JP2006329092A - Auxiliary chamber type internal combustion engine - Google Patents

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JP2006329092A JP2005154919A JP2005154919A JP2006329092A JP 2006329092 A JP2006329092 A JP 2006329092A JP 2005154919 A JP2005154919 A JP 2005154919A JP 2005154919 A JP2005154919 A JP 2005154919A JP 2006329092 A JP2006329092 A JP 2006329092A
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combustion chamber
sub
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auxiliary
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Atsushi Terachi
淳 寺地
Eiji Takahashi
英二 高橋
Morihiro Nagamine
守洋 長嶺
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an auxiliary chamber type internal combustion engine capable of reducing cooling loss. <P>SOLUTION: This auxiliary chamber type internal combustion engine 100 is provided with a main combustion chamber 63, an auxiliary chamber 161, a first communicating passage 162, and an ignition plug 29. The auxiliary chamber 161 is adjacent to the main combustion chamber 63. The first communicating passage 161 communicates the main combustion chamber 63 with the auxiliary chamber 161. The ignition plug 29 ignites new air air-fuel mixture introduced into the auxiliary chamber 161 from the main combustion chamber 63 through the first communicating passage 162 to generate first flame and second flame. The first flame has a first peak. The first peak is a peak of radiation speed. The radiation speed is speed when flame is radiated into the main combustion chamber 63 from the auxiliary chamber 161 through the first communicating passage 162. The second flame has a second peak. The second peak is a peak being later than the first peak and a peak of radiation speed being larger than the first peak. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、副室式内燃機関に関する。   The present invention relates to a sub-chamber internal combustion engine.

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)
Conventionally, a sub-combustion type internal combustion engine including a main combustion chamber and a sub-combustion chamber provided adjacent to the main combustion chamber has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-60-45716 (Page 1-5, Figure 1-12)

特許文献1の技術では、副室式内燃機関に、主燃焼室と副燃焼室とを連通する連通路がさらに備えられている。副燃焼室の新気混合気が点火されて生成された火炎は、副燃焼室から連通路経由で主燃焼室へトーチ状に放射される。   In the technique of Patent Document 1, the sub-chamber internal combustion engine is further provided with a communication passage that communicates the main combustion chamber and the sub-combustion chamber. The flame generated by igniting the fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber is emitted in a torch form from the auxiliary combustion chamber to the main combustion chamber via the communication path.

しかし、特許文献1の技術では、主燃焼室において連通路の近傍に未燃燃料が残留する傾向がある。そして、主燃焼室で燃焼が行われる際にその未燃燃料が副燃焼室へ逆流することがあるので、冷却損失が増加する傾向がある。   However, in the technique of Patent Document 1, unburned fuel tends to remain in the vicinity of the communication path in the main combustion chamber. And when combustion is performed in the main combustion chamber, the unburned fuel may flow back to the sub-combustion chamber, so that the cooling loss tends to increase.

本発明の課題は、冷却損失を低減できる副室式内燃機関を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a sub-chamber internal combustion engine that can reduce cooling loss.

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、点火部とを備える。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する。点火部は、主燃焼室から第1連通路経由で副燃焼室へ導入された新気混合気を点火して、第1火炎と第2火炎とを生成する。第1火炎は、第1ピークを持つ。第1ピークは、放射速度のピークである。放射速度は、副燃焼室から第1連通路経由で主燃焼室へ火炎が放射されるときの速度である。第2火炎は、第2ピークを持つ。第2ピークは、第1ピークよりも後のピークであって、第1ピークよりも大きな放射速度のピークである。   The sub-chamber internal combustion engine according to the present invention includes a main combustion chamber, a sub-combustion chamber, a first communication path, and an ignition unit. The auxiliary combustion chamber is adjacent to the main combustion chamber. The first communication passage communicates the main combustion chamber and the auxiliary combustion chamber. The ignition unit ignites the fresh air mixture introduced from the main combustion chamber to the sub-combustion chamber via the first communication passage, and generates a first flame and a second flame. The first flame has a first peak. The first peak is a peak of radiation speed. The radiation speed is a speed at which a flame is radiated from the auxiliary combustion chamber to the main combustion chamber via the first communication passage. The second flame has a second peak. The second peak is a peak after the first peak, and is a peak having a higher radiation speed than the first peak.

この副室式内燃機関では、点火部は、主燃焼室から第1連通路経由で副燃焼室へ導入された新気混合気を点火して、第1火炎と第2火炎とを生成する。ここで、第1火炎は、放射速度が第2火炎よりも遅いので、主燃焼室へ放射される際の広がり角度が大きくなる傾向がある。このため、第1火炎により、第1連通路近傍に滞留している未燃燃料を燃焼することができ、第1連通路近傍に滞留する未燃燃料を低減できる。   In the sub-chamber internal combustion engine, the ignition unit ignites the fresh air mixture introduced from the main combustion chamber to the sub-combustion chamber via the first communication passage, and generates a first flame and a second flame. Here, since the radiation speed of the first flame is slower than that of the second flame, the spread angle when radiated to the main combustion chamber tends to increase. For this reason, the unburned fuel staying in the vicinity of the first communication path can be burned by the first flame, and the unburned fuel staying in the vicinity of the first communication path can be reduced.

また、第2火炎は、第1火炎よりも後に生成され、その放射速度が第1火炎の放射速度よりも速い。このため、第1連通路近傍に滞留する未燃燃料が低減された状態で、第2火炎により、主燃焼室の新気混合気を燃焼することができる。   The second flame is generated after the first flame, and the radiation speed thereof is faster than the radiation speed of the first flame. For this reason, the fresh air-fuel mixture in the main combustion chamber can be burned by the second flame while the unburned fuel staying in the vicinity of the first communication path is reduced.

本発明に係る副室式内燃機関では、主燃焼室の圧力が副燃焼室の圧力よりも大きくなるときに、第1連通路近傍に滞留している未燃燃料が低減されているようにすることができるので、未燃燃料が副燃焼室へ逆流することを抑制できる。このため、冷却損失を低減できる。   In the sub-chamber internal combustion engine according to the present invention, when the pressure in the main combustion chamber becomes larger than the pressure in the sub-combustion chamber, unburned fuel remaining in the vicinity of the first communication path is reduced. Therefore, it is possible to suppress the unburned fuel from flowing back to the auxiliary combustion chamber. For this reason, a cooling loss can be reduced.

<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1の構成及び動作について、図1〜図3を参照しながら説明する。
<Configuration and Operation of Sub-chamber Internal Combustion Engine as Premise of the Present Invention>
The configuration and operation of the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention will be described with reference to FIGS.

(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。
(Schematic configuration of sub-chamber internal combustion engine)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the sub-chamber internal combustion engine 1.

副室式内燃機関1は、主として、主燃焼室63,副燃焼室61,点火プラグ(点火部)29,第1連通路62,第2燃料噴射弁(第2燃料供給部)27及び吸排気機構を備える。   The sub-chamber internal combustion engine 1 mainly includes a main combustion chamber 63, a sub-combustion chamber 61, a spark plug (ignition part) 29, a first communication passage 62, a second fuel injection valve (second fuel supply part) 27, and intake and exhaust. Provide mechanism.

主燃焼室63は、シリンダヘッド20,シリンダブロック10およびピストン3に囲まれた室である。シリンダヘッド20には、主燃焼室63に新気混合気を供給するための吸気ポート23と、主燃焼室63から既燃ガスを排気ガスとして排出するための排気ポート24とが形成されている。   The main combustion chamber 63 is a chamber surrounded by the cylinder head 20, the cylinder block 10 and the piston 3. The cylinder head 20 is formed with an intake port 23 for supplying fresh air mixture to the main combustion chamber 63 and an exhaust port 24 for discharging burned gas from the main combustion chamber 63 as exhaust gas. .

また、吸排気機構として、吸気ポート23の下流には吸気バルブ21が配備されている。一方、排気ポート24の上流には排気バルブ22が配備されている。クランクシャフトの回転に連動して回転する吸気用カム軸21b/排気用カム軸22bに固定された吸気用カム21a/排気用カム22aは、吸気バルブ21/排気バルブ22の上方に配置されており、吸気バルブ21/排気バルブ22を開閉させる。   An intake valve 21 is provided downstream of the intake port 23 as an intake / exhaust mechanism. On the other hand, an exhaust valve 22 is disposed upstream of the exhaust port 24. The intake cam shaft 21b / exhaust cam shaft 22b fixed to the intake cam shaft 21b / exhaust cam shaft 22b rotating in conjunction with the rotation of the crankshaft are arranged above the intake valve 21 / exhaust valve 22. Then, the intake valve 21 / exhaust valve 22 are opened and closed.

第2燃料噴射弁27は、吸気ポート23に燃料を噴射する弁である。第2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。第2燃料噴射弁27の先端は、吸気ポート23に突出している。   The second fuel injection valve 27 is a valve that injects fuel into the intake port 23. The second fuel injection valve 27 is provided so as to penetrate the intake port 23. The tip of the second fuel injection valve 27 protrudes into the intake port 23.

副燃焼室61は、主燃焼室63に隣接して設けられる室であり、副燃焼室壁64に囲まれている。具体的には、シリンダヘッド20において吸気ポート23と排気ポート24との間に形成された空間に、略円筒形状の副燃焼室壁64が配置され、副燃焼室61が形成される。また、副燃焼室壁64の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と副燃焼室61とを連通する第1連通路62が形成されている。点火プラグ29は、その先端部分29aが副燃焼室61に突出するように設けられている。   The auxiliary combustion chamber 61 is a chamber provided adjacent to the main combustion chamber 63 and is surrounded by the auxiliary combustion chamber wall 64. More specifically, a substantially cylindrical auxiliary combustion chamber wall 64 is disposed in a space formed between the intake port 23 and the exhaust port 24 in the cylinder head 20 to form an auxiliary combustion chamber 61. Further, a first communication passage 62 that connects the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 61 is formed on the bulged hemispherical bottom surface of the sub-combustion chamber wall 64. The spark plug 29 is provided such that a tip end portion 29 a protrudes into the auxiliary combustion chamber 61.

(副室式内燃機関の概略動作)
副室式内燃機関1では、吸気行程において、加圧された燃料が第2燃料噴射弁27に供給される。第2燃料噴射弁27は、吸気ポート23に導入された新気空気に、燃料を噴射する。これにより、新気混合気が生成される。そして、吸気用カム21a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。
(Schematic operation of sub-chamber internal combustion engine)
In the sub-chamber internal combustion engine 1, pressurized fuel is supplied to the second fuel injection valve 27 in the intake stroke. The second fuel injection valve 27 injects fuel into fresh air introduced into the intake port 23. Thereby, a fresh air mixture is generated. Then, the intake valve 21 is opened by the intake cam 21a, and the fresh air mixture is introduced from the intake port 23 into the main combustion chamber 63.

圧縮行程においては、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の新気混合気の一部が、第1連通路62を介して主燃焼室63から副燃焼室61へ導入される。   In the compression stroke, the fresh air mixture is compressed in the main combustion chamber 63, and a part of the fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is transferred from the main combustion chamber 63 to the auxiliary combustion chamber via the first communication passage 62. 61.

点火プラグ29により、副燃焼室61の燃料は所定のタイミングで点火され燃焼する。副燃焼室61の燃焼ガス(火炎)は、第1連通路62を介して主燃焼室63へトーチ状に放射され(図2参照)、主燃焼室63の均質な新気混合気を燃焼させる。   By the spark plug 29, the fuel in the auxiliary combustion chamber 61 is ignited and burned at a predetermined timing. The combustion gas (flame) in the auxiliary combustion chamber 61 is radiated in a torch shape to the main combustion chamber 63 via the first communication passage 62 (see FIG. 2), and the homogeneous fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is combusted. .

膨張行程では、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。   In the expansion stroke, the piston 3 is pushed down by the combustion pressure generated by burning the fresh air mixture.

排気行程では、排気用カム22aにより排気バルブ22が開状態とされ、主燃焼室63で燃焼された既燃ガスが、排気ガスとして排気ポート24へ排出される。   In the exhaust stroke, the exhaust valve 22 is opened by the exhaust cam 22a, and the burned gas burned in the main combustion chamber 63 is discharged to the exhaust port 24 as exhaust gas.

(副燃焼室の詳細構成)
図2,図3に、副燃焼室61の拡大断面図を示す。図2,図3に示す断面図は、シリンダ軸CA1を含む面で切った断面図である。
(Detailed configuration of auxiliary combustion chamber)
2 and 3 are enlarged sectional views of the auxiliary combustion chamber 61. FIG. 2 and 3 are cross-sectional views taken along a plane including the cylinder axis CA1.

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、シリンダ軸CA1を中心軸とする略円筒形状である。また、副燃焼室61の底面は、半球状に膨出している。副燃焼室壁64の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と副燃焼室61とを連通する複数の第1連通路62が形成されている。第1連通路62は、副燃焼室61から主燃焼室63へ向かう方向について、シリンダ軸CA1と鋭角を成して下方に傾斜している。これにより、副燃焼室61から主燃焼室63へ効率よく火炎を放射することができるようになっている。   As shown in FIG. 2, the auxiliary combustion chamber 61 is a chamber surrounded by the auxiliary combustion chamber wall 64. The auxiliary combustion chamber 61 has a substantially cylindrical shape with the cylinder axis CA1 as the central axis. Further, the bottom surface of the auxiliary combustion chamber 61 swells in a hemispherical shape. A plurality of first communication passages 62 that communicate the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 61 are formed on the bulged hemispherical bottom surface of the sub-combustion chamber wall 64. The first communication passage 62 is inclined downward at an acute angle with the cylinder axis CA <b> 1 in the direction from the sub-combustion chamber 61 to the main combustion chamber 63. Thereby, a flame can be efficiently radiated from the auxiliary combustion chamber 61 to the main combustion chamber 63.

一方、副燃焼室61には、第1連通路62と対向する位置であって上部の位置に点火プラグ29が設けられている。点火プラグ29は、副燃焼室壁64を上方から下方へ貫通するように配置されており、副燃焼室61の上部から副燃焼室61の容積中心へ向かう方向に延びている。また、点火プラグ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の中心軸CA1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。点火プラグ29の先端部分29aは、副燃焼室61に突出している。点火プラグ29は、先端部分29aにスパークを発生させて、副燃焼室61の新気混合気を点火する。これにより、点火プラグ29は、副燃焼室61の新気混合気を効率よく点火して燃焼することができるようになっている。   On the other hand, the auxiliary combustion chamber 61 is provided with a spark plug 29 at a position facing the first communication passage 62 and at an upper position. The spark plug 29 is disposed so as to penetrate the auxiliary combustion chamber wall 64 from the upper side to the lower side, and extends from the upper part of the auxiliary combustion chamber 61 toward the volume center of the auxiliary combustion chamber 61. Further, the tip end portion 29 a of the spark plug 29 is disposed in the sub-combustion chamber 61 in the vicinity of the central axis CA <b> 1 of the sub-combustion chamber 61 and away from the main combustion chamber 63. A tip end portion 29 a of the spark plug 29 protrudes into the auxiliary combustion chamber 61. The spark plug 29 ignites the fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 61 by generating a spark at the tip end portion 29 a. Thus, the spark plug 29 can efficiently ignite and burn the fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 61.

(副燃焼室の詳細動作)
圧縮行程において、主燃焼室63の均質な新気混合気の一部は、第1連通路62を介して主燃焼室63から副燃焼室61へ導入される。そして、点火プラグ29は、スパークを発生させてその新気混合気を点火する。点火された新気混合気は、火炎として第1連通路62へ到達する。
(Detailed operation of secondary combustion chamber)
In the compression stroke, a part of the homogeneous fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is introduced from the main combustion chamber 63 to the sub-combustion chamber 61 via the first communication passage 62. Then, the spark plug 29 ignites the fresh air mixture by generating sparks. The ignited fresh air-fuel mixture reaches the first communication passage 62 as a flame.

第1連通路62へ到達した火炎は、火炎B7,B8として、副燃焼室61から第1連通路62経由で主燃焼室63へとトーチ状に放射される。   The flame that has reached the first communication passage 62 is radiated in the form of a torch from the auxiliary combustion chamber 61 to the main combustion chamber 63 via the first communication passage 62 as flames B7 and B8.

ここで、第1連通路62が点火プラグ29に対して主燃焼室63側に設けられているので、火炎B7,B8は副燃焼室61から主燃焼室63へと向かう方向(図2における斜め下方向)へ放射される。すなわち、火炎B7,B8は、副燃焼室61から主燃焼室63へ効率よく放射される。   Here, since the first communication passage 62 is provided on the main combustion chamber 63 side with respect to the spark plug 29, the flames B7 and B8 are directed from the sub-combustion chamber 61 toward the main combustion chamber 63 (oblique in FIG. 2). Radiated downward). That is, the flames B7 and B8 are efficiently radiated from the auxiliary combustion chamber 61 to the main combustion chamber 63.

また、火炎B7,B8は、その放射速度が比較的速い。放射速度は、副燃焼室61から第1連通路62経由で主燃焼室63へ火炎が放射されるときの速度である。このため、火炎B7,B8は、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が比較的小さな鋭い形をしており、その伝播方向が主として第1連通路62の近傍から遠ざかる方向である。これにより、第1連通路62の近傍の未燃燃料F1,F2と火炎B7,B8との接触面積及び接触時間が小さくなっており、未燃燃料F1,F2は、ほとんど燃焼されないまま第1連通路62の近傍に残存することになる。   Further, the flames B7 and B8 have a relatively high radiation speed. The radiation speed is a speed at which a flame is radiated from the auxiliary combustion chamber 61 to the main combustion chamber 63 via the first communication passage 62. For this reason, the flames B 7 and B 8 have a sharp shape with a relatively small spread angle when radiated to the main combustion chamber 63, and the propagation direction is mainly away from the vicinity of the first communication passage 62. As a result, the contact area and contact time between the unburned fuels F1 and F2 in the vicinity of the first communication passage 62 and the flames B7 and B8 are reduced, and the unburned fuels F1 and F2 are hardly burned. It remains in the vicinity of the passage 62.

そして、副燃焼室61から主燃焼室63へ放射された火炎B7,B8は、主燃焼室63の新気混合気を燃焼させる。   The flames B7 and B8 radiated from the auxiliary combustion chamber 61 to the main combustion chamber 63 burn the fresh air mixture in the main combustion chamber 63.

次に膨張行程において、主燃焼室63の新気混合気が燃焼することにより、主燃焼室63の圧力が急激に上昇する。ここで、主燃焼室63と副燃焼室61とは第1連通路62により連通されているが、主燃焼室63の圧力上昇が急激であるので、主燃焼室63の圧力は副燃焼室61の圧力よりも一時的に高くなる。   Next, in the expansion stroke, the new air-fuel mixture in the main combustion chamber 63 burns, so that the pressure in the main combustion chamber 63 rapidly increases. Here, although the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 61 are communicated with each other by the first communication passage 62, the pressure in the main combustion chamber 63 is suddenly increased. Temporarily higher than the pressure.

このため、図3に示すように、第1連通路62の近傍に残存する未燃燃料F1,F2は、主燃焼室63から第1連通路62を介して副燃焼室61へ流入する。副燃焼室61へ流入した未燃燃料F1,F2は、副燃焼室61において、点火プラグ29の先端部分29aや内壁面64aなどの温度が高い部分で熱面着火する傾向がある。これにより、未燃燃料F1,F2が主燃焼室63における燃焼に寄与しないまま燃焼されることがあり、冷却損失が増加する傾向がある。   For this reason, as shown in FIG. 3, the unburned fuels F <b> 1 and F <b> 2 remaining in the vicinity of the first communication passage 62 flow into the auxiliary combustion chamber 61 from the main combustion chamber 63 via the first communication passage 62. The unburned fuels F1 and F2 that have flowed into the auxiliary combustion chamber 61 tend to ignite in the auxiliary combustion chamber 61 at hot portions such as the tip portion 29a of the spark plug 29 and the inner wall surface 64a. Thereby, unburned fuel F1, F2 may be burned without contributing to the combustion in the main combustion chamber 63, and the cooling loss tends to increase.

<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4〜図8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。
<Configuration and Operation of Sub-chamber Internal Combustion Engine According to First Embodiment of the Present Invention>
The sub-chamber internal combustion engine 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention, with reference to FIGS.

(副室式内燃機関の概略構成)
副室式内燃機関100は、副燃焼室61の代わりに副燃焼室161を備える。副燃焼室161は、副燃焼室壁164に囲まれている。具体的には、シリンダヘッド20において吸気ポート23と排気ポート24との間に形成された空間に、略円筒形状の副燃焼室壁164が配置され、副燃焼室161が形成される。また、副燃焼室壁164の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と副燃焼室161とを連通する第1連通路162が形成されている。点火プラグ129は、その先端部分129aが副燃焼室161に突出するように設けられている。
(Schematic configuration of sub-chamber internal combustion engine)
The sub-chamber internal combustion engine 100 includes a sub-combustion chamber 161 instead of the sub-combustion chamber 61. The auxiliary combustion chamber 161 is surrounded by the auxiliary combustion chamber wall 164. Specifically, a substantially cylindrical auxiliary combustion chamber wall 164 is disposed in a space formed between the intake port 23 and the exhaust port 24 in the cylinder head 20, thereby forming the auxiliary combustion chamber 161. In addition, a first communication passage 162 that communicates between the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 161 is formed on the expanded hemispherical bottom surface of the sub-combustion chamber wall 164. The spark plug 129 is provided so that a tip end portion 129 a protrudes into the auxiliary combustion chamber 161.

その他の点は、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。   Other points are the same as those of the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention.

(副室式内燃機関の概略動作)
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。
(Schematic operation of sub-chamber internal combustion engine)
This is the same as the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention.

(副燃焼室の詳細構成)
図5〜図8に、副燃焼室161の拡大断面図を示す。図5〜図8に示す断面図は、シリンダ軸CA1を含む面で切った断面図である。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。
(Detailed configuration of auxiliary combustion chamber)
5 to 8 are enlarged sectional views of the auxiliary combustion chamber 161. FIG. 5 to 8 are cross-sectional views taken along a plane including the cylinder axis CA1. In addition, the same component as said subchamber internal combustion engine 1 used as a premise is shown with the same number.

副燃焼室161は、第1副燃焼室161aと第2連通路161bと第2副燃焼室161cとを有している。第1副燃焼室161aは、シリンダ軸CA1に垂直な断面が略円形である。第1副燃焼室161aは、主燃焼室63に隣接して設けられており、副燃焼室壁164とバッフル板165とで囲まれた室である。第1副燃焼室161aは、シリンダ軸CA1を中心軸とする略半球形状である。副燃焼室壁164の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と第1副燃焼室161aとを連通する複数の第1連通路162が形成されている。第1連通路162は、第1副燃焼室161aから主燃焼室63へ向かう方向について、シリンダ軸CA1と鋭角を成して下方に傾斜している。これにより、第1副燃焼室161aから主燃焼室63へ効率よく火炎を放射することができるようになっている。   The sub-combustion chamber 161 has a first sub-combustion chamber 161a, a second communication passage 161b, and a second sub-combustion chamber 161c. The first sub-combustion chamber 161a has a substantially circular cross section perpendicular to the cylinder axis CA1. The first auxiliary combustion chamber 161 a is provided adjacent to the main combustion chamber 63, and is a chamber surrounded by the auxiliary combustion chamber wall 164 and the baffle plate 165. The first sub-combustion chamber 161a has a substantially hemispherical shape with the cylinder axis CA1 as the central axis. A plurality of first communication passages 162 communicating the main combustion chamber 63 and the first sub-combustion chamber 161a are formed on the expanded hemispherical bottom surface of the sub-combustion chamber wall 164. The first communication passage 162 is inclined downward at an acute angle with the cylinder axis CA1 in the direction from the first sub-combustion chamber 161a toward the main combustion chamber 63. Thereby, a flame can be efficiently radiated from the first sub-combustion chamber 161a to the main combustion chamber 63.

第2副燃焼室161cは、第1副燃焼室161aよりも主燃焼室63から遠い位置であって第1副燃焼室161aに隣接した位置に設けられており、副燃焼室壁164とバッフル板165とで囲まれた室である。第2副燃焼室161cは、シリンダ軸CA1を中心軸とする略円筒形状である。   The second sub-combustion chamber 161c is provided at a position farther from the main combustion chamber 63 than the first sub-combustion chamber 161a and adjacent to the first sub-combustion chamber 161a. The second sub-combustion chamber wall 164 and the baffle plate It is a room surrounded by 165. The second sub-combustion chamber 161c has a substantially cylindrical shape with the cylinder axis CA1 as the central axis.

ここで、バッフル板165は、副燃焼室161を第1副燃焼室161aと第2副燃焼室161cとに分割している板部材である。そして、第2副燃焼室161cの容積は、第1副燃焼室161aの容積よりも大きい。これにより、第2副燃焼室161cにおける新気混合気の体積が第1副燃焼室161aにおける新気混合気の体積よりも大きくなるので、第1副燃焼室161aで生成された火炎の推進力に比べて、第2副燃焼室161cで生成された火炎の推進力を大きくすることができるようになっている。   Here, the baffle plate 165 is a plate member that divides the auxiliary combustion chamber 161 into a first auxiliary combustion chamber 161a and a second auxiliary combustion chamber 161c. The volume of the second auxiliary combustion chamber 161c is larger than the volume of the first auxiliary combustion chamber 161a. As a result, the volume of the fresh air mixture in the second subcombustion chamber 161c is larger than the volume of the fresh air mixture in the first subcombustion chamber 161a, so that the propulsive force of the flame generated in the first subcombustion chamber 161a In comparison with this, the propulsive force of the flame generated in the second sub-combustion chamber 161c can be increased.

バッフル板165には、シリンダ軸CA1の近傍において開口されて第2連通路161bが形成されている。第2連通路161bは、第1副燃焼室161aと第2副燃焼室161cとを連通している。そして、第2連通路161bの流路方向に垂直な断面の面積は、第1連通路162の流路方向に垂直な断面の面積と略等しい。   The baffle plate 165 is opened near the cylinder shaft CA1 to form a second communication path 161b. The second communication passage 161b communicates the first sub-combustion chamber 161a and the second sub-combustion chamber 161c. The area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the second communication path 161 b is substantially equal to the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the first communication path 162.

一方、副燃焼室161には、上部の位置から第1連通路162へ近づく位置へかけて点火プラグ129が設けられている。点火プラグ129は、副燃焼室壁164を上方から下方へ貫通するように配置されている。そして、点火プラグ129は、第2副燃焼室161cの上部から下部へ貫通するとともに、第2連通路161bの上部から下部へ貫通しており、第1副燃焼室161aの上部から容積中心の近傍まで延びている。これにより、第1副燃焼室161aから第2連通路161b経由で第2副燃焼室161cへ火炎が放射されることが妨げられにくくなっている。   On the other hand, the auxiliary combustion chamber 161 is provided with a spark plug 129 from an upper position to a position approaching the first communication path 162. The spark plug 129 is disposed so as to penetrate the sub-combustion chamber wall 164 from above to below. The spark plug 129 penetrates from the upper part to the lower part of the second subcombustion chamber 161c, and penetrates from the upper part to the lower part of the second communication passage 161b, and from the upper part of the first subcombustion chamber 161a to the vicinity of the center of the volume. It extends to. Thereby, it is difficult to prevent the flame from being radiated from the first sub-combustion chamber 161a to the second sub-combustion chamber 161c via the second communication passage 161b.

また、点火プラグ129の先端部分129aは、第1副燃焼室161aの内部においてシリンダ軸CA1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。点火プラグ129の先端部分129aは、第1副燃焼室161aに突出している。また、突起部材164cは、副燃焼室161において、副燃焼室壁164の主燃焼室63に近い部分から主燃焼室63に遠い位置へ(先端部分129aへ向かう方向へ)と延びている。突起部材164cと副燃焼室壁164とは電気的に接続されており、先端部分129aと突起部材164cとは電気的に絶縁されている。点火プラグ129は、先端部分129aと突起部材164cとの間にスパークを発生させて、第1副燃焼室161aの新気混合気を点火する。これにより、点火プラグ129は、第1副燃焼室161aの新気混合気を効率よく点火して燃焼することができるようになっている。   Further, the tip portion 129a of the spark plug 129 is disposed in the first sub-combustion chamber 161a in the vicinity of the cylinder shaft CA1 and away from the main combustion chamber 63. A tip portion 129a of the spark plug 129 protrudes into the first sub-combustion chamber 161a. Further, in the auxiliary combustion chamber 161, the protruding member 164c extends from a portion of the auxiliary combustion chamber wall 164 close to the main combustion chamber 63 to a position far from the main combustion chamber 63 (in a direction toward the tip portion 129a). The protruding member 164c and the auxiliary combustion chamber wall 164 are electrically connected, and the tip end portion 129a and the protruding member 164c are electrically insulated. The spark plug 129 ignites the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 161a by generating a spark between the tip portion 129a and the protruding member 164c. As a result, the spark plug 129 can efficiently ignite and burn the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 161a.

なお、点火プラグ129の先端部分129aとバッフル板165とは、電気的に絶縁されている。   The tip portion 129a of the spark plug 129 and the baffle plate 165 are electrically insulated.

(副燃焼室の詳細動作)
圧縮行程において、主燃焼室63の均質な新気混合気の一部は、第1連通路162を介して主燃焼室63から第1副燃焼室161aへ導入される。そして、点火プラグ129は、スパークを発生させてその新気混合気を点火する。点火された新気混合気は、火炎として第1連通路162だけでなく第2連通路161bへも到達する。
(Detailed operation of secondary combustion chamber)
In the compression stroke, a part of the homogeneous fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is introduced from the main combustion chamber 63 to the first sub-combustion chamber 161a via the first communication passage 162. The spark plug 129 ignites the fresh air mixture by generating sparks. The ignited fresh air-fuel mixture reaches not only the first communication path 162 but also the second communication path 161b as a flame.

第1連通路162へ到達した火炎は、火炎B101,B102(第1火炎)として、第1副燃焼室161aから第1連通路162経由で主燃焼室63へとトーチ状に放射される。ここで、第1連通路162が点火プラグ129の先端部分129aに対して主燃焼室63側に設けられているので、火炎B101,B102は第1副燃焼室161aから主燃焼室63へと向かう方向(図5における斜め下方向)へ放射される。すなわち、火炎B101,B102は、第1副燃焼室161aから主燃焼室63へ効率よく放射される。   The flame that has reached the first communication path 162 is emitted as a flame B101, B102 (first flame) from the first auxiliary combustion chamber 161a to the main combustion chamber 63 via the first communication path 162. Here, since the first communication passage 162 is provided on the main combustion chamber 63 side with respect to the tip portion 129a of the spark plug 129, the flames B101 and B102 travel from the first sub-combustion chamber 161a to the main combustion chamber 63. Radiated in the direction (diagonally downward in FIG. 5). That is, the flames B101 and B102 are efficiently radiated from the first sub-combustion chamber 161a to the main combustion chamber 63.

また、第2連通路161bへ到達した火炎は、火炎B103として、第1副燃焼室161aから第2連通路161b経由で第2副燃焼室161cへとトーチ状に放射される。ここで、第2連通路161bが点火プラグ129の先端部分129aに対して主燃焼室63から遠ざかる側に設けられているので、火炎B103は第1副燃焼室161aから主燃焼室63に対して遠ざかる方向(図5における上方向)へ放射される。   The flame that has reached the second communication passage 161b is emitted as a flame B103 from the first sub-combustion chamber 161a to the second sub-combustion chamber 161c via the second communication passage 161b. Here, since the second communication passage 161b is provided on the side away from the main combustion chamber 63 with respect to the tip portion 129a of the spark plug 129, the flame B103 is directed from the first sub-combustion chamber 161a to the main combustion chamber 63. Radiated in the direction away (upward in FIG. 5).

ここで、第2副燃焼室161cの容積に比べて第1副燃焼室161aの容積が小さいので、第2副燃焼室161cの新気混合気の体積に比べて、第1副燃焼室161aの新気混合気の体積は小さくなっている。また、点火された新気混合気が火炎として第1連通路162だけでなく第2連通路161bへも到達するので、点火された新気混合気が火炎として第1連通路62のみに到達する場合(図2参照)に比べて、第1連通路162へ到達する火炎の推進力が小さくなっている。これらのため、火炎B101,B102は、火炎B7,B8に比べて放射速度が遅くなっている。放射速度は、第1副燃焼室161aから第1連通路162経由で主燃焼室63へ火炎が放射されるときの速度である。このため、火炎B101,B102は、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が比較的大きな形をしている。また、火炎B101,B102の伝播方向は、主として第1連通路162の近傍へ広がる方向である。これにより、第1連通路162の近傍の未燃燃料F101,F102と火炎B101,B102との接触面積及び接触時間が大きくなっており、未燃燃料F101,F102は、そのほとんどが火炎B101,B102により燃焼されて、既燃燃料F103,F104へと変わる(図6参照)。   Here, since the volume of the first sub-combustion chamber 161a is smaller than the volume of the second sub-combustion chamber 161c, the volume of the first sub-combustion chamber 161a is larger than the volume of the fresh air mixture in the second sub-combustion chamber 161c. The volume of the fresh air mixture is decreasing. Further, since the ignited fresh air-fuel mixture reaches not only the first communication passage 162 but also the second communication passage 161b as a flame, the ignited fresh air-fuel mixture reaches only the first communication passage 62 as a flame. Compared to the case (see FIG. 2), the propulsive force of the flame reaching the first communication path 162 is smaller. For these reasons, the radiation speed of the flames B101 and B102 is slower than that of the flames B7 and B8. The radiation speed is a speed at which a flame is radiated from the first sub-combustion chamber 161a to the main combustion chamber 63 via the first communication path 162. For this reason, the flames B101 and B102 have a relatively large spread angle when radiated to the main combustion chamber 63. Further, the propagation direction of the flames B101 and B102 is a direction that mainly spreads in the vicinity of the first communication path 162. As a result, the contact area and contact time between the unburned fuels F101 and F102 in the vicinity of the first communication passage 162 and the flames B101 and B102 are large, and most of the unburned fuels F101 and F102 are flames B101 and B102. Is changed to burned fuels F103 and F104 (see FIG. 6).

一方、第2副燃焼室161cの新気混合気は、火炎B103により点火されて燃焼する。ここで、第2連通路161bへ到達する火炎の推進力も小さくなっているので、火炎B103の放射される速度も遅くなっている。このため、火炎B103は、第2副燃焼室161cへ放射される際の広がり角度が比較的大きな形をしており、その伝播方向が主として第2連通路161bの近傍へ広がる方向となっている。これにより、第2連通路161bの近傍の新気混合気が火炎B103により燃焼されやすくなっている。また、主燃焼室63の容積に比べて第2副燃焼室161cの容積が小さいので、第2副燃焼室161cの新気混合気の体積は、主燃焼室63の新気混合気の体積に比べて小さくなっている。この結果、火炎B103の放射される速度が遅くても、第2副燃焼室161cにおける燃焼期間が十分に短くなり、第2副燃焼室161cの圧力は急激に上昇する。さらに、第1副燃焼室161aの容積に比べて第2副燃焼室161cの容積が大きいので、第2副燃焼室161cの新気混合気の体積は、第1副燃焼室161aの新気混合気の体積に比べて大きくなっている。このため、第2副燃焼室161cで生成された火炎の推進力は、第1副燃焼室161aで生成された火炎の推進力に比べて大きくなる。   On the other hand, the fresh air-fuel mixture in the second auxiliary combustion chamber 161c is ignited and burned by the flame B103. Here, since the propulsive force of the flame reaching the second communication path 161b is also small, the speed at which the flame B103 is emitted is also slow. For this reason, the flame B103 has a relatively large spread angle when radiated to the second sub-combustion chamber 161c, and its propagation direction is mainly in the direction of spreading near the second communication passage 161b. . Thereby, the fresh air mixture in the vicinity of the second communication passage 161b is easily burned by the flame B103. Further, since the volume of the second auxiliary combustion chamber 161c is smaller than the volume of the main combustion chamber 63, the volume of the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chamber 161c is equal to the volume of the fresh air mixture in the main combustion chamber 63. It is smaller than that. As a result, even if the speed at which the flame B103 is emitted is slow, the combustion period in the second sub-combustion chamber 161c is sufficiently shortened, and the pressure in the second sub-combustion chamber 161c increases rapidly. Furthermore, since the volume of the second sub-combustion chamber 161c is larger than the volume of the first sub-combustion chamber 161a, the volume of the fresh air mixture in the second sub-combustion chamber 161c is equal to the fresh air mixture in the first sub-combustion chamber 161a. It is larger than the qi volume. For this reason, the propulsive force of the flame produced | generated in the 2nd subcombustion chamber 161c becomes large compared with the propulsive force of the flame produced | generated in the 1st subcombustion chamber 161a.

そして、図6に示すように、第2副燃焼室161cの燃焼ガス(火炎)は、火炎B104として、第2連通路161b経由で第1副燃焼室161aへ放射される。火炎B104は、第1副燃焼室161aの内壁面164aにぶつかり、火炎B105,B106となって伝播する。さらに、火炎B105,B106は、第1連通路162へ到達する。第1連通路162へ到達した火炎B105,B106は、図7に示すように、火炎B107,B108(第2火炎)として、第1副燃焼室161aから第1連通路162経由で主燃焼室63へとトーチ状に放射される。   As shown in FIG. 6, the combustion gas (flame) in the second sub-combustion chamber 161c is radiated to the first sub-combustion chamber 161a as the flame B104 via the second communication passage 161b. The flame B104 collides with the inner wall surface 164a of the first auxiliary combustion chamber 161a and propagates as flames B105 and B106. Furthermore, the flames B105 and B106 reach the first communication path 162. As shown in FIG. 7, the flames B105 and B106 that have reached the first communication passage 162 are formed as flames B107 and B108 (second flame) from the first subcombustion chamber 161a via the first communication passage 162 and the main combustion chamber 63. Radiated in a torch shape.

ここで、火炎B107,B108が第1副燃焼室161aから主燃焼室63へと向かう方向(図7における斜め下方向)へ放射されるので、火炎B107,B108は、第1副燃焼室161aから主燃焼室63へ効率よく放射される。   Here, since the flames B107 and B108 are radiated in the direction from the first subcombustion chamber 161a toward the main combustion chamber 63 (the obliquely downward direction in FIG. 7), the flames B107 and B108 are emitted from the first subcombustion chamber 161a. It is efficiently radiated to the main combustion chamber 63.

また、火炎B107,B108は、火炎B101,B102に比べて放射速度が速い。このため、火炎B107,B108は、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が比較的小さな鋭い形をしており、その伝播方向が主として第1連通路162の近傍から遠ざかる方向である。これにより、第1連通路162の近傍の既燃燃料F103,F104と火炎B107,B108との接触面積及び接触時間が小さくなっているが、未燃燃料F101,F102のほとんどが既に既燃燃料F103,F104に変わっているので、未燃燃料F101,F102が第1連通路162の近傍に残存することは低減されている。   Also, the flames B107 and B108 have a higher radiation speed than the flames B101 and B102. For this reason, the flames B107 and B108 have a sharp shape with a relatively small spread angle when radiated to the main combustion chamber 63, and the propagation direction thereof is mainly away from the vicinity of the first communication passage 162. As a result, the contact area and contact time between the burned fuels F103 and F104 in the vicinity of the first communication passage 162 and the flames B107 and B108 are reduced, but most of the unburned fuels F101 and F102 are already burned fuel F103. , F104, the remaining unburned fuel F101, F102 in the vicinity of the first communication path 162 is reduced.

そして、第1副燃焼室161aから主燃焼室63へ放射された火炎B107,B108は、主燃焼室63の新気混合気を燃焼させる。   Then, the flames B107 and B108 radiated from the first auxiliary combustion chamber 161a to the main combustion chamber 63 burn the fresh air mixture in the main combustion chamber 63.

次に膨張行程において、主燃焼室63の新気混合気が燃焼することにより、主燃焼室63の圧力が急激に上昇する。ここで、主燃焼室63と第1副燃焼室161aとは第1連通路162により連通されているが、主燃焼室63の圧力上昇が急激であるので、主燃焼室63の圧力は第1副燃焼室161aの圧力よりも一時的に高くなる。   Next, in the expansion stroke, the new air-fuel mixture in the main combustion chamber 63 burns, so that the pressure in the main combustion chamber 63 rapidly increases. Here, the main combustion chamber 63 and the first sub-combustion chamber 161a communicate with each other through the first communication passage 162. However, since the pressure in the main combustion chamber 63 increases rapidly, the pressure in the main combustion chamber 63 is the first pressure. The pressure temporarily becomes higher than the pressure in the auxiliary combustion chamber 161a.

このため、図8に示すように、第1連通路162の近傍に残存する既燃燃料F103,F104は、主燃焼室63から第1連通路162を介して第1副燃焼室161aへ流入する。第1副燃焼室161aへ流入した既燃燃料F103,F104は、第1副燃焼室161aにおいて、点火プラグ129の先端部分129aや内壁面164aなどの温度が高い部分で熱面着火することがほとんどない。これにより、既燃燃料F103,F104が主燃焼室63における燃焼に寄与しないまま燃焼されることが低減されており、冷却損失が低減されている。   For this reason, as shown in FIG. 8, the burned fuels F103 and F104 remaining in the vicinity of the first communication passage 162 flow from the main combustion chamber 63 into the first sub-combustion chamber 161a via the first communication passage 162. . The burned fuels F103 and F104 that have flowed into the first subcombustion chamber 161a are mostly ignited hot in the first subcombustion chamber 161a at high temperature portions such as the tip portion 129a and the inner wall surface 164a of the spark plug 129. Absent. Thereby, it is reduced that the burned fuels F103 and F104 are burned without contributing to the combustion in the main combustion chamber 63, and the cooling loss is reduced.

(副室式内燃機関に関する特徴)
(1)
ここでは、点火プラグ129は、主燃焼室63から第1連通路162経由で副燃焼室161へ導入された新気混合気を点火して、火炎B101,B102と火炎B107,B108とを生成する。ここで、火炎B101,B102は、放射速度が火炎B107,B108よりも遅いので、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が大きくなる傾向がある。このため、第1連通路162近傍に滞留している未燃燃料F101,F102のほとんどは、火炎B101,B102により燃焼して既燃燃料F103,F104へと変わる。また、火炎B107,B108は、火炎B101,B102よりも後に生成され、その放射速度が火炎B101,B102の放射速度よりも速い。このため、第1連通路162近傍に未燃燃料F101,F102がほとんど滞留していない状態で、火炎B107,B108により、主燃焼室63の新気混合気は燃焼する。
(Characteristics related to sub-chamber internal combustion engine)
(1)
Here, the spark plug 129 ignites the fresh air mixture introduced from the main combustion chamber 63 to the sub-combustion chamber 161 via the first communication passage 162, and generates flames B101 and B102 and flames B107 and B108. . Here, since the flames B101 and B102 have a radiation speed slower than that of the flames B107 and B108, the spread angle when emitted to the main combustion chamber 63 tends to be large. For this reason, most of the unburned fuels F101 and F102 staying in the vicinity of the first communication path 162 are burned by the flames B101 and B102 and changed into burned fuels F103 and F104. Further, the flames B107 and B108 are generated after the flames B101 and B102, and the radiation speed thereof is faster than that of the flames B101 and B102. For this reason, the fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is combusted by the flames B107 and B108 in a state where the unburned fuel F101 and F102 hardly stay in the vicinity of the first communication passage 162.

このように、主燃焼室63の圧力が副燃焼室161の圧力よりも大きくなるときに、第1連通路162近傍に滞留している未燃燃料F101,F102が低減されているので、未燃燃料F101,F102が第1副燃焼室161aへ逆流することは抑制されている。このため、冷却損失は低減される。   Thus, when the pressure in the main combustion chamber 63 becomes larger than the pressure in the sub-combustion chamber 161, the unburned fuels F101 and F102 staying in the vicinity of the first communication passage 162 are reduced. The fuels F101 and F102 are prevented from flowing back to the first auxiliary combustion chamber 161a. For this reason, the cooling loss is reduced.

(2)
ここでは、第2副燃焼室161cの容積に比べて第1副燃焼室161aの容積が小さいので、第1副燃焼室161aの新気混合気の体積は、第2副燃焼室161cの新気混合気の体積に比べて小さくなっている。また、点火プラグ129は、第1副燃焼室161aに設けられる。これにより、点火プラグ129が第1副燃焼室161aの新気混合気を点火して生成した火炎が第1連通路162と第2連通路161bとに分散するので、火炎B101,B102の放射速度は遅くなり、火炎B101,B102は第1連通路162近傍に到達する。このため、火炎B101,B102により、第1連通路162近傍に滞留している未燃燃料F101,F102は燃焼する。
(2)
Here, since the volume of the first sub-combustion chamber 161a is smaller than the volume of the second sub-combustion chamber 161c, the volume of the fresh air mixture in the first sub-combustion chamber 161a is the fresh air of the second sub-combustion chamber 161c. It is smaller than the volume of the mixture. The spark plug 129 is provided in the first sub-combustion chamber 161a. Thereby, the flame generated by the spark plug 129 igniting the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 161a is dispersed in the first communication path 162 and the second communication path 161b, so the radiation speed of the flames B101 and B102 And the flames B101 and B102 reach the vicinity of the first communication passage 162. For this reason, the unburned fuels F101 and F102 staying in the vicinity of the first communication passage 162 are combusted by the flames B101 and B102.

また、第1副燃焼室161aから第2連通路161b経由で第2副燃焼室161cへ放射された火炎B103が第2副燃焼室161cの新気混合気を点火する。ここで、第2副燃焼室161cの新気混合気の体積は、第1副燃焼室161aの新気混合気の体積に比べて大きくなっている。このため、第2副燃焼室161cで生成された火炎の推進力は、第1副燃焼室161aで生成された火炎の推進力に比べて大きくなる。これにより、火炎B101,B102よりも放射速度が速い火炎B107,B108が副燃焼室161から第1連通路162経由で主燃焼室63へ放射される。すなわち、火炎B107,B108の放射速度は火炎B101,B102の放射速度よりも速くなっている。   The flame B103 radiated from the first subcombustion chamber 161a to the second subcombustion chamber 161c via the second communication passage 161b ignites the fresh air mixture in the second subcombustion chamber 161c. Here, the volume of the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chamber 161c is larger than the volume of the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 161a. For this reason, the propulsive force of the flame produced | generated in the 2nd subcombustion chamber 161c becomes large compared with the propulsive force of the flame produced | generated in the 1st subcombustion chamber 161a. As a result, flames B107 and B108 having a higher radiation speed than the flames B101 and B102 are radiated from the auxiliary combustion chamber 161 to the main combustion chamber 63 via the first communication passage 162. That is, the radiation speeds of the flames B107 and B108 are faster than the radiation speeds of the flames B101 and B102.

(3)
ここでは、第2連通路161bの流路方向に垂直な断面の面積は、第1連通路162の流路方向に垂直な断面の面積と略等しい。このため、第1副燃焼室161aの燃焼ガス(火炎)が第1連通路162及び第2連通路161bへ到達した際に、火炎B101,B102,B103が安定して放射されることになる。また、火炎B103により、第2副燃焼室161cの新気混合気は、サイクル変動が少なく安定した状態で燃焼する。
(3)
Here, the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the second communication path 161 b is substantially equal to the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the first communication path 162. For this reason, when the combustion gas (flame) in the first auxiliary combustion chamber 161a reaches the first communication path 162 and the second communication path 161b, the flames B101, B102, and B103 are stably emitted. Further, the flame B103 causes the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chamber 161c to combust in a stable state with little cycle fluctuation.

