JPS6365120A - ガソリン機関のｔｊジエツト室 - 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】 生業上■剋朋圀界 本発明はガソリン機関の燃焼室に関し、内ＦＡ機関の技
術分野に新しい技法を提供する。

丈米■肢再 ガソリン機関は車両の動力装置である。この性能を良く
することは車両の性能を良くするための前提である。国
内外の技術者がこの目的の達成のために努力を重ねてい
る。現在では外国の通常の車両用ガソリン機関は鉛を添
加しないガソリン（ＲＯＮ値９Ｏ−９３）を使用して圧
縮比８．５〜９．０であり、性情は下記の通りである。

最小比燃料消費量２００〜２０５Ｆ、／ＩＩＰ　ｈｒ、
　Ｑ大平均有効圧力９〜９．５　ｋｇ／　ｃｄ＋である
。しかし人間はこれでは満足せず、近年はガソリン機関
に対する多くの研究を行い大きな成果を得た。特に大き
なものを次に記す。

ｌ）スイスのメイファイヤーボールｑ　、　ＳＡＥペー
パー　７９０３８６．８１０７８６参翌。

２）イギリスのリカルド社の高圧縮比コンパクト室、Ｓ
ＡＥペーパー８２０１６６、および八、Ｅジャーナノ１
１９８２年２，３月。

３）ドイツのポルシェ社の頂部室、　ＭＴＺジャーナル
１９８４年５月。

４）日本の三菱社のＭＣＡジェット室、オートマティフ
゛エンジニアリングジャーナル１９７８年４月。

５）オランダ大学のトル名−ドｘ、ＳＡＥペーパー８１
０７８６゜ ６）ドイツのアラディ社の燃焼装置、オートモビルイン
ダストリージャーナル１９８２年、ｌ、２．３号。

上述の既知の３種の燃焼室は試験生産された。

この性能は優秀であるが、この機関は高オクタン価のプ
レミアムガソリンを使用する。プレミアムガソリンは精
製過程で多くのエネルギを必要とする。エネルギ経済の
面からこの既知の別品は理想的ではない。

、％６１］　力Ｊｎ：、　　Ｌ、ようとｔ　るｌ’！＋
”６占本発明の目的は車両用ガソリン機関の比燃料消費
量を減少させ、経済的結果を得、エネルギを節約するに
ある。

肘Ｚ嘉土股犬工Ａ亙ム鬼王役 低オクタン価ガソリン（国内製のＮｏ７０．　　レギュ
ラーガソリンＲＯＮ８Ｇ）を使用し、ガソリン機ｌ閑の
燃焼室で薄いガス混合物を燃焼させれば［ヒ燃料消費量
は減少する。更に理論的実験的にガソリン機関の圧縮比
を増加すれば比燃料消費量の減少に有効な手段となる。

しかし圧縮比を無制限に増加すれば機関は異常燃焼、デ
トネーションを生じ、ガソリン機関に大きな田傷を与え
、性能は２激に低下する。

本発明によってＴＪジェット室と命名した新しい構造を
提供する。この構造によって燃焼室内のブト不−ション
を抑制し、圧縮比の増加に伴う欠点を克服し、ガソリン
機関の性能を向上する。

スＪ１対 本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
。

本発明によるガソリン機関のＴＪジェット室はガソリン
機関の燃焼室の通常の構造に対する進歩である。図には
吸気弁１．排気弁２．燃焼室３゜ピストンとシリンダヘ
ッドとの間隙４１点火栓５ジェット孔６．シリンダへ・
２ドア、ピストン８を示す。第１，２図に示す通り、燃
焼室３はシリンダヘッド７内に形成し排気弁２の下にあ
って円筒形とする。燃焼室の側壁にジェット用の特別な
孔６を設ける。ジェット孔の数９位置９寸法は機関性能
に著しく重ル１であるがシリンダの直径とピストンのス
トロークに応じて定める。燃料の燃焼の前のピストンの
上向き圧縮と燃焼後の膨張を使用する時に、燃焼室３と
主室４内に異なる寸法の強い乱流が形成される。特にジ
ェット孔内に多数の小寸法の乱流が生ずる。このため、
炎伝播速度は著しく大きくなり点火栓から最も離れた端
部まで大きな速度で達し、このためブト不−ションは防
止される。同時に、燃焼の後半段階で熱解放の速度は著
しく早い。かくして高性能の熱解放が得られる。国内製
のガソリン機関４９２ＱをＴＪジェット室の交換してＲ
ＯＮ８６ガソリンを燃焼させた時は圧縮比を７．２から
１０に上げられ、最低燃料／ｌｉｉ費率は１８０　ｇ／
ｌｌＰ　ｈｒとなり、最大平均有効圧力は９．７ｋｇ／
ｃＩ１１に増加した。このデータは世界的に進歩した値
である。燃焼室３の形状と点火栓の位置の変更によって
、性能を最適にする積極的役割を行う。最も重要な点は
本発明による設計としたジェット孔である。孔の中心の
上端は排気弁２に対向し、孔の中心の下端は点火栓から
最も離れた位置にある。

