JPH10306725A - 希薄燃焼ガス機関の副室構造 - Google Patents
希薄燃焼ガス機関の副室構造Info
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- JPH10306725A JPH10306725A JP9119923A JP11992397A JPH10306725A JP H10306725 A JPH10306725 A JP H10306725A JP 9119923 A JP9119923 A JP 9119923A JP 11992397 A JP11992397 A JP 11992397A JP H10306725 A JPH10306725 A JP H10306725A
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 7
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/12—Engines characterised by precombustion chambers with positive ignition
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来技術においては、高出力化等の如く、熱
負荷が増大すると、熱応力により副室が亀裂損傷すると
いう不具合があった。また、この不具合を解消する為に
シリンダーヘッドや副室の材質を変更することは、コス
トアップを招くのである。逆に熱負荷対策として燃焼温
度を低下させると熱効率が低下するという不具合があっ
た。本発明はこのような従来技術の不具合を解消するも
のである。 【解決手段】 副室を具備した希薄燃焼ガス機関におい
て、副室容積比率を３％以下に減少させ、副室内で燃焼
するガスの量を低減させた。また、副室先端の厚みをシ
リンダ直径の２〜４％と薄肉化して、低剛性化し、熱膨
張し易く構成した。
負荷が増大すると、熱応力により副室が亀裂損傷すると
いう不具合があった。また、この不具合を解消する為に
シリンダーヘッドや副室の材質を変更することは、コス
トアップを招くのである。逆に熱負荷対策として燃焼温
度を低下させると熱効率が低下するという不具合があっ
た。本発明はこのような従来技術の不具合を解消するも
のである。 【解決手段】 副室を具備した希薄燃焼ガス機関におい
て、副室容積比率を３％以下に減少させ、副室内で燃焼
するガスの量を低減させた。また、副室先端の厚みをシ
リンダ直径の２〜４％と薄肉化して、低剛性化し、熱膨
張し易く構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、希薄燃焼ガス機関
において、副室を設け、該副室内に理論混合気を供給
し、着火を安定せんとするものである。
において、副室を設け、該副室内に理論混合気を供給
し、着火を安定せんとするものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、希薄燃焼ガス機関の副室構造
に関する技術は公知とされているのである。図５におい
ては従来の希薄燃焼ガス機関の副室構造が図示されてい
る。図５に図示している如く、従来の副室形状は、熱効
率等の燃焼性能を最優先として設計されており、副室内
に理論混合気を送り、着火を安定させていたのである。
従って、副室先端の肉厚寸法等は噴口の配置や寸法で規
制されていた。
に関する技術は公知とされているのである。図５におい
ては従来の希薄燃焼ガス機関の副室構造が図示されてい
る。図５に図示している如く、従来の副室形状は、熱効
率等の燃焼性能を最優先として設計されており、副室内
に理論混合気を送り、着火を安定させていたのである。
従って、副室先端の肉厚寸法等は噴口の配置や寸法で規
制されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のような技術
の場合には、副室容積は熱効率等の燃焼性能を最優先で
設計されており、副室内に理論混合気を送り着火を安定
させていた。故に、従来の副室容積比〔副室容積比＝副
室容積／（副室容積＋主室容積）×１００〕は３〜４％
とされていた。また従来は、高出力化等の如く、熱負荷
が増大すると、熱応力により副室が亀裂損傷するという
不具合があった。また、この不具合を解消する為に副室
ケースの材質を変更することは、コストアップを招くの
である。逆に熱負荷対策として燃焼温度を低下させると
熱効率が低下するという不具合があったのである。本発
明のこのような従来技術の不具合を解消するものであ
る。
の場合には、副室容積は熱効率等の燃焼性能を最優先で
設計されており、副室内に理論混合気を送り着火を安定
させていた。故に、従来の副室容積比〔副室容積比＝副
室容積／（副室容積＋主室容積）×１００〕は３〜４％
とされていた。また従来は、高出力化等の如く、熱負荷
が増大すると、熱応力により副室が亀裂損傷するという
不具合があった。また、この不具合を解消する為に副室
ケースの材質を変更することは、コストアップを招くの
である。逆に熱負荷対策として燃焼温度を低下させると
熱効率が低下するという不具合があったのである。本発
明のこのような従来技術の不具合を解消するものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明が解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の
手段を説明する。請求項１においては、副室を具備した
希薄燃焼ガス機関において、副室容積比率を３％以下に
減少させ、副室内で燃焼するガスの量を低減させたもの
