JPH06341321A

JPH06341321A - 副室式エンジン

Info

Publication number: JPH06341321A
Application number: JP14985793A
Authority: JP
Inventors: Kohei Yamaishi; 興平山石
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1993-05-31
Filing date: 1993-05-31
Publication date: 1994-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、副燃焼室から主燃焼室への火炎等
の噴流を周方向に均一に拡散させ、主燃焼室での燃焼ス
ピードを短縮して熱効率を向上させる副室式エンジンを
提供する。【構成】本発明は、シリンダ３側に形成された主燃焼
室１とシリンダ中心軸上のシリンダヘッド５に配置され
た副燃焼室２とを複数の連絡孔４で連通する。連絡孔４
は、主燃焼室１への噴き出す噴流が拡散するべき領域の
広さに対応して異なった径の連絡孔４Ｌ，４Ｓに形成さ
れている。従って、副燃焼室２から口径の異なった連絡
孔４Ｌ，４Ｓを通じて主燃焼室１へ噴出される噴流は主
燃焼室１内の全域にわたって均一に拡散される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主燃焼室、該主燃焼
室に連絡孔で連通した副燃焼室及び副燃焼室に燃料を噴
射する燃料噴射ノズルを有する副室式エンジンに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの燃焼改善を目的として
渦流室を持つ渦流室式エンジンが開発されている。この
ような渦流室式エンジンは、シリンダヘッドに形成した
渦流室、該渦流室とシリンダ側に形成した主室とを連通
する連絡孔及び渦流室内に配置した燃料噴射ノズルを有
しており、連絡孔を通じて渦流室に流入する渦流によっ
て渦流室内に噴射された燃料とで混合気を形成させてい
る。

【０００３】また、実開昭５２−１３２０４号公報には
副燃焼室の構造が開示されたものがある。該副燃焼室の
構造は、副燃焼室の口金の主噴孔にピストン頂部に取り
付け突棒が上死点付近で挿入されるものであり、前記突
棒が最上位にあるときの突棒頂面よりも上方位置にある
主噴孔を含む副燃焼室から口金を貫通して主燃焼室に開
口する複数の副噴孔を設けたものである。

【０００４】また、従来ディーゼルエンジンの一例とし
て、実開昭５４−５３１０４号公報に開示されたものが
ある。該ディーゼルエンジンは、シリンダヘッドからシ
リンダ内に突設され、同シリンダ内を２室に仕切るとと
もに、ピストン頂部に形成されたキャビティ内に嵌脱自
在な囲壁、上記２室のうち上記囲壁内に形成された一方
の室に臨ませた燃料噴射ノズル、上記２室を連通すると
ともに機関の圧縮行程中に上記一方の室内にスワールを
発生させるよう上記囲壁に穿設された連通孔を有するも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、副室式エンジ
ンでは、スワールチャンバタイプのもので、副室容積比
を５２〜５８％、副室連絡孔面積比を１．２〜１．６％
程度で、単噴孔ノズルで燃焼の最適化を図っている。副
室式燃焼室の燃料噴霧と空気との混合は、圧縮行程で圧
縮された空気が絞りとなる副室連絡孔を通ることによ
り、空気の流速が増し、これが混合気生成エネルギーと
なり、燃料噴霧との混合を促進していると考えられてい
る。また、膨張行程では副室での燃焼と副室連絡孔の絞
り効果により、燃焼ガスの副室から主室への噴出エネル
ギーとなり、主室での燃焼を促進していると考えられて
いる。このような副室式エンジンでは、燃焼に重要な混
合気生成エネルギー、及び噴出エネルギーを副室連絡孔
の絞りにより形成されているため、連絡孔の通路面積を
大きくすることができず、そのためポンプ損失が大き
く、また、混合気生成を激しい空気流動により得ている
ために、副室内の熱伝導率が大きく、冷却水損失が大き
くなっている。

