JP2023143114A - エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも１つの燃料流入連通路と少なくとも２つ以上のスワール流生成連通路とから噴射される火炎流を主室の周方向に均等に噴射させることができるエンジンを提供する。【解決手段】エンジンの隔壁は、シリンダの周方向において副室の中心に向かって真っ直ぐに設けられ、主室から前記副室に通じる、少なくとも１つの燃料流入連通路と、前記シリンダの周方向において前記副室の中心に向かう方向に対して傾いて設けられ、前記主室から前記副室に通じる、少なくとも２つ以上のスワール流生成連通路と、を含み、前記２つ以上のスワール流生成連通路のうち、前記燃料流入連通路を起点として前記副室内に生成されるガスの周方向の流れにおいて上流側となるスワール流生成連通路よりも下流側となるスワール流生成連通路のほうが前記副室の中心に向かう方向に対して傾く角度が小さい。【選択図】 図２

Description

本開示は、エンジンに関する。

特許文献１には、主室と、主室と隔壁により区画された副室と、隔壁に設けられ、主室と副室とを連通する複数の連通路と、副室の中心軸又は中心軸の近傍に設けられて副室内の混合気に点火を行う点火プラグとを備えたエンジンが開示されている。複数の連通路は、主室側から副室への混合気の流入と、副室側から主室側への火炎の流出のために設けられている。複数の連通路、副室の中心軸に向かう方向に対して傾斜した角度で形成され、主室からの圧縮空気によって副室内にスワール流を生成するスワール流生成連通路と、副室の中心軸に向かう方向に対してスワール流生成連通路とは異なる角度で形成され、主室側から副室に燃料を供給する燃料流入連通路とを含んでいる。

国際公開第２０２１／１６１５５３号

特許文献１に開示されたエンジンでは、１つの燃料流入連通路は、軸方向から見て、副室の中心軸に向かう方向に配向され、複数のスワール流生成連通路は、軸方向から見て、副室の中心軸に対して同一角度で傾斜するように配向されている。このため、燃料流入連通路とスワール流生成連通路を区別することなく、隔壁の周りに等間隔に配置すると、燃料流入連通路と隣り合う一方のスワール流生成通路から噴射される火炎流が燃料流入連通路から噴射される火炎流から遠ざかる一方、燃料流入連通路と隣り合う他方のスワール流生成連通路から噴射される火炎流が燃料流入連通路から噴射される火炎流に近づき、主室の周方向に火炎流を均等に噴射することができない。また、スワール流生成連通路の数が多いと、燃料流入連通路とスワール流生成連通路とが干渉するので、主室の周方向に火炎流が均等に噴射されるように燃料流入連通路とスワール流生成連通路を隔壁の周りに配置することができない。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、少なくとも１つの燃料流入連通路と少なくとも２つ以上のスワール流生成連通路とから噴射される火炎流を主室の周方向に均等に噴射させることができるエンジンを提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係るエンジンは、ピストンと、前記ピストンが往復動するシリンダが設けられたシリンダブロックと、前記シリンダブロックに固定され、前記ピストンとの間に主室を形成するシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドの前記主室側に設けられ、前記主室内に副室を形成する隔壁と、前記主室内に燃料を噴射する噴射ノズルと、前記副室内に設置された点火プラグと、を備え、前記隔壁は、前記シリンダの周方向において前記副室の中心に向かって真っ直ぐに設けられ、前記主室から前記副室に通じる、少なくとも１つの燃料流入連通路と、前記シリンダの周方向において前記副室の中心に向かう方向に対して傾いて設けられ、前記主室から前記副室に通じる、少なくとも２つ以上のスワール流生成連通路と、を含み、前記２つ以上のスワール流生成連通路のうち、前記燃料流入連通路を起点として前記副室内に生成されるガスの周方向の流れにおいて上流側となるスワール流生成連通路よりも下流側となるスワール流生成連通路のほうが前記副室の中心に向かう方向に対して傾く角度が小さい。

上記（１）の構成によれば、燃料流入連通路を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れにおいて上流側となるスワール流生成連通路よりも下流側となるスワール流生成連通路のほうが副室の中心に向かう方向に対して傾く角度が小さいので、下流側となるスワール流生成連通路を燃料流入連通路に近づけて配置することができる。これにより、少なくとも１つの燃料流入連通路と少なくとも２つ以上のスワール流生成連通路とから噴射される火炎流を主室の周方向に均等に噴射させることができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記下流側となるスワール流生成連通路よりも前記上流側となるスワール流生成連通路のほうが最小流路断面積が大きい。

