JPH08200072A - Combustion chamber structure of indirect injection internal combustion engine - Google Patents

Combustion chamber structure of indirect injection internal combustion engine

Info

Publication number
JPH08200072A
JPH08200072A JP7007081A JP708195A JPH08200072A JP H08200072 A JPH08200072 A JP H08200072A JP 7007081 A JP7007081 A JP 7007081A JP 708195 A JP708195 A JP 708195A JP H08200072 A JPH08200072 A JP H08200072A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
combustion chamber
sub
jet
view
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7007081A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Nagakura
克彦 永倉
Hiroki Masuda
宏樹 枡田
Kenji Shiga
健治 志賀
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.)
Yanmar Co Ltd
Original Assignee
Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanmar Diesel Engine Co Ltd filed Critical Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Priority to JP7007081A priority Critical patent/JPH08200072A/en
Publication of JPH08200072A publication Critical patent/JPH08200072A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PURPOSE: To improve a combustion chamber structure in an indirect injection internal combustion engine in order to reduce exhaust emission while improving combustion efficiency. CONSTITUTION: A combustion chamber structure which is composed of a guide groove part 3 and a vortex flow part 4 or the like or is composed of a jet colliding part and a recessed part or in which a projecting part is arranged in the recessed part or left and right recessed parts are arranged in line symmetry or the like, is provided.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼効率が高く、かつ
排気エミッションの低い副室式内燃機関を実現するため
の、空気利用率の高い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 having a high air utilization rate for realizing a sub-chamber internal combustion engine having high combustion efficiency and low exhaust emission.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、従来からの副室式内燃機関の燃
焼室構造を示す側面断面図である(特公平1−3100
5号)。従来より、図1の如く、シリンダーヘッドCH
内に形成した副室(副燃焼室)SBR内に、燃料噴射弁
Vを介して燃料を噴射し、該副室SBR内に配設したグ
ロープラグGPにて該燃料を過熱爆発させ、該副室SB
Rの底部を形成するホットプラグHP内に穿設した側面
視傾斜状の噴孔Gを介して、シリンダーブロックCB内
に構成されたシリンダー内におけるピストンP冠部に形
成された燃焼室(主燃焼室)MBRに火炎噴射し、該燃
焼室内の空気を更に爆発させてピストンPを作動させる
構成の副室式内燃機関は公知となっている。(図1中、
A線は噴孔Gの中心線であり、また、図2(a)等の
A’−A’線は、該中心線Aの平面視延長線である。)
2. Description of the Related Art FIG. 1 is a side sectional view showing a conventional combustion chamber structure of a sub-chamber internal combustion engine (Japanese Patent Publication No. 1-3100).
No. 5). Conventionally, as shown in FIG. 1, the cylinder head CH
Fuel is injected into the sub chamber (sub combustion chamber) SBR formed inside the fuel injection valve V, and the glow plug GP disposed in the sub chamber SBR causes the fuel to overheat and explode. Room SB
A combustion chamber (main combustion) formed in the crown portion of the piston P in the cylinder formed in the cylinder block CB through the injection hole G formed in the hot plug HP forming the bottom of the R and having an inclined shape in a side view. A chamber internal combustion engine having a structure in which flame is injected to the MBR and the air in the combustion chamber is further exploded to operate the piston P is known. (In Fig. 1,
The line A is the center line of the injection hole G, and the line A′-A ′ in FIG. 2A and the like is an extension line of the center line A in plan view. )

【0003】この中で、ピストンP冠部の燃焼室(主燃
焼室)MBPは、図2(a)の従来の燃焼室構造を示す
ピストン冠部の平面図、及び(b)の(a)中A’−
A’線断面図にて示す如く、噴孔G出口付近より前方
(以後、ピストン冠部の平面図、及びA’−A’線断面
図においては、図中左側を前方とする。)に、該噴孔G
からの火炎噴流を誘導する一定幅の案内溝部1を凹設
し、その両側方に、噴流を渦流化し、未使用空気と混合
させて燃焼させるために、円形の渦流室部2・2を線対
称状に凹設した構造となっていた。このように、燃焼室
MBPを「双渦流」形状にし、また、副室SBPや噴孔
G等の「燃料噴射系」にも改良を加えて、従来より良好
な始動性能と燃焼性能を有する副室式内燃機関を提供し
てきた。
Among these, the combustion chamber (main combustion chamber) MBP of the crown of the piston P is a plan view of the piston crown showing the conventional combustion chamber structure of FIG. 2 (a), and (a) of (b). Medium A'-
As shown in the cross-sectional view taken along the line A ′, forward from the vicinity of the outlet of the injection hole G (hereinafter, in the plan view of the piston crown portion and the cross-sectional view taken along the line A′-A ′, the left side in the drawing is the front). The injection hole G
A guide groove 1 having a constant width for inducing a flame jet from is formed in a concave shape. On both sides of the guide groove, circular jet chambers 2 and 2 are formed in order to swirl the jet and mix it with unused air for combustion. It had a symmetrical concave structure. In this way, the combustion chamber MBP is formed into a “twisted flow” shape, and the “fuel injection system” such as the sub chamber SBP and the injection holes G is also improved so that the sub chamber having better starting performance and combustion performance than before. Has provided chamber internal combustion engines.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、より一層の良
好な燃料消費率(燃焼効率)、及び排気エミッション
(排気中に含まれるNOX 、HC、CO、P.M.等の
総称)の低減化を実現するには、「燃料噴射系」におい
ては、急激な燃焼を抑えつつ、燃焼期間を短縮化するよ
うな改善が必要とされ、一方、燃焼に直接係わる燃焼室
MBRの構造については、その寸法や形状に技術的な改
善を加える必要がある。
However, the fuel consumption rate (combustion efficiency) and the exhaust emission (the general term for NO x , HC, CO, PM, etc. contained in the exhaust gas) are further reduced. In order to realize this, in the "fuel injection system", it is necessary to improve so as to shorten the combustion period while suppressing rapid combustion, while the structure of the combustion chamber MBR directly related to combustion is It is necessary to make technical improvements in its size and shape.

【0005】この中で、従来の図2に示す燃焼室MBR
は、まず、噴孔Gからの火炎噴流を案内溝部1が一定幅
で前方に案内しているので、噴流方向と直角方向の火炎
の発達が抑制されている。従って、渦流室部2・2内で
の空気との混合が不十分である。また、案内溝部1の前
端は、該ピストンP冠部の前後中央付近までとなってい
て、この部位で噴流が行き止まりとなり、この部位より
該案内溝部1の両側方の渦流室部2・2へは、一体後方
に下がって案内されることとなり、後方の噴孔Gからの
噴流に対向するので、この部位にて噴流が滞留し、不完
全燃焼となり、特に高負荷時で噴流の勢いが強い時に
は、排気エミッションが多くなるという不具合を生じて
いた。
Among these, the conventional combustion chamber MBR shown in FIG.
First, since the guide groove portion 1 guides the flame jet from the nozzle hole G forward with a constant width, the development of the flame in the direction perpendicular to the jet direction is suppressed. Therefore, the mixing with the air in the swirl chambers 2.2 is insufficient. Further, the front end of the guide groove portion 1 is up to the vicinity of the front and rear center of the crown portion of the piston P, and the jet flow becomes a dead end at this portion, and from this portion to the swirl chamber portions 2.2 on both sides of the guide groove portion 1. Is guided downward to the rear and faces the jet flow from the rear injection hole G, so the jet stays at this portion and incomplete combustion occurs, and the jet force is strong especially at high load. At times, there was a problem that exhaust emissions increased.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題を解決するために、次のような手段を用いるもので
ある。即ち、シリンダーヘッド内に内設した副室内に燃
料噴射し、該副室より噴孔を介して、ピストン冠部に形
成した燃焼室に火炎噴流を放出する構成の副室式内燃機
関において、該燃焼室は、該噴孔からの火炎噴射の衝突
部位より噴流の前方向に、平面視末広がり状の溝部を凹
設し、更にその前方に、該溝と段差を有する一つ或いは
複数の凹部を形成した構造とした。
The present invention uses the following means in order to solve the above problems. That is, in a sub-chamber internal combustion engine configured to inject fuel into a sub-chamber provided inside a cylinder head and to discharge a flame jet from the sub-chamber through a nozzle hole to a combustion chamber formed in a piston crown portion, The combustion chamber is provided with a groove portion having a flared end in a plan view in a front direction of the jet from a collision portion of the flame injection from the injection hole, and further, in front of the groove portion, one or a plurality of concave portions having a step with the groove. The structure was formed.

