JPH041166B2 - - Google Patents
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- JPH041166B2 JPH041166B2 JP59007943A JP794384A JPH041166B2 JP H041166 B2 JPH041166 B2 JP H041166B2 JP 59007943 A JP59007943 A JP 59007943A JP 794384 A JP794384 A JP 794384A JP H041166 B2 JPH041166 B2 JP H041166B2
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- combustion chamber
- sub
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 6
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
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- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/16—Chamber shapes or constructions not specific to sub-groups F02B19/02 - F02B19/10
- F02B19/18—Transfer passages between chamber and cylinder
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は副室式機関の燃焼室に関する。
従来の渦流室式機関の燃焼室を第１図に示す。
図において、副燃焼室２はシリンダヘツド４内に
凹設されている。即ち、副燃焼室２はシリンダヘ
ツド４内の凹部とシリンダヘツド４下面側から嵌
装される副室口金９で構成され、同口金９はシリ
ンダヘツド４、シリンダ８によりシリンダヘツド
ガスケツト１０を介してシリンダヘツド４内に固
定されている。また副室口金９の下面とシリンダ
ヘツド４の下面はほぼ面一である。
図において、副燃焼室２はシリンダヘツド４内に
凹設されている。即ち、副燃焼室２はシリンダヘ
ツド４内の凹部とシリンダヘツド４下面側から嵌
装される副室口金９で構成され、同口金９はシリ
ンダヘツド４、シリンダ８によりシリンダヘツド
ガスケツト１０を介してシリンダヘツド４内に固
定されている。また副室口金９の下面とシリンダ
ヘツド４の下面はほぼ面一である。
副燃焼室２の形状は上部が半球形、下部は円錐
台のもの、あるいは円柱形のもの等があるが、第
１図には下部が円錐台のものを示す。副燃焼室２
に燃料噴射弁５及び機関の始動時に副燃焼室２内
を予熱するグロープラグ６を必要に応じて設置す
る。副燃焼室２は副室噴口３を介してピストン７
の頂面、シリンダ８、シリンダヘツド４の下図か
ら構成される主燃焼室１と連通している。副室噴
口３の全体または大部分は副室口金９内に構成さ
れるが、第１図には前者の場合を示す。また、同
図に示すように副室噴口３の軸線は直線状である
（副室噴口角度θは一定である）。
台のもの、あるいは円柱形のもの等があるが、第
１図には下部が円錐台のものを示す。副燃焼室２
に燃料噴射弁５及び機関の始動時に副燃焼室２内
を予熱するグロープラグ６を必要に応じて設置す
る。副燃焼室２は副室噴口３を介してピストン７
の頂面、シリンダ８、シリンダヘツド４の下図か
ら構成される主燃焼室１と連通している。副室噴
口３の全体または大部分は副室口金９内に構成さ
れるが、第１図には前者の場合を示す。また、同
図に示すように副室噴口３の軸線は直線状である
（副室噴口角度θは一定である）。
機関運転時の圧縮行程で、ピストン７により主
燃焼室１内の空気は圧縮され、副室噴口３を経て
副燃焼室２内に流入し、渦流Ｓを生成する。渦流
Ｓの方向に沿つて燃料噴射弁５より燃料を噴射す
ると、燃料は渦流Ｓと共に副燃焼室２内を旋回
し、燃料と空気の混合が行われ、着火、燃焼す
る。副燃焼室から２内から噴出される未燃焼料の
主燃焼室１内の空気との混合は副燃焼室２からの
ガス噴出により行われる。副燃焼室２から流出し
た噴流はシリンダ中心線Ｂ−Ｂに対し副燃焼室２
と反対側のシリンダ８壁まで到達し、壁面に衝突
する。衝突後は、シリンダ８壁の壁面に沿つて分
散する。
燃焼室１内の空気は圧縮され、副室噴口３を経て
副燃焼室２内に流入し、渦流Ｓを生成する。渦流
Ｓの方向に沿つて燃料噴射弁５より燃料を噴射す
ると、燃料は渦流Ｓと共に副燃焼室２内を旋回
し、燃料と空気の混合が行われ、着火、燃焼す
る。副燃焼室から２内から噴出される未燃焼料の
主燃焼室１内の空気との混合は副燃焼室２からの
ガス噴出により行われる。副燃焼室２から流出し
た噴流はシリンダ中心線Ｂ−Ｂに対し副燃焼室２
と反対側のシリンダ８壁まで到達し、壁面に衝突
する。衝突後は、シリンダ８壁の壁面に沿つて分
散する。
上記のものには次の欠点がある。
主燃焼室１内での燃料と空気の混合気形成、燃
焼を良好にするには短期間で噴流が上記シリンダ
８壁まで到達せねばならない。一般に小形渦流室
式機関の場合、吸、排気弁等の配置のため構造的
に副室をシリンダ中心側へ寄せて設置するのに限
度がある。そのため、副室噴口３の通路面積を小
