JPS6342090B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6342090B2 JPS6342090B2 JP57016988A JP1698882A JPS6342090B2 JP S6342090 B2 JPS6342090 B2 JP S6342090B2 JP 57016988 A JP57016988 A JP 57016988A JP 1698882 A JP1698882 A JP 1698882A JP S6342090 B2 JPS6342090 B2 JP S6342090B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- combustion chamber
- nozzle
- sub
- piston
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 54
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/14—Engines characterised by precombustion chambers with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は副室式機関の燃焼室の改善に関する。
従来の副室式機関の燃焼室を第１図に示す。図
において、副燃焼室４はシリンダヘツド５内に凹
設されている。副燃焼室４の構造は上部が半球
型、下部は円錐台のものあるいは円柱型のもの等
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４に燃料噴射弁６及び機関の始動時
に副燃焼室４内を予熱するグロープラグ７を必要
に応じて設置する。副燃焼室４は副室噴口１を介
してピストン２頂面、シリンダ８、シリンダヘツ
ド５の下面から構成される主燃焼室と連通してい
る。副室噴口１の主燃焼室３側開口端におけるピ
ストン２頂面が副室噴口１の上記開口端面に平行
で、ピストン中心線Ａ−Ａとのなす角が90゜であ
る。
において、副燃焼室４はシリンダヘツド５内に凹
設されている。副燃焼室４の構造は上部が半球
型、下部は円錐台のものあるいは円柱型のもの等
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４に燃料噴射弁６及び機関の始動時
に副燃焼室４内を予熱するグロープラグ７を必要
に応じて設置する。副燃焼室４は副室噴口１を介
してピストン２頂面、シリンダ８、シリンダヘツ
ド５の下面から構成される主燃焼室と連通してい
る。副室噴口１の主燃焼室３側開口端におけるピ
ストン２頂面が副室噴口１の上記開口端面に平行
で、ピストン中心線Ａ−Ａとのなす角が90゜であ
る。
機関運転時の圧縮行程で、ピストン２により主
燃焼室３内の空気が圧縮され副室噴口１を経て副
燃焼室４内に流入する。副燃焼室４内に流入した
空気と燃料噴射弁６から噴射される燃料が混合
し、着火、燃焼する。副燃焼室４内の既燃、未燃
ガスは、副室噴口１を通つて主燃焼室３内に噴出
し、ピストンに仕事をすると同時に、主燃焼室３
内の空気と混合し燃焼する。
燃焼室３内の空気が圧縮され副室噴口１を経て副
燃焼室４内に流入する。副燃焼室４内に流入した
空気と燃料噴射弁６から噴射される燃料が混合
し、着火、燃焼する。副燃焼室４内の既燃、未燃
ガスは、副室噴口１を通つて主燃焼室３内に噴出
し、ピストンに仕事をすると同時に、主燃焼室３
内の空気と混合し燃焼する。
しかし上記のものには次の欠点がある。
圧縮比を維持する都合上、特に小形機関ではピ
ストン２の頂面とシリンダヘツド５の下面との間
隙が小さくなるため、副燃焼室４から主燃焼室３
へのガス噴出がピストン２の上死点近くで行われ
る時、小間隙を噴流が高速で流れる。このため、
流動抵抗増大による噴流のペネトレーシヨン悪化
（主燃焼室３内混合気形成不良）、主燃焼室３壁に
よる火炎冷却により燃焼が悪化し、熱損失も増大
する。
ストン２の頂面とシリンダヘツド５の下面との間
隙が小さくなるため、副燃焼室４から主燃焼室３
へのガス噴出がピストン２の上死点近くで行われ
る時、小間隙を噴流が高速で流れる。このため、
流動抵抗増大による噴流のペネトレーシヨン悪化
（主燃焼室３内混合気形成不良）、主燃焼室３壁に
よる火炎冷却により燃焼が悪化し、熱損失も増大
する。
この対策として、上記間隙の小さい上死点近傍
では、副燃焼室４から主燃焼室３へのガス噴出を
抑制するために、副室噴口１を絞り間隙の大きく
なる時期で拡大することが好ましい。第２図に副
室噴口１の最小噴口面積minのクランク角度変
化を示すが、上死点近傍では副室噴口１は主燃焼
室３側開口端とピストン２の頂面で形成される周
縁面積Cで最小となり、その後主間隙が増大する
と、副室噴口１は通路面積そのものとなる。
では、副燃焼室４から主燃焼室３へのガス噴出を
抑制するために、副室噴口１を絞り間隙の大きく
なる時期で拡大することが好ましい。第２図に副
室噴口１の最小噴口面積minのクランク角度変
化を示すが、上死点近傍では副室噴口１は主燃焼
室３側開口端とピストン２の頂面で形成される周
縁面積Cで最小となり、その後主間隙が増大する
と、副室噴口１は通路面積そのものとなる。
副室噴口１の通路面積を1から2へ小さくする
と、上死点近傍での周縁面積C、即ち最小噴口面
積minも小さくなり、副燃焼室４から主燃焼室
３へのガス噴出を抑制できるが（第２図ｂの破線
2で示す）、主室間隙が大きくなり、最小噴口面
積が副室噴口１の通路面積になる時、この通路面
積が小さいため、副室噴口１の絞り損失が大きく
なり、燃費が悪化する。
と、上死点近傍での周縁面積C、即ち最小噴口面
積minも小さくなり、副燃焼室４から主燃焼室
３へのガス噴出を抑制できるが（第２図ｂの破線
2で示す）、主室間隙が大きくなり、最小噴口面
積が副室噴口１の通路面積になる時、この通路面
積が小さいため、副室噴口１の絞り損失が大きく
なり、燃費が悪化する。
本発明の目的は上記の点に着目し、ピストン２
の頂面とシリンダヘツド５の下面との間隙が小さ
くならざるをえない主燃焼室３内の燃焼を改善す
るために、上死点近傍では副燃焼室４から主燃焼
室３へのガス噴出を抑制するため副室噴口１を絞
り、間隙の大きくなつた時期で拡大する燃焼室構
造を提供することであり、その特徴とするところ
は、副室噴口の主燃焼室側の開口端面に対向する
ピストン頂面が上記開口端面に平行でかつピスト
ン中心線とのなす角θがθ＜90゜に形成されたこ
とである。
の頂面とシリンダヘツド５の下面との間隙が小さ
くならざるをえない主燃焼室３内の燃焼を改善す
るために、上死点近傍では副燃焼室４から主燃焼
室３へのガス噴出を抑制するため副室噴口１を絞
り、間隙の大きくなつた時期で拡大する燃焼室構
造を提供することであり、その特徴とするところ
は、副室噴口の主燃焼室側の開口端面に対向する
ピストン頂面が上記開口端面に平行でかつピスト
ン中心線とのなす角θがθ＜90゜に形成されたこ
とである。
この場合は、副室噴口１の断面積を従来のもの
と同一にしたままで、実質的に上死点近傍では絞
りを効かした状態とする。
と同一にしたままで、実質的に上死点近傍では絞
りを効かした状態とする。
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。
説明する。
第３図は本発明による１実施例の燃焼室を示す
断面図である。
断面図である。
図において、副燃焼室４の上部構造が半球型、
下部が円錐台で、副室噴口１の主燃焼室３側の開
口端に対向するピストン２の頂面２ａが副室噴口
１の上記開口端面１ａに平行で、かつピストン中
心線Ａ−Ａとのなす角θがθ＜90゜で構成されて
いる。
下部が円錐台で、副室噴口１の主燃焼室３側の開
口端に対向するピストン２の頂面２ａが副室噴口
１の上記開口端面１ａに平行で、かつピストン中
心線Ａ−Ａとのなす角θがθ＜90゜で構成されて
いる。
なお、５はシリンダヘツド、６は燃料噴射弁、
７はグロープラグ、８はシリンダである。
７はグロープラグ、８はシリンダである。
上記構成の場合の作用、効果について述べる。
第４図、第５図に上記角度θ＝90゜及びθ＜90゜
の場合のクランク角度に対する副室噴口１の主燃
焼室側開口端面からピストン頂面までの距離hci
（それぞれhc1、hc2）及び副室噴口最小面積min
を示す。なお、第４図において、矢印Ｃはピスト
ンの運動方向を、ｓはピストン中心線Ａ−Ａ方向
の副室噴口の主燃焼室開口端面とピストン頂面と
の距離を示す。
の場合のクランク角度に対する副室噴口１の主燃
焼室側開口端面からピストン頂面までの距離hci
（それぞれhc1、hc2）及び副室噴口最小面積min
を示す。なお、第４図において、矢印Ｃはピスト
ンの運動方向を、ｓはピストン中心線Ａ−Ａ方向
の副室噴口の主燃焼室開口端面とピストン頂面と
の距離を示す。
本発明による副室噴口１とピストン２頂面の構
成にすると、即ちθ＜90゜とすると、角度θ＝90゜
に比べ、hciは小さくなる（第５図ａの実線）。
成にすると、即ちθ＜90゜とすると、角度θ＝90゜
に比べ、hciは小さくなる（第５図ａの実線）。
従つて、副室噴口１の主燃焼室３側開口端とピ
ストン２の頂面で形成される周縁面積Cが副室噴
口最小面積となる上死点近傍では、副室噴口が従
来よりも絞られるため、副燃焼室４から主燃焼室
３へのガス流出は抑制されるので、主燃焼室３壁
による火炎冷却及び熱損失が低減すると共に、主
燃焼室３内ガスの圧力上昇率も低減する。その
後、主燃焼室３間隙が増大し、副室噴口最小面積
が副室噴口通路面積になると、副室噴口面積が従
来よりも遅れて拡大されるため、流動抵抗減少に
よる噴流のペネレーシヨン増大で、主燃焼室３内
の混合気形成、燃焼が促進される。
ストン２の頂面で形成される周縁面積Cが副室噴
口最小面積となる上死点近傍では、副室噴口が従
来よりも絞られるため、副燃焼室４から主燃焼室
３へのガス流出は抑制されるので、主燃焼室３壁
による火炎冷却及び熱損失が低減すると共に、主
燃焼室３内ガスの圧力上昇率も低減する。その
後、主燃焼室３間隙が増大し、副室噴口最小面積
が副室噴口通路面積になると、副室噴口面積が従
来よりも遅れて拡大されるため、流動抵抗減少に
よる噴流のペネレーシヨン増大で、主燃焼室３内
の混合気形成、燃焼が促進される。
従つて、上死点近傍では、副室噴口通路面積及
びピストン頂面が形成する隙間距離hciが従来と
同じでも、副室噴口が従来よりも絞られる形とな
り副室噴口最小面積も従来のものよりも遅れて拡
大され燃焼に都合よくなる。
びピストン頂面が形成する隙間距離hciが従来と
同じでも、副室噴口が従来よりも絞られる形とな
り副室噴口最小面積も従来のものよりも遅れて拡
大され燃焼に都合よくなる。
以上により機関の燃費、排煙、騒音、熱損失の
低減が実現できる。
低減が実現できる。
第１図は従来の副室式機関の燃焼室を示す断面
図、第２図ａは第１図の副室噴口の周縁面積を示
す説明図、第２図ｂは第１図の副室噴口のクラン
ク角度に対する最小噴口面積の変化を示す線図、
第３図は本発明による１実施例の副室式機関の燃
焼室を示す断面図、第４図ａは角度θ＝90゜の場
合の副室噴口の主燃焼室側開口端面からピストン
頂面までの距離hc1を示す説明図、第４図ｂは同
じく角度θ＜90゜の場合の上記距離hc2を示す説明
図、第４図ｃは第４図ｂのＢ部の拡大図、第５図
ａは角度θ＝90゜及びθ＜90゜場合のクランク角度
に対する副室噴口の主燃焼室側開口端面からピス
トン頂面までの距離hc1及びhc2を示す線図、第５
図ｂは角度θ＝90゜及びθ＜90゜の場合のクランク
角度に対する副室噴口最小面積minを示す線図
である。 １……副室噴口、１ａ……副室噴口の主燃焼室
側開口端面、２……ピストン、２ａ……ピストン
の頂面、３……主燃焼室、４……副燃焼室、５…
…シリンダヘツド、８……シリンダ。
図、第２図ａは第１図の副室噴口の周縁面積を示
す説明図、第２図ｂは第１図の副室噴口のクラン
ク角度に対する最小噴口面積の変化を示す線図、
第３図は本発明による１実施例の副室式機関の燃
焼室を示す断面図、第４図ａは角度θ＝90゜の場
合の副室噴口の主燃焼室側開口端面からピストン
頂面までの距離hc1を示す説明図、第４図ｂは同
じく角度θ＜90゜の場合の上記距離hc2を示す説明
図、第４図ｃは第４図ｂのＢ部の拡大図、第５図
ａは角度θ＝90゜及びθ＜90゜場合のクランク角度
に対する副室噴口の主燃焼室側開口端面からピス
トン頂面までの距離hc1及びhc2を示す線図、第５
図ｂは角度θ＝90゜及びθ＜90゜の場合のクランク
角度に対する副室噴口最小面積minを示す線図
である。 １……副室噴口、１ａ……副室噴口の主燃焼室
側開口端面、２……ピストン、２ａ……ピストン
の頂面、３……主燃焼室、４……副燃焼室、５…
…シリンダヘツド、８……シリンダ。
Claims (1)
- １ シリンダヘツドに副燃焼室と同副燃焼室とピ
ストン側の主燃焼室とを連通する副室噴口とを有
する副室式機関において、上記副室噴口の主燃焼
室側の開口端面に対向するピストン頂面が上記開
口端面に平行であり、上死点近傍では上記副室噴
口の主燃焼室側開口端とピストン頂面で形成され
る周縁面積cが、副室噴口通路面積より小さい燃
焼室のもとで、上記ピストン頂面とピストン中心
線とのなす角度θがθ＜90゜に形成されたことを
特徴とする副室式機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57016988A JPS58135317A (ja) | 1982-02-06 | 1982-02-06 | 副室式機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57016988A JPS58135317A (ja) | 1982-02-06 | 1982-02-06 | 副室式機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58135317A JPS58135317A (ja) | 1983-08-11 |
| JPS6342090B2 true JPS6342090B2 (ja) | 1988-08-22 |
Family
ID=11931409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57016988A Granted JPS58135317A (ja) | 1982-02-06 | 1982-02-06 | 副室式機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58135317A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0566097B2 (ja) * | 1987-11-19 | 1993-09-21 | Kibun Shokuhin Kk |
-
1982
- 1982-02-06 JP JP57016988A patent/JPS58135317A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0566097B2 (ja) * | 1987-11-19 | 1993-09-21 | Kibun Shokuhin Kk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58135317A (ja) | 1983-08-11 |
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