JPH1061443A - Auxiliary chamber type engine - Google Patents

Auxiliary chamber type engine

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JPH1061443A
JPH1061443A JP8239970A JP23997096A JPH1061443A JP H1061443 A JPH1061443 A JP H1061443A JP 8239970 A JP8239970 A JP 8239970A JP 23997096 A JP23997096 A JP 23997096A JP H1061443 A JPH1061443 A JP H1061443A
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JP
Japan
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chamber
sub
cylinder
fuel
communication port
Prior art date
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Pending
Application number
JP8239970A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Tono
晃 東野
Mitsuru Akama
充 赤間
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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    • 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
    • F02B19/02—Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder
    • F02B19/04—Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder the isolation being effected by a protuberance on piston or cylinder head
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of NOx and also reduce fuel consumption, by forming an auxiliary chamber in a piston or a cylinder head, arranging in a circumferential direction around a cylinder center shaft, a plurality of communicating openings through which the auxiliary chamber and a main chamber are communicated with each other, and also ejecting fuel toward the communicating openings. SOLUTION: A main chamber 1 is formed on a cylinder 3 side between a cylinder head lower surface 12 and a piston top surface 11, an auxiliary chamber 2 is formed by a cavity 18 formed in a cylinder head 5, and a fuel injection nozzle 7 is arranged in the passing hole 10 of the cylinder head 5, so that fuel is ejected to the inside of this auxiliary chamber 2. The fuel injection nozzle 7 has many ejection holes 9, and a plurality of communicating openings 4 through which the main chamber 1 and the auxiliary chamber 2 are communicated with each other, is radially formed toward the circumference of a cylinder 3 in the cylinder head 5 so as to be matched to a number of these ejection holes 9. Hereby, ejected flame from the ejection holes 9, accompanied by fuel spray, is rapidly reached to the circumference of the cylinder 3 through the communicating openings 4, and diffusion combustion properties in the main chamber 1 are improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、主室、副室及び
該副室内に燃料を噴霧する燃料噴射ノズルを有する副室
式エンジンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sub-chamber engine having a main chamber, a sub-chamber, and a fuel injection nozzle for spraying fuel into the sub-chamber.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、直噴式ディーゼルエンジンは、副
室式ディーゼルエンジンに比較して燃費が良く、トラッ
ク、バス等の大型車に多く使用されている。また、副室
式ディーゼルエンジンが直噴式ディーゼルエンジンに比
較して燃費が劣っている原因としては、副室に燃料を噴
射し、副室で着火燃焼させ、その後、火炎が連絡口を通
過して主室全域に火炎を拡散して燃焼させる二段燃焼方
式であるため、燃焼期間が長くなり、連絡口の絞り損失
が大きくなり、副室の空気流動が大きくなって放熱損失
が大きくなるためである。また、直噴式ディーゼルエン
ジンは、副室式ディーゼルエンジンに比較してＮＯX の
排出量が多いという問題を有している。2. Description of the Related Art Conventionally, direct-injection diesel engines have better fuel efficiency than sub-chamber diesel engines, and are widely used in large vehicles such as trucks and buses. Also, the reason why the fuel efficiency of the sub-chamber type diesel engine is inferior to that of the direct injection type diesel engine is that fuel is injected into the sub-chamber, ignited and burned in the sub-chamber, and then the flame passes through the communication port. Because it is a two-stage combustion system in which the flame is diffused and burned throughout the main chamber, the combustion period is prolonged, the throttle loss at the connection port is increased, and the air flow in the sub-chamber is increased, resulting in increased heat dissipation loss. is there. Moreover, direct injection diesel engine, has a problem that many emissions of the NO X compared to Fukushitsushiki diesel engine.

【０００３】そこで、副室式エンジンにおいて、燃焼改
善を目的としたものが開発されている。このような副室
式エンジンは、副室をシリンダ中央に配置し、主室と副
室とを連通する連絡口をシリンダ軸周方向に隔置してシ
リンダ周辺に向かって複数個形成し、シリンダ中央に配
置した副室から連絡口を通じて主室へ火炎を噴出し、火
炎を主室内の全領域に拡散させる時間を短くし、連絡口
の通路断面積をトータルで大きく形成して絞り損失を低
減させるものが知られている（例えば、特開平６−３１
７１６０号公報参照）。Therefore, a sub-chamber type engine designed to improve combustion has been developed. In such a sub-chamber type engine, the sub-chamber is arranged in the center of the cylinder, and a plurality of communication ports communicating the main chamber and the sub-chamber are formed in the cylinder axis circumferential direction and formed toward the cylinder periphery, Flame is blown out from the sub-chamber located in the center to the main chamber through the communication port, shortening the time required for the flame to diffuse to the entire area of the main chamber, and increasing the total cross-sectional area of the communication port to reduce drawing loss. What is known (for example, JP-A-6-31)
No. 7160).

【０００４】また、直接噴射式ディーゼル機関として、
特開昭６３−１８１２６号公報に開示されたものがあ
る。該直接噴射式ディーゼル機関は、ピストン頂部に形
成した燃焼室内に多噴口の燃料噴射ノズルを設けると共
に、各噴口が臨む燃焼室の内壁部に噴口から噴霧される
燃料に対向させて圧縮行程時にシリンダ室内で圧縮され
た空気を噴出させる導入孔を形成したものである。As a direct injection diesel engine,
There is one disclosed in JP-A-63-18126. The direct injection diesel engine has a multi-injection fuel injection nozzle in a combustion chamber formed at the top of a piston, and a cylinder during a compression stroke facing fuel sprayed from the injection port on an inner wall portion of the combustion chamber where each injection port faces. An inlet hole for ejecting compressed air in the room is formed.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、スワールチ
ャンバタイプの副室式エンジンは、燃料噴霧と空気との
混合は、圧縮行程で圧縮された空気が絞りとなる連絡口
を通ることにより、空気の流速が増し、これが混合気生
成エネルギーとなり、燃料噴霧との混合を促進している
と考えられている。また、膨張行程では、副室での着火
燃焼と火炎の噴出に対する連絡口の絞り効果により、副
室から主室への火炎の噴出エネルギーとなり、主室での
燃焼を促進していると考えられている。このような副室
式エンジンでは、燃焼に重要な混合気生成エネルギー、
及び噴出エネルギーを連絡口の絞りにより形成されてい
るため、連絡口の通路面積を大きくすることができず、
そのためポンプ損失が大きく、また、副室内での混合気
生成を激しい空気流動によるために、副室内の熱伝導率
が大きく、冷却水損失が大きくなっている。In the swirl chamber type sub-chamber engine, the fuel spray and the air are mixed with each other by mixing the air compressed in the compression stroke through a communication port which becomes a throttle. It is believed that the flow velocity increases and this becomes the mixture generation energy, which promotes mixing with the fuel spray. Also, in the expansion stroke, it is thought that the flame emission energy from the sub-chamber to the main chamber is promoted by the combustion effect in the sub-chamber and the squeezing effect of the communication port for the flame emission, thereby promoting the combustion in the main chamber. ing. In such a sub-chamber engine, the mixture generation energy, which is important for combustion,
And since the jet energy is formed by the restriction of the communication port, the passage area of the communication port cannot be increased,
Therefore, the pump loss is large, and the generation of the air-fuel mixture in the sub-chamber is caused by violent air flow, so that the thermal conductivity in the sub-chamber is large and the cooling water loss is large.

