(57)【要約】【課題】内燃機関の燃焼室内の燃焼速度を均一に近づける。【解決手段】１つの気筒に少なくとも１つ設けられた排気バルブ６と複数設けられた吸気バルブ５と、気筒に収容されるピストン１０とを備えた内燃機関であって、複数の吸気バルブ５の開弁時期に位相差が設定されて燃焼室２内にスワール流を発生させるように制御され、ピストン１０は、気筒の軸心よりも吸気バルブ５側或いは排気バルブ６側のうち、少なくとも燃焼室２内に生じる乱れが相対的に小さい側の周縁部の頂面に、外径側から内径方向へ上向きのスキッシュ２１を設けたのである。少なくとも燃焼室２内に生じる乱れが相対的に小さい側に斜めスキッシュ２１を配置したので、乱れの弱い側の燃焼を早めることができる。これにより、相対的に乱れの強い排気側の燃焼速度と、相対的に乱れの弱い吸気側の燃焼速度とを平準化し、燃焼室２内の燃焼速度を均一に近づけてノッキングを抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの気筒に少なくとも１つ設けられた排気バルブと、
１つの気筒に複数設けられた吸気バルブと
前記気筒に収容されるピストンとを備え、
前記複数の吸気バルブは、前記吸気バルブ同士の開弁時期に位相差が設定されて燃焼室内にスワール流を発生させるように制御され、
前記ピストンは、前記気筒の軸心よりも吸気バルブ側或いは排気バルブ側のうち、少なくとも燃焼室内に生じる乱れが相対的に小さい側の周縁部の頂面に、前記ピストンの外径側から内径側に向かうにつれて上方に傾斜するスキッシュを備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記スキッシュは、少なくとも前記気筒の軸心よりも吸気バルブ寄りに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記ピストンは、前記複数の吸気バルブと対向する箇所にそれぞれリセスを備え、開弁時期が遅い側の前記吸気バルブに対向するリセスの深さを、開弁時期が早い側の前記吸気バルブに対向するリセスの深さよりも浅くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記ピストンは、開弁時期が早い側の前記吸気バルブに対向する頂面にのみリセスを備えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記ピストンは、開弁時期が遅い側の前記吸気バルブに対向する頂面と、開弁時期が早い側の前記吸気バルブに対向する前記リセスの内面とを結ぶスロープ部を備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、１気筒あたりに吸気バルブを複数備えた内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等に用いられる内燃機関として、１気筒に吸気バルブや排気バルブを複数備えたものが知られている。また、可変バルブ機構を適用して、吸気バルブと排気バルブの双方の開閉タイミングを変更可能とし、各バルブの開閉タイミングの調整により、燃焼室内での吸気や排気の戻りを最適化し、出力の向上や燃費向上等が図られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、１気筒に排気バルブと吸気バルブをそれぞれ２つ備え、２つの吸気バルブの間、及び、２つの排気バルブの間で開閉タイミングをずらすとともに、一方の組の吸気バルブと排気バルブ、他方の組の吸気バルブと排気バルブの開弁動作をオーバーラップさせる技術が記載されている。
【０００４】
２つの吸気バルブ、排気バルブの開閉タイミングをずらし、吸気バルブと排気バルブの開弁動作をオーバーラップさせることにより、気筒の筒軸回りへの旋回流であるスワール流形成を促進し、燃焼性能の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５０９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、図５（ａ）（ｂ）に示すように、２つの吸気バルブ５ａ,５ｂを同時に開弁する場合、両吸気バルブ５ａ,５ｂからの吸気Ｓ１０は、燃焼室２内の内周面２ａの周方向に沿って互いに逆方向へＳ１１のように旋回し、２つの旋回流Ｓ１１は、吸気バルブ５の対向側である排気バルブ側において衝突する。また、その後、吸気バルブ５ａ，５ｂからの別の流れである吸気Ｓ１２とも衝突する。これらの衝突により、燃焼室２内でのスワール流の勢いは減殺されてしまう。
