JPS62189311A - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine

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Publication number
JPS62189311A
JPS62189311A JP2967886A JP2967886A JPS62189311A JP S62189311 A JPS62189311 A JP S62189311A JP 2967886 A JP2967886 A JP 2967886A JP 2967886 A JP2967886 A JP 2967886A JP S62189311 A JPS62189311 A JP S62189311A
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JP
Japan
Prior art keywords
combustion chamber
chamber
valve
supply means
piston
Prior art date
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Pending
Application number
JP2967886A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Matsukichi Haruyama
晴山 松吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HARUYAMA JIKOU KK
Original Assignee
HARUYAMA JIKOU KK
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Filing date
Publication date
Application filed by HARUYAMA JIKOU KK filed Critical HARUYAMA JIKOU KK
Priority to JP2967886A priority Critical patent/JPS62189311A/en
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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the efficiency of combustion and reduce block smoke and nitrogen oxide by providing an air supply means for supplying air to a precombustion chamber, a fuel supply means for supplying fuel to said chamber and a valve means for affording communication between a main combustion chamber and the precombustion chamber. CONSTITUTION:An internal combustion engine 1 has a precombustion chamber 4 provided additionally above a main combustion chamber 2 and communicating to the main combustion chamber 2 through a valve means 3. Further, an air supply means 5 for supplying air into the precombustion chamber 4 and a compressed air supply means 6 for supplying compressed air into the precombustion chamber 4 are provided while a fuel supply means 7 for injecting and supplying fuel into the precombustion chamber 4 is provided. Fuel can be premixed and activated under high pressure and temperature in the precombustion chamber 4. Thus, the efficiency of combustion can be improved and black smoke and nitrogen oxide can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 a、 産業上の利用分野 本発明は予燃焼室を備えた内燃機関に関する。[Detailed description of the invention] a. Industrial application field The present invention relates to an internal combustion engine with a pre-combustion chamber.

b、 従来の技術とその問題点 内燃機関、例えば圧縮着火機関の燃焼方式としては、直
接噴射式、予燃焼室式、渦流室式、空気室式等がある。
b. Prior art and its problems Combustion systems for internal combustion engines, for example compression ignition engines, include direct injection, pre-combustion chamber, swirl chamber, and air chamber.

しかし、何れの燃焼方法においても、液体燃料を燃焼室
等に直接的に噴射するようにしているので、噴射させた
液体燃料と空気との均一な混合気体が形成される前に、
圧縮着火燃焼が開始されてしまう場合があった。この場
合には、燃焼室内に未燃焼ハイドロカーボンが生成され
るとともに、圧縮着火機関がら黒煙が排出され、したが
って、燃料効率は低下し、大気汚染の一因を形成してい
た。
However, in both combustion methods, liquid fuel is injected directly into the combustion chamber, so before a uniform gas mixture of the injected liquid fuel and air is formed,
Compression ignition combustion may have started. In this case, unburned hydrocarbons are generated within the combustion chamber and black smoke is emitted from the compression ignition engine, thus reducing fuel efficiency and contributing to air pollution.

また、現在の圧縮着火機関の多くは、高圧縮比かつ高温
で燃焼させるようにしているために窒素酸化物(Nox
)が多量に排出され、これも大気汚染の一因を成してい
た。
In addition, many of the current compression ignition engines burn at high compression ratios and high temperatures, so they emit nitrogen oxides (Nox).
) were emitted in large quantities, which also contributed to air pollution.

本発明は上述の如き実状に鑑みて発明されたものであっ
て、その目的は、燃焼効率が高く排気ガス中に含まれる
黒煙および窒素酸化物等を大巾に減少さセることができ
る内燃機関を提供することにある。
The present invention was invented in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to achieve high combustion efficiency and to greatly reduce black smoke, nitrogen oxides, etc. contained in exhaust gas. The purpose is to provide internal combustion engines.

C1問題点を解決するだめの手段 上記目的を達成するために、本発明では、予燃焼室を備
えた内燃機関において、該予燃焼室にエアを供給するエ
ア供給手段と、上記予燃焼室内に燃料を供給する燃料供
給手段と、上記主燃焼室と上記予燃焼室間に介在され、
所定の着火タイミングで開成されて上記主燃焼室と上記
予燃焼室とを連通させる弁手段とを備えさせて内燃機関
を構成している。
Means for Solving Problem C1 In order to achieve the above object, the present invention provides an internal combustion engine having a pre-combustion chamber, an air supply means for supplying air to the pre-combustion chamber, and an air supply means for supplying air into the pre-combustion chamber. a fuel supply means for supplying fuel; interposed between the main combustion chamber and the pre-combustion chamber;
An internal combustion engine is provided with a valve means that is opened at a predetermined ignition timing to communicate the main combustion chamber and the pre-combustion chamber.

d、 実施例 以下、本発明に係る内燃機関の実施例について、添付図
面を参照しながら詳細に説明する。
d. Examples Hereinafter, examples of the internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の一実施例たる内燃機関1を示し、第2
図〜第5図は内燃機関lの種々の作動状態を示した図、
第6図は内P、1!関1の動作を示すダイヤグラムであ
る。
FIG. 1 shows an internal combustion engine 1 which is an embodiment of the present invention.
5 to 5 are diagrams showing various operating states of the internal combustion engine l,
Figure 6 shows inner P, 1! 1 is a diagram showing the operation of function 1;

本実施例の内燃機関1は、主燃焼室2の上方に付設され
、咳主燃焼室と弁手段3を介して連通された予燃焼室4
を有し、さらに該予燃焼室内にエア(大気)を供給する
エア供給手段5と、該予燃焼室内に圧縮エアを供給する
圧縮エア供給手段6とを備えるとともに、該予燃焼室内
に燃料を噴射供給する燃料供給手段7を備えている。
The internal combustion engine 1 of this embodiment includes a pre-combustion chamber 4 attached above a main combustion chamber 2 and communicating with the main combustion chamber through a valve means 3.
and further includes an air supply means 5 for supplying air (atmosphere) into the precombustion chamber, and a compressed air supply means 6 for supplying compressed air into the precombustion chamber, and a means for supplying fuel into the precombustion chamber. It is equipped with fuel supply means 7 for supplying fuel by injection.

さらに、当該内燃機関1は、予燃焼室4内の予混合気(
後に説明する)を圧縮する圧縮手段8を備えている。
Furthermore, the internal combustion engine 1 has a premixture (
(described later)).

次に、これら弁手段3、エア供給手段5、圧縮エア供給
手段6、圧縮手段8の構成について詳述する。
Next, the configurations of the valve means 3, air supply means 5, compressed air supply means 6, and compression means 8 will be described in detail.

弁手段3は、その弁体3aがロッド3bを介してカム3
cによって上下動されるように構成されている。
The valve means 3 has a valve body 3a connected to the cam 3 via a rod 3b.
It is configured to be moved up and down by c.

弁体3aは、ロフト3bの上端部3dと圧縮手段8との
間に配設したスプリング3eにより常時上方に付勢され
ており、これによってシリンダ9の主燃焼室2上方に形
成した弁座3fに合致されて常閉弁を成している。
The valve body 3a is always urged upward by a spring 3e disposed between the upper end 3d of the loft 3b and the compression means 8, and thereby the valve seat 3f formed above the main combustion chamber 2 of the cylinder 9 It is a normally closed valve.

カム3cは、カムシャフト10に固定されており、クラ
ンクシャツ)11(第2図〜第5図参照)の回転動力が
図示しない動力伝達手段および該カムシャフトを介して
伝達されて回転される。
The cam 3c is fixed to a camshaft 10, and is rotated by the rotational power of a crank shirt 11 (see FIGS. 2 to 5) being transmitted via a power transmission means (not shown) and the camshaft.

カムシャフト10とクランクシャフト11と間における
回転数比は、所定の着火タイミングに応じて決定され、
本実施例の場合には、当該内燃機関が4サイクルである
ことから2=1としている。
The rotational speed ratio between the camshaft 10 and the crankshaft 11 is determined according to a predetermined ignition timing,
In the case of this embodiment, since the internal combustion engine is a 4-cycle engine, 2=1.

なお、このような回転数比は、2サイクル機関の場合に
おいては1:1であるのが好ましいが、いずれにしても
特に限定されない。
Note that such a rotation speed ratio is preferably 1:1 in the case of a two-stroke engine, but is not particularly limited in any case.

ここで、主燃焼室2はシリンダ9とピストン12と弁体
3aとによって囲まれて形成され、予燃焼室4はシリン
ダ9の上方に延設した補助シリンダ9aとピストン8a
と弁体3aとによって囲まれて形成されている。
Here, the main combustion chamber 2 is surrounded by a cylinder 9, a piston 12, and a valve body 3a, and the pre-combustion chamber 4 is formed by an auxiliary cylinder 9a extending above the cylinder 9 and a piston 8a.
and the valve body 3a.

また、補助シリンダ9aの内周壁には、上死点にあるピ
ストン8aの上面よりわずかに上方に位置されて環状部
9bが突設されており、この環状部9bとピストン8a
と補助シリンダ9aとによって副室4aが形成されてい
る。
Further, an annular portion 9b is protruded from the inner circumferential wall of the auxiliary cylinder 9a, and is located slightly above the upper surface of the piston 8a at the top dead center.
A subchamber 4a is formed by the auxiliary cylinder 9a and the auxiliary cylinder 9a.

さらに、補助シリンダ9aの予燃焼室4を成す壁内には
通路4bが形成されており、この通路4bはその上部お
よび中央部に形成した孔4c、 4dを介して副室4a
および予燃焼室4のそれぞれに連通される。
Further, a passage 4b is formed in the wall forming the pre-combustion chamber 4 of the auxiliary cylinder 9a, and this passage 4b is connected to the sub-chamber 4a through holes 4c and 4d formed in the upper and central portions of the passage 4b.
and the pre-combustion chamber 4, respectively.

