JP2023512901A - 逆燃方式の弁制御式点火副室 - Google Patents

Abstract

逆燃方式の弁制御式点火副室（１）は、パイロットチャージ噴射装置（３２）が中に開く層化空洞（６）を備え、点火パイロットチャージ（２７）を含有し、かつ点火手段（１１）を受容するインバータ筐体（９３）が層化空洞（６）内に収容されており、インバータ筐体（９３）が層化ダクト（７）と共に後期燃焼空間を形成する一方で、層化空洞（６）は、層化弁（１３）によって開かれると、層化ダクト（７）と共にトーチ副室を形成する内燃機関の燃焼室（５）に層化ダクト（７）を介して接続され、インバータ筐体（９３）は、早期点火トーチを層化ダクト（７）の方向に移動することができる主放出ノズル（９４）を備え、トーチがさっと通る空間が早期燃焼空間を形成する。【選択図】図２

Description

本発明は、火花点火を伴う内燃熱機関に高いエネルギー効率をもたらすように設計された、逆燃焼方向式の弁点火副室に関するものである。

本発明は、２０１７年１月１２日のフランス特許出願第１７５０２６４号の発明の対象であり、２０１８年７月１３日に番号ＦＲ３，０６１，７４３で公開され、出願人が所有している弁点火副室の改良型を形成するものである。

出願ＦＲ１７５０２６４によるこの副室の目的は、火花点火を伴う熱内燃機関の燃焼室にそれまでに取り込まれているメインチャージの点火を確実にすることである。

このために、この副室では、この燃焼室の中に点火トーチを出すことができる。点火トーチは、かなりの量の熱を放ちながら、その経路に強い乱流を起こす。

この点火モードにより、メインチャージの燃焼品質を損なうことなく、空気または煙道ガスでメインチャージを大幅に薄めることが可能になる。

メインチャージを薄めることにより、内燃機関の平均効率を高めることができ、これは特に、内燃機関では、低負荷でポンプ送り損失が減るためである。また、一度薄まると、メインチャージは、その燃焼中に大抵冷たくなり、燃焼室の内壁に伝わる熱を減らす。最後に、メインチャージが空気で薄まると、このメインチャージを構成するガスの「ガンマ係数」とも呼ばれる熱力学的係数が、効率にとってより好ましいものになる。

メインチャージが非反応性排気ガスで薄まると、エンジンノッキングに対する感度が下がる。結果として、内燃機関の圧縮比を高めることができ、これにより、内燃機関の効率が上がる。メインチャージを排気ガスで薄めることは、薄めにも関わらずそれを定比に保ち、分かっている三元触媒を使用して内燃機関によって生み出された窒素酸化物を後処理するのにも役立つ。これは、過剰な酸素状態で働く窒素酸化物の後処理用のデバイスが複雑で高価であるため、技術および経済の面で極めて好都合である。

フランス特許出願第１７５０２６４号による弁点火副室の目的はまた、メインチャージの急速燃焼を引き起こすことでもある。メインチャージを急速に燃やすことは、等容燃焼が、理論上、理想的であり、ガスの最大有効体積膨張比につながるため、熱機関の効率に好ましいことである。

急速燃焼は、燃焼室に取り込まれる際にメインチャージを動かさずとも、フランス特許出願第１７５０２６４号による弁点火副室から得ることができる。

自動車のガソリンエンジンの燃焼室で通常起こるメインチャージは、「転げ回り」、「渦巻き」、および「圧搾」として知られている。これらの動きは、点火がスパークプラグによって引き起こされ、スパークプラグの領域であるときに十分な残留乱流が残ることを確実にし、残留乱流は、メインチャージの急速燃焼速度を得るのに不可欠である。

これらの動きにより燃焼速度が上がるが、これらの動きには、メインチャージと燃焼室の内壁との間で熱交換を余儀なくさせるという欠点がある。しかし、このような交換は、内燃機関の効率に悪影響を及ぼす。

ホットガスの乱流トーチ点火は、メインチャージを動かさずとも、メインチャージの急速燃焼を確実にする。点火トーチによって生じる乱流は、激しく、局所的で、短時間であり、メインチャージと燃焼室の内壁との間の熱交換を最小限に抑えるのみである。

これは、乱流トーチ放出副室点火のさらなる利点を構成し、この点火は、量産の自動車の火花点火燃焼機関に見られる１つのみのスパークプラグによる点火よりも効率の面で好ましいものである。

また、たった今述べた強みは、通常、フランス特許出願第１７５０２６４号による弁点火副室だけではなく、一般的な点火副室によってももたらされる。

このような利益は、非常に重要であるため、２０世紀初頭から多くの研究プログラムが点火副室に当てられ、１９７０年代から自動車エンジンの研究開発プログラムが強化された。

しかし、これまでに開発された副室は、まだ量産の自動車エンジンには適用されていない。

フランス特許出願第１７５０２６４号に記載の本発明が、それを受け取る歯止めの利くスパークプラグによる内燃熱機関の使用範囲全体にわたって、メインチャージの安定した、正確で、効率的な点火を約束することから、この点こそが、本発明が従来技術とは異なる点である。このような条件は、副室点火装備の自動車エンジンを量産することができるのに必要である。

この結果を得るために、フランス特許出願第１７５０２６４号に記載の弁点火副室は、内燃機関のシリンダヘッドに配置された積層空洞を備える。積層空洞は、積層ダクトによって内燃機関の燃焼室に接続されている。

積層空洞は、一方では、それ自体が知られているスパークプラグを受け入れ、他方では、それまでに圧縮によって加圧されたパイロットチャージを積層空洞に噴射することができるパイロットチャージ噴射装置を受け入れる。

このパイロットチャージは、メインチャージを形成し、空気によるまたは燃えガスによるその薄まりに起因して、より燃焼に強い燃焼剤燃料混合物とは異なり、易燃性燃焼剤－燃料混合物からなる。パイロットチャージの点火は、スパークプラグによって起こる電気アークによって引き起こされる。

フランス特許出願第１７５０２６４号による本発明は、主に、その位置に応じて、積層ダクトを閉じるか、または積層ダクトを開いて、積層ダクトと共にトーチ点火副室を形成する積層弁を含む点で、従来技術とは異なる。

