(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃焼室を形成する部分である中央部を有するシリンダヘッドと、
前記燃焼室に曝されるキャビティが設けられているピストンとを備え、
前記中央部がペントルーフ形状を有するヘッド底壁面を備えるとともに、前記キャビティが前記ペントルーフ形状に合わせて隆起した形状を有するキャビティ底壁面を備え、
前記燃料噴射弁が複数の噴孔が周方向に沿って設けられている噴孔部を備えるとともに、前記ペントルーフ形状の頂部に設けられており、
前記ピストンが前記燃焼室にスキッシュ領域を形成するスキッシュ部にテーパ形状を有し、
前記テーパ形状が前記キャビティの側壁面に下端部を有し、
前記噴孔部の中心軸線又は当該中心軸線に平行な直線と前記複数の噴孔のそれぞれの噴射方向とがなす角度を噴射角と定義した場合、前記複数の噴孔のうち前記燃焼室が有する第１の領域に燃料を噴射する噴孔の噴射角が、前記複数の噴孔のうち前記燃焼室が有する第２の領域に燃料を噴射する噴孔の噴射角よりも小さく設定されており、
前記スキッシュ部のうち前記第１の領域に隣接する部分のほうが、前記スキッシュ部のうち前記第２の領域に隣接する部分よりも、前記下端部の高さであって、前記キャビティの中心軸線を含む断面における前記キャビティ底壁面の最下部を基準とした高さが低く設定されている圧縮着火式の内燃機関。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関であって、
前記スキッシュ部のうち前記第１の領域に隣接する部分のほうが、前記スキッシュ部のうち前記第２の領域に隣接する部分よりも、前記テーパ形状の角度であって、前記テーパ形状が前記キャビティの中心軸線を含む断面において前記キャビティの中心軸線、或いは当該中心軸線と平行な直線となす鋭角が小さく設定されている内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダヘッドの中央部が備えるヘッド底壁面がペントルーフ形状を有するとともに、ピストンのキャビティが備えるキャビティ底壁面が当該ペントルーフ形状に合わせて隆起した形状を有する圧縮着火式の内燃機関が知られている。特許文献１では、ペントルーフ型ピストンを備えた燃料直噴ディーゼルエンジンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記内燃機関の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁は、上記ヘッド底壁面および上記キャビティ底壁面間に燃料を噴射する。一方、上記ヘッド底壁面および上記キャビティ底壁面の高さそれぞれは上記内燃機関の燃焼室の周方向に沿って変化する。このため、上記内燃機関では通常、上記燃料噴射弁が備える複数の噴孔それぞれの間で噴射角が一定にはならないように、上記複数の噴孔それぞれの噴射角が設定されることになる。【０００５】
ところが、上記内燃機関ではかかる噴射角の設定に起因して、上記内燃機関の燃焼室に形成されるスキッシュ領域への混合気の流入態様も、上記複数の噴孔から噴射される燃料に基づき形成される混合気それぞれの間で同様ではなくなってくる。結果、上記スキッシュ領域において空気利用率が低い領域が生じるおそれがある。【０００６】
本発明は上記課題に鑑み、ヘッド底壁面がペントルーフ形状を有するとともに、キャビティ底壁面が当該ペントルーフ形状に合わせて隆起した形状を有する場合に、スキッシュ領域の空気利用率を改善可能な圧縮着火式の内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室を形成する部分である中央部を有するシリンダヘッドと、前記燃焼室に曝されるキャビティが設けられているピストンとを備え、前記中央部がペントルーフ形状を有するヘッド底壁面を備えるとともに、前記キャビティが前記ペントルーフ形状に合わせて隆起した形状を有するキャビティ底壁面を備え、前記燃料噴射弁が複数の噴孔が周方向に沿って設けられている噴孔部を備えるとともに、前記ペントルーフ形状の頂部に設けられており、前記ピストンが前記燃焼室にスキッシュ領域を形成するスキッシュ部にテーパ形状を有し、前記テーパ形状が前記キャビティの側壁面に下端部を有し、前記複数の噴孔のうち前記燃焼室が有する第１の領域に燃料を噴射する噴孔の噴射角が、前記複数の噴孔のうち前記燃焼室が有する第２の領域に燃料を噴射する噴孔の噴射角よりも小さく設定されており、前記スキッシュ部のうち前記第１の領域に隣接する部分のほうが、前記スキッシュ部のうち前記第２の領域に隣接する部分よりも、前記下端部の高さであって、前記キャビティの中心軸線を含む断面における前記キャビティ底壁面の最下部を基準とした高さが低く設定されている圧縮着火式の内燃機関である。【０００８】
本発明は前記スキッシュ部のうち前記第１の領域に隣接する部分のほうが、前記スキッシュ部のうち前記第２の領域に隣接する部分よりも、前記テーパ形状の角度であって、前記テーパ形状が前記キャビティの中心軸線を含む断面において前記キャビティの中心軸線、或いは当該中心軸線と平行な直線となす鋭角が小さく設定されている構成とすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヘッド底壁面がペントルーフ形状を有するとともに、キャビティ底壁面が当該ペントルーフ形状に合わせて隆起した形状を有する場合に、スキッシュ領域の空気利用率を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】内燃機関の概略構成図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ断面で内燃機関を見た図である。
【図３】噴孔部を示す図である。
【図４】ピストンの外観図である。
【図５】ピストンの上面図である。
【図６】図５に示すＢ−Ｂ断面でピストンを見た図である。
【図７】図５に示すＣ−Ｃ断面でピストンを見た図である。
【図８】各種パラメータの変化を示す図である。
【図９】燃焼室および複数の噴孔の説明図である。
【図１０】噴射角、高さおよびテーパ角の第１の説明図である。
【図１１】噴射角、高さおよびテーパ角の第２の説明図である。
【図１２】他の内燃機関の要部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【００１２】
図１は内燃機関１の概略構成図である。図２は図１に示すＡ−Ａ断面で内燃機関１を見た図である。図１では内燃機関１のうちシリンダブロック２およびシリンダヘッド３を燃焼室Ｅの中心軸線である中心軸線Ｐ１を含む断面で示す。内燃機関１における上下方向については図１に示す通り、中心軸線Ｐ１に沿った方向を上下方向とし、シリンダヘッド３がシリンダブロック２よりも上に位置しているものとする。図１、図２に示す方向Ｘは内燃機関１の吸排気方向を示す。図２に示す方向Ｙは内燃機関１のフロントリア方向を示す。図１、図２では各構成を簡略化して示している。
【００１３】
内燃機関１は圧縮着火式の内燃機関である。内燃機関１は燃焼室Ｅにスワール流が生成される内燃機関とすることができる。内燃機関１は燃焼室Ｅにタンブル流が生成される内燃機関であってもよい。内燃機関１はシリンダブロック２とシリンダヘッド３と吸気弁４と排気弁５と燃料噴射弁６とピストン７とを備えている。シリンダブロック２にはシリンダ２１が形成されている。シリンダ２１は中心軸線Ｐ１を有している。換言すれば、シリンダ２１が中心軸線Ｐ１を決定している。シリンダ２１内にはピストン７が収容されている。シリンダブロック２の上部にはシリンダヘッド３が固定されている。
【００１４】