上記（２）の構成によれば、燃料流入連通路を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れにおいて下流側となるスワール流生成連通路よりも上流側となるスワール流生成連通路のほうが最小流路断面積が大きいので、下流側となるスワール流生成連通路の有効径に上流側となるスワール流生成連通路の有効径を近づけることができる。これにより、下流側となるスワール流生成連通路から噴射される火炎流の勢いに上流側となるスワール流生成連通路から噴射される火炎流の勢いを近づけることができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、前記下流側となるスワール流生成連通路よりも前記上流側となるスワール流生成連通路のほうが副室側開口が大きい。

上記（３）の構成によれば、燃料流入連通路を起点として副室内に流れるガスの周方向の流れにおいて下流側となるスワール流生成連通路よりも上流側となるスワール流生成連通路のほうが副室側開口が大きいので、下流側となるスワール流生成連通路の有効径に上流側となるスワール流生成連通路の有効径を近づけることができる。これにより、下流側となるスワール流生成連通路から噴射される火炎流の勢いに上流側となるスワール流生成連通路から噴射される火炎流の勢いを近づけることができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）から（３）のいずれか一つの構成において、前記２以上のスワール流生成連通路のそれぞれの流路断面積は、前記主室側開口から前記副室側開口に向けて拡大し、前記下流側となるスワール流生成連通路よりも前記上流側となるスワール流生成連通路のほうが前記流路断面積の拡大比率が大きい。

上記（４）の構成によれば、燃料流入連通路を起点として副室内に流れるガスの周方向の流れにおいて下流側となるスワール流生成連通路よりも上流側となるスワール流生成連通路のほうが流路断面積の拡大比率が大きいので、下流側となるスワール流生成連通路の有効径に上流側となるスワール流生成連通路の有効径を近づけることができる。これにより、下流側となるスワール流生成連通路から噴射される火炎流の勢いに上流側となるスワール流生成連通路から噴射される火炎流の勢いを近づけることができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）から（４）のいずれか一つの構成において、前記隔壁には、前記２以上のスワール流生成連通路が通じる副室先端部と、前記副室先端部よりも前記シリンダヘッド側に設けられた副室基部と、前記副室先端部と前記副室基部との間に設けられた段差面と、が設けられ、前記副室先端部の最大断面積は、前記副室基部の最小断面積よりも小さい。

上記（５）の構成によれば、副室先端部の最大断面積を副室基部の最小断面積よりも小さくすることで、副室先端部に強いスワール流を生成することができる。また、副室基部で点火された火炎流は段差面で剥離することで、２つ以上のスワール流生成連通路から同時に火炎流を噴出するようにできる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、少なくとも１つの燃料流入連通路と少なくとも２つ以上のスワール流生成連通路とから噴射される火炎流を主室の周方向に均等に噴射させることができる。

実施形態に係るエンジンの全体構成を概略的に示す断面図である。 図１に示したシリンダ及び隔壁を概念的に示す側断面図である。 図１に示したシリンダ及び隔壁を概念的に示す平断面図である。 実施形態２に係る隔壁の断面図である。 実施形態３に係る隔壁の断面図である。 実施形態４に係る隔壁の断面図である。 実施形態５に係る隔壁の断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

［実施形態１］
［エンジンの全体構成］
図１は、実施形態に係るエンジン１の全体構成を概略的に示す断面図である。図１に示すように、実施形態に係るエンジン１は、ピストン１０、シリンダブロック１２、シリンダヘッド１４、隔壁１６、噴射ノズル１８及び点火プラグ２０を備えている。シリンダブロック１２には、ピストン１０が往復動するシリンダ２２が設けられている。シリンダヘッド１４は、シリンダブロック１２に固定され、ピストン１０との間に主室（燃焼室）２４を形成している。シリンダヘッド１４には、吸気ポート２６及び排気ポート２８が設けられている。吸気ポート２６及び排気ポート２８は、例えば、１つの主室２４に対して２つずつ設けられているが、これに限定されるものではない。吸気ポート２６には、吸気ポート２６を開閉する吸気バルブ３０が設けられ、排気ポート２８には、排気ポート２８を開閉する排気バルブ３２が設けられている。例えば、吸気ポート２６には、燃料を噴射する噴射ノズル３４（以下「ポートインジェクタ３４」という）が設けられているが、ポートインジェクタ３４は必須ではない。隔壁１６は、シリンダヘッド１４の主室側に設けられ、主室内に副室（予備燃焼室）３６を形成している。噴射ノズル１８は、主室内に燃料を噴射する噴射ノズル１８（以下「ダイレクトインジェクタ１８」という）である。点火プラグ２０は、副室内に設置され、副室内に流入した混合気に点火可能である。

［エンジン１の全体動作］
実施形態に係るエンジン１は、吸気バルブ３０が吸気ポート２６を開放するとともにピストン１０が下降する吸気行程において、ポートインジェクタ３４が燃料を噴射する。これにより、吸気ポート２６から主室２４に混合気が供給される。実施形態に係るエンジン１では、主室内の混合気は理論空燃比よりも薄いリーン混合気となる。

吸気バルブ３０が吸気ポート２６を閉鎖するとともにピストン１０が上昇する圧縮行程において、ダイレクトインジェクタ１８が燃料を噴射する。これにより、ダイレクトインジェクタ１８から噴射された燃料は主室内の混合気とともに副室３６に供給される。そして、副室内の混合気は点火プラグ２０によって点火される。実施形態に係るエンジン１では、副室内の混合気は理論空燃比と同等の空燃比の混合気となる。

ピストン１０を下降させる膨張行程において、点火プラグ２０によって点火された副室内の混合気は、火炎流となって主室内に噴射され、主室内の混合気を燃焼させる。

排気バルブ３２が排気ポート２８を開放するとともにピストン１０が上昇する排気行程において、主室内の燃焼ガスが排出される。これら、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程を繰り返すことにより、エンジン１は運転される。なお、実施形態に係るエンジン１では、ポートインジェクタ３４が吸気行程において燃料を噴射しているが、排気行程において燃料を噴射するようにしても良い。この場合にも、主室２４へは吸気行程において、燃料が供給されることとなる。

［隔壁の詳細］
図２は、図１に示したシリンダ２２及び隔壁１６を概念的に示す側断面図であり、図３は、図１に示したシリンダ２２及び隔壁１６を概念的に示す平断面図である。図２に示すように、隔壁１６は、円柱と半球とが組み合わされたような形状の外形を有している。隔壁１６の円柱側の端部にはフランジ３８が設けられ、このフランジ３８によって隔壁１６がシリンダヘッド１４の主室側に固定される。これにより、隔壁１６の円柱側がシリンダヘッド１４に固定される基端部側となり、半球側がピストン側に位置する先端部側となる。図２に示すように、隔壁１６は、その内部に円柱と半球とが組み合わされたような形状の副室３６を有している。そして、副室３６の円柱側はシリンダヘッド側に位置する副室基部４０を構成し、半球側はピストン側に位置する副室先端部４２を構成する。

隔壁１６は、その先端部側に主室２４から副室３６（副室先端部４２）に通じる燃料流入連通路４４とスワール流生成連通路４６を有している。

図３に示すように、燃料流入連通路４４は、少なくとも１つ以上であって、シリンダ２２の周方向においてダイレクトインジェクタ側に設けられている。燃料流入連通路４４は、好ましくは、シリンダ２２の周方向においてダイレクトインジェクタ１８の噴射範囲ＲＧ、より好ましくは、シリンダ２２の周方向においてダイレクトインジェクタ１８の噴射方向と正対する位置に設けられている。燃料流入連通路４４がシリンダ２２の周方向においてダイレクトインジェクタ１８の噴射方向と正対する位置に設けられている場合に、燃料流入連通路４４はダイレクトインジェクタ１８の噴射方向の延長線上に設けられ、副室３６の中心に向かって真っ直ぐに延びている。図２に示すように、燃料流入連通路４４は、エンジン１の圧縮行程においてダイレクトインジェクタ１８から噴射された燃料ＦＥが燃料流入連通路４４に流入するように、副室３６の内側（中心）に向かうにつれてシリンダヘッド１４に近づくように傾いて設けられ、より好ましくは、ダイレクトインジェクタ１８の噴射方向に沿って設けられている。燃料流入連通路４４は、少なくとも１つであるが、１つに限られるものではなく、２つ以上であってもよい。

図３に示すように、スワール流生成連通路４６は、少なくとも２つ以上であって、シリンダ２２の周方向において燃料流入連通路４４と異なる位置に設けられている。スワール流生成連通路は、シリンダの周方向において副室３６の中心に向かう方向に対して傾いて設けられている。図２に示すように、スワール流生成連通路４６は、水平方向又は水平方向に対して傾いて設けられている。スワール流生成連通路４６は、好ましくは、エンジン１の圧縮行程において主室内の混合気が副室内に流入するように、副室３６の内側に向かうにつれてシリンダヘッド１４に近づくように傾いて設けられている。スワール流生成連通路４６は、例えば、７つであるが、２つ以上であれば、７つに限られるものではない。

図３に示すように、２つ以上のスワール流生成連通路４６の副室側開口４６ａを通る断面において、隔壁１６の副室側壁面１６ａは円形状である。尚、図３においてスワール流生成連通路４６は概略的に示されており、水平方向に設けられるものとして示されているが、上述したように、これに限定されるものではなく、副室３６の内側に向かうにつれてシリンダヘッド１４に近づくように傾いて設けられているものであってもよい。

２つ以上のスワール流生成連通路４６のうち、燃料流入連通路４４を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れＳＦにおいて上流側となるスワール流生成連通路４６よりも下流側となるスワール流生成連通路４６のほうが副室中心に向かう方向に対して傾く角度が小さい。

図３に示す例では、隔壁１６は７つのスワール流生成連通路４６（４６ｐ～４６ｖ）を有するが、燃料流入連通路４４を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れＳＦにおいて上流側から下流側（４６ｐ→４６ｑ→４６ｒ→４６ｓ→４６ｔ→４６ｕ→４６ｖ）に向けて漸次副室中心に向かう方向に対して傾く角度が小さくなる（θ１＞θ２＞θ３＞θ４＞θ５＞θ６＞θ７）。

［エンジン１の動作］
上述した実施形態１に係るエンジン１では、エンジン１の圧縮行程においてダイレクトインジェクタ１８から噴射された燃料が隔壁１６の主室側壁面１６ｂに衝突し、燃料流入連通路４４の主室側開口４４ｂの周りに燃料を多く含んだ混合気が生成される。そして、エンジン１の圧縮行程において主室２４から副室３６に混合気が供給される。燃料流入連通路４４から燃料が濃い混合気が供給され、スワール流生成連通路４６から供給された混合気は副室内を旋回することによってスワール流を生成する。このスワール流によって燃料が濃い混合気も旋回することになるが、ダイレクトインジェクタ１８からの燃料噴射が終了した後も混合気がスワール流生成連通路４６を通り副室内に供給されるので、後から副室内に供給された燃料の薄い混合気が副室内（外周側）を旋回することで、先に副室内に供給された燃料が濃い混合気が副室の中心側に集まる。これにより、燃料の濃い混合気の周りに燃料の薄い混合気のスワール流の流れを形成することができる（成層化）。

次に、エンジン１の圧縮行程において点火プラグ２０が副室内の燃料の濃い混合気に点火する。すると、副室内の混合気は火炎流ＦＦとなって燃料流入連通路４４及びスワール流生成連通路４６を通り主室内に噴射され、主室内の混合気を燃焼させる。

［効果］
上述した実施形態１に係るエンジン１によれば、燃料流入連通路４４を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れＳＦにおいて上流側となるスワール流生成連通路４６よりも下流側となるスワール流生成連通路４６のほうが副室３６の中心に向かう方向に対して傾く角度が小さいので、下流側となるスワール流生成連通路４６（４６ｖ）を燃料流入連通路４４に近づけて配置することができる。これにより、少なくとも１つの燃料流入連通路４４と少なくとも２つ以上のスワール流生成連通路４６とから噴射される火炎流ＦＦを主室２４の周方向に均等に噴射させることができる。

