(57)【要約】【課題】排気ポート側傾斜面の傾斜角度にかかわらず、燃焼室内を大きく循環するタンブル流の生成が可能で、優れた燃焼特性を実現することができるエンジンの燃焼室構造を提供する。【解決手段】シリンダヘッド１は、燃焼室１００ａの天井を構成するペントルーフ形のシリンダヘッド面を有する。シリンダヘッド面は、吸気ポート側傾斜面９と排気ポート側傾斜面１０とを有する。吸気ポート側傾斜面９と排気ポート側傾斜面１０とは、点火プラグ取付孔８が設けられてなる部分を含む頂部から両側に傾斜してなる面である。排気ポート側傾斜面１０には、互いに間隔をあけた排気ポート開口３ａ，６ａが設けられている。２つの排気ポート開口３ａ，６ａの開口縁間の領域には、２つの排気ポート開口３ａ，６ａの開口面を含む仮想平面よりも燃焼室１００ａの側（紙面手前側）に張出してなる膨出部１１が設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頂部から両側に傾斜してなる吸気ポート側傾斜面と排気ポート側傾斜面とを有するペントルーフ形のシリンダヘッド面により燃焼室の天井が構成されてなるエンジンの燃焼室構造において、
前記排気ポート側傾斜面において、互いに間隔をあけた状態で設けられてなる２つの排気ポート開口と、
前記２つの排気ポート開口の開口縁間の領域において、前記２つの排気ポート開口の開口面を含む仮想平面よりも前記燃焼室の側に該シリンダヘッド面が張出してなる膨出部と、
を備える、
エンジンの燃焼室構造。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの燃焼室構造であって、
前記膨出部は、前記２つの排気ポート開口の中心間を結ぶ線分に対して交差する方向に延在し、前記燃焼室の側周を囲むシリンダボア内周面に接続されている、
エンジンの燃焼室構造。
【請求項３】
請求項２記載のエンジンの燃焼室構造であって、
前記膨出部は、前記仮想平面からの膨出量が、前記頂部の側から前記シリンダボア内周面の側に向けて漸増する、
エンジンの燃焼室構造。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載のエンジンの燃焼室構造であって、
前記頂部の側において、前記２つの排気ポート開口の開口縁に対する仮想外接線を引くとき、
前記膨出部は、前記仮想外接線よりも前記頂部とは反対側に起点を有する、
エンジンの燃焼室構造。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか記載のエンジンの燃焼室構造であって、
前記膨出部は、前記仮想平面からの膨出量が、前記２つの排気ポート開口の中心間を結ぶ方向において、前記２つの排気ポート開口の開口縁間の領域における中間部分を頂として、前記２つの排気ポート開口の開口縁に向けて漸減する、
エンジンの燃焼室構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか記載のエンジンの燃焼室構造であって、
前記排気ポート開口を開閉する排気バルブと、
前記排気ポート開口から続く排気ポートと、
前記排気ポートと前記排気バルブの軸部との間に配置された油圧ラッシュアジャスタと、
を更に備える、
エンジンの燃焼室構造。
【請求項７】
請求項６記載のエンジンの燃焼室構造であって、
前記油圧ラッシュアジャスタは、スイッチャブル油圧ラッシュアジャスタである、
エンジンの燃焼室構造。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載のエンジンの燃焼室構造であって、
前記吸気ポート開口を開閉する吸気バルブを更に備え、
前記燃焼室の軸芯に対し前記排気バルブの軸芯がなす傾斜角は、前記燃焼室の軸芯に対し前記吸気バルブの軸芯がなす傾斜角よりも小さい、
エンジンの燃焼室構造。
【請求項９】
請求項８記載のエンジンの燃焼室構造であって、
前記燃焼室の軸芯に対し前記排気バルブの軸芯がなす傾斜角は、１５°〜２０°の範囲内である、
エンジンの燃焼室構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、エンジンの燃焼室構造に関し、特にペントルーフ形のシリンダヘッド面を有する燃焼室構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両のエンジンとして、ペントルーフ形のシリンダヘッド面を有する燃焼室構造のエンジンが採用されている。ペントルーフ形のシリンダヘッド面は、点火プラグが取り付けられる孔部が設けられた頂部から両側に傾斜する吸気ポート側傾斜面と排気ポート側傾斜面とを有する。ペントルーフ形のシリンダヘッド面では、吸気ポート側傾斜面に２つの吸気ポート開口が設けられ、排気ポート側傾斜面に２つの排気ポート開口が設けられる。このようなペントルーフ形のシリンダヘッド面の燃焼室を有するエンジンでは、シリンダヘッド面の頂部に点火プラグを配置することができるので、火花の伝搬効率を高くすることができ、また高圧縮比の実現も容易である。
【０００３】
このようなペントルーフ形のシリンダヘッド面を有する燃焼室構造に関し、吸気流動（タンブル流）の生成を改善し、高い燃焼特性を得ようとする試みがなされている（特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２５６７３０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１２７２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シリンダヘッドの設計において、排気ポート側傾斜面の傾斜角度を従来の角度から変更せざるを得ない場合が生じるが、このような場合には、従来の燃焼室構造ではタンブル流に悪影響を及ぼし、燃焼特性の低下を招く。例えば、シリンダヘッド内に気筒停止システム（スイッチャブル油圧ラッシュアジャスタ）を収容させる場合には、シリンダ軸芯に対する排気バルブ軸芯がなす傾斜角度を小さくせざるを得ない場合が生じる。このような場合には、排気ポート側傾斜面の傾斜角度も変更しなければならず、タンブル流に悪影響を及ぼす結果となる。
【０００６】
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、排気ポート側傾斜面の傾斜角度にかかわらず、燃焼室内を大きく循環するタンブル流の生成が可能で、優れた燃焼特性を実現することができるエンジンの燃焼室構造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】
本発明の一態様に係るエンジンの燃焼室構造は、頂部から両側に傾斜してなる吸気ポート側傾斜面と排気ポート側傾斜面とを有するペントルーフ形のシリンダヘッド面により燃焼室の天井が構成されてなる構造である。そして、本態様に係るエンジンの燃焼室構造は、２つの排気ポート開口と、膨出部と、を備える。
【０００８】
前記膨出部は、前記２つの排気ポート開口の開口縁間の領域において、前記２つの排気ポート開口の開口面を含む仮想平面よりも前記燃焼室の側に該シリンダヘッド面が張出してなる。
【０００９】
本態様に係るエンジンの燃焼室構造では、２つの排気ポート開口の開口縁間の領域に、膨出部を設けることにより、燃焼室内を大きく循環するタンブル流を生成することができる。よって、仮に排気ポート側傾斜面の傾斜角度を変更した場合であっても、高いタンブル比及び乱流エネルギを実現することが可能となる。特に、燃焼室の軸芯に対する排気バルブの軸芯の傾斜角度を従来比で小さくした結果、排気ポート側傾斜面の傾斜角度が緩やかなものとなった場合であっても、排気ポート開口よりも頂部から離れた側でのタンブル流の淀みを抑制することができる。
【００１０】
従って、本態様に係るエンジンの燃焼室構造では、排気ポート側傾斜面の傾斜角度にかかわらず、燃焼室内を大きく循環するタンブル流の生成が可能で、優れた燃焼特性を実現することができる。
【００１１】
本発明の別態様に係るエンジンの燃焼室構造は、上記構成において、前記膨出部は、前記２つの排気ポート開口の中心間を結ぶ線分に対して交差する方向に延在し、前記燃焼室の側周を囲むシリンダボア内周面に接続されている。
【００１２】
本態様に係るエンジンの燃焼室構造では、膨出部が、２つの排気ポート開口の中心間を結ぶ線分に対して交差する方向に延在する構成としている。さらに、膨出部が、燃焼室の側周を囲むシリンダボア内周面に接続されてなる構成としている。よって、本態様に係るエンジンの燃焼室構造では、膨出部によりタンブル流を滑らかにガイドすることが可能となり、タンブル流をシリンダボア内周面の側まで大きく循環させることができる。
【００１３】
本発明の別態様に係るエンジンの燃焼室構造は、上記構成において、前記膨出部は、前記仮想平面からの膨出量が、前記頂部の側から当該頂部とは反対側である前記シリンダボア内周面の側に向けて漸増する。
【００１４】
本態様に係るエンジンの燃焼室構造では、膨出部の膨出量が頂部の側からシリンダボア内周面の側に向けて漸増するようにしているので、タンブル流の流れを滑らかにガイドすることができる。よって、燃焼室内で大きく循環するタンブル流を生成するのに更に有効である。
【００１５】
本発明の別態様に係るエンジンの燃焼室構造は、上記構成において、前記頂部の側に、前記２つの排気ポート開口の開口縁に対する仮想外接線を引くとき、前記膨出部は、前記仮想外接線よりも前記頂部とは反対側に起点を有する。
【００１６】
本態様に係るエンジンの燃焼室構造では、膨出部の起点を、上記仮想外接線よりも頂部とは反対側に配置することにより、高いタンブル比及び乱流エネルギを実現するのに更に有効である。
【００１７】
本発明の別態様に係るエンジンの燃焼室構造は、上記構成において、前記膨出部は、前記仮想平面からの膨出量が、前記２つの排気ポート開口の中心間を結ぶ方向において、前記２つの排気ポート開口の開口縁間の領域における中間部分を頂として、前記２つの排気ポート開口の開口縁に向けて漸減する。
【００１８】
本態様に係るエンジンの燃焼室構造では、前記２つの排気ポート開口の中心間を結ぶ方向における膨出部の形状を、上記中間部分を頂とし、両側に向けて漸減するようにしている。よって、タンブル流を滑らかにガイドすることができ、燃焼室におけるシリンダボア内周面の側に向けて大きいタンブル流を生成することができる。
【００１９】
本発明の別態様に係るエンジンの燃焼室構造は、上記構成において、前記排気ポート開口を開閉する排気バルブと、前記排気ポート開口から続く排気ポートと、前記排気ポートと前記排気バルブの軸部との間に配置された油圧ラッシュアジャスタと、を更に備える。
【００２０】
本態様に係るエンジンの燃焼室構造では、排気ポートと排気バルブの軸部との間に油圧ラッシュアジャスタ（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  Ｌａｓｈ  Ａｄｊｕｓｔｅｒ：ＨＬＡ）を備える構成としているので、燃焼室の軸芯に対する排気バルブの軸芯がなす傾斜角が、ＨＬＡを備えない場合に比べて小さくなる場合が生じ得る。そして、これに伴い、排気ポート側傾斜面の傾斜角度が緩やかなものとなるが、上述のように、膨出部を備えることにより大きなタンブル流の生成が可能である。よって、このような場合にあっても、優れた燃焼特性を実現することが可能となる。
【００２１】
本発明の別態様に係るエンジンの燃焼室構造は、上記構成において、前記油圧ラッシュアジャスタは、スイッチャブル油圧ラッシュアジャスタである。
【００２２】
本態様に係るエンジンの燃焼構造が備えるスイッチャブル油圧ラッシュアジャスタ（Ｓ−ＨＬＡ）は、通常のＨＬＡに比べてシリンダヘッド内で大きな領域を占有する。このような場合にあっても、本態様では、大きなタンブル流の生成が可能であって、燃焼特性の悪化を抑制することができる。
