JP2000248939A - Engine with auxiliary chamber - Google Patents

Engine with auxiliary chamber

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JP2000248939A
JP2000248939A JP11054750A JP5475099A JP2000248939A JP 2000248939 A JP2000248939 A JP 2000248939A JP 11054750 A JP11054750 A JP 11054750A JP 5475099 A JP5475099 A JP 5475099A JP 2000248939 A JP2000248939 A JP 2000248939A
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JP
Japan
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combustion chamber
sub
engine
fuel
holes
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JP11054750A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Ito
秀明 伊藤
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve fuel consumption and startability, suppress generation of unburned gas in low/intermediate speed regions, and reduce a content of NOx in exhaust gas, while ensuring fluidity of air and combustion gas. SOLUTION: A tip end part 16a of a fuel injection nozzle 16 is faced to an auxiliary chamber 30, a position of a main/auxiliary chamber side openings 40a, 40b of a communication hole 40 is displaced when one or a plurality of the communication holes 40 are viewed in a cylinder center axial direction, so as to generate an eddy current by a new air current flowing in the auxiliary chamber from a main combustion chamber side in a compression stroke, and an injection hole 16b is arranged in the tip end part 16a in a manner, wherein the center line of at least one or more the injection holes 16b is made to pass in an extended condition, in a range of perspective shadow of a new air current 50 formed on an auxiliary chamber inner wall 30a from a bottom wall 30a1 over to a ceiling wall 30a3 via a sidewall 30a2, when the new current 50 is seen through by placing a view point in the tip end part 16a of the injection nozzle 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、副燃焼室内に圧
縮された空気の渦流を発生させる副燃焼室付きエンジン
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine with a sub-combustion chamber for generating a swirl of compressed air in a sub-combustion chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エンジンとしては、シリンダ内の
主燃焼室と、この主燃焼室に連通孔を介して連通された
シリンダヘッドに設けた副燃焼室とによって燃焼室が構
成され、副燃焼室に燃料噴射ノズルの先端部を臨ませ、
連通孔からの新気により副燃焼室内に発生する渦流に先
端部の噴射孔から燃料噴射するものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an engine, a combustion chamber is constituted by a main combustion chamber in a cylinder and a sub-combustion chamber provided in a cylinder head connected to the main combustion chamber through a communication hole. With the tip of the fuel injection nozzle facing the chamber,
There is a vortex generated in the sub-combustion chamber due to fresh air from the communication hole, in which fuel is injected from the injection hole at the tip.

【0003】この種のエンジンとして4サイクルや2サ
イクルのディーゼルエンジンがあり、圧縮行程において
新気が主燃焼室から連通孔を通つて副燃焼室内に流入す
ることにより、副燃焼室内に圧縮された空気の渦流が生
じ、この渦流中に燃料を噴射することによって着火し燃
焼が行われる。
[0003] As this type of engine, there are four-cycle and two-cycle diesel engines. In the compression stroke, fresh air flows from the main combustion chamber through the communication hole into the sub-combustion chamber, and is compressed into the sub-combustion chamber. A swirl of air is generated, and fuel is injected into the swirl to ignite and burn.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように副燃焼室付
きエンジンは、連通孔により副燃焼室内に渦流を形成
し、燃料噴射ノズルから噴射された燃料を速やかに混合
させ、着火性及び燃焼性を確保している。また、強い渦
流により、空気利用率がよく出力が得やすいと共にNO
xの排出を軽減することができる等の利点がある。
As described above, in the engine with the sub-combustion chamber, a vortex is formed in the sub-combustion chamber by the communication hole, the fuel injected from the fuel injection nozzle is quickly mixed, and the ignitability and the flammability are improved. Is secured. In addition, due to the strong eddy current, the air utilization rate is good and output is easy to obtain, and NO
There are advantages such as that x emission can be reduced.

【0005】しかし、空気及び燃焼ガスが連通孔を移動
するにともない絞り損失が発生し、燃料消費及び始動性
の悪化を生じる。このため連通孔の孔面積を拡大するこ
とが考えられるが、孔面積の拡大に伴い渦流が弱まり、
低中速域の未燃焼ガスが増加して燃費が悪化し、また着
火遅れ期間が延び予混合燃焼割合増加し、排気ガス中の
NOxが増加する等の問題がある。
[0005] However, as air and combustion gas move through the communication hole, a throttling loss occurs, resulting in deterioration of fuel consumption and startability. For this reason, it is conceivable to increase the hole area of the communication hole, but as the hole area increases, the eddy current weakens,
There are problems such as an increase in unburned gas in the low to medium speed range, resulting in deterioration of fuel efficiency, a prolonged ignition delay period, an increase in premixed combustion ratio, and an increase in NOx in exhaust gas.

【0006】この発明は、このような間題点を解消する
ためになされたもので、空気及び燃焼ガスの流動性を確
保しつつ、燃費の改善、始動性の向上を図ると共に、低
中速域の未燃焼ガスの発生を抑え、さらに排気ガス中の
NOx含有量が少ない副燃焼室付きエンジンを提供する
ことを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and aims to improve fuel efficiency and startability while ensuring fluidity of air and combustion gas, and to improve low and medium speed. It is an object of the present invention to provide an engine with a sub-combustion chamber in which the generation of unburned gas in the region is suppressed and the NOx content in exhaust gas is small.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention has the following constitution.

【0008】請求項1に記載の発明は、『シリンダ内の
主燃焼室と、この主燃焼室に1または複数の連通孔を介
して連通されたシリンダヘッドに設けた副燃焼室とによ
って燃焼室が構成され、前記副燃焼室に燃料噴射ノズル
の先端部を臨ませ、前記連通孔をシリンダ中心軸方向で
見て前記連通孔の主燃焼室側開口と副燃焼室側開口との
位置をずらすことにより、圧縮工程において主燃焼室側
から副燃焼室内に流入する新気流により渦流を発生させ
るとともに、副燃焼室内に前記先端部に設けた噴射孔か
ら燃料噴射する副燃焼室付きエンジンにおいて、前記噴
射ノズルの先端部に視点をおいて前記新気流を透視する
時、前記副燃焼室壁上、底壁から側壁を経て天井壁にか
けて形成される前記新気流の透視影の範囲の中に、少な
くとも一つ以上の前記噴射孔の中心線が、延長した状態
で通過されるように、噴射孔を前記先端部に配設したこ
とを特徴とする副燃焼室付きエンジン。』である。
According to the first aspect of the invention, there is provided a combustion chamber comprising a main combustion chamber in a cylinder and a sub combustion chamber provided in a cylinder head which communicates with the main combustion chamber via one or more communication holes. The tip of the fuel injection nozzle faces the sub-combustion chamber, and the position of the main combustion chamber-side opening and the sub-combustion chamber-side opening of the communication hole is shifted when the communication hole is viewed in the cylinder center axis direction. Thereby, in the compression step, the vortex is generated by the new airflow flowing into the sub-combustion chamber from the main combustion chamber side, and the engine with the sub-combustion chamber that injects fuel from the injection hole provided at the front end in the sub-combustion chamber, When seeing through the fresh air flow from the viewpoint of the tip of the injection nozzle, at least in the range of the see-through shadow of the new air flow formed on the sub-combustion chamber wall, from the bottom wall to the ceiling wall via the side wall, One or more Center line of the serial injection holes, as passed in the state of extending, auxiliary combustion chamber with the engine, characterized in that the injection holes is disposed on the tip. ].

【0009】この請求項1に記載の発明によれば、噴射
ノズルの先端部に視点をおいて新気流を透視する時、副
燃焼室壁上、底壁から側壁を経て天井壁にかけて形成さ
れる新気流の透視影の範囲の中に、少なくとも一つ以上
の噴射孔の中心線が、延長した状態で通過されるよう
に、噴射孔を先端部に配設したから、燃料が新気流と衝
突する形で噴射されるから、噴射された燃料を速やかに
混合させて着火し、着火性及び燃焼性を確保でき、空気
及び燃焼ガスの流動性を確保しつつ、燃費の改善、始動
性の向上を図ると共に、低中速域の未燃焼ガスの発生を
抑え、さらに排気ガス中のNOx含有量を減少させるこ
とができる。
According to the first aspect of the present invention, when the new air flow is viewed through the viewpoint of the tip of the injection nozzle, the air is formed on the sub combustion chamber wall, from the bottom wall to the ceiling wall via the side wall. Injection holes are arranged at the tip so that the center line of at least one or more injection holes passes in an extended state within the range of the perspective of the new airflow, so fuel collides with the new airflow The fuel is injected in such a way that it is quickly mixed and ignited, and the ignitability and combustibility can be ensured. As a result, the generation of unburned gas in the low to medium speed range can be suppressed, and the NOx content in the exhaust gas can be further reduced.

【0010】請求項2に記載の発明は、『前記複数の連
通孔を有し、シリンダ中心軸方向に見て、前記連通孔と
前記渦流方向に隣接する他の連通孔の副燃焼室側開口
が、前記連通孔からの前記新気流より、前記渦流方向に
偏位するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の
副燃焼室付きエンジン。』である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an apparatus having a plurality of communication holes, the opening of the other communication hole adjacent to the communication hole in the direction of the vortex when viewed in the cylinder central axis direction. 2. The engine with a sub-combustion chamber according to claim 1, wherein the engine is deviated in the vortex direction from the new airflow from the communication hole. 3. ].

【0011】この請求項2に記載の発明によれば、シリ
ンダ中心軸方向に見て、連通孔と渦流方向に隣接する他
の連通孔の副燃焼室側開口が、連通孔からの新気流よ
り、渦流方向に偏位し、他の連通孔の副燃焼室側開口の
後方を通過するから、新気流同士が干渉せず副燃焼室内
で十分に渦流を生じ、噴射された燃料を速やかに混合さ
せて着火し、着火性及び燃焼性を確保できる。
According to the second aspect of the invention, when viewed in the cylinder center axis direction, the opening of the other communication hole adjacent to the communication hole in the vortex direction on the side of the sub-combustion chamber is less than the fresh air flow from the communication hole. Deviates in the vortex direction and passes behind the opening of the other communication hole on the side of the sub-combustion chamber, so that the new air flows do not interfere with each other and generate a sufficient vortex in the sub-combustion chamber to quickly mix the injected fuel. Then, it ignites and ignitability and flammability can be secured.

【0012】請求項3に記載の発明は、『前記複数の連
通孔を有し、この連通孔の主燃焼室側開口と副燃焼室側
開口がシリンダ中心軸方向で見て同一方向に位置がずれ
ていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の副燃焼室付きエンジン。』である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system, comprising: a plurality of communication holes, the main combustion chamber-side opening and the sub-combustion chamber-side opening of the communication holes being located in the same direction as viewed in the cylinder center axis direction. The engine with a sub-combustion chamber according to claim 1 or 2, wherein the engine is shifted. ].

【0013】この請求項3に記載の発明によれば、連通
孔の主燃焼室側開口と副燃焼室側開口がシリンダ中心軸
方向で見て同一方向に位置がずれているから、お互いに
新気が邪魔されることなく同一方向に速い渦流が生じ、
噴射された燃料を速やかに混合させて着火し、着火性及
び燃焼性を確保できる。
According to the third aspect of the invention, the opening of the communication hole on the main combustion chamber side and the opening on the sub combustion chamber side are displaced in the same direction as viewed in the cylinder center axis direction. A fast vortex is generated in the same direction without disturbing you,
The injected fuel is promptly mixed and ignited, and ignitability and combustibility can be ensured.

【0014】請求項4に記載の発明は、『前記連通孔の
数と、前記噴射孔の数が同数であり、それぞれの噴射孔
からそれぞれの連通孔からの新気流に燃料噴射すること
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記
載の副燃焼室付きエンジン。』である。
The invention according to claim 4 is characterized in that the number of the communication holes and the number of the injection holes are the same, and fuel is injected from each of the injection holes into a new airflow from each of the communication holes. The engine with a sub-combustion chamber according to any one of claims 1 to 3. ].

【0015】この請求項4に記載の発明によれば、連通
孔の数と、噴射孔の数が同数であり、それぞれの噴射孔
からそれぞれの連通孔からの新気流に燃料噴射するか
ら、噴射された燃料をより速やかに混合させて着火し、
着火性及び燃焼性を確保できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the number of communication holes and the number of injection holes are the same, and fuel is injected from each injection hole to a new airflow from each communication hole. The mixed fuel is mixed more quickly and ignited,
It can ensure ignitability and flammability.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、この発明の副燃焼室付きエ
ンジンの実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は
副燃焼室付きエンジンの縦断面図、図2は図1のII-II
線に沿う一部断面図、図3は副燃焼室の平面図、図4は
図3のIV-IV線に沿って破断して示す斜視図、図5は副
燃焼室の縦断面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an engine with a sub-combustion chamber according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a longitudinal sectional view of an engine with a sub-combustion chamber, and FIG. 2 is II-II in FIG.
3 is a plan view of the sub-combustion chamber, FIG. 4 is a perspective view cut along the line IV-IV of FIG. 3, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the sub-combustion chamber. .

【0017】この実施の形態の副燃焼室付きエンジン1
は、副燃焼室を有する水冷2気筒2サイクルデイーゼル
エンジンである。この副燃焼室付きエンジン1は、上下
のクランクケース2、3によってクランク軸22が軸支
され、この上クランクケース3にシリンダブロック4と
シリンダヘッド5が順に取り付けられている。
Engine 1 with sub-combustion chamber of this embodiment
Is a water-cooled two-cylinder two-cycle diesel engine having a sub-combustion chamber. In the engine 1 with a sub-combustion chamber, a crankshaft 22 is supported by upper and lower crankcases 2 and 3, and a cylinder block 4 and a cylinder head 5 are mounted on the upper crankcase 3 in this order.

【0018】シリンダブロック4には、排気通路6に連
通して排気管7が接続され、各気筒の排気管7は下流側
で集合される。上クランクケース3の吸気通路8には、
リードバルブ9が設けられ、さらにリードバルブ9を介
して吸気管10が接続されている。吸気管10は、その
内部の吸気通路が気筒毎に分岐するように形成し、分岐
部分より上流側となる上流側端部にスロットル弁装置1
1及び図示していない吸気管、エアクリーナ等が接続さ
れている。
An exhaust pipe 7 is connected to the cylinder block 4 so as to communicate with an exhaust passage 6, and the exhaust pipes 7 of the respective cylinders are assembled on the downstream side. In the intake passage 8 of the upper crankcase 3,
A reed valve 9 is provided, and an intake pipe 10 is connected via the reed valve 9. The intake pipe 10 is formed so that an intake passage therein is branched for each cylinder, and a throttle valve device 1 is provided at an upstream end that is upstream of the branch portion.
1 and an unillustrated intake pipe, air cleaner and the like are connected.

