JP3168583B2 - Engine with subchamber - Google Patents
Engine with subchamberInfo
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- JP3168583B2 JP3168583B2 JP41508790A JP41508790A JP3168583B2 JP 3168583 B2 JP3168583 B2 JP 3168583B2 JP 41508790 A JP41508790 A JP 41508790A JP 41508790 A JP41508790 A JP 41508790A JP 3168583 B2 JP3168583 B2 JP 3168583B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/26—Pistons having combustion chamber in piston head
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は,ピストンヘッドに主
室を形成すると共にシリンダヘッドに副室を形成した副
室付きエンジンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine with a sub-chamber in which a main chamber is formed in a piston head and a sub-chamber is formed in a cylinder head.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来,エンジンの燃焼室は,直接噴射式
及び副室式によって代表されている。副室式の燃焼室
は,副室内に形成される高スワールによって燃料油滴と
空気との混合を達成し,燃料リッチな混合気を形成し,
NOX の発生を抑制できる燃焼を確保できる。2. Description of the Related Art Conventionally, a combustion chamber of an engine is represented by a direct injection type and a sub-chamber type. The combustion chamber of the sub-chamber type achieves the mixing of fuel oil droplets and air by the high swirl formed in the sub-chamber, forming a fuel-rich mixture.
Combustion that can suppress generation of NO X can be ensured.
【0003】また,実開昭49−36315号公報に
は,副燃焼室の噴口面積を可変制御した副燃焼室付内燃
機関が開示されている。該副燃焼室付内燃機関は,ピス
トンの上面に設けた突起物又は凹部とシリンダヘッド部
に設けた凹部又は噴口部自身の突起形成により,上死点
およびその前後以外のクランク角度では一定の噴口面積
を有するものを,クランク角度の上死点で縮少した面積
に絞り又は噴口を閉鎖し,上死点後,元の噴口面積に回
復させ,又は上死点およびその前後の一定のクランク角
度期間では一定の縮少した噴口面積を有するか又は噴口
を閉鎖し,その後噴口面積を元に回復させるようにした
ものである。Further, Japanese Utility Model Laid-Open No. 49-36315 discloses an internal combustion engine with a sub-combustion chamber in which the injection hole area of the sub-combustion chamber is variably controlled. The internal combustion engine with a sub-combustion chamber has a fixed orifice at a crank angle other than the top dead center and before and after the top dead center due to a projection or recess provided on the upper surface of the piston and a recess or projection provided on the cylinder head itself. The area with the area is reduced to the area reduced at the top dead center of the crank angle or the nozzle is closed, and after the top dead center is restored to the original nozzle area, or the crank angle before and after the top dead center is fixed. During the period, the nozzle has a certain reduced orifice area or closes the orifice, and then recovers based on the orifice area.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,従来の
副室付きエンジンの燃焼室では,シリンダヘッドに形成
した副室とピストン側に形成した主室とを連通する連絡
孔については,連絡孔面積は一定であり,又はピストン
の下降運動により単純に増加するような可変絞りの構造
である。しかも,従来の副室付きエンジンの燃焼室構造
では,副室から主室への部分燃焼ガス即ち火炎と混合気
の流出タイミングをコントロールできない構造に構成さ
れている。However, in the combustion chamber of a conventional engine with a sub-chamber, the area of the communication hole that communicates between the sub-chamber formed in the cylinder head and the main chamber formed on the piston side is limited. A variable throttle structure that is constant or simply increased by the downward movement of the piston. In addition, the conventional combustion chamber structure of the engine with the sub-chamber has a structure in which the timing of the outflow of the partial combustion gas, that is, the flame and the air-fuel mixture from the sub-chamber to the main chamber cannot be controlled.
【0005】また,前掲実開昭49−36315号公報
に開示された副燃焼室の噴口面積を可変制御した副燃焼
室付内燃機関は,ピストンの下降に際して連絡孔を開放
するというものであり,副室から主室へのガス流出をあ
る時期まで遅らせるという作用を有しているが,ピスト
ン下降時に連絡孔を開放した後に再び連絡孔を閉鎖する
ことはできず,再び連絡孔を閉鎖した後に再び連絡孔を
開放した場合に,部分燃焼ガスの噴き出し方向を変化さ
せることはできないものである。Further, the internal combustion engine with a sub-combustion chamber in which the injection hole area of the sub-combustion chamber is variably controlled as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 49-36315 discloses that the communication hole is opened when the piston descends. It has the effect of delaying the outflow of gas from the sub-chamber to the main chamber until a certain time, but it cannot be closed again after opening the communication hole when the piston descends. When the communication hole is opened again, the direction in which the partial combustion gas is blown out cannot be changed.
【0006】この発明の目的は,上記の課題を解決する
ことであり,副室と主室とを連通する連絡孔の面積をピ
ストンの下降に伴って可変に構成し,副室から主室への
火炎と混合気即ち部分燃焼ガスの流出タイミングをコン
トロールし,特に,副室から主室への流出時期を遅らせ
て副室での燃焼期間を十分に確保し,副室で燃料リッチ
で燃焼させ,主室内での空気流動により流出ガスと主室
内の新気との間の相対速度を確保して混合を促進し,良
好な燃焼とエンジン性能を維持してNOX の発生を低減
する副室付きエンジンを提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problem. The area of a communication hole communicating a sub-chamber with a main chamber is variably configured as the piston descends, and the sub-chamber is connected to the main chamber. The timing of the outflow of the flame and the mixture, ie, the partial combustion gas, is controlled. In particular, the outflow timing from the sub-chamber to the main chamber is delayed to ensure a sufficient combustion period in the sub-chamber, and the fuel is burned in the sub-chamber in a fuel-rich manner. , auxiliary chamber to the main by air flow in the room to facilitate mixing to ensure the relative speed between the fresh air in the main chamber and the effluent gas to reduce the generation of the NO X to maintain good combustion and engine performance To provide an engine with
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】この発明は,上記の目的
を達成するために,次のように構成されている。即ち,
この発明は,シリンダヘッドに形成し且つ燃料噴射ノズ
ルを備えた副室,シリンダヘッド下面から突出し且つ内
外を連通するスリットを周方向に形成したシリンダヘッ
ド側環状突出部を備えた前記副室をシリンダ側へ連絡す
る連絡孔,ピストンの上死点近傍で前記シリンダヘッド
側環状突出部に嵌合可能であり且つ内外を連通するスリ
ットを周方向に形成したピストンヘッドに設けたピスト
ン側環状突出部,及び該ピストン側環状突出部の外側の
前記ピストンヘッドに形成した主室を有し,前記シリン
ダヘッド側環状突出部と前記ピストン側環状突出部とに
形成された前記スリットのいずれか一方の前記スリット
はピストン往復運動方向に2列に形成され,前記シリン
ダヘッド側環状突出部と前記ピストン側環状突出部との
いずれかに形成された2列の前記スリットは互いに周方
向に異なった位置に形成されていることから成る副室付
きエンジンに関する。The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is,
The present invention relates to a sub-chamber formed on a cylinder head and having a fuel injection nozzle, and a sub-chamber having a cylinder head-side annular protruding portion formed in a circumferential direction and having a slit protruding from the lower surface of the cylinder head and communicating between the inside and the outside. A piston-side annular protrusion provided in a piston head having a slit formed in a circumferential direction and capable of being fitted to the cylinder-head-side annular protrusion near the top dead center of the piston and communicating the inside and the outside; And a main chamber formed in the piston head outside the piston-side annular protrusion, wherein the slit is one of the slits formed in the cylinder-head-side annular protrusion and the piston-side annular protrusion. Are formed in two rows in the reciprocating direction of the piston, and are formed on one of the annular protrusion on the cylinder head side and the annular protrusion on the piston side. Two rows wherein the slits of the related sub-chamber with the engine consisting be formed in different positions in the circumferential direction.
【0008】[0008]
【作用】この発明による副室付きエンジンは,上記のよ
うに構成されているので,副室での燃焼期間を十分に確
保しながら副室から主室へのガスの流出時期を十分に遅
らせることができ,良好な燃焼と性能を維持してNOX
の発生を低減することができる。Since the sub-chamber engine according to the present invention is constructed as described above, it is possible to sufficiently delay the outflow of gas from the sub-chamber to the main chamber while ensuring a sufficient combustion period in the sub-chamber. NO X and maintain can be, favorable combustion and performance
Can be reduced.
【0009】[0009]
【実施例】以下,図面を参照して,この発明による副室
付きエンジンの一実施例を説明する。図1はこの発明に
よる副室付きエンジンの一実施例を示す断面図,図2は
図1のピストンと連絡孔との関係を説明するための概略
斜視図,及び図3は図1の主室での燃焼状態を説明する
概略平面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an engine with a sub-chamber according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an engine with a sub-chamber according to the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining the relationship between a piston and a communication hole in FIG. 1, and FIG. 3 is a main chamber in FIG. FIG. 2 is a schematic plan view illustrating a combustion state in the fuel cell.
【0010】図1に示すように,この副室付きエンジン
は,シリンダブロック9,シリンダブロック9にヘッド
ガスケットを介して固定されたシリンダヘッド3,シリ
ンダブロック9に形成した孔部に嵌合したシリンダ10
を構成するシリンダライナ,シリンダライナで形成され
るシリンダ10内を往復運動するピストン1,ピストン
1のピストンヘッド8に形成した主室2,シリンダヘッ
ド3の穴部16に嵌合し且つ副室5を構成する副室壁体
6,副室5に配置した燃料噴射ノズル4,及び副室5と
主室2とを連通する連絡孔7を有する。シリンダヘッド
3には,吸気ポートと排気ポートが形成されている。吸
気ポートには吸気弁が配置され,排気ポートには排気弁
が配置されている。As shown in FIG. 1, this engine with a sub-chamber comprises a cylinder block 9, a cylinder head 3 fixed to the cylinder block 9 via a head gasket, and a cylinder fitted in a hole formed in the cylinder block 9. 10
, A piston 1 reciprocating in a cylinder 10 formed by the cylinder liner, a main chamber 2 formed in a piston head 8 of the piston 1, a hole 16 of a cylinder head 3 and a sub-chamber 5. And a fuel injection nozzle 4 arranged in the sub-chamber 5 and a communication hole 7 for communicating the sub-chamber 5 with the main chamber 2. The cylinder head 3 has an intake port and an exhaust port. An intake valve is disposed at the intake port, and an exhaust valve is disposed at the exhaust port.
【0011】この副室付きエンジンは,特に,図6に拡
大して示すように,主室2と副室5とを連通する連絡孔
7をシリンダヘッド下面18から突出するように延長さ
せてシリンダヘッド側環状突出部17を設け,シリンダ
ヘッド側環状突出部17に内外を連通するスリット12
を周方向に形成すると共に,ピストン1の上死点近傍で
シリンダヘッド側環状突出部17に嵌合可能であり且つ
内外を連通するスリット13,14を周方向に形成した
ピストンヘッド8に設けたピストン側環状突出部9を有
する。また,主室2は,ピストン側環状突出部9の外側
のピストンヘッド8に形成されている。In this engine with a sub-chamber, in particular, as shown in an enlarged manner in FIG. 6, the communication hole 7 communicating the main chamber 2 and the sub-chamber 5 is extended so as to protrude from the lower surface 18 of the cylinder head. A slit 12 is provided with an annular protrusion 17 on the head side, which communicates inside and outside with the annular protrusion 17 on the cylinder head side.
Are formed in the circumferential direction, and slits 13 and 14 that can be fitted to the cylinder head-side annular protrusion 17 near the top dead center of the piston 1 and communicate with the inside and outside are provided in the piston head 8 formed in the circumferential direction. It has a piston-side annular protrusion 9. The main chamber 2 is formed in the piston head 8 outside the piston-side annular protrusion 9.
【0012】また,図1では,シリンダヘッド側環状突
出部17にスリット12を1段即ち1列に形成し,ピス
トン側環状突出部9にスリット13,14をピストン往
復運動方向に2段即ち2列に形成している。ピストン1
の下降に従ってスリット12を最初にスリット14に整
合させて連絡孔7即ち副室5を主室2に開放し,次いで
スリット12をスリット13に整合させて連絡孔7即ち
副室5を主室2に開放する。或いは,場合によっては,
上記構造に限らず,図示していないが,例えば,ピスト
ン側環状突出部9にスリットをピストン往復運動方向に
1段即ち1列に形成し,シリンダヘッド側環状突出部1
7にスリットをピストン往復運動方向に2段即ち2列に
形成することもできる。この場合には,ピストン側環状
突出部9のスリットがシリンダヘッド側環状突出部17
の上側のスリットに整合し,次いで下側のスリットに整
合するようになる。In FIG. 1, the slits 12 are formed in the annular protrusion 17 on the cylinder head side in one step or one row, and the slits 13 and 14 are formed in the annular protrusion 9 on the piston side in two steps or two in the reciprocating direction of the piston. Formed in columns. Piston 1
The slit 12 is first aligned with the slit 14 to open the communication hole 7, ie, the sub-chamber 5, to the main chamber 2, and then the slit 12 is aligned with the slit 13, and the communication hole 7, ie, the sub-chamber 5 is aligned with the main chamber 2. Open to Or, in some cases,
Although not limited to the above structure, not shown, for example, slits are formed in the piston-side annular protrusion 9 in one step, that is, in one row in the reciprocating direction of the piston, and the cylinder head-side annular protrusion 1 is formed.
7, the slits can be formed in two stages, that is, two rows in the reciprocating direction of the piston. In this case, the slit of the piston-side annular protrusion 9 is formed by the cylinder head-side annular protrusion 17.
To the upper slit, and then to the lower slit.
【0013】更に,図1では,シリンダヘッド側環状突
出部17にスリット12を1列に形成し,ピストン側環
状突出部9にスリット13,14を2列に形成し且つス
リット13とスリット14とは互いに周方向に異なった
位置に形成されている。この場合には,スリット12の
周方向の長さを大きく即ちスリット13とスリット14
との周方向長さの合計の長さ分に形成しておき,スリッ
ト12がスリット13とスリット14との両者に整合し
て副室5と主室2とを連通できる状態に構成する。従っ
て,図3に示すように,スリット13とスリット14と
の形成位置によって,スリット12との整合位置が異な
り,副室5即ち連絡孔7から主室2に吹き出される火炎
と混合気とは主室2の異なった領域に吹き出されること
になる。或いは,場合によっては,上記構造に限らず,
図示していないが,例えば,ピストン側環状突出部9に
スリットを1列に形成し,シリンダヘッド側環状突出部
17にスリットを2列に形成し,シリンダヘッド側環状
突出部17の各スリットは互いに周方向に異なった位置
に形成することもできる。Further, in FIG. 1, the slits 12 are formed in one row in the annular protrusion 17 on the cylinder head side, and the slits 13 and 14 are formed in two rows in the annular protrusion 9 on the piston side. Are formed at different positions in the circumferential direction. In this case, the circumferential length of the slit 12 is increased, ie, the slit 13 and the slit 14 are increased.
The slit 12 is aligned with both the slit 13 and the slit 14 so that the sub-chamber 5 and the main chamber 2 can communicate with each other. Therefore, as shown in FIG. 3, the position of alignment with the slit 12 differs depending on the position where the slit 13 and the slit 14 are formed, and the flame and air-fuel mixture blown out from the sub-chamber 5, that is, the communication hole 7 to the main chamber 2. The air is blown out to different areas of the main room 2. Or, in some cases, not limited to the above structure,
Although not shown, for example, slits are formed in the piston side annular protrusion 9 in one row, and slits are formed in the cylinder head side annular protrusion 17 in two rows. They may be formed at different positions in the circumferential direction.
【0014】この発明による副室付きエンジンは,上記
のように構成されており,次のように作用する。この副
室付きエンジンは,圧縮行程でピストン1が上昇するこ
とで,シリンダ10側から連絡孔7を通じて副室5へ新
気が導入され,該吸入空気は圧縮される。ピストン1の
圧縮行程終端で燃料噴射ノズル4から燃料が副室5内に
噴射され,燃料リッチな状態でNOX の発生を抑制した
状態で燃焼が進行する。この時の副室5から主室2へ流
出するガスの流速と流出時期は,図7に符号Cで示す前
期流出ガスの軌跡をたどる。即ち,副室5と主室2と
は,最初はスリット12とスリット14が僅かに連通し
た状態であって連絡孔7は通口が絞られた状態であり,
次いで,ピストン1が下降することで,スリット12と
スリット14との整合状態が完全になり,開口面積は大
きくなって流速も大きくなり,図3の符号Aで示すよう
に,副室5から主室2へ火炎と混合気とは連絡孔7及び
スリット12とスリット14とで形成される開口を通じ
て吹き出される。The engine with a sub-chamber according to the present invention is configured as described above, and operates as follows. In this sub-chamber engine, fresh air is introduced into the sub-chamber 5 from the cylinder 10 through the communication hole 7 when the piston 1 rises in the compression stroke, and the intake air is compressed. Fuel from the fuel injection nozzle 4 is injected into the auxiliary chamber 5 at the compression stroke end of the piston 1, combustion while suppressing the occurrence of the NO X in the fuel-rich condition progresses. At this time, the flow velocity and the outflow timing of the gas flowing out of the sub chamber 5 to the main chamber 2 follow the trajectory of the outflow gas indicated by the symbol C in FIG. That is, the sub-chamber 5 and the main chamber 2 are initially in a state in which the slits 12 and the slits 14 are slightly communicated, and the communication hole 7 is in a state where the opening is narrowed.
Then, when the piston 1 descends, the alignment between the slits 12 and the slits 14 is completed, the opening area increases, and the flow velocity also increases. As shown by the symbol A in FIG. The flame and the air-fuel mixture are blown into the chamber 2 through the communication hole 7 and the opening formed by the slits 12 and 14.
【0015】引き続きピストン1が下降することでスリ
ット12とスリット14とは非整合状態になり,副室5
と主室2とは一旦非連通状態即ち閉鎖状態になると共
に,スリット12とスリット13とが整合し始めるよう
になる。従って,副室5での燃焼期間が十分に確保さ
れ,主室2への火炎と混合気即ち部分燃焼ガスの流出時
期を十分に遅らせることができる。従って,副室5での
燃焼期間が延長されるので,NOX を抑制した燃焼を長
く行わせることができる。そして,図3に符号Eで示す
ように,副室5から主室1へ流出したガスは主室2内で
拡散し,主室2に存在する新気を巻き込みながら良好な
混合気を生成して温度を低下した状態で主室2で燃焼を
行い,NOX の発生を抑制した燃焼を続ける。As the piston 1 continues to descend, the slit 12 and the slit 14 are brought into a non-aligned state,
And the main chamber 2 are temporarily in a non-communicating state, that is, a closed state, and the slits 12 and 13 start to be aligned. Accordingly, the combustion period in the sub chamber 5 is sufficiently ensured, and the outflow timing of the flame and the mixture, that is, the partial combustion gas, to the main chamber 2 can be sufficiently delayed. Therefore, the combustion period in the sub-chamber 5 is extended, so that the combustion in which NO X is suppressed can be performed for a long time. Then, as indicated by reference numeral E in FIG. 3, the gas flowing out of the sub chamber 5 into the main chamber 1 is diffused in the main chamber 2 and generates a good air-fuel mixture while entraining fresh air existing in the main chamber 2. perform combustion in the main chamber 2 in a state in which the temperature was reduced Te, continued combustion with suppressing generation of NO X.
【0016】図7は,横軸に流出時期Tを且つ縦軸に流
速Vをプロットし,流出時期Tと流速Vとの関係を示し
ている。符号Fは従来の燃料噴射ノズルのような単一連
絡孔を有するものに関し,符号Cはこの発明による燃料
噴射ノズルの前期流出ガスの関係を示し,また,符号D
はこの発明による燃料噴射ノズルの後期流出ガスの関係
を示すものである。そこで,引き続きピストン1が下降
することで,図7に符号Dで示す後期流出ガスの軌跡を
たどるようになり,スリット12とスリット13とは完
全に整合状態になり,副室5と主室2とはスリット12
とスリット13を通じて連通した状態になり,副室5か
ら主室2へ再び火炎と混合気を連絡孔7及びスリット1
2とスリット13との開口を通じて吹き出される。この
時,主室2内には前期流出ガスは,拡散すると共に,主
室2の外周壁20によって方向を変えられて流速は低下
した状態で中心部へと向かう返りの流れを形成してい
る。そこで,スリット12とスリット13との整合で形
成される開口を通じて副室5から主室2へ吹き出される
火炎と混合気との後期流出ガスは,前期流出ガスの返り
の流れ即ちガス流動中に吹き出され,後期流出ガスと前
期流出ガスとの相対速度が確保され,両者のガスには相
対流れが形成され,混合が促進されて燃焼は良好に行わ
れる。しかも,燃焼温度は低下するので,NOX の発生
を抑制した燃焼状態を確保することができる。FIG. 7 plots the outflow timing T on the horizontal axis and the flow velocity V on the vertical axis, and shows the relationship between the outflow timing T and the flow velocity V. Reference symbol F relates to a fuel injection nozzle having a single communication hole, such as a conventional fuel injection nozzle, reference symbol C indicates the relationship between the outflow gas of the fuel injection nozzle according to the present invention, and reference symbol D.
FIG. 4 shows the relationship of the late outflow gas of the fuel injection nozzle according to the present invention. Then, as the piston 1 continues to descend, the trajectory of the late outflow gas indicated by the symbol D in FIG. 7 follows, and the slit 12 and the slit 13 are completely aligned, and the sub chamber 5 and the main chamber 2 Means slit 12
To the main chamber 2 from the auxiliary chamber 5 again through the communication hole 7 and the slit 1.
It is blown out through the opening of the slit 2 and the slit 13. At this time, the outflow gas diffuses into the main chamber 2 and forms a return flow toward the center in a state where the flow velocity is reduced while the direction is changed by the outer peripheral wall 20 of the main chamber 2. . Therefore, the late-stage outflow gas of the flame and the air-fuel mixture blown out from the sub-chamber 5 to the main chamber 2 through the opening formed by the alignment of the slit 12 and the slit 13 is generated during the return flow of the first-stage outflow gas, that is, during the gas flow. The gas is blown out, the relative velocity between the late effluent gas and the early effluent gas is ensured, a relative flow is formed between the two gases, and the mixing is promoted and the combustion is performed well. Moreover, since the combustion temperature is reduced, it is possible to ensure the combustion while suppressing the generation of NO X.
【0017】これに対して,従来の燃料噴射ノズルのよ
うに,単一連絡孔を有する構造の場合には,図7の符号
Fで示すようなパターンとなり,相対速度の発生はほと
んど起こらない。On the other hand, in the case of a structure having a single communication hole, such as a conventional fuel injection nozzle, the pattern is as shown by the symbol F in FIG. 7, and almost no relative speed is generated.
【0018】図4及び図6には,この発明による副室付
きエンジンの別の実施例が示されている。この実施例の
副室付きエンジンは,上記実施例の副室付きエンジンに
比較してシリンダヘッド側環状突出部とピストン側環状
突出部の挿入関係が逆の構造である以外は,同一の構成
及び同一の作用を有するので,同一の部品には同一の符
号を付して重複する説明は省略する。FIGS. 4 and 6 show another embodiment of the engine with a sub-chamber according to the present invention. The engine with the sub-chamber of this embodiment has the same configuration and the same structure as the engine with the sub-chamber except that the insertion relationship between the cylinder head side annular projection and the piston side annular projection is reversed. Since they have the same function, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
【0019】[0019]
【発明の効果】この発明による副室付きエンジンは,上
記のように構成されているので,前記シリンダヘッド側
環状突出部の前記スリットと前記ピストン側環状突出部
の前記スリットとの整合状態で,副室と主室とを連通す
る連絡孔の開口面積をピストンの下降に伴って可変に構
成することができ,前記副室から前記主室への火炎と混
合気即ち部分燃焼ガスの流出タイミングをコントロール
することができる。特に,副室から主室への流出時期を
遅らせて副室での燃焼期間を十分に確保し,副室で燃料
リッチで燃焼させ,主室内での空気流動により流出ガス
と主室内の新気との間の相対速度を確保して混合を促進
し,良好な燃焼とエンジン性能を維持してNOX の発生
を低減すると共に,未燃ガス,カーボン等の発生も抑制
することができる。The engine with a sub-chamber according to the present invention is constructed as described above, so that the slit of the cylinder head side annular projection and the piston of the piston side annular projection are aligned with each other. The opening area of the communication hole communicating the sub-chamber and the main chamber can be made variable as the piston descends, and the outflow timing of the flame and the mixture, that is, the partial combustion gas, from the sub-chamber to the main chamber can be adjusted. You can control. In particular, the outflow time from the sub-chamber to the main chamber is delayed to secure a sufficient combustion period in the sub-chamber, fuel-rich combustion is performed in the sub-chamber, and the outflow gas and fresh air in the main chamber are caused by the air flow in the main chamber. to promote mixing to ensure the relative speed between the, as well as reduce the occurrence of the NO X to maintain good combustion and engine performance, unburned gas, generation of carbon or the like can be suppressed.
【0020】特に,前記シリンダヘッド側環状突出部と
前記ピストン側環状突出部とに形成したスリットのいず
れか一方のスリットをピストン往復運動方向に2列に形
成したので,前記副室から前記主室に吹き出される流出
ガスに前期流出ガスと後期流出ガスを形成させ,主室内
での前期流出ガスの返りの流れ中に後期流出ガスを吹き
出して両者間に相対流れを形成させ,吹き出された火炎
と混合気即ち部分燃焼ガスと空気との混合を促進し,良
好な燃焼を行わせることができる。In particular, one of the slits formed in the cylinder-head-side annular protrusion and the piston-side annular protrusion is formed in two rows in the reciprocating direction of the piston. The former effluent gas and the latter effluent gas are formed in the effluent gas blown to the air, and the latter effluent gas is blown out in the return flow of the former effluent gas in the main chamber to form a relative flow between the two, and the blown flame And the mixture of air and the partial combustion gas with air is promoted, and good combustion can be performed.
【0021】更に,前記シリンダヘッド側環状突出部と
前記ピストン側環状突出部とのいずれかに形成した2列
のスリットは互いに周方向に異なった位置に形成されて
いるので,前期流出ガスの吹き出し領域と後期流出ガス
の吹き出し領域を変えることで,前期流出ガスの返りの
流れ中に後期流出ガスを確実に吹き出すことができ,部
分燃焼ガスと空気との混合を良好に行うことができる。Furthermore, the two rows of slits formed in either the cylinder head-side annular protrusion or the piston-side annular protrusion are formed at different positions in the circumferential direction from each other, so By changing the region and the blowout region of the late outflow gas, the late outflow gas can be reliably blown out in the return flow of the first outflow gas, and the partial combustion gas and air can be mixed well.
【図1】この発明による副室付きエンジンの一実施例を
示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an engine with a sub-chamber according to the present invention.
【図2】図1のピストンと連絡孔との関係を説明するた
めの概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining a relationship between a piston and a communication hole in FIG. 1;
【図3】図1の主室での燃焼状態を説明する概略平面図
である。FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a combustion state in a main chamber of FIG.
【図4】この発明による副室付きエンジンの別の実施例
を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the engine with a sub-chamber according to the present invention.
【図5】図1の連絡孔の部分の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view of a portion of a communication hole in FIG. 1;
【図6】図4の連絡孔の部分の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view of a portion of a communication hole in FIG. 4;
【図7】副室から主室へ流出するガス流速と流出時期と
の関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a relationship between a gas flow rate flowing from a sub chamber to a main chamber and an outflow timing.
1 ピストン 2 主室 3 シリンダヘッド 4 燃料噴射ノズル 5 副室 6 副室壁体 7 連絡孔 8 ピストンヘッド 9 ピストン側環状突出部 10 シリンダ 12,13,14 スリット 17 シリンダヘッド側環状突出部 18 シリンダヘッド下面 Reference Signs List 1 piston 2 main chamber 3 cylinder head 4 fuel injection nozzle 5 sub chamber 6 sub chamber wall 7 communication hole 8 piston head 9 piston side annular protrusion 10 cylinder 12, 13, 14 slit 17 cylinder head side annular protrusion 18 cylinder head Bottom
Claims (1)
ズルを備えた副室,シリンダヘッド下面から突出し且つ
内外を連通するスリットを周方向に形成したシリンダヘ
ッド側環状突出部を備えた前記副室をシリンダ側へ連絡
する連絡孔,ピストンの上死点近傍で前記シリンダヘッ
ド側環状突出部に嵌合可能であり且つ内外を連通するス
リットを周方向に形成したピストンヘッドに設けたピス
トン側環状突出部,及び該ピストン側環状突出部の外側
の前記ピストンヘッドに形成した主室を有し,前記シリ
ンダヘッド側環状突出部と前記ピストン側環状突出部と
に形成された前記スリットのいずれか一方の前記スリッ
トはピストン往復運動方向に2列に形成され,前記シリ
ンダヘッド側環状突出部と前記ピストン側環状突出部と
のいずれかに形成された2列の前記スリットは互いに周
方向に異なった位置に形成されていることから成る副室
付きエンジン。1. A sub-chamber formed in a cylinder head and provided with a fuel injection nozzle, and a sub-chamber provided with a cylinder head-side annular protruding portion formed from a lower surface of the cylinder head and formed in a circumferential direction with a slit communicating between the inside and the outside. A communication hole communicating with the cylinder side, a piston-side annular protrusion formed in a piston head having a slit formed in the circumferential direction and capable of being fitted to the cylinder head-side annular protrusion near the top dead center of the piston and communicating the inside and the outside. , and has a main chamber which is formed outside of the piston head of the piston-side annular projecting portion, said Siri
And the piston-side annular protrusion and the piston-side annular protrusion
One of the slits formed in the
Are formed in two rows in the reciprocating direction of the piston.
And the piston-side annular protrusion and the piston-side annular protrusion
The two rows of slits formed in any one of
An engine with a sub-chamber that is formed in different positions in the direction .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP41508790A JP3168583B2 (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Engine with subchamber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP41508790A JP3168583B2 (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Engine with subchamber |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04231619A JPH04231619A (en) | 1992-08-20 |
JP3168583B2 true JP3168583B2 (en) | 2001-05-21 |
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ID=18523495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP41508790A Expired - Fee Related JP3168583B2 (en) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | Engine with subchamber |
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CN114439602B (en) * | 2020-11-06 | 2022-11-25 | 上海汽车集团股份有限公司 | Cylinder component of engine and engine |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP41508790A patent/JP3168583B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH04231619A (en) | 1992-08-20 |
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