［実施形態２］
実施形態２に係るエンジン１の全体構成及びエンジン１の全体動作は、実施形態１に係るエンジン１の全体構成及びエンジン１の全体動作と同じである。

［隔壁の詳細］
図４は、実施形態２に係る隔壁１６の断面図であり、上述した実施形態１に係る隔壁１６の平断面図（図３）に対応する。

隔壁１６の外形及び副室３６の形状は、上述した実施形態１に係る隔壁１６の外形及び副室３６の形状と同じである。また、隔壁１６に設けられた燃料流入連通路４４の構成も同じである。

図４に示すように、２つ以上のスワール流生成連通路４６のうち、燃料流入連通路４４を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れＳＦにおいて下流側となるスワール流生成連通路４６よりも上流側となるスワール流生成連通路４６のほうが流路断面積Ａ１～Ａ７が大きい。

図４に示す例では、隔壁１６は７つのスワール流生成連通路４６（４６ｐ～４６ｖ）を有するが、燃料流入連通路４４を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れＳＦにおいて下流側から上流側（４６ｖ→４６ｕ→４６ｔ→４６ｓ→４６ｒ→４６ｑ→４６ｐ）に向けて漸次最小流路断面積Ａ１～Ａ７が大きくなる（Ａ７＜Ａ６＜Ａ５＜Ａ４＜Ａ３＜Ａ２＜Ａ１）。

例えば、図４に示すように、７つのスワール流生成連通路４６（４６ｐ～４６ｖ）の流路径Ｄ１～Ｄ７が一定の場合には、燃料流入連通路４４を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れＳＦにおいて下流側から上流側（４６ｖ→４６ｕ→４６ｔ→４６ｓ→４６ｒ→４６ｑ→４６ｐ）に向けて漸次流路径Ｄ１～Ｄ７が大きくなる（Ｄ７＜Ｄ６＜Ｄ５＜Ｄ４＜Ｄ３＜Ｄ２＜Ｄ１）。その他のスワール流生成連通路４６の構成は、実施形態１に係るスワール流生成連通路４６の構成と同じである。また、上述した実施形態２に係るエンジン１の動作は、上述した実施形態１に係るエンジン１の動作と同じである。

［効果］
上述した実施形態２に係るエンジン１によれば、燃料流入連通路４４を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れＳＦにおいて下流側となるスワール流生成連通路４６よりも上流側となるスワール流生成連通路４６のほうが最小流路断面積Ａ１～Ａ７が大きいので、下流側となるスワール流生成連通路４６の有効径に上流側となるスワール流生成連通路４６の有効径を近づけることができる。これにより、下流側となるスワール流生成連通路４６から噴射される火炎流ＦＦの勢いに上流側となるスワール流生成連通路４６から噴射される火炎流ＦＦの勢いを近づけることができる。

［実施形態３］
実施形態３に係るエンジン１の全体構成及びエンジン１の全体動作は、実施形態１に係るエンジンの全体構成及びエンジン１の全体動作と同じである。

［隔壁の詳細］
図５は、実施形態２に係る隔壁１６の断面図であり、上述した実施形態１に係る隔壁１６の平断面図（図３）に対応する。

隔壁１６の外形及び副室３６の形状は、上述した実施形態１に係る隔壁１６の外形及び副室３６の形状と同じである。また、隔壁１６に設けられた燃料流入連通路４４の構成も同じである。

図５に示すように、２つ以上のスワール流生成連通路４６のうち、燃料流入連通路４４を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れＳＦにおいて下流側となるスワール流生成連通路４６よりも上流側となるスワール流生成連通路４６のほうが副室側開口４６ａが大きい。

図５に示す例では、隔壁１６は７つのスワール流生成連通路４６（４６ｐ～４６ｖ）を有するが、燃料流入連通路４４を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れＳＦにおいて下流側から上流側（４６ｖ→４６ｕ→４６ｔ→４６ｓ→４６ｒ→４６ｑ→４６ｐ）に向けて副室側開口４６ａが漸次大きくなる（Ｂ７＜Ｂ６＜Ｂ５＜Ｂ４＜Ｂ３＜Ｂ２＜Ｂ１）。

例えば、図５に示すように、７つのスワール流生成連通路４６（４６ｐ～４６ｖ）は、燃料流入連通路４４を基点として副室３６に生成されるガスの周方向の流れＳＦにおいて下流側から上流側に向けて漸次副室側開口４６ａの上流側の曲率半径が漸次大きくなる（ｒ７＜ｒ６＜ｒ６＜ｒ５＜ｒ６＜ｒ７）。その他のスワール流生成連通路４６の構成は、実施形態１に係るスワール流生成連通路４６の構成と同じである。また、上述した実施形態３に係るエンジン１の動作は、上述した実施形態１に係るエンジン１の動作と同じである。

［効果］
上述した実施形態３に係るエンジン１によれば、燃料流入連通路４４を起点として副室内に流れるガスの周方向の流れＳＦにおいて下流側となるスワール流生成連通路４６よりも上流側となるスワール流生成連通路４６のほうが副室側開口４６ａが大きいので、下流側となるスワール流生成連通路４６の有効径に上流側となるスワール流生成連通路４６の有効径を近づけることができる。これにより、下流側となるスワール流生成連通路４６から噴射される火炎流ＦＦの勢いに上流側となるスワール流生成連通路４６から噴射される火炎流ＦＦの勢いを近づけることができる。

また、燃料流入連通路４４を起点として副室内に流れるガスの周方向の流れＳＦにおいて下流側となるスワール流生成連通路４６よりも上流側となるスワール流生成連通路４６のほうが上流側の曲率半径が大きいので、スワール流生成連通路４６の内壁面からの火炎流ＦＦの剥離が抑制され、下流側となるスワール流生成連通路４６の有効径に上流側となるスワール流生成連通路４６の有効径を近づけることができる。これにより、下流側となるスワール流生成連通路４６から噴射される火炎流ＦＦの勢いに上流側となるスワール流生成連通路４６から噴射される火炎流ＦＦの勢いを近づけることができる。

［実施形態４］
実施形態４に係るエンジン１の全体構成及びエンジン１の全体動作は、実施形態１に係るエンジン１の全体構成及びエンジン１の全体動作と同じである。

［隔壁の詳細］
図６は、実施形態４に係る隔壁１６の断面図であり、上述した実施形態１に係る隔壁１６の平断面図（図３）に対応する。

隔壁１６の外形及び副室３６の形状は、上述した実施形態１に係る隔壁１６の外形及び副室３６の形状と同じである。また、隔壁１６に設けられた燃料流入連通路４４の構成も同じである。

図６に示すように、２以上のスワール流生成連通路４６のそれぞれの流路断面積は、主室側開口４６ｂから副室側開口４６ａに向けて拡大する。そして、下流側となるスワール流生成連通路４６よりも上流側となるスワール流生成連通路４６のほうが流路断面積の拡大比率が大きい。

図６に示す例では、隔壁１６は７つのスワール流生成連通路４６（４６ｐ～４６ｖ）を有するが、燃料流入連通路４４を起点として副室内に生成されるガスの周方向の流れＳＦにおいて下流側から上流側（４６ｖ→４６ｕ→４６ｔ→４６ｓ→４６ｒ→４６ｑ→４６ｐ）に向けて流路断面積の拡大比率が漸次大きくなる。その他のスワール流生成連通路４６の構成は、実施形態１に係るスワール流生成連通路４６の構成と同じである。上述した実施形態２に係るエンジン１の動作は、上述した実施形態１に係るエンジン１の動作と同じである。

［効果］
上述した実施形態４に係るエンジン１によれば、燃料流入連通路４４を起点として副室内に流れるガスの周方向の流れＳＦにおいて下流側となるスワール流生成連通路４６よりも上流側となるスワール流生成連通路４６のほうが流路断面積の拡大比率が大きいので、下流側となるスワール流生成連通路４６の有効径に上流側となるスワール流生成連通路４６の有効径を近づけることができる。これにより、下流側となるスワール流生成連通路４６から噴射される火炎流ＦＦの勢いに上流側となるスワール流生成連通路４６から噴射される火炎流ＦＦの勢いを近づけることができる。

［実施形態５］
上述した実施形態５に係るエンジン１の全体構成及びエンジン１の全体動作は、実施形態１に係るエンジン１の全体構成及びエンジン１の全体動作と同じである。

［隔壁の詳細］
図７は、実施形態５に係る隔壁１６の断面図であり、上述した実施形態１に係る隔壁１６の側断面図（図２）に対応する。図７に示すように、隔壁１６は、その内部に円柱と円錐台とが組み合わされたような形状の副室３６を有している。そして、副室３６の円柱側はシリンダヘッド側に位置する副室基部４０を構成し、円錐台側はピストン側に位置する副室先端部４２を構成する。そして、副室先端部４２の最大断面積は副室基部４０の最小断面積よりも小さく、副室基部４０と副室先端部４２との間には段差面４８が設けられている。段差面４８は、副室基部４０から副室先端部４２に向けて漸次窄まるように設けられているが、これに限られるものではなく、平面をなすように設けられてもよい。その他の構成は、実施形態１に係る隔壁１６の構成と同じである。

［効果］
上述した実施形態５に係るエンジン１によれば、副室先端部４２の最大断面積を副室基部４０の最小断面積よりも小さくすることで、副室先端部４２に強いスワール流を生成することができる。また、副室基部４０で点火された火炎流ＦＦは段差面４８で剥離することで、２つ以上のスワール流生成連通路４６から同時に火炎流ＦＦを噴出するようにできる。

１ エンジン
１０ ピストン
１２ シリンダブロック
１４ シリンダヘッド
１６ 隔壁
１６ａ 副室側壁面
１６ｂ 主室側壁面
１８ 噴射ノズル（ダイレクトインジェクタ）
２０ 点火プラグ
２２ シリンダ
２４ 主室
２６ 吸気ポート
２８ 排気ポート
３０ 吸気バルブ
３２ 排気バルブ
３４ 噴射ノズル（ポートインジェクタ）
３６ 副室
３８ フランジ
４０ 副室基部
４２ 副室先端部
４４ 燃料流入連通路
４４ｂ 主室側開口
４６，４６ｐ～４６ｖ スワール流生成連通路
４６ａ 副室側開口
４６ｂ 主室側開口
４８ 段差面
ＦＥ 燃料
ＦＦ 火炎流
ＲＧ ダイレクトインジェクタの噴射範囲
ＳＦ 副室内に生成されるガスの周方向の流れ
θ１～θ７ スワール流生成連通路の副室中心に向かう方向に対して傾く角度
Ａ１～Ａ７ スワール流生成連通路の最小流路断面積

Claims (5)

1. ピストンと、
   前記ピストンが往復動するシリンダが設けられたシリンダブロックと、
   前記シリンダブロックに固定され、前記ピストンとの間に主室を形成するシリンダヘッドと、
   前記シリンダヘッドの前記主室側に設けられ、前記主室内に副室を形成する隔壁と、
   前記主室内に燃料を噴射する噴射ノズルと、
   前記副室内に設置された点火プラグと、
   を備え、
   前記隔壁は、
   前記シリンダの周方向において前記副室の中心に向かって真っ直ぐに設けられ、前記主室から前記副室に通じる、少なくとも１つの燃料流入連通路と、
   前記シリンダの周方向において前記副室の中心に向かう方向に対して傾いて設けられ、前記主室から前記副室に通じる、少なくとも２つ以上のスワール流生成連通路と、
   を含み、
   前記少なくとも２つ以上のスワール流生成連通路のうち、前記燃料流入連通路を起点として前記副室内に生成されるガスの周方向の流れにおいて上流側となるスワール流生成連通路よりも下流側となるスワール流生成連通路のほうが前記副室の中心に向かう方向に対して傾く角度が小さい、
   エンジン。
2. 前記下流側となるスワール流生成連通路よりも前記上流側となるスワール流生成連通路のほうが最小流路断面積が大きい、請求項１に記載のエンジン。
3. 前記下流側となるスワール流生成連通路よりも前記上流側となるスワール流生成連通路のほうが副室側開口が大きい、
   請求項１又は２に記載のエンジン。
4. 前記２以上のスワール流生成連通路のそれぞれの流路断面積は、前記主室側開口から前記副室開口に向けて拡大し、
   前記下流側となるスワール流生成連通路よりも前記上流側となるスワール流生成連通路のほうが前記流路断面積の拡大比率が大きい、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のエンジン。
5. 前記隔壁には、
   前記２以上のスワール流生成連通路が通じる副室先端部と、
   前記副室先端部よりも前記シリンダヘッド側に設けられた副室基部と、
   前記副室先端部と前記副室基部との間に設けられた段差面と、
   が設けられ、
   前記副室先端部の最大断面積は、前記副室基部の最小断面積よりも小さい、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のエンジン。
   
   

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