JPH10153121A - 副室式ガス機関の副室形状 - Google Patents

副室式ガス機関の副室形状

Info

Publication number
JPH10153121A
JPH10153121A JP8310399A JP31039996A JPH10153121A JP H10153121 A JPH10153121 A JP H10153121A JP 8310399 A JP8310399 A JP 8310399A JP 31039996 A JP31039996 A JP 31039996A JP H10153121 A JPH10153121 A JP H10153121A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
sub
cylindrical passage
combustion
circles
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
JP8310399A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Nishimura
章広 西村
Kensuke Murakami
研介 村上
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 JP8310399A priority Critical patent/JPH10153121A/ja
Publication of JPH10153121A publication Critical patent/JPH10153121A/ja
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
    • 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
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不完全燃焼を防止する副室式ガス機関の副室
形状を提供することである。 【解決手段】 気筒内の燃焼主室と燃焼副室が、噴孔を
備えた円柱状通路で連通しており、前記燃焼副室の燃焼
主室と反対側には点火プラグと燃料ガス導入口を備えて
おり、燃焼副室の内部形状は、ドーナツ型でありかつ前
記円柱状通路の中心線を含む断面で見て2つの円又は略
円とそれらの連結部で形成されており、前記2つの円又
は略円の間の距離は、円柱状通路の通路幅より短く、か
つ前記2つの円又は略円は円柱状通路の中心線に対して
線対称に配置されており、燃焼副室の前記断面におい
て、円柱状通路の延長上にありかつ燃焼主室と反対側の
副室の壁が燃焼主室向きの突起になっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、副室式ガス機関に
おける、不完全燃焼を防止するための副室形状に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来の副室式ガス機関の副室の断面形状
は、図6に示すように略円筒形をしている。副室51の
円柱状通路52と連通する部分は円錐状になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、副室がこの
ような略円柱形または円錐形であると、副室内において
燃料ガス及び空気が円滑に対流せず、燃料ガスと空気が
一様に混合しないため不完全燃焼を生じ、副室内にすす
が発生する。すすが点火プラグの電極に付着すると着火
性が悪くなる。また、従来の副室は、点火プラグやガス
導入口を配置するため、副室内径を小さくすることがで
きず、また、副室の長さ方向の寸法は、吸気弁、排気弁
の位置関係との兼ね合いで、あまり小さくすることがで
きない。つまり、従来の円筒形状の副室はコンパクトに
するのが困難である。
【0004】
【課題を解決するための手段】第1発明は、気筒内の燃
焼主室と燃焼副室が、噴孔を備えた円柱状通路で連通し
ており、前記燃焼副室の燃焼主室と反対側には点火プラ
グと燃料ガス導入口を備えており、燃焼副室の内部形状
は、ドーナツ型でありかつ前記円柱状通路の中心線を含
む断面で見て2つの円又は略円とそれらの連結部で形成
されており、前記2つの円又は略円の間の距離は、円柱
状通路の通路幅より短く、かつ前記2つの円又は略円は
円柱状通路の中心線に対して線対称に配置されており、
燃焼副室の前記断面において、円柱状通路の延長上にあ
りかつ燃焼主室と反対側の副室の壁が燃焼主室向きの突
起になっていることを特徴とする副室式ガス機関の副室
形状である。第2発明は、前記突起が裁頭円錐状になっ
ており、前記2つの円又は略円と前記裁頭円錐状の突起
が交差する部分は、Rを形成している第1発明の副室式
ガス機関の副室形状である。第3発明は、前記2つの略
円において、燃焼主室とは反対側の燃焼副室の円弧の半
径が燃焼主室側の円弧の半径より大きく、又は前記突起
から燃焼副室の円柱状通路と連続する部分側へいくにつ
れて徐々に半径が小さくなっており、かつ、燃焼主室側
の燃焼副室の半部と燃焼主室とは反対側の燃焼副室の半
部が、円柱状通路から離れた側において滑らかに連続し
ている第1又は第2発明の副室式ガス機関の副室形状で
ある。第4発明は、燃焼主室側の副室半部の円弧と円柱
状通路との接続部分がRを形成しており、かつ前記接続
部分の接線が円柱状通路の中心線に対して30度から6
0度である第1〜第3発明のいずれかの副室式ガス機関
の副室形状である。
【0005】
【発明の実施の形態】
(第1発明の実施例)図1は、第1発明を適用した副室
式ガス機関の副室付近の縦断正面略図を示している。副
室1は、環状のドーナツのような空間を形成しており、
その断面は2つの円が近接しており、図2に示すよう
に、副室1の2つの円形の壁面1b、1cは、破線で示
すように重なっておらず、間に突起1aを形成して連続
している。なお、壁面1b、1cは、副室1がドーナツ
のように環状に閉じているので、実際には同じ壁面であ
る。
【0006】図1に示すように、副室1は円柱状通路3
(以下スロート3と呼ぶ。)及び噴口4を介して主室2
と連通している。主室2は、図1で見て上下方向に摺動
可能なピストン5、吸気弁6a及び排気弁6bを備えて
いる。
【0007】副室1は、主室2と反対側に点火プラグ7
及び燃料ガス導入口8aを備えている。副室1内の点火
プラグ7の先端には電極7aが設けてあり、燃料ガス導
入口8aの副室1とは反対側には燃料噴射ノズル8が設
けてある。
【0008】スロート3の中心線X上の副室1の壁面に
は、図2に示すように円錐状の突起1aが形成されてい
る。また、スロート3の内径dbは、図2に二点鎖線で
示す副室1を形成する2つの円形の壁面1b、1cの仮
想延長線上の最も近接する部分の距離daよりも大きく
設定されている。
【0009】次に動作を説明する。ピストン5の下降行
程において吸気弁6aを開く。吸気ポート16aから主
室2内に空気を供給充填した後、吸気弁6aを閉じる。
これと同時に、燃料ガスをガス導入口8aから副室1内
に流入させる。
【0010】ピストン5を上昇させ主室2内の空気を圧
縮し、噴口4及びスロート3から副室1内へ圧縮空気を
流入させる。同時に、燃料噴射ノズル8から燃料ガスを
噴射し、燃料ガスをガス導入口8aから副室1内へ供給
する。
【0011】スロート3を通った圧縮空気は副室1の突
起1aに当たり、副室1の円形の壁面に沿って流れ、圧
縮空気と混ざり、濃度の高い混合気が形成される。
【0012】ピストン5が上死点に達する直前に点火プ
ラグ7(図1)の電極7aで着火させ、混合気を爆発
(燃焼)させる。ピストン5が上死点に達し、高圧の副
室1内からスロート3、燃焼ガスが噴口4を介して主室
2内へ流入して爆発燃焼するので、ピストン5は下死点
へ向かって移動する。ピストン5が出力発生行程を完了
すると排気弁6b(図1)を開き、主室2内の排気ガス
を排気ポート16bから排気する。
【0013】(第2発明の実施例)以下において、本実
施例が第1発明の実施例と異なる点のみを説明する。図
3は、第2発明を適用した副室20を示している。スロ
ート3の中心線X上の副室20の壁面には、スロート3
の中心線Xと直角な円形のフラット部21が設けてあ
る。フラット部21の直径は、スロート3の直径とほぼ
同じである。
【0014】フラット部21の外周縁にはRa(面取り
部)が設けてあり、副室20の壁面1b、1cと滑らか
に連続している。スロート3を通過してきた圧縮空気
は、フラット部21に当たり、周縁のRa部を経て副室
20の壁面1b、1cに沿って流れ、副室20内に渦流
を発生させる。ここでフラット部21の半径は、スロー
ト3の半径より小さく設定するのが好ましいが、スロー
ト3と同径若しくはやや大きく設定してもよい。
【0015】(第3発明の実施例)図4は第3発明を適
用した副室30を示している。スロート3の中心線X上
の副室30の壁面には、図2に示す突起1aを設けても
よいし(図4には二点鎖線で示す)、図3に示すような
フラット部21およびRaを形成してもよい。図4に示
す第3発明の実施例ではフラット部31及びRaを形成
している。
【0016】以下において、第3発明の実施例(図4)
が第1、第2発明の実施例(図2,3)と異なる点のみ
を説明する。図4において、副室30の主室側(図4の
下側)の半径raは主室とは反対側の半径rbより小さ
く形成されている。また、半径raの壁面と半径rbの
壁面は、図4に示すようにスロート3から離れた位置P
で滑らかに連続している。
【0017】スロート3から供給された圧縮空気はフラ
ット部31に当たり、副室30の壁面に沿って流れる。
主室側の小さい半径raの壁面に沿った圧縮空気は、ス
ロート3から供給された圧縮空気より副室30の中心側
を通るため、無風状態になりがちな副室30の中心付近
の領域においても効果的に圧縮空気と燃料ガスを混合さ
せることができる。
【0018】副室30の壁面は、上述のように主室側の
半径をraに、及び主室とは反対側の半径をrbに固定
して位置Pで滑らかに連続させて形成してもよいが、フ
ラット部31からスロート3まで徐々に半径が小さくな
るように形成してもよい。
【0019】(第4発明の実施例)以下において、第4
発明の実施例が第1〜第3発明の実施例と異なる点のみ
を説明する。図5は第4発明を適用した副室40を示し
ている。副室40のスロート3との連通部分は、Rb部
が形成されている。また、副室40の壁面とRb部の連
続部分の接線Lは、スロート3の中心線Xと30〜60
度の角度θを形成している。
【0020】Rb及び角度θを形成することにより、副
室40の温度上昇によるRb部の破損を防止することが
でき、また、角度θが30〜60度の範囲であれば、圧
縮行程で副室40内に渦流が発生し易く、また燃焼ガス
の副室40からの噴出を促進することができる。
【0021】例えばθを30度、Rb部の半径を5mm
に設定すると、副室40内の温度上昇によるRb部の破
損を防止することができ、かつ燃焼ガスの副室40から
の噴出を促進することができる。
【0022】
【発明の効果】第1発明を適用し、副室の形状を中央部
が連通したドーナツ形にすると、燃料ガスと圧縮空気が
一様に混合し、不完全燃焼を防止することができる。第
1発明では、副室内の形状を中央部が連通したドーナツ
形にすることによりガス機関を小形化することができ、
省スペース化を図ることができる。
【0023】副室の形状をドーナツ形にすることにより
副室の容積を小さくすることができるため、圧縮空気と
燃料ガスの混合が容易となり、窒素酸化物濃度を小さく
することができる。スロートから供給された圧縮空気
は、強制的に副室内の壁面に沿って一様に流されるた
め、非常に強い渦を発生させることができ、圧縮空気と
燃料ガスの混合を促進することができる。
【0024】第1発明では副室内の温度上昇により突起
が破損する恐れがあるが、第2発明では突起を裁頭円錐
形にしたため、破損の心配がない。また、圧縮空気を副
室の壁面に沿って流すだけでなく、突起の平坦な部分で
副室の中心方向へも送るので、副室の中心付近の圧縮空
気及び燃料ガスの混合を促進することができる。
【0025】つまり圧縮の初期行程においては、圧縮空
気の副室への流入速度が遅いため、圧縮空気は突起の平
坦な部分に形成した高圧部を迂回するようにRa(図
3)から副室の壁面に沿って流れ、副室内に渦流を形成
するが、圧縮の末期行程では圧縮空気の副室内への流入
速度が速く、突起の平坦な部分に衝突した圧縮空気が副
室中心方向へ向かうため、副室内の圧縮空気と燃料ガス
の混合を促進することができるため不完全燃焼を解消
し、窒素酸化物濃度の低減化を図ることができる。
【0026】第3発明を適用すると、副室内を旋回した
圧縮空気と新たにスロートから副室に供給された圧縮空
気との間にせん断力が生じて強い乱流が発生し、圧縮空
気と燃料ガスの混合を促進させることができる。
【0027】また、副室内を旋回した圧縮空気がスロー
トから新たに供給された圧縮空気よりも副室の中心側を
通るため、副室内に渦を形成し易く、圧縮空気の対流に
より副室の中心付近の混合を促進することができる。
【0028】第1〜第3発明では、副室とスロートの連
通部分が、副室内の温度上昇によって破損する恐れがあ
るが、第4発明を適用すると、この破損を防止すること
ができ、同時に燃焼ガスをスロートから効率よく主室へ
噴出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1発明を適用した副室式ガス機関の副室付
近の縦断正面略図である。
【図2】 図1の副室付近を拡大した縦断正面略図であ
る。
【図3】 第2発明を適用した副室付近の縦断正面略図
である。
【図4】 第3発明を適用した副室付近の縦断正面略図
である。
【図5】 第4発明を適用した副室付近の縦断正面略図
である。
【図6】 従来の副室式ガス機関の副室形状を示す縦断
正面略図である。
【符号の説明】
1 (燃焼)副室 1a 突起 1b、1c 壁面(円又は略円) 2 (燃焼)主室 3 円柱状通路(スロート) 4 噴孔 7 点火プラグ 8 燃料ガス導入口 da、db 距離 ra、rb 半径 Ra、Rb R部(面取り部) θ 角度

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 気筒内の燃焼主室と燃焼副室が、噴孔を
    備えた円柱状通路で連通しており、 前記燃焼副室の燃焼主室と反対側には点火プラグと燃料
    ガス導入口を備えており、 燃焼副室の内部形状は、ドーナツ型でありかつ前記円柱
    状通路の中心線を含む断面で見て2つの円又は略円とそ
    れらの連結部で形成されており、 前記2つの円又は略円の間の距離は、円柱状通路の通路
    幅より短く、かつ前記2つの円又は略円は円柱状通路の
    中心線に対して線対称に配置されており、 燃焼副室の前記断面において、円柱状通路の延長上にあ
    りかつ燃焼主室と反対側の副室の壁が燃焼主室向きの突
    起になっていることを特徴とする副室式ガス機関の副室
    形状。
  2. 【請求項2】 前記突起が裁頭円錐状になっており、 前記2つの円又は略円と前記裁頭円錐状の突起が交差す
    る部分は、Rを形成している請求項1に記載の副室式ガ
    ス機関の副室形状。
  3. 【請求項3】 前記2つの略円において、燃焼主室とは
    反対側の燃焼副室の円弧の半径が燃焼主室側の円弧の半
    径より大きく、 又は前記突起から燃焼副室の円柱状通路と連続する部分
    側へいくにつれて徐々に半径が小さくなっており、 かつ、燃焼主室側の燃焼副室の半部と燃焼主室とは反対
    側の燃焼副室の半部が、円柱状通路から離れた側におい
    て滑らかに連続している請求項1又は2に記載の副室式
    ガス機関の副室形状。
  4. 【請求項4】 燃焼主室側の副室半部の円弧と円柱状通
    路との接続部分がRを形成しており、かつ前記接続部分
    の接線が円柱状通路の中心線に対して30度から60度
    である請求項1〜3のいずれかに記載の副室式ガス機関
    の副室形状。
JP8310399A 1996-11-21 1996-11-21 副室式ガス機関の副室形状 Pending JPH10153121A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8310399A JPH10153121A (ja) 1996-11-21 1996-11-21 副室式ガス機関の副室形状