積層弁がこのトーチ点火副室を形成すると、トーチ点火副室は、一方では積層空洞と、他方では、ガス放出口を介して熱機関の燃焼室と同時に連通する。

フランス特許出願第１７５０２６４号によれば、積層弁の位置は、主として、積層空洞に広がる圧力と内燃熱機関の燃焼室に広がる圧力との圧力差により制御される。

このように構成され、フランス特許出願第１７５０２６４号の弁点火副室は、点火副室に伴う多くの問題を解決する。

確かに、従来技術による受動的または能動的な点火副室は、現時点では、主に、一定速度、一定負荷で働く大排気量産業用エンジン向けに用意されている。点火副室は、可変速度、可変負荷で働く量産の自動車エンジンにはまだ適していない。

しかし、点火副室は、車の燃費および二酸化炭素排出を低コストで削減し、道路輸送の環境およびエネルギーの課題に対処する強力な可能性を秘めている。

また、点火副室装備の自動車エンジンを製造するのに把握され、それにも関わらず満たされていない必要性を満たすために、フランス特許出願第１７５０２６４号による弁点火副室は、悪名高くも、可変速度、可変負荷で働く自動車火花点火エンジンにおける副室点火の有効な実施に必要な特性を備える。

この弁点火副室を特徴付ける積層弁では、特に、点火しにくいガス混合物からなるメインチャージと、点火しやすいガス混合物からなるパイロットチャージとの混合を禁止している。したがって、パイロットチャージはそのままであり、非常に可燃性であり、あらゆる状況で、メインチャージの迅速でほぼ完全な燃焼を確実にすることができる。

パイロットチャージは、フランス特許出願第１７５０２６４号によれば、パイロットチャージ噴射装置によって積層空洞に気体状態で噴射される前に事前に準備されており、パイロットチャージの可燃性を損なうことなく、これが熱機関の効率を高める限り、空気および／または煙道ガスでメインチャージを薄めることは間違いなく可能である。

この決定的な強みは、積層弁が積層ダクトを閉じ、弁点火副室のパイロットチャージ充填中に内燃機関の燃焼室の積層空洞を隔離し、それにより、メインチャージに点火する時点で、トーチ点火副室を形成し、この燃焼室に点火トーチを出す、という事実に基づいている。

パイロットチャージのこの保存完全性は、その燃焼安定性にとって決定的なものとし、あらゆる状況で、内燃機関の燃焼室への点火トーチの放出が相応しい時点で起こり、サイクルごとの時間的なバラツキを最小限に抑える、ということを確実にする。

また、フランス特許出願第１７５０２６４号に記載の本発明は、パイロットチャージ噴射装置によって積層空洞に取り込まれるパイロットチャージの量を制限なく調整できることを可能にする。これにより、出される点火トーチの出力を、内燃機関の速度と負荷に、またそのメインチャージの希釈比に合わせることが可能である。この新しい可能性により、あらゆる状況で内燃機関の効率を最大化することができる。

結論として、特許出願第３０６１７４３号の発明の対象である弁点火副室は、内燃機関の速度および負荷に関わらず、メインチャージの点火の優れた時間的安定性を確保し、この点火の出力が、制限なく調整可能であり、メインチャージの空気または再循環排気ガスによる希釈度に適合可能であり、これは、内燃機関が消費するのが液体燃料かまたは気体燃料かに関わらない、という点で、先行技術による点火副室とは異なる。

改善点として、積層弁が、本出願人が所有する２０１８年９月１０日の特許出願第１８５８１１１号に記載の「ｍａｇｎｅｔｉｃ ｖａｌｖｅ ｒｅｔｕｒｎ ｄｅｖｉｃｅ」と題された発明の出願において、永久磁石または電磁石によってその弁座に磁気により戻すことができると好都合である、ということに留意すべきである。

これまで述べた用途に電磁石が提供される場合、第一に、熱機関の速度に応じて、積層導管を閉じるまたは閉じないために、積層弁をその弁閉じ弁座へ戻すまたは戻さないことが可能になり、第二に、積層弁を弁座に戻す力を調整することが可能となる。

その弁座上の積層弁の戻り力のこの調整により、特に、弁点火副室を受け入れる火花点火内燃機関の急速低温始動を約束することができる。これは、厄介な低温始動が、量産の自動車エンジンにおける点火副室の採用に対する主な障害の１つであるため、大きな前進である。

その弁座の積層弁を戻す力を調整することにより、とりわけ、弁点火副室内に達する圧力を、それが含むパイロットチャージの点火前に調整することができる。

この調整により、例えば、パイロットチャージに含まれるガソリンの一部が凝縮して液相に戻る、すなわちスパークプラグによってもたらされた火花によってパイロットチャージを点火することができなくなる点に戻る、飽和蒸気圧を超えないようにすることが可能になる。

この圧力を超えないようにすることは、あらゆる状況で、特に冷たい低温での内燃機関の始動を約束することを意味する。

その弁閉鎖座上の積層弁の戻り力の調整により、もうパイロットチャージ噴射装置を介してではなく、この噴射装置は閉じたままで、ガス放出口を介して、この段階で薄められていないメインチャージを構成するガスから形成されているパイロットチャージを点火副室に取り込むことができる。

この後者の戦略は、特に、内燃機関を始動させた後の最初の数秒間にわたって、フランス特許出願第１７５０２６４号に記載の圧縮手段なしで済ますことを可能にすることによって、特に、長時間のシャットダウンの後に熱機関を素早く再始動させることを可能にし、これは、圧縮手段がまだ弁点火副室にパイロットチャージを送達することができない限りにおいてである。

フランス特許出願第１７５０２６４号による弁点火副室の多くの利点にも関わらず、特許出願第１８ ５８１１１号によるその磁気弁戻り装置により完了したかどうかに関わらず、点火副室には、ガス放出口を介して内燃機関の燃焼室の中に出される前に、パイロットチャージの燃焼を完了するのにあまり寄与していないというアーキテクチャの欠点がある。

確かに、内燃機関のシリンダヘッドにおける弁副室の埋め込みの幾何学的制約により、スパークプラグは、ガス放出口から離れて位置付けられる必要があり、このスパークプラグは、ガス放出口の反対側により多く位置付けられる。これは、自動車で使用される小型エンジンではなおさらである。

この配置の結果として、パイロットチャージの燃焼がスパークプラグによって積層空洞内で開始されると、パイロットチャージの大部分が、まだ燃えておらず、メインチャージに点火できないフレッシュガスの形態で内燃機関の燃焼室の中に出される。

実際には、積層空洞では、まずスパークプラグの近くにあるガスが自然に燃える。このガスの温度が上がるのにつれて、その体積も増える一方、それ密度は下がる。このガスの体積膨張により、積層ダクト内に含まれる未燃のガスのうち、ガス放出口の近くにあるものが、副室からガス放出口を介して追い出される。

