(57)【要約】【課題】内燃機関用のピストン【解決手段】本発明は内燃機関の分野に関し、詳細には、ピストンヘッド（２）内に設けられた燃焼室（４）を備えるタイプの内燃機関用のピストンに関する。このピストンでは、凸状体（３）が燃焼室（４）の底部から突き出ており、ピストン（１）との連結ロッドの連結ピストンピンの軸（５）に沿って配置されている。ヘッド（２）の基底部分（２ａ）内に得られる相似の凹部（３ｂ）により、連結ロッドの小端部を上記凹部（３ｂ）内に配置できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンヘッド（２）内に設けられた燃焼室（４）を備えるタイプの内燃機関用のピストンであって、
前記燃焼室（４）の底部から突き出た凸状体（３）と、前記凸状体（３）に近接して、前記ヘッド（２）の下部（２ａ）に設けられた凹部（３ｂ）とを備え、
前記凸状体（３）および前記凹部（３ｂ）は、前記ピストン（１）との連結ロッドの連結ピストンピンの軸（５）に沿って配置されていることを特徴とするピストン（１）。
【請求項２】
前記凸状体（３）および前記凹部（３ｂ）は、前記ピストンピンの軸を横切る断面正中面に沿って、前記ピストンヘッド（２）の中心間距離に対して、中心および対称位置に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のピストン（１）。
【請求項３】
前記凸状体（３）および前記凹部（３ｂ）は、前記ピストンピンの軸を横切る断面正中面に沿って、前記ピストンヘッド（２）の中心間距離に対して、対称位置に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のピストン（１）。
【請求項４】
前記凸状体（３）および前記凹部（３ｂ）は、前記燃焼室（４）のカップの全体直径にわたり延びていることを特徴とする、請求項１に記載のピストン（１）。
【請求項５】
前記凸状体（３）は、前記燃焼室（４）のカップの直径より短い長さにわたり延びていることを特徴とする、請求項１に記載のピストン（１）。
【請求項６】
前記燃焼室（４）は、直線または凹形エッジを有するカップ形状であることを特徴とする、請求項１に記載のピストン（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用のピストンに関する。
【背景技術】
【０００２】
簡単に言えば、内燃機関は、機関内部で燃料を燃焼させることにより、熱エネルギー部分を機械的仕事に変換する熱動力機関である。上記変換は、膨張と圧縮によって、エネルギーを運動機械要素に交換する動作流体（燃料と空気の混合体）により発生する。
【０００３】
内燃機関の分類基準はいくつかあり、例えば、以下のパラメータに基づいて分類できる。
【０００４】
・動作流体の燃焼を開始するモード：制御点火、自然点火による
・記載されるサイクル長さ：４ストローク、２ストロークなどの完全なピストンサイクル
・使用燃料の種類：ガソリン、アルコール、ディーゼルなど
・空気供給：吸気エンジン、スーパーチャージエンジン、ターボ・スーパーチャージエンジン
・燃料供給：気化、シリンダ（直接）噴射、吸気マニホルド（直接）噴射
・（一定組成での）シリンダ内への注入物の量の（燃料の量を調整する）混合組成の変化による負荷調節
しかし、上述のパラメータとは別に、内燃機関の最もよく使用されるタイプは、燃焼室内部の適正な混合物の燃焼を実現するタイプであり、この燃焼室は、ピストンによって燃焼室の下部、およびヘッドによって燃焼室の上部にあるシリンダ室から構成される。上記ヘッドは、流体吸気弁と、放出ガス排気弁と、恐らくは、インジェクタおよび／またはスパークを発生するスパークプラグとを有する。
【０００５】
連結ロッドは、連結ピストンピンによりピストンにヒンジで動くように結合され、交互の直線運動を回転運動に変換する。
【０００６】
エンジンの正しい作動のためには、正しい燃焼が基本である。これは燃焼室を適切に設計して、流体が燃焼段階に急速に進行できることにより達成される。これにより、高い比出力と、低い周期性ばらつきと、高効率の達成と、優れた放出物の抑制とが可能になる。
【０００７】
実際には、燃焼室の設計は、注入に影響を与え、弁直径ならびに吸気および排気ダクト出口の形状を最大にするのに制限を与える。
【０００８】
さらに、優れた燃焼室は異常燃焼現象、圧縮混合物点火に対する時間的に早期または遅延のスパーク発生を防止する。
【０００９】
最も重大な異常現象の中には、性能および効率を制限する異常爆発がある（ある一定の圧縮比の値を超えるのを妨げる）。
【００１０】
さらに、特定の厳しい条件下では、異常爆発によって、機械エンジン要素の破壊が生じ得る。
【００１１】
燃焼室をピストンクラウン（またはヘッド）から直接得て、注入物の渦巻き運動を生成し、燃料と酸素を有利に混合し、熱プロセス速度を向上させることは、従来技術から公知である。
【００１２】