【００２３】
本発明の別態様に係るエンジンの燃焼室構造は、上記構成において、前記吸気ポート開口を開閉する吸気バルブを更に備え、前記燃焼室の軸芯に対し前記排気バルブの軸芯がなす傾斜角は、前記燃焼室の軸芯に対し前記吸気バルブの軸芯がなす傾斜角よりも小さい。
【００２４】
本態様のように、燃焼室の軸芯に対し排気バルブの軸芯がなす傾斜角が、燃焼室の軸芯に対し吸気バルブの軸芯がなす傾斜角よりも小さい場合には、タンブル流に悪影響を及ぼすことが考えられるが、上述のように、膨出部を設けることにより、当該悪影響を回避することができ、大きなタンブル流の生成が可能である。よって、本態様に係るエンジンの燃焼室構造においても、優れた燃焼特性を実現することができる。
【００２５】
本発明の別態様に係るエンジンの燃焼室構造は、上記構成において、前記燃焼室の軸芯に対し前記排気バルブの軸芯がなす傾斜角は、具体的に１５°〜２０°の範囲内である。
【００２６】
このような軸芯の角度を以って排気バルブが設けられた場合にも、上述のように、大きなタンブル流を生成することができ、優れた燃焼特性を実現することができる。
【発明の効果】
【００２７】
上記の各態様に係るエンジンの燃焼室構造では、排気ポート側傾斜面の傾斜角度にかかわらず、燃焼室内を大きく循環するタンブル流の生成が可能で、優れた燃焼特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジン１００の一部構成を示す模式断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るシリンダヘッド１の一部構成を示す模式断面図である。
【図３】シリンダヘッド１におけるシリンダヘッド面の構成を示す模式平面図である。
【図４】シリンダヘッド面の構成を示す模式斜視図である。
【図５】シリンダヘッド面における排気ポート開口３ａ，６ａと膨出部１１との配置関係を示す模式図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ断面であって、エンジン１００における燃焼室１００ａの構成を示す模式断面図である。
【図７】（ａ）は、参考例に係るシリンダヘッド８０における燃焼室の構成を示す模式図であり、（ｂ）は、比較例に係るシリンダヘッド９０における燃焼室の構成を示す模式図である。
【図８】参考例に対する比較例及び実施例でのタンブル比を示す特性図である。
【図９】参考例に対する比較例及び実施例での乱流エネルギを示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【００３０】
１．エンジン１００における燃焼室１００ａの構造
本発明の実施形態に係るエンジン１００における燃焼室１００ａの構造について、図１を用い説明する。図１は、実施形態に係るエンジン１００の一部構成を示す模式断面図である。
【００３１】
図１に示すように、エンジン１００は、シリンダヘッド１と、シリンダブロック１５と、ピストン２０と、を含む。なお、図１では、１つのピストン２０と、それに対応する部分だけを抜き出して図示しているが、本実施形態に係るエンジン１００は、多気筒エンジンである。
【００３２】
シリンダヘッド１は、燃焼室１００ａの天井を構成するシリンダヘッド面を有する。シリンダヘッド面は、頂部１２と、当該頂面１２から両側に傾斜して延在する吸気ポート側傾斜面９と排気ポート側傾斜面１０とを有する。本実施形態に係るエンジン１００におけるシリンダヘッド１のシリンダヘッド面は、所謂、ペントルーフ形のシリンダヘッド面である。
【００３３】
シリンダブロック１５は、ピストン２０が往復動自在に収容されたシリンダボアを臨むシリンダボア内周面１６を有する。シリンダボア内周面１６は、吸気ポート側傾斜面９及び排気ポート側傾斜面１０のそれぞれの下縁に連続する。
【００３４】
ピストン２０は、シリンダヘッド１のシリンダヘッド面に対向するピストン頂面２１を有する。
【００３５】
エンジン１００の燃焼室１００ａは、シリンダヘッド１における吸気ポート側傾斜面９及び排気ポート側傾斜面１０を含むペントルーフ形のシリンダヘッド面と、シリンダボア内周面１６と、ピストン頂面２１と、で囲まれた空間である。
【００３６】
２．シリンダヘッド１におけるシリンダヘッド面
シリンダヘッド１におけるシリンダヘッド面の構成について、図２から図４を用い説明する。図２は、シリンダヘッド１の一部構成を示す模式断面図であり、図３は、シリンダヘッド面の構成を示す模式平面図であり、図４は、シリンダヘッド面の構成を示す模式斜視図である。
【００３７】
図２及び図３に示すように、シリンダヘッド面を構成する吸気ポート側傾斜面９には、２つの吸気ポート２，５の各吸気ポート開口２ａ，５ａが開けられている。ここで、吸気ポート開口２ａと吸気ポート開口５ａとは、吸気ポート側傾斜面９において、吸気ポート側傾斜面９の最大傾斜面方向に対し交差する方向に、互いに間隔をあけた状態で設けられている。
【００３８】
なお、図２では、図示の都合上、吸気ポート２及び吸気ポート開口２ａだけを図示している。
【００３９】
シリンダヘッド面を構成する排気ポート側傾斜面１０には、２つの排気ポート３，６の各排気ポート開口３ａ，６ａが開けられている。ここで、排気ポート開口３ａと排気ポート開口６ａとは、排気ポート側傾斜面１０において、排気ポート側傾斜面１０の最大傾斜面方向に対し交差する方向に、互いに間隔をあけた状態で設けられている。
【００４０】
なお、上記同様に、図２では、図示の都合上、排気ポート３及び排気ポート開口３ａだけを図示している。
【００４１】
図２に示すように、シリンダヘッド１においては、シリンダ軸芯（燃焼室１００ａの軸芯）Ａｘ１に対して、排気バルブ軸芯Ａｘ３がなす角度θ１が、１５°〜２０°の範囲内である。本実施形態では、角度θ１を１７°としている。
【００４２】
一方、詳しくは図示をしていないが、シリンダ軸芯Ａｘ１に対して、吸気バルブ軸芯がなす角度は、２２°〜２３°の範囲内である。本実施形態では、２３°としている。即ち、本実施形態に係るエンジン１００においては、シリンダ軸芯Ａｘ１に対して、排気バルブ軸芯Ａｘ３がなす角度θ１は、シリンダ軸芯Ａｘ１に対して、吸気バルブ軸芯がなす角度よりも小さい。
【００４３】
本実施形態に係るシリンダヘッド１において、上記のように、シリンダ軸芯Ａｘ１に対して、排気バルブ軸芯Ａｘ３がなす角度θ１を、従来の角度２２°〜２３°よりも小さい、１７°としているのは、排気ポート３，６と排気バルブの軸部との間にスイッチャブルタイプの油圧ラッシュアジャスタ（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ  Ｌａｓｈ  Ａｄｊｕｓｔｅｒ：ＨＬＡ）４を備えるためである。
【００４４】
図３に示すように、シリンダヘッド面における頂部１２には、点火プラグ取付孔８が開けられている。本実施形態において、点火プラグ取付孔８は、燃焼室１００ａの軸芯上に開けられている。エンジン１では、センタープラグを実現することにより、火花の伝搬効率を高くすることができ、また高圧縮比の実現ができる。
【００４５】
また、図３に示すように、吸気ポート開口２ａ，５ａよりも外縁側には、燃料噴射孔７が設けられている。
【００４６】
ここで、排気ポート側傾斜面１０には、排気ポート開口３ａと排気ポート開口６ａとの各開口縁間の領域に膨出部１１が設けられている（矢印Ａで示す領域）。図４の矢印Ｂで指し示すように、排気ポート側傾斜面１０における膨出部１１は、排気ポート開口３ａと排気ポート開口６ａとを含む仮想平面よりも燃焼室１００ａ側に張出してなる部分である。
【００４７】
３．膨出部１１の構成