さくし、噴流速度を大きくしているので、副室噴
口３の絞り損失及び主燃焼室内の熱損失が大き
い。
焼を良好にするには短期間で噴流が上記シリンダ
８壁まで到達せねばならない。一般に小形渦流室
式機関の場合、吸、排気弁等の配置のため構造的
に副室をシリンダ中心側へ寄せて設置するのに限
度がある。そのため、副室噴口３の通路面積を小
さくし、噴流速度を大きくしているので、副室噴
口３の絞り損失及び主燃焼室内の熱損失が大き
い。
第２図に示す副室式機関の主燃焼室内噴流特性
試験結果（実測値は黒丸印で示す）から明らかな
ように、副室噴口角度θを小さくすると、主燃焼
室１内の噴流ペネトレーシヨンが大きくなるの
で、副室噴口３の通路面積を大きくできる。
試験結果（実測値は黒丸印で示す）から明らかな
ように、副室噴口角度θを小さくすると、主燃焼
室１内の噴流ペネトレーシヨンが大きくなるの
で、副室噴口３の通路面積を大きくできる。
しかし第３図のような直線状の従来の副室噴口
３で、副室噴口角度θを小さくすると、第４図ａ
〜ｃの副室噴口流量係数試験結果（実測値を黒丸
印で示す）から明らかなように、膨張行程時の副
燃焼室２から主燃焼室１へのガス噴出において、
副燃焼室２内の渦流旋回方向と主燃焼室１へのガ
ス噴出方向の角度差（180−θ）゜が大きくなる
ため、主燃焼室１へガスが流出しにくくなり（副
室噴口流量係数が小さくなる）、副室噴口絞り損
失が大きくなるか、あるいは副室噴口流量係数が
非常に大きくなり不安定となる。後者の副室噴口
流量係数が非常に大きくなる理由は主として第４
図ａ〜ｃに示すように副室噴口角度θが小さくな
ると、副室噴口３の副室側開口端噴口面積Ｓが非
常に大きくなるためである。
３で、副室噴口角度θを小さくすると、第４図ａ
〜ｃの副室噴口流量係数試験結果（実測値を黒丸
印で示す）から明らかなように、膨張行程時の副
燃焼室２から主燃焼室１へのガス噴出において、
副燃焼室２内の渦流旋回方向と主燃焼室１へのガ
ス噴出方向の角度差（180−θ）゜が大きくなる
ため、主燃焼室１へガスが流出しにくくなり（副
室噴口流量係数が小さくなる）、副室噴口絞り損
失が大きくなるか、あるいは副室噴口流量係数が
非常に大きくなり不安定となる。後者の副室噴口
流量係数が非常に大きくなる理由は主として第４
図ａ〜ｃに示すように副室噴口角度θが小さくな
ると、副室噴口３の副室側開口端噴口面積Ｓが非
常に大きくなるためである。
本発明の目的は上記の点に着目し、副室噴口３
の絞り損失を低減し、副燃焼室２、主燃焼室１内
の燃料と空気の混合、燃焼を改善するために、副
燃焼室内渦流を確保し、副燃焼室２から主燃焼室
１へのガス流出を容易にし、さらに主燃焼室１内
の噴流ペネトレーシヨンを向上できる副室噴口を
提供することであり、その特徴とするところは、
副室噴口の主燃焼室側開口端における流出角度θ1
を、同副室噴口の副燃焼室側開口端における流出
角度θ2より小さくすると共に、20゜θ145゜、35゜
θ267.5゜θ2−θ1＜22.5゜なる関係とし、上記副
室
噴口の軸線を、副燃焼室側及び主燃焼室側はそれ
ぞれ直線により構成し、この両直線の交点付近は
両直線に内接する円弧により構成したことであ
る。
の絞り損失を低減し、副燃焼室２、主燃焼室１内
の燃料と空気の混合、燃焼を改善するために、副
燃焼室内渦流を確保し、副燃焼室２から主燃焼室
１へのガス流出を容易にし、さらに主燃焼室１内
の噴流ペネトレーシヨンを向上できる副室噴口を
提供することであり、その特徴とするところは、
副室噴口の主燃焼室側開口端における流出角度θ1
を、同副室噴口の副燃焼室側開口端における流出
角度θ2より小さくすると共に、20゜θ145゜、35゜
θ267.5゜θ2−θ1＜22.5゜なる関係とし、上記副
室
噴口の軸線を、副燃焼室側及び主燃焼室側はそれ
ぞれ直線により構成し、この両直線の交点付近は
両直線に内接する円弧により構成したことであ
る。
以下図面を参照して本発明による実施例につき
説明する。
説明する。
第５図は他の例の燃焼室を示す断面図である。
図において、副室噴口３の位置として、同噴口
３の副燃焼室側開口部が副燃焼室中心線Ａ−Ａに
対し、シリンダ中心線Ｂ−Ｂ側にあり、副室噴口
３の主燃焼室１側開口端における流出角度θ1を、
同副室噴口３の副燃焼室３側開口端における流出
角度θ2より小さくしたものを示す。
３の副燃焼室側開口部が副燃焼室中心線Ａ−Ａに
対し、シリンダ中心線Ｂ−Ｂ側にあり、副室噴口
３の主燃焼室１側開口端における流出角度θ1を、
同副室噴口３の副燃焼室３側開口端における流出
角度θ2より小さくしたものを示す。
燃料噴射ノズル５が第３図の位置にあると、副
室内渦流旋回半径rSが小さくなるか（破線の場
合）、または副室内渦流旋回方向と燃料噴射方向
とが逆方向となり（実線の場合）、副燃焼室２内
の燃料と空気の混合、燃焼が悪化する。
室内渦流旋回半径rSが小さくなるか（破線の場
合）、または副室内渦流旋回方向と燃料噴射方向
とが逆方向となり（実線の場合）、副燃焼室２内
の燃料と空気の混合、燃焼が悪化する。
燃料噴射ノズル５の位置を第５図のようにし、
副室噴口３を実線のようにすると、上記問題点は
なくなるが、副燃焼室側、主燃焼室側の副室噴口
角度の差Δθ（＝θ2−θ1）が大きくなるため、流動
損失が増し（第６図参照）、副燃焼室２内の渦流
及び主燃焼室１内の噴流速度が低下するために、
燃料と空気の混合、燃焼が悪化する。また、シリ
ンダヘツドの構造を大巾に変更せねばならず、コ
スト高となる。
副室噴口３を実線のようにすると、上記問題点は
なくなるが、副燃焼室側、主燃焼室側の副室噴口
角度の差Δθ（＝θ2−θ1）が大きくなるため、流動
損失が増し（第６図参照）、副燃焼室２内の渦流
及び主燃焼室１内の噴流速度が低下するために、
燃料と空気の混合、燃焼が悪化する。また、シリ
ンダヘツドの構造を大巾に変更せねばならず、コ
スト高となる。
副室噴口３の位置として、副室噴口３の副燃焼
室２側開口部が副燃焼室中心線Ａ−Ａに対しシリ
ンダ中心線Ｂ−Ｂの反対側にあり、副室噴口３の
副燃焼室２側開口端における流出角度θ2を同副室
噴口３の主燃焼室側開口端における流出角度θ1よ
り大きくすると共に、同副室噴口３の主燃焼室側
開口部を副室口金９の側面に設置し、シリンダヘ
ツド４の下面にえぐり部を設けて副室噴口３の一
部を構成したものを第７図に示す。同図の副室噴
口３のうち、破線は副燃焼室２側開口端における
流出角度θ2＞90゜の場合であり、実線は同角度θ2
＜90゜の場合である。上記副室噴口の構成上、主
燃焼室１側開口端の流出角度θ1は非常に小さく、
副燃焼室２側の同流出角度θ2は大きくせざるを得
ない。また副室噴口３の軸線はほぼ屈折したもの
となる。従つて、副室噴口内での流動損失が増
し、副燃焼室２内の渦流及び主燃焼室１内の噴流
速度が低下するために、燃料と空気の混合、燃焼
改善をそれ程期待できない。さらに、上記角度θ2
＞90゜では、副室内旋回半径rSが小さくなるため、
副燃焼室２内の渦流が低下し、燃料と空気の混合
気形成、燃焼が悪化する。また、副室噴口３、シ
リンダヘツド４下面の構成上、各部材を大巾に変
更せねばならず、コスト高となると共に副室口金
９の耐久性が問題となる。
室２側開口部が副燃焼室中心線Ａ−Ａに対しシリ
ンダ中心線Ｂ−Ｂの反対側にあり、副室噴口３の
副燃焼室２側開口端における流出角度θ2を同副室
噴口３の主燃焼室側開口端における流出角度θ1よ
り大きくすると共に、同副室噴口３の主燃焼室側
開口部を副室口金９の側面に設置し、シリンダヘ
ツド４の下面にえぐり部を設けて副室噴口３の一
部を構成したものを第７図に示す。同図の副室噴
口３のうち、破線は副燃焼室２側開口端における
流出角度θ2＞90゜の場合であり、実線は同角度θ2
＜90゜の場合である。上記副室噴口の構成上、主
燃焼室１側開口端の流出角度θ1は非常に小さく、
副燃焼室２側の同流出角度θ2は大きくせざるを得
ない。また副室噴口３の軸線はほぼ屈折したもの
となる。従つて、副室噴口内での流動損失が増
し、副燃焼室２内の渦流及び主燃焼室１内の噴流
速度が低下するために、燃料と空気の混合、燃焼
改善をそれ程期待できない。さらに、上記角度θ2
＞90゜では、副室内旋回半径rSが小さくなるため、
副燃焼室２内の渦流が低下し、燃料と空気の混合
気形成、燃焼が悪化する。また、副室噴口３、シ
リンダヘツド４下面の構成上、各部材を大巾に変
更せねばならず、コスト高となると共に副室口金
９の耐久性が問題となる。
第８図は本発明による第１実施例の燃焼室を示
す断面図、第９図は第８図の副室噴口を拡大して
示す断面図である。
す断面図、第９図は第８図の副室噴口を拡大して
示す断面図である。
図において、副燃焼室２はシリンダヘツド４内
に凹設されている。即ち、副燃焼室２はシリンダ
ヘツド４内の凹部とシリンダヘツド４下面側から
嵌装される副室口金９で構成され、同口金９はシ
リンダヘツド４、シリンダ８により、シリンダヘ
ツドガスケツト１０を介してあるいは同ガスケツ
ト１０なしの状態で、シリンダヘツド４内に固定
されている（第８図にはシリンダヘツドガスケツ
ト１０がある場合を示す）。また、副室口金９の
下面とシリンダヘツド４下面はほぼ面一である。
に凹設されている。即ち、副燃焼室２はシリンダ
ヘツド４内の凹部とシリンダヘツド４下面側から
嵌装される副室口金９で構成され、同口金９はシ
リンダヘツド４、シリンダ８により、シリンダヘ
ツドガスケツト１０を介してあるいは同ガスケツ
ト１０なしの状態で、シリンダヘツド４内に固定
されている（第８図にはシリンダヘツドガスケツ
ト１０がある場合を示す）。また、副室口金９の
下面とシリンダヘツド４下面はほぼ面一である。
副燃焼室２の形状は上部が半球形、下部は円錐
台のものまたは円柱形のもの等があるが、第８図
には下部が円錐台のものを示す。副燃焼室２に燃
料噴射弁５及び機関の始動時に副燃焼室２内を予
熱するグロープラグ６を必要に応じて設配する。
副燃焼室２は副室噴口３を介してピストン７の頂
面、シリンダ８、シリンダヘツド４の下面から構
成される主燃料室１と連通している。副室噴口３
の全体は副室口金９内に構成されると共に、副室
噴口３の位置として、副室噴口３の副燃焼室２側
開口部が副燃焼室中心線Ａ−Ａを含む、あるいは
同開口部が副燃焼室中心線Ａ−Ａに対しシリンダ
中心線Ｂ−Ｂの反対側にある。第８図は前者の場
合を示す。副室噴口３の主燃焼室１側開口端の全
体は上記副室口金９の下面に開口する。
台のものまたは円柱形のもの等があるが、第８図
には下部が円錐台のものを示す。副燃焼室２に燃
料噴射弁５及び機関の始動時に副燃焼室２内を予
熱するグロープラグ６を必要に応じて設配する。
副燃焼室２は副室噴口３を介してピストン７の頂
面、シリンダ８、シリンダヘツド４の下面から構
成される主燃料室１と連通している。副室噴口３
の全体は副室口金９内に構成されると共に、副室
噴口３の位置として、副室噴口３の副燃焼室２側
開口部が副燃焼室中心線Ａ−Ａを含む、あるいは