孔4c、 4dは、ピストン8aの上下動に伴なって開
閉制御される。これらの孔4c、 4dの開閉タイミン
グについては、後に説明する。
The holes 4c and 4d are controlled to open and close as the piston 8a moves up and down. The opening/closing timing of these holes 4c and 4d will be explained later.

エア供給手段5は、図示しないエアクリーナ等を介して
得られる清浄なエアを通路4bに導く吸入管5aと、該
吸入管5aと通路4bとの間に介在させた逆止弁5bと
から成る。
The air supply means 5 includes a suction pipe 5a that guides clean air obtained through an air cleaner or the like (not shown) to the passage 4b, and a check valve 5b interposed between the suction pipe 5a and the passage 4b.

逆止弁5bは、弁体5Cがスプリング5dにより弁座5
e側に常時付勢されており、それによって常開弁を成し
ている。
In the check valve 5b, the valve body 5C is pressed against the valve seat 5 by the spring 5d.
The e side is always biased, thereby forming a normally open valve.

この逆止弁5bによって、通路4b側からの吸入管5a
へのエアの逆流が防止されている。
This check valve 5b allows the suction pipe 5a from the passage 4b side to
Air backflow is prevented.

圧縮エア供給手段6は、上記と同様にエアクリーナ等を
介して得られる清浄なエアの一部を圧縮するポンプ6a
と、該ポンプによって圧縮されたエアを蓄積するタンク
6bと、該タンクから通路4bに圧縮エアを導く導管6
cと、逆止弁5bと同様な構造を存し、導管6cと通路
4b間に介在された逆止弁6dと、導管6cの途中に介
在された常閉型電磁弁6eと、該電磁弁6eを適宜に開
閉制御する電磁弁制御部6f等とから構成されている。
The compressed air supply means 6 is a pump 6a that compresses a part of clean air obtained through an air cleaner or the like as described above.
, a tank 6b that stores air compressed by the pump, and a conduit 6 that leads the compressed air from the tank to the passage 4b.
c, a check valve 6d having the same structure as the check valve 5b and interposed between the conduit 6c and the passage 4b, a normally closed solenoid valve 6e interposed in the middle of the conduit 6c, and the solenoid valve. It is composed of a solenoid valve control section 6f that controls the opening and closing of the valve 6e as appropriate.

ポンプ6aは図示しない動力伝達手段を介して該内燃機
関のクランクシャフト11の動力が伝達されて駆動され
る。
The pump 6a is driven by the power of the crankshaft 11 of the internal combustion engine transmitted through a power transmission means (not shown).

電磁弁制御部6fは、当該内燃機関が加速されている時
(以下加速時という)あるいは負荷をかけられている時
(以下加負荷時という)に電磁弁6eを開成させて通路
4b側に圧縮エアを送るように作動されるものである。
The electromagnetic valve control unit 6f opens the electromagnetic valve 6e when the internal combustion engine is being accelerated (hereinafter referred to as acceleration) or under load (hereinafter referred to as loading), and compresses the air to the passage 4b side. It is operated to send air.

本実施例では、当該内燃機関の加速時あるいは加負荷時
に燃料供給ポンプ7aのコントロールランク6gが一方
に大きく移動されることを利用し、このコントロールラ
ック6gの作動によってスイッチ6hのアクチュエータ
を押圧させて該スイッチを開成させ、これによってバッ
テリ61からスイッチ6hを介して電磁弁6eに作動電
流を流すようにしている。
In this embodiment, the control rank 6g of the fuel supply pump 7a is largely moved in one direction when the internal combustion engine is accelerated or loaded, and the actuator of the switch 6h is pressed by the operation of the control rack 6g. The switch is opened, thereby allowing operating current to flow from the battery 61 to the solenoid valve 6e via the switch 6h.

なお、6Jは、タンク6bからポンプ6a側に圧縮エア
が逆流しないように、ポンプ6aとタンク6bと間を結
ぶ導管6にの途中に介在させた逆止弁であり、61はタ
ンク6b内の圧力を一定に保ったためのリリーフ弁であ
る。
In addition, 6J is a check valve interposed in the middle of the conduit 6 connecting the pump 6a and the tank 6b to prevent the compressed air from flowing back from the tank 6b to the pump 6a side, and 61 is a check valve in the tank 6b. This is a relief valve to keep the pressure constant.

燃料供給手段7は、燃料供給手段ポンプ7aによって加
圧された燃料を噴射ノズル7bから予燃焼室4内に噴射
供給するように構成されている。
The fuel supply means 7 is configured to inject and supply fuel pressurized by the fuel supply means pump 7a into the pre-combustion chamber 4 from an injection nozzle 7b.

なお、7cは、噴射ノズル7bから噴射された燃料の気
化を促進させるためのグロープラグである。
Note that 7c is a glow plug for promoting vaporization of the fuel injected from the injection nozzle 7b.

圧縮手段8は、ピストン8aと、ピストン8aの上部8
bから上方へ延設したカム受は部材8cと、該カム受は
部材と補助シリンダ9aの環状部9bとの間に介在され
たスプリング8dと、該カム受は部材上に配設され、か
つカムシャフト10に固定された一対のカム88当とか
ら成る。
The compression means 8 includes a piston 8a and an upper portion 8 of the piston 8a.
A cam receiver extending upward from b is a member 8c, the cam receiver is a spring 8d interposed between the member and the annular portion 9b of the auxiliary cylinder 9a, the cam receiver is disposed on the member, and It consists of a pair of cams 88 fixed to the camshaft 10.

ピストン8aは、スプリング8dによって常時上方へ付
勢されており、カム8eの回転に伴ない上下動される。
The piston 8a is always urged upward by a spring 8d, and is moved up and down as the cam 8e rotates.

なお、カム8eの形状は、カム3Gの形状とともに後述
する動作タイミングを満たすべく適宜に決定される。
Note that the shape of the cam 8e is appropriately determined along with the shape of the cam 3G so as to satisfy the operation timing described later.

また、ピストン8aの上部8bは、環状部9bの孔9c
との間にシール性を保ちつつ該孔に摺動可能に挿通され
ている。
Further, the upper part 8b of the piston 8a has a hole 9c in the annular part 9b.
The hole is slidably inserted into the hole while maintaining a seal between the hole and the hole.

さらに、ピストン8aの中央に穿設された孔8tには、
弁手段3のロッド3bが互いにシール性を保ちつつ摺動
可能に挿通されている。
Furthermore, in the hole 8t drilled in the center of the piston 8a,
The rods 3b of the valve means 3 are slidably inserted through each other while maintaining a sealing property.

なお、第1図において、8gはピストン8aの下部に形
成したグロープラグ7cの逃げ凹部、1)ばシリンダラ
イナ、14は補助シリンダ9a上部にカムシャツNOを
回転自在に支承するベアリング、第2図において、16
は主燃焼室2にエアを導入する吸気管、16aはその吸
気バルブ、17は主燃焼室2から排気させる排気管、1
7aはその排気バルブである。
In addition, in FIG. 1, 8g is the relief recess of the glow plug 7c formed at the lower part of the piston 8a, 1) is the cylinder liner, 14 is the bearing that rotatably supports the cam shirt NO on the upper part of the auxiliary cylinder 9a, and in FIG. , 16
1 is an intake pipe that introduces air into the main combustion chamber 2; 16a is an intake valve thereof; 17 is an exhaust pipe that exhausts air from the main combustion chamber 2;
7a is its exhaust valve.

次に、第2図〜第6図を参照しながら本実施例の作用を
通常運転の場合と加速時運転(あるいは加負荷時の運転
)の場合に分けて説明する。
Next, with reference to FIGS. 2 to 6, the operation of this embodiment will be explained separately for normal operation and acceleration operation (or operation under load).

まず、通常運転の場合、吸気行程においては、吸気バル
ブ16aが開成されるとともにビスI・ン】2が下動さ
れる。これに伴ない主燃焼室2内には吸気管16を介し
て清浄エアが1引される。このとき、弁手段3および逆
止弁5b、 6dはそれぞれ閉成されており、またピス
トン8aも不動の状態にある。この状態は、第2図(第
6図において入地点)に示されている。この状態がしば
らく保持されて圧縮行程に入ると、すぐに吸気バルブ1
6aが閉成され、ピストン1)の上動に伴なって主燃焼
室2内のエアが圧縮し始められ、他方、予燃焼室4への
燃料の噴射供給が開始される。続いてクランク角度27
0 ℃あたりから今度はピストン8aがカム3cによっ
て下動される(第6図においてB地点)、このB地点は
、クランク角度で約270℃が好ましい。このピストン
8aの下動に従ってすぐに孔4cが開成され、間もなく
孔4dが閉成される。これによって、予燃焼室4内に形
成された予混合気の圧縮が始まると同時に、ピストン8
aの下動によって副室4aに生成される負圧により逆止
弁5bが開成され、これによって、副室4a内にエア供
給手段5を介してエアが吸引供給される(第6図におい
てC地点)、このときの状態は、第3図に示されている
First, in the case of normal operation, during the intake stroke, the intake valve 16a is opened and the screw I/N 2 is moved downward. Accordingly, clean air is drawn into the main combustion chamber 2 through the intake pipe 16. At this time, the valve means 3 and check valves 5b and 6d are each closed, and the piston 8a is also in an immovable state. This state is shown in FIG. 2 (at the entry point in FIG. 6). When this state is maintained for a while and the compression stroke begins, the intake valve 1 immediately
6a is closed, and as the piston 1) moves upward, the air in the main combustion chamber 2 begins to be compressed, and on the other hand, the injection supply of fuel to the pre-combustion chamber 4 begins. Next, crank angle 27
The piston 8a is now moved downward by the cam 3c from around 0°C (point B in FIG. 6), and this point B is preferably about 270° in terms of crank angle. Following this downward movement of the piston 8a, the hole 4c is immediately opened, and the hole 4d is soon closed. As a result, compression of the premixture formed in the precombustion chamber 4 begins, and at the same time, the piston 8
The check valve 5b is opened by the negative pressure generated in the auxiliary chamber 4a by the downward movement of the auxiliary chamber 4a, and air is sucked and supplied into the auxiliary chamber 4a via the air supply means 5 (in FIG. point), and the situation at this time is shown in FIG.

なお、この状態において、逆止弁5bが開成されると副
室4a内に急激にエアが流入するため、ピストン8aの
下動は促進され、カム8eとカム受は部材8cとの間の
機械的損失が減少される。
In this state, when the check valve 5b is opened, air suddenly flows into the auxiliary chamber 4a, so the downward movement of the piston 8a is promoted, and the cam 8e and the cam receiver are mechanically connected to the member 8c. losses are reduced.

予燃焼室4内の予混合気の活性化が進み、ピストン12
が上死点に近づいたところで、予燃焼室4内の予混合気
は、高温高圧のために予燃焼を起こし始め、これに次い
で、弁手段3が開成される(第6図においてD地点)、
これに伴ない、予燃焼室4内の予燃焼ガスが主燃焼室2
内へ急激に噴出され、主燃焼室2内での燃焼が始まる。
The activation of the premixture in the precombustion chamber 4 progresses, and the piston 12
When the fuel mixture approaches the top dead center, the premixture in the precombustion chamber 4 starts to precombust due to high temperature and pressure, and then the valve means 3 is opened (point D in FIG. 6). ,
Along with this, the pre-combustion gas in the pre-combustion chamber 4 is transferred to the main combustion chamber 2.
The fuel is suddenly injected into the main combustion chamber 2, and combustion begins within the main combustion chamber 2.

このときの状態は、第4図に示されている。なお、噴射
ノズル7bからの燃料供給は、膨張行程に入る前に終了
されるのが好ましいが勿論これに限定されない、また、
膨張行程に入る前にピストン8aが下死点に達し、それ
とともに逆止弁5bが閉成される。
The state at this time is shown in FIG. Note that it is preferable that the fuel supply from the injection nozzle 7b is terminated before entering the expansion stroke, but the invention is not limited to this, and,
Before entering the expansion stroke, the piston 8a reaches the bottom dead center, and the check valve 5b is closed at the same time.

次いで、膨張行程に入ると、まず、弁手段3が閉成され
(第6図においてE地点)、続いてピストン8aの上動
が開始される。
Next, when entering the expansion stroke, the valve means 3 is first closed (point E in FIG. 6), and then the piston 8a starts to move upward.

このとき、逆止弁5b、 6dは共に閉成状態にある。At this time, both check valves 5b and 6d are in a closed state.

このピストン8aの上動によって、副室9cおよび通l
54b内に存するエアの圧縮が始められる。このときの
状態は第5図に示されている。
This upward movement of the piston 8a causes the auxiliary chamber 9c and the passage
Compression of the air present in 54b begins. The state at this time is shown in FIG.

さらに、ピストン12が下死点に近づいたところで排気
バルブ17aが開成され、排気行程において主燃焼室2
内の燃焼ガスが排気管17を介して外部へ排出される。
Further, when the piston 12 approaches the bottom dead center, the exhaust valve 17a is opened and the main combustion chamber 2 is opened during the exhaust stroke.
The combustion gas inside is exhausted to the outside via the exhaust pipe 17.

続いてピストン12が上死点に近づいたところで吸気バ
ルブ16aが開成され、上死点を回った後に排気バルブ
17aが閉成され、排気行程が終了するとともに、前記
したような吸気行程が再び始まり、以下前記同様の動作
が繰り返される。
Subsequently, when the piston 12 approaches the top dead center, the intake valve 16a is opened, and after the piston 12 has passed around the top dead center, the exhaust valve 17a is closed, and the exhaust stroke ends, and the above-mentioned intake stroke starts again. , and thereafter the same operations as described above are repeated.

次いで、当該内燃機関lが加速時あるいは加負荷時の運
転状態にある場合の動作について説明する。
Next, the operation when the internal combustion engine 1 is in an operating state during acceleration or load application will be described.

いま、内燃機関1が前記したような通常運転を行なって
いる際に急に加速される(あるいは負荷がかけられる)
と、前記したように電磁弁制御部6fによってこの急加
速状態(あるいは加賀荷状態)が検出され、それによっ
て、スイッチ6hが閉成されて1iff弁6eが作動し
開成される。これに伴ない、タンク6b内の圧縮エアは
、電磁弁6 e + 導管6cおよび逆止弁6dを介し
て通路4bに強制的に供給され、予燃焼室4における空
気不足が解消される。この圧縮エア供給手段6は、作動
時期が一定してなく、加速時あるいは加負荷時になれば
いつでも作動される。したがって、いずれの時期も、当
該圧縮エア供給手段6の作動可能時期となっている。
Now, while the internal combustion engine 1 is performing normal operation as described above, it is suddenly accelerated (or a load is applied).
As described above, this sudden acceleration state (or Kaga load state) is detected by the electromagnetic valve control section 6f, whereby the switch 6h is closed and the 1iff valve 6e is operated and opened. Accordingly, the compressed air in the tank 6b is forcibly supplied to the passage 4b via the electromagnetic valve 6e + conduit 6c and the check valve 6d, and the air shortage in the pre-combustion chamber 4 is eliminated. This compressed air supply means 6 does not operate at a fixed timing, but is operated whenever acceleration or load is applied. Therefore, the compressed air supply means 6 is operable at both times.

なお、上記実施例において、ピストン8aの下動開始時
期(B地点)およびその上動開始時期(F地点)は、弁
手段3の開成時期(D地点)および閉成時期(E地点)
と密接に関連して決められるもので、特に限定されない
、しいて限定するならば、少なくともピストン8aの下
動開始後に弁手段3が開成され、かつ弁手段3の開成後
にピストン8aの上動が開始されることが好ましい、こ
れによれば、予燃焼室4内の予混合気をピストン8aに
よって効果的に圧縮させることができるとともに、予燃
焼室4内燃焼ガスを効果的にほぼ完全に排出させること
ができる。
In the above embodiment, the downward movement start timing (point B) and the upward movement start timing (point F) of the piston 8a are the opening timing (point D) and the closing timing (point E) of the valve means 3.
This is determined in close relation to the above, and is not particularly limited, but if limited, the valve means 3 is opened at least after the piston 8a starts to move downward, and the upward movement of the piston 8a is started after the valve means 3 is opened. According to this, the pre-mixture in the pre-combustion chamber 4 can be effectively compressed by the piston 8a, and the combustion gas in the pre-combustion chamber 4 can be effectively and almost completely exhausted. can be done.

また、ピストン8aの下動開始時期および弁手段3の開
成時期は圧縮行程内のクランク角度270  。
Further, the timing to start the downward movement of the piston 8a and the timing to open the valve means 3 are at a crank angle of 270 degrees within the compression stroke.

以後に設定されるのが好ましいが、ピストン8aの上動
時期および弁手段3の閉成時期は、必ずしも膨張行程内
に限られず、該膨張行程から次のピストン8aの下動開
始時期が来る前にピストン8aが上死点に戻るに十分な
時期までの範囲内に設定されれば好ましい。
Although it is preferable that the upward movement timing of the piston 8a and the closing timing of the valve means 3 be set after that time, the timing of the upward movement of the piston 8a and the closing timing of the valve means 3 are not necessarily limited to within the expansion stroke, but before the next downward movement start timing of the piston 8a comes from the expansion stroke. It is preferable that the time is set within a range sufficient for the piston 8a to return to the top dead center.

本実施例では、ピストン8aの下動開始時期(B地点)
はクランク角度270  °付近とし、弁手段3開成時
期(D地点)はクランク角度330℃付近とし、ピスト
ン8aの下死点到達時期を弁手段3開成時期直後として
いる。これらピストン8aの下動開始時期および弁手段
3の開成時期は、回転数に応じて進角されるのが好まし
い。
In this embodiment, the timing at which the piston 8a starts to move downward (point B)
The crank angle is around 270 degrees, the timing when the valve means 3 is opened (point D) is around the crank angle 330 degrees, and the timing when the piston 8a reaches the bottom dead center is immediately after the time when the valve means 3 is opened. It is preferable that the downward movement start timing of the piston 8a and the opening timing of the valve means 3 are advanced in accordance with the rotational speed.

さらに、燃料供給手段7による燃料供給時期は、圧縮行
程内(特に、ピストン8aの下動開始時期からクランク
角度360@までの範囲内)にあるのが好ましいが、勿
論これに限らず、弁手段3の閉成後から次の膨張行程の
前半あたりまでの範囲内にあれば良い、この燃料供給時
期が圧縮行程内でがつピストン8aの下動開始後にある
場合には、その燃料供給時期の長さは例えば約70″程
度が好ましいが勿論これに限定されない。
Furthermore, it is preferable that the timing of fuel supply by the fuel supply means 7 is within the compression stroke (particularly within the range from the start of downward movement of the piston 8a to the crank angle of 360 @), but is of course not limited to this. It is sufficient that the fuel supply timing is within the range from after the closing of the piston 3 to the first half of the next expansion stroke. The length is preferably about 70'', but is of course not limited to this.

また、上記実施例ではピストン8aと弁手段3を同軸上
に形成しているが、本発明はこれに限らず、弁手段3を
別の場所に設け、それぞれ別々のカムシャフトに固定設
置されたそれぞれのカムによってピストン8aおよび弁
手段3を作動されるように構成しても良く、要は、予燃
焼室4と主燃焼室2とが弁手段3を介して連通される態
様になっていれば、いかように構成しても良い。
Further, in the above embodiment, the piston 8a and the valve means 3 are formed coaxially, but the present invention is not limited to this. The piston 8a and the valve means 3 may be configured to be actuated by the respective cams, and in short, the pre-combustion chamber 4 and the main combustion chamber 2 may communicate with each other via the valve means 3. However, it may be configured in any way.

さらに、上記実施例では、ピストン8aと弁体3aとを
別体に形成し、かつ独立して作動させるように構成され
ているが、本発明はこれに限らず、ピストン8aと弁体
3aを一体に形成し、1つのカムによって作動されるよ
うに構成しても良い、この場合には、ピストン8aの下
動とともに弁手段3が開成されるので予燃焼室4内の予
混合気は、圧縮されず、特にその活性化の促進が図られ
る。
Further, in the above embodiment, the piston 8a and the valve body 3a are formed separately and are configured to operate independently, but the present invention is not limited to this. It may be formed integrally and configured to be operated by one cam. In this case, since the valve means 3 is opened with the downward movement of the piston 8a, the premixture in the precombustion chamber 4 is It is not compressed, and its activation is particularly promoted.

さらにまた、上記実施例では、内燃機関の加速時あるい
は加負荷時を燃料供給ポンプ7aのコントロールランク
6gの移動量から検出するようにしているが、本発明に
限らず、アクセルペダルの踏込量やキャブレーク内のス
ロットルバルブやチョークバルブの回動量あるいはキャ
ブレーク内の加速ポンプのポンプレバー等の移動量から
検出するようにしても良く、要は、内燃機関が加速時(
あるいは加負荷時)にあることを検出できれば、いかな
る方法を採用しても良い。
Furthermore, in the above embodiment, the acceleration or loading of the internal combustion engine is detected from the amount of movement of the control rank 6g of the fuel supply pump 7a, but this is not limited to the present invention. It may be detected from the amount of rotation of the throttle valve or choke valve in the carburetor brake, or the amount of movement of the pump lever of the accelerator pump in the carburetor brake.In short, when the internal combustion engine is accelerating (
Any method may be used as long as it can detect the presence of the load (or when a load is applied).

また、エア供給手段5の吸入管5aには各種過給機を介
在設置するようにしても勿論良い。
Furthermore, it is of course possible to interpose various types of superchargers in the suction pipe 5a of the air supply means 5.

加えて、本発明に係る内燃機関は、2サイクルあるいは
4サイクルタイプのいずれでも良く、また通常のガソリ
ン機関(オツトーサイクル)でもディーゼル機関でも良
く、特に限定されない。
In addition, the internal combustion engine according to the present invention may be of either a two-stroke or four-stroke type, and may be a normal gasoline engine (Otto cycle) or a diesel engine, and is not particularly limited.

e、 発明の詳細 な説明したように、本発明に係る内燃機関によれば、予
燃焼室内において、高圧、高温のもとに燃料を予混合し
活性化することができるため、従来の内燃機関とくに圧
縮着火機関よりも圧縮比を下げた状態においても燃焼効
率を高める事が出来る。このため、黒煙、窒素酸化物(
NOX)を減少でき、したがって、黒煙や窒素酸化物の
排出による大気汚染を防止することができる。さらには
、ジーゼルノック等の発生を防止できるとともに、加速
時あるいは加負荷時に於いては多量の黒煙の排出を防止
しつつ加速性を向上させることができる。
e. As described in detail, the internal combustion engine according to the present invention is capable of premixing and activating fuel under high pressure and high temperature in the precombustion chamber. In particular, combustion efficiency can be increased even when the compression ratio is lower than that of a compression ignition engine. For this reason, black smoke, nitrogen oxides (
NOx) can be reduced, and therefore air pollution caused by black smoke and nitrogen oxide emissions can be prevented. Furthermore, it is possible to prevent the occurrence of diesel knock, etc., and to improve acceleration performance while preventing the emission of a large amount of black smoke during acceleration or load application.

また、本発明では、さらに圧縮手段を予燃焼室内に付加
設置することにより、該予燃焼室内における燃料の活性
化をより向上させることができるとともにこれを効果的
に予燃焼させることができ、これによって、燃焼効率を
さらに太き(向上させることができる。
Furthermore, in the present invention, by additionally installing a compression means in the pre-combustion chamber, it is possible to further improve the activation of the fuel in the pre-combustion chamber, and also to effectively pre-combust the fuel. This allows the combustion efficiency to be further increased (improved).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

を説明するために種々の作動状態を示した概念図、第6
図は第1図に示した実施例の動作を示すダイヤグラムで
ある。 1・・・内燃機関、      2・・・主燃焼室、3
・・・弁手段、      3a・・・弁体、3b・・
・ロッド、3c・・・カム、 3d・・・上端部、      3e・・・スプリング
、3f・・・弁座、       4・・・予燃焼室、
4a・・・副室、       4b・・・通路、4c
、4d・・・孔、       5・・・エア供給手段
、5a・・・吸入管、      5b・・・逆止弁、
5c・・・弁体、       5d・・・スプリング
、6・・・圧縮エア供給手段、 6a・・・ポンプ、6
b・・・タンク、       6C・・・導管、6d
・・・逆止弁、      6e・・・電磁弁、6f・
・・1!磁弁制御部、   7・・・燃料供給手段、7
a・・・燃料供給ポンプ、  7b・・・燃料噴射ノズ
ル、7c・・・グロープラグ、   8・・・圧縮手段
、8a・・・ピストン、8b・・・ピストン上部、8C
・・・カム受は部材、   8d・・・スプリング、8
e・・・カム、        8f川孔、8g・・・
逃げ凹部、      9・・・シリンダ、9a・・・
補助シリンダ、   9b・・・環状部、9c・・・孔
、        1o・・・カムシャフト、11・・
・クランクシャフト、 12・・・ピストン、]3・・
・シリンダライチ、  I4・・・ベアリング、15・
・・副室、       16・・・吸気管、16a 
・・・吸気バルブ、   17・・・排気管、17a・
・・排気バルブ。 第1! 第2図 第4図 第30 ′::′二5了
Conceptual diagram showing various operating states to explain the 6th
The figure is a diagram showing the operation of the embodiment shown in FIG. 1... Internal combustion engine, 2... Main combustion chamber, 3
... Valve means, 3a... Valve body, 3b...
・Rod, 3c...Cam, 3d...Upper end, 3e...Spring, 3f...Valve seat, 4...Pre-combustion chamber,
4a...Auxiliary room, 4b...Aisle, 4c
, 4d... hole, 5... air supply means, 5a... suction pipe, 5b... check valve,
5c...Valve body, 5d...Spring, 6...Compressed air supply means, 6a...Pump, 6
b... Tank, 6C... Conduit, 6d
...Check valve, 6e...Solenoid valve, 6f.
...1! Magnetic valve control unit, 7...Fuel supply means, 7
a... Fuel supply pump, 7b... Fuel injection nozzle, 7c... Glow plug, 8... Compression means, 8a... Piston, 8b... Piston upper part, 8C
...Cam holder is a member, 8d...Spring, 8
e...cam, 8f Kawakou, 8g...
Relief recess, 9... cylinder, 9a...
Auxiliary cylinder, 9b...annular part, 9c...hole, 1o...camshaft, 11...
・Crankshaft, 12...Piston, ]3...
・Cylinder litchi, I4...Bearing, 15・
... Sub-chamber, 16... Intake pipe, 16a
...Intake valve, 17...Exhaust pipe, 17a.
・Exhaust valve. 1st! Figure 2 Figure 4 Figure 30 ′::′25 end

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)予燃焼室を備えた内燃機関において、該予燃焼室
にエアを供給するエア供給手段と、上記予燃焼室内に燃
料を供給する燃料供給手段と、上記主燃焼室と上記予燃
焼室間に介在され、所定の着火タイミングで開成されて
上記主燃焼室と上記予燃焼室とを連通させる弁手段とを
備えたことを特徴とする内燃機関。
(1) In an internal combustion engine equipped with a pre-combustion chamber, an air supply means for supplying air to the pre-combustion chamber, a fuel supply means for supplying fuel into the pre-combustion chamber, the main combustion chamber and the pre-combustion chamber. An internal combustion engine comprising: a valve means interposed between the main combustion chamber and the pre-combustion chamber that is opened at a predetermined ignition timing to communicate the main combustion chamber with the pre-combustion chamber.
(2)上記予燃焼室内において形成される予混合気を所
定の着火タイミングで圧縮する圧縮手段を備えたことを
特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の内燃機関。
(2) The internal combustion engine according to claim (1), further comprising compression means for compressing the premixture formed in the precombustion chamber at a predetermined ignition timing.
(3)加速時および/または加負荷時に圧縮エアを上記
予燃焼室に供給する圧縮エア供給手段を備えたことを特
徴とする特許請求の範囲第(1)項および第(2)項記
載の内燃機関。
(3) Claims (1) and (2), characterized in that the invention further comprises a compressed air supply means for supplying compressed air to the pre-combustion chamber during acceleration and/or during load application. Internal combustion engine.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5151613A (en) * 1974-10-31 1976-05-07 Kubota Ltd MUKOGAI ENJIN
JPS56126618A (en) * 1980-03-11 1981-10-03 Nissan Motor Co Ltd Combustion chamber of internal combustion engine
JPS60128926A (en) * 1983-12-15 1985-07-10 ジヨ−ジ スタン バラネスク Arc ignition type diesel engine

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