JPH0357882A - 内燃機関および点火プラグ - Google Patents
内燃機関および点火プラグInfo
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- JPH0357882A JPH0357882A JP19079789A JP19079789A JPH0357882A JP H0357882 A JPH0357882 A JP H0357882A JP 19079789 A JP19079789 A JP 19079789A JP 19079789 A JP19079789 A JP 19079789A JP H0357882 A JPH0357882 A JP H0357882A
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Landscapes
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- Spark Plugs (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
本発明は自動車等に用いる内燃機関および点火プラグ．
詳しくは、燃焼室内の上壁または点火プラグの電極部に
火炎噴出孔を多数穿設した燃焼誘導室を設けて、エンジ
ンの低速から高速回転に至るまでその燃焼効率を向上さ
せる内燃機関および点火プラグに関する。 （従来の技術） 自動車等に用いられる内燃機関、所謂、ガソリンエンジ
ン３０等において、燃焼室３ｌで行なわれるその燃焼形
態は、ピストン３２による圧縮工程で燃焼室３１内のガ
スを点火ブラグ３３により電気的に点火して燃焼させ、
高温，高圧となった燃焼ガスをシリンダ３４とピストン
３２に作用させるもので、その燃焼による火炎の伝播は
、点火ブラグ３３の放電部３５を起点或は該部分を中心
として時間の経過と共に、火炎が外方へ伝播して火玉を
拡大して行くことにより、燃焼室３１の膨張圧力が増加
してピストン３２を下降させ、クランク軸より回転運動
として機械的エネルギーを得る。 （発明が解決しようとする課題） 一般的に、２．０００ｃｃ ６気筒ガソリンエンジンで
ピストン内径７８ｍｍ，行程７０ｍｍの場合、火炎の伝
播速度は８ ｍ／ｓ ＝ １２ｎ＋／ｓといわれ、ピス
トンの下降速度は３．００Ｏｒｐｍ７ ７ ｍ／ｓ ，
４．４０Ｏｒｐｍ／ ｌＯ．２６ａ＋／ｓ， ６．０
０Ｏｒｐｍ／ １４ｍ／ｓといわれている。（第８図参
照） 前記した事実に基づいてピストン３２上面へ火炎が到達
したときの状態を各回転数について説明すると、火炎の
伝播速度を１２ｍ／ｓとしたとき、エンジン回転数が３
、０ロＯｒｐｍ時は、第９図に示すように、ピストン２
４は１．７／１０００ｓ後に上死点ＸよりＩＩ．５ｍｍ
降下するが、燃焼室３１の周縁に未燃焼部ａが残存する
。 しかし、更にピストン３２が降下すると、この瞬間から
ピストン下降速度より火炎伝播速度がまさるので、未燃
焼部ａの燃焼が直ちに行なわれて膨弓長圧力が有効にク
ランク軸へ伝達される。 ４． ４００ｒｐｍ時は、第１υ図に示すように、ピス
トン３２は４．５／ｌロ００．ｓ後に上死点Ｘより５１
ｍｍ降下するが、燃焼室３１の周縁に未燃焼部ａが残存
する． しかし、前記した回転数と同様にピストン３２の降下と
共に完全燃焼が行なわれて有効燃焼となる． しかしながら、６． ００Ｄｒｐｍ時は、第１）図に示
すように、ピストン３２は４．５／１０００ｓ後には下
死点Ｙに達してしまうが、火炎伝播速度は同４．５７１
０００ｓ時は５２ｍｍｂか移動せず、火炎は５７／１０
００ｓ後にようやく到達することになり、ピストン３２
との２ｏｌＩＩＩｍの空間．時間にしてｌ，２／１００
０ｓ分が未燃焼部ａが２０〜３０％程度残存する。 そして、完全燃焼にはあと２ ／１０００ｓ必要となる
がピストン３２は既に下死点Ｙに達しているため、前記
部分は無効燃焼となって、燃焼効率を低下させ有害物質
の排出となる。 このように、エンジンの回転数を上げていくと，必然的
にピストンの下降速度も増加して、火炎の伝播速度がピ
ストンの下降速度に追従できない現象が生ずる。 そのため、ピストンが下死点に達しても、なお、火炎の
伝播がピストンの上面部分或はその付近に及んでこない
ので、該部分の燃焼が遅延され、その結果、動力として
伝達可能な行程内、即ち、エンジン全行程の５７７まで