排気ポート側傾斜面１０における膨出部１１の構成について、図５及び図６を用い説明する。図５は、排気ポート開口３ａ，６ａと膨出部１１との配置関係を示す模式図であり、図６は、図３のＶＩ−ＶＩ断面であって、エンジン１００における燃焼室１００ａの構成を示す模式断面図である。
【００４８】
図５に示すように、シリンダヘッド面をピストン２０側より平面視した場合に、膨出部１１は、略三角形状をしている。具体的には、排気ポート開口３ａと排気ポート６ａとの開口縁間の領域を起点Ｐ１とし、点火プラグ取付孔８とは反対側の外周部に向けて幅が漸増する三角形状となっている。
【００４９】
ここで、頂部１２側において、排気ポート開口３ａ，６ａの各開口縁に対する外接線Ｌ２を仮想的に引く。このとき、膨出部１１の起点Ｐ１は、外接線Ｌ２よりも頂部１２とは反対側に位置する。即ち、起点Ｐ１を通り、外接線Ｌ２に平行な仮想線Ｌ１を引くとき、仮想線Ｌ１は、排気ポート開口３ａ，６ａの各中心線Ａｘ３ａ，Ａｘ６ａと外接線Ｌ２との間に位置する。
【００５０】
なお、本実施形態において、排気ポート開口３ａの中心線Ａｘ３ａと排気ポート開口６ａの中心線Ａｘ６ａとは、１つの直線上にのっている。
【００５１】
また、膨出部１１の起点Ｐ１は、排気ポート開口３ａと排気ポート開口６ａとの間の中間線Ａｘ１１の上に位置する。そして、膨出部１１は、中間線Ａｘ１１を中心として、幅方向に線対称に形成されている。具体的には、膨出部１１は、幅方向において、排気ポート開口６ａの開口縁部分から中間線Ａｘ１１に向けて、張出し量が漸増し、中間線Ａｘ１１を超えると、排気ポート開口３ａの開口縁部分に向けて、張出し量が漸減する。
【００５２】
一方、膨出部１１における起点Ｐ１とは反対側の部分は、シリンダボア内周面１６（図１を参照。）に対して滑らかに接続されている。ここでいう「滑らかに」とは、大きな段差などがないという意味である。
【００５３】
次に、図６に示すように、膨出部１１の膨出量は、頂部１２の側からシリンダボア内周面１６側に向けて漸増する。具体的には、排気ポート開口３ａ，６ａを含む仮想平面（排気ポート開口面１０ａ）から膨出部表面１１ａまでの高さは、頂部１２側のＧ１であり、シリンダボア内周面１６側でＧ１より大きいＧ２となる。
【００５４】
なお、図６に示すように、膨出部表面１１ａは、直線ではなく、頂部１２側からシリンダボア内周面１６側への膨出部１１の延在方向において、傾きが変化する部分が存在する。
【００５５】
また、膨出部表面１１ａは、滑らかな表面となっている。
【００５６】
４．特性評価結果
上記構成に係る燃焼室１００ａの構造の特性評価結果について、図７から図９を用い説明する。図７（ａ）は、参考例に係るシリンダヘッド８０における燃焼室の構成を示す模式図であり、図７（ｂ）は、比較例に係るシリンダヘッド９０における燃焼室の構成を示す模式図である。図８は、参考例に対する比較例及び実施例でのタンブル比を示す特性図であり、図９は、参考例に対する比較例及び実施例での乱流エネルギを示す特性図である。
【００５７】
（参考例）
先ず、参考例に係る燃焼室構造について、図７（ａ）を用い説明する。
【００５８】
図７（ａ）に示すように、参考例に係るシリンダヘッド８０では、シリンダ軸芯に対する排気バルブ軸芯のなす角度θ２が２３°である。このため、排気ポート側傾斜面８０ａが、実施例（上記実施形態）の排気ポート側傾斜面１０よりも傾斜している。
【００５９】
なお、参考例に係る排気ポート側傾斜面８０ａには、膨出部は形成されていない。
【００６０】
（比較例）
次に、比較例に係る燃焼室構造について、図７（ｂ）を用い説明する。
【００６１】
図７（ｂ）に示すように、比較例に係るシリンダヘッド９０では、シリンダ軸芯に対する排気バルブ軸芯のなす角度θ３が、上記θ１と同様に、１７°である。このため、排気ポート側傾斜面９０ａが、実施例（上記実施形態）の排気ポート側傾斜面１０と同じ角度で傾斜している。
【００６２】
ただし、比較例に係るシリンダヘッド９０においては、排気ポート側傾斜面９０ａに膨出部が形成されていない。
