JPS63186911A - 副燃焼室一体バルブ - 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、各ピストン行程ごとに燃焼空間の透孔開度を
調節することによって圧縮比を高めても自然発火を起こ
さない副燃焼室一体バルブに関するものである。

〔従来の技術〕

これまでは、燃費を向上させるのに希薄混合気を有効に
利用して、そのぶん圧縮比を高めた内燃機関が排気ガス
対策として存在する。中でも副燃焼室をもつＣＶＣＣ方
式なる内燃機関が優れている。これは、副燃焼室内に濃
い混合気を副燃焼室用弁体で供給し、主燃焼室内には薄
い混合気を供給させて、点火栓で副燃焼室内の濃い混合
気を燃焼させると火炎は噴流となって主燃焼室内の薄い
混合気をゆっくりと確実に燃焼させるものであるが性能
限界もあった。

〔発明が解決する問題点〕

また、副燃焼室による燃焼方式では燃費や圧縮比の向上
、火炎の燃焼状態などの点で性能の限界が存在した。詳
しく述べると、主、副燃焼室間を連通する透孔の開度が
一定であるがゆえに起こる性能限界であり、副燃焼室内
の掃気性や着火性を改良しようとしても燃焼室間相互の
制約がある為に難しくなるもので、それはなぜなら副燃
焼室の燃焼容量の大きさと透孔開度との相互に制約関係
があるからで、例えば副燃焼室の容量が大きくなる程、
点火行程の際に既燃焼ガスが室内に多量に残り、その分
吸気行程で副燃焼室内を入念に掃気しないと点火栓によ
る着火性が悪化してしまう。だから燃焼室間の透孔開度
を大きくしねばならない。しかし透孔開度を大きくする
程、高負荷域の圧縮行程で主燃焼室からの過度の流入が
渦流を生じさせて着火性を悪化させるだけでなく副燃焼
室内の適正空燃比をも歪めてしまう。

これと反対に副燃焼室の燃焼容量が小さくなる程、高負
荷域における圧縮行程時での主燃焼室からの流入割合も
高くなり、激しい渦流が副燃焼室での点火栓による着火
性を劣化させる。この為、燃焼室間の透孔開度も室容量
に合わせて少さく形成しねばならないが、やはり透孔開
度を少さくする程、相関して掃気性低下現象があらわれ
る。

以上のような制約は、ピストン行程相互間での理想的な
透孔開度が各々の行程で異なる為に起こる無盾であるこ
とが判る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ピストン行程の各行程ごとに透孔開度を調節
できるもので、図面を参照しながら詳述すると次のとお
りである。

副吸気通路５の開口部と燃焼室間を連通する透孔Ａ開度
を開閉調節する円運動弁体２を設け、この円運動弁体２
に副燃焼室を形成させて、円運動弁体２に副吸気通路５
用弁孔６と透孔Ａ開度調節用弁孔Ｂを設けて、透孔Ａ及
び透孔Ａ開度調節用弁孔Ｂのそれぞれの孔形状や重なり
方を自由に設定できる。

〔作用〕

本発明の副燃焼室一体バルブは第１図のように変形した
円運動弁体２が回転したり反転したりすることで、副吸
気通路５から副燃焼室へ混合気が供給されたり供給停止
したりすると同時に、燃焼室間の透孔Ａの開度をどの位
にも自由に調節できる。しかも、目標とするエンジン特
性に合わせて、各ピストン行程間では制約を受け合うこ
と無く、各々の行程で透孔Ａ開度や、透孔Ａ形状を自由
に選択することができる。したがって、各々のピストン
行程で全く独立した理想特性を追うような回転式にする
こともできるし、特定の行程間がいくらかダブる反転式
にすることもできる。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１実施例を示す断面図。ボデー１に
あけてある透孔Ａと変形した円運動弁体２に形成した透
孔Ａ開度調節用弁孔Ｂが回転したり反転することによっ
て重なり方を変える。それによって例えば圧縮行程で主
燃焼室の圧力が副燃焼室に伝わるのを減少または遮断し
たりして、一時的に副燃焼室に加わる室圧や点火栓４付
近の圧力をおさえて、着火を自由に調節できる。それに
よりＣＶＣＣ方式以上の圧縮比であっても自然発火をお
こさないようにもすることができる。

第２図は本発明の第１実施例を示す斜視断面図。

吸気行程ではボデイ１の透孔Ａと円運動弁体２に形成し
た透孔Ａ開度調節用弁体Ｂが合わさると同時に副吸気通
路５と副吸気通路５用弁孔６とが合わさり、濃い混合気
が円運動弁体２内に形成した副燃焼室に流入する。圧縮
行程では、最初圧縮が始まる時にボデイ１の透孔Ａと円
運動弁体２の弁孔Ｂは合わされておらず、その為に円運
動弁体２は副燃焼室内の濃い混合気へ圧縮圧力を加えさ
せずに遮断するようにしてあり、そしてピストンの圧縮
が上死点に近づくと初めて円運動弁体２の弁孔Ｂが回っ
て円運動をすることでボデイ１の透孔Ａ上と合わされ、
主燃焼室の圧縮圧量が副燃焼室内の濃い混合気に伝わり
発火が起こる。

第３図は本発明の第２実施例を示す斜視断面図。

本実施例が第１実施例と異なる特徴は燃焼時の火炎噴出
口を二箇所設けたことと、該透孔Ａによる噴出口の方向
を変えることにより、主燃焼室内の希薄混合気の燃焼速
度を早めようとしている点にある。

第４図は本発明の第３実施例を示す圧縮行程のときの斜
視断面図。特徴として、円運動弁体２の弁孔Ｂとボデー
１の透孔Ａが第１実施例や第２実施例のものより大きく
なっており、さらに該透孔Ａと該弁孔Ｂの重なり合った
孔の面積が常時大きくなったり小さくなったりして回転
したり反転したりする円運動をおこなう。したがって圧
縮行程時の圧力を一時的にも遮断する為のものでなく、
一時的に圧力を減少させるものである。これは圧縮行程
時の副燃焼室内が、一時的な遮断状態から急激な圧力の
流入が起こる程透孔Ａ開度を拡大させると、副燃焼室内
での急激な燃焼が、拡大された透孔Ａと弁孔Ｂを通って
短時間で主燃焼室に噴出し、ピストンなどにぶつかる為
、騒音が高くなることが考えられる。そこで本実施例と
しては、圧縮行程時に透孔Ａと弁孔Ｂの重なる透孔Ａ開
度の面積を小さくすることで副燃焼室に流入する圧力を
減少させて静かな着火をおこなわせ、ピストンが上死点
に近づくと円運動弁体２が回ることにより、次第に透孔
Ａと弁孔Ｂの重なる透孔Ａ開度を大きくしてゆくことで
騒音を低く抑えることができる。

以上、本発明のボデー１の透孔Ａと円運動弁体２の弁孔
Ｂとの重なり方は、どのような形状や大きさのものでも
、またそれが、どのような重なり方をしても良いし、エ
ンジン特性に合わせて該透孔Ａと該弁孔Ｂを選択して調
節することもできる。

また本発明は、ガソリン・エンジンだけでなく、ディー
ゼル・エンジンの副燃焼室一体バルブとしても利用する
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明は、回転または反転する円運動弁体の発明により
、従来の副燃焼方式以上の圧縮比に高められるだけでな
く、ピストン行程ごとに理想的な透孔開度へ調節できる
ことにより、目指すエンジン特性に合わせた透孔の孔形
状に自由に設定できる。また圧縮比を高めても自然発火
を起こさないし、燃費向上や出力向上を図ることもでき
る。さらに、バルブの数も少なくて済むように服吸気通
路開閉用弁孔と透孔開度調節用弁孔が一本の副燃焼室一
体バルブで兼ねられるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例を示す断面図及
び斜視断面図。 第３図は本発明の第２実施例を示す斜視断面図。 第４図は本発明の第３実施例を示す斜視断面図。 Ａ…透孔 Ｂ…（透孔開度調節用）弁孔 １…ボデー ２…円運動弁体 ３…ベアリング ４…点火栓 ５…副吸気通路 ６…（副吸気通路用）弁孔 ７…主燃焼室バルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主燃焼室と透孔を介して連通せしめた副燃焼室を設け、
   この副燃焼室に副吸気通路を連通状態に設け、点火行程
   で副燃焼室より燃焼が始まる内燃機関において、前記副
   吸気通路の開口部と前記燃焼室間を連通する透孔開度を
   開閉調節する円運動弁体を設け、この円運動弁体内に副
   燃焼室を形成させて、円運動弁体に副吸気通路用弁孔と
   透孔開度調節用弁孔を設けて、透孔及び透孔開度調節用
   弁孔のそれぞれの孔形状や重なり方を自由に設定できる
   特徴をもつ副燃焼室一体バルブ。