JP2006177248A - 副室式内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】 リーン限界を拡大することができる副室式内燃機関を提供する。
【解決手段】 副室式内燃機関１００は、主燃焼室６３と、副燃焼室１６１と、第１連通路１６２ａ，１６２ｄと、第２連通路１６２ｂ，１６２ｃとを備える。副燃焼室１６１は、主燃焼室６３に隣接する。第１連通路１６２ａ，１６２ｄは、主燃焼室６３と副燃焼室１６１とを連通している。第１連通路１６２ａ，１６２ｄは、主燃焼室６３に近い部分の断面積が副燃焼室１６１に近い部分の断面積よりも大きい。第２連通路１６２ｂ，１６２ｃは、主燃焼室６３と副燃焼室１６１とを連通している。第２連通路１６２ｂ，１６２ｃは、主燃焼室６３に近い部分の断面積が副燃焼室１６１に近い部分の断面積以下である。
【選択図】 図７

Description

本発明は、副室式内燃機関に関する。

従来から、主燃焼室及びその主燃焼室に隣接して設けられる副燃焼室を備えた副室式内燃機関が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６０−４５７１６（第１−５頁、第１−１２図）

しかし、従来の技術では、主燃焼室と副燃焼室との間でガス交換が十分に行われない場合、副燃焼室内に残留ガスが滞留して、副燃焼室における着火性が悪化することがある。このため、リーン限界の拡大が困難になる傾向がある。

本発明の課題は、リーン限界を拡大することができる副室式内燃機関を提供することにある。

本発明に係る副室式内燃機関は、主燃焼室と、副燃焼室と、第１連通路と、第２連通路とを備える。副燃焼室は、主燃焼室に隣接する。第１連通路は、主燃焼室と副燃焼室とを連通している。第１連通路は、主燃焼室に近い部分の断面積が副燃焼室に近い部分の断面積よりも大きい。第２連通路は、主燃焼室と副燃焼室とを連通している。第２連通路は、主燃焼室に近い部分の断面積が副燃焼室に近い部分の断面積以下である。

この副室式内燃機関では、第１連通路は、主燃焼室に近い部分の断面積が副燃焼室に近い部分の断面積よりも大きい。このため、第１連通路を介して主燃焼室から副燃焼室へ新気混合気を容易に導入することができる。また、第２連通路は、主燃焼室に近い部分の断面積が副燃焼室に近い部分の断面積以下である。このため、第２連通路を介して副燃焼室から主燃焼室へ副燃焼室内の残留ガスを容易に排出することができる。

本発明に係る副室式内燃機関では、第１連通路を介して主燃焼室から副燃焼室へ新気混合気を容易に導入することができ、第２連通路を介して副燃焼室から主燃焼室へ副燃焼室内の残留ガスを容易に排出することができるので、主燃焼室と副燃焼室との間のガス交換を促進することができる。このため、副燃焼室内の残留ガスを低減することができ、副燃焼室における着火性を向上することができる。この結果、リーン限界を拡大することができる。

＜本発明の前提となる副室式内燃機関の構成及び動作＞
本発明の前提となる副室式内燃機関の構成及び動作について、図１〜図６を参照しながら説明する。

（副室式内燃機関の概略構成）
図１に、副室式内燃機関１の断面図を示す。

副室式内燃機関１は、主として、主燃焼室６３，副燃焼室６１，点火栓２９，連通路６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ（以下、６２ａ〜６２ｄとする），シリンダブロック１０，シリンダヘッド２０，ピストン３，燃料噴射弁２７，吸気ポート２３，排気ポート２４，吸気バルブ２１，排気バルブ２２，吸気用カム２５及び排気用カム２６を備える。

主燃焼室６３は、シリンダブロック１０，シリンダヘッド２０及びピストン３に囲まれた室である。主燃焼室６３は、シリンダ軸ＣＢを中心軸とする略円筒形状である。主燃焼室６３の容積は、ピストン３がシリンダブロック１０のシリンダ内周面６３ａに沿って往復運動することにより変化する。

副燃焼室６１は、主燃焼室６３に隣接して設けられており、副燃焼室壁６４に囲まれた室である。副燃焼室６１は、副室中心軸ＣＡを中心軸とする略円筒形状である。ここで、副室中心軸ＣＡは、副燃焼室６１の容積中心を通り主燃焼室６３のシリンダ軸ＣＢに平行な軸である。図１では、副室中心軸ＣＡは、主燃焼室６３のシリンダ軸ＣＢと同一直線上にある。点火栓２９の先端部分２９ａは、副燃焼室６１に突出している。連通路６２ａ〜６２ｄは、主燃焼室６３と副燃焼室６１とを連通している。

吸気ポート２３及び排気ポート２４は、それぞれ、シリンダヘッド２０に形成されている。吸気バルブ２１は、吸気ポート２３の下流部分であって主燃焼室６３の入口に位置している。排気バルブ２２は、排気ポート２４の上流部分であって主燃焼室６３の出口に位置している。吸気用カム２５及び排気用カム２６は、それぞれ、吸気バルブ２１及び排気バルブ２２の上部に位置しており、クランク軸の回転に従って回転することで吸気バルブ２１及び排気バルブ２２を開閉させる。燃料噴射弁２７は、吸気ポート２３を貫通するように設けられている。燃料噴射弁２７の先端は、吸気ポート２３に突出している。

（副室式内燃機関の概略動作）
副室式内燃機関１では、吸気ポート２３に導入された新気空気に、燃料噴射弁２７から燃料が噴射され、新気混合気が形成される。そして、吸気行程において、吸気用カム２５により吸気バルブ２１は開状態とされ、新気混合気は吸気ポート２３から主燃焼室６３へ導入される。このとき、吸気ポート２３から主燃焼室６３を経由して排気ポート２４へ向かうような新気混合気の流れ（図４，図５に示す流れＡ１，Ａ５，Ａ６参照）が形成される。吸気ポート２３から導入された新気混合気は、主燃焼室６３において概ね均質になる。

圧縮行程において、主燃焼室６３で新気混合気が圧縮されるとともに、主燃焼室６３の均質な新気混合気の一部は、連通路６２ａ〜６２ｄを介して主燃焼室６３から副燃焼室６１へ導入される。

副燃焼室６１では、点火栓２９の先端部分２９ａにより新気混合気が所定のタイミングで火花点火され、火花点火された燃焼ガス（以下、火炎とする）が、連通路６２ａ〜６２ｄを介して副燃焼室６１から主燃焼室６３へトーチ状に噴射される。主燃焼室６３の均質な新気混合気は、火炎によりトーチ点火され、燃焼する。

膨張行程において、均質な新気混合気が燃焼して発生した燃焼圧力によって、ピストン３が押し下げられる。

排気行程において、排気用カム２６により排気バルブ２２は開状態とされ、主燃焼室６３で燃焼された後のガス（以下、既燃ガスとする）は、主燃焼室６３から排気ポート２４へ排出される。

（副燃焼室の詳細構成）
図２に、副燃焼室６１の拡大断面図を示す。図２に示す断面図は、シリンダ軸ＣＢに平行な断面図である。図３は、図２のIII−III断面図である。

副燃焼室６１は、図２に示すように、副燃焼室壁６４に囲まれた室である。副燃焼室６１は、略円筒形状である。副燃焼室６１には、連通路６２ａ〜６２ｄと対向する位置であって上部の位置に点火栓２９が設けられている。点火栓２９の先端部分２９ａは、副燃焼室６１の内部において副燃焼室６１の副室中心軸ＣＡの近傍で且つ主燃焼室６３から離れた位置に配置されている。点火栓２９の先端部分２９ａは、副燃焼室６１に突出している。

また、図３に示すように、副燃焼室壁６４には、連通路６２ａ〜６２ｄが形成されている。連通路６２ａ〜６２ｄは、副燃焼室６１の副室中心軸ＣＡに対してオフセットされている。連通路６２ａは、主燃焼室６３に近い直径ｄ１ａ１の部分の断面積と、副燃焼室６１に近い直径ｄ１ａ２の部分の断面積とが同じである。連通路６２ｂは、主燃焼室６３に近い直径ｄ１ｂ１の部分の断面積と、副燃焼室６１に近い直径ｄ１ｂ２の部分の断面積とが同じである。連通路６２ｃは、主燃焼室６３に近い直径ｄ１ｃ１の部分の断面積と、副燃焼室６１に近い直径ｄ１ｃ２の部分の断面積とが同じである。連通路６２ｄは、主燃焼室６３に近い直径ｄ１ｄ１の部分の断面積と、副燃焼室６１に近い直径ｄ１ｄ２の部分の断面積とが同じである。ここで、連通路６２ｂと連通路６２ｃとは、吸気側連通路であり、連通路６２ａと連通路６２ｄとは、排気側連通路である。吸気側連通路６２ｂ，６２ｃは、副室中心軸ＣＡに対して吸気側にオフセットされた連通路である（図４参照）。排気側連通路６２ａ，６２ｄは、副室中心軸ＣＡに対して排気側にオフセットされた連通路である（図４参照）。

（副燃焼室の詳細動作）
図４に示すように、吸気行程において、吸気ポート２３から主燃焼室６３を経由して排気ポート２４へ向かうような新気混合気の流れＡ１，Ａ５，Ａ６が形成される。

新気混合気の流れＡ１，Ａ５，Ａ６のうち、副燃焼室６１に近い流れＡ１は、主燃焼室６３から吸気側連通路６２ｂ，６２ｃ（図３参照）を介して副燃焼室６１へ導かれ、新気混合気の流れＡ２となる。

また、新気混合気の流れＡ２により発生する残留ガスの流れＡ３は、副燃焼室６１から排気側連通路６２ａ，６２ｄを介して主燃焼室６３へ導かれ、残留ガスの流れＡ４となる。

すなわち、吸気行程には、吸気ポート２３側の主燃焼室６３から、吸気側連通路６２ｂ，６２ｃと副燃焼室６１と排気側連通路６２ａ，６２ｄとを経由して、排気ポート２４側の主燃焼室６３へ向かう円滑な流れが要求されている。このような流れにより、副燃焼室６１に新気混合気が容易に導入されることが期待され、副燃焼室６１内の残留ガスが容易に掃気されることが期待されるからである。

ところが、実際には、図５に示すように、新気混合気の流れＡ１は、吸気側連通路６２ｂ，６２ｃに導かれた際に、吸気側連通路６２ｂ，６２ｃに渦Ｖ１，Ｖ２，・・・を生成する。この渦Ｖ１，Ｖ２，・・・により、新気混合気の流れＡ１は、流量が低減され、より低流量の流れＡ２となる。すなわち、副燃焼室６１に新気混合気が容易に導入されないおそれがある。なお、図５では、矢印の幅で流れの流量を示している。

また、副燃焼室６１に導入された新気混合気の流れＡ２が低流量であり、副燃焼室６１から排出される残留ガスの流れＡ３が新気混合気の流れＡ２により発生するので、残留ガスの流れＡ３も同様に低流量となる。その残留ガスの流れＡ３は、排気側連通路６２ａ，６２ｄに導かれた際に、排気側連通路６２ａ，６２ｄに渦Ｖ３，Ｖ４，・・・を生成する。この渦Ｖ３，Ｖ４，・・・により、残留ガスの流れＡ３は、流量がさらに低減され、より低流量の流れＡ４となる。すなわち、副燃焼室６１内の残留ガスが容易に掃気されないおそれがあり、副燃焼室６１内に残留ガスが滞留する傾向がある。

圧縮行程において、主燃焼室６３内の均質な新気混合気の一部は、連通路６２ａ〜６２ｄを介して主燃焼室６３から副燃焼室６１へ導入される。ところが、残留ガスは、副燃焼室６１内に滞留しているので、連通路６２ａ〜６２ｄを介して導入された新気混合気に押されて、点火栓２９の先端部分２９ａの近傍に多く滞留することになる。そして、残留ガスが着火しにくいので、点火栓２９の先端部分２９ａでスパークが発生しても、副燃焼室６１における着火は安定性を欠くことになる。

点火栓２９の先端部分２９ａは、スパークを発生させて新気混合気を火花点火する。火花点火された新気混合気は、火炎として、連通路６２ａ〜６２ｄへ到達する。

連通路６２ａ〜６２ｄへ到達した火炎は、連通路６２ａ〜６２ｄを介して、副燃焼室６１から主燃焼室６３へとトーチ状に噴射される。ここで、連通路６２ａ〜６２ｄが点火栓２９に対して主燃焼室６３側に設けられているので、火炎は副燃焼室６１から主燃焼室６３へと向かう方向（図１における斜め下方向）へ噴射される。すなわち、火炎は、副燃焼室６１から主燃焼室６３へ効率よく噴射される。

（連通路の詳細構成及び詳細動作）
連通路６２ｂは、図２及び図３に示すように、主燃焼室６３に近い直径ｄ１ｂ１の部分の断面積と副燃焼室６１に近い直径ｄ１ｂ２の部分の断面積とが同じである。連通路６２ｂがこのような形状であることにより、図６に示すように、連通路６２ｂの内周面６２ｂａと副燃焼室壁６４の外壁面６４ａとのなす角θ１，θ２は略９０度になる。このため、連通路６２ｂ内の主燃焼室６３側の開口部６２ｂｂ付近では、渦Ｖ１，Ｖ２が生成される。

