JPS601321A - 副室式機関の燃焼室 - 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】 本発明は副室式機関の燃焼室に関する。

従来の渦流室式機関の副室噴口を第１図に示す。

図において、副燃焼室２はシリンダへラド４内に凹設さ
れている。副燃焼室２の構造は、上部が半球形、下部は
円錐台のものあるいは円柱形の°もの等があるが、第１
図には下部が円錐台のものを示−す。副燃焼室２に燃料
噴射弁５及び機関の始動時に副燃焼室２内を予熱するグ
ロープラグ６を必要に応じて設置する。副燃焼室２は副
室噴口３を介してピストン７の頂面、シリンダ８．シリ
ンダヘッド４の下面から構成される主燃焼室１と連通し
ている。副燃焼室中心線Ａ−Ａとシリンダ中心線Ｂ−Ｂ
を含む平面による副室噴口３の切断面での副室噴口３の
稜線は平行である（θ、−〇Ｒ）。

機関運転時の圧縮行程で、ピストン７によシ主燃焼室１
内の空気が圧縮され副室噴口３を経て副燃焼室２内に流
入し渦流Ｓを生成する。渦流Ｓの方向に沿って燃料噴射
弁５よシ燃料を噴射すると。

燃料は渦流Ｓと共に副燃焼室２内を旋回し、燃料と空気
の混合が行われ１着火、燃焼する。副燃焼室２内の燃焼
ガス、未燃燃料は副室噴口３を通って主燃焼室１内に噴
出しビス・トンに仕事をすると共に主燃焼室１内の空気
との混合燃焼を行わしめる。即ち、副燃焼室２から流出
した噴流はシリンダ中心線Ｂ−Ｂに対し副燃焼室２と反
対側のシリンダ壁８まで到達し、壁面に衝突する。衝突
後はシリンダ壁８の壁面に沿って分散する。

しかし上記のものには次の欠点がある。

副室式機関の燃焼を良好にするには、副燃焼室２内の燃
焼ガス、未燃燃料をすみやかに主燃焼室１内に噴出し、
主燃焼室１内の混合気形成を促進させねばならない。

従来、主燃焼室１内での混合気形成促進のために、副室
噴口３の通路面積を小さくして副燃焼室２から主燃焼室
１への噴出ガス速度（噴流速度）を大きくしているので
、副燃焼室２から主燃焼室１へのガス流出が抑制される
ために、副室噴口３の絞シ損失が大きくなる。また、前
記噴流速度が大きいため、主燃焼室１への熱損失が大き
い。

第２図に示すように副室噴口角度札（＝θＲ）を大きく
すると、副燃焼室２内の渦流旋回方向と主燃焼室１への
ガス噴出方向の角度差（１８０−ｉｌｌＬ）’が少さく
なるため、主燃焼室１ヘガスが流出しゃすくなシ、副室
噴口絞り