(第1実施形態の変形例)
(A)点火プラグ(図示せず)は、先端部分129aと突起部材164cとの間にスパークを発生させる代わりに、先端部分29aと同様の先端部分においてスパークを発生させるような構成になっていても良い。すなわち、点火プラグにおいて先端部分29aと同様な先端部分は、第1副燃焼室161aに突出していてもよい。
(Modification of the first embodiment)
(A) The spark plug (not shown) is configured to generate a spark at the tip portion similar to the tip portion 29a instead of generating a spark between the tip portion 129a and the protruding member 164c. Also good. That is, a tip portion similar to the tip portion 29a in the spark plug may protrude into the first sub-combustion chamber 161a.

この場合でも、点火プラグが第2連通路161bをその流路方向へ略円筒状に貫通していれば、第1副燃焼室161aから第2連通路161b経由で第2副燃焼室161cへ火炎が放射されることが妨げられにくい。   Even in this case, if the spark plug passes through the second communication passage 161b in a substantially cylindrical shape in the flow path direction, the flame is transferred from the first sub-combustion chamber 161a to the second sub-combustion chamber 161c via the second communication passage 161b. Is not easily prevented from being emitted.

(B)図9〜図11に示すように、副室式内燃機関100iの副燃焼室161iにおいて、第2連通路161biは、シリンダ軸CA1の近傍に形成される代わりに、シリンダ軸CA1に対してオフセットされた位置に形成されていてもよい。すなわち、バッフル板165iには、シリンダ軸CA1からオフセットされた位置が開口されて複数の第2連通路161biが形成されている。なお、図10は、図9のX-X断面図である。   (B) As shown in FIGS. 9 to 11, in the auxiliary combustion chamber 161i of the auxiliary chamber internal combustion engine 100i, the second communication passage 161bi is formed in the vicinity of the cylinder axis CA1 instead of being formed in the vicinity of the cylinder axis CA1. It may be formed at an offset position. In other words, the baffle plate 165i is opened at a position offset from the cylinder axis CA1 to form a plurality of second communication passages 161bi. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG.

このとき、第2連通路161biは、第2副燃焼室161cの中心軸(シリンダ軸CA1)に対してオフセットされ、第2副燃焼室161cのシリンダ径方向R1(図10参照)に対して傾斜している。このため、第1副燃焼室161aから第2連通路161bi経由で第2副燃焼室161cへ放射された火炎B103i,B109iにより、第2副燃焼室161cに旋回流A1(図9参照)が生成される。これにより、第2副燃焼室161cにおける燃焼期間は短縮し、第2副燃焼室161cの圧力はさらに急激に上昇する。この結果、放射される速度のさらに速い火炎が第1副燃焼室161aから第1連通路162経由で主燃焼室63へ放射されるので、リーン限界は拡大する。   At this time, the second communication passage 161bi is offset with respect to the central axis (cylinder axis CA1) of the second sub-combustion chamber 161c and is inclined with respect to the cylinder radial direction R1 (see FIG. 10) of the second sub-combustion chamber 161c. is doing. Therefore, a swirl flow A1 (see FIG. 9) is generated in the second sub-combustion chamber 161c by the flames B103i and B109i radiated from the first sub-combustion chamber 161a to the second sub-combustion chamber 161c via the second communication passage 161bi. Is done. As a result, the combustion period in the second sub-combustion chamber 161c is shortened, and the pressure in the second sub-combustion chamber 161c increases more rapidly. As a result, a flame with a higher radiating speed is radiated from the first subcombustion chamber 161a to the main combustion chamber 63 via the first communication passage 162, so that the lean limit is expanded.

また、第2連通路161biは、第1副燃焼室161aの中心軸(シリンダ軸CA1)に対してオフセットされ、第1副燃焼室161aのシリンダ径方向R1(図10参照)に対して傾斜している。それに対して、点火プラグ129は、第1副燃焼室161aの中心軸(シリンダ軸CA1)の近傍に設けられている。このため、第2副燃焼室161cから第2連通路161bi経由で第1副燃焼室161aへ放射された火炎により、第1副燃焼室161aに旋回流A2(図11参照)が生成される。これにより、第2副燃焼室161cから第2連通路161bi経由で第1副燃焼室161aへ放射された火炎B104i,B105i,B106i,B110iが点火プラグ129の先端部分129aに衝突することは抑制される。このため、点火プラグ129の先端部分129aの近傍で熱面着火が発生することが低減されるので、機関負荷の向上は容易になる。   Further, the second communication passage 161bi is offset with respect to the central axis (cylinder axis CA1) of the first sub-combustion chamber 161a, and is inclined with respect to the cylinder radial direction R1 (see FIG. 10) of the first sub-combustion chamber 161a. ing. On the other hand, the spark plug 129 is provided in the vicinity of the central axis (cylinder axis CA1) of the first auxiliary combustion chamber 161a. Therefore, a swirl flow A2 (see FIG. 11) is generated in the first sub-combustion chamber 161a by the flame radiated from the second sub-combustion chamber 161c to the first sub-combustion chamber 161a via the second communication passage 161bi. As a result, the flames B104i, B105i, B106i, and B110i radiated from the second subcombustion chamber 161c to the first subcombustion chamber 161a via the second communication passage 161bi are prevented from colliding with the tip portion 129a of the spark plug 129. The For this reason, the occurrence of hot surface ignition in the vicinity of the tip portion 129a of the spark plug 129 is reduced, so that the engine load can be easily improved.

(C)第1実施形態では、第2燃料噴射弁27が吸気ポート23に設けられているが、その代わりに、第2燃料噴射弁(図示せず)が主燃焼室63に設けられていても良い。この場合、主燃焼室63に設けられた第2燃料噴射弁は、主燃焼室63に燃料を供給する。   (C) In the first embodiment, the second fuel injection valve 27 is provided in the intake port 23. Instead, a second fuel injection valve (not shown) is provided in the main combustion chamber 63. Also good. In this case, the second fuel injection valve provided in the main combustion chamber 63 supplies fuel to the main combustion chamber 63.

<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。
<Configuration and Operation of Sub-chamber Internal Combustion Engine According to Second Embodiment of the Present Invention>
The sub-chamber internal combustion engine 200 according to the second embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention, with reference to FIGS.

(副室式内燃機関の概略構成)
副室式内燃機関200は、副燃焼室61の代わりに副燃焼室261を備える。副燃焼室261は、副燃焼室壁264に囲まれている。具体的には、シリンダヘッド20において吸気ポート23と排気ポート24との間に形成された空間に、略円筒形状の副燃焼室壁264が配置され、副燃焼室261が形成される。また、副燃焼室壁264の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と副燃焼室261とを連通する第1連通路262が形成されている。第1点火プラグ(第1点火部)229は、その先端部分229aが副燃焼室261に突出するように設けられている。第2点火プラグ(第2点火部)228は、その先端部分228aが副燃焼室261に突出するように設けられている。
(Schematic configuration of sub-chamber internal combustion engine)
The sub-chamber internal combustion engine 200 includes a sub-combustion chamber 261 instead of the sub-combustion chamber 61. The auxiliary combustion chamber 261 is surrounded by the auxiliary combustion chamber wall 264. Specifically, a sub-combustion chamber wall 261 having a substantially cylindrical shape is disposed in a space formed between the intake port 23 and the exhaust port 24 in the cylinder head 20 to form a sub-combustion chamber 261. Further, a first communication passage 262 that connects the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 261 is formed on the bulged hemispherical bottom surface of the sub-combustion chamber wall 264. The first spark plug (first ignition part) 229 is provided so that the tip end portion 229 a protrudes into the auxiliary combustion chamber 261. The second spark plug (second ignition part) 228 is provided such that a tip portion 228 a projects into the sub-combustion chamber 261.

その他の点は、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。   Other points are the same as those of the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention.

(副室式内燃機関の概略動作)
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。
(Schematic operation of sub-chamber internal combustion engine)
This is the same as the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention.

(副燃焼室の詳細構成)
図12〜図14に、副燃焼室261の拡大断面図を示す。図12〜図14に示す断面図は、シリンダ軸CA1を含む面で切った断面図である。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。
(Detailed configuration of auxiliary combustion chamber)
12 to 14 are enlarged sectional views of the auxiliary combustion chamber 261. FIG. The cross-sectional views shown in FIGS. 12 to 14 are cross-sectional views taken along a plane including the cylinder axis CA1. In addition, the same component as said subchamber internal combustion engine 1 used as a premise is shown with the same number.

副燃焼室261は、図12に示すように、副燃焼室壁264に囲まれた室である。副燃焼室261は、シリンダ軸CA1を中心軸とする略円筒形状である。また、副燃焼室261の底面は、半球状に膨出している。副燃焼室壁264の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と副燃焼室261とを連通する複数の第1連通路262が形成されている。第1連通路262は、副燃焼室261から主燃焼室63へ向かう方向について、シリンダ軸CA1と鋭角を成して下方に傾斜している。これにより、副燃焼室261から主燃焼室63へ効率よく火炎を放射することができるようになっている。   As shown in FIG. 12, the auxiliary combustion chamber 261 is a chamber surrounded by the auxiliary combustion chamber wall 264. The auxiliary combustion chamber 261 has a substantially cylindrical shape with the cylinder axis CA1 as the central axis. Further, the bottom surface of the auxiliary combustion chamber 261 swells in a hemispherical shape. A plurality of first communication passages 262 communicating the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 261 are formed on the expanded hemispherical bottom surface of the sub-combustion chamber wall 264. The first communication passage 262 is inclined downward at an acute angle with the cylinder axis CA1 in the direction from the sub-combustion chamber 261 to the main combustion chamber 63. Thereby, a flame can be efficiently radiated from the auxiliary combustion chamber 261 to the main combustion chamber 63.

一方、副燃焼室261には、第1連通路262と対向する位置であって上部の位置に、第1点火プラグ229と第2点火プラグ228とが設けられている。第1点火プラグ229及び第2点火プラグ228は、副燃焼室壁264を上方から下方へ貫通するように配置されており、副燃焼室261の上部から副燃焼室261の容積中心へ向かう方向に延びている。   On the other hand, the auxiliary combustion chamber 261 is provided with a first spark plug 229 and a second spark plug 228 at a position facing the first communication passage 262 and at an upper position. The first spark plug 229 and the second spark plug 228 are disposed so as to penetrate the auxiliary combustion chamber wall 264 from the upper side to the lower side, and extend in the direction from the upper part of the auxiliary combustion chamber 261 toward the volume center of the auxiliary combustion chamber 261. It extends.

また、第2点火プラグ228の先端部分228aは、副燃焼室261の内部において副燃焼室261の中心軸CA1の付近で且つ主燃焼室63から離れた位置に配置されている。第2点火プラグ228の先端部分228aは、副燃焼室261に突出している。第2点火プラグ228は、先端部分228aにスパークを発生させて、副燃焼室261の新気混合気を点火する。   Further, the tip end portion 228 a of the second spark plug 228 is disposed in the vicinity of the central axis CA 1 of the auxiliary combustion chamber 261 and away from the main combustion chamber 63 inside the auxiliary combustion chamber 261. A tip portion 228 a of the second spark plug 228 protrudes into the auxiliary combustion chamber 261. The second spark plug 228 generates a spark at the tip portion 228 a to ignite the fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 261.

一方、第1点火プラグ229の先端部分229aは、副燃焼室261の内部において副燃焼室261の中心軸CA1の付近で且つ先端部分228aよりも主燃焼室63に近い位置に配置されている。点火プラグ229の先端部分229aは、副燃焼室261に突出している。また、突起部材264cは、副燃焼室261において、副燃焼室壁264の主燃焼室63に近い部分から主燃焼室63に遠い位置へ(先端部分229aへ向かう方向へ)と延びている。突起部材264cと副燃焼室壁264とは電気的に接続されており、先端部分229aと突起部材264cとは電気的に絶縁されている。第1点火プラグ229は、先端部分229aと突起部材264cとの間にスパークを発生させて、副燃焼室261の新気混合気を点火する。   On the other hand, the tip portion 229a of the first spark plug 229 is disposed in the sub-combustion chamber 261 in the vicinity of the central axis CA1 of the sub-combustion chamber 261 and closer to the main combustion chamber 63 than the tip portion 228a. A tip portion 229 a of the spark plug 229 protrudes into the auxiliary combustion chamber 261. Further, the protrusion member 264c extends in the sub-combustion chamber 261 from a portion near the main combustion chamber 63 of the sub-combustion chamber wall 264 to a position far from the main combustion chamber 63 (in a direction toward the tip portion 229a). The protruding member 264c and the auxiliary combustion chamber wall 264 are electrically connected, and the tip end portion 229a and the protruding member 264c are electrically insulated. The first spark plug 229 ignites a fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 261 by generating a spark between the tip portion 229a and the protruding member 264c.

(副燃焼室の詳細動作)
圧縮行程において、主燃焼室63の均質な新気混合気の一部は、第1連通路262を介して主燃焼室63から副燃焼室261へ導入される。そして、第1点火プラグ229は、スパークを発生させてその新気混合気を点火する。点火された新気混合気は、火炎として第1連通路262へ到達する。
(Detailed operation of secondary combustion chamber)
In the compression stroke, a part of the homogeneous fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is introduced from the main combustion chamber 63 to the sub-combustion chamber 261 via the first communication passage 262. The first spark plug 229 generates a spark to ignite the fresh air mixture. The ignited fresh air-fuel mixture reaches the first communication path 262 as a flame.

第1連通路262へ到達した火炎は、火炎B201,B202(第1火炎)として、副燃焼室261から第1連通路262経由で主燃焼室63へとトーチ状に放射される。   The flame that has reached the first communication path 262 is emitted in a torch shape from the auxiliary combustion chamber 261 to the main combustion chamber 63 via the first communication path 262 as flames B201 and B202 (first flame).

ここで、第1連通路262が第1点火プラグ229の先端部分229aに対して主燃焼室63側に設けられているので、火炎B201,B202は副燃焼室261から主燃焼室63へと向かう方向(図12における斜め下方向)へ放射される。すなわち、火炎B201,B202は、副燃焼室261から主燃焼室63へ効率よく放射される。   Here, since the first communication passage 262 is provided on the main combustion chamber 63 side with respect to the tip end portion 229a of the first spark plug 229, the flames B201 and B202 are directed from the sub-combustion chamber 261 to the main combustion chamber 63. Radiated in the direction (diagonally downward in FIG. 12). That is, the flames B201 and B202 are efficiently radiated from the auxiliary combustion chamber 261 to the main combustion chamber 63.

また、点火プラグ29の先端部分29a(図2参照)に比べて第1点火プラグ229の先端部分229aが第1連通路262の近くに位置している。このため、点火プラグ29(図2参照)が副燃焼室61の新気混合気を点火して生成した火炎に比べて、第1点火プラグ229が副燃焼室261の新気混合気を点火して生成した火炎は、主燃焼室63と副燃焼室261との圧力差が小さいときに第1連通路262へ到達するので、その推進力が小さくなっている。これにより、火炎B201,B202は、火炎B7,B8に比べて放射速度が遅くなっている。放射速度は、副燃焼室261から第1連通路162経由で主燃焼室63へ火炎が放射されるときの速度である。この結果、火炎B201,B202は、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が比較的大きな形をしている。また、火炎B201,B202の伝播方向は、主として第1連通路262の近傍へ広がる方向である。これにより、第1連通路262の近傍の未燃燃料F201,F202と火炎B201,B202との接触面積及び接触時間が大きくなっており、未燃燃料F201,F202は、そのほとんどが火炎B201,B202により燃焼されて、既燃燃料F203,F204へと変わる(図13参照)。   Further, the tip portion 229a of the first spark plug 229 is located closer to the first communication path 262 than the tip portion 29a of the spark plug 29 (see FIG. 2). For this reason, the first spark plug 229 ignites the fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 261 as compared with the flame generated by the ignition plug 29 (see FIG. 2) igniting the fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 61. The generated flame reaches the first communication passage 262 when the pressure difference between the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 261 is small, so that the propulsive force is small. Thereby, the flame B201, B202 has a slower radiation speed than the flames B7, B8. The radiation speed is a speed at which a flame is radiated from the auxiliary combustion chamber 261 to the main combustion chamber 63 via the first communication path 162. As a result, the flames B201 and B202 have a relatively large spread angle when radiated to the main combustion chamber 63. Further, the propagation direction of the flames B201 and B202 is a direction that mainly spreads in the vicinity of the first communication path 262. Thereby, the contact area and contact time of the unburned fuel F201, F202 near the first communication path 262 and the flames B201, B202 are increased, and most of the unburned fuel F201, F202 is the flames B201, B202. Are changed to burned fuels F203 and F204 (see FIG. 13).

そして、第2点火プラグ228は、第1点火プラグ229の点火タイミングより遅れたタイミングで、副燃焼室261の新気混合気を点火する。点火された新気混合気は、火炎として第1連通路262へ到達する。なお、第2点火プラグ228の点火タイミングは、第1点火プラグ229の点火により生成された火炎が第2点火プラグ228の先端部分228aへ到達する以前のタイミングであることが好ましい
第1連通路262へ到達した火炎は、図13に示すように、火炎B207,B208(第2火炎)として、副燃焼室261から第1連通路262経由で主燃焼室63へとトーチ状に放射される。
The second spark plug 228 ignites the fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 261 at a timing delayed from the ignition timing of the first spark plug 229. The ignited fresh air-fuel mixture reaches the first communication path 262 as a flame. The ignition timing of the second spark plug 228 is preferably the timing before the flame generated by the ignition of the first spark plug 229 reaches the tip portion 228a of the second spark plug 228. First communication path 262 As shown in FIG. 13, the flame that has reached to the main combustion chamber 63 is emitted in the form of a torch from the sub-combustion chamber 261 via the first communication passage 262 as flames B207 and B208 (second flame).

ここで、第1連通路262が第2点火プラグ228の先端部分228aに対して主燃焼室63側に設けられているので、火炎B207,B208は副燃焼室261から主燃焼室63へと向かう方向(図13における斜め下方向)へ放射される。すなわち、火炎B207,B208は、副燃焼室261から主燃焼室63へ効率よく放射される。   Here, since the first communication passage 262 is provided on the main combustion chamber 63 side with respect to the tip end portion 228a of the second spark plug 228, the flames B207 and B208 are directed from the auxiliary combustion chamber 261 to the main combustion chamber 63. Radiated in the direction (diagonally downward in FIG. 13). That is, the flames B207 and B208 are efficiently radiated from the auxiliary combustion chamber 261 to the main combustion chamber 63.

また、点火プラグ229の先端部分229aに比べて第2点火プラグ228の先端部分228aが第1連通路262から遠くに位置している。このため、第1点火プラグ229が副燃焼室261の新気混合気を点火して生成した火炎に比べて、第2点火プラグ228が副燃焼室261の新気混合気を点火して生成した火炎は、主燃焼室63と副燃焼室261との圧力差が大きくなってから第1連通路262へ到達するので、その推進力が大きくなっている。これにより、火炎B207,B208は、火炎B201,B202に比べて放射速度が速くなっている。放射速度は、副燃焼室261から第1連通路262経由で主燃焼室63へ火炎が放射されるときの速度である。この結果、火炎B207,B208は、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が比較的小さな鋭い形をしており、その伝播方向が主として第1連通路262の近傍から遠ざかる方向である。これにより、第1連通路262の近傍の既燃燃料F203,F204と火炎B207,B208との接触面積及び接触時間が小さくなっているが、未燃燃料F201,F202のほとんどが既に既燃燃料F203,F204に変わっているので、未燃燃料F201,F202が第1連通路262の近傍に残存することは低減されている。   Further, the tip portion 228 a of the second spark plug 228 is located farther from the first communication path 262 than the tip portion 229 a of the spark plug 229. Therefore, the second spark plug 228 is generated by igniting the fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 261 as compared with the flame generated by the first ignition plug 229 igniting the fresh air mixture in the auxiliary combustion chamber 261. Since the flame reaches the first communication path 262 after the pressure difference between the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 261 becomes large, the propulsive force is increased. Thereby, the flames B207 and B208 have a higher radiation speed than the flames B201 and B202. The radiation speed is a speed at which a flame is radiated from the auxiliary combustion chamber 261 to the main combustion chamber 63 via the first communication path 262. As a result, the flames B207 and B208 have a sharp shape with a relatively small spread angle when radiated to the main combustion chamber 63, and the propagation direction is mainly away from the vicinity of the first communication path 262. As a result, the contact area and contact time between the burned fuels F203 and F204 in the vicinity of the first communication passage 262 and the flames B207 and B208 are reduced, but most of the unburned fuels F201 and F202 are already burned fuel F203. , F204, the remaining unburned fuel F201, F202 in the vicinity of the first communication passage 262 is reduced.

そして、副燃焼室261から主燃焼室63へ放射された火炎B207,B208は、主燃焼室63の新気混合気を燃焼させる。   The flames B207 and B208 radiated from the auxiliary combustion chamber 261 to the main combustion chamber 63 burn the fresh air mixture in the main combustion chamber 63.

次に膨張行程において、主燃焼室63の新気混合気が燃焼することにより、主燃焼室63の圧力が急激に上昇する。ここで、主燃焼室63と副燃焼室261とは第1連通路262により連通されているが、主燃焼室63の圧力上昇が急激であるので、主燃焼室63の圧力は副燃焼室261の圧力よりも一時的に高くなる。   Next, in the expansion stroke, the new air-fuel mixture in the main combustion chamber 63 burns, so that the pressure in the main combustion chamber 63 rapidly increases. Here, although the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 261 are communicated with each other through the first communication passage 262, the pressure in the main combustion chamber 63 is suddenly increased because the pressure in the main combustion chamber 63 is abrupt. Temporarily higher than the pressure.

このため、図14に示すように、第1連通路262の近傍に残存する既燃燃料F203,F204は、主燃焼室63から第1連通路262を介して副燃焼室261へ流入する。副燃焼室261へ流入した既燃燃料F203,F204は、副燃焼室261において、点火プラグ228の先端部分228aや点火プラグ229の先端部分229aや内壁面264aなどの温度が高い部分で熱面着火することがほとんどない。これにより、既燃燃料F203,F204が主燃焼室63における燃焼に寄与しないまま燃焼されることが低減されており、冷却損失が低減されている。   For this reason, as shown in FIG. 14, the burned fuels F203 and F204 remaining in the vicinity of the first communication passage 262 flow from the main combustion chamber 63 into the sub-combustion chamber 261 through the first communication passage 262. The burned fuels F203 and F204 that have flowed into the auxiliary combustion chamber 261 are hot-surface ignited in the auxiliary combustion chamber 261 at high temperatures such as the tip portion 228a of the spark plug 228, the tip portion 229a of the spark plug 229, and the inner wall surface 264a. There is little to do. Thereby, the burned fuels F203 and F204 are reduced from being burned without contributing to the combustion in the main combustion chamber 63, and the cooling loss is reduced.