それ故、メインチャージに点火することができる最初のホットガスが最終的にガス放出口を介して出されるように、火炎が、スパークプラグからガス放出口に広がっていなければならない。

最後に、スパークプラグによるその点火時点で弁点火副室にあったパイロットチャージのほんの一部だけが、メインチャージに点火するのに適したホットガスからなる点火トーチの形態で点火副室から追い出される。

これに対し、ガス放出口の近くにあるガスで燃焼が始まる場合、パイロットチャージ全体は、ホットガスの形態で内燃機関の燃焼室の中に出され、パイロットチャージにはるかに高い点火パワーを与えると考えられる。しかし、このようなことはない。

スパークプラグの位置によって課される燃焼方向の非生産的な性質は、フランス特許出願第１７５０２６４号による弁副室の点火効率に非常に不利である。

この出願に記載の本発明の特定の背景において、スパークプラグが点火トーチの排出口の反対側に必然的に位置する、という事実は、実際には、内燃機関の燃焼室においてメインチャージの点火が起こらないことにつながり得る。

これは、特に、点火副室に取り込まれるパイロットチャージにより、積層弁とそれが協調するパイロットチャージ噴射装置の特定の働きを考えると、それを高めることができずに、不十分であることが分かる場合、これが起こり得る。

なぜなら、パイロットチャージが点火されると、積層弁が原因で、パイロットチャージの圧力がメインチャージの圧力よりも低くなるからである。それ故、点火副室が燃焼室内に点火トーチを出すためには、パイロットチャージの燃焼に続いて、積層室内の圧力が十分に上がって、内燃機関の燃焼室内の圧力に達し、次にそれを超えるようにしなければならない。

この超えることから、パイロットチャージを構成するガスの過剰な割合が燃焼室において未燃の形で出される場合、高温の煙道ガスから形成される熱い点火トーチが燃焼室に出ない可能性がある。

この極端なケースに達しないとしても、あらゆるケースで、スパークプラグが点火トーチの放出口の軸方向反対側に位置付けられることによって開始される火炎の始まりでは、点火トーチがガス放出口を通して出されるときの副室と燃焼室との圧力差と同様に、内燃機関の燃焼室に出されるガスの平均温度が下がる。

そのため、結果として生じる点火トーチは、熱機関の燃焼室の三次元空間に侵入する際の効率が低く、メインチャージの局所乱流の発生が減り、発する点火熱エネルギーも少なくなる。

フランス特許出願第１７５０２６４号による点火副室に固有の別の問題は、燃焼室で出される様々な点火トーチ間で見て取れるパワー不均衡である。

実際には、パイロットチャージがスパークプラグによって点火されると、積層空洞の小さなサイズとそれが協働する積層ダクトを考えると、スパークプラグからのパイロットチャージ燃焼の広がりは、積層ダクトに温度不均一性をもたらす。

この温度不均一性は、出される点火トーチ間の温度差、それ故、点火トーチ間の出されるガスの粘度の差をもたらす。

これらの差は、出される点火トーチ間のかなりのパワー差につながり、エンジン燃焼室内の燃焼の調和的な広がりには好ましくない。

実際には、燃焼室の特定のゾーンは、他のゾーンよりも燃えるのが遅く、それ故、ノッキングに対してより敏感であり、未燃のガスおよび汚染物質の生産性が上がる。

これは、熱機関の効率性およびその清潔さの両方を損ない、その汚染物質放出は、たった今述べた不均衡が原因で増える。

これらの欠点を是正するために、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、主に、パイロットチャージにおける燃焼の伝播方向を逆転させるのに役立ち、その結果、この燃焼のかなりの部分が、積層ダクトで、またガス放出口の近くで始まり、次に、積層空洞に向かって上がり、これは、スパークプラグの位置を問うことなく起こる。

また、燃焼室の中に出される様々な点火トーチの温度を均一化するために、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、積層ダクトにおけるパイロットチャージの均一燃焼を可能にする。

したがって、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、特に、
・内燃機関燃焼室に弁点火副室によって出されるパイロットチャージのうち、未燃のガスの形態で出される部分を大幅に制限すること、
・内燃機関の燃焼室に弁点火副室によって出される点火トーチの平均温度を上げることにより、メインチャージに点火する際の点火トーチの点火効率を高めること、
・積層弁およびパイロットチャージ噴射装置の特殊な働きにより、内燃機関の燃焼時にホットガスからなる点火トーチを出すことができない、ということを理由に、メインチャージに点火し損ねるリスクをなくすること、
・弁点火副室内のパイロットチャージの燃焼時間を著しく短縮し、それにより、この燃焼から弁点火副室の内壁に生じるホットガスから持ち出される熱量を減らす効果を及ぼすこと、
・パイロットチャージに含まれる同じエネルギー量では、パイロットチャージの燃焼中に弁点火副室と内燃機関燃焼室との圧力差を大きくし、燃焼室で出される点火トーチをより侵入させて、乱流するようにすること、
・同じメインチャージ点火効率で、弁点火副室の中に出されるパイロットチャージ量を減らすこと、
・点火トーチ間の最大温度差を制限することを含んで、点火トーチ副室によって燃焼室の中に出される点火トーチのパワーの釣り合いを取ること、を可能にする。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、自動車を含む、意図されるほとんどの用途で経済面の制約との両立を維持するために、量産で製造するのに安価であることを目的としている。

当然のことながら、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、それが消費するのが気体燃料か、液体燃料か、固体燃料かに関係なく、そのメインチャージが、それまでに冷却されたまたは冷却されていない排気ガスで、種類を問わない中性ガスで、または酸素などの燃焼剤を豊富に含むガスで、薄まっているか否かに関わらず、型式を問わず如何なる回転式または往復式の内燃機関にも適用されてもよい。
また、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室を備えた如何なる火花点火エンジンのメインチャージにも点火することを目的としたパイロットチャージが、メインチャージを構成する燃料および／または燃焼剤とは異なる燃料および／または燃焼剤を含有し得る、ということも理解すべきである。

逆燃焼方向式の弁点火副室は、シリンダヘッドがシリンダを覆って、メインチャージを燃やすことができる燃焼室を形成する内燃機関向けに提供され、この弁点火副室は、
・シリンダヘッド内に配置され、かつ積層ダクトより燃焼室に接続されている、少なくとも１つの積層空洞と、
・積層空洞内に開いて、易燃性燃焼剤－ＡＦ燃料混合物からなるパイロットチャージをその中に噴射するパイロットチャージ噴射装置と、
・積層ダクトが燃焼室ともはや連通しなくなるように積層ダクトを閉じるか、またはダクトを開くかのいずれかを行って、一方で、積層ダクトを介して積層空洞と、もう一方で、少なくとも１つのガス放出口を介して燃焼室と同時に連通して、点火トーチを燃焼室の中に出すトーチ点火プレチャンバを形成することができる、積層弁と、
・積層空洞内に収容された少なくとも１つのインバータハウジングであって、点火パイロットチャージをインバータハウジングに取り込むことができる一方で、それ自体と当該空洞との間に後期燃焼容積を形成する、少なくとも１つのインバータハウジングと、
・インバータハウジングの内側に開いて、点火チャージに点火する、点火手段と、
・インバータハウジンの内側と積層空洞の内側とを接続する少なくとも１つの主放出ノズルであって、点火パイロットチャージの燃焼中に、その全体または一部が積層ダクトに侵入することができる早期点火トーチをもたらし、早期点火トーチがさっと通る容積が早期燃焼容積を形成する、少なくとも１つの主放出ノズルと、を備える。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、点火スパークプラグの正極および負極からなる点火手段を備える。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、点火スパークプラグと一体化しているインバータハウジングを含む。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、点火スパークプラグの正極と、負極を構成するインバータハウジングの内壁と、からなる点火手段を備える。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室には、インバータハウジングの内壁と、メイン放出ノズルの近くにある正極との間により狭い間隔が存在する。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室のインバータハウジングの内側は、環状室を形成する。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、主放出ノズルを備え、これは、連続的に、かつインバータハウジングの出口の方向に、先細部、狭通路、および末広がり部を備える。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室にある主放出ノズルは、積層ダクトの方向にインバータハウジングの外面を延長する突起を形成するノズル延長部で終わる。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室が備える主放出ノズルは、積層空洞の長手方向軸に対して偏心している。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室が備える主放出ノズルは、積層空洞の内壁に対して完全にまたは部分的に接線方向に配向されている。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、インバータハウジングの内側と積層空洞の内側とを接続する少なくとも１つの二次放出ノズルを備え、この二次放出ノズルは、二次乱流トーチを後期燃焼容積の中に出すことができる。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室が備える二次放出ノズルは、積層空洞の内壁に対してほぼ接線方向に配向されている。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、インバータハウジングおよび積層ダクトの内部容積を含む、積層空洞と共に形成される総内部容積の半分を下回る、インバータハウジングの容積と積層ダクトの内部容積とを合わせたものを含む。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室は、磁性材料で作られた積層弁を備える一方、シリンダヘッドと一体化した磁場源は、積層弁を閉じるために、積層弁を引き付け、積層弁を積層ダクトの端部に押し付けたままにするのに役立つ磁場を生み出す。

添付図面と併せて非限定の例として提供する以下の発明を実施するための形態により、本発明、その特性、およびそれがもたらす可能性のある利点をより良く理解することができるであろう。

インバータハウジングがスパークプラグと一体である内燃機関に設置され得る際の本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室の概略断面図である。

スパークプラグ、積層空洞、および積層チャネルに焦点を当てた、本発明による、また図１に示す実施形態による、逆燃焼方向式の弁点火副室の概略的な拡大断面図である。

スパークプラグ、積層空洞、および積層チャネルに焦点を当てた、本発明よる、また図１に示す実施形態による逆燃焼方向式の弁点火副室の概略的な拡大断面図であり、インバータハウジングに含まれる点火パイロットチャージがスパークプラグによって点火されたときの弁点火副室の動作を示す、概略的な拡大断面図である。

スパークプラグ、積層空洞、および積層ダクトに焦点を当てた、本発明よる、また図１に示す実施形態による逆燃焼方向式の弁点火副室の拡大概略断面図であり、インバータハウジングに含まれる点火パイロットチャージがスパークプラグによって点火されたときの弁点火副室の動作を示す、拡大概略断面図である。

インバータハウジングに焦点を当てた拡大概略断面図であり、放出ノズルが、先細部、狭通路、および末広がり部で構成され、ガス放出口の方向にインバータハウジングの外面を延長する突起を形成するノズル延長部で終わる、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室の変形形態を示す、拡大概略断面図である。

弁点火副室がインサートによって内燃機関のシリンダヘッドに収容され、インバータハウジングがスパークプラグと一体であり、積層弁が永久磁石によって生じる磁場によってガス放出ダクトの端部に押し付けられたままであるという、内燃機関を装備することができる本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室の断面図である。

本発明による、また図６に示す変形形態による、逆燃焼方向式の弁点火副室の三次元断面図である。

パイロットチャージ噴射装置が、インサートに配置された積層空洞に開いている間に、特にスパークプラグおよび積層弁を受け入れ、スパークプラグ点火が、切欠き図に示すインバータハウジングと一体であり、早期点火トーチを出す主放出ノズルと、それぞれが二次乱流トーチを出す２つの二次放出ノズルとを備える、図６に示すインサートの三次元断面図である。

図１～図８には、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１と、その構成要素、その変形形態、および付属品の様々な細部とを示す。

図１および図７で分かるように、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１は、内燃機関２のシリンダヘッド３内に収容され、シリンダヘッド３は、シリンダ４を覆って、ピストン３１と共に燃焼室５を形成する。

図１～図４、図６および図７に示す通り、メインチャージ３０が、燃焼室５に取り込まれ得る。

図１～図８を見ると、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１には、シリンダヘッド３に配置され、積層ダクト７によって燃焼室５に接続されている少なくとも１つの積層空洞６がある、ということが分かる。

図１～図８を見ると、パイロットチャージ噴射装置３２は、積層室６内に開いて、非常に燃えやすい燃焼剤－ＡＦ燃料混合物からなるパイロットチャージ９をその中に噴射するということも分かる。

図１～図４および図６～図８を見ると、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１が、積層ダクト７が燃焼室５ともう連通しないように積層ダクトを閉じることができ、積層ダクト７を開いて、積層ダクト７と共にトーチ点火副室２３を形成することもできる、積層弁１３を含み、トーチ点火副室２３が、内燃室５に点火トーチ２９を出すように、一方では積層ダクト７を介して積層空洞６と、他方では少なくとも１つのガス放出口２４を介して燃焼室５と、同時に連通する、ということが分かる。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１のインバータハウジング９３は、積層空洞６内に含まれており、点火パイロットチャージ２７をインバータハウジング９３内に取り込むことができる一方で、インバータハウジング９３と積層空洞６との間に後期燃焼容積１００を形成することが図１～図８において分かる。

その元のフランス出願が本出願人によって出願された、国際特許出願第２０１３／１１７８５７ Ａ３号に記載のデバイスのような本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の特定の実施形態として、点火パイロットチャージ２７は、主放出ノズル９４によっても、例えば、スパークプラグ１２の土台の中に配置され、導管によって点火チャージ噴出装置に接続されている１つ以上の半径方向孔を通して、点火パイロットチャージ２７をインバータハウジング９３に噴射することができる、図示していない点火チャージ噴射装置によっても、インバータハウジング９３に取り込まれ得、それにより、点火パイロットチャージ２７が、パイロットチャージ噴射装置３２によってインバータハウジング９３に取り込まれると、パイロットチャージ９から引かれる、ということに留意すべきである。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１を備える点火手段１１が、インバータハウジング９３に開いて、点火チャージ２７に点火し、スパークプラグ１２、レーザービーム、マイクロ波またはプラズマ源、または当業者に知られている種類を問わない点火手段１１で構成され得る、ということが図１～図８で分かる。

図１～図８はまた、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１を備える主放出ノズル９４を示し、ノズル９４は、インバータハウジング９３の内側を積層空洞６の内側と接続する。

点火パイロットチャージ２７の燃焼中、主放出ノズル９４が、積層ダクト７内に全体または一部侵入することができる早期点火トーチ３３をもたらし、早期点火トーチ３３がさっと通る容積が早期燃焼容積１０１を構成する、ということが図３において分かる。

その代わりとして、主放出ノズル９４は、積層ダクト７の長手方向軸に対してほぼ偏心して、点火パイロットチャージ２７の燃焼から生じるホットガスを間接的に積層ダクト７の中に向けることができる。１つ以上のさらなる主放出ノズル９４が、作られ、様々な他の方向に配向されてもよい、ということにも留意すべきである。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の特定の実施形態によれば、点火手段１１が、スパークプラグ１２の正極９５および負極９６からなっていてもよい、ということに留意すべきである。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の特定の実施形態として、スパークプラグ１２の正極９５および負極９６は、それ自体が知られている半表面放電スパークプラグの電極と同じように、ほぼ共平面であり得る。

これによって、フレッシュガスを主放出ノズル９４を介してインバータハウジング９３に取り込み、直に電極９５、９６に吹き付け、正極９５とインバータハウジング９３の内壁との間に火花が散らないようにすることができる。

図１～図８に示す通り、インバータハウジング９３がスパークプラグ１２と一体化され、ハウジング９３は、ねじ込む、溶接する、圧着することによって、または当業者が分かっているその他の如何なる取り付け手段によっても、このスパークプラグ１２の鼻に取り付けられ得る、ということに留意すべきである。

図１～図８を見ると、点火手段１１が、スパークプラグ１２上の正極９５からなっていてもよく、インバータハウジング９３の内壁が負極９６を構成する、ということが分かる。この場合、また本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の設計における変形形態として、正極９５とピンまたは突起との間に確実に点火火花が起こるように、インバータハウジング９３の内壁から出て、正極９５に十分に近い、少なくとも１つのピンまたは突起を提供することができる。

図１～図８を見ると、好都合なことに、高電圧電流が正極９５に印加されると、正極９５と近くとの間に火花が散り、それにより、その近くで点火パイロットチャージ２７の燃焼を開始し、インバータハウジング９３内に含まれている点火パイロットチャージ２７を構成するガスの大部分を、主放出ノズル９４を介して当該ハウジング９３から追い出される前に燃えるようにさせる効果を及ぼすように、インバータハウジング９３の内壁と正極９５との間の最も狭い間隔は、主放出ノズル９４の近くに配置することができる、ということも分かる。

したがって、積層空洞６および積層ダクト７内に含まれているパイロットチャージ９に点火する点火パイロットチャージ２７の能力が高められる。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の特定の実施形態によれば、インバータハウジング９３の内壁を電気絶縁するコーティングで一部覆い、主放出ノズル９４の近くの外側の範囲における火花の形成を避けることができる。
この場合、インバータハウジング９３の内壁と負極９５との間に存在する最も狭い間隔が、主放出ノズル９４の近くにはもうない可能性がある。

図１～図８では、インバータハウジング９３が、当然ながらトロイダルの漏斗状のほぼ平坦か太鼓腹状として、または如何なる革命的な形状でもあるものとして、設計され得る環状室３４を形成し得る、ということに気が付くことができる。

図５は、主放出ノズル９４が、連続的に、かつインバータハウジング９３の出口の方向に、先細部９７、狭通路９８、および末広がり部９９を含み得ることを示す。

この特別な構成によって、ガスが、場合によっては、単純な開口では可能ではない超音速で、インバータハウジング９３から主放出ノズル９４を介して出されると、開始パイロットチャージ２７を構成するガスを加速させることができ、このガスを積層ダクト７の中にできるだけ深く入り込ませることができる。

また、図５を見ると、主放出ノズル９４が、積層ダクト７の方向にインバータハウジング９３の外面を延長する突起を形成するノズル延長部２８で終わっていてもよい、ということが分かる。

ノズル延長部２８が、早期燃焼容積１０１を縮小しつつ後期燃焼容積１００を広げ、これは、主放出ノズル９４の出口を積層ダクト７に近付けることによって、またこのダクト７にこの出口を多かれ少なかれ深く取り込むことによってでもなされる、ということが見て取れる。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１のこの特別な構成は、積層空洞６に含まれているまだ燃やされていない前の積層ダクト７に含まれているパイロットチャージ９の一部に点火する際の早期点火トーチ３３の効率を上げる。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１によれば、主放出ノズル９４が積層空洞６の長手方向軸に対して偏心であり、「転がり」としてよく知られているローラーの形態で乱流ガス動をもたらし、この動きが、早期点火トーチ３３の主放出ノズル９４による放出中に積層空洞６で起こる、ということに留意すべきである。

その代わりに、早期点火トーチ３３が主放出ノズル９４によって出されると、積層空洞６で起こる「渦巻き」としてよく知られているトゥールビヨンの形態の乱流動があるガスを与えるために、主放出ノズル９４を積層空洞６の内壁に対して完全にまたは部分的に接線方向に配向することもできる。

