JP3080816B2 - 副室式内燃機関の燃焼室 - Google Patents
副室式内燃機関の燃焼室Info
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- JP3080816B2 JP3080816B2 JP05148337A JP14833793A JP3080816B2 JP 3080816 B2 JP3080816 B2 JP 3080816B2 JP 05148337 A JP05148337 A JP 05148337A JP 14833793 A JP14833793 A JP 14833793A JP 3080816 B2 JP3080816 B2 JP 3080816B2
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- combustion chamber
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- piston
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は副室式内燃機関のピスト
ンキャビティ形状に関する。
ンキャビティ形状に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１、４、５を参照し従来形副室式内燃
機関のピストンキャビティ形状について説明する。図４
はピストン７の上面図で、そのピストンキャビティ１の
形状はくさび形のものを示し図５は図４のＶ−Ｖ断面図
である。ピストンキャビティ１の深さはシリンダ中心Ａ
−Ａに向って次第に浅くなってやがてピストン頂面１０
と同一となり、ピストンキャビティは消失する。副燃焼
室２はシリンダヘッド内に凹設されシリンダ外周近傍に
位置している。
機関のピストンキャビティ形状について説明する。図４
はピストン７の上面図で、そのピストンキャビティ１の
形状はくさび形のものを示し図５は図４のＶ−Ｖ断面図
である。ピストンキャビティ１の深さはシリンダ中心Ａ
−Ａに向って次第に浅くなってやがてピストン頂面１０
と同一となり、ピストンキャビティは消失する。副燃焼
室２はシリンダヘッド内に凹設されシリンダ外周近傍に
位置している。
【０００３】副燃焼室２の形状は上部が半球状下部が円
錐台で副燃焼室２の上部には燃料噴射弁５よりの噴霧に
外接する付近に機関始動時同室２内を予燃するグロープ
ラグ６を必要に応じて設置する。副燃焼室２は副室口金
９に設けられた副室噴口３を介してピストン頂面１０、
ピストンキャビティ１、シリンダ壁面シリンダヘッド４
下面より構成される主燃焼室と連通する。
錐台で副燃焼室２の上部には燃料噴射弁５よりの噴霧に
外接する付近に機関始動時同室２内を予燃するグロープ
ラグ６を必要に応じて設置する。副燃焼室２は副室口金
９に設けられた副室噴口３を介してピストン頂面１０、
ピストンキャビティ１、シリンダ壁面シリンダヘッド４
下面より構成される主燃焼室と連通する。
【０００４】次に前記従来例の作用について説明する。
機関運転時圧縮行程においてピストン７によりシリンダ
内の空気が圧縮され、副室噴口３をへて副燃焼室２内へ
流入しその内部で渦流Ｓを生成する。該渦流の速度はピ
ストン７が上死点において最大となる。このとき渦流Ｓ
の方向に沿って燃料を燃料噴射弁５より噴射すると、燃
料は渦流Ｓとともに副燃焼室２内を旋回しながら空気と
まじって混合気を形成し、グロープラグ６付近で着火し
始めて燃焼が行われる。
機関運転時圧縮行程においてピストン７によりシリンダ
内の空気が圧縮され、副室噴口３をへて副燃焼室２内へ
流入しその内部で渦流Ｓを生成する。該渦流の速度はピ
ストン７が上死点において最大となる。このとき渦流Ｓ
の方向に沿って燃料を燃料噴射弁５より噴射すると、燃
料は渦流Ｓとともに副燃焼室２内を旋回しながら空気と
まじって混合気を形成し、グロープラグ６付近で着火し
始めて燃焼が行われる。
【０００５】副燃焼室２内の燃焼により高圧化した燃焼
ガス及び未然ガスはピストン７の下降運動に伴い副室噴
口を通って主燃焼室へ噴出する。該噴出ガスはピストン
７に仕事をすると同時に主燃焼室内の空気と混合しあっ
て拡散燃焼が進行する。
ガス及び未然ガスはピストン７の下降運動に伴い副室噴
口を通って主燃焼室へ噴出する。該噴出ガスはピストン
７に仕事をすると同時に主燃焼室内の空気と混合しあっ
て拡散燃焼が進行する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般に副室式内燃機関
では副室噴口面積をなるべく拡大して、噴口絞り損失或
いは熱損失を低減して機関性能の向上、排気ガス中の公
害成分の低減を図っている。しかし副室噴口面積が拡大
し過ぎると膨張行程時副燃焼室から主燃焼室１への噴出
エネルギの低下を招き主燃焼室内での混合気形成が不十
分で燃焼速度が緩慢となり、出力の低下、燃費の悪化、
排ガス中の吐煙、ＨＣ、ＮＯX の増加の現象があらわれ
るようになる。
では副室噴口面積をなるべく拡大して、噴口絞り損失或
いは熱損失を低減して機関性能の向上、排気ガス中の公
害成分の低減を図っている。しかし副室噴口面積が拡大
し過ぎると膨張行程時副燃焼室から主燃焼室１への噴出
エネルギの低下を招き主燃焼室内での混合気形成が不十
分で燃焼速度が緩慢となり、出力の低下、燃費の悪化、
排ガス中の吐煙、ＨＣ、ＮＯX の増加の現象があらわれ
るようになる。
【０００７】本発明の目的はピストンキャビティの形状
を改善することにより、主燃焼室内での混合気形 成が
活発化し空気利用率が高まり、出力と始動性が向上する
ととに吐煙、ＨＣ等の公害排ガスの低減が可能な副室式
内燃機関の燃焼室を提供するにある。
を改善することにより、主燃焼室内での混合気形 成が
活発化し空気利用率が高まり、出力と始動性が向上する
ととに吐煙、ＨＣ等の公害排ガスの低減が可能な副室式
内燃機関の燃焼室を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る副室式内燃
機関の燃焼室は、主燃焼室側の副室噴口（３）の出口か
ら副室口金（９）取付位置と反対側のシリンダ（８）壁
方向にかけてその深さが次第に浅くなるくさび形のピス
トンキャビティ（１）を有するものにおいて、前記くさ
び形のピストンキャビティは、その幅を前記副室噴口
（３）下部で広く、該噴口（３）から遠ざかるに従い徐
々に狭めて行き、シリンダ中心（Ａ−Ａ）近傍で最小と
し、当該部分から徐々に広げるように形成したことを特
徴とする。
機関の燃焼室は、主燃焼室側の副室噴口（３）の出口か
ら副室口金（９）取付位置と反対側のシリンダ（８）壁
方向にかけてその深さが次第に浅くなるくさび形のピス
トンキャビティ（１）を有するものにおいて、前記くさ
び形のピストンキャビティは、その幅を前記副室噴口
（３）下部で広く、該噴口（３）から遠ざかるに従い徐
々に狭めて行き、シリンダ中心（Ａ−Ａ）近傍で最小と
し、当該部分から徐々に広げるように形成したことを特
徴とする。
【０００９】
【作用】本発明では前記くさび形のピストンキャビティ
１は図２に図示するように、シリンダ中心付近で幅がゆ
るやかに絞られ（ｌ／Ｌを減少）ているので、主燃焼室
内での中、後期の拡散燃焼が促進され、空気利用率が向
上し燃焼期間が短縮され出力、始動性が向上すると共に
吐煙、ＨＣ等の公害排気ガスの低減が可能となる。
１は図２に図示するように、シリンダ中心付近で幅がゆ
るやかに絞られ（ｌ／Ｌを減少）ているので、主燃焼室
内での中、後期の拡散燃焼が促進され、空気利用率が向
上し燃焼期間が短縮され出力、始動性が向上すると共に
吐煙、ＨＣ等の公害排気ガスの低減が可能となる。
【００１０】
【実施例】以下図１〜３を参照し本発明の一実施例につ
いて説明する。図１は燃焼室付近の断面図であり図２は
ピストンの上面図、図３は図２のIII−III断面図である
が、図２に示すピストンキャビティ１の形状以外は従来
例のものと変わらない。本発明の特徴はピストン７の頂
面にくさび形のくぼみが設けられたピストンキャビティ
１において、図２に示すように、該ピストンキャビティ
１の形状を、その幅が副室噴口３下部でＬと広く、該噴
口３から遠ざかるに従い徐々に狭めて行き、シリンダ中
心Ａ−Ａ付近で最小となるように噴流ガスの進行方向に
対してゆるやかに絞った（ｌ／Ｌを小さくする）のど部
を設け、さらに当該部分から徐々に拡げるように構成し
たことである。
いて説明する。図１は燃焼室付近の断面図であり図２は
ピストンの上面図、図３は図２のIII−III断面図である
が、図２に示すピストンキャビティ１の形状以外は従来
例のものと変わらない。本発明の特徴はピストン７の頂
面にくさび形のくぼみが設けられたピストンキャビティ
１において、図２に示すように、該ピストンキャビティ
１の形状を、その幅が副室噴口３下部でＬと広く、該噴
口３から遠ざかるに従い徐々に狭めて行き、シリンダ中
心Ａ−Ａ付近で最小となるように噴流ガスの進行方向に
対してゆるやかに絞った（ｌ／Ｌを小さくする）のど部
を設け、さらに当該部分から徐々に拡げるように構成し
たことである。
【００１１】次に前記実施例の作用について説明する。
爆発行程時に副燃焼室で燃焼した未燃、既燃ガスが副室
噴口３を通ってピストンキャビティ１へ高速で噴出す
る。この噴流ガスはピストンキャビティ（最深部）１に
衝突しキャビティ底面に沿いながらシリンダヘッド４下
面とピストン頂面１０とに囲まれた間隙を進みシリンダ
８壁に到達する。これと同時に主燃焼室内の再燃焼圧力
はピストン７を下方に押し下げて仕事をする。これによ
り副室噴口３が開かれ、噴流ガスの壁面摩擦等によりシ
リンダ中心Ａ−Ａより先のシリンダ壁の間ではガスの貫
徹力も低下する。
爆発行程時に副燃焼室で燃焼した未燃、既燃ガスが副室
噴口３を通ってピストンキャビティ１へ高速で噴出す
る。この噴流ガスはピストンキャビティ（最深部）１に
衝突しキャビティ底面に沿いながらシリンダヘッド４下
面とピストン頂面１０とに囲まれた間隙を進みシリンダ
８壁に到達する。これと同時に主燃焼室内の再燃焼圧力
はピストン７を下方に押し下げて仕事をする。これによ
り副室噴口３が開かれ、噴流ガスの壁面摩擦等によりシ
リンダ中心Ａ−Ａより先のシリンダ壁の間ではガスの貫
徹力も低下する。
【００１２】そこでシリンダ中心Ａ−Ａ付近でキャビテ
ィ１の幅をｌとなるようにゆるやかに絞り、噴流ガスの
加速を誘発する。このために増速した燃焼ガスは周辺の
空気の導入を促進し、主燃焼室内の空気との混合が活発
化し、シリンダ周壁での混合気形成も盛んになり空気利
用率も向上する。但し絞り比（ｌ／Ｌ）、傾斜角は性能
を損なわない適正値を選択する必要がある。
ィ１の幅をｌとなるようにゆるやかに絞り、噴流ガスの
加速を誘発する。このために増速した燃焼ガスは周辺の
空気の導入を促進し、主燃焼室内の空気との混合が活発
化し、シリンダ周壁での混合気形成も盛んになり空気利
用率も向上する。但し絞り比（ｌ／Ｌ）、傾斜角は性能
を損なわない適正値を選択する必要がある。
【００１３】
【発明の効果】本発明は前記のとおり構成され、副燃焼
室２からの噴流ガスが主燃焼内で新気との混合気形成が
活発化され空気利用率も高まる。従って燃焼期間が短縮
され、中、後期の拡散燃焼が促進される。これにより出
力と始動性が向上すると共に吐煙、ＨＣ等の公害排気ガ
スの低減が可能となる。
室２からの噴流ガスが主燃焼内で新気との混合気形成が
活発化され空気利用率も高まる。従って燃焼期間が短縮
され、中、後期の拡散燃焼が促進される。これにより出
力と始動性が向上すると共に吐煙、ＨＣ等の公害排気ガ
スの低減が可能となる。
【図１】本発明の第１実施例の燃焼室断面図
【図２】同上実施例のピストン上面図
【図３】図２の III−III 断面図
【図４】従来例の図２応当図
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図
１…ピストンキャビティ、２…副燃焼室、３…副室噴
口、４…シリンダヘッド、５…燃料噴射弁、６…グロー
プラグ、７…ピストン、８…シリンダ、９…副室口金、
１０…ピストン頂面、Ｌ…キャビティ幅、ｌ…絞り部の
幅。
口、４…シリンダヘッド、５…燃料噴射弁、６…グロー
プラグ、７…ピストン、８…シリンダ、９…副室口金、
１０…ピストン頂面、Ｌ…キャビティ幅、ｌ…絞り部の
幅。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−59512（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−200625（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−197725（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−59720（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−18329（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−18328（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−178806（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 19/00 - 19/18
Claims (1)
- 【請求項１】 主燃焼室側の副室噴口（３）の出口から
副室口金（９）取付位置と反対側のシリンダ（８）壁方
向にかけてその深さが次第に浅くなるくさび形のピスト
ンキャビティ（１）を有するものにおいて、前記くさび
形のピストンキャビティは、その幅を前記副室噴口
（３）下部で広く、該噴口（３）から遠ざかるに従い徐
々に狭めて行き、シリンダ中心（Ａ−Ａ）近傍で最小と
し、当該部分から徐々に広げるように形成したことを特
徴とした副室式機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05148337A JP3080816B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 副室式内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05148337A JP3080816B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 副室式内燃機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06336928A JPH06336928A (ja) | 1994-12-06 |
| JP3080816B2 true JP3080816B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=15450516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05148337A Expired - Fee Related JP3080816B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 副室式内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3080816B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP05148337A patent/JP3080816B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06336928A (ja) | 1994-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000516 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |