JPS5924817Y2 - 内燃機関の燃焼装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、シリンダ内またはシリンダヘッド内に形成さ
れる燃焼室を、ピストン頂部に突出した副ピストン部と
、それに対応してシリンダヘッドに形成される嵌合部と
によって上死点前後の所定期間２つに分割して、第１燃
焼室で着火し、膨張行程に入った分割期間の終期に連通
路を介し第１燃焼室から第２燃焼室内の混合気に対して
トーチ点火させるようにした内燃機関の燃焼装置に関す
るものである。

このような分割燃焼エンジンは、従来のエンジンでは十
分行なえなかった燃焼制御、すなわち第１段、第２段の
燃焼重量割合や燃焼室の分割期間などを適当に選択して
、燃焼形態を定圧形燃焼に近づけ、希薄混合気を用いる
ことと相俟って、とくに初期燃焼の最高出力、温度を抑
えてＮＯｘの発生を抑止し、燃焼後期ではトーチ点火に
より燃焼速度を早くすることによって、所要燃費、所要
出力を維持できるようにする意図で開発されたものであ
る。

そして、この燃焼装置は、おおむね所期の目的を達し得
ることが確認されたが、本考案は、第１燃焼室壁または
副ピストン部に、第１、第２燃焼室の外周部を連通させ
る１本の連通路を設け、この連通路は、第１燃焼室の接
線方向に向うと共に、第２燃焼室の周壁に沿うように形
成することによって、前述の、トーチ点火により燃焼後
期では、燃焼速度が早くなる燃焼装置をさらに改善して
、特に、第２燃焼室での燃焼速度を小さくして燃焼が後
段にずれるようにし、最高燃焼温度をさらに低くしてＮ
Ｏｘなどの有害成分の発生量をより低減すると共に、ク
エンチングゾーンに存在している未燃の燃料を剥離して
燃焼し、その他の有害成分の発生量の低減を一段と向上
できるようにすることを目的とするものである。

以下、図面を参照して本考案の実施例を具体的に説明す
る。

第１図において、符号１はシリンダで、これの頂部には
、シリンダヘッド２が連設してあり、シリンダ１内にピ
ストン３が嵌挿しである。

第２図にも示すように、ピストン３は、頂部３ｂにその
中心に対して偏心し、前記頂部３ｂの外周面一側部と外
周面の一部か′はは゛内接する円筒形の副ピストン部３
ａが突出している。

シリンダヘッド２および゛シリンダ周壁の燃焼空間は、
前記副ピストン部３ａを嵌入する第１燃焼室４と、この
副ビス）・ン部３ａの嵌入によって形成される第２燃焼
室５とに分けられ、第３図にも示すように、第１燃焼室
４の周壁に、その接線方向に向い、しかも、第２燃焼室
５の周壁に沿い、かつ、副ピストン部３ａが第１燃焼室
４から抜は出す終期に第１、第２燃焼室の外周部を連通
させる１本の連通部６が形成しである。

前記第１燃焼室４には、点火プラグ７が設けてあり、ま
た、吸入管８に連通ずる吸入弁９が臨ませてあり、第２
燃焼室５には、排気管１０に連通ずる排気弁１１が臨ま
せである。

なお、第１図中１２は気化器、１３はマフラである。

そして、第１燃焼室４の圧縮比は、第２燃焼室５の圧縮
比より小さく設置されている。

また、吸入管８を介して気化器１２から吸入される混合
気は、その空燃比が理論空燃比より大きい希薄混合気に
設定されている。

以上のように構成した内燃機関では、ピストン３の上昇
により混合気の圧縮が行なわれる時、副ピストン部３ａ
で第１燃焼室４と第２燃焼室５とに分割される直前では
、第１燃焼室４の圧縮比より第２燃焼室５の圧縮比が大
きいために、連通路６および割ピストン部３ａ周囲の空
隙を介して第２燃焼室５内の混合気の一部が、第１燃焼
室４に噴出し、この中の混合気にタービュレンス効果を
与える。

そして、燃焼室が分割された後も連通路６が閉じられる
まで第１燃焼室４へ混合気か゛旋回するように噴出する
ので、混合気の着火性のよい状態を作る。

そして、点火プラグが付勢されるので、混合気の着火性
がよくなる。

このような状態における第１燃焼室４での混合気の燃焼
で、ピストン３が下降し、副ピストン部３ａが第１燃焼
室４から抜は出す終期に、第１燃焼室４内の火炎か゛、
その接線方向に向って設けられた１本の連通路６から第
２燃焼室５の外周部の第１燃焼室４内に近い周壁の一端
部に沿うように延びて該端部の混合気に着火し、これが
、この周壁に沿う旋回流となって他端部へと次々に伝播
して行くため、第１燃焼室４よりの火炎か゛、２本の反
対方向に向う前記連通路６から噴出して第２燃焼室５に
延びたり、あるいは、連通路６から第２燃焼室５の周壁
に沿わない方向に延びたり、または、第１燃焼室４の周
縁から第２燃焼室５に延びたりする従来のものに比べて
、第２燃焼室５での燃焼速度が遅くなって、燃焼が後段
にずれるようになり、最高燃焼温度が低くなって、ＮＯ
ｘの発生を一段と低減することができるうえ、上記火炎
の第２燃焼室５の周壁に沿う旋回流によって、シリンダ
周壁なとのクエンチングゾーンに存在する未燃の燃料を
剥離して燃焼し、ＨＣの発生量をさらに一段と低減させ
ることができる。

この結果、２つの燃焼室で別々に燃焼させる分割燃焼方
式のためにピーク温度が低下してＮＯｘの発生を著しく
低減させることができ、さらに、燃焼後期では、前述し
たように燃焼速度が遅く、従って、前記温度をさらに低
下してＮＯｘの発生を一段と低減させることができると
共に、クエンチングゾーンに存在する未燃の燃料を剥離
して燃焼させることにより、ＨＣの発生量を一段と低減
することができる。

第４図は他の実施例を示し、この燃焼装置では連通路１
４を第２燃焼室５の周壁に沿ってほぼ平行に向けて設け
たもので、第１図乃至第３図に示したものとほぼ同様な
効果が得られる。

なお、第４図、第１図ないし第３図の実施例と実質的に
同構成の部分には同符号をつけて説明を省略する。

本考案において、上述の実施例では、連通路を第１燃焼
室壁に設けたが、連通路を副ピストン部に設けても実質
的に同様な効果が得られる。

以上説明したように、本考案による燃焼装置は、第１燃
焼室内での着火性を良好にでき、とくに、連通路の構成
を前述のようにしたことにより、第２燃焼室内での燃焼
速度を遅くして、最高燃焼温度を低くシ、排気ガス温度
を比較的高くできるので、希薄混合気の燃焼と相俟って
ＮＯｘの発生を前述した従来の分割燃焼方式のものに比
べて、より低減させることができると共に、クエンチン
グゾーンの未燃の燃料を剥離して燃焼させることにより
、ＨＣの発生量を一段と低減させることができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す縦断側面図、第２図
は同底面説明図、第３図は第２図のＩＩＩ−ＩＩＩ線部
分の説明図、第４図は他の実施例の底面説開国である。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・・シリンダヘッ
ド、３・・・・・・ピストン、３ａ・・・・・・副ピス
トン部、３ｂ・・・・・・主ピストン頂部、４・・・・
・・第１燃焼室、５・・・・・・第２燃焼室、６・・・
・・・連通路、７・・・・・・点火プラグ、８・・・・
・・吸入管、９・・・・・・吸入弁、１０・・・・・・
排気管、１１・・・・・・排気弁、１２・・・・・・気
化器、１３・・・・・・マフラ、１４・・・・・・連通
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ内またはシリンダヘッド内に形成される燃焼室
   を、ピストン頂部にその外周面の一部と内接するように
   偏心して突出した副ピストン部と、それに対応してシリ
   ンダヘッドに形成される嵌合部とによって上死点前後の
   所定期間２つに分割して、第１燃焼室で着火し、膨張行
   程に入った分割期間の終期に連通路を介し第１燃焼室か
   ら第２燃焼室内の混合気に対してトーチ点火させるよう
   にした内燃機関において、第１燃焼室壁または副ピスト
   ン部に、第１、第２燃焼室の外周部を連通させる１本の
   連通路を設け、この連通路は、第１燃焼室の接線方向に
   向うと共に、第２燃焼室の周壁に沿うように形成したこ
   とを特徴とする内燃機関の燃焼装置。