JPH1054244A - 副室式エンジン - Google Patents

副室式エンジン

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JPH1054244A JP8252259A JP25225996A JPH1054244A JP H1054244 A JPH1054244 A JP H1054244A JP 8252259 A JP8252259 A JP 8252259A JP 25225996 A JP25225996 A JP 25225996A JP H1054244 A JPH1054244 A JP H1054244A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 副室式エンジンにおいて、ピストンに形成し
た副室で着火燃焼させ、主室で予め生成したリーン混合
気を短期に燃焼させ、熱効率を向上させる。 【解決手段】 この副室式エンジンは、ピストン３に副
室２を形成すると共に、副室２と主室１とを連通する連
絡孔６と中央連絡孔５とを形成する。燃料噴射ノズル４
は、吸入行程又は圧縮行程において、多噴孔８から主室
１に燃料を噴射し、主室１に均一なリーン混合気を予め
生成し、ピストン圧縮上死点付近で中央連絡孔５を通じ
て副室２内に着火用燃料を噴射し、副室２で着火燃焼さ
せる。副室２から主室１へ噴出した火炎が火種となって
主室１のリーン混合気を短期に燃焼させ、全体としてＮ
ＯX の発生を低減し、熱効率を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、シリンダ側に形
成した主室とピストンヘッド又はシリンダヘッドに形成
した副室とを連通する連絡孔を備えている副室式エンジ
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燃料を噴霧する燃料噴射ノズ
ルを有し、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空気との混合気を形成さ
せて一次燃焼させ、次いで渦流室から連絡孔を通じて主
室へ火炎、未燃混合気等のガスを噴出して二次燃焼させ
ている。
【０００３】また、実開昭５８−７７１２５号公報に
は、ピストン内燃焼副室付ディーゼル機関が開示されて
いる。該ピストン内燃焼副室付ディーゼル機関は、燃料
噴射ノズルからの燃料噴射を副室で行って、次いで、副
燃焼室から主燃焼室に噴出した燃焼ガスに対して燃料噴
射ノズルから主燃焼室に残りの燃料を噴射し、主燃焼室
に強力な渦流を形成させるものである。
【０００４】また、特開平７−１１９５７７号公報に
は、副室付２サイクルディーゼル機関の燃料噴射制御装
置が開示されている。該燃料噴射制御装置は、着火遅れ
を改善するため、圧縮行程後半に副室へ燃料を噴射する
主燃料噴射ノズルと、掃気中にピストン下死点以降に副
室に燃料を噴射する予燃料噴射ノズルとを有する。
【０００５】また、特開平７−３３２０９１号公報に
は、副室式エンジンが開示されている。該副室式エンジ
ンは、ピストン側に副室を形成し、副室上部に燃料リッ
チの混合気を生成し、混合気を早く主室へ噴出させて燃
焼期間を短縮するものであり、燃料噴射ノズルをピスト
ン頂部に形成したノズル孔から副室内にピストン上死点
近傍で突入させ、多噴孔から側壁面に対して軸方向高さ
の１／２より高い領域に向けて燃料を噴射させる。ノズ
ル孔の回りの部分のピストン頂部に連絡孔を隔置して形
成し、連絡孔の通路断面積をピストン頂面の全面積に対
して１．５〜５％の面積比に設定する。ピストン頂部側
の側壁面に対する多噴孔からの燃料噴霧の衝突角は９０
°〜１２０°の範囲内になるように設定されている。
【０００６】また、特開平３−１１５７２７号公報に
は、副室式断熱エンジンが開示されている。該副室式断
熱エンジンは、主ノズルから主室に吸入行程初期に主室
の壁面に向かって主室内に可燃混合気以下の量の燃料を
噴射して壁面から熱エネルギを吸収し、副ノズルから圧
縮行程上死点近くで副室の壁面に向かって副室に燃料を
噴射して混合気をリッチにして着火燃焼させ、ＮＯX 、
ＨＣ、スート等の発生を低減するものである。
【０００７】また、特開平４−２５９６４０号公報に
は、希薄燃焼用火花点火内燃機関が開示されている。該
希薄燃焼用火花点火内燃機関は、運転状態が変化しても
排ガス中の窒素酸化物濃度が上昇しないように、副室内
への燃料供給割合を任意に制御するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一般に、副室での燃焼
温度は高温であるため、ＮＯX の生成を低減する対策と
しては、燃料リッチで燃焼させることが効果的である。
また、燃焼温度が高温である時、燃料リッチで燃焼させ
るには、エンジン構造のタイプとしては副室式エンジン
で対応することが有効である。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通孔の通路断面積を拡大
することが必要である。ところが、連通孔の通路断面積
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。
【０００９】また、従来のエンジンでは、高い熱効率と
低ＮＯX を両立させるために、希薄予混合気を圧縮し、
上死点近くで自着火により燃焼させる開発が行われてお
り、この場合、高い圧縮比と希薄予混合を組み合わせ
て、極めて高い熱効率が期待できるが、更に希薄である
ため燃焼温度が低く、ＮＯX の生成も極めて小さい。し
かしながら、このような予混合希薄自着火式エンジン
は、着火ポイントのコントロールが重要になり、ノッキ
ングが発生しないように圧縮してピストン圧縮上死点近
くで良好に自着火させることが極めて困難である。即
ち、エンジンでは、サイクル毎にバラツキがあり、気筒
毎にバラツキがあるため、安定して自着火させることが
できない。そこで、予混合希薄自着火式エンジンでは、
着火ポイントのコントロールを如何に行うかの問題があ
る。また、このようなエンジンを実用化するためには、
ノッキングが発生しないようにするため、十分に希薄な
リーン混合気を生成するか、低い圧縮比に設定するか、
ガソリン等のノック性の高い（オクタン価の高い）燃料
を用いることが重要である。このような燃焼プロセスを
有するエンジンでは、基本的には、混合気が十分に希薄
なリーン混合気であれば、軽油でも自着火が起きないよ
うに運転できる。
【００１０】前掲特開平３−１１５７２７号公報に開示
された副室式断熱エンジンは、主室に燃料を噴射する主
ノズルと副室に燃料を噴射する副ノズルを必要とするの
で、構造が複雑になってコストアップになり、副室がス
ワールチャンバタイプであるので、主室での混合時間が
長くなって燃焼速度を速くするのは困難である。
【００１１】前掲特開平４−２５９６４０号公報に開示
されている希薄燃焼用火花点火内燃機関は、主室と副室
への燃料ガスの配分は窒素酸化物濃度センサの結果を元
にコントロールするものであり、火花点火の場合には、
熱エネルギが小さいので、火炎伝播によって燃焼を行う
必要があり、主室にある混合気の当量をリーンにするに
は限度がある。
【００１２】予混合圧縮着火エンジンは、高い効率とＮ
ＯX の発生を抑制するためには、着火時期のコントロー
ルを適正に行う必要があるが、筒内の温度、圧力又は予
混合気の当量比により、着火時期が変化したり、未着火
になる。また、予混合圧縮着火エンジンは、筒内の混合
気の状態によっては部分的に着火するが、全域で燃焼せ
ず、失火してしまい、極めて狭い運転領域のみで運転が
可能である。また、予混合圧縮着火エンジンでは、予混
合気を高い圧縮比にして自着火させないため、リーン混
合気であって、高いオクタン価の燃料を用いることであ
る。例えば、ガソリンを燃料とし、圧縮比を１５〜１６
とした場合に、自着火しない当量比は０．５以下であ
る。このような状態で火花点火しても火炎は燃焼伝播せ
ず、失火する。また、その対応策として、ガソリンを上
死点近くで噴射しても混合気ができる時間が必要である
こと、その混合気が温度上昇するために、時間がかかる
こと等で自着火は極めて困難である。
【００１３】そこで、副室式エンジンにおいて、噴射し
た燃料が自着火し易い条件を作るため、副室内の温度を
上昇させ、短時間に当量比１近くの混合気を生成するこ
とである。また、副室式エンジンでは、超リーン混合気
で高圧縮比で着火燃焼させ、理論熱効率を高くすること
ができるので、如何にして超リーン混合気で高圧縮比で
着火燃焼させるかであり、副室で着火した後、主室のリ
ーン混合気をどのように短時間で燃焼させるかであり、
着火用燃料を副室に噴射した燃料を主室へ流出させず、
副室内に留めて混合気を生成させ、高温の壁面から熱を
奪って瞬時に可燃混合気に自着火させることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
の課題を解決することであり、予混合圧縮着火エンジン
において、着火時期のコントロールを適正に行って予混
合気が着実に短時間に且つ広い運転領域で燃焼させるこ
とであり、主室の予混合希薄燃焼を行わせることであ
り、主室での予混合気を高い圧縮比に確保し、自着火即
ちノッキングしない程度の十分に希薄な混合気を予め生
成し、次いで、副室に着火のための燃料を噴射し、副室
から多数の連絡孔を通じて火炎と未燃混合気とをシリン
ダ周辺へ放射状に噴出させ、該火炎を火種にして主室の
リーン混合気に火炎伝播させ、主室での燃焼スピードを
アップして燃焼を短期に完結させ、全体としてＮＯX の
発生を低減し、熱効率を向上させる副室式エンジンを提
供することである。
【００１５】この発明は、シリンダ内を往復動するピス
トン、前記ピストンの頂面と前記シリンダとで囲まれる
前記シリンダ側に形成された主室、前記シリンダのほぼ
中央に位置するように設けられた副室、前記主室と前記
副室とを連通するほぼ前記シリンダ中央領域で周方向に
隔置して形成された複数の連絡孔、及び少なくとも前記
副室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルを具備し、吸入
行程から圧縮行程までの間の所定の期間に前記主室に自
着火しない程度のリーン混合気を生成し、ピストン圧縮
上死点近傍で前記燃料噴射ノズルから前記副室内に着火
用燃料を噴射して前記副室内の混合気を着火燃焼させる
ことから成る副室式エンジンに関する。
【００１６】また、前記副室はシリンダヘッドのほぼ前
記シリンダ中央領域に形成されたキャビティに配置され
た副室部材で形成され、前記連絡孔は前記副室部材に周
方向に隔置して形成され、前記主室に生成されるリーン
混合気は燃料を前記燃料噴射ノズルから前記連絡孔を通
じて前記主室に噴射することにより生成される。
【００１７】或いは、この副室式エンジンは、前記主室
へ吸気を供給する吸気系には別の燃料噴射ノズルが設け
られ、前記主室に生成されるリーン混合気は前記別の燃
料噴射ノズルから前記吸気系に燃料を噴射することによ
って生成される。
【００１８】また、前記副室はシリンダヘッドのほぼ前
記シリンダ中央領域に形成されたキャビティに配置され
た副室部材で形成され、前記副室部材は前記シリンダヘ
ッドの前記キャビティに遮熱層を介して配置されてい
る。
【００１９】また、前記副室はシリンダヘッドのほぼ前
記シリンダ中央領域に形成されたキャビティに配置され
た副室部材で形成され、前記副室部材の壁体中には前記
副室内の温度制御のためヒータが配置されている。
【００２０】又は、この発明は、シリンダ内を往復動す
るピストン、前記シリンダ側に形成された主室、前記シ
リンダのほぼ中央に位置するように前記ピストンに形成
された副室、前記ピストンに前記主室と前記副室とを連
通するほぼ前記シリンダ中央領域に形成された中央連絡
孔と前記中央連絡孔の回りの周方向に隔置して形成され
た複数の連絡孔、前記主室と前記副室に燃料を噴射する
多噴孔を備えた燃料噴射ノズル、及び吸入行程から圧縮
行程までの間の所定の期間において前記主室に燃料を噴
射して自着火しない程度のリーン混合気を生成し、ピス
トン圧縮上死点近傍で前記副室内に着火用燃料を噴射し
て前記副室内の混合気を着火燃焼させる制御を行うコン
トローラ、から成る副室式エンジンに関する。
【００２１】また、この副室式エンジンでは、前記燃料
噴射ノズルの前記多噴孔から前記副室内への燃料噴射
は、前記ピストンに形成された前記中央連絡孔を通じて
前記副室の壁面に向かって噴射されるものである。
【００２２】また、この副室式エンジンでは、前記燃料
噴射ノズルはピストン圧縮上死点近傍で前記中央連絡孔
に突入し、前記副室内で前記多噴孔から前記副室の壁面
に向かって燃料が噴射されるものである。
【００２３】また、この副室式エンジンでは、前記副室
は前記ピストンに形成されたキャビティに遮熱層を介し
て配置された耐熱材料から成る副室構造体で遮熱構造に
構成されている。
【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、吸入行程又は圧縮行程において、燃料
噴射ノズルから主室に燃料の一部を噴射して主室に自着
火しない程度のリーン混合気を予め生成し、次いで、ピ
ストン圧縮上死点近傍で副室内に着火のための燃料を噴
射して高温の副室内の空気と混合させて着火燃焼させ
る。また、副室が遮熱構造に構成されているので、副室
内の壁面温度が主室の壁面温度に比較して高温であるの
で、副室に燃料を再噴射することによって副室で確実に
着火燃焼させることができ、副室内の温度と圧力とが急
激に上昇して燃焼エネルギーが大きくなり、副室から周
方向に隔置した多数の連絡孔を通じて主室へ放射状に火
炎を噴出させ、主室ヘ噴出した火炎は強いペネトレーシ
ョンで放射状に噴出するので、該火炎が火種となって主
室内のリーン混合気を巻き込んで燃焼伝播しつつシリン
ダ周辺へ直ちに到達し、極めて短時間に燃焼を完結して
熱効率をアップできる。
【００２５】また、この副室式エンジンは、全体として
副室での燃焼割合を小さくして主室での燃焼をメインに
し、しかも副室内燃焼が一部ディーゼル燃焼であるた
め、ＮＯX が生成するが、副室内の混合気はオーバオー
ルではリーンであるため、ＮＯX の発生量は小さい。ま
た、副室内の混合気をリッチとしてもＮＯX の生成は小
さい値となる。主室ではリーン混合気が燃焼するので、
ＮＯX の発生をほとんど零に低減でき、副室と主室との
燃焼全体として、ＮＯX の排出量を大幅に低減でき、例
えば、ＮＯX の排出量を０〜５０ｐｐｍにまで低減でき
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】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第１実施例を示し、圧縮行
程途中の状態を示す断面図、図２は図１の副室式エンジ
ンのピストン圧縮上死点の状態を示す断面図、図３は図
１の副室式エンジンの膨張行程初期の状態を示す断面
図、及び図４は図１の副室式エンジンにおける燃料噴射
ノズルの噴射タイミングを示す説明図である。
【００２７】第１実施例の副室式エンジンは、例えば、
シリンダブロック１７に形成された孔部１９に配置され
たシリンダ２０を構成するシリンダライナ１８、シリン
ダブロック１７にガスケット２５を介在して固定された
シリンダヘッド１３、シリンダヘッド１３に取り付けら
れた燃料噴射ノズル４及びシリンダ２０内を往復運動す
るピストン３から構成されている。ピストン３には、ピ
ストンリング２６を装着するピストンリング溝２７が形
成されている。この副室式エンジンでは、主室１がシリ
ンダ２０側でシリンダヘッド下面１４とピストン頂面１
６とで囲まれる領域に形成され、副室２がピストン３に
形成されたキャビティ９に形成されている。シリンダブ
ロック１７には、エンジンの気筒数に対応する孔部１９
が形成されている。シリンダ２０は、上記のように、孔
部１９に嵌合したシリンダライナ１８で形成してもよ
く、又はシリンダブロック１７の孔部１９によって直接
構成してもよいものである。また、シリンダヘッド１３
には、吸気ポート２２と排気ポート２４が形成され、吸
気ポート２２には吸気バルブ２１が配置され、排気ポー
ト２４には排気バルブ２３が配置されている。
【００２８】ピストン３は、図示していないが、アルミ
ニウム合金、ＦＣ等の金属で作製されたピストン本体、
ピストン本体に形成されたキャビティに配置された耐熱
性のＳｉ3 Ｎ4 等の高強度セラミックスで作製された副
室を形成する副室構造体から構成することができる。副
室２の遮熱構造は、例えば、ピストン３のキャビティに
セラミックス製の副室構造体を配置し、キャビティと副
室構造体の外面との間に遮熱空気層を形成して構成でき
る。副室２を遮熱構造に構成すれば、副室２の壁面温度
が主室１の壁面温度より高温に維持でき、副室２に噴射
された燃料を良好に着火燃焼させることができる。
【００２９】この副室式エンジンは、シリンダ２０内を
往復動するピストン３のシリンダ中央にキャビティ９を
形成し、キャビティ９をピストン頂部１５で覆うことに
よって副室２がシリンダ２０のほぼ中央に形成されてい
る。ピストン頂部１５には、そのシリンダ中央に燃料噴
射ノズル４からの燃料が副室２内へ噴射されるように中
央連絡孔５が形成されている。また、燃料噴射ノズル４
は、周方向に隔置した多噴孔８を備えている。コントロ
ーラは、燃料噴射ノズル４の噴射タイミングをコントロ
ールすることができ、燃料噴射ノズル４の多噴孔８から
吸入行程から圧縮行程までの間の所定の期間において主
室１に燃料を噴射して自着火しない程度のリーン混合気
を予め生成させ、次いで、ピストン圧縮上死点近傍で中
央連絡孔５を通じて燃料を副室２内に噴射する制御を行
う。
【００３０】この副室式エンジンにおいて、ピストン３
のピストン頂部１５には、主室１と副室２とを連通する
ため、中央連絡孔５と連絡孔６が形成されている。中央
連絡孔５は、ピストン頂部１５のほぼシリンダ中央領域
に形成されている。中央連絡孔５は、図示のように円形
の孔に形成してもよく、或いは、図示していないが、花
びら状に周縁が凹凸形状の孔に形成されてもよい。ま
た、連絡孔６は、ピストン頂部１５に形成された中央連
絡孔５の回りの周方向に隔置して複数形成されている。
連絡孔６は、主室１に開口する主室側開口１０と副室２
に開口する副室側開口１１とを連通するように形成され
ている。
【００３１】この副室式エンジンでは、図１及び図４に
示すように、吸入行程から圧縮行程までの間の所定の期
間において、燃料噴射ノズル４の多噴孔８から主室１内
に燃料の一部を噴射し、主室１内に自着火しない程度の
リーン混合気即ち予混合気を予め生成する。次いで、図
２及び図４に示すように、ピストン圧縮上死点（爆発上
死点）近傍で、燃料噴射ノズル４の多噴孔８から中央連
絡孔５を通じて副室２内に着火用の燃料を噴射し、副室
２内のリーン混合気と混合させて着火燃焼させる。この
場合、燃料噴射ノズル４の多噴孔８から噴射される燃料
が副室２内に噴入されれば十分であるので、図２に示す
ように、燃料噴射ノズル４の先端部が中央連絡孔５内に
突入する必要がなく、シリンダヘッド１３の下面１４か
ら僅かに突出している程度でよく、燃料噴射ノズル４の
耐久性を損なうことがない。
【００３２】この副室式エンジンは、上記のように、燃
料噴射ノズル４の多噴孔８から副室２内に着火用燃料が
噴射されると、副室２が遮熱構造に構成されているの
で、副室２内の高温の壁面に燃料が衝突し、或いは、燃
料が壁面に向かって噴射されると、副室２内の温度が高
温であるため、副室２内に燃料を噴射すれば、比較的に
リッチな混合気が生成されて自着火することになり、副
室２で直ちに確実に着火燃焼が起こり、副室２内の温度
と圧力とが急激に上昇して燃焼エネルギーが大きくな
り、図３に示すように、副室２から周方向に隔置した多
数の連絡孔６を通じて主室１へ放射状に火炎を噴出さ
せ、主室１ヘ噴出した火炎は強いペネトレーションで放
射状に噴出する。そこで、噴出した火炎が火種となって
主室１内のリーン混合気を巻き込んで燃焼伝播しつつシ
リンダ周辺へ直ちに到達し、極めて短時間に燃焼を完結
して、全体としてＮＯX の排出量を大幅に低減して、熱
効率をアップさせることができる。
【００３３】次に、図５を参照して、この発明による副
室式エンジンの第２実施例を説明する。図５はこの発明
による副室式エンジンの第２実施例を示し、ピストン圧
縮上死点近傍の状態を示す断面図である。第２実施例
は、第１実施例と比較して、ピストン頂部に形成された
中央連絡孔が複数個形成されている以外は、同一の構成
及び作用効果を有するので、同一の部材には同一の符号
を付し、ここでは重複する説明は省略する。
【００３４】図５に示すように、この副室式エンジンで
は、中央連絡孔７は、ピストン中心の回りの周方向に隔
置して複数個形成されている。しかも、燃料噴射ノズル
４に設けた多噴孔８は、個々の中央連絡孔７に対応して
おり、多噴孔８からそれぞれ噴射された燃料噴霧はそれ
ぞれの中央連絡孔７を通じて副室２内へ噴射され、高温
の副室２内の空気と混合して着火燃焼することになる。
中央連絡孔７は、燃料噴射ノズル４の多噴孔８から噴射
される燃料噴霧を通過させることができる程度の小径の
孔に形成され、噴射燃料が副室２の壁面に衝突するよう
に設定されている。
【００３５】また、図６を参照して、この発明による副
室式エンジンの第３実施例を説明する。図６はこの発明
による副室式エンジンの第３実施例におけるピストンを
示す断面図である。第３実施例は、第１各実施例と比較
して、ピストンに形成された副室２が遮熱構造に構成さ
れ、燃料噴射ノズルが中央連絡孔に上死点近傍で挿入さ
れる構成以外は、同一の構成及び作用効果を有するの
で、ここでは重複する説明は省略する。
【００３６】図６に示すように、この副室式エンジンで
は、ピストン３０は、アルミニウム合金、ＦＣ等の金属
で作製されたピストン本体３１、ピストン本体３１に形
成されたキャビティ３２に配置された耐熱性のＳｉ3 Ｎ
4 等のセラミックスで作製された副室２を形成する副室
構造体３３から構成されている。副室２の遮熱構造は、
ピストン３０のキャビティ３２に副室構造体３３を配置
し、キャビティ３２と副室構造体３３の外面との間に遮
熱空気層３４を形成することによって構成できる。ピス
トン頂部３５には、シリンダヘッド１３に取り付けた燃
料噴射ノズル４が突入できるサイズの中央連絡孔３６
と、中央連絡孔３６の回りに周方向に隔置した複数の連
絡孔３７とが形成されている。また、この副室式エンジ
ンでは、シリンダヘッド１３に取り付けられている燃料
噴射ノズル４は、ピストン頂部３５に形成された中央連
絡孔３６にピストン圧縮上死点近傍で突入し、副室２内
に着火用燃料を多噴孔８から副室２の壁面に衝突するよ
うに燃料噴射できるように構成されている。この実施例
では、副室構造体３３は、上下に二分割した部材から作
製されているが、種々の構造に構成できることは勿論で
ある。
【００３７】次に、図７〜図１３を参照して、この発明
による副室式エンジンの第４実施例について説明する。
図７はこの発明による副室式エンジンの第４実施例を示
す断面図、図８は図７の線Ａ−Ａにおける副室部材の断
面図、図９は主室に燃料を噴射する状態を示す説明図、
図１０は主室にリーン混合気を生成する状態を示す説明
図、図１１は主室から副室へリーン混合気が侵入する状
態を示す説明図、図１２は副室から主室へ火炎と混合気
が噴出する状態を示す説明図、及び図１３は燃料噴射と
着火タイミングを示す線図である。第４実施例の副室式
エンジンは、第１実施例のものと比較すると、主とし
て、副室４２をシリンダヘッド１３に設けた構造が相違
する以外はほぼ同一の構成を有するので、同一部品には
同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３８】図７及び図８に示すように、この副室式エ
ンジンは、シリンダ２０内を往復動するピストン４３、
シリンダ２０側に形成された主室４１、シリンダ２０の
ほぼ中央に位置するようにシリンダヘッド１３に設けら
れた副室４２、主室４１と副室４２とを連通するほぼシ
リンダ中央領域で周方向に隔置して形成された複数の連
絡孔４６及び少なくとも副室４２内に燃料を噴射する燃
料噴射ノズル４４を具備し、吸入行程から圧縮行程まで
の間の所定の期間に主室４１に自着火しない程度のリー
ン混合気を生成し、ピストン圧縮上死点近傍で燃料噴射
ノズル４４から副室４２内に燃料を噴射して副室４２で
着火燃焼させるものである。ピストン４３のピストンク
ラウンには、キャビティ４９が形成され、主室４１の一
部を形成している。副室４２を構成する副室部材４５
は、そのフランジ部５７をシリンダヘッド１３に形成し
たキャビティ５０の段部５８に遮熱ガスケット５１，５
２を介在して配置されている。燃料噴射ノズル４４は、
副室部材４５の貫通孔５４を挿通して多噴孔４８を副室
４２内に開口している。
【００３９】副室４２は、シリンダヘッド１３のほぼシ
リンダ中央領域に形成されたキャビティ５０に配置され
た副室部材４５に形成され、連絡孔４６は副室部材４５
に形成されている。主室４１に生成されるリーン混合気
は、図９及び図１０に示すように、燃料噴射ノズル４４
から連絡孔４６を通じて主室４１に噴射することにより
生成される。副室４２は、シリンダヘッド１３のほぼシ
リンダ中央領域に形成されたキャビティ５０に配置され
た副室部材４５に形成されている。副室部材４５は、シ
リンダヘッド１３のキャビティ５０に遮熱ガスケット５
１，５２や空気層５３から成る遮熱層を介して配置され
ている。遮熱ガスケット５１，５２は、熱伝導率が小さ
いセラミックス等の材料から作製されている。従って、
副室部材４５に形成されている副室４２は、遮熱構造に
構成される。また、副室部材４５には、副室４２内の温
度制御のためヒータ４７が配置されている。ヒータ４７
は、リード線５６を通じて通電され、コントローラによ
って制御された電力が供給される。燃料噴射ノズル４４
には、複数の噴孔４８が形成されている。噴孔４８は、
副室部材４５の連絡孔４６にそれぞれ対向して形成され
ている。
【００４０】この副室式エンジンでは、図９及び図１３
に示すように、排気行程の終了間際から吸入行程を通じ
て圧縮行程前半までの期間において、燃料噴射ノズル４
４の噴孔４８から燃料が噴射され、該燃料は副室４２か
ら連絡孔４６を通過して主室４１に噴射される。燃料噴
射ノズル４４の噴孔４８は連絡孔４６に対向しているの
で、噴孔４８からの燃料は連絡孔４６を通過して主室４
１へ確実に噴射される。この期間に燃料噴射ノズル４４
から噴射される燃料流量は、着火しない程度即ち自発火
（ノッキング）しない程度のリーン混合気を生成する程
度に調整されている。次いで、図１０に示すように、燃
料が主室４１内で拡散され、主室４１内にリーン混合気
が生成される。
【００４１】図１１に示すように、圧縮行程において、
主室４１内のリーン混合気が連絡孔４６を通じて副室４
２へ押し込められ、副室４２内で高温状態になる。副室
４２は遮熱構造に構成され、主室４１から連絡孔４６を
通じて副室４２に流入する混合気は連絡孔４６に絞られ
て高速で流入し、副室４２内の温度は主室４１内の温度
に比較して高くなる。図１２及び図１３に示すように、
圧縮行程終端において、燃料噴射ノズル４４から燃料が
副室４２内に再び噴射され、この時、ピストン４３の上
昇行程であり、主室４１から副室４２へ混合気が流入し
ている状態であるので、副室４２に噴射された燃料が主
室４１へは流出することはない。副室４２に着火用の燃
料が噴射することによって、噴霧が副室部材４５の高温
壁から受熱し、着火するのに十分な温度と圧力及び当量
比を確保でき、そこで副室４２内の可燃混合気が着火燃
焼する。また、始動時或いは部分負荷時において、副室
部材４５の温度が低く、副室４２内の温度が低いので、
副室４２での自着火が起き難い可能性がある。そこで、
副室４２での燃料の着火燃焼を補助するため、コントロ
ーラの指令でヒータ４７に通電し、副室部材４５を高温
にして副室４２内を昇温させる。
【００４２】可燃混合気が着火燃焼することによって、
副室４２内の圧力が上昇し、副室２から連絡孔４６を通
じて主室４１へ火炎と混合気が噴出され、主室４１内の
温度と圧力が上昇し、主室４１内のリーン混合気が自着
火すると共に、主室１のリーン混合気に火炎の伝播スピ
ードが上昇し、主室４１での燃料スピードをアップし、
短期に燃焼が完結する。即ち、副室４２から主室４１へ
噴出した火炎が火種となって主室４１での高速燃焼が起
こり、短時間で燃焼が完了する。大半の燃料の燃焼が主
室４１でリーン混合気で燃焼するため、ＮＯX の生成を
大幅に抑制することができる。
【００４３】また、この副室式エンジンでは、主室４１
には、リーン混合気を生成させるが、部分負荷時には、
リーンの程度が過ぎる場合があるので、必要に応じて吸
気量をコントロールするため、スロットルを設けること
ができるが、吸気の絞り割合は、従来のガソリンエンジ
ンに比較して大幅に小さいものである。この副室式エン
ジンに使用する燃料は、ガソリン、メタノール等のオク
タン価が高いもの、低セタン価の軽油等を使用すること
ができるが、圧縮比等の選定することによって他の燃料
を使用することもできる。
【００４４】次に、図１４〜図１６を参照して、この発
明による副室式エンジンの第５実施例について説明す
る。図１４はこの発明による副室式エンジンの第５実施
例を示す断面図、図１５はピストン変位に対応した主室
と副室との圧力及び筒内温度の変化を示すグラフ、及び
図１６は燃料噴射と着火タイミングを示す線図である。
第５実施例の副室式エンジンは、第４実施例のものと比
較すると、主として、吸気管に燃料を噴射して主室４１
にリーン混合気を生成する以外はほぼ同一の構成を有す
るので、同一部品には同一の符号を付して重複する説明
は省略する。
【００４５】この副室式エンジンは、シリンダヘッド１
３の中央に副室４２を形成する副室部材４５を設け、副
室部材４５に放射状に複数の連絡孔４６を形成し、エン
ジンの吸気系に燃料をミキシングする燃料噴射ノズル５
５を設けたものである。即ち、主室４１へ吸気を供給す
る吸気系（吸気ポート２２）には燃料噴射ノズル５５が
設けられ、主室４１に生成されるリーン混合気は燃料噴
射ノズル５５から吸気ポート２２に燃料を噴射すること
によって生成される。この副室式エンジンは、燃料噴射
ノズル５５から吸気ポート２２に燃料を噴射してリーン
混合気を生成し、そのリーン混合気を吸入行程で主室４
１に吸入すると共に、圧縮行程上死点近傍で副室４２に
設けられた燃料噴射ノズル４４から着火用燃料を副室４
２に噴射して副室４２で着火燃焼させるものである。
【００４６】この副室式エンジンは、吸気系の吸気ポー
ト２２のリーン混合気を主室４１へ吸入し、主室４１で
は混合気がリーンであるため自着火（ノッキング）は起
こらない。副室部材４５は、遮熱ガスケット５１，５２
や遮熱空気層５３から成る遮熱層を介してシリンダヘッ
ド１３に配置されているので、副室４２は遮熱構造とな
り、副室４２は高温に保持される。また、主室４１から
副室４２に流入するリーン混合気は、連絡孔４６によっ
て絞られて高速で流入するため、熱伝導率が高く、副室
４２内に流入したリーン混合気は主室４１内のリーン混
合気に比較して高温になっている。副室４２に燃料噴射
ノズル４４から着火用燃料が噴射されると、噴霧が高温
壁から受熱し、自着火するのに必要な温度、圧力、当量
比が確保され、混合気が副室４２で自着火することにな
る。次いで、副室４２から連絡孔４６を通じて主室４１
に火炎と混合気が噴出するため、主室４１内の温度、圧
力が上昇し、自着火し易くなり、或いは火炎が火種にな
って燃焼伝播し、燃焼スピードが速くなり、短時間に燃
焼が完結する。
【００４７】第５実施例の副室式エンジンは、上記のよ
うに、主たる燃焼である主室４１での燃焼が極めてリー
ン状態で燃焼するので、ＮＯX の生成が大幅に抑制され
る。また、第５実施例は、第４実施例と同様に、部分負
荷時や始動時には、副室部材４５に設けたヒータ４７に
通電して副室４２の昇温を図ることができる。
【００４８】
【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いるので、主室の燃焼の殆どが予混
合希薄燃焼であるため、燃焼温度が低く、ＮＯX の生成
を極めて少なくすることができる。副室からの火炎が多
数の連絡孔を通じて放射状に主室へ噴出するため、主室
における着火源が連絡孔から噴き出される火炎となって
主室全体で極めて短時間に燃焼が完結し、高い圧縮比で
且つ希薄混合気で燃焼することにより、高い熱効率を確
保することができる。また、副室から連絡孔を通じて主
室へ噴出した未燃混合や火炎の量は、主室に燃料の大部
分が予め噴射されているので、少量で済み、その結果、
副室自体のサイズを小型に構成でき、遮熱構造の副室を
ピストンに良好に形成できる。
【００４９】また、この副室式エンジンでは、熱発生の
ほとんどが主室に予め噴射された予混合気であり、副室
に噴射する燃料は副室で着火源を作るだけの量でよい。
従って、副室内での混合気生成は、エンジン性能に及ぼ
す影響は比較的に小さいため、必ずしも燃料噴射ノズル
を副室に突入させる必要がなく、燃料噴射ノズルの耐久
性を大幅に向上させることができる。
【００５０】この副室式エンジンは、主室において、高
圧縮比で、リーン混合気を燃焼させることができるの
で、熱効率をアップさせることができると共に、大部分
の燃料が主室でリーン混合気で燃焼させられるので、Ｎ
ＯX の発生を大幅に低減でき、着火コントロールが容易
になり、構造自体がシンプルであり、既存のエンジンを
改造して構成することができる。
【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
し、圧縮行程途中の燃料噴射時の状態を示す断面図であ
る。
【図２】図１の副室式エンジンのピストン圧縮上死点付
近の燃料噴射時の状態を示す断面図である。
【図３】図１の副室式エンジンの膨張行程初期の状態を
示す断面図である。
【図４】図１の副室式エンジンにおける燃料噴射ノズル
の噴射タイミングを示す説明図である。
【図５】この発明による副室式エンジンの別の実施例を
示し、ピストン圧縮上死点付近の燃料噴射時の状態を示
す断面図である。
【図６】この発明による副室式エンジンの更に別の実施
例におけるピストンを示す断面図である。
【図７】この発明による副室式エンジンの第４実施例を
示す断面図である。
【図８】図７の線Ａ−Ａにおける副室部材の断面図であ
る。
【図９】主室に燃料を噴射する状態を示す説明図であ
る。
【図１０】主室にリーン混合気を生成する状態を示す説
明図である。
【図１１】主室から副室へリーン混合気が侵入する状態
を示す説明図である。
【図１２】副室から主室へ火炎と混合気が噴出する状態
を示す説明図である。
【図１３】燃料噴射と着火タイミングを示す線図であ
る。
【図１４】この発明による副室式エンジンの第５実施例
を示す断面図である。
【図１５】ピストン変位に対応した主室と副室との圧力
及び筒内温度の変化を示すグラフである。
【図１６】燃料噴射と着火タイミングを示す線図であ
る。
【符号の説明】
１，４１ 主室 ２，４２ 副室 ３，３０，４３ ピストン ４，４４，５５ 燃料噴射ノズル ５，７，３６ 中央連絡孔 ６，３７，４６ 連絡孔 ８，４８ 多噴孔 ９，３２，５０ キャビティ １３ シリンダヘッド ２０ シリンダ ２２ 吸気ポート（吸気系） ３３ 副室構造体 ３４ 遮熱層 ４５ 副室部材 ４７ ヒータ ５１，５２ 遮熱ガスケット ５３ 遮熱空気層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 61/18 ３２０ Ｆ０２Ｍ 61/18 ３２０Ｚ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダ内を往復動するピストン、前記
    ピストンの頂面と前記シリンダとで囲まれる前記シリン
    ダ側に形成された主室、前記シリンダのほぼ中央に位置
    するように設けられた副室、前記主室と前記副室とを連
    通するほぼ前記シリンダ中央領域で周方向に隔置して形
    成された複数の連絡孔、及び少なくとも前記副室内に燃
    料を噴射する燃料噴射ノズルを具備し、吸入行程から圧
    縮行程までの間の所定の期間に前記主室に自着火しない
    程度のリーン混合気を生成し、ピストン圧縮上死点近傍
    で前記燃料噴射ノズルから前記副室内に着火用燃料を噴
    射して前記副室内の混合気を着火燃焼させることから成
    る副室式エンジン。
  2. 【請求項２】 前記副室はシリンダヘッドのほぼ前記シ
    リンダ中央領域に形成されたキャビティに配置された副
    室部材で形成され、前記連絡孔は前記副室部材に周方向
    に隔置して形成され、前記主室に生成されるリーン混合
    気は燃料を前記燃料噴射ノズルから前記連絡孔を通じて
    前記主室に噴射することにより生成される請求項１に記
    載の副室式エンジン。
  3. 【請求項３】 前記主室へ吸気を供給する吸気系には別
    の燃料噴射ノズルが設けられ、前記主室に生成されるリ
    ーン混合気は前記別の燃料噴射ノズルから前記吸気系に
    燃料を噴射することによって生成される請求項１に記載
    の副室式エンジン。
  4. 【請求項４】 前記副室はシリンダヘッドのほぼ前記シ
    リンダ中央領域に形成されたキャビティに配置された副
    室部材で形成され、前記副室部材は前記シリンダヘッド
    の前記キャビティに遮熱層を介して配置されている請求
    項１〜３のいずれか１項に記載の副室式エンジン。
  5. 【請求項５】 前記副室はシリンダヘッドのほぼ前記シ
    リンダ中央領域に形成されたキャビティに配置された副
    室部材で形成され、前記副室部材の壁体中には前記副室
    内の温度制御のためヒータが配置されている請求項１〜
    ４のいずれか１項に記載の副室式エンジン。
  6. 【請求項６】 シリンダ内を往復動するピストン、前記
    シリンダ側に形成された主室、前記シリンダのほぼ中央
    に位置するように前記ピストンに形成された副室、前記
    ピストンに前記主室と前記副室とを連通するほぼ前記シ
    リンダ中央領域に形成された中央連絡孔と前記中央連絡
    孔の回りの周方向に隔置して形成された複数の連絡孔、
    前記主室と前記副室に燃料を噴射する多噴孔を備えた燃
    料噴射ノズル、及び吸入行程から圧縮行程までの間の所
    定の期間において前記主室に燃料を噴射して自着火しな
    い程度のリーン混合気を生成し、ピストン圧縮上死点近
    傍で前記副室内に着火用燃料を噴射して前記副室内の混
    合気を着火燃焼させる制御を行うコントローラ、から成
    る副室式エンジン。
  7. 【請求項７】 前記燃料噴射ノズルの前記多噴孔から前
    記副室内への燃料噴射は、前記ピストンに形成された前
    記中央連絡孔を通じて前記副室の壁面に向かって噴射さ
    れる請求項６に記載の副室式エンジン。
  8. 【請求項８】 前記燃料噴射ノズルはピストン圧縮上死
    点近傍で前記中央連絡孔に突入し、前記副室内で前記多
    噴孔から前記副室の壁面に向かって燃料が噴射される請
    求項６に記載の副室式エンジン。
  9. 【請求項９】 前記副室は前記ピストンに形成されたキ
    ャビティに遮熱層を介して配置された耐熱材料から成る
    副室構造体で遮熱構造に構成されている請求項６〜８の
    いずれか１項に記載の副室式エンジン。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002502931A (ja) * 1998-02-07 2002-01-29 ダイムラークライスラー アーゲー ４サイクル内燃機関を作動するための方法
CN113653560A (zh) * 2021-08-18 2021-11-16 天津大学 一种包含强湍流射流预燃室的汽油机点火机构
CN114542315A (zh) * 2022-01-18 2022-05-27 北京理工大学 一种湍射流自燃着火发动机
CN117927366A (zh) * 2024-02-01 2024-04-26 上海醇喜新能源科技有限公司 一种高压低温稀薄燃烧甲醇专用内燃机及其应用方法
CN119618662A (zh) * 2024-11-05 2025-03-14 武汉理工大学 一种火焰传播特性试验装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9587606B2 (en) 2015-04-13 2017-03-07 Caterpillar Inc. Ducted combustion systems utilizing tubular ducts
US9506439B2 (en) 2015-04-13 2016-11-29 Caterpillar Inc. Ducted combustion systems utilizing adjustable length ducts
US9803538B2 (en) 2015-04-13 2017-10-31 Caterpillar Inc. Ducted combustion systems utilizing duct structures

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002502931A (ja) * 1998-02-07 2002-01-29 ダイムラークライスラー アーゲー ４サイクル内燃機関を作動するための方法
CN113653560A (zh) * 2021-08-18 2021-11-16 天津大学 一种包含强湍流射流预燃室的汽油机点火机构
CN114542315A (zh) * 2022-01-18 2022-05-27 北京理工大学 一种湍射流自燃着火发动机
CN114542315B (zh) * 2022-01-18 2023-02-21 北京理工大学 一种湍射流自燃着火发动机
CN117927366A (zh) * 2024-02-01 2024-04-26 上海醇喜新能源科技有限公司 一种高压低温稀薄燃烧甲醇专用内燃机及其应用方法
CN119618662A (zh) * 2024-11-05 2025-03-14 武汉理工大学 一种火焰传播特性试验装置

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