【０００７】
この状態で、点火直前に吸気がピストン１０により圧縮されても、燃焼室２内に生じる乱れの状態、すなわち小さな渦の集合の発生度合いは弱い状態になる。スワール流の勢いが弱いと、圧縮行程における小さな渦の発生は少なくなるからである。このため、混合気の燃焼速度は緩慢であり、熱効率が低くなるという問題がある。
【０００８】
このとき、圧縮時の乱れの分布は、例えば、図５（ｃ）に示すようになる。ここで、比較的弱い乱れを示す符号Ａ部分（以下、「弱乱れ部Ａ」と称する。）、強い乱れを示す符号Ｃ部分（以下、「強乱れ部Ｃ」と称する。）、その中間を示す符号Ｂ部分（以下、「中乱れ部Ｂ」と称する。）が、燃焼室２内に存在する。
図のように、弱乱れ部Ａや中乱れ部Ｂには、吸気側と排気側にそれぞれ内径側へ（内周面２ａから離れる側へ）大きく入り込む部分Ｄ，Ｅ（以下、入込み部Ｄ，Ｅと称する）が生じている。この入込み部Ｄ，Ｅでは乱れが特に弱いため、燃焼速度が遅くなる。このため、ノッキングを生じやすく、出力や燃費悪化の原因となり得る。また、強い乱れの符号Ｃ部分が、気筒の軸心に対して排気側に偏って分布していることも、排気側と吸気側とで燃焼速度の差が生じる原因となっている。
【０００９】
それに対し、上記特許文献１のように、２つの吸気バルブのうち一方を開いた後、他方を遅れて開くようにすれば、先に開いた一方の吸気バルブからの吸気により、燃焼室内には安定したスワール流が形成されるので、後に他方の吸気バルブが開いても、スワール流は阻害されにくい。このため、圧縮行程において、点火直前にスワール流は乱れに変化し、強く大きな乱れが排気側を中心にして形成される。
【００１０】
しかしながら、複数の吸気バルブの開弁時期に位相差を設けることにより、排気側の乱れが大きくなり、排気側の前記入込み部Ｄは解消されるものの、吸気側の前記入込み部Ｅ、及び、前記強乱れ部Ｃの偏りは依然として存在することが、実験により判明している。
すなわち、複数の吸気バルブの開弁時期に位相差を設けた内燃機関においても、燃焼室内の燃焼速度は完全には均一化されていない。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、燃焼室全体の燃焼速度をできるだけ均一に近づけ、ノッキングを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明は、１つの気筒に少なくとも１つ設けられた排気バルブと、１つの気筒に複数設けられた吸気バルブと、前記気筒に収容されるピストンとを備え、前記複数の吸気バルブは、前記吸気バルブ同士の開弁時期に位相差が設定されて燃焼室内にスワール流を発生させるように制御され、前記ピストンは、前記気筒の軸心よりも吸気バルブ側或いは排気バルブ側のうち、少なくとも燃焼室内に生じる乱れが相対的に小さい側の周縁部の頂面に、前記ピストンの外径側から内径側に向かうにつれて上方に傾斜するスキッシュを備える内燃機関としたのである。
【００１３】
ピストンの周縁部に設けたスキッシュは、圧縮行程の上死点付近において、シリンダヘッド下面に形成された平坦部と対向する。すなわち、ピストン側のスキッシュと、シリンダヘッド側の平坦部との間で挟まれた空間にスキッシュエリアを形成する。
【００１４】
このとき、例えば、燃焼室内に生じる乱れが相対的に小さい側が吸気バルブ側である場合は、前記スキッシュは、少なくとも前記気筒の軸心よりも吸気バルブ寄りに配置することが望ましい。
【００１５】
また、前記ピストンが、前記複数の吸気バルブが対向する箇所にそれぞれリセスを備える場合、開弁時期が遅い側の前記吸気バルブに対向するリセスの深さを、開弁時期が早い側の前記吸気バルブに対向するリセスの深さよりも浅くすることが望ましい。あるいは、前記ピストンは、開弁時期が早い側の前記吸気バルブに対向する前記ピストンの頂面にのみリセスを備える構造とすることが望ましい。