【0007】また、シリンダーヘッド内に内設した副室
内に燃料噴射し、該副室より噴孔を介して、ピストン冠
部に形成した燃焼室に火炎噴流を放出する構成の副室式
内燃機関において、該燃焼室は、該噴孔からの火炎噴射
の衝突部位をピストン頂面にて形成し、その面積を、該
噴孔出口の投影面積より大きく取り、該衝突部位を経
て、該ピストン冠部に、噴流方向の左右方向に延出し、
かつ平面視末広がり状の略扇形の凹部を形成した構造と
した。
A sub-chamber internal combustion engine having a structure in which fuel is injected into a sub-chamber provided inside the cylinder head and a flame jet is discharged from the sub-chamber to a combustion chamber formed in the piston crown through injection holes. In the combustion chamber, the collision area of the flame injection from the injection hole is formed on the piston top surface, the area is made larger than the projected area of the injection hole outlet, and the piston crown is passed through the collision area. To the left and right of the jet direction,
In addition, the structure is such that a substantially fan-shaped concave portion that widens in the plan view is formed.

【0008】また、この副室式内燃機関の燃焼室構造に
おいて、該凹部の前端縁部における、該噴孔の中心軸の
平面視延長線との交差部位付近のピストン頂面を、後方
寄りに突出させた。
Further, in the combustion chamber structure of this sub-chamber type internal combustion engine, the piston top surface in the vicinity of the intersection of the front end edge of the recess with the extension line of the central axis of the injection hole in plan view is moved rearward. I made it stand out.

【0009】また、この副室式内燃機関の燃焼室構造に
おいて、該衝突部位を、ピストン頂面より低く、かつ該
凹部より高く凹設し、その底面を傾斜状またはピストン
頂面と平行状とした。
Further, in the combustion chamber structure of this sub-chamber internal combustion engine, the collision portion is recessed lower than the piston top surface and higher than the recess, and the bottom surface is inclined or parallel to the piston top surface. did.

【0010】また、シリンダーヘッド内に内設した副室
内に燃料噴射し、該副室より噴孔を介して、ピストン冠
部に形成した燃焼室に火炎噴流を放出する構成の副室式
内燃機関において、該燃焼室は、該噴孔からの火炎噴射
の衝突部位をピストン頂面、或いは傾斜状に形成し、ピ
ストン冠部の、該衝突部位を隔てて、噴流方向の両側方
に線対称状に凹部を形成した構造とした。
A sub-chamber internal combustion engine having a structure in which fuel is injected into a sub-chamber provided inside the cylinder head and a flame jet is discharged from the sub-chamber through a nozzle hole to a combustion chamber formed in the crown of the piston. In the combustion chamber, the collision part of the flame injection from the injection hole is formed on the piston top surface or in an inclined shape, and the piston crown part is separated from the collision part and is line-symmetrical to both sides in the jet flow direction. It has a structure in which a concave portion is formed.

【0011】[0011]

【作用】噴孔からの火炎噴射の衝突部位より噴流の前方
向に、平面視末広がり状の溝部を凹設し、更にその前方
に、該溝と段差を有する一つ或いは複数の凹部を形成し
た構造の燃焼室においては、該溝部内を前方に進むにつ
れ、噴流が左右方向にも発達し、また、該噴流を渦流化
する凹部が、該溝部の前方、即ち、噴流の延長状に配設
されているので、噴流が滞留する箇所を生じず、円滑に
該凹部に導入されて、渦流化し、燃焼される。
[Function] A groove portion having a flared end in plan view is formed in the front direction of the jet from the collision portion of the flame injection from the injection hole, and one or a plurality of recesses having a step with the groove are formed in front of the groove portion. In the combustion chamber of the structure, as the jet flows forward in the groove, the jet flow also develops in the left-right direction, and the recess for vortexing the jet is provided in front of the groove, that is, in the extension of the jet. Therefore, the jet flow is smoothly introduced into the concave portion, swirled and burned without generating a place where the jet flow stays.

【0012】また、噴孔からの火炎噴射の衝突部位をピ
ストン頂面にて形成し、その面積を該噴孔出口の投影面
積より大きく取り、該衝突部位を経て、ピストン冠部
に、噴流方向の左右方向に延出し、かつ平面視末広がり
状の略扇形の凹部を形成した構造の燃焼室においては、
衝突部位より拡がった噴流が該凹部内に流入する際に、
一段低いことから、噴流とその上部のシリンダーヘッド
底面、また、噴流と該凹部底面との間に隙間が生じ、そ
の隙間における空気を取り込んで燃焼を発達させ、ま
た、該凹部が左右に長く延出されており、かつ、末広が
り状であることから噴流が円滑に左右方向に拡がって、
充分に未利用空気と混合し、燃焼できる。
Further, the collision portion of the flame injection from the injection hole is formed on the top surface of the piston, and the area is made larger than the projected area of the outlet of the injection hole. In a combustion chamber of a structure that extends in the left-right direction of and has a substantially fan-shaped concave portion that widens in the plan view,
When the jet flow spreading from the collision site flows into the recess,
Since it is one step lower, a gap is created between the jet flow and the bottom surface of the cylinder head above it, and between the jet flow and the bottom surface of the recess, and the air in the gap is taken in to develop combustion, and the recess extends to the left and right long. Since it is ejected and it is wide at the end, the jet spreads smoothly in the left and right directions,
It can be thoroughly mixed with fresh air and burned.

【0013】また、この構造の燃焼室において、該凹部
の前端縁部における、該噴孔の中心軸の平面視延長線と
の交差部位付近のピストン頂面を、後方寄りに突出させ
ることで、該凹部の前端にぶつかった噴流が左右に分流
し、該凹部の左右域で渦流化を促進して、燃焼を発達さ
せる。
In the combustion chamber of this structure, the piston top surface near the intersection of the front end edge of the recess with the extension line of the central axis of the injection hole in plan view is projected rearward. The jet flow that hits the front end of the recess splits into left and right, promoting swirlization in the left and right regions of the recess to develop combustion.

【0014】また、この構造の燃焼室において、該衝突
部位を、ピストン頂面より低く、かつ該凹部より高く凹
設し、その底面を傾斜状またはピストン頂面と平行状と
することで、噴流の衝突部位において、噴孔より後方へ
の噴流発達を抑制して、前方に導き、該凹部への噴流の
導入を促進させる。
Further, in the combustion chamber of this structure, the impinging portion is recessed lower than the piston top surface and higher than the recessed portion, and the bottom surface is inclined or parallel to the piston top surface, so that the jet flow is increased. In the collision area of 1, the jet flow is suppressed from developing backward from the injection hole and is guided forward to promote the introduction of the jet flow into the recess.

【0015】また、噴孔からの火炎噴射の衝突部位をピ
ストン頂面、或いは傾斜状に形成し、ピストン冠部の、
該衝突部位を隔てて、噴流方向の両側方に線対称状に凹
部を形成した構造の燃焼室においては、噴孔より前方に
進む噴流の本流から左右の凹部に噴流が流れ込み、該左
右において充分な空気混合が行われて、燃焼空間を広く
取ることができる。
Further, the collision portion of the flame injection from the injection hole is formed on the piston top surface or in an inclined shape,
In a combustion chamber having a structure in which concave portions are formed on both sides in the jet direction in a line-symmetrical manner, separating the collision portion, the jet flows from the main stream of the jet that advances forward from the injection holes into the left and right concave portions, and the left and right sides are sufficiently As a result of effective air mixing, a wide combustion space can be secured.

【0016】[0016]

【実施例】本発明の解決すべき課題及び構成は以上の如
くであり、次に添付の図面に示した本発明の実施例を説
明する。図3の(a)は、案内溝部と渦流室部よりなる
燃焼室構造の一実施例を示すピストン冠部の平面図、
(b)、(c)、(d)は、案内溝部と渦流室部の底面
形状の様々な実施例を示す(a)中A’−A’線断面
図、図4の(a)は、同じく一実施例を示すピストン冠
部の平面図、(b)は、(a)中A’−A’線断面図、
図5の(a)は、同じく一実施例を示すピストン冠部の
平面図、(b)は、(a)中A’−A’線断面図、図6
の(a)は、同じく一実施例を示すピストン冠部の平面
図、(b)は、(a)中A’−A’線断面図、図7の
(a)は、同じく一実施例を示すピストン冠部の平面
図、(b)は、(a)中A’−A’線断面図、図8の
(a)は、噴流衝突部と末広がり状の凹部よりなる燃焼
室構造の一実施例を示すピストン冠部の平面図、(b)
は、(a)中A’−A’線断面図、図9は、図8の燃焼
室構造における噴流の流れを示す部分側面断面図、図1
0の(a)乃至(d)は、噴流衝突部と凹部よりなる燃
焼室構造の一実施例を示すピストン冠部の平面図、図1
1の(a)は、図8の噴流衝突部と末広がり状の凹部よ
りなる燃焼室構造において突状部を設けた燃焼室構造の
一実施例を示すピストン冠部の平面図、(b)は、
(a)中A’−A’線断面図、図12の(a)は、同じ
く一実施例を示すピストン冠部の平面図、(b)は、
(a)中A’−A’線断面図、図13の(a)は、図1
2の燃焼室構造中の噴流衝突部を凹設した燃焼室構造の
一実施例を示す燃焼室構造のピストン冠部の平面図、
(b)は、噴流衝突部の底面を水平面にした場合におけ
る(a)中A’−A’線断面図、(c)は、同じく底面
を傾斜面にした場合における(a)中A’−A’線断面
図、図14の(a)は、噴流衝突部を凹設した燃焼室構
造の一実施例を示すピストン冠部の平面図、(b)は、
噴流衝突部の底面を水平面にした場合における(a)中
A’−A’線断面図、(c)は、同じく底面を傾斜面に
した場合における(a)中A’−A’線断面図、図15
の(a)は、線対称状の左右凹部を凹設した燃焼室構造
の一実施例を示すピストン冠部の平面図、(b)は、
(a)中A’−A’線断面図、(c)は、同じくB−B
線断面図、図16の(a)乃至(c)は、線対称状の左
右凹部を凹設した燃焼室構造の一実施例を示すピストン
冠部の平面図、図17の(a)は、図15の燃焼室構造
中の左右凹部間に傾斜部を設けた燃焼室構造の一実施例
を示すピストン冠部の平面図、(b)は、(a)中A’
−A’線断面図、(c)は、同じくB−B線断面図、図
18の(a)は、同じく一実施例を示すピストン冠部の
平面図、(b)は、(a)中A’−A’線断面図、
(c)は、同じくB−B線断面図、図19の(a)は、
ピストン上面を傾斜面にした場合の副室式内燃機関の燃
焼室構造を示す側面断面図、(b)は、同じくピストン
冠部の平面図、図20の(a)は、ピストン上面の一部
を傾斜面にした場合の同じく側面断面図、(b)は、同
じくピストン冠部の平面図、図21の(a)は、ピスト
ン冠部の一部を傾斜状に凹設した場合の同じく側面断面
図、(b)は、同じくピストン冠部の平面図、図22の
(a)は、従来の噴孔構造を示すホッドプラグの図1中
A線断面図、(b)は、同じく噴孔出口の投影図、図2
3の(a)は、出口口径を拡大した噴孔構造の一実施例
を示すホッドプラグの図1中A線断面図、(b)は、同
じく噴孔出口の投影図、図24の(a)は、同じく一実
施例を示すホットプラグの図1中A線断面図、(b)
は、同じく噴孔出口の投影図、図25の(a)は、副噴
孔を追加した噴孔構造の一実施例を示すホッドプラグの
図1中A線断面図、(b)は、同じく噴孔出口の投影
図、(c)は、同じくホットプラグの側面断面図、図2
6の(a)は、同じく一実施例を示すホットプラグの図
1中A線断面図、(b)は、同じく噴孔出口の投影図、
(c)は、同じくホットプラグの側面断面図である。
The problems and configurations to be solved by the present invention are as described above, and the embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings will be described below. FIG. 3A is a plan view of a piston crown portion showing an embodiment of a combustion chamber structure including a guide groove portion and a swirl chamber portion,
(B), (c) and (d) show various examples of the bottom shape of the guide groove portion and the swirl chamber portion. (A) is a sectional view taken along the line A'-A 'in FIG. Similarly, a plan view of a piston crown portion showing one embodiment, (b) is a sectional view taken along the line A′-A ′ in (a),
FIG. 5A is a plan view of the piston crown portion similarly showing an embodiment, FIG. 5B is a sectional view taken along line A′-A ′ in FIG.
7A is a plan view of a piston crown portion showing the same embodiment, FIG. 7B is a sectional view taken along the line A′-A ′ in FIG. 7A, and FIG. The plan view of the piston crown portion shown in the figure, (b) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a), and (a) of FIG. 8 is one embodiment of a combustion chamber structure including a jet impingement portion and a diverging concave portion. The top view of the piston crown part which shows an example, (b)
1A is a sectional view taken along the line A'-A 'in FIG. 9A, FIG. 9 is a partial side sectional view showing the flow of a jet flow in the combustion chamber structure of FIG.
1 (a) to 1 (d) are plan views of a piston crown portion showing an embodiment of a combustion chamber structure including a jet impingement portion and a concave portion, FIG.
(A) of FIG. 1 is a plan view of a piston crown part showing an embodiment of a combustion chamber structure in which a projecting part is provided in the combustion chamber structure consisting of the jet impingement part and the diverging concave part of FIG. 8, and (b) is ,
12A is a cross-sectional view taken along the line A′-A ′, FIG. 12A is a plan view of the piston crown portion showing the same embodiment, and FIG.
13A is a sectional view taken along the line A′-A ′ in FIG. 13A, and FIG.
2 is a plan view of a piston crown portion of a combustion chamber structure showing an embodiment of a combustion chamber structure in which a jet impingement portion in the combustion chamber structure of 2 is recessed,
(B) is a cross-sectional view taken along the line A'-A 'in (a) in the case where the bottom surface of the jet impingement portion is a horizontal plane, and (c) is A'- in the case (a) when the bottom surface is also an inclined surface. FIG. 14A is a cross-sectional view taken along the line A ′, FIG.
(A) middle A'-A 'line sectional view when the bottom surface of the jet impingement part is made horizontal, and (c) is a (a) middle A'-A' line sectional view when the bottom surface is also an inclined surface. , Fig. 15
(A) is a plan view of a piston crown portion showing an embodiment of a combustion chamber structure in which line-symmetric left and right recesses are provided, and (b) is
(A) is a cross-sectional view taken along the line A'-A ', and (c) is the same as BB.
FIG. 16A is a plan view of the piston crown portion showing an embodiment of the combustion chamber structure in which the line-symmetrical left and right recesses are provided, and FIG. FIG. 15B is a plan view of the piston crown portion showing an embodiment of the combustion chamber structure in which the inclined portion is provided between the left and right recesses in the combustion chamber structure of FIG. 15, and FIG.
18A is a sectional view taken along the line BB, FIG. 18A is a plan view of the piston crown portion showing the embodiment, and FIG. A'-A 'line sectional view,
Similarly, (c) is a cross-sectional view taken along line BB, and (a) of FIG.
20B is a side sectional view showing the combustion chamber structure of the sub-chamber internal combustion engine when the upper surface of the piston is an inclined surface, FIG. 20B is a plan view of the piston crown portion, and FIG. FIG. 21 (b) is a plan view of the piston crown, and FIG. 21 (a) is a side view of the piston crown partially inclined. A sectional view, (b) is a plan view of the piston crown portion, (a) of FIG. 22 is a sectional view taken along the line A in FIG. 1 of a hod plug showing a conventional injection hole structure, and (b) is a similar injection hole outlet. Projection of Figure 2, Figure 2
3A is a sectional view taken along line A in FIG. 1 of a hod plug showing an embodiment of a nozzle hole structure with an enlarged outlet diameter, FIG. 3B is a projection view of the nozzle hole outlet, and FIG. Is a sectional view taken along the line A in FIG. 1 of a hot plug showing the same embodiment, (b)
25A is a projected view of the nozzle hole outlet, FIG. 25A is a sectional view taken along the line A in FIG. 1 of a hod plug showing an embodiment of the nozzle hole structure with an additional nozzle hole, and FIG. FIG. 2C is a side sectional view of the hot plug, FIG.
6A is a sectional view taken along line A in FIG. 1 of the hot plug showing the embodiment, and FIG. 6B is a projection view of the nozzle hole outlet,
FIG. 3C is a side sectional view of the hot plug similarly.

【0017】まず、図3乃至図7は、噴孔出口G’付近
の火炎噴流の衝突部位より前方F側に、火炎噴流を案内
するための平面視末広がり状の案内溝部3を凹設し、そ
の先端より前方F側に、噴流を渦流化して空気と混合
し、燃焼させるための渦流室部を凹状に連設した構造の
燃焼室MBRを開示している。従来の図2図示の燃焼室
MBRと比較すると、まず、均一幅で、噴流方向と直角
方向の噴流発達を阻害していた案内溝部1を、末広がり
状の案内溝3とすることで、噴流が前方に進むほど(噴
孔出口G’より離れるほど)、直角方向への噴流を発達
させる。そして、従来は、前端がピストンP冠部の中央
付近であった案内溝部1の両側方に渦流室部2・2が配
設してあったことより、該案内溝部1の前端付近にて噴
流が滞留していたが、図3乃至図7の燃焼室MBRで
は、案内溝部3の前方に渦流室部を形成することで、前
方に進もうとする噴流が円滑に該渦流室部内に案内さ
れ、この中で充分に渦流化し、未利用空気と混合して、
高効率の燃焼を生み出せるのである。
First, in FIGS. 3 to 7, a guide groove portion 3 which is wide in plan view and which guides the flame jet is formed on the front side F of the collision site of the flame jet near the nozzle hole outlet G '. Disclosed is a combustion chamber MBR having a structure in which a swirl chamber portion for making a jet flow swirl to mix with air and combust it is connected in a concave shape to the front side F from the tip. Compared with the conventional combustion chamber MBR shown in FIG. 2, first, the guide groove portion 1 having a uniform width which hinders the jet flow development in the direction perpendicular to the jet flow direction is formed into a divergent guide groove 3. A jet flow in a right angle direction is developed as it goes forward (away from the nozzle hole outlet G ′). Since the swirl chambers 2 and 2 are arranged on both sides of the guide groove 1 whose front end is near the center of the crown of the piston P in the past, the jet flow near the front end of the guide groove 1 is provided. However, in the combustion chamber MBR shown in FIGS. 3 to 7, the swirl chamber is formed in front of the guide groove 3 so that the jet flow attempting to move forward is smoothly guided into the swirl chamber. , Fully vortexed in this, mixed with unused air,
It can produce highly efficient combustion.

