine
JP5537110B2 (en) * 2009-09-30 2014-07-02 ダイハツ工業株式会社 Internal combustion engine

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