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8310399A JPH10153121A (ja) 1996-11-21 1996-11-21 副室式ガス機関の副室形状

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10153121A true JPH10153121A (ja) 1998-06-09

Family

ID=18004800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8310399A Pending JPH10153121A (ja) 1996-11-21 1996-11-21 副室式ガス機関の副室形状

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10153121A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003286849A (ja) * 2002-03-29 2003-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 副室付ガスエンジン
JP2009221936A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Osaka Gas Co Ltd 副室式エンジン
CN101858246A (zh) * 2009-04-04 2010-10-13 曼柴油机欧洲股份公司 内燃机
CN107630746A (zh) * 2017-10-12 2018-01-26 北京航空航天大学 用于活塞发动机的组合式燃烧室
CN107762654A (zh) * 2017-10-12 2018-03-06 北京航空航天大学 用于活塞式发动机的气缸
CN109973203A (zh) * 2017-12-27 2019-07-05 丰田自动车株式会社 内燃机

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003286849A (ja) * 2002-03-29 2003-10-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 副室付ガスエンジン
JP2009221936A (ja) * 2008-03-14 2009-10-01 Osaka Gas Co Ltd 副室式エンジン
CN101858246A (zh) * 2009-04-04 2010-10-13 曼柴油机欧洲股份公司 内燃机
CN107630746A (zh) * 2017-10-12 2018-01-26 北京航空航天大学 用于活塞发动机的组合式燃烧室
CN107762654A (zh) * 2017-10-12 2018-03-06 北京航空航天大学 用于活塞式发动机的气缸
CN109973203A (zh) * 2017-12-27 2019-07-05 丰田自动车株式会社 内燃机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10153121A (ja) 副室式ガス機関の副室形状
JPS5851215A (ja) 渦流室式デイ−ゼルエンジンの燃焼室
JPH06221163A (ja) 直噴式ディーゼルエンジンの燃焼室構造
JPH09144542A (ja) 副室式内燃機関の燃焼室
WO2004099584A1 (ja) 副室式ガス機関の燃焼室構造及び副室式ガス機関
JPH1077844A (ja) 副室式内燃機関の燃焼室
JP2526324Y2 (ja) トーチ点火式ガスエンジンのトーチ点火装置
JPS6019957Y2 (ja) デイ−ゼル機関の直接噴射式燃焼室
JPH1082323A (ja) ディーゼルエンジンの燃焼室
JPH0631172Y2 (ja) 直接噴射式機関の燃料噴射弁
KR920007246B1 (ko) 직접분사식 디이젤기관의 연소실
JPH06173687A (ja) 副室を有する内燃機関の燃焼室
JP3787172B2 (ja) 渦流室式ディーゼル機関
JP3284815B2 (ja) 内燃機関の燃焼室
JPH0584365B2 (ja)
JPS6323540Y2 (ja)
JP2971247B2 (ja) 渦流室式ディーゼル機関の燃焼室
JP2552596Y2 (ja) 渦流室式ディーゼル機関の燃焼室
JPS6310292B2 (ja)
JP2552558Y2 (ja) 副室式内燃機関の燃焼室
KR100374907B1 (ko) 디젤 엔진용 와류실식 연소실구조
JPH0143467Y2 (ja)
JPH0618035Y2 (ja) 副室式内燃機関の燃焼室
JPS59119011A (ja) 副室式機関の燃焼室
KR100292722B1 (ko) 디젤엔진의와류실식서브컴버션챔버(SwirlTypeSub-CombastionChamber)

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040210