CN111206984A - 带副室内燃机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供带副室内燃机，确保来自连通孔的强力的喷射火焰并抑制提前着火的发生。在气缸盖(3)形成有由从气缸盖(3)的内壁面向主燃烧室(5)内突出的薄壁副室壁(11)包围的副室(12)。在副室(12)内配置有火花塞(15)的电极，在利用火花塞(15)使副室(12)内的混合气燃烧时喷射火焰从连通孔(13)向主燃烧室(5)喷出。薄壁副室壁(11)由金属材料形成，贯通薄壁副室壁(11)的连通孔(13)周围的全部外周面由热传导率比薄壁副室壁(11)低的材料形成。

Description

带副室内燃机
技术领域
本发明涉及带副室内燃机。
背景技术
如下的带副室内燃机是公知的：在金属制气缸盖的内壁面与活塞的顶面之间形成有主燃烧室，在气缸盖形成有由从气缸盖的内壁面向主燃烧室内突出的薄壁副室壁包围的副室，在薄壁副室壁内形成有将副室内与主燃烧室内连通的连通孔，在副室内配置有火花塞的电极，在利用火花塞使副室内的混合气燃烧时喷射火焰从连通孔向主燃烧室喷出，其中，薄壁副室壁形成为面向主燃烧室的外壁和面向副室的内壁的双层构造，外壁由热传导率比内壁高的材料来形成(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-138909号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在该带副室内燃机中，着眼于：在内燃机高负荷时，暴露于主燃烧室内的薄壁副室壁的顶端部的温度会过度变高，存在薄壁副室壁的顶端部作为热源而主燃烧室内的混合气自着火的危险性，即主燃烧室内的混合气提前着火(早期着火)的危险性。在该情况下，在该带副室内燃机中，基于为了抑制主燃烧室内的混合气提前着火而需要使薄壁副室壁的顶端部的热向气缸盖释放而使薄壁副室壁的顶端部的温度下降这一考虑，薄壁副室壁形成为面向主燃烧室的外壁和面向副室的内壁的双层构造，并且外壁由热传导率比内壁高的材料来形成。当这样薄壁副室壁的外壁由热传导率比内壁高的材料形成时，暴露于主燃烧室内的薄壁副室壁的顶端部的热经由热传导率高的外壁而向气缸盖释放，因此暴露于主燃烧室内的薄壁副室壁的顶端部的温度下降，其结果，能够抑制主燃烧室内的混合气提前着火。
然而，带副室内燃机中的混合气的提前着火是在包括主燃烧室及副室的燃烧室整体中温度最高的场所成为热源而发生的。在该情况下，在副室内配置有火花塞的电极的带副室内燃机中，在包括主燃烧室及副室的燃烧室整体中，副室内的火花塞的电极的温度最高，因此，在火花塞的电极周围的副室内最容易发生混合气的提前着火。在该情况下，要想抑制副室内的混合气的提前着火的发生，需要使副室内的气体温度下降，为此，需要使薄壁副室壁的内壁的热向外部释放。然而，在上述的带副室内燃机中，由于薄壁副室壁的内壁由热传导率比外壁低的材料形成，所以热难以从薄壁副室壁的内壁释放，其结果，存在在副室内混合气提前着火这一问题。
为了解决上述问题，根据本发明，提供一种带副室内燃机，在金属制气缸盖的内壁面与活塞的顶面之间形成有主燃烧室，在气缸盖形成有由从气缸盖的内壁面向主燃烧室内突出的薄壁副室壁包围的副室，在薄壁副室壁内形成有将副室内与主燃烧室内连通的连通孔，在副室内配置有火花塞的电极，在利用火花塞使副室内的混合气燃烧时喷射火焰从连通孔向主燃烧室喷出，其中，薄壁副室壁由金属材料形成，贯通薄壁副室壁的连通孔周围的全部外周面由热传导率比薄壁副室壁低的材料形成。
发明效果
通过贯通薄壁副室壁的连通孔周围的全部外周面由热传导率比薄壁副室壁低的材料形成，能够确保来自连通孔的强力的喷射火焰，并抑制在副室内混合气提前着火。
附图说明
图1是带副室内燃机的侧视图。
图2是副室周围的放大侧视剖视图。
图3是沿着图2的A-A截面观察时的剖视图。
图4是示出别的实施例的副室周围的放大侧视剖视图。
具体实施方式
图1示出以汽油为燃料的带副室内燃机的整体图。参照图1，1表示内燃机主体，2表示气缸体，3表示安装于气缸体2上的金属制气缸盖，4表示在气缸体2内往复运动的活塞，5表示在金属制气缸盖3的内壁面与活塞4的顶面之间形成的主燃烧室，6表示进气门，7表示进气口，8表示配置于进气口7内的燃料喷射阀，9表示排气门，10表示排气口。
如图1及图2所示，在气缸盖3形成有由从气缸盖3的内壁面向主燃烧室5内突出的薄壁副室壁11包围的副室12。该薄壁副室壁11例如由不锈钢这样的热传导率高的金属材料形成。在薄壁副室壁11内形成有将副室12内与主燃烧室5内连通的多个连通孔13，在图1及图2所示的实施例中，如图3所示，这些连通孔13从副室12内朝向主燃烧室5内呈放射状延伸。
