(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に離れた排気ポートおよび吸気ポートを有する少なくとも１つのシリンダと、対向して配置され前記シリンダの孔内で往復運動する一対のピストンとを含む内燃機関の作動方法であって、前記ピストンの各々は、端面周囲を画定する外周領域を有する端面、及び、前記周囲内に窪みを有し、前記窪みは凹面を画定し、前記凹面は、前記外周領域を含む面から前記ピストンの内部に向かって内方に湾曲する第１の部分と、前記ピストンの内部から前記周囲領域を含む面を通って外方に湾曲する第２の部分とを有しており、
前記各端面は、前記周囲内に、前記周囲領域を含む面から外方に湾曲し、前記凹面の前記第２の部分に接して隆起を形成する凸面を含み、
前記ピストンが前記孔内の各上死点近傍にあるときに、前記各ピストン端面の前記凸面が他方のピストンの前記凹面の前記第１の部分とともに圧搾区域を画定するように、対向する前記ピストンが前記孔内に配向され、
前記ピストンが前記孔内のそれぞれの上死点位置に向かって移動すると、前記ピストンの前記窪み間に細長楕円形の燃焼室を形成し、前記細長楕円形は、前記燃焼室の各端部の間に延在する主軸を有し、前記燃焼室は、前記各端部に又は前記各端部の近傍に位置する噴射ポートを有し、
細長楕円形の前記主軸に対して傾斜する方向で給気の圧搾流を前記燃焼室へ供給し、
前記圧搾流および渦巻き給気に応答して前記燃焼室内に給気の少なくとも１つの回転運動を生成し、
前記燃焼室の前記各端部に又は前記各端部近傍に位置する前記噴射ポートを通して対向噴霧パターンの燃料を燃焼室に噴射することを特徴とする方法。
【請求項２】
対向噴霧パターンの燃料を前記燃焼室に噴射することが、前記主軸に沿って前記燃料の噴霧パターンを噴射することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各噴霧パターンが、噴射軸に対してアレイ状に配置される複数の噴流を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記噴霧パターンが、前記噴霧パターンの噴流を対向して方向付けるように回転配向されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記噴流が４つの噴流を含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記噴霧パターンの噴流が相互に組み合わされるように、前記噴霧パターンが回転配向されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記噴流が４つの噴流を含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記噴霧パターンが、前記噴霧パターンの噴流が対向する配向と前記噴霧パターンの噴流が相互に組み合わされる配向との間の範囲で回転配向されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野は内燃機関用燃焼室である。特に、該分野は、燃焼室がポート付きシリンダの孔に対向して配置されるピストンの端面間により画定される対向ピストンエンジン構造を含む。より具体的には、該分野は、ピストン端面間のシリンダに導入される給気の回転運動を生成する燃焼室構造を有する対向ピストンエンジンを含む。燃料の対向噴霧パターンは燃焼室内に噴射される。いくつかの態様では、対向噴霧パターンは燃焼室の主軸に沿って噴射される。
【背景技術】
【０００２】
図１によると、対向ピストンエンジンは、孔１２を有する少なくとも１つのシリンダ１０と、シリンダ内に機械加工または形成される長手方向にずれた吸気ポートおよび排気ポート１４および１６とを含む。１つまたはそれ以上の燃料噴射装置１７は、シリンダの側面を通って開放される噴射装置ポート（噴射装置が配置されるポート）に固定される。従来技術による２つのピストン２０、２２は端面２０ｅ、２２ｅを相互に対向させて孔１２内に配置される。便宜上、ピストン２０は、吸気ポート１４に近接するため「吸気」ピストンと称される。同様に、ピストン２２は、排気ポート１６に近接するため「排気」ピストンと称される。
【０００３】
シリンダ１０などの１つのまたはそれ以上のポート付きシリンダ（１つのまたはそれ以上の吸気ポートおよび排気ポートを内部に形成したシリンダ）を有する対向ピストンエンジンの動作は十分に既知である。この関連で、燃焼に応答して、対向ピストンはシリンダ１０内で最内位置にあたるそれぞれの上死点（ＴＤＣ）位置から遠ざかる。ＴＤＣから移動する間、ピストンはシリンダ内の最外位置にあたるそれぞれの下死点（ＢＤＣ）位置に接近するまで関連ポートを閉じたままにしておく。ピストンは、吸気ポートおよび排気ポート１４、１６が連動して開閉するように一致して移動することができる。もしくは、一方のピストンが他方のピストンを一致して導くことができ、その場合、吸気ポートおよび排気ポートは異なる開閉時間を有する。
【０００４】
多くの対向ピストン構造では、位相オフセットがピストン運動に導入される。たとえば、排気ピストンが吸気ピストンを主導し、位相オフセットにより、ピストンを順次ＢＤＣ位置辺りに移動させ、排気ポート１６は排気ピストン２２がＢＤＣを通過する際開放されているが、吸気ポート１４が依然として閉鎖しているために、燃焼ガスは排気ポート１６の外へ流れ始める。ピストンが相互に遠ざかり続ける際、吸気ピストン２０はＢＤＣを通過して吸気ポート１４を開放させ、排気ポート１６は依然として開放されている。圧搾空気は開放された吸気ポート１４を通じてシリンダ１０内に強制的に充填されて、排気ガスを排気ポート１６を通じてシリンダから外に追いやる。図１に示すように、ピストンのさらなる移動後、排気ポート１６は吸気ポート１４の前で閉鎖し、吸気ピストン２０はＢＤＣから遠ざかり続ける。通常、充填された外気は、吸気ポート１４の傾斜した開口部を通過する際に渦巻き状となる。図１を参照すると、渦巻き運動（もしくは単純に「渦巻き」）３０は、シリンダの縦軸を中心に循環し、シリンダ１０の孔を縦方向に移動する給気の略螺旋状運動である。図２によると、ピストン２０、２２がＴＤＣに向かって移動し続けると、吸気ポート１４が閉鎖され、シリンダに残る渦巻き給気は端面２０ｅおよび２２ｅ間で圧縮される。ピストンがシリンダ孔内のそれぞれのＴＤＣ位置に接近すると、燃料４０がシリンダの側面を通り、ピストンの端面２０ｅ、２２ｅ間の孔内の圧縮給気３０へと直接噴射される（「直接側噴射」）。噴射が継続すると、ピストン２０および２２がそれぞれのＴＤＣ位置を通過する際に、空気と燃料の渦巻き状混合物が端面２０ｅと２２ｅ間に画定される燃焼室３２内でますます圧縮される。混合物が点火温度に達すると、燃料が燃焼室内で着火して、ピストンをそれぞれのＢＤＣ位置に向かって離れるように追いやる。
【０００５】
乱流は、燃料噴射が始まる際の給気運動の望ましい特徴である。乱流は、他の方法で生じるよりも完全で均一な点火のための給気と燃料の混合を促進する。対向ピストンエンジンの吸気ポート開口部とシリンダの形状は、給気の強力な渦巻き運動を生成し、排気ガス（掃気）の除去と乱給気流の両方を促進する非常に有効なプラットフォームを提供する。しかしながら、渦巻きによって支配される給気運動は、燃焼中の望ましくない効果を生成することができる。たとえば、平坦なピストン端面間で画定される円筒状の燃焼室内での燃焼中、渦巻きはシリンダ孔に向かって炎を押しやり、（比較的）低温のシリンダ壁への熱損失を引き起こす。渦巻きの高速ベクトルがシリンダ壁の近傍で生じ、以下のような熱損失の最悪のシナリオを招く。高速の高温ガスが熱をシリンダ壁へと伝達し、エンジンの熱効率を低下させる。したがって、このような対向ピストンエンジンでは、渦巻きによって生成される望ましくない作用を軽減しつつ、噴射の開始時の乱給気流を維持することが望ましい。
【０００６】
ある対向ピストン燃焼室構造では、乱流は、燃焼室周囲からシリンダ軸に向かうシリンダの半径方向の圧搾流によって生成される。圧搾流は、ピストン端面の周囲の比較的高圧の領域から少なくとも１つのピストン端面に形成される窪みによって生成される低圧領域への圧縮空気の運動によって生成される。圧搾流は燃焼室内の乱給気流を促進する。たとえば、米国特許第６，１７０，４４３号は、相補的端面構造を有する一対の対向ピストン付きのシリンダを開示している。一方の端面に形成される円形の凹状窪みはピストン軸に対して対称であり、中心で１点に達する。対向端面の周囲は半環状（半ドーナツ状）溝が中心に形成される凸形状である。ピストンがＴＤＣに接近するにつれ、ピストンはシリンダの縦軸を中心とする略環状の燃焼室を画定する。燃焼室は、凹面形状と凸面形状間に画定する周方向の圧搾帯に囲まれる。ピストンがＴＤＣに接近するにつれ、圧搾帯は環状溝への内向き圧搾流を生成し、「上死点近傍の高強度渦巻き」を形成する。’４４３特許のカラム１９の第２５〜２７行を参照されたい。燃料は孔の半径方向でドーナツ状（ｔｏｒｉｄａｌ）の燃焼室内に噴射される。
【０００７】
燃焼室内の乱給気流が増えると、空気／燃料混合の効果が増大する。渦巻きまたは圧搾流のみによる給気運動でも実際にはある程度の乱流を達成する。したがって、給気運動の回転運動を生成する対向ピストンエンジン用の燃焼室構造が提案されている。たとえば、２０１１年４月１８日に出願された共有米国特許出願第１３／０６６，５８９号に記載される燃焼室を参照されたい。この関連で、回転は、シリンダの縦軸に横断する方向に循環する給気の回転運動である。好ましくは、回転運動は、シリンダ孔の直径を中心に循環する給気の循環である。この追加要素は、より強力な給気の乱流を生成することによって、渦巻きまたは圧搾のみで得られるよりも優れた空気／燃料混合が達成される。また、対向ピストンエンジンの燃焼室内でのより優れた空気／燃料混合を得るため、このように大きく複雑な乱気流運動と十分に相互作用する燃料噴霧パターンを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００８】
したがって、燃料噴霧パターンをシリンダ孔の対向放射方向で対向ピストンエンジンの燃焼室に直接側噴射し、給気が複雑な乱流運動を有することを目的とする。好ましくは、空気の運動は渦巻き成分と回転成分を含む。
【０００９】
好ましくは、回転運動は、シリンダ孔の直径周囲を巡る給気の循環である。
【００１０】
いくつかの態様では、上記燃焼室から噴射される燃料の対向噴霧パターンは、燃焼室の中心またはその近傍で接する複数の噴流パターンを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】対向ピストンエンジンのシリンダの概略側部分断面図であり、従来技術の対向ピストンはそれぞれの下死点位置の近傍にあり、適宜「従来技術」と表示されている。
【図２】図１のシリンダの概略側部分断面図であり、従来技術の対向ピストンは、ピストンの平坦端面が従来技術の燃焼室を画定するそれぞれの上死点位置の近傍にあり、適宜「従来技術」と表示されている。
【図３】一対のピストンのうちの１つのピストンの正面斜視図であり、一対のピストンの同一の端面が形成されて燃焼室構造を画定する。
【図４】図３による一対のピストンを含む対向ピストンエンジンの動作順序を示す側断面図である。
【図５】図３による一対のピストンを含む対向ピストンエンジンの動作順序を示す側断面図である。
【図６】図３による一対のピストンを含む対向ピストンエンジンの動作順序を示す側断面図である。
【図７Ａ】燃焼室構造をより詳細に示す図６の一部の拡大図である。
【図７Ｂ】燃焼室構造内の圧搾流および回転空気流を示す図７Ａの拡大図である。
【図８】窪みが形成された端面と燃料噴射パターンとを示す、図３のピストンのうちの１つのピストンの端面図である。
【図９Ａ】渦巻きのない場合の端面と圧搾流間の相互作用を示す図８のピストン端面図の概略図である。
【図９Ｂ】渦巻きのある場合の端面と圧搾流間の相互作用を示す図８のピストン端面図の概略図である。
【図１０Ａ】複数の噴流を有する燃料噴射噴霧パターンを説明する説明図である。
【図１０Ｂ】複数の噴流を有する燃料噴射噴霧パターンの第１の実施形態を説明する説明図である。
【図１０Ｃ】複数の噴流を有する燃料噴射噴霧パターンの第２の実施形態を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下説明する燃焼室構造では、内燃機関は、長手方向に離れた排気ポートおよび吸気ポートを有する少なくとも１つのシリンダを含む。たとえば、図１および２に示されるシリンダ１０を参照されたい。一対のピストンはシリンダ孔に対向して配置され、燃焼室構造はピストンが上死点位置に向かって移動する際にピストンの対向端面間に画定される。周囲領域は各端面の周囲を画定する。燃焼室は端面間に画定される空隙を含み、シリンダの少なくとも略直径方向に延在し、空隙に向かって開放され、燃料がそこから噴射される対向開口部（以下、「噴射ポート」と称する）を有する。
【００１３】
内燃機関の動作中、ピストンがＴＤＣに接近するにつれ、１つのまたはそれ以上の圧搾区域は圧縮空気の流れ（「圧搾流」と称する）を、孔の直径方向に対して傾斜する少なくとも１つの方向で燃焼室内へと方向付ける。このプロセスは「圧搾の生成」と称する。圧搾を生成する端面の部分は圧搾面と称し、圧搾面間に画定される路は圧搾路と称する。圧搾流は燃焼室空隙の１つのまたはそれ以上の湾曲面によって、空隙内で循環する少なくとも１つの回転運動へ偏向させられる、あるいは向け直される。
【００１４】
以下の説明では、「燃料」は対向ピストンエンジンで使用可能な任意の燃料である。燃料は、比較的均質の成分であっても混合物であってもよい。たとえば、燃料は、ディーゼル燃料または圧縮点火により点火可能なその他の任意の燃料であってもよい。さらに、本明細書では、空気／燃料混合物の圧縮から生じる点火も企図している。しかしながら、圧縮点火の助けとしてグロープラグなどの追加の機構を設けることが望ましい場合がある。本明細書では、対向ピストンがＴＤＣ位置またはその近傍にあるときに燃料を燃焼室内の圧縮ガスに噴射することを企図している。ガスは好ましくは加圧大気である。しかしながら、排気ガスやその他の希釈剤などの他の成分を含むことができる。いずれの場合においても、ガスは「給気」と称される。
【００１５】
燃焼室構造：図１、３〜６、７Ａ、７Ｂ、および８は、対向ピストンエンジンのポート付きシリンダに配置される対向ピストンの相補的端面構造によって画定される燃焼室構造を示す。同一の略対称窪みが対向ピストンの端面に形成され、ピストンは、圧搾区域の圧搾面領域を最大化するために窪みの相補的湾曲面を対向配置するように回転配向される。
【００１６】
各ピストンの端面構造は、凹面を画定する窪みを取り巻く外周である。凹面は、周囲面を含む面からピストンの内部に向かって離れるように湾曲する第１の部分と、該第１の部分から離れるように湾曲し該面から部分的に外方に突出する第２の部分とを含む。窪みに対向する凸面は周囲から離れるように湾曲し、該面から外方に突出する。凸面は凹面の第２の部分に接し、共に隆起を形成する。好ましくは、必須ではないが、窪みは半楕円形である。端面構造は両ピストンに設けられ、ピストンはポート付きシリンダの孔に配置され、燃焼室を画定するため、それぞれの端面が端面構造の相補的湾曲面を対向させるように方向付けられる。好ましくは、必須ではないが、これらの２つの端面間に画定される燃焼室空間は細長楕円形シリンダであり、またはそれに極めて近く、略対称的形状を有して、回転運動を強化および維持する。この構造では、一対の噴射ポートが燃焼室の主軸に対向して配置されることが望ましい。
【００１７】
燃焼室構造を画定するピストン端面の構造は相互に略同一である。したがって、図３に示されるピストン２８０は吸気ピストンと排気ピストンの両方を表す。ピストン２８０は端面２８２を有する。ピストン２８０の縦軸を中心とする平坦外周領域２８４は端面２８２の周囲を画定する。窪み２８６が周囲内に形成される。窪み２８６は、平坦外周領域２８４を含む面からピストン２８０の内部に向かって内方に湾曲する第１の部分２９０と、ピストンの内部から該面を通って外方に湾曲する第２の部分２９２とを有する、凹面２８８を有する。端面２８２は、該面から外方に湾曲する周囲内の凸面２９５をさらに含む。凸面２９５は凹面２８８の第２の部分２９２と接して、端面２８２から外方向に突出する隆起２９６を形成する。少なくとも１つの切欠き２９４が周囲を通って窪み２８６へと延在する。好ましくは、２つの整列した切欠き２９４が提供される。
【００１８】
図４〜６を参照すると、図３のような形状の端面を有する２つのピストン２８０が、ポート付きシリンダ２２０内のそれぞれのＢＤＣ位置またはその近傍で示されている。ピストンは、端面が相補的に整列するようにシリンダ２２０の孔に回転配向される。すなわち、一方のピストン２８０の凹面部２９０が他方のピストンの凸面２９５に対面する。  排気物が排気ポート２２６を通じてシリンダから流れ出す際に、給気が吸気ポート２２４を通じてシリンダへと強制的に流れ込む。掃気と空気／燃料混合のために、給気は吸気ポート２２４を通過する際、渦巻き状を成す。図５のようにピストン２８０がＢＤＣからＴＤＣに向かって移動すると、吸気ポートおよび排気ポート２２４および２２６は閉鎖され、渦巻き給気は端面２８２間で次第に圧縮されていく。図７Ａおよび７Ｂを参照すると、ピストン２８０がＴＤＣに接近するにつれ、圧縮空気が凹面２９０と凸面２９５の対間に画定される圧搾路２９９を通じて端面の周囲から流れる。これらの圧搾気流は、端面窪み間に画定される空隙を有する燃焼室３００に流れ込む。それと同時に、シリンダの縦軸に近い圧縮給気は渦巻き続ける。ピストン２８０がそれぞれのＴＤＣ位置を通過すると、対向凹面２９０および凸面２９５が相互に噛み合って細長い略楕円形の燃焼室空隙を形成する。端面２８２の切欠き２９４の対向対（図３を参照）は、楕円形の対向極位置で燃焼室３００に対して開放される噴射ポート３０３（図７Ａを参照）を画定する。図８によると、細長楕円形は対向極位置間に延在する主軸３０２を有する。言い換えると、噴射ポート３０３は主軸３０２に沿って整列する。
【００１９】
端面２８２と給気間の相互作用を図９Ａおよび９Ｂに示す。図９Ａは給気渦巻きのない場合の燃焼室３００への圧搾流を示し、図９Ｂはどのように圧搾流が渦巻きに影響を及ぼすか、あるいは渦巻きによって影響を及ぼされるかを示す。ピストンがＴＤＣに向かって移動するにつれ、（対向凹面２９０と凸面２９５の対間の）圧搾領域は、給気の圧搾流を燃焼室３００の中央領域に方向付ける高圧を局地的に生成する。この関連で、図７Ａ、７Ｂ、および９Ａを参照すると、噴射開始時、ピストンがそれぞれのＴＤＣ位置の近傍にあるとき、凹面２９０と凸面２９５の対は燃焼室３００への圧搾流３４１、３４２を生成する。図７Ｂに示されるように、これらの圧搾流は、主軸３０２に対して反対向き、平行、および傾斜している。この空間的関係により、圧搾流が外向き端面部２９２に接触すると、回転運動３４３が生成される。