JPH07259564A - Combustion chamber structure in antechamber type engine - Google Patents
Combustion chamber structure in antechamber type engineInfo
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- JPH07259564A JPH07259564A JP6077828A JP7782894A JPH07259564A JP H07259564 A JPH07259564 A JP H07259564A JP 6077828 A JP6077828 A JP 6077828A JP 7782894 A JP7782894 A JP 7782894A JP H07259564 A JPH07259564 A JP H07259564A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、シリンダヘッドに形
成されたキャビティにヘッドライナと副室構造体を配置
した副室式エンジンにおける燃焼室構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion chamber structure in a subchamber engine in which a headliner and a subchamber structure are arranged in a cavity formed in a cylinder head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の遮熱副室式エンジンでは、副室の
回りの構造は、副室の周囲に低熱伝導材を配置し、副室
と主室を構成するヘッドライナとの間或いは副室のノズ
ル孔を通じて筒内のガス、副室内のガスが外部へ漏洩す
るのを防止するため、多数のシール部材が配置されてい
る。2. Description of the Related Art In a conventional heat-shielding sub-chamber engine, the structure around the sub-chamber is such that a low heat conductive material is arranged around the sub-chamber and between the sub-chamber and a headliner constituting the main chamber or a sub-chamber. A large number of sealing members are arranged to prevent the gas in the cylinder and the gas in the sub chamber from leaking to the outside through the nozzle holes of the chamber.
【０００３】上記のような遮熱副室式エンジンとして、
図２に示すようなものが開示されている。該遮熱副室式
エンジンは、シリンダブロック２５にガスケット２７を
介して固定されたシリンダヘッド４、シリンダブロック
２５に形成した孔部に取り付けられたシリンダ３５を構
成するシリンダライナ２６、シリンダヘッド４に形成し
たキャビティ６内に配置された主室１を構成するヘッド
ライナ５、及び該ヘッドライナ５に形成した取付孔２９
に嵌合された副室２を構成する副室構造体３を具備して
いる。シリンダヘッド４には吸気ポート２１が形成され
ている。ヘッドライナ５は、耐熱性で高強度のセラミッ
クスによってライナ上部１３とヘッド下面部１２とが一
体構造に構成されたものである。As a heat shield subchamber engine as described above,
The one shown in FIG. 2 is disclosed. The heat shield subchamber engine includes a cylinder head 4 fixed to a cylinder block 25 via a gasket 27, a cylinder liner 26 constituting a cylinder 35 attached to a hole formed in the cylinder block 25, and a cylinder head 4. A headliner 5 constituting the main chamber 1 arranged in the formed cavity 6, and a mounting hole 29 formed in the headliner 5.
The sub-chamber structure 3 that composes the sub-chamber 2 is fitted to the sub-chamber. An intake port 21 is formed in the cylinder head 4. The head liner 5 has a structure in which the liner upper portion 13 and the head lower surface portion 12 are integrally formed of heat-resistant and high-strength ceramics.
【０００４】副室構造体３には、副室２と主室１とを連
通する連絡孔２２が形成されると共に、副室２に燃料を
噴霧する燃料噴射ノズル１０の噴口を副室２に開口する
ためノズル孔１９が形成されている。ヘッドライナ５に
は、吸気ポート２１と主室１とを連通するポート３６が
形成されている。該ポート３６には、吸気バルブ２０が
配置され、吸気バルブ２０の作動によって吸気ポート２
１と主室１とが開閉される。なお、排気ポート及び該排
気ポートを開閉する排気バルブは、図示されていない
が、吸気ポート２１、ポート３６及び吸気バルブ２０と
同様に、シリンダヘッド４及びヘッドライナ５に構成す
ることができる。The sub-chamber structure 3 is formed with a communication hole 22 which communicates the sub-chamber 2 with the main chamber 1, and the sub-chamber 2 is provided with an injection port of a fuel injection nozzle 10 for spraying fuel into the sub-chamber 2. A nozzle hole 19 is formed for opening. The headliner 5 is formed with a port 36 that connects the intake port 21 and the main chamber 1. The intake valve 20 is disposed in the port 36, and the intake port 2 is operated by the operation of the intake valve 20.
1 and the main room 1 are opened and closed. Although not shown, the exhaust port and the exhaust valve that opens and closes the exhaust port can be configured in the cylinder head 4 and the headliner 5 similarly to the intake port 21, the port 36, and the intake valve 20.
