JPS58180720A - ト−チ点火式ガソリン内燃機関の燃焼室装置 - 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】 本発明は燃焼室を主燃焼室と、これに連通ずる副燃焼室
とより構成し、副燃焼室に生成される燃焼火炎をトーチ
ノズルを介して主燃焼室内に噴出し、これにより主燃焼
室内の混合気を着火燃焼させるようにしたトーチ点火式
ガソリン内燃機関の燃焼室装置に関するものである。

近年環境の保護と、経済性の要請から各自動車メーカは
競って排ガスの浄化と燃費の向上とを図った自動車用ガ
ソリン機関を研究、開発してきた。

本出願人も前記要請に答えるべく′ＩＩＡ自な構造を有
するトーチ点火式ガソリン内燃機関を提案し、実用に供
してきたが、最近では自動車本来の性能の一層の向上が
重視されるようになり、有害成分の発生低減と燃費の改
善に加えて機関本来の出力性能を向上させた高性能ガソ
リン内燃機関の開発が要望されている。

ところで一般にガソリン内燃機関では、燃費および出力
向上を図るための技術手段の一つとして機関の熱効率を
向上させるべ（その圧縮比を高めるのが有効であること
が知られているが、高圧縮比化に伴ってノッキング（異
常燃焼）の発生が漸次顕著となり、むしろこれが出力低
下を招く原因となっており高圧縮化にも自ら限界がある
。

而してノンキングの発生原因として混合気の火炎伝播に
よる最終燃焼部、すなわち末端ガスの非常に急激な燃焼
によるものと一般に言われており、このノンキングを抑
制する手段としては例えば■　燃焼ガスの温度、圧力を
低（すること、■　燃焼室壁、特に末端ガス部分の冷却
を促進すること、 ■　火炎速度を増大して燃焼速度をはやめること、 ■　火炎伝播の距離を短縮すること、 等が知られているが、前記トーチ点火式ガソリン内燃機
関が比較的アンチノック性に優れている特トーチエネル
ギを増大させるか、トーチノズルの径を小さくしてトー
チフレームのスピードを速くすることにより主燃焼室の
末端までトーチフレームを到達させ、全体として主燃焼
室内の混合気の燃焼速度を増大させてノッキングの発生
を抑制する手段が考　え　られるが、かかるトーチ点火
式ガソリン内燃機関と云えども圧縮比が一層高くなれば
、ノンキングの発生を抑えることは困難で通常のガソリ
ン内燃機関と同じような出力低下の原因になる。

またトーチ点火式ガソリン内燃機関ではトーチエネルギ
、もしくはトーチフレームスピードを極端に増大させる
と、その特定の運転状態、たとえば低速高負荷運転時に
ノッキング音とは異質の燃焼音が発生する場合がある。

この燃焼音の発生はそこで本発明はトーチ点火式ガソリ
ン内燃機関の前記特性を活かし、それにさらに構造上の
改良を加えることによってノッキングを抑制しつつ圧縮
比を高めＨＣ、ＣＯ、Ａ’　Ｏｘ等の有害成分の発生低
減と共に、燃料消費率の向上と出力性能の向上を図るよ
うにした高性能トーチ点火式ガソリン内燃機関の燃焼室
装置を提供することを主な目的とするものである。

更に本発明は燃焼音の低減を図り、静粛で軽快。

円滑な運転を可能にした高性能トーチ点火式ガソリン内
燃機関の燃焼室装置を提供することを他の目的とするも
のである。

ところで本出願人は既にアンチノック性に優れたトーチ
点火式ガソリン内燃機関の基本的な技術思想を開示（％
公昭５６−６１１号公報）しているが、本発明でさらに
前記機関に改良を加え高圧縮比（圧縮比略９以上）の高
性能のトーチ点火式ガソリン内燃機関を開発した。而し
１本発明によれば、■既燃ガスによるトーチ効果　■燃
焼時間の短縮効果　■エンドガスの壁面冷却効果 を図ることにより、前記目的を達成した。更に出力向上
を図るため混合気の充填効率を上げるべく吸気２弁の３
弁式燃焼室を採用している。

以下、図面により本発明をクロスフロー型４サイクル多
気筒ガソリン機関に実施したいくつかの実施例について
説明する。

先ず第１〜６図を参照して本発明の第一実施例について
説明する。

前記機関の機関本体Ｅは、シリンダブロック１と、この
上にガスケット３を介して重合ｍ１着されるシリンダヘ
ッド２とを備え、シリンダブロック１に形成されるシｉ
）ンダ４内にはピストン５が摺動自在に嵌合される。ま
たシリンダヘッド２には、ピストン５の頂面−側に偏ら
せて、互いに相対向する第１．第２傾斜面６α、６１Ｊ
を有するヘッド側凹部６が形成され、一方ピストン５の
頂面には、前記凹部６に対向し、これと略対称形状のピ
ストン側凹部７が形成され、これら凹部６，７によって
比較的容積の小さい主燃焼室Ｍが形成される。

主燃焼室Ｍを形成する前記ヘッド側凹部６の一側の第１
傾斜面６αには対をなす第１．第２主吸気弁口８，９が
並列して開口され、これらの主吸気弁口８，９にはシリ
ンダヘッド２に形成される第１．第２主吸気ポー）１０
．１１が連通され、これらの主吸気ポー）１０．１１は
主吸気系の主燃料供給装置、たとえば主気化器１２に連
通される。この主気化器１２は比較的希薄な空燃比を生
成するように調整される。

前記第１．第２主吸気弁口８，９は、何れもシリンダヘ
ッド２に弁ガイド１３を介して摺動自在に設けられる第
１．第２主吸気弁１４．１５によって開閉されるように
なっており、それら第１゜第２主吸気弁１４，１５は図
示しない従来公知の動弁機構によって開閉作動され、そ
の開弁時に主気化器１２によって生成された比較的希薄
な空燃比の混合気が主燃焼室Ｍ内に吸入される。

また第２図に示すように主燃焼室Ｍの他側の第２傾斜面
６ｈには、前記第１主吸気弁１４と並列して排気弁口１
６が開口され、この排気弁口１６は、シリンダヘッド２
に形成した排気ポート１７に連通されている。排気弁口
１６は排気弁１８によって開閉されるようになっており
、この排気弁１８は前記第１．第２主吸気弁１４．１５
と同じくシリンダヘッド２に上下に摺動自在に支持され
ており、従来公知の動弁機構によって開閉作動される。

而して第２図に示すように第２主吸気弁１５と排気弁１
８とは、シリンダ４の軸心Ｏをはさんでそのシリンダ４
の略直径線上に配置され、また第１主吸気弁１４は、第
２主吸気弁１５と排気弁１８間において、シリンダ４の
軸心０から遠ざかる側に偏して配置される。精へ第１＼
箒曳曳吸気野Ｎ脅〜峯＼＼１贅排気大＼ム林＼ｈ指纏唇
瑣無’ＬＫ配ｔ％に％本前記主燃焼室Ｍの周囲には、ピ
ストン５頂面の前記ピストン側凹部７を除くピストン側
平坦面と、この平坦面に対面する、シリンダヘッド下面
のヘッド側平坦面とによって、第１図に示すようにピス
トン５が上死点にあるとき主燃焼室Ｍの外周部に面積の
大きい第１スキツシユ・エリアへ押＼〜ぶ＼領域Ｓ　ｓ
　ｔ　　と、面積の小さい２つの第２．第３スキツシユ
・エリアｔｑｂ〜堀（ｑ剰ｓ、、ｓ、とが形成される。

前記第１スキツシユ・エリアＳ、は、第２主吸気弁１５
と排気弁１８間のシリンダ４周辺部に形成され、その内
側中央部にはそれらの弁１５．１８間を通ってシリンダ
４の軸心Ｏに向って突出する膨出部１９が形成される。

また前記第２スキツシユ・エリアＳ２は、前記第１．第
２主吸気弁１４．１５間のシリンダ４周縁部に形成され
、さらに前記第３スキツシユ・エリアＳ、は前記第１主
吸気弁１４と排気弁１８間のシリンダ４周縁部に形成さ
れる。％ＡＸＪＬｇＫへ＼樵へへへへ’Ｘ％＼＼隻＼篤
〜＼鴬Ｎ〜實賢ちすγ＼人外凝〜髄胸＼輸等閣篇叛存し
曳桶記案颯焼％蔑へ外風阪阻ｉきれ杭前記シリンダヘッ
ド２には、前記第１スキツシユ・エリアＳ１上において
前記主燃焼室Ｍ上に隔壁２６をへたてて副燃焼室Ａが形
成される。

