JP3275485B2 - 副燃焼室式エンジン - Google Patents
副燃焼室式エンジンInfo
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- JP3275485B2 JP3275485B2 JP26837293A JP26837293A JP3275485B2 JP 3275485 B2 JP3275485 B2 JP 3275485B2 JP 26837293 A JP26837293 A JP 26837293A JP 26837293 A JP26837293 A JP 26837293A JP 3275485 B2 JP3275485 B2 JP 3275485B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- sub
- fuel
- chamber
- combustion
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料の予燃焼を行い連絡
孔を介して主燃焼室に噴出させる副燃焼室式エンジンに
関する。
孔を介して主燃焼室に噴出させる副燃焼室式エンジンに
関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンへの供給燃料と空気とを十分に
混合させるため、副燃焼室（副室）を設けて燃料を噴射
させ、ピストンにより圧縮した空気を送って混合して副
室内にて着火させ、連絡孔を介し主燃焼室（主室）に噴
出させて十分に燃焼させる副室付のエンジンが従来から
よく用いられている。
混合させるため、副燃焼室（副室）を設けて燃料を噴射
させ、ピストンにより圧縮した空気を送って混合して副
室内にて着火させ、連絡孔を介し主燃焼室（主室）に噴
出させて十分に燃焼させる副室付のエンジンが従来から
よく用いられている。
【０００３】そしてこの種のエンジンでは副室にて生成
された混合気の一部の燃焼により、主室に混合気を噴出
させるとともに主室内にての空気との混合により燃焼さ
せるため、副室からの混合気の噴出は主室にての燃焼に
対して大きな影響を与えるものである。
された混合気の一部の燃焼により、主室に混合気を噴出
させるとともに主室内にての空気との混合により燃焼さ
せるため、副室からの混合気の噴出は主室にての燃焼に
対して大きな影響を与えるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】また上述の副室式エン
ジンでは通常、その構造から燃焼室表面積が大きくなる
ことと、空気の流動により混合気の生成を行っているた
め、放熱量が多くなり、したがって副室を用いない直接
噴射タイプのエンジンに比して出力が低下するという傾
向が生じている。
ジンでは通常、その構造から燃焼室表面積が大きくなる
ことと、空気の流動により混合気の生成を行っているた
め、放熱量が多くなり、したがって副室を用いない直接
噴射タイプのエンジンに比して出力が低下するという傾
向が生じている。
【０００５】したがって、本発明はこのような副室にお
ける混合気の生成の改善や、主室への混合気の噴出を早
期に行わせ、燃焼効率の向上を目的とする副燃焼室式エ
ンジンを提供するものである。
ける混合気の生成の改善や、主室への混合気の噴出を早
期に行わせ、燃焼効率の向上を目的とする副燃焼室式エ
ンジンを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、主燃焼室に連通する連絡孔を介し
て圧送されるピストンの圧縮による空気と、噴射ノズル
からの燃料とを混合して予燃焼を行う副燃焼室を備えた
副燃焼室式エンジンにおいて、シリンダヘッドの上方の
中央に配置された副燃焼室の下壁の中央近傍から主燃焼
室のシリンダ側壁方向に放射状に貫設された複数の連絡
孔と、副燃焼室の上壁の隅部に挿着され副燃焼室内面の
接線方向かつ下方に向け燃料を噴射して燃料濃度分布を
上層から下層に従い濃く構成させる噴射ノズルとが備え
られた副燃焼室を有する副燃焼室式エンジンが提供され
る。
めに本発明によれば、主燃焼室に連通する連絡孔を介し
て圧送されるピストンの圧縮による空気と、噴射ノズル
からの燃料とを混合して予燃焼を行う副燃焼室を備えた
副燃焼室式エンジンにおいて、シリンダヘッドの上方の
中央に配置された副燃焼室の下壁の中央近傍から主燃焼
室のシリンダ側壁方向に放射状に貫設された複数の連絡
孔と、副燃焼室の上壁の隅部に挿着され副燃焼室内面の
接線方向かつ下方に向け燃料を噴射して燃料濃度分布を
上層から下層に従い濃く構成させる噴射ノズルとが備え
られた副燃焼室を有する副燃焼室式エンジンが提供され
る。
【０００７】
【作用】副室の上壁の隅に挿着した噴射ノズルからの燃
料噴霧の噴出方向の設定により副室内の濃度分布を上方
から下方になるに従い濃くなるように噴出させるので、
上方の混合気の着火により下方の濃い部分が早期に主室
に噴出するとともに、副室にてのスキッシュ流の低減を
行うので、良好な燃焼状態が得られる。
料噴霧の噴出方向の設定により副室内の濃度分布を上方
から下方になるに従い濃くなるように噴出させるので、
上方の混合気の着火により下方の濃い部分が早期に主室
に噴出するとともに、副室にてのスキッシュ流の低減を
行うので、良好な燃焼状態が得られる。
【０００８】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明にかかる副燃焼室式エン
ジンの一実施例を示す要部の断面図およびその副室の上
部断面図である。
詳細に説明する。図１は本発明にかかる副燃焼室式エン
ジンの一実施例を示す要部の断面図およびその副室の上
部断面図である。
【０００９】同図における１はシリンダで、対応するピ
ストン２をシリンダライナ１１の内壁に嵌合して上下に
摺動させるもので、シリンダヘッド１２の上部中央には
副燃焼室（副室）３が取付けられている。
ストン２をシリンダライナ１１の内壁に嵌合して上下に
摺動させるもので、シリンダヘッド１２の上部中央には
副燃焼室（副室）３が取付けられている。
【００１０】副室３は上下が閉じられた肉厚の円筒状に
形成され、その上壁３１の偏心した片隅には燃料を噴射
する噴射ノズル４が挿着され、その噴孔４１は副室内壁
に対してほぼ接線方向に向けられるとともに下方にも向
けられ、噴射された燃料の濃度分布が上方より下方に従
い徐々に濃く噴射するように穿孔されている。
形成され、その上壁３１の偏心した片隅には燃料を噴射
する噴射ノズル４が挿着され、その噴孔４１は副室内壁
に対してほぼ接線方向に向けられるとともに下方にも向
けられ、噴射された燃料の濃度分布が上方より下方に従
い徐々に濃く噴射するように穿孔されている。
【００１１】そして、副室３の下壁３２にはピストン２
の上面の主燃焼室（主室）１３に達する複数の連絡孔３
３が図示のようにハ字状に末広がりに貫設され、副室３
からの燃焼ガスを主室１３に早期に噴出させるととも
に、広く分布させるように構成されている。
の上面の主燃焼室（主室）１３に達する複数の連絡孔３
３が図示のようにハ字状に末広がりに貫設され、副室３
からの燃焼ガスを主室１３に早期に噴出させるととも
に、広く分布させるように構成されている。
【００１２】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明すると、エンジンの圧縮行程の終期にはピスト
ン２の上昇による圧縮された空気は連絡孔３３を介して
副室３の内部に導かれ、一方、噴射ノズル４の噴孔４１
からは燃料の噴霧が内壁の接線方向、かつ下方に向けて
噴射される。
動を説明すると、エンジンの圧縮行程の終期にはピスト
ン２の上昇による圧縮された空気は連絡孔３３を介して
副室３の内部に導かれ、一方、噴射ノズル４の噴孔４１
からは燃料の噴霧が内壁の接線方向、かつ下方に向けて
噴射される。
【００１３】そして、副室内では噴霧と空気とは混合さ
れるが、前述のような噴孔４１の方向や噴射時のみの空
気の流動により、混合気の濃度は図２のように上方が薄
く、下方が濃い分布となり、Ａの部分は混合気の生成に
より圧縮熱にて着火しやすい領域、Ｂの部分は適度の混
合で持続的な燃焼が行われる領域、Ｃの部分は連絡孔３
３に近く濃度の大きい領域のように不均一な状態に分布
される。
れるが、前述のような噴孔４１の方向や噴射時のみの空
気の流動により、混合気の濃度は図２のように上方が薄
く、下方が濃い分布となり、Ａの部分は混合気の生成に
より圧縮熱にて着火しやすい領域、Ｂの部分は適度の混
合で持続的な燃焼が行われる領域、Ｃの部分は連絡孔３
３に近く濃度の大きい領域のように不均一な状態に分布
される。
【００１４】ついで、Ａの部分が着火されるとその膨張
により、まず下方のＣの部分が連絡孔３３を介し、主室
１３の隅々にまで押出されて空気との混合気が生成さ
れ、Ｂの部分の混合気も持続的な燃焼を始め、火炎を交
えて主室内に噴出することになる。したがって主室１３
の内部にて早期に押出された燃料の混合気が爆発的に燃
焼し、力強くピストン２を圧下してクランク軸を回転さ
せることになる。
により、まず下方のＣの部分が連絡孔３３を介し、主室
１３の隅々にまで押出されて空気との混合気が生成さ
れ、Ｂの部分の混合気も持続的な燃焼を始め、火炎を交
えて主室内に噴出することになる。したがって主室１３
の内部にて早期に押出された燃料の混合気が爆発的に燃
焼し、力強くピストン２を圧下してクランク軸を回転さ
せることになる。
【００１５】なお、図３は燃料の濃度分布を本実施例の
ように濃度差を設けて主室に不均一に噴出させる場合や
均一混合気とした場合の状態、およびピストンの移動に
対する容積変化の状態などを示した曲線図である。
ように濃度差を設けて主室に不均一に噴出させる場合や
均一混合気とした場合の状態、およびピストンの移動に
対する容積変化の状態などを示した曲線図である。
【００１６】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形は本発明の範囲から排除するものでは
ない。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形は本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【００１７】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
シリンダヘッドの中央に設けた副室の上方の偏心した位
置に噴射ノズルを取付け、燃料噴霧を副室内壁の接線方
向で、かつ下向きに噴射させるので、副室内における燃
料の濃度分布が上方に薄く、下方に濃く分布され、上方
にての着火した圧力により下方の濃い燃料が主室に早期
に噴出して主室にての混合が良好になるとともに、燃料
噴射時のみの空気流によるため過度の流動が抑えられて
放熱量やスキッシュ流などが低減され、副室内の濃度分
布の異なる混合気がそれぞれ効率よく燃焼することによ
り効率のよい燃焼が行われ、エンジン出力が向上すると
いう効果が得られる。
シリンダヘッドの中央に設けた副室の上方の偏心した位
置に噴射ノズルを取付け、燃料噴霧を副室内壁の接線方
向で、かつ下向きに噴射させるので、副室内における燃
料の濃度分布が上方に薄く、下方に濃く分布され、上方
にての着火した圧力により下方の濃い燃料が主室に早期
に噴出して主室にての混合が良好になるとともに、燃料
噴射時のみの空気流によるため過度の流動が抑えられて
放熱量やスキッシュ流などが低減され、副室内の濃度分
布の異なる混合気がそれぞれ効率よく燃焼することによ
り効率のよい燃焼が行われ、エンジン出力が向上すると
いう効果が得られる。
【図１】本発明にかかる副燃焼室式エンジンの一実施例
を示す要部の断面図およびその副室の上部断面図であ
る。
を示す要部の断面図およびその副室の上部断面図であ
る。
【図２】本実施例の副室における燃料分布の一例の説明
図である。
図である。
【図３】主室への噴出燃料が不均一の場合や均一の場合
の状態や、ピストンの移動に対する容積変化の状態など
を示す曲線図である。
の状態や、ピストンの移動に対する容積変化の状態など
を示す曲線図である。
１…シリンダ ２…ピストン ３…副燃焼室 ４…噴射ノズル １３主燃焼室 ３１…上壁 ３２…下壁 ３３…連絡孔 ４１…噴孔
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 19/00 - 19/18 F02M 61/14 - 61/18
Claims (2)
- 【請求項１】主燃焼室に連通する連絡孔を介して圧送さ
れるピストンの圧縮による空気と、噴射ノズルからの燃
料とを混合して予燃焼を行う副燃焼室を備えた副燃焼室
式エンジンにおいて、シリンダヘッドの上方の中央に配
置された副燃焼室の下壁の中央近傍から主燃焼室のシリ
ンダ側壁方向に放射状に貫設された複数の連絡孔と、副
燃焼室の上壁の隅部に挿着され副燃焼室内面の接線方向
かつ下方に向け燃料を噴射して燃料濃度分布を上層から
下層に従い濃く構成させる噴射ノズルとが備えられた副
燃焼室を有することを特徴とする副燃焼室式エンジン。 - 【請求項２】前記の燃料濃度分布は上層が断熱圧縮によ
る発熱により着火する程度の混合気の濃度、中層は持続
的に燃焼が行われる程度の適度の混合気の濃度、下層は
燃料を多く含み主燃焼室にて燃焼が行われる濃度の大な
る分布であることを特徴とする請求項１記載の副燃焼室
式エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26837293A JP3275485B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 副燃焼室式エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26837293A JP3275485B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 副燃焼室式エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07102974A JPH07102974A (ja) | 1995-04-18 |
| JP3275485B2 true JP3275485B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=17457588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26837293A Expired - Fee Related JP3275485B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 副燃焼室式エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3275485B2 (ja) |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP26837293A patent/JP3275485B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07102974A (ja) | 1995-04-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |