JPH11500510A - 燃料直接噴射内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の内燃機関（２０）は、燃焼室（３６）と、前記燃焼室（３６）と連通する予燃焼室（７６）と、燃料噴霧が前記予燃焼室（３８）を通過して前記燃焼室（３６）に至るような方法および方向付けで制御された量の燃料および空気を前記予燃焼室（７６）内に周期的に供給するように設置され配置された噴射手段（７０）と、前記予燃焼室（７６）に対して配置されるとともに、前記燃料噴霧に点火するように作動的に配置された点火手段（７４）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】 燃料直接噴射内燃機関 本発明は、内燃機関の燃焼プロセスに関し、より詳しくは排気エミッションの レベルを低下させ、燃費を改善し、燃焼の安定性を改善し、燃焼プロセスを向上 させるために燃焼プロセスを改良する技術に関する。 より詳しくは、本発明は燃料がエンジンのシリンダ内に直接噴射される内燃機関 に関する。 全ての主要な先進工業国は現在、車両、特に乗用車から排出される排気エミッ ションのレベルに関る規制を有している。規制当局は、一般に、そのような自動 車が排出するエミッションの許容レベルを次第に引き下げている。これにより、 内燃機関の燃焼プロセスのより精密な制御に対する要求が増しつつある。排気エ ミッション制御に関する規制は、一般に試験方法を規定しているが、この試験方 法においては低ないし中程度の負荷におけるエンジンの作動が、典型的に重要な ファクターとなっている。ところが、不幸にも、これらの領域におけるエンジン の作動には、燃焼プロセスの制御の本質的な困難を伴う。エンジン作動の低ない し中程度の負荷領域における燃料消費を改善するためには、エンジン燃焼室内に おける装入空気内の燃料の分布が層状であることが好ましいということが判って いる。しかしながら、装入空気の燃焼室内への導入に先立って燃料が装入空気の 中に導入されるので、そのような層状の燃料分布の創出は特に困難である。この ことは、吸気口が閉じる前にすべての燃料が燃焼室に到達することを保証するた めに、機関サイクルと関連する特定の時間に燃料を装入空気内に導入しなければ ならないので、特に困難である。したがって、吸気システム内および燃焼室内に おいて燃料を装入空気内に分散させるための本質的な時間的間隔が、吸気口が閉 じる前および閉じた後、かつ混合気の点火に先立って存在する。 層状の燃料分布の確立は、吸気ポートから比較的短い距離だけ上流の装入空気 内に燃料噴射器を用いて燃料を供給することによって、ある程度成功している。 これは、燃料の比較的遅い噴射を許容するが、点火前に装入空気内に燃料を分散 させるために使用可能な時間を制限する。より一層の改善は、加圧された燃料を 直接燃焼室内に噴射することによって達成されている。しかしながら、これは、 燃料を必要レベルまで霧化させるためには、燃料を音速に近い速度で噴射しなけ ればならないという更なる問題を持ち込む。さらに、必要とされる高い噴射速度 は、燃焼室内部における燃料の過度な分散をもたらす。 薄い混合気の最初の点火の促進および再現性を援助するために、点火を改良す る物質を薄い混合気に導入することも提案されている。水素は、典型的な物質で あるこの方法に使用される好ましい改良物質であるがその高い分散速度（酸素の ほぼ１０倍速い）のために、とりわけ装入空気の燃焼室内への導入に先だって燃 料および水素が装入空気内に導入される際には、比較的多量の水素が常に必要と される。また、前もって製造された水素を貯えるリザーバを備え付けるよりも自 動車の内部で水素を生産することの方が実用面で望ましいので、水素の大量消費 は、エネルギーを消費するばかりでなく車両のスペースを占拠しかつ車両に重量 を付加する”車載された”水素発生機能を必要とする。 また、エンジン燃焼室内の燃料／空気装入物若しくは混合気内への他の選択さ れた物質の導入が、燃焼プロセスの管理に有益であることが知られている。さら に、これらの物質の有効性は、燃料／空気混合物内の物質の、燃焼室の壁、燃焼 室に対する燃料の導入点、点火プラグ若しくは類似の点火器、または排気口に対 する位置に関連することが知られている。したがって、燃標準的なエンジン作動 状態の下で焼室内部の必要な位置にこれらの物質を供給することは構造上および 操作上困難である。 混合気の確実かつ再現可能な点火を促進するために、より容易に点火可能な燃 料／空気混合物を点火プラグに対して所望の位置で入手可能とすることを保証す るべく、燃焼室内部における空気若しくは混合気の流れの道筋を口述する物理的 制御を提供することも提案されている。前述の物理的制御は、シリンダヘッド内 の入って来る装入燃料と関連する位置に形成された、容易に点火可能な混合気を その中に閉じ込める凹部若しくは空洞を含む。そのような凹部および空洞は、そ の内部に配置された点火プラグのような点火装置を有する予燃焼室の形とするこ とができる。予燃焼室の効果的な作動は、その内部に確立される、正確に容易に 点火可能な混合気に依存するが、装入空気内の燃料若しくは装入空気と同位置に ある燃料が燃焼室内に供給されるエンジンにおいては、このことは困難である。 この困難は、点火に先立つ、空気若しくは混合気の縦渦若しくは横渦に起因す る燃焼室内における静止の全体的な欠如から生じる。点火後の燃焼室内の燃焼ガ スの移動は、容易に点火可能な混合気を点火プラグの位置に生成することをより 困難にする。さらに、予燃焼室の場合には、シリンダ内部の前回の燃焼によって 生じた残留ガスおよび汚染物質を既知の予燃焼室内から掃気し若しくは除去する ことが困難であるため、そのようなガスおよび汚染物質が困難の原因となる。 そこで、本発明の目的は、比較的低ないし中程度の燃料供給率においても確実 に点火可能な混合気を提供するべく相対的に配置された、予燃焼室と燃料供給シ ステムとを有した内燃機関を提供することにある。 この目的を達成するため、燃焼室と、前記燃焼室と連通する予燃焼室と、燃料 噴霧が前記予燃焼室を通過して前記燃焼室に至るような方法および方向付けで制 御された量の燃料および空気を前記予燃焼室内に周期的に供給するように設置さ れ配置された噴射手段と、前記予燃焼室に対して配置されるとともに、前記燃料 噴霧に点火するように作動的に配置されたた点火手段と、を備える内燃機関が提 供される。 便利には、前記エンジンは往復運動型とされ、さらに前記シリンダヘッドを有 するシリンダと前記燃焼室を画成するピストンとをさらに備える。 このケースでは、前記予燃焼室は、好ましくは前記シリンダヘッド内に形成され る。しかしながら、本発明は、シリンダを持たないロータリーエンジンに等しく 適用できる。 好ましくは、前記噴射手段は、各サイクルにおいて計量された量の燃料を供給 するとともに、ある量の空気を供給するために配置されかつ制御されるが、空気 の量は必ずしも供給された燃料の量と直接関連するわけではない。便利には、空 気の供給は、燃料を経路上に運んで点火手段を通過させることを支援するために 燃料供給完了の後に続くが、燃料の供給に先だって、若しくは供給期間の間、お よび／または供給後に開始することもできる。 選択肢として、予燃焼室は、点火手段のための保持室として形成される。この 点に関して、別個の燃料および空気噴射器が予燃焼室に直接に供給する。そして 、それらの供給タイミングの制御は、主燃焼室に入る燃料噴霧の性質を決定する 。 好ましくは、供給の期間は、点火時に点火手段の近傍に点火可能な空燃比の範 囲が確立されるように、予燃焼室をパージする期間および／またはタイミングと される。 好ましくは、供給の期間は、各燃料供給の後に、燃料および他の材料を予燃焼 室から実質的かつ完全にパージする期間やタイミングとされる。 このパージは、前回のサイクルからの燃焼しきっていない燃料、前回の燃焼イ ベントからの残留燃焼ガス、および再利用され若しくは残留する排気ガスを含む 、現在のサイクルのための通常の装入空気に関する。各燃料供給に続く予燃焼室 のこのパージは、予燃焼室内の、特に点火手段の位置若しくはその近傍に、望ま しいレベルの静止を生成するのに役立つ。点火手段の位置における要求された空 燃比と共に、−それは典型的に燃料噴霧の後に続く部分内において希薄な混合物 で あるが−、この予燃焼室のパージは、点火のための確実かつ再現可能な条件若し くは環境の生成に寄与する。それゆえに、このパージは、燃料の効果的な燃焼お よびその結果としてのエミッションレベルの低下に実質的に寄与する。 便利には、燃焼室は、燃焼室から点火手段の近傍に延びるガス誘導手段を介し て予燃焼室と連通する。 ガス誘導手段は、どのような要求される形状をも取り得るが、燃焼室と予燃焼 室の間で延びる、狭い孔の導管を使用することが便利である。好ましくは、前記 導管は点火手段の近傍に空気を提供する。一般に、ピストンがエンジン・シリン ダ内においては上昇するにつれて、ガス誘導手段を介した点火手段に向かうガス の流れが生じるので、ガス誘導手段は、燃料噴霧の後に続く部分に、より希薄な 混合気が形成されることを援助する。その結果、点火手段の近くにより希薄な混 合気が形成される。 要望する場合には、前記ガス誘導手段は、エンジン作動サイクルの任意の時間 においてそれを通るガスの流れを許容するバルブ手段若しくは同様の装置によっ て、燃焼室と予燃焼室の間を選択的に連通するようにされる。 好ましくは、予燃焼室は、くさび形シリンダヘッド空洞の燃焼室の上側部分を 形成する頂部領域内に設置される。そのような構造は一般に「ペントルーフ形」 燃焼室として言及され、１シリンダあたり４バルブの４サイクル・エンジンに使 用されている。しかしながら、本発明は他のシリンダヘッド形状に等しく適用で きる。 好ましくは、予燃焼室は、くさび形の長手方向の外延の中に実質的に中央に設 置されるとともに、便利には一般的に円形断面形状とされ、かつ予燃焼室の壁と 燃焼室の壁の継目の近くでは噴射手段が壁を貫通する。前記噴射手段は、ピスト ンの垂直運動に関して中央に設置されるように予燃焼室の最上部内に配置される 。 好ましくは、予燃焼室は狭くされた部分、ダクト、スロートまたは断面積を減 少させた部分を有する形状とされ、予燃焼室と通常の燃焼室の間を連通させる。 点火手段は、前記ダクト、ネック若しくはそれらの上流内部で燃料の最初の点火 を確立するように便利に設置される。好ましくは、前記点火手段は、予燃焼室内 の中央に設置される。 １つの形態においては、予燃焼室は、燃焼室とその１つの下端部で連通するシ リンダヘッドに対するインサートによって設けられる。前記インサートは、好ま しくは燃焼室と連通する狭いダクト若しくはネックをその下端部に有する。前記 インサートの上端部は、便利には噴射手段と連通する。 有利には、前記ガス誘導手段は、この狭いダクトとは別個とされ、かつ流路、 導管、チューブ若しくは同様な手段とされ、かつ選択的にはインサートの一部を 形成する。 ガス誘導手段を狭いダクトとは別個とする配置は、ガス誘導手段を通る比較的 速い流れのガス循環の発生を許容する。有利には、狭いダクト流れ領域より小さ い流れ領域は狭いダクトから燃焼室内へのフレームの急速な進行を促進する。 別の形態においては、予燃焼室は噴射手段の一部として形成され、かつ有利に は狭いダクトを介して燃焼室と連通する。狭いダクトは、燃焼室内部の典型的に 荒れ狂う環境から予燃焼室を保護するのに役立つとともに、燃焼室内への燃料の 狭い貫入流れの生成にさらに役立つ。 便利には、少くともひとつ吸気弁および少くともひとつの出口弁がシリンダヘ ッド内部の予燃焼室の側面に互いに対向して配置されるように、前記エンジンは ４サイクルで作動される。この配置は、作動の間、吸込弁を介して燃焼室に入る 空気から点火手段を保護する役に立つとともに、前記点火手段の位置に若しくは その近傍に再現可能な点火環境を生成することに貢献するこれは、翻って、空気 やおよび／または混合気と共に、他の物質が燃焼室に導入されることを可能にす る。そのような物質は、エミッション制御のために望ましい実質的なレベルの排 気ガスを含む。 また、本発明によれば、燃焼室と、前記燃焼室と連通する予燃焼室と、燃料噴 霧が前記予燃焼室を通過して前記燃焼室に至るような方法および方向付けで制御 された量の燃料および空気を前記予燃焼室内に周期的に供給するように設置され 配置された噴射手段と、前記予燃焼室に対して配置されるとともに、前記燃料噴 霧に点火するように作動的に配置されたた点火手段と、を備えることを特徴とす る内燃機関の作動方法であって、前記予燃焼室内に先在する内容物をパージする ために前記予燃焼室に対する燃料と空気の供給を制御するとともに、前記燃料噴 霧の一部に、前記燃料噴霧の先端から後方に向かって間隔を開けて配置される点 火可能な混合気を確立することを特徴とする内燃機関の作動方法が提供される。 好ましくは、点火可能な混合気は、燃料噴霧の後に続く部分内に確立される。 便利には、燃焼室から予燃焼室へのガスの流れは、燃料噴霧の後に続く部分の 間に生成される。例えば、燃焼室から点火手段の近傍に延びるガス誘導手段の中 をガスが流れさせられる。そのような方法においては、点火に先立つ混合気の「 希薄化」は、エミッション制御の観点における利益によって援助される。 便利には、エンジンは、ピストンと共に燃焼室を画成するシリンダヘッドをシ リンダに備える往復運動形とされる。このケースでは、好ましくは、予燃焼室は シリンダヘッド内に形成される。しかしながら、ロータリーエンジンは本発明の 方法に包含される。 別の実施形態においては、予燃焼室は、燃焼室の上側部分を形成するくさび形 のシリンダヘッド空洞の頂部領域内に設置される。好ましくは、予燃焼室は、く さび形の長手方向の外延の中に実質的に中央に設置される。予燃焼室は、便利に は、全般的に円形断面形状とされ、かつ予燃焼室の壁と燃焼室の壁の継目の近く でそれの壁を突き通る噴射手段を有する。 噴射手段は、好ましくは既知のタイプとされ、計量された量の燃料はある量の 圧縮空気内に供給されるとともに、前記空気によって燃焼室内に運ばれる。その ような噴射手段の代表的な例は、本願出願人による米国特許第４，９３４，３２ ９号に開示されているが、本明細書に参照として記載される。このタイプの噴射 器若しくは噴射手段は、噴射器からの圧縮空気若しくは他のガスの供給の開始に 対して、圧縮空気に対する燃料の導入タイミングを調節するために用いられる。 これは、変えられた燃焼室に対する燃料の供給のタイミングを、圧縮空気の供給 の開始に対して変化させることを可能にする。これは、予燃焼室の任意のパージ 、および点火手段に対する燃料噴霧の任意の配置を獲得するために、燃料若しく は空気の供給期間をエンジン作動状態に応じて変化させることを可能にする。 さらに他の実施形態においては、噴射手段は、一つの燃焼サイクル内に１つ以 上の噴射イベントを実行するために制御される。例えば、噴射手段は、噴射手段 のノズル・バルブの第一の開口に応じて、予燃焼室に供給された燃料と空気が予 燃焼室内のいかなる残留ガス若しくは実質的に全ての燃料をもパージするように 制御される。そのような噴射は、層状給気よりもむしろ「均質」給気の形成を容 易にする、燃焼室内部の燃料と空気の混合を可能にする。これは、空気のみによ って構成される噴射イベントの末端部分によって主に達成される。その後、第２ 噴射イベントが生じ、少量の燃料や空気がパージされた予燃焼室に噴射され、要 求される空気／燃料比を点火手段の近くに確立する。第２噴射イベントの時点に おいては、予燃焼室は理想的に静止した状態内にあり、そして確実かつ再現可能 な点火環境が生成される。これは、燃焼室から予燃焼室に至るガス誘導手段を介 したガスの追加流れによって再び援助されることにより、希薄かつ点火可能な混 合気を点火手段の位置若しくはその近傍に生成することによって達成される。 まさに言及したタイプの燃料噴射器の構造および作動は、本願出願人の米国特 許第４，８００，８６２号に開示されるが、本明細書には参照によって記載され る。 本明細書において開示される発明は、特に４サイクル内燃機関への適用に適し ているが、２サイクルで作動するエンジンにも適用することができる。 本発明は、添付の図面に描かれた一実施形態を参照しながら説明される。 ここで、 図１は、予燃焼室の形状を図示する、内燃機関の一部分の断面図。 図２は、図１に示されたエンジンのシリンダヘッドの拡大図。 図３は、他の形状の燃焼室および予燃焼室を有するシリンダヘッドの、図２と同 様の拡大図。 図４は、図２内における４−４破断線に沿った断面図。 図５は、エンジンのシリンダヘッドに組み付けられる、中空の予燃焼室を有した 燃料噴射装置の断面図。 図６は、図５に示された燃料噴射器装置に使用可能な、他の形状を有した予燃焼 室の断面図。 図７は、本発明に取り入れられ若しくは本発明にしたがって作動するエンジンの シリンダ内における、燃料の流れとピストンに形成されたピストン空洞との相互 作用を図解する断面図。 図８は、本発明による他の実施形態を示す、図７と同様な断面図。図９は、本発 明の他の実施形態を示す、図６と同様な断面図。 図１０は、予燃焼室の２番目の代替形状を示す断面図。 図１１は、予燃焼室の３番目の代替形状を示す断面図。 図１に示したように、エンジン・シリンダ３３は、シリンダヘッド３４と、そ の頂部に空洞３１が形成されたピストン３２とを有している。シリンダヘッド３ ４の下面は、ピストン３２およびシリンダ３３の上部内壁面とともに燃焼室３６ を画成する空洞３５を有している。前記空洞３５は、例えば、図３および図４に 描かれ、かつそれを参照して記載される「くさび形」若しくは「ペントルー フ形」等の、任意の形状とすることができる。しかしながら、前記空洞３５は本 発明にとっては不可欠なものではなく、希望する場合には省略することができる 。 前記シリンダヘッド３４内に設置された予燃焼室３８は、一般的に、図２によ り明確に示されるように上側の半球部分３９と下方へ分岐する円錐状部分４０と を有する円形断面形状とされる。前記半球部分３９の上方には、本出願人の米国 特許第４，９３４，３２９号において参照されたような、既知の構造の２流体燃 料噴射器の一部を受け止める、好ましくはその内側にねじが形成された同軸な穴 ４１が延びている。 その上、前記シリンダヘッド３４の一方の側には、図示されない通常の点火プ ラグが螺着される、傾斜して延びる穴４２が形成されている。前記穴４１と点火 プラグとは、その間に火花が生成される点火用電極が燃焼室３６と予燃焼室３８ の円錐状部分４０との接続部４３若しくはそのすぐ上流に位置するように相対的 に配置される。 吸込弁４４および排出弁４５は、シリンダヘッド３４の内部に、予燃焼室３８ を挟んで対向するように設置される。吸込弁４４は、空気が燃焼室３６内に入る 際に、空気にタンブリング作用を与えるように配置される。本実施形態は４サイ クル機関に関連させて記述されるが、シリンダヘッド３４内に示される配置は、 その結果として生じる燃焼室３６と共に２サイクルエンジンにも等しく適用でき ることには注意すべきである。同様に、本発明は、空気に縦渦運動を与えるエン ジンに限定されるものではなく、空気が横渦運動を伴って燃焼室内に導入される エンジンにも等しく適用することができる。 作動の際に吸込弁４４が開くと、空気は、バルブ４４の最上端部分を通過する ように配置されているので、縦渦運動を伴って燃焼室３６に入る。穴４１内部に 設置された噴射手段は作動させられ、予燃焼室３８内に鋭く狭い燃料噴霧を噴射 する。予燃焼室３８、空洞３５、およびピストン３２の空洞３１の配置に依存し つつ、燃料噴霧の貫通と狭さは、空洞３１と噴射手段との間の距離を考慮して修 正される。この噴射イベントは、前回の燃焼イベントによって生じた燃料および 残留ガスを、予燃焼室３８から排出し若しくは除去する。 前記噴射手段は、前述したような２流体形インジェクタであり、一旦全ての燃 料が噴射されると空気のみが噴射手段から予燃焼室３８に流入する。このことは 、予燃焼室３８内にあるレベルの静止を生成し、かつ予燃焼室３８内の燃料のほ とんどを排出するために役立つ。その後、望ましい空燃比が点火プラグの位置に 発生し、再現可能かつ点火可能な環境を創成する。この環境は、燃焼室３６内に 生じイベントから独立してプラグ位置に創成される。この点において、図８およ び図９の実施形態を参照してより詳細に記述されるようなガス誘導手段が設けら れ、燃焼室３６からの空気若しくは他のガスの流れが制御された方法で点火プラ グに導かれることを許容するとともに、残留する排気ガスの排出および、特に燃 料噴射イベントの後端における薄い混合気の形成を援助することによって、重要 な役割を演ずる。この環境は、燃焼室３６内に生じイベントから独立してプラグ 位置に創成される。 さもなければ、予燃焼室３８内における混合気の形成は、燃料が除去された後 でかつ点火前に予燃焼室３８に入る圧縮ガス内に生じるように整えられる。燃焼 室３６は、そこからの燃料とガスの最初のパージが生じると、大部分が空気であ る圧縮されたてガスの予燃焼室３８内への流れを容易にするように設計される。 シリンダヘッドの修正された形状を描写する図３および図４には、図１および 図２を参照して説明されたシリンダ３３およびピストン３２に関連して使用され る、前述した「ペントルーフ形」燃焼室の配置が示されている。便利のために、 図３および図４における同様の部品は、図１および図２で用いた番号と同じ番号 で参照される。 図３および図４に示される予燃焼室４７は、空洞３５の頂点に設置されるとと もに、全般的に頭部を切り詰められた形状若しくは円錐形断面形状の上側部分４ ８を有する。そして、図１および図２に関連して記載されたのと同様な方法で２ 流体燃料噴射器の一部を受け止める、上方に延びる同軸な孔４１を有している。 予燃焼室４７の下側部分４９は、上側部分４８に対して実質的に同軸に形成され る。穴４１は、図示されない通常の点火プラグが螺着されるように形成された穴 ４２に対して、点火プラグの点火用電極が燃焼室３６と予燃焼室４７の下側部分 ４９との接続部分５０若しくはそのすぐ上流に位置するように、配置される。図 ４で示すように、空洞３５は、ライン５２で交わるとともにいくつかの４サイク ル機関で一般に使用される「ペントルーフ形」燃焼室３６を画成する、上方に向 かって互いに対向して延びる一対の傾斜面５１によって画成される。 図１ないし図４を参照して記述される燃焼室３６および予燃焼室３８，４７の 各構造においては、燃料噴射器を受ける環状の穴４１と点火プラグ穴４２の配置 は互いに補い合い、好ましくは空気のようなガス内に同伴された燃料を供給する ２流体タイプの燃料噴射器と共に、特に望ましい点火条件を達成する能力を提供 する。 この点に関して、予燃焼室３８，４７は、新しい空気／燃料混合物の燃焼の開 始の前にパージされ、前のサイクルの燃焼残留物が除去される。その結果、図１ および図２に関連して前述したように、特に点火手段６３に対して適切に供給さ れる燃料噴霧の一部の点火の効率に関して、混合気の実際の点火を制御すること ができる。先だって言及したように、装入空気内に同伴されて燃料が供給される 噴射手段７０の、望ましくは燃焼室からガス誘導手段８１を通って点火プラグに 至るガスの流れと一緒の使用は、制御されるべき装入空気内への燃料の導入を可 能にし、スパーク放電の発生時点における、点火手段若しくは点火プラグの近傍 での要求された空気／燃料比を達成する。点火プラグ若しくはその近傍における この要求された空燃比は、その内部における静止によって予燃焼室３８，４７内 に創成された点火のための良好な環境と共に、増加させられた燃焼速度を介して 、確実で再現可能な点火イベントを提供することに貢献する。 この点に関しては、図１０に示したように、燃焼室３６の長手方向の対称軸に ついて非対称であることが予燃焼室にとってはふさわしい。図１０においては、 点火手段７４は噴射器１０１からの燃料と空気の噴出を妨げることなく予燃焼室 ７６内に十分に突出できるようにされている。これにより、点火手段７４は、ピ ストンの上昇につれて生じる燃焼室３６から予燃焼室７６内へのシリンダ内ガス のパージ流れによって点火のための望ましい空燃比が存在する領域内に設置され 、点火を援助する。 希望する場合には、予燃焼室７６に圧縮ガスの流れを供給する第２のガス誘導 手段が、圧縮ガス供給源と予燃焼室７６の間に介装される。圧縮ガス供給源は、 例えば空気圧縮機か空気圧縮機回路等の圧縮空気供給源とすることができるが、 これには限定されない。代わりに、若しくは追加的には、噴射手段１０１に圧縮 空気を供給する空気供給源は、例えば空気または空気／燃料レールとされる。導 管が第２のガス誘導手段を形成し、いかなる希望の位置にも配置される圧縮ガス 供給源と連通する。好ましくは、導管若しくは他の形態の第２のガス誘導手段は 、点火手段７４の近傍にガスを吐出し、この領域における空燃比に対するより効 果的な制御を可能にする。 熟練した読者にとっては明らかであるように、修正は本発明の範囲内であると みなされる。例えば、予燃焼室３８，４７をシリンダヘッド・空洞３５から物理 的に絶縁するために、薄い分割部材を設けることができる。そのような分割部材 は、予燃焼室３８若しくは４７と燃焼室３６との間の連通がオリフィスのみを介 して生じるような、その内部に適切に位置決めされた小さなオリフィス若しくは 開口を備えることができる。さらに、そのような分割部材は、予燃焼室３８ある いは４７を燃焼室３６内部の乱れおよび他の活動から保護すると想像される。こ のことは、予燃焼室３８あるいは４７内のある程度の静止の達成にさらに寄与す ることができる。 図５は、他の形態の予燃焼室６０の断面図であるが、ここでは供給流路６１は、 供給された混合気の速度を増加させる制限流れ領域とされる。 便利には、本明細書において前に参照された、本願出願人の先の米国特許にお いて開示された構造の、２流体インジェクタユニットから供給された燃料および 空気は、端部６２で予燃焼室６０に入るとともに、点火プラグは流路６３内部に 従来の方法で配置されている。この点火プラグは燃料／空気混合物を効果的に点 火するように配置されている。 予燃焼室６０は、図５に関して記述されるように、エンジンのシリンダヘッド にインサートとして配置され、または実際に噴射手段の一部として若しくはエン ジンのシリンダの主燃焼室に連通する付属品として形成される。 そのような一体形ユニットは、既存のエンジンに結合された噴射手段および予 燃焼室の改造を可能にする。このことは、シリンダヘッド内の既存の点火プラグ 孔の使用を可能とする。 図６はそのような配置を示すが、ここでは図５とは異なり、予燃焼室インサー ト６９はシリンダヘッド３４内の対応する孔の内部に配置される。燃料噴射器７ １および空気噴射器７２を有する噴射手段７０は、予燃焼室インサート６９の開 口７３の内部に軸線方向に配置される。点火プラグ７４は、その電極が予燃焼室 ７６の下端部に位置するように、インサート６９内の対応するねじが形成された 孔７５と連通するように配置される。 予燃焼室７６の容積は、燃焼室の最大容積のおよそ０．２ないし１．０％とさ れ、狭い部分であるダクトまたはスロート７７を介して燃焼室と連通する。前記 スロートは、燃焼室３６内に抑制されかつ突き刺すような燃料噴霧を提供するた めに配置される。前記スロート７７は、予燃焼室７６を出るガスの速度を増加さ せるために狭くされている。しかしながら、スロート７７は狭すぎないようにさ れ、若しくは予燃焼室７６をパージするために取られる時間は十分に長くされ、 エンジンの満足な作動に影響を及ぼす。単なる参考としては、スロート７７の横 断面積は、予燃焼室７６との連通を可能にする噴射手段７０の図示されないノズ ル開口より、およそ３０ないし５０％大きくされる。 作動の際には、噴射手段７０が混合気を予燃焼室７６内に噴射すると、狭いス ロート領域は、予燃焼室７６内のいかなる残留ガスをも実質的に掃気しあるいは 除去する燃料および空気で燃焼室７６を満たす。この混合気は、ピストン３２内 の空洞３１と既知の方法で相互に作用する、狭い貫入スプレーの形で主燃焼室３ ６に続いて供給される。（図７参照）空洞３１は、燃料噴霧と望まれる方法で相 互に作用するように、特有の形に配置されるということに注意されるべきである 。空洞３１の場合、図７で示すように、予燃焼室７６の軸、従ってスロート７７ から噴出される混合気のスプレーの軸は、あるピストン位置において空洞３１の 軸に対して一致する。例えば、図７に示されるように、ピストンが上死点に対し て５５度前側の位置にある時に、２つの軸は一致する。 噴射の主要部分が行われた後には、空気噴射器７２からの空気のみが噴射手段 ７０によって供給される。このことは、さらに実質的に予燃焼室７６からすべて の燃料を除去するとともに、望ましい空燃比を点火プラグ電極に生成するために 役立つ。この段階においては、予燃焼室７６には、本質的にいかなる残留ガスも 存在せず、望まれるレベルの静止がその中に生成されるように実質的に主燃焼室 ３６から絶縁される。これは、信頼できかつ再生可能な点火環境である。点火プ ラグの電極における空燃比が、主燃焼室３６における空燃比に対して異なるよう に制御されることに注意すべきである。これは、本質的に、２流体噴射手段７０ のフレキシビリティによって可能である。 上記に対する変形として、予燃焼室７６の内容物の点火を、圧縮ガスが燃焼室 ３６から予燃焼室内に入り込んだ後に行うことができる。予燃焼室７６からすべ ての燃料が実質的にパージされると、シリンダ内のピストン３２の上昇による燃 焼室３６内の圧力の増加の結果として、圧縮空気が燃焼室３６から予燃焼室７６ に流入する。これらのガスは、大部分が空気であるが、予燃焼室７６内の混合気 をさらにリーン側とすることに役立つ。それゆえに、噴射手段７０によって空気 の最後の部分が供給される時よりも、この空気が予燃焼室７６に入るときに、混 合気を点火することの方がより望ましい。この関係により、燃焼室空洞３５は、 好ましくは燃焼ガスの流れが予燃焼室７６に逆行することを容易にするために配 置される。そのような配置は、図６および７に示される。例えば、ＥＧＲシステ ムからの排気ガスの大部分が燃焼室３６の中に残るけれども、予燃焼室７６内の 混合気は理論空燃比となる。 予燃焼室７６内が点火されると、火炎のトーチは、スロート７７を介して、燃 焼室３６および燃焼室３６内部の縦渦空気中に噴出し、その内部の混合気に急速 な燃焼を生じさせる。それゆえに、点火が信頼できかつ再現可能であるので、本 願出願人の対応する国際特許出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＡＵ９４／００２８８に開示さ れているような適当なＥＧＲシステムから供給される排気ガスのような空気およ び燃料と異なる物質とを混ぜ合わせ／使用する能力は増加する。例えば、ＥＧＲ システムからの排気ガスの大部分が燃焼室３６内に残るけれども、燃焼室７６内 の混合気は理論空燃比であることができる。 可能な燃焼の本質は、燃焼室配置における従来の点火プラグによって達成され るそれよりも本質的により急速であり、燃費および窒素酸化物の排出を減少させ る。さらにこの構造は、主燃焼室３６内の空燃比が１２０：１と同程度に低くな ることを許容する。 点火プラグ７４および噴射手段７０の予燃焼室７６に対する配置は図６に示さ れた例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、点火プラグ７４および 噴射手段７０のノズル開口を、室７６の最上端部に、互いに隣り合うように配置 することができる。これに対して、スパークが予燃焼室７６のスロート７７を横 切って生じるように、点火プラグ７４を、インサート６９内に配置された電極を 有する点火手段に置き換えることができる。 点火プラグ７４あるいはインサー ト６９内部で配置された電極は、噴射器７１自身の端部上にスパークするように 、若しくは図７に示されるように噴射手段の突起７８にスパークするように構成 することができる。このような後者の配置は、スパークが典型的に予燃焼室７６ 内の空燃比の範囲を横切り、混合気の点火が高度に生じるという長所を提供する 。さらに、燃料および空気噴射器７１および７２は、別個のオリフィスを介して 燃料および空気を予燃焼室７６に別々に供給するように配置することができる。 そのようなオリフィスは、予燃焼室７６の最上位に配置することができる。また 、燃料および空気の供給タイミングは、スロート７７を介して供給される燃料噴 霧の結果として生じる空燃比および性質を決定する。さらに、それを介して燃料 が燃焼室３６に供給される、複数のスロート７７若しくはオリフィスを設けるこ とができる。 さらに他の配置においては、垂直板を使用することができるけれども、好まし くは望まれる形状のスプレーを促進するために曲線のバッフル１０６を予燃焼室 ７６に設けることができる。前記バッフル１０６がインジェクタ１０１から供給 された混合気の流れを案内するとともに、インジェクタ１０１から噴霧された燃 料から分離される領域１０７内において、点火手段７４はバッフル１０６と予燃 焼室７６の内壁との間に位置決めされる。そのような配置においては、混合気の 流れは、狭くされた部分若しくはスロート７７に向かって下方へ導かれる。そし て、インジェクタ１０１からのスプレーがこの領域には届かないので、バッフル １０６の外側の領域１０７内のガスは燃料が薄い状態にとどまる。 領域１０７内に存在するガス内の燃料の「希薄化」は、図示されない圧縮空気 若しくは圧縮ガスの供給源から、例えば図１０を参照して記載されるように第二 のガス誘導手段を介して領域１０７にガスを供給することによってさらに促進す ることができる。この場合、図１０の場合と同様に、前記第２のガス誘導手段は 、予燃焼室７６の壁に形成された小さい開口を介して予燃焼室に開口する導管と することができる。前記導管は、エンジンに対する空気あるいはガス供給源に連 結することができる。希望する場合には、空気あるいはガス供給手段を、あるエ ンジン作動状態の下で、バルブ、オリフィス若しくは他の流れ制御手段を介して 、領域１０７に対して選択的に連通するように構成することができる。もしバル ブが使用される場合には、このバルブを電磁制御バルブとすることができる。典 型的には、前記開口を連続的に開いたままとするとともに、予燃焼室領域１０７ に対するガスの流れを可能とする程度に十分小さくし、好ましくはこの領域内に おける空燃比のより有効な制御を可能にするために点火手段の近くに配置される 。それに加えて、開口が小さいので、開口したがって導管若しくは他の第２のガ ス誘導手段に入る燃焼ガスの量は、ごくわずかである。 記述された各実施形態の予燃焼室に対するインジェクタによる混合気の供給タ イミングおよび点火プラグの活性化は、エンジン制御の分野においては良く知ら れているように、典型的に電子制御装置（ＥＣＵ）によって制御される。電力制 御ユニットは、スパークが点火される時に点火可能な混合物が点火プラグの位置 に生成されるように、予燃焼室への装入空気の供給および装入空気への燃料の導 入の時間を定めるべくプログラムされる。スパークの点火タイミングは、噴射イ ベントの間に噴射された燃料噴霧の先行部分には点火せず、燃料噴霧の後側若し くは外側の希薄な部分に点火するようにされる。 ここで図８を参照すると、上述した図７と同様ではあるが、導管８１の形を取 るガス誘導手段の追加の特徴を有した実施形態が示されている。 前記導管８１は、燃焼室３６から、予燃焼室７６内に配置された点火プラグ ７４に延びている。軽金属の使用、すなわち伝導性の材料は、ガス流路と同様な 、燃焼室３６から予燃焼室７６に至る伝熱経路の形成を許容する。図示された実 施形態においては、前記導管８１は同じくエンジンのシリンダヘッドに対するイ ンサートの一部を形成するが、それを例えばシリンダブロックの一部として別に 形成することもできる。前記導管８１は、実質的に一定の断面積とされるととも に、燃焼室３６およびシリンダヘッドの中央部を通って垂直に延びる軸とほぼ平 行に延び、かつ点火プラグ７４に隣接して開口する。しかしながら、導管８１は 、製造を容易にする任意の方法および任意の位置で配置され、燃料噴射イベント の後ろ側に続く部分に望まれる希薄な混合気を達成するべく、点火プラグ７４の 近傍にガスを供給するという目的を達成する。 特に注意されるべきことは、導管８１が予燃焼室のスロートと分離されるとと もに、有利には、それを貫通して延びていないということである。したがって、 燃焼室３６に噴出する燃料噴霧の方向を定める重要な機能を果たすスロート７７ は、導管８１によって妨げられない。 燃焼室３６の一部を形成するピストンのシリンダ内部における上昇に応じて、 導管８１を通過する空気の高圧流れが生成されることを確実にするために、導管 ８１の横断面積がスロート７７のそれより小さくされるべきであることには注意 しなければならない。 作動は図７に関して記述されたそれに類似しているので、噴射手段７０が混合 気を予燃焼室７６に噴射すると、どのような残留ガスをも実質的に予燃焼室７６ から掃気し若しくは除去する燃料および空気で、予燃焼室７６は満たされる。あ る程度は、ピストンがシリンダ内を降下する時、導管８１を介する減圧によって このことが援助される。噴射の主要な部分が起こったあと、空気噴射器７２から の空気のみが噴射手段７０によって供給される。これは、実質的にすべての燃料 を予燃焼室７６からパージするために役立つとともに、点火のために望ましい空 燃比を点火プラグ電極部分に生成するのを助ける。ここで、ガス導管８１は重要 な役割の大部分を演ずる。ピストンがシリンダ内において上昇するにつれて、燃 焼室３６内のガスの圧力が上昇し、予燃焼室７６内の圧力を上回ったとき、導管 ８１を通って点火プラグ７４に向かうガスの流れが始まる。流量、および予燃焼 室７６に向かう空気の流れの圧力はピストンがシリンダ内で上昇すればするほど 増加する。それゆえに、点火プラグ電極の近傍における空燃比に、自動調節の形 が課される燃料噴射イベントが進むにつれて、ピストンはシリンダ内において上 昇し続ける。それゆえに、導管８１を通る気流が増加し、点火プラグ近傍の空燃 比は点火が起こりうるあるレベルまで低下する。点火に続いて起こる膨張はスロ ート７７を通る気流を引き起こし、ある種の循環が予燃焼室７６の全体にわたっ て確立される。この段階では、予燃焼室７６は本質的にどのような残留ガスから も自由であり、かつ実質的に主燃焼室３６から分離され、望ましいレベルの静止 がその中に生成される。これは、点火のための信頼できかつ再現可能な環境であ る。導管８１を通る流れを制御することによって、主燃焼室３６内に現れる空燃 比とは異なるように、点火プラグの電極部分における空燃比を制御することがで きることには注意しなければならない。これは、２流体噴射手段７０のフレキシ ビリティによって本質的に可能である。 図８の実施形態においては、燃焼室３６および予燃焼室７６の間のガスの流れ 制御するバルブあるいはその他手段が導管８１には設けられていないけれども、 希望する場合にはそのような制御が用いられると理解される。例えば、予燃焼室 ７６に対するガス流れを許容するために、例えばセンシングされたピストンに応 答して、電磁弁が開かれるバルブ若しくは同様の手段の開口あるいは開口の度合 いは、エンジンの作動状態に従って制御することができる。電磁弁の代わりに、 燃焼室３６内の圧力が予め定められたレベルを越えると開く弁を使用することも できる。上記の変形例においては、圧縮ガスが燃焼室３６から導管８１を通って 予燃焼室７６に入った後に点火が生じる。 図９は図６に示した実施形態と同様の他の実施形態を示すが、この実施形態は ガス導管８１を有している。このケースにおいては、前記ガス導管８１はインサ ート６９の一部を形成する。一方、この実施形態は図７に関して記述された実施 形態と同じである。しかしながら、点火プラグ７４をガス導管８１と一体に形成 することができるとともに、より複雑ではない構造の利益の観点から回避される かもしれないけれども。希望する場合には複数のガス導管８１を設けることがで きることは注意されるべきである。 本明細書に記載される予燃焼室の構造と位置および燃料点火の制御は、特に４ サイクル機関に適用することができるが、２サイクルエンジンおよびロータリー エンジンを含む他の形態のエンジンにも適用することができる。 前述の説明は単に例示を目的として提供されており、技術に熟練した人々はよく 理解されるように、本発明から離れることなく修正および変形をなすことができ る。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１１月２９日 【補正内容】 請求の範囲 １． 燃焼室（３６）と、前記燃焼室（３６）と連通する予燃焼室（３８）と 、燃料噴霧が前記予燃焼室（３８）を通過して前記燃焼室（３６）に至るような 方法および方向付けで制御された量の燃料および空気を前記予燃焼室（３８）内 に周期的に供給するように設置され配置された噴射手段（７０）と、前記予燃焼 室（３８）に対して配置されるとともに、前記燃料噴霧に点火するように作動的 に配置されたた点火手段（６３）と、を備えることを特徴とする内燃機関（２０ ）。 ２． 前記シリンダヘッドを有するシリンダ（３３）と前記燃焼室（３６）を 画成するピストン（３２）とをさらに備えるとともに、前記予燃焼室（３８）が 前記シリンダヘッド（３４）内に形成されていることを特徴とする請求項１に記 載の内燃機関。 ３． 前記噴射手段（７０）は、計量された量の燃料とある量の空気とを前記 予燃焼室（３８）に供給するように配置されかつ制御されることを特徴とする請 求項１または２に記載の内燃機関。 ４． 前記燃焼室（３６）および前記予燃焼室（３８）が、前記予燃焼室（３ ８）より小さい断面積を有する狭くされた部分（７７）を介して連通することを 特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関。 ５． 前記狭くされた部分（７７）が、ダクトとされることを特徴とする請求 項４に記載の内燃機関。 ６． 前記予燃焼室（３８）が、前記点火手段（６３）のための保持室とされ ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関。 ７． 別個の空気および燃料噴射器（７１，７２）が、前記予燃焼室（６９） に直接供給するように配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいず れかに記載の内燃機関。 ８． 前記燃焼室（３６）が、前記燃焼室から前記点火手段（６３）の近傍に 延びるガス誘導手段（８１）を介して前記予燃焼室（３８）と連通することを特 徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の内燃機関。 ９． 前記ガス誘導手段（８１）が導管とされることを特徴とする請求項８に 記載の内燃機関。 １０． 前記ガス誘導手段（８１）が、前記燃焼室（３６）と前記予燃焼室（ ３８）との間を選択的に連通するように配置されていることを特徴とする請求項 ８または９に記載の内燃機関。 １１． 前記燃焼室（３６）の上側部分を形成するくさび形のシリンダヘッド 空洞（３５）を備えるとともに、前記予燃焼室（３８）が、前記空洞（３５）の 頂部領域内に設置されることを特徴とする請求項１ないし１０に記載の内燃機関 。 １２． 前記予燃焼室（３８）が、前記空洞（３５）の長手方向の外延に実質 的に中央に設置されることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関。 １３． 前記予燃焼室（３８）が、全般的に円形の断面形状を有することを特 徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の内燃機関。 １４． 前記噴射手段（７０）が、前記予燃焼室（３８）内の、前記燃焼室（ ３６）と前記予燃焼室（３８）との間の前記連通に対して実質的に反対側の位置 に設置されることを特徴とする請求項２ないし１３のいずれかに記載の内燃機関 。 １５． 前記予燃焼室（３８）が、前記燃焼室（３６）と連通する下端部と、 前記噴射手段（７０）と連通する上端部とを有する、前記シリンダヘッドに対す るインサート（６０）によって設けられることを特徴とする請求項２ないし１４ のいずれかに記載の内燃機関。 １６． 前記ガス誘導手段（８１）が前記ダクト（７７）とは別個とされるこ とを特徴とする請求項６ないし１５のいずれかに記載の内燃機関。 １７． 前記予燃焼室（３８）が前記噴射手段（７０）の一部として形成され ることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載の内燃機関。 １８． 前記噴射手段（７０）が、前記予燃焼室（３８）の壁と前記燃焼室（ ３６）の壁との継目（５０）の近くで前記予燃焼室（３８の）の壁を貫通するこ とを特徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載の内燃機関。 １９． 空気供給の前記周期は、燃料供給の完了の後も継続することを特徴と する請求項１ないし１８のいずれかに記載の内燃機関。 ２０． 空気の供給が、燃料の供給に先立って開始されることを特徴とする請 求項１９に記載の内燃機関。 ２１． 空気の供給が、燃料供給の間に開始されることを特徴とする請求項１ ９に記載の内燃機関。 ２２． 空気の供給は、燃料供給の後に開始されることを特徴とする請求項１ ９に記載の内燃機関。 ２３． 供給の期間は、前記予燃焼室（３８）をパージする期間および／また はタイミングとされることを特徴とする請求項１ないし２２のいずれかに記載の 内燃機関。 ２４． ４サイクルで作動するように配置されていることを特徴とする請求項 １ないし２３のいずれかに記載の内燃機関。 ２５． 少くともひとつの吸込弁（４４）と少くともひとつの出口弁（４５） とが、前記シリンダヘッド（３４）内の前記予燃焼室（３８）を挟んで互いに対 向するように配置されることを特徴とする請求項２４に記載の内燃機関。 ２６． 前記点火手段（６３）が、前記吸込弁（４４）を介して前記燃焼室（ ３６）に入る空気から保護されるように配置されることを特徴とする請求項２４ に記載の内燃機関。 ２７． 空気および燃料以外の物質が前記予燃焼室（３６）に導入されること を特徴とする請求項１ないし２６のいずれかに記載の内燃機関。 ２８． 前記物質が水素を含むことを特徴とする請求項２７に記載の内燃機関 。 ２９． 前記物質が排気ガスを含むことを特徴とする請求項２７または２８に 記載の内燃機関。 ３０． 前記噴射手段（７０）が、前記ピストン（３２）の垂直運動に関して 中央に設置された前記予燃焼室（３８）の最上部内に配置されることを特徴とす る請求項２ないし２９のいずれかに記載の内燃機関。 ３１． 前記予燃焼室（３８）が、前記燃焼室（３６）から物理的に分離され ることを特徴とする請求項１ないし３０のいずれかに記載の内燃機関。 ３２． 前記予燃焼室（３８）の容積が、前記燃焼室（３６）の最大容積のほ ぼ０．２ないし１．０％とされることを特徴とする請求項１ないし３１のいずれ かに記載の内燃機関。 ３３． 前記ダクト（７７）の断面積は、前記噴射手段（７０）のノズル開口 よりほぼ３０ないし５０％大きいことを特徴とする請求項１３ないし３２のいず れかに記載の内燃機関。 ３４． 前記予燃焼室（７６）が、前記噴射手段から噴射される燃料のスプレ ーから分離される領域（１０７）を画成し、前記領域（１０７）内における要求 された空燃比での点火を容易にするバッフル手段（１０６）を有することを特徴 とする請求項１３ないし３３のいずれかに記載の内燃機関。 ３５． ガスを前記領域（１０７）に供給する空気若しくはガスの供給源が配 置されることを特徴とする請求項３４に記載の内燃機関。 ３６． 前記予燃焼室（３８）が、前記燃焼室（３６）の長手方向軸に対して 非対称とされることを特徴とする請求項１３ないし３０のいずれかに記載の内燃 機関。 ３７． 第二のガス誘導手段が、前記点火手段（６３）の近傍において、圧縮 ガス供給源と前記予燃焼室（３８）の間に設けられることを特徴とする請求項１ ないし３６のいずれかに記載の内燃機関。 ３８． 前記圧縮ガス供給源は、前記噴射手段（７０）に空気を供給するため の圧縮空気供給源とされることを特徴とする請求項３７に記載の内燃機関。 ３９． 前記第二のガス誘導手段が、前記予燃焼室（３８）に小さい開口を介 して連結されることを特徴とする請求項３７または３８に記載の内燃機関。 ４０． 前記小さい開口は連続的に開いて、前記予燃焼室（３８）と前記圧縮 ガス供給源との間を連続的に連通することを特徴とする請求項３９に記載の内燃 機関。 ４１． 燃焼室（３６）と、前記燃焼室（３６）と連通する予燃焼室（３８） と、燃料噴霧が前記予燃焼室（３８）を通過して前記燃焼室（３６）に至るよう な方法および方向付けで制御された量の燃料および空気を前記予燃焼室（３８） 内に周期的に供給するように設置され配置された噴射手段（７０）と、前記予燃 焼室（３８）に対して配置されるとともに、前記燃料噴霧に点火するように作動 的に配置されたた点火手段（６３）と、を備えることを特徴とする内燃機関（２ ０）の作動方法であって、前記予燃焼室（３８）内に先在する内容物をパージす るために前記予燃焼室（３８）に対する燃料と空気の供給を制御するとともに、 前記燃料噴霧の一部に、前記燃料噴霧の先端から後方に向かって間隔を開けて配 置される点火可能な混合気を確立することを特徴とする内燃機関の作動方法。 ４２． 前記点火可能な混合気は、前記燃料噴霧の後に続く部分内に確立され ることを特徴とする請求項４１に記載の内燃機関の作動方法。 ４３． 前記燃焼室（３６）から前記予燃焼室（３８）へのガスの流れが、前 記燃料噴霧の後に続く部分の間に生じる。ことを特徴とする請求項４１または４ ２に記載の内燃機関の作動方法。 ４４． 前記燃焼室（３６）からのガスの流れが、ガス誘導手段（８１）を介 して前記予燃焼室（３８）に向かって、前記ガス誘導手段（８１）内に配置され た点火手段（６３）の近傍に流れるようにされることを特徴とする請求項４１な いし４３のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ４５． 前記エンジン（２０）が、前記シリンダヘッド（３４）を有したシリ ンダ（３３）と前記燃焼室（３６）を画成するピストン（３２）とをさらに備え るとともに、前記予燃焼室（３８）が前記シリンダヘッド（３４）内に形成され ることを特徴とする請求項４１ないし４４のいずれかに記載の内燃機関の作動方 法。 ４６． 前記噴射手段（７０）が、計量された量の燃料とある量の空気とを前 記予燃焼室（３８）に供給するように配置されかつ制御されることを特徴とする 請求項４１ないし４５のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ４７． 空気および燃料が、前記予燃焼室（３８）内に直接供給されることを 特徴とする請求項４１ないし４６のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ４８． 空気と燃料以外の物質が前記予燃焼室（３８）に導入されることを特 徴とする請求項４１ないし４７のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ４９． 前記物質が水素を含むことを特徴とする請求項４８に記載の内燃機関 の作動方法。 ５０． 前記物質が排気ガスを含むことを特徴とする請求項４８または４９に に記載の内燃機関の作動方法。 ５１． 空気供給の前記期間が燃料供給の完了の後に続くことを特徴とする請 求項４１ないし５０に記載の内燃機関の作動方法。 ５２． 空気の供給は、燃料の供給に先立って開始されることを特徴とする請 求項５１に記載の内燃機関の作動方法。 ５３． 空気の供給は、燃料の供給の間に開始されることを特徴とする請求項 ５１に記載の内燃機関の作動方法。 ５４． 空気の供給は、燃料の供給の後に開始されることを特徴とする請求項 ５１に記載の内燃機関の作動方法。 ５５． 供給の期間は、前記予燃焼室（３８）をパージする期間および／また はタイミングとされることを特徴とする請求項４１ないし５４のいずれかに記載 の内燃機関の作動方法。 ５６． 前記点火手段（６３）の位置に要求された空燃比の範囲を点火に先立 って確立するように、供給の期間を選択することを特徴とする請求項５５に記載 の内燃機関の作動方法。 ５７． 供給の前記期間を、エンジン作動状態に従って変化させることを特徴 とする請求項４１ないし５６のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ５８． 一つの燃焼サイクル中に１つ以上の噴射イベントを実行するように前 記噴射手段（７０）を制御することを特徴とする請求項４１ないし５７のいずれ かに記載の内燃機関の作動方法。 ５９． 前記噴射手段（７０）のノズル・バルブの最初の開口に応じて、前記 予燃焼室（３８）内に燃料と空気とを供給し、最初の噴射イベント内において、 前記予燃焼室内の残留ガスと燃料とをパージするように前記噴射手段（７０）を 制御することを特徴とする請求項５８に記載の内燃機関の作動方法。 ６０． 前記パージの後に第２噴射イベントを行って、パージされた前記予燃 焼室（３８）内にある量の燃料および空気を噴射し、前記予燃焼室内に配置され た点火手段（６３）の近くに要求された空燃比を確立することを特徴とする請求 項５９に記載の内燃機関の作動方法。 ６１． 前記第１および第２の噴射イベントの端部を空気だけによって構成す ることを特徴とする請求項５９ないし６０に記載の内燃機関の作動方法。 ６２． 前記燃焼室（３６）と前記予燃焼室（３８）との間の前記ガス誘導手 段（８１）内のガス流れを選択的に制御することを特徴とする請求項４４ないし ６１のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ６３． 前記エンジンが、前記燃焼室（３６）の上側部分を形成するくさび形 のシリンダヘッド空洞（３５）を有するとともに、前記予燃焼室（３８）が前記 空洞（３５）の頂部領域内に設置されることを特徴とする請求項４１ないし６２ のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ６４． 前記予燃焼室（３８）が、前記空洞（３５）の長手方向の外延の中に 実質的に中央に設置されることを特徴とする請求項６３に記載の内燃機関の作動 方法。 ６５． 前記エンジン（２０）が４サイクルで作動することを特徴とする請求 項４１ないし６４のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ６６． 前記燃焼室（３６）を前記予燃焼室（３８）に連通するダクト内に燃 料の最初の点火を確立することを特徴とする請求項４１ないし６５のいずれかに 記載の内燃機関の作動方法。 ６７． 前記予燃焼室（３８）が、前記燃焼室（３６）と連通する下端部と、 前記噴射手段（７０）と連通する上端部とを有する、前記シリンダヘッドに対す るインサート（６０）によって設けられることを特徴とする請求項４１ないし６ ５のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ６８． 前記ガス誘導手段（８１）は前記ダクト（７７）から別個とされるこ とを特徴とする請求項４４ないし６７のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ６９． 前記予燃焼室（３８）は、前記噴射手段（７０）の一部として形成さ れることを特徴とする請求項４１ないし６８のいずれかに記載の内燃機関の作動 方法。 ７０． 前記噴射手段（７０）が、前記予燃焼室（３８）の壁と前記燃焼室（ ３６）の壁との継目（５０）の近くで前記予燃焼室（３８の）の壁を貫通するこ とを特徴とする請求項４１ないし６９のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ７１． 燃料が前記噴射手段（７０）によって供給される前記予燃焼室の部分 から、バッフル（１０６）によって切り離された予燃焼室（３８）の領域（１０ ７）内において混合気を点火することを特徴とする請求項４１ないし７０のいず れかに記載の内燃機関の作動方法。 ７２． 前記領域（１０７）内に空気またはガスを供給することを特徴とする 請求項７１に記載の内燃機関の作動方法。 ７３． 前記点火手段（７０）が、予燃焼室（３８）内で、前記予燃焼室（３ ８）の長手方向軸に対して非対称に配置されて、パージガスの流れによって要求 される空燃比を有する部分内に設置されることを特徴とする請求項４１ないし７ ０のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ， ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 スミス，ダレン アンドリュー オーストラリア連邦ウェスターン オース トラリア州、ダブルビュー、ベアトリス、 ストリート、25 (72)発明者 フリュー，ロバート ウォールター オーストラリア連邦ウェスターン オース トラリア州、スカーボロー、バーニスト ン、ストリート、144

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 燃焼室（３６）と、前記燃焼室（３６）と連通する予燃焼室（３８）と 、燃料噴霧が前記予燃焼室（３８）を通過して前記燃焼室（３６）に至るような 方法および方向付けで制御された量の燃料および空気を前記予燃焼室（３８）内 に周期的に供給するように設置され配置された噴射手段（７０）と、前記予燃焼 室（３８）に対して配置されるとともに、前記燃料噴霧に点火するように作動的 に配置されたた点火手段（６３）と、を備えることを特徴とする内燃機関（２０ ）。 ２． 前記シリンダヘッドを有するシリンダ（３３）と前記燃焼室（３６）を 画成するピストン（３２）とをさらに備えるとともに、前記予燃焼室（３８）が 前記シリンダヘッド（３４）内に形成されていることを特徴とする請求項１に記 載の内燃機関。 ３． 前記噴射手段（７０）は、計量された量の燃料とある量の空気とを前記 予燃焼室（３８）に供給するように配置されかつ制御されることを特徴とする請 求項１または２に記載の内燃機関。 ４． 前記燃焼室（３６）および前記予燃焼室（３８）が、前記予燃焼室（３ ８）より小さい断面積を有する狭くされた部分（７７）を介して連通することを 特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関。 ５． 前記狭くされた部分（７７）が、ダクトとされることを特徴とする請求 項４に記載の内燃機関。 ６． 前記予燃焼室（３８）が、前記点火手段（６３）のための保持室とされ ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関。 ７． 別個の空気および燃料噴射器（７１，７２）が、前記予燃焼室（６９） に直接供給するように配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいず れかに記載の内燃機関。 ８． 前記燃焼室（３６）が、前記燃焼室から前記点火手段（６３）の近傍に 延びるガス誘導手段（８１）を介して前記予燃焼室（３８）と追加的に連通する ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の内燃機関。 ９． 前記ガス誘導手段（８１）が導管とされることを特徴とする請求項８に 記載の内燃機関。 １０． 前記ガス誘導手段（８１）が、前記燃焼室（３６）と前記予燃焼室（ ３８）との間を選択的に連通するように配置されていることを特徴とする請求項 ８または９に記載の内燃機関。 １１． 前記燃焼室（３６）の上側部分を形成するくさび形のシリンダヘッド 空洞（３５）を備えるとともに、前記予燃焼室（３８）が、前記空洞（３５）の 頂部領域内に設置されることを特徴とする請求項１ないし１０に記載の内燃機関 。 １２． 前記予燃焼室（３８）が、前記空洞（３５）の長手方向の外延に実質 的に中央に設置されることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関。 １３． 前記予燃焼室（３８）が、全般的に円形の断面形状を有することを特 徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の内燃機関。 １４． 前記噴射手段（７０）が、前記予燃焼室（３８）内の、前記燃焼室（ ３６）と前記予燃焼室（３８）との間の前記連通に対して実質的に反対側の位置 に設置されることを特徴とする請求項２ないし１３のいずれかに記載の内燃機関 。 １５． 前記予燃焼室（３８）が、ダクト（７７）を介して前記燃焼室（３６ ）と連通する下端部と、前記噴射手段（７０）と連通する上端部とを有する、前 記シリンダヘッドに対するインサート（６０）によって設けられることを特徴と する請求項２ないし１４のいずれかに記載の内燃機関。 １６． 前記ガス誘導手段（８１）が前記ダクト（７７）とは別個とされるこ とを特徴とする請求項６ないし１５のいずれかに記載の内燃機関。 １７． 前記予燃焼室（３８）が前記噴射手段（７０）の一部として形成され ることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載の内燃機関。 １８． 前記噴射手段（７０）が、前記予燃焼室（３８）の壁と前記燃焼室（ ３６）の壁との継目（５０）の近くで前記予燃焼室（３８の）の壁を貫通するこ とを特徴とする請求項１ないし１７のいずれかに記載の内燃機関。 １９． 空気供給の前記周期は、燃料供給の完了の後も継続することを特徴と する請求項１ないし１８のいずれかに記載の内燃機関。 ２０． 空気の供給が、燃料の供給に先立って開始されることを特徴とする請 求項１９に記載の内燃機関。 ２１． 空気の供給が、燃料供給の間に開始されることを特徴とする請求項１ ９に記載の内燃機関。 ２２． 空気の供給は、燃料供給の後に開始されることを特徴とする請求項１ ９に記載の内燃機関。 ２３． 供給の期間は、前記予燃焼室（３８）をパージする期間および／また はタイミングとされることを特徴とする請求項１ないし２２のいずれかに記載の 内燃機関。 ２４． ４サイクルで作動するように配置されていることを特徴とする請求項 １ないし２３のいずれかに記載の内燃機関。 ２５． 少くともひとつの吸込弁（４４）と少くともひとつの出口弁（４５） とが、前記シリンダヘッド（３４）内の前記予燃焼室（３８）を挟んで互いに対 向するように配置されることを特徴とする請求項２４に記載の内燃機関。 ２６． 前記点火手段（６３）が、前記吸込弁（４４）を介して前記燃焼室（ ３６）に入る空気から保護されるように配置されることを特徴とする請求項２４ に記載の内燃機関。 ２７． 空気および燃料以外の物質が前記予燃焼室（３６）に導入されること を特徴とする請求項１ないし２６のいずれかに記載の内燃機関。 ２８． 前記物質が水素とされることを特徴とする請求項２７に記載の内燃機 関。 ２９． 前記物質が排気ガスとされることを特徴とする請求項２７または２８ に記載の内燃機関。 ３０． 前記噴射手段（７０）が、前記ピストン（３２）の垂直運動に関して 中央に設置された前記予燃焼室（３８）の最上部内に配置されることを特徴とす る請求項２ないし２９のいずれかに記載の内燃機関。 ３１． 前記予燃焼室（３８）が、前記燃焼室（３６）から物理的に分離され ることを特徴とする請求項１ないし３０のいずれかに記載の内燃機関。 ３２． 前記予燃焼室（３８）の容積が、前記燃焼室（３６）の最大容積のほ ぼ０．２ないし１．０％とされることを特徴とする請求項１ないし３１のいずれ かに記載の内燃機関。 ３３． 前記ダクト（７７）の断面積は、前記噴射手段（７０）のノズル開口 よりほぼ３０ないし５０％大きいことを特徴とする請求項１３ないし３２のいず れかに記載の内燃機関。 ３４． 前記予燃焼室（７６）が、前記噴射手段から噴射される燃料のスプレ ーから分離される領域（１０７）を画成し、前記領域（１０７）内における要求 された空燃比での点火を容易にするバッフル手段（１０６）を有することを特徴 とする請求項１３ないし３３のいずれかに記載の内燃機関。 ３５． ガスを前記領域（１０７）に供給する空気若しくはガスの供給源が配 置されることを特徴とする請求項３４に記載の内燃機関。 ３６． 前記予燃焼室（３８）が、前記燃焼室（３６）の長手方向軸に対して 非対称とされることを特徴とする請求項１３ないし３０のいずれかに記載の内燃 機関。 ３７． 第二のガス誘導手段が、前記点火手段（６３）の近傍において、圧縮 ガス供給源と前記予燃焼室（３８）の間に設けられることを特徴とする請求項１ ないし３６のいずれかに記載の内燃機関。 ３８． 前記圧縮ガス供給源は、前記噴射手段（７０）に空気を供給するため の圧縮空気供給源とされることを特徴とする請求項３７に記載の内燃機関。 ３９． 前記第二のガス誘導手段が、前記予燃焼室（３８）に小さい開口を介 して連結されることを特徴とする請求項３７または３８に記載の内燃機関。 ４０． 前記小さい開口は連続的に開いて、前記予燃焼室（３８）と前記圧縮 ガス供給源との間を連続的に連通することを特徴とする請求項３９に記載の内燃 機関。 ４１． 燃焼室（３６）と、前記燃焼室（３６）と連通する予燃焼室（３８） と、燃料噴霧が前記予燃焼室（３８）を通過して前記燃焼室（３６）に至るよう な方法および方向付けで制御された量の燃料および空気を前記予燃焼室（３８） 内に周期的に供給するように設置され配置された噴射手段（７０）と、前記予燃 焼室（３８）に対して配置されるとともに、前記燃料噴霧に点火するように作動 的に配置されたた点火手段（６３）と、を備えることを特徴とする内燃機関（２ ０）の作動方法であって、前記予燃焼室（３８）内に先在する内容物をパージす るために前記予燃焼室（３８）に対する燃料と空気の供給を制御するとともに、 前記燃料噴霧の一部に、前記燃料噴霧の先端から後方に向かって間隔を開けて配 置される点火可能な混合気を確立することを特徴とする内燃機関の作動方法。 ４２． 前記点火可能な混合気は、前記燃料噴霧の後に続く部分内に確立され ることを特徴とする請求項４１に記載の内燃機関の作動方法。 ４３． 前記燃焼室（３６）から前記予燃焼室（３８）へのガスの流れが、前 記燃料噴霧の後に続く部分の間に生じる。ことを特徴とする請求項４１または４ ２に記載の内燃機関の作動方法。 ４４． 前記燃焼室（３６）からのガスの流れが、ガス誘導手段（８１）を介 して前記予燃焼室（３８）に向かって、前記ガス誘導手段（８１）内に配置され た点火手段（６３）の近傍に流れるようにされることを特徴とする請求項４１な いし４３のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ４５． 前記エンジン（２０）が、前記シリンダヘッド（３４）を有したシリ ンダ（３３）と前記燃焼室（３６）を画成するピストン（３２）とをさらに備え るとともに、前記予燃焼室（３８）が前記シリンダヘッド（３４）内に形成され ることを特徴とする請求項４１ないし４４のいずれかに記載の内燃機関の作動方 法。 ４６． 前記噴射手段（７０）が、計量された量の燃料とある量の空気とを前 記予燃焼室（３８）に供給するように配置されかつ制御されることを特徴とする 請求項４１ないし４５のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ４７． 空気および燃料が、前記予燃焼室（３８）内に直接供給されることを 特徴とする請求項４１ないし４６のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ４８． 空気と燃料以外の物質が前記予燃焼室（３８）に導入されることを特 徴とする請求項４１ないし４７のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ４９． 前記物質が水素とされることを特徴とする請求項４８に記載の内燃機 関の作動方法。 ５０． 前記物質が排気ガスとされることを特徴とする請求項４８または４９ にに記載の内燃機関の作動方法。 ５１． 空気供給の前記期間が燃料供給の完了の後に続くことを特徴とする請 求項４１ないし５０に記載の内燃機関の作動方法。 ５２． 空気の供給は、燃料の供給に先立って開始されることを特徴とする請 求項５１に記載の内燃機関の作動方法。 ５３． 空気の供給は、燃料の供給の間に開始されることを特徴とする請求項 ５１に記載の内燃機関の作動方法。 ５４． 空気の供給は、燃料の供給の後に開始されることを特徴とする請求項 ５１に記載の内燃機関の作動方法。 ５５． 供給の期間は、前記予燃焼室（３８）をパージする期間および／また はタイミングとされることを特徴とする請求項４１ないし５４のいずれかに記載 の内燃機関の作動方法。 ５６． 前記点火手段（６３）の位置に要求された空燃比の範囲を点火に先立 って確立するように、供給の期間を選択することを特徴とする請求項５５に記載 の内燃機関の作動方法。 ５７． 供給の前記期間を、エンジン作動状態に従って変化させることを特徴 とする請求項４１ないし５６のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ５８． 一つの燃焼サイクル中に１つ以上の噴射イベントを実行するように前 記噴射手段（７０）を制御することを特徴とする請求項４１ないし５７のいずれ かに記載の内燃機関の作動方法。 ５９． 前記噴射手段（７０）のノズル・バルブの最初の開口に応じて、前記 予燃焼室（３８）内に燃料と空気とを供給し、最初の噴射イベント内において、 前記予燃焼室内の残留ガスと燃料とをパージするように前記噴射手段（７０）を 制御することを特徴とする請求項５８に記載の内燃機関の作動方法。 ６０． 前記パージの後に第２噴射イベントを行って、パージされた前記予燃 焼室（３８）内にある量の燃料および空気を噴射し、前記予燃焼室内に配置され た点火手段（６３）の近くに要求された空燃比を確立することを特徴とする請求 項５９に記載の内燃機関の作動方法。 ６１． 前記第１および第２の噴射イベントの端部を空気だけによって構成す ることを特徴とする請求項５９ないし６０に記載の内燃機関の作動方法。 ６２． 前記燃焼室（３６）と前記予燃焼室（３８）との間の前記ガス誘導手 段（８１）内のガス流れを選択的に制御することを特徴とする請求項４４ないし ６１のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ６３． 前記エンジンが、前記燃焼室（３６）の上側部分を形成するくさび形 のシリンダヘッド空洞（３５）を有するとともに、前記予燃焼室（３８）が前記 空洞（３５）の頂部領域内に設置されることを特徴とする請求項４１ないし６２ のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ６４． 前記予燃焼室（３８）が、前記空洞（３５）の長手方向の外延の中に 実質的に中央に設置されることを特徴とする請求項６３に記載の内燃機関の作動 方法。 ６５． 前記エンジン（２０）が４サイクルで作動することを特徴とする請求 項４１ないし６４のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ６６． 前記燃焼室（３６）を前記予燃焼室（３８）に連通するダクト内に燃 料の最初の点火を確立することを特徴とする請求項４１ないし６５のいずれかに 記載の内燃機関の作動方法。 ６７． 前記予燃焼室（３８）が、ダクト（７７）を介して前記燃焼室（３６ ）と連通する下端部と、前記噴射手段（７０）と連通する上端部とを有する、前 記シリンダヘッドに対するインサート（６０）によって設けられることを特徴と する請求項４１ないし６５のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ６８． 前記ガス誘導手段（８１）は前記ダクト（７７）から別個とされるこ とを特徴とする請求項４４ないし６７のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ６９． 前記予燃焼室（３８）は、前記噴射手段（７０）の一部として形成さ れることを特徴とする請求項４１ないし６８のいずれかに記載の内燃機関の作動 方法。 ７０． 前記噴射手段（７０）が、前記予燃焼室（３８）の壁と前記燃焼室（ ３６）の壁との継目（５０）の近くで前記予燃焼室（３８の）の壁を貫通する ことを特徴とする請求項４１ないし６９のいずれかに記載の内燃機関の作動方法 。 ７１． 燃料が前記噴射手段（７０）によって供給される前記予燃焼室の部分 から、バッフル（１０６）によって切り離された予燃焼室（３８）の領域（１０ ７）内において混合気を点火することを特徴とする請求項４１ないし７０のいず れかに記載の内燃機関の作動方法。 ７２． 前記領域（１０７）内に空気またはガスを供給することを特徴とする 請求項７１に記載の内燃機関の作動方法。 ７３． 前記点火手段（７０）が、予燃焼室（３８）内で、前記予燃焼室（３ ８）の長手方向軸に対して非対称に配置されて、パージガスの流れによって要求 される空燃比を有する部分内に設置されることを特徴とする請求項４１ないし７ ０のいずれかに記載の内燃機関の作動方法。 ７４． 前記予燃焼室が図１０に記載された形状とされることを特徴とする請 求項１乃至４０に記載の内燃機関。