この副燃焼室Ａは、その上面に副吸気弁口２０が開口さ
れ、その副吸気弁口２０はシリンダヘッド２に形成され
る副吸気ポート２１に連通され、この副吸気ポート２１
は副吸気系の副燃料供給装置、たとえば副気化器２２に
連通される。副気化器２２は比較的濃厚な空燃比の混合
気に調整される。副燃焼室Ａの上方において、シリンダ
ヘッド２には、弁保持体２３が設けられ、この弁保持体
２３には副燃焼室Ａと副吸気ポート２１とを連通する連
通路２４が形成されるとともに前記副吸気弁口２０を開
閉する副吸気弁２５が上下に摺動可能に支持されており
、この副吸気弁２５は従来公知の動弁機構によって開閉
作動されるようになっており、その開弁時に副気化器２
２によって生成された比較的濃厚な混合気が副吸気ポー
ト２１を通って副燃焼室Ａ内に吸入される。

前記副燃焼室Ａは、前記第１スキツシユ・エリアＳ、の
上方において第１主吸気弁１１と排気弁１８との間に介
在されており、その下面が球面状をなした円筒状に形成
され、その縦軸線１．−１゜は上から下に向ってシリン
ダ４の縦軸線Ｌ−Ｌと交叉するように傾斜している。ま
た前記副燃焼室Ａの一部は前記第１スキツシユ・エリア
Ｓ、の膨出部１９上にある。

副燃焼室Ａの下方には、その−側に偏し℃プラグ装着用
の螺子孔２７と、この孔２７に連通するとともに前記副
燃焼室Ａの底部に開口するプラグ室２８とが形成され、
螺子孔２７に螺着した点火プラグＰの電極２９が前記プ
ラグ室２８内にあってその一部は副燃焼室Ａに臨んでい
る。

シリンダヘッド２の、主燃焼室Ｍと副燃焼室Ａとを離隔
する隔壁２６には、一本の主トーチノズれ、またその下
端は主燃焼室Ｍに連通される。而して主トーチノズル３
０の主燃焼室Ｍ側聞口端は、前記第１スキツシユ・エリ
アＳ１の膨出部１９の近傍において主燃焼室Ｍを形成す
る前記ヘッド側凹部６の第２傾斜面６ｂに開口しており
、その主トーチノズル３０の副燃焼室Ａ側聞口端の投影
面内に点火プラグＰの電極２９が位置している。主トー
チノズル３０は、プラグ室２Ｂ側の直状部３０αと、主
燃焼室Ｍ側に向って末広状に拡がるテーパ部３０ｈとよ
りなっており、直状部３０αとテーバ部３０ｈとの境界
部３Ｍは主トーチノズル３０の中間もしくは副燃焼室Ａ
に偏している。

また主トーチノズル３０の主燃焼室Ｍ側聞口端は前記第
１スキツシユ・エリアＳ１の膨出部１９にあってその主
燃焼室Ｍの容積中心部を向いており、その縦軸＠Ａ２　
’ｔの延長線は前記第２主吸気Ｍ１５と排気９ｆ１８間
を通り、さらに前記第１主吸気弁１４直下の第２主吸気
弁１５寄りを通る。

前記１本の主トーチノズル３ｏの途中からはそれよりも
小径の１本の副ノズル３２が分岐されており、そのノズ
ル３２の下端は前記第１スキツシユ拳エリアＳＩ　に開
口している。この副ノズル３２の主トーチノズル３ｏ側
開口端は、その直状部３０αとテーパ部３０Ａとの境界
部３ｏｃもしくはその近傍にあり、またその第１スキツ
シユ・エリアＳＩ側開口端は該第１スキシユ・エリアＳ
。

の膨出部１９に続く、凹部６の第２傾斜面６ｂに開口し
ている。そしてこの副ノズル３２の縦軸線’ｓ　　　ｔ
ｓは主トーチノズル３ｏの縦軸線１２−６．と略直角へ
簀１＼’ｈ’ｍ電胸に交叉し、またシリンダ４０周壁土
部と交叉する。

主トーチノズル３ｏの副燃焼室Ａ側聞口端から前記点火
プラグＰの電極２９に至るまでの距離αは、前記開口端
から副燃焼室Ａの副吸気弁口２゜に至るまでの距離すよ
りも短（設定しており、好ましくはそれら長さの比を２
１５とする。また主トーチノズル３０の縦軸１ｍ　ｔ、
、−ｔ、の延長線と副燃焼室Ａ内壁との交点よりも下方
に点火プラグＰの電極２９が配置される。

尚、主トーチノズル３０からは複数本の副ノズル３２を
分岐するようにしてもよい。

次に前記第一実施例の作用を説明する。

いま機関が運転されると、その吸入行程において、主燃
焼室Ｍ内には、主気化器１２によって生成される比較的
希薄な混合気が吸入され、また副燃焼室Ａ内には副気化
器２２によって生成される比較的濃厚な混合気が吸入さ
れる。そして機関の圧縮行程の終了近くで点火プラグＰ
が点火すると、副燃焼室Ａ内の濃厚混合気が燃焼すると
ともに主トーチノズル３０より主燃焼室Ｍ内に噴出する
トーチフレームにより該室Ｍ内の希薄混合気が燃焼して
成層燃焼が行われる。

而して前記実施例に示すような暫魅構造の燃焼室によっ
て本発明は次のような燃焼効果が得られる。

＜Ｉ＞既燃ガストーチ効果 この効果は点火プラグＰの電極２９を主トーチノズル３
０の副燃焼室Ａ側聞口端近くに設けたこと、主トーチノ
ズル３ｏの途中から分岐する副ノズル３２を主燃焼室Ｍ
の周辺部の第１スキツシユ・エリアＳ１に開口したと−
とにより達成される。

すなわち点火プラグＰの点火により先ずその電極２９近
くの濃厚混合気に着火し、その燃焼火炎が副燃焼室Ａの
奥部と主トーチノズル３ｏ内部との両方に鵞驚熟＼同時
に伝播する。これにより副燃の希薄混合気の着火が早く
なり、また主燃焼室Ｍと副燃焼室Ａ内の圧力差が小さく
なってトーチフレーム速度が遅（なる。またこの場合燃
焼が主トーチノズル３ｏから開始されるので、主燃焼室
Ｍ内ニハ主トーチノズル３ｏ近傍の混合気の燃焼したも
のが先に主燃焼室Ｍ内に噴出し、その後これを後追いす
るように副燃焼室Ａ内の燃焼火炎が噴出するため、主ト
ーチノズル３ｏがら主燃焼室Ｍへ噴出するトーチフレー
ムは未燃の濃厚混合気を含まない既燃ガストーチフレー
ムとなる。したがって前述の遅いトーチフレーム速度と
、ソノトーチフレーム（未燃の濃厚混合気を含まない）
の比較的長い時間の主燃焼室Ｍへの噴出とにより主燃焼
室Ｍ内では混合気の激しい乱れを伴わずにその混合気を
着火燃焼させ、燃焼音の発生が抑えられる。また主燃焼
室Ｍ内の混合気の燃焼により原生％”ｋ−勇士トーチノ
ズル３ｏ内の燃焼ガスの流しはエゼクタ効果を生じ副ノ
ズル３２内の圧力を降副ノズル３２を通って主トーチノ
ズル３０内に吸引還流され、主トーチノズル３０内を流
れる燃焼ガスと混合燃焼して既燃ガスとなり再度主燃焼
室Ｍ内に噴出される。このような燃焼過程により主燃焼
室Ｍ内の最高燃焼圧力と燃焼圧力上昇率とが抑えられ、
さらにエンドガスの断熱圧縮による局部的温度上昇も抑
えることができ、この結果圧縮比を高めても燃焼圧力お
よび温度の上昇が抑制されるので、ノッキングが効果的
に抑制されるとともに前述のように主燃焼室Ｍ内の混合
気が激しい乱れを生じないことと相俟って燃焼音の発生
をも防止することができ、さらに前記未燃混合気の吸引
還流作用は主燃焼室Ｍ内の未燃混合気を再燃焼させるの
で、ＥＣ，ＣＯ等の有害成分の発生を低減させることが
できる。

＜ｎ＞燃焼時間の短縮およびエンドガスの冷却効果これ
は主燃焼室Ｍをコンパクト化したこと、主燃焼室Ｍの周
囲にスキッシュ・エリアを設けたこと、さらに副ノズル
をスキッシュ・エリアに開口したこと、により達成され
る。

すなわち主トーチノズル３０の開口端から主燃焼室Ｍへ
の火炎伝播距離が短かくなって希薄混合気の燃焼時間が
短縮され、さらに主として第１スキツシユ・エリアＳ１
のスキッシュ作用により主燃焼室Ｍ内の燃焼速度が促進
されてノッキングの発生が抑制されるとともに熱効率が
向上する。

さらに第１〜第３スキツシユ・工！Ｊ　７　Ｓ＋　　ｐ
　Ｓ　ｔ　＋Ｓ、の壁面部の温度が低（しかもそれらの
スキッシュ・エリアのスキッシュ作用により、主燃焼室
Ｍの周辺部に発生し易い自己着火現象が防止され、さら
にまた第１スキツシユ・エリアＳ１に副ノズル３２が開
口することにより前述の未燃混合気の主トーチノズル３
０への吸引還流作用が促進され、これによってもノッキ
ングが抑制される。

さらに本発明は前記第一実施例に詳述したように吸、排
気弁の配置を特定することによって前記目的達成のだめ
の最適な、主燃焼室Ｍの形状およびそのコンパクト化、
トーチノズルの主燃焼室側開口位置とその方向、副燃焼
室の位置、点火プラグの取付位置、およびスキッシュ・
エリアの形成が可能になり、かつ機関の充填効率が高め
られるとともに前記＜　Ｉ　＞　、　＜ｎ＞の効果を一
層顕著なものとすることができる。

第７，８図には本発明の第二実施例が示される。

この実施例は主トーチノズル３０の配置および第１スキ
ツシユ・エリアＳ、の大きさが前記第一実施例のものと
若干相違している。すなわち主トーチノズル３０の主燃
焼室Ｍ側聞口端は排気弁１８寄りにあり、その縦軸線Ｚ
、−ｔ、は主燃焼室Ｍの容積中心部に指向してあり、そ
の延長線は互いに隣接する排気弁１Ｂと第１主吸気弁１
４の周縁部直下を通過する。また第１スキツシユ・エリ
アＳ、は前記第一実施例のものよりもその面積が小さく
形成されている。而してこの第二実施例も前記第一実施
例と同等の作用効果を奏する。

第９〜１２図には、本発明の第三実施例が示される。こ
の第三実施例は主トーチノズル３０の配置および第１ス
キツシユ・エリアＳ、の大きさにおいて前記第一実施例
のものと相違している。この実施例によれば、主トーチ
ノズル３０の副燃焼室Ａ側聞口端が副燃焼室Ａとこれに
隣接するプラグ室２８に跨っており、またその主燃焼室
Ｍ側聞中心部に指向してあり、その延長線は排気弁１Ｂ
と第１主吸気升１４の周縁部直下を通る。また第１スキ
ユシユ・エリアＳ１は第一実施例のものよりも面積が小
さく形成される。

而してこの第三実施例も前記第一実施例と同勢の作用効
呆を奏し得る。

また、この第三実施例では主トーチノズル３０の副燃焼
室Ａ側聞１」端の投影面が点火プラグＰの電する加圧混
合気によって火炎核が吹き消されるようなことがない。

第１３〜１７図には本発明の第四実施例が示される。こ
れは主トーチノズルを２本にした場合の実施例で以下に
その具体的構造を説明する。主燃焼室Ｍと副燃焼室Ａと
を隔てる隔壁２６には２本開口端は第１５図に示すよう
に副燃焼室Ａとプラグ室２８とに跨って開口され、また
その主燃焼室Ｍ伸開口端は排気弁１８の近くで主燃焼室
Ｍの側壁上部に開口し、その縦軸線１２／　　Ｚ、／の
延長線は排気弁１８の直下を通過する。一方前記第２主
トーチノズル３０□の副燃焼室Ａ側聞口端は第１６図に
示すように副燃焼室Ａの底面に開口し、またその主燃焼
室Ｍ側聞目端は第２主吸気弁１５の近くで主燃焼室Ｍの
側壁上部に開口し、その縦軸線ｔ　２／／　−７２″の
延長線は第２主吸気弁１５の直下を通過する。

第１．第２主トーチノズル３０．．３０２よりそれぞれ
分岐される第１．第２副ノズル３２１　。

３２２は、何ｔ１．も第１スキツシユ・エリアＳ、に間
隔を存して開［１される。

また実施例ではピストン５の上面は凹部が形成されずに
平坦であって、第１．第２主吸気弁１４゜１５同には前
記第一実施例に示すような第２スキツシユ・エリアＳ２
が存在しない。そして主燃焼室Ｍの容積は前記第一〜第
三実施例に示すものよりもさらに小さく形成することが
できる。

而してこの第四実施例では第１．第２主トーチノズル３
０．＋３（１２からのトーチフレームは排気弁１８の第
２主吸気弁１５の下方に向って噴出して該室Ｍ内の混合
気を均等に素早く燃焼させることができる。そして主燃
焼室Ｍと主トーチノズル３０の方位と数により火炎伝播
距離を短縮じてノッキングの抑制要因である、燃焼顎間
の一層の短縮を図ることができ、さらに前記第一実施例
と同じく副ノズル３２１，３２２の存在により池のノッ
キングの抑制要因である、混合気の温度、圧力を低下さ
せることができる。

またこの第四実施例では、第１．７Ｊ÷２主トーチノズ
ル３０．．３０．の副燃焼室Ａ　Ｉ＋ｔｉｌ　Ｗ口端の
投影面か点火プラグＰの電極２９から外れた位置にある
ので、機関の圧縮行程で主燃焼室Ｍから第１゜第２主ト
ーチノズル３０．．３０□を介して副燃焼室に流入する
加圧混合気によって火炎核が吹き消されるようなことは
ない。

尚、第１．第２主トーチノズル３０１　．３０□からは
それぞれ複数本の副ノズルを分岐するようにしてもよい
。

第１８〜２４図に示す第五実施例は、前記第四実施例の
変形例であって、第１．第２主トーチノズル３０．．３
０□および副ノズル３２．．３２□の方位、第１スキツ
シユ・エリアＳ１の大きさが相違している。すなわち２
本の第１．第２主トーチノズル３００，３０ｔの副燃焼
室Ａ側聞口端は相互に離隔しており、また２本の第１．
第２主トーチノズル３０８，３０．の縦軸線１２’　　
Ｚ２’ｔ１２″−１２′の夾角が小さくしてあり、さら
に第１゜第２主トーチノズル３０．．３０２の副燃焼室
Ａ側聞口端において第１主トーチノズル３０．は副燃焼
室Ａとプラグ室２８に第２主トーチノズル３０、は副燃
焼室Ａ底部に開口される。また第１スキツシユ・エリア
ＳＩの面積を小さくし、さらに第１１第２スキツシユ・
エリアＳ、、Ｓ、が存在しない。またこの第五実施例で
は第２８　、２９図に示す上面に大径の凹部７′を形成
したピストン５を使用することによりさらに第１スキツ
シユ・エリアＳ１の面積を小さくすることができる。而
してこの実施例も前記第四実施例と同じ作用効果を奏す
る。

第２５〜２７図に示す第六実施例はさらに前記第五実施
例の変形例であって第１．第２主トーチノズル３０．．
３０．の副燃焼室Ａ１則開口端から点火プラグＰの電極
２９までの距離を略等しくしたものである。

以上のように本発明によれば、ピストンの頂面と協働し
て主燃焼室を形成するシリンダヘッド下面の四部に互い
に相対向する第１．第２傾斜面を設け、前記第１傾斜面
には略同−面積の第１．第２主吸気弁口を並列して開口
し、また第２傾斜面には１つの排気弁口とトーチノズル
の主燃焼室側開口端を並列して開口し、排気弁口を第１
主吸気弁口に、また副燃焼室を第２主吸気弁口にそれぞ
れ対向して配置させ、前記凹部の平坦な下面とピストン
の平坦な頂面とにより第１スキツシユ・エリアを形成し
、このスキッシュ・エリア上に点火プラグを備えた副燃
焼室を設けたので、主燃焼室のコンパクト化が可能とな
り、主トーチノズルから主燃焼室への火炎伝播距離が短
かくなって希薄混合気の燃焼時間が短縮され、また第１
スキンシユ・エリアのスキッシュ作用により主燃焼室内
の燃焼速度が促進されてノッキングの発生が抑制され、
主燃焼室の周辺部に発生し易い自己発火現象が防止され
、熱効率を大幅に向上させることができる。

また、トーチノズルの途中から分岐した副ノズルの下端
を第１スキツシユ・エリアに開口したので、主燃焼室内
の未燃混合気の副燃焼室への吸引還流作用により主燃焼
室内の最高燃焼圧力とその上昇率とが抑えられ、さらに
エンドガスの断熱圧縮による局部的な温度上昇を抑える
ことができ、ノッキングを抑制することができるととも
に有害成分の発生を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は本発明の第一実施例を示すもので、第１図
は第２図Ｉ−Ｉ線に沿う機関の頭部の縦断側面図、第２
図は第１図■−打線に沿つシリンダヘッド゛の底面図、
第３図は第２図ｍ　−ｉｔ線断面図、第４図は第１図Ｉ
Ｖ−ｍＶ線に沿う部分断面図、第５図は第１図ｖ−■線
断面図、第６図は第５図ＶＩ　−■線断面図、第７，８
図は本発明の第二実施例を示すもので、第７図はシリン
ダヘッドの底面図、第８図は第７図■−■線断面図、第
９〜１２図は本発明の第三実施例を示すもので、第９図
は第１０図ＩＸ−ＩＸ線に沿う機関頭部の縦断側面図、
第１０図は第９図Ｘ−Ｘ線に沿うシリンダヘッドの底面
図、第１１図は第９図Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、第１２図
は第９図Ｘ−Ｘ線にａ５部部分面図、第１３〜１７図は
本発明の第四実施例を示すもので、第１３図は第１４図
ｘｍ−ｘｍ線に沿う機関頭部の縦断側面図、第１４図は
第１３図ＸＴＶ−ＸＰＩ線に＆５シリンダヘッドの底面
図、第１５図は第９図Ｘ−ＸＶ線に沿う断面図、第１６
図は第１４図Ｘ■−ＸＶＩ線に沿う断面図、第１７図は
第９図Ｘ−Ｘ■線に沿う断面図、第１８〜２４図は本発
明の第五実施例を示すもので、第１８図は第１９図ＸＶ
ＩＩ−Ｘ［線に沿う底面図、第１９図は第１８図ＸＩＸ
−ＸＩＸ線に沿う断面図、第２０図は第１８図ｘＸ−Ｘ
Ｘ線に沿う断面図、第２１図は第１８図ＸＸＩ−ＸＸｔ
線に沿う断面図、第２２図は第１８図Ｘ■−Ｘ■線に清
う断面図、第２３図は第１８図ＸＸ■−ｘｘｍ線に沿う
断面図、第２４図は第１９図ＸＸＩＶ−ＸＸｌｖ線に沿
う断面図、第２５〜２７図は本発明の第六実施例を示し
、第２５図はシリンダの一部底面図、第２６図は第２５
図ＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線に沿う断面図、第２７図は第２
６図ＸＸ■−ＸＸ■線に沿う断面図、第２８図は他のピ
ストンの側断面図、第２９図はそのピストンの平面図で
ある。 Ａ・・・副燃焼室、Ｍ・・・主燃焼室、Ｏ・・・軸心、
Ｐ・・・点火プラグ、 ２・・・シリンダヘッド、４・・・シリンダ、５・・・
ピストン、６・・・ヘッド側凹部、６ａ＋６ｂ・・・第
１．第２傾斜面、８，９・・・第１．第２吸気弁口、１
４゜１５・・・第１．第２主吸気弁、１６・・・排気弁
口、１８・・・排気弁、１９・・・膨出部、２６・・・
隔壁、２８・・・プラグ室、２９・・・電極、３０・・
・主トーチノズル、３０、．３０□・・・第１．第２主
トーチノズル、３２・・・副ノズル、３２ｔ−３２□・
・・第１．第２副ノズル 第２図 第５図 第１４図 第１７図 第１８図 第１９図 第２０図 一１α 第２１図 第２２図　　　　　　　第２３図 第２４図 第２５図 第２６図 第２７図 第２８図 第２９図 １ １１０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　シリンダ内に摺合されるピストンの頂面と、この頂
   面と対向してシリンダヘッドの下面に形成される凹部と
   で主燃焼室を形成し、またシリンダヘッドには点火プラ
   ンを備えた副燃焼室と、この副燃焼室を前記主燃焼室に
   連通ずる主トーチノズルを形成してなるトーチ点火式ガ
   ソリン内燃機関において、前記凹部は互いに相対向する
   第１．第２傾斜面を有し、前記第１傾斜面には、ｗｍ〜
   箇穢η第１．第２主吸気弁口を並列して１１１４０し、
   また前記第２傾斜面には１つの排気弁口と前記主トーチ
   ノズルの主燃焼室側開口端を並列して開口し、前記排気
   弁口を第１主吸気弁口に、また前記副燃焼焼室を第２主
   吸気弁口にそれぞれ対向して配置させ、前記凹部の平坦
   な下面と前記ピストンの平坦な頂面とにより第１スキツ
   シユ・エリアを形成し、この第１スキツシユ・エリア上
   に前記点火プラグを備えた副燃焼室を配設することを特
   徴とするトーチ点火式ガソリン内燃機関の燃焼室装置。 ■　前記特許請求の範囲第０項記載のトーチ点火式ガソ
   リン内燃機関の′燃焼室装置において、前記第１．第２
   主吸気弁口間において、前記シリンダヘッドの凹部の周
   縁に形成される平坦な下面と、前記ピストンの平坦な上
   面とにより第２スキツシユ・エリアを形成してなるトー
   チ点火式ガソリン内燃機関の燃焼室装置。 ■　前記特許請求の範囲第０項または第０項記載のトー
   チ点火式ガソリン内燃機関の燃焼室装置において、互い
   に対向する第１主吸気弁口と排気弁口間において前記シ
   リンダヘッドの凹部の周縁に形成される平坦な下面と、
   前記ピストンの平坦な頂面とにより第３スキツシユ・エ
   リアを形成してなるトーチ点火式ガソリン内燃機関の燃
   焼室装置。 ■　前記特許請求の範囲第０項記載のトーチ点火式ガソ
   リン内燃機関の燃焼室装置において、前記ピストンの頂
   面ば、その外周部に平坦面を残して凹部を形成してなる
   トーチ点火式ガソリン内燃機関の燃焼室装置。 ■　前記特許請求の範囲第０項記載のトーチ点火式ガソ
   リン内燃機関の燃焼室装置において、前記ピストン頂面
   の凹部は、前記シリンダヘッドの凹部とはそれらの対向
   面が略対称形状であるトーチ点火式ガソリン内燃機関の
   燃焼室装置。 ■　前記特許請求の範囲第０項記載のトーチ点火式ガソ
   リン内燃機関の燃焼室装置において、前記第１スキツシ
   ユ・エリγの中央部を主燃焼室の中心部に膨出させ、そ
   の膨出部に続（前記第２傾斜面に１本よりなるトーチノ
   ズルの主燃焼室側開口端を開口し、この開口端を、前記
   ピストンが上死点近傍にあるときの主燃焼室の中心部に
   指向させてなるトーチ点火式ガソリン内燃機関の燃焼室
   装置。 ■　前記特許請求の範囲第０項記載のトーチ点火式ガソ
   リン内燃機関の燃焼室装置において、前記主トーチノズ
   ルは２本よりなり、一方の主トーチノズルの主燃焼室側
   開口端を前記排気弁とこれに対向する第１主吸気弁間の
   下方に指向させ、また他方の主トーチノズルの主燃焼室
   側開口端を前記第１スキツシユ・エリアに近接する第２
   主吸気弁の下方に指向させてなる、トーチ点火式ガソリ
   ン内燃機関の燃焼室装置。 ■　前記特許請求の範囲第０項記載のトーチ点火式ガソ
   リン内燃機関の燃焼室装置において、前記副燃焼室に設
   けられる点火プラグの電極は、前記主トーチノズルの副
   燃焼室側開口端に近接させてなるトーチ点火式ガソリン
   内燃機関の燃焼室装置。 ０　シリンダ内に摺動されるピストンの頂面と、この頂
   面に対向してシリンダヘッドの下面に形成される凹部と
   で主燃焼室を形成し、またシリンダヘッドに点火プラグ
   を備えた副燃焼室と、この副燃焼室を前記主燃焼室に連
   通ずる主トーチノズルを形成してなる、トーチ点火式ガ
   ソリン内燃機関において、前記凹部は互いに相対向する
   第１．第２傾斜面を有し、前記第１傾斜面には、＊ｍ’
   ｂｉ榎町第１．第２主吸気弁口を並列して開口し、また
   前記第２傾斜面には１つの排気弁口と前記主トーチノズ
   ルの主燃焼室側開口端を並列して開口し、前記排気弁口
   を第１主吸気弁口に、また前記副燃焼室を第２主吸気弁
   口にそれぞれ対向して配置させ、前記凹部の平坦な下面
   と、前記ピストンの平坦な頂面とにより第１スキツシユ
   ・エリアを形成し、このスキッシュ・エリア上に前記点
   火プラグを備えた副燃焼室を配設し、前記主トーチノズ
   ルの途中から分岐した副ノズルの下端を前記第１スキツ
   シユ・エリアに開口したことを特徴とするトーチ点火式
   ガソリン内燃機関の燃焼室装置。 ［相］　前記特許請求の範囲第０項記載のトーチ点火式
   ガソリン内燃機関の燃焼室装置において、前記主トーチ
   ノズルは副燃焼室側の直状部と、この直状部から主燃焼
   室に向って末広状に拡がるテーバ部とから構成し、前記
   副ノズルを前記直状部とテーパ部との境界部もしくはそ
   の近傍より分岐してなるトーチ点火式ガソリン内燃機関
   の燃焼室装置。