【００６３】
《タンブル比》
参考例に対する比較例及び実施例でのタンブル比の評価結果について、図８を用い説明する。なお、図８では、参考例におけるタンブル比を“１００”とし、比較例及び実施例を相対的に表わしている。
【００６４】
図８に示すように、比較例のように排気バルブの軸芯の傾斜角度の変化に伴い、排気ポート側傾斜角が変わった場合には、参考例に対してタンブル比が約９％低下している。
【００６５】
一方、排気ポート側傾斜面１０に膨出部１１を設けた実施例の場合には、参考例に対してタンブル比の低下が約３％に止まっている。
【００６６】
《乱流エネルギ》
参考例に対する比較例及び実施例での乱流エネルギの評価結果について、図９を用い説明する。なお、図９においても、参考例における乱流エネルギを“１００”とし、比較例及び実施例を相対的に表わしている。
【００６７】
図９に示すように、比較例の乱流エネルギは、参考例に比べて約６％低下している。
【００６８】
一方、実施例の乱流エネルギは、参考例に比べて約２％上昇している。
【００６９】
《評価まとめ》
上記の２つの評価結果より、実施例に係る燃焼室構造では、排気ポート側傾斜面１０に膨出部１１を設けることにより、参考例と同様の燃焼室内を大きく循環するタンブル流を生成することができたものと推定できる。
【００７０】
一方、排気ポート側傾斜面に膨出部を設けていない比較例では、図７（ｂ）に示すように、排気ポート側傾斜面９０ａにおけるシリンダボア内周面側の部分（矢印Ｃで指し示す部分）に“壁“が形成される。これにより、タンブル流が燃焼室内を大きく循環することができず、デッドボリュームＤが形成されてしまったものと推定される。よって、タンブル比及び乱流エネルギの評価結果が悪かったものと考えられる。
【００７１】
５．効果
本実施形態に係るエンジン１００における燃焼室１００ａの構造では、２つの排気ポート開口３ａ．６ａの開口縁間の領域に、膨出部１１を設けることにより、燃焼室１００ａ内を大きく循環するタンブル流を生成することができる。よって、排気バルブ軸芯の傾斜角度の変更に伴い排気ポート側傾斜面１０の傾斜角度が変更された場合にあっても、高いタンブル比及び乱流エネルギを実現することが可能となる。本実施形態では、シリンダ軸芯Ａｘ１に対する排気バルブ軸芯Ａｘ３の傾斜角度θ１を従来比で小さくし、これに伴って排気ポート側傾斜面１０の傾斜角度が緩やかなものとなっている。このような構造においても、排気ポート開口よりも頂部から離れた側でのタンブル流の淀みを抑制することができる。
【００７２】
従って、本実施形態に係るエンジン１００における燃焼室１００ａの構造では、排気ポート側傾斜面１０の傾斜角度が従来比で緩やかなものとなっても、燃焼室１００ａ内を大きく循環するタンブル流の生成が可能で、優れた燃焼特性を実現することができる。
【００７３】
また、膨出部１１は、２つの排気ポート開口３ａ，６ａの中心間を結ぶ線分に対して交差する方向に延在する構成としている。さらに、膨出部１１が、燃焼室１００ａの側周を囲むシリンダボア内周面１６に接続されてなる構成としている。よって、本実施形態に係るエンジン１００における燃焼室１００ａの構造では、膨出部１１によりタンブル流を滑らかにガイドすることが可能となり、タンブル流をシリンダボア内周面１６の側まで大きく循環させることができる。
【００７４】
また、本実施形態に係るエンジン１００における燃焼室１００ａの構造では、膨出部１１の膨出量が頂部１２の側からシリンダボア内周面１６の側に向けて漸増するようにしているので、タンブル流の流れを滑らかにガイドすることができる。
【００７５】
また、本実施形態に係るエンジン１００における燃焼室１００ａｍｐ構造では、膨出部１１の起点Ｐ１を、図５に示すように、外接線Ｌ２よりも頂部１２とは反対側に配置することにより、高いタンブル比及び乱流エネルギを実現することができる。
【００７６】
