JPS5813071Y2 - 大型副室付内燃機関の副室構造 - Google Patents

大型副室付内燃機関の副室構造

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JPS5813071Y2
JPS5813071Y2 JP1976157376U JP15737676U JPS5813071Y2 JP S5813071 Y2 JPS5813071 Y2 JP S5813071Y2 JP 1976157376 U JP1976157376 U JP 1976157376U JP 15737676 U JP15737676 U JP 15737676U JP S5813071 Y2 JPS5813071 Y2 JP S5813071Y2
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修弘 三浦
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トヨタ自動車株式会社
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は大型副室付内燃機関の副室構造に関する。
従来より、空気供給用吸気弁を有する主室と副室を連通
ずる連通路が副室の内壁に接線状に連結され、副室内に
燃料噴射ノズル噴出口と点火栓電極を臨ませ、円形状絞
り部を形成するリング状突起部を副室内壁に沿って形成
し、該円形状絞り部により副室を連通路が開口する前部
空間とその奥部に位置する奥部空間とに分割して上記の
リング状突起部によって前部空間内に形成された凹所内
に点火栓電極を配置し、奥部空間に燃料噴射ノズル噴出
口を配置して該ノズルの燃料噴射方向を上記凹所内に指
向せしめ、燃料噴射ノズルから噴射した燃料を点火栓に
より着火して燃焼ガスを連通路から主室内に流出するよ
うにした大型副室付内燃機関が公知である。
この内燃機関は点火栓電極が配置された凹所に比較的濃
い混合気を形成し、奥部空間に比較的薄い混合気を形成
し、まず始めに上記の比較的濃い混合気を着火して前部
空間内の混合気を燃焼せしめ、その燃焼火炎がリング状
絞り部を介して奥部空間に伝播する。
このとき火炎がリング状絞り部によって絞られるために
該火炎は奥部空間内の比較的薄い混合気を攪乱し、斯く
して火炎が緩やかに伝播される。
従って副室内の混合気は圧力変動の少ない定圧燃焼に近
い燃焼が行なわれる。
しかしながら最近になって更に排気ガス中の有害成分を
低減するための空燃比が２０以上の超稀薄混合気の使用
、或いは大量の排気ガスを再循環する方法が考えられて
きている。
このような超稀薄混合気は極めて火炎の伝播速度が遅く
、従って燃焼速度が極めて遅い。
また大量の排気ガスを再循環した場合には再循環排気ガ
スと可燃混合気を十分に混合する必要があり、また十分
に混合されたとしても燃焼速度が極めて遅い。
このように超稀薄混合気或いは大量の再循環排気ガスを
含左だ混合気を使用するには燃焼速度を増大せしめるこ
とが必要である。
しかしながら前述の大型副室行内燃焼機関ではリング状
突起部によりむしろ燃焼速度を遅くするように燃焼制御
しているので超稀薄混合気或いは大量の再循環排気ガス
を含んだ混合気の燃焼速度を増大せしめ、安定した燃焼
を得るのは困難で゛ある。
本考案は副室内に強力な旋回流が発生するように副室を
構威し、それによって火炎の伝播速度を高めて超稀薄混
合気或いは大量の再循環排気ガスを安定して燃焼しうる
大型副室内燃機関を提供することにある。
以下、添附図面を参照して本考案を詳細に説明する。
第１図を参照すると、本考案に係る大型副室付内燃機関
はシリンダロック１と、シリンダブロック１内で往復運
動可能に設けられたピストン２と、シリンダヘッド３と
、シリンダヘッド３とピストン２間に形成されかつ吸排
気弁との干渉を避けるために必要最低限の極めて小さな
容積しか有さない主室４と、空気のみ或いは大量の再循
環排気ガスを含んだ空気からなる吸入ガスが供給される
吸気ポート５と、吸入ガス供給用吸気弁６と、吸気弁６
に併置された図示しない排気弁と、シリンダヘッド３内
に形成された大型副室７と、この副室７と主室４とを連
通ずる連通路８とを具備する。
この副室７の形状はその縦断面が第１図に示すように長
円形成いは楕円形をなし、その横断面が第２図に示すよ
うに円形状をなす。
連通路８は副室７の＝−側内壁に接線状に連結され、一
方副室７の他側内壁には隆起部９（第１図並びに第２図
参照）が形成される。
従ってこの隆起部９を堺として副室７は前部空間７ａと
奥部空間７ｂに分割され、隆起部９によって前部空間７
ａに凹部１０が形成される。
奥部空間７ｂには燃料噴射ノズル１１が配置され、この
噴射ノズル１１の噴射方向は凹所１０に指向される。
また、凹所１０内には点火栓１２の電極が配置される。
吸気行程時に吸気弁６を介して主室４内に空気或いは大
量の再循環排気ガスを含んだ空気が導入される。
次いでこの空気は圧縮行程時に連通路８を介して副室７
内に送り込まれる。
連通路８は第１図に示されるように副室７の内壁に滑ら
かに接続しており、かつ連通路８が接続する側の内壁−
Ｅには隆起部９が設けられていないので連通路８から送
り込まれた空気は滑らかな副室内壁に沿って流れ、次い
で隆起部９によって流れ方向を偏向せしめられ、斯くし
て矢印Ａで示されるような強力な１次旋回流を生ずる。
一方この強力な一次旋回流によって凹部１０内には矢印
Ｂで示されるような２次旋回流が生ずる。
燃料噴射ノズル１１による燃料噴射は圧縮行程の初期に
行なわれる。
従ってこの燃料は凹部１０付近に集中する。
次いで圧縮行程が進行すると上述の如く強力な１次旋回
流と２次旋回流を生じ、凹部１０付近に集中している燃
料の一部は１次旋回流によって奥部空間７ｂに運ばれ、
奥部空間７ｂ内に比較的薄い混合気、或いは超稀薄混合
気を形成する。
一方、残りの燃料は凹部１０において霧化しなから凹部
１０内に比較的濃い混合気を形成する。
次いで四部１０内の比較的濃い混合気は点火栓１２によ
り着火される。
斯くして形成された火炎核は２次旋回流によって急速に
成長し、次いで成長じた火炎な強力な１次旋回流に乗っ
て奥部空間７ｂ内を急速に伝播する。
このような強力な１次旋回流と２次旋回流を形成するこ
とにより燃焼速度が増大し、斯くして安定した燃焼を得
ることができる。
また、隆起部９に設けることによって凹部１０に残留排
気力スが滞留し、従って失火する危険性がある。
これを回避するために第３図に示されるよ−）に凹部１
０と連通路８を連通する通路１３を形成して圧縮行程時
に凹部１０を掃気するようにしてもよいし、また第４図
に示されるように凹部１０と奥部空間７ｂとを連通ずる
通路１４を隆起部９内に形成して奥部空間７ｂに生ずる
強力な１次旋回流の一部を凹部１０に導びき、それによ
って凹部１０内を掃気するようにしてもよい。
また、吸気弁６を介して主室４内に導入される吸入ガス
を稀薄混合気とすることもできる。
更に、点火栓１２の電極は連通路８の近傍に配置するの
が好ましい。
こうすることによって着火された燃焼ガスは連通路８を
覆うように前部空間７ａ内に広がる。
次いでこの燃焼ガスは副室周辺部から中心部に向けて順
次未燃ガスを燃焼せしめ、その結果副室７内の圧力が高
まるにつれて燃焼ガスが順次連通路８を介して主室４内
に流出し、従って未燃ガスが主室４内に流出することが
ない。
本考案によれば２次旋回流により火炎核が安定して急速
に戊長し、１次旋回流によって燃焼速度が増大し、それ
によって超稀薄混合気でも大量の再循環排気ガスを含ん
だ混合気でも安定して燃焼せしめることができ、その結
果排気ガス中の有害成分を大巾に低減することができる
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案による大型副室付内燃機関の側面断面図
、第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿ってみた断面図、
第３図は第１図の別の実施例を示す側面断面図、第４図
は第１図の更に別の実施例を示す側面断面図である。 ４・・・・・・主室、６・・・・・・吸気弁、７）・・
・・・・：副室、７ａ・・・・・・前部空間、７ｂ・・
・・・・奥部空間、８・・・・・・連通路、９・・・・
・・隆起部、１０・・・・・・凹部、１１・・・・・・
燃料噴射ノズル、１２・・・・・・点火栓。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 吸入ガス供給用吸気弁を有する主室と該主室に連通路を
    介して連結された副室とを具備し、該連通路が該副室の
    一側内壁面上に接線状に連結され、該副室内に燃焼噴射
    ノズル噴出口と点火栓電極を配置した大型副室付内燃機
    関において、上記連通路が接線状に連結する該副室−側
    内壁面を該連通路の該連結部から副室最奥部に至るまで
    滑らかに形成し、該副室の滑らかな他側内壁面上のみに
    副室のほぼ中央部に向けて突出する隆起部を形成し、該
    隆起部を堺にして該副室を上記連通路が開口する前部空
    間とその奥部に位置する奥部空間とに分割し、上記隆起
    部下側の前部空間内に形成された凹所内に上記点火栓電
    極を配置し、上記奥部空間に上記燃料噴射ノズル噴出口
    を配置して該ノズルの燃料噴射方向を上記凹所に指向せ
    しめるようにした大型副室付内燃機関の副室構造。
JP1976157376U 1976-11-26 1976-11-26 大型副室付内燃機関の副室構造 Expired JPS5813071Y2 (ja)

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