【0018】これら図3乃至図7の燃焼室MBRの構成
について説明する。図3の燃焼室MBRは、案内溝部3
の前方に一個の渦流室部4を凹設して、前方に発達した
噴流が、そのまま円滑に渦流室部4内に案内されて、渦
流化するように構成されている。また、案内溝部3と渦
流室部4とは、段差を設けており、(b)、(c)の実
施例では、案内溝部3を渦流室部4より深くし、(d)
の実施例では、渦流室部4の方を深くし、かつ前方に深
くなるように、底面を傾斜させている。また、(c)の
実施例では、案内溝部3の底面を前方傾斜状としてい
る。
The structure of the combustion chamber MBR shown in FIGS. 3 to 7 will be described. The combustion chamber MBR shown in FIG.
One swirl chamber portion 4 is provided in the front of the swirl chamber so that the jet flow developed forward is smoothly guided as it is into the swirl chamber portion 4 to be swirled. Further, the guide groove portion 3 and the swirl chamber portion 4 are provided with a step, and in the examples of (b) and (c), the guide groove portion 3 is deeper than the swirl chamber portion 4, and (d).
In the embodiment described above, the bottom surface is inclined so that the swirl chamber portion 4 is deepened and is deepened forward. Further, in the embodiment of (c), the bottom surface of the guide groove portion 3 is inclined forward.

【0019】図4図示のものは、案内溝部3の前方にお
いて、該案内溝部3を両側方に湾曲状に枝分かれさせ
て、渦流室部3a・3aを形成したものである。噴流
は、該案内溝部3内を前方に、左右に広がりながら直進
した後、渦流室部3a・3aの前端の湾曲部に当たって
両側方に分流し、先端の平面視凸状となった部位におい
て渦流を生じて空気と混合する。図3図示の燃焼室構造
とは、噴流を左右に分流する点が異なっている。
In the structure shown in FIG. 4, in the front of the guide groove portion 3, the guide groove portion 3 is branched in a curved shape on both sides to form swirl chamber portions 3a, 3a. The jet flow goes straight forward in the guide groove portion 3 while spreading right and left, then splits into both sides by hitting the curved portion at the front end of the swirl chamber portions 3a, 3a, and swirls at the tip-shaped convex portion in plan view. To mix with air. It differs from the combustion chamber structure shown in FIG. 3 in that the jet flow is split left and right.

【0020】図5図示の燃焼室MBRは、案内溝部3の
前端より、平面視半円状で、底面が傾斜状の左右2個の
渦流室部5・5を凹設し、更にその前方に、同じく底面
傾斜状の渦流室部5aを凹設している。該案内溝部3内
を前方に直進する噴流のうち、左右端付近の噴流は、左
右に分流して渦流室部5・5内にて渦流化し、また、該
案内溝部3内を更に直進する噴流が該渦流室部5a内に
入り込んで渦流化するように構成し、各渦流室部5、5
a内にて充分な燃焼を発達させる。
In the combustion chamber MBR shown in FIG. 5, two left and right swirl chamber portions 5, 5 having a semicircular shape in plan view and an inclined bottom surface are recessed from the front end of the guide groove portion 3, and further in front thereof. Similarly, the vortex flow chamber portion 5a having the inclined bottom surface is provided as a recess. Among the jets that flow straight forward in the guide groove 3, the jets near the left and right ends are split into left and right to be swirled in the swirl chambers 5 and 5, and the jet that further straightens in the guide groove 3. Are configured to enter the swirl chamber portion 5a and become a swirl flow.
Develop sufficient combustion in a.

【0021】図6図示の燃焼室MBRは、案内溝部3の
前端が、左右に円形状に延出されて渦流室部3b・3b
を形成しており、その前方には、該案内溝部3及び渦流
室部3b・3bよりも浅い渦流室部6を凹設している。
また、図7図示のものは、該案内溝部3の前端の左右角
部を左右に円形状に延出して渦流室部3c・3cを形成
しており、該渦流室部3c・3cの間に、該案内溝部3
及び渦流室部3c・3cより浅い円形状の渦流室部7を
凹設している。即ち、どちらも噴流の左右分流を渦流化
すべく、案内溝部3前端をそのまま左右に延出して、渦
流室部3b、3cを形成し、また、なおも案内溝部3を
前方に直進しようとする噴流を渦流室部6、7に案内し
て、渦流化させるよう構成しているのである。
In the combustion chamber MBR shown in FIG. 6, the front end of the guide groove portion 3 is circularly extended to the left and right so that the swirl chamber portions 3b and 3b are formed.
Is formed, and a swirl chamber portion 6 that is shallower than the guide groove portion 3 and the swirl chamber portions 3b and 3b is provided in the front thereof.
Further, in the one shown in FIG. 7, the left and right corners of the front end of the guide groove portion 3 are circularly extended to the left and right to form swirl chamber portions 3c, 3c, and between the swirl chamber portions 3c, 3c. , The guide groove 3
Also, a circular swirl chamber 7 having a shallower depth than the swirl chambers 3c and 3c is provided as a recess. That is, in both cases, the front end of the guide groove 3 is extended to the left and right to form the vortex chambers 3b and 3c in order to make the left and right split flows of the jet vortex, and the jet flow that is still going straight ahead in the guide groove 3 is formed. Is guided to the swirl chambers 6 and 7 to make it swirl.

【0022】次に、図8図示の燃焼室MBRについて説
明する。噴孔出口G’の中心部より一定半径を有する半
円状に、該噴孔出口G’の投影面積より広い面積の噴流
衝突部8を、ピストンPの頂面にて形成しており、該噴
流衝突部8を経て前方に、ピストンP冠部の左右方向に
延出する形状で、かつ、その左右端を、該ピストンPの
頂面の外周に沿わせて末広がり状にした略扇状の凹部9
を形成している。
Next, the combustion chamber MBR shown in FIG. 8 will be described. The jet impingement portion 8 having a larger area than the projected area of the injection hole outlet G ′ is formed in a semicircular shape having a constant radius from the center of the injection hole outlet G ′ on the top surface of the piston P. A substantially fan-shaped recess having a shape that extends in the left-right direction of the crown portion of the piston P forward through the jet impingement portion 8 and that has its left and right ends flared toward the outer periphery of the top surface of the piston P. 9
Is formed.

【0023】このような構造とすることにより、図9の
如く、噴流Fは、噴孔Gより噴射されて、まず、噴流衝
突部8に衝突し、該噴流衝突部8上を前方(左右)に進
んで、一段低い凹部9内に入る。この際、高い位置の噴
流衝突部8、即ち上方より噴流Fがやや下降しながら入
り込むため、該凹部9内における噴流Fの下方の空気
や、噴流前方の空気は勿論、上方にも噴流Fとシリンダ
ーヘッドCHとの間に生じる隙間より空気を取り入れ、
燃焼を発達させる。即ち、噴流Fの上下に空気層を生じ
させているのであり、このことは、ピストンPに直接的
に噴流が触れていると、ピストンPの表面温度によっ
て、火炎が冷却し、すすの生成を招きやすいという不具
合を解消することにもなる。また、もしも、噴流衝突部
8が噴孔出口G’の投影面積よりも小さければ、即ち、
凹部9が、噴孔出口G’の投影部位に重合しているなら
ば、噴孔Gからの直噴射が直接凹部9の底面に衝突する
ことなり、該底面に衝突した噴流が下方より上方に進も
うとするので、上方からの噴流と対向することとなり、
噴流の発達が阻害される。このようなことから、噴流衝
突部8の面積を、前記の如く設定しているのである。
With such a structure, as shown in FIG. 9, the jet F is jetted from the injection hole G and first collides with the jet collision portion 8 and moves forward (left and right) on the jet collision portion 8. Proceed to and enter the recess 9 which is one step lower. At this time, since the jet impinging portion 8 at a high position, that is, the jet F enters from the upper side while descending slightly, the air below the jet F in the concave portion 9 and the air in front of the jet F as well as the jet F upward. Intake air from the gap created between the cylinder head CH,
Develop combustion. That is, an air layer is generated above and below the jet F. This means that when the jet P directly contacts the piston P, the surface temperature of the piston P cools the flame and causes the formation of soot. It also eliminates the problem of being easily invited. Further, if the jet impingement portion 8 is smaller than the projected area of the nozzle hole outlet G ′, that is,
If the concave portion 9 overlaps with the projected portion of the injection hole outlet G ′, the direct injection from the injection hole G directly collides with the bottom surface of the concave portion 9, and the jet flow colliding with the bottom surface goes upward from below. As we try to proceed, we will face the jet from above,
Jet development is hindered. For this reason, the area of the jet impingement portion 8 is set as described above.

【0024】また、噴流は、図8中の矢印の如く、末広
がり状に発達する傾向を持ち、該凹部9を、平面視末広
がり状に形成することで、この噴流の傾向を阻害するこ
となく、燃焼を発達させることができ、左右方向にも長
く延出しているので、左右にも充分に燃焼空間を提供で
きるのである。
Further, the jet flow tends to develop in a divergent shape as shown by the arrow in FIG. 8, and by forming the concave portion 9 in a divergent shape in a plan view, the tendency of the jet flow is not hindered. Combustion can be developed and it extends long in the left-right direction, so that a sufficient combustion space can be provided in the left-right direction.

【0025】図10の(a)〜(d)は、図8図示の燃
焼室MBRと、噴流衝突部8の構成は同一であって、凹
部9の形状を変化させて、凹部9a、9b、9c、9d
としたものである。いずれの凹部9a〜9dも、燃焼を
発達させるべく、左右に長く延出させ、かつ、前方に末
広がり状にしている点で共通している。
10A to 10D, the combustion chamber MBR shown in FIG. 8 and the jet impinging portion 8 have the same structure, and the shape of the concave portion 9 is changed to form the concave portions 9a, 9b. 9c, 9d
It is what All of the recesses 9a to 9d are common in that they extend to the left and right for a long time in order to develop combustion, and have a divergent shape toward the front.

【0026】図11の燃焼室MBRの凹部9’は、図8
図示の燃焼室MBRにおける凹部9内にて、噴流を左右
に分流させて渦流化させるべく、その前端縁部の、噴孔
中心線Aの延長線A’との交差部位を、後方、即ち噴孔
G寄りに突出させて、突状部10を形成したものであ
る。噴流を左右分流することにより、噴流を凹部内の左
右域にて円滑に発達させて、燃焼を更に発達させるよう
にしているのである。図12図示の燃焼室MBRの凹部
9eも、同様に、該突状部10を形成しており、その両
側における凹部9eの前端縁部は、湾曲状になってい
て、渦流化が円滑となって、左右域への噴流発達がより
促進される。
The recess 9'of the combustion chamber MBR shown in FIG.
In the recess 9 in the illustrated combustion chamber MBR, in order to split the jet flow to the left and right to make it a vortex, the front end edge portion of the intersection with the extension line A ′ of the injection hole center line A is rearward, that is, the injection. The protruding portion 10 is formed by protruding toward the hole G. By splitting the jet flow into the left and right, the jet flow is smoothly developed in the left and right regions within the recess, and combustion is further developed. Similarly, the concave portion 9e of the combustion chamber MBR shown in FIG. 12 also forms the projecting portion 10, and the front end edges of the concave portion 9e on both sides of the projecting portion 10 are curved to facilitate swirling. As a result, jet development to the left and right regions is further promoted.

【0027】図13の燃焼室MBRは、図8乃至図12
図示の燃焼室構造で、噴流衝突部8を、(a)の如く、
凹部より浅く、底面水平状に凹設した、或いは、(b)
の如く、前方に深く傾斜状にした噴流衝突部8’として
いる。これは、噴孔出口G’の後方側への噴流F’の発
達を抑制し、より多くの噴流を凹部内に導入することを
目的としたものである。なお、図13図示の凹部は、図
12図示の凹部9eを用いている。当然、図8乃至図1
2図示の凹部への噴流導入と同一効果を保持すべく、該
噴流衝突部8’は、該凹部9eより浅いものとなってい
る。
The combustion chamber MBR of FIG. 13 is shown in FIGS.
In the illustrated combustion chamber structure, the jet impingement portion 8 is
It is shallower than the recess, and the bottom surface is horizontally recessed, or (b)
As described above, the jet impingement portion 8'is deeply inclined forward. This is intended to suppress the development of the jet flow F ′ toward the rear side of the nozzle hole outlet G ′ and to introduce more jet flow into the recess. The recess shown in FIG. 13 uses the recess 9e shown in FIG. Of course, FIGS.
2. In order to maintain the same effect as the jet flow introduction into the recess shown in the figure, the jet impingement portion 8'is shallower than the recess 9e.

【0028】図14の燃焼室MBRは、図13と同様
に、底面が傾斜状、或いは水平状の噴流衝突部8”を凹
設しているが、その前端形状は、図8乃至図13と異な
り、左右一直線状としている。そして、その前方には、
該噴流燃焼室8”より深く、また、噴流を左右に分流さ
せるべく、左右に半円形状の凹部を連接した形状の下部
凹部11aを凹設し、また、その左右半円状部位の前方
には、更に噴流の渦流化を促進するために、該下部凹部
11aより浅い上部凹部11b・11bを凹設してい
る。
The combustion chamber MBR shown in FIG. 14 is provided with a jet jet impingement portion 8 "having a slanted or horizontal bottom surface as in the case of FIG. 13, but its front end shape is as shown in FIGS. Differently, it has a straight line on the left and right, and in front of it,
A lower recess 11a having a shape in which semicircular recesses are connected to the left and right is provided to be deeper than the jet combustion chamber 8 "and to divide the jet left and right, and in front of the left and right semicircular portions. In order to further promote the swirling of the jet, the upper recesses 11b, 11b shallower than the lower recess 11a are provided.

【0029】図15は、噴孔Gの中心線Aの延長線A’
上を進行する噴流の本流を、ピストンPの頂面にて前方
に導入し、その途中に、両側方に線対称状に凹設した左
右凹部12・12内に噴流を導入し、左右凹部12・1
2内にて噴流を空気と混合させて燃焼させるように構成
している。左右凹部の形状は、他に、図16の(a)、
(b)、(c)における左右凹部12a・12a、12
b・12b、12c・12cのようなものが考えられ
る。
FIG. 15 shows an extension line A'of the center line A of the injection hole G.
The main flow of the jet flow traveling upward is introduced forward at the top surface of the piston P, and in the middle thereof, the jet flow is introduced into the left and right recessed portions 12, 12 which are concavely formed on both sides in a line-symmetrical manner.・ 1
It is configured such that the jet stream is mixed with air and burned in the chamber 2. The shapes of the left and right recesses are as shown in FIG.
Left and right recesses 12a, 12a, 12 in (b) and (c)
Those like b.12b, 12c.12c are conceivable.

【0030】図17は、図15図示の左右凹部12・1
2を凹設してなる燃焼室MBRにおいて、噴射本流を円
滑に前方に導くために、後方より前方に深く傾斜部13
を設けている。また、図18は、同じく左右凹部12・
12を凹設し、噴流本流の通過部位に前後中央部より傾
斜部14を設けたものである。
FIG. 17 shows the left and right recesses 12-1 shown in FIG.
In the combustion chamber MBR in which 2 is recessed, in order to smoothly guide the main stream of injection to the front, the inclined portion 13 is deeper than the rear.
Is provided. In addition, FIG.
12 is recessed, and an inclined portion 14 is provided at the passage portion of the main stream of the jet from the front and rear central portions.

【0031】図19乃至図20は、ピストン冠部自体の
形状より燃焼室MBRを形成する構成である。図19
は、ピストンPの上面全体を一定角度の傾斜面15と
し、図20は、前後中央線Bより後面、即ち、噴孔から
の噴流衝突部位を含む面を水平面16に、前面側を傾斜
面17にし、図21は、同じく前後中央片Bより前面に
は、傾斜状凹部18を凹設している。これらは、傾斜面
15、傾斜面17、傾斜凹部18とも、前方、即ち、反
噴孔G側を下方に傾斜させており、即ち、噴孔出口G’
付近においての燃焼室容積を小さく、該噴孔出口G’の
反対側における燃焼室容積を大きくした構成である。こ
のような構成のピストンP冠部に噴孔Gより噴流が発せ
られると、図19の(b)の如く、まず、燃焼室容積の
小さい噴孔出口G’付近では、ピストン冠部にぶつかる
噴流Fが拡がろうとし、左右に膨らみつつ、噴流Fが、
容積の大きい前方に進行し、この部分にて、噴流Fの周
囲に、該空間に溜まっている空気が噴流と反応し、燃焼
するのである。即ち、ピストン冠部の噴孔G寄り部位
を、噴流の拡散に、噴孔Gの反対側を、燃焼に使用して
いるのである。
19 to 20 show a structure in which the combustion chamber MBR is formed by the shape of the piston crown portion itself. FIG.
Is an inclined surface 15 having a constant angle on the entire upper surface of the piston P. In FIG. 20, the rear surface from the front-rear center line B, that is, the surface including the jet collision portion from the injection hole is the horizontal surface 16, and the front surface is the inclined surface 17. Similarly, in FIG. 21, an inclined concave portion 18 is provided in front of the front and rear central piece B. All of these slopes 15, slopes 17, and sloped recesses 18 are inclined forward, that is, on the side opposite to the injection hole G, that is, the injection hole outlet G ′.
The volume of the combustion chamber in the vicinity is small, and the volume of the combustion chamber on the side opposite to the injection hole outlet G'is large. When a jet flow is emitted from the injection hole G to the crown portion of the piston P having such a configuration, as shown in FIG. 19B, first, in the vicinity of the injection hole outlet G ′ where the volume of the combustion chamber is small, the jet flow that collides with the piston crown portion. As the jet F expands and swells to the left and right, the jet F
The air travels forward with a large volume, and in this portion, the air accumulated in the space around the jet F reacts with the jet and burns. That is, the portion of the piston crown portion close to the injection hole G is used for diffusion of the jet flow, and the opposite side of the injection hole G is used for combustion.

【0032】以上で、燃焼室MBR、即ち、主燃焼室の
改良についての説明を終わり、次に燃料噴射系の改良の
うち、噴孔Gの改良について説明する。従来の噴孔G
は、図22にて示す如く、円形の主噴孔19の左右に、
小円状の副噴孔20・20を連接した断面形状となって
いた。そして、副室SBR底部寄りの入口部より、ピス
トン冠部寄りの出口部まで、該断面は同一形状、かつ同
一面積にて構成されていた。
Above, the description of the improvement of the combustion chamber MBR, that is, the main combustion chamber is completed, and next, of the improvements of the fuel injection system, the improvement of the injection hole G will be described. Conventional injection hole G
As shown in FIG. 22, is on the left and right of the circular main injection hole 19,
It had a cross-sectional shape in which the small circular sub-injection holes 20, 20 were connected. The cross-section from the inlet portion near the bottom of the sub chamber SBR to the outlet portion near the piston crown portion has the same shape and the same area.

【0033】このように、入口より出口まで、断面が、
同一形状、同一面積で構成されていると、噴孔出口より
発射する噴流は、シリンダー冠部の噴流衝突部位に対し
ての方向性が強く、燃焼室を形成するシリンダー冠部に
おいて、噴流が広がりにくい傾向を示す。また、噴出方
向性が強いということは、噴出速度が速いということで
あり、噴出速度が速すぎると、シリンダーやピストンの
温度上昇を招き、ピストン駆動に悪影響をもたらす。そ
こで、噴射された噴流が、主燃焼室内にて円滑に拡散す
るような拡散傾向を持ち、噴出速度も速すぎないように
するために、噴孔Gの出口側断面積を入口側断面積に比
べて大きくなるように構成する。この実施例として、ま
ず、図23図示の噴孔Gは、主噴孔19を、(a)に示
すA線正面断面図において、左右を一定角度(例えば5
°)ずつ広げて、出口部における左右幅が入口部のそれ
に比べて長い主噴孔19’としている。また、図24図
示の噴孔Gにおいては、主噴孔に加えて、副噴孔20・
20も左右に一定角度(例えば5°)ずつ広げて、出口
部における左右幅が入口部のそれに比べて長い副噴孔2
0’・20’としている。こうして、出口部の噴孔形状
を左右に広げることで、噴出される噴流の下方への方向
性が緩和されて、拡散性が向上し、燃焼を促進させるの
である。
Thus, the cross section from the inlet to the outlet is
If they have the same shape and the same area, the jet flow ejected from the nozzle hole outlet has a strong directivity to the jet collision part of the cylinder crown, and the jet spreads in the cylinder crown forming the combustion chamber. It shows a difficult tendency. Further, the strong jetting direction means that the jetting speed is high. If the jetting speed is too fast, the temperature of the cylinder and the piston rises, which adversely affects the piston drive. Therefore, in order to prevent the injected jet flow from smoothly diffusing in the main combustion chamber and to prevent the jet speed from being too fast, the outlet side sectional area of the injection hole G is set to the inlet side sectional area. It is configured to be larger than that. In this embodiment, first, in the injection hole G shown in FIG. 23, the left and right of the main injection hole 19 in the front sectional view taken along the line A shown in FIG.
°), and the left and right width at the outlet is longer than that at the inlet to form a main injection hole 19 '. In addition, in the injection hole G shown in FIG. 24, in addition to the main injection hole, the auxiliary injection hole 20.
20 is also expanded to the left and right by a constant angle (for example, 5 °), and the left and right widths at the outlet are longer than those at the inlet.
It is set to 0 '・ 20'. In this way, by widening the shape of the injection hole in the left and right, the downward directionality of the jet flow ejected is relaxed, the diffusivity is improved, and combustion is promoted.

【0034】また、副噴孔を主噴孔に連設した効果とし
て、主噴孔と副噴孔とを流れる噴流の速度に差が生じ、
これが、火炎噴射の際に渦を形成させることとなって、
噴流の拡散、燃焼の発達に結びついている。この副噴孔
の効果を増大させるべく、図25及び図26図示の噴孔
Gにおいては、従来の左右2個の副噴孔20・20とと
もに他の副噴孔を加えている。即ち、図25では、主噴
孔19の噴流方向の頂状部となる部位に、一個の副噴孔
21を構成し、図26では、図25にて副噴孔21を配
設した部位と、左右副噴孔20・20との間に、副噴孔
22・22を配設した構成となっている。いずれも、噴
流の渦流化は、噴流の前方にて発生させるため、副噴孔
21、22とも、主噴孔19の前方寄り側に構成してい
る。
Further, as a result of connecting the auxiliary injection hole to the main injection hole, there is a difference in the velocity of the jets flowing through the main injection hole and the auxiliary injection hole,
This will form a vortex at the time of flame injection,
It is linked to the development of jet diffusion and combustion. In order to increase the effect of this sub injection hole, in the injection hole G shown in FIG. 25 and FIG. 26, other sub injection holes are added in addition to the conventional two left and right sub injection holes 20. That is, in FIG. 25, one sub-injection hole 21 is formed in a portion which becomes the apex portion of the main injection hole 19 in the jet flow direction, and in FIG. 26, a portion in which the sub-injection hole 21 is arranged in FIG. The auxiliary injection holes 22 and 22 are arranged between the left and right auxiliary injection holes 20 and 20. In both cases, since the vortexing of the jet flow is generated in front of the jet flow, both the sub injection holes 21 and 22 are formed on the front side of the main injection hole 19.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明は、以上のような構成により、次
のような効果を奏する。即ち、ピストン冠部に構成する
燃焼室構造を、噴孔より噴出する噴流の左右方向への広
がりを阻害しないようにし、また、渦流を形成する凹部
に対して噴流が円滑に流入するようにし、また、渦流形
成部位をピストン冠部上に充分なスペースで取っている
ので、噴孔からの火炎噴射に空気が充分に混合して、完
全燃焼に近い形で燃焼できるので、燃焼効率が高く、か
つ排気エミッションの低い副室式内燃機関を提供できる
のである。
The present invention has the following effects due to the above configuration. That is, the combustion chamber structure configured in the piston crown portion, so as not to hinder the spread of the jet flow ejected from the injection hole in the left-right direction, and to allow the jet flow to smoothly flow into the recess forming the vortex, Further, since the vortex flow forming portion is provided in a sufficient space on the crown portion of the piston, the air can be sufficiently mixed with the flame injection from the injection hole and can be burned in a form close to complete combustion, so that the combustion efficiency is high, Moreover, it is possible to provide a sub-chamber internal combustion engine with low exhaust emission.

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

【図1】従来からの副室式内燃機関の燃焼室構造を示す
側面断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view showing a conventional combustion chamber structure of a sub-chamber internal combustion engine.

【図2】(a)は、従来の燃焼室構造を示すピストン冠
部の平面図である。(b)は、(a)中A’−A’線断
面図である。
FIG. 2A is a plan view of a piston crown portion showing a conventional combustion chamber structure. (B) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a).

【図3】(a)は、案内溝部と渦流室部よりなる燃焼室
構造の一実施例を示すピストン冠部の平面図である。
(b)は、案内溝部と渦流室部の底面形状の様々な実施
例を示す(a)中A’−A’線断面図である。(c)
は、案内溝部と渦流室部の底面形状の様々な実施例を示
す(a)中A’−A’線断面図である。(d)は、案内
溝部と渦流室部の底面形状の様々な実施例を示す(a)
中A’−A’線断面図である。
FIG. 3A is a plan view of a piston crown portion showing an embodiment of a combustion chamber structure including a guide groove portion and a swirl chamber portion.
(B) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a) showing various examples of bottom shapes of the guide groove portion and the swirl chamber portion. (C)
FIG. 6A is a sectional view taken along the line A′-A ′ in (a) showing various examples of the bottom shapes of the guide groove portion and the swirl chamber portion. (D) shows various examples of the bottom shapes of the guide groove and the swirl chamber (a).
It is a middle A'-A 'line sectional view.

【図4】(a)は、同じく一実施例を示すピストン冠部
の平面図である。(b)は、(a)中A’−A’線断面
図である。
FIG. 4 (a) is a plan view of a piston crown portion showing the same embodiment. (B) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a).

【図5】(a)は、同じく一実施例を示すピストン冠部
の平面図である。(b)は、(a)中A’−A’線断面
図である。
FIG. 5 (a) is a plan view of a piston crown portion showing the same embodiment. (B) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a).