【０００６】また、主室と副室を連通する連絡孔を副室
壁面の接線方向に角度を持たせて設けることにより、副
室内の空気流動が活発化し、更に着火後、主室への火炎
の噴出エネルギーの減衰がなく、短時間に主室最外周に
火炎が到達するため、空気利用率が向上し、有害ガスの
少ないクリーンな燃焼が可能で出力も向上する。また、
傾斜した副連絡孔を有する副室の場合には、主室内の吸
気流入スワールの影響を考慮しない条件では、流入時と
着火後の噴出時の通過する空気の速度が同じであり、噴
出エネルギーを高めるために連絡孔の口径を絞った場
合、同時に副室内で発生する空気流動即ちスワールも強
くなる。

【０００７】また、エンジンを副室式燃焼室に構成した
場合に、副室式燃焼室の燃焼スピードを直接噴射式燃焼
室の燃焼スピードと同程度まで速くするには、副室と主
室とを連通する連絡孔の通路断面積を拡大することが必
要である。ところが、連絡孔の通路断面積を大きくする
と、副室から主室へ流出する噴出スピードが低下し、主
室での燃焼が十分に行われない。

【０００８】また、渦流室式エンジンでは、副室と主室
とを連通する連絡孔が小さいので、該連絡孔による絞り
損失が発生し、エンジン出力を低減する原因になる。ま
た、一般に、主室と副室とを連通する連絡孔は、シリン
ダ中心部或いは外周部の１つの部位のいずれかに設けら
れているので、噴流の到達しなければならない距離が長
くなり、主室での空気との混合が不十分になり、ＨＣ、
スモークの発生原因になる。更に、連絡孔は絞られて傾
斜状態に形成されているので、吸気ポートを通じて流入
した吸入空気はシリンダ内でスワール流を形成している
が、該スワール流が連絡孔を通じて副室に流入する時
に、副室内にそのスワール流のエネルギーを十分に活か
すことができないという問題を有している。

【０００９】そこで、主室と副室を連通する連絡孔を、
副室壁面の接線方向に角度を持たせて複数個設けること
により、副室内の空気流動が活発化し、更に着火後、主
室への火炎の噴出エネルギーの減衰がなく、短時間に主
室最外周に火炎が到達するため、空気利用率が向上し、
有害ガスの少ないクリーンな燃焼が可能で出力も向上す
る（例えば、特願平５−４６１７５号参照）。副室をシ
リンダ軸中心に配置した２０００ｃｃ程度の副室式エン
ジンを、実際に設計する場合には、バルブの有効面積を
大きく取ろうとすると、シリンダボア等の制約により６
バルブにならざるを得ない。

【００１０】しかしながら、シリンダヘッドの下面部に
６バルブを配置すると、バルブの動弁機構のカムシャフ
トの関係上、バルブの位置が左右に振り分けられると、
連絡孔もバルブを避けた位置のシリンダヘッド下面部に
形成しなければならなくなり、連絡孔の形成が周方向に
均等に隔置して形成することができず、副燃焼室から連
絡孔を通じて主燃焼室へ噴出される噴流が主燃焼室内で
不均一になり、主燃焼室ないでの燃焼に不均一が発生す
る。

【００１１】この発明の目的は、上記の課題を解決する
ことであり、副燃焼室をシリンダヘッドのシリンダ中央
に配置し、主燃焼室をシリンダ側に形成し、主燃焼室と
副燃焼室とを連通する連絡孔をシリンダ中心軸を中心に
周方向に隔置して複数設け、副燃焼室から連絡孔を通じ
て主燃焼室へ噴出する噴流のシリンダ周辺までの到達距
離を短くすると共に、シリンダ周辺まで短時間に且つ均
等に到達させるため、連絡孔の口径を拡散領域の大小に
応じて異なった径に形成し、噴流が均等に分散し、しか
も、主燃焼室の吸気スワールと順流方向に噴き出させ、
主燃焼室に存在するスワール流を利用して主燃焼室での
燃料と新気との混合を均一化して促進し、燃焼期間を短
縮して性能を向上させ、スモーク、ＨＣ、ＮＯ_X等の発
生を抑制する副室式エンジンを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、次のように構成されている。即ち、この
発明は、シリンダ側に形成された主燃焼室、シリンダ中
心軸上のシリンダヘッドに配置された副燃焼室、前記主
燃焼室と前記副燃焼室を連通する連絡孔及び前記副燃焼
室に燃料を噴霧するためその中央に噴孔を開口した燃料
噴射ノズルを有する副室式エンジンにおいて、前記連絡
孔はシリンダヘッド下面部に前記副燃焼室中心から偏心
した周方向に隔置して複数形成され且つシリンダ軸に対
して前記副燃焼室から前記主燃焼室への噴き出す噴流が
前記主燃焼室の吸気スワールに順流になる方向に傾斜し
て形成され、前記連絡孔の口径は前記連絡孔を通じて前
記主燃焼室に噴き出す噴流の拡散領域に応じて異なった
径に設定されていることを特徴とする副室式エンジンに
関する。

【００１３】また、この副室式エンジンにおいて、前記
連絡孔はその延長線上にバルブが存在しない位置に振り
分けた角度に前記シリンダヘッド下面部に形成されてい
るものである。

【００１４】

【作用】この発明による副室式エンジンは、上記のよう
に構成され、次のように作用する。即ち、この副室式エ
ンジンは、シリンダ側に形成された主燃焼室とシリンダ
中心軸上のシリンダヘッドに配置された副燃焼室とを連
通する複数の連絡孔を、前記副燃焼室中心から偏心した
周方向に均等間隔で隔置してシリンダヘッド下面部に複
数形成し、シリンダ軸に対して前記副燃焼室から前記主
燃焼室への噴き出す噴流が前記主燃焼室のスワールに順
流になる方向に傾斜して形成し、特に、前記連絡孔の口
径は前記連絡孔を通じて前記主燃焼室に噴出する火炎、
未燃混合気等のガスの拡散領域に応じて異なった径に設
定されているので、前記副燃焼室から前記連絡孔を通っ
て前記主燃焼室へ噴出した火炎、未燃混合気等の噴流は
それぞれ口径の異なった前記連絡孔から噴き出されて、
それぞれの拡散させるべき領域に均一に分散され、前記
主燃焼室での新気との混合が均一に促進され均等にな
る。従って、噴流は前記主燃焼室内に均一に拡散し、空
気利用率を向上させて前記主燃焼室内の新気と均一に混
合され、燃焼スピードを短縮して燃焼を完結し、熱効率
を向上させることができ、しかも燃焼の均一化によって
スモーク、パティキュレート等の発生を抑制することが
できる。

【００１５】また、前記連絡孔はその延長線上にバルブ
が存在しない位置に振り分けた角度に前記シリンダヘッ
ド下面部に形成されているので、噴流の拡散するべき領
域は異なってくる。例えば、前記連絡孔の振り分け角度
が大きい場合には、噴流を拡散しなければならない拡散
領域が大きくなるので、前記連絡孔の口径を大きく形成
し、また、前記連絡孔の振り分け角度が小さい場合に
は、噴流を拡散しなければならない拡散領域が小さくな
るので、前記連絡孔の口径を小さく形成する。即ち、前
記連絡孔の口径はその拡散しなければならない領域の広
さに応じて異なっているので、前記副燃焼室から前記主
燃焼室への噴出火炎と未燃混合気とのガスは前記主燃焼
室内に重なることなく均一に分散し、残存している吸気
スワールを有効に利用でき、主燃焼室での混合を促進で
きる。

【００１６】更に、この副室式エンジンでは、前記副燃
焼室がシリンダ中央に位置し、前記連絡孔はシリンダ中
心から離れた周方向に前記主燃焼室に開口しているの
で、前記主燃焼室では前記連絡孔からの噴流の到達距離
が短く、燃焼時間が短くなって性能が向上する。また、
前記副燃焼室からの噴流の到達距離が短くて済むため、
前記連絡孔を複数形成してトータルの通路面積を大きく
形成でき、しぼり損失を低減でき効率を向上できる。ま
た、前記連絡孔の傾斜方向を外向きに傾斜させると、ピ
ストンの周辺への副燃焼室からの噴流の到達距離が更に
短くなり、燃焼火炎と未燃混合気は前記主燃焼室内に存
在するピストン周辺の新気と混合を促進して燃焼スピー
ドをアップする。従って、前記主燃焼室でのＨＣ、スモ
ーク等の発生を抑制して燃焼を完結する。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明による副室
式エンジンの実施例を説明する。図１はこの発明による
副室式エンジンの一実施例を示す断面図、及び図２は図
１の副室式エンジンの連絡孔を示す説明図である。

【００１８】この副室式エンジンは、シリンダブロック
６にガスケットを介在して固定されたシリンダヘッド５
を有し、シリンダブロック６にはエンジンの気筒数に対
応する孔部が形成され、孔部にはシリンダ３を形成する
シリンダライナ１３が嵌合されている。シリンダヘッド
５は、吸排気弁１８を配置した吸排気ポート１７が形成
されている。シリンダヘッド５に形成されたキャビティ
１１には、主燃焼室１を構成するヘッドライナ２０が位
置決めをする遮熱リング２４及び遮熱ガスケット２７を
介在して配置され、ヘッドライナ外周面とキャビティ壁
面との間に遮熱空気層２５が形成されている。また、ヘ
ッドライナ２０は、例えば、ボア径に延びる尾根３０か
ら傾斜したペントルーフタイプに形成されたヘッド下面
部２１とライナ上部２２とを一体構造に構成したもので
あり、主燃焼室１を形成する。従って、ヘッド下面部２
１はシリンダヘッド下面部を構成している。ヘッド下面
部２１には、シリンダヘッド５に形成したポート１７と
連通するポート２９が形成されている。ライナ上部２２
の下面は、シリンダライナ１３の上面に対向して配置さ
れ、シリンダ３を形成している。シリンダライナ１３及
びヘッドライナ２０で形成されるシリンダ３には、ピス
トン８が往復運動するように組み込まれている。

【００１９】また、副燃焼室２は、シリンダ中心軸上に
配置されており、シリンダヘッド５に形成された小径の
キャビティ２６に遮熱ガスケット２３を介在して配置さ
れた副室部材１５で構成されている。燃料噴射ノズル１
０は、副燃焼室２内に燃料噴射するように、シリンダヘ
ッド５に配置された副室部材１５の上部を貫通し、多噴
孔７を副燃焼室２内の中央に開口している。

【００２０】この副室式エンジンにおいて、主燃焼室１
と副燃焼室２とを連通する連絡孔４は、シリンダヘッド
下面部を構成する副室部材１５の下面部２８に周方向に
均等に隔置して複数個（図２では６個）傾斜状態に形成
され、連絡孔４を副燃焼室２の側壁面１２の接線方向に
向けて形成されている。しかも、連絡孔４は、副燃焼室
２の中心軸からオフセットして接線方向に形成され、副
燃焼室２から主燃焼室１への噴流が主燃焼室１内に残留
する吸気スワールＩＳと同方向になる方向に傾斜状態に
副室部材１５の下面部２８及びヘッドライナ２０のヘッ
ド下面部２１に形成されている。従って、連絡孔４は、
主燃焼室１から副燃焼室２へ流入する吸入空気が副燃焼
室２内で形成するスワールＳの方向は吸気スワールＩＳ
と逆方向に形成される。なお、この副室式エンジンで
は、図１に示すように、シリンダヘッド５にキャビティ
１１を形成し、該キャビティ１１にヘッドライナ２０を
配置しているが、その実施例に限定されることなく、シ
リンダヘッド５にヘッドライナを配置することなく、シ
リンダヘッド５の下面部にキャビティ２６を形成し、該
キャビティ２６に副室部材１５を配置するように構成す
ることもできるものである。

【００２１】この副室式エンジンは、主燃焼室１がシリ
ンダ３側に形成され、副燃焼室２を形成する副室部材１
５がシリンダ中心軸上のシリンダヘッド５に配置され、
燃料噴射ノズル１０の多噴孔７が副燃焼室２に燃料を噴
霧するため、副燃焼室２の中央に開口している。主燃焼
室１と副燃焼室２とを連通する連絡孔４は、副燃焼室中
心から偏心した周方向に隔置して複数（図２では６個）
形成され、シリンダ軸に対して副燃焼室２から主燃焼室
１への噴き出す噴流が主燃焼室１に残存する吸気スワー
ルＩＣに順流になる方向に傾斜して形成されている。特
に、連絡孔４は、その延長線上に吸排気弁１８が存在し
ない位置に振り分けた角度にシリンダヘッド下面部に形
成されており、そのため、各連絡孔４から噴出する噴流
の拡散領域即ち拡散広さは異なっている。そこで、連絡
孔４については、噴流の拡散領域が広い所に噴出する連
絡孔４Ｌは口径が大きく、また、噴流の拡散領域が狭い
所に噴出する連絡孔４Ｓは口径が小さくそれぞれ形成さ
れている。従って、口径の異なった連絡孔４Ｌ，４Ｓか
ら噴出する火炎、未燃混合気等のガスの噴流は、主燃焼
室１の全領域にわたって重なることなく均一に拡散され
ることになる。

【００２２】この副室式エンジンでは、副燃焼室２をシ
リンダの中心軸に配置することによって、吸排気量を確
保するため、バルブ１８をシリンダヘッド５に６個設け
るとする。シリンダヘッド５に６個のバルブ１８を配置
するには、ペントルーフタイプの主燃焼室１に形成する
ことが好ましい。そこで、主燃焼室１を構成するヘッド
下面部２１をペントルーフタイプに形成すると、動弁機
構のカムシャフトの配置から、吸排気弁１８の配置位置
が決定される。そこで、副燃焼室２をシリンダ中央に配
置し、ペントルーフタイプのヘッド下面部２１の下面１
２であるので、副室部材１５の下面部２８に複数の連絡
孔４を形成する場合に、連絡孔４を吸排気弁１８の間に
連絡孔４の延長線が延びるように下面部２８に形成す
る。

【００２３】当然に、連絡孔４の形成位置は周方向に異
なった間隔で形成されることになるから、連絡孔４から
噴出される噴流は、拡散領域がそれぞれ異なってくる。
しかしながら、この副室式エンジンでは、連絡孔４の口
径は、連絡孔４Ｌ，４Ｓを通じて主燃焼室１に噴出する
火炎、未燃混合気等のガスの拡散領域に応じて異なった
径に設定されているので、副燃焼室２から異なった口径
の連絡孔４Ｌ，４Ｓを通って主燃焼室１へ火炎、未燃混
合気等の噴流は噴出されるので、それぞれの拡散するべ
き領域に均一に拡散され、主燃焼室１での新気との混合
が均一に促進され均等になる。従って、噴流は主燃焼室
１内も全域にわたって均一に拡散し、空気利用率を向上
させて主燃焼室１内の新気と均一に混合され、燃焼スピ
ードを短縮して燃焼を完結し、熱効率を向上させること
ができ、しかも燃焼の均一化によってスモーク、パティ
キュレート等の発生を抑制することができる。

【００２４】また、吸排気弁１８は、副燃焼室２からの
高温の噴流に晒される面を形成するので、耐熱性に富ん
だ低密度で且つ高強度のＳｉ₃Ｎ₄等のセラミックス、
或いはＮｉ，Ｃｒ系の耐熱合金等の材料で作製されるこ
とが好ましい。同様に、シリンダヘッド５の下面部は、
副燃焼室２からの高温の噴流に晒される面を形成するの
で、ヘッドライナ２０は、耐熱性に富んだ低密度で且つ
高強度のＳｉ₃Ｎ₄等のセラミックス、或いはＮｉ，Ｃ
ｒ系の耐熱合金等の材料で作製されることが好ましい。

【００２５】更に、この副室式エンジンは、副燃焼室２
での燃料噴霧とスワールとの混合を促進するために、副
燃焼室２のサイズがシリンダ軸方向に垂直な方向の径Ｄ
とシリンダ軸方向の高さＨとの比Ｄ／Ｈを適正化するこ
とが好ましいものである。この副室式エンジンでは、シ
リンダ軸方向に垂直な方向の径Ｄとシリンダ軸方向の高
さＨとの比Ｄ／Ｈが１．６〜２．２に設定されることが
好ましい。副燃焼室２のシリンダ軸方向に垂直な方向の
径Ｄとシリンダ軸方向の高さＨとの比Ｄ／Ｈを上記設定
値にすると、燃料と空気との混合をスワールと燃料噴射
の運動エネルギーとを活かして促進でき、吸入効率を低
下させないで、副燃焼室２から主燃焼室１への噴霧のペ
ネトレーションを確保できる。

【００２６】即ち、この副室式エンジンは、副燃焼室２
における混合気を生成するのに、副燃焼室２に形成され
たスワールに対し、副燃焼室中央に配置された燃料噴射
ノズル１０の多噴孔７から燃料を噴射する。燃料噴霧の
運動エネルギーを混合に利用する場合には、噴霧のペネ
トレーションを有効に利用するだけの副燃焼室２の壁面
と多噴孔７との間の適正な距離が必要になる。噴霧のペ
ネトレーションを確保できるだけの副燃焼室２の直径Ｄ
が大きくなることが必要である。これに対して、副燃焼
室２内に形成されるスワール比について考慮すると、副
燃焼室２の直径Ｄが小径であり、同一のスワール比とす
ると、副燃焼室２内の空気の運動エネルギーは、小さく
なり、空気と燃料の混合エネルギーとしては小さくなり
過ぎることになる。これに対して、副燃焼室２の直径Ｄ
を大きくすると、吸排気弁１８及び吸排気ポート１７，
２９のサイズが小さくなり、吸入効率及び排気効率が低
下する。上記の２つの現象を考慮して、副燃焼室２の直
径Ｄと高さＨとの比Ｄ／Ｈを適正に選定すると、Ｄ／Ｈ
は約１．６〜２．２の範囲に選定することが有効であ
る。

【００２７】この副室式エンジンは、上記のように構成
されているので、次のように作用する。即ち、圧縮行程
において、主燃焼室１から連絡孔４を通って副燃焼室２
に導入される空気は、副燃焼室中心軸からオフセットし
て傾斜した連絡孔４の効果により、副燃焼室２には、主
燃焼室１内の吸気スワールＩＳとは逆方向のスワールＳ
が発生する。このスワールＳに対して燃料噴射ノズル１
０の多噴孔７から噴射され、燃料噴霧はスワールＳに乗
って混合が促進されて着火し、燃料リッチで燃焼してＮ
Ｏ_Xの発生を抑制される。副燃焼室２での燃焼が進行し
て昇圧し、爆発・膨張行程に移行し、副燃焼室２から連
絡孔４を通って主燃焼室１へ火炎、未燃混合気等のガス
が噴出される。そこで、副燃焼室２からの噴流は、連絡
孔４の傾斜した角度の効果によって主燃焼室１の半径方
向のベクトルを持って主燃焼室１内に残留している吸気
スワールＩＳと同方向に噴き出し、しかも、連絡孔４は
口径が異なった連絡孔４Ｌ，４Ｓであるので、噴流は短
期間にシリンダ周辺に均一に振り分けられた状態で到達
し、そこで主燃焼室１内に均一に拡散して新気との混合
を短期間に達成し、燃焼スピードを短縮して燃焼を完結
し、カーボン、スモーク、ＨＣ等のパティキュレートの
発生を抑制して、熱効率を向上させ、性能をアップでき
る。