【００１６】
さらに、前記ピストンは、開弁時期が遅い側の前記吸気バルブに対向する前記ピストンの頂面と、開弁時期が早い側の前記吸気バルブに対向する前記リセスの内面とを結ぶスロープ部を備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、吸気バルブ同士の開弁時期に位相差を設けてスワール流を発生させ、さらに、ピストンの頂面の周縁部のうち、少なくとも燃焼室内に生じる乱れが相対的に小さい側に傾斜したスキッシュを設けたことにより、ピストンの圧縮上死点付近において、スキッシュエリア内に位置する吸気にスキッシュ流を生成させることができる。これにより、乱れが小さい側の燃焼を促進し、燃焼室全体の燃焼速度をできるだけ均一にすることができる。したがって、圧縮工程で乱れの弱い部分がいずれかの側に偏って存在していても、燃焼室内の燃焼速度を均一に近づけ、ノッキングを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の一実施形態の燃焼室内での吸気の流れを示し、（ａ）は燃焼室内を示す平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は圧縮工程における燃焼室内の乱れの強さの分布を示す平面図である。
【図２】同実施形態の内燃機関に用いられるピストンを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は斜視図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図３】図１の変形例のピストンを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は斜視図である。
【図４】吸気バルブ、排気バルブの動作の例を示すタイムチャートである。
【図５】２つの吸気バルブが同時に開閉する場合の燃焼室内での吸気の流れを示し、（ａ）は燃焼室内を示す平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は圧縮工程における燃焼室内の乱れの強さの分布を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態の内燃機関は自動車用エンジンであり、図１（ａ）（ｂ）に、エンジンが備える１つの気筒における燃焼室２の要部を示す。
【００２０】
シリンダＳには、ピストン１０を収容した気筒毎に、燃料噴射弁の燃料の噴射により生成された混合気を燃焼室２内に送り込む吸気ポート１、排気を燃焼室２外へ送り出す排気ポート７、シリンダヘッド側から気筒（シリンダ）の軸線に沿って下向きに配置された点火プラグ３等が備えられている。吸気ポート１及び排気ポート７は、それぞれ吸気バルブ５、排気バルブ６によって開閉される。なお、図１（ｂ）では、排気ポート７及び排気バルブ６等は図示省略している。
【００２１】
吸気バルブ５及び排気バルブ６は、シリンダヘッド側に設けたカムシャフトにバルブリフタを介して接続されているので、カムシャフトの回転によって、所定のタイミングで吸気ポート１、排気ポート７が開閉される。カムシャフトへの動力の伝達は、カムシャフト側に設けたスプロケットとクランクシャフト側に設けたスプロケットとの間をタイミングチェーン等で連結することにより行われる。
【００２２】
吸気バルブ５は、図１（ａ）に示すように、１つの気筒に２つ設けられる。一方の吸気バルブ５である第一の吸気バルブ５ａと、他方の吸気バルブ５である第二の吸気バルブ５ｂの開閉タイミングは互いに異なるように設定されている。
【００２３】
また、排気バルブ６も、図１（ａ）に示すように、１つの気筒に２つ設けられる。一方の排気バルブ６である第一の排気バルブ６ａと、他方の排気バルブ６である第二の排気バルブ６ｂの開閉タイミングは同じになるように設定されている。
【００２４】
吸気ポート１の吸気バルブ５ａ，５ｂや排気ポート７の排気バルブ６ａ，６ｂ、点火プラグ３、インジェクタ等、エンジンの動作に必要な機器は、それぞれケーブルを通じて、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）のコンピュータに備えられた制御手段によって制御される。この実施形態では、電子制御ユニットのコンピュータの一部を、エンジンの制御手段として用いている。
【００２５】
吸気バルブ５、排気バルブ６の動作の例を、図４に示す。第一の吸気バルブ５ａの開弁時期は、２つの排気バルブ６ａ，６ｂの閉弁終了時期よりも早く設定されており、両者の開弁時期にオーバーラップ期間が設けられている。第二の吸気バルブ５ｂと２つの排気バルブ６ａ，６ｂとは、開弁期間にオーバーラップが生じない状態に設定されている。ここで、２つの排気バルブ６ａ，６ｂの開弁時期は同時であり、また、閉弁時期も同時である。また、第一の吸気バルブ５ａの閉弁時期と第二の吸気バルブ５ｂの閉弁時期も同時である。
【００２６】
２つの吸気バルブ５ａ，５ｂのうち、第一の吸気バルブ５ａを開いた後、第二の吸気バルブ５ｂを遅れて開くようにしたので、図１（ａ）に示すように、先に開いた第一の吸気バルブ５ａからの吸気Ｓ０により、燃焼室２内には安定したスワール流Ｓ１が形成され、後に第二の吸気バルブ５ｂが開いてもスワール流Ｓ１は阻害されにくく、燃焼室２内に大きなスワール流Ｓ１が維持される。
【００２７】
このバルブ動作に基づいた場合、圧縮工程における燃焼室２内の乱れの分布は、図１（ｃ）に示すようになる。ここで、比較的弱い乱れの「弱乱れ部Ａ」、強い乱れの「強乱れ部Ｃ」、その中間を示す「中乱れ部B」は、前述のとおりである。
【００２８】
ここで、第一の吸気バルブ５ａと第二の吸気バルブ５ｂのうち、第一の吸気バルブ５ａを開いた後、第二の吸気バルブ５ｂを遅れて開くようにしたので、圧縮時における排気側の前記入込み部Ｄは解消されている。
しかし、吸気側の前記入込み部Ｅは解消しておらず、弱乱れ部Ａや中乱れ部Ｂは、気筒の軸心に対して、全体的に吸気側に偏って分布している。また、強乱れ部Ｃは、気筒の軸心に対して、全体的に排気側に偏って分布している。
【００２９】
これに対応するため、この実施形態では、ピストン１０頂面における気筒の軸心よりも吸気バルブ５側の周縁部にスキッシュ２１を設けている。吸気バルブ５側は、燃焼室２内に生じる乱れが相対的に小さい側である。
【００３０】
スキッシュ２１は、ピストン１０の外径側から内径側に向かうにつれてシリンダヘッド側へ近づく平坦な傾斜面によって構成されている（以下、この傾斜面からなるスキッシュを「斜めスキッシュ」と称する。）。この斜めスキッシュ２１は、圧縮行程の上死点付近において、シリンダヘッド下面に形成された平坦部と対向する。すなわち、ピストン側の斜めスキッシュ２１と、シリンダヘッド側の平坦部との間で挟まれた空間にスキッシュエリアを形成する。
【００３１】
ピストン１０の周縁部のうち、少なくとも燃焼室２内に生じる乱れが相対的に小さい側である吸気バルブ５側に斜めスキッシュ２１を設けたことにより、ピストン１０の圧縮上死点付近において、スキッシュエリア内に位置する吸気にスキッシュ流を生成させることができる。
すなわち、この実施形態のエンジンは、２つの吸気バルブ及び２つの排気バルブの傘形の先端面に合わせて、建物の屋根のような逆Ｖ字形、すなわち正面視三角形の形状をしたペントルーフ型燃焼室を有する。ピストン１０頂面の周縁部に設けられた斜めスキッシュは、ペントルーフ型燃焼室を形成するシリンダヘッド下面との間で、平面視において、燃焼室２の周縁部から内径側へ向かって、正面視において周縁部から内径側へ向かって斜め上方に向けてスキッシュ流を生成し、吸入空気の乱れを増加させる。
【００３２】
スキッシュ流の生成により、燃焼室２内の吸気バルブ５側に生じる乱れが大きくなるので、吸気バルブ５側の燃焼を促進することができる。したがって、燃焼室２全体の燃焼速度をできるだけ均一にすることができ、ノッキングを抑制することができる。
【００３３】
なお、この実施形態では、ピストン１０は、図２に示すように、ピストン１０頂面における気筒の軸心よりも排気バルブ６側の周縁部にも斜めスキッシュ２２を備えている。この排気バルブ６側の斜めスキッシュ２２は、同じく、ピストン１０の外径側から内径方向へ上向きの平坦な傾斜面からなる。
【００３４】
さらに、この実施形態では、吸気バルブ５側と排気バルブ６側とを結ぶ側方の周縁部にも斜めスキッシュ２３を備えている。この側方の斜めスキッシュ２３は、ピストン１０の外径側から内径方向へ上向きの円錐面状傾斜面からなる。
