JPS6242101Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の燃焼室構造に関する。

従来より、第１吸気弁と第２吸気弁を具備し、
第１吸気弁の吸気ポートをヘリカル状に形成する
と共に第２吸気弁の吸気通路内に絞り弁を設けた
内燃機関が知られている。この内燃機関では機関
低中速運転時に絞り弁を全閉して吸入空気をヘリ
カル型吸気ポート並びに第１吸気弁のみを介して
燃焼室内に供給することにより燃焼室内に強力な
乱れを発生させて安定した燃焼を確保し、一方機
関高速運転時には絞り弁を全開にして第１吸気弁
と第２吸気弁の双方から吸入空気を燃焼室内に供
給することにより充填効率を高めて高出力を得る
ようにしている。しかしながらこの内燃機関では
第２吸気弁の吸気通路内に設けた絞り弁が全開し
たとしてもこの絞り弁の弁軸等が流入抵抗となる
ために高い充填効率を確保するのが困難であるば
かりでなく、絞り弁の開閉制御機構を設けなけれ
ばならないので構造が複雑となるという問題があ
る。また、このような内燃機関において絞弁を取
りはずしてしまうと吸入空気は流れ抵抗の小さな
第２吸気弁の吸気通路を介して流れる割合が多く
なるために機関低中速運転時に燃焼室内に発生す
る乱れが弱く、従つてこのような内燃機関では絞
り弁を取りはずすことはできない。

本考案は上述のような絞り弁を設けなくても機
関低中速運転時に強力な乱れを燃焼室内に発生さ
せることができ、更にそのような絞り弁を除去す
ることによつて高い充填効率を確保するようにし
た内燃機関を提供することにある。

以下、添附図面を参照して本考案を詳細に説明
する。

第１図並びに第２図を参照すると、１はシリン
ダブロツク、２はシリンダブロツク１内で往復動
するピストン、３はシリンダブロツク１上に固締
されたシリンダヘツド、４はピストン２とシリン
ダヘツド３間に形成される燃焼室、５は第１吸気
弁、６は第１吸気弁５を介して燃焼室４内に連結
されたヘリカル型第１吸気ポート、７は第２吸気
弁、８は第２吸気弁７を介して燃焼室４内に連結
された第２吸気ポート、９は排気弁、１０は排気
ポート、１１は点火栓を夫々示す。ヘリカル型第
１吸気ポート６は枝管１２を介して図示しないサ
ージタンクに連結され、各吸気ポート６には第１
吸気弁５のかさ部背面中心部に向けて燃料を噴射
するための燃料噴射弁１３が取付けられる。一
方、第２吸気ポート８は枝管１４を介して上述の
サージタンクに連結されるか、或いは対応する枝
管１２に連結される。なお、サージタンクから第
１吸気弁５に至る枝管１２並びに第１吸気ポート
６内には絞り弁は設けられておらず、またサージ
タンクから第２吸気弁７に至る枝管１４並びに第
２吸気ポート８内にも絞り弁は設けられていな
い。従つて吸入空気は常時第１吸気弁５並びに第
２吸気弁７を介して燃焼室４内に供給される。第
１図並びに第２図からわかるように第２吸気弁７
は第１吸気弁５よりも小さく、第２吸気ポート８
の断面積は第１吸気ポート６の断面積よりも小さ
い。また、第２吸気ポート８は上方からみた場合
には真直ぐに延び、横方向（第１図）からみた場
合には円孤に沿つて延びる極めて流れ抵抗の小さ
な形状に形成されている。このように上方からみ
て真直ぐに延びている吸気ポートは通常ストレー
ト型吸気ポートと称される。

燃焼室４を画定するシリンダヘツド内壁面上に
はほぼ長円形状をなす凹溝１５が形成され、また
この凹溝１５の両側に位置するシリンダヘツド内
壁面部分１６，１７はほぼ三ケ月状をなす平坦面
に形成される。第１図並びに第２図に示されるよ
うにシリンダヘツド３の三ケ月形平坦内壁面部分
１６の巾はシリンダヘツド３の三ケ月形平坦内壁
面部分１７の巾よりもかなり広くなつている。凹
溝１５の頂面１８は三ケ月形平坦内壁面部分１
６，１７とほぼ平行をなしており、この頂面上に
第１吸気弁５と排気弁９とが並んで配置される。
凹溝１５の周辺段部１９は第１吸気弁５並びに排
気弁９の外周縁を包囲するように形成されてお
り、従つて凹溝１５は前述したようにほぼ長円形
状をなす。一方、第１図並びに第３図に示される
ようにピストン頂面上にはほぼ半円形状をなす凹
溝２０が形成され、またこの凹溝２０の周りに位
置するピストン頂面部分２１，２２は平坦面に形
成される。ピストン２の平坦頂面部分２１はほぼ
三ケ月をなし、この平坦頂面部分２１はシリンダ
ヘツド３の三ケ月平坦内壁面部分１６と対面配置
される。従つて第１図に示されるようにピストン
２が上死点に達したときにピストン２の平坦頂面
部分２１とシリンダヘツド３の平坦内壁面部分１
６間にほぼ三ケ月形をなすスキツシユエリアＡが
形成される。第２吸気弁７はシリンダヘツド３の
三ケ月形平坦内壁面部分１６上に配置され、第１
図からわかるようにこの第２吸気弁７のかさ部の
大部分がスキツシユエリアＡ内に位置する。一
方、ピストン２の平坦頂面部分２２はほぼ一様の
巾で凹溝２０の外周縁に沿つて延び、第１図に示
すようにピストン２が上死点に達したときにこの
ピストン平坦頂面部分２２とシリンダヘツド３の
三ケ月形平坦内壁面部分１７間にスキツシユエリ
アＢが形成される。第１図並びに第３図に示され
るようにピストン頂面に形成された凹溝２０はピ
ストン頂面とほぼ平行な底面２３と、傾斜した周
辺段部２４，２５を有する。なお、円孤状に延び
る周辺段部２４は真直ぐに延びる周辺段部２５よ
りも傾斜が急であることがわかる。

第１吸気弁５並びに第２吸気弁７が開弁して収
気行程が開始されると一方ではヘリカル型第１吸
気ポート６を介して燃焼室４内に吸入空気が供給
され、他方では第２吸気ポート８を介して燃焼室
４内に吸入空気が供給される。機関低中速運転時
のように吸入空気量が少ないときには第１吸気ポ
ート６がヘリカル状に形成されていることよりも
第２吸気ポート８の断面積が小さいことの方が流
れ抵抗に大きく影響し、従つてこのときには第１
吸気ポート６から燃焼室４内に流入する吸入空気
量の方が第２吸気ポート８から燃焼室４内に流入
する吸入空気量よりも多くなる。このように機関
低中速運転時にはヘリカル型第１吸気ポート６か
ら燃焼室４内に供給される吸入空気量の方が多く
なるので燃焼室４内には垂直軸線回りの強力な旋
回流が発生せしめられる。一方、このとき第２吸
気弁７を介して吸入空気が燃焼室４内に流入する
が第２吸気弁７は第１吸気弁５の下方に配置され
ているので第２吸気弁７から燃焼室４内に流入す
る吸入空気が第１吸気弁５から燃焼室４内に流入
する吸入空気の流れを阻止することがない。従つ
て機関低中速運転時には更に強力な旋回流が燃焼
室４内に発生せしめられることになる。

一方、機関高速運転時のように吸入空気量の多
いときには第２吸気ポート８の断面積が小さいこ
とよりも第１吸気ポート６のヘリカル型であるこ
との方が流れ抵抗に大きく影響し、従つて機関高
速運転時には第２吸気ポート８から燃焼室４内に
流入する吸入空気が充填効率に大きな影響を与え
る。ところが本考案では前述したようにサージタ
ンクから第２吸気弁７に至る枝管１４並びに第２
吸気ポート８内には絞り弁等の流れ抵抗を増大せ
しめるものが挿入されていないので高い充填効率
を得ることができる。

以上の説明から明らかなように本考案では吸気
弁の配置を含む燃焼室の構造を改良することによ
つて機関高速運転時における高い充填効率を確保
すると共に機関低中速運転時に燃焼室内に強力な
旋回流を発生せしめるようにしている。従つて本
考案では従来のように第２吸気通路内に絞り弁を
設ける必要がなく、斯くして絞り弁を設けること
による充填効率の低下を阻止できることと絞り弁
の開閉制御機構を必要としないということから本
考案が産業上大きな利点を有することは明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による内燃機関の側面断面図、
第２図は第１図のシリンダヘツドの平面断面図、
第３図はピストンの平面図である。 ５……第１吸気弁、６……第１吸気ポート、７
……第２吸気弁、８……第２吸気ポート、１５，
２０……凹溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１の吸気弁と第２の吸気弁を具備し、該第１
   吸気弁の吸気ポートがヘリカル状に形成されてい
   る内燃機関において、シリンダヘツド内壁面の周
   辺部の一部を平坦に形成すると共に残りのシリン
   ダヘツド内壁面を凹状に形成して上記シリンダヘ
   ツド内壁面の平坦周辺部とピストンの平坦頂面間
   にスキツシユエリアを形成し、上記第１吸気弁を
   上記シリンダヘツド凹状内壁面上に配置すると共
   に上記第２吸気弁を上記シリンダヘツド内壁面の
   平坦周辺部上に配置した内燃機関の燃焼室構造。