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公開番号2025077666
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023190039
出願日2023-11-07
発明の名称内燃機関の燃焼室構造
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02B 23/08 20060101AFI20250512BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】圧縮上死点付近でもタンブル流を維持して燃焼を安定させることができる内燃機関の燃焼室構造を提供する。
【解決手段】内燃機関10の燃焼室構造は、タンブル流Tを受け入れる凹部42がピストン頂面41に形成されたピストン40を有する。内燃機関10の燃焼室構造は、燃焼室20におけるタンブル流Tの旋回径が最大となる断面において、上死点付近でシリンダヘッド内壁面32に沿って旋回してきたタンブル流Tがピストン頂面41側に流入する位置(点P1)よりも、点P2で示したピストン頂面41の凹部42の上端位置の方がシリンダ中心に対して外方に位置するように、凹部42が偏心配置されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
タンブル流を受け入れる凹部がピストン頂面に形成されたピストンを有する内燃機関の燃焼室構造であって、
燃焼室における前記タンブル流の旋回径が最大となる断面において、
上死点付近でシリンダヘッド内壁面に沿って旋回してきた前記タンブル流が前記ピストン頂面側に流入する位置よりも、前記ピストン頂面の前記凹部の上端位置の方がシリンダ中心に対して外方に位置するように、
前記凹部が偏心配置されている
内燃機関の燃焼室構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は内燃機関の燃焼室構造に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関が開示されている。この内燃機関は、燃焼室内でタンブル流を案内してタンブル流の強度低下を抑制する。この内燃機関は、圧縮上死点手前でタンブル流が崩壊して燃焼室内に強力な気流の乱れを発生させる。この内燃機関は、この気流の乱れによって希薄燃焼領域を拡大させて出力性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１６３８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リーン状態での燃焼を実施するスーパーリーンバーンエンジンでは空気過剰率λが大きいため、従来のストイキ燃焼に対して燃焼を安定させることが困難である。そのため、圧縮上死点付近でもタンブル流を維持して燃焼を安定させることができる内燃機関が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための内燃機関の燃焼室構造は、タンブル流を受け入れる凹部がピストン頂面に形成されたピストンを有する。内燃機関の燃焼室構造は、燃焼室における前記タンブル流の旋回径が最大となる断面において、上死点付近でシリンダヘッド内壁面に沿って旋回してきた前記タンブル流が前記ピストン頂面側に流入する位置よりも、前記ピストン頂面の前記凹部の上端位置の方がシリンダ中心に対して外方に位置するように、前記凹部が偏心配置されている。
【発明の効果】
【０００６】
内燃機関の燃焼室構造は、圧縮上死点付近でもタンブル流を維持して燃焼を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、一実施形態における内燃機関の燃焼室構造の断面図である。
図２は、上死点付近における同実施形態の内燃機関の燃焼室構造の断面図である。
図３は、上死点付近における従来の内燃機関の燃焼室構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、内燃機関１０の燃焼室構造について、図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２は内燃機関１０の燃焼室構造の断面図であって、タンブル流Ｔによる旋回流の中心軸と直交する断面のうち、シリンダ３７の中心を通る断面を示す断面図である。燃焼室２０におけるタンブル流Ｔの旋回径は、この断面において、最大となる。図２は、上死点付近における同実施形態の内燃機関１０の燃焼室構造の断面図である。
【０００９】
図１及び図２に示すように、内燃機関１０の燃焼室構造は、シリンダブロック３０と、シリンダヘッド３１と、ピストン４０とを備えている。シリンダブロック３０は、シリンダ３７を備えている。シリンダヘッド３１は、シリンダヘッド内壁面３２を備えている。ピストン４０は、ピストン頂面４１を備えている。ピストン頂面４１は、凹部４２が形成されている。シリンダ３７と、シリンダヘッド内壁面３２と、ピストン頂面４１とで、燃焼室２０が区画されている。
【００１０】
図１及び図２に示すように、シリンダヘッド３１には、吸入空気を燃焼室２０に流入させる吸気ポート３３と、燃焼室２０での混合気の燃焼によって生じた既燃ガスが排出される排気ポート３５とが設けられている。また、内燃機関１０は、燃焼室２０に対して吸気ポート３３を開閉する吸気バルブ３４と、燃焼室２０に対して排気ポート３５を開閉する排気バルブ３６とを備えている。そして、吸気ポート３３から吸入空気が燃焼室２０に流入されると、吸入空気がシリンダヘッド内壁面３２に沿って旋回し、図１及び図２に矢印で示すようなタンブル流Ｔが発生する。
（【００１１】以降は省略されています）

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