また、本実施形態に係るエンジン１００における燃焼室１００ａの構造では、２つの排気ポート開口３ａ，６ａの中心間を結ぶ方向（膨出部１１の幅方向）において、膨出部１１の張出し高さが、中間線Ａｘ１１の部分を頂とし、両側に向けて漸減するようにしている。よって、タンブル流を滑らかにガイドすることができ、燃焼室１００ａにおけるシリンダボア内周面１６の側に向けて大きいタンブル流を生成することができる。
【００７７】
本実施形態に係るシリンダヘッド１では、排気ポート３，６と排気バルブ軸部との間にスイッチャブルタイプの油圧ラッシュアジャスタ（ＨＬＡ）を備える構成としており、シリンダ軸芯Ａｘ１に対する排気バルブ軸芯Ａｘ３がなす傾斜角θ１が、ＨＬＡを備えない参考例に比べて小さくなっている。そして、これに伴い、排気ポート側傾斜面１０の傾斜角度が緩やかなものとなるが、上述のように、膨出部１１を備えることにより大きなタンブル流の生成が可能である。よって、このような場合にあっても、優れた燃焼特性を実現することが可能となる。
【００７８】
［変形例］
図５に示すように、ピストン頂面２１側からシリンダヘッド面を平面視した場合の膨出部１１の形状について、上記実施形態では、略三角形状としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、フィン状あるいは線状などとすることもできる。ただし、燃焼室１００ａ内を大きく循環するタンブル流を生成するという観点からは、図５に示すような形状とすることが望ましい。
【００７９】
また、膨出部１１の起点Ｐ１の位置について、本発明は、図５に示す位置に限定を受けるものではない。例えば、点火プラグ取付孔８の孔縁に起点を位置させることや、排気ポート開口３ａの中心と排気ポート６ａの中心とを結ぶ線上若しくはその近傍に位置する構成とすることもできる。
【００８０】
また、上記実施形態に係るエンジン１００における燃焼室１００ａの構造においては、一体構造の膨出部１１を設けることとしたが、複数の部位に分割された膨出部を設けることとしてもよい。
【００８１】
さらに、上記実施形態に係るエンジン１００における燃焼室１００ａの構造においては、２つの排気ポート開口３ａ，６ａを含む仮想平面に対して燃焼室１００ａ側に張出した膨出部１１だけを設けることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、頂部１２や排気ポート側傾斜面１０などに吸気を導くための溝を刻設し、この溝を膨出部に組み合わせることなどもできる。
【００８２】
上記実施形態では、多気筒エンジンの一部の気筒に対してスイッチャブルＨＬＡ４を取り付けて、気筒休止させることとし、排気バルブ軸芯Ａｘ３の傾斜角が従来から変更される気筒に上記構成を適用することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。ＨＬＡを取り付けていない気筒についても、タンブル流が全ての気筒で同一となるよう、同じ構成を採用することとしてもよい。即ち、スイッチャブルＨＬＡ４の取り付けと、膨出部１１の形成とは、必ずしもリンクさせる必要はなく、燃焼室１００ａ内を大きく循環するタンブル流の生成に寄与させることが可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１  シリンダヘッド
２，５  吸気ポート
２ａ，５ａ  吸気ポート開口
３，６  排気ポート
３ａ，６ａ  排気ポート開口
９  吸気ポート側傾斜面
１０  排気ポート側傾斜面
１１  膨出部
１２  頂面
１５  シリンダブロック
１６  シリンダボア内周面
２０  ピストン
２１  ピストン頂面
１００  エンジン
１００ａ  燃焼室
【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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