JPH06108850A - 副室式内燃機関の燃焼室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の副室式内燃機関の燃焼室の目的は副
室式内燃機関の燃費、吐煙を改善するために副燃焼室の
壁面への燃料の付着を防止するとともに膨張行程時に副
燃焼室から主燃焼室への既燃、未燃ガスの流出を促進す
るための燃焼室を提供することである。 【構成】 エンジンのシリンダ中心線上或はそれに近接
してシリンダヘッドに設けられ円柱又は円柱と半球の組
合せ形で先端部をシリンダヘッドから突き出し、該突き
出し部に複数の副室噴口を有する副燃焼室下部と、前記
副燃焼室下部の中心線に傾いた中心線を有する半球、円
柱、円錐の組合せ形の副燃焼室上部とより成り内部に渦
流を生成する副燃焼室と、前記渦流の下流方向に向け燃
料噴射できるように設置された燃料噴射弁とを有する副
室式内燃機関の燃焼室において；前記副燃焼室上部の燃
料噴射方向の円錐部と副燃焼室下部の壁面とを接続する
連絡孔を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は副室式内燃機関の燃焼室
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例を図４によって説明する。図４は
従来例の断面図である。図において７はシリンダ、４は
シリンダヘッド、６はピストンで何れも機関の要素であ
る。１は主燃焼室でシリンダ７、シリンダヘッド４、ピ
ストン６にかこまれた空間である。Ｂ−Ｂはシリンダの
中心線である。２は副燃焼室でシリンダの中心線Ｂ−Ｂ
上又は之に近接してシリンダヘッド４に設けられた室で
副燃焼室上部と副燃焼室下部より成る。

【０００３】２１は副燃焼室上部で半球面、円柱面及び
円錐面の組合せ形状で副燃焼室２の上部を成している。
Ａ−Ａは副燃焼室上部２１の中心線である。２２は副燃
焼室下部で円柱面或は円柱面と半球面の組合せ形状で副
燃焼室２の下部をなし先端がシリンダヘッド４から突き
出している。Ｃ−Ｃは副燃焼室下部２２の中心線で副燃
焼室上部の中心線Ａ−Ａに対して傾いている。３は副室
噴口で副燃焼室下部２２の下端部に設けられた穴で複数
あり主燃焼室１に通じている。Ｓは渦流で機関の圧縮行
程に副燃焼室２内に生成される。５は燃料噴射弁で副燃
焼室２に渦流Ｓの下流へ向け燃料噴射できるように設置
されている。図示しないグロープラグが必要に応じ副燃
焼室２の予熱用に副燃焼室２に設けられる。

【０００４】次に前記従来例の作用を説明する。機関運
転中圧縮行程にピストン６により主燃焼室１の空気が圧
縮され副室噴口３から副燃焼室２へ流入し渦流Ｓを生ず
る。燃料噴射弁５から副燃焼室２内に噴射された燃料
は、渦流Ｓにより空気と混合し着火燃焼する。副燃焼室
２から噴出される未燃燃料の主燃焼室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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例には次の欠
点がある。副室式機関の燃費、吐煙を改善するためには
副燃焼室における燃料と空気の混合気形成、燃焼を促進
するとともに、膨張行程時に副燃焼室内の既燃、未燃ガ
スを主燃焼室へ流出し易くし、主燃焼室内の空気との混
合、従って燃焼を促進することが重要である。従来の副
室式機関の燃焼室では、燃料噴射弁から噴射された燃料
は副燃焼室上部の壁面特に円錐面部に付着するため副燃
焼室内の燃料と空気の混合が悪化する。

【０００６】また前記壁面への燃料の付着、燃焼悪化に
伴い、膨張行程時、副燃焼室から主燃焼室への未燃燃
料、既燃ガスの流出が抑制されるため、主燃焼室内での
燃料と空気との混合気形成、燃焼が不活発になり燃費、
吐煙が悪化する。前記壁面への燃料付着を防止するた
め、副室噴口通路面積を小さくし副燃焼室内の渦流を強
くすると、膨張行程時副燃焼室から主燃焼室への既燃、
未燃ガス流出が抑制される。逆に副室噴口通路面積を大
きくして副燃焼室から主燃焼室へガスが流出し易くする
と副燃焼室内の渦流が弱くなり前記壁面への燃料の付着
が多くなり燃焼が悪化する。

【０００７】本発明の目的は前記不具合を解消し副室式
機関の燃費、吐煙を改善するため、副燃焼室の壁面への
燃料付着を防止すると共に、膨張行程時副燃焼室から主
燃焼室への既燃、未燃ガスの流出を促進させるための副
室式内燃機関の燃焼室を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の副室式内燃機関
の燃焼室はシリンダ中心線上或は前記中心線に近接して
シリンダヘッドに設けられ、円柱形或は円柱形と半球形
の組合せ形状をし先端部を前記シリンダヘッドの面から
突き出し該突き出し部に複数の副室噴口を有する副燃焼
室下部と、前記副燃焼室下部の中心線に対し傾いた中心
線を有する半球、円柱、円錐の組合せ形状の副燃焼室上
部とより構成され内に渦流を生成する副燃焼室と、前記
副燃焼室内で前記渦流の下流方向に向け燃料噴射できる
よう設置された燃料噴射弁とより成る副室式内燃機関の
燃焼室において；前記副燃焼室上部の底面の円錐部のう
ち渦流の下流方向即ち燃料噴射方向円錐部と前記副燃焼
室下部の側壁部を接続する連絡孔を設置したことを特徴
とする。

【０００９】

【作用】本発明の燃焼室はエンジンの圧縮行程時に主燃
焼室から副燃焼室へガスが流入する際副燃焼室下部の中
心線が副燃焼室上部の中心線に対して傾斜しているとと
もに副燃焼室上部の上部が半球形のため渦流が生成され
る。また連絡孔が設置されているので、副燃焼室下部か
ら前記連絡孔を経由して副燃焼室上部の底面の円錐面へ
の流れが形成される。従って燃料噴射弁から噴射された
燃料は前記円錐部の近傍で前記連絡孔からの流れと衝突
するため前記円錐部壁面への付着を防止できる。前記に
より副燃焼室内の燃料と空気の混合気形成、燃焼が促進
される。

【００１０】また副燃焼室上部の底面が円錐形に構成さ
れているとともに連絡孔が設置されているので、膨張行
程時に副燃焼室上部の既燃、未燃ガスは連絡孔にも流れ
副燃焼室下部に流れ込むため主燃焼室内へ速かに流出さ
れる。これら副燃焼室内での燃焼促進、主燃焼室内での
燃料と空気の混合気形成により燃焼が促進される。前記
の作用及び副燃焼室がシリンダ中央部に設置されている
ため、副室噴口通路面積を拡大しても副燃焼室、主燃焼
室内の燃焼が確保されるとともに、副室噴口での絞り損
失、主，副燃焼室内での熱損失を低減できる。

【００１１】

【実施例】第１実施例を図１によって説明する。図１は
第１実施例の断面図である。図において、７はシリン
ダ、４はシリンダヘッド、６はピストンで何れも内燃機
関の要素である。Ｂ−Ｂはシリンダの中心線である。１
は主燃焼室でシリンダ７、シリンダヘッド４、ピストン
６に囲まれた空間である。２は副燃焼室でシリンダヘッ
ド４の中心線Ｂ−Ｂ上又はそれに近接して設けられ副燃
焼室上部と副燃焼室下部から構成され主燃焼室１に通じ
ている。

【００１２】２１は副燃焼室上部で半球面、円柱面、円
錐面の組合せで形成され副燃焼室２の上部を形成してい
る。Ａ−Ａは副燃焼室上部２１の中心線である。２２は
副燃焼室下部で円柱面又は円柱面と半球面の組合せで構
成され副燃焼室上部２１と組合わされ下部がシリンダヘ
ッド４から突き出し副燃焼室２の下部を形成する。Ｃ−
Ｃは副燃焼室下部２２の中心線で副燃焼室上部２１の中
心線Ａ−Ａに対し傾斜している。３は副室噴口で副燃焼
室下部２２の先端部に設けられ主燃焼室１に通じる。Ｓ
は渦流で機関の圧縮行程に副燃焼室２内に発生する空気
の渦流である。５は燃料噴射弁で副燃焼室２に渦流Ｓの
下流に向け燃料噴射できるよう設置されている。又図示
しない副燃焼室を予熱するためのグロープラグが必要に
応じ副燃焼室２に設置される。８は連絡孔で副燃焼室上
部２１の底面の円錐部のうち渦流Ｓの下流方向即ち燃料
噴射方向の円錐部と副燃焼室下部２２の側壁部を接続す
る通路である。

【００１３】次に前記第１実施例の作用、効果を説明す
る。機関運転時の圧縮行程にピストン６により主燃焼室
１内の空気が圧縮され、副室噴口３を経て副燃焼室２内
に流入する。この際副燃焼室下部２２の中心線Ｃ−Ｃが
副燃焼室上部２１の中心線Ａ−Ａに対し傾斜しているこ
とと副燃焼室上部２１が半球面であるため渦流Ｓが生成
される。また副燃焼室下部２２から連絡孔８を経由して
副燃焼室上部２１の底面の円錐部への流れが形成され
る。従って燃料噴射弁５から噴射された燃料は前記円錐
部近傍で連絡孔８からの流れと衝突するため前記円錐部
への付着が防止できる。前記のとおり副燃焼室２内の燃
料と空気の混合気形成、燃焼が促進される。

【００１４】また副燃焼室上部２１の底面が円錐形で構
成されると共に連絡孔８が設置されているので、膨張行
程時に副燃焼室上部２１の既燃、未燃ガスは連絡孔８に
も流れ、副燃焼室下部２２に流れ込むため主燃焼室１内
へ速かに流出する。これら副燃焼室２内での燃焼の促
進、主燃焼室１内へのガス流出促進により、主燃焼室１
内での燃料と空気の混合気形成従って燃焼が促進され
る。前記の作用及び副燃焼室２が機関シリンダの中央部
に設置されているために副室噴口通路面積を拡大しても
副燃焼室２、主燃焼室１内の燃焼が確保されると共に、
副室噴口３での絞り損失、主，副燃焼室での熱損失を低
減できる。前記により本発明の燃焼室は燃費と吐煙を改
善すると共に騒音ＮＯ_x を低減できる。

【００１５】第２実施例を図２によって説明する。図２
は第２実施例の断面図である。符号は第１実施例と同じ
である。第２実施例においては、連絡孔８の副燃焼室上
部２１側の断面積が副燃焼室下部２２側の断面積より大
きいテーパ形になっている。前記以外は第１実施例と同
じである。前記第２実施例の作用、効果を説明する。第
２実施例の作用、効果は前記第１実施例と略同じである
が、連絡孔８が前記テーパ形であるため、膨張行程時副
燃焼室上部２１の既燃、未燃ガスは副燃焼室下部２２、
従って主燃焼室１内へ流出し易くなり燃費、吐煙が更に
改善される。

【００１６】第３実施例を図３によって説明する。図３
は第３実施例の断面図である。符号は第１実施例と同じ
である。連絡孔８が直線状でなく折れ曲っている。第３
実施例の作用、効果は第１実施例と略同様である。

【００１７】

【発明の効果】副燃焼室内での渦流利用、燃焼室壁への
燃料付着防止により副燃焼室内での燃料と空気の混合気
形成燃焼を促進できる。また副燃焼室から主燃焼室への
ガスの流出促進により副室噴口の絞り損失を低減できる
とともに、主燃焼室内での燃料と空気の混合気形成、燃
焼を促進できる。前記の作用、効果及び副燃焼室が機関
シリンダ中央部に設置されているために、副室噴口通路
面積を拡大でき副室噴口絞り損失、熱損失を低減でき
る。前記により本発明の燃焼室は燃費、吐煙を改善でき
ると共に騒音、ＮＯ_X も低減できる。よって本発明は副
室式機関の壁面への燃料付着を防止すると共に膨張行程
時副燃焼室から主燃焼室への既燃、未燃ガスの流出を促
進するための燃焼室を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の断面図。

【図２】第２実施例の断面図。

【図３】第３実施例の断面図。

【図４】従来例の断面図。

【符号の説明】 １…主燃焼室、２…副燃焼室、２１…副燃焼室上部、２
２…副燃焼室下部、３…副室噴口、４…シリンダヘッ
ド、５…燃料噴射弁、６…ピストン、７…シリンダ、８
…連絡孔、Ａ−Ａ…副燃焼室上部の中心線、Ｂ−Ｂ…シ
リンダ中心線、Ｃ−Ｃ…副燃焼室下部の中心線、Ｓ…渦
流。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのシリンダ中心線（Ｂ−Ｂ）上
   或は前記中心線に近接してシリンダヘッド（４）に設け
   られ円柱形或は円柱形と半球形の組合せ形状とし先端を
   前記シリンダヘッド（４）の面から突き出し該突き出し
   部に複数の副室噴口（３）を有する副燃焼室下部（２
   ２）と、前記副燃焼室下部の中心線（Ｃ−Ｃ）に対し傾
   いた中心線（Ａ−Ａ）を有する半球、円柱、円錐の組合
   せ形状の副燃焼室上部（２１）より構成され内に渦流
   （Ｓ）を生成する副燃焼室（２）と、前記副燃焼室
   （２）内で前記渦流（Ｓ）の下流方向に向け燃料噴射で
   きるよう設置された燃料噴射弁（５）より成る副室式内
   燃機関の燃焼室において；前記副燃焼室上部（２１）の
   底面の円錐部のうち渦流（Ｓ）の下流方向即ち燃料噴射
   方向円錐部と前記副燃焼室下部（２２）の側壁部とを接
   続する連絡孔（８）を設置したことを特徴とする副室式
   内燃機関の燃焼室。