新気混合気の流れＡ１は、連通路６２ｂに導かれた際に、その大部分が渦Ｖ１，Ｖ２の存在により流量が低減し、より低流量の流れＡ２となる。すなわち、渦Ｖ１，Ｖ２の存在により、連通路６２ｂを介して副燃焼室６１に導入される新気混合気の量は、流れＡ１により供給される新気混合気の量に対して、大幅に低減することになる。

なお、図６では、矢印の幅で流れの流量を示している。他の連通路６２ａ，６２ｃ，６２ｄも連通路６２ｂと同様である。

＜本発明の第１実施形態に係る副室式内燃機関の構成及び動作＞
本発明の第１実施形態に係る副室式内燃機関１００について、図７〜図１１を参照しながら、本発明の前提となる上記の副室式内燃機関１と異なる点を中心に説明する。

（副燃焼室の詳細構成）
図７に、副燃焼室１６１の拡大断面図を示す。図７に示す断面図は、シリンダ軸ＣＢに平行な断面図である。図８は、図７のVIII−VIII断面図である。なお、前提となる上記の副室式内燃機関１と同様の構成要素は、同じ番号で示している。

図７及び図８に示すように、副燃焼室壁１６４には、連通路１６２ａ〜１６２ｄが形成されている。連通路１６２ａ（第２連通路）は、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ａ１の部分の断面積が副燃焼室１６１に近い直径ｄ２ａ２の部分の断面積よりも小さい。連通路１６２ｂ（第１連通路）は、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｂ１の部分の断面積が副燃焼室１６１に近い直径ｄ２ｂ２の部分の断面積よりも大きい。連通路１６２ｃ（第１連通路）は、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｃ１の部分の断面積が副燃焼室１６１に近い直径ｄ２ｃ２の部分の断面積よりも大きい。連通路１６２ｄ（第２連通路）は、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｄ１の部分の断面積が副燃焼室１６１に近い直径ｄ２ｄ２の部分の断面積よりも小さい。ここで、連通路１６２ｂと連通路１６２ｃとは、吸気側連通路であり、連通路１６２ａ及び連通路１６２ｄよりも吸気ポート２３に近い（図９参照）。連通路１６２ａと連通路１６２ｄとは、排気側連通路であり、連通路１６２ｂ及び連通路１６２ｃよりも排気ポート２４に近い（図９参照）。

（副燃焼室の詳細動作）
図９に示すように、吸気行程において、吸気ポート２３から主燃焼室６３を経由して排気ポート２４へ向かうような新気混合気の流れＡ１，Ａ５，Ａ６が形成される。この点は本発明の前提となる副室式内燃機関１と同様である。

しかし、図１０に示すように、新気混合気の流れＡ１は、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃに導かれた際に、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃに渦を生成せず副燃焼室１６１内に渦Ｖ１０１，Ｖ１０２，・・・を生成する点で、本発明の前提となる副室式内燃機関１と異なる。すなわち、渦Ｖ１，Ｖ２，・・・（図５参照）が生成されないことにより、新気混合気の流れＡ１は、流量がほとんど低減されず、流量が概ね同じである流れＡ１０２となる。すなわち、副燃焼室１６１に新気混合気が容易に導入される。なお、渦Ｖ１０１，Ｖ１０２，・・・は、流れＡ１０２の流量に対して特に影響を与えない。図１０では、矢印の幅で流れの流量を示している。

また、副燃焼室１６１に導入された新気混合気の流れＡ１０２が十分な量であり、副燃焼室１６１から排出される残留ガスの流れＡ１０３が新気混合気の流れＡ１０２により発生するので、残留ガスの流れＡ１０３も同様に十分な量となる。その残留ガスの流れＡ１０３は、排気側連通路１６２ａ，１６２ｄに導かれた際に、排気側連通路１６２ａ，１６２ｄに渦Ｖ３，Ｖ４，・・・を生成しない。この渦Ｖ３，Ｖ４，・・・が生成されないことにより、残留ガスの流れＡ１０３は、流量が低減されず、流量が概ね同じである流れＡ１０４となる。すなわち、副燃焼室１６１内の残留ガスは容易に掃気される。そして、副燃焼室１６１内に残留ガスが滞留することが低減される。

すなわち、吸気行程には、吸気ポート２３側の主燃焼室６３から、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃと副燃焼室１６１と排気側連通路１６２ａ，１６２ｄとを経由して、排気ポート２４側の主燃焼室６３へ向かう円滑な流れが生成される。このような流れにより、副燃焼室１６１に新気混合気が容易に導入され、副燃焼室１６１内の残留ガスが容易に掃気される。

圧縮行程において、主燃焼室６３内の均質な新気混合気の一部は、連通路１６２ａ〜１６２ｄを介して主燃焼室６３から副燃焼室１６１へ導入される。このとき、副燃焼室１６１に新気混合気が容易に導入されており、残留ガスが副燃焼室１６１内から容易に掃気されているので、点火栓２９の先端部分２９ａの近傍には、新気混合気が多く分布することになる。そして、新気混合気が残留ガスよりも着火しやすいため、点火栓２９の先端部分２９ａでスパークが発生した際に、副燃焼室１６１での着火は安定化する。

また、残留ガスが副燃焼室１６１内から容易に掃気されているので、副燃焼室１６１内には、多くの新気混合気が存在することになる。このため、点火栓２９の先端部分２９ａがスパークを発生させて新気混合気を火花点火した後において、副燃焼室１６１における燃焼速度は、本発明の前提となる副室式内燃機関１よりも向上する。このため、火炎が連通路１６２ａ〜１６２ｄへ到達する時間が短くなり、副燃焼室１６１から連通路１６２ａ〜１６２ｄを介して主燃焼室６３へ火炎が噴射される速度も、本発明の前提となる副室式内燃機関１よりも向上する。これにより、主燃焼室６３における燃焼は安定化する。

（連通路の詳細構成及び詳細動作）
連通路１６２ｂは、図７及び図８に示すように、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｂ１の部分の断面積が副燃焼室１６１に近い直径ｄ２ｂ２の部分の断面積よりも大きい。連通路１６２ｂがこのような形状であることにより、図１１に示すように、連通路１６２ｂの内周面１６２ｂａと副燃焼室壁１６４の外壁面１６４ａとのなす角θ１０１，θ１０２はともに鈍角になる。このため、連通路１６２ｂ内の主燃焼室６３側の開口部１６２ｂｂ付近では、渦が生成されにくい。一方、連通路１６２ｂの内周面１６２ｂａと副燃焼室壁１６４の内壁面１６４ｂとのなす角θ１０３，θ１０４はともに鋭角になる。このため、連通路１６２ｂの副燃焼室１６１側の開口部１６２ｂｃに近い内壁面１６４ｂ付近では、渦Ｖ１０１，Ｖ１０２が生成される。