【図6】(a)は、同じく一実施例を示すピストン冠部
の平面図である。(b)は、(a)中A’−A’線断面
図である。
FIG. 6 (a) is a plan view of a piston crown portion showing the same embodiment. (B) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a).

【図7】(a)は、同じく一実施例を示すピストン冠部
の平面図である。(b)は、(a)中A’−A’線断面
図である。
FIG. 7 (a) is a plan view of the piston crown portion showing the same embodiment. (B) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a).

【図8】(a)は、噴流衝突部と末広がり状の凹部より
なる燃焼室構造の一実施例を示すピストン冠部の平面図
である。(b)は、(a)中A’−A’線断面図であ
る。
FIG. 8A is a plan view of a piston crown portion showing an embodiment of a combustion chamber structure including a jet impingement portion and a diverging concave portion. (B) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a).

【図9】図8の燃焼室構造における噴流の流れを示す部
分側面断面図である。
9 is a partial side sectional view showing a flow of a jet flow in the combustion chamber structure of FIG.

【図10】(a)は、噴流衝突部と凹部よりなる燃焼室
構造の一実施例を示すピストン冠部の平面図である。
(b)は、同じく一実施例を示すピストン冠部の平面図
である。(c)は、同じく一実施例を示すピストン冠部
の平面図である。(d)は、同じく一実施例を示すピス
トン冠部の平面図である。
FIG. 10A is a plan view of a piston crown portion showing an embodiment of a combustion chamber structure including a jet collision portion and a concave portion.
FIG. 3B is a plan view of the piston crown portion showing the same embodiment. FIG. 6C is a plan view of the piston crown portion showing the same embodiment. FIG. 6D is a plan view of the piston crown portion showing the same embodiment.

【図11】(a)は、図8の噴流衝突部と末広がり状の
凹部よりなる燃焼室構造において突状部を設けた燃焼室
構造の一実施例を示すピストン冠部の平面図である。
(b)は、(a)中A’−A’線断面図である。
11A is a plan view of a piston crown portion showing an embodiment of a combustion chamber structure in which a projecting portion is provided in the combustion chamber structure including the jet impingement portion and the diverging concave portion of FIG. 8. FIG.
(B) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a).

【図12】(a)は、同じく一実施例を示すピストン冠
部の平面図である。(b)は、(a)中A’−A’線断
面図である。
FIG. 12 (a) is a plan view of a piston crown portion showing the same embodiment. (B) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a).

【図13】(a)は、図12の燃焼室構造中の噴流衝突
部を凹設した燃焼室構造の一実施例を示す燃焼室構造の
ピストン冠部の平面図である。(b)は、噴流衝突部の
底面を水平面にした場合における(a)中A’−A’線
断面図である。(c)は、同じく底面を傾斜面にした場
合における(a)中A’−A’線断面図である。
13 (a) is a plan view of a piston crown portion of the combustion chamber structure showing an embodiment of the combustion chamber structure in which the jet impinging portion in the combustion chamber structure of FIG. 12 is recessed. (B) is a cross-sectional view taken along the line A'-A 'in (a) when the bottom surface of the jet impingement portion is a horizontal surface. FIG. 6C is a sectional view taken along the line A′-A ′ in FIG.

【図14】(a)は、噴流衝突部を凹設した燃焼室構造
の一実施例を示すピストン冠部の平面図である。(b)
は、噴流衝突部の底面を水平面にした場合における
(a)中A’−A’線断面図である。(c)は、同じく
底面を傾斜面にした場合における(a)中A’−A’線
断面図である。
FIG. 14A is a plan view of a piston crown portion showing an embodiment of a combustion chamber structure in which a jet impingement portion is recessed. (B)
FIG. 6A is a sectional view taken along the line A′-A ′ in (a) in the case where the bottom surface of the jet impingement portion is horizontal. FIG. 6C is a sectional view taken along the line A′-A ′ in FIG.

【図15】(a)は、線対称状の左右凹部を凹設した燃
焼室構造の一実施例を示すピストン冠部の平面図であ
る。(b)は、(a)中A’−A’線断面図である。
(c)は、同じくB−B線断面図である。
FIG. 15 (a) is a plan view of a piston crown portion showing an embodiment of a combustion chamber structure in which line-symmetric left and right recesses are provided. (B) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a).
Similarly, (c) is a BB line sectional view.

【図16】(a)は、線対称状の左右凹部を凹設した燃
焼室構造の一実施例を示すピストン冠部の平面図であ
る。(b)は、同じく一実施例を示すピストン冠部の平
面図である。(c)は、同じく一実施例を示すピストン
冠部の平面図である。
FIG. 16 (a) is a plan view of a piston crown portion showing an embodiment of a combustion chamber structure in which line-symmetrical left and right recesses are provided. FIG. 3B is a plan view of the piston crown portion showing the same embodiment. FIG. 6C is a plan view of the piston crown portion showing the same embodiment.

【図17】(a)は、図15の燃焼室構造中の左右凹部
間に傾斜部を設けた燃焼室構造の一実施例を示すピスト
ン冠部の平面図である。(b)は、(a)中A’−A’
線断面図である。(c)は、同じくB−B線断面図であ
る。
17 (a) is a plan view of a piston crown portion showing an embodiment of a combustion chamber structure in which an inclined portion is provided between left and right recesses in the combustion chamber structure of FIG. 15. FIG. (B) is A'-A 'in (a)
It is a line sectional view. Similarly, (c) is a BB line sectional view.

【図18】(a)は、同じく一実施例を示すピストン冠
部の平面図である。(b)は、(a)中A’−A’線断
面図である。(c)は、同じくB−B線断面図である。
FIG. 18 (a) is a plan view of a piston crown portion showing the same embodiment. (B) is a sectional view taken along the line A'-A 'in (a). Similarly, (c) is a BB line sectional view.

【図19】(a)は、ピストン上面を傾斜面にした場合
の副室式内燃機関の燃焼室構造を示す側面断面図であ
る。(b)は、同じくピストン冠部の平面図である。
FIG. 19 (a) is a side sectional view showing a combustion chamber structure of the sub-chamber internal combustion engine when the upper surface of the piston is inclined. (B) is a plan view of the piston crown portion.

【図20】(a)は、ピストン上面の一部を傾斜面にし
た場合の同じく側面断面図である(b)は、同じくピス
トン冠部の平面図である。
20A is a side sectional view of the same when a part of the upper surface of the piston is inclined, and FIG. 20B is a plan view of the crown portion of the piston.

【図21】(a)は、ピストン冠部の一部を傾斜状に凹
設した場合の同じく側面断面図である。(b)は、同じ
くピストン冠部の平面図である。
FIG. 21 (a) is a side sectional view of the same when a part of the piston crown is concavely formed. (B) is a plan view of the piston crown portion.

【図22】(a)は、従来の噴孔構造を示すホッドプラ
グの図1中A線断面図である。(b)は、同じく噴孔出
口の投影図である。
22 (a) is a sectional view taken along line A in FIG. 1 of a conventional hod plug showing a conventional injection hole structure. (B) is a projection view of the nozzle hole outlet.

【図23】(a)は、出口口径を拡大した噴孔構造の一
実施例を示すホッドプラグの図1中A線断面図である。
(b)は、同じく噴孔出口の投影図である。
23A is a cross-sectional view taken along line A in FIG. 1 of a hod plug showing an embodiment of a nozzle hole structure with an enlarged outlet diameter. FIG.
(B) is a projection view of the nozzle hole outlet.

【図24】(a)は、同じく一実施例を示すホットプラ
グの図1中A線断面図である。(b)は、同じく噴孔出
口の投影図である。
FIG. 24 (a) is a sectional view taken along line A in FIG. 1 of the hot plug showing the same embodiment. (B) is a projection view of the nozzle hole outlet.

【図25】(a)は、副噴孔を追加した噴孔構造の一実
施例を示すホッドプラグの図1中A線断面図である。
(b)は、同じく噴孔出口の投影図である。(c)は、
同じくホットプラグの側面断面図である。
25A is a cross-sectional view taken along line A in FIG. 1 of a hod plug showing an embodiment of a nozzle hole structure in which a sub nozzle hole is added. FIG.
(B) is a projection view of the nozzle hole outlet. (C)
Similarly, it is a side sectional view of a hot plug.