【０００６】また、副室に流入する時の空気流動が強す
ぎる場合には、副室内で生じるスワール流はオーバース
ワールの状態となり、ＮＯX の排出量が増加することに
なる。また、副室内の空気流動の速度が増加することに
より、副室壁面の熱伝導率が上昇し、壁面からの放熱が
増加することにより、出力が低下し、また、副室壁面の
温度が上昇するため、圧縮温度が上昇し、着火遅れ時間
が短縮され、燃焼が悪化する。上記のことより、副室か
ら主室へ噴出する火炎のペネトレーションの増加と、副
室内の燃焼の悪化は、背反する関係になり、連絡口の径
は両者がバランスする寸法となり、最適な値はとれな
い。[0006] When the air flow when entering the sub-chamber is too strong, a swirl flow generated in the sub-chamber in a state of over-swirl, emissions of the NO X will increase. In addition, as the speed of air flow in the sub-chamber increases, the thermal conductivity of the sub-chamber wall surface increases, and as the heat radiation from the wall increases, the output decreases, and the temperature of the sub-chamber wall surface increases. Therefore, the compression temperature increases, the ignition delay time is shortened, and the combustion deteriorates. From the above, the increase in the penetration of the flame spouting from the sub-chamber to the main chamber and the deterioration of the combustion in the sub-chamber are in a conflicting relationship, and the diameter of the communication port is a dimension that balances both, and the optimal value is Can not be removes.

【０００７】また、渦流室式エンジンでは、主室と副室
とを連通する連絡口は、シリンダ中心部或いは外周部の
１つの部位のいずれかに設けられると共に口径が小さい
ので、連絡口による絞り損失が発生し、エンジン出力を
低減し、また、主室での噴流の到達しなければならない
距離が長くなり、主室での空気との混合が不十分にな
り、ＨＣ、スモークの発生原因になる。また、主室での
混合促進のため連絡口通路面積を小さくすると、副室で
の渦流が強く成り過ぎて副室内での燃焼が悪化する。In the swirl chamber type engine, the communication port for communicating the main chamber and the sub chamber is provided at one of the central portion and the outer peripheral portion of the cylinder and has a small diameter. Loss occurs, engine output is reduced, and the distance that the jet must reach in the main chamber becomes longer, mixing with air in the main chamber becomes insufficient, and HC and smoke are generated. Become. Further, if the area of the communication port passage is reduced to promote mixing in the main chamber, the swirl in the sub-chamber becomes too strong and combustion in the sub-chamber deteriorates.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
の課題を解決することであり、副室をピストン又はシリ
ンダヘッドに形成し、副室とシリンダ側に形成した主室
とを連通する連絡口をシリンダ中心軸の回りの周方向に
複数設けると共に、燃料噴霧を連絡口に向けて噴射する
ことにより、ＮＯX の生成を抑制し、燃費の低減を達成
する副室式エンジンを提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and a sub-chamber is formed in a piston or a cylinder head, and a sub-chamber and a main chamber formed on a cylinder side are communicated. with the communication port providing a plurality around the circumferential direction of the cylinder center axis, by spraying toward the fuel spray into communication opening, to suppress the generation of NO X, provides a pre-combustion chamber engine to achieve a reduction in fuel consumption That is.

【０００９】この発明は、シリンダを構成するシリンダ
ブロックに固定されたシリンダヘッド、前記シリンダ内
を往復動するピストン、前記ピストンの頂面と前記シリ
ンダとで形成された主室、前記ピストン及び前記シリン
ダヘッドのいずれか一方に形成された副室、前記主室と
前記副室とを連通する連絡口、及び前記副室内に燃料を
噴霧する燃料噴射ノズルを有する副室式エンジンにおい
て、前記副室は前記シリンダ中央に形成され、前記燃料
噴射ノズルは複数の噴孔を有し、前記連絡口は前記シリ
ンダ中心軸の回りに隔置してシリンダ周辺へ向けて放射
状に形成され、前記連絡口の数は前記燃料噴射ノズルの
前記噴孔の数と対応して形成され、前記燃料噴射ノズル
の前記噴孔からの燃料噴霧の中心線が前記連絡口内に位
置するように設定されていることを特徴とする副室式エ
ンジンに関する。The present invention relates to a cylinder head fixed to a cylinder block constituting a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, a main chamber formed by a top surface of the piston and the cylinder, the piston and the cylinder. In a sub-chamber engine having a sub-chamber formed in one of the heads, a communication port communicating the main chamber and the sub-chamber, and a fuel injection nozzle for spraying fuel into the sub-chamber, the sub-chamber is The fuel injection nozzle is formed at the center of the cylinder, the fuel injection nozzle has a plurality of injection holes, and the communication ports are formed radially toward the periphery of the cylinder at intervals around the cylinder central axis. Are formed in correspondence with the number of the injection holes of the fuel injection nozzle, and are set so that the center line of the fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle is located in the communication port. It is for the auxiliary chamber type engine according to claim.

【００１０】また、前記副室は前記シリンダヘッドに形
成されており、前記燃料噴射ノズルの前記噴孔からの燃
料噴霧の中心線が全噴射期間にわたって前記連絡口内に
噴射される。或いは、前記副室は前記ピストンに形成さ
れており、前記燃料噴射ノズルの前記噴孔からの燃料噴
霧の中心線が全噴射期間の６割以上にわたって前記連絡
口内に噴射される。The sub chamber is formed in the cylinder head, and a center line of the fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle is injected into the communication port over the entire injection period. Alternatively, the sub-chamber is formed in the piston, and the center line of the fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle is injected into the communication port for 60% or more of the entire injection period.

【００１１】また、前記シリンダヘッドに形成された前
記副室において、前記燃料噴射ノズルの前記噴孔からの
燃料噴霧の中心線と前記副室の前記連絡口の中心軸とが
交差する角度が２５°以下に設定されている。In the sub-chamber formed in the cylinder head, the angle at which the center line of the fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle intersects the center axis of the communication port of the sub-chamber is 25. ° is set below.

【００１２】また、前記ピストンに形成された前記副室
において、前記燃料噴射ノズルの前記噴孔からの燃料噴
霧の中心線と前記副室の前記連絡口の中心軸とが交差す
るシリンダ中心軸側角度が２５°以下に設定されてい
る。In the sub-chamber formed in the piston, a cylinder center axis side where a center line of fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle and a center axis of the communication port of the sub-chamber intersects. The angle is set to 25 ° or less.

【００１３】また、前記ピストンに形成された前記副室
において、前記シリンダの周方向における前記燃料噴射
ノズルの前記噴孔からの燃料噴霧の中心線と前記副室の
前記連絡口の中心軸とのなす角度が２５°以下に設定さ
れている。[0013] In the sub-chamber formed in the piston, a center line of a fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle in a circumferential direction of the cylinder and a center axis of the communication port of the sub-chamber. The angle made is set to 25 ° or less.

【００１４】この副室式エンジンは、上記のように、連
絡口の数が燃料噴射ノズルの噴孔の数と対応すると共
に、噴孔からの燃料噴霧の中心線が連絡口内に噴射され
るので、燃料噴射ノズルの噴孔から燃料を噴射すると、
副室内で着火燃焼した火炎が連絡口を通じて速やかにシ
リンダ周辺の壁面まで到達し、主室内の空気を巻き込ん
で空気利用率をアップして混合を促進し、主室での燃焼
スピードをアップして短期に燃焼を完結し、ＮＯX 、Ｈ
Ｃ、スモーク等の発生を低減し、燃費を向上させる。即
ち、燃料噴射ノズルの噴孔からの燃料噴霧が直接的に連
絡口内を通過し、副室からの火炎が速やかに主室に噴出
してシリンダ周辺にまで到達しつつ、主室内の空気を巻
き込んで混合を促進して燃焼が拡散し、主室での燃焼ス
ピードをアップして燃焼期間を短縮できる。In this sub-chamber engine, as described above, the number of communication ports corresponds to the number of injection holes of the fuel injection nozzle, and the center line of fuel spray from the injection holes is injected into the communication port. When fuel is injected from the injection hole of the fuel injection nozzle,
The flame ignited and burned in the sub-chamber quickly reaches the wall around the cylinder through the communication port, entrains the air in the main chamber, increases the air utilization rate, promotes mixing, and increases the combustion speed in the main chamber. to complete the short combustion, NO X, H
C, smoke, etc. are reduced to improve fuel efficiency. That is, the fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle directly passes through the inside of the communication port, and the flame from the sub chamber quickly blows out to the main chamber and reaches the periphery of the cylinder while entraining the air in the main chamber. This promotes mixing and spreads combustion, thereby increasing the combustion speed in the main chamber and shortening the combustion period.

【００１５】また、この副室式エンジンは、前記副室が
ピストン又はシリンダヘッドのシリンダ中央に位置し、
前記連絡口はシリンダ中心から離れた周方向に隔置して
前記主室に複数個開口し且つ燃料噴射ノズルの噴孔と対
応しているので、噴孔からの燃料噴霧は火炎となって連
絡口を通じて主室へ噴出し、しかも前記主室では前記連
絡口からシリンダ周辺までの火炎噴流の到達距離が短
く、燃焼時間が短縮されてＮＯX の発生が抑制されて燃
費が向上する。更に、副室からの噴流の到達距離が短く
て済むため、前記連絡口を複数形成してトータルの通路
面積を大きく形成でき、絞り損失を低減でき効率を向上
できる。In the sub-chamber engine, the sub-chamber is located at the center of a piston or a cylinder of a cylinder head.
Since the communication port is spaced apart from the center of the cylinder in the circumferential direction and opens in the main chamber and corresponds to the injection hole of the fuel injection nozzle, the fuel spray from the injection hole becomes a flame and communicates. It ejected into the main chamber through the mouth, yet reach of the flame jet to the cylinder periphery from said communication port in said main chamber is short, thereby improving the fuel economy occurs is the suppression of the shortened combustion time NO X. Furthermore, since the reach of the jet from the sub-chamber can be shortened, a plurality of the communication ports can be formed to increase the total passage area, thereby reducing the throttle loss and improving the efficiency.

【００１６】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
による副室式エンジンの実施例を説明する。まず、図１
及び図２を参照して、この発明による副室式エンジンの
一実施例について説明する。図１はこの発明による副室
式エンジンの一実施例を示す断面図、及び図２は図１の
線Ａ−Ａにおける断面図である。この副室式エンジンで
は、図では、要部のみを説明するため、吸排気ポートや
吸排気バルブを図示していないが、通常のディーゼルエ
ンジンと同様にそれらは設けられていることは勿論であ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a sub-chamber engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG.
An embodiment of the sub-chamber engine according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a sub-chamber engine according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. In this sub-chamber engine, although only the main parts are described in the drawing, the intake / exhaust port and the intake / exhaust valve are not shown, but they are of course provided similarly to a normal diesel engine. .

【００１７】この副室式エンジンは、シリンダブロック
６に固定されたシリンダヘッド５を有し、シリンダブロ
ック６にはエンジンの気筒数に対応する孔部が形成さ
れ、孔部にはシリンダボアを構成するシリンダ３を形成
するシリンダライナが嵌合されている。シリンダライナ
で形成されたシリンダ３には、ピストン８が往復運動す
るように組み込まれている。主室１は、シリンダヘッド
下面１２とピストン頂面１１との間のシリンダ３側に形
成されている。また、副室２は、シリンダヘッド５に形
成したキャビティ１８によって形成されている。燃料噴
射ノズル７は、副室２内に燃料を噴射するように、シリ
ンダヘッド５の貫通孔１０を挿通して配置され、多数の
噴孔９を副室２内に開口している。This sub-chamber engine has a cylinder head 5 fixed to a cylinder block 6, and the cylinder block 6 is formed with holes corresponding to the number of cylinders of the engine, and the holes define cylinder bores. A cylinder liner forming the cylinder 3 is fitted. A piston 8 is incorporated in the cylinder 3 formed by the cylinder liner so as to reciprocate. The main chamber 1 is formed on the cylinder 3 side between the cylinder head lower surface 12 and the piston top surface 11. The sub-chamber 2 is formed by a cavity 18 formed in the cylinder head 5. The fuel injection nozzle 7 is arranged to penetrate the through hole 10 of the cylinder head 5 so as to inject fuel into the sub-chamber 2, and has many injection holes 9 opened in the sub-chamber 2.

【００１８】この副室式エンジンにおいて、主室１と副
室２を連通する複数の連絡口４がシリンダヘッド５に形
成され、また、副室２は、シリンダ３の中心軸１３上に
形成されている。連絡口４は、シリンダ３の中心軸１３
の回りの周方向に隔置してシリンダ３周辺へ向けて放射
状に形成されている。連絡口４の数は、燃料噴射ノズル
７の噴孔９の数と対応するように形成されている。しか
も、燃料噴射ノズル７の噴孔９からの燃料噴霧の中心線
１５は、連絡口４内に噴射されるように、連絡口４の中
心軸１４の方向に延びるように設定されている。また、
燃料噴射ノズル７の噴孔９からの燃料噴霧の中心線１５
は、全噴射期間にわたって連絡口４内に噴射されるよう
に設定されている。In this sub-chamber engine, a plurality of communication ports 4 for communicating the main chamber 1 and the sub-chamber 2 are formed in the cylinder head 5, and the sub-chamber 2 is formed on a central axis 13 of the cylinder 3. ing. The communication port 4 is a central shaft 13 of the cylinder 3.
Are formed radially toward the periphery of the cylinder 3 so as to be spaced in the circumferential direction around the cylinder 3. The number of the communication ports 4 is formed so as to correspond to the number of the injection holes 9 of the fuel injection nozzle 7. Moreover, the center line 15 of the fuel spray from the injection hole 9 of the fuel injection nozzle 7 is set to extend in the direction of the central axis 14 of the communication port 4 so as to be injected into the communication port 4. Also,
Center line 15 of fuel spray from injection hole 9 of fuel injection nozzle 7
Is set to be injected into the communication port 4 over the entire injection period.

【００１９】次に、図３及び図４を参照して、この発明
による副室式エンジンの別の実施例について説明する。
図３はこの発明による副室式エンジンの別の実施例を示
す断面図、及び図４は図３の副室式エンジンにおけるピ
ストンの頂面を示す平面図である。この副室式エンジン
では、図では、要部のみを説明するため、吸排気ポート
や吸排気バルブを図示していないが、通常のディーゼル
エンジンと同様にそれらは設けられていることは勿論で
ある。Next, another embodiment of the sub-chamber type engine according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the sub-chamber engine according to the present invention, and FIG. 4 is a plan view showing a top surface of a piston in the sub-chamber engine of FIG. In this sub-chamber engine, the intake and exhaust ports and the intake and exhaust valves are not shown in the figure to explain only the main parts, but they are of course provided as in a normal diesel engine. .

【００２０】この実施例の副室式エンジンは、シリンダ
ブロック２６に固定されたシリンダヘッド２５を有し、
シリンダブロック２６にはエンジンの気筒数に対応する
孔部が形成され、孔部にはシリンダ２３を形成するシリ
ンダライナが嵌合されている。シリンダライナに形成さ
れるシリンダ２３には、ピストン２８が往復運動するよ
うに組み込まれている。主室２１は、シリンダヘッド下
面１２とピストン頂面１１との間のシリンダ２３側に形
成されている。また、副室２２は、ピストン２８に形成
したキャビティ３８によって形成されている。燃料噴射
ノズル２７は、副室２２内に燃料を噴射するように、シ
リンダヘッド２５にシリンダ２３の中心軸３３上に配置
され、多数の噴孔２９をピストン上死点近傍で副室２２
内に開口するように設定されている。The sub-chamber engine of this embodiment has a cylinder head 25 fixed to a cylinder block 26.
Holes corresponding to the number of cylinders of the engine are formed in the cylinder block 26, and a cylinder liner forming the cylinder 23 is fitted in the hole. A piston 28 is incorporated in the cylinder 23 formed in the cylinder liner so as to reciprocate. The main chamber 21 is formed on the cylinder 23 side between the cylinder head lower surface 12 and the piston top surface 11. The sub chamber 22 is formed by a cavity 38 formed in the piston 28. The fuel injection nozzle 27 is disposed on the cylinder head 25 on the central axis 33 of the cylinder 23 so as to inject fuel into the sub-chamber 22, and a number of injection holes 29 are formed near the piston top dead center in the sub-chamber 22.
It is set to open inside.

【００２１】この副室式エンジンにおいて、副室２２は
シリンダ２３中心軸上に形成され、主室２１と副室２２
を連通する複数の連絡口２４がピストン２８の頂部３４
に形成されている。ピストン２８の頂部３４のシリンダ
２３中心部にはノズル挿入孔３０が形成され、シリンダ
ヘッド２５に配置されている燃料噴射ノズル２７は、ピ
ストン上死点近傍でノズル挿入孔３０を通じて副室２２
内に突入するように設定されている。連絡口２４は、ピ
ストン２８の頂部３４におけるシリンダ２３の中心軸３
３の回りの周方向に隔置してシリンダ２３周辺へ向けて
放射状に形成されている。連絡口２４の数は、燃料噴射
ノズル２７の噴孔２９の数と対応するように形成され、
また、燃料噴射ノズル２７の噴孔２９からの燃料噴霧の
中心線３１は連絡口２４内に噴射されるように、連絡口
２４の中心軸３２の方向に延びるように設定されてい
る。In this sub-chamber type engine, the sub-chamber 22 is formed on the center axis of the cylinder 23, and the main chamber 21 and the sub-chamber 22
Are connected to the top portion 34 of the piston 28.
Is formed. A nozzle insertion hole 30 is formed in the center of the cylinder 23 at the top 34 of the piston 28, and the fuel injection nozzle 27 arranged in the cylinder head 25 is moved through the nozzle insertion hole 30 near the top dead center of the piston through the sub-chamber 22.
It is set to rush inside. The communication port 24 is connected to the central axis 3 of the cylinder 23 at the top 34 of the piston 28.
3 are formed radially toward the periphery of the cylinder 23 at intervals in the circumferential direction. The number of the communication ports 24 is formed so as to correspond to the number of the injection holes 29 of the fuel injection nozzle 27,
The center line 31 of the fuel spray from the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27 is set to extend in the direction of the central axis 32 of the communication port 24 so as to be injected into the communication port 24.

【００２２】次に、図５〜図９を参照して、この副室式
エンジンについて、燃料噴射ノズル２７の噴孔２９と連
絡口２４との関係を説明する。この実施例の副室式エン
ジンは、副室２２をピストン２８に設けたタイプであ
る。この副室式エンジンは、副室２２はピストン２８の
キャビティ３８に形成され、連絡口２４はピストン２８
の頂部３４に副室側開口３６から主室側開口３７へと放
射状に延びるように形成されている。ピストン２８の頂
面１１には、連絡口２４から噴出した火炎がシリンダ周
辺へ到達するガイドの機能を果たすように、連絡口２４
からピストン周辺へと延びる溝３５が形成されている。Next, the relationship between the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27 and the communication port 24 in this sub-chamber engine will be described with reference to FIGS. The sub-chamber engine of this embodiment is of a type in which a sub-chamber 22 is provided on a piston 28. In this sub-chamber engine, the sub-chamber 22 is formed in the cavity 38 of the piston 28, and the communication port 24 is
Is formed so as to extend radially from the sub-chamber side opening 36 to the main chamber side opening 37 at the top 34. The communication port 24 is provided on the top surface 11 of the piston 28 so that the flame ejected from the communication port 24 functions as a guide for reaching the periphery of the cylinder.
A groove 35 extending from the groove to the periphery of the piston is formed.

【００２３】この副室式エンジンでは、副室２２がピス
トン２８に形成されているので、副室２２はピストン２
８の移動と共に往復運動することになる。そこで、この
副室式エンジンでは、燃料噴射ノズル２７の噴孔２９か
ら副室２２内へ燃料を噴射できる燃料噴射タイミング
は、図５に示すピストン上死点と図８に示すピストン上
死点前後クランク角度±２°〜±１８°との間の期間で
ある。即ち、ピストン上死点（ＴＤＣ）では、燃料噴射
ノズル２７の噴孔２９からの燃料噴霧の中心線３１は、
連絡口２４の中心軸３２の連絡口２４の副室２２側開口
３６におけるポイントＰより若干下方（ピストン上死点
前後クランク角度±２°）に位置している。また、ピス
トン上死点前クランク角度１８°（ＢＴＤＣ１８°）と
ピストン上死点後のクランク角度１８°（ＡＴＤＣ１８
°）において、燃料噴射ノズル２７の噴孔２９からの燃
料噴霧は連絡口２４から離れる領域になる。In this sub-chamber engine, the sub-chamber 22 is formed on the piston 28, so that the sub-chamber 22 is
8 will reciprocate with the movement. Therefore, in this sub-chamber engine, the fuel injection timing at which fuel can be injected into the sub-chamber 22 from the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27 is determined between the piston top dead center shown in FIG. 5 and the piston top dead center shown in FIG. This is a period between the crank angles ± 2 ° to ± 18 °. That is, at the piston top dead center (TDC), the center line 31 of the fuel spray from the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27 is
The central axis 32 of the communication port 24 is located slightly below the point P (the crank angle before and after the piston top dead center ± 2 °) at the opening 36 on the sub-chamber 22 side of the communication port 24. Also, a crank angle of 18 ° before piston top dead center (BTDC 18 °) and a crank angle of 18 ° after piston top dead center (ATDC 18
In (°), the fuel spray from the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27 is in a region away from the communication port 24.

【００２４】図６には、燃料噴射ノズル２７の噴孔２９
からの燃料噴霧の中心線３１と連絡口２４との位置関係
が示されている。主室２１と副室２２とを連通する連絡
口２４に対して燃料噴射ノズル２７の噴孔２９から噴射
される燃料噴霧の中心線３１が副室２２側開口３６で連
絡口２４に燃料の大半が入るためには、燃料噴霧の中心
線３１が副室２２側の噴孔２９の中心点即ちポイントＰ
を通る基準線２０からの燃料噴霧の噴射角度θ4 の範囲
内に設定されているときである。燃料噴霧の中心線３１
が連絡口２４に入れば、連絡口２４の壁面に案内され、
次いで、ピストン２８の上面のピストン周辺へ延びる溝
３５に沿ってシリンダ周辺へ到達する。FIG. 6 shows the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27.
The positional relationship between the center line 31 of the fuel spray from and the communication port 24 is shown. The center line 31 of the fuel spray injected from the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27 to the communication port 24 communicating the main chamber 21 and the sub-chamber 22 has an opening 36 on the sub-chamber 22 side. Is required, the center line 31 of the fuel spray is positioned at the center point of the injection hole 29 on the sub-chamber 22 side, that is, the point P.
It is when it is set within the range of the injection angle theta 4 of the fuel spray from the reference line 20 passing through. Fuel spray centerline 31
Enters the contact 24, is guided by the wall of the contact 24,
Next, it reaches the periphery of the cylinder along the groove 35 extending to the periphery of the piston on the upper surface of the piston 28.

【００２５】この副室式エンジンについて、例えば、連
絡口２４が８個形成されている構造（図４）では、連絡
口２４の通路断面積Ａがピストン頂面１１の総面積の
１．５％に形成され、連絡口２４の口径がφ６に形成さ
れている場合に、エンジン性能、ＮＯX 及びスモークの
発生量は、図７に示すようになっている。この場合、連
絡口２４の中心軸３２の副室２２側開口の中心点即ちポ
イントＰを通る基準線即ち中心線２０と噴霧中心線３１
とがなす角度（＝θ4 ）が−６°〜＋６°であるとき
に、連絡口２４内に燃料が噴射される領域となる。図７
では、ポイントＰを通る基準線即ち中心線２０と噴霧中
心線３１とがなす角度（＝θ4 ）に対する噴射開始タイ
ミングがピストン上死点前２°（ＢＴＤＣ２°）とピス
トン上死点後１°（ＡＴＤＣ１°）の場合についてのデ
ータが示されている。図７から分かるように、ＮＯX の
発生は燃料噴射タイミングがＡＴＤＣ１°の方がＢＴＤ
Ｃ２°より低減でき、また、燃費及びスモークの発生量
は燃料噴射タイミングがＢＴＤＣ２°の方がＡＴＤＣ１
°より低減できることが分かる。また、上記噴射タイミ
ングでは、ＮＯX の発生量の低下率が大きく、燃費及び
スモークの発生が若干上昇している。この時、ＮＯX の
発生量の低下率に対して燃費の上昇率が低いため、ＮＯ
X の排出量が一定の場合には燃費は低下している。In this sub-chamber engine, for example, in a structure in which eight communication ports 24 are formed (FIG. 4), the passage cross-sectional area A of the communication port 24 is 1.5% of the total area of the piston top surface 11. When the diameter of the communication port 24 is φ6, the engine performance, the amount of NO X and the amount of smoke generated are as shown in FIG. In this case, the reference line or center line 20 passing through the center point or the point P of the opening of the center axis 32 of the communication port 24 on the sub-chamber 22 side and the spray center line 31
When the angle (= θ 4 ) formed between と and と is −6 ° to + 6 °, the region is where fuel is injected into the communication port 24. FIG.
Then, the injection start timing with respect to the angle (= θ 4 ) between the reference line passing through the point P, that is, the center line 20 and the spray center line 31 is 2 ° before the piston top dead center (BTDC 2 °) and 1 ° after the piston top dead center. The data for the case of (ATDC 1 °) is shown. As can be seen from Figure 7, generation of the NO X fuel injection timing is more of ATDC1 ° BTD
C2 °, and the fuel consumption and the amount of smoke generation are ATDC1 when the fuel injection timing is BTDC2 °.
It can be seen that the temperature can be reduced from °. In addition, at the injection timing, the rate of decrease in the amount of generated NO X is large, and the fuel consumption and the generation of smoke are slightly increased. At this time, since the fuel consumption rate of increase is lower than the generation amount reduction rate for NO X, NO
When the amount of X emission is constant, the fuel efficiency is reduced.

【００２６】また、図９には、燃料噴射ノズル２７の噴
孔２９からの燃料噴霧について、噴射期間中に噴霧中心
線３１が連絡口２４に噴射される割合に対して、ＮＯX
の排出量を同一量とした場合に燃費とスモークの発生量
についてのデータが示されている。図９から分かるよう
に、燃料噴射ノズル２７の噴孔２９からの燃料噴霧の中
心線３１が連絡口２４に位置する燃料噴射量が、全噴射
期間の６割（６０％）以上にわたって連絡口２４内に噴
射されることによって、燃費（ＳＦＣ）を目標値以下に
低減できると共に、スモークの発生量（ＢＯＳＣＨ）を
目標値以下に低減できることが分かる。即ち、副室２２
がピストン２８に形成されているタイプの構造では、ピ
ストン２８が移動するため、燃料噴射中の噴霧の中心線
３１が、全噴射期間の６割（６０％）以上にわたって連
絡口２４内に噴射される時に、ＮＯX の排出量が一定で
あるにもかかわらず、スモークの発生量、特に、燃費が
低下している。そこで、燃料噴射ノズル２７の噴孔２９
からの燃料噴霧の中心線３１が連絡口２４に位置する燃
料噴射量が、全噴射期間の６割以上になるように設定す
ることが好ましい。FIG. 9 shows that the fuel spray from the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27 shows NO X with respect to the rate at which the spray center line 31 is injected into the communication port 24 during the injection period.
The figure shows the fuel consumption and the amount of smoke generated when the emission amount of the fuel is the same. As can be seen from FIG. 9, the fuel injection amount at which the center line 31 of the fuel spray from the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27 is located at the communication port 24 exceeds 60% (60%) of the entire injection period. It can be understood that the fuel consumption (SFC) can be reduced to a target value or less and the amount of smoke generation (BOSCH) can be reduced to a target value or less by being injected into the fuel cell. That is, the sub-chamber 22
Is formed on the piston 28, the piston 28 moves, so that the center line 31 of the spray during fuel injection is injected into the communication port 24 for 60% (60%) or more of the entire injection period. At this time, the amount of generated smoke, particularly the fuel efficiency, is reduced despite the fact that the amount of emitted NO X is constant. Therefore, the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27
It is preferable to set the fuel injection amount in which the center line 31 of the fuel spray from the fuel injection port is located at the communication port 24 so as to be 60% or more of the entire injection period.

【００２７】次に、図５及び図１０〜図１２を参照し
て、燃料噴射ノズルの噴孔からの燃料噴霧の中心軸と連
絡口の中心軸との交差角度に対するＮＯX とスモークと
の発生量及び燃費について説明する。Next, referring to FIG. 5 and FIGS. 10 to 12, generation of NO X and smoke with respect to the intersection angle between the central axis of the fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle and the central axis of the communication port. The quantity and fuel consumption will be described.

【００２８】図１０には、副室２がシリンダヘッド５に
設けられたタイプの副室式エンジンが示されている。図
１０の副室式エンジンは、基本的には図１に示すものと
同一であるので、同一の部品には同一の符号を付してい
る。図１０に示す副室式エンジンは、シリンダヘッド５
に形成したキャビティ１７に副室２を形成する副室部材
１６が配置されている。副室２と燃料噴射ノズル７とは
所定の位置に固定されており、相対移動しないものであ
り、燃料噴射ノズル７の噴孔９からの燃料噴霧を連絡口
４に良好に噴射するため、燃料噴射ノズル７の噴孔９か
らの燃料噴霧の中心線１５と、副室２の連絡口４の中心
軸１４とが交差する交差角度θ1 が２５°以下に設定さ
れている。FIG. 10 shows a sub-chamber type engine in which the sub-chamber 2 is provided in the cylinder head 5. The sub-chamber engine of FIG. 10 is basically the same as that shown in FIG. 1, and thus the same components are denoted by the same reference characters. The sub-chamber engine shown in FIG.
The sub-chamber member 16 for forming the sub-chamber 2 is disposed in the cavity 17 formed in the sub-chamber. The sub-chamber 2 and the fuel injection nozzle 7 are fixed at a predetermined position and do not move relative to each other. In order to satisfactorily inject the fuel spray from the injection hole 9 of the fuel injection nozzle 7 to the communication port 4, The intersection angle θ 1 at which the center line 15 of the fuel spray from the injection hole 9 of the injection nozzle 7 intersects with the center axis 14 of the communication port 4 of the sub chamber 2 is set to 25 ° or less.

【００２９】また、副室２２がピストン２８に設けられ
た副室式エンジンでは、図５に示すように、燃料噴射ノ
ズル２７の噴孔２９はシリンダヘッド２５に固定されて
いるが、ピストン２８が往復移動するので、噴孔２９と
連絡口２４とは相対移動するタイプであるが、燃料噴射
ノズル２７の噴射２９からの燃料噴霧が連絡口２４内に
良好に噴射されるために、ピストン上死点近傍におい
て、燃料噴射ノズル２７の噴孔２９からの燃料噴霧の中
心線３１と副室２２の連絡口２４の中心軸３２とが交差
するシリンダ中心軸側角度θ2 が２５°以下に設定され
ている。In the sub-chamber engine in which the sub-chamber 22 is provided on the piston 28, the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27 is fixed to the cylinder head 25 as shown in FIG. Since the nozzle 29 reciprocates, the injection hole 29 and the communication port 24 move relative to each other. However, since the fuel spray from the injection 29 of the fuel injection nozzle 27 is well injected into the communication port 24, the piston is dead. at point near the cylinder center axis side angle theta 2 which the central axis 32 of the communication port 24 of the center line 31 of the fuel spray from the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27 auxiliary chamber 22 intersect is set to 25 ° or less ing.

【００３０】更に、図１１には、この副室式エンジンに
おいて、副室２がシリンダヘッド５に形成されたタイ
プ、及び副室２２がピストン２８に形成されたタイプに
ついて、その平面上における燃料噴射ノズルからの燃料
噴霧と連絡口との交差角度が示されている。シリンダ２
３の周方向における燃料噴射ノズル２７の噴孔２９から
の燃料噴霧の中心線３１と副室２２の連絡口２４の中心
軸３２とのなす角度θ3が２５°以下に設定されてい
る。FIG. 11 shows the fuel injection on the plane of the sub-chamber type engine in which the sub-chamber 2 is formed in the cylinder head 5 and the sub-chamber 22 is formed in the piston 28. The intersection angle between the fuel spray from the nozzle and the communication port is shown. Cylinder 2
The angle θ 3 between the center line 31 of the fuel spray from the injection hole 29 of the fuel injection nozzle 27 and the center axis 32 of the communication port 24 of the sub chamber 22 in the circumferential direction of 3 is set to 25 ° or less.

【００３１】図１２には、連絡口４の中心線１４と噴孔
９からの燃料噴霧の中心線１５との交差する交差角度θ
1 （図１０）、連絡口２４の中心線３２と噴孔２９から
の燃料噴霧の中心線３１との交差する交差角度θ2 （図
５）、及び連絡口２４の中心線３２と副室２２側の連絡
口２４のポイントＰを通る基準線２０との交差角度θ3
（図１１）に対して、ＮＯX の発生量（ｐｐｍ）とスモ
ークの発生量（ＢＯＳＣＨ）、及び燃費（ｇ／ｋｗｈ）
についてのデータが示されている。燃料噴射ノズル７，
２７からの噴射開始タイミングがピストン上死点前クラ
ンク角度２°（ＢＴＤＣ２°）及びピストン上死点後ク
ランク角度１°（ＡＴＤＣ１°）の場合に、交差角度が
２５°以下に設定されているものはＮＯX の排出量が低
下するが、２５°を境にそれ以上に設定されているもの
は上昇している。これに対して、上記噴射開始タイミン
グにおいて、交差角度が２５°以下に設定されているも
のは、燃費とスモークの発生量とが若干上昇し、交差角
度が２５°以上に設定されているものは、燃費とスモー
クの発生量とが低下している。また、ＮＯX の排出量が
一定の場合には、燃費は低下している。FIG. 12 shows an intersection angle θ at which the center line 14 of the communication port 4 and the center line 15 of the fuel spray from the injection hole 9 intersect.
1 (FIG. 10), the intersection angle θ 2 (FIG. 5) at which the center line 32 of the communication port 24 intersects with the center line 31 of the fuel spray from the injection hole 29, and the center line 32 of the communication port 24 and the sub chamber 22. Angle θ 3 with the reference line 20 passing through the point P of the side communication port 24
(FIG. 11), the generation amount of NO X (ppm), the generation amount of smoke (BOSCH), and fuel consumption (g / kwh)
Are shown. Fuel injection nozzle 7,
When the injection start timing from 27 is the crank angle before piston top dead center 2 ° (BTDC 2 °) and the crank angle after piston top dead center 1 ° (ATDC 1 °), the intersection angle is set to 25 ° or less. Although emissions of the NO X is reduced, what it is set to more the boundary of 25 ° has risen. On the other hand, when the intersection angle is set to 25 ° or less at the injection start timing, the fuel consumption and the amount of generated smoke slightly increase, and when the intersection angle is set to 25 ° or more. , The fuel consumption and the amount of smoke generated are reduced. Also, emissions of the NO X is in certain cases, the fuel efficiency has decreased.

【００３２】[0032]

【発明の効果】この発明による副室式エンジンは、上記
のように構成され、燃料噴霧を連絡口内に向けて噴射す
ることにより、噴出火炎が速やかにシリンダの周辺即ち
シリンダ壁面まで到達するため、主室での拡散燃焼が良
好になり、スモークの発生量及びＮＯX の発生量が少な
く、低燃費のエンジンを提供できる。連絡口通路面積を
小さくしも副室での混合が良好であるので、副室から主
室へ噴き出す火炎、未燃混合気等のガスは噴出エネルギ
ーを増強され、主室に存在する新気との混合を促進す
る。また、副室がピストン又はシリンダヘッドのシリン
ダ中央に位置し、主室における前記連絡口からの噴流の
到達距離が短く、燃焼時間が短くなって性能が向上す
る。また、前記副室からの噴流の到達距離が短くて済む
ため、前記連絡口のトータルの通路面積を大きく形成で
き、前記主室での混合が促進されると共に、しぼり損失
を低減でき、燃焼スピードを速くして燃焼期間を短縮で
き、ＮＯX 、ＨＣ、スモークの発生を抑制できる燃焼を
行わせることができる。The sub-chamber engine according to the present invention is configured as described above, and the injected flame reaches the periphery of the cylinder, that is, the cylinder wall surface by injecting the fuel spray toward the communication port. Diffusion combustion in the main chamber is improved, the amount of generated smoke and the amount of generated NO X are small, and an engine with low fuel consumption can be provided. Since the mixing in the sub-chamber is good even if the area of the communication port passage is reduced, the gas such as the flame and unburned mixture injected from the sub-chamber into the main chamber is enhanced in the blowing energy, and the fresh air existing in the main chamber is reduced. Promotes mixing. Further, the sub-chamber is located at the center of the piston or the cylinder of the cylinder head, so that the reach of the jet from the communication port in the main chamber is short, the combustion time is shortened, and the performance is improved. Further, since the reaching distance of the jet from the sub-chamber can be shortened, the total passage area of the communication port can be formed large, the mixing in the main chamber is promoted, the squeezing loss can be reduced, and the combustion speed can be reduced. fast to be shorter combustion period, NO X, HC, it is possible to perform the combustion that can suppress the generation of smoke.

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

【図１】この発明による副室式エンジンの一実施例を示
す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a sub-chamber engine according to the present invention.

【図２】図１の線Ａ−Ａにおける断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

【図３】この発明による副室式エンジンの別の実施例を
示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the sub-chamber engine according to the present invention.

【図４】図３の副室式エンジンにおけるピストンの頂面
を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a top surface of a piston in the sub-chamber engine of FIG.

【図５】この副室式エンジンにおいて、ピストン上死点
における燃料噴射ノズルの噴孔空の燃料噴霧と連絡口と
の関係を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a fuel spray in an injection hole of a fuel injection nozzle at a piston top dead center and a communication port in the sub-chamber engine.

【図６】この副室式エンジンにおいて、燃料噴射ノズル
の噴孔と連絡口との位置関係を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a positional relationship between an injection hole of a fuel injection nozzle and a communication port in the sub-chamber engine.

【図７】この副室式エンジンにおいて、燃料噴射ノズル
の連絡口に対する噴霧角度に対応するＮＯX とスモーク
の発生量及び燃費のデータを示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing data on NO X and the amount of generated smoke and fuel consumption corresponding to the spray angle with respect to the communication port of the fuel injection nozzle in this sub-chamber engine.

【図８】この副室式エンジンにおいて、ピストン上死点
前後６°における燃料噴射ノズルの噴孔からの燃料噴霧
と連絡口との関係を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between fuel spray from an injection hole of a fuel injection nozzle and a communication port at 6 ° before and after a piston top dead center in the sub-chamber engine.

【図９】燃料噴射ノズルの噴孔からの燃料噴霧が連絡口
内に噴射される割合に対応するＮＯX の排出量を一定と
した場合の燃費とスモークの発生量とのデータを示すグ
ラフである。FIG. 9 is a graph showing data on fuel efficiency and smoke generation amount when the emission amount of NO X corresponding to the rate of injection of fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle into the communication port is constant. .

【図１０】副室式エンジンにおいて、燃料噴射ノズルの
噴孔からの燃料噴霧と連絡口との交差角度を示す説明図
である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an intersection angle between a fuel spray from an injection hole of a fuel injection nozzle and a communication port in a sub-chamber engine.

【図１１】副室がシリンダヘッド又はピストンに形成さ
れているタイプの燃料噴射ノズルの噴孔からの燃料噴霧
と連絡口との交差角度を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an intersection angle between a fuel spray from an injection hole of a fuel injection nozzle of a type in which a sub chamber is formed in a cylinder head or a piston and a communication port.

【図１２】燃料噴射ノズルの噴孔からの燃料噴霧の中心
線と連絡口の中心線との交差角度に対応するＮＯX とス
モークとの発生量及び燃費に関するデータを示すグラフ
である。FIG. 12 is a graph showing data on the amount of NO X and smoke generated and the fuel consumption corresponding to the intersection angle between the center line of the fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle and the center line of the communication port.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，２１ 主室 ２，２２ 副室 ３，２３ シリンダ ４，２４ 連絡口 ５，２５ シリンダヘッド ６，２６ シリンダブロック ７，２７ 燃料噴射ノズル ８，２８ ピストン ９，２９ 噴孔 １１ ピストン頂面 １２ シリンダヘッド下面 １３，３３ シリンダ中心軸 １４，３２ 連絡口の中心線 １５，３１ 噴孔の燃料噴霧の中心線 １８，３８ キャビティ ２０ ポイントＰを通る基準線 1,21 Main chamber 2,22 Sub chamber 3,23 Cylinder 4,24 Communication port 5,25 Cylinder head 6,26 Cylinder block 7,27 Fuel injection nozzle 8,28 Piston 9,29 Injection hole 11 Piston top surface 12 Cylinder Head lower surface 13,33 Cylinder center axis 14,32 Center line of connection port 15,31 Center line of fuel spray of injection hole 18,38 Cavity 20 Reference line passing through point P

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｆ 3/26 Ｆ０２Ｆ 3/26 Ｚ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location F02F 3/26 F02F 3/26 Z

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 シリンダを構成するシリンダブロックに
固定されたシリンダヘッド、前記シリンダ内を往復動す
るピストン、前記ピストンの頂面と前記シリンダとで形
成された主室、前記ピストン及び前記シリンダヘッドの
いずれか一方に形成された副室、前記主室と前記副室と
を連通する連絡口、及び前記副室内に燃料を噴霧する燃
料噴射ノズルを有する副室式エンジンにおいて、前記副
室は前記シリンダ中央に形成され、前記燃料噴射ノズル
は複数の噴孔を有し、前記連絡口は前記シリンダ中心軸
の回りに隔置してシリンダ周辺へ向けて放射状に形成さ
れ、前記連絡口の数は前記燃料噴射ノズルの前記噴孔の
数と対応して形成され、前記燃料噴射ノズルの前記噴孔
からの燃料噴霧の中心線が前記連絡口内に位置するよう
に設定されていることを特徴とする副室式エンジン。1. A cylinder head fixed to a cylinder block constituting a cylinder, a piston reciprocating in the cylinder, a main chamber formed by a top surface of the piston and the cylinder, and a main chamber formed by the piston and the cylinder head. In a sub-chamber engine having a sub-chamber formed in any one thereof, a communication port for communicating the main chamber and the sub-chamber, and a fuel injection nozzle for spraying fuel into the sub-chamber, the sub-chamber is the cylinder The fuel injection nozzle is formed at the center, the fuel injection nozzle has a plurality of injection holes, the communication ports are formed radially toward the cylinder periphery spaced around the cylinder central axis, and the number of the communication ports is The fuel injection nozzle is formed so as to correspond to the number of the injection holes, and is set such that the center line of the fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle is located in the communication port. And a sub-chamber engine. 【請求項２】 前記副室は前記シリンダヘッドに形成さ
れており、前記燃料噴射ノズルの前記噴孔からの燃料噴
霧の中心線が全噴射期間にわたって前記連絡口内に噴射
されることを特徴とする請求項１に記載の副室式エンジ
ン。2. The sub-chamber is formed in the cylinder head, and a center line of fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle is injected into the communication port over an entire injection period. The sub-chamber engine according to claim 1. 【請求項３】 前記副室は前記ピストンに形成されてお
り、前記燃料噴射ノズルの前記噴孔からの燃料噴霧の中
心線が全噴射期間の６割以上にわたって前記連絡口内に
噴射されることを特徴とする請求項１に記載の副室式エ
ンジン。3. The sub-chamber is formed in the piston, and the center line of the fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle is injected into the communication port for 60% or more of the entire injection period. The sub-chamber engine according to claim 1, wherein: 【請求項４】 前記シリンダヘッドに形成された前記副
室において、前記燃料噴射ノズルの前記噴孔からの燃料
噴霧の中心線と前記副室の前記連絡口の中心軸とが交差
する角度が２５°以下に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１項に記載の副室式エンジ
ン。4. In the sub-chamber formed in the cylinder head, the angle at which the center line of the fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle intersects with the center axis of the communication port of the sub-chamber is 25. The sub-chamber engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature is set to be equal to or less than 0 °. 【請求項５】 前記ピストンに形成された前記副室にお
いて、前記燃料噴射ノズルの前記噴孔からの燃料噴霧の
中心線と前記副室の前記連絡口の中心軸とが交差するシ
リンダ中心軸側角度が２５°以下に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１項に記載の副室
式エンジン。5. In the sub chamber formed in the piston, a cylinder center axis side where a center line of fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle and a center axis of the communication port of the sub chamber intersect. The sub-chamber engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the angle is set to 25 ° or less. 【請求項６】 前記ピストンに形成された前記副室にお
いて、前記シリンダの周方向における前記燃料噴射ノズ
ルの前記噴孔からの燃料噴霧の中心線と前記副室の前記
連絡口の中心軸とのなす角度が２５°以下に設定されて
いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
載の副室式エンジン。6. In the sub-chamber formed in the piston, a center line of a fuel spray from the injection hole of the fuel injection nozzle in a circumferential direction of the cylinder and a center axis of the communication port of the sub-chamber. The sub-chamber engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the angle formed is 25 ° or less.
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