上述の幾何形状を有するピストンは、「カップピストン」の用語で公知であり、このようなカップは様々な形状、特に直線または凹形エッジを有する形状を取ることができる。
【００１３】
内燃機関を定義する幾何パラメータの中には、口径および行程がある。
【００１４】
内径に比べて多少大きい行程を採用することにより、エンジンの使用分野が変わる。
【００１５】
一般に、行程より小さい内径は、通常エンジンの日常使用で維持される。
【００１６】
対照的に、最高性能が求められるスポーツ競争では、行程に対する大きい内径比を維持し、平均ピストン速度を低減可能にするか、または同一ピストン速度におけるエンジン回転（したがって、出力）を増加させることが必須になる（ただし、消費量を悪化させるが、これは主要な選択要因にならない）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、連結ロッドを可能な限りピストン上部、すなわちピストンクラウンに下に設けられている凹部トンネル内に配置できる、内燃機関用のピストンを実現することである。
【００１８】
別の目的は、ピストンカップ内部に新しい注入物の良好な乱れを生成できる、ヘッド内に設けられている凸状体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明が有する利点の中では、以下を挙げることができる。
【００２０】
・凸状体により発生する、ピストン内に設けられているチャンバ内部に、対になる２つの渦流を同時に生成することにより渦巻き運動を最適化できる。
【００２１】
・ピストンカップ内部に新しい注入物をほぼ完全に集中できる。
【００２２】
・燃焼室形状により可能になる大きい内径により、有利には弁をピストンヘッドに対して垂直位置に配置できる。
【００２３】
・大きい内径を使用する機会およびピストンクラウンの下に設けられている凹部の存在により行程を減少し、これにより、ピン軸、したがって連結ロッドの小端部を、ピストンの重心に近接して、シリンダ内部にスライドする間の振動効果を大幅に低減した状態で維持できる。
【００２４】
上述の目的および利点のすべては、本発明の主題である、内燃機関用のピストンにより達成され、このピストンは以下の特許請求の範囲における記載により特徴付けられる。
【００２５】
これらおよび他の特徴は、添付図面における、単に非限定の例として示されるいくつかの実施形態の以下の説明により詳細に記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１、２、３および４を参照すると、ピストンヘッド２内に、参照符号４で表されるカップタイプの燃焼室が設けられているピストン１が示されている。
【００２７】
このような燃焼室４の底部から、凸状体３がヘッド２方向に突き出て、燃焼室４それ自体の背面を形成する。
【００２８】
図５に詳細に示されるとおり、どのように凸状体３の相対的最高点が、ヘッド２の中心間距離の近くに置かれ、燃焼室４の底部から突き出ているかに留意する必要がある。
【００２９】
好ましくは、凸状体３は、ピストン１との、連結ロッドの連結ピストンピンの軸５の方向に沿って配置され、燃焼室４の全体直径にわたり延びる。
【００３０】
さらに、凸状体３は、ピストンピンの軸を横切る断面正中面に沿って、ヘッド２の中心間距離に対してほぼ対称であることに注目すべきである。
【００３１】
ヘッド２の下方部分２ａには、上述の凸状体３近くに、ピストンピンの挿入軸に沿って配置された凹部３ｂがある。
【００３２】
同様に、凹部３ｂは、ピストンピンの軸に対する断面横断面に沿って、ヘッド２の中心間距離に対してほぼ対称である。
【００３３】
例に示される構成により、ピストン１との連結ロッドの連結ピストンピンの軸５は可能な限りピストン１の重心近くに置き、連結ロッドアイを凹部内に維持できる。
【００３４】
ピストン１の例は、燃焼室４の形状、ヘッド上の弁位置の可能な配置、存在するリングまたはスクレーバリングの数などに関する多くの変形形態を受ける。
【００３５】
ピストン１の図示されない変形形態によれば、凸状体３および凹部３ｂはピストンピンの軸５を横切る断面正中面に沿って、対称位置に配置できる。
【００３６】
ピストン１の図示されない変形形態によれば、凸状体３は燃焼室４のカップ直径より短い長さにわたり延びている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の主題である、内燃機関用のピストンの斜視図を示す。
【図２】図１のピストンを異なる角度から示す。
【図３】図１のピストンの平面図である。
【図４】図３の断面Ｂ−Ｂを示す。
【図５】図３のピストンの断面Ａ−Ａを示す。
【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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【国際調査報告】
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