JPS5934855B2 - 内燃機関の噴射室構造 - Google Patents

内燃機関の噴射室構造

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JPS5934855B2
JPS5934855B2 JP51074604A JP7460476A JPS5934855B2 JP S5934855 B2 JPS5934855 B2 JP S5934855B2 JP 51074604 A JP51074604 A JP 51074604A JP 7460476 A JP7460476 A JP 7460476A JP S5934855 B2 JPS5934855 B2 JP S5934855B2
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JP
Japan
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injection chamber
injection
chamber
internal combustion
combustion engine
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JP51074604A
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雄彦 清田
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Mitsubishi Motors Corp
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Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/11Thermal or acoustic insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/26Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/36Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/38Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関特に自動車用内燃機関の噴射室構造
の改良に関するものである。
従来の自動車用内燃機関では、アイドル運転時及び軽負
荷運転時に、スロットル弁の開度が小さく吸気量が少量
であるため、吸入行程において吸気マニホルドからシリ
ンダ内に流入する混合気の速度が低く、従ってシリンダ
内における混合気のスワールも弱い。
この結果、通常圧縮行程の終期に行われる点火時tこ、
シリンダ内に残存する混合気のスワールも弱くなり、着
火及び燃焼性が低くなるので、安定なエンジンの運転を
確保するためには中及び高負荷運転時よりも空燃比が小
さい混合気を供給する必要があり、燃費の増大を招くだ
けでなく、濃混合気の不完全燃焼のため1ζ排ガス中の
CO,HCが増加する不都合がある。
また近来、エンジンの排ガス中のCO,HC特にNOx
を減少させることを目的として、理論混合比よりも充分
稀薄な混合気を燃焼させることが提案され、また排ガス
のNOxを減少させることを目的として排ガスの一部を
エンジンの排気系から抽出して混合気中に混合し燃焼さ
せることも提案されているが、何れの場合lこも混合気
の着火性、燃焼性が低くなるためEこ、ドライバビリテ
ィが低下し、燃費も悪化する不都合があった。
本発明は上記に鑑みて既番こ提案された噴射室付内燃機
関、すなわち、主燃焼室内に点火プラグのスパークギャ
ップを臨ませるとともに、上記スパークギャップに近接
してシリンダヘッドに噴射室を形成し、上記噴射室と主
燃焼室とはスパークギャップ近傍に形成された噴射孔を
介して連通し、上記噴射室は副吸気弁を介して副吸気通
路に接続し、上記噴射孔からは吸気行程時主燃焼室内E
こ発生する負圧により主燃焼室山番こ気体が噴射される
内燃機関lこおいて、上記噴射室がシリンダヘッドの主
燃焼室形成壁面に設けられた凹部に嵌合された熱伝導性
が低い耐熱鋼製カップ及び上記副吸気弁先端面により形
成されていることを特徴とし、エンジン始動後直ち番こ
噴射室は高温となり、同噴射室は副吸気通路より噴射室
内に吸入される気体を加熱しながら噴射孔より主燃焼室
内に噴射し、この暖められた噴射気体は吸気ポートより
主燃焼室内に吸入された混合気にスワール又はタービレ
ンスを与えながら混合され、上記混合気の霧化性が向上
し、また、スパークギャップ周辺の掃気も行い、着火燃
焼性が向上され、さらには、圧縮行程後半fこおいてス
パークギャップで着火されると、一部の火焔は噴射室内
に進入し、同噴射室内は小室でしかも燃伝導性が低い耐
熱鋼製カップにより断熱されているため急激に燃焼され
て高温高圧となり、火焔が勢いよく噴射孔から主燃焼室
内(こ押し出され、この噴流が主燃焼室内で進行中の燃
焼をさらに促進し、燃焼速度が上昇して稀薄燃焼限界が
伸長し、燃費及びドライバビリティが改善される。
また、上記構成を有する発明において、シリンダヘッド
の凹部形成壁面と耐熱鋼製カップ外周面との間に空隙を
設けれは、噴射室とシリンダヘッドとの間の断熱性がさ
らに良好となり、噴射室に吸入される気体の加熱性が向
上するとともtこ、着火後の噴射室内での燃焼ガスは断
熱性向上によりさらに高温高圧となり、噴射孔からの火
焔噴射がより強化される。
次に本発明を図面lこ示す一実施例]こより詳細に説明
する。
図面lこおいて、1は自動車用ガソリン内燃機関の本体
、2はシリンダヘッド、3はシリンダブロック、4はピ
ストン、5は主燃焼室、6は点火プラグ、7は吸気ポー
ト、8は排気ポートであり、主燃焼室5の上方を限界す
るシリンダヘッド2の凹部は半球形状で、点火プラグ6
はシリンダヘッド2の燃焼室5を形成する球状壁面10
に穿設された貫通孔11に螺着され、同点火プラグ6の
スパークギャップ9は上記球状壁面10の延長面の近傍
iこ配置されている。
また、シリンダヘッド2fこは上記貫通孔11に隣接し
て上記球状壁面10+こ開口する貫通孔12が穿設され
、同貫通孔12には上方より例えばステンレス鋼等の熱
伝導性の悪い耐熱鋼製カップ13及びバルブガイド14
が嵌合され、耐熱鋼製カップ13は1〜2顛程度の厚み
を有し、一端が半球殻1こより閉塞された同筒状に形成
され、他端開口部にはっは部15が形成され、同つば部
15が貫通孔12に設けられたランド16端面とバルブ
ガイド14の先端部に設けられた段部端面17との間に
挾持されて上記耐熱鋼製カップ13が固定され、バルブ
ガイド14は圧入lこよりシリンダヘッド21こ固着さ
れている。
バルブガイド14にはキノコ弁である副吸気弁18が摺
動可能(こ嵌合され、同副吸気弁18の傘部端面と耐熱
鋼製カップ13内面とにより囲繞されて噴射室19が形
成され、副吸気弁18の弁棒外周面とパルプガイド14
内周面との隙間部には副吸気通路20が形成され、同副
吸気通路20は上記噴射室19に連通開口され、同開口
はバルブガイド14先端に形成されたバルブシート21
に副吸気弁18の傘部が当接することにより閉じられる
上記副吸気通路20はバルブガイド14に穿設された孔
22を介してシリンダヘッド2に形成された副吸気通路
234こ連通されている。
同副吸気通路23は図示していないエアクIJ −すを
介して大気に開放されている。
一方、主吸気ポート7は図示していない気化器、燃料噴
射装置を有する吸気通路等の混合気生成装置tこ接続さ
れている。
耐熱鋼製カップ13のスパークギャップ91こ近い部分
には噴射室19と主燃焼室5とを連通ずる噴射孔24が
穿設され、同噴射孔24はスパークギャップ9はその付
近に指向されている。
また、耐熱鋼製カップ13の半球殻部は余り球状壁面1
0より主燃焼室5内に突出しないようtこ配置され、し
かも、同カップ13の噴射室19形成部はシリンダヘッ
ド2と接触しないようfこ空隙25が設けられている。
噴射室19の容積は主燃焼室5の容積に対して充分小さ
く設定され、本実施例1こおいてはピストン4が上死点
位置にある時の主燃焼室5の容積と噴射室19の容積と
の合計容積に対して1〜5係に設定されている。
主吸気弁26及び副吸気弁18はともに同一のロッカー
アーム27(こより駆動されるキノコ弁で、同ロッカア
ーム27はロッカシャフト28に嵌合され、機関により
回動されるカムシャフト29に設けられたカム30)こ
当接して揺動し、カム30への当接面とは反対側のアー
ム部は2叉に分岐し、各分岐部lこはそれぞれアジャス
トスクリュ31゜32が螺着されている。
アジャストスクリュ31の端面ば主吸気弁26の弁棒上
端面に当接し、アジャストスクリュ32の端面は副吸気
弁18の弁棒端面Eこ当接している。
なお、33.34はバルブスプリング、35゜36はス
プリングシートである。
上記構成によれば、吸気行程時主吸気弁26及び副吸気
弁18が開くと混合気生成装置により生成された混合気
が吸気ボート7より主燃焼室5内に吸入される一方、副
吸気通路23、孔22、副吸気通路20を介して噴射室
19内に空気が吸入され、同空気は高温に保持されてい
る耐熱鋼製カップ13により加熱された後、噴射孔24
よりスパークギャップ9又はその付近に向けて噴射され
、主燃焼室5内に吸入された混合気に強力なタービレン
ス又はスワールを与えるとともに、吸入混合気を加熱し
ながら空気が吸入混合気に混合されて希薄化し、さらに
は、スパークギャップ9周辺に滞留している既燃ガスを
掃気して、着火性及び燃焼性を向上し、また、圧縮行程
後半においてスパークギャップ9で着火されると、一部
の火焔は噴射室19内に進入し、噴射室19は小室であ
るとともに熱伝導性の悪い耐熱鋼製カップ13及び断熱
性を有する空隙251こより囲繞されているため、主燃
焼室5内より噴射室19内に流入された混合気は急激に
燃焼されて高温高圧となり、火焔が勢いよく噴射孔24
から主燃焼室5内に押し出され、この噴流も主燃焼室5
内で進行中の燃焼を促進する。
なお、上記噴射室19の断熱構造は、機関始動後早急に
噴射室19を高温にし、特に冷態時の暖機運転を良好な
ものとするとともに、上述したごとく、副吸気通路23
.20より吸入された空気の加熱を強化し、爆発行程中
の噴射孔24からの火焔噴射を強化する効果を奏するが
、余り噴射室19の断熱性が犬になると空気吸入tこよ
る耐熱鋼製カップ13の冷却が追いつかなくなり、同カ
ップ13が過熱されてポットスポットとなり、ブレイグ
ニションの原因となるため、上記カップ13が適度の高
温に保持されるような断熱構造とする必要がある。
上記一実施例1こおいては、副吸気通路23に空気が導
かれるが、この副吸気通路23に供給される気体は、好
ましくは空気であるが、燃料と空気との混合気でもよく
、またエンジン自身の排ガスでもよい。
また、本発明に使用される燃料としては何らガソリンに
限定されるものではなく、LPG、灯油あるいは軽油等
信の燃料を使用した場合でも燃焼性向上、燃費低減効果
は生じる。
さらに、本発明が採用され得る内燃機関としては何ら上
記実施例に限定されるものではなく、2サイクル機関等
他の機関においても本発明を採用することにより上記効
果が生じるものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示す断面図である。 1:自動車用ガソリン内燃機関本体、2ニジリンダヘツ
ド、3ニジリンダブロツク、4:ピストン、5:主燃焼
室、6:点火プラグ、7:吸気ポート、8:排気ポート
、9ニスパークギヤツプ、10:球状壁面、13:耐熱
鋼製カップ、14:バルブガイド、18:副吸気弁、1
9二噴射室、20.23:副吸気通路、22:子L 2
4:噴射孔、25:空隙、26:主吸気弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 主燃焼室内fこ点火プラグのスパークギャップを臨
    ませるとともに、上記スパークギャップに近接してシリ
    ンダヘッドlこ噴射室を形成し、上記噴射室と主燃焼室
    とはスパークギャップ近傍に形成された噴射孔を介して
    連通し、上記噴射室は副吸気弁を介して副吸気通路に接
    続し、上記噴射孔からは吸気行程時主燃焼室内に発生す
    る負圧により主燃焼室内tこ気体が噴射される内燃機関
    において、上記噴射室がシリンダヘッドの主燃焼室形成
    壁面に設けられた凹部に嵌合された熱伝導性が低い耐熱
    鋼製カップ及び上記副吸気弁先端面をこより形成されて
    いることを特徴とする内燃機関の噴射室構造。 2 シリンダヘッドの凹部形成壁面と耐熱鋼製カップ外
    周面との間)こ空隙を設けた特許請求の範囲第1項記載
    の内燃機関の噴射室構造。
JP51074604A 1976-06-23 1976-06-23 内燃機関の噴射室構造 Expired JPS5934855B2 (ja)

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JPS53312A JPS53312A (en) 1978-01-05
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ID=13551923

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JP (1) JPS5934855B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5989658U (ja) * 1982-12-07 1984-06-18 宇部興産株式会社 成形機用の型締力検出装置
JPS60157054U (ja) * 1984-03-26 1985-10-19 株式会社日本製鋼所 トグル式型締装置
JPS62121911U (ja) * 1986-01-27 1987-08-03

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60157054U (ja) * 1984-03-26 1985-10-19 株式会社日本製鋼所 トグル式型締装置
JPS62121911U (ja) * 1986-01-27 1987-08-03

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