如图2所示，在气缸盖3内螺纹固定有金属制中空套筒14，在该中空套筒14内螺纹固定有火花塞15的主体。在该情况下，在图2所示的实施例中，火花塞15的主体以火花塞15的放电间隙15a位于与薄壁副室壁11的环状端面11c大致相同的高度位置的方式螺纹固定于中空套筒14内，在插入于中空套筒14内的火花塞15的顶端部与薄壁副室壁11的内侧面之间形成副室12。需要说明的是，在图2所示的实施例中，薄壁副室壁11的环状端面11c通过熔敷而结合于中空套筒14的顶端面。
在图1所示的带副室内燃机中，当进气门6开阀时，从燃料喷射阀8喷射出的燃料与吸入空气一起向主燃烧室5内供给，由此在主燃烧室5内形成混合气。当接着压缩行程开始时，主燃烧室5内的混合气从连通孔13向副室12内流入。当接着成为压缩行程末期时，由火花塞15对副室12内的混合气进行点火，由此喷射火焰从副室12的各连通孔13朝向主燃烧室5内喷出。主燃烧室5内的混合气通过这些喷射火焰而急速燃烧。
当压缩行程开始而主燃烧室5内的混合气从连通孔13向副室12内流入时，该混合气会被薄壁副室壁11的高温的内侧面加热。其结果，副室12内的气体温度变高。另一方面，在副室12内配置有火花塞15的电极的带副室内燃机中，在包括主燃烧室5及副室12的燃烧室整体中，副室12内的火花塞15的电极的温度最高。因此，在火花塞15的电极周围的副室12内最容易发生混合气的提前着火。
然而，在本发明的实施例中，薄壁副室壁11由热传导率高的金属材料形成，因此，副室12内的气体热通过薄壁副室壁11而向中空套筒14释放，接着向气缸盖3释放。其结果，副室12内的气体温度被抑制得低，因此，即使火花塞15的电极的温度变高，也能够抑制副室12内的混合气的提前着火的发生。
另一方面，当薄壁副室壁11的整体由热传导率高的金属材料形成时，从副室12喷出的喷射火焰在各连通孔13内流动时会被各连通孔13的周壁面吸走热，其结果，喷射火焰的喷出力下降。当喷射火焰的喷出力下降时，由喷射火焰引起的主燃烧室5内的紊乱减弱，并且喷射火焰的到达距离变短，因此无法确保主燃烧室5内的良好的燃烧。
于是，在本发明的实施例中，如图2及图3中的16所示，贯通薄壁副室壁11的连通孔13周围的全部外周面由热传导率比薄壁副室壁11低的材料形成。在该情况下，在图2及图3所示的实施例中，在该连通孔13周围的全部外周面上涂布或火焰喷涂有热传导率比薄壁副室壁11低的材料，由此，在连通孔13周围的全部外周面上形成有热传导率比薄壁副室壁11低的皮膜层16。
这样，当贯通薄壁副室壁11的连通孔13周围的全部外周面由热传导率比薄壁副室壁11低的材料形成时，从副室12喷出的喷射火焰在连通孔13内流动时从连通孔13的周壁面几乎不接受冷却作用，其结果，得到强力的喷射火焰。其结果，通过喷射火焰而在主燃烧室5内产生强力的紊乱，并且喷射火焰的到达距离变长，因此能够确保主燃烧室5内的良好的燃烧。因此，在本发明的实施例中，能够确保来自连通孔13的强力的喷射火焰，并抑制在副室12内混合气提前着火。
图4示出了别的实施例。在该实施例中，在薄壁副室壁11形成有直径比图2及图3所示的连通孔13大的贯通孔17，在各贯通孔17内插入由热传导率比薄壁副室壁11低的材料形成的中空管18。这些中空管18例如由陶瓷管形成，例如使用粘接剂而固定于贯通孔17内。在这些中空管16内分别形成连通孔13。在该实施例中也是，从副室12喷出的喷射火焰在连通孔13内流动时从连通孔13的周壁面几乎不接受冷却作用，其结果，得到强力的喷射火焰。因此，能够确保来自连通孔13的强力的喷射火焰，并抑制在副室12内混合气提前着火。
标号说明
3 气缸盖
4 活塞
5 主燃烧室
11 薄壁副室壁
12 副室
13 连通孔
14 中空套筒
15 火花塞
16 皮膜层
17 贯通孔
18 中空管

Claims (3)

1.一种带副室内燃机，在金属制气缸盖的内壁面与活塞的顶面之间形成有主燃烧室，在气缸盖形成有由从气缸盖的内壁面向主燃烧室内突出的薄壁副室壁包围的副室，在薄壁副室壁内形成有将副室内与主燃烧室内连通的连通孔，在副室内配置有火花塞的电极，在利用火花塞使副室内的混合气燃烧时喷射火焰从连通孔向主燃烧室喷出，其中，
薄壁副室壁由金属材料形成，贯通薄壁副室壁的连通孔周围的全部外周面由热传导率比薄壁副室壁低的材料形成。
2.根据权利要求1所述的带副室内燃机，其中，
在薄壁副室壁形成有多个贯通孔，将由热传导率比薄壁副室壁低的材料形成的中空管向各贯通孔内插入，各连通孔形成在各中空管内。
3.根据权利要求1所述的带副室内燃机，其中，
薄壁副室壁结合于金属制中空套筒的顶端部，副室形成在插入于该中空套筒内的火花塞的顶端部与薄壁副室壁的内侧面之间，该中空套筒向金属制气缸盖内插入。
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