JPH06341322A

JPH06341322A - 副室式エンジン

Info

Publication number: JPH06341322A
Application number: JP14985893A
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
のガスの噴流をシリンダ全体に均等に振り分け、シリン
ダ周辺に短期間に到達させて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、主燃焼室１とシリンダ中心軸上の
副燃焼室２を複数の連絡孔４で連通する。副燃焼室２の
中央の燃料噴射ノズル１０の多噴孔７から副燃焼室２に
燃料を噴霧する。連絡孔４は、副燃焼室２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
流が吸気スワールＩＳに順流になる方向に傾斜してい
る。連絡孔４の延長線上に位置するバルブ１８の下面部
とシリンダヘッド５の下面部には、連絡孔４からの噴流
のガイド通路となる溝９，１９が形成されている。

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、副燃焼室から連絡孔を通じて主
燃焼室へ噴き出される火炎、未燃混合気等のガスを誘導
するため、シリンダヘッドの下面部に溝を形成する場合
に、それらの溝をバルブを避けた位置の下面部に形成し
なければならない。また、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、連絡孔もそれに応じ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
周方向に均等間隔で複数設け、副燃焼室内でのスワール
流を抑制して適正化し、副燃焼室から外部への熱放散を
防止し、連絡孔の絞り損失を低減し、燃料リッチで燃焼
させてＮＯ_Xの発生を抑制し、また、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、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
用して主燃焼室の新気との混合を促進し、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複数の連絡孔及び前記
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、前記連絡孔の延長線上に位置するバルブ下面部とシ
リンダヘッド下面部には前記連絡孔からの噴流の通路を
形成する溝が形成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
バルブは低密度で且つ高強度のセラミックス等の材料で
作製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、前記連絡孔の延長線上に位置するバルブ下面部
とシリンダヘッド下面部には前記連絡孔からの噴流の通
路を形成する溝を形成したので、副燃焼室から連絡孔を
通って主燃焼室へ噴出した火炎、未燃混合気等の噴流は
前記溝を通って短期間にシリンダ周辺に到達し、しかも
噴流は均等に分散され、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。しかるに、バルブ下面部とシ
リンダヘッド下面部に前記溝を形成することによって、
連絡孔の形成位置を周方向に均等な間隔で形成すること
ができる。従って、噴流は主燃焼室内に均一に拡散し、
空気利用率を向上させて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】しかも、前記連絡孔は一気筒当たり少なく
とも４個以上形成され且つ前記副燃焼室から前記主燃焼
室への噴出方向が吸気スワールと同一方向になるように
傾斜しているので、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主燃焼室に残存してい
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、
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、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、図２は図１の
副室式エンジンの連絡孔を示す説明図、及び図３は図１
の副室式エンジンのバルブを示す斜視図である。

【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１６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２
７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、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２１は、この実施例で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が、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
されている。連絡孔４は副燃焼室２の側壁面の接線方向
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。特に、
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均等間隔で隔置して複数
（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。しかも、連絡孔４の延長線上に位置する
シリンダヘッド（図１では、ヘッド下面部２１）の下面
部には、連絡孔４からの噴流の通路を形成する溝９が形
成されており、連絡孔４の延長線上に位置するバルブ１
８の下面部には、連絡孔４からの噴流の通路を形成する
溝１９が形成されている。主燃焼室１内に対して均等に
振り分けられた溝９と溝１９とは、それぞれ接続してい
る。

【００２２】この副室式エンジンでは、ヘッド下面部２
１とバルブ１８の下面即ち弁傘下面に形成する溝９，１
９は、次のような条件で形成位置を決定すればよい。即
ち、例えば、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、バルブ１８の配置位置が決定される。一方、副燃焼
室２をシリンダ中央に配置してペントルーフタイプのヘ
ッド下面部２１の下面１２であり、しかも、副室部材１
５の下面部２８に複数の連絡孔４を形成している。しか
も、連絡孔４の数は、バルブ１８の数と無関係に、それ
ぞれ独立的に決定することができる。そこで、副燃焼室
２から主燃焼室１へ噴出される噴流は、主燃焼室１で均
一に分散するためには、連絡孔４の形成位置が決定され
る。その時、バルブ１８が副燃焼室２から噴出される噴
流に干渉する位置に配置されている場合には、そのバル
ブ１８の弁傘下面に溝１９を形成すればよい。また、溝
９，１９のサイズは連絡孔４からの噴流の径に対応して
決定すればよく、溝９，１９の深さは噴流の軌跡に対応
させて形成すればよい。例えば、ペントルーフタイプの
尾根３０に近接する位置に配置されたバルブ１８に対し
ては、溝９，１９の深さは深くなり、尾根３０に垂直な
方向に位置するバルブ１８に対しては溝の深さは浅くな
る。

【００２３】また、吸排気バルブ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Ｎ
ｉ，Ｃｒ系の耐熱合金等の材料で作製されることが好ま
しい。

【００２４】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、ヘッド下面
部２１の溝９及びバルブ１８の溝１９に誘導されて短期
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内に均一に分散して新気との混合
を短期間に達成し、しかも、溝９，１９が均等に振り分
けられているので、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。

【００２５】図４には、この発明による副室式エンジン
の別の実施例が示されている。この実施例は、バルブの
下面部に形成した溝１９Ｓがストレートに延びる以外
は、上記実施例と構成及び機能について同一であるの
で、同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【００２６】更に、この副室式エンジンでは、連絡孔４
の延長線上に位置するバルブ下面部とシリンダヘッド下
面部１２には連絡孔４からの噴流の通路を形成する溝１
９，９が形成されているが、副燃焼室２における混合気
を生成し、副燃焼室２から連絡孔４を通じて主燃焼室１
へ噴出する噴流を活かすために、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。

【００２７】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Ｓ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１
７，２９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。

【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、前記連絡孔の延長線上に位置するバルブ下面部とシ
リンダヘッド下面部に噴流の通路を形成する溝を形成し
たので、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、噴流は前記シリン
ダヘッド下面部と前記バルブ下面部に形成した前記溝に
沿ってガイドされ、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、しか
も、前記溝が均等に振り分けられているので、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、前記バル
ブは低密度で且つ高強度のセラミックス等の材料で作製
されているので、高温の噴流に接触しても、前記バルブ
及び前記ヘッド下面部は溶損することがなく、耐久性を
向上できる。

【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前記溝の効果で有
効に活かすことができ、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るので、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と溝の関係の一
実施例を示す説明図である。

【図３】図１の副室式エンジンのバルブの一実施例を示
す斜視図である。

【図４】図１の副室式エンジンの連絡孔と溝の関係の別
の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５シリンダヘッド７多噴孔９，１９，１９Ｓ溝１０燃料噴射ノズル１２ペントルーフ型のシリンダヘッド下面１５副室部材１８吸排気バルブ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

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複数の連絡孔及
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、前記連絡孔の延長線上に位置するバルブ下面部
とシリンダヘッド下面部には前記連絡孔からの噴流の通
路を形成する溝が形成されていることを特徴とする副室
式エンジン。
【請求項２】前記バルブは低密度で且つ高強度のセラ
ミックス等の材料で作製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。