JPS5834645B2 - ナイネンキカン - Google Patents
ナイネンキカンInfo
- Publication number
- JPS5834645B2 JPS5834645B2 JP49139796A JP13979674A JPS5834645B2 JP S5834645 B2 JPS5834645 B2 JP S5834645B2 JP 49139796 A JP49139796 A JP 49139796A JP 13979674 A JP13979674 A JP 13979674A JP S5834645 B2 JPS5834645 B2 JP S5834645B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- vessel
- cylinder head
- temperature
- shaped member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ハイドロカーボン等の有害ガスの発生量を少
なくすると共に、燃焼効率の改善を行うためになされた
内燃機関に係り、詳しくは、シリンダ主室とは別に該主
室に連絡孔を介して連通ずる燃焼室を設け、ピストンの
下降行程時に主室内には空気のみを吸引する一方、前記
燃焼室には燃料を供給し、ピストンの上昇行程時に主室
内の空気を連絡孔から燃焼室内に導入して適正混合気と
なし、燃焼室内でのみ燃焼を行なうようにした内燃機関
に関するものである。
なくすると共に、燃焼効率の改善を行うためになされた
内燃機関に係り、詳しくは、シリンダ主室とは別に該主
室に連絡孔を介して連通ずる燃焼室を設け、ピストンの
下降行程時に主室内には空気のみを吸引する一方、前記
燃焼室には燃料を供給し、ピストンの上昇行程時に主室
内の空気を連絡孔から燃焼室内に導入して適正混合気と
なし、燃焼室内でのみ燃焼を行なうようにした内燃機関
に関するものである。
このように燃料が供給される燃焼室をシリンダ主室とは
別個に設けた内燃機関であっても、燃焼室内における燃
料の気化性を高めて完全燃焼を行なうと共に、有害ガス
の発生を少なくするためには、当該燃焼室内の温度は比
較的高い温度に保持しなければならない。
別個に設けた内燃機関であっても、燃焼室内における燃
料の気化性を高めて完全燃焼を行なうと共に、有害ガス
の発生を少なくするためには、当該燃焼室内の温度は比
較的高い温度に保持しなければならない。
しかし、このように燃焼室をシリンダヘッド内に直接的
に設けることは、ヘッドは相当′肉厚で熱容量が大きい
上に常時水冷又は空冷によって積極的に冷却され、燃焼
室温度の非常に高くなる高負荷運転時においても十分な
冷却状態を保ちうるように設計されているため、機関の
コールドスタート時においては燃焼室内壁面の温度上昇
が遅く。
に設けることは、ヘッドは相当′肉厚で熱容量が大きい
上に常時水冷又は空冷によって積極的に冷却され、燃焼
室温度の非常に高くなる高負荷運転時においても十分な
冷却状態を保ちうるように設計されているため、機関の
コールドスタート時においては燃焼室内壁面の温度上昇
が遅く。
また、定常運転時には燃焼室内壁面の温度も低くなりが
ちで、燃料の気化不良およびクエンチのために不完全燃
焼が生じ、有害ガスが多くなり、効率の良い燃焼が行な
われなくなる。
ちで、燃料の気化不良およびクエンチのために不完全燃
焼が生じ、有害ガスが多くなり、効率の良い燃焼が行な
われなくなる。
これに対し、燃焼室をシリンダヘッドに対して完全に熱
的に隔離することは、高負荷運転時に燃焼室の内壁面の
温度が高くなり過ぎて過早着火等異常燃焼を起すことに
なる。
的に隔離することは、高負荷運転時に燃焼室の内壁面の
温度が高くなり過ぎて過早着火等異常燃焼を起すことに
なる。
従来、特開昭４９−８６０３号に示されるように、副室
とシリンダヘッドの間に間隙を設け、機関の始動時に副
室の温度を急速に上昇させるようにしたものがあるが、
これは単に副室での始動時における着火燃焼性の早期安
定化をはかったもので、機関暖機後において燃焼室の温
度を燃料の気化に最適な温度に常時保つことにより機関
の全運転域にわたって有害ガスの低減、燃焼効率の向上
を行なうことはできなかった。
とシリンダヘッドの間に間隙を設け、機関の始動時に副
室の温度を急速に上昇させるようにしたものがあるが、
これは単に副室での始動時における着火燃焼性の早期安
定化をはかったもので、機関暖機後において燃焼室の温
度を燃料の気化に最適な温度に常時保つことにより機関
の全運転域にわたって有害ガスの低減、燃焼効率の向上
を行なうことはできなかった。
本発明は、シリンダ内には空気のみを吸引し、燃焼室内
には燃焼にかかわる燃料の全量を噴霧供給する方式の内
燃機関において、シリンダヘッドの材料よりも熱膨張が
大きい厚肉の材料からなる周壁部と底部と支持部とを有
する器状部材を、燃焼室温度が高い高負荷運転時には周
壁部とシリンダヘッドとが密着し、燃焼室温度が低い定
常運転時には周壁部とシリンダヘッドの間に空隙が形成
され、器状部材の温度が暖機後宮時４００℃〜６００℃
の間に保たれる制御間隙を有する状態で、支持部を介し
てシリンダヘッドに取付けることにより前記燃焼室を構
成するとともに、燃料噴射弁の噴霧方向を器状部材の底
部を指向するようにしたことにより、機関のコールドス
タート時においては、燃焼室温度を急上昇させると共に
、機関暖機後の定常運転時および高負荷運転時等全運転
域において、燃焼効率が良く有毒ガスの発生の少ない望
ましい温度に器状部材を自動的に制御するものである。
には燃焼にかかわる燃料の全量を噴霧供給する方式の内
燃機関において、シリンダヘッドの材料よりも熱膨張が
大きい厚肉の材料からなる周壁部と底部と支持部とを有
する器状部材を、燃焼室温度が高い高負荷運転時には周
壁部とシリンダヘッドとが密着し、燃焼室温度が低い定
常運転時には周壁部とシリンダヘッドの間に空隙が形成
され、器状部材の温度が暖機後宮時４００℃〜６００℃
の間に保たれる制御間隙を有する状態で、支持部を介し
てシリンダヘッドに取付けることにより前記燃焼室を構
成するとともに、燃料噴射弁の噴霧方向を器状部材の底
部を指向するようにしたことにより、機関のコールドス
タート時においては、燃焼室温度を急上昇させると共に
、機関暖機後の定常運転時および高負荷運転時等全運転
域において、燃焼効率が良く有毒ガスの発生の少ない望
ましい温度に器状部材を自動的に制御するものである。
これを、実施例図面について説明すると１は内部の主室
２に空気を吸引する水冷式シリンダ、３はピストン、４
は水冷式シリンダヘッド、５は前記シリンダヘッド４が
鋳鉄である場合にはステンレス等シリンダヘッド材料よ
りは熱膨張が大きい材料で、厚肉に形成され、周壁部と
それに連なる平板状の底部と、そしてそれらをシリンダ
ヘッドに支持する支持部よりなる器状部材である。
２に空気を吸引する水冷式シリンダ、３はピストン、４
は水冷式シリンダヘッド、５は前記シリンダヘッド４が
鋳鉄である場合にはステンレス等シリンダヘッド材料よ
りは熱膨張が大きい材料で、厚肉に形成され、周壁部と
それに連なる平板状の底部と、そしてそれらをシリンダ
ヘッドに支持する支持部よりなる器状部材である。
該器状部材５をその底部が前記シリンダ主室２に露出す
るようにシリンダヘッド４内に組込み、上部に蓋板６を
螺着することによって、その内部を前記主室２と連絡孔
９を介して連通ずる燃焼室７に構成し、前記器状部材５
の周壁部とシリンダヘッドとの間には機関が暖機状態と
なった後において燃焼室温度の低い機関の定常運転時に
空隙が形成され、燃焼室温度の高い高負荷運転時には器
状部材５並びにシリンダヘッド４が熱膨張により密着す
る適宜寸法りの制御間隙１０を形成する。
るようにシリンダヘッド４内に組込み、上部に蓋板６を
螺着することによって、その内部を前記主室２と連絡孔
９を介して連通ずる燃焼室７に構成し、前記器状部材５
の周壁部とシリンダヘッドとの間には機関が暖機状態と
なった後において燃焼室温度の低い機関の定常運転時に
空隙が形成され、燃焼室温度の高い高負荷運転時には器
状部材５並びにシリンダヘッド４が熱膨張により密着す
る適宜寸法りの制御間隙１０を形成する。
１１は燃料噴射弁でその噴霧方向は燃焼室温度が低い時
の燃焼の気化を助けるため、その時温度の高い器状部材
５の底部を指向している。
の燃焼の気化を助けるため、その時温度の高い器状部材
５の底部を指向している。
１２は点火栓であり、前記燃焼室７内に臨ませて設けら
れている。
れている。
この構成において、先づピストン３が下降するときその
主室２内に空気を吸引し、次いでピストン３の上昇に伴
う圧縮行程時に、主室２内の空気が圧縮されつつ連絡孔
９を介して燃焼室１に流入し、これに噴射弁１１から器
状部材５の底部方向に向けて燃料が噴射されて燃料の霧
化が促進され適正な空燃比の混合気になり、ピストンの
上死点直前において点火栓１２にて火花点火されて燃焼
を始め、燃焼ガスが連絡孔９を介して主室２内に噴出し
、そのエネルギがピストン３に伝達されることによって
機関が運転される。
主室２内に空気を吸引し、次いでピストン３の上昇に伴
う圧縮行程時に、主室２内の空気が圧縮されつつ連絡孔
９を介して燃焼室１に流入し、これに噴射弁１１から器
状部材５の底部方向に向けて燃料が噴射されて燃料の霧
化が促進され適正な空燃比の混合気になり、ピストンの
上死点直前において点火栓１２にて火花点火されて燃焼
を始め、燃焼ガスが連絡孔９を介して主室２内に噴出し
、そのエネルギがピストン３に伝達されることによって
機関が運転される。
この場合、まず機関の始動時においては、燃焼室温度が
低く、前記燃焼室を構成する器状部材５とシリンダヘッ
ド４との間には制御間隙である空隙が生じており、当該
器状部材５から水冷式シリンダヘッド４への熱伝達は著
しく低く、特に機関のいわゆるコールドスタート時にお
いてはこの制御間隙が最大寸法となっているため、前記
シリンダヘッドへの熱伝達が低く、燃焼室７の内壁面の
温度は急上昇し、極く短時間のうちに燃焼に最適な温度
に達する。
低く、前記燃焼室を構成する器状部材５とシリンダヘッ
ド４との間には制御間隙である空隙が生じており、当該
器状部材５から水冷式シリンダヘッド４への熱伝達は著
しく低く、特に機関のいわゆるコールドスタート時にお
いてはこの制御間隙が最大寸法となっているため、前記
シリンダヘッドへの熱伝達が低く、燃焼室７の内壁面の
温度は急上昇し、極く短時間のうちに燃焼に最適な温度
に達する。
そして、この燃焼室温度が燃焼に最適な温度状態すなわ
ち暖機状態となった後における機関の定常運転時におい
ても、比較的燃焼室温度が低い間は前記制御間隙の寸法
は比較的大きいが、負荷が増大し燃焼室温度が高くなる
につれて、器状部材５の温度も高くなり、当該器状部材
５並びにシリンダヘッド４が熱膨張し制御間隙１０が次
第に狭くなるに伴って器状部材５からシリンダヘッド４
への熱伝達が順次増大し、やがて、機関が高負荷運転と
なり、器状部材５の周壁部とシリンダヘッド４とが密着
することにより、最も高温となる器状部材５底部の熱が
直接シリンダヘッドに逃げて過熱が防止されることにな
り、また、機関の負荷が小さい定常運転になり、燃焼室
の温度が低下すると器状部材５の周壁部はシリンダヘッ
ドから離れて間隙寸法も増大してゆき、熱の逃げが少な
くなるというように、器状部材、並びに、シリンダヘッ
ドの膨張、収縮により制御間隙寸法が変化し、燃焼室内
壁面の温度は下がり過ぎず、また、高温となりすぎない
ように自動的に調整できるのである。
ち暖機状態となった後における機関の定常運転時におい
ても、比較的燃焼室温度が低い間は前記制御間隙の寸法
は比較的大きいが、負荷が増大し燃焼室温度が高くなる
につれて、器状部材５の温度も高くなり、当該器状部材
５並びにシリンダヘッド４が熱膨張し制御間隙１０が次
第に狭くなるに伴って器状部材５からシリンダヘッド４
への熱伝達が順次増大し、やがて、機関が高負荷運転と
なり、器状部材５の周壁部とシリンダヘッド４とが密着
することにより、最も高温となる器状部材５底部の熱が
直接シリンダヘッドに逃げて過熱が防止されることにな
り、また、機関の負荷が小さい定常運転になり、燃焼室
の温度が低下すると器状部材５の周壁部はシリンダヘッ
ドから離れて間隙寸法も増大してゆき、熱の逃げが少な
くなるというように、器状部材、並びに、シリンダヘッ
ドの膨張、収縮により制御間隙寸法が変化し、燃焼室内
壁面の温度は下がり過ぎず、また、高温となりすぎない
ように自動的に調整できるのである。
この時、器状部材５は、支持部でのみシリンダヘッドに
支持されているためシリンダヘッドへの熱の逃げが少な
く、また、厚肉に形成されているため蓄熱作用があり、
機関が定常運転と高負荷運転の過渡期にシリンダヘッド
４と器状部材５の周壁部が離合を行なう時にも器状部材
の蓄熱作用により燃焼室温度が急変することなく制御で
きる。
支持されているためシリンダヘッドへの熱の逃げが少な
く、また、厚肉に形成されているため蓄熱作用があり、
機関が定常運転と高負荷運転の過渡期にシリンダヘッド
４と器状部材５の周壁部が離合を行なう時にも器状部材
の蓄熱作用により燃焼室温度が急変することなく制御で
きる。
従って、機関運転中における燃焼室内壁面の温度は、機
関の冷めた状態における制御間隙の寸法Ｌ、器状部材と
シリンダヘッドに密接したときの接触面積等により、燃
料の気化に良好で、クエンチを生ぜず、かつ異常燃焼を
生じない燃焼効率の良好な望ましい温度（４００〜６０
０℃）になるように自在に設定できる。
関の冷めた状態における制御間隙の寸法Ｌ、器状部材と
シリンダヘッドに密接したときの接触面積等により、燃
料の気化に良好で、クエンチを生ぜず、かつ異常燃焼を
生じない燃焼効率の良好な望ましい温度（４００〜６０
０℃）になるように自在に設定できる。
また、これらの制御間隙の寸法りは、機関の排気量、冷
却特性、常用運転域やシリンダヘッドおよび器状部材の
熱膨張率、熱伝達率等の違いにより最適値が全く異なる
ため、具体的な数値は個々に実験を行い決定される。
却特性、常用運転域やシリンダヘッドおよび器状部材の
熱膨張率、熱伝達率等の違いにより最適値が全く異なる
ため、具体的な数値は個々に実験を行い決定される。
また、器状部材の肉厚はシリンダヘッドに密接していな
い時燃焼熱によって溶損しないような肉厚があれば前記
膨張、収縮作用により機関暖機後常時４００℃〜６００
℃の燃焼室温度に自動的にコントロールされる。
い時燃焼熱によって溶損しないような肉厚があれば前記
膨張、収縮作用により機関暖機後常時４００℃〜６００
℃の燃焼室温度に自動的にコントロールされる。
この場合、器状部材とシリンダヘッドとの熱膨張差が大
きいほど膨張、収縮代を充分とれるため、精度よく温度
制御できると共に両者の加工公差を大きくすることがで
きる。
きいほど膨張、収縮代を充分とれるため、精度よく温度
制御できると共に両者の加工公差を大きくすることがで
きる。
なお本発明は第１図に示す実施例に限らず、第２図に示
す実施例及びその他の場合にも適用できることはいうま
でもない。
す実施例及びその他の場合にも適用できることはいうま
でもない。
以上要するに本発明は、シリンダヘッドにこれよりも熱
膨張の大きい材料で造られた器状部材を組込んで燃焼室
を構成し、器状部材の熱膨張と蓄熱作用を利用して、コ
ールドスタートからの燃焼室温度を急上昇させると共に
、機関暖機後は常に望ましい温度に自動的に制御し、燃
料をその器状部材の底部を指向する方向に噴霧するもの
であるから、機関のコールドスタート時および暖機後の
運転時における燃料の気化が常時良好になり完全燃焼で
きるばかりか、定常運転時、高負荷運転時を問わず、ハ
イドロカーボン等の有害ガスの発生を著しく抑制でき、
この種の機関の特徴を最大に発揮できる効果を有するの
である。
膨張の大きい材料で造られた器状部材を組込んで燃焼室
を構成し、器状部材の熱膨張と蓄熱作用を利用して、コ
ールドスタートからの燃焼室温度を急上昇させると共に
、機関暖機後は常に望ましい温度に自動的に制御し、燃
料をその器状部材の底部を指向する方向に噴霧するもの
であるから、機関のコールドスタート時および暖機後の
運転時における燃料の気化が常時良好になり完全燃焼で
きるばかりか、定常運転時、高負荷運転時を問わず、ハ
イドロカーボン等の有害ガスの発生を著しく抑制でき、
この種の機関の特徴を最大に発揮できる効果を有するの
である。
第１図は本発明実施例内燃機関の要部縦断正面図、第２
図は本発明の別途実施例内燃機関の要部縦断正面図であ
る。 １・・・シリンダ、３・・・ピストン、４・・・シリン
ダヘッド、５・・・器状部材、７・・・燃焼室、９・・
・連絡孔、１１・・・燃料噴射弁、１０・・・制御間隙
。
図は本発明の別途実施例内燃機関の要部縦断正面図であ
る。 １・・・シリンダ、３・・・ピストン、４・・・シリン
ダヘッド、５・・・器状部材、７・・・燃焼室、９・・
・連絡孔、１１・・・燃料噴射弁、１０・・・制御間隙
。
Claims (1)
- １ シリンダ内には空気のみを吸引し、燃焼室内には燃
焼にかかわる燃料の全量を噴霧供給する方式の内燃機関
において、シリンダヘッドの材料よりも熱膨張が大きい
厚内の材料からなる周壁部と底部と支持部とを有する器
状部材を、燃焼室温度が高い高負荷運転時には周壁部と
シリンダヘッドとが密着し、燃焼室温度が低い定常運転
時には周壁部とシリンダヘッドの間に空隙が形成され、
器状部材の温度が暖機後宮時４００℃〜６００℃の間に
保たれる制御間隙を有する状態で、支持部を介してシリ
ンダヘッドに取付けることにより前記燃焼室を構成する
とともに、燃料噴射弁の噴霧方向を器状部材の底部を指
向するようにしたことを特徴とする内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49139796A JPS5834645B2 (ja) | 1974-12-03 | 1974-12-03 | ナイネンキカン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49139796A JPS5834645B2 (ja) | 1974-12-03 | 1974-12-03 | ナイネンキカン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5165208A JPS5165208A (ja) | 1976-06-05 |
| JPS5834645B2 true JPS5834645B2 (ja) | 1983-07-28 |
Family
ID=15253613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49139796A Expired JPS5834645B2 (ja) | 1974-12-03 | 1974-12-03 | ナイネンキカン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5834645B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498603A (ja) * | 1972-05-31 | 1974-01-25 |
-
1974
- 1974-12-03 JP JP49139796A patent/JPS5834645B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS498603A (ja) * | 1972-05-31 | 1974-01-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5165208A (ja) | 1976-06-05 |
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