【００２８】

【発明の効果】この発明による副室式エンジンは、上記
のように構成されており、次のような効果を有する。こ
の副室式エンジンは、主燃焼室とシリンダ中心軸上の副
燃焼室とを複数の連絡孔で連通し、前記副燃焼室の中央
に配置された燃料噴射ノズルから燃料を噴霧し、前記連
絡孔を前記副燃焼室中心から偏心した周方向に均等間隔
で隔置して複数形成し、前記連絡孔をシリンダ軸に対し
て前記副燃焼室から前記主燃焼室への噴き出す噴流が前
記主燃焼室のスワールに順流になる方向に傾斜させ、特
に、前記連絡孔の口径は前記連絡孔を通じて前記主燃焼
室に噴出する火炎、未燃混合気等のガスの拡散領域に応
じて異なった径に設定されているので、前記副燃焼室か
らの噴流は、前記連絡孔の傾斜した角度の効果によって
前記主燃焼室の半径方向のベクトルを持って前記主燃焼
室内に残留している吸気スワールと同方向に噴き出され
る。しかも、噴流は前記連絡孔の口径がことなっている
ので、口径の異なった前記連絡孔を通じて噴出した噴流
は、短期間にシリンダ周辺に均一に拡散して到達する。
そこで、前記主燃焼室内に均一に分散して新気との混合
を短期間に達成し、隣接する火炎同士が重なることな
く、燃焼スピードを短縮して燃焼を完結し、カーボン、
スモーク、ＨＣ等のパティキュレートの発生を抑制し
て、熱効率を向上させ、性能をアップできる。

【００２９】また、この副室式エンジンでは、前記連絡
孔はその延長線上にバルブが存在しない位置に振り分け
た角度に前記シリンダヘッド下面部に形成されるとして
も、前記連絡孔の口径を変えることによって、前記主燃
焼室での噴流の拡散を均一にすることができる。

【００３０】従って、この副室式エンジンでは、前記副
燃焼室で着火燃焼が良好に行われ、燃料リッチで燃焼さ
せてＮＯ_Xの発生を抑制できる。また、前記副燃焼室か
ら前記主燃焼室への噴出エネルギーを拡散領域に応じて
前記連絡孔の口径の変化で対応することができ、前記副
燃焼室から前記主燃焼室へ大きな噴出エネルギーを与え
ることができ、噴出時の速度を増大させ、火炎、未燃混
合気等のガスのペネトレーションを増加させ、前記主燃
焼室での新気との混合を促進できる。

【００３１】また、前記副燃焼室がシリンダの中央に位
置し、前記主燃焼室における前記連絡孔からの噴流の到
達距離が短く、燃焼時間が短くなって性能が向上する。
また、前記副燃焼室からの噴流の到達距離が短くて済む
ため、前記連絡孔の通路面積を大きく形成でき、しぼり
損失を低減でき効率を向上できる。また、前記主燃焼室
と前記副燃焼室との通路面積を前記副燃焼室の外周囲に
形成した多数の前記連絡孔の合計で全体として大きく形
成でき、しぼり損失を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による副室式エンジンの一実施例を示
す断面図である。

【図２】図１の副室式エンジンの連絡孔の一実施例を示
す説明図である。

【符号の説明】

１主燃焼室２副燃焼室３シリンダ４連絡孔４Ｌ大きい口径の連絡孔４Ｓ小さい口径の連絡孔５シリンダヘッド７多噴孔１０燃料噴射ノズル１５副室部材１８吸排気弁（バルブ）２０ヘッドライナ２１ヘッド下面部（シリンダヘッド下面部）２８副室部材の下面部（シリンダヘッド下面部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ側に形成された主燃焼室、シリ
ンダ中心軸上のシリンダヘッドに配置された副燃焼室、
前記主燃焼室と前記副燃焼室を連通する連絡孔及び前記
副燃焼室に燃料を噴霧するためその中央に噴孔を開口し
た燃料噴射ノズルを有する副室式エンジンにおいて、前
記連絡孔はシリンダヘッド下面部に前記副燃焼室中心か
ら偏心した周方向に隔置して複数形成され且つシリンダ
軸に対して前記副燃焼室から前記主燃焼室への噴き出す
噴流が前記主燃焼室の吸気スワールに順流になる方向に
傾斜して形成され、前記連絡孔の口径は前記連絡孔を通
じて前記主燃焼室に噴き出す噴流の拡散領域に応じて異
なった径に設定されていることを特徴とする副室式エン
ジン。
【請求項２】前記連絡孔はその延長線上にバルブが存
在しない位置に振り分けた角度に前記シリンダヘッド下
面部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載
の副室式エンジン。