JP2013199920A - ホットプラグを有するエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】副燃焼室からの火炎を主燃焼室の全体に行き渡らせやすくすることで、主燃焼室の全域で均一に燃焼が生じるようにし、もって燃焼効率を向上させることを課題とする。
【解決手段】シリンダヘッド３の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側に開口する凹部６を、シリンダの中心（中心軸Ａ）より偏心した位置に設け、前記凹部６の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側を閉じて前記シリンダヘッド３と面一に研磨するとともに、前記凹部６内に副燃焼室Ｓを形成するホットプラグ３０において、当該ホットプラグ３０には、前記副燃焼室Ｓの中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口３５が設けられ、前記ホットプラグ３０の爆面側には、前記噴口３５の一部を含む前記シリンダの中心側が、シリンダヘッド面３ｃよりも前記副燃焼室Ｓ側に凹む段差３６が形成されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディーゼルエンジンのシリンダヘッドの爆面側（主燃焼室側）に嵌着されて、当該シリンダヘッドに副燃焼室を形成するホットプラグを有するエンジンに関する。

従来、シリンダヘッドの爆面側に開口する凹部を、シリンダの中心より偏心した位置に設け、前記凹部の爆面側を閉じて前記シリンダヘッドと面一に研磨するとともに、前記凹部内に副燃焼室を形成するホットプラグを有するエンジンが公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載のホットプラグには、副燃焼室の中央部からシリンダの中心側に向かって貫通される噴口が設けられている。副燃焼室においては、圧縮工程の終期に燃料噴射ノズルから燃料を噴射供給することにより自己着火されるが、ここで発生した火炎は、噴口を通って、主燃焼室に流入する。主燃焼室は、シリンダヘッドの爆面、シリンダボア、ピストン頂面等により取り囲まれて形成される空間であり、副燃焼室から噴口を通って流入してきた火炎が主燃焼室内で広がり未燃焼のガスの燃焼が行われる。

実開平５−７８９５５号公報

ここで、燃焼効率を向上させるためには、火炎を主燃焼室の全体に広がりやすくすることが望ましいが、特許文献１に記載のホットプラグでは噴口のシリンダの中心側の開口が狭く、火炎を主燃焼室の全体に行き渡らせることが困難であった。

本発明は、上記を考慮して、副燃焼室からの火炎を主燃焼室の全体に行き渡らせやすくすることで、主燃焼室の全域で均一に燃焼が生じるようにし、もって燃焼効率を向上させることを課題とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、シリンダヘッドの爆面側に開口する凹部を、シリンダの中心より偏心した位置に設け、前記凹部の爆面側を閉じて前記シリンダヘッドと面一に研磨するとともに、前記凹部内に副燃焼室を形成するホットプラグにおいて、
当該ホットプラグには、前記副燃焼室の中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口が設けられ、
前記ホットプラグの爆面側には、前記噴口の一部を含む前記シリンダの中心側が、シリンダヘッド面よりも前記副燃焼室側に凹む段差が形成されることを特徴とするものである。

請求項２においては、シリンダヘッドの爆面側に開口する凹部を、シリンダの中心より偏心した位置に設け、前記凹部の爆面側を閉じて前記シリンダヘッドと面一に研磨するとともに、前記凹部内に副燃焼室を形成するホットプラグにおいて、
当該ホットプラグには、前記副燃焼室の中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口が設けられ、
前記ホットプラグの爆面側には、前記シリンダの中心側の噴口周囲から外周側に広がり、シリンダヘッド面よりも前記副燃焼室側に凹む噴口出口凹部が形成されることを特徴とするものである。

請求項３においては、前記噴口出口凹部は、爆面側から見て扇型または半円状に形成されることを特徴とするものである。

請求項４においては、シリンダヘッドの爆面側に開口する凹部を、シリンダの中心より偏心した位置に設け、前記凹部の爆面側を閉じて前記シリンダヘッドと面一に研磨するとともに、前記凹部内に副燃焼室を形成するホットプラグにおいて、
当該ホットプラグには、前記副燃焼室の中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口が設けられ、
当該噴口は、その断面積が前記副燃焼室側から前記シリンダの中心側に向かって徐々に大きく形成されることを特徴とするものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、噴口のシリンダの中心側から噴き出す火炎が、段差により案内されて、主燃焼室の全体に行き渡りやすく、主燃焼室の全域で均一に燃焼が生じやすい。また、段差部分に存する空気を有効に活用して燃焼を生じさせることができる。よって、燃焼効率が向上する。また、シリンダヘッド面の爆面研磨の際、段差の表面は切削されないので、噴口のシリンダの中心側の寸法形状に狂いが生じ難い。

請求項２においては、噴口のシリンダの中心側から噴き出す火炎が、噴口出口凹部により案内されて、主燃焼室の全体に行き渡りやすく、主燃焼室の全域で均一に燃焼が生じやすい。また、噴口出口凹部に存する空気を有効に活用して燃焼を生じさせることができる。よって、燃焼効率が向上する。また、シリンダヘッド面の爆面研磨の際、噴口出口凹部の表面は切削されないので、噴口のシリンダの中心側の寸法形状に狂いが生じ難い。

請求項３においては、噴口のシリンダの中心側から噴き出す火炎が、噴口出口凹部により案内されて、主燃焼室の全体に行き渡りやすく、主燃焼室の全域で均一に燃焼が生じやすい。また、噴口出口凹部に存する空気を有効に活用して燃焼を生じさせることができる。よって、燃焼効率が向上する。

請求項４においては、噴口のシリンダの中心側から噴き出す火炎が、噴口の内周面に案内されて、主燃焼室の全体に行き渡りやすく、主燃焼室の全域で均一に燃焼が生じやすい。よって、燃焼効率が向上する。

本発明の第一実施形態に係るホットプラグを備えたディーゼルエンジンの副燃焼室周辺の構成を示す要部縦断面図である。 本発明の第一実施形態に係るホットプラグの構成を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態に係るホットプラグの構成を示す図であり、（ａ）は側面（縦）断面図、（ｂ）は底面図である。 火炎の広がり方を示す模式断面図であり、火炎の広がる範囲を参照符号Ｆにて示す塗りつぶし範囲により示している。（ａ）は従来のホットプラグを適用した場合、（ｂ）は本発明のホットプラグを適用した場合を示している。 （ａ）はディーゼルエンジンの出力と燃料消費率との相関関係を示す図、（ｂ）はディーゼルエンジンの出力と排気濃度との相関関係を示す図である。 本発明の第二実施形態に係るホットプラグの構成を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態に係るホットプラグの構成を示す図であり、（ａ）は側面（縦）断面図、（ｂ）は底面図である。 （ａ）は本発明の第三実施形態に係るホットプラグの構成を示す側面（縦）断面図、（ｂ）は本発明の第四実施形態に係るホットプラグの構成を示す側面（縦）断面図、（ｃ）は本発明の第五実施形態に係るホットプラグの構成を示す側面（縦）断面図である。

次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

＜第一実施形態＞
まず、本発明の第一実施形態に係るホットプラグ３０を備えたディーゼルエンジン１の全体的な構成について、図１を参照して説明する。

ディーゼルエンジン１は、シリンダブロック２の上にシリンダヘッド３を載置固定することにより構成される。シリンダヘッド３は、その下面（シリンダヘッド面）が爆面となっている。シリンダブロック２には、シリンダボア４が縦向きに形成してあり、ピストン５が摺動自在に嵌入してある。主燃焼室Ｃは、シリンダヘッド３の下面のシリンダヘッド面（爆面）、シリンダボア４、ピストン頂面５ａ等により取り囲まれる空間に形成してある。

シリンダの中心（中心軸）よりシリンダ外周壁側に偏心した位置でのシリンダヘッド３には、シリンダヘッド面（爆面）側に開口する凹部６が設けられている。当該凹部６は、シリンダヘッド３に洞設された空洞であり、その上半部は半球状となっている。凹部６の開口部にホットプラグ３０を嵌入することにより、凹部６の爆面側を閉じて、凹部６内に球状の副燃焼室Ｓが形成される。このように、ホットプラグ３０は、シリンダヘッド３に副燃焼室Ｓを形成するためのものであり、当該副燃焼室Ｓを主燃焼室Ｃに対して略閉鎖している。

また、シリンダヘッド３には、グロープラグと燃料噴射ノズルを保持するための取付孔３ａ・３ｂが形成されており、前記グロープラグは取付孔３ａに、前記燃料噴射ノズルは取付孔３ｂにて保持される。前記グロープラグ及び前記燃料噴射ノズルは、それぞれ挿入側先端が副燃焼室Ｓに挿入されるように、シリンダヘッド３に保持固定される。そして、前記燃料噴射ノズルから圧縮工程の終期の所定の噴射タイミングで燃料が副燃焼室Ｓに噴射され、この燃料噴射により自己着火して燃焼が開始される。
なお、前記グロープラグの挿入側先端には加熱部が設けられて、当該加熱部が副燃焼室Ｓ内に位置するようにしており、加熱部により副燃焼室Ｓの空気を予熱して燃焼の始動性を向上させている。

以下では、本発明の第一実施形態に係るホットプラグ３０の詳細な構成について、図２及び図３を参照して説明する。

図２及び図３（ａ）に示すように、ホットプラグ３０は、円柱形状の胴部３１と嵌合鍔部３２とを含んで形成してある。当該嵌合鍔部３２は胴部３１の一端側を当該胴部３１の外径よりも大径に形成して周方向に張り出す状態で設けられている。当該胴部３１の他端側（挿入側）には当該胴部３１の上端面から略半球形の副燃焼室形成用の凹部３３が凹設してある。当該凹部３３が、シリンダヘッド３の凹部６の半球状の部分と合わさって、球状の副燃焼室Ｓが形成されるのである（図１参照）。そして、ホットプラグ３０の底壁３４には、主燃焼室Ｃと副燃焼室Ｓとを連通する噴口３５が設けられている。当該噴口３５は、副燃焼室Ｓの中央部からシリンダの中心（軸）側に向かって底壁３４を斜めに貫通しており、当該シリンダの中心軸Ａ（図１参照）に向かって傾斜している。

また、ホットプラグ３０の爆面側（底面・下面）には、段差３６を形成してある。当該段差３６は、ホットプラグ３０の底面（下面３４ａ）のうち、噴口３５の一部を含むシリンダの中心側が、シリンダヘッド面３ｃよりも副燃焼室Ｓ側に凹むように形成されている。つまり、段差３６の表面３６ａは、側面視において、ホットプラグ３０の爆面（底面）のその他の部分（底壁３４の下面３４ａ）よりも高い位置に位置している。段差３６は、ホットプラグ３０の鋳造時に当該ホットプラグ３０に同時に形成することができる。

なお、ホットプラグ３０は、冷やし嵌め等の手法によりシリンダヘッド３の爆面側に嵌着された後、その下面がシリンダヘッド面３ｃと面一になるように爆面研磨される。当該爆面研磨により、副燃焼室Ｓ側に凹んでいる段差３６部分以外の部分が切削される。

以上の如く、本発明の第一実施形態に係るホットプラグ３０を有するディーゼルエンジン１は、シリンダヘッド３の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側に開口する凹部６を、シリンダの中心（中心軸Ａ）より偏心した位置に設け、前記凹部６の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側を閉じて前記シリンダヘッド３と面一に研磨するとともに、前記凹部６内に副燃焼室Ｓを形成するホットプラグ３０を有するディーゼルエンジン１において、当該ホットプラグ３０には、前記副燃焼室Ｓの中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口３５が設けられ、前記ホットプラグ３０の爆面側には、前記噴口３５の一部を含む前記シリンダの中心側が、シリンダヘッド面３ｃよりも前記副燃焼室Ｓ側に凹む段差３６が形成されることを特徴とするものである。

このように構成することにより、噴口３５のシリンダの中心側（爆面側開口）から噴き出す火炎が、段差３６により案内されて、主燃焼室Ｃの全体に行き渡りやすく、当該主燃焼室Ｃの全域で均一に燃焼が生じやすい。また、段差３６部分に存する空気を有効に活用して燃焼を生じさせることができる。よって、燃焼効率が向上し、スモークの発生も抑制される。なお、本発明に係るホットプラグ３０をディーゼルエンジン１に適用した場合の、火炎の広がり方を図４（ｂ）に示している。図中の参照符号Ｆは、火炎の広がる範囲を示している。図４（ｂ）から明らかなように、本発明によれば、従来のホットプラグをディーゼルエンジン１に適用した場合（図４（ａ）参照）と比べて、火炎Ｆが主燃焼室Ｃにおいて広範囲に広がるのである。なお、後述の第二実施形態〜第五実施形態に係るホットプラグにおいても、図４（ｂ）に示したのと同様の態様で、火炎が主燃焼室Ｃにおいて広範囲に広がるが、図示は省略する。

また、シリンダヘッド面３ｃの爆面研磨の際、段差３６の表面３６ａは切削されないので、噴口３５のシリンダの中心側の寸法形状に狂いが生じ難い。すなわち、段差３６を設けない構成とした場合と比べて、噴口３５の爆面側開口の周縁部の切削量が低減されるので、噴口の爆面側開口周縁部の寸法形状に狂いが生じ難く、複数のホットプラグ３０・３０・・・の間でのばらつきも低減される。

なお、本発明のホットプラグ３０をディーゼルエンジン１に適用した場合と、従来のホットプラグをディーゼルエンジン１に適用した場合と、では、燃料消費率及び排気濃度に差異が生じる。この点について、図５を参照して説明する。

図５（ａ）においては、ディーゼルエンジン１の出力と燃料消費率との相関関係を示してある。図５（ａ）から明らかなように、本発明に係るホットプラグ３０をディーゼルエンジン１に適用した場合、特にディーゼルエンジン１の出力が高い領域において、従来のホットプラグをディーゼルエンジン１に適用した場合よりも燃料消費率が低くなっている。つまり、本発明によれば、少ない燃料消費量で、従来と同じ出力を出すことができるのである。

図５（ｂ）においては、ディーゼルエンジン１の出力と排気濃度との相関関係を示してある。図５（ｂ）から明らかなように、本発明に係るホットプラグ３０をディーゼルエンジン１に適用した場合、特にディーゼルエンジン１の出力が高い領域において、従来のホットプラグをディーゼルエンジン１に適用した場合よりも排気濃度が低くなっている。つまり、本発明によれば、燃焼効率を向上させることができ、特に低速高負荷時のスモークの発生を低減できるのである。

なお、後述の第二実施形態〜第五実施形態に係るホットプラグを有するディーゼルエンジンにおいても、図５に示したのと同様に、ディーゼルエンジン１の出力が高い領域において、燃料消費量の低下の効果、及び、燃焼効率の向上の効果が奏されるが、図示は省略する。

＜第二実施形態＞
以下では、本発明の第二実施形態に係るホットプラグ４０について、図６及び図７を参照して説明する。

第二実施形態に係るホットプラグ４０は、その爆面側（底面・下面４４ａ）に、段差に代えて噴出出口凹部４６が形成してある点で、第一実施形態に係るホットプラグ３０とは異なる。図６及び図７に示すように、噴出出口凹部４６は、噴口３５のシリンダの中心側の開口、すなわち爆面側開口周囲からホットプラグ４０の外周側に半円状に広がるように形成される。噴出出口凹部４６は、シリンダヘッド面３ｃよりも副燃焼室Ｓ側に凹むように形成されている。つまり、噴出出口凹部４６の表面４６ａは、側面視において、ホットプラグ４０の爆面のその他の部分（下面４４ａ）よりも高い位置に位置している。噴出出口凹部４６は、ホットプラグ４０の鋳造時に当該ホットプラグ４０に同時に形成することができる。

なお、噴出出口凹部４６は、噴口３５の爆面側開口周囲からホットプラグ４０の外周側に半円状に広がるが、当該ホットプラグ４０の外周の縁部には至らない。つまり、ホットプラグ４０には帯状の縁部４７が形成されている。第二実施形態に係るホットプラグ４０も、第一実施形態に係るホットプラグ３０と同様に、冷やし嵌め等の手法によりシリンダヘッド３の爆面側に嵌着された後、その下面４４ａがシリンダヘッド面３ｃと面一になるように爆面研磨される。当該爆面研磨により、副燃焼室Ｓ側に凹んでいる噴出出口凹部４６部分以外の部分が切削されるが、このとき、ホットプラグ４０の外周の縁部４７の表面と、シリンダヘッド３の下面（シリンダヘッド面３ｃ）と、は面一になるので、シリンダヘッド３の凹部６の入口の角（縁部６ｄ（図１参照））は露出しない状態に保持され、当該部分にクラックが生じ難い。

以上の如く、本発明の第二実施形態に係るホットプラグ４０を有するディーゼルエンジン１は、シリンダヘッド３の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側に開口する凹部６を、シリンダの中心（中心軸Ａ）より偏心した位置に設け、前記凹部６の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側を閉じて前記シリンダヘッド３と面一に研磨するとともに、前記凹部６内に副燃焼室Ｓを形成するホットプラグ４０を有するディーゼルエンジン１において、当該ホットプラグ４０には、前記副燃焼室Ｓの中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口３５が設けられ、前記ホットプラグ４０の爆面側には、前記シリンダの中心側の噴口３５（の爆面側開口）周囲から外周側に広がり、シリンダヘッド面３ｃよりも前記副燃焼室Ｓ側に凹む噴口出口凹部４６が形成されることを特徴とするものである。

このように構成することにより、噴口３５のシリンダの中心側から噴き出す火炎が、噴出出口凹部４６により案内されて、主燃焼室Ｃの全体に行き渡りやすく、当該主燃焼室Ｃの全域で均一に燃焼が生じやすい。また、噴出出口凹部４６部分に存する空気を有効に活用して燃焼を生じさせることができる。よって、燃焼効率が向上し、スモークの発生も抑制される。

また、図７（ｂ）に示すように、ホットプラグ４０の噴出出口凹部４６は、爆面側から見て（底面視で）半円状に形成されている。

このように構成することにより、噴口３５のシリンダの中心側（爆面側開口）から噴き出す火炎が、噴出出口凹部４６の半円形状により案内されて、下流側（主燃焼室Ｃ側）に流れるに従って広がりやすく、主燃焼室Ｃの全体に行き渡りやすい。よって、主燃焼室Ｃの全域で均一に燃焼が生じやすい。また、噴出出口凹部４６部分に存する空気を有効に活用して燃焼を生じさせることができる。よって、燃焼効率が向上し、スモークの発生も抑制される。

なお、本実施形態においては、前記噴出出口凹部４６は、爆面側から見て半円状に形成されるものとしたが、これに代えて、爆面側から見て扇型に形成してもよい。すなわち、前記噴出出口凹部４６の形状は、主燃焼室Ｃ側に向かって広がる形状であればよい。

＜第三実施形態＞
以下では、本発明の第三実施形態に係るホットプラグ５０について、図８（ａ）を参照して説明する。

図８（ａ）に示すように、ホットプラグ５０は、円柱形状の胴部５１と嵌合鍔部５２とを含んで形成してある。当該嵌合鍔部５２は胴部５１の一端側を当該胴部５１の外径よりも大径に形成して周方向に張り出す状態で設けられている。当該胴部５１の他端側（挿入側）には当該胴部５１の上端面から略半球形の副燃焼室形成用の凹部５３が凹設してある。当該凹部５３が、シリンダヘッド３の凹部６の半球状の部分と合わさって、球状の副燃焼室Ｓが形成されるのである。そして、ホットプラグ５０の底壁５４には、主燃焼室Ｃと副燃焼室Ｓとを連通する噴口５５が設けられている。当該噴口５５は、副燃焼室Ｓの中央部からシリンダの中心（軸）側に向かって底壁５４を斜めに貫通しており、シリンダの中心軸Ａ（図１参照）に向かって傾斜している。さらに、噴口５５は、その断面積（噴口５５の軸心と直交する断面積）が副燃焼室Ｓ側からシリンダの中心側に向かって徐々に大きくなるように形成されている。言い換えれば、噴口５５は、側面断面視において、放射状に主燃焼室Ｃ側に広がる形状を有する。すなわち、噴口５５の爆面側開口は、副燃焼室Ｓ側開口よりも大きい。

以上の如く、本発明の第三実施形態に係るホットプラグ５０を有するディーゼルエンジン１は、シリンダヘッド３の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側に開口する凹部６を、シリンダの中心（中心軸Ａ）より偏心した位置に設け、前記凹部６の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側を閉じて前記シリンダヘッド３と面一に研磨するとともに、前記凹部６内に副燃焼室Ｓを形成するホットプラグ５０を有するディーゼルエンジン１において、当該ホットプラグ５０には、前記副燃焼室Ｓの中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口５５が設けられ、当該噴口５５は、その断面積が前記副燃焼室Ｓ側から前記シリンダの中心側に向かって徐々に大きく形成されることを特徴とするものである。

このように構成することにより、噴口５５のシリンダの中心側（爆面側開口）から噴き出す火炎が、噴口５５の内周面により案内されて、下流側（主燃焼室Ｃ側）に流れるに従って広がりやすく、主燃焼室Ｃの全体に行き渡りやすい。よって、主燃焼室Ｃの全域で均一に燃焼が生じやすい。

＜第四実施形態＞
以下では、本発明の第四実施形態に係るホットプラグ６０について、図８（ｂ）を参照して説明する。

図８（ｂ）に示すように、ホットプラグ６０には、第一実施形態に係るホットプラグ３０の段差３６と同様の段差６６が形成してあり、さらに、噴口６５が、第三実施形態に係るホットプラグ５０の噴口５５と同様に、その断面積が副燃焼室Ｓ側からシリンダの中心側に向かって徐々に大きくなるように形成されている。

以上の如く、本発明の第四実施形態に係るホットプラグ６０を有するディーゼルエンジン１は、シリンダヘッド３の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側に開口する凹部６を、シリンダの中心（中心軸Ａ）より偏心した位置に設け、前記凹部６の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側を閉じて前記シリンダヘッド３と面一に研磨するとともに、前記凹部６内に副燃焼室Ｓを形成するホットプラグ６０を有するディーゼルエンジン１において、当該ホットプラグ６０には、前記副燃焼室Ｓの中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口６５が設けられ、前記ホットプラグ６０の爆面側には、前記噴口６５の一部を含む前記シリンダの中心側が、シリンダヘッド面３ｃよりも前記副燃焼室Ｓ側に凹む段差６６が形成され、前記噴口６５は、その断面積が前記副燃焼室Ｓ側から前記シリンダの中心側に向かって徐々に大きく形成されることを特徴とするものである。

このように構成することにより、噴口６５のシリンダの中心側（爆面側開口）から噴き出す火炎が、噴口６５の内周面により案内されて、下流側（主燃焼室Ｃ側）に流れるに従って広がりやすく、また、段差６６により案内されて、主燃焼室Ｃの全体に行き渡りやすい。よって、主燃焼室Ｃの全域で均一に燃焼が生じやすい。また、段差６６部分に存する空気を有効に活用して燃焼を生じさせることができる。よって、燃焼効率が向上し、スモークの発生も抑制される。
また、シリンダヘッド面３ｃの爆面研磨の際、段差６６の表面６６ａは切削されないので、噴口６５のシリンダの中心側の寸法形状に狂いが生じ難い。すなわち、段差６６を設けない構成とした場合と比べて、噴口６５の爆面側開口の周縁部の切削量が低減されるので、噴口６５の爆面側開口周縁部の寸法形状に狂いが生じ難く、複数のホットプラグ６０・６０・・・の間でのばらつきも低減される。

＜第五実施形態＞
以下では、本発明の第五実施形態に係るホットプラグ７０について、図８（ｃ）を参照して説明する。

図８（ｃ）に示すように、ホットプラグ７０には、第二実施形態に係るホットプラグ４０の噴口出口凹部４６と同様の噴口出口凹部７６が形成してあり、さらに、噴口７５が、第三実施形態に係るホットプラグ５０の噴口５５と同様に、その断面積が副燃焼室Ｓ側からシリンダの中心側に向かって徐々に大きくなるように形成されている。

以上の如く、本発明の第五実施形態に係るホットプラグ７０を有するディーゼルエンジン１は、シリンダヘッド３の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側に開口する凹部６を、シリンダの中心（中心軸Ａ）より偏心した位置に設け、前記凹部６の爆面（シリンダヘッド面３ｃ）側を閉じて前記シリンダヘッド３と面一に研磨するとともに、前記凹部６内に副燃焼室Ｓを形成するホットプラグ７０を有するディーゼルエンジン１において、当該ホットプラグ７０には、前記副燃焼室Ｓの中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口７５が設けられ、前記ホットプラグ７０の爆面側には、前記噴口７５の一部を含む前記シリンダの中心側が、シリンダヘッド面３ｃよりも前記副燃焼室Ｓ側に凹む噴口出口凹部７６が形成され、前記噴口７５は、その断面積が前記副燃焼室Ｓ側から前記シリンダの中心側に向かって徐々に大きく形成されることを特徴とするものである。

このように構成することにより、噴口７５のシリンダの中心側（爆面側開口）から噴き出す火炎が、噴口７５の内周面により案内されて、下流側（主燃焼室Ｃ側）に流れるに従って広がりやすく、また、噴口出口凹部７６により案内されて、主燃焼室Ｃの全体に行き渡りやすい。よって、主燃焼室Ｃの全域で均一に燃焼が生じやすい。また、噴口出口凹部７６部分に存する空気を有効に活用して燃焼を生じさせることができる。よって、燃焼効率が向上し、スモークの発生も抑制される。
また、シリンダヘッド面３ｃの爆面研磨の際、噴口出口凹部７６の表面７６ａは切削されないので、噴口７５のシリンダの中心側の寸法形状に狂いが生じ難い。すなわち、噴口出口凹部７６を設けない構成とした場合と比べて、噴口７５の爆面側開口の周縁部の切削量が低減されるので、噴口７５の爆面側開口周縁部の寸法形状に狂いが生じ難く、複数のホットプラグ７０・７０・・・の間でのばらつきも低減される。

１ ディーゼルエンジン
３ シリンダヘッド
３ｃ シリンダヘッド面
６ 凹部（シリンダヘッドの凹部）
３０ ホットプラグ（第一実施形態）
３５ 噴口
３６ 段差
Ａ 中心軸（シリンダの中心軸）
Ｃ 主燃焼室
Ｓ 副燃焼室

Claims (4)

1. シリンダヘッドの爆面側に開口する凹部を、シリンダの中心より偏心した位置に設け、前記凹部の爆面側を閉じて前記シリンダヘッドと面一に研磨するとともに、前記凹部内に副燃焼室を形成するホットプラグを有するエンジンにおいて、
   当該ホットプラグには、前記副燃焼室の中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口が設けられ、
   前記ホットプラグの爆面側には、前記噴口の一部を含む前記シリンダの中心側が、シリンダヘッド面よりも前記副燃焼室側に凹む段差が形成されることを特徴とするホットプラグを有するエンジン。
2. シリンダヘッドの爆面側に開口する凹部を、シリンダの中心より偏心した位置に設け、前記凹部の爆面側を閉じて前記シリンダヘッドと面一に研磨するとともに、前記凹部内に副燃焼室を形成するホットプラグを有するエンジンにおいて、
   当該ホットプラグには、前記副燃焼室の中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口が設けられ、
   前記ホットプラグの爆面側には、前記シリンダの中心側の噴口周囲から外周側に広がり、シリンダヘッド面よりも前記副燃焼室側に凹む噴口出口凹部が形成されることを特徴とするホットプラグを有するエンジン。
3. 請求項２に記載のホットプラグを有するエンジンであって、前記噴口出口凹部は、爆面側から見て扇型または半円状に形成されることを特徴とするホットプラグを有するエンジン。
4. シリンダヘッドの爆面側に開口する凹部を、シリンダの中心より偏心した位置に設け、前記凹部の爆面側を閉じて前記シリンダヘッドと面一に研磨するとともに、前記凹部内に副燃焼室を形成するホットプラグを有するエンジンにおいて、
   当該ホットプラグには、前記副燃焼室の中央部から前記シリンダの中心側に向かって貫通される噴口が設けられ、
   当該噴口は、その断面積が前記副燃焼室側から前記シリンダの中心側に向かって徐々に大きく形成されることを特徴とするホットプラグを有するエンジン。

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