である。請求項２においては、副室を具備した希薄燃焼
ガス機関において、副室先端の厚みをシリンダ直径の２
〜４％と薄肉化して、低剛性化し、熱膨張し易く構成し
たものである。
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の
手段を説明する。請求項１においては、副室を具備した
希薄燃焼ガス機関において、副室容積比率を３％以下に
減少させ、副室内で燃焼するガスの量を低減させたもの
である。請求項２においては、副室を具備した希薄燃焼
ガス機関において、副室先端の厚みをシリンダ直径の２
〜４％と薄肉化して、低剛性化し、熱膨張し易く構成し
たものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を説明す
る。図１は本発明の希薄燃焼ガス機関の副室構造の構成
を示す正面断面図、図２は本発明の従来技術との副室容
積比の比較を示す図、図３は本発明の副室先端の構造を
示す図、図４は本発明の噴口穴まわりの熱応力低減状態
を示す図である。
る。図１は本発明の希薄燃焼ガス機関の副室構造の構成
を示す正面断面図、図２は本発明の従来技術との副室容
積比の比較を示す図、図３は本発明の副室先端の構造を
示す図、図４は本発明の噴口穴まわりの熱応力低減状態
を示す図である。
【０００６】図１において説明する。シリンダブロック
の内部にシリンダライナーＬを嵌入し、該シリンダライ
ナーＬの内部でピストンＰが上下動する。該シリンダブ
ロックとシリンダライナーＬの上面にシリンダヘッドＨ
を載置しヘッドボルトで固定しており、該シリンダヘッ
ドＨの下面と上昇してくるピストンＰの上面との間に、
主室１が構成される。該主室１に副室噴口穴１２・１２
で連通して副室２が構成されている。該副室２は副室ケ
ース３の内部に構成され、副室ケース３の下端に副室噴
口穴１２・１２が主室１に向けて開口されている。
の内部にシリンダライナーＬを嵌入し、該シリンダライ
ナーＬの内部でピストンＰが上下動する。該シリンダブ
ロックとシリンダライナーＬの上面にシリンダヘッドＨ
を載置しヘッドボルトで固定しており、該シリンダヘッ
ドＨの下面と上昇してくるピストンＰの上面との間に、
主室１が構成される。該主室１に副室噴口穴１２・１２
で連通して副室２が構成されている。該副室２は副室ケ
ース３の内部に構成され、副室ケース３の下端に副室噴
口穴１２・１２が主室１に向けて開口されている。
【０００７】該副室ケース３の上部開口に、プラグケー
ス６が嵌入されて、該副室ケース３の上部開口を閉塞し
ている。該副室ケース３とプラグケース６と点火プラグ
５と、チェックバルブ４とにより閉鎖した空間を副室２
に構成している。該プラグケース６の内部に点火プラグ
５とチェックバルブ４が嵌装されている。該プラグケー
ス６は、チェックバルブ４から噴出されるガス燃料に点
火し、副室内部で着火させる為のものである。また、シ
リンダヘッドＨには、吸気弁１０と排気弁１１が嵌装さ
れて、燃料ガスがピストンＰの吸気の為の下降と共に、
吸気弁１０が開口され、主室１の内部に吸引される。該
主室１の内部で、副室噴口穴１２から出てくる火炎流に
より、主室１内の圧縮された燃料ガスに着火されて、主
室１内のガス燃料の爆発燃焼が開始される。爆発燃焼後
には排気弁１１から排気がシリンダヘッドＨの外へ排出
される。
ス６が嵌入されて、該副室ケース３の上部開口を閉塞し
ている。該副室ケース３とプラグケース６と点火プラグ
５と、チェックバルブ４とにより閉鎖した空間を副室２
に構成している。該プラグケース６の内部に点火プラグ
５とチェックバルブ４が嵌装されている。該プラグケー
ス６は、チェックバルブ４から噴出されるガス燃料に点
火し、副室内部で着火させる為のものである。また、シ
リンダヘッドＨには、吸気弁１０と排気弁１１が嵌装さ
れて、燃料ガスがピストンＰの吸気の為の下降と共に、
吸気弁１０が開口され、主室１の内部に吸引される。該
主室１の内部で、副室噴口穴１２から出てくる火炎流に
より、主室１内の圧縮された燃料ガスに着火されて、主
室１内のガス燃料の爆発燃焼が開始される。爆発燃焼後
には排気弁１１から排気がシリンダヘッドＨの外へ排出
される。
【０００８】本発明においては、該副室２を設けた希薄
燃焼ガス機関において、副室２内の火炎温度が高くな
り、副室ケース３が熱負荷により破損するのを防止する
ために、副室容積比を減少させて、副室内で燃焼するガ
スの量を低減するものである。この副室容積比の減少の
度合いは、図２において図示している。即ち、本発明に
おいては、副室容積比〔副室容積比＝副室容積／（副室
容積＋主室容積）×１００〕は３％以下となるように構
成したものである。従来の副室容積比〔副室容積比＝副
室容積／（副室容積＋主室容積）×１００〕は３〜４％
であり、３％以下というのは無かったのである。
燃焼ガス機関において、副室２内の火炎温度が高くな
り、副室ケース３が熱負荷により破損するのを防止する
ために、副室容積比を減少させて、副室内で燃焼するガ
スの量を低減するものである。この副室容積比の減少の
度合いは、図２において図示している。即ち、本発明に
おいては、副室容積比〔副室容積比＝副室容積／（副室
容積＋主室容積）×１００〕は３％以下となるように構
成したものである。従来の副室容積比〔副室容積比＝副
室容積／（副室容積＋主室容積）×１００〕は３〜４％
であり、３％以下というのは無かったのである。
【０００９】このように、副室容積比〔副室容積比＝副
室容積／（副室容積＋主室容積）×１００〕は３％以下
とすることにより、副室先端温度は７００°Ｃ以下と低
くなるのである。このように、副室先端温度が低くなる
ことが、副室の熱応力の低減に繋がり、これにより副室