この関連で、回転運動は、シリンダの縦軸を少なくとも略横断する燃焼室内の給気の循環運動である。回転運動３４３の場合、循環はほぼ主軸３０２を中心とする。図９Ｂによると、渦巻き３４７が給気運動に追加されると、渦巻き運動は強度に応じて、燃焼室領域３４８内の圧搾流を軽減させ、あるいは該圧搾流に打ち勝ち、燃焼室領域３４９間の界面での圧搾流を増大させる。これらの渦巻きと圧搾の相互作用は、圧搾流のみの場合よりも強力な回転運動を主軸３０２の周りに生成する。モデル化が示すように、最初の渦巻きの強度が増大するにつれ、ＴＤＣ近傍で生成される回転運動の強度も増大する。また、燃焼室３００内のピストン端面と渦巻きおよび圧搾の相互作用の結果、主軸に直交する軸を中心とする第２の回転運動が生成される。たとえば、このような軸は、細長楕円形の赤道直径に相当する、あるいは略平行である。よって、噴射開始時、燃焼室３００内の乱給気流は、渦巻き成分、入来圧搾流、および直交回転軸を中心とする回転成分を含む。
【００２０】
図７Ａ、７Ｂ、および８を参照すると、燃料２４８は、対向噴射装置２５０によって燃焼室空間３００内の回転空気に噴射される。燃焼室はシリンダとピストンの縦軸をほぼ中心とする。ピストンがＴＤＣの近傍にあると、整列した切欠き２９４の対が、燃焼室空隙３００に開放される噴射ポート３０３を画定する。噴射ポート３０３は燃焼室のそれぞれの端部またはその近傍に配置され、主軸３０２と整列され、燃料は２つの対向噴射装置２５０から噴射ポートを通じて噴射されるため、燃料２４８は対向凹面部２９２間に限定されて該凹面部によって誘導される。
【００２１】
いくつかの態様では、渦巻きと圧搾の相互作用によって燃焼室内で生成される乱給気流運動に、燃焼室の中心に接近する一対の対向燃料噴霧を噴射し、乱流により圧縮給気と十分に混合される雲状燃料を形成することが望ましい。図８は、それと図示されないピストン端面とが燃焼室３００を画定する位置で孔に配置されるピストン端面２８２に向かってシリンダ孔２２１を直接覗き込んだ場合の、シリンダ２２０の長手方向中間点またはその近傍の断面図である。シリンダ軸は、参照符号２２３で示されている。本構造では、燃焼室３００は、縦方向にシリンダ軸２２３をほぼ中心としている。燃料噴射装置２５０は、噴射装置ポート２６５に配置されるノズル先端２５１を有して配置される。各噴射装置ノズル先端は、燃料２４８がそれぞれの噴射装置ポートを通じて燃焼室３００に噴射される１つのまたはそれ以上の穴を有する。好ましくは、各噴射装置先端２５１は、噴射ポート３０３に整列されこれを通り楕円形の燃焼室３００の主軸３０２に沿って燃焼室３００の中央部分へ移動する分散パターンで燃料２４８を噴霧する。好ましくは、対向噴霧パターンの燃料が燃焼室３００内の乱流運動に噴射される。いくつかの態様では、対向噴霧パターンは燃焼室の中心に向かって移動し、渦巻き成分、圧搾成分、および回転成分を含む複雑な乱流運動を有する給気と混合される雲状の燃料滴を形成する。好ましくは、必須ではないが、燃料噴射装置２５０は、それらの軸Ａが相互に孔２２１の直径方向に並ぶように配置される。これにより、噴射装置先端が、主軸３０２と整列するシリンダ２２０の直径に沿って対向するように配向される。
【００２２】
燃料噴霧パターン：図示され上述されたような燃焼室で得られる利点を拡大するため、燃焼室によって生成される複雑な乱給気運動において燃料の蒸発と空気／燃料混合をさらに進める燃料噴霧パターンを提供することが望ましい。燃料噴霧パターンは、設計および性能目標に応じて１つのまたはそれ以上の噴流を設けることができる。しかしながら、複数の噴流を有する噴霧パターンは、噴射される燃料量を燃焼室におけるより多くの酸素にさらし、燃料が十分な領域を減らして煤煙の生成を低下させるために好ましい。燃料噴霧パターンは、対向直接側噴射用に搭載され、噴霧パターンのそれぞれの噴流を個別に噴射するため穴が配置されるノズルを含む噴射装置によって生成される。
【００２３】
図１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃは対向燃料噴霧パターンを示すが、これらのパターンは単に、燃焼室３００に噴射される対向噴霧パターンの代表であることを意味する。明瞭化のため、両パターンに共通する特性を示すことができるように、単独の代表的な噴霧パターン３８１を図１０Ａに示す。図１０Ａによると、噴霧パターン３８１は、噴射軸３８５に対する配置において分散される複数の噴流３８３を含む。この関連で、噴流は相互に弓状に間隔をおいて配置され、噴射軸３８５に対して傾斜している。噴霧パターンの正確な構成は設計および／または性能要件に応じて決定される。したがって、対向噴霧パターンの細部における以下のパラメータ、噴流の数、噴流間の弓状間隔、傾斜角度、および噴射軸の関係のうち１つのまたはそれ以上を変更することは本明細書の範囲に含まれる。
【００２４】
図１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃに示される例では、各噴霧パターンは、弓状に９０度で間隔をおいて配置される４つの噴流３８３によって画定される略円錐状構造を有し、各噴流３８３が噴射軸３８５に対して１０度〜３０度の範囲の角度で傾斜している。たとえば、噴流はすべて噴射軸３８５に対して２０度で傾斜している。好ましくは、２つの対向噴霧パターンの噴射軸３８５がシリンダ孔のそれぞれの対向放射方向で整列している。すなわち、軸が孔の直径に沿って整列している。図１０Ｂに示される１つの噴霧パターン例では、対向噴霧パターンが、噴流が孔の中心近傍で対向して配向されるように、回転整列している。図１０Ｃに示される別の例では、対向噴霧パターンは、噴流が相互に組み合わされるように、相互に回転オフセットされる。燃料噴射装置２５０は、図１０Ｂおよび１０Ｃに示されるような２つの整列間の任意の回転関係を有する対向噴霧パターンを提供するように構成および／または位置決めすることができる。図１０Ａ〜１０Ｃに示される例を用いると、対向する４つの噴流噴霧パターンは、噴霧パターンの回転オフセットが０度であるとき（図１０Ｂ）、１つの噴霧パターンの噴流は対応する対向噴霧パターンの噴流と対向し、噴霧パターンの回転オフセットが４５度であるとき（図１０Ｃ）、１つの噴霧パターンの噴流が対向噴霧パターンの噴流と相互に組み合わされるように、０度〜４５度の範囲で回転オフセットさせることができる。
【００２５】
図示し上述した燃焼室構造は、シリンダに強制的に充填される給気に渦巻きを印加する対向ピストン燃焼点火エンジンにおいて利用されることが意図される。にもかかわらず、燃焼室構造は、給気を渦巻き状としない対向ピストン燃焼点火エンジンでも利用することができる。
【００２６】
ピストンおよび関連シリンダは、金属材料を鋳造および／または機械加工することにより製造される。たとえば、ピストンは、ピストン端面が形成される冠部に組み付けられる縁部で構成することができる。別の例として、他の材料を排除するものではないが、冠部は４１〜４０または４３〜４０などの高炭素鋼を備えることができ、該縁部は４０３２−Ｔ６５１アルミニウムを用いて形成することができる。このような場合、シリンダは、必須ではないが好ましくは、鋳鉄成分を備える。
【００２７】
本発明を好適な構造を参照して説明したが、本発明の精神を逸脱せずに様々な変更を行うことができると理解すべきである。したがって、本発明は以下の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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