(副室式内燃機関に関する特徴)
(1)
ここでは、第1点火プラグ229は、主燃焼室63から第1連通路262経由で副燃焼室261へ導入された新気混合気を点火して、火炎B201,B202を生成する。第2点火プラグ228は、主燃焼室63から第1連通路262経由で副燃焼室261へ導入された新気混合気を点火して、火炎B207,B208を生成する。ここで、火炎B201,B202は、放射速度が火炎B207,B208よりも遅いので、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が大きくなる傾向がある。このため、第1連通路262近傍に滞留している未燃燃料F201,F202のほとんどは、火炎B201,B202により燃焼して既燃燃料F203,F204へと変わる。また、火炎B207,B208は、火炎B201,B202よりも後に生成され、その放射速度が火炎B201,B202の放射速度よりも速い。このため、第1連通路262近傍に未燃燃料F201,F202がほとんど滞留していない状態で、火炎B207,B208により、主燃焼室63の新気混合気は燃焼する。
(Characteristics related to sub-chamber internal combustion engine)
(1)
Here, the first spark plug 229 ignites the fresh air mixture introduced from the main combustion chamber 63 to the sub-combustion chamber 261 via the first communication passage 262, and generates flames B201 and B202. The second spark plug 228 ignites the fresh air-fuel mixture introduced from the main combustion chamber 63 to the sub-combustion chamber 261 via the first communication passage 262, and generates flames B207 and B208. Here, since the flames B201 and B202 have a radiation speed slower than that of the flames B207 and B208, the spread angle when emitted to the main combustion chamber 63 tends to be large. For this reason, most of the unburned fuels F201 and F202 staying in the vicinity of the first communication passage 262 are burned by the flames B201 and B202 and changed into burned fuels F203 and F204. Further, the flames B207 and B208 are generated after the flames B201 and B202, and the radiation speed thereof is faster than the radiation speeds of the flames B201 and B202. For this reason, the fresh air-fuel mixture in the main combustion chamber 63 is combusted by the flames B207 and B208 in a state where the unburned fuel F201 and F202 hardly stay in the vicinity of the first communication passage 262.

このように、主燃焼室63の圧力が副燃焼室261の圧力よりも大きくなるときに、第1連通路262近傍に滞留している未燃燃料F201,F202が低減されているので、未燃燃料F201,F202が副燃焼室261へ逆流することは抑制されている。このため、冷却損失は低減される。   Thus, when the pressure in the main combustion chamber 63 becomes larger than the pressure in the sub-combustion chamber 261, the unburned fuels F201 and F202 staying in the vicinity of the first communication passage 262 are reduced. The fuels F201 and F202 are prevented from flowing back into the auxiliary combustion chamber 261. For this reason, the cooling loss is reduced.

(2)
ここでは、第1点火プラグ229は、第2点火プラグ228よりも第1連通路262の近くに位置している。これにより、副燃焼室261の圧力と主燃焼室63の圧力との差が小さいときに、火炎B201,B202は第1連通路262近傍に到達する。このため、火炎B201,B202の推進力が火炎B207,B208の推進力よりも小さくなるので、火炎B201,B202の放射速度は火炎B207,B208の放射速度よりも遅くなる。また、副燃焼室261の圧力と主燃焼室63の圧力との差が大きくなってから、火炎B207,B208は副燃焼室261から第1連通路262経由で主燃焼室63へ放射される。このため、火炎B207,B208の推進力が火炎B201,B202の推進力よりも大きくなるので、火炎B207,B208の放射速度は火炎B201,B202の放射速度よりも速くなっている。
(2)
Here, the first spark plug 229 is located closer to the first communication path 262 than the second spark plug 228. Accordingly, when the difference between the pressure in the auxiliary combustion chamber 261 and the pressure in the main combustion chamber 63 is small, the flames B201 and B202 reach the vicinity of the first communication path 262. For this reason, since the propulsive force of the flames B201 and B202 is smaller than the propulsive force of the flames B207 and B208, the radiation speed of the flames B201 and B202 is slower than the radiation speed of the flames B207 and B208. Further, after the difference between the pressure in the auxiliary combustion chamber 261 and the pressure in the main combustion chamber 63 becomes large, the flames B207 and B208 are radiated from the auxiliary combustion chamber 261 to the main combustion chamber 63 via the first communication path 262. For this reason, the propulsive force of the flames B207 and B208 is larger than the propulsive force of the flames B201 and B202, so that the radiation speeds of the flames B207 and B208 are faster than those of the flames B201 and B202.

(第2実施形態の変形例)
(A)第1点火プラグは、先端部分229aと突起部材264cとの間にスパークを発生させる代わりに、先端部分においてスパークを発生させるような構成になっていても良い。
(Modification of the second embodiment)
(A) The first spark plug may be configured to generate a spark at the tip portion instead of generating a spark between the tip portion 229a and the protruding member 264c.

(B)副燃焼室261には、第1点火プラグ229及び第2点火プラグ228の代わりに、レーザ点火装置(図示せず)が設けられていても良い。すなわち、レーザ点火装置は、先端部分229aに相当する位置と先端部分228aに相当する位置とに、焦点位置を変えることができるようになっている。この場合、レーザ点火装置は、第1点火プラグ229の点火タイミングに相当するタイミングで、その焦点位置を先端部分229aに相当する位置にする。これにより、火炎B201,B202と同様の火炎が第1連通路262経由で主燃焼室63へ放射される。   (B) A laser ignition device (not shown) may be provided in the auxiliary combustion chamber 261 instead of the first spark plug 229 and the second spark plug 228. That is, the laser ignition device can change the focal position to a position corresponding to the tip portion 229a and a position corresponding to the tip portion 228a. In this case, the laser ignition device sets the focal position to a position corresponding to the tip portion 229a at a timing corresponding to the ignition timing of the first spark plug 229. Thereby, a flame similar to the flames B201 and B202 is radiated to the main combustion chamber 63 via the first communication path 262.

また、レーザ点火装置は、第2点火プラグ228の点火タイミングに相当するタイミングで、その焦点位置を先端部分228aの相当する位置にする。これにより、火炎B207,B208と同様の火炎が第1連通路262経由で主燃焼室63へ放射される。   Further, the laser ignition device sets the focal position to a position corresponding to the tip portion 228a at a timing corresponding to the ignition timing of the second spark plug 228. As a result, a flame similar to the flames B207 and B208 is radiated to the main combustion chamber 63 via the first communication path 262.

<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〜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。
<Configuration and Operation of Sub-chamber Internal Combustion Engine According to Third Embodiment of the Present Invention>
A sub-chamber internal combustion engine 300 according to a third embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the sub-chamber internal combustion engine 1 as a premise of the present invention with reference to FIGS.

(副室式内燃機関の概略構成)
副室式内燃機関300は、副燃焼室61の代わりに副燃焼室361を備える。副燃焼室361は、副燃焼室壁364,366に囲まれている。具体的には、シリンダヘッド20において吸気ポート23と排気ポート24との間に形成された空間に、略円筒形状の副燃焼室壁364と、略球形状の副燃焼室壁366とが配置され、副燃焼室361が形成される。また、副燃焼室壁364の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と副燃焼室361とを連通する第1連通路362が形成されている。点火プラグ329は、その先端部分329aが副燃焼室361に突出するように設けられている。
(Schematic configuration of sub-chamber internal combustion engine)
The sub chamber internal combustion engine 300 includes a sub combustion chamber 361 instead of the sub combustion chamber 61. The auxiliary combustion chamber 361 is surrounded by auxiliary combustion chamber walls 364 and 366. Specifically, a substantially cylindrical sub-combustion chamber wall 364 and a substantially spherical sub-combustion chamber wall 366 are disposed in a space formed between the intake port 23 and the exhaust port 24 in the cylinder head 20. A sub-combustion chamber 361 is formed. Further, a first communication passage 362 that connects the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 361 is formed on the bulged hemispherical bottom surface of the sub-combustion chamber wall 364. The spark plug 329 is provided so that a tip end portion 329 a protrudes into the auxiliary combustion chamber 361.

その他の点は、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。   Other points are the same as those of the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention.

(副室式内燃機関の概略動作)
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。
(Schematic operation of sub-chamber internal combustion engine)
This is the same as the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention.

(副燃焼室の詳細構成)
図15,図17,図19,図20に、副燃焼室361の拡大断面図を示す。図15,図17,図19,図20に示す断面図は、シリンダ軸CA1と第1中心軸CA2とを含む面で切った断面図である。第1中心軸CA2は、シリンダ軸CA1と平行な方向における後述する第2副燃焼室361cの中心軸である。図16は、図15のXVI-XVI断面図である。図18は、図17のXVIII-XVIII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。
(Detailed configuration of auxiliary combustion chamber)
15, 17, 19, and 20 are enlarged cross-sectional views of the auxiliary combustion chamber 361. The cross-sectional views shown in FIGS. 15, 17, 19, and 20 are cross-sectional views taken along a plane that includes the cylinder axis CA1 and the first central axis CA2. The first central axis CA2 is a central axis of a second sub-combustion chamber 361c described later in a direction parallel to the cylinder axis CA1. 16 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI in FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line XVIII-XVIII in FIG. In addition, the same component as said subchamber internal combustion engine 1 used as a premise is shown with the same number.

副燃焼室361は、第1副燃焼室361aと第2連通路361bと第2副燃焼室361cとを有している。第1副燃焼室361aは、シリンダ軸CA1に垂直な断面が略円形である。第1副燃焼室361aは、主燃焼室63に隣接して設けられており、第1副燃焼室壁364で囲まれた室である。第1副燃焼室361aは、シリンダ軸CA1を中心軸とする略円筒形状である。第1副燃焼室壁364の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と第1副燃焼室361aとを連通する複数の第1連通路362が形成されている。第1連通路362は、第1副燃焼室361aから主燃焼室63へ向かう方向について、シリンダ軸CA1と鋭角を成して下方に傾斜している。これにより、第1副燃焼室361aから主燃焼室63へ効率よく火炎を放射することができるようになっている。   The auxiliary combustion chamber 361 includes a first auxiliary combustion chamber 361a, a second communication passage 361b, and a second auxiliary combustion chamber 361c. The first sub-combustion chamber 361a has a substantially circular cross section perpendicular to the cylinder axis CA1. The first auxiliary combustion chamber 361 a is provided adjacent to the main combustion chamber 63 and is a chamber surrounded by the first auxiliary combustion chamber wall 364. The first sub-combustion chamber 361a has a substantially cylindrical shape with the cylinder axis CA1 as the central axis. A plurality of first communication passages 362 communicating the main combustion chamber 63 and the first sub-combustion chamber 361a are formed on the expanded hemispherical bottom surface of the first sub-combustion chamber wall 364. The first communication path 362 is inclined downward at an acute angle with the cylinder axis CA1 in the direction from the first sub-combustion chamber 361a toward the main combustion chamber 63. Thereby, a flame can be efficiently radiated from the first sub-combustion chamber 361a to the main combustion chamber 63.

第2副燃焼室361cは、第1副燃焼室361aよりも主燃焼室63から遠い位置であって第1副燃焼室361aに隣接した位置に設けられており、第2副燃焼室壁366で囲まれた室である。第2副燃焼室361cは、シリンダ軸CA1と平行な方向における中心軸が第1中心軸CA2であり、シリンダ軸CA1と第1中心軸CA2とを含む面に垂直な方向における中心軸が第2中心軸CA3であり、略球形状である。   The second sub-combustion chamber 361c is provided at a position farther from the main combustion chamber 63 than the first sub-combustion chamber 361a and adjacent to the first sub-combustion chamber 361a. It is an enclosed room. In the second auxiliary combustion chamber 361c, the central axis in the direction parallel to the cylinder axis CA1 is the first central axis CA2, and the central axis in the direction perpendicular to the plane including the cylinder axis CA1 and the first central axis CA2 is the second. The central axis CA3 has a substantially spherical shape.

ここで、第2副燃焼室361cの容積は、第1副燃焼室361aの容積よりも大きい。これにより、第2副燃焼室361cにおける新気混合気の体積が第1副燃焼室361aにおける新気混合気の体積よりも大きくなるので、第1副燃焼室361aで生成された火炎の推進力に比べて第2副燃焼室361cで生成された火炎の推進力を大きくすることができるようになっている。   Here, the volume of the second auxiliary combustion chamber 361c is larger than the volume of the first auxiliary combustion chamber 361a. As a result, the volume of the fresh air mixture in the second subcombustion chamber 361c is larger than the volume of the fresh air mixture in the first subcombustion chamber 361a, and thus the propulsive force of the flame generated in the first subcombustion chamber 361a. As compared with the above, the propulsive force of the flame generated in the second auxiliary combustion chamber 361c can be increased.

第2連通路361bは、第1副燃焼室361aから第2副燃焼室361cへ貫通するように、第1副燃焼室壁364及び第2副燃焼室壁366が開口されて形成されている。第2連通路361bは、第1副燃焼室361aと第2副燃焼室361cとを連通している。この第2連通路361bは、第2副燃焼室361cの第2中心軸CA3に対してオフセットされ、第2副燃焼室361cの第2径方向R3(図15参照)に対して傾斜している。それとともに、第2連通路361bは、第2副燃焼室361cの第1中心軸CA2に対してオフセットされ、第2副燃焼室361cの第1径方向R2(図16参照)に対して傾斜している。また、第2連通路361bは、第1副燃焼室361aの中心軸(シリンダ軸CA1)に対してオフセットされ、第1副燃焼室361aのシリンダ径方向R1(図18参照)に対して傾斜している。そして、第2連通路361bの流路方向に垂直な断面の面積は、第1連通路362の流路方向に垂直な断面の面積と略等しい。   The second communication passage 361b is formed by opening the first sub-combustion chamber wall 364 and the second sub-combustion chamber wall 366 so as to penetrate from the first sub-combustion chamber 361a to the second sub-combustion chamber 361c. The second communication passage 361b communicates the first sub-combustion chamber 361a and the second sub-combustion chamber 361c. The second communication passage 361b is offset with respect to the second central axis CA3 of the second sub-combustion chamber 361c and is inclined with respect to the second radial direction R3 (see FIG. 15) of the second sub-combustion chamber 361c. . At the same time, the second communication passage 361b is offset with respect to the first central axis CA2 of the second sub-combustion chamber 361c, and is inclined with respect to the first radial direction R2 (see FIG. 16) of the second sub-combustion chamber 361c. ing. Further, the second communication passage 361b is offset with respect to the central axis (cylinder axis CA1) of the first sub-combustion chamber 361a, and is inclined with respect to the cylinder radial direction R1 (see FIG. 18) of the first sub-combustion chamber 361a. ing. The area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the second communication path 361b is substantially equal to the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the first communication path 362.

一方、副燃焼室361には、上部の位置から第1連通路362へ近づく位置へかけて点火プラグ329が設けられている。点火プラグ329は、第1副燃焼室壁364を上方から下方へ貫通するように配置されている。そして、点火プラグ329は、第1副燃焼室361aの上部から容積中心の近傍まで延びている。   On the other hand, the auxiliary combustion chamber 361 is provided with a spark plug 329 from an upper position to a position approaching the first communication path 362. The spark plug 329 is disposed so as to penetrate the first auxiliary combustion chamber wall 364 from above to below. The spark plug 329 extends from the upper part of the first sub-combustion chamber 361a to the vicinity of the center of the volume.

また、点火プラグ329の先端部分329aは、第1副燃焼室361aの内部においてシリンダ軸CA1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。点火プラグ329の先端部分329aは、第1副燃焼室361aに突出している。点火プラグ329は、先端部分329aにスパークを発生させて、第1副燃焼室361aの新気混合気を点火する。これにより、点火プラグ329は、第1副燃焼室361aの新気混合気を効率よく点火して燃焼することができるようになっている。   The tip portion 329a of the spark plug 329 is disposed in the first sub-combustion chamber 361a in the vicinity of the cylinder shaft CA1 and away from the main combustion chamber 63. A tip portion 329a of the spark plug 329 protrudes into the first sub-combustion chamber 361a. The spark plug 329 ignites the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 361a by generating a spark at the tip end portion 329a. Accordingly, the spark plug 329 can efficiently ignite and burn the fresh air mixture in the first sub-combustion chamber 361a.

(副燃焼室の詳細動作)
圧縮行程において、主燃焼室63の均質な新気混合気の一部は、第1連通路362を介して主燃焼室63から第1副燃焼室361aへ導入される。そして、点火プラグ329は、スパークを発生させてその新気混合気を点火する。点火された新気混合気は、火炎として第1連通路362だけでなく第2連通路361bへも到達する。
(Detailed operation of secondary combustion chamber)
In the compression stroke, a part of the homogeneous fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is introduced from the main combustion chamber 63 to the first sub-combustion chamber 361a via the first communication passage 362. Then, the spark plug 329 generates a spark and ignites the fresh air-fuel mixture. The ignited fresh air-fuel mixture reaches not only the first communication path 362 but also the second communication path 361b as a flame.

第1連通路362へ到達した火炎は、火炎B301,B302(第1火炎)として、第1副燃焼室361aから第1連通路362経由で主燃焼室63へとトーチ状に放射される。ここで、第1連通路362が点火プラグ329の先端部分329aに対して主燃焼室63側に設けられているので、火炎B301,B302は第1副燃焼室361aから主燃焼室63へと向かう方向(図15における斜め下方向)へ放射される。すなわち、火炎B301,B302は、第1副燃焼室361aから主燃焼室63へ効率よく放射される。   The flame that has reached the first communication passage 362 is emitted as a flame B301, B302 (first flame) from the first auxiliary combustion chamber 361a to the main combustion chamber 63 via the first communication passage 362. Here, since the first communication passage 362 is provided on the main combustion chamber 63 side with respect to the tip portion 329a of the spark plug 329, the flames B301 and B302 are directed from the first sub-combustion chamber 361a to the main combustion chamber 63. Radiated in the direction (diagonally downward in FIG. 15). That is, the flames B301 and B302 are efficiently radiated from the first sub-combustion chamber 361a to the main combustion chamber 63.

また、第2連通路361bへ到達した火炎は、火炎B303として、第1副燃焼室361aから第2連通路361b経由で第2副燃焼室361cへとトーチ状に放射される。ここで、第2連通路361bが点火プラグ329の先端部分329aに対して主燃焼室63から遠ざかる側に設けられているので、火炎B303は第1副燃焼室361aから主燃焼室63に対して遠ざかる方向(図15における左方向)へ放射される。   Further, the flame that has reached the second communication passage 361b is emitted as a flame B303 from the first auxiliary combustion chamber 361a to the second auxiliary combustion chamber 361c via the second communication passage 361b. Here, since the second communication passage 361b is provided on the side away from the main combustion chamber 63 with respect to the tip portion 329a of the spark plug 329, the flame B303 is directed from the first sub-combustion chamber 361a to the main combustion chamber 63. Radiated in the direction away (left direction in FIG. 15).

ここで、第2副燃焼室361cの容積に比べて第1副燃焼室361aの容積が小さいので、第1副燃焼室361aの新気混合気の体積は、第2副燃焼室361cの新気混合気の体積に比べて小さくなっている。また、点火された新気混合気が火炎として第1連通路362だけでなく第2連通路361bへも到達するので、点火された新気混合気が火炎として第1連通路62のみに到達する場合(図2参照)に比べて、第1連通路362へ到達する火炎の推進力が小さくなっている。これらのため、火炎B301,B302は、火炎B7,B8に比べて放射速度が遅くなっている。放射速度は、第1副燃焼室361aから第1連通路362経由で主燃焼室63へ火炎が放射されるときの速度である。このため、火炎B301,B302は、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が比較的大きな形をしている。また、火炎B301,B302の伝播方向は、主として第1連通路362の近傍へ広がる方向である。これにより、第1連通路362の近傍の未燃燃料F301,F302と火炎B301,B302との接触面積及び接触時間が大きくなっており、未燃燃料F301,F302は、そのほとんどが火炎B301,B302により燃焼されて、図17に示すように、既燃燃料F303,F304へと変わる(図17参照)。   Here, since the volume of the first sub-combustion chamber 361a is smaller than the volume of the second sub-combustion chamber 361c, the volume of the fresh air mixture in the first sub-combustion chamber 361a is the fresh air of the second sub-combustion chamber 361c. It is smaller than the volume of the mixture. Further, since the ignited fresh air-fuel mixture reaches not only the first communication passage 362 but also the second communication passage 361b as a flame, the ignited fresh air-fuel mixture reaches only the first communication passage 62 as a flame. Compared to the case (see FIG. 2), the propulsive force of the flame reaching the first communication path 362 is smaller. For these reasons, the radiation speed of the flames B301 and B302 is slower than that of the flames B7 and B8. The radiation speed is a speed at which a flame is radiated from the first sub-combustion chamber 361a to the main combustion chamber 63 via the first communication path 362. Therefore, the flames B301 and B302 have a relatively large spread angle when radiated to the main combustion chamber 63. Further, the propagation direction of the flames B301 and B302 is a direction that mainly spreads in the vicinity of the first communication path 362. As a result, the contact area and contact time between the unburned fuels F301 and F302 near the first communication path 362 and the flames B301 and B302 are increased, and most of the unburned fuels F301 and F302 are flames B301 and B302. As shown in FIG. 17, the fuel is burned and changed into burned fuels F303 and F304 (see FIG. 17).

一方、第2副燃焼室361cの新気混合気は、火炎B303により点火されて燃焼する。ここで、第2連通路361bへ到達する火炎の推進力も小さくなっているので、火炎B303の放射される速度も遅くなっている。このため、火炎B303は、第2副燃焼室361cへ放射される際の広がり角度が比較的大きな形をしており、その伝播方向が主として第2連通路361bの近傍へ広がる方向となっている。これにより、第2連通路361bの近傍の新気混合気が火炎B303により燃焼されやすくなっている。また、主燃焼室63の容積に比べて第2副燃焼室361cの容積が小さいので、第2副燃焼室361cの新気混合気の体積は、主燃焼室63の新気混合気の体積に比べて小さくなっている。この結果、火炎B303の放射される速度が遅くても、第2副燃焼室361cにおける燃焼期間は十分に短くなる。また、第1副燃焼室361aから第2連通路361b経由で第2副燃焼室361cへ放射された火炎B303により、内壁面366aに沿って、第2副燃焼室361cに旋回流A3(図15,図16参照)が生成される。このため、第2副燃焼室361cにおける燃焼期間は確実に短くなる。これらにより、第2副燃焼室361cの圧力は急激に上昇する。   On the other hand, the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chamber 361c is ignited and burned by the flame B303. Here, since the propulsive force of the flame reaching the second communication path 361b is also small, the speed at which the flame B303 is radiated is also slow. For this reason, the flame B303 has a relatively large spread angle when radiated to the second sub-combustion chamber 361c, and its propagation direction is mainly in the direction of spreading near the second communication path 361b. . Thereby, the fresh air mixture in the vicinity of the second communication passage 361b is easily burned by the flame B303. Further, since the volume of the second auxiliary combustion chamber 361c is smaller than the volume of the main combustion chamber 63, the volume of the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chamber 361c is equal to the volume of the fresh air mixture in the main combustion chamber 63. It is smaller than that. As a result, even if the speed at which the flame B303 is emitted is slow, the combustion period in the second auxiliary combustion chamber 361c is sufficiently short. Further, the swirling flow A3 (see FIG. 15) flows along the inner wall surface 366a to the second sub-combustion chamber 361c by the flame B303 radiated from the first sub-combustion chamber 361a to the second sub-combustion chamber 361c via the second communication path 361b. , See FIG. 16). For this reason, the combustion period in the second auxiliary combustion chamber 361c is surely shortened. As a result, the pressure in the second auxiliary combustion chamber 361c increases rapidly.

さらに、第1副燃焼室361aの容積に比べて第2副燃焼室361cの容積が大きいので、第2副燃焼室361cの新気混合気の体積は、第1副燃焼室361aの新気混合気の体積に比べて大きくなっている。このため、第2副燃焼室361cで生成された火炎の推進力は、第1副燃焼室361aで生成された火炎の推進力に比べて大きくなる。   Further, since the volume of the second sub-combustion chamber 361c is larger than the volume of the first sub-combustion chamber 361a, the volume of the fresh air mixture in the second sub-combustion chamber 361c is equal to the fresh air mixture of the first sub-combustion chamber 361a. It is larger than the qi volume. For this reason, the propulsive force of the flame generated in the second auxiliary combustion chamber 361c is larger than the propulsive force of the flame generated in the first auxiliary combustion chamber 361a.

そして、図17に示すように、第2副燃焼室361cの燃焼ガス(火炎)は、火炎B304として、第2連通路361b経由で第1副燃焼室361aへ放射される。第2副燃焼室361cから第2連通路361b経由で第1副燃焼室361aへ放射された火炎B304により、内壁面364aに沿って、第1副燃焼室361aに旋回流A4(図18参照)が生成される。これにより、第2副燃焼室361cから第2連通路361b経由で第1副燃焼室361aへ放射された火炎B304が点火プラグ329の先端部分329aに衝突することは抑制される。   As shown in FIG. 17, the combustion gas (flame) in the second sub-combustion chamber 361c is radiated to the first sub-combustion chamber 361a via the second communication path 361b as flame B304. A swirling flow A4 flows along the inner wall surface 364a to the first sub-combustion chamber 361a by the flame B304 radiated from the second sub-combustion chamber 361c to the first sub-combustion chamber 361a via the second communication path 361b (see FIG. 18). Is generated. Thereby, the flame B304 radiated from the second subcombustion chamber 361c to the first subcombustion chamber 361a via the second communication path 361b is prevented from colliding with the tip portion 329a of the spark plug 329.

さらに、火炎B304は、第1連通路362へ到達する。第1連通路362へ到達した火炎B304は、図19に示すように、火炎B307,B308(第2火炎)として、第1副燃焼室361aから第1連通路362経由で主燃焼室63へとトーチ状に放射される。   Further, the flame B304 reaches the first communication path 362. As shown in FIG. 19, the flame B304 that has reached the first communication path 362 is transferred to the main combustion chamber 63 from the first subcombustion chamber 361a via the first communication path 362 as flames B307 and B308 (second flame). Radiated in a torch shape.

ここで、火炎B307,B308が第1副燃焼室361aから主燃焼室63へと向かう方向(図19における斜め下方向)へ放射されるので、火炎B307,B308は、第1副燃焼室361aから主燃焼室63へ効率よく放射される。   Here, the flames B307 and B308 are radiated in the direction from the first subcombustion chamber 361a toward the main combustion chamber 63 (downwardly in FIG. 19), so that the flames B307 and B308 are emitted from the first subcombustion chamber 361a. It is efficiently radiated to the main combustion chamber 63.

また、火炎B307,B308は、火炎B301,B302に比べて放射速度が速い。このため、火炎B307,B308は、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が比較的小さな鋭い形をしており、その伝播方向が主として第1連通路362の近傍から遠ざかる方向である。これにより、第1連通路362の近傍の既燃燃料F303,F304と火炎B307,B308との接触面積及び接触時間が小さくなっているが、未燃燃料F301,F302のほとんどが既に既燃燃料F303,F304に変わっているので、未燃燃料F301,F302が第1連通路362の近傍に残存することは低減されている。   In addition, the flames B307 and B308 have a higher radiation speed than the flames B301 and B302. Therefore, the flames B307 and B308 have a sharp shape with a relatively small spread angle when radiated to the main combustion chamber 63, and the propagation direction thereof is mainly the direction away from the vicinity of the first communication path 362. This reduces the contact area and contact time between the burned fuels F303 and F304 in the vicinity of the first communication path 362 and the flames B307 and B308, but most of the unburned fuels F301 and F302 are already burned fuel F303. , F304, the remaining unburned fuel F301, F302 in the vicinity of the first communication path 362 is reduced.

そして、第1副燃焼室361aから主燃焼室63へ放射された火炎B307,B308は、主燃焼室63の新気混合気を燃焼させる。   The flames B307 and B308 radiated from the first auxiliary combustion chamber 361a to the main combustion chamber 63 burn the fresh air mixture in the main combustion chamber 63.

次に膨張行程において、主燃焼室63の新気混合気が燃焼することにより、主燃焼室63の圧力が急激に上昇する。ここで、主燃焼室63と第1副燃焼室361aとは第1連通路362により連通されているが、主燃焼室63の圧力上昇が急激であるので、主燃焼室63の圧力は第1副燃焼室361aの圧力よりも一時的に高くなる。   Next, in the expansion stroke, the new air-fuel mixture in the main combustion chamber 63 burns, so that the pressure in the main combustion chamber 63 rapidly increases. Here, the main combustion chamber 63 and the first sub-combustion chamber 361a communicate with each other through the first communication passage 362. However, since the pressure in the main combustion chamber 63 is suddenly increased, the pressure in the main combustion chamber 63 is the first pressure. The pressure temporarily becomes higher than the pressure in the auxiliary combustion chamber 361a.

このため、図20に示すように、第1連通路362の近傍に残存する既燃燃料F303,F304は、主燃焼室63から第1連通路362を介して第1副燃焼室361aへ流入する。第1副燃焼室361aへ流入した既燃燃料F303,F304は、第1副燃焼室361aにおいて、点火プラグ329の先端部分329aや内壁面364aなどの温度が高い部分で熱面着火することがほとんどない。これにより、既燃燃料F303,F304が主燃焼室63における燃焼に寄与しないまま燃焼されることが低減されており、冷却損失が低減されている。   For this reason, as shown in FIG. 20, the burned fuels F303 and F304 remaining in the vicinity of the first communication passage 362 flow from the main combustion chamber 63 into the first sub-combustion chamber 361a via the first communication passage 362. . The burned fuels F303 and F304 that have flowed into the first sub-combustion chamber 361a are mostly ignited on the hot surface in the first sub-combustion chamber 361a such as the tip portion 329a of the spark plug 329 and the inner wall surface 364a. Absent. Thereby, it is reduced that the burned fuels F303 and F304 are burned without contributing to the combustion in the main combustion chamber 63, and the cooling loss is reduced.

(副室式内燃機関に関する特徴)
(1)
ここでは、点火プラグ329は、主燃焼室63から第1連通路362経由で副燃焼室361へ導入された新気混合気を点火して、火炎B301,B302と火炎B307,B308とを生成する。ここで、火炎B301,B302は、放射速度が火炎B307,B308よりも遅いので、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が大きくなる傾向がある。このため、第1連通路362近傍に滞留している未燃燃料F301,F302のほとんどは、火炎B301,B302により燃焼して既燃燃料F303,F304へと変わる。また、火炎B307,B308は、火炎B301,B302よりも後に生成され、その放射速度が火炎B301,B302の放射速度よりも速い。このため、第1連通路362近傍に未燃燃料F301,F302がほとんど滞留していない状態で、火炎B307,B308により、主燃焼室63の新気混合気は燃焼する。
(Characteristics related to sub-chamber internal combustion engine)
(1)
Here, the spark plug 329 ignites the fresh air mixture introduced from the main combustion chamber 63 to the sub-combustion chamber 361 via the first communication path 362, and generates flames B301 and B302 and flames B307 and B308. . Here, since the flames B301 and B302 have a radiation speed slower than that of the flames B307 and B308, the spread angle when radiated to the main combustion chamber 63 tends to be large. For this reason, most of the unburned fuels F301 and F302 staying in the vicinity of the first communication path 362 are burned by the flames B301 and B302 and changed into burned fuels F303 and F304. The flames B307 and B308 are generated after the flames B301 and B302, and the radiation speed thereof is faster than the radiation speeds of the flames B301 and B302. For this reason, the fresh air-fuel mixture in the main combustion chamber 63 is combusted by the flames B307 and B308 in a state where the unburned fuel F301 and F302 hardly stay in the vicinity of the first communication path 362.

このように、主燃焼室63の圧力が副燃焼室361の圧力よりも大きくなるときに、第1連通路362近傍に滞留している未燃燃料F301,F302が低減されているので、未燃燃料F301,F302が第1副燃焼室361aへ逆流することは抑制されている。このため、冷却損失は低減される。   As described above, when the pressure in the main combustion chamber 63 becomes larger than the pressure in the sub-combustion chamber 361, the unburned fuel F301 and F302 staying in the vicinity of the first communication passage 362 is reduced. The fuels F301 and F302 are prevented from flowing back to the first auxiliary combustion chamber 361a. For this reason, the cooling loss is reduced.

(2)
ここでは、第2副燃焼室361cの容積に比べて第1副燃焼室361aの容積が小さいので、第1副燃焼室361aの新気混合気の体積は、第2副燃焼室361cの新気混合気の体積に比べて小さくなっている。また、点火プラグ329は、第1副燃焼室361aに設けられる。これにより、点火プラグ329が第1副燃焼室361aの新気混合気を点火して生成された火炎が第1連通路362と第2連通路361bとに分散するので、火炎B301,B302の放射速度は遅くなり、火炎B301,B302は第1連通路362近傍に到達する。このため、火炎B301,B302により、第1連通路362近傍に滞留している未燃燃料F301,F302は燃焼する。
(2)
Here, since the volume of the first sub-combustion chamber 361a is smaller than the volume of the second sub-combustion chamber 361c, the volume of the fresh air mixture in the first sub-combustion chamber 361a is the fresh air of the second sub-combustion chamber 361c. It is smaller than the volume of the mixture. The spark plug 329 is provided in the first sub-combustion chamber 361a. As a result, the flame generated by the spark plug 329 igniting the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 361a is dispersed in the first communication path 362 and the second communication path 361b, so that the radiation of the flames B301 and B302 is emitted. The speed decreases, and the flames B301 and B302 reach the vicinity of the first communication path 362. For this reason, the unburned fuels F301 and F302 staying in the vicinity of the first communication path 362 are combusted by the flames B301 and B302.

また、第1副燃焼室361aから第2連通路361b経由で第2副燃焼室361cへ放射された火炎B303が第2副燃焼室361cの新気混合気を点火する。ここで、第2副燃焼室361cの新気混合気の体積は、第1副燃焼室361aの新気混合気の体積に比べて大きくなっている。このため、第2副燃焼室361cで生成された火炎の推進力は、第1副燃焼室361aで生成された火炎の推進力に比べて大きくなる。これにより、火炎B301,B302よりも放射速度が速い火炎B307,B308が副燃焼室361から第1連通路362経由で主燃焼室63へ放射される。すなわち、火炎B307,B308の放射速度は火炎B301,B302の放射速度よりも速くなっている。   The flame B303 radiated from the first subcombustion chamber 361a to the second subcombustion chamber 361c via the second communication path 361b ignites the fresh air mixture in the second subcombustion chamber 361c. Here, the volume of the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chamber 361c is larger than the volume of the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 361a. For this reason, the propulsive force of the flame generated in the second auxiliary combustion chamber 361c is larger than the propulsive force of the flame generated in the first auxiliary combustion chamber 361a. As a result, flames B307 and B308 having a higher radiation speed than the flames B301 and B302 are radiated from the auxiliary combustion chamber 361 to the main combustion chamber 63 via the first communication path 362. That is, the radiation speeds of the flames B307 and B308 are faster than the radiation speeds of the flames B301 and B302.

(3)
ここでは、第2連通路361bは、第2副燃焼室361cの第2中心軸CA3に対してオフセットされ、第2副燃焼室361cの第2径方向R3(図15参照)に対して傾斜している。それとともに、第2連通路361bは、第2副燃焼室361cの第1中心軸CA2に対してオフセットされ、第2副燃焼室361cの第1径方向R2(図16参照)に対して傾斜している。このため、第1副燃焼室361aから第2連通路361b経由で第2副燃焼室361cへ放射された火炎B303により、第2副燃焼室361cに旋回流A3(図15,図16参照)が生成される。これにより、第2副燃焼室361cにおける燃焼期間は短縮し、第2副燃焼室361cの圧力はさらに急激に上昇する。この結果、放射される速度のさらに速い火炎B307,B308が第1副燃焼室361aから第1連通路362経由で主燃焼室63へ放射されるので、リーン限界は拡大する。
(3)
Here, the second communication passage 361b is offset with respect to the second central axis CA3 of the second sub-combustion chamber 361c, and is inclined with respect to the second radial direction R3 (see FIG. 15) of the second sub-combustion chamber 361c. ing. At the same time, the second communication passage 361b is offset with respect to the first central axis CA2 of the second sub-combustion chamber 361c, and is inclined with respect to the first radial direction R2 (see FIG. 16) of the second sub-combustion chamber 361c. ing. Therefore, the swirl flow A3 (see FIGS. 15 and 16) is generated in the second subcombustion chamber 361c by the flame B303 radiated from the first subcombustion chamber 361a to the second subcombustion chamber 361c via the second communication path 361b. Generated. As a result, the combustion period in the second sub-combustion chamber 361c is shortened, and the pressure in the second sub-combustion chamber 361c increases more rapidly. As a result, flames B307 and B308 with higher radiating speed are radiated from the first subcombustion chamber 361a to the main combustion chamber 63 via the first communication passage 362, so that the lean limit is expanded.

(4)
ここでは、第2連通路361bは、第1副燃焼室361aの中心軸(シリンダ軸CA1)に対してオフセットされ、第1副燃焼室361aのシリンダ径方向R1(図18参照)に対して傾斜している。それに対して、点火プラグ329は、第1副燃焼室361aの中心軸(シリンダ軸CA1)の近傍に設けられている。このため、第2副燃焼室361cから第2連通路361b経由で第1副燃焼室361aへ放射された火炎により、第1副燃焼室361aに旋回流A4(図18参照)が生成される。これにより、第2副燃焼室361cから第2連通路361b経由で第1副燃焼室361aへ放射された火炎B304が点火プラグ329の先端部分329aに衝突することは抑制される。このため、点火プラグ329の先端部分329aの近傍で熱面着火が発生することが低減されるので、機関負荷の向上は容易になる。
(4)
Here, the second communication passage 361b is offset with respect to the central axis (cylinder axis CA1) of the first sub-combustion chamber 361a and is inclined with respect to the cylinder radial direction R1 (see FIG. 18) of the first sub-combustion chamber 361a. is doing. On the other hand, the spark plug 329 is provided in the vicinity of the central axis (cylinder axis CA1) of the first auxiliary combustion chamber 361a. Therefore, a swirl flow A4 (see FIG. 18) is generated in the first sub-combustion chamber 361a by the flame radiated from the second sub-combustion chamber 361c to the first sub-combustion chamber 361a via the second communication path 361b. Thereby, the flame B304 radiated from the second subcombustion chamber 361c to the first subcombustion chamber 361a via the second communication path 361b is prevented from colliding with the tip portion 329a of the spark plug 329. For this reason, the occurrence of hot surface ignition near the tip portion 329a of the spark plug 329 is reduced, so that the engine load can be easily improved.

(5)
ここでは、第2連通路361bの流路方向に垂直な断面の面積は、第1連通路362の流路方向に垂直な断面の面積と略等しい。このため、第1副燃焼室361aの燃焼ガス(火炎)が第1連通路362及び第2連通路361bへ到達した際に、火炎B301,B302,B303が安定して放射されることになる。また、火炎B303により、第2副燃焼室361cの新気混合気は、サイクル変動が少なく安定した状態で燃焼する。
(5)
Here, the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the second communication path 361b is substantially equal to the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the first communication path 362. For this reason, when the combustion gas (flame) in the first sub-combustion chamber 361a reaches the first communication path 362 and the second communication path 361b, the flames B301, B302, and B303 are stably emitted. Further, the flame B303 causes the fresh air-fuel mixture in the second auxiliary combustion chamber 361c to combust in a stable state with little cycle fluctuation.

<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21〜図26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。
<Configuration and Operation of Sub-chamber Internal Combustion Engine According to Fourth Embodiment of the Present Invention>
A sub-chamber internal combustion engine 400 according to a fourth embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the sub-chamber internal combustion engine 1 which is a premise of the present invention, with reference to FIGS.

(副室式内燃機関の概略構成)
副室式内燃機関400は、副燃焼室61の代わりに副燃焼室461を備える。副燃焼室461は、副燃焼室壁464,466に囲まれている。具体的には、シリンダヘッド20において吸気ポート23と排気ポート24との間に形成された空間に、略円筒形状の副燃焼室壁464と略円筒形状の副燃焼室壁466とが配置され、副燃焼室461が形成される。また、副燃焼室壁464の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と副燃焼室461とを連通する第1連通路462が形成されている。点火プラグ429は、その先端部分429aが副燃焼室461に突出するように設けられている。
(Schematic configuration of sub-chamber internal combustion engine)
The sub-chamber internal combustion engine 400 includes a sub-combustion chamber 461 instead of the sub-combustion chamber 61. The auxiliary combustion chamber 461 is surrounded by auxiliary combustion chamber walls 464 and 466. Specifically, a substantially cylindrical auxiliary combustion chamber wall 464 and a substantially cylindrical auxiliary combustion chamber wall 466 are disposed in a space formed between the intake port 23 and the exhaust port 24 in the cylinder head 20. A secondary combustion chamber 461 is formed. In addition, a first communication passage 462 that connects the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 461 is formed on the bulged hemispherical bottom surface of the sub-combustion chamber wall 464. The spark plug 429 is provided so that a tip end portion 429 a thereof protrudes into the auxiliary combustion chamber 461.

その他の点は、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。   Other points are the same as those of the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention.

(副室式内燃機関の概略動作)
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。
(Schematic operation of sub-chamber internal combustion engine)
This is the same as the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention.

(副燃焼室の詳細構成)
図21,図23,図25,図26に、副燃焼室461の拡大断面図を示す。図21,図23,図25,図26に示す断面図は、シリンダ軸CA1と第3中心軸CA4とを含む面で切った断面図である。第3中心軸CA4は、シリンダ軸CA1と平行な方向における後述する第2副燃焼室461cの中心軸である。図22は、図21のXXII-XXII断面図である。図24は、図23のXXIV-XXIV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。
(Detailed configuration of auxiliary combustion chamber)
21, 23, 25, and 26 are enlarged sectional views of the auxiliary combustion chamber 461. The cross-sectional views shown in FIGS. 21, 23, 25, and 26 are cross-sectional views taken along a plane that includes the cylinder axis CA1 and the third central axis CA4. The third central axis CA4 is a central axis of a second sub-combustion chamber 461c described later in a direction parallel to the cylinder axis CA1. 22 is a cross-sectional view taken along the line XXII-XXII in FIG. 24 is a cross-sectional view taken along the line XXIV-XXIV in FIG. In addition, the same component as said subchamber internal combustion engine 1 used as a premise is shown with the same number.

副燃焼室461は、第1副燃焼室461aと第2連通路461bと第2副燃焼室461cとを有している。第1副燃焼室461aは、シリンダ軸CA1に垂直な断面が略円形である。第1副燃焼室461aは、主燃焼室63に隣接して設けられており、第1副燃焼室壁464で囲まれた室である。第1副燃焼室461aは、シリンダ軸CA1を中心軸とする略円筒形状である。第1副燃焼室壁464の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と第1副燃焼室461aとを連通する複数の第1連通路462が形成されている。第1連通路462は、第1副燃焼室461aから主燃焼室63へ向かう方向について、シリンダ軸CA1と鋭角を成して下方に傾斜している。これにより、第1副燃焼室461aから主燃焼室63へ効率よく火炎を放射することができるようになっている。   The auxiliary combustion chamber 461 includes a first auxiliary combustion chamber 461a, a second communication passage 461b, and a second auxiliary combustion chamber 461c. The first sub-combustion chamber 461a has a substantially circular cross section perpendicular to the cylinder axis CA1. The first auxiliary combustion chamber 461 a is provided adjacent to the main combustion chamber 63 and is a chamber surrounded by the first auxiliary combustion chamber wall 464. The first sub-combustion chamber 461a has a substantially cylindrical shape with the cylinder axis CA1 as the central axis. A plurality of first communication passages 462 communicating the main combustion chamber 63 and the first sub-combustion chamber 461a are formed on the expanded hemispherical bottom surface of the first sub-combustion chamber wall 464. The first communication passage 462 is inclined downward at an acute angle with the cylinder axis CA1 in the direction from the first sub-combustion chamber 461a to the main combustion chamber 63. Thereby, a flame can be efficiently radiated from the first sub-combustion chamber 461a to the main combustion chamber 63.

第2副燃焼室461cは、第1副燃焼室461aよりも主燃焼室63から遠い位置であって第1副燃焼室461aに隣接した位置に設けられており、第2副燃焼室壁466で囲まれた室である。第2副燃焼室461cは、第3中心軸CA4を中心軸とする略円筒形状である。   The second sub-combustion chamber 461c is provided at a position farther from the main combustion chamber 63 than the first sub-combustion chamber 461a and adjacent to the first sub-combustion chamber 461a. It is an enclosed room. The second sub-combustion chamber 461c has a substantially cylindrical shape with the third central axis CA4 as the central axis.

ここで、第2副燃焼室461cの容積は、第1副燃焼室461aの容積よりも大きい。これにより、第2副燃焼室461cにおける新気混合気の体積が第1副燃焼室461aにおける新気混合気の体積よりも大きくなるので、第1副燃焼室461aで生成された火炎の推進力に比べて第2副燃焼室461cで生成された火炎の推進力を大きくすることができるようになっている。   Here, the volume of the second auxiliary combustion chamber 461c is larger than the volume of the first auxiliary combustion chamber 461a. As a result, the volume of the fresh air mixture in the second subcombustion chamber 461c is larger than the volume of the fresh air mixture in the first subcombustion chamber 461a, and thus the propulsive force of the flame generated in the first subcombustion chamber 461a. As compared with the above, the propulsive force of the flame generated in the second auxiliary combustion chamber 461c can be increased.

第2連通路461bは、第1副燃焼室461aから第2副燃焼室461cへ貫通するように、第1副燃焼室壁464及び第2副燃焼室壁466が開口されて形成されている。第2連通路461bは、第1副燃焼室461aと第2副燃焼室461cとを連通している。この第2連通路461bは、第2副燃焼室461cの第3中心軸CA4に対してオフセットされ、第2副燃焼室461cの第3径方向R4(図22参照)に対して傾斜している。また、第2連通路461bは、第1副燃焼室461aの中心軸(シリンダ軸CA1)に対してオフセットされ、第1副燃焼室461aのシリンダ径方向R1(図24参照)に対して傾斜している。そして、第2連通路461bの流路方向に垂直な断面の面積は、第1連通路462の流路方向に垂直な断面の面積と略等しい。   The second communication passage 461b is formed by opening the first sub-combustion chamber wall 464 and the second sub-combustion chamber wall 466 so as to penetrate from the first sub-combustion chamber 461a to the second sub-combustion chamber 461c. The second communication passage 461b communicates the first sub-combustion chamber 461a and the second sub-combustion chamber 461c. The second communication passage 461b is offset with respect to the third central axis CA4 of the second auxiliary combustion chamber 461c, and is inclined with respect to the third radial direction R4 (see FIG. 22) of the second auxiliary combustion chamber 461c. . The second communication passage 461b is offset with respect to the central axis (cylinder axis CA1) of the first sub-combustion chamber 461a, and is inclined with respect to the cylinder radial direction R1 (see FIG. 24) of the first sub-combustion chamber 461a. ing. The area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the second communication path 461b is substantially equal to the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the first communication path 462.

一方、副燃焼室461には、上部の位置から第1連通路462へ近づく位置へかけて点火プラグ429が設けられている。点火プラグ429は、第1副燃焼室壁464を上方から下方へ貫通するように配置されている。そして、点火プラグ429は、第1副燃焼室461aの上部から容積中心の近傍まで延びている。   On the other hand, the auxiliary combustion chamber 461 is provided with a spark plug 429 from an upper position to a position approaching the first communication path 462. The spark plug 429 is disposed so as to penetrate the first sub-combustion chamber wall 464 from above to below. The spark plug 429 extends from the upper part of the first sub-combustion chamber 461a to the vicinity of the center of the volume.

また、点火プラグ429の先端部分429aは、第1副燃焼室461aの内部においてシリンダ軸CA1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。点火プラグ429の先端部分429aは、第1副燃焼室461aに突出している。点火プラグ429は、先端部分429aにスパークを発生させて、第1副燃焼室461aの新気混合気を点火する。これにより、点火プラグ429は、第1副燃焼室461aの新気混合気を効率よく点火して燃焼することができるようになっている。   Further, the tip end portion 429a of the spark plug 429 is disposed in the first sub-combustion chamber 461a in the vicinity of the cylinder axis CA1 and away from the main combustion chamber 63. A tip portion 429a of the spark plug 429 protrudes into the first auxiliary combustion chamber 461a. The spark plug 429 ignites the fresh air-fuel mixture in the first auxiliary combustion chamber 461a by generating a spark at the tip portion 429a. As a result, the spark plug 429 can efficiently ignite and burn the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 461a.

(副燃焼室の詳細動作)
圧縮行程において、主燃焼室63の均質な新気混合気の一部は、第1連通路462を介して主燃焼室63から第1副燃焼室461aへ導入される。そして、点火プラグ429は、スパークを発生させてその新気混合気を点火する。点火された新気混合気は、火炎として第1連通路462だけでなく第2連通路461bへも到達する。
(Detailed operation of secondary combustion chamber)
In the compression stroke, a part of the homogeneous fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is introduced from the main combustion chamber 63 to the first sub-combustion chamber 461a through the first communication passage 462. Then, the spark plug 429 generates a spark to ignite the fresh air mixture. The ignited fresh air-fuel mixture reaches not only the first communication path 462 but also the second communication path 461b as a flame.

第1連通路462へ到達した火炎は、火炎B401,B402(第1火炎)として、第1副燃焼室461aから第1連通路462経由で主燃焼室63へとトーチ状に放射される。ここで、第1連通路462が点火プラグ429の先端部分429aに対して主燃焼室63側に設けられているので、火炎B401,B402は第1副燃焼室461aから主燃焼室63へと向かう方向(図21における斜め下方向)へ放射される。すなわち、火炎B401,B402は、第1副燃焼室461aから主燃焼室63へ効率よく放射される。   The flame that has reached the first communication passage 462 is emitted as a flame B401, B402 (first flame) from the first auxiliary combustion chamber 461a to the main combustion chamber 63 via the first communication passage 462. Here, since the first communication passage 462 is provided on the main combustion chamber 63 side with respect to the tip end portion 429a of the spark plug 429, the flames B401 and B402 are directed from the first auxiliary combustion chamber 461a to the main combustion chamber 63. Radiated in the direction (diagonally downward in FIG. 21). That is, the flames B401 and B402 are efficiently radiated from the first sub-combustion chamber 461a to the main combustion chamber 63.

また、第2連通路461bへ到達した火炎は、火炎B403として、第1副燃焼室461aから第2連通路461b経由で第2副燃焼室461cへとトーチ状に放射される。ここで、第2連通路461bが点火プラグ429の先端部分429aに対して主燃焼室63から遠ざかる側に設けられているので、火炎B403は第1副燃焼室461aから主燃焼室63に対して遠ざかる方向(図21における左斜め上方向)へ放射される。   The flame that has reached the second communication passage 461b is emitted as a torch in the form of flame B403 from the first sub-combustion chamber 461a to the second sub-combustion chamber 461c via the second communication passage 461b. Here, since the second communication passage 461b is provided on the side away from the main combustion chamber 63 with respect to the tip portion 429a of the spark plug 429, the flame B403 is directed from the first sub-combustion chamber 461a to the main combustion chamber 63. Radiated in the direction away (upwardly in the left direction in FIG. 21).

ここで、第2副燃焼室461cの容積に比べて第1副燃焼室461aの容積が小さいので、第1副燃焼室461aの新気混合気の体積は、第2副燃焼室461cの新気混合気の体積に比べて小さくなっている。また、点火された新気混合気が火炎として第1連通路462だけでなく第2連通路461bへも到達するので、点火された新気混合気が火炎として第1連通路62のみに到達する場合(図2参照)に比べて、第1連通路462へ到達する火炎の推進力が小さくなっている。これらのため、火炎B401,B402は、火炎B7,B8に比べて放射速度が遅くなっている。放射速度は、第1副燃焼室461aから第1連通路462経由で主燃焼室63へ火炎が放射されるときの速度である。このため、火炎B401,B402は、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が比較的大きな形をしている。また、火炎B401,B402の伝播方向は、主として第1連通路462の近傍へ広がる方向である。これらにより、第1連通路462の近傍の未燃燃料F401,F402と火炎B401,B402との接触面積及び接触時間が大きくなっており、未燃燃料F401,F402は、そのほとんどが火炎B401,B402により燃焼されて、既燃燃料F403,F404へと変わる(図23参照)。   Here, since the volume of the first auxiliary combustion chamber 461a is smaller than the volume of the second auxiliary combustion chamber 461c, the volume of the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 461a is the fresh air of the second auxiliary combustion chamber 461c. It is smaller than the volume of the mixture. Further, since the ignited fresh air-fuel mixture reaches not only the first communication passage 462 but also the second communication passage 461b as a flame, the ignited fresh air-fuel mixture reaches only the first communication passage 62 as a flame. Compared to the case (see FIG. 2), the propulsive force of the flame reaching the first communication path 462 is smaller. For these reasons, the radiation speeds of the flames B401 and B402 are slower than those of the flames B7 and B8. The radiation speed is a speed at which a flame is radiated from the first sub-combustion chamber 461a to the main combustion chamber 63 via the first communication path 462. For this reason, the flames B401 and B402 have a relatively large spread angle when radiated to the main combustion chamber 63. Further, the propagation direction of the flames B401 and B402 is a direction that mainly spreads in the vicinity of the first communication path 462. As a result, the contact area and contact time between the unburned fuels F401 and F402 in the vicinity of the first communication passage 462 and the flames B401 and B402 are increased, and most of the unburned fuels F401 and F402 are flames B401 and B402. Is changed to burned fuels F403 and F404 (see FIG. 23).

一方、第2副燃焼室461cの新気混合気は、火炎B403により点火されて燃焼する。ここで、第2連通路461bへ到達する火炎の推進力も小さくなっているので、火炎B403の放射される速度も遅くなっている。このため、火炎B403は、第2副燃焼室461cへ放射される際の広がり角度が比較的大きな形をしており、その伝播方向が主として第2連通路461bの近傍へ広がる方向となっている。これにより、第2連通路461bの近傍の新気混合気が火炎B403により燃焼されやすくなっている。また、主燃焼室63の容積に比べて第2副燃焼室461cの容積が小さいので、第2副燃焼室461cの新気混合気の体積は、主燃焼室63の新気混合気の体積に比べて小さくなっている。この結果、火炎B403の放射される速度が遅くても、第2副燃焼室461cにおける燃焼期間は十分に短くなる。また、第1副燃焼室461aから第2連通路461b経由で第2副燃焼室461cへ放射された火炎B403により、内壁面466aに沿って、第2副燃焼室461cに旋回流A5(図22参照)が生成される。このため、第2副燃焼室461cにおける燃焼期間は確実に短くなる。これらにより、第2副燃焼室461cの圧力は急激に上昇する。   On the other hand, the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chamber 461c is ignited and burned by the flame B403. Here, since the propulsive force of the flame reaching the second communication path 461b is also small, the speed at which the flame B403 is emitted is also slow. For this reason, the flame B403 has a relatively large spread angle when radiated to the second sub-combustion chamber 461c, and its propagation direction is mainly in the direction of spreading near the second communication passage 461b. . Thereby, the fresh air mixture in the vicinity of the second communication passage 461b is easily burned by the flame B403. Further, since the volume of the second auxiliary combustion chamber 461c is smaller than the volume of the main combustion chamber 63, the volume of the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chamber 461c is equal to the volume of the fresh air mixture in the main combustion chamber 63. It is smaller than that. As a result, even if the speed at which the flame B403 is emitted is slow, the combustion period in the second auxiliary combustion chamber 461c is sufficiently short. Further, the swirling flow A5 (FIG. 22) flows along the inner wall surface 466a to the second sub-combustion chamber 461c by the flame B403 radiated from the first sub-combustion chamber 461a to the second sub-combustion chamber 461c via the second communication passage 461b. Reference) is generated. For this reason, the combustion period in the second auxiliary combustion chamber 461c is reliably shortened. As a result, the pressure in the second auxiliary combustion chamber 461c increases rapidly.

さらに、第1副燃焼室461aの容積に比べて第2副燃焼室461cの容積が大きいので、第2副燃焼室461cの新気混合気の体積は、第1副燃焼室461aの新気混合気の体積に比べて大きくなっている。このため、第2副燃焼室461cで生成された火炎の推進力は、第1副燃焼室461aで生成された火炎の推進力に比べて大きくなる。   Further, since the volume of the second sub-combustion chamber 461c is larger than the volume of the first sub-combustion chamber 461a, the volume of the fresh air mixture in the second sub-combustion chamber 461c is equal to the fresh air mixture in the first sub-combustion chamber 461a. It is larger than the qi volume. For this reason, the propulsive force of the flame generated in the second sub-combustion chamber 461c is larger than the propulsive force of the flame generated in the first sub-combustion chamber 461a.

そして、図23に示すように、第2副燃焼室461cの燃焼ガス(火炎)は、火炎B404として、第2連通路461b経由で第1副燃焼室461aへ放射される。第2副燃焼室461cから第2連通路461b経由で第1副燃焼室461aへ放射された火炎B404により、内壁面464aに沿って、第1副燃焼室461aに旋回流A6(図24参照)が生成される。これにより、第2副燃焼室461cから第2連通路461b経由で第1副燃焼室461aへ放射された火炎B404が点火プラグ429の先端部分429aに衝突することは抑制される。   And as shown in FIG. 23, the combustion gas (flame) of the 2nd subcombustion chamber 461c is radiated | emitted to the 1st subcombustion chamber 461a via the 2nd communicating path 461b as flame B404. The swirl flow A6 to the first sub-combustion chamber 461a along the inner wall surface 464a by the flame B404 radiated from the second sub-combustion chamber 461c to the first sub-combustion chamber 461a via the second communication passage 461b (see FIG. 24). Is generated. Thus, the flame B404 radiated from the second subcombustion chamber 461c to the first subcombustion chamber 461a via the second communication passage 461b is prevented from colliding with the tip portion 429a of the spark plug 429.

さらに、火炎B404は、第1連通路462へ到達する。第1連通路462へ到達した火炎B404は、図25に示すように、火炎B407,B408(第2火炎)として、第1副燃焼室461aから第1連通路462経由で主燃焼室63へとトーチ状に放射される。   Further, the flame B 404 reaches the first communication path 462. As shown in FIG. 25, the flame B404 that has reached the first communication path 462 is transferred to the main combustion chamber 63 via the first communication path 462 from the first subcombustion chamber 461a as flames B407 and B408 (second flame). Radiated in a torch shape.

ここで、火炎B407,B408が第1副燃焼室461aから主燃焼室63へと向かう方向(図25における斜め下方向)へ放射されるので、火炎B407,B408は、第1副燃焼室461aから主燃焼室63へ効率よく放射される。   Here, since the flames B407 and B408 are radiated in the direction from the first subcombustion chamber 461a toward the main combustion chamber 63 (the obliquely downward direction in FIG. 25), the flames B407 and B408 are emitted from the first subcombustion chamber 461a. It is efficiently radiated to the main combustion chamber 63.

また、火炎B407,B408は、火炎B401,B402に比べて放射速度が速い。このため、火炎B407,B408は、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が比較的小さな鋭い形をしており、その伝播方向が主として第1連通路462の近傍から遠ざかる方向である。これにより、第1連通路462の近傍の既燃燃料F403,F404と火炎B407,B408との接触面積及び接触時間が小さくなっているが、未燃燃料F401,F402のほとんどが既に既燃燃料F403,F404に変わっているので、未燃燃料F401,F402が第1連通路462の近傍に残存することは低減されている。   Also, the flames B407 and B408 have a higher radiation speed than the flames B401 and B402. For this reason, the flames B407 and B408 have a sharp shape with a relatively small spread angle when radiated to the main combustion chamber 63, and the propagation direction is mainly away from the vicinity of the first communication passage 462. This reduces the contact area and contact time between the burned fuels F403 and F404 in the vicinity of the first communication passage 462 and the flames B407 and B408, but most of the unburned fuels F401 and F402 are already burned fuel F403. , F404, the remaining unburned fuel F401, F402 in the vicinity of the first communication path 462 is reduced.

そして、第1副燃焼室461aから主燃焼室63へ放射された火炎B407,B408は、主燃焼室63の新気混合気を燃焼させる。   The flames B407 and B408 radiated from the first auxiliary combustion chamber 461a to the main combustion chamber 63 burn the fresh air mixture in the main combustion chamber 63.

次に膨張行程において、主燃焼室63の新気混合気が燃焼することにより、主燃焼室63の圧力が急激に上昇する。ここで、主燃焼室63と第1副燃焼室461aとは第1連通路462により連通されているが、主燃焼室63の圧力上昇が急激であるので、主燃焼室63の圧力は第1副燃焼室461aの圧力よりも一時的に高くなる。   Next, in the expansion stroke, the new air-fuel mixture in the main combustion chamber 63 burns, so that the pressure in the main combustion chamber 63 rapidly increases. Here, the main combustion chamber 63 and the first sub-combustion chamber 461a communicate with each other through the first communication passage 462. However, since the pressure in the main combustion chamber 63 increases rapidly, the pressure in the main combustion chamber 63 is the first pressure. It temporarily becomes higher than the pressure in the auxiliary combustion chamber 461a.

このため、図26に示すように、第1連通路462の近傍に残存する既燃燃料F403,F404は、主燃焼室63から第1連通路462を介して第1副燃焼室461aへ流入する。第1副燃焼室461aへ流入した既燃燃料F403,F404は、第1副燃焼室461aにおいて、点火プラグ429の先端部分429aや内壁面464aなどの温度が高い部分で熱面着火することがほとんどない。これにより、既燃燃料F403,F404が主燃焼室63における燃焼に寄与しないまま燃焼されることが低減されており、冷却損失が低減されている。   Therefore, as shown in FIG. 26, the burnt fuels F403 and F404 remaining in the vicinity of the first communication passage 462 flow from the main combustion chamber 63 into the first sub-combustion chamber 461a via the first communication passage 462. . The burnt fuels F403 and F404 that have flowed into the first sub-combustion chamber 461a are mostly ignited on the hot surface in the first sub-combustion chamber 461a, such as the tip portion 429a of the spark plug 429 and the inner wall surface 464a. Absent. Thereby, it is reduced that the burned fuel F403, F404 is burned without contributing to the combustion in the main combustion chamber 63, and the cooling loss is reduced.

(副室式内燃機関に関する特徴)
(1)
ここでは、点火プラグ429は、主燃焼室63から第1連通路462経由で副燃焼室461へ導入された新気混合気を点火して、火炎B401,B402と火炎B407,B408とを生成する。ここで、火炎B401,B402は、放射速度が火炎B407,B408よりも遅いので、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が大きくなる傾向がある。このため、第1連通路462近傍に滞留している未燃燃料F401,F402のほとんどは、火炎B401,B402により燃焼して既燃燃料F403,F404へと変わる。また、火炎B407,B408は、火炎B401,B402よりも後に生成され、その放射速度が火炎B401,B402の放射速度よりも速い。このため、第1連通路462近傍に未燃燃料F401,F402がほとんど滞留していない状態で、火炎B407,B408により、主燃焼室63の新気混合気は燃焼する。
(Characteristics related to sub-chamber internal combustion engine)
(1)
Here, the spark plug 429 ignites the fresh air mixture introduced from the main combustion chamber 63 to the sub-combustion chamber 461 via the first communication passage 462, and generates flames B401 and B402 and flames B407 and B408. . Here, since the flames B401 and B402 have a radiation speed slower than that of the flames B407 and B408, the spread angle when radiated to the main combustion chamber 63 tends to increase. For this reason, most of the unburned fuels F401 and F402 staying in the vicinity of the first communication passage 462 are burned by the flames B401 and B402 and changed into burned fuels F403 and F404. Further, the flames B407 and B408 are generated after the flames B401 and B402, and the radiation speed thereof is faster than that of the flames B401 and B402. For this reason, the fresh air-fuel mixture in the main combustion chamber 63 is combusted by the flames B407 and B408 in a state where the unburned fuels F401 and F402 are hardly staying in the vicinity of the first communication passage 462.

このように、主燃焼室63の圧力が副燃焼室461の圧力よりも大きくなるときに、第1連通路462近傍に滞留している未燃燃料F401,F402が低減されているので、未燃燃料F401,F402が第1副燃焼室461aへ逆流することは抑制されている。このため、冷却損失は低減される。   Thus, when the pressure in the main combustion chamber 63 becomes larger than the pressure in the sub-combustion chamber 461, the unburned fuels F401 and F402 staying in the vicinity of the first communication passage 462 are reduced. It is suppressed that the fuels F401 and F402 flow back to the first auxiliary combustion chamber 461a. For this reason, the cooling loss is reduced.

(2)
ここでは、第2副燃焼室461cの容積に比べて第1副燃焼室461aの容積が小さいので、第1副燃焼室461aの新気混合気の体積は、第2副燃焼室461cの新気混合気の体積に比べて小さくなっている。また、点火プラグ429は、第1副燃焼室461aに設けられる。これにより、点火プラグ429が第1副燃焼室461aの新気混合気を点火して生成した火炎が第1連通路462と第2連通路461bとに分散するので、火炎B401,B402の放射速度は遅くなり、火炎B401,B402は第1連通路462近傍に到達する。このため、火炎B401,B402により、第1連通路462近傍に滞留している未燃燃料F401,F402は燃焼する。
(2)
Here, since the volume of the first sub-combustion chamber 461a is smaller than the volume of the second sub-combustion chamber 461c, the volume of the fresh air mixture in the first sub-combustion chamber 461a is the fresh air of the second sub-combustion chamber 461c. It is smaller than the volume of the mixture. The spark plug 429 is provided in the first auxiliary combustion chamber 461a. As a result, the flame generated by the spark plug 429 igniting the fresh air mixture in the first sub-combustion chamber 461a is dispersed in the first communication path 462 and the second communication path 461b, so that the radiation speeds of the flames B401 and B402 And the flames B401 and B402 reach the vicinity of the first communication path 462. For this reason, the unburned fuel F401 and F402 staying in the vicinity of the first communication passage 462 is burned by the flames B401 and B402.

また、第1副燃焼室461aから第2連通路461b経由で第2副燃焼室461cへ放射された火炎B403が第2副燃焼室461cの新気混合気を点火する。ここで、第2副燃焼室461cの新気混合気の体積は、第1副燃焼室461aの新気混合気の体積に比べて大きくなっている。このため、第2副燃焼室461cで生成された火炎の推進力は、第1副燃焼室461aで生成された火炎の推進力に比べて大きくなる。これにより、火炎B401,B402よりも放射速度が速い火炎B407,B408が副燃焼室461から第1連通路462経由で主燃焼室63へ放射される。すなわち、火炎B407,B408の放射速度は火炎B401,B402の放射速度よりも速くなっている。   The flame B403 radiated from the first subcombustion chamber 461a to the second subcombustion chamber 461c via the second communication passage 461b ignites the fresh air mixture in the second subcombustion chamber 461c. Here, the volume of the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chamber 461c is larger than the volume of the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 461a. For this reason, the propulsive force of the flame generated in the second sub-combustion chamber 461c is larger than the propulsive force of the flame generated in the first sub-combustion chamber 461a. As a result, flames B407 and B408 having a higher radiation speed than the flames B401 and B402 are radiated from the auxiliary combustion chamber 461 to the main combustion chamber 63 via the first communication passage 462. That is, the radiation speeds of the flames B407 and B408 are faster than those of the flames B401 and B402.

(3)
ここでは、第2連通路461bは、第2副燃焼室461cの第3中心軸CA4に対してオフセットされ、第2副燃焼室461cの第3径方向R4(図22参照)に対して傾斜している。このため、第1副燃焼室461aから第2連通路461b経由で第2副燃焼室461cへ放射された火炎B403により、第2副燃焼室461cに旋回流A5(図22参照)が生成される。これにより、第2副燃焼室461cにおける燃焼期間は短縮し、第2副燃焼室461cの圧力はさらに急激に上昇する。この結果、放射される速度のさらに速い火炎B407,B408が第1副燃焼室461aから第1連通路462経由で主燃焼室63へ放射されるので、リーン限界は拡大する。
(3)
Here, the second communication passage 461b is offset with respect to the third central axis CA4 of the second auxiliary combustion chamber 461c, and is inclined with respect to the third radial direction R4 (see FIG. 22) of the second auxiliary combustion chamber 461c. ing. Therefore, a swirl flow A5 (see FIG. 22) is generated in the second sub-combustion chamber 461c by the flame B403 radiated from the first sub-combustion chamber 461a to the second sub-combustion chamber 461c via the second communication path 461b. . As a result, the combustion period in the second sub-combustion chamber 461c is shortened, and the pressure in the second sub-combustion chamber 461c increases more rapidly. As a result, the flames B407 and B408 having higher radiating speed are radiated from the first auxiliary combustion chamber 461a to the main combustion chamber 63 via the first communication passage 462, so that the lean limit is expanded.

(4)
ここでは、第2連通路461bは、第1副燃焼室461aの中心軸(シリンダ軸CA1)に対してオフセットされ、第1副燃焼室461aのシリンダ径方向R1(図24参照)に対して傾斜している。それに対して、点火プラグ429は、第1副燃焼室461aの中心軸(シリンダ軸CA1)の近傍に設けられている。このため、第2副燃焼室461cから第2連通路461b経由で第1副燃焼室461aへ放射された火炎により、第1副燃焼室461aに旋回流A6(図24参照)が生成される。これにより、第2副燃焼室461cから第2連通路461b経由で第1副燃焼室461aへ放射された火炎B404が点火プラグ429の先端部分429aに衝突することは抑制される。このため、点火プラグ429の先端部分429aの近傍で熱面着火が発生することが低減されるので、機関負荷の向上は容易になる。
(4)
Here, the second communication passage 461b is offset with respect to the central axis (cylinder axis CA1) of the first sub-combustion chamber 461a, and is inclined with respect to the cylinder radial direction R1 (see FIG. 24) of the first sub-combustion chamber 461a. is doing. On the other hand, the spark plug 429 is provided in the vicinity of the central axis (cylinder axis CA1) of the first auxiliary combustion chamber 461a. Therefore, a swirl flow A6 (see FIG. 24) is generated in the first sub-combustion chamber 461a by the flame radiated from the second sub-combustion chamber 461c to the first sub-combustion chamber 461a via the second communication passage 461b. Thus, the flame B404 radiated from the second subcombustion chamber 461c to the first subcombustion chamber 461a via the second communication passage 461b is prevented from colliding with the tip portion 429a of the spark plug 429. For this reason, the occurrence of hot surface ignition near the tip portion 429a of the spark plug 429 is reduced, so that the engine load can be easily improved.

(5)
ここでは、第2連通路461bの流路方向に垂直な断面の面積は、第1連通路462の流路方向に垂直な断面の面積と略等しい。このため、第1副燃焼室461aの燃焼ガス(火炎)が第1連通路462及び第2連通路461bへ到達した際に、火炎B401,B402,B403が安定して放射されることになる。また、火炎B403により、第2副燃焼室461cの新気混合気は、サイクル変動が少なく安定した状態で燃焼する。
(5)
Here, the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the second communication path 461b is substantially equal to the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the first communication path 462. For this reason, when the combustion gas (flame) in the first sub-combustion chamber 461a reaches the first communication path 462 and the second communication path 461b, the flames B401, B402, B403 are stably emitted. Further, the flame B403 causes the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chamber 461c to combust in a stable state with little cycle fluctuation.

(第4実施形態の変形例)
図27に示すように、副室式内燃機関400iの副燃焼室461iにおいて、第2副燃焼室461ciには、第1燃料噴射弁425iがさらに設けられていても良い。このとき、第1燃料噴射弁425iは、第2副燃焼室壁466を上方から下方へ貫通するように配置されている。第1燃料噴射弁425iは、第2副燃焼室461ciへ燃料を噴射する。
(Modification of the fourth embodiment)
As shown in FIG. 27, in the auxiliary combustion chamber 461i of the auxiliary chamber internal combustion engine 400i, the second auxiliary combustion chamber 461ci may further be provided with a first fuel injection valve 425i. At this time, the first fuel injection valve 425i is disposed so as to penetrate the second auxiliary combustion chamber wall 466 from above to below. The first fuel injection valve 425i injects fuel into the second auxiliary combustion chamber 461ci.

これにより、第2副燃焼室461ciにおける燃焼が促進されるので、第2副燃焼室461ciの圧力はさらに急激に上昇する。この結果、放射される速度のさらに速い火炎B407i,B408iが第1副燃焼室461aから第1連通路462経由で主燃焼室63へ放射される。   As a result, the combustion in the second sub-combustion chamber 461ci is promoted, so that the pressure in the second sub-combustion chamber 461ci further increases abruptly. As a result, flames B407i and B408i with higher radiating speed are radiated from the first auxiliary combustion chamber 461a to the main combustion chamber 63 via the first communication path 462.

また、第1副燃焼室461aから第2連通路461b経由で第2副燃焼室461ciへ導入される燃料(新気混合気)に加えて、第2副燃焼室461ciにさらに燃料が供給されるので、第2副燃焼室461ciの空燃比は第1副燃焼室461aの空燃比よりも理論空燃比に近くすることができるようになっている。このため、第2副燃焼室461ciの圧力はさらに急激に上昇することができるようになっている。   In addition to the fuel (fresh air mixture) introduced from the first sub-combustion chamber 461a to the second sub-combustion chamber 461ci via the second communication passage 461b, fuel is further supplied to the second sub-combustion chamber 461ci. Therefore, the air-fuel ratio of the second sub-combustion chamber 461ci can be made closer to the stoichiometric air-fuel ratio than the air-fuel ratio of the first sub-combustion chamber 461a. For this reason, the pressure in the second sub-combustion chamber 461ci can be increased more rapidly.

<本発明の第5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5実施形態に係る副室式内燃機関500について、図28〜図33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。
<Configuration and Operation of Sub-chamber Internal Combustion Engine According to Fifth Embodiment of the Present Invention>
A sub-chamber internal combustion engine 500 according to a fifth embodiment of the present invention will be described with a focus on differences from the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention, with reference to FIGS.

(副室式内燃機関の概略構成)
副室式内燃機関500は、副燃焼室61の代わりに副燃焼室561を備える。副燃焼室561は、副燃焼室壁564,566,567に囲まれている。具体的には、シリンダヘッド20において吸気ポート23と排気ポート24との間に形成された空間に、略円筒形状の副燃焼室壁564と、略円筒形状の副燃焼室壁566と、略円筒形状の副燃焼室壁567とが配置され、副燃焼室561が形成される。また、副燃焼室壁564の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と副燃焼室561とを連通する第1連通路562が形成されている。点火プラグ529は、その先端部分529aが副燃焼室561に突出するように設けられている。
(Schematic configuration of sub-chamber internal combustion engine)
The sub chamber internal combustion engine 500 includes a sub combustion chamber 561 instead of the sub combustion chamber 61. The auxiliary combustion chamber 561 is surrounded by auxiliary combustion chamber walls 564, 566, and 567. Specifically, in the space formed between the intake port 23 and the exhaust port 24 in the cylinder head 20, a substantially cylindrical sub-combustion chamber wall 564, a substantially cylindrical sub-combustion chamber wall 566, and a substantially cylindrical shape are provided. A secondary combustion chamber wall 567 having a shape is arranged to form a secondary combustion chamber 561. Further, a first communication passage 562 that connects the main combustion chamber 63 and the sub-combustion chamber 561 is formed on the bulged hemispherical bottom surface of the sub-combustion chamber wall 564. The spark plug 529 is provided so that a tip end portion 529 a thereof protrudes into the auxiliary combustion chamber 561.

その他の点は、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。   Other points are the same as those of the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention.

(副室式内燃機関の概略動作)
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。
(Schematic operation of sub-chamber internal combustion engine)
This is the same as the sub-chamber internal combustion engine 1 which is the premise of the present invention.

(副燃焼室の詳細構成)
図28,図30,図32,図33に、副燃焼室561の拡大断面図を示す。図28,図30,図32,図33に示す断面図は、シリンダ軸CA1と第4中心軸CA5及び第5中心軸CA6を含む面で切った断面図である。第4中心軸CA5は、シリンダ軸CA1と平行な方向における後述する第2副燃焼室561cの中心軸である。第5中心軸CA6は、シリンダ軸CA1と平行な方向における後述する第2副燃焼室561fの中心軸である。図29は、図28のXXIX-XXIX断面図である。図31は、図30のXXXI-XXXI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。
(Detailed configuration of auxiliary combustion chamber)
28, 30, 32, and 33 are enlarged sectional views of the auxiliary combustion chamber 561. 28, 30, 32, and 33 are cross-sectional views taken along a plane that includes the cylinder axis CA1, the fourth central axis CA5, and the fifth central axis CA6. The fourth central axis CA5 is a central axis of a second sub-combustion chamber 561c described later in a direction parallel to the cylinder axis CA1. The fifth central axis CA6 is a central axis of a second sub-combustion chamber 561f described later in a direction parallel to the cylinder axis CA1. 29 is a cross-sectional view taken along the line XXIX-XXIX in FIG. 31 is a cross-sectional view taken along XXXI-XXXI in FIG. In addition, the same component as said subchamber internal combustion engine 1 used as a premise is shown with the same number.

副燃焼室561は、第1副燃焼室561aと複数の第2連通路561b,561eと複数の第2副燃焼室561c,561fとを有している。第1副燃焼室561aは、シリンダ軸CA1に垂直な断面が略円形である。第1副燃焼室561aは、主燃焼室63に隣接して設けられており、第1副燃焼室壁564で囲まれた室である。第1副燃焼室561aは、シリンダ軸CA1を中心軸とする略円筒形状である。第1副燃焼室壁564の膨出した半球状の底面には、主燃焼室63と第1副燃焼室561aとを連通する複数の第1連通路562が形成されている。第1連通路562は、第1副燃焼室561aから主燃焼室63へ向かう方向について、シリンダ軸CA1と鋭角を成して下方に傾斜している。これにより、第1副燃焼室561aから主燃焼室63へ効率よく火炎を放射することができるようになっている。   The auxiliary combustion chamber 561 includes a first auxiliary combustion chamber 561a, a plurality of second communication passages 561b and 561e, and a plurality of second auxiliary combustion chambers 561c and 561f. The first sub-combustion chamber 561a has a substantially circular cross section perpendicular to the cylinder axis CA1. The first auxiliary combustion chamber 561 a is provided adjacent to the main combustion chamber 63 and is a chamber surrounded by the first auxiliary combustion chamber wall 564. The first sub-combustion chamber 561a has a substantially cylindrical shape with the cylinder axis CA1 as the central axis. A plurality of first communication passages 562 communicating the main combustion chamber 63 and the first sub-combustion chamber 561a are formed on the expanded hemispherical bottom surface of the first sub-combustion chamber wall 564. The first communication passage 562 is inclined downward at an acute angle with the cylinder axis CA1 in the direction from the first sub-combustion chamber 561a toward the main combustion chamber 63. Thereby, a flame can be efficiently radiated from the first sub-combustion chamber 561a to the main combustion chamber 63.

第2副燃焼室561c,561fは、第1副燃焼室561aよりも主燃焼室63から遠い位置であって第1副燃焼室561aに隣接した位置に設けられており、第2副燃焼室壁566,567で囲まれた室である。また、第2副燃焼室561cは、シリンダ軸CA1と平行な方向における中心軸が第4中心軸CA5であり、略円筒形状である。第2副燃焼室561fは、シリンダ軸CA1と平行な方向における中心軸が第5中心軸CA6であり、略円筒形状である。   The second sub-combustion chambers 561c and 561f are provided at positions farther from the main combustion chamber 63 than the first sub-combustion chamber 561a and adjacent to the first sub-combustion chamber 561a. It is a room surrounded by 566,567. The second sub-combustion chamber 561c has a substantially cylindrical shape with the central axis in the direction parallel to the cylinder axis CA1 being the fourth central axis CA5. The second sub-combustion chamber 561f has a substantially cylindrical shape in which the central axis in the direction parallel to the cylinder axis CA1 is the fifth central axis CA6.

ここで、第2副燃焼室561c,561fの総容積は、第1副燃焼室561aの容積よりも大きい。これにより、第2副燃焼室561c,561fにおける新気混合気の総体積が第1副燃焼室561aにおける新気混合気の体積よりも大きくなるので、第1副燃焼室561aで生成された火炎の推進力に比べて第2副燃焼室561c,561fで生成された火炎の推進力の合計を大きくすることができるようになっている。   Here, the total volume of the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f is larger than the volume of the first auxiliary combustion chamber 561a. As a result, the total volume of the fresh air mixture in the second subcombustion chambers 561c and 561f becomes larger than the volume of the fresh air mixture in the first subcombustion chamber 561a, so that the flame generated in the first subcombustion chamber 561a. The total propulsive force of the flames generated in the second sub-combustion chambers 561c and 561f can be made larger than the propulsive force.

第2連通路561bは、第1副燃焼室561aから第2副燃焼室561cへ貫通するように、第1副燃焼室壁564及び第2副燃焼室壁566が開口されて形成されている。第2連通路561bは、第1副燃焼室561aと第2副燃焼室561cとを連通している。この第2連通路561bは、第2副燃焼室561cの第4中心軸CA5に対してオフセットされ、第2副燃焼室561cの第4径方向R5(図29参照)に対して傾斜している。それから、第2連通路561bは、第1副燃焼室561aの中心軸(シリンダ軸CA1)に対してオフセットされ、第1副燃焼室561aのシリンダ径方向R1(図31参照)に対して傾斜している。そして、第2連通路561bの流路方向に垂直な断面の面積は、第1連通路562の流路方向に垂直な断面の面積と略等しい。   The second communication passage 561b is formed by opening the first sub-combustion chamber wall 564 and the second sub-combustion chamber wall 566 so as to penetrate from the first sub-combustion chamber 561a to the second sub-combustion chamber 561c. The second communication passage 561b communicates the first sub-combustion chamber 561a and the second sub-combustion chamber 561c. The second communication passage 561b is offset with respect to the fourth central axis CA5 of the second auxiliary combustion chamber 561c, and is inclined with respect to the fourth radial direction R5 (see FIG. 29) of the second auxiliary combustion chamber 561c. . Then, the second communication passage 561b is offset with respect to the central axis (cylinder axis CA1) of the first sub-combustion chamber 561a, and is inclined with respect to the cylinder radial direction R1 (see FIG. 31) of the first sub-combustion chamber 561a. ing. The area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the second communication path 561b is substantially equal to the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the first communication path 562.

また、第2連通路561eは、第1副燃焼室561aから第2副燃焼室561fへ貫通するように、第1副燃焼室壁564及び第2副燃焼室壁567が開口されて形成されている。第2連通路561eは、第1副燃焼室561aと第2副燃焼室561fとを連通している。この第2連通路561eは、第2副燃焼室561fの第5中心軸CA6に対してオフセットされ、第2副燃焼室561fの第5径方向R6(図29参照)に対して傾斜している。それから、第2連通路561eは、第1副燃焼室561aの中心軸(シリンダ軸CA1)に対してオフセットされ、第1副燃焼室561aのシリンダ径方向R1(図31参照)に対して傾斜している。そして、第2連通路561eの流路方向に垂直な断面の面積は、第1連通路562の流路方向に垂直な断面の面積と略等しい。   The second communication passage 561e is formed by opening the first sub-combustion chamber wall 564 and the second sub-combustion chamber wall 567 so as to penetrate from the first sub-combustion chamber 561a to the second sub-combustion chamber 561f. Yes. The second communication passage 561e communicates the first sub-combustion chamber 561a and the second sub-combustion chamber 561f. The second communication passage 561e is offset with respect to the fifth central axis CA6 of the second sub-combustion chamber 561f, and is inclined with respect to the fifth radial direction R6 (see FIG. 29) of the second sub-combustion chamber 561f. . Then, the second communication passage 561e is offset with respect to the central axis (cylinder axis CA1) of the first sub-combustion chamber 561a, and is inclined with respect to the cylinder radial direction R1 (see FIG. 31) of the first sub-combustion chamber 561a. ing. The area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the second communication path 561e is substantially equal to the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the first communication path 562.

一方、副燃焼室561には、上部の位置から第1連通路562へ近づく位置へかけて点火プラグ529が設けられている。点火プラグ529は、第1副燃焼室壁564を上方から下方へ貫通するように配置されている。そして、点火プラグ529は、第1副燃焼室561aの上部から容積中心の近傍まで延びている。   On the other hand, the auxiliary combustion chamber 561 is provided with a spark plug 529 from an upper position to a position approaching the first communication path 562. The spark plug 529 is disposed so as to penetrate the first sub-combustion chamber wall 564 from above to below. The spark plug 529 extends from the upper part of the first auxiliary combustion chamber 561a to the vicinity of the center of the volume.

また、点火プラグ529の先端部分529aは、第1副燃焼室561aの内部においてシリンダ軸CA1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。点火プラグ529の先端部分529aは、第1副燃焼室561aに突出している。点火プラグ529は、先端部分529aにスパークを発生させて、第1副燃焼室561aの新気混合気を点火する。これにより、点火プラグ529は、第1副燃焼室561aの新気混合気を効率よく点火して燃焼することができるようになっている。   Further, the tip portion 529a of the spark plug 529 is disposed in the first sub-combustion chamber 561a in the vicinity of the cylinder axis CA1 and away from the main combustion chamber 63. A tip portion 529a of the spark plug 529 protrudes into the first sub-combustion chamber 561a. The spark plug 529 ignites the fresh air mixture in the first sub-combustion chamber 561a by generating a spark at the tip portion 529a. Thus, the spark plug 529 can efficiently ignite and burn the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 561a.

(副燃焼室の詳細動作)
圧縮行程において、主燃焼室63の均質な新気混合気の一部は、第1連通路562を介して主燃焼室63から第1副燃焼室561aへ導入される。そして、点火プラグ529は、スパークを発生させてその新気混合気を点火する。点火された新気混合気は、火炎として第1連通路562だけでなく第2連通路561b,561eへも到達する。
(Detailed operation of secondary combustion chamber)
In the compression stroke, a part of the homogeneous fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is introduced from the main combustion chamber 63 to the first sub-combustion chamber 561a via the first communication passage 562. The spark plug 529 ignites the fresh air-fuel mixture by generating sparks. The ignited fresh air-fuel mixture reaches not only the first communication path 562 but also the second communication paths 561b and 561e as a flame.

第1連通路562へ到達した火炎は、火炎B501,B502(第1火炎)として、第1副燃焼室561aから第1連通路562経由で主燃焼室63へとトーチ状に放射される。ここで、第1連通路562が点火プラグ529の先端部分529aに対して主燃焼室63側に設けられているので、火炎B501,B502は第1副燃焼室561aから主燃焼室63へと向かう方向(図28における斜め下方向)へ放射される。すなわち、火炎B501,B502は、第1副燃焼室561aから主燃焼室63へ効率よく放射される。   The flame that has reached the first communication path 562 is emitted as a flame B501, B502 (first flame) from the first auxiliary combustion chamber 561a to the main combustion chamber 63 via the first communication path 562. Here, since the first communication passage 562 is provided on the main combustion chamber 63 side with respect to the tip portion 529a of the spark plug 529, the flames B501 and B502 are directed from the first sub-combustion chamber 561a to the main combustion chamber 63. Radiated in the direction (diagonally downward in FIG. 28). That is, the flames B501 and B502 are efficiently radiated from the first sub-combustion chamber 561a to the main combustion chamber 63.

また、第2連通路561b,561eへ到達した火炎は、火炎B503,B509として、第1副燃焼室561aから第2連通路561b,561e経由で第2副燃焼室561c,561fへとトーチ状に放射される。ここで、第2連通路561b,561eが点火プラグ529の先端部分529aに対して主燃焼室63から遠ざかる側に設けられているので、火炎B503,B509は第1副燃焼室561aから主燃焼室63に対して遠ざかる方向(図28における斜め上方向)へ放射される。   The flames that have reached the second communication passages 561b and 561e are in a torch shape as flames B503 and B509 from the first auxiliary combustion chamber 561a to the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f via the second communication passages 561b and 561e. Radiated. Here, since the second communication passages 561b and 561e are provided on the side away from the main combustion chamber 63 with respect to the tip portion 529a of the spark plug 529, the flames B503 and B509 are transferred from the first subcombustion chamber 561a to the main combustion chamber. Radiated in a direction away from 63 (an obliquely upward direction in FIG. 28).

ここで、第2副燃焼室561c,561fの総容積に比べて第1副燃焼室561aの容積が小さいので、第1副燃焼室561aの新気混合気の体積は、第2副燃焼室561c,561fの新気混合気の総体積に比べて小さくなっている。また、点火された新気混合気が火炎として第1連通路562だけでなく第2連通路561b,561eへも到達するので、点火された新気混合気が火炎として第1連通路62のみに到達する場合(図2参照)に比べて、第1連通路562へ到達する火炎の推進力が小さくなっている。これらのため、火炎B501,B502は、火炎B7,B8に比べて放射速度が遅くなっている。放射速度は、第1副燃焼室561aから第1連通路562経由で主燃焼室63へ火炎が放射されるときの速度である。このため、火炎B501,B502は、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が比較的大きな形をしている。また、火炎B501,B502の伝播方向は、主として第1連通路562の近傍へ広がる方向である。これにより、第1連通路562の近傍の未燃燃料F501,F502と火炎B501,B502との接触面積及び接触時間が大きくなっており、未燃燃料F501,F502は、そのほとんどが火炎B501,B502により燃焼されて、既燃燃料F503,F504へと変わる(図30参照)。   Here, since the volume of the first auxiliary combustion chamber 561a is smaller than the total volume of the second auxiliary combustion chambers 561c, 561f, the volume of the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 561a is the second auxiliary combustion chamber 561c. , 561f is smaller than the total volume of the fresh air mixture. Further, since the ignited fresh air-fuel mixture reaches not only the first communication passage 562 but also the second communication passages 561b and 561e as a flame, the ignited fresh air-fuel mixture is only introduced into the first communication passage 62 as a flame. The propulsive force of the flame reaching the first communication path 562 is smaller than that when reaching (see FIG. 2). For these reasons, the flames B501 and B502 have a lower radiation speed than the flames B7 and B8. The radiation speed is a speed at which a flame is radiated from the first sub-combustion chamber 561a to the main combustion chamber 63 via the first communication path 562. Therefore, the flames B501 and B502 have a relatively large spread angle when radiated to the main combustion chamber 63. In addition, the propagation direction of the flames B501 and B502 is a direction mainly spreading in the vicinity of the first communication path 562. Thereby, the contact area and contact time of the unburned fuels F501 and F502 in the vicinity of the first communication passage 562 and the flames B501 and B502 are increased, and most of the unburned fuels F501 and F502 are the flames B501 and B502. Is changed to burned fuels F503 and F504 (see FIG. 30).

一方、第2副燃焼室561c,561fの新気混合気は、火炎B503,B509により点火されて燃焼する。ここで、第2連通路561b,561eへ到達する火炎の推進力も小さくなっているので、火炎B503,B509の放射される速度も遅くなっている。このため、火炎B503,B509は、第2副燃焼室561c,561fへ放射される際の広がり角度が比較的大きな形をしており、その伝播方向が主として第2連通路561b,561eの近傍へ広がる方向となっている。これにより、第2連通路561b,561eの近傍の新気混合気が火炎B503,B509により燃焼されやすくなっている。また、主燃焼室63の容積に比べて第2副燃焼室561c,561fの総容積が小さいので、第2副燃焼室561c,561fの新気混合気の総体積は、主燃焼室63の新気混合気の体積に比べて小さくなっている。この結果、火炎B503,B509の放射される速度が遅くても、第2副燃焼室561c,561fにおける燃焼期間は十分に短くなる。また、第1副燃焼室561aから第2連通路561b経由で第2副燃焼室561cへ放射された火炎B503により、内壁面566aに沿って、第2副燃焼室561cに旋回流A7(図29参照)が生成される。さらに、第1副燃焼室561aから第2連通路561e経由で第2副燃焼室561fへ放射された火炎B509により、内壁面567aに沿って、第2副燃焼室561fに旋回流A8(図29参照)が生成される。このため、第2副燃焼室561c,561fにおける燃焼期間は確実に短くなる。これらにより、第2副燃焼室561c,561fの圧力は急激に上昇する。   On the other hand, the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f is ignited and burned by the flames B503 and B509. Here, since the propulsive force of the flame reaching the second communication passages 561b and 561e is also reduced, the radiating speed of the flames B503 and B509 is also reduced. For this reason, the flames B503 and B509 have a relatively large spread angle when radiated to the second sub-combustion chambers 561c and 561f, and the propagation direction thereof is mainly close to the second communication passages 561b and 561e. It has become a spreading direction. Thereby, the fresh air mixture in the vicinity of the second communication passages 561b and 561e is easily burned by the flames B503 and B509. Further, since the total volume of the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f is smaller than the volume of the main combustion chamber 63, the total volume of the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f is the new volume of the main combustion chamber 63. It is smaller than the volume of the air-fuel mixture. As a result, even if the radiating speed of the flames B503 and B509 is low, the combustion period in the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f is sufficiently short. Further, the swirl flow A7 (FIG. 29) flows along the inner wall surface 566a to the second sub-combustion chamber 561c by the flame B503 radiated from the first sub-combustion chamber 561a to the second sub-combustion chamber 561c via the second communication path 561b. Reference) is generated. Further, the swirl flow A8 (FIG. 29) flows along the inner wall surface 567a to the second auxiliary combustion chamber 561f by the flame B509 radiated from the first auxiliary combustion chamber 561a to the second auxiliary combustion chamber 561f via the second communication passage 561e. Reference) is generated. For this reason, the combustion period in the second sub-combustion chambers 561c and 561f is reliably shortened. As a result, the pressure in the second sub-combustion chambers 561c and 561f rises rapidly.

さらに、第1副燃焼室561aの容積に比べて第2副燃焼室561c,561fの総容積が大きいので、第2副燃焼室561c,561fの新気混合気の総体積は、第1副燃焼室561aの新気混合気の体積に比べて大きくなっている。このため、第2副燃焼室561c,561fで生成された火炎の推進力の合計は、第1副燃焼室561aで生成された火炎の推進力に比べて大きくなる。   Further, since the total volume of the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f is larger than the volume of the first auxiliary combustion chamber 561a, the total volume of the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f is the first auxiliary combustion chamber. It is larger than the volume of the fresh air mixture in the chamber 561a. For this reason, the total propulsive force of the flame generated in the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f is larger than the propulsive force of the flame generated in the first auxiliary combustion chamber 561a.

そして、図30に示すように、第2副燃焼室561cの燃焼ガス(火炎)は、火炎B504として、第2連通路561b経由で第1副燃焼室561aへ放射される。また、第2副燃焼室561fの燃焼ガス(火炎)は、火炎B510として、第2連通路561e経由で第1副燃焼室561aへ放射される。第2副燃焼室561cから第2連通路561b経由で第1副燃焼室561aへ放射された火炎B504と、第2副燃焼室561fから第2連通路561e経由で第1副燃焼室561aへ放射された火炎B510とにより、内壁面564aに沿って、第1副燃焼室561aに旋回流A9(図31参照)が生成される。これにより、第2副燃焼室561cから第2連通路561b経由で第1副燃焼室561aへ放射された火炎B504が点火プラグ529の先端部分529aに衝突することは抑制され、第2副燃焼室561fから第2連通路561e経由で第1副燃焼室561aへ放射された火炎B510が点火プラグ529の先端部分529aに衝突することも抑制される。   As shown in FIG. 30, the combustion gas (flame) in the second sub-combustion chamber 561c is radiated to the first sub-combustion chamber 561a via the second communication passage 561b as flame B504. Further, the combustion gas (flame) in the second sub-combustion chamber 561f is radiated to the first sub-combustion chamber 561a as the flame B510 via the second communication passage 561e. Flame B504 radiated from the second subcombustion chamber 561c to the first subcombustion chamber 561a via the second communication passage 561b, and radiation from the second subcombustion chamber 561f to the first subcombustion chamber 561a via the second communication passage 561e The swirling flow A9 (see FIG. 31) is generated in the first sub-combustion chamber 561a along the inner wall surface 564a by the flame B510. As a result, the flame B504 radiated from the second subcombustion chamber 561c to the first subcombustion chamber 561a via the second communication passage 561b is suppressed from colliding with the tip portion 529a of the spark plug 529, and the second subcombustion chamber It is also suppressed that the flame B510 radiated from 561f to the first auxiliary combustion chamber 561a via the second communication path 561e collides with the tip portion 529a of the spark plug 529.

さらに、火炎B504,B510は、第1連通路562へ到達する。第1連通路562へ到達した火炎B504,B510は、図32に示すように、火炎B507,B508(第2火炎)として、第1副燃焼室561aから第1連通路562経由で主燃焼室63へとトーチ状に放射される。   Further, the flames B504 and B510 reach the first communication path 562. As shown in FIG. 32, the flames B504 and B510 that have reached the first communication passage 562 are converted into flames B507 and B508 (second flame) from the first auxiliary combustion chamber 561a via the first communication passage 562, as shown in FIG. Radiated in a torch shape.

ここで、火炎B507,B508が第1副燃焼室561aから主燃焼室63へと向かう方向(図32における斜め下方向)へ放射されるので、火炎B507,B508は、第1副燃焼室561aから主燃焼室63へ効率よく放射される。   Here, since the flames B507 and B508 are radiated in the direction from the first sub-combustion chamber 561a toward the main combustion chamber 63 (diagonally downward in FIG. 32), the flames B507 and B508 are emitted from the first sub-combustion chamber 561a. It is efficiently radiated to the main combustion chamber 63.

また、火炎B507,B508は、火炎B501,B502に比べて放射速度が速い。このため、火炎B507,B508は、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が比較的小さな鋭い形をしており、その伝播方向が主として第1連通路562の近傍から遠ざかる方向である。これにより、第1連通路562の近傍の既燃燃料F503,F504と火炎B507,B508との接触面積及び接触時間が小さくなっているが、未燃燃料F501,F502のほとんどが既に既燃燃料F503,F504に変わっているので、未燃燃料F501,F502が第1連通路562の近傍に残存することは低減されている。   Also, the flames B507 and B508 have a higher radiation speed than the flames B501 and B502. Therefore, the flames B507 and B508 have a sharp shape with a relatively small spread angle when radiated to the main combustion chamber 63, and the propagation direction thereof is mainly the direction away from the vicinity of the first communication path 562. This reduces the contact area and contact time between the burned fuels F503 and F504 in the vicinity of the first communication passage 562 and the flames B507 and B508, but most of the unburned fuels F501 and F502 are already burned fuel F503. , F504, the remaining unburned fuel F501, F502 in the vicinity of the first communication path 562 is reduced.

そして、第1副燃焼室561aから主燃焼室63へ放射された火炎B507,B508は、主燃焼室63の新気混合気を燃焼させる。   The flames B507 and B508 radiated from the first auxiliary combustion chamber 561a to the main combustion chamber 63 burn the fresh air mixture in the main combustion chamber 63.

次に膨張行程において、主燃焼室63の新気混合気が燃焼することにより、主燃焼室63の圧力が急激に上昇する。ここで、主燃焼室63と第1副燃焼室561aとは第1連通路562により連通されているが、主燃焼室63の圧力上昇が急激であるので、主燃焼室63の圧力は第1副燃焼室561aの圧力よりも一時的に高くなる。   Next, in the expansion stroke, the new air-fuel mixture in the main combustion chamber 63 burns, so that the pressure in the main combustion chamber 63 rapidly increases. Here, the main combustion chamber 63 and the first sub-combustion chamber 561a are communicated with each other through the first communication passage 562. However, since the pressure in the main combustion chamber 63 increases rapidly, the pressure in the main combustion chamber 63 is the first pressure. It temporarily becomes higher than the pressure in the auxiliary combustion chamber 561a.

このため、図33に示すように、第1連通路562の近傍に残存する既燃燃料F503,F504は、主燃焼室63から第1連通路562を介して第1副燃焼室561aへ流入する。第1副燃焼室561aへ流入した既燃燃料F503,F504は、第1副燃焼室561aにおいて、点火プラグ529の先端部分529aや内壁面564aなどの温度が高い部分で熱面着火することがほとんどない。これにより、既燃燃料F503,F504が主燃焼室63における燃焼に寄与しないまま燃焼されることが低減されており、冷却損失が低減されている。   Therefore, as shown in FIG. 33, the burnt fuels F503 and F504 remaining in the vicinity of the first communication passage 562 flow from the main combustion chamber 63 into the first sub-combustion chamber 561a via the first communication passage 562. . The burned fuels F503 and F504 that have flowed into the first sub-combustion chamber 561a are mostly ignited on the hot surface in the first sub-combustion chamber 561a where the temperature is high, such as the tip portion 529a of the spark plug 529 and the inner wall surface 564a. Absent. Thereby, it is reduced that the burned fuels F503 and F504 are burned without contributing to the combustion in the main combustion chamber 63, and the cooling loss is reduced.

(副室式内燃機関に関する特徴)
(1)
ここでは、点火プラグ529は、主燃焼室63から第1連通路562経由で副燃焼室561へ導入された新気混合気を点火して、火炎B501,B502と火炎B507,B508とを生成する。ここで、火炎B501,B502は、放射速度が火炎B507,B508よりも遅いので、主燃焼室63へ放射される際の広がり角度が大きくなる傾向がある。このため、第1連通路562近傍に滞留している未燃燃料F501,F502のほとんどは、火炎B501,B502により燃焼して既燃燃料F503,F504へと変わる。また、火炎B507,B508は、火炎B501,B502よりも後に生成され、その放射速度が火炎B501,B502の放射速度よりも速い。このため、第1連通路562近傍に未燃燃料F501,F502がほとんど滞留していない状態で、火炎B507,B508により、主燃焼室63の新気混合気は燃焼する。
(Characteristics related to sub-chamber internal combustion engine)
(1)
Here, the spark plug 529 ignites the fresh air mixture introduced from the main combustion chamber 63 to the sub-combustion chamber 561 via the first communication passage 562, and generates flames B501, B502 and flames B507, B508. . Here, since the flames B501 and B502 have a radiation speed slower than that of the flames B507 and B508, the spread angle when emitted to the main combustion chamber 63 tends to be large. For this reason, most of the unburned fuels F501 and F502 staying in the vicinity of the first communication passage 562 are burned by the flames B501 and B502 and changed to burned fuels F503 and F504. Moreover, the flames B507 and B508 are generated after the flames B501 and B502, and the radiation speed thereof is faster than the radiation speeds of the flames B501 and B502. For this reason, the fresh air mixture in the main combustion chamber 63 is combusted by the flames B507 and B508 in a state where the unburned fuel F501 and F502 hardly stay in the vicinity of the first communication passage 562.

このように、主燃焼室63の圧力が副燃焼室561の圧力よりも大きくなるときに、第1連通路562近傍に滞留している未燃燃料F501,F502が低減されているので、未燃燃料F501,F502が第1副燃焼室561aへ逆流することは抑制されている。このため、冷却損失は低減される。   Thus, when the pressure in the main combustion chamber 63 becomes larger than the pressure in the sub-combustion chamber 561, the unburned fuels F501 and F502 staying in the vicinity of the first communication passage 562 are reduced. The fuel F501 and F502 are prevented from flowing back to the first auxiliary combustion chamber 561a. For this reason, the cooling loss is reduced.

(2)
ここでは、第2副燃焼室561c,561fの総容積に比べて第1副燃焼室561aの容積が小さいので、第1副燃焼室561aの新気混合気の体積は、第2副燃焼室561c,561fの新気混合気の総体積に比べて小さくなっている。また、点火プラグ529は、第1副燃焼室561aに設けられる。これにより、点火プラグ529が第1副燃焼室561aの新気混合気を点火して生成した火炎が第1連通路562と第2連通路561b,561eとに分散するので、火炎B501,B502の放射速度は遅くなり、火炎B501,B502は第1連通路562近傍に到達する。このため、火炎B501,B502により、第1連通路562近傍に滞留している未燃燃料F501,F502は燃焼する。
(2)
Here, since the volume of the first auxiliary combustion chamber 561a is smaller than the total volume of the second auxiliary combustion chambers 561c, 561f, the volume of the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 561a is the second auxiliary combustion chamber 561c. , 561f is smaller than the total volume of the fresh air mixture. The spark plug 529 is provided in the first sub-combustion chamber 561a. As a result, the flame generated by the spark plug 529 igniting the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 561a is dispersed in the first communication path 562 and the second communication paths 561b and 561e. The radiation speed becomes slow, and the flames B501 and B502 reach the vicinity of the first communication path 562. For this reason, the unburnt fuels F501 and F502 staying in the vicinity of the first communication path 562 are burned by the flames B501 and B502.

また、第1副燃焼室561aから第2連通路561b,561e経由で第2副燃焼室561c,561fへ放射された火炎B503,B509が第2副燃焼室561c,561fの新気混合気を点火する。ここで、第2副燃焼室561c,561fの新気混合気の体積は、第1副燃焼室561aの新気混合気の体積に比べて大きくなっている。このため、第2副燃焼室561c,561fで生成された火炎の推進力は、第1副燃焼室561aで生成された火炎の推進力に比べて大きくなる。これにより、火炎B501,B502よりも放射速度が速い火炎B507,B508が副燃焼室561から第1連通路562経由で主燃焼室63へ放射される。すなわち、火炎B507,B508の放射速度は火炎B501,B502の放射速度よりも速くなっている。   Flames B503 and B509 radiated from the first auxiliary combustion chamber 561a to the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f via the second communication passages 561b and 561e ignite the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f. To do. Here, the volume of the fresh air mixture in the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f is larger than the volume of the fresh air mixture in the first auxiliary combustion chamber 561a. For this reason, the propulsive force of the flame generated in the second sub-combustion chambers 561c and 561f is larger than the propulsive force of the flame generated in the first sub-combustion chamber 561a. As a result, flames B507 and B508 having a higher radiation speed than the flames B501 and B502 are radiated from the auxiliary combustion chamber 561 to the main combustion chamber 63 via the first communication path 562. That is, the radiation speeds of the flames B507 and B508 are faster than the radiation speeds of the flames B501 and B502.

(3)
ここでは、第2連通路561bは、第2副燃焼室561cの第4中心軸CA5に対してオフセットされ、第2副燃焼室561cの第4径方向R5(図29参照)に対して傾斜している。このため、第1副燃焼室561aから第2連通路561b経由で第2副燃焼室561cへ放射された火炎B503により、第2副燃焼室561cに旋回流A7(図29参照)が生成される。
(3)
Here, the second communication passage 561b is offset with respect to the fourth central axis CA5 of the second auxiliary combustion chamber 561c, and is inclined with respect to the fourth radial direction R5 (see FIG. 29) of the second auxiliary combustion chamber 561c. ing. Therefore, a swirl flow A7 (see FIG. 29) is generated in the second sub-combustion chamber 561c by the flame B503 radiated from the first sub-combustion chamber 561a to the second sub-combustion chamber 561c via the second communication path 561b. .

また、第2連通路561eは、第2副燃焼室561fの第5中心軸CA6に対してオフセットされ、第2副燃焼室561fの第5径方向R6(図29参照)に対して傾斜している。このため、第1副燃焼室561aから第2連通路561e経由で第2副燃焼室561fへ放射された火炎B509により、第2副燃焼室561fに旋回流A8(図29参照)が生成される。   Further, the second communication passage 561e is offset with respect to the fifth central axis CA6 of the second auxiliary combustion chamber 561f, and is inclined with respect to the fifth radial direction R6 (see FIG. 29) of the second auxiliary combustion chamber 561f. Yes. Therefore, a swirl flow A8 (see FIG. 29) is generated in the second sub-combustion chamber 561f by the flame B509 radiated from the first sub-combustion chamber 561a to the second sub-combustion chamber 561f via the second communication path 561e. .

これらにより、第2副燃焼室561c,561fにおける燃焼期間は短縮し、第2副燃焼室561c,561fの圧力はさらに急激に上昇する。この結果、放射される速度のさらに速い火炎B507,B508が第1副燃焼室561aから第1連通路562経由で主燃焼室63へ放射されるので、リーン限界は拡大する。   As a result, the combustion period in the second sub-combustion chambers 561c and 561f is shortened, and the pressure in the second sub-combustion chambers 561c and 561f increases more rapidly. As a result, the flames B507 and B508 having higher radiating speed are radiated from the first sub-combustion chamber 561a to the main combustion chamber 63 via the first communication passage 562, so that the lean limit is expanded.

(4)
ここでは、第2連通路561b,561eは、それぞれ、第1副燃焼室561aの中心軸(シリンダ軸CA1)に対してオフセットされ、第1副燃焼室561aのシリンダ径方向R1(図31参照)に対して傾斜している。それに対して、点火プラグ529は、第1副燃焼室561aの中心軸(シリンダ軸CA1)の近傍に設けられている。このため、第2副燃焼室561c,561fから第2連通路561b,561e経由で第1副燃焼室561aへ放射された火炎により、第1副燃焼室561aに旋回流A9(図31参照)が生成される。これにより、第2副燃焼室561c,561fから第2連通路561b,561e経由で第1副燃焼室561aへ放射された火炎B504,B510が点火プラグ529の先端部分529aに衝突することは抑制される。このため、点火プラグ529の先端部分529aの近傍で熱面着火が発生することが低減されるので、機関負荷の向上は容易になる。
(4)
Here, the second communication passages 561b and 561e are offset with respect to the central axis (cylinder axis CA1) of the first auxiliary combustion chamber 561a, respectively, and the cylinder radial direction R1 of the first auxiliary combustion chamber 561a (see FIG. 31). It is inclined with respect to. On the other hand, the spark plug 529 is provided in the vicinity of the central axis (cylinder axis CA1) of the first auxiliary combustion chamber 561a. Therefore, a swirl flow A9 (see FIG. 31) is generated in the first sub-combustion chamber 561a by the flame radiated from the second sub-combustion chambers 561c, 561f to the first sub-combustion chamber 561a via the second communication passages 561b, 561e. Generated. As a result, the flames B504 and B510 radiated from the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f to the first auxiliary combustion chamber 561a via the second communication passages 561b and 561e are prevented from colliding with the tip portion 529a of the spark plug 529. The For this reason, the occurrence of hot surface ignition near the tip portion 529a of the spark plug 529 is reduced, so that the engine load can be easily improved.

(5)
ここでは、第2連通路561b,561eの流路方向に垂直な断面の面積は、第1連通路562の流路方向に垂直な断面の面積と略等しい。このため、第1副燃焼室561aの燃焼ガス(火炎)が第1連通路562及び第2連通路561b,561eへ到達した際に、火炎B501,B502,B503,B509が安定して放射されることになる。また、火炎B503,B509により、第2副燃焼室561c,561fの新気混合気は、サイクル変動が少なく安定した状態で燃焼する。
(5)
Here, the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the second communication paths 561b and 561e is substantially equal to the area of the cross section perpendicular to the flow path direction of the first communication path 562. Therefore, when the combustion gas (flame) in the first sub-combustion chamber 561a reaches the first communication path 562 and the second communication paths 561b, 561e, the flames B501, B502, B503, B509 are stably emitted. It will be. In addition, the fresh air-fuel mixture in the second auxiliary combustion chambers 561c and 561f is combusted in a stable state with little cycle fluctuation by the flames B503 and B509.

本発明に係る副室式内燃機関は、冷却損失を低減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。   The sub-chamber internal combustion engine according to the present invention has an effect of reducing the cooling loss, and is useful as a sub-chamber internal combustion engine or the like.

前提となる副室式内燃機関の断面図。Sectional drawing of the subchamber internal combustion engine used as a premise. 前提となる副室式内燃機関における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in the subchamber type internal combustion engine used as a premise. 前提となる副室式内燃機関における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in the subchamber type internal combustion engine used as a premise. 本発明の第1実施形態に係る副室式内燃機関の断面図。1 is a cross-sectional view of a sub-chamber internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の変形例における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in the modification of a 1st embodiment of the present invention. 図9のX-X断面図。XX sectional drawing of FIG. 本発明の第1実施形態の変形例における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in the modification of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in a 3rd embodiment of the present invention. 図15のXVI-XVI断面図。XVI-XVI sectional drawing of FIG. 本発明の第3実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in a 3rd embodiment of the present invention. 図17のXVIII-XVIII断面図。XVIII-XVIII sectional drawing of FIG. 本発明の第3実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the auxiliary combustion chamber in a 4th embodiment of the present invention. 図21のXXII-XXII断面図。XXII-XXII sectional drawing of FIG. 本発明の第4実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the auxiliary combustion chamber in a 4th embodiment of the present invention. 図23のXXIV-XXIV断面図。XXIV-XXIV sectional drawing of FIG. 本発明の第4実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the auxiliary combustion chamber in a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the auxiliary combustion chamber in a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態の変形例における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the subcombustion chamber in the modification of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the auxiliary combustion chamber in a 5th embodiment of the present invention. 図28のXXIX-XXIX断面図。XXIX-XXIX sectional drawing of FIG. 本発明の第5実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the auxiliary combustion chamber in a 5th embodiment of the present invention. 図30のXXXI-XXXI断面図。XXXI-XXXI sectional drawing of FIG. 本発明の第5実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the auxiliary combustion chamber in a 5th embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態における副燃焼室の拡大断面図。The expanded sectional view of the auxiliary combustion chamber in a 5th embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,100,100i,200,300,400,400i,500 副室式内燃機関
27 第2燃料噴射弁(第2燃料供給部)
29,129,329,429,529 点火プラグ(点火部)
61,161,161a,261,361,461,461a,561 副燃焼室
61a,161a,261a,361a,461a,561a 第1副燃焼室
61b,161b,161bi,261b,361b,461b,561b,561e 第2連通路
61c,161c,261c,361c,461c,561c,561f 第2副燃焼室
62,162,262,362,462,562 第1連通路
63 主燃焼室
228 第2点火プラグ(第2点火部)
229 第1点火プラグ(第1点火部)
425a 第1燃料噴射弁
B101等,B201等,B301等,B401等,B501等 火炎(第1火炎)
B107等,B207等,B307等,B407等,B507等 火炎(第2火炎)
1,100,100i, 200,300,400,400i, 500 Sub-chamber internal combustion engine 27 Second fuel injection valve (second fuel supply unit)
29,129,329,429,529 Spark plug (ignition part)
61, 161, 161a, 261, 361, 461, 461a, 561 Sub combustion chambers 61a, 161a, 261a, 361a, 461a, 561a First sub combustion chambers 61b, 161b, 161bi, 261b, 361b, 461b, 561b, 561e Two communication passages 61c, 161c, 261c, 361c, 461c, 561c, 561f Second auxiliary combustion chamber 62, 162, 262, 362, 462, 562 First communication passage 63 Main combustion chamber 228 Second spark plug (second ignition portion )
229 First spark plug (first ignition part)
425a First fuel injection valve B101, B201, B301, B401, B501, etc. Flame (first flame)
B107 etc., B207 etc., B307 etc., B407 etc., B507 etc. Flame (second flame)

Claims (7)

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する第1連通路と、
前記主燃焼室から前記第1連通路経由で前記副燃焼室へ導入された新気混合気を点火して、前記副燃焼室から前記第1連通路経由で前記主燃焼室へ放射されるときの速度である放射速度のピークである第1ピークを持つ第1火炎と、前記第1ピークよりも後のピークであって前記第1ピークよりも大きな前記放射速度のピークである第2ピークを持つ第2火炎とを生成する点火部と、
を備えた、
副室式内燃機関。
A main combustion chamber;
A secondary combustion chamber adjacent to the main combustion chamber;
A first communication passage communicating the main combustion chamber and the sub-combustion chamber;
When the fresh air-fuel mixture introduced from the main combustion chamber to the sub-combustion chamber via the first communication passage is ignited and radiated from the sub-combustion chamber to the main combustion chamber via the first communication passage A first flame having a first peak which is a peak of a radiation speed which is a velocity of the second peak, and a second peak which is a peak after the first peak and which is a peak of the radiation speed which is larger than the first peak. An ignition part for generating a second flame having;
With
Sub-chamber internal combustion engine.
前記点火部は、
前記第1火炎を生成する第1点火部と、
前記第2火炎を生成する第2点火部と、
を有し、
前記第1点火部は、前記第2点火部よりも前記第1連通路の近くに位置している、
請求項1に記載の副室式内燃機関。
The ignition unit is
A first ignition unit for generating the first flame;
A second ignition unit for generating the second flame;
Have
The first ignition unit is located closer to the first communication path than the second ignition unit;
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 1.
前記副燃焼室は、
前記第1連通路を介して前記主燃焼室に連通されている第1副燃焼室と、
前記第1副燃焼室よりも前記主燃焼室から遠い位置に配置され、前記第1副燃焼室に隣接する1以上の第2副燃焼室と、
前記第1副燃焼室と前記第2副燃焼室とを連通している1以上の第2連通路と、
を有し、
前記第2副燃焼室の総容積は、前記第1副燃焼室の容積よりも大きく、
前記点火部は、前記第1副燃焼室に設けられる、
請求項1に記載の副室式内燃機関。
The auxiliary combustion chamber is
A first subcombustion chamber communicated with the main combustion chamber via the first communication passage;
One or more second sub-combustion chambers disposed at a position farther from the main combustion chamber than the first sub-combustion chamber and adjacent to the first sub-combustion chamber;
One or more second communication passages communicating the first sub-combustion chamber and the second sub-combustion chamber;
Have
The total volume of the second auxiliary combustion chamber is larger than the volume of the first auxiliary combustion chamber,
The ignition unit is provided in the first sub-combustion chamber;
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 1.
前記第2副燃焼室は、略球形状及び略円筒形状のいずれかであり、
前記第2連通路は、前記第2副燃焼室の中心軸に対してオフセットされ、前記第2副燃焼室の径方向に対して傾斜している、
請求項3に記載の副室式内燃機関。
The second auxiliary combustion chamber is either a substantially spherical shape or a substantially cylindrical shape,
The second communication path is offset with respect to a central axis of the second sub-combustion chamber and is inclined with respect to a radial direction of the second sub-combustion chamber;
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 3.
前記第1副燃焼室は、略球形状及び略円筒形状のいずれかであり、
前記点火部は、前記第1副燃焼室の中心軸近傍に設けられ、
前記第2連通路は、前記第1副燃焼室の中心軸に対してオフセットされ、前記第1副燃焼室の径方向に対して傾斜している、
請求項3に記載の副室式内燃機関。
The first sub-combustion chamber is either a substantially spherical shape or a substantially cylindrical shape,
The ignition part is provided in the vicinity of the central axis of the first sub-combustion chamber,
The second communication path is offset with respect to a central axis of the first sub-combustion chamber and is inclined with respect to a radial direction of the first sub-combustion chamber;
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 3.
前記第2副燃焼室に燃料を供給する第1燃料供給部をさらに備えた、
請求項3に記載の副室式内燃機関。
A first fuel supply unit for supplying fuel to the second sub-combustion chamber;
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 3.
前記主燃焼室及び吸気ポートの少なくとも一方に燃料を供給する第2燃料供給部をさらに備えた、
請求項6に記載の副室式内燃機関。
A second fuel supply unit for supplying fuel to at least one of the main combustion chamber and the intake port;
The sub-chamber internal combustion engine according to claim 6.
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