の損傷の可能性が低くなり、高出力・熱負荷に対応可能
となるのである。
室容積／（副室容積＋主室容積）×１００〕は３％以下
とすることにより、副室先端温度は７００°Ｃ以下と低
くなるのである。このように、副室先端温度が低くなる
ことが、副室の熱応力の低減に繋がり、これにより副室
の損傷の可能性が低くなり、高出力・熱負荷に対応可能
となるのである。
【００１０】次に図３において、副室先端の厚みをシリ
ンダ直径の２〜４％と薄肉化して、低剛性化し、熱膨張
し易く構成した技術を説明する。該図３においては、副
室ケース３の先端の副室噴口穴１２・１２の部分の拡大
図面が開示されている。図３の下図に示す如く、副室２
先端部分の厚みと称する部分は、副室噴口穴１２から下
方の部分であり、厚肉のレベルを１とすると、標準肉の
レベルは２／３であり、本発明の薄肉と称する場合の厚
さのレベルは１／３の程度の厚さとしている。
ンダ直径の２〜４％と薄肉化して、低剛性化し、熱膨張
し易く構成した技術を説明する。該図３においては、副
室ケース３の先端の副室噴口穴１２・１２の部分の拡大
図面が開示されている。図３の下図に示す如く、副室２
先端部分の厚みと称する部分は、副室噴口穴１２から下
方の部分であり、厚肉のレベルを１とすると、標準肉の
レベルは２／３であり、本発明の薄肉と称する場合の厚
さのレベルは１／３の程度の厚さとしている。
【００１１】このように、副室２の先端の厚みを薄肉と
したことによる効果を、図３の上図と図４において確認
する。本発明においては、副室先端の厚みは、シリンダ
直径の２〜４％となるように構成している。該図３にお
いては、副室２の先端に斜めに開口している副室噴口穴
１２の穴軸心の方向に直角方向に見た図面であり、該副
室噴口穴１２の直交した部分から見た場合に、『上方
向』と『水平方向』と『下方向』の応力レベルの変化を
図４において図示している。
したことによる効果を、図３の上図と図４において確認
する。本発明においては、副室先端の厚みは、シリンダ
直径の２〜４％となるように構成している。該図３にお
いては、副室２の先端に斜めに開口している副室噴口穴
１２の穴軸心の方向に直角方向に見た図面であり、該副
室噴口穴１２の直交した部分から見た場合に、『上方
向』と『水平方向』と『下方向』の応力レベルの変化を
図４において図示している。
【００１２】図３の上の図面における、『上方向』と
『水平方向』と『下方向』の３方向に、副室２の先端の
厚みが変化すると、どのような応力レベルが掛かるか
を、図４においては図示している。図４において図示す
る如く、『上方向』と『下方向』については、副室先端
の厚みの影響は殆ど表れない。しかし、『水平方向』の
応力レベルは、副室の先端の厚みが、厚肉・標準・薄肉
の場合で大きく変化するのである。当然のことながら、
厚肉の場合の応力レベルが最も高く、標準厚さを１とす
ると、２０％アップの応力レベルが発生する。これに対
して、薄肉にとした場合には、標準厚さの場合の３０％
減の応力レベルしか作用しないのである。故に、副室ケ
ース３の亀裂損傷が発生しないのである。
『水平方向』と『下方向』の３方向に、副室２の先端の
厚みが変化すると、どのような応力レベルが掛かるか
を、図４においては図示している。図４において図示す
る如く、『上方向』と『下方向』については、副室先端
の厚みの影響は殆ど表れない。しかし、『水平方向』の
応力レベルは、副室の先端の厚みが、厚肉・標準・薄肉
の場合で大きく変化するのである。当然のことながら、
厚肉の場合の応力レベルが最も高く、標準厚さを１とす
ると、２０％アップの応力レベルが発生する。これに対
して、薄肉にとした場合には、標準厚さの場合の３０％
減の応力レベルしか作用しないのである。故に、副室ケ
ース３の亀裂損傷が発生しないのである。
【００１３】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏するのである。請求項１の如く構成した
ので、希薄燃焼ガス機関において、副室容積比率を減少
させて、副室内で燃焼するガスの量を低減させたので、
燃焼性能や熱効率を悪化させることなく、また副室ケー
ス３の材質変更等をコストアップの要素となる操作をす
ることなく、熱応力による副室の亀裂や損傷を回避する
ことができ、高負荷と高出力化に対応した希薄燃焼ガス
機関を構成することが出来るのである。
ような効果を奏するのである。請求項１の如く構成した
ので、希薄燃焼ガス機関において、副室容積比率を減少
させて、副室内で燃焼するガスの量を低減させたので、
燃焼性能や熱効率を悪化させることなく、また副室ケー
ス３の材質変更等をコストアップの要素となる操作をす
ることなく、熱応力による副室の亀裂や損傷を回避する
ことができ、高負荷と高出力化に対応した希薄燃焼ガス
機関を構成することが出来るのである。
【００１４】請求項２の如く構成したので、希薄燃焼ガ
ス機関において、副室先端の厚みをシリンダ直径の２〜
４％と薄肉化して、低剛性化し、熱膨張し易く構成した
ので、副室噴口穴１２の周囲の『水平方向』の応力レベ
ルを低くすることができ、副室ケース３が亀裂損傷され
ることがなく、高負荷・高出力に対応した希薄燃焼ガス
機関とすることが出来たのである。
ス機関において、副室先端の厚みをシリンダ直径の２〜
４％と薄肉化して、低剛性化し、熱膨張し易く構成した
ので、副室噴口穴１２の周囲の『水平方向』の応力レベ
ルを低くすることができ、副室ケース３が亀裂損傷され
ることがなく、高負荷・高出力に対応した希薄燃焼ガス
機関とすることが出来たのである。
【図１】本発明の希薄燃焼ガス機関の副室構造の構成を
示す正面断面図。
示す正面断面図。
【図２】本発明の従来技術との副室容積比の比較を示す
図。
図。
【図３】本発明の副室先端の構造を示す図。
【図４】本発明の噴口穴まわりの熱応力低減状態を示す
図。
図。
【図５】従来の希薄燃焼ガス機関の副室構造を示す図。
１ 主室 ２ 副室 ３ 副室ケース ４ チェックバルブ ５ 点火プラグ ６ プラグケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 21/02 Ｆ０２Ｍ 21/02 Ｆ
Claims (2)
- 【請求項１】 副室を具備した希薄燃焼ガス機関におい
て、副室容積比率を３％以下に減少させ、副室内で燃焼
するガスの量を低減させたことを特徴とする希薄燃焼ガ
ス機関の副室構造。 - 【請求項２】 副室を具備した希薄燃焼ガス機関におい
て、副室先端の厚みをシリンダ直径の２〜４％と薄肉化
して、低剛性化し、熱膨張し易く構成したことを特徴と
する希薄燃焼ガス機関の副室構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9119923A JPH10306725A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 希薄燃焼ガス機関の副室構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9119923A JPH10306725A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 希薄燃焼ガス機関の副室構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306725A true JPH10306725A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14773530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9119923A Pending JPH10306725A (ja) | 1997-05-09 | 1997-05-09 | 希薄燃焼ガス機関の副室構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10306725A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001263069A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Osaka Gas Co Ltd | トーチ点火式エンジン |
| US7438043B2 (en) | 2005-10-24 | 2008-10-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine with auxiliary combustion chamber |
| JP2010169086A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-08-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ボアクール冷却孔を備えた点火プラグ付きガスエンジン |
| CN102322332A (zh) * | 2011-06-20 | 2012-01-18 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种cng发动机燃烧室结构及其燃料喷射方法 |
-
1997
- 1997-05-09 JP JP9119923A patent/JPH10306725A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001263069A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Osaka Gas Co Ltd | トーチ点火式エンジン |
| US7438043B2 (en) | 2005-10-24 | 2008-10-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine with auxiliary combustion chamber |
| JP2010169086A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-08-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ボアクール冷却孔を備えた点火プラグ付きガスエンジン |
| US8757127B2 (en) | 2008-12-26 | 2014-06-24 | Mitsubishi Heavey Industries, Ltd. | Gas engine with spark plug and bore-cooling holes |
| CN102322332A (zh) * | 2011-06-20 | 2012-01-18 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种cng发动机燃烧室结构及其燃料喷射方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A977 | Report on retrieval |
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| A02 | Decision of refusal |
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