JPS606016A - 副室式機関の燃焼室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は副室式機関の燃焼室に関する。

従来の渦流室式機関の副室噴口を第１図に示す。

図において、副燃焼室２はシリンクゞヘッド４内に凹設
されている。副燃焼室２の構造は、上部が半球形、下部
は円錐台のものあるいは円柱形のもの等があるが、第１
図には下部が円錐台のものを示す。副燃焼室２に燃料噴
射弁５及び機関の始動時に副燃焼室２内を予熱するグロ
ープラグ６を必要に応じて設置する。副燃焼室２は副室
噴口３を介してピストン７０頂面、シリンダ８．シリン
ダへラド４の下面から構成される主燃焼室１と連通して
いる。副燃焼室中心線Ａ−Ａとシリンダ中心線Ｂ　−１
’３を含む平面による副室噴口３の切断面での副室噴口
３の稜線は平行である（θ１−θ。）。

機関運転時の圧縮行程で、ピストン７によシ主燃焼室１
内の空気が圧縮され副室噴口３を経て副燃焼室２内に流
入し渦流Ｓを生成する。渦流Ｓの方向に沿って燃料噴射
弁５よシ燃料を噴射すると。

燃料は渦流Ｓと共に副燃焼室２内を旋回し、燃料と空気
の混合が行われ１着火、燃焼する。副燃焼室２内の燃焼
ガス、未燃燃料は副室噴口３奪通って主燃焼室１内に噴
出しピストンに仕事をすると共に主燃焼室］内の空気と
の混合燃焼を行わしめる。即ち、副燃焼室２から流出し
た噴流はシリンダ中心線Ｂ−Ｅに対し副燃焼室２と反対
側のシリンダ壁８まで到達し、壁面に衝突する。衝突後
はシリンダ壁８の壁面に沿って分散する。

しかし上記のものには次の欠点がある。。

排ガスＮｏ　を低減するために、燃料噴射時期を遅らせ
ると、副燃焼室２内で燃料噴霧が尤火、燃焼し始める時
期にはピストン７が下降行程にあるため、副燃焼室２内
のガスは副室噴口８を通って主燃焼室１内に流出するた
め、副燃焼室２内の燃料は未燃分が多いまま主燃焼室１
内に流出する。

この場合、低負荷、即ち燃料噴射量が少ない運転域であ
ると、主燃焼室１内では空気過大の状態。

しかも噴出ガスの温度レベルが低いため、主燃焼室１内
でも不完全燃焼をおこし、未燃炭化水素ＨＣ等の排出が
増大する。また高負荷、即ち燃料噴射量が多い運転域で
あると、主燃焼室１内では空気不足の状態となり、不完
全燃焼をおこし、吐煙等が悪化する。

副燃焼室２内で着火する時期に副燃焼室２がら主燃焼室
１へのガス流出を抑制する方法として。

（１）副室噴口の通路面積を小さくすること、（２）副
室噴口角度０Ｌ（−〇ｎ）を縮少することが考えられる
。

上記ガス流出を抑制すると高負荷時の主燃焼室１内の燃
焼遅れをカバーする対策、即ち主燃焼室１内の燃料と空
気の混合、燃焼を促進せねばならない。このだめには、
（１）の場合、副室噴口３の通路面積をかなシ小さくせ
ねばならず、この際圧縮行程１１Ｓの副燃焼室２内の渦
流Ｓが強くなるため。

燃料噴霧は低負荷で分散しすぎ２着火、燃焼しにくくな
る。（２）の場合、副室噴口３が副室口金９からはみ出
し構成できなくなるか、または構造が複り（ｒ、となる
ためコスト高となる（第２図参照）。

本発明の目的は上記の点に着目し、燃料噴射時期を遅ら
せてＮＯｘ低減を図る場合に生ずる不完全燃焼を防止で
きる副室噴口を提供することであシ。

その特徴とするところは、副燃焼室中心線とシリンダ中
心線とを含む平面による副室噴口の切断面での副室噴口
の稜線のうぢ、シリング中心線側に位置する稜線とシリ
ンダ中心線に直角な平面とのなす最小角度を０５で表わ
し、シリンダ中心線から離れて位置する稜線とシリンダ
中心線に直角な平面とのなす最小角度をθ□で表わした
とき、θ１くθ□としたテーパ形副室噴口の上記副燃焼
室中心線とシリンダ中心線とを含む平面による副室噴口
通路断面のうち、シリンダ中心線から離れて位置する噴
口通路壁の主燃焼室側開口部に突起を設けることによシ
、同開口部の噴口通路の稜線とシリンダ中心線に直角な
平面とのなす風小角度を輸′とすると、θ１′＜θ。と
じたことである。

以下図面を参照して本発明による実施例につき説明する
。

第３図は本発明による第１実施例の燃焼室を示す断面図
、第４図は第３図の副室噴口を拡大して示す断面図であ
る。

副燃焼室２の構造は上部が半球形、下部は円錐台のもの
あるいは円゛柱形のもの等があるが、下部が円錐台のも
のを示す。

副燃焼室中心線Ａ−Ａとシリング中心線側を含む平面に
よシ副室噴口３を切った時の噴口通路断面における稜線
の傾きθ１．θ。は、θ、〈θ□の関係にある。副室噴
口３の開口端面積を主燃焼室側に比べ副燃焼室２内小さ
くする。

上記ＩＩ口連通路断面うち、シリンダ中心線Ｂ−１３か
ら１ｉｊｌｌれて位置する噴口通路壁面の主燃焼室側ｌ
ｊ：ｊＤ　兄ｉ部に、同開口端部の噴口通路の稜線とシ
リンダ中心線Ｂ−Ｂに直角な平面とのなす最小角度θ、
え′がθ□′〈θ、となるように、半径Ｒなる円弧と直
線のｎ［合せからなる突起を設ける（第４図参照）。

上記構成の場合の作用、効果について述べる。

上述の副室噴口とすると、　ＮＯｘ低減」二、燃料噴射
時期を遅らぜ、ピストン７が下降行程にある時期に副燃
焼室２内で着火しても、副室噴口３の副燃焼室側開口面
積が小さいこと、及び角度θ９が小さいだめ、副燃焼室
２から主燃焼室１へのガス流出が抑制されるので（両効
果によシ前記副室側開口面積をそれ程小さくしなくてす
む）、副燃焼室２内での燃焼が促進し、安定したものと
なる。

その後、副燃焼室２内の圧力上昇によシ主燃焼室１内ヘ
カ゛スが流出するが、前記角度θｌ及びθ、が小さいた
め、噴出ガスの７リング中心方向へのベネトレーンヨン
が向上し、主燃焼室１内の未燃燃料と空気の混合気形成
、燃焼が促進される。

以」二により　４８関のＮＯｘ、　ＨＣ、吐煙低減を図
ることができると共に、騒音も低減できる。

第５図は本発明による第２実施例の燃焼室の副室噴口を
示す断面図である。

第１実施例において、副室噴口３断面の突起部を直線形
で構成した場合である。作用、効果は第１実施例とほぼ
同様である。

第６図は本発明による第３実力（へ例の燃焼室の副室噴
口を示す断面図である。

第１実施例において、副室噴口３断面の突起部を半径Ｒ
なる円弧で構成した場合である。作用。

効果は第１実施例とほぼ同様である。

第７図は本発明による第４実施例の燃焼室の副？；リリ
“１０を示す断面図である。

第１実施例において、副室噴口３断面の突起先端を丸め
たもの（半径ｒ）、あるいは削シ落したものであシ、第
７図には前者の場合を示す。作用効果は第１実施例とほ
ぼ同様であるが、前記突起先端の溶損、亀裂等を防止で
き、耐久性の点で優れている。第２，３実施例について
も同様なことが言える。

第８図は本発明による第５実施例の燃焼室を示す１すｉ
面図である。

第１実施例において、副燃焼室中心線Ａ−Ａを７リング
中心線Ｅ−Ｂに対し角度θ。傾斜させ／こ場合である。

作用、効果は第１実施例とほぼ同様であるが。

副室噴口３の前記稜線と副燃焼室２底面とのなす角１豆
がθ。たけ大きくなるため、副室噴口３の角度による副
燃焼室２から主燃焼室１へのガス流出抑制の効果が少な
くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の副室噴口を有する燃焼室を示す断面図、
第２図は副燃焼室から主燃焼室へのガス流出状態を示す
説明図、第３図は本発明による第】実施例の燃焼室を示
す断面図、第４図は第３図の副室噴口を拡大して示す断
面図、第５図は本発明による第２実施例の燃焼室の副室
噴口を示す断面図、第６図は本発明による第３実施例の
燃焼室の副室噴口を示す断面図、第７図は本発明による
第４実施例の燃焼室の副室噴口を示す断面図、第８図は
本発明による第５実施例の燃焼室を示す断面１色である
。 １・・・主燃焼室、２・・・副燃焼室、３・・・副室噴
口。 Ａ−Ａ・・・副燃焼室中心線、Ｂ−Ｂ・・・シリンダ中
心線。 ８７ 牙」図 升３量 １゜ ′ｔ４図 、／ 片５図 オＢ図 第１頁の続き ［相］発　明　者　小林私室 京都市右京区太秦巽町一番地三 菱自動車工業株式会社京都製作 所内 ０発　明　者　中西功− 京都市右京区太秦巽町一番地三 菱自動車工業株式会社京都製作 所内 ０発　明　者　粂智 京都市右京区太秦巽町一番地三 菱自動車工業株式会社京都製作 所内 ■出　願　人　三菱自動車工業株式会社東京都港区芝５
丁目３３番８号 ８９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　副燃焼室中心線とシリンダ中心線とを含む平面に
   よる副室噴口の切断面での副室噴口の稜線のうち、シリ
   ンダ中心線側に位置する稜線出シリンダ中心線に直角な
   平面とのなす最小角度をθ１゜で表わし、シリンダ中心
   線から離れて位置する稜線とシリンダ中心線に直角な平
   面とのなす最小角度をθ。で表わしたとき、θ１、〈θ
   □としたテーパ形副室噴口の上記副燃焼室中心線とシリ
   ンダ中心線とを含む平面による副室噴口通路断面のうち
   、シリンダ中心線から離れて位置する噴口通路壁の主燃
   焼室側開口部に突起を設けることによシ、同開口部の唄
   口通路の稜線とシリンダ中心線に直角な平面とのなす最
   小角度をθ□′とすると、θ。′〈θ□としたことを特
   徴とする副室式機関の燃焼室。