に行なわれる有効燃焼が減少し、５／７行程以降におい
ての無効燃焼（動力としてエネルギー変換されない燃焼
）が増加することになる。 また、ピストンの下降に伴って燃焼室の容積が拡大する
ため、ピストン上死点時と、あるピストン降下位置、例
えば、下死点前時とでは、燃料の密度が容積に比例して
拡敗し希薄となるので、下死点前時では燃焼速度が遅く
なり無効燃焼の増加を生ずる。 更に、燃焼室の内壁面と燃料との接触面部分が、燃焼行
程において最終段階で燃焼を行なうことになるので、難
燃部分として存在する．この部分は燃料ガスが希薄＆な
れば一層難燃化されるものである。 これらの現象により一定の回転数以上においては、火炎
伝播不足を生じて燃焼効率が悪化し、出力，トルク共、
その性能曲線は漸減的に低下して、燃料の消費が増大す
る傾向を見せる問題点があった。 本発明は前記した問題点を解決するためになされたもの
で、燃焼室内の上壁または点火プラグの電極部に火炎噴
出孔を多数穿設した燃焼誘導室を設けて、エンジンの低
速から高速回転に至るまで燃焼が遅延され易い部分ヘ早
期に火炎を確実に伝播させ、ピストンの下降速度の増加
に対しても無効燃焼を完全に抑えて、その燃焼効率を可
及的に向上させる内燃機関および点火プラグを提供する
ことを目的としているものである。 （問題点を解決するための手段） 前記した目的を達成するための本発明の手段は、 燃焼室内の上壁に、該上壁へ外側から臨ませた点火プラ
グの電極部を外包し、かつ、ピストンの昇降を妨げない
ように設けた燃焼誘導室と、該燃焼誘導室の外壁にピス
トンの上面と燃焼室の周壁に向かって火炎を噴出するよ
うに開口させた多数の火炎噴出孔とを備えさせた内燃機
関の構成と、 燃焼室内の上壁へ臨む電極部と、内燃機関におけるシリ
ンダヘッドの上部へ着脱自在に取付ける固定手段とを有
する点火プラグにおいて、前記電極部を外包するように
燃焼誘導室を設け、該燃焼誘導室の周面にはピストンの
上面と燃焼室の周壁に向かって火炎を噴出する多数の火
炎噴出孔を開口させた点火プラグの構成と、 燃焼室内の上壁にピストンの昇降を妨げないように設け
た燃焼誘導室と、該燃焼誘導室の外壁にピストンの上面
と燃焼室の周壁に向かって火炎を噴出するように開口さ
せた多数の火炎噴出孔とを備えさせた内燃機関の構成と
にある。 （作 用） 前記した構成により本発明の内燃機関および点火プラグ
は下記のような作用を奏するもので、内燃機関例えばガ
ソリンエンジンディーゼルエンジンは、 圧縮行程においてピストンが上死点に達すると、圧縮さ
れた燃料或は高温高圧空気中に噴射され気化した燃料に
、点火プラグ（ディーゼルの場合は予熱プラグ。）が発
火して先ず燃焼初期段階において、燃焼室内の上壁また
は点火プラグの電極部に設けた燃焼誘導室内の燃焼が行
なわれる。 そして、燃焼された燃焼誘導室のガスの火炎はその膨張
圧力により、下部および周縁の噴出孔より一斉に噴き出
て、燃焼室におけるピストン上面，外周部およびシリン
ダ壁面等へ向けて放射状に多方面へ同時に伝播されると
共に、燃焼室の多方面で同時に燃焼が進行する。 ピストン上面へ火炎が到達したときの状態を、各回転数
について、第８図を参照して説明すると、火炎の伝播速
度を１２ｍ／ｓとしたとき、エンジン回転数が３．００
０ｒｐｍ時は、第２図に示すように、ピストンは３／１
０００ｓ後に上死点Ｘより２０ＩＩＩＩ１降下しその１
／３行程で燃焼を完了する。 ４．４００ｒｐｍ時は、第３図に示すように、ピストン
は３７１０００ｓ後に上死点Ｘより３５ｍｍ降下して、
該位置より０． ５７１０００ｓ後にそのｌ ／２工程
で燃焼を終了する。 また、６．ＯＱＱｒｐｍ時には、第４図に示すように、
ピストンは３／１０００！１）後に上死点Ｘより５０鵬
■下方に達し、該位置よりｌ／１０００ｓ後に完全燃焼
して、下死点Ｙの直前６ノ７行程付近で燃焼を終了する
。 このように、エンジン回転数が高くなった場合でも、下
死点付近に達したピストンの上面に未燃焼部が残存しよ
うとするが、この位置において、燃焼誘導室の各噴出孔
より火炎を放射状に多方面へ噴出するから、未燃焼部へ
火炎を伝播させて瞬時に燃焼を起こさせ、ピストン下降
行程における有効燃焼範囲内において、その燃焼を終了
させ発生した膨彊圧力をクランク軸へ作用させる。 なお、点火プラグに燃焼誘導室を設けた場合は、該プラ
グの固定手段を弛緩させることによりシリンダヘッドか
ら容易に着脱できるもので、該燃焼誘導室の損傷に応じ