新気混合気の流れＡ１は、連通路１６２ｂに導かれた際に、その大部分が連通路１６２ｂを通過して流量が低減されず、流れＡ１と流量が概ね同じである流れＡ１０２となる。すなわち、連通路１６２ｂに渦が生成されにくいことにより、流れＡ１０２により連通路１６２ｂを介して副燃焼室１６１に導入される新気混合気の量は、流れＡ１により供給される新気混合気の量に対して、概ね同じになる。

なお、渦Ｖ１０１，Ｖ１０２，・・・は、流れＡ１０２の流量に対して特に影響を与えない。図１１では、矢印の幅で流れの流量を示している。他の連通路１６２ｃも連通路１６２ｂと同様である。

新気混合気の流れＡ１０３は、連通路１６２ａに導かれた際に、その大部分が連通路１６２ａを通過して流量が低減されず、流れＡ１０３と流量が概ね同じである流れＡ１０４となる。すなわち、連通路１６２ａに渦が生成されにくいことにより、流れＡ１０４により連通路１６２ａを介して副燃焼室１６１から排出される残留ガスの量は、流れＡ１０３により供給される残留ガスの量に対して、概ね同じになる。

なお、渦Ｖ１０３，Ｖ１０４，・・・は、流れＡ１０２の流量に対して特に影響を与えない。図１１では、矢印の幅で流れの流量を示している。他の連通路１６２ｄも連通路１６２ｂと同様である。

（副室式内燃機関に関する特徴）
（１）
ここでは、連通路１６２ｂ，１６２ｃは、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｂ１，ｄ２ｃ１の部分の断面積が副燃焼室１６１に近い直径ｄ２ｂ２，ｄ２ｃ２の部分の断面積よりも大きい。このため、新気混合気は、連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して主燃焼室６３から副燃焼室１６１へ容易に導入される。また、連通路１６２ａ，１６２ｄは、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ａ１，ｄ２ｄ１の部分の断面積が副燃焼室１６１に近い直径ｄ２ａ２，ｄ２ｄ２の部分の断面積よりも小さい。このため、副燃焼室１６１内の残留ガスは、連通路１６２ａ，１６２ｄを介して副燃焼室１６１から主燃焼室６３へ容易に排出される。

このように、連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して主燃焼室６３から副燃焼室１６１へ新気混合気が容易に導入され、連通路１６２ａ，１６２ｄを介して副燃焼室１６１から主燃焼室６３へ副燃焼室１６１内の残留ガスが容易に排出されるので、主燃焼室６３と副燃焼室１６１との間のガス交換は促進される。このため、副燃焼室１６１内の残留ガスが低減されるので、副燃焼室１６１における着火性は向上する。この結果、リーン限界は拡大する。

（２）
ここでは、連通路１６２ｂ，１６２ｃは、連通路１６２ａ，１６２ｄよりも吸気ポート２３に近い。このため、吸気行程において吸気ポート２３から主燃焼室６３に導入された新気混合気は、主燃焼室６３から連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して副燃焼室１６１へ容易に導入される。また、連通路１６２ａ，１６２ｄは、連通路１６２ｂ，１６２ｃよりも排気ポート２４に近い。このため、吸気行程において副燃焼室１６１内の残留ガスは、副燃焼室１６１から連通路１６２ａ，１６２ｄを介して排気ポート２４付近の主燃焼室６３へ容易に排出される。

このように、吸気行程において、吸気ポート２３から主燃焼室６３と連通路１６２ｂ，１６２ｃと副燃焼室１６１と連通路１６２ａ，１６２ｄと主燃焼室６３とを経由して排気ポート２４へ向かう円滑な流れが生成される。

（第１実施形態の変形例）
燃料噴射弁２７は、吸気ポート２３に燃料を噴射する代わりに、主燃焼室６３に直接燃料を噴射してもよい。副燃焼室１６１は、副室中心軸ＣＡを中心軸とする略円筒形状であることが好ましいが、それに限定されるものではない。

吸気ポート２３から主燃焼室６３を経由して排気ポート２４へ向かうような新気混合気の流れ（図９，図１０に示す流れＡ１，Ａ５，Ａ６参照）は、吸気バルブ２１は開状態とされてから排気バルブ２２が閉状態となるまでの期間であるバルブオーバーラップ期間に、特に形成される。

＜本発明の第２実施形態に係る副室式内燃機関の構成及び動作＞
本発明の第２実施形態に係る副室式内燃機関２００について、図１２〜図１４を参照しながら、本発明の前提となる上記の副室式内燃機関１と異なる点を中心に説明する。

吸気ポート２３から主燃焼室６３を経由して排気ポート２４へ向かうような新気混合気の流れ（図４，図５に示す流れＡ１，Ａ５，Ａ６参照）は、吸気バルブ２１は開状態とされてから排気バルブ２２が閉状態となるまでの期間であるバルブオーバーラップ期間に、よく形成される。

（副燃焼室の詳細構成）
図１２に、副燃焼室２６１の拡大断面図を示す。図１２に示す断面図は、シリンダ軸ＣＢに平行な断面図である。図１３は、図１２のXIII−XIII断面図である。なお、前提となる上記の副室式内燃機関１や第１実施形態に係る副室式内燃機関１００と同様の構成要素は、同じ番号で示している。

図１２及び図１３に示すように、副燃焼室壁２６４には、連通路１６２ｂ，１６２ｃ，６２ａ，６２ｄが形成されている。連通路６２ａ（第２連通路）は、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ａ１の部分の断面積と副燃焼室２６１に近い直径ｄ２ａ２の部分の断面積とが同じである。連通路１６２ｂ（第１連通路）は、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｂ１の部分の断面積が副燃焼室２６１に近い直径ｄ２ｂ２の部分の断面積よりも大きい。連通路１６２ｃ（第１連通路）は、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｃ１の部分の断面積が副燃焼室２６１に近い直径ｄ２ｃ２の部分の断面積よりも大きい。連通路６２ｄ（第２連通路）は、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｄ１の部分の断面積と副燃焼室２６１に近い直径ｄ２ｄ２の部分の断面積とが同じである。ここで、連通路１６２ｂと連通路１６２ｃとは、吸気側連通路であり、連通路６２ａ及び連通路６２ｄよりも吸気ポート２３に近い（図１４参照）。連通路６２ａと連通路６２ｄとは、排気側連通路であり、連通路１６２ｂ及び連通路１６２ｃよりも排気ポート２４に近い（図１４参照）。

（副燃焼室の詳細動作）
図１４に示すように、吸気行程において、吸気ポート２３から主燃焼室６３を経由して排気ポート２４へ向かうような新気混合気の流れＡ１，Ａ５，Ａ６が形成される。この点は本発明の前提となる副室式内燃機関１と同様である。

しかし、図１０に示すように、新気混合気の流れＡ１は、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃに導かれた際に、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃに渦を生成せず副燃焼室２６１内に渦Ｖ１０１，Ｖ１０２，・・・を生成する点で、本発明の前提となる副室式内燃機関１と異なる。すなわち、渦Ｖ１，Ｖ２，・・・（図５参照）が生成されないことにより、新気混合気の流れＡ１は、流量がほとんど低減されず、流れＡ１と流量が概ね同じである流れＡ１０２となる。すなわち、副燃焼室２６１に新気混合気が容易に導入される。なお、渦Ｖ１０１，Ｖ１０２，・・・は、流れＡ１０２の流量に対して特に影響を与えない。図１４では、矢印の幅で流れの流量を示している。

また、図１４に示すように、副燃焼室２６１に導入された新気混合気の流れＡ１０２が十分な量であり、副燃焼室２６１から排出される残留ガスの流れＡ１０３が新気混合気の流れＡ１０２により発生するので、残留ガスの流れＡ１０３も同様に十分な量となる。その残留ガスの流れＡ１０３は、排気側連通路６２ａ，６２ｄに導かれた際に、排気側連通路６２ａ，６２ｄに渦Ｖ３，Ｖ４，・・・（図５参照）を生成する。ところが、残留ガスの流れＡ１０３の流量が十分大きいので、残留ガスの流れＡ３は、流量が低減されても、流れＡ４（図４参照）よりも流量の大きな流れＡ２０４となる。すなわち、副燃焼室２６１内の残留ガスはより容易に掃気される。そして、副燃焼室２６１内に残留ガスが滞留することが低減される。

すなわち、吸気行程には、吸気ポート２３側の主燃焼室６３から、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃと副燃焼室２６１と排気側連通路６２ａ，６２ｄとを経由して、排気ポート２４側の主燃焼室６３へ向かう円滑な流れが生成される。このような流れにより、副燃焼室２６１に新気混合気が容易に導入され、副燃焼室２６１内の残留ガスが容易に掃気される。

圧縮行程において、主燃焼室６３内の均質な新気混合気の一部は、連通路６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ，６２ｄを介して主燃焼室６３から副燃焼室２６１へ導入される。このとき、副燃焼室２６１に新気混合気が容易に導入されており、残留ガスが副燃焼室２６１内から容易に掃気されているので、点火栓２９の先端部分２９ａの近傍には、新気混合気が多く分布することになる。そして、新気混合気が残留ガスよりも着火しやすいため、点火栓２９の先端部分２９ａでスパークが発生した際に、副燃焼室２６１での着火は安定化する。

また、残留ガスが副燃焼室２６１内から容易に掃気されているので、副燃焼室２６１内には、多くの新気混合気が存在することになる。このため、点火栓２９の先端部分２９ａがスパークを発生させて新気混合気を火花点火した後において、副燃焼室２６１における燃焼速度は、本発明の前提となる副室式内燃機関１よりも向上する。このため、火炎が連通路６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ，６２ｄへ到達する時間が短くなり、副燃焼室２６１から連通路６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ，６２ｄを介して主燃焼室６３へ火炎が噴射される速度も、本発明の前提となる副室式内燃機関１よりも向上する。これにより、主燃焼室６３における燃焼は安定化する。

（連通路の詳細構成及び詳細動作）
連通路１６２ｂ，１６２ｃについては、第１実施形態に係る副室式内燃機関１００と同様である。連通路６２ａ，６２ｄについては、本発明の前提となる上記の副室式内燃機関１と同様である。

（副室式内燃機関に関する特徴）
（１）
ここでは、連通路１６２ｂ，１６２ｃは、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｂ１，ｄ２ｃ１の部分の断面積が副燃焼室２６１に近い直径ｄ２ｂ２，ｄ２ｃ２の部分の断面積よりも大きい。このため、新気混合気は、連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して主燃焼室６３から副燃焼室２６１へ容易に導入される。また、連通路６２ａ，６２ｄは、主燃焼室６３に近い直径ｄ１ａ１，ｄ１ｄ１の部分の断面積が副燃焼室２６１に近い直径ｄ１ａ２，ｄ１ｄ２の部分の断面積と同じである。しかし、連通路６２ａ，６２ｄへ導かれる副燃焼室２６１内の残留ガスは、十分な量であるため、連通路６２ａ，６２ｄを介して副燃焼室２６１から主燃焼室６３へ容易に排出される。

このように、連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して主燃焼室６３から副燃焼室２６１へ新気混合気が容易に導入され、連通路６２ａ，６２ｄを介して副燃焼室２６１から主燃焼室６３へ副燃焼室２６１内の残留ガスが容易に排出されるので、主燃焼室６３と副燃焼室２６１との間のガス交換は促進される。このため、副燃焼室２６１内の残留ガスが低減されるので、副燃焼室２６１における着火性は向上する。この結果、リーン限界は拡大する。

また、連通路６２ａ，６２ｄは、主燃焼室６３に近い部分の断面積が副燃焼室２６１に近い部分の断面積と同じであるので、容易に形成される。

（２）
ここでは、連通路１６２ｂ，１６２ｃは、連通路６２ａ，６２ｄよりも吸気ポート２３に近い。このため、吸気行程において吸気ポート２３から主燃焼室６３に導入された新気混合気は、主燃焼室６３から連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して副燃焼室２６１へ容易に導入される。また、連通路６２ａ，６２ｄは、連通路１６２ｂ，１６２ｃよりも排気ポート２４に近い。このため、吸気行程において副燃焼室２６１内の残留ガスは、副燃焼室２６１から連通路６２ａ，６２ｄを介して排気ポート２４付近の主燃焼室６３へ容易に排出される。

このように、吸気行程において、吸気ポート２３から主燃焼室６３と連通路１６２ｂ，１６２ｃと副燃焼室２６１と連通路６２ａ，６２ｄと主燃焼室６３とを経由して排気ポート２４へ向かう円滑な流れが生成される。

（第２実施形態の変形例）
吸気ポート２３から主燃焼室６３を経由して排気ポート２４へ向かうような新気混合気の流れ（図１４に示す流れＡ１，Ａ５，Ａ６参照）は、吸気バルブ２１は開状態とされてから排気バルブ２２が閉状態となるまでの期間であるバルブオーバーラップ期間に、特に形成される。

＜本発明の第３実施形態に係る副室式内燃機関の構成及び動作＞
本発明の第３実施形態に係る副室式内燃機関３００について、図１５を参照しながら、本発明の前提となる上記の副室式内燃機関１と異なる点を中心に説明する。

図１５に、シリンダ軸ＣＢ方向視の透視図を示す。なお、前提となる上記の副室式内燃機関１や第１実施形態に係る副室式内燃機関１００と同様の構成要素は、同じ番号で示している。

（副室式内燃機関における副燃焼室の位置）
副燃焼室３６１の副室中心軸ＣＡは、主燃焼室６３のシリンダ軸ＣＢに対して、吸気側にＯＦ１の長さだけオフセットしている。このため、火炎の噴射方向Ｄａ，Ｄｄについての排気側連通路１６２ａ，１６２ｄから主燃焼室６３のシリンダ内周面６３ａまでの距離は、火炎の噴射方向Ｄｂ，Ｄｃについての吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃから主燃焼室６３のシリンダ内周面６３ａまでの距離よりも大きくなっている。

（副燃焼室から放射される火炎の動作）
点火栓２９の先端部分２９ａは、スパークを発生させて新気混合気を火花点火する。図１５に示すように、副燃焼室３６１で火花点火された新気混合気は、火炎Ｆａ１，Ｆｂ１，Ｆｃ１，Ｆｄ１（以下、Ｆａ１〜Ｆｄ１とする）として、連通路１６２ａ〜１６２ｄを介して副燃焼室３６１から主燃焼室６３へトーチ状に噴射される。

仮に、図１６に示すように、副燃焼室３６１と同等の副燃焼室３６１ａが主燃焼室６３のシリンダ軸ＣＢに対してオフセットされていない場合を考える。このとき、副燃焼室３６１ａから排気側連通路１６２ａ，１６２ｄを介して主燃焼室６３へ火炎Ｆａ１，Ｆｄ１が噴射される速度は、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して火炎Ｆｂ１，Ｆｃ１が噴射される速度よりも大きい。そして、火炎の噴射方向Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄ（以下、Ｄａ〜Ｄｄとする）についての各連通路１６２ａ〜１６２ｄから主燃焼室６３のシリンダ内周面６３ａまでの距離は概ね同じであるので、火炎Ｆａ１，Ｆｄ１はシリンダ内周面６３ａに衝突してさらに火炎Ｆａ２，Ｆａ３，Ｆｄ２，Ｆｄ３となって伝播する時点では、火炎Ｆｂ１，Ｆｃ１はシリンダ内周面６３ａに到達していないことになる。このため、主燃焼室６３の排気バルブ２２付近における燃焼は、主燃焼室６３の吸気バルブ２１付近における燃焼よりも速い。この結果、主燃焼室６３において不均質な火炎伝播が生成され、主燃焼室６３における燃焼は不安定になる傾向がある。

それに対して、本実施形態では、図１５に示すように、副燃焼室３６１の副室中心軸ＣＡは、主燃焼室６３のシリンダ軸ＣＢに対して、吸気側にＯＦ１の長さだけオフセットしている。このとき、副燃焼室３６１から排気側連通路１６２ａ，１６２ｄを介して主燃焼室６３へ火炎Ｆａ１，Ｆｄ１が噴射される速度は、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して火炎Ｆｂ１，Ｆｃ１が噴射される速度よりも大きい。ところが、火炎の噴射方向Ｄａ，Ｄｄについての排気側連通路１６２ａ，１６２ｄから主燃焼室６３のシリンダ内周面６３ａまでの距離は、火炎の噴射方向Ｄｂ，Ｄｃについての吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃから主燃焼室６３のシリンダ内周面６３ａまでの距離よりも大きい。このため、火炎Ｆａ１，Ｆｄ１が噴射されてからシリンダ内周面６３ａに到達するまでの時間は、火炎Ｆｂ１，Ｆｃ１が噴射されてからシリンダ内周面６３ａに到達するまでの時間と概ね同じになる。このため、主燃焼室６３の排気バルブ２２付近における燃焼は、主燃焼室６３の吸気バルブ２１付近における燃焼と概ね同じ速度になる。この結果、主燃焼室６３において均質な火炎伝播が生成され、主燃焼室６３における燃焼は安定化する。

（副燃焼室の詳細構成）
第１実施形態に係る副室式内燃機関１００と同様である。

（副燃焼室の詳細動作）
第１実施形態に係る副室式内燃機関１００と同様である。

（連通路の詳細構成及び詳細動作）
第１実施形態に係る副室式内燃機関１００と同様である。

（副室式内燃機関に関する特徴）
（１）
ここでは、連通路１６２ｂ，１６２ｃは、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｂ１，ｄ２ｃ１の部分の断面積が副燃焼室３６１に近い直径ｄ２ｂ２，ｄ２ｃ２の部分の断面積よりも大きい。このため、新気混合気は、連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して主燃焼室６３から副燃焼室３６１へ容易に導入される。また、連通路１６２ａ，１６２ｄは、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ａ１，ｄ２ｄ１の部分の断面積が副燃焼室３６１に近い直径ｄ２ａ２，ｄ２ｄ２の部分の断面積よりも小さい。このため、副燃焼室３６１内の残留ガスは、連通路１６２ａ，１６２ｄを介して副燃焼室３６１から主燃焼室６３へ容易に排出される。

このように、連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して主燃焼室６３から副燃焼室３６１へ新気混合気が容易に導入され、連通路１６２ａ，１６２ｄを介して副燃焼室３６１から主燃焼室６３へ副燃焼室３６１内の残留ガスが容易に排出されるので、主燃焼室６３と副燃焼室３６１との間のガス交換は促進される。このため、副燃焼室３６１内の残留ガスが低減されるので、副燃焼室３６１における着火性は向上する。この結果、リーン限界は拡大する。

（２）
ここでは、連通路１６２ｂ，１６２ｃは、連通路１６２ａ，１６２ｄよりも吸気ポート２３に近い。このため、吸気行程において吸気ポート２３から主燃焼室６３に導入された新気混合気は、主燃焼室６３から連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して副燃焼室３６１へ容易に導入される。また、連通路１６２ａ，１６２ｄは、連通路１６２ｂ，１６２ｃよりも排気ポート２４に近い。このため、吸気行程において副燃焼室３６１内の残留ガスは、副燃焼室３６１から連通路１６２ａ，１６２ｄを介して排気ポート２４付近の主燃焼室６３へ容易に排出される。

このように、吸気行程において、吸気ポート２３から主燃焼室６３と連通路１６２ｂ，１６２ｃと副燃焼室３６１と連通路１６２ａ，１６２ｄと主燃焼室６３とを経由して排気ポート２４へ向かう円滑な流れが生成される。

（３）
ここでは、点火栓２９の先端部分２９ａは、主燃焼室６３から副燃焼室３６１に導入された新気混合気を点火する。点火された新気混合気は、火炎Ｆａ１〜Ｆｄ１として、連通路１６２ａ〜１６２ｄを介して副燃焼室３６１から主燃焼室６３へトーチ状に噴射される。このとき、副燃焼室３６１の副室中心軸ＣＡが主燃焼室６３のシリンダ軸ＣＢに対して吸気側にＯＦ１の長さだけオフセットしているので、火炎Ｆａ１〜Ｆｄ１がそれぞれシリンダ内周面６３ａに到達するまでの時間は互いに概ね同じになる。

このように、火炎Ｆａ１〜Ｆｄ１がそれぞれシリンダ内周面６３ａに到達するまでの時間が互いに概ね同じになるので、主燃焼室６３では均質な火炎伝播が生成される。このため、主燃焼室６３における燃焼は安定化する。

＜本発明の第４実施形態に係る副室式内燃機関の構成及び動作＞
本発明の第４実施形態に係る副室式内燃機関４００について、図１７〜図２０を参照しながら、本発明の前提となる上記の副室式内燃機関１と異なる点を中心に説明する。

図１７に、副燃焼室４６１の拡大断面図を示す。図１７に示す断面図は、シリンダ軸ＣＢに平行な断面図である。図１８は、図１７のXVIII−XVIII断面図である。図１９に、シリンダ軸ＣＢ方向視の透視図を示す。なお、前提となる上記の副室式内燃機関１や第１実施形態に係る副室式内燃機関１００と同様の構成要素は、同じ番号で示している。

（副燃焼室の詳細構成）
排気側連通路１６２ａ，１６２ｄの数は２であり、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅの数は３である（図１８参照）。すなわち、副燃焼室４６１の副燃焼室壁４６４には、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅの数が排気側連通路１６２ａ，１６２ｄの数よりも多くなるように、連通路が形成されている。

連通路１６２ｅ（第１連通路）は、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｅ１の部分の断面積が副燃焼室４６１に近い直径ｄ２ｅ２の部分の断面積よりも大きい。

その他の点は、第１実施形態に係る副室式内燃機関１００と同様である。

（副燃焼室から放射される火炎の動作）
点火栓２９の先端部分２９ａは、スパークを発生させて新気混合気を火花点火する。図１９に示すように、副燃焼室４６１で火花点火された新気混合気は、火炎Ｆａ１、Ｆｂ１，Ｆｃ１，Ｆｄ１，Ｆｅ１（以下、Ｆａ１〜Ｆｅ１とする）として、連通路１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｄ，１６２ｅ（以下、１６２ａ〜１６２ｅとする）を介して副燃焼室４６１から主燃焼室６３へトーチ状に噴射される。

仮に、図２０に示すように、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃの数が排気側連通路１６２ａ，１６２ｄの数と同じ２になるように、副燃焼室４６１と同等の副燃焼室４６１ａの副燃焼室壁４６４ａに連通路が形成されている場合を考える。このとき、副燃焼室４６１ａから排気側連通路１６２ａ，１６２ｄを介して主燃焼室６３へ火炎Ｆａ１，Ｆｄ１が噴射される速度は、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃを介して火炎Ｆｂ１，Ｆｃ１が噴射される速度よりも大きい。そして、火炎の噴射方向Ｄａ〜Ｄｄについての各連通路１６２ａ〜１６２ｄから主燃焼室６３のシリンダ内周面６３ａまでの距離は概ね同じであるので、火炎Ｆａ１，Ｆｄ１はシリンダ内周面６３ａに衝突してさらに火炎Ｆａ２，Ｆａ３，Ｆｄ２，Ｆｄ３となって伝播する時点では、火炎Ｆｂ１，Ｆｃ１はシリンダ内周面６３ａに到達していないことになる。このため、主燃焼室６３の排気バルブ２２付近における燃焼は、主燃焼室６３の吸気バルブ２１付近における燃焼よりも密度が大きい。この結果、主燃焼室６３において不均質な火炎伝播が生成され、主燃焼室６３における燃焼は不安定になる傾向がある。

それに対して、本実施形態では、図１９に示すように、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅの数（３つ）が排気側連通路１６２ａ，１６２ｄの数（２つ）よりも多くになるように副燃焼室４６１の副燃焼室壁４６４に連通路が形成されている。このとき、副燃焼室４６１から排気側連通路１６２ａ，１６２ｄを介して主燃焼室６３へ火炎Ｆａ１，Ｆｄ１が噴射される速度は、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅを介して火炎Ｆｂ１，Ｆｃ１，Ｆｅ１が噴射される速度よりも大きい。そして、火炎の噴射方向Ｄａ〜Ｄｅについての各連通路１６２ａ〜１６２ｅから主燃焼室６３のシリンダ内周面６３ａまでの距離は概ね同じであるので、火炎Ｆａ１，Ｆｄ１はシリンダ内周面６３ａに衝突してさらに火炎Ｆａ２，Ｆａ３，Ｆｄ２，Ｆｄ３となって伝播する時点では、火炎Ｆｂ１，Ｆｃ１，Ｆｅ１はシリンダ内周面６３ａに到達していないことになる。ところが、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅの数（３つ）が排気側連通路１６２ａ，１６２ｄの数（２つ）よりも多い。このため、主燃焼室６３の排気バルブ２２付近における燃焼は、主燃焼室６３の吸気バルブ２１付近における燃焼と概ね同じ密度になる。この結果、主燃焼室６３において均質な火炎伝播が生成され、主燃焼室６３における燃焼は安定化する。

（副燃焼室の詳細動作）
第１実施形態に係る副室式内燃機関１００と同様である。

（連通路の詳細構成及び詳細動作）
第１実施形態に係る副室式内燃機関１００と同様である。

（副室式内燃機関に関する特徴）
（１）
ここでは、連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅは、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ｂ１，ｄ２ｃ１，ｄ２ｅ１の部分の断面積が副燃焼室４６１に近い直径ｄ２ｂ２，ｄ２ｃ２，ｄ２ｅ２の部分の断面積よりも大きい。このため、新気混合気は、連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅを介して主燃焼室６３から副燃焼室４６１へ容易に導入される。また、連通路１６２ａ，１６２ｄは、主燃焼室６３に近い直径ｄ２ａ１，ｄ２ｄ１の部分の断面積が副燃焼室４６１に近い直径ｄ２ａ２，ｄ２ｄ２の部分よりも断面積が小さい。このため、副燃焼室４６１内の残留ガスは、連通路１６２ａ，１６２ｄを介して副燃焼室４６１から主燃焼室６３へ容易に排出される。

このように、連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅを介して主燃焼室６３から副燃焼室４６１へ新気混合気が容易に導入され、連通路１６２ａ，１６２ｄを介して副燃焼室４６１から主燃焼室６３へ副燃焼室４６１内の残留ガスが容易に排出されるので、主燃焼室６３と副燃焼室４６１との間のガス交換は促進される。このため、副燃焼室４６１内の残留ガスが低減されるので、副燃焼室４６１における着火性は向上する。この結果、リーン限界は拡大する。

（２）
ここでは、連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅは、連通路１６２ａ，１６２ｄよりも吸気ポート２３に近い。このため、吸気行程において吸気ポート２３から主燃焼室６３に導入された新気混合気は、主燃焼室６３から連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅを介して副燃焼室４６１へ容易に導入される。また、連通路１６２ａ，１６２ｄは、連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅよりも排気ポート２４に近い。このため、吸気行程において副燃焼室４６１内の残留ガスは、副燃焼室４６１から連通路１６２ａ，１６２ｄを介して排気ポート２４付近の主燃焼室６３へ容易に排出される。

このように、吸気行程において、吸気ポート２３から主燃焼室６３と連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅと副燃焼室４６１と連通路１６２ａ，１６２ｄと主燃焼室６３とを経由して排気ポート２４へ向かう円滑な流れが生成される。

（３）
ここでは、点火栓２９の先端部分２９ａは、主燃焼室６３から副燃焼室４６１に導入された新気混合気を点火する。点火された新気混合気は、火炎Ｆａ１〜Ｆｅ１として、連通路１６２ａ〜１６２ｅを介して副燃焼室４６１から主燃焼室６３へトーチ状に噴射される。このとき、吸気側連通路１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅの数（３つ）が排気側連通路１６２ａ，１６２ｄの数（２つ）よりも多いので、主燃焼室６３の排気バルブ２２付近における燃焼は、主燃焼室６３の吸気バルブ２１付近における燃焼と概ね同じ火炎の密度になる。

このように、主燃焼室６３の排気バルブ２２付近における燃焼が主燃焼室６３の吸気バルブ２１付近における燃焼と概ね同じ密度になるので、主燃焼室６３には、均質な火炎伝播が生成される。このため、主燃焼室６３における燃焼が均一になり、主燃焼室６３における燃焼は安定化する。

（第４実施形態の変形例）
連通路１６２ａ〜１６２ｅの数は、吸気側連通路の数が排気側連通路の数より多くなっており主燃焼室６３における火炎の密度が吸気側と排気側とで略同一となるような数であることが好ましい。

本発明に係る副室式内燃機関は、リーン限界を拡大することができるという効果を有し、副室式内燃機関等として有用である。

前提となる副室式内燃機関の断面図。 前提となる副室式内燃機関に係る副燃焼室の断面図。 図２のIII−III断面図。 新気混合気の流れ及び残留ガスの流れを説明する図。 新気混合気の流れ及び残留ガスの流れを説明する図。 渦を説明する図。 本発明の第１実施形態に係る副燃焼室の断面図。 図７のVIII−VIII断面図。 新気混合気の流れ及び残留ガスの流れを説明する図。 新気混合気の流れ及び残留ガスの流れを説明する図。 渦を説明する図。 本発明の第２実施形態に係る副燃焼室の断面図。 図１２のXIII−XIII断面図。 新気混合気の流れ及び残留ガスの流れを説明する図。 本発明の第３実施形態に係るシリンダ軸ＣＢ方向視の透視図。 図１５の比較例を示すシリンダ軸ＣＢ方向視の透視図。 本発明の第４実施形態に係る副燃焼室の断面図。 図１７のXVIII−XVIII断面図。 本発明の第４実施形態に係るシリンダ軸ＣＢ方向視の透視図。 図１９の比較例を示すシリンダ軸ＣＢ方向視の透視図。

符号の説明

１，１００，２００，３００，４００ 副室式内燃機関
２１ 吸気バルブ
２２ 排気バルブ
２３ 吸気ポート
２４ 排気ポート
２９ 点火栓
６１，１６１，２６１，３６１，４６１ 副燃焼室
６２ａ，６２ｄ，１６２ａ，１６２ｄ 連通路（第１連通路、排気側連通路）
６２ｂ，６２ｃ，１６２ｂ，１６２ｃ，１６２ｅ 連通路（第２連通路、吸気側連通路）
６３ 主燃焼室
６４，１６４，２６４，４６４ 副燃焼室壁
ＣＡ 副室中心軸
ＣＢ シリンダ軸

Claims (6)

1. 主燃焼室と、
   前記主燃焼室に隣接する副燃焼室と、
   前記主燃焼室と前記副燃焼室とを連通しており、前記主燃焼室に近い部分の断面積が前記副燃焼室に近い部分の断面積よりも大きい第１連通路と、
   前記主燃焼室と前記副燃焼室とを連通しており、前記主燃焼室に近い部分の断面積が前記副燃焼室に近い部分の断面積以下である第２連通路と、
   を備えた、
   副室式内燃機関。
2. 前記第２連通路は、前記主燃焼室に近い部分の断面積が前記副燃焼室に近い部分の断面積よりも小さい、
   請求項１に記載の副室式内燃機関。
3. 前記第２連通路は、前記主燃焼室に近い部分の断面積が前記副燃焼室に近い部分の断面積と同じである、
   請求項１に記載の副室式内燃機関。
4. 前記第１連通路は、前記第２連通路よりも吸気ポートに近い、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の副室式内燃機関。
5. 前記副燃焼室の容積中心を通り前記主燃焼室のシリンダ軸に平行な軸である副室中心軸は、前記主燃焼室のシリンダ軸に対して吸気側にオフセットしている、
   請求項４に記載の副室式内燃機関。
6. 前記第１連通路と前記第２連通路とを含み前記主燃焼室と前記副燃焼室とを連通する連通路の数は、３以上であり、
   前記副燃焼室の容積中心を通り前記主燃焼室のシリンダ軸に平行な軸である副室中心軸に対して吸気側にオフセットされた前記連通路である吸気側連通路の数は、前記副室中心軸に対して排気側にオフセットされた前記連通路である排気側連通路の数よりも多い、
   請求項４に記載の副室式内燃機関。

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