シリンダヘッド３はシリンダブロック２およびピストン７とともに燃焼室Ｅを形成している。シリンダヘッド３の底壁部のうち燃焼室Ｅを形成する部分である中央部３１はペントルーフ形状を有している。当該ペントルーフ形状は具体的には中央部３１が備える底壁面３１１が有している。底壁面３１１はヘッド底壁面に相当する。
【００１５】
上記ペントルーフ形状は具体的には方向Ｘにおいて中心軸線Ｐ１から排気側にオフセットした位置に頂部を有する構成となっている。中央部３１（具体的には底壁面３１１）は方向Ｘにおいて中心軸線Ｐ１に合わせて、或いは中心軸線Ｐ１から吸気側にオフセットした位置に頂部が設けられたペントルーフ形状を有していてもよい。
【００１６】
シリンダヘッド３には吸気ポート３２および排気ポート３３が形成されている。また、吸気弁４および排気弁５が設けられている。吸気ポート３２と排気ポート３３とはともに燃焼室Ｅに開口している。吸気ポート３２は燃焼室Ｅに吸気を導き、排気ポート３３は燃焼室Ｅのガスを排気する。吸気弁４は吸気ポート３２を開閉し、排気弁５は排気ポート３３を開閉する。
【００１７】
吸気ポート３２は具体的には吸気弁４とともに燃焼室Ｅに対して複数（ここでは２つ）設けられている。排気ポート３３も排気弁５とともに燃焼室Ｅに対して複数（ここでは２つ）設けられている。各吸気ポート３２は互いに独立した独立ポートであってもよく、燃焼室Ｅに対して途中で複数に分岐して開口するサイアミーズポートの一部であってもよい。各吸気ポート３２の具体的な形状は互いに異なっていてよい。これらのことは各排気ポート３３についても同様である。
【００１８】
シリンダヘッド３にはさらに燃料噴射弁６が設けられている。燃料噴射弁６は燃焼室Ｅに燃料を噴射する。燃料噴射弁６は噴孔部６１を備えている。噴孔部６１は燃焼室Ｅ上部のうち中央の部分に露出している。燃料噴射弁６はペントルーフ形状の頂部に設けられている。したがって、燃料噴射弁６の方向Ｘに沿った位置は中央部３１が有するペントルーフ形状の頂部に合わせて設定されている。このため、燃料噴射弁６は具体的には方向Ｘにおいて中心軸線Ｐ１から排気側にオフセットした位置に設けられている。
【００１９】
図３は噴孔部６１を示す図である。噴孔部６１には噴孔６１１が設けられている。噴孔部６１は燃料噴射弁６のうち噴孔６１１が設けられている部分であり、中心軸線Ｐ２を有している。噴孔部６１は具体的には燃料噴射弁６が備えるノズルボディの先端部となっている。噴孔６１１は噴孔部６１の周方向に沿って複数（ここでは８個）設けられている。複数の噴孔６１１の数は偶数とすることができる。
【００２０】
図４はピストン７の外観図である。図５はピストン７の上面図である。図６は図５に示すＢ−Ｂ断面でピストン７を見た図である。図７は図５に示すＣ−Ｃ断面でピストン７を見た図である。図４から図７では前述した内燃機関１における上下方向や方向Ｘや方向Ｙのほか、吸気側、排気側、フロント側およびリア側の表示によって内燃機関１におけるピストン７の向きを示す。以下に示す説明においては、内燃機関１における状態についても考慮しながらピストン７について説明する。このため、以下に示す説明においても必要に応じてこれらの表示に従ってピストン７について説明する。
【００２１】
ピストン７はキャビティ７１を備えている。キャビティ７１はピストン７の頂部に設けられている。このため、キャビティ７１は内燃機関１において燃焼室Ｅに曝される。キャビティ７１の方向Ｘに沿った位置は燃料噴射弁６に合わせて設定されている。このため、キャビティ７１はピストン７の中心軸線である中心軸線Ｐ３から方向Ｘにおいて排気側にオフセットした位置に設けられている。ピストン７は内燃機関１において中心軸線Ｐ３が中心軸線Ｐ１と同一の位置に配置されるように設けられる。同一であることは製造誤差の範囲内で互いに異なる場合を含む。同一であることはさらに本発明の作用効果を奏することが可能な範囲内で異なる場合を含むことができる。これは以下でも同様である。
【００２２】
キャビティ７１は周縁部７１１と底壁面７１２と中間部７１３とを備えている。周縁部７１１は円筒状の形状を有している。周縁部７１１は必ずしも円筒状の形状に限られず、例えば楕円による筒状の形状を有していてもよい。周縁部７１１はキャビティ７１の中心軸線である中心軸線Ｐ４を有している。換言すれば、周縁部７１１が中心軸線Ｐ４を決定している。
【００２３】
中心軸線Ｐ４は中心軸線Ｐ３に沿って延伸している。中心軸線Ｐ４は方向Ｘにおいて中心軸線Ｐ３よりも排気側にオフセットした位置に設定されている。中心軸線Ｐ４は具体的には内燃機関１において中心軸線Ｐ２と同一の位置に配置されるよう設定されている。
【００２４】
底壁面７１２は隆起した形状を有している。当該形状は中心軸線Ｐ３に対して非軸対称で、且つ中心軸線Ｐ４に対して軸対称な形状となっている。底壁面７１２は周縁部７１１と中心軸線Ｐ４を共有している。底壁面７１２は必ずしも周縁部７１１と中心軸線Ｐ４を共有していなくてもよい。底壁面７１２はキャビティ底壁面に相当する。中間部７１３は周縁部７１１、底壁面７１２間に設けられ、周縁部７１１と底壁面７１２とを接続している。
【００２５】
底壁面７１２は具体的には中央部３１が有するペントルーフ形状に合わせて隆起した形状を有している。底壁面７１２の頂部は平坦になっている。底壁面７１２は中間部７１３に隣接する隣接部Ａを備えている。底壁面７１２は中心軸線Ｐ４を含むピストン７の各断面（例えば図６または図７に示す断面）において、中心軸線Ｐ４を間に挟んだ一方の側および他方の側それぞれで、隣接部Ａが設けられている高さから隆起するように設けられている。中心軸線Ｐ４を含むピストン７の各断面において、中心軸線Ｐ４を間に挟んだ隣接部Ａそれぞれの高さは具体的には同一になっている。
【００２６】
当該各断面において、中心軸線Ｐ４を間に挟んだ隣接部Ａそれぞれはさらに具体的にはキャビティ７１の表面のうち最も位置が低い部分となっている。当該各断面のうち図６に示す断面の場合よりも図７に示す断面の場合のほうが、中心軸線Ｐ４を間に挟んだ隣接部Ａそれぞれの高さは高くなっている。中心軸線Ｐ４を含むピストン７の各断面において、中心軸線Ｐ４を間に挟んだ隣接部Ａそれぞれの高さは必ずしも同一でなくてもよい。隣接部Ａは最下部に相当する。
【００２７】
ピストン７はさらにスキッシュ部Ｓを備えている。スキッシュ部Ｓは燃焼室Ｅにスキッシュ領域を形成する。スキッシュ部Ｓはテーパ形状ＴＰを有している。テーパ形状ＴＰは周縁部７１１の輪郭に沿って一周に亘って設けられている。テーパ形状ＴＰは周縁部７１１が有するキャビティ７１の側壁面に下端部ＴＰＢを有している。
【００２８】
次に底壁面７１２についてさらに図８を用いて説明する。図８は各種パラメータの変化を示す図である。図８に示す縦軸は中心軸線Ｐ１に沿った方向における位置を示す。図８に示す横軸は中心軸線Ｐ４を回転中心とした位相（角度位置）を示す。
【００２９】
図８では各種パラメータとして高さＨ１および高さＨ２を示す。高さＨ１は底壁面７１２の高さであり、具体的には中心軸線Ｐ４に直交し、且つ底壁面７１２よりも下方に位置する仮想平面Ｌ（図６、図７参照）を基準とした高さである。高さＨ２は底壁面３１１の高さであり、具体的には中心軸線Ｐ１に直交し、且つ底壁面３１１よりも下方に位置する仮想平面（ここでは仮想平面Ｌ）を基準とした高さである。
【００３０】
位相Ｍ１は中心軸線Ｐ４を回転中心とした位相におけるフロント側の位相中心を示す。位相Ｍ２は当該位相における排気側の、位相Ｍ３は当該位相におけるリア側の、位相Ｍ４は当該位相における吸気側の位相中心をそれぞれ示す。方向Ｒは中心軸線Ｐ４を回転中心として位相Ｍ１から位相Ｍ２側へ向かう回転方向を示す。
【００３１】
図８に示す各種パラメータの変化は周縁部７１１の輪郭に沿った方向における変化となっている。周縁部７１１の輪郭に沿った方向における変化は具体的には中心軸線Ｐ４を回転中心とする位相に応じた変化であって、且つ周縁部７１１の形状に応じた仮想形状Ｃ（図５参照）に沿って認められる変化であることを意味する。仮想形状Ｃは具体的には周縁部７１１と中心軸線Ｐ４を共有し、且つ中心軸線Ｐ４に沿って見た周縁部７１１の輪郭と相似となるリング状の形状となる。
【００３２】
底壁面７１２は周縁部７１１の輪郭に沿った方向において高さＨ１が変化する形状を有している。一方、底壁面７１２の頂部は平坦になっている。したがって、底壁面７１２は具体的には頂部以外の部分で周縁部７１１の輪郭に沿った方向において高さＨ１が変化する形状を有している。底壁面７１２はさらに中間部７１３の表面を含む部分とすることができる。すなわち、底壁面７１２と中間部７１３の表面とをキャビティ底壁面とすることもできる。底壁面３１１も周縁部７１１の輪郭に沿った方向において高さＨ２が変化する形状を有している。
【００３３】
図９は燃焼室Ｅおよび複数の噴孔６１１の説明図である。図９では噴孔６１１をその中心軸線によって示す。燃焼室Ｅは複数の領域である領域Ｅ１から領域Ｅ８を有している。複数の噴孔６１１は領域Ｅ１から領域Ｅ８に燃料を噴射する。噴孔６１１Ａは領域Ｅ１に燃料を噴射する噴孔６１１を示す。噴孔６１１Ｂは領域Ｅ２に、噴孔６１１Ｃは領域Ｅ３に、噴孔６１１Ｄは領域Ｅ４に、噴孔６１１Ｅは領域Ｅ５に、噴孔６１１Ｆは領域Ｅ６に、噴孔６１１Ｇは領域Ｅ７に、噴孔６１１Ｈは領域Ｅ８に燃料を噴射する噴孔６１１をそれぞれ示す。
【００３４】
領域Ｅ１から領域Ｅ８それぞれは、複数の噴孔６１１のうち対応する噴孔の中心軸線を設定する位相によって、その位相中心が把握される領域となっている。燃焼室Ｅはピストン７の位置を固定した状態において、中心軸線Ｐ４を含む断面積が周縁部７１１の輪郭に沿った方向において概ね一定になるように形成されている。
【００３５】
図１０は噴射角α、高さＨｓおよびテーパ角θの第１の説明図である。図１１は噴射角α、高さＨｓおよびテーパ角θの第２の説明図である。図１０では図５に示すＢ−Ｂ断面と同様の断面で内燃機関１の要部を示す。図１１では図５に示すＣ−Ｃ断面と同様の断面で内燃機関１の要部を示す。図１０、図１１では噴孔６１１をその中心軸線によって示す。図１０、図１１に示す断面それぞれは中心軸線Ｐ４を含む断面となっている。
【００３６】
噴射角αは複数の噴孔６１１のうちいずれかの噴射角であり、具体的には複数の噴孔６１１のうちいずれかの噴射方向が中心軸線Ｐ２、或いは中心軸線Ｐ２と平行な直線となす鋭角である。噴射角α１は噴孔６１１Ａに対応する噴射角αを示す。噴射角α３は噴孔６１１Ｃに、噴射角α５は噴孔６１１Ｅに、噴射角α７は噴孔６１１Ｇに対応する噴射角αをそれぞれ示す。また、図示しないが噴孔６１１Ｂは噴射角α２を、噴孔６１１Ｄは噴射角α４を、噴孔６１１Ｆは噴射角α６を、噴孔６１１Ｈは噴射角α８を噴射角αとしてそれぞれ有している。
【００３７】
噴射角α３および噴射角α７はともに、噴射角α１および噴射角α５よりも小さくなっている。このため、噴孔６１１Ｃが燃料を噴射する領域Ｅ３と、噴孔６１１Ｇが燃料を噴射する領域Ｅ７とは、噴孔６１１Ａが燃料を噴射する領域Ｅ１、または噴孔６１１Ｅが燃料を噴射する領域Ｅ５との間において第１の領域に相当する。また、領域Ｅ１と領域Ｅ５とは、領域Ｅ３または領域Ｅ７との間において第２の領域に相当する。
【００３８】
噴射角α３および噴射角α７の具体的な大きさは互いに同一となっている。噴射角α１および噴射角α５の具体的な大きさも互いに同一となっている。噴射角αの具体的な大きさは例えば次のように設定することができる。すなわち、噴射角αはピストン７を基準位置に固定した状態において、複数の噴孔６１１のうちいずれかの中心軸線が底壁面３１１と底壁面７１２との間の中央に位置するように設定することができる。上記基準位置は内燃機関１の運転状態（例えば回転数および負荷）が所定の運転領域にある場合における燃料噴射時のピストン７の位置とすることができる。
【００３９】
噴射角αの具体的な大きさは複数の噴孔６１１それぞれに対して個別に設定することができる。噴射角αの具体的な大きさは複数の噴孔６１１それぞれの間で同じでなくてよい。噴射角αの具体的な大きさは例えば燃焼室Ｅに生成されるスワール流やタンブル流の影響をさらに考慮して設定されてよい。
【００４０】
高さＨｓは中心軸線Ｐ４を含む断面における隣接部Ａを基準とした下端部ＴＰＢの高さである。高さＨｓ１はスキッシュ部Ｓ１に対応する高さＨｓを示す。高さＨｓ２はスキッシュ部Ｓ２に対応する高さＨｓを示す。スキッシュ部Ｓ１はスキッシュ部Ｓのうち領域Ｅ３または領域Ｅ７に隣接する部分を示す。スキッシュ部Ｓ２はスキッシュ部Ｓのうち領域Ｅ１または領域Ｅ５に隣接する部分を示す。高さＨｓ１は高さＨｓ２よりも低く設定されている。すなわち、高さＨｓはスキッシュ部Ｓ１のほうがスキッシュ部Ｓ２よりも低く設定されている。
【００４１】
テーパ角θはテーパ形状ＴＰの角度であり、具体的にはテーパ形状ＴＰが中心軸線Ｐ４を含む断面において中心軸線Ｐ４、或いは中心軸線Ｐ４と平行な直線となす鋭角となっている。テーパ角θ１はスキッシュ部Ｓ１に対応するテーパ角θを示す。テーパ角θ２はスキッシュ部Ｓ２に対応するテーパ角θを示す。テーパ角θ１はテーパ角θ２よりも小さく設定されている。すなわち、テーパ角θはスキッシュ部Ｓ１のほうがスキッシュ部Ｓ２よりも小さく設定されている。
【００４２】
次に内燃機関１の主な作用効果について説明する。ここで、複数の噴孔６１１それぞれにおいて、噴射される燃料に基づき形成される混合気は噴射角αが小さく設定されるほど、スキッシュ領域に流入し難くなる。これに対し、内燃機関１ではスキッシュ部Ｓ１のほうがスキッシュ部Ｓ２よりも高さＨｓが低く設定されている。このため、内燃機関１はスキッシュ部Ｓ１が形成するスキッシュ領域に混合気が流入し易くすることで、スキッシュ領域の空気利用率を改善できる。内燃機関１はスキッシュ領域の空気利用率を改善することで、具体的には燃費や排気エミッションを改善できる。
【００４３】
一方、スキッシュ部Ｓのテーパ角θを一定にしたまま高さＨｓを低くすると、その分テーパ形状ＴＰの幅（中心軸線Ｐ４を中心とする径方向に沿った幅）が大きくなる。結果、これに応じたスキッシュ領域の形状変化によって、生成されるスキッシュ流の強度が低下する分、燃料と空気の混合性が悪化する可能性がある。これに対し、内燃機関１ではさらにスキッシュ部Ｓ１のほうがスキッシュ部Ｓ２よりもテーパ角θが小さく設定されている。そして、内燃機関１はこれによりテーパ形状ＴＰの幅を適切に設定することで、さらにスキッシュ流の強度低下を抑制しつつ、スキッシュ領域の空気利用率を改善できる。
【００４４】
内燃機関１はさらに次に示すように底壁面７１２の高低差を小さくすることもできる。図１２は内燃機関１´の要部を示す図である。図１２では図５に示すＢ−Ｂ断面と同様の断面で内燃機関１´の要部を示す。図１２では噴孔６１１´をその中心軸線によって示す。図１２に示す断面は中心軸線Ｐ４を含む断面となっている。
【００４５】
内燃機関１´は内燃機関１と異なる他の内燃機関であり、内燃機関１のベース相当の内燃機関ということができる。内燃機関１´は燃料噴射弁６の代わりに燃料噴射弁６´を備える点と、ピストン７の代わりにピストン７´を備える点と、燃焼室Ｅの代わりに燃焼室Ｅ´を有する点以外、内燃機関１と同一である。
【００４６】
燃料噴射弁６´は燃料噴射弁６と異なる他の燃料噴射弁であり、噴孔部６１の代わりに噴孔部６１´を備える点以外、燃料噴射弁６と同一である。噴孔部６１´は噴孔部６１と異なる他の噴孔部であり、複数の噴孔６１１の代わりに複数の噴孔６１１´を備える点以外、噴孔部６１と同一である。複数の噴孔６１１´は複数の噴孔６１１と異なる他の複数の噴孔であり、噴射角αの具体的な大きさが異なる点以外、複数の噴孔６１１と同一である。
【００４７】
ピストン７´はピストン７と異なる他のピストンであり、スキッシュ部Ｓの代わりにスキッシュ部Ｓ´を備える点と、キャビティ７１の代わりにキャビティ７１´を備える点以外、ピストン７と同一である。スキッシュ部Ｓ´はスキッシュ部Ｓと異なる他のスキッシュ部であり、テーパ形状ＴＰを有しない点以外、スキッシュ部Ｓと同一である。キャビティ７１´はキャビティ７１と異なる他のキャビティであり、隣接部Ａの代わりに隣接部Ａ´を備える点と、これに伴い周縁部７１１、底壁面７１２および中間部７１３の代わりに周縁部７１１´、底壁面７１２´および中間部７１３´を備える点以外、キャビティ７１と同一である。
【００４８】
隣接部Ａ´は隣接部Ａと異なる他の隣接部であり、設けられている高さが異なる点以外、隣接部Ａと同一である。隣接部Ａ´は具体的には隣接部Ａよりも低い位置に設けられている。周縁部７１１´、底壁面７１２´および中間部７１３´は、隣接部Ａの代わりに隣接部Ａ´を最下部とする形状に形成されている点以外、周縁部７１１、底壁面７１２および中間部７１３と同一である。
【００４９】
燃焼室Ｅ´は燃焼室Ｅと異なる他の燃焼室であり、ピストン７の代わりにピストン７´の形状に応じた形状を有する点以外、燃焼室Ｅと同一である。内燃機関１´でも、ピストン７´の位置を固定した状態において、中心軸線Ｐ４を含む燃焼室Ｅ´の断面積が、周縁部７１１´の輪郭に沿った方向において概ね一定となるように燃焼室Ｅ´が形成されている。
【００５０】
内燃機関１は、内燃機関１´においてスキッシュ部Ｓ´をテーパ形状ＴＰで切除するとともに、中心軸線Ｐ４を含む燃焼室Ｅ´の各断面において、テーパ形状ＴＰで切除する部分の大きさに見合った分だけ燃焼室Ｅ´が小さくなるように隣接部Ａ´を嵩上げすることで得ることが可能な内燃機関ということができる。
【００５１】
このため、内燃機関１はさらにスキッシュ部Ｓのうち高さＨｓが低く設定される部分ほど、内燃機関１´においてテーパ形状ＴＰで切除される部分の大きさが大きくなるようにテーパ角θが設定されている構成であることで、底壁面７１２´と比較して底壁面７１２の高低差を小さくすることもできる。内燃機関１は、スキッシュ部Ｓ１のほうがスキッシュ部Ｓ２よりも高さＨｓが低く設定されている場合や、スキッシュ部Ｓ１のほうがスキッシュ部Ｓ２よりもテーパ角θが低く設定されている場合に、かかる構成とすることができる。
【００５２】
かかる構成の内燃機関１は、底壁面７１２の高低差を小さくすることで、噴射角αが相対的に小さい噴射角α３や噴射角α７を内燃機関１´の場合よりも拡大できる。結果、内燃機関１´と比較してスキッシュ領域を活用し易くすることができる。また、かかる構成の内燃機関１がさらに燃焼室Ｅにスワール流を生成する内燃機関である場合、内燃機関１は底壁面７１２の高低差を小さくすることで、燃焼室Ｅを流通するスワール流の減衰を抑制することもできる。
【００５３】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
内燃機関                        １、１´
シリンダヘッド                  ３
中央部                          ３１
底壁面（ヘッド底壁面）          ３１１
燃料噴射弁                      ６、６´
噴孔部                          ６１、６１´
ピストン                        ７、７´
キャビティ                      ７１、７１´
底壁面（キャビティ底壁面）      ７１２、７１２´
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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