【００３５】
ピストン１０は、シリンダヘッド側に向く頂面の中央に、燃焼室２の空間を確保するための平面視円形の凹部１６を備えている。
【００３６】
排気バルブ６側の斜めスキッシュ２２や、側方の斜めスキッシュ２３の面積は、燃焼室２内に生じる乱れの偏り状況に応じて、吸気バルブ５側の斜めスキッシュ２１の面積よりも小さく設定することが望ましい。あるいは、燃焼室２内に生じる乱れの吸気バルブ５側への偏りが大きい場合等には、吸気バルブ５側にのみ斜めスキッシュ２１を設定することもできる。
【００３７】
この実施形態では、２つの吸気バルブ５ａ，５ｂのうち、開弁時期が早い側である第一の吸気バルブ５ａに対向するピストン１０の頂面にのみリセス１１を備えている。開弁時期が遅い側である第二の吸気バルブ５ｂに対向するピストン１０の頂面にはリセスを備えていない。なお、２つの排気バルブ６ａ，６ｂに対向するピストン１０の頂面には、ともにリセス１４，１５を備えている。
【００３８】
リセスは、ピストン１０の頂面に設けられる窪みである。各リセス１１，１４，１５のピストン内径側の縁はピストン中央の凹部１６に臨み、ピストン１０の外周と同方向に曲がる緩やかな曲線となっている。また、各リセス１１，１４，１５のピストン外径側の縁は、斜めスキッシュ２１，２２，２３やピストン１０の側面に臨み、吸気バルブ５や排気バルブ６の外形に対応する曲線となっている。
このため、吸気バルブ５や排気バルブ６の先端面は、ピストン１０の外径寄りの部分でリセスに対向し、内径寄りの部分でピストン中央の凹部１６に対向する。
【００３９】
リセスを設けることにより、吸気バルブ５や排気バルブ６が開弁した際に、その吸気バルブ５や排気バルブ６が、上死点近くにあるピストン１０の頂面に当接することを防止する。ここで、第二の吸気バルブ５ｂは、開弁時期が第一の吸気バルブ５ａよりも遅いので、リセスの省略によって、第二の吸気バルブ５ｂがピストン１０に干渉することがない。
【００４０】
２つの吸気バルブ５ａ，５ｂのうち、開弁時期が遅い側である第二の吸気バルブ５ｂに対応するリセスを省略したことにより、吸気バルブ５側の斜めスキッシュ２１の面積を、さらに大きく設定することができる。
【００４１】
この実施形態では、ピストン１０は，開弁時期が遅い側である第二の吸気バルブ５ｂに対向するピストン１０の頂面と、開弁時期が早い側である第一の吸気バルブ５ａに対向するリセス１１の内面とを結ぶスロープ部１２を備えている。スロープ部１２は、図２に示すように、第二の吸気バルブ５ｂ側から第一の吸気バルブ５ａ側へ向かって徐々に深くなる平坦な下り勾配の傾斜面で構成される。スロープ部１２のピストン内径側の縁は凹部１６に臨み、その縁は、ピストン１０の外周と同方向に曲がる緩やかな曲線となっている。スロープ部１２のピストン外径側の縁は斜めスキッシュ２１に臨み、その縁は、同じくピストン１０の外周と同方向に曲がる緩やかな曲線となっている。
【００４２】
ピストン１０の頂面にスロープ部１２を備えたことにより、燃焼室２内における周方向の吸気の流れを促進する。すなわち、スロープ部１２の下り勾配に沿って、第二の吸気バルブ５ｂ側から第一の吸気バルブ５ａ側への吸気の流れを促進し、燃焼室２内の吸気バルブ５側に生じる乱れをさらに大きくすることができる。
【００４３】
なお、スロープ部１２の効果を期待しない場合は、図３に示すように、スロープ部１２を省略することもできる。この例では、開弁時期が遅い側である第二の吸気バルブ５ｂに対応するリセス及びスロープ部１２を省略したことにより、吸気バルブ５側の斜めスキッシュ２１の面積を、さらに大きく設定することができる。
【００４４】
上記実施形態では、２つの吸気バルブ５ａ，５ｂのうち、開弁時期が遅い側である第二の吸気バルブ５ｂに対応するリセスを省略したが、２つの吸気バルブ５ａ，５ｂが対向する箇所にそれぞれリセスを備え、開弁時期が遅い側の第二の吸気バルブ５ｂに対向するリセスの深さを、開弁時期が早い側の第一の吸気バルブ５ａに対向するリセス１１の深さよりも浅く設定してもよい。
【００４５】