【０００５】シリンダヘッド４に形成されたキャビティ
６は、副室構造体３が配置されるシリンダ中央の小径部
２８とヘッドライナ５が配置される大径部２３とから構
成されている。キャビティの大径部２３には、Ｓｉ3 Ｎ
4 等のセラミックスで作製されたヘッド下面部１２と該
ヘッド下面部１２に一体構造に構成されたライナ上部１
３から成るヘッドライナ５が、位置決めリング１８によ
って位置決めして配置されている。ライナ上部１３の外
周面３９と大径部２３の壁面との間には、遮熱空気層１
４が形成されている。ヘッドライナ５のヘッド下面部１
２の上面３７とキャビティ６の大径部２３の上壁面３８
との間には、シールガスケット１６が介在している。ヘ
ッドライナ５のヘッド下面部１２の中央には、取付孔２
９が形成され、取付孔２９にはＳｉ3 Ｎ4 等のセラミッ
クスで作製された副室２を形成する副室構造体３が配置
され、副室構造体３の上部はシリンダヘッド４に形成さ
れたキャビティ６内に突出している。そして、副室構造
体３は、ヘッドライナ５のシリンダ３５の中央に位置設
定されている。キャビティ６の小径部２８には遮熱部材
３３を介して副室構造体３が配置されている。The cavity 6 formed in the cylinder head 4 is composed of a small diameter portion 28 in the center of the cylinder in which the sub chamber structure 3 is arranged and a large diameter portion 23 in which the head liner 5 is arranged. In the large diameter portion 23 of the cavity, Si 3 N
A head lower surface portion 12 made of ceramics such as 4 and a liner upper portion 1 formed integrally with the head lower surface portion 12
A headliner 5 consisting of 3 is positioned and arranged by a positioning ring 18. Between the outer peripheral surface 39 of the liner upper portion 13 and the wall surface of the large diameter portion 23, the heat shield air layer 1
4 are formed. Head lower surface portion 1 of the headliner 5
2 and the upper wall surface 38 of the large diameter portion 23 of the cavity 6.
A seal gasket 16 is interposed between and. At the center of the head lower surface portion 12 of the headliner 5, the mounting hole 2
9 is formed, the sub-chamber structure 3 forming the sub-chamber 2 made of ceramics such as Si 3 N 4 is arranged in the mounting hole 29, and the upper portion of the sub-chamber structure 3 is formed in the cylinder head 4. It projects into the cavity 6. The sub chamber structure 3 is positioned at the center of the cylinder 35 of the headliner 5. The sub-chamber structure 3 is arranged in the small-diameter portion 28 of the cavity 6 via a heat shield member 33.
【０００６】また、副室構造体３には、副室２に燃料を
噴射する燃料噴射ノズル１０を配置するノズル孔１９及
び副室２と主室１を連通する連絡孔２２が形成されてい
る。連絡孔２２は、副室中心部からシリンダ周辺方向に
傾斜して複数個形成されている。図示していないが、副
室２に始動補助としてグロープラグを配置する場合には
プラグ孔を副室構造体３に形成し、該プラグ孔にグロー
プラグを配置する。Further, the sub-chamber structure 3 is formed with a nozzle hole 19 for arranging a fuel injection nozzle 10 for injecting fuel into the sub-chamber 2 and a communication hole 22 for communicating the sub-chamber 2 with the main chamber 1. . A plurality of communication holes 22 are formed so as to be inclined from the center of the sub chamber toward the cylinder periphery. Although not shown, when a glow plug is arranged in the sub chamber 2 as a starting aid, a plug hole is formed in the sub chamber structure 3 and the glow plug is arranged in the plug hole.
【０００７】副室式エンジンにおける燃焼室構造におい
て、キャビティ６に面する副室構造体３の外周面は遮熱
部材３３で囲んで覆われている。遮熱部材３３の外周面
とシリンダヘッド４のキャビティ壁面との間には、支持
スリーブ３０が介在されている。また、副室構造体３の
上面３４とキャビティ６の小径部２８の上壁面８との間
には、低熱伝導材からなる遮熱部材１７が配置されてい
る。更に、支持スリーブ３０の上面とキャビティ６の壁
面との間には、シールリング３１が配置されている。該
シールリング３１は、副室２から副室構造体３と燃料噴
射ノズル１０との隙間を通じて副室構造体３の外部へガ
スが漏洩するのを防止している。また、支持スリーブ３
０の下面とヘッドライナ５の上面との間にはシールリン
グ３２が配置されている。該シールリング３２は、主室
１からヘッドライナ５と副室構造体３との隙間を通じて
ヘッドライナ５の外部へガスが漏洩するのを防止してい
る。副室構造体３の上面とキャビティ６の下面８との間
には、複数個の遮熱部材１７が介在されている。In the combustion chamber structure in the sub-chamber engine, the outer peripheral surface of the sub-chamber structure 3 facing the cavity 6 is covered with a heat shield member 33. The support sleeve 30 is interposed between the outer peripheral surface of the heat shield member 33 and the cavity wall surface of the cylinder head 4. Further, between the upper surface 34 of the sub chamber structure 3 and the upper wall surface 8 of the small diameter portion 28 of the cavity 6, a heat shield member 17 made of a low heat conductive material is arranged. Further, a seal ring 31 is arranged between the upper surface of the support sleeve 30 and the wall surface of the cavity 6. The seal ring 31 prevents gas from leaking from the sub chamber 2 to the outside of the sub chamber structure 3 through the gap between the sub chamber structure 3 and the fuel injection nozzle 10. Also, the support sleeve 3
A seal ring 32 is arranged between the lower surface of 0 and the upper surface of the headliner 5. The seal ring 32 prevents gas from leaking from the main chamber 1 to the outside of the headliner 5 through the gap between the headliner 5 and the sub-chamber structure 3. A plurality of heat shield members 17 are interposed between the upper surface of the sub chamber structure 3 and the lower surface 8 of the cavity 6.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
遮熱副室式エンジンでは、図２に示すように、副室２を
構成する副室構造体３の回りの構造は、副室構造体３の
周囲に低熱伝導材を配置し、副室構造体３とヘッドライ
ナ５との間、或いは副室構造体３に形成したノズル孔１
９と燃料噴射ノズル１０との間からのガスの漏洩を防止
するため、シールリング３１，３２及び支持スリーブ３
０によってシール構造に構成されている。該シール構造
は、副室２から吸気ポート２１までの間隔が短いため、
有効な遮熱構造を構成することができない。また、副室
２付近の温度が高くなるため、副室構造体３の周囲に配
置されたシールリング３１，３２の耐久性が悪化する。
特に、連絡孔２２付近の副室構造体３の外周に配置され
ているシールリング３２は、高温領域に位置するので、
耐久性が悪化するという問題がある。However, in the conventional heat-shielding sub-chamber engine, the structure around the sub-chamber structure 3 constituting the sub-chamber 2 is the sub-chamber structure 3 as shown in FIG. A low heat conductive material is arranged around the nozzle, and the nozzle hole 1 is formed between the sub chamber structure 3 and the headliner 5 or in the sub chamber structure 3.
9 and the fuel injection nozzle 10, in order to prevent leakage of gas, the seal rings 31, 32 and the support sleeve 3
The seal structure is constituted by 0. In the seal structure, the distance from the sub chamber 2 to the intake port 21 is short,
An effective heat shield structure cannot be constructed. Further, since the temperature in the vicinity of the sub chamber 2 becomes high, the durability of the seal rings 31 and 32 arranged around the sub chamber structure 3 deteriorates.
Particularly, since the seal ring 32 arranged on the outer periphery of the sub-chamber structure 3 near the communication hole 22 is located in the high temperature region,
There is a problem that durability deteriorates.
【０００９】ところで、本出願人は、ヘッドライナに副
室構造体を配置した副室式エンジンにおける副室遮熱構
造を開発し、先に出願した（特願平５−１８３２１４号
参照）。該副室遮熱構造は、副室構造体からシリンダヘ
ッドへの熱流束を可及的に絞り込んだものである。副室
構造体を囲む遮熱構造体とキャビティとの間に遮熱空気
層を形成して互いに非接触状態に配置し、遮熱構造体と
キャビティ壁面との間に遮熱プレートを配置する。遮熱
構造体のシール反力を支持するキャビティ壁面と遮熱構
造体に接触する遮熱プレートの接触部を遮熱プレートの
熱流束を最小にするためノズル孔の回りの最内周と最外
周に形成したものである。By the way, the present applicant has developed a sub-chamber heat shield structure in a sub-chamber engine in which a sub-chamber structure is arranged in a headliner, and filed an application for it (see Japanese Patent Application No. 5-183214). The sub-chamber heat shield structure is one in which the heat flux from the sub-chamber structure to the cylinder head is narrowed down as much as possible. A heat shield air layer is formed between the heat shield structure surrounding the sub-chamber structure and the cavity and arranged in a non-contact state, and a heat shield plate is arranged between the heat shield structure and the cavity wall surface. In order to minimize the heat flux of the heat shield plate, the innermost and outermost peripheries of the nozzle wall are designed to minimize the heat flux of the heat shield plate in contact with the cavity wall that supports the seal reaction force of the heat shield structure and the heat shield plate that contacts the heat shield structure. It was formed in.
【００１０】この発明の目的は、上記の課題を解決する
ことであり、副室を構成する副室構造体の外周面をヘッ
ドライナで囲み、高温領域での隙間を無くし、シリンダ
ヘッドとヘッドライナとの間に設けるシールリングを副
室の上方の低温領域に配置し、シールリングの耐久性を
向上させると共に、ヘッドライナの外周に密閉状態の遮
熱空気層を形成し、副室からシリンダヘッドへの熱放散
を可及的に最小限に低減し、副室から吸気ポートへの熱
流を阻止して燃焼室への吸入空気の充填効率をアップす
る副室式エンジンにおける燃焼室構造を提供することで
ある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and the outer peripheral surface of the sub-chamber structure constituting the sub-chamber is surrounded by a headliner to eliminate a gap in a high temperature region, thereby eliminating a cylinder head and a headliner. A seal ring provided between the sub chamber and the cylinder head is installed in the low temperature region above the sub chamber to improve the durability of the seal ring and to form a sealed heat shield air layer on the outer periphery of the headliner. A combustion chamber structure for a sub-chamber engine that reduces heat dissipation to the combustion chamber as much as possible and prevents heat flow from the sub chamber to the intake port to improve the efficiency of filling intake air into the combustion chamber That is.
【００１１】[0011]
【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、シリンダヘッドに形成した大径部と小径部から
成るキャビティ内に配置され且つ主室を構成するライナ
上部とヘッド下面部を一体構造に構成したヘッドライ
ナ、及び該ヘッドライナに形成した孔部に嵌合され且つ
前記主室へ連通する連絡孔を形成した副室を構成する副
室構造体を具備し、前記ヘッドライナの前記孔部の周縁
に沿って上方へ突出した前記ヘッドライナに一体構造の
筒部が前記小径部に配置され、前記筒部によって前記副
室構造体の外周が囲まれ、前記筒部の上面と前記小径部
の壁面との間にシール部材が配置され、前記副室構造体
の上面と前記小径部の壁面との間に低熱伝導材から成る
遮熱部材が配置されていることを特徴とする副室式エン
ジンにおける燃焼室構造に関する。In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the present invention provides a headliner in which the upper portion of the liner and the lower surface of the head, which are arranged in the cavity formed in the cylinder head and have a large-diameter portion and a small-diameter portion and which constitute the main chamber, are integrally formed. A sub-chamber structure that is fitted into the formed hole and forms a sub-chamber having a communication hole communicating with the main chamber, and the sub-chamber structure protruding upward along the peripheral edge of the hole of the headliner; A cylindrical portion integrally formed with the headliner is disposed in the small diameter portion, the outer periphery of the sub-chamber structure is surrounded by the cylindrical portion, and a seal member is disposed between the upper surface of the cylindrical portion and the wall surface of the small diameter portion. And a heat shield member made of a low heat conductive material is disposed between the upper surface of the sub chamber structure and the wall surface of the small diameter portion.
【００１２】また、この副室式エンジンにおける燃焼室
構造において、前記筒部は前記ヘッドライナと一体構造
にセラミックスで作製されている。セラミックスとして
は、Ｓｉ3 Ｎ4 等の耐熱性で高温高強度のセラミックス
を選定することが好ましい。そして、前記筒部内に配置
した前記副室構造体は前記ヘッドライナのシリンダ中央
に位置設定されている。また、前記シール部材は中空リ
ングで構成されている。副室の遮熱度をアップするた
め、前記キャビティの前記大径部には遮熱空気層を介し
て前記ヘッドライナが配置され、前記キャビティの前記
小径部には遮熱空気層を介して前記筒部が配置されてい
る。また、前記シリンダヘッドに形成された吸気ポート
と前記副室との間には前記遮熱空気層が位置している。
前記副室構造体には、前記副室に燃料を噴霧する燃料噴
射ノズルを配置するノズル孔が形成されている。Further, in the combustion chamber structure of this sub-chamber engine, the cylindrical portion is made of ceramics integrally with the headliner. As the ceramics, it is preferable to select heat-resistant and high-temperature and high-strength ceramics such as Si 3 N 4 . The sub-chamber structure disposed inside the tubular portion is positioned at the center of the cylinder of the headliner. Further, the sealing member is composed of a hollow ring. In order to increase the heat shield degree of the sub chamber, the headliner is arranged in the large diameter portion of the cavity via a heat shield air layer, and the cylinder is arranged in the small diameter portion of the cavity via a heat shield air layer. Parts are arranged. The heat shield air layer is located between the intake port formed in the cylinder head and the sub chamber.
Nozzle holes for arranging fuel injection nozzles for spraying fuel into the sub chamber are formed in the sub chamber structure.
【００１３】[0013]
【作用】この発明による副室式エンジンにおける燃焼室
構造は、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における燃焼室構造は、ヘッ
ドライナの孔部の周縁に沿って上方へ突出した筒部が前
記ヘッドライナに一体構造に構成され、該筒部がシリン
ダヘッドに形成したキャビティの小径部に配置され、副
室を構成する副室構造体の外周が前記筒部によって囲ま
れているので、前記ヘッドライナと前記筒部との間には
隙間が無い構造となり、ガスシールのため、前記副室の
連絡孔近傍の高温領域にシールリングを配置する必要が
ない。また、シールリングは比較的に低温領域即ち副室
構造体の上方の前記筒部の上面と前記小径部の上壁面と
の間に配置するのみであり、副室構造体の外壁面と前記
ヘッドライナとのシール性を向上でき、シールリングの
耐久性を向上できる。The combustion chamber structure in the subchamber engine according to the present invention is constructed as described above and operates as follows.
That is, in the combustion chamber structure in this sub-chamber engine, a cylindrical portion protruding upward along the peripheral edge of the hole portion of the headliner is integrally formed with the headliner, and the cylindrical portion is formed in the cylinder head. Since the outer periphery of the sub-chamber structure that is disposed in the small-diameter portion of the sub-chamber is surrounded by the tubular portion, there is no gap between the headliner and the tubular portion, and the gas seal Therefore, it is not necessary to dispose the seal ring in the high temperature region near the communication hole of the sub chamber. Further, the seal ring is only arranged between the upper surface of the cylindrical portion above the sub-chamber structure, that is, the upper wall surface of the small-diameter portion in a relatively low temperature region, and the outer wall surface of the sub-chamber structure and the head. The sealability with the liner can be improved, and the durability of the seal ring can be improved.
【００１４】また、前記キャビティの前記大径部には遮
熱空気層を介して前記ヘッドライナが配置されているの
で、前記遮熱空気層は前記シリンダヘッドに形成された
吸気ポートと前記副室との間に位置し、前記副室で発生
する熱は前記吸気ポートへは流れず、前記吸気ポート内
を燃焼ガスで加熱する影響を低減でき、主室への吸入空
気の充填効率をアップできる。Further, since the headliner is arranged in the large-diameter portion of the cavity through a heat-shielding air layer, the heat-shielding air layer is formed in the intake port and the sub chamber of the cylinder head. And the heat generated in the sub chamber does not flow to the intake port, the influence of heating the inside of the intake port with combustion gas can be reduced, and the efficiency of filling the main chamber with intake air can be increased. .
【００１５】[0015]
【実施例】以下、図面を参照して、この発明による副室
式エンジンにおける燃焼室構造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における燃焼室構造
の一実施例を示す断面図である。図１に示す副室式エン
ジンは、図２に示す副室式エンジンと比較して、ヘッド
ライナの構造、シールリングの配置位置及びシリンダヘ
ッドと筒部との間の構造が相違する以外は、同一の構造
であるので、ここでは同一の部品には同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a combustion chamber structure in a subchamber engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a combustion chamber structure in a subchamber engine according to the present invention. The sub-chamber engine shown in FIG. 1 is different from the sub-chamber engine shown in FIG. 2 except that the structure of the headliner, the arrangement position of the seal ring, and the structure between the cylinder head and the tubular portion are different. Since they have the same structure, the same reference numerals are given to the same parts, and duplicate explanations are omitted.
【００１６】この副室式エンジンにおける燃焼室構造
は、特に、ヘッドライナ５におけるヘッド下面部１２の
中央位置に孔部２９を形成し、孔部２９の縁部周囲に沿
って上方へ突出して延びる筒部１５を形成する。ヘッド
ライナ５と筒部１５とは、Ｓｉ3 Ｎ4 等の同一のセラミ
ックスで一体構造に構成されている。従って、筒部１５
の内壁面９と孔部２９の内壁面とは連続した孔壁面を形
成する。ヘッドライナ５はシリンダヘッド４に形成した
キャビティ６の大径部２３に配置され、筒部１５はシリ
ンダヘッド４に形成したキャビティ６の小径部２８に配
置されている。In the combustion chamber structure of this sub-chamber type engine, a hole 29 is formed at the central position of the head lower surface 12 of the head liner 5, and the projection extends upward along the periphery of the edge of the hole 29. The tubular portion 15 is formed. The headliner 5 and the tubular portion 15 are integrally formed of the same ceramic such as Si 3 N 4 . Therefore, the tubular portion 15
The inner wall surface 9 and the inner wall surface of the hole portion 29 form a continuous hole wall surface. The headliner 5 is arranged in the large diameter portion 23 of the cavity 6 formed in the cylinder head 4, and the cylinder portion 15 is arranged in the small diameter portion 28 of the cavity 6 formed in the cylinder head 4.
【００１７】副室構造体３は筒部１５の内壁面９と取付
孔２９の内壁面とで形成される孔部に配置され、副室構
造体３の外周面は筒部１５で囲まれた状態に配置されて
いる。また、副室構造体３の上面３４とキャビティ６即
ち小径部２８の上壁面８との間には、低熱伝導材からな
る遮熱部材１７が介在されている。筒部１５の上面４０
と小径部２８の上壁面８との間には、中空リング等のシ
ールリング７が配置されている。従って、シールリング
７は、副室構造体３に形成された連絡孔２２から遠く離
れた低温領域に配置された状態になり、シールリング７
の熱影響を低減し、耐久性を向上できる。The sub-chamber structure 3 is arranged in a hole formed by the inner wall surface 9 of the tubular portion 15 and the inner wall surface of the mounting hole 29, and the outer peripheral surface of the sub-chamber structure 3 is surrounded by the tubular portion 15. It is arranged in a state. Further, a heat shield member 17 made of a low heat conductive material is interposed between the upper surface 34 of the sub chamber structure 3 and the cavity 6, that is, the upper wall surface 8 of the small diameter portion 28. Upper surface 40 of tubular portion 15
A seal ring 7 such as a hollow ring is disposed between the upper wall surface 8 and the small diameter portion 28. Therefore, the seal ring 7 is placed in a low temperature region far away from the communication hole 22 formed in the sub chamber structure 3, and the seal ring 7 is formed.
The heat effect of can be reduced and the durability can be improved.
【００１８】この副室式エンジンにおける燃焼室構造に
おいて、キャビティ６の大径部２３には遮熱空気層１４
を介してヘッドライナ５が配置され、特に、キャビティ
６の小径部２８と筒部１５の外周面２４との間には遮熱
空気層１１が形成されている。そして、シリンダヘッド
４に形成された吸気ポート２１と副室２との間には、遮
熱空気層１１が位置していることになる。従って、副室
２内の燃焼ガスによる熱エネルギーは、遮熱空気層１１
の存在によって遮熱度がアップし、吸気ポート２１への
熱影響を低減でき、吸入空気の熱膨張が発生せず、吸入
空気の充填効率即ち吸気効率を向上できる。In the combustion chamber structure of this sub-chamber engine, the large-diameter portion 23 of the cavity 6 is covered with the heat-shielding air layer 14.
The headliner 5 is disposed via the heat insulating air layer 11 between the small diameter portion 28 of the cavity 6 and the outer peripheral surface 24 of the tubular portion 15. The heat shield air layer 11 is located between the intake port 21 formed in the cylinder head 4 and the sub chamber 2. Therefore, the thermal energy generated by the combustion gas in the sub chamber 2 is
Due to the presence of the above, the heat shield degree is increased, the heat influence on the intake port 21 can be reduced, the thermal expansion of the intake air does not occur, and the intake air charging efficiency, that is, the intake efficiency can be improved.
【００１９】この副室式エンジンにおける燃焼室構造に
ついて、有限要素法ＦＥＭによる熱流計算を行った結
果、吸気ポート２１付近の壁温は、６６℃低下すること
が分かった。そして、吸気ポート２１内における吸気温
度の上昇は、９．１℃低下することが分かった。上記熱
流計算についての条件は、エンジン回転数が４５００ｒ
ｐｍであり、燃料供給量Ｆｆ（＝重量／時間・リットル
・回転数）は、 Ｆｆ＝２．３ｇ／ｈｒ・ｌ・ｒｐｍであった。As a result of heat flow calculation by the finite element method FEM for the combustion chamber structure in this sub-chamber engine, it was found that the wall temperature near the intake port 21 decreased by 66 ° C. It was found that the rise in intake air temperature in the intake port 21 was decreased by 9.1 ° C. The condition for the heat flow calculation is that the engine speed is 4500r.
The fuel supply amount Ff (= weight / hour · liter · revolution speed) was Ff = 2.3 g / hr · l · rpm.
【００２０】[0020]
【発明の効果】この発明による副室式エンジンにおける
燃焼室構造は、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における燃焼室構
造は、シリンダヘッドに形成されたキャビティに配置さ
れたヘッドライナにおけるヘッド下面部には孔部が形成
され、該孔部の周縁に沿って上方へ突出した筒部が前記
ヘッドライナに一体構造に形成されているので、シリン
ダヘッドに形成したキャビティの壁面と筒部との間に遮
熱空気層を形成でき、遮熱度をアップできると共に、前
記ヘッド下面部と前記筒部との境界には隙間がない。従
って、ヘッドライナと筒部との境界からの燃焼ガスの漏
洩は発生しない。The combustion chamber structure in the sub-chamber engine according to the present invention is constructed as described above and has the following effects. A combustion chamber structure in this sub-chamber engine is such that a head liner arranged in a cavity formed in a cylinder head has a hole formed in a lower surface of a head, and a cylindrical portion protruding upward along a peripheral edge of the hole. Is integrally formed with the head liner, a heat shield air layer can be formed between the wall surface of the cavity formed in the cylinder head and the cylinder portion, and the heat shield can be improved, and the head lower surface portion and the There is no gap at the boundary with the tube. Therefore, the leakage of combustion gas from the boundary between the headliner and the cylinder does not occur.
【００２１】そして、ヘッドライナの孔部壁面と副室構
造体の外周面との間に存在する隙間は、前記筒部の上面
とキャビティの小径部の上壁面との間を通じてのみ、前
記筒部の外周面へのガス流れの通路が存在するが、前記
筒部の上面とキャビティの小径部の上壁面との間にはシ
ール部材が配置されているので、燃焼ガスの流れがキャ
ビティの壁面と筒部との間に形成される遮熱空気層へ流
れ込むことはない。しかも、シール部材が配置されてシ
ールするべき領域は前記筒部の上面であり、そこでは燃
焼ガスの熱エネルギーが小さく低温領域であるので、シ
ール部材が高温で破壊されることがなく、耐久性が向上
する。The gap between the wall surface of the hole of the headliner and the outer peripheral surface of the sub-chamber structure is provided only between the upper surface of the cylindrical portion and the upper wall surface of the small diameter portion of the cavity. Although there is a passage for gas flow to the outer peripheral surface of the cavity, since a seal member is arranged between the upper surface of the cylindrical portion and the upper wall surface of the small diameter portion of the cavity, the flow of combustion gas is It does not flow into the heat-shielding air layer formed between itself and the tubular portion. Moreover, the area where the seal member is disposed and should be sealed is the upper surface of the tubular portion, where the thermal energy of the combustion gas is small and is in the low temperature area, so the seal member is not destroyed at high temperature and is durable. Is improved.
【００２２】また、前記キャビティの前記大径部と前記
ヘッドライナとの間には、遮熱空気層が形成されてい
る。特に、前記キャビティの前記小径部と前記筒部との
間には遮熱空気層が形成され、該遮熱空気層は前記シリ
ンダヘッドに形成された吸気ポートと前記副室との間に
位置しているので、副室内の燃焼ガスによる前記吸気ポ
ートを流れる吸入空気の受熱量が少なくなり、吸入空気
が熱膨張して体積膨張することがなく、遮熱エンジンで
ありながら、吸入空気の充填効率を向上でき、エンジン
性能、熱効率を向上させることができる。A heat shield air layer is formed between the large diameter portion of the cavity and the headliner. Particularly, a heat shield air layer is formed between the small diameter portion of the cavity and the cylindrical portion, and the heat shield air layer is located between the intake port formed in the cylinder head and the sub chamber. Therefore, the amount of heat received by the intake air flowing through the intake port due to the combustion gas in the sub-chamber is reduced, and the intake air does not expand thermally and does not expand in volume. The engine performance and thermal efficiency can be improved.
【図１】この発明による副室式エンジンにおける燃焼室
構造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 combustion chamber structure in a sub-chamber engine according to the present invention.
【図２】従来の副室式エンジンにおける燃焼室構造の一
例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an example of a combustion chamber structure in a conventional sub-chamber engine.
１ 主室 ２ 副室 ３ 副室構造体 ４ シリンダヘッド ５ ヘッドライナ ６ キャビティ ７ シールリング ８ 小径部の上壁面 ９ 筒部の内壁面 １０ 燃料噴射ノズル １１，１４ 遮熱空気層 １２ ヘッド下面部 １３ ライナ上部 １５ 筒部 １６ 遮熱ガスケット １７ 遮熱部材 １９ ノズル孔 ２０ 吸気バルブ ２１ 吸気ポート ２２ 連絡孔 ２３ 大径部 ２４ 筒部外周面 ２８ 小径部 ２９ 取付孔 ３４ 副室構造体の上面 ３５ シリンダ 1 Main Chamber 2 Sub Chamber 3 Sub Chamber Structure 4 Cylinder Head 5 Head Liner 6 Cavity 7 Seal Ring 8 Upper Wall of Small Diameter 9 Inner Wall of Cylinder 10 Fuel Injection Nozzle 11, 14 Heat Shielding Air Layer 12 Head Bottom 13 Liner upper part 15 Cylinder part 16 Heat shield gasket 17 Heat shield member 19 Nozzle hole 20 Intake valve 21 Intake port 22 Communication hole 23 Large diameter part 24 Cylinder part outer peripheral surface 28 Small diameter part 29 Mounting hole 34 Upper surface of sub-chamber structure 35 Cylinder
Claims (7)
部から成るキャビティ内に配置され且つ主室を構成する
ライナ上部とヘッド下面部を一体構造に構成したヘッド
ライナ、及び該ヘッドライナに形成した孔部に嵌合され
且つ前記主室へ連通する連絡孔を形成した副室を構成す
る副室構造体を具備し、前記ヘッドライナの前記孔部の
周縁に沿って上方へ突出した前記ヘッドライナに一体構
造の筒部が前記小径部に配置され、前記筒部によって前
記副室構造体の外周が囲まれ、前記筒部の上面と前記小
径部の壁面との間にシール部材が配置され、前記副室構
造体の上面と前記小径部の壁面との間に低熱伝導材から
成る遮熱部材が配置されていることを特徴とする副室式
エンジンにおける燃焼室構造。1. A headliner in which an upper portion of a liner and a lower surface of a head, which are arranged in a cavity having a large diameter portion and a small diameter portion formed in a cylinder head and which constitute a main chamber, are integrally formed, and the headliner. A head that is provided with a sub-chamber structure that is fitted into the hole and that forms a sub-chamber with a communication hole communicating with the main chamber, and that projects upward along the peripheral edge of the hole of the head liner. A tubular portion having an integral structure is arranged in the liner in the small diameter portion, the outer periphery of the sub-chamber structure is surrounded by the tubular portion, and a seal member is arranged between the upper surface of the tubular portion and the wall surface of the small diameter portion. A combustion chamber structure in a sub-chamber engine, wherein a heat shield member made of a low heat conductive material is disposed between an upper surface of the sub-chamber structure and a wall surface of the small diameter portion.
にセラミックス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における燃焼室構造。2. The combustion chamber structure for a sub-chamber engine according to claim 1, wherein the cylindrical portion is made of ceramics integrally with the headliner.
ていることを特徴とする請求項１又は２に記載の副室式
エンジンにおける燃焼室構造。3. The combustion chamber structure for a sub-chamber engine according to claim 1, wherein the seal member is a hollow ring.
前記ヘッドライナのシリンダ中央に位置設定されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の副室
式エンジンにおける燃焼室構造。4. The sub-chamber engine according to claim 1, wherein the sub-chamber structure disposed inside the tubular portion is positioned at a cylinder center of the headliner. Combustion chamber structure.
気層を介して前記ヘッドライナが配置され、前記キャビ
ティの前記小径部には遮熱空気層を介して前記筒部が配
置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
に記載の副室式エンジンにおける燃焼室構造。5. The headliner is arranged in the large diameter portion of the cavity via a heat shielding air layer, and the cylinder portion is arranged in the small diameter portion of the cavity via a heat shielding air layer. The combustion chamber structure in the sub-chamber engine according to any one of claims 1 to 4, wherein:
ートと前記副室との間には前記遮熱空気層が位置してい
ることを特徴とする請求項５に記載の副室式エンジンに
おける燃焼室構造。6. The combustion in a sub-chamber engine according to claim 5, wherein the heat-shielding air layer is located between an intake port formed in the cylinder head and the sub-chamber. Room structure.
噴霧する燃料噴射ノズルを配置するノズル孔が形成され
ていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載
の副室式エンジンにおける燃焼室構造。7. The sub-chamber structure is formed with a nozzle hole for arranging a fuel injection nozzle for spraying fuel into the sub-chamber. Combustion chamber structure in a subchamber engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07782894A JP3275526B2 (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Combustion chamber structure for sub-chamber engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07782894A JP3275526B2 (en) | 1994-03-25 | 1994-03-25 | Combustion chamber structure for sub-chamber engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07259564A true JPH07259564A (en) | 1995-10-09 |
| JP3275526B2 JP3275526B2 (en) | 2002-04-15 |
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- 1994-03-25 JP JP07782894A patent/JP3275526B2/en not_active Expired - Fee Related
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