図８に示す通り、インバータハウジング９３の内側を積層空洞６の内側と接続する少なくとも１つの二次放出ノズル１０２を提供することができ、この二次放出ノズル１０２は、容積１００に含まれているパイロットチャージ９の一部の燃焼を加速させる作用を及ぼす二次乱流トーチ１０３を後期燃焼容積１００において出すことができる。

また、図８を見ると、二次放出ノズル１０２を積層空洞６の内壁に対して接線方向に配向することができ、それにより、積層空洞６において、主放出ノズル１０２が二次乱流トーチ１０３を出すと、一方では、二次放出ノズル１０２を介したインバータハウジングの点火パイロットチャージ２７の充填の間、インバータハウジング９３で起こり、他方では、積層空洞６で起こる、「渦巻き」として知られているトゥールビヨンの形態の乱流動をもたらす作用を及ぼす、ということが分かる。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１によれば、インバータハウジング９３の内部容積と積層ダクト７の内部容積とを合わせたものが、インバータハウジング９３および積層ダクト７の内部容積を含む、積層空洞６と共に形成される総内部容積の半分を下回ることを有意に表し得ることに留意すべきである。

図１、２、６、７、および８に示す通り、積層弁１３を磁性材料４３で作ることができる一方、シリンダヘッド３に取り付けられた磁場源４４が、積層弁１３を引き付ける磁場を生み出し、積層ダクト７を閉じるように積層ダクト７の端部に積層弁１３を押し付けたままにするのに役立つ。

図１、２、６、７、および８に示す非限定の例として、磁場源４４は、永久磁石５３とすることができるが、コンピュータによって制御される電磁石をそれに取って代えることができるのが好都合である。

本発明の運用
本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の運用は、本発明の非限定の実施形態の例を示す図１～８を見ると理解しやすい。

特に図１および図７では、逆燃焼方向式の弁点火副室１が内燃機関２のシリンダヘッド３に配置され、内燃機関２が本発明によるこの弁点火副室１の主要な適用分野に相当する、ということが分かる。

図１および図７では、シリンダヘッド３がシリンダ４を覆い、ピストン３１と共に、メインチャージ３０が取り込まれ得る燃焼室５を形成する一方、パイロットチャージ９がパイロットチャージ噴射装置３２を介して積層空洞６に取り込まれ得る、ということが分かる。

図４では、積層弁１３が積層ダクト７に開き、積層ダクト７と共にトーチ点火副室２３を形成している場合、積層空洞６は、点火トーチ２９を燃焼室５の中に出すために、積層ダクト７を介して、また副室の鼻７５を介して燃焼室５に開くガス放出口２４を介して、燃焼室５に連通する、ということに気が付くはずである。

図１～８では、積層弁１３が、変形形態として、コンピュータによって制御される電磁石が取って代わってもよい永久磁石５３によってその弁座に磁力によって戻される、ということにも気が付くはずである。

また、図１～８では、逆燃焼方向式の弁点火副室１が円筒形挿入体７０によりシリンダヘッド３に収容され、円筒形挿入体７０自体がこのシリンダヘッド３に設けられた挿入壁７２に配置されている、ということが分かり、これは、有効な副室の場合の点火挿入体に関する２０１９年５月１３日のフランス特許出願第１９０４９６１号に記載の発明の応用であり、この出願は、出願人が所有している。

図６～８では、具体的には、噴射弁が収容されている管状噴射ノズル１７でなる、パイロットチャージ噴射装置３２を示し、この噴射装置３２は、見ての通り、出願人が所有する２０１９年７月１８日付けのフランス特許出願第１９０８１５８号の発明の対象であるカム油圧噴射システムの一部を形成する。

図１～図８で気が付くことは、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の非限定の例示的な実施形態として、点火手段１１が、スパークプラグ１２からなる、ということである。

図１～図８で気が付くことは、スパークプラグ１２の正極９５が負極９６を形成するインバータハウジング９３の内壁と協調し、点火火花をこの正極９５と負極９６の間に起こすことができる、ということである。

図１～図８を見ると、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の目的が、パイロットチャージ９の大部分が、乱流が強いホットガスからなる点火トーチ２９の形態で燃焼室５の中に出される前に積層空洞６および積層ダクト７において燃えることを確実にすることである、ということが分かる。

言い換えれば、逆燃焼方向式の弁点火副室１により、パイロットチャージ９が、主に、高温状態にされる燃えガスからなり、メインチャージ３０に点火することができないフレッシュ未燃ガスからなっていない点火トーチ２９の形態で、パイロットチャージが燃焼室５の中に出されることが確実になる。

実際には、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１によって、内燃機関２への積層空洞６の埋め込みおよび積層ダクト７の埋め込みの様々な制約から、ガス放出口２４からかなり離れているスパークプラグ１２の好ましからざる部分に関わらず、たった今説明した結果を達成することが可能になる。

インバータハウジング９３がないとすると、数ある構成要素の中でとりわけ、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１では、ガス放出口２４に達するまで、パイロットチャージ９の燃焼がスパークプラグ１２によって起こる火花から積層空洞６に展開し、この空洞６の内部容積、それにより積層ダクト７の内部容積に徐々に進むことによってガス層の後のガス層に展開すると考えられる。

この燃焼展開の結果は、パイロットチャージ９の大部分が、メインチャージ３０に点火するパワーが何もないまだ燃やされていない過剰なフレッシュガスで構成されている点火トーチ２９の形態で燃焼室５に引き入れられることであると考えられる。

それ故、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の特別な構成がないとすると、燃焼室５において出される点火トーチ２９のかなり低い点火パワーを埋め合わせることが必要になると考えられ得る。

この埋め合わせは、例えば、積層空洞６と積層ダクト７とが合わさって形成する総内部容積を大きくすることによって果たされてもよい。しかし、特に高速自動車エンジンでは、パイロットチャージ噴射装置３２がこのような充填を行うのに許される時間が短いことから、この容積に必要な量のパイロットチャージ９を入れるのが難しくなると変えられ得る。

この埋め合わせは、パイロットチャージ噴射装置３２を使用して、同じ積層空洞６にもっとパイロットチャージ９を噴射することによりなされてもよい。しかし、使用可能な時間内でこの空洞６を充填することの難しさ、また積層弁１３の早期開口に起因するこの空洞６を充填することの不可能でさえも別にして、埋め合わせ手段１０がまず大量のパイロットチャージ９を圧縮しなければならないことから、この戦略がエネルギーを消費するものであると考えられ得る。これは、かなり低下すると考えられ得る内燃機関２の総効率の損失につながると考えられ得る。

内燃機関２の効率を損なう、たった今明らかになった埋め合わせを当てにしないために、高温にされたこれらのガスのみがメインチャージ３０に点火することができるので、燃えガスからなる点火トーチ２９の形態でガス放出口２４を介して出されるパイロットチャージ９の一部を最大化するための本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１を提供する。

これは、逆燃焼方向式の弁点火副室１が、点火パイロットチャージ２７を取り込むことができるインバータハウジング９３を備え、このハウジング９３が、積層空洞６の中に入りそれ自体とこの空洞６との間に後期燃焼容積１００を形成する、という結果を得るものである。

図１～図８から簡単に推測することができるが、パイロットチャージ噴射装置３２がパイロットチャージ９を積層空洞６に引き入れる、点火パイロットチャージ２７が形成される。

確かに、点火パイロットチャージ２７は、インバータハウジング９３の外壁と積層空洞６の内側との間に残る空間とこの内部とを接続する主放出ノズル９４を介した、積層空洞６からインバータハウジング９３の内側へのパイロットチャージ９の一部の移行の結果である。

図１～図４および図６～図８から気が付くことは、インバータハウジング９３が、副室鼻７５に対向する積層空洞６の軸方向端の近くに位置付けられている、ということである。

図１～図８からは、スパークプラグ１２がインバータハウジング９３に開いている、ということにも気が付く。

図１～図８から分かるのは、早期点火トーチ３３を積層ダクト７に全部または一部引き入れるために、積層ダクト７の方向に主放出ノズル９４が配向され、このトーチ３３がさっと通る容積が早期燃焼容積１０１を形成する、ということである。

このように、スパークプラグ１２による点火パイロットチャージ２７の点火に続いて、図３に示すように、点火パイロットチャージ２７を構成するホットガスがインバータハウジング９３から高速で、主放出ノズル９４を介して、早期点火トーチ３３の形態で、積層ダクト７の内側に向かって出される。

それが増大するにつれて、早期点火トーチ３３は、高温にされた燃えガスからなる早期燃焼容積１０１を形成する。

早期点火トーチ３３が積層ダクト７の内側に達すると、このダクト７に含まれるパイロットチャージ９を構成するフレッシュガスが燃え、これは、パイロットチャージ９の一部が後期燃焼容積１００に入る前でさえも、そのようにする時間がある。

点火パイロットチャージ２７の点火に続く、主放出ノズル９４による早期点火トーチ３３の積層ダクト７の方向の放出と、ガス放出口２４の方向をもたらす層単位のチャージパイロット９の段階的な燃焼とを図３で点線により表し、ガスの流れを矢印で表す。

積層ダクト７において燃焼が行われ、この燃料は、ガス放出口２４に達するまで、このダクト７を伝播し続ける。主放出ノズル９４によって出される早期点火トーチ３３が積層ダクト７の中央にあるのが好ましいという条件では、このダクト７に含まれているパイロットチャージ９の一部の燃料は、一様である。

したがって、大抵、それが協調する他のガス放出口２４よりも熱いかまたは冷たいガスをガス放出口２４は何も受け取らない。

また、如何なるガス放出口２４の流量でも、積層ダクト７に対して中心を外れたガス流により、ガス放出口２４が協調する他のガス放出口２４の流量と比べて多くも少なくもない。

これらの特徴により、燃焼室５の中に出される点火トーチ２９が実際には同一であることが確実になる。

図３に示すガス放出口２４の方向の燃焼と並行して、後期燃焼容積１００に含まれているパイロットチャージ９の一部を燃やすように、図４に示すようなインバータハウジング９３の方向と「逆」方向に燃焼が伝播する。この燃焼の伝播も図４では、点線で表し、ガスの流れを矢印で表す。

したがって、たった今示した例によれば、合わさって積層空洞６および積層ダクト７を形成する容積内のパイロットチャージ９の燃焼方向が全く逆にされ、これは、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の目的である。

このようにする際、早期点火トーチ３３により引き起こされるパイロットチャージ９の非常に素早い燃焼の他に、パイロットチャージ９を構成するガスの相当な部分がガス放出口２４を介して燃焼室５の中に、そのパワーと構成が、あるトーチ２９と別のトーチとで一様である点火トーチ２９の形態で出されている。
高温燃料ガスでできているという仮定の下では、このトーチ２９は、メインチャージ３０に点火するのに完全に有効である。

しかし、フレッシュガスとしてパイロットチャージ９の一部を燃焼室５の中に出せば好都合であり得る、ということに留意すべきである。実際には、メインチャージ３０が、例えば、循環空気または排気ガスにより相当に薄まっていることから、点火が難しいガス混合物で構成されている場合、このようなガスは、フレッシュで、非常に燃えやすいガス回廊を形成する可能性がある。

メインチャージ３０のこの積層方法は、事実上、内燃機関２の燃焼効率を上げるのを助けることができる。

また、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１により、点火トーチ２９を介して高温燃料ガスの形態で燃焼室５の中に出されるパイロットチャージ９の一部は、積層ダクト７に対する主放出ダクトノズル９４の向きを調整することによって、かつ／または角度をなして多かれ少なかれ開いている早期点火トーチ３３を出すように、このノズル９４の幾何学的形態を変えることによって、調整され得る。

また、後期燃焼容積１００の重要性に対する早期燃焼容積１０１の重要性は、主放出ノズル９４の長さを変えることによって、より正確には、図５に示すようなノズル９４に加えられ得るノズル延長部２８の長さを変えることによって調整され得る。

実際には、ノズル延長部２８により、主放出ノズル９４の出口が積層ダクト７に近づけば近づく程、また出口を積層ダクト７に入らせたとしても、後期燃焼容積１００が早期燃焼容積１０１よりも大きくなる傾向にある。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の設計の変形形態は、図８に示す通り、主放出ノズル９４の他に、１つ以上の二次放出ノズル１０２を提供することにあるとすることができる。

この図８では、反転した弁ハウジング９３には、主放出ノズル９４よりもかなり小さい直径の２つの二次放出ノズル１０２がある。２つのこのノズル１０２は、互いに直径方向に対向して位置付けられている積層空洞６の長手方向軸に対して偏心しており、それぞれが、後期燃焼容積１００の中に二次乱流トーチ１０３を出す。

２つのノズル１０２はまた、積層空洞６の長手方向軸に対してほぼ半径方向に、また積層空洞６の内壁に対して接線方向に配向されている。

これは、積層空洞６からインバータハウジング９３の内側までパイロットチャージ９の一部が移行して、点火パイロットチャージ２７を構成する間に、渦巻き動が、インバータハウジング９３の内側で起こり、点火パイロットチャージ２７の急速燃焼を促す、という本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の特別な構成からの結果である。

これにより、スパークプラグ１２によるその点火に続いて、開始パイロットチャージ２７が、二次放出ノズル１０２のそれぞれによって、二次乱流トーチ１０３の形態で後期燃焼容積１００の中に出されると、この容積１００も点火される一方、渦巻き動も受ける。

図８に示すような本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１のこの特別な配置により、後期燃焼容積１００内に含まれているパイロットチャージ９の一部の燃焼が、燃焼室５への点火トーチ２９の放出にかなり遅れて加わるのを防ぐ。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の例示的な実施形態が制約のないものである、ということに留意すべきである。

これも留意すべきであるが、本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１は、考えられる最高の効率でパイロットチャージによるメインチャージの点火を必要とする、ガスネイラ、銃器などの装置の実施形態など、内燃機関の実施形態以外の分野に適用され得る。

本発明による逆燃焼方向式の弁点火副室１の実現性は、たった今述べた用途に限られるものではなく、これまでの説明が、単に例として提供され、そのいずれも他のいかなる均等物にでも記載の実行細部を取り替えることによってそれから外れることはないこの発明の分野を制限しない、ということが分かるはずである。

Claims (14)

1. メインチャージ（３０）を中で燃焼させることができる燃焼室（５）を形成するためのシリンダ（４）を覆うシリンダヘッド（３）を有する内燃機関（２）用の逆燃焼方向式の弁点火副室（１）であって、
   ・前記シリンダヘッド（３）内に配置され、かつ積層ダクト（７）により前記燃焼室（５）に接続されている、少なくとも１つの積層空洞（６）と、
   ・前記積層空洞（６）内に開いて、易燃性燃焼剤－ＡＦ燃料混合物からなるパイロットチャージ（９）をその中に噴射する、パイロットチャージ噴射装置（３２）と、
   ・前記積層ダクト（７）が前記燃焼室（５）ともはや連通しなくなるように前記積層ダクト（７）を閉じるか、または前記ダクト（７）を開くかのいずれかを行って、一方で、前記積層ダクト（７）を介して前記積層空洞（６）と、もう一方で、少なくとも１つのガス放出口（２４）を介して前記燃焼室（５）と同時に連通して、点火トーチ（２９）を前記燃焼室（５）の中に出す点火トーチ副室（２３）を形成することができる、積層弁（１３）と、
   ・前記積層空洞（６）内に収容された少なくとも１つのインバータハウジング（９３）であって、点火パイロットチャージ（２７）を前記ハウジング（９３）内に取り込むことができる一方で、それ自体と前記空洞（６）との間に後期燃焼容積（１００）を形成する、少なくとも１つのインバータハウジング（９３）と、
   ・前記インバータハウジング（９３）の内側に開いて、前記点火チャージ（２７）に点火する、点火手段（１１）と、
   ・前記インバータハウジング（９３）の前記内側と前記積層空洞（６）の前記内側とを接続する少なくとも１つの主放出ノズル（９４）であって、前記点火パイロットチャージ（２７）の燃焼中に、その全体または一部が前記積層ダクト（７）に侵入することができる早期点火トーチ（３３）をもたらし、前記トーチ（３３）がさっと通る前記容積が早期燃焼容積（１０１）を形成する、少なくとも１つの主放出ノズル（９４）と、を備えることを特徴とする、逆燃焼方向式の弁点火プレチャンバ。
2. 前記点火手段（１１）が点火スパークプラグ（１２）の正極（９５）と負極（９６）とからなることを特徴とする、請求項１に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
3. 前記インバータハウジング（９３）が前記スパークプラグ（１２）と一体化していることを特徴とする、請求項２に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
4. 前記点火手段（１１）がスパークプラグ（１２）の正極（９５）と、負極（９６）を構成する前記インバータハウジング（９３）の内壁とからなることを特徴とする、請求項１に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
5. 前記インバータハウジング（９３）の前記内壁と前記正極（９５）との間に存在する最も狭い間隔が前記主放出ノズル（９４）の近くにあることを特徴とする、請求項４に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
6. 前記インバータハウジング（９３）の前記内側が環状室（３４）を形成することを特徴とする、請求項１に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
7. 前記主放出ノズル（９４）が、連続的に、かつ前記インバータハウジング（９３）の出口の方向に、先細部（９７）、狭通路（９８）、および末広がり部（９９）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
8. 前記主放出ノズル（９４）が、前記積層ダクト（７）の方向に前記インバータハウジング（９３）の外面を延長するための突起を形成するノズル延長部（２８）で終わることを特徴とする、請求項１に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
9. 前記主放出ノズル（９４）が前記積層空洞（６）の長手方向軸に対して偏心していることを特徴とする、請求項１に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
10. 前記主放出ノズル（９４）が前記積層空洞（６）の内壁に対して完全にまたは部分的に接線方向に配向されていることを特徴とする、請求項９に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
11. 少なくとも１つの二次放出ノズル（１０２）が前記インバータハウジング（９３）の前記内側を前記積層空洞（６）の内側と接続し、前記ノズル（１０２）が二次乱流トーチ（１０３）を前記後期燃焼容積（１００）の中に出すことができることを特徴とする、請求項１に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
12. 前記二次放出ノズル（１０２）が前記積層空洞（６）の前記内壁に対してほぼ接線方向に配向されていることを特徴とする、請求項１１に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
13. 前記インバータハウジング（９３）の内部容積と前記積層ダクト（７）の内部容積とを合わせたものが、前記インバータハウジング（９３）および前記積層ダクト（７）の前記内部容積を含む、前記積層空洞（６）と共に形成される総内部容積の半分を下回ることを特徴とする、請求項１に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。
14. 前記積層弁（１３）が磁性材料（４３）からできている一方、前記シリンダヘッド（３）と一体化している磁場源（４４）が、前記積層弁（１３）を引き付ける磁場を生み出し、前記積層ダクト（７）の端部に前記積層弁（１３）を押し付けたままにし、前記積層ダクト（７）を閉じるのに役立つことを特徴とする、請求項１に記載の逆燃焼方向式の弁点火副室。

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