スロープ部１２は、第二の吸気バルブ５ｂ側から第一の吸気バルブ５ａ側へ向かって徐々に深くなる下り勾配の傾斜面であればよく、上記実施形態のような同一勾配で続く平坦な傾斜面以外にも、途中で勾配が変化する下り勾配の傾斜面であってもよい。例えば、スロープ部１２は、第二の吸気バルブ５ｂ側から第一の吸気バルブ５ａ側へ向かって下り勾配であり、且つその勾配方向に沿って上向き凹状に湾曲した傾斜面であってもよい。
また、この実施形態では、図２（ｄ）に示すように、第一の吸気バルブ５ａに対向するリセス１１の内面とスロープ部１２との接続部に段差が設けられているが、この段差を解消して、スロープ部１２とリセス１１の底面とを滑らかに接続してもよい。
【００４６】
上記実施形態では、第一の吸気バルブ５ａと２つの排気バルブ６ａ，６ｂの開弁期間にオーバーラップ期間を設定したが、第一の吸気バルブ５ａと２つの排気バルブ６ａ，６ｂの開弁期間にオーバーラップが生じないように設定することも可能である。また、２つの吸気バルブ５ａ，５ｂの閉弁時期や、２つの排気バルブ６ａ，６ｂ間に開弁時期、閉弁時期に位相差を設けることも可能である。
上記のような条件で各バルブの開閉時期を設定し、固定のバルブタイミングで車両を運転することも可能であるが、これらの各バルブの開弁時期、閉弁時期は、可変バルブ装置を用いることによって、車両の運転状態に応じて運転中に適宜変更することもできる。
【００４７】
この実施形態では、弱乱れ部Ａや中乱れ部Ｂが気筒の軸心に対して吸気側に偏って分布し、且つ、強乱れ部Ｃが気筒の軸心に対して排気側に偏って分布している場合について説明したが、燃焼室２内における乱れの偏り状態が異なる場合も想定される。
例えば、弱乱れ部Ａや中乱れ部Ｂが気筒の軸心に対して排気側に偏って分布し、強乱れ部Ｃが気筒の軸心に対して吸気側に偏って分布するような内燃機関においては、前記ピストンの斜めスキッシュは、少なくとも、気筒の軸心よりも燃焼室内に生じる乱れが相対的に小さい側である排気バルブ側の周縁部の頂面に備えることが望ましい。このとき、吸気バルブ側の周縁部にも斜めスキッシュを設けてもよいが、燃焼室２内に生じる乱れの偏り状況に応じて、吸気バルブ５側の斜めスキッシュ２１の面積を、排気バルブ６側の斜めスキッシュ２２の面積よりも小さく設定することができる。あるいは、燃焼室２内に生じる乱れの排気バルブ６側への偏りが大きい場合等には、排気バルブ６側にのみ斜めスキッシュ２２を設定することもできる。
【００４８】
この発明によれば、相対的に乱れの強い排気側の燃焼速度と、相対的に乱れの弱い吸気側の燃焼速度とを平準化できるので、燃焼室内の燃焼速度を均一に近づけることができる。燃焼速度が均一に近づけば、圧縮行程における混合気の自然発火等の問題が解消されるので、ノッキングを抑制することができる。
【００４９】
ノッキングが抑制できれば、高圧縮比化が容易に可能となる。また、低オクタン価燃料の使用時や、低速高負荷時、過給時等においてもノッキングを抑制しやすくなるので、内燃機関の熱効率を高め、出力や燃費を向上することができる。
【００５０】
なお、以上は、エンジンとして吸排気にそれぞれ２つのバルブを備えた４バルブガソリンエンジンを想定して説明したが、１つの気筒当たりに複数の吸気バルブを備えるものであれば、各気筒のバルブ数は自由に設定できる。例えば、バルブの数を、吸気側２および排気側２、吸気側２および排気側１、吸気側３および排気側２等とすることができる。また、気筒数は自由であり、単気筒、二気筒、四気筒などガソリンを燃料とする種々のレシプロエンジンに適用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１  吸気ポート
２  燃焼室
２ａ  内周面
３  点火プラグ
５  吸気バルブ
５ａ  第一の吸気バルブ
５ｂ  第二の吸気バルブ
６  排気バルブ
６ａ  第一の排気バルブ
６ｂ  第二の排気バルブ
７  排気ポート
１０  ピストン
１１，１４，１５  リセス
１２  スロープ部
１６  凹部
２１，２２，２３  斜めスキッシュ
Ｓ  シリンダ
【図１】
2015017509.tif 000003
【図２】
2015017509.tif 000004
【図３】
2015017509.tif 000005
【図４】
2015017509.tif 000006
【図５】
2015017509.tif 000007