【0019】スロットル弁装置11は、バタフライ型ス
ロットル弁11aをモータ11bによって駆動する構造
になっている。モータ11bは、副燃焼室付きエンジン
1の燃料噴射量やオイル供給量を制御するECU12に
よって制御される。すなわち、エンジン回転数検出セン
サ13によって検出したエンジン回転数と、アクセル開
度検出センサ14によって検出したアクセル開度とに対
応するスロットル開度をマップから読み出し、この読み
出したスロットル開度とスロットル弁11aの開度が一
致するようにモータ11bを駆動する。
The throttle valve device 11 has a structure in which a butterfly type throttle valve 11a is driven by a motor 11b. The motor 11b is controlled by the ECU 12 that controls the fuel injection amount and the oil supply amount of the engine 1 with the auxiliary combustion chamber. That is, a throttle opening corresponding to the engine speed detected by the engine speed detecting sensor 13 and the accelerator opening detected by the accelerator opening detecting sensor 14 is read from the map, and the read throttle opening and the throttle valve 11a are read. The motor 11b is driven such that the opening degrees coincide.

【0020】スロットル弁装置11の近傍には、燃料噴
射ポンプ15が配置されている。この燃料噴射ポンプ1
5は、副燃焼室付きエンジン1により駆動されて燃料を
気筒毎の燃料噴射ノズル16に圧送する。この燃料噴射
ポンプ15での燃料供給量はECU12によって制御し
ている。また、燃料噴射ポンプ15は、クランク軸22
の回転を伝達して駆動する構造になっている。
In the vicinity of the throttle valve device 11, a fuel injection pump 15 is arranged. This fuel injection pump 1
5 is driven by the engine 1 with a sub-combustion chamber to pump fuel to the fuel injection nozzle 16 for each cylinder. The amount of fuel supplied by the fuel injection pump 15 is controlled by the ECU 12. The fuel injection pump 15 is connected to the crankshaft 22.
The structure is such that the rotation is transmitted and driven.

【0021】この副燃焼室付きエンジン1のクランク軸
22は、コンロッド20を介して各気筒のピストン21
と連結されている。ピストン21は、シリンダブロック
4のシリンダボア4aに摺動自在に設けられている。ク
ランク軸22及び上下のクランクケース2、3を組み付
けることによって気筒毎のクランク室23が形成され、
これらのクランク室23に空気がリードバルブ9を介し
て吸入される。
The crankshaft 22 of the engine 1 with a sub-combustion chamber is connected to a piston 21 of each cylinder via a connecting rod 20.
Is linked to The piston 21 is slidably provided in a cylinder bore 4 a of the cylinder block 4. By assembling the crankshaft 22 and the upper and lower crankcases 2, 3, a crank chamber 23 for each cylinder is formed,
Air is sucked into these crank chambers 23 via the reed valve 9.

【0022】さらに、シリンダブロック4には、クラン
ク室23とシリンダボア4a内とを連通する掃気通路2
4が形成されている。掃気通路24はシリンダボア4a
の周囲三方に形成され、主掃気ポート24a、24b及
び副掃気ポート24cを介してシリンダポア4a内に連
通している。また、排気通路6には、主掃気ポート24
a、24bの上縁より僅かに高い位置に上縁を形成した
1つの主排気ポート6aと、この主排気ポート6aより
高い位置に開口した副排気ポート6bとを介して上流側
がシリンダボア4a内に連通し、下流側が排気通路6の
下流側に連通している。
Further, a scavenging passage 2 communicating the crank chamber 23 with the inside of the cylinder bore 4a is provided in the cylinder block 4.
4 are formed. The scavenging passage 24 has a cylinder bore 4a.
, And communicates with the inside of the cylinder pore 4a via the main scavenging ports 24a, 24b and the sub-scavenging port 24c. The exhaust passage 6 has a main scavenging port 24.
The upstream side enters the cylinder bore 4a via one main exhaust port 6a having an upper edge slightly higher than the upper edge of the main exhaust port 6a and the sub exhaust port 6b opened at a position higher than the main exhaust port 6a. The downstream side communicates with the downstream side of the exhaust passage 6.

【0023】排気通路6における副排気ポート6bを介
してシリンダボア4a内に連通される部分には、排気制
御装置26が設けてある。この排気制御装置26は、排
気タイミング及び圧縮比を変化させるためのものであ
り、シリンダブロック4に副排気ポート6b側の排気通
路部分を横切るように回動自在に設けられた棒状弁体2
6aを有する。棒状弁体26aは、エンジン回転域がア
イドリング域を含む低・中回転域にあるときに閉状態と
して排気通路部分を閉塞し、エンジン回転域が高回転域
に達した後は開状態として副排気通路部分からも排気ガ
スが排出されるようにECU12によって制御される。
An exhaust control device 26 is provided in a portion of the exhaust passage 6 which communicates with the inside of the cylinder bore 4a via the auxiliary exhaust port 6b. The exhaust control device 26 is for changing the exhaust timing and the compression ratio, and is provided on the cylinder block 4 so as to be rotatable so as to cross the exhaust passage on the side of the auxiliary exhaust port 6b.
6a. The rod-shaped valve element 26a is closed when the engine rotation range is in the low / medium rotation range including the idling range, closes the exhaust passage portion, and is opened after the engine rotation range reaches the high rotation range, and the auxiliary exhaust valve 26a is closed. The ECU 12 controls the exhaust gas to be exhausted also from the passage portion.

【0024】棒状弁体26aが閉状態にあるときには、
これが開状態のときに較べて圧縮開始タイミングが速ま
るとともに排気開始時期が遅れ、これとともに圧縮比が
高くなる。このため、棒状弁体26aを閉状態とするこ
とによって、圧縮比が高くなることに起因して副燃焼室
付きエンジン1が始動し易くなり、低・中回転時に回転
が安定するようになる。また、棒状弁体26aを開状態
とすることによって、高回転時にポンピングロスが減少
するとともに排気通路断面積が増大し排気抵抗が減少す
ることに起因して高出力が得られる。
When the rod-shaped valve body 26a is in the closed state,
The compression start timing is earlier and the exhaust start timing is later than in the open state, and the compression ratio is accordingly higher. Therefore, by closing the rod-shaped valve body 26a, the engine 1 with the sub-combustion chamber becomes easier to start due to an increase in the compression ratio, and the rotation becomes stable at low / medium rotation. Further, by opening the rod-shaped valve body 26a, a high output can be obtained due to a reduction in pumping loss during high rotation, an increase in the cross-sectional area of the exhaust passage, and a decrease in exhaust resistance.

【0025】シリンダヘッド5は、シリンダブロック4
の上端に取付けた下部シリンダヘッド5aと、この下部
シリンダヘッド5aに装着したホットプラグ5bと、こ
れら下部シリンダヘッド5a及びホットプラグ5bの上
部に取付けた上部シリンダヘッド5cとを備え、シリン
ダポア4a内に形成される主燃焼室27の上壁を構成し
ている。
The cylinder head 5 includes a cylinder block 4
A lower cylinder head 5a attached to the upper end of the cylinder head, a hot plug 5b attached to the lower cylinder head 5a, and an upper cylinder head 5c attached to the upper portions of the lower cylinder head 5a and the hot plug 5b. The upper wall of the main combustion chamber 27 is formed.

【0026】下部シリンダヘッド5aには、小径部及び
大径部からなる保持孔28が形成され、ホットプラグ5
bを保持孔28に上方から挿着させることによって保持
している。また、ホットプラグ5bは、下プラグ5b1
と上プラグ5b2とから構成され、下プラグ5b1は上
向きの凹部5b11が形成され、上プラグ5b2は下向
きの凹部5b21が形成され、この上向きの凹部5b1
1と下向きの凹部5b21とにより副燃焼室30が形成
される。副燃焼室30は、扁平円筒状に形成され、ほぼ
シリンダボア4aの中央線上に位置している。
The lower cylinder head 5a is formed with a holding hole 28 having a small diameter portion and a large diameter portion.
b is held by being inserted into the holding hole 28 from above. The hot plug 5b is connected to the lower plug 5b1.
And an upper plug 5b2. The lower plug 5b1 has an upward concave portion 5b11, and the upper plug 5b2 has a downward concave portion 5b21.
The sub combustion chamber 30 is formed by 1 and the downward concave portion 5b21. The sub-combustion chamber 30 is formed in a flat cylindrical shape, and is located substantially on the center line of the cylinder bore 4a.

【0027】下プラグ5b1には、対称位置に一対の連
通孔40が形成され、主燃焼室27と、この主燃焼室2
7に連通孔40を介して連通された副燃焼室30とによ
って燃焼室が構成される。副燃焼室30には、燃料噴射
ノズル16の先端部16aを臨ませ、連通孔40からの
新気流50に先端部16aの噴射孔16bから燃料噴射
する。これにより新気流50が基となって副燃焼室30
内に発生する渦流1000に微細燃料を混合させること
ができる。なお、副燃焼室壁30aの内底壁30a1に
設けられる副燃焼室側開口40bから連通孔40の中心
線を延長する時、中心線が副燃焼室壁30aの内の側壁
30a2上半分の部分あるいは、天井30a3の外周部
を貫通するように連通孔40の向きが設定される。
A pair of communicating holes 40 are formed in the lower plug 5b1 at symmetrical positions, and the main combustion chamber 27 and the main combustion chamber 2 are formed.
A combustion chamber is constituted by the sub-combustion chamber 30 communicated with 7 through a communication hole 40. The front end portion 16a of the fuel injection nozzle 16 faces the sub-combustion chamber 30, and fuel is injected from the injection hole 16b of the front end portion 16a into the new airflow 50 from the communication hole 40. Thereby, the sub-combustion chamber 30 is formed based on the new airflow 50.
The fine fuel can be mixed with the vortex 1000 generated inside. When the center line of the communication hole 40 is extended from the sub-combustion chamber side opening 40b provided on the inner bottom wall 30a1 of the sub-combustion chamber wall 30a, the center line is the upper half of the side wall 30a2 of the sub-combustion chamber wall 30a. Alternatively, the direction of the communication hole 40 is set so as to penetrate the outer peripheral portion of the ceiling 30a3.

【0028】シリンダ中心軸方向で見て連通孔40の主
燃焼室側開口40aと副燃焼室側開口40bとの位置が
ずれている。連通孔40からの新気流50により副燃焼
室30内に発生する渦流1000は、副燃焼室側開口4
0bにおける方向に連通孔40を延長して直進する直進
部50aと、直進部50aが側壁30a2の上部及びそ
の後天井30a3によりガイドされるか、天井30a3
及びその後側壁30a2の上部によりガイドされて若干
下向き且つ側壁30a2に沿った偏向流部50bとな
り、さらに副燃焼室壁30aの中心の回りに旋回する渦
流1000となる。
The position of the main combustion chamber-side opening 40a and the position of the sub-combustion chamber-side opening 40b of the communication hole 40 are shifted from each other as viewed in the cylinder center axis direction. The vortex 1000 generated in the sub-combustion chamber 30 by the fresh air flow 50 from the communication hole 40 is
0b, the rectilinear portion 50a extending straight through the communication hole 40, and the rectilinear portion 50a is guided by the upper portion of the side wall 30a2 and the ceiling 30a3 or the ceiling 30a3.
And thereafter, the air is guided by the upper part of the side wall 30a2, becomes the slightly deflected flow part 50b along the side wall 30a2, and further becomes the vortex 1000 swirling around the center of the sub-combustion chamber wall 30a.

【0029】燃焼噴射ノズル16の先端部16aに視点
をおき、新気流50を透視する時、新気流50の影が副
燃焼室壁30aに映ることになる。この透視影の内、底
壁30a1上の部分が底壁影100A、透視影の内、側
壁30a2上の部分が側壁影100B、透視影の内、天
井30a3上の部分が側壁影100Cである。燃料噴射
ノズル16の先端部16aに設けた噴射孔16bの噴射
孔中心線L1の延長線が、すなわち、副燃焼室側開口4
0bを避けつつ底壁影100Aか、側壁30a2の下半
分の部分に映る側壁影100Bの一部のいずれかを貫通
するように噴射孔16bの向きが設定される。
When the viewpoint is set at the tip 16a of the combustion injection nozzle 16 and the fresh air flow 50 is seen through, the shadow of the new air flow 50 is reflected on the sub-combustion chamber wall 30a. In the perspective shadow, the portion on the bottom wall 30a1 is the bottom wall shadow 100A, the portion on the side wall 30a2 in the perspective shadow is the sidewall shadow 100B, and the portion on the ceiling 30a3 in the perspective shadow is the sidewall shadow 100C. The extension of the injection hole center line L1 of the injection hole 16b provided at the tip end 16a of the fuel injection nozzle 16 is the auxiliary combustion chamber side opening 4
The direction of the injection hole 16b is set so as to pass through either the bottom wall shadow 100A or a part of the side wall shadow 100B reflected in the lower half of the side wall 30a2 while avoiding 0b.

【0030】このことにより、噴射され微細化されつつ
円錐状(あるいは多角錐状あるいは星形錐状等)に拡が
る噴流の、少なくとも半分以上が新気流50の内速度の
大きい直進部50aか偏向流50bの内最初の部分を通
過し、新気流50と干渉することになる。これにより、
燃料はさらに微細化され新気流50に速やかに混合させ
て渦流1000の一部となる。これにより着火性及び燃
焼性が向上し、空気及び燃焼ガスの流動性を確保しつ
つ、燃費の改善、始動性の向上を図ると共に、低中速域
の未燃焼ガスの発生を抑え、さらに排気ガス中のNOx
含有量を減少させることができる。
As a result, at least half or more of the jet which is jetted and spread into a conical shape (or a polygonal pyramid or a star-shaped pyramid, etc.) while being miniaturized is at least a half of the straight stream portion 50a having a high internal velocity of the fresh air flow 50 or the deflected flow. It passes through the first part of 50 b and interferes with the new airflow 50. This allows
The fuel is further refined and quickly mixed into the fresh air stream 50 to become part of the vortex 1000. This improves ignitability and combustibility, while improving the fuel efficiency and startability while ensuring the fluidity of air and combustion gas, suppressing the generation of unburned gas in low to medium speed ranges, and further reducing exhaust emissions. NOx in gas
The content can be reduced.

【0031】この副燃焼室付きエンジン1は、クランク
軸22を図示していないスタータモータにより回転させ
ることによって始動する。クランク軸22を回転させる
と、空気がスロットル弁装置11、吸気管10、リード
バルブ9、吸気通路8という吸気系を通ってクランク室
23に吸入され、ここで圧縮されて掃気通路24、掃気
ポート24aを介して主燃焼室27に導入される。
The engine 1 with a sub-combustion chamber is started by rotating a crankshaft 22 by a starter motor (not shown). When the crankshaft 22 is rotated, air is sucked into the crank chamber 23 through an intake system including the throttle valve device 11, the intake pipe 10, the reed valve 9, and the intake passage 8, where it is compressed and scavenged to the scavenging passage 24, the scavenging port. It is introduced into the main combustion chamber 27 via 24a.

【0032】そして、圧縮行程において主燃焼室27内
の空気が連通孔40を通って副燃焼室30に流入するこ
とにより副燃焼室30内に圧縮された空気からなる新気
流50、さらに渦流1000が生じ、この新気流50中
に噴射孔16bから燃料を噴射することによって着火し
燃焼を開始する。その後、燃焼ガスが連通孔40を通っ
て主燃焼室27内に吹き出し、主燃焼室27内の圧力上
昇に伴ってピストン21が下降する。膨張行程において
ピストン21が主排気ポート6aあるいば副排気ポート
6bの上縁より下側に移動することによって、燃焼ガス
が主燃焼室27から排気通路6を通って排気管7に排出
される。
Then, in the compression stroke, the air in the main combustion chamber 27 flows into the sub-combustion chamber 30 through the communication hole 40, so that a fresh air flow 50 composed of air compressed in the sub-combustion chamber 30 and a vortex 1000 Is generated, and fuel is injected into the fresh air flow 50 from the injection holes 16b to ignite and start combustion. Thereafter, the combustion gas is blown out into the main combustion chamber 27 through the communication hole 40, and the piston 21 descends as the pressure in the main combustion chamber 27 rises. The combustion gas is discharged from the main combustion chamber 27 through the exhaust passage 6 to the exhaust pipe 7 by the piston 21 moving below the upper edge of the main exhaust port 6a or the auxiliary exhaust port 6b in the expansion stroke. .

【0033】また、新気流50は、偏向流部50bが側
壁3a2に沿って上下に広がった偏平な形になり、一方
他の連通孔40の副燃焼室側開口40bを側壁3a2よ
り内側に偏位させているので、偏向流部50bと他の連
通孔40からの新気流50とが干渉が少なくなり、渦流
が弱まりにくいので、噴射された燃料を速やかに混合さ
せて着火し、着火性及び燃焼性を確保できる。
The fresh air flow 50 has a flat shape in which the deflected flow portion 50b extends vertically along the side wall 3a2, while the sub-combustion chamber side opening 40b of the other communication hole 40 is deflected inward from the side wall 3a2. As a result, the interference between the deflected flow portion 50b and the fresh air flow 50 from the other communication hole 40 is reduced, and the eddy current is less likely to be weakened. Flammability can be ensured.

【0034】また、一対の複数の連通孔40は、それぞ
れ主燃焼室側開口40aと副燃焼室側開口40bがシリ
ンダ中心軸方向で見て同一方向に位置がずれており、お
互いに新気が邪魔されることなく同一方向に速い新気流
及び渦流が生じ、噴射された燃料を速やかに混合させて
着火し、着火性及び燃焼性を確保できる。
In the pair of communication holes 40, the main combustion chamber side opening 40a and the sub combustion chamber side opening 40b are displaced in the same direction when viewed in the direction of the cylinder center axis. A fast fresh air current and a vortex flow are generated in the same direction without being obstructed, and the injected fuel is quickly mixed and ignited, and ignitability and combustibility can be ensured.

【0035】また、連通孔40の数と、噴射孔16bの
数が同数であり、それぞれの噴射孔16bからそれぞれ
の連通孔40からの新気流50に燃料噴射するから、噴
射された燃料を速やかに混合させて着火し、着火性及び
燃焼性を確保できる。
Further, since the number of the communication holes 40 and the number of the injection holes 16b are the same, and the fuel is injected from each of the injection holes 16b to the fresh air flow 50 from each of the communication holes 40, the injected fuel can be quickly reduced. To ignite, ensuring ignitability and combustibility.

【0036】図6に示す実施の形態では、図1乃至図5
の実施の形態と同様に構成された連通孔40が4個形成
され、この連通孔40の数と、燃料噴射ノズル16の噴
射孔16bの数が同数である。燃料噴射ノズル16は、
ノズル軸L2がシリンダ軸芯線L3上に配置され、燃料
がノズル軸方向から供給される。この燃料噴射ノズル1
6は、二点鎖線で示すように傾斜して配置してもよく、
傾斜することでエンジン高さを低減することができる。
また、燃料噴射ノズル16を傾斜して配置する場合に
は、燃料噴射ポンプ側に傾斜することで、燃料配管が簡
単でかつ容易になる。なお、図6(b)は、下プラグ5
b1を上方となる燃料噴射ノズル16側から見た視図で
ある。
In the embodiment shown in FIG. 6, FIGS.
Four communication holes 40 configured in the same manner as in the embodiment are formed, and the number of the communication holes 40 and the number of the injection holes 16b of the fuel injection nozzle 16 are the same. The fuel injection nozzle 16 is
The nozzle axis L2 is disposed on the cylinder axis L3, and fuel is supplied from the nozzle axis direction. This fuel injection nozzle 1
6 may be arranged inclined as shown by a two-dot chain line,
The inclination can reduce the height of the engine.
When the fuel injection nozzle 16 is arranged obliquely, the fuel pipe is simple and easy by inclining it toward the fuel injection pump. FIG. 6B shows the lower plug 5.
FIG. 4 is a view of b1 as viewed from the upper side of the fuel injection nozzle 16;

【0037】また、図7に示すように、燃料噴射ノズル
16の噴射孔16bから燃料噴射角度をA位置〜D位置
のように任意の位置に設定することができるが、A位置
側に設定することで、燃料を新気流50の内流速の高い
部分に噴射することになり、燃料のより微細化が可能と
なって着火性及び燃焼性が向上でき、全域出力向上とH
C、CO、黒煙の排出が抑制される。
As shown in FIG. 7, the fuel injection angle from the injection hole 16b of the fuel injection nozzle 16 can be set to an arbitrary position such as a position A to a position D, but is set to the position A. As a result, the fuel is injected into the portion of the new airflow 50 where the flow velocity is high, so that the fuel can be further miniaturized, the ignitability and the combustibility can be improved, and the output over the entire area and H
The emission of C, CO and black smoke is suppressed.

【0038】また、図8に示すように燃料噴射ノズル1
6の複数の噴射孔の中心軸の方向角度は、シリンダ中心
軸方向に見て、副燃焼室30の中心から副燃焼室側開口
40bに引いた線から40°〜80°、好ましくは50
°〜70°設定されている。これにより、副燃焼室側開
口40bからの新気流50の内直進部50aに噴射孔1
6bからの噴射流が衝突するので、燃料噴霧と空気が良
く混合され、低中速トルクの向上とNOx、黒煙の排出
を抑制することができる。
Further, as shown in FIG.
6, the direction angle of the central axis of the plurality of injection holes is 40 ° to 80 °, preferably 50 °, from the line drawn from the center of the sub-combustion chamber 30 to the sub-combustion chamber side opening 40b when viewed in the cylinder central axis direction.
° to 70 ° is set. Thereby, the injection hole 1 is formed in the straight portion 50a of the fresh air flow 50 from the sub-combustion chamber side opening 40b.
Since the jet flow from the nozzle 6b collides, the fuel spray and the air are well mixed, and the low-medium speed torque can be improved and the emission of NOx and black smoke can be suppressed.

【0039】図9に示す実施の形態では、図6の実施の
形態と同様に構成されるが、副燃焼室壁30aの側壁3
0a2と底壁30a1の連結部分30d、側壁30a2
と天井30a3の連結部分30eのアールを図6の実施
の形態より小さくし、新気流50が直進部50aから偏
向流部50bに変化する時新気流50を乱し、新気流5
0に混合する微細燃料をより新気流50と混合するよう
にできる。なお、図6の実施の形態のように大きなアー
ルの場合には、微細燃料をより新気流50と混合するよ
うにはできないが、渦流1000を大きくしても、燃料
の着火性及び燃焼性を向上できる。なお、図9(b)は
下プラグ5b1を上方となる燃料噴射ノズル16側から
見た視図である。
In the embodiment shown in FIG. 9, the structure is the same as that of the embodiment shown in FIG. 6, but the side wall 3a of the auxiliary combustion chamber wall 30a is formed.
0a2, the connecting portion 30d of the bottom wall 30a1, the side wall 30a2
The radius of the connecting portion 30e of the ceiling and the ceiling 30a3 is made smaller than that of the embodiment of FIG. 6, and when the fresh air flow 50 changes from the straight traveling portion 50a to the deflected flow portion 50b, the fresh air flow 50 is disturbed,
The fine fuel mixed to zero can be mixed with the fresh air flow 50 more. In the case of a large radius as in the embodiment of FIG. 6, the fine fuel cannot be mixed with the fresh air flow 50, but even if the vortex 1000 is increased, the ignitability and combustibility of the fuel are reduced. Can be improved. FIG. 9B is a view in which the lower plug 5b1 is viewed from the upper side of the fuel injection nozzle 16.

【0040】図10に示す実施の形態では、図6の実施
の形態と同様に構成されるが、燃料噴射ノズル16の燃
料供給口部16fを燃料噴射ポンプ側に設けている。燃
料供給口部16fにより燃料がノズル軸方向に対して直
交方向から供給され、エンジン高さを低減することがで
きる。また、燃料噴射ノズル16を二点鎖線で示すよう
に傾斜して配置することもでき、この場合にはさらにエ
ンジン高さを低減することができる。また、燃料噴射ノ
ズル16を燃料噴射ポンプ側に傾斜することで、燃料配
管が簡単でかつ容易になる。
In the embodiment shown in FIG. 10, the configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG. 6, but the fuel supply port 16f of the fuel injection nozzle 16 is provided on the fuel injection pump side. Fuel is supplied from the fuel supply port 16f in a direction orthogonal to the nozzle axis direction, and the height of the engine can be reduced. In addition, the fuel injection nozzle 16 can be arranged to be inclined as shown by a two-dot chain line. In this case, the height of the engine can be further reduced. Further, by inclining the fuel injection nozzle 16 toward the fuel injection pump, the fuel pipe is simple and easy.

【0041】図11に示す実施の形態では、図6の実施
の形態と同様に構成されるが、上プラグ5b2の突起5
b22が、副燃焼室30内に僅かに突出する燃料噴射ノ
ズル16の先端部16aの周囲を囲んでいる。突起5b
22は、渦流1000の保存性をよくし空気利用を改善
すると共に、火炎による先端部16aの過加熱を防止す
ることができる。
In the embodiment shown in FIG. 11, the structure is the same as that of the embodiment shown in FIG. 6, but the protrusion 5 of the upper plug 5b2 is formed.
A b22 surrounds the periphery of the tip 16a of the fuel injection nozzle 16 slightly projecting into the sub-combustion chamber 30. Projection 5b
22 improves the preservability of the vortex 1000, improves the use of air, and prevents overheating of the tip 16a due to the flame.

【0042】図12に示す実施の形態では、図6の実施
の形態と同様に構成されるが、シリンダ中心軸方向に見
て、副燃焼室30中心から連通孔40の中心線に引いた
法線に対して、連通孔40の副燃焼室側開口40bの中
心をオフセットしたものである。このように副燃焼室3
0中心から連通孔40の中心線までの偏位を確保しつ
つ、前記法線に対して、副燃焼室側開口40bの中心を
オフセットしている。
In the embodiment shown in FIG. 12, the structure is the same as that of the embodiment shown in FIG. 6. However, when viewed from the center axis direction of the cylinder, a method is used in which the center line of the communication hole 40 is drawn from the center of the auxiliary combustion chamber 30. The center of the sub-combustion chamber side opening 40b of the communication hole 40 is offset from the line. Thus, the auxiliary combustion chamber 3
The center of the sub-combustion chamber side opening 40b is offset with respect to the normal line while ensuring the deviation from the center of 0 to the center line of the communication hole 40.

【0043】このように連通孔40を偏位量を維持した
ままオフセットすることで、渦流の強さを維持したまま
隣接する連通孔40の間の下プラグ5b1の最小断面積
を大きくでき副燃焼室30の中央から外周部への熱の移
動をよくでき、下プラグ5b1の熱変形を抑制すること
ができる。
By offsetting the communication holes 40 while maintaining the amount of deviation, the minimum cross-sectional area of the lower plug 5b1 between the adjacent communication holes 40 can be increased while maintaining the strength of the vortex, and the secondary combustion can be performed. The heat transfer from the center of the chamber 30 to the outer periphery can be improved, and the thermal deformation of the lower plug 5b1 can be suppressed.

【0044】図13に示す実施の形態では、図6の実施
の形態と同様に構成されるが、下プラグ5b1の中央部
に突起5b13を設けている。連通孔40の副燃焼室側
開口40bはこの突起5b13の外側の底壁30a1に
設けられる。突起5b13は、下プラグ5b1の熱変形
を抑制し、かつ剛性が向上すると共に、渦流の保存性を
よくし空気利用を改善することができる。
In the embodiment shown in FIG. 13, the structure is the same as that of the embodiment shown in FIG. 6, but a projection 5b13 is provided at the center of the lower plug 5b1. The sub-combustion chamber side opening 40b of the communication hole 40 is provided on the bottom wall 30a1 outside the projection 5b13. The protrusion 5b13 suppresses thermal deformation of the lower plug 5b1, improves rigidity, improves vortex preservation, and improves air utilization.

【0045】ピストン21が上死点に近づき温度上昇し
た副燃焼室30内で、噴射される燃料が最初に着火して
燃焼が始まり、高温の概燃焼ガス及び未燃焼ガスが連通
孔40を通って主燃焼室27に流れ、未燃焼ガスが主燃
焼室27で燃焼する。このため連通孔40の主燃焼室2
7側への延長方向となるピストン21やシリンダブロッ
ク4が高温となる。連通孔40の延長方向が主・副の排
気ポート6a,6bのある排気側となると、排気側は掃
排気行程においても長く既燃焼ガスに晒される領域であ
り、より高温になり易い。また、副燃焼室30内は高温
になり易く、副燃焼室30を形成する上プラグ5b2、
下プラグ5b1の温度が上昇し、この両プラグ回りシリ
ンダヘッド5の温度が高温になりやすい。
In the sub-combustion chamber 30 in which the temperature rises as the piston 21 approaches the top dead center, the injected fuel is first ignited and combustion starts, and high-temperature general combustion gas and unburned gas pass through the communication hole 40. Then, the unburned gas flows into the main combustion chamber 27 and burns in the main combustion chamber 27. For this reason, the main combustion chamber 2 of the communication hole 40
The temperature of the piston 21 and the cylinder block 4 extending in the direction of extension to the 7 side becomes high. If the direction of extension of the communication hole 40 is on the exhaust side where the main and sub exhaust ports 6a and 6b are located, the exhaust side is a region that is exposed to the burned gas for a long time even in the sweeping and exhausting process, and is likely to become higher in temperature. In addition, the inside of the sub-combustion chamber 30 tends to become high temperature, and the upper plug 5b2 forming
The temperature of the lower plug 5b1 rises, and the temperature of the cylinder head 5 around both plugs tends to be high.

【0046】しかし、図14に示す実施の形態では、図
6の実施の形態と同様に構成されるが、副燃焼室30が
排気通路6と反対側へオフセットして配置される。この
ため、掃排気行程において低温の新気による掃気流によ
り下プラグ5b1が冷却され、且つ連通孔40から主燃
焼室27側への延長方向が掃気ポート24aに近づく
分、ピストン21やシリンダブロック4の内排気側の部
分の温度上昇が緩和される。これによりピストン21、
シリンダブロック4やシリンダヘッド5の周方向の温度
を平均化することができ、熱変形の改善及び潤滑性の向
上が得られる。
However, in the embodiment shown in FIG. 14, the structure is the same as that of the embodiment shown in FIG. 6, but the sub-combustion chamber 30 is arranged offset to the side opposite to the exhaust passage 6. Therefore, the lower plug 5b1 is cooled by the scavenging flow of the low-temperature fresh air in the scavenging and exhausting stroke, and the piston 21 and the cylinder block 4 are extended by an amount that the direction of extension from the communication hole 40 toward the main combustion chamber 27 approaches the scavenging port 24a. The temperature rise in the portion on the exhaust side is reduced. Thereby, the piston 21,
The temperature in the circumferential direction of the cylinder block 4 and the cylinder head 5 can be averaged, so that thermal deformation and lubricity can be improved.

【0047】図15に示す実施の形態では、図6の実施
の形態と同様に構成されるが、下プラグ5b1の主燃焼
室側に凹部5b15が形成されている。燃焼開始後、副
燃焼室30で燃焼したガスが、連通孔40から主燃焼室
27に噴出する。これにより副燃焼室30とは逆方向の
渦流が主燃焼室27に生じ、主燃焼室27内に新気と噴
出してきた既燃ガス中の未燃分が再混合、再燃焼し2段
目の燃焼を行ない、HC、CO及び黒煙等が低減され
る。なお、図15(b)は、下プラグ5b1を主燃焼室
27側から見た視図である。
The embodiment shown in FIG. 15 has the same configuration as the embodiment shown in FIG. 6, except that a recess 5b15 is formed on the lower plug 5b1 on the side of the main combustion chamber. After the start of combustion, the gas burned in the sub-combustion chamber 30 blows out from the communication hole 40 into the main combustion chamber 27. As a result, a vortex flows in the main combustion chamber 27 in the direction opposite to that of the sub-combustion chamber 30, and fresh air and unburned gas in the burned gas that has been ejected into the main combustion chamber 27 are remixed and re-burned, and , And HC, CO, black smoke and the like are reduced. FIG. 15B is a view of the lower plug 5b1 as viewed from the main combustion chamber 27 side.

【0048】前記した各実施の形態では、エンジンとし
て2サイクル型のものを使用したが、4サイクル型であ
っても同等に適用することができる。なお、上プラグ5
b2を廃止し、シリンダヘッド5aにより副燃焼室壁3
0aを形成しても良い。
In each of the embodiments described above, a two-cycle engine is used as the engine. However, a four-cycle engine can be equally applied. The upper plug 5
b2 is abolished, and the auxiliary combustion chamber wall 3 is removed by the cylinder head 5a.
0a may be formed.

【0049】[0049]

【発明の効果】前記したように、請求項1に記載の発明
では、噴射ノズルの先端部に視点をおいて新気流を透視
する時、副燃焼室壁上、底壁から側壁を経て天井壁にか
けて形成される新気流の透視影の範囲の中に、少なくと
も一つ以上の噴射孔の中心線が、延長した状態で通過さ
れるように、噴射孔を先端部に配設したから、燃料が新
気流と衝突する形で噴射されるから、噴射された燃料を
速やかに混合させて着火し、着火性及び燃焼性を確保で
き、空気及び燃焼ガスの流動性を確保しつつ、燃費の改
善、始動性の向上を図ると共に、低中速域の未燃焼ガス
の発生を抑え、さらに排気ガス中のNOx含有量を減少
させることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when the fresh air flow is viewed through the viewpoint of the tip of the injection nozzle, the ceiling wall passes through the side wall from the bottom wall to the sub combustion chamber wall. Since the injection holes are arranged at the tip so that the center line of at least one or more injection holes is passed in an extended state within the range of the perspective of the new airflow formed over, the fuel is Since the fuel is injected in a form that collides with the new airflow, the injected fuel is quickly mixed and ignited, ignitability and combustibility can be ensured, and fuel efficiency can be improved while ensuring fluidity of air and combustion gas. It is possible to improve the startability, suppress the generation of unburned gas in the low to medium speed range, and further reduce the NOx content in the exhaust gas.

【0050】請求項2に記載の発明では、シリンダ中心
軸方向に見て、連通孔と渦流方向に隣接する他の連通孔
の副燃焼室側開口が、連通孔からの新気流より、渦流方
向に偏位し、他の連通孔の副燃焼室側開口の後方を通過
するから、新気流同士が干渉せず副燃焼室内で十分に渦
流を生じ、噴射された燃料を速やかに混合させて着火
し、着火性及び燃焼性を確保できる。
According to the second aspect of the present invention, when viewed in the central axis direction of the cylinder, the opening in the sub-combustion chamber of the other communication hole adjacent to the communication hole in the vortex direction is more eddy than the fresh air flowing from the communication hole. And the new air flow passes behind the opening of the other communication hole on the side of the auxiliary combustion chamber, so that the new airflows do not interfere with each other and generate a sufficient vortex in the auxiliary combustion chamber, causing the injected fuel to quickly mix and ignite And ignitability and flammability can be ensured.

【0051】請求項3に記載の発明では、連通孔の主燃
焼室側開口と副燃焼室側開口がシリンダ中心軸方向で見
て同一方向に位置がずれているから、お互いに新気が邪
魔されることなく同一方向に速い渦流が生じ、噴射され
た燃料を速やかに混合させて着火し、着火性及び燃焼性
を確保できる。
According to the third aspect of the present invention, the opening of the communication hole on the main combustion chamber side and the opening on the sub combustion chamber side are displaced in the same direction when viewed in the direction of the cylinder center axis. A rapid vortex is generated in the same direction without being ignited, and the injected fuel is quickly mixed and ignited, and ignitability and combustibility can be ensured.

【0052】請求項4に記載の発明では、連通孔の数
と、噴射孔の数が同数であり、それぞれの噴射孔からそ
れぞれの連通孔からの新気流に燃料噴射するから、噴射
された燃料をより速やかに混合させて着火し、着火性及
び燃焼性を確保できる。
According to the fourth aspect of the present invention, the number of communication holes and the number of injection holes are the same, and fuel is injected from each injection hole into a fresh air flow from each communication hole. Ignited by mixing them more quickly, ensuring ignitability and combustibility.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】副燃焼室付きエンジンの縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an engine with a sub-combustion chamber.

【図2】図1のII-II線に沿う一部断面図である。FIG. 2 is a partial sectional view taken along the line II-II of FIG.

【図3】副燃焼室の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a sub-combustion chamber.

【図4】図3のIV-IV線に沿って破断して示す斜視図で
ある。
FIG. 4 is a perspective view cut along line IV-IV of FIG. 3;

【図5】副燃焼室の縦断面図である。FIG. 5 is a vertical sectional view of a sub-combustion chamber.

【図6】他の実施の形態の副燃焼室付きエンジンを示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing an engine with a sub-combustion chamber according to another embodiment.

【図7】燃料噴射角度を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a fuel injection angle.

【図8】複数の連通孔の取り付け角度を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating mounting angles of a plurality of communication holes.

【図9】他の実施の形態の副燃焼室付きエンジンを示す
図である。
FIG. 9 is a diagram showing an engine with a sub-combustion chamber according to another embodiment.

【図10】他の実施の形態の副燃焼室付きエンジンを示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an engine with a sub-combustion chamber according to another embodiment.

【図11】他の実施の形態の副燃焼室付きエンジンを示
す図である。
FIG. 11 is a view showing an engine with a sub-combustion chamber according to another embodiment.

【図12】他の実施の形態の連通孔の位置を説明する図
である。
FIG. 12 is a diagram illustrating positions of communication holes according to another embodiment.

【図13】他の実施の形態の副燃焼室付きエンジンを示
す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an engine with a sub-combustion chamber according to another embodiment.

【図14】他の実施の形態の副燃焼室付きエンジンを示
す図である。
FIG. 14 is a view showing an engine with a sub-combustion chamber according to another embodiment.

【図15】他の実施の形態の副燃焼室付きエンジンを示
す図である。
FIG. 15 is a view showing an engine with a sub-combustion chamber according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 副燃焼室付きエンジン 16 燃料噴射ノズル 16a 燃料噴射ノズル16の先端部 16b 噴射孔 27 主燃焼室 30 副燃焼室 30a 副燃焼室壁 40 連通孔 40a 主燃焼室側開口 40b 副燃焼室側開口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine with sub combustion chamber 16 Fuel injection nozzle 16a Tip part 16b of fuel injection nozzle 16 Injection hole 27 Main combustion chamber 30 Sub combustion chamber 30a Sub combustion chamber wall 40 Communication hole 40a Main combustion chamber side opening 40b Sub combustion chamber side opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 61/14 310 F02M 61/14 310P 61/18 320 61/18 320Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02M 61/14 310 F02M 61/14 310P 61/18 320 61/18 320Z

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シリンダ内の主燃焼室と、この主燃焼室に
1または複数の連通孔を介して連通されたシリンダヘッ
ドに設けた副燃焼室とによって燃焼室が構成され、前記
副燃焼室に燃料噴射ノズルの先端部を臨ませ、前記連通
孔をシリンダ中心軸方向で見て前記連通孔の主燃焼室側
開口と副燃焼室側開口との位置をずらすことにより、圧
縮工程において主燃焼室側から副燃焼室内に流入する新
気流により渦流を発生させるとともに、副燃焼室内に前
記先端部に設けた噴射孔から燃料噴射する副燃焼室付き
エンジンにおいて、前記噴射ノズルの先端部に視点をお
いて前記新気流を透視する時、前記副燃焼室壁上、底壁
から側壁を経て天井壁にかけて形成される前記新気流の
透視影の範囲の中に、少なくとも一つ以上の前記噴射孔
の中心線が、延長した状態で通過されるように、噴射孔
を前記先端部に配設したことを特徴とする副燃焼室付き
エンジン。
A combustion chamber is constituted by a main combustion chamber in a cylinder and a sub-combustion chamber provided in a cylinder head connected to the main combustion chamber through one or more communication holes. In the compression process, the position of the main combustion chamber-side opening and the sub-combustion chamber-side opening of the communication hole is shifted by viewing the communication hole in the cylinder center axis direction. In an engine with a sub-combustion chamber that generates a vortex by a new air flow flowing into the sub-combustion chamber from the chamber side and injects fuel from an injection hole provided at the front end into the sub-combustion chamber, a viewpoint is provided at the front end of the injection nozzle. At the time of seeing through the fresh air flow, at least one or more of the injection holes in the range of the see-through image of the new air flow formed from the bottom wall to the ceiling wall through the side wall on the sub-combustion chamber wall. Centerline is extended As passed in the state, the auxiliary combustion chamber with the engine, characterized in that the injection holes is disposed on the tip.
【請求項2】前記複数の連通孔を有し、シリンダ中心軸
方向に見て、前記連通孔と前記渦流方向に隣接する他の
連通孔の副燃焼室側開口が、前記連通孔からの前記新気
流より、前記渦流方向に偏位するようにしたことを特徴
とする請求項1に記載の副燃焼室付きエンジン。
2. A communication device according to claim 2, wherein said communication hole has a plurality of communication holes, and the other communication hole adjacent to said communication hole in said vortex direction when viewed in a direction of a central axis of said cylinder has an opening on a sub combustion chamber side. The engine with a sub-combustion chamber according to claim 1, wherein the engine is deviated in the vortex direction from a new airflow.
【請求項3】前記複数の連通孔を有し、この連通孔の主
燃焼室側開口と副燃焼室側開口がシリンダ中心軸方向で
見て同一方向に位置がずれていることを特徴とする請求
項1または請求項2に記載の副燃焼室付きエンジン。
3. A plurality of communication holes, wherein the openings of the communication holes on the main combustion chamber side and the auxiliary combustion chamber side are displaced in the same direction as viewed in the direction of the cylinder center axis. The engine with a sub-combustion chamber according to claim 1 or 2.
【請求項4】前記連通孔の数と、前記噴射孔の数が同数
であり、それぞれの噴射孔からそれぞれの連通孔からの
新気流に燃料噴射することを特徴とする請求項1乃至請
求項3のいずれか1項に記載の副燃焼室付きエンジン。
4. The fuel injection system according to claim 1, wherein the number of said communication holes is equal to the number of said injection holes, and fuel is injected from each of the injection holes into a new airflow from each of the communication holes. 4. The engine with a sub-combustion chamber according to any one of 3.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014043775A (en) * 2012-08-24 2014-03-13 Toyota Industries Corp Combustion chamber structure of diesel engine

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