JPS63176620A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は副室式機関の燃焼室に関する。

〔従来の技術〕

従来の副室式機関の燃焼室を第８図に示す。

、図において、副燃焼室２はシリンダヘッド４内に凹設
されている。副燃焼室２の形状は上部が半球形、下部は
円錐台のもの、または円柱形のもの等があるが、第８図
で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及び機関の始動時り゛ に副燃焼室２内を予熱するグローブラ４６を必要に応じ
て設置する。副燃焼室２Ｉ′ｉ、副室噴口３を介して、
ピストン７の頂面、シリンダ８．シリンダヘッド４の下
面から構成される主燃焼室１に連通している。副室噴口
通路面積は一定である。

機関運転時の圧縮行程でピストン７によジ主燃焼室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
入して渦流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。

燃料と空気との混合が行われ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を通っ
て主燃焼室１内に噴出し、ピストン仕事をする々同時に
、主燃焼室ｌ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−
Ｂに対し副燃焼室２と反対側のシリンダ壁まで到達し、
壁面に衝突し、衝突後はシリンダ８の壁面に沿って分散
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のものには次の欠点がある。

副室式機関の高負荷時の燃焼を良好にするには副燃焼室
２．主燃焼室１内の燃料と空気の混合気形成、燃焼促進
が重要である。このだめに、副室噴口３の通路面積を小
さくし噴流速度を大きくしている。副室噴口３の通路面
積を小さくすると。

副燃焼室２内への噴流速度、従って渦流速度、さらには
主燃焼室１内の噴流速度が犬きくなシ、主。

副燃焼室内の燃料と空気の混合、燃焼が促進されるが、
同時に熱損失、副室噴ロ絞シ損失が増大する。特に部分
負荷時において、これら損失が占める比重が非常に犬き
く、燃費が悪化すると共に。

始動性も不良となる。部分負荷時の燃費、始動性を良好
にするために副室噴口３の通路面積を犬きくすると、前
述のように高負荷時の燃焼が不良となり、燃費、吐煙が
悪化する。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明の目的は副室式機関の部分負荷時の燃費。

始動性を良好例すると共に、高負荷時の燃焼、従って燃
費、吐煙を改善するだめの燃焼室を提供することであシ
、その特徴とするところは、主燃焼室と副燃焼室とを連
通ずる副室噴口を有する副室口金内部に設けられ、上記
副室噴口に隣接して副室噴口通路壁に開口する空間、同
空間に内蔵され先端部を上記副室噴口通路壁面とほぼ面
一または同噴口内に突出している副室噴口制御棒、上記
空間に内蔵され上記副室噴口制御棒端面に接するバイメ
タル、形状記憶合金等温度変化による変形が大きく副室
口金温度を感知して変形し上記副室噴口制御棒を作動さ
せて副室噴口通路面積を制御する変形部材を備えたこと
である。

〔作用〕

本発明の燃焼室にすると、燃焼室（副室口金）壁温が低
い部分負荷、始動時には副室噴口３の通路面積が犬きく
なシ、主、副燃焼室内の噴流速度。

渦流速度が抑制される。丑だ、燃焼室（副室口金９内か
高い高負荷時には、副室噴口８内に副室噴口制御棒１２
が突出し、副室噴口３の通路面積を小さくシ、主、副燃
焼室内の噴流、渦流速度が増大する。

〔実施例〕

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１図（ａ）及び第２図は本発明による第１実施例の燃
焼室を示す断面図である。

図において、副燃焼室２ｒ／″ｉシＩノンダヘンド４に
凹設されている。副燃焼室２の形状は上部が半球状、下
部は円錐台のもの、また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
介してピストン仕事頂面、シリンダ８．シリンダヘッド
４の下面から構成される主燃焼室１と連通してｂる。

副燃焼室中心線Ａ−Ａとシリンダ中心線Ｂ−Ｂとを含む
平面による副室噴口通路の切断面のうち。

同シリンダ中心線Ｂ−Ｂから離れて位置する副室噴口通
路壁側の副室口金９内部に副室噴口３に隣接して副室噴
口通路壁に開口する空間１１を設置し、同空間１１内に
副室噴口制御棒１２及びバイメタル、形状記憶合金等温
度変化による変形が大きな変形部材１３．ばね１４を内
蔵する。同変形部材１３は上記空間１１内の制御棒１２
端面のうちシリンダ中心線Ｂ−Ｂから離れて位置する端
面及び空間１１側壁に接しておシ、ばね１４は上記制御
棒端面と反対側端面及び空間１１側壁に接している。−
１だ同制御棒の先端部１５は副室噴口通路壁面とほぼ而
−か、または副室噴口３内に突出している。即ち１機関
停止時才だは機関運転時の副室口金温度（副室口金内部
の空間壁温）がある温度以下では、制御棒先端部１５は
副室噴口通路壁面とほぼ面一であｐ（第２図参照）、同
壁温かある温度レベルに達すると、変形部材１３は変形
を生じ、制御棒１２を副室噴口３側に移動させ。

副室噴口を絞る（第１図参照）。

上記構成の場合の作用、効果について述べる。

本発明の燃焼室にすると、燃焼室壁温、従って副室口金
温度（同突間壁温）が低い始動時及び部分負荷時におい
て、副室噴口制御棒先端部１５が副室噴口通路壁面とほ
ぼ面一にあシ（第２図参照）。

副室噴口通路面積が大きい。従って、圧縮行程時。

ピストン７による主燃焼室１内ガスの圧縮にょシ生ずる
主燃焼室１内ガスの副燃焼室２内への流入速度、従って
副燃焼室２内の渦流速度は小さくなシ、ガス流動による
燃料冷却、及び熱損失は低減する。また部分負荷時にお
いては、燃料噴射量が少ないため、副燃焼室２内の燃料
と空気の混合気形成、燃焼は確保される。また膨張行程
時副燃焼室２から主燃焼室１内へのガス流出は副室噴口
通路面積が太きいために容易となシ、副室噴ロ絞シ損失
は低減する。さらに主燃焼室ｌ内の噴流速度が小さいた
めに熱損失も低減する。

燃焼室壁温、従って副室口金温度（同空間壁面）が高い
高負荷時においては、変形部材１３は副室口金内部の空
間壁温を感知し、変形を生じ、ばね力等に打ち勝って副
室噴口制御棒１２を副室噴口３側へ移動、即ち同制御棒
先端部１５を副室噴口３内に突出させ、副室噴口通路面
積を小さくする。

このために、圧縮行程時の副燃焼室内の渦流速度は大き
ぐなシ、燃料と空気の混合、燃焼を促進させる。また膨
張行程時、主燃焼室１内への噴流速度も犬きくなシ、主
燃焼室１内の未燃燃料と空気の混合が促進され燃焼が改
善される。

以上よシ本発明の燃焼室にすると９部分負荷時の燃費、
ＮＯ１騒音低減、始動性を良好にすると共に、高負荷時
の燃焼を促進でき、燃費、吐煙を改善できると共に機関
の高速化を図ることができる。

第３図は本発明による第２実施例の燃焼室を示す断面図
である。第１実施例と異なる点は、第１実施例の副室口
金内空間１１における変形部材１３とばね１４の位置を
入換えた場合である。即ち。

同変形部材１３を副室噴口３側に、ばね１４をその反対
側に設置した場合である。

作用、効果は上記第１実施例の場合とほぼ同様であるが
、同空間１１の側壁温度は副室噴口３側の方が高いだめ
、同側壁温度の影響をよシ感度良く受けることができる
。

第４図は本発明による第３実施例の副室口金を示す断面
図である。第１実施例の副室噴口制御棒１２の形状を丁
字形からＬ字状にし、かっばね１４の設置場所を１個所
（制御棒１２の上部）にした場合である。

作用、効果は第１実施例とほぼ同様であるが。

副室噴口制御棒先端部１５の先端面積をよシ広くとれ、
ガス流動の制御性がよシ良好となる。

第５図は本発明による第４礎施例の副室口金を示す断面
図である。第１実施例の副室噴口制御棒１２の形状を７
字形からＬ字状にし、かっばね１４の設置場所を←％千
１個所（制御棒１２の下部）にした場合であシ１作用、
効果は第３実施例とほぼ同様である。

第６図は本発明による第５実施例の副室口金を示す断面
図である。第１実施例の副室口金内空間１１及び副室噴
口制御棒１２等の可変副室噴口機構をシリンダ中心線Ｂ
−Ｂ側の副室噴口通路壁側に設置した場合であシ１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６実施例の副室口金を示す断面
図である。第１実施例と第５実施例とを組合せた場合で
あり、副室噴口の両側の通路壁に可変副室噴口機構を設
置した場合である。作用。

効果は第１，５実施例とほぼ同様であるが、副室噴口制
御棒１２の各々の変位量を小さくできる。

〔発明の効果〕

上述の場合には次の効果がある。

燃焼室壁温が低い始動時１部分負荷時において。

副室噴口通路面積が大きいので、熱損失、副室噴ロ絞シ
損失を低減できる。また、燃焼室壁温か高い高負荷時に
おいて、　１ｉｌｊ室噴口制御棒１２等の可変副室噴口
機構が作動し、副室噴口通路面積を小さくできるので、
主、副燃焼室内のガス流速を大きくでき、燃料と空気の
混合気形成、燃焼を促進できる。以上よシ部分負荷時の
燃費、Ｎｏ、騒音Ｘ 低減、始動性を良好にすると共に、高負荷時の燃費、吐
煙を改善でき１機関の高速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明による１実施例の燃焼室を示す断
面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図
、第１図＜ｃ）は第１図（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図、第
２図は第１図（ａ）の副室噴口制御棒の先端部が副室噴
口壁面と面一の状態にあることを示す説明図。 第３図は本発明による第２実施例の燃焼室を示す断面図
、第４図は本発明による第３実施例の副室口金を示す断
面図、第５図は本発明による第４実施例の副室口金を示
す断面図、第６図は本発明による第５実施例の副室口金
を示す断面図、第７図は本発明による第６実施例の副室
噴口を示す断面図、第８図は従来の副室式機関の燃焼室
を示す断面図である。 １・・・主燃焼室、２・・・副燃焼室、３・・・副室噴
口。 ９・・・副室口金、１１・・・副室口金内の空間、１２
・・・副室噴口制御棒、１３・・・変形部材。 ｆｆｌ！％１　升理上　ｉ〉田、）　・払（ａ） （ｂ）　　　　　　　　　　　　　　（Ｃ）第１図 第２図 第３図 第４図　　　　第５図 第６図　　　　第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、副室式機関において、主燃焼室と副燃焼室とを連通
   する副室噴口を有する副室口金内部に設けられ、上記副
   室噴口に隣接して副室噴口通路壁に開口する空間、同空
   間に内蔵され先端部を上記副室噴口通路壁面とほぼ面一
   または同噴口内に突出している副室噴口制御棒、上記空
   間に内蔵され上記副室噴口制御棒端面に接するバイメタ
   ル、形状記憶合金等温度変化による変形が大きく、副室
   口金温度を感知して変形し上記副室噴口制御棒を作動さ
   せて副室噴口通路面積を制御する変形部材を備えたこと
   を特徴とする副室式機関の燃焼室。