て適宜交換する。 （実 施 例） 次に本発明に関する内燃機関および点火プラグの一実施
例を図面に基づいて説明する。 図１〜４図においてｌは内燃機関におけるガソリンエン
ジンで、鉄 アルミ等により成形したシリンダブロック
２内の下部にクランク軸３を横架し、このクランク軸３
の軸受４にコンロッド５を介して、所定ストロークを有
するシリンダ６へ昇降自在に挿嵌されるピストン７を取
付けてある。 該シリンダブロック２の上，部には鉄，アルミ等により
形成したシリンダヘッド８をガスケット９を介して取付
けて、所定容積を有する燃焼室ｌＯを形成してある。 該シリンダヘッド８における燃焼室ｌＯ側には、吸気マ
ニホルド１）および排気マニホルドｌ２を設けて、それ
ぞれの開口部に吸気弁ｌ３および排気弁ｌ４を気密的に
取付けてある。 １５はガソリンエンジンに用いる点火プラグで、上部に
高圧コード（図示せず）が接続される端子ｌ６と、中心
電極ｌ７と接地電極ｌ８とからなる電極部ｌ９と、内燃
機関ｌにおける上部へ着脱自在に取付けるねじ式等の固
定千段２０とにより構成される。 ２ｌはディーゼルエンジンに用いる点火プラグで、ニク
ロム線を内蔵して通電により赤熱化させる電極部２２と
、内燃機関ｌにおける上部へ着脱自在に取付けるねじ式
等の固定手段２０とにより構成され、始動後は電流を切
って自力運転に入る。 Ａは前記シリンダヘッド８における燃焼室ｌＯ内に臨ま
せた燃焼誘導室で、その隔壁２３をなるべく薄肉にして
しかも高熱，高圧に耐え得るチタン鋼製、または、セラ
ミックの粉末を基材ヘプラズマ溶射所謂セラミックコー
ティングした材料により成形するか、或は、表面を二硫
化モリブデン，ニッケル等によるアルマイト処理を施す
かするものである。 そして、第１図に示すように、その外観を椀体状を伏せ
た形状に形成して、燃焼室ｌＯ内の上壁へ設け、前記点
火プラグ１５．２１を外包させるようにするか、第５〜
６−１図に示すように、前記点火プラグ１５．２１の電
極部１９．２２を外包するように設け、該点火プラグ１
５．２１と一体化させるか，或は、第６−２図に示すよ
うに内部に電極１９．２２を設けない構成で、上部にね
じ式の固定手段２０を設けて着脱できるように形成する
かしてある． 前記したいずれの場合も燃焼誘導室Ａの隔壁２３にはピ
ストン７の上面と燃焼室１ロの周壁に向かって火炎を噴
出するように開口させた多数の火炎噴出孔２４を穿設し
てある．また、ディーゼルエンジンへ用いる場合の燃焼
誘導室Ａは、ピストンによる圧縮行程でその上死点にお
いて、最も高温高圧となる部位、即ち、燃焼室ｌＯの中
央に対応させることにより、ノズルＮにより噴射された
燃料を前記燃焼誘導室Ａにおいて早期に発火させること
ができるものである． なお、燃焼誘導室Ａに対応させてピストン７の上面を、
第７図に示すように、凹部２５を設けて隔壁２３の体積
分が燃焼室ｌＯにおいて、容積不足を調整する構成およ
び燃焼誘導室Ａで燃焼したガスが凹部２５に沿ってシリ
ンダ６壁へ誘導させる形状に成形する場合もある． 第７図において１゜は内燃機関におけるディーゼルエン
ジンで、鉄，アルミ等により成形したシリンダブロック
２内の下部にクランク軸３を横架し、このクランク軸３
の軸受４にコンロッド５を介して、所定ストロークを有
するシリンダ６へ昇降自在に挿嵌されるピストン７を取
付けてある。 該シリンダブロック２の上部には鉄，アルミ等により形
成したシリンダヘッド８をガスケット９を介して取付け
て、所定容積を有する燃焼室ｌＯを形成してある。 該シリンダヘッド８における燃焼室１０側には、吸気マ
ニホルドＩＩおよび排気マニホルドｌ２を設けて、それ
ぞれの開口部に吸気弁ｌ３および排気弁ｌ４を気密的に
取付けると共に、燃焼室１０の中央に燃料噴射ボンプＰ
に連係した噴射ノズルＮを臨ませて、燃焼室ｌＯ内が高
温高圧に圧縮されたとき、所定量の燃料を噴射する。
火炎噴出孔を多数穿設した燃焼誘導室を設けて、エンジ
ンの低速から高速回転に至るまでその燃焼効率を向上さ
せる内燃機関および点火プラグに関する。 （従来の技術） 自動車等に用いられる内燃機関、所謂、ガソリンエンジ
ン３０等において、燃焼室３ｌで行なわれるその燃焼形
態は、ピストン３２による圧縮工程で燃焼室３１内のガ
スを点火ブラグ３３により電気的に点火して燃焼させ、
高温，高圧となった燃焼ガスをシリンダ３４とピストン
３２に作用させるもので、その燃焼による火炎の伝播は
、点火ブラグ３３の放電部３５を起点或は該部分を中心
として時間の経過と共に、火炎が外方へ伝播して火玉を
拡大して行くことにより、燃焼室３１の膨張圧力が増加
してピストン３２を下降させ、クランク軸より回転運動
として機械的エネルギーを得る。 （発明が解決しようとする課題） 一般的に、２．０００ｃｃ ６気筒ガソリンエンジンで
ピストン内径７８ｍｍ，行程７０ｍｍの場合、火炎の伝
播速度は８ ｍ／ｓ ＝ １２ｎ＋／ｓといわれ、ピス
トンの下降速度は３．００Ｏｒｐｍ７ ７ ｍ／ｓ ，
４．４０Ｏｒｐｍ／ ｌＯ．２６ａ＋／ｓ， ６．０
０Ｏｒｐｍ／ １４ｍ／ｓといわれている。（第８図参
照） 前記した事実に基づいてピストン３２上面へ火炎が到達
したときの状態を各回転数について説明すると、火炎の
伝播速度を１２ｍ／ｓとしたとき、エンジン回転数が３
、０ロＯｒｐｍ時は、第９図に示すように、ピストン２
４は１．７／１０００ｓ後に上死点ＸよりＩＩ．５ｍｍ
降下するが、燃焼室３１の周縁に未燃焼部ａが残存する
。 しかし、更にピストン３２が降下すると、この瞬間から
ピストン下降速度より火炎伝播速度がまさるので、未燃
焼部ａの燃焼が直ちに行なわれて膨弓長圧力が有効にク
ランク軸へ伝達される。 ４． ４００ｒｐｍ時は、第１υ図に示すように、ピス
トン３２は４．５／ｌロ００．ｓ後に上死点Ｘより５１
ｍｍ降下するが、燃焼室３１の周縁に未燃焼部ａが残存
する． しかし、前記した回転数と同様にピストン３２の降下と
共に完全燃焼が行なわれて有効燃焼となる． しかしながら、６． ００Ｄｒｐｍ時は、第１）図に示
すように、ピストン３２は４．５／１０００ｓ後には下
死点Ｙに達してしまうが、火炎伝播速度は同４．５７１
０００ｓ時は５２ｍｍｂか移動せず、火炎は５７／１０
００ｓ後にようやく到達することになり、ピストン３２
との２ｏｌＩＩＩｍの空間．時間にしてｌ，２／１００
０ｓ分が未燃焼部ａが２０〜３０％程度残存する。 そして、完全燃焼にはあと２ ／１０００ｓ必要となる
がピストン３２は既に下死点Ｙに達しているため、前記
部分は無効燃焼となって、燃焼効率を低下させ有害物質
の排出となる。 このように、エンジンの回転数を上げていくと，必然的
にピストンの下降速度も増加して、火炎の伝播速度がピ
ストンの下降速度に追従できない現象が生ずる。 そのため、ピストンが下死点に達しても、なお、火炎の
伝播がピストンの上面部分或はその付近に及んでこない
ので、該部分の燃焼が遅延され、その結果、動力として
伝達可能な行程内、即ち、エンジン全行程の５７７まで
に行なわれる有効燃焼が減少し、５／７行程以降におい
ての無効燃焼（動力としてエネルギー変換されない燃焼
）が増加することになる。 また、ピストンの下降に伴って燃焼室の容積が拡大する
ため、ピストン上死点時と、あるピストン降下位置、例
えば、下死点前時とでは、燃料の密度が容積に比例して
拡敗し希薄となるので、下死点前時では燃焼速度が遅く
なり無効燃焼の増加を生ずる。 更に、燃焼室の内壁面と燃料との接触面部分が、燃焼行
程において最終段階で燃焼を行なうことになるので、難
燃部分として存在する．この部分は燃料ガスが希薄＆な
れば一層難燃化されるものである。 これらの現象により一定の回転数以上においては、火炎
伝播不足を生じて燃焼効率が悪化し、出力，トルク共、
その性能曲線は漸減的に低下して、燃料の消費が増大す
る傾向を見せる問題点があった。 本発明は前記した問題点を解決するためになされたもの
で、燃焼室内の上壁または点火プラグの電極部に火炎噴
出孔を多数穿設した燃焼誘導室を設けて、エンジンの低
速から高速回転に至るまで燃焼が遅延され易い部分ヘ早
期に火炎を確実に伝播させ、ピストンの下降速度の増加
に対しても無効燃焼を完全に抑えて、その燃焼効率を可
及的に向上させる内燃機関および点火プラグを提供する
ことを目的としているものである。 （問題点を解決するための手段） 前記した目的を達成するための本発明の手段は、 燃焼室内の上壁に、該上壁へ外側から臨ませた点火プラ
グの電極部を外包し、かつ、ピストンの昇降を妨げない
ように設けた燃焼誘導室と、該燃焼誘導室の外壁にピス
トンの上面と燃焼室の周壁に向かって火炎を噴出するよ
うに開口させた多数の火炎噴出孔とを備えさせた内燃機
関の構成と、 燃焼室内の上壁へ臨む電極部と、内燃機関におけるシリ
ンダヘッドの上部へ着脱自在に取付ける固定手段とを有
する点火プラグにおいて、前記電極部を外包するように
燃焼誘導室を設け、該燃焼誘導室の周面にはピストンの
上面と燃焼室の周壁に向かって火炎を噴出する多数の火
炎噴出孔を開口させた点火プラグの構成と、 燃焼室内の上壁にピストンの昇降を妨げないように設け
た燃焼誘導室と、該燃焼誘導室の外壁にピストンの上面
と燃焼室の周壁に向かって火炎を噴出するように開口さ
せた多数の火炎噴出孔とを備えさせた内燃機関の構成と
にある。 （作 用） 前記した構成により本発明の内燃機関および点火プラグ
は下記のような作用を奏するもので、内燃機関例えばガ
ソリンエンジンディーゼルエンジンは、 圧縮行程においてピストンが上死点に達すると、圧縮さ
れた燃料或は高温高圧空気中に噴射され気化した燃料に
、点火プラグ（ディーゼルの場合は予熱プラグ。）が発
火して先ず燃焼初期段階において、燃焼室内の上壁また
は点火プラグの電極部に設けた燃焼誘導室内の燃焼が行
なわれる。 そして、燃焼された燃焼誘導室のガスの火炎はその膨張
圧力により、下部および周縁の噴出孔より一斉に噴き出
て、燃焼室におけるピストン上面，外周部およびシリン
ダ壁面等へ向けて放射状に多方面へ同時に伝播されると
共に、燃焼室の多方面で同時に燃焼が進行する。 ピストン上面へ火炎が到達したときの状態を、各回転数
について、第８図を参照して説明すると、火炎の伝播速
度を１２ｍ／ｓとしたとき、エンジン回転数が３．００
０ｒｐｍ時は、第２図に示すように、ピストンは３／１
０００ｓ後に上死点Ｘより２０ＩＩＩＩ１降下しその１
／３行程で燃焼を完了する。 ４．４００ｒｐｍ時は、第３図に示すように、ピストン
は３７１０００ｓ後に上死点Ｘより３５ｍｍ降下して、
該位置より０． ５７１０００ｓ後にそのｌ ／２工程
で燃焼を終了する。 また、６．ＯＱＱｒｐｍ時には、第４図に示すように、
ピストンは３／１０００！１）後に上死点Ｘより５０鵬
■下方に達し、該位置よりｌ／１０００ｓ後に完全燃焼
して、下死点Ｙの直前６ノ７行程付近で燃焼を終了する
。 このように、エンジン回転数が高くなった場合でも、下
死点付近に達したピストンの上面に未燃焼部が残存しよ
うとするが、この位置において、燃焼誘導室の各噴出孔
より火炎を放射状に多方面へ噴出するから、未燃焼部へ
火炎を伝播させて瞬時に燃焼を起こさせ、ピストン下降
行程における有効燃焼範囲内において、その燃焼を終了
させ発生した膨彊圧力をクランク軸へ作用させる。 なお、点火プラグに燃焼誘導室を設けた場合は、該プラ
グの固定手段を弛緩させることによりシリンダヘッドか
ら容易に着脱できるもので、該燃焼誘導室の損傷に応じ
て適宜交換する。 （実 施 例） 次に本発明に関する内燃機関および点火プラグの一実施
例を図面に基づいて説明する。 図１〜４図においてｌは内燃機関におけるガソリンエン
ジンで、鉄 アルミ等により成形したシリンダブロック
２内の下部にクランク軸３を横架し、このクランク軸３
の軸受４にコンロッド５を介して、所定ストロークを有
するシリンダ６へ昇降自在に挿嵌されるピストン７を取
付けてある。 該シリンダブロック２の上，部には鉄，アルミ等により
形成したシリンダヘッド８をガスケット９を介して取付
けて、所定容積を有する燃焼室ｌＯを形成してある。 該シリンダヘッド８における燃焼室ｌＯ側には、吸気マ
ニホルド１）および排気マニホルドｌ２を設けて、それ
ぞれの開口部に吸気弁ｌ３および排気弁ｌ４を気密的に
取付けてある。 １５はガソリンエンジンに用いる点火プラグで、上部に
高圧コード（図示せず）が接続される端子ｌ６と、中心
電極ｌ７と接地電極ｌ８とからなる電極部ｌ９と、内燃
機関ｌにおける上部へ着脱自在に取付けるねじ式等の固
定千段２０とにより構成される。 ２ｌはディーゼルエンジンに用いる点火プラグで、ニク
ロム線を内蔵して通電により赤熱化させる電極部２２と
、内燃機関ｌにおける上部へ着脱自在に取付けるねじ式
等の固定手段２０とにより構成され、始動後は電流を切
って自力運転に入る。 Ａは前記シリンダヘッド８における燃焼室ｌＯ内に臨ま
せた燃焼誘導室で、その隔壁２３をなるべく薄肉にして
しかも高熱，高圧に耐え得るチタン鋼製、または、セラ
ミックの粉末を基材ヘプラズマ溶射所謂セラミックコー
ティングした材料により成形するか、或は、表面を二硫
化モリブデン，ニッケル等によるアルマイト処理を施す
かするものである。 そして、第１図に示すように、その外観を椀体状を伏せ
た形状に形成して、燃焼室ｌＯ内の上壁へ設け、前記点
火プラグ１５．２１を外包させるようにするか、第５〜
６−１図に示すように、前記点火プラグ１５．２１の電
極部１９．２２を外包するように設け、該点火プラグ１
５．２１と一体化させるか，或は、第６−２図に示すよ
うに内部に電極１９．２２を設けない構成で、上部にね
じ式の固定手段２０を設けて着脱できるように形成する
かしてある． 前記したいずれの場合も燃焼誘導室Ａの隔壁２３にはピ
ストン７の上面と燃焼室１ロの周壁に向かって火炎を噴
出するように開口させた多数の火炎噴出孔２４を穿設し
てある．また、ディーゼルエンジンへ用いる場合の燃焼
誘導室Ａは、ピストンによる圧縮行程でその上死点にお
いて、最も高温高圧となる部位、即ち、燃焼室ｌＯの中
央に対応させることにより、ノズルＮにより噴射された
燃料を前記燃焼誘導室Ａにおいて早期に発火させること
ができるものである． なお、燃焼誘導室Ａに対応させてピストン７の上面を、
第７図に示すように、凹部２５を設けて隔壁２３の体積
分が燃焼室ｌＯにおいて、容積不足を調整する構成およ
び燃焼誘導室Ａで燃焼したガスが凹部２５に沿ってシリ
ンダ６壁へ誘導させる形状に成形する場合もある． 第７図において１゜は内燃機関におけるディーゼルエン
ジンで、鉄，アルミ等により成形したシリンダブロック
２内の下部にクランク軸３を横架し、このクランク軸３
の軸受４にコンロッド５を介して、所定ストロークを有
するシリンダ６へ昇降自在に挿嵌されるピストン７を取
付けてある。 該シリンダブロック２の上部には鉄，アルミ等により形
成したシリンダヘッド８をガスケット９を介して取付け
て、所定容積を有する燃焼室ｌＯを形成してある。 該シリンダヘッド８における燃焼室１０側には、吸気マ
ニホルドＩＩおよび排気マニホルドｌ２を設けて、それ
ぞれの開口部に吸気弁ｌ３および排気弁ｌ４を気密的に
取付けると共に、燃焼室１０の中央に燃料噴射ボンプＰ
に連係した噴射ノズルＮを臨ませて、燃焼室ｌＯ内が高
温高圧に圧縮されたとき、所定量の燃料を噴射する。
【実施例１】
１．９９８ｃｃ ＋内径７８．ＯＸ行程７０．０ｍｍ，
６気筒ガソリンエンジンを搭載した車両を用いて、従
来と本発明との内燃機関の性能および走行試験を行なっ
た。 以下、その対比成績を表にした。 出力， となり、 あった。
６気筒ガソリンエンジンを搭載した車両を用いて、従
来と本発明との内燃機関の性能および走行試験を行なっ
た。 以下、その対比成績を表にした。 出力， となり、 あった。
【実施例２】
２．７９２ｃｃ ，
燃料消費率とち好成績で
内径８４． ５ Ｘ行程８３．ＯＩＩｍ，アイー
ゼルエンジンを搭載した車両を用いて、従来と本発明と
の内燃機関の性能および走行試験を行なった。 以下、その対比の成績を表ｌこした。 となり、出力，燃料消費率とも好成績であった． （発明の効果） 前述のように本発明の内燃機関および点火プラグは、燃
焼室の上壁に設けた燃焼誘導室内を、初期の段階に燃焼
させて発生させた噴炎流を、燃焼室内のピストン上面お
よびシリンダ壁面等へ噴出させ、多方面を同時に燃焼さ
せるものであるから、ピストンの下降速度が燃焼による
火炎の伝播速度より速くても、ピストン上面およびシリ
ンダ壁面等の難燃部位を、ピストンが下死点に達する前
の行程内で燃焼させることができるため，燃焼により発
生した膨張圧力を、有効に回転動力のためのエネルギー
に変換できるもので、大幅な出力の増加を計ることがで
きると共に、燃料消費量も飛躍的に減少させることがで
きる．しかも、高速回転例えば、８． ０００〜１５．
００Ｏｒｐｍ或はこれ以上であっても、ピストンの上面
部分が初期段階で燃焼が行なわれるから，ピストンの下
降速度の増加と無効燃焼の増加度は同一とならず、出力
およびトルクの性能曲線は比例的な漸増を示し、従来、
この回転数においては使用できないエンジンの稼動を可
能として、高速回転走行を強いられる競争用エンジンと
しても利用できる。 また、ピストンの下死点付近での動力とならない無効燃
焼が少ないので、この付近における燃焼によって起因す
るクランク軸への衝４ 撃が減少して、エンジンの騒音を抑えることができる。 また、火炎の伝播速度が一層遅い燃料、例えば，軽油等
を用いるディーゼルエンジンの場合でも、小燃焼室内の
火炎がビスト×降下時にシリンダ下部へ及ぶため、下死
点付近の難燃部の燃料へ火炎を伝播させてこれを燃焼さ
せるため，シリンダ内のガスの完全燃焼が行なわれて、
公害の原因となる排気ガスの黒煙化が防止される。 燃焼誘導室を着脱可能な点火プラグの電極部に設けると
き、或は、ねじ式等の固定手段を付設した燃焼誘導室の
構成のときは、該燃焼誘導室が高温，高圧により消耗し
てもこれをシリンダヘッドより取外して容易に交換でき
る。 等の格別な効果を奏するものである。
の内燃機関の性能および走行試験を行なった。 以下、その対比の成績を表ｌこした。 となり、出力，燃料消費率とも好成績であった． （発明の効果） 前述のように本発明の内燃機関および点火プラグは、燃
焼室の上壁に設けた燃焼誘導室内を、初期の段階に燃焼
させて発生させた噴炎流を、燃焼室内のピストン上面お
よびシリンダ壁面等へ噴出させ、多方面を同時に燃焼さ
せるものであるから、ピストンの下降速度が燃焼による
火炎の伝播速度より速くても、ピストン上面およびシリ
ンダ壁面等の難燃部位を、ピストンが下死点に達する前
の行程内で燃焼させることができるため，燃焼により発
生した膨張圧力を、有効に回転動力のためのエネルギー
に変換できるもので、大幅な出力の増加を計ることがで
きると共に、燃料消費量も飛躍的に減少させることがで
きる．しかも、高速回転例えば、８． ０００〜１５．
００Ｏｒｐｍ或はこれ以上であっても、ピストンの上面
部分が初期段階で燃焼が行なわれるから，ピストンの下
降速度の増加と無効燃焼の増加度は同一とならず、出力
およびトルクの性能曲線は比例的な漸増を示し、従来、
この回転数においては使用できないエンジンの稼動を可
能として、高速回転走行を強いられる競争用エンジンと
しても利用できる。 また、ピストンの下死点付近での動力とならない無効燃
焼が少ないので、この付近における燃焼によって起因す
るクランク軸への衝４ 撃が減少して、エンジンの騒音を抑えることができる。 また、火炎の伝播速度が一層遅い燃料、例えば，軽油等
を用いるディーゼルエンジンの場合でも、小燃焼室内の
火炎がビスト×降下時にシリンダ下部へ及ぶため、下死
点付近の難燃部の燃料へ火炎を伝播させてこれを燃焼さ
せるため，シリンダ内のガスの完全燃焼が行なわれて、
公害の原因となる排気ガスの黒煙化が防止される。 燃焼誘導室を着脱可能な点火プラグの電極部に設けると
き、或は、ねじ式等の固定手段を付設した燃焼誘導室の
構成のときは、該燃焼誘導室が高温，高圧により消耗し
てもこれをシリンダヘッドより取外して容易に交換でき
る。 等の格別な効果を奏するものである。
第１図は本発明に関するガソリンエンジンの内燃機関を
概略的に示し燃焼誘導室を燃焼室の上壁に付設した場合
の縦断正面図。第２〜４図は同上の要部を示す説明図で
、第２図はピストン上死点時の状態を、第３図はピスト
ン下降行程中間位置の状態を、第４図はピストン下死点
時の状態を示す。第５図は燃焼誘導室を付設したガソリ
ンエンジン用点火プラグを示す一部断面図。第６−１図
は燃焼誘導室を付設したディーゼルエンジン用点火プラ
グを示す一部断面図．第６−２図は同上の電極部を有し
ない燃焼誘導室を示す一部断面図。第７図はディーゼル
エンジンの内燃機関を概略的に示した縦断正面図．第８
図は火炎伝播速度とピストン下降速度の比較を示す表。 第９〜ｌ１図は従来の内燃機関の燃焼状態を示す要部の
説明図で、第９図はピストン上死点時の状態を、第１０
図はピストン下降行程中間位置の状態を、第１）図はピ
ストン下死点時の状態を示す． 図においてＡは燃焼誘導室．６はシリンダ．７はピスト
ン，８はシリンダヘッド． １０は燃焼室． １５．２１ は点火プラグ ｌ９ ２２ は電極部， ２０ は固定手段． ２４は火炎噴出孔である。 ！ ３ ４ 第 ／８ とｑどう １ソ ６−２ 図 第 第
概略的に示し燃焼誘導室を燃焼室の上壁に付設した場合
の縦断正面図。第２〜４図は同上の要部を示す説明図で
、第２図はピストン上死点時の状態を、第３図はピスト
ン下降行程中間位置の状態を、第４図はピストン下死点
時の状態を示す。第５図は燃焼誘導室を付設したガソリ
ンエンジン用点火プラグを示す一部断面図。第６−１図
は燃焼誘導室を付設したディーゼルエンジン用点火プラ
グを示す一部断面図．第６−２図は同上の電極部を有し
ない燃焼誘導室を示す一部断面図。第７図はディーゼル
エンジンの内燃機関を概略的に示した縦断正面図．第８
図は火炎伝播速度とピストン下降速度の比較を示す表。 第９〜ｌ１図は従来の内燃機関の燃焼状態を示す要部の
説明図で、第９図はピストン上死点時の状態を、第１０
図はピストン下降行程中間位置の状態を、第１）図はピ
ストン下死点時の状態を示す． 図においてＡは燃焼誘導室．６はシリンダ．７はピスト
ン，８はシリンダヘッド． １０は燃焼室． １５．２１ は点火プラグ ｌ９ ２２ は電極部， ２０ は固定手段． ２４は火炎噴出孔である。 ！ ３ ４ 第 ／８ とｑどう １ソ ６−２ 図 第 第
Claims (3)
- （１）燃焼室内の上壁に、該上壁へ外側から臨ませた点
火プラグの電極部を外包し、かつ、ピストンの昇降を妨
げないように設けた燃焼誘導室と、該燃焼誘導室の外壁
にピストンの上面と燃焼室の周壁に向かって火炎を噴出
するように開口させた多数の火炎噴出孔とを備えさせた
ことを特徴とする内燃機関。 - （２）燃焼室内の上壁へ臨む電極部と、内燃機関におけ
るシリンダヘッドの上部へ着脱自在に取付ける固定手段
とを有する点火プラグにおいて、前記電極部を外包する
ように燃焼誘導室を設け、該燃焼誘導室の周面にはピス
トンの上面と燃焼室の周壁に向かって火炎を噴出する多
数の火炎噴出孔を開口させたことを特徴とする点火プラ
グ。 - （３）燃焼室内の上壁にピストンの昇降を妨げないよう
に設けた燃焼誘導室と、該燃焼誘導室の外壁にピストン
の上面と燃焼室の周壁に向かって火炎を噴出するように
開口させた多数の火炎噴出孔とを備えさせたことを特徴
とする内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19079789A JPH0357882A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 内燃機関および点火プラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19079789A JPH0357882A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 内燃機関および点火プラグ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357882A true JPH0357882A (ja) | 1991-03-13 |
Family
ID=16263904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19079789A Pending JPH0357882A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 内燃機関および点火プラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0357882A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009503782A (ja) * | 2005-07-26 | 2009-01-29 | タエ ジョング，イン | 点火スパークプラグ |
| JP2010096089A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Osaka Gas Co Ltd | エンジン及びエンジン用点火プラグ |
| JP2016512587A (ja) * | 2013-03-12 | 2016-04-28 | プロメテウス アプライド テクノロジーズ，エルエルシー | 能動掃気プレチャンバ |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP19079789A patent/JPH0357882A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009503782A (ja) * | 2005-07-26 | 2009-01-29 | タエ ジョング，イン | 点火スパークプラグ |
| JP2010096089A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Osaka Gas Co Ltd | エンジン及びエンジン用点火プラグ |
| JP2016512587A (ja) * | 2013-03-12 | 2016-04-28 | プロメテウス アプライド テクノロジーズ，エルエルシー | 能動掃気プレチャンバ |
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