ジェット孔の主要な役割は次の通りである。

１）　ピストンの圧縮によって小寸法の多数の乱流が点
火栓の周囲に形成され点火に有利である。

２）混合ガスに点火された後に炎はジェット孔を通って
伝播し炎前線はブト不−ション中心部に向かうためデト
ネーションを抑制する。

３）　ＴＪジェットの燃焼室３の内部では圧縮比Ｉｌｌ
ちｆｌ、荷が高い。ジェット孔によって生ずる小寸法の
乱流の寸法が小さい程強度は高い。それ故炎の伝播速度
が大となる。これらの関数の凡てが高圧縮比、高負荷で
生じ易いデトネーション抑制の可能性を大にする。

４）　ジェット孔内で形成された小寸法の乱流は炎前線
の到達と同時に主燃焼室内に生じ、小寸法の短寿命の乱
流が消滅する前に炎の伝播速度を著しく上げるために充
分に活用される。

５）　燃焼過程間に、ジェット孔があるため２個の別々
に展開する燃焼部を形成する。このため。

後の燃焼過程間に炎前線の面積を著しく大きくする。し
かし燃焼速度が著しく大きいため精巧なハ解放パターン
を行い、同時に排気温度と熱応力は減少する。

高負荷間は燃焼速度が早いため点火進角は減少し、この
ため次の利点を得る。

１）　デトネーション抑制に有利であり、更に圧縮比を
増加できる。

２）　最高燃焼圧力と機械的応力とを減少する。

３）　燃焼騒音を低下する。

４）　　ｒＪｒ気内の窒素酸化物を低下する。

既知の装置に比較して本発明の主要な特徴は。

低オクタンのガソリンを使用して圧縮比を上げ得ること
であり５通常のガソリン機関４９２ＱをＴＪシェアド室
に変更し、形式ｄ９２Ｑｓとした。この性能は外国のガ
ソリン機関の性能より高く、燃料消費は近年外国で開発
された高圧縮比のガソリン機関と同程度である。外国の
新しく開発されたガソリン機関は高オクタン価のプレミ
アムガソリンを必要とし、付表に示す。本発明は凡ての
頭上弁機関に通用できる。

次頁の付表は高圧縮比ガソリン機関間の性能比較を示す
。本発明に使用した国内製の４９２０ガソリン機関の寸
法は次の通りである。

Φ１＝５０ｍｍ、　　Φ：ｌ’４０ｍｍ、　　ジｊ、　
７ト孔の直径＝１０ｍｍ。

ａ＝２９．５ｍｍ、　ｂ＝１５ｍｍ、　ｃ＝５．５．　
　α・３２　　。

β・３０　　°３０゛ 付表 北圧晰比叉又悲２機菌罰Ω性鉗罎 燃焼室　　　　　　　オクタン価　圧縮比　比燃料消費
　平均有効圧力Ｐ、／ＩＩＰ　ｈｒ　　　　ｋｇ／　ｃ
ｎｌｎｌ車両用５ン９７ スイス、メイファイ　　９７　　　　　　Ｉ＋　　　　
１８０　　　　　　１１．４ヤボ一ル機関 リカルド高圧縮比　　１０３　　　　　　１１　　　　
１９０　　　　　　１０．１コンパクト室　　　　　　
９６　　　　　　　１１　　　　１９０　　　　　　　
　９．５イギリス ポルシェ　　　　　　　９８　　　　　　１０．６　　
　１９１　　　　　　　１０．３ＴＯＰ室ドイツ　　　
　　　９２　　　　　　　９．５　　　２０６　　　　
　　　　９，、ＩＴＪジェット室　　　　　８６　　　
　　　１０　　　　１８０　　　　　　　９．７

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＴＪジェット室の平面図。 第２図はＴＪジェット室の断面図である。 １０１．吸入弁　２３８．排気弁　３１１．燃焼室５０
．１点火栓　６８０．ジェット孔 ７０．，シリンダヘッド　８９１．ピストン図Ｉ預のイ
゛７げ；（Ｂ、：　ｊ　７：二：二士史な・ｊ−）尾／
図 第２ｙ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 ３、補正をする者 事件との関係　　出　願　人 住所 名称　灰才丈ｔ ４、代理人 ５、補正命令の日付　　昭和６Ｉ年　Ｈ４２５日（発送
日）６、補正の対象 Ｚ補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガソリン機関の頭上弁燃焼室をガソリン機関のシリ
   ンダヘッドの排気弁の下に設け、燃焼室側壁に１個以上
   のジェット孔を形成し、ジェット孔の軸線の上端は排気
   弁に対向させ、ジェット孔の軸線の下端は点火栓からで
   きるだけ遠い位置とすることを特徴とするガソリン機関
   の頭上弁燃焼室。 ２、前記燃焼室を小直径のガソリン機関に対してほぼ円
   筒形とし、下端をテーパさせた円筒形を含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のガソリン機関の頭
   上弁燃焼室。 ３、前記ジェット孔の直径はガソリン機関の排気量に応
   じて定め、４９２ＱＳガソリン機関に対して１０−１２
   ｍｍとすることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のガソリン機関の頭上弁燃焼室。 ４、前記ジェット孔の水平に対する角度αを３０〜３４
   °、平面角度βを３７〜４０°とすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のガソリン機関
   の頭上弁燃焼室。 ５、点火栓を排気弁より下方の位置とすることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のガソリン機関の頭上
   弁燃焼室。