JPH06341322A - Auxiliary chamber type engine - Google Patents

Auxiliary chamber type engine

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Publication number
JPH06341322A
JPH06341322A JP14985893A JP14985893A JPH06341322A JP H06341322 A JPH06341322 A JP H06341322A JP 14985893 A JP14985893 A JP 14985893A JP 14985893 A JP14985893 A JP 14985893A JP H06341322 A JPH06341322 A JP H06341322A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion chamber
sub
chamber
cylinder
main combustion
Prior art date
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Pending
Application number
JP14985893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kohei Yamaishi
興平 山石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP14985893A priority Critical patent/JPH06341322A/en
Publication of JPH06341322A publication Critical patent/JPH06341322A/en
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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an auxiliary chamber type engine to improve the thermal efficiency by uniformly distributing the jet of the gas such as flame from a sub-combustion chamber to a main combustion chamber over the whole cylinder to make the jet reach the vicinity of the cylinder in a short time, and reducing the combustion speed in the main combustion chamber. CONSTITUTION:A main combustion chamber 1 is communicated with a sub- combustion chamber 2 arranged on the center axis of the cylinder by a plurality of communicating holes 4. The fuel is sprayed from many jet holes of a fuel injection nozzle 19 in the center of the sub-combustion chamber 2 into the sub- combustion chamber 2. A plurality of the communicating holes 4 are formed at the equal space in the circumferential direction deviated from the center of the sub-combustion chamber 2, and the jet ejected from the sub-combustion chamber 2 to the main combustion chamber 1 is inclined in the direction to follow the suction swirl relative to the cylinder axis. Grooves 9, 19 which are the guide passage of the jet from the communicating holes 4 are formed in the lower surface part of a valve 18 located on the extension line of the communicating holes 4 and in the lower surface part of the cylinder head 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、主燃焼室、該主燃焼
室に連絡孔で連通した副燃焼室及び副燃焼室に燃料を噴
射する燃料噴射ノズルを有する副室式エンジンに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sub-combustion engine having a main combustion chamber, a sub-combustion chamber communicating with the main combustion chamber through a communication hole, and a fuel injection nozzle for injecting fuel into the sub-combustion chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エンジンの燃焼改善を目的として
渦流室を持つ渦流室式エンジンが開発されている。この
ような渦流室式エンジンは、シリンダヘッドに形成した
渦流室、該渦流室とシリンダ側に形成した主室とを連通
する連絡孔及び渦流室内に配置した燃料噴射ノズルを有
しており、連絡孔を通じて渦流室に流入する渦流によっ
て渦流室内に噴射された燃料とで混合気を形成させてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a swirl chamber type engine having a swirl chamber has been developed for the purpose of improving combustion of the engine. Such a swirl chamber engine has a swirl chamber formed in the cylinder head, a communication hole for communicating the swirl chamber with the main chamber formed on the cylinder side, and a fuel injection nozzle arranged in the swirl chamber. A mixture is formed with the fuel injected into the swirl chamber by the swirl flowing into the swirl chamber through the holes.

【0003】また、実開昭52−13204号公報には
副燃焼室の構造が開示されたものがある。該副燃焼室の
構造は、副燃焼室の口金の主噴孔にピストン頂部に取り
付け突棒が上死点付近で挿入されるものであり、前記突
棒が最上位にあるときの突棒頂面よりも上方位置にある
主噴孔を含む副燃焼室から口金を貫通して主燃焼室に開
口する複数の副噴孔を設けたものである。
Further, Japanese Utility Model Laid-Open No. 52-13204 discloses a structure of an auxiliary combustion chamber. The structure of the auxiliary combustion chamber is such that the protruding rod is attached to the piston top part in the main injection hole of the die of the auxiliary combustion chamber and the protruding rod is inserted near the top dead center, and the protruding rod top when the protruding rod is at the uppermost position. A plurality of sub-injection holes, which penetrate the die from the sub-combustion chamber including the main injection holes above the surface and open to the main combustion chamber, are provided.

【0004】また、従来ディーゼルエンジンの一例とし
て、実開昭54−53104号公報に開示されたものが
ある。該ディーゼルエンジンは、シリンダヘッドからシ
リンダ内に突設され、同シリンダ内を2室に仕切るとと
もに、ピストン頂部に形成されたキャビティ内に嵌脱自
在な囲壁、上記2室のうち上記囲壁内に形成された一方
の室に臨ませた燃料噴射ノズル、上記2室を連通すると
ともに機関の圧縮行程中に上記一方の室内にスワールを
発生させるよう上記囲壁に穿設された連通孔を有するも
のである。
An example of a conventional diesel engine is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 54-53104. The diesel engine is provided so as to project from a cylinder head into the cylinder, divides the cylinder into two chambers, and has a surrounding wall that can be inserted into and removed from a cavity formed at the top of the piston. A fuel injection nozzle facing one of the chambers, a communication hole communicating with the two chambers, and a communication hole formed in the surrounding wall so as to generate a swirl in the one chamber during the compression stroke of the engine. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一般に、副室式エンジ
ンでは、スワールチャンバタイプのもので、副室容積比
を52〜58%、副室連絡孔面積比を1.2〜1.6%
程度で、単噴孔ノズルで燃焼の最適化を図っている。副
室式燃焼室の燃料噴霧と空気との混合は、圧縮行程で圧
縮された空気が絞りとなる副室連絡孔を通ることによ
り、空気の流速が増し、これが混合気生成エネルギーと
なり、燃料噴霧との混合を促進していると考えられてい
る。また、膨張行程では副室での燃焼と副室連絡孔の絞
り効果により、燃焼ガスの副室から主室への噴出エネル
ギーとなり、主室での燃焼を促進していると考えられて
いる。このような副室式エンジンでは、燃焼に重要な混
合気生成エネルギー、及び噴出エネルギーを副室連絡孔
の絞りにより形成されているため、連絡孔の通路面積を
大きくすることができず、そのためポンプ損失が大き
く、また、混合気生成を激しい空気流動により得ている
ために、副室内の熱伝導率が大きく、冷却水損失が大き
くなっている。
Generally, the sub-chamber engine is of a swirl chamber type and has a sub-chamber volume ratio of 52 to 58% and a sub-chamber communication hole area ratio of 1.2 to 1.6%.
To some extent, the single injection hole nozzle optimizes combustion. When the fuel spray and air in the sub-chamber combustion chamber are mixed with each other, the air compressed in the compression stroke passes through the sub-chamber communication hole that serves as a throttle, and the flow velocity of the air increases, which becomes the energy for producing the air-fuel mixture and the fuel spray. It is believed to promote mixing with. Further, it is considered that in the expansion stroke, the combustion gas in the sub chamber and the throttling effect of the sub chamber communication holes serve as energy for ejecting the combustion gas from the sub chamber to the main chamber to promote combustion in the main chamber. In such a sub-chamber engine, the air-fuel mixture generation energy and the jetting energy, which are important for combustion, are formed by the throttle of the sub-chamber communication hole, so the passage area of the communication hole cannot be increased, and therefore the pump Since the loss is large and the air-fuel mixture is generated by vigorous air flow, the thermal conductivity in the sub chamber is large and the cooling water loss is large.

【0006】また、主室と副室を連通する連絡孔を副室
壁面の接線方向に角度を持たせて設けることにより、副
室内の空気流動が活発化し、更に着火後、主室への火炎
の噴出エネルギーの減衰がなく、短時間に主室最外周に
火炎が到達するため、空気利用率が向上し、有害ガスの
少ないクリーンな燃焼が可能で出力も向上する。また、
傾斜した副連絡孔を有する副室の場合には、主室内の吸
気流入スワールの影響を考慮しない条件では、流入時と
着火後の噴出時の通過する空気の速度が同じであり、噴
出エネルギーを高めるために連絡孔の口径を絞った場
合、同時に副室内で発生する空気流動即ちスワールも強
くなる。
Further, by providing the communication holes for connecting the main chamber and the sub chamber at an angle in the tangential direction of the wall of the sub chamber, the air flow in the sub chamber is activated, and after the ignition, the flame to the main chamber is increased. Since the flame reaches the outermost circumference of the main chamber in a short time without the attenuation of the ejection energy, the air utilization rate is improved, clean combustion with less harmful gas is possible, and the output is also improved. Also,
In the case of a sub-chamber with an inclined sub-communication hole, the velocity of the passing air is the same at the time of inflow and at the time of ejection after ignition, and the ejection energy is When the diameter of the communication hole is reduced in order to increase the height, the air flow, that is, the swirl generated in the sub chamber simultaneously becomes strong.

【0007】また、エンジンを副室式燃焼室に構成した
場合に、副室式燃焼室の燃焼スピードを直接噴射式燃焼
室の燃焼スピードと同程度まで速くするには、副室と主
室とを連通する連絡孔の通路断面積を拡大することが必
要である。ところが、連絡孔の通路断面積を大きくする
と、副室から主室へ流出する噴出スピードが低下し、主
室での燃焼が十分に行われない。
Further, when the engine is constructed as a sub-chamber type combustion chamber, in order to make the combustion speed of the sub-chamber type combustion chamber as high as that of the direct injection type combustion chamber, It is necessary to increase the passage cross-sectional area of the communication hole that communicates with each other. However, if the passage cross-sectional area of the communication hole is increased, the ejection speed of the gas flowing from the sub chamber to the main chamber is reduced, and combustion in the main chamber is not sufficiently performed.

【0008】また、渦流室式エンジンでは、副室と主室
とを連通する連絡孔が小さいので、該連絡孔による絞り
損失が発生し、エンジン出力を低減する原因になる。ま
た、一般に、主室と副室とを連通する連絡孔は、シリン
ダ中心部或いは外周部の1つの部位のいずれかに設けら
れているので、噴流の到達しなければならない距離が長
くなり、主室での空気との混合が不十分になり、HC、
スモークの発生原因になる。更に、連絡孔は絞られて傾
斜状態に形成されているので、吸気ポートを通じて流入
した吸入空気はシリンダ内でスワール流を形成している
が、該スワール流が連絡孔を通じて副室に流入する時
に、副室内にそのスワール流のエネルギーを十分に活か
すことができないという問題を有している。
Further, in the swirl chamber type engine, since the communication hole that connects the sub chamber and the main chamber is small, throttling loss occurs due to the communication hole, which causes a reduction in engine output. Further, in general, since the communication hole that connects the main chamber and the sub chamber is provided at either one of the center portion of the cylinder or the outer peripheral portion, the distance that the jet flow must reach becomes long, Mixing with air in the chamber becomes insufficient, HC,
It causes smoke. Further, since the communication hole is narrowed and formed in an inclined state, the intake air flowing through the intake port forms a swirl flow in the cylinder, but when the swirl flow flows into the sub chamber through the communication hole. However, there is a problem that the energy of the swirl flow cannot be fully utilized in the sub chamber.

【0009】そこで、主室と副室を連通する連絡孔を、
副室壁面の接線方向に角度を持たせて複数個設けること
により、副室内の空気流動が活発化し、更に着火後、主
室への火炎の噴出エネルギーの減衰がなく、短時間に主
室最外周に火炎が到達するため、空気利用率が向上し、
有害ガスの少ないクリーンな燃焼が可能で出力も向上す
る(例えば、特願平5−46175号参照)。副室をシ
リンダ軸中心に配置した2000cc程度の副室式エン
ジンを、実際に設計する場合には、バルブの有効面積を
大きく取ろうとすると、シリンダボア等の制約により6
バルブにならざるを得ない。
Therefore, a communication hole that connects the main chamber and the sub chamber to each other is
By arranging multiple angled tangents to the wall of the sub-chamber, the air flow in the sub-chamber becomes more active, and after ignition, there is no attenuation of the flame ejection energy into the main chamber, and there is no decay in the main chamber in a short time. Since the flame reaches the outer circumference, the air utilization rate improves,
Clean combustion with less harmful gas is possible and output is improved (see, for example, Japanese Patent Application No. 5-46175). In the case of actually designing a sub-chamber engine with a sub chamber of about 2000 cc in which the sub chamber is arranged at the center of the cylinder axis, if the effective area of the valve is set to a large value, it will be
It has to be a valve.

【0010】しかしながら、シリンダヘッドの下面部に
6バルブを配置すると、副燃焼室から連絡孔を通じて主
燃焼室へ噴き出される火炎、未燃混合気等のガスを誘導
するため、シリンダヘッドの下面部に溝を形成する場合
に、それらの溝をバルブを避けた位置の下面部に形成し
なければならない。また、バルブの動弁機構のカムシャ
フトの関係上、バルブの位置が左右に振り分けられる
と、連絡孔もそれに応じた位置のシリンダヘッド下面部
に形成しなければならなくなり、連絡孔の形成が周方向
に均等に隔置して形成することができず、副燃焼室から
連絡孔を通じて主燃焼室へ噴出される噴流が主燃焼室内
で不均一になり、主燃焼室ないでの燃焼に不均一が発生
する。
However, when 6 valves are arranged on the lower surface of the cylinder head, the gas such as flame and unburned air-fuel mixture ejected from the sub-combustion chamber to the main combustion chamber through the communication hole is guided. When forming the grooves on the bottom surface, those grooves must be formed on the lower surface portion at a position avoiding the valve. Also, due to the camshaft of the valve operating mechanism of the valve, if the position of the valve is distributed to the left and right, the communication hole must also be formed on the lower surface of the cylinder head at a position corresponding to that, and the formation of the communication hole will occur. Cannot be formed evenly spaced apart in the direction, and the jet flow ejected from the sub-combustion chamber to the main combustion chamber through the communication holes becomes non-uniform in the main combustion chamber, resulting in non-uniform combustion in the main combustion chamber. Occurs.

【0011】この発明の目的は、上記の課題を解決する
ことであり、副燃焼室をシリンダヘッドのシリンダ中央
に配置し、主燃焼室をシリンダ側に形成し、主燃焼室と
副燃焼室とを連通する連絡孔をシリンダ中心軸を中心に
周方向に均等間隔で複数設け、副燃焼室内でのスワール
流を抑制して適正化し、副燃焼室から外部への熱放散を
防止し、連絡孔の絞り損失を低減し、燃料リッチで燃焼
させてNOX の発生を抑制し、また、副燃焼室から連絡
孔を通じて主燃焼室へ噴出する噴流のシリンダ周辺まで
の到達距離を短くすると共に、シリンダ周辺まで短時間
に且つ均等に到達させ、主燃焼室の吸気スワールと順流
方向に噴き出させ、主燃焼室に存在するスワール流を利
用して主燃焼室の新気との混合を促進し、燃焼期間を短
縮して性能を向上させ、スモーク、HC、NOX 等の発
生を抑制する副室式エンジンを提供することである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, in which the auxiliary combustion chamber is arranged in the center of the cylinder of the cylinder head, the main combustion chamber is formed on the cylinder side, and the main combustion chamber and the auxiliary combustion chamber are A plurality of communication holes that communicate with each other are provided at equal intervals in the circumferential direction around the cylinder center axis to suppress and optimize the swirl flow in the auxiliary combustion chamber to prevent heat dissipation from the auxiliary combustion chamber to the outside. the throttle loss reduction of with is burned in the fuel-rich to suppress the generation of NO X, also shortens the reach of the auxiliary combustion chamber to the cylinder periphery of the jet to be ejected into the main combustion chamber through the communication hole, the cylinder It reaches the surroundings in a short time and evenly, ejects it in the intake swirl of the main combustion chamber and in the forward flow direction, and promotes mixing with the fresh air of the main combustion chamber by utilizing the swirl flow existing in the main combustion chamber, Improves performance by shortening the combustion period So, to provide smoke, HC, suppressing generation of NO X a pre-combustion chamber engine.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、次のように構成されている。即ち、この
発明は、シリンダ側に形成された主燃焼室、シリンダ中
心軸上のシリンダヘッドに配置された副燃焼室、前記主
燃焼室と前記副燃焼室を連通する複数の連絡孔及び前記
副燃焼室に燃料を噴霧するためその中央に噴孔を開口し
た燃料噴射ノズルを有する副室式エンジンにおいて、前
記連絡孔は前記副燃焼室中心から偏心した周方向に均等
間隔で隔置して複数形成され且つシリンダ軸に対して前
記副燃焼室から前記主燃焼室への噴き出す噴流が前記主
燃焼室のスワールに順流になる方向に傾斜して形成さ
れ、前記連絡孔の延長線上に位置するバルブ下面部とシ
リンダヘッド下面部には前記連絡孔からの噴流の通路を
形成する溝が形成されていることを特徴とする副室式エ
ンジンに関する。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, according to the present invention, the main combustion chamber formed on the cylinder side, the sub combustion chamber arranged in the cylinder head on the cylinder center axis, the plurality of communication holes communicating the main combustion chamber and the sub combustion chamber, and the sub combustion chamber. In a sub-chamber engine having a fuel injection nozzle with an injection hole opened in the center for spraying fuel into the combustion chamber, the communication holes are arranged at equal intervals in a circumferential direction eccentric from the center of the sub-combustion chamber. A valve that is formed and inclined with respect to the cylinder axis in a direction in which the jet flow from the sub-combustion chamber to the main combustion chamber becomes a forward flow to the swirl of the main combustion chamber, and is located on the extension line of the communication hole. The sub-chamber engine is characterized in that a groove that forms a passage for a jet flow from the communication hole is formed in the lower surface portion and the lower surface portion of the cylinder head.

【0013】また、この副室式エンジンにおいて、前記
バルブは低密度で且つ高強度のセラミックス等の材料で
作製されているものである。
Further, in this sub-chamber engine, the valve is made of a material such as low density and high strength ceramics.

【0014】[0014]

【作用】この発明による副室式エンジンは、上記のよう
に構成され、次のように作用する。即ち、この副室式エ
ンジンは、シリンダ側に形成された主燃焼室とシリンダ
中心軸上のシリンダヘッドに配置された副燃焼室とを連
通する複数の連絡孔を、前記副燃焼室中心から偏心した
周方向に均等間隔で隔置して複数形成し、シリンダ軸に
対して前記副燃焼室から前記主燃焼室への噴き出す噴流
が前記主燃焼室のスワールに順流になる方向に傾斜して
形成し、前記連絡孔の延長線上に位置するバルブ下面部
とシリンダヘッド下面部には前記連絡孔からの噴流の通
路を形成する溝を形成したので、副燃焼室から連絡孔を
通って主燃焼室へ噴出した火炎、未燃混合気等の噴流は
前記溝を通って短期間にシリンダ周辺に到達し、しかも
噴流は均等に分散され、主燃焼室での新気との混合が均
一に促進され均等になる。しかるに、バルブ下面部とシ
リンダヘッド下面部に前記溝を形成することによって、
連絡孔の形成位置を周方向に均等な間隔で形成すること
ができる。従って、噴流は主燃焼室内に均一に拡散し、
空気利用率を向上させて主燃焼室内の新気と均一に混合
され、燃焼スピードを短縮して燃焼を完結し、熱効率を
向上させることができ、しかも燃焼の均一化によってス
モーク、パティキュレート等の発生を抑制することがで
きる。
The subchamber engine according to the present invention is configured as described above and operates as follows. That is, in this sub-chamber engine, a plurality of communication holes that communicate the main combustion chamber formed on the cylinder side with the sub-combustion chamber arranged on the cylinder head on the cylinder center axis are eccentric from the center of the sub-combustion chamber. A plurality of them are formed at equal intervals in the circumferential direction, and are formed so as to be inclined in a direction in which a jet flow from the sub-combustion chamber to the main combustion chamber is forward to the swirl of the main combustion chamber with respect to the cylinder axis. Since the valve lower surface portion and the cylinder head lower surface portion, which are located on the extension line of the communication hole, are formed with a groove that forms a passage for the jet flow from the communication hole, the auxiliary combustion chamber passes through the communication hole to the main combustion chamber. The jet of flame, unburned air-fuel mixture, etc. ejected to the cylinder reaches the cylinder periphery through the groove in a short period of time, and the jet is evenly distributed to promote uniform mixing with fresh air in the main combustion chamber. Become even. However, by forming the groove on the lower surface of the valve and the lower surface of the cylinder head,
The formation positions of the communication holes can be formed at equal intervals in the circumferential direction. Therefore, the jet flow diffuses uniformly in the main combustion chamber,
It improves the air utilization rate and mixes it evenly with the fresh air in the main combustion chamber, shortens the combustion speed and completes the combustion, and improves the thermal efficiency. Moreover, the uniform combustion makes it possible to reduce smoke, particulates, etc. Occurrence can be suppressed.

【0015】しかも、前記連絡孔は一気筒当たり少なく
とも4個以上形成され且つ前記副燃焼室から前記主燃焼
室への噴出方向が吸気スワールと同一方向になるように
傾斜しているので、前記副燃焼室から前記主燃焼室への
噴出火炎と未燃混合気とのガスは主燃焼室に残存してい
る吸気スワールを有効に利用でき、主燃焼室での混合を
促進できる。
Moreover, since at least four communication holes are formed per cylinder and the jetting direction from the auxiliary combustion chamber to the main combustion chamber is inclined so as to be in the same direction as the intake swirl, the auxiliary sub-chamber is formed. The gas of the ejected flame and the unburned air-fuel mixture from the combustion chamber to the main combustion chamber can effectively utilize the intake swirl remaining in the main combustion chamber, and promote the mixing in the main combustion chamber.

【0016】更に、この副室式エンジンでは、前記副燃
焼室がシリンダ中央に位置し、前記連絡孔はシリンダ中
心から離れた周方向に前記主燃焼室に開口しているの
で、前記主燃焼室では前記連絡孔からの噴流の到達距離
が短く、燃焼時間が短くなって性能が向上する。また、
副燃焼室からの噴流の到達距離が短くて済むため、前記
連絡孔を複数形成してトータルの通路面積を大きく形成
でき、しぼり損失を低減でき効率を向上できる。また、
前記連絡孔の傾斜方向を外向きに傾斜させると、ピスト
ンの周辺への副燃焼室からの噴流の到達距離が更に短く
なり、燃焼火炎と未燃混合気は主燃焼室内に存在するピ
ストン周辺の新気と混合を促進して燃焼スピードをアッ
プする。従って、主燃焼室でのHC、スモーク等の発生
を抑制して燃焼を完結する。
Further, in this sub-chamber type engine, the sub-combustion chamber is located at the center of the cylinder, and the communication hole is open to the main combustion chamber in the circumferential direction away from the center of the cylinder. Then, the reaching distance of the jet flow from the communication hole is short, the combustion time is short, and the performance is improved. Also,
Since the jet flow from the sub-combustion chamber can reach a short distance, a plurality of the communication holes can be formed to increase the total passage area, reduce the squeezing loss, and improve the efficiency. Also,
When the inclination direction of the communication hole is inclined outward, the reaching distance of the jet from the auxiliary combustion chamber to the periphery of the piston is further shortened, and the combustion flame and the unburned air-fuel mixture are generated around the piston existing in the main combustion chamber. Promotes mixing with fresh air and increases combustion speed. Therefore, combustion is completed by suppressing the generation of HC, smoke, etc. in the main combustion chamber.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面を参照して、この発明による副室
式エンジンの実施例を説明する。図1はこの発明による
副室式エンジンの一実施例を示す断面図、図2は図1の
副室式エンジンの連絡孔を示す説明図、及び図3は図1
の副室式エンジンのバルブを示す斜視図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a subchamber engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a sectional view showing an embodiment of a sub-chamber engine according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing a connecting hole of the sub-chamber engine of FIG. 1, and FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a valve of the sub-chamber engine of FIG.

【0018】この副室式エンジンは、シリンダブロック
6にガスケット16を介在して固定されたシリンダヘッ
ド5を有し、シリンダブロック6にはエンジンの気筒数
に対応する孔部が形成され、孔部にはシリンダ3を形成
するシリンダライナ13が嵌合されている。シリンダヘ
ッド5は、吸排気弁18を配置した吸排気ポート17が
形成されている。シリンダヘッド5に形成されたキャビ
ティ11には、主燃焼室1を構成するヘッドライナ20
が位置決めをする遮熱リング24及び遮熱ガスケット2
7を介在して配置され、ヘッドライナ外周面とキャビテ
ィ壁面との間に遮熱空気層25が形成されている。ま
た、ヘッドライナ20は、ペントルーフタイプに形成さ
れたヘッド下面部21とライナ上部22とを一体構造に
構成したものであり、主燃焼室1を形成する。従って、
ヘッド下面部21は、この実施例ではシリンダヘッド下
面部を構成している。ヘッド下面部21には、シリンダ
ヘッド5に形成したポート17と連通するポート29が
形成されている。ライナ上部22の下面は、シリンダラ
イナ13の上面に対向して配置され、シリンダ3を形成
している。シリンダライナ13及びヘッドライナ20で
形成されるシリンダ3には、ピストン8が往復運動する
ように組み込まれている。
This sub-chamber engine has a cylinder head 5 fixed to a cylinder block 6 with a gasket 16 interposed, and the cylinder block 6 is formed with holes corresponding to the number of cylinders of the engine. A cylinder liner 13 that forms the cylinder 3 is fitted in. The cylinder head 5 has an intake / exhaust port 17 in which an intake / exhaust valve 18 is arranged. The cavity 11 formed in the cylinder head 5 has a headliner 20 that constitutes the main combustion chamber 1.
Heat shield ring 24 and heat shield gasket 2 positioned by
7, a heat shield air layer 25 is formed between the outer peripheral surface of the headliner and the cavity wall surface. Further, the head liner 20 is configured by integrally forming a head lower surface portion 21 and a liner upper portion 22 formed in a pent roof type, and forms the main combustion chamber 1. Therefore,
The head lower surface portion 21 constitutes a cylinder head lower surface portion in this embodiment. A port 29 communicating with the port 17 formed in the cylinder head 5 is formed in the head lower surface portion 21. The lower surface of the liner upper portion 22 is arranged so as to face the upper surface of the cylinder liner 13, and forms the cylinder 3. A piston 8 is incorporated in the cylinder 3 formed by the cylinder liner 13 and the head liner 20 so as to reciprocate.

【0019】また、副燃焼室2は、シリンダ中心軸上に
配置されており、シリンダヘッド5に形成された小径の
キャビティ26に遮熱ガスケット23を介在して配置さ
れた副室部材15で構成されている。燃料噴射ノズル1
0は、副燃焼室2内に燃料噴射するように、シリンダヘ
ッド5に配置された副室部材15の上部を貫通し、多噴
孔7を副燃焼室2内の中央に開口している。
The sub-combustion chamber 2 is arranged on the center axis of the cylinder, and is composed of a sub-chamber member 15 arranged in a small-diameter cavity 26 formed in the cylinder head 5 with a heat shield gasket 23 interposed. Has been done. Fuel injection nozzle 1
0 penetrates the upper part of the sub chamber member 15 arranged in the cylinder head 5 so as to inject fuel into the sub combustion chamber 2, and opens multiple injection holes 7 in the center of the sub combustion chamber 2.

【0020】この副室式エンジンにおいて、主燃焼室1
と副燃焼室2とを連通する連絡孔4が、シリンダヘッド
下面部を構成する副室部材15の下面部28に周方向に
均等に隔置して複数個(図2では6個)傾斜状態に形成
されている。連絡孔4は副燃焼室2の側壁面の接線方向
に向けて形成されている。しかも、連絡孔4は、副燃焼
室2の中心軸からオフセットして接線方向に形成され、
副燃焼室2から主燃焼室1への噴流が主燃焼室1内に残
留する吸気スワールISと同方向になる方向に傾斜状態
に副室部材15の下面部28及びヘッドライナ20のヘ
ッド下面部21に形成されている。従って、連絡孔4
は、主燃焼室1から副燃焼室2へ流入する吸入空気が副
燃焼室2内で形成するスワールSの方向は吸気スワール
ISと逆方向に形成される。なお、この副室式エンジン
では、図1に示すように、シリンダヘッド5にキャビテ
ィ11を形成し、該キャビティ11にヘッドライナ20
を配置しているが、その実施例に限定されることなく、
シリンダヘッド5にヘッドライナを配置することなく、
シリンダヘッド5の下面部にキャビティ26を形成し、
該キャビティ26に副室部材15を配置するように構成
することもできるものである。
In this sub-chamber engine, the main combustion chamber 1
A plurality of (6 in FIG. 2) inclination holes are provided at the lower surface portion 28 of the auxiliary chamber member 15 forming the lower surface portion of the cylinder head, the communication holes 4 communicating between the auxiliary combustion chamber 2 and the auxiliary combustion chamber 2 being evenly spaced in the circumferential direction. Is formed in. The communication hole 4 is formed in the tangential direction of the side wall surface of the auxiliary combustion chamber 2. Moreover, the communication hole 4 is formed in a tangential direction offset from the central axis of the auxiliary combustion chamber 2,
The lower surface 28 of the sub chamber member 15 and the lower surface of the head of the head liner 20 are tilted in a direction in which the jet flow from the sub combustion chamber 2 to the main combustion chamber 1 is in the same direction as the intake swirl IS remaining in the main combustion chamber 1. 21 is formed. Therefore, the communication hole 4
The swirl S formed in the auxiliary combustion chamber 2 by the intake air flowing from the main combustion chamber 1 to the auxiliary combustion chamber 2 is formed in the direction opposite to the intake swirl IS. In this sub-chamber engine, as shown in FIG. 1, a cavity 11 is formed in the cylinder head 5, and the headliner 20 is formed in the cavity 11.
However, without being limited to the embodiment,
Without placing a headliner on the cylinder head 5,
A cavity 26 is formed on the lower surface of the cylinder head 5,
The sub chamber member 15 may be arranged in the cavity 26.

【0021】この副室式エンジンは、主燃焼室1がシリ
ンダ3側に形成され、副燃焼室2を形成する副室部材1
5がシリンダ中心軸上のシリンダヘッド5に配置され、
燃料噴射ノズル10の多噴孔7が副燃焼室2に燃料を噴
霧するため、副燃焼室2の中央に開口している。特に、
主燃焼室1と副燃焼室2とを連通する連絡孔4は、副燃
焼室中心から偏心した周方向に均等間隔で隔置して複数
(図2では6個)形成され、シリンダ軸に対して副燃焼
室2から主燃焼室1への噴き出す噴流が主燃焼室1に残
存する吸気スワールICに順流になる方向に傾斜して形
成されている。しかも、連絡孔4の延長線上に位置する
シリンダヘッド(図1では、ヘッド下面部21)の下面
部には、連絡孔4からの噴流の通路を形成する溝9が形
成されており、連絡孔4の延長線上に位置するバルブ1
8の下面部には、連絡孔4からの噴流の通路を形成する
溝19が形成されている。主燃焼室1内に対して均等に
振り分けられた溝9と溝19とは、それぞれ接続してい
る。
In this sub-chamber engine, a main combustion chamber 1 is formed on the cylinder 3 side, and a sub chamber member 1 forming a sub combustion chamber 2 is formed.
5 is arranged in the cylinder head 5 on the center axis of the cylinder,
Since the multiple injection holes 7 of the fuel injection nozzle 10 spray the fuel into the auxiliary combustion chamber 2, they are opened in the center of the auxiliary combustion chamber 2. In particular,
A plurality of (6 in FIG. 2) communication holes 4 that connect the main combustion chamber 1 and the auxiliary combustion chamber 2 are formed at equal intervals in the circumferential direction that is eccentric from the center of the auxiliary combustion chamber. The jet flow ejected from the auxiliary combustion chamber 2 to the main combustion chamber 1 is formed so as to be inclined in a direction in which the jet flow advances to the intake swirl IC remaining in the main combustion chamber 1. Moreover, on the lower surface of the cylinder head (the head lower surface portion 21 in FIG. 1) located on the extension of the communication hole 4, the groove 9 that forms the passage of the jet flow from the communication hole 4 is formed. Valve 1 located on the extension line of 4
A groove 19 that forms a passage for the jet flow from the communication hole 4 is formed in the lower surface portion of 8. The grooves 9 and the grooves 19, which are evenly distributed in the main combustion chamber 1, are connected to each other.

【0022】この副室式エンジンでは、ヘッド下面部2
1とバルブ18の下面即ち弁傘下面に形成する溝9,1
9は、次のような条件で形成位置を決定すればよい。即
ち、例えば、副燃焼室2をシリンダの中心軸に配置する
ことによって、吸排気量を確保するため、バルブ18を
シリンダヘッド5に6個設けるとする。シリンダヘッド
5に6個のバルブ18を配置するには、ペントルーフタ
イプの主燃焼室1に形成することが好ましい。そこで、
主燃焼室1を構成するヘッド下面部21をペントルーフ
タイプに形成すると、動弁機構のカムシャフトの配置か
ら、バルブ18の配置位置が決定される。一方、副燃焼
室2をシリンダ中央に配置してペントルーフタイプのヘ
ッド下面部21の下面12であり、しかも、副室部材1
5の下面部28に複数の連絡孔4を形成している。しか
も、連絡孔4の数は、バルブ18の数と無関係に、それ
ぞれ独立的に決定することができる。そこで、副燃焼室
2から主燃焼室1へ噴出される噴流は、主燃焼室1で均
一に分散するためには、連絡孔4の形成位置が決定され
る。その時、バルブ18が副燃焼室2から噴出される噴
流に干渉する位置に配置されている場合には、そのバル
ブ18の弁傘下面に溝19を形成すればよい。また、溝
9,19のサイズは連絡孔4からの噴流の径に対応して
決定すればよく、溝9,19の深さは噴流の軌跡に対応
させて形成すればよい。例えば、ペントルーフタイプの
尾根30に近接する位置に配置されたバルブ18に対し
ては、溝9,19の深さは深くなり、尾根30に垂直な
方向に位置するバルブ18に対しては溝の深さは浅くな
る。
In this sub-chamber engine, the head lower surface 2
1 and the grooves 9 and 1 formed on the lower surface of the valve 18, that is, the lower surface of the valve umbrella.
For 9, the formation position may be determined under the following conditions. That is, for example, by arranging the auxiliary combustion chamber 2 on the center axis of the cylinder, six valves 18 are provided in the cylinder head 5 in order to secure the intake / exhaust amount. In order to arrange the six valves 18 in the cylinder head 5, it is preferable to form them in the pent roof type main combustion chamber 1. Therefore,
When the head lower surface portion 21 forming the main combustion chamber 1 is formed in a pent roof type, the arrangement position of the valve 18 is determined by the arrangement of the cam shaft of the valve mechanism. On the other hand, the auxiliary combustion chamber 2 is arranged in the center of the cylinder to form the lower surface 12 of the pentroof type head lower surface portion 21, and the auxiliary chamber member 1
A plurality of communication holes 4 are formed in the lower surface portion 28 of No. 5. Moreover, the number of communication holes 4 can be independently determined regardless of the number of valves 18. Therefore, in order for the jet flow ejected from the auxiliary combustion chamber 2 to the main combustion chamber 1 to be uniformly dispersed in the main combustion chamber 1, the formation position of the communication hole 4 is determined. At that time, when the valve 18 is arranged at a position where it interferes with the jet flow ejected from the auxiliary combustion chamber 2, the groove 19 may be formed on the lower surface of the valve umbrella of the valve 18. The sizes of the grooves 9 and 19 may be determined according to the diameter of the jet flow from the communication hole 4, and the depth of the grooves 9 and 19 may be formed according to the trajectory of the jet flow. For example, the depth of the grooves 9 and 19 becomes deeper for the valve 18 arranged at a position closer to the ridge 30 of the pent roof type, and the depth of the groove 18 becomes deeper for the valve 18 positioned in the direction perpendicular to the ridge 30. The depth becomes shallow.

【0023】また、吸排気バルブ18は、副燃焼室2か
らの高温の噴流に晒される面を形成するので、耐熱性に
富んだ低密度で且つ高強度のSi3 4 等のセラミック
ス、或いはNi,Cr系の耐熱合金等の材料で作製され
ることが好ましい。同様に、シリンダヘッド5の下面部
は、副燃焼室2からの高温の噴流に晒される面を形成す
るので、ヘッドライナ20は、耐熱性に富んだ低密度で
且つ高強度のSi3 4 等のセラミックス、或いはN
i,Cr系の耐熱合金等の材料で作製されることが好ま
しい。
Further, since the intake / exhaust valve 18 forms a surface which is exposed to a high temperature jet from the auxiliary combustion chamber 2, low density and high strength ceramics such as Si 3 N 4 having high heat resistance, or It is preferably made of a material such as a Ni or Cr heat resistant alloy. Similarly, the lower surface of the cylinder head 5 forms a surface exposed to a high-temperature jet from the auxiliary combustion chamber 2, so that the headliner 20 has a low density and high strength Si 3 N 4 rich in heat resistance. Ceramics, etc., or N
It is preferably made of a material such as i, Cr-based heat-resistant alloy.

【0024】この副室式エンジンは、上記のように構成
されているので、次のように作用する。即ち、圧縮行程
において、主燃焼室1から連絡孔4を通って副燃焼室2
に導入される空気は、副燃焼室中心軸からオフセットし
て傾斜した連絡孔4の効果により、副燃焼室2には、主
燃焼室1内の吸気スワールISとは逆方向のスワールS
が発生する。このスワールSに対して燃料噴射ノズル1
0の多噴孔7から噴射され、燃料噴霧はスワールSに乗
って混合が促進されて着火し、燃料リッチで燃焼してN
X の発生を抑制される。副燃焼室2での燃焼が進行し
て昇圧し、爆発・膨張行程に移行し、副燃焼室2から連
絡孔4を通って主燃焼室1へ火炎、未燃混合気等のガス
が噴出される。そこで、副燃焼室2からの噴流は、連絡
孔4の傾斜した角度の効果によって主燃焼室1の半径方
向のベクトルを持って主燃焼室1内に残留している吸気
スワールISと同方向に噴き出し、しかも、ヘッド下面
部21の溝9及びバルブ18の溝19に誘導されて短期
間にシリンダ周辺に均一に振り分けられた状態で到達
し、そこで主燃焼室1内に均一に分散して新気との混合
を短期間に達成し、しかも、溝9,19が均等に振り分
けられているので、隣接する火炎同士が重なることな
く、燃焼スピードを短縮して燃焼を完結し、カーボン、
スモーク、HC等のパティキュレートの発生を抑制し
て、熱効率を向上させ、性能をアップできる。
Since this subchamber engine is constructed as described above, it operates as follows. That is, in the compression stroke, the auxiliary combustion chamber 2 passes from the main combustion chamber 1 through the communication hole 4.
The air introduced into the sub-combustion chamber 2 is swirl S in the direction opposite to the intake swirl IS in the main combustion chamber 1 due to the effect of the communication hole 4 which is offset from the central axis of the sub-combustion chamber and inclined.
Occurs. Fuel injection nozzle 1 for this swirl S
0 is injected from the multiple injection holes 7, the fuel spray rides on the swirl S, mixing is promoted and ignited, and the fuel is burned with rich fuel to N
The occurrence of O X is suppressed. Combustion in the sub-combustion chamber 2 progresses to increase the pressure, transitions to an explosion / expansion stroke, and flames, unburned air-fuel mixture, and other gases are ejected from the sub-combustion chamber 2 through the communication holes 4 to the main combustion chamber 1. It Therefore, the jet flow from the sub-combustion chamber 2 has a vector in the radial direction of the main combustion chamber 1 in the same direction as the intake swirl IS remaining in the main combustion chamber 1 due to the effect of the inclined angle of the communication hole 4. It jets out, and is guided by the groove 9 of the head lower surface portion 21 and the groove 19 of the valve 18 and arrives in a state of being uniformly distributed to the periphery of the cylinder in a short period of time, where it is uniformly dispersed in the main combustion chamber 1 and new. Mixing with the air is achieved in a short period of time, and because the grooves 9 and 19 are evenly distributed, adjacent flames do not overlap with each other, the combustion speed is shortened, combustion is completed, and carbon,
It is possible to suppress generation of particulates such as smoke and HC, improve thermal efficiency, and improve performance.

【0025】図4には、この発明による副室式エンジン
の別の実施例が示されている。この実施例は、バルブの
下面部に形成した溝19Sがストレートに延びる以外
は、上記実施例と構成及び機能について同一であるの
で、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
FIG. 4 shows another embodiment of the subchamber engine according to the present invention. This embodiment has the same structure and function as the above-mentioned embodiment except that the groove 19S formed in the lower surface of the valve extends straight, and therefore, the same reference numerals are given and redundant description will be omitted.

【0026】更に、この副室式エンジンでは、連絡孔4
の延長線上に位置するバルブ下面部とシリンダヘッド下
面部12には連絡孔4からの噴流の通路を形成する溝1
9,9が形成されているが、副燃焼室2における混合気
を生成し、副燃焼室2から連絡孔4を通じて主燃焼室1
へ噴出する噴流を活かすために、副燃焼室2のサイズが
シリンダ軸方向に垂直な方向の径Dとシリンダ軸方向の
高さHとの比D/Hを適正化することが好ましいもので
ある。この副室式エンジンでは、シリンダ軸方向に垂直
な方向の径Dとシリンダ軸方向の高さHとの比D/Hが
1.6〜2.2に設定されることが好ましい。副燃焼室
2のシリンダ軸方向に垂直な方向の径Dとシリンダ軸方
向の高さHとの比D/Hを上記設定値にすると、燃料と
空気との混合をスワールと燃料噴射の運動エネルギーと
を活かして促進でき、吸入効率を低下させないで、副燃
焼室2から主燃焼室1への噴霧のペネトレーションを確
保できる。
Further, in this sub-chamber engine, the communication hole 4
A groove 1 forming a passage for a jet flow from the communication hole 4 in the valve lower surface portion and the cylinder head lower surface portion 12 located on the extension line of
9 and 9 are formed, an air-fuel mixture is generated in the auxiliary combustion chamber 2, and the auxiliary combustion chamber 2 is connected to the main combustion chamber 1 through the communication hole 4.
In order to make the most of the jet flow ejected to the sub-combustion chamber 2, it is preferable that the size of the sub-combustion chamber 2 be optimized in the ratio D / H between the diameter D in the direction perpendicular to the cylinder axis direction and the height H in the cylinder axis direction. . In this sub-chamber engine, it is preferable that the ratio D / H of the diameter D in the direction perpendicular to the cylinder axis direction and the height H in the cylinder axis direction is set to 1.6 to 2.2. When the ratio D / H of the diameter D of the auxiliary combustion chamber 2 in the direction perpendicular to the cylinder axis direction and the height H in the cylinder axis direction is set to the above set value, the mixture of fuel and air is swirled and the kinetic energy of fuel injection is set. It is possible to ensure the penetration of the spray from the auxiliary combustion chamber 2 to the main combustion chamber 1 without lowering the suction efficiency.

【0027】即ち、この副室式エンジンは、副燃焼室2
における混合気を生成するのに、副燃焼室2に形成され
たスワールSに対し、副燃焼室中央に配置された燃料噴
射ノズル10の多噴孔7から燃料を噴射する。燃料噴霧
の運動エネルギーを混合に利用する場合には、噴霧のペ
ネトレーションを有効に利用するだけの副燃焼室2の壁
面と多噴孔7との間の適正な距離が必要になる。噴霧の
ペネトレーションを確保できるだけの副燃焼室2の直径
Dが大きくなることが必要である。これに対して、副燃
焼室2内に形成されるスワール比について考慮すると、
副燃焼室2の直径Dが小径であり、同一のスワール比と
すると、副燃焼室2内の空気の運動エネルギーは、小さ
くなり、空気と燃料の混合エネルギーとしては小さくな
り過ぎることになる。これに対して、副燃焼室2の直径
Dを大きくすると、吸排気弁18及び吸排気ポート1
7,29のサイズが小さくなり、吸入効率及び排気効率
が低下する。上記の2つの現象を考慮して、副燃焼室2
の直径Dと高さHとの比D/Hを適正に選定すると、D
/Hは約1.6〜2.2の範囲に選定することが有効で
ある。
That is, this sub-chamber engine has a sub-combustion chamber 2
In order to generate the air-fuel mixture, the fuel is injected into the swirl S formed in the auxiliary combustion chamber 2 from the multiple injection holes 7 of the fuel injection nozzle 10 arranged in the center of the auxiliary combustion chamber. When the kinetic energy of the fuel spray is used for mixing, an appropriate distance between the wall surface of the auxiliary combustion chamber 2 and the multiple injection holes 7 is required to effectively use the penetration of the spray. It is necessary that the diameter D of the auxiliary combustion chamber 2 be large enough to ensure the penetration of the spray. On the other hand, considering the swirl ratio formed in the auxiliary combustion chamber 2,
If the diameter D of the sub-combustion chamber 2 is small and the swirl ratio is the same, the kinetic energy of the air in the sub-combustion chamber 2 becomes small, and the mixing energy of air and fuel becomes too small. On the other hand, when the diameter D of the auxiliary combustion chamber 2 is increased, the intake / exhaust valve 18 and the intake / exhaust port 1
The size of 7, 29 is reduced, and the suction efficiency and the exhaust efficiency are reduced. Considering the above two phenomena, the auxiliary combustion chamber 2
If the ratio D / H between the diameter D and the height H of the
It is effective to select / H within the range of about 1.6 to 2.2.

【0028】[0028]

【発明の効果】この発明による副室式エンジンは、上記
のように構成されており、次のような効果を有する。こ
の副室式エンジンは、主燃焼室とシリンダ中心軸上の副
燃焼室とを複数の連絡孔で連通し、前記副燃焼室の中央
に配置された燃料噴射ノズルから燃料を噴霧し、前記連
絡孔を前記副燃焼室中心から偏心した周方向に均等間隔
で隔置して複数形成し、前記連絡孔をシリンダ軸に対し
て前記副燃焼室から前記主燃焼室への噴き出す噴流が前
記主燃焼室のスワールに順流になる方向に傾斜させ、特
に、前記連絡孔の延長線上に位置するバルブ下面部とシ
リンダヘッド下面部に噴流の通路を形成する溝を形成し
たので、前記副燃焼室からの噴流は、前記連絡孔の傾斜
した角度の効果によって前記主燃焼室の半径方向のベク
トルを持って前記主燃焼室内に残留している吸気スワー
ルと同方向に噴き出される。しかも、噴流は前記シリン
ダヘッド下面部と前記バルブ下面部に形成した前記溝に
沿ってガイドされ、短期間にシリンダ周辺に均一に振り
分けられた状態で到達する。そこで、前記主燃焼室内に
均一に分散して新気との混合を短期間に達成し、しか
も、前記溝が均等に振り分けられているので、隣接する
火炎同士が重なることなく、燃焼スピードを短縮して燃
焼を完結し、カーボン、スモーク、HC等のパティキュ
レートの発生を抑制して、熱効率を向上させ、性能をア
ップできる。
The subchamber engine according to the present invention is constructed as described above and has the following effects. This sub-chamber engine communicates the main combustion chamber with the sub-combustion chamber on the cylinder center axis through a plurality of communication holes, sprays fuel from a fuel injection nozzle arranged in the center of the sub-combustion chamber, and A plurality of holes are formed at equal intervals in the circumferential direction eccentric from the center of the sub-combustion chamber, and the jet flow ejected from the sub-combustion chamber to the main combustion chamber with respect to the cylinder axis forms the communication hole in the main combustion. Since the swirl of the chamber is inclined in the direction of the normal flow, and in particular, the valve lower surface portion and the cylinder head lower surface portion located on the extension line of the communication hole are formed with the groove forming the passage for the jet flow, The jet flow is jetted in the same direction as the intake swirl remaining in the main combustion chamber with the radial vector of the main combustion chamber due to the effect of the inclined angle of the communication hole. Moreover, the jet flow is guided along the grooves formed on the lower surface of the cylinder head and the lower surface of the valve, and arrives in a state of being uniformly distributed around the cylinder in a short period of time. Therefore, it is evenly dispersed in the main combustion chamber to achieve mixing with fresh air in a short period of time, and since the grooves are evenly distributed, adjacent flames do not overlap with each other and combustion speed is shortened. Then, the combustion is completed, the generation of particulates such as carbon, smoke and HC is suppressed, the thermal efficiency is improved, and the performance can be improved.

【0029】また、この副室式エンジンでは、前記バル
ブは低密度で且つ高強度のセラミックス等の材料で作製
されているので、高温の噴流に接触しても、前記バルブ
及び前記ヘッド下面部は溶損することがなく、耐久性を
向上できる。
Further, in this sub-chamber engine, since the valve is made of a material having a low density and a high strength such as ceramics, the valve and the lower surface of the head are not affected even if they come into contact with a hot jet. The durability can be improved without melting.

【0030】従って、この副室式エンジンでは、前記副
燃焼室で着火燃焼が良好に行われ、燃料リッチで燃焼さ
せてNOX の発生を抑制できる。また、前記副燃焼室か
ら前記主燃焼室への噴出エネルギーを前記溝の効果で有
効に活かすことができ、前記副燃焼室から前記主燃焼室
へ大きな噴出エネルギーを与えることができるので、噴
出時の速度を増大させ、火炎、未燃混合気等のガスのペ
ネトレーションを増加させ、前記主燃焼室での新気との
混合を促進できる。
[0030] Therefore, in this pre-combustion chamber engine, the ignition combustion in the auxiliary combustion chamber is satisfactorily performed, the generation of the NO X is burned in the fuel-rich can be suppressed. Further, since the ejection energy from the auxiliary combustion chamber to the main combustion chamber can be effectively utilized by the effect of the groove, and a large ejection energy can be given from the auxiliary combustion chamber to the main combustion chamber, Of the gas, such as flame and unburned air-fuel mixture, can be increased to promote mixing with fresh air in the main combustion chamber.

【0031】また、前記副燃焼室がシリンダの中央に位
置し、前記主燃焼室における前記連絡孔からの噴流の到
達距離が短く、燃焼時間が短くなって性能が向上する。
また、前記副燃焼室からの噴流の到達距離が短くて済む
ため、前記連絡孔の通路面積を大きく形成でき、しぼり
損失を低減でき効率を向上できる。また、前記主燃焼室
と前記副燃焼室との通路面積を前記副燃焼室の外周囲に
形成した多数の前記連絡孔の合計で全体として大きく形
成でき、しぼり損失を低減できる。
Further, since the auxiliary combustion chamber is located in the center of the cylinder, the distance that the jet flow reaches from the communication hole in the main combustion chamber is short, the combustion time is shortened, and the performance is improved.
Further, since the distance that the jet flow reaches from the sub-combustion chamber is short, the passage area of the communication hole can be formed large, the squeezing loss can be reduced, and the efficiency can be improved. Further, the passage area between the main combustion chamber and the auxiliary combustion chamber can be made large as a whole by the total of a large number of the communication holes formed on the outer periphery of the auxiliary combustion chamber, and the squeezing loss can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明による副室式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 a sub-chamber engine according to the present invention.

【図2】図1の副室式エンジンの連絡孔と溝の関係の一
実施例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing an embodiment of a relationship between a communication hole and a groove of the sub-chamber engine of FIG.

【図3】図1の副室式エンジンのバルブの一実施例を示
す斜視図である。
3 is a perspective view showing an embodiment of a valve of the sub-chamber engine of FIG. 1. FIG.

【図4】図1の副室式エンジンの連絡孔と溝の関係の別
の例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing another example of the relationship between the communication hole and the groove of the sub-chamber engine in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 主燃焼室 2 副燃焼室 3 シリンダ 4 連絡孔 5 シリンダヘッド 7 多噴孔 9,19,19S 溝 10 燃料噴射ノズル 12 ペントルーフ型のシリンダヘッド下面 15 副室部材 18 吸排気バルブ 20 ヘッドライナ 21 ヘッド下面部(シリンダヘッド下面部) 28 副室部材の下面部 1 Main Combustion Chamber 2 Sub Combustion Chamber 3 Cylinder 4 Communication Hole 5 Cylinder Head 7 Multiple Injection Holes 9, 19, 19S Groove 10 Fuel Injection Nozzle 12 Pentroof Cylinder Head Lower Surface 15 Sub Chamber Member 18 Intake / Exhaust Valve 20 Headliner 21 Head Lower surface (lower surface of cylinder head) 28 Lower surface of sub chamber member

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダ側に形成された主燃焼室、シリ
ンダ中心軸上のシリンダヘッドに配置された副燃焼室、
前記主燃焼室と前記副燃焼室を連通する複数の連絡孔及
び前記副燃焼室に燃料を噴霧するためその中央に噴孔を
開口した燃料噴射ノズルを有する副室式エンジンにおい
て、前記連絡孔は前記副燃焼室中心から偏心した周方向
に均等間隔で隔置して複数形成され且つシリンダ軸に対
して前記副燃焼室から前記主燃焼室への噴き出す噴流が
前記主燃焼室のスワールに順流になる方向に傾斜して形
成され、前記連絡孔の延長線上に位置するバルブ下面部
とシリンダヘッド下面部には前記連絡孔からの噴流の通
路を形成する溝が形成されていることを特徴とする副室
式エンジン。
1. A main combustion chamber formed on the cylinder side, a sub combustion chamber arranged on a cylinder head on the cylinder center axis,
In a sub-chamber engine having a plurality of communication holes communicating the main combustion chamber and the sub-combustion chamber and a fuel injection nozzle having an injection hole opened in the center thereof for spraying fuel into the sub-combustion chamber, the communication hole is A plurality of jets, which are formed at equal intervals in the circumferential direction eccentric from the center of the sub-combustion chamber and are jetted from the sub-combustion chamber to the main combustion chamber with respect to the cylinder axis, flow forward to the swirl of the main combustion chamber. And a groove that forms a passage for a jet flow from the communication hole is formed in the valve lower surface portion and the cylinder head lower surface portion that are formed so as to be inclined in the same direction. Subchamber engine.
【請求項2】 前記バルブは低密度で且つ高強度のセラ
ミックス等の材料で作製されていることを特徴とする請
求項1に記載の副室式エンジン。
2. The subchamber engine according to claim 1, wherein the valve is made of a material such as low density and high strength ceramics.
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