【図26】(a)は、同じく一実施例を示すホットプラ
グの図1中A線断面図である。(b)は、同じく噴孔出
口の投影図である。(c)は、同じくホットプラグの側
面断面図である。
FIG. 26 (a) is a sectional view taken along line A in FIG. 1 of the hot plug showing the same embodiment. (B) is a projection view of the nozzle hole outlet. FIG. 3C is a side sectional view of the hot plug similarly.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CH シリンダーヘッド CB シリンダーブロック P ピストン V 燃料噴射バルブ SBR 副室(副燃焼室) GP グロープラグ HP ホットプラグ G 噴孔 G’ 噴孔出口 MBR 燃焼室(主燃焼室) 3 案内溝部 3a・3b・3c 渦流室部 4・5・6・7 渦流室部 8・8’・8” 噴流衝突部 9 凹部 9a・9b・9c・9d 凹部 10 突状部 11a 下部凹部 11b 上部凹部 12 左右凹部 12a・12b・12c 左右凹部 13・14 傾斜部 15 傾斜面 16 水平面 17 傾斜面 18 傾斜凹部 19・19’ 主噴孔 20・20’ 副噴孔 21・22 副噴孔 CH Cylinder head CB Cylinder block P Piston V Fuel injection valve SBR Sub chamber (sub combustion chamber) GP Glow plug HP Hot plug G Nozzle G'Nozzle outlet MBR Combustion chamber (main combustion chamber) 3 Guide groove 3a, 3b, 3c Vortex chamber part 4, 5, 6, 7 Vortex chamber part 8.8 ', 8 "Jet impingement part 9 Recessed parts 9a, 9b, 9c, 9d Recessed part 10 Projected part 11a Lower recessed part 11b Upper recessed part 12 Left and right recessed parts 12a, 12b 12c Left and right recesses 13 ・ 14 Sloping part 15 Sloping surface 16 Horizontal surface 17 Sloping surface 18 Sloping recessed part 19 ・ 19 'Main injection hole 20 ・ 20' Sub injection hole 21 ・ 22 Sub injection hole

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリンダーヘッド内に内設した副室内に
燃料噴射し、該副室より噴孔を介して、ピストン冠部に
形成した燃焼室に火炎噴流を放出する構成の副室式内燃
機関において、該燃焼室は、該噴孔からの火炎噴射の衝
突部位より噴流の前方向に、平面視末広がり状の溝部を
凹設し、更にその前方に、該溝と段差を有する一つ或い
は複数の凹部を形成した構造としたことを特徴とする副
室式内燃機関の燃焼室構造。
1. A sub-chamber internal combustion engine configured to inject fuel into a sub-chamber provided inside a cylinder head and to discharge a flame jet from the sub-chamber to a combustion chamber formed in a piston crown through a nozzle hole. In the combustion chamber, in the front of the jet flow from the collision site of the flame injection from the injection hole, a groove portion that widens toward the end in plan view is recessed, and in front of it, one or a plurality of steps having the groove and the step are formed. A combustion chamber structure for a sub-chamber internal combustion engine, which is characterized in that a concave portion is formed.
【請求項2】 シリンダーヘッド内に内設した副室内に
燃料噴射し、該副室より噴孔を介して、ピストン冠部に
形成した燃焼室に火炎噴流を放出する構成の副室式内燃
機関において、該燃焼室は、該噴孔からの火炎噴射の衝
突部位をピストン頂面にて形成し、その面積を、該噴孔
出口の投影面積より大きく取り、該衝突部位を経て、該
ピストン冠部に、噴流方向の左右方向に延出し、かつ平
面視末広がり状の略扇形の凹部を形成した構造としたこ
とを特徴とする副室式内燃機関の燃焼室構造。
2. A sub-chamber internal combustion engine configured to inject fuel into a sub-chamber provided in a cylinder head and to discharge a flame jet from the sub-chamber to a combustion chamber formed in a piston crown portion through a nozzle hole. In the combustion chamber, the collision area of the flame injection from the injection hole is formed on the piston top surface, the area is made larger than the projected area of the injection hole outlet, and the piston crown is passed through the collision area. A combustion chamber structure of an internal combustion engine of a sub-chamber type, characterized in that a substantially fan-shaped recess extending in the left-right direction of the jet direction and widening in a plan view is formed in the portion.
【請求項3】 請求項2記載の副室式内燃機関の燃焼室
構造において、該凹部の前端縁部における、該噴孔の中
心軸の平面視延長線との交差部位付近のピストン頂面
を、後方寄りに突出させたことを特徴とする副室式内燃
機関の燃焼室構造。
3. The combustion chamber structure for a sub-chamber internal combustion engine according to claim 2, wherein the piston top surface near the intersection of the front end edge of the recess with the extension line of the central axis of the injection hole in plan view is provided. , A combustion chamber structure of an internal combustion engine of a subchamber type, characterized in that it is projected rearward.
【請求項4】 請求項3記載の副室式内燃機関の燃焼室
構造において、該衝突部位を、ピストン頂面より低く、
かつ該凹部より高く凹設し、その底面を傾斜状またはピ
ストン頂面と平行状としたことを特徴とする副室式内燃
機関の燃焼室構造。
4. The combustion chamber structure for a sub-chamber internal combustion engine according to claim 3, wherein the collision site is lower than the piston top surface,
A combustion chamber structure for an internal combustion engine of a sub-chamber type, characterized in that the recess is formed higher than the recess, and the bottom surface is inclined or parallel to the piston top surface.
【請求項5】 シリンダーヘッド内に内設した副室内に
燃料噴射し、該副室より噴孔を介して、ピストン冠部に
形成した燃焼室に火炎噴流を放出する構成の副室式内燃
機関において、該燃焼室は、該噴孔からの火炎噴射の衝
突部位をピストン頂面、或いは傾斜状に形成し、ピスト
ン冠部の、該衝突部位を隔てて、噴流方向の両側方に線
対称状に凹部を形成した構造としたことを特徴とする副
室式内燃機関の燃焼室構造。
5. A sub-chamber internal combustion engine configured to inject fuel into a sub-chamber provided in a cylinder head and to discharge a flame jet from the sub-chamber to a combustion chamber formed in a piston crown portion through a nozzle hole. In the combustion chamber, the collision part of the flame injection from the injection hole is formed on the piston top surface or in an inclined shape, and the piston crown part is separated from the collision part and is line-symmetrical to both sides in the jet flow direction. A combustion chamber structure for a sub-chamber internal combustion engine, characterized in that a recess is formed in the interior.
JP7007081A 1995-01-20 1995-01-20 Combustion chamber structure of indirect injection internal combustion engine Pending JPH08200072A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7007081A JPH08200072A (en) 1995-01-20 1995-01-20 Combustion chamber structure of indirect injection internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7007081A JPH08200072A (en) 1995-01-20 1995-01-20 Combustion chamber structure of indirect injection internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08200072A true JPH08200072A (en) 1996-08-06

Family

ID=11656146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7007081A Pending JPH08200072A (en) 1995-01-20 1995-01-20 Combustion chamber structure of indirect injection internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08200072A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000337150A (en) * 1999-05-26 2000-12-05 Yanmar Diesel Engine Co Ltd Combustion method in sub-chamber type spark ignition engine
CN112211715A (en) * 2020-12-03 2021-01-12 潍柴动力股份有限公司 Combustion chamber and gas engine
WO2024038789A1 (en) * 2022-08-19 2024-02-22 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Prechamber-type engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000337150A (en) * 1999-05-26 2000-12-05 Yanmar Diesel Engine Co Ltd Combustion method in sub-chamber type spark ignition engine
CN112211715A (en) * 2020-12-03 2021-01-12 潍柴动力股份有限公司 Combustion chamber and gas engine
CN112211715B (en) * 2020-12-03 2021-05-18 潍柴动力股份有限公司 Combustion chamber and gas engine
WO2024038789A1 (en) * 2022-08-19 2024-02-22 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 Prechamber-type engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3852310B2 (en) In-cylinder injection spark ignition internal combustion engine
JP2504505B2 (en) Vortex chamber type diesel engine combustion chamber
JPH08200072A (en) Combustion chamber structure of indirect injection internal combustion engine
JPH0826769B2 (en) The nozzle of the swirl chamber combustion chamber of the diesel engine
JPH09144542A (en) Combustion chamber of prechamber type internal combustion engine
JPH082425Y2 (en) Sub-chamber diesel engine
JP2658407B2 (en) Combustion chamber of a swirl chamber type diesel engine
JPS58185925A (en) Combustion chamber for diesel engine
JPH01104914A (en) Piston for swirl-chamber type diesel engine
JPH108965A (en) Combustion chamber for diesel engine
JP2715750B2 (en) Combustion chamber of a swirl chamber type diesel engine
JP2565516Y2 (en) Combustion chamber of a swirl chamber type diesel engine
JP2660687B2 (en) Whirlpool combustion chamber for diesel engine
JPH0828270A (en) Combustion chamber for swirl chamber type diesel engine
JP2797794B2 (en) Combustion chamber of a swirl chamber type diesel engine
JP3243546B2 (en) Combustion chamber of a swirl chamber diesel engine
JPH0648108Y2 (en) Combustion chamber of swirl chamber type diesel engine
JPH08158869A (en) Main combustion chamber of indirect injection diesel engine
JP2921322B2 (en) Engine with swirl chamber
JP2504569B2 (en) Vortex chamber type diesel engine combustion chamber
JP2001271648A (en) Combustion chamber of diesel engine
JPH07150941A (en) Combustion chamber for swirl chamber type diesel engine
JPH07150940A (en) Combustion chamber for swirl chamber type diesel engine
JP2921328B2 (en) Engine with swirl chamber
JPH0828271A (en) Combustion chamber for swirl chamber type diesel engine