同開口部が副燃焼室中心線Ａ−Ａに対しシリンダ
中心線Ｂ−Ｂの反対側にある。第８図は前者の場
合を示す。副室噴口３の主燃焼室１側開口端の全
体は上記副室口金９の下面に開口する。
副室噴口３の軸線の主燃焼室１側開口端におけ
る流出角度を副燃焼室中心線Ａ−Ａに直角な平面
に対しθ1で表わし、同副室噴口３の軸線の副燃焼
室２側開口端における上記副燃焼室中心線Ａ−Ａ
に直角な平面に対する流出角度をθ2とすると、上
記角度θ1をθ2より小さくすると共に、20゜θ1
45゜、35゜θ267.5゜なる関係を有する。また上記
角度の差Δθ（＝θ2−θ1）22.5゜とする。
る流出角度を副燃焼室中心線Ａ−Ａに直角な平面
に対しθ1で表わし、同副室噴口３の軸線の副燃焼
室２側開口端における上記副燃焼室中心線Ａ−Ａ
に直角な平面に対する流出角度をθ2とすると、上
記角度θ1をθ2より小さくすると共に、20゜θ1
45゜、35゜θ267.5゜なる関係を有する。また上記
角度の差Δθ（＝θ2−θ1）22.5゜とする。
上記副室噴口角度の関係を、副室噴口の軸線を
直線と円弧の組合せにより構成する。即ち、副室
噴口３の軸線として、副燃焼室、主燃焼室側を直
線３ａとし、この両直線の交点近傍（軸線のほぼ
中央部）を、各直線に内接する半径ｒの円弧（小
円弧３ｂ）で構成することにより、両直線をなめ
らかに接合する（副室噴口部分を拡大したものを
第９図に示す、第９図において、３ａは直線部、
３ｂは円弧部である。）。
直線と円弧の組合せにより構成する。即ち、副室
噴口３の軸線として、副燃焼室、主燃焼室側を直
線３ａとし、この両直線の交点近傍（軸線のほぼ
中央部）を、各直線に内接する半径ｒの円弧（小
円弧３ｂ）で構成することにより、両直線をなめ
らかに接合する（副室噴口部分を拡大したものを
第９図に示す、第９図において、３ａは直線部、
３ｂは円弧部である。）。
上記構成の場合の作用、効果について述べる。
本発明による副室噴口にすると、圧縮行程中、
ピストン７による主燃焼室１内ガスの圧縮により
生ずる主燃焼室１内ガスの副燃焼室２内への流入
の際、主燃焼室側噴口角度θ145゜であるため、
副室噴口流量係数Ca1が小さいので（第４図ｄ：
θ1＞45゜では副室噴口流量係数Ca1が大きくなる）、
ガス流速は早くしかも副室噴口３の流れ方向がθ1
からθ2に変化する部分が円弧状になつているこ
と、角度差Δθ＝θ2−θ122.5゜であるため、流動
損失、即ち流れの減衰を小さくできる（第６図）。
また、副室噴口３の副燃焼室側開口端位置、副室
側噴口角度θ2（35゜θ267.5゜）、副室内渦流旋回半
径rSを適当な値に確保できるので、副燃焼室２内
では強い渦流が得られ、燃料と空気の混合、燃焼
を促進できる。
ピストン７による主燃焼室１内ガスの圧縮により
生ずる主燃焼室１内ガスの副燃焼室２内への流入
の際、主燃焼室側噴口角度θ145゜であるため、
副室噴口流量係数Ca1が小さいので（第４図ｄ：
θ1＞45゜では副室噴口流量係数Ca1が大きくなる）、
ガス流速は早くしかも副室噴口３の流れ方向がθ1
からθ2に変化する部分が円弧状になつているこ
と、角度差Δθ＝θ2−θ122.5゜であるため、流動
損失、即ち流れの減衰を小さくできる（第６図）。
また、副室噴口３の副燃焼室側開口端位置、副室
側噴口角度θ2（35゜θ267.5゜）、副室内渦流旋回半
径rSを適当な値に確保できるので、副燃焼室２内
では強い渦流が得られ、燃料と空気の混合、燃焼
を促進できる。
さらに、副室噴口３の副燃焼室側角度θ2が主燃
焼室側角度θ1より大きいので、膨張行程時副燃焼
室２から主燃焼室１へのガスの流出が容易である
と共に、前記角度θ235゜であるので、安定した
副室噴口流量特性となる（第４図ａ〜ｃ）。また、
副室噴口３の前記角度θ1がθ2より小さいため、主
燃焼室１内の噴流ペネトレーシヨンが向上し（第
２図）、未燃燃料と空気の混合、燃焼が促進され
るので、副室噴口３の通路面積を拡大できる。角
度θ1が小さくなるにつれ主燃焼室１内の噴流ペネ
トレーシヨンは増すが（増加率は次第に小さくな
る）、角度θ1＜20゜になると副室口金９の耐久性、
即ち副室噴口３の主燃焼室側開口端のエツジ部の
溶損、亀裂が生じ問題である。（第２図）。従つ
て、角度θ1はθ120゜としている。また、副室噴
口３の軸線を主、副燃焼室側共に、直線としてい
るので、上記角度θ1、θ2の効果は明瞭なものとな
る。
焼室側角度θ1より大きいので、膨張行程時副燃焼
室２から主燃焼室１へのガスの流出が容易である
と共に、前記角度θ235゜であるので、安定した
副室噴口流量特性となる（第４図ａ〜ｃ）。また、
副室噴口３の前記角度θ1がθ2より小さいため、主
燃焼室１内の噴流ペネトレーシヨンが向上し（第
２図）、未燃燃料と空気の混合、燃焼が促進され
るので、副室噴口３の通路面積を拡大できる。角
度θ1が小さくなるにつれ主燃焼室１内の噴流ペネ
トレーシヨンは増すが（増加率は次第に小さくな
る）、角度θ1＜20゜になると副室口金９の耐久性、
即ち副室噴口３の主燃焼室側開口端のエツジ部の
溶損、亀裂が生じ問題である。（第２図）。従つ
て、角度θ1はθ120゜としている。また、副室噴
口３の軸線を主、副燃焼室側共に、直線としてい
るので、上記角度θ1、θ2の効果は明瞭なものとな
る。
以上より本発明の副室噴口３にすることによ
り、主、副燃焼室内の燃焼の促進、副室噴口３で
の絞り損失、燃焼室内での熱損失を低減でき、燃
費、吐煙が改善されると共に（１例を第１０図に
示す）、機関の低騒音化、NOx・HC低減、高速
化、始動性の向上を実現できる。また、副室噴口
３が副室口金９内に構成されること及び他の燃焼
室構造が簡単なため、コスト、耐久性の面でも優
れている。
り、主、副燃焼室内の燃焼の促進、副室噴口３で
の絞り損失、燃焼室内での熱損失を低減でき、燃
費、吐煙が改善されると共に（１例を第１０図に
示す）、機関の低騒音化、NOx・HC低減、高速
化、始動性の向上を実現できる。また、副室噴口
３が副室口金９内に構成されること及び他の燃焼
室構造が簡単なため、コスト、耐久性の面でも優
れている。
第１１図は本発明による第２実施例の副室噴口
を示す断面図である。
を示す断面図である。
従来形副室噴口３の噴口角度θ（軸線は直線で
構成）に対して、副室噴口３の軸線の主燃焼室１
側開口端における流出角度θ1、同軸線の副燃焼室
２側開口端における流出角度θ2を、θ1＜θ＜θ2に
した場合で、他は第１実施例と同様である。
構成）に対して、副室噴口３の軸線の主燃焼室１
側開口端における流出角度θ1、同軸線の副燃焼室
２側開口端における流出角度θ2を、θ1＜θ＜θ2に
した場合で、他は第１実施例と同様である。
作用、効果は第１実施例と同じである。
なお、第１、第２実施例において、副室噴口３
の軸線を円弧状にした場合を考えてみる。第１２
図は副室噴口を示す断面図である。
の軸線を円弧状にした場合を考えてみる。第１２
図は副室噴口を示す断面図である。
本ケースでも副室噴口３の軸線の主、副燃焼室
側開口端における角度の関係、即ちθ1＜θ2、20゜
θ145゜、37.5゜θ267.5゜、Δθ（＝θ2−θ1
）
22.5゜は構成できるが、以下の問題点があり、第
１３図に示すように、本発明の副室噴口３に比べ
燃費、吐煙共悪化する。
側開口端における角度の関係、即ちθ1＜θ2、20゜
θ145゜、37.5゜θ267.5゜、Δθ（＝θ2−θ1
）
22.5゜は構成できるが、以下の問題点があり、第
１３図に示すように、本発明の副室噴口３に比べ
燃費、吐煙共悪化する。
(1) 副室噴口３の軸線の角度は、主燃焼室側開口
端の角度θ1から副燃焼室側開口端の角度θ2まで
遂次変化しているため、本発明の副室噴口角度
θ1、θ2（副室噴口３の軸線は主、副燃焼室側共
直線である）程の効果は期待できない。
端の角度θ1から副燃焼室側開口端の角度θ2まで
遂次変化しているため、本発明の副室噴口角度
θ1、θ2（副室噴口３の軸線は主、副燃焼室側共
直線である）程の効果は期待できない。
(2) 膨張行程時、副燃焼室２から主燃焼室１への
ガスの流出の支配因子である角度θ2Lがθ2より
小さくなるため、ガスが流出しにくくなる。ま
た角度θ1Rがθ1より大きくなるため、主燃焼室
１内の噴流ペネトレーシヨンが低下する。即
ち、θ1＜θ2、θ1L＜θ1＜θ1R、θ2L＜θ2＜θ2Rであ
る。
ガスの流出の支配因子である角度θ2Lがθ2より
小さくなるため、ガスが流出しにくくなる。ま
た角度θ1Rがθ1より大きくなるため、主燃焼室
１内の噴流ペネトレーシヨンが低下する。即
ち、θ1＜θ2、θ1L＜θ1＜θ1R、θ2L＜θ2＜θ2Rであ
る。
以上より副室噴口３の軸線を円弧状にした場合
は本発明から除く。
は本発明から除く。
第１４図は本発明による第３実施例の燃焼室を
示す断面図である。
示す断面図である。
副室口金９の下部に突起（つば付）を設けるこ
とにより、副室噴口３の全体を副室口金９内に構
成した場合であり、他は第１、第２実施例と同様
である。
とにより、副室噴口３の全体を副室口金９内に構
成した場合であり、他は第１、第２実施例と同様
である。
作用、効果は第１、第２実施例と同様である。
第１５図は本発明による第４実施例の燃焼室を
示す断面図である。
示す断面図である。
副室噴口３の大部分を副室口金９内に構成する
と共に、同副室噴口３の主燃焼室１側開口端の大
部分が上記副室口金９の下面に開口した場合であ
り、他は第１、第２実施例と同様である。
と共に、同副室噴口３の主燃焼室１側開口端の大
部分が上記副室口金９の下面に開口した場合であ
り、他は第１、第２実施例と同様である。
作用、効果は第１、第２実施例とほぼ同様であ
るが、シリンダヘツド４下面の加工の追加分だけ
コスト高となる。
るが、シリンダヘツド４下面の加工の追加分だけ
コスト高となる。
第１図は従来の渦流室式機関の燃焼室を示す断
面図、第２図は主燃焼室内噴流ペネトレーシヨン
及び主燃焼室側開口端エツジ部耐久性を示す線
図、第３図は副燃焼室から主燃焼室へのガス流出
状態を示す説明図、第４図ａは開口端噴口面積を
示す説明図、第４図ｂは副室内の流れと主室への
噴出流れを示す説明図、第４図ｃは副室噴口流量
係数（副室→主室）及び開口端噴口面積比を示す
線図、第４図ｄは副室噴口流量係数（主室→副
室）を示す線図、第５図は燃焼室の１例を示す断
面図、第６図は流れ方向変化時の損失係数を示す
線図、第７図は他の燃焼室の例を示す断面図、第
８図は本発明による第１実施例の燃焼室を示す断
面図、第９図は第８図の副室噴口を拡大して示す
断面図、第１０図は吐煙、燃料消費率を示す線
図、第１１図は本発明による第２実施例の副室噴
口を示す断面図、第１２図は軸線を円弧状とした
副室噴口を示す断面図、第１３図は吐煙、燃料消
費率を示す線図、第１４図は本発明による第３実
施例の燃焼室を示す断面図、第１５図は本発明に
よる第４実施例の燃焼室を示す断面図である。 １……主燃焼室、２……副燃焼室、３……副室
噴口、Ａ−Ａ……副燃焼室中心線。
面図、第２図は主燃焼室内噴流ペネトレーシヨン
及び主燃焼室側開口端エツジ部耐久性を示す線
図、第３図は副燃焼室から主燃焼室へのガス流出
状態を示す説明図、第４図ａは開口端噴口面積を
示す説明図、第４図ｂは副室内の流れと主室への
噴出流れを示す説明図、第４図ｃは副室噴口流量
係数（副室→主室）及び開口端噴口面積比を示す
線図、第４図ｄは副室噴口流量係数（主室→副
室）を示す線図、第５図は燃焼室の１例を示す断
面図、第６図は流れ方向変化時の損失係数を示す
線図、第７図は他の燃焼室の例を示す断面図、第
８図は本発明による第１実施例の燃焼室を示す断
面図、第９図は第８図の副室噴口を拡大して示す
断面図、第１０図は吐煙、燃料消費率を示す線
図、第１１図は本発明による第２実施例の副室噴
口を示す断面図、第１２図は軸線を円弧状とした
副室噴口を示す断面図、第１３図は吐煙、燃料消
費率を示す線図、第１４図は本発明による第３実
施例の燃焼室を示す断面図、第１５図は本発明に
よる第４実施例の燃焼室を示す断面図である。 １……主燃焼室、２……副燃焼室、３……副室
噴口、Ａ−Ａ……副燃焼室中心線。
Claims (1)
- １ 主燃焼室と副燃焼室とを連通する副室噴口の
軸線の副燃焼室側開口端における流出角度を副燃
焼室中心線に直角な平面に対しθ2で表わし、上記
副室噴口の軸線の主燃焼室側開口端における上記
副燃焼室中心線に直角な平面に対する流出角度を
θ1とするとき、θ1＜θ2かつ20゜θ145゜、35゜
θ2
67.5゜θ2−θ1＜22.5゜なる関係とし、上記副室噴口
の軸線を、副燃焼室側及び主燃焼室側はそれぞれ
直線により構成し、この両直線の交点付近は両直
線に内接する円弧により構成したことを特徴とす
る副室式機関の燃焼室。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59007943A JPS60153420A (ja) | 1984-01-21 | 1984-01-21 | 副室式機関の燃焼室 |
| US06/691,751 US4619229A (en) | 1984-01-21 | 1985-01-15 | Structure for combustion chamber of auxiliary chamber type internal combustion engine |
| EP85100457A EP0150050B1 (en) | 1984-01-21 | 1985-01-17 | Structure for combustion chamber of auxiliary chamber type internal combustion engine |
| DE8585100457T DE3560224D1 (en) | 1984-01-21 | 1985-01-17 | Structure for combustion chamber of auxiliary chamber type internal combustion engine |
| DE198585100457T DE150050T1 (de) | 1984-01-21 | 1985-01-17 | Formgebung fuer eine brennkammer einer brennkraftmaschine mit hilfskammer. |
| KR1019850000376A KR850007626A (ko) | 1984-01-21 | 1985-01-21 | 부연소실식 기관의 연소실 |
| KR9006475U KR900009521Y1 (en) | 1984-01-21 | 1990-05-14 | Combustion chamber of auxiliary type for internal combustiion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59007943A JPS60153420A (ja) | 1984-01-21 | 1984-01-21 | 副室式機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60153420A JPS60153420A (ja) | 1985-08-12 |
| JPH041166B2 true JPH041166B2 (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=11679580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59007943A Granted JPS60153420A (ja) | 1984-01-21 | 1984-01-21 | 副室式機関の燃焼室 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4619229A (ja) |
| EP (1) | EP0150050B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60153420A (ja) |
| KR (1) | KR850007626A (ja) |
| DE (2) | DE150050T1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0643806B2 (ja) * | 1986-05-23 | 1994-06-08 | 株式会社クボタ | デイ−ゼルエンジンのうず室式燃焼室 |
| JPS63140134U (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-14 | ||
| US5392744A (en) * | 1993-03-12 | 1995-02-28 | Chrysler Corporation | Precombustion chamber for a double overhead camshaft internal combustion engine |
| AU747267B2 (en) * | 1997-05-23 | 2002-05-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel Injection Internal Combustion Engine with Sub-combustion Chamber |
| TW374826B (en) * | 1997-05-23 | 1999-11-21 | Honda Motor Co Ltd | Fuel injection internal combustion engine with sub-combustion chamber |
| US10557407B2 (en) | 2011-07-28 | 2020-02-11 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Rotary internal combustion engine with pilot subchamber |
| US9528434B1 (en) | 2011-07-28 | 2016-12-27 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Rotary internal combustion engine with pilot subchamber |
| JP6076662B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2017-02-08 | 三菱重工業株式会社 | 副室式ガスエンジン |
| US10041402B2 (en) * | 2016-05-12 | 2018-08-07 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Internal combustion engine with split pilot injection |
| US10145291B1 (en) | 2017-10-10 | 2018-12-04 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Rotary engine and method of combusting fuel |
| US10801394B2 (en) | 2017-11-29 | 2020-10-13 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Rotary engine with pilot subchambers |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56156412A (en) * | 1980-05-07 | 1981-12-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Combustion chamber for auxiliary chamber system internal combustion engine |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1917883A (en) * | 1932-01-25 | 1933-07-11 | Campbell Wyant & Cannon Co | Combustion chamber |
| FR883106A (fr) * | 1941-06-19 | 1943-06-24 | Augsburg Nu Rnberg Ag Maschf | Moteur à combustion à injection et à antichambre |
| US2795215A (en) * | 1955-08-22 | 1957-06-11 | Ricardo & Co Engineers | Internal combustion engines of the compression ignition liquid fuel injection type |
| FR1344892A (fr) * | 1962-05-28 | 1963-12-06 | Applic Tech Ind Lati | Perfectionnements aux moteurs à combustion interne à injection de carburant |
| US4122805A (en) * | 1976-08-02 | 1978-10-31 | General Motors Corporation | Diesel engine combustion chambers |
| IT1090890B (it) * | 1977-09-23 | 1985-06-26 | Fiat Spa | Motore a ciclo diesel con precamera di combustione |
| JPS5496614A (en) * | 1978-01-13 | 1979-07-31 | Isuzu Motors Ltd | Voltex flow type conbustion chamber |
| IT7853584V0 (it) * | 1978-07-26 | 1978-07-26 | Fiat Spa | Precamera di combustione asportabile particolarmente per motore a ciclo diesel |
| US4270499A (en) * | 1979-05-03 | 1981-06-02 | General Motors Corporation | Diesel engine precombustion chambers |
| JPS55176435U (ja) * | 1979-06-05 | 1980-12-18 | ||
| JPS57140516A (en) * | 1981-02-23 | 1982-08-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Combustion chamber of swirl chamber type engines |
| US4440125A (en) * | 1981-05-18 | 1984-04-03 | General Motors Corporation | Diesel engine combustion chamber |
| JPS5851215A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 渦流室式デイ−ゼルエンジンの燃焼室 |
| JPS5867929U (ja) * | 1981-10-31 | 1983-05-09 | いすゞ自動車株式会社 | デイ−ゼル機関の渦室 |
| JPS5896013U (ja) * | 1981-12-24 | 1983-06-29 | 三菱自動車工業株式会社 | 副室式デイ−ゼル機関 |
| JPS58127126U (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-29 | トヨタ自動車株式会社 | デイ−ゼルエンジン予燃焼室のロワ−チヤンバインサ−ト |
| DE8209819U1 (de) * | 1982-04-06 | 1982-08-05 | Adam Opel AG, 6090 Rüsselsheim | Dieselbrennkraftmaschine |
| JPS5958118A (ja) * | 1982-09-28 | 1984-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 副室式機関の燃焼室 |
| JPS5968518A (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 副室式機関の燃焼室 |
-
1984
- 1984-01-21 JP JP59007943A patent/JPS60153420A/ja active Granted
-
1985
- 1985-01-15 US US06/691,751 patent/US4619229A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-01-17 DE DE198585100457T patent/DE150050T1/de active Pending
- 1985-01-17 DE DE8585100457T patent/DE3560224D1/de not_active Expired
- 1985-01-17 EP EP85100457A patent/EP0150050B1/en not_active Expired
- 1985-01-21 KR KR1019850000376A patent/KR850007626A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56156412A (en) * | 1980-05-07 | 1981-12-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Combustion chamber for auxiliary chamber system internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE150050T1 (de) | 1985-12-19 |
| DE3560224D1 (en) | 1987-07-09 |
| US4619229A (en) | 1986-10-28 |
| EP0150050A3 (en) | 1985-08-14 |
| JPS60153420A (ja) | 1985-08-12 |
| KR850007626A (ko) | 1985-12-07 |
| EP0150050B1 (en) | 1987-06-03 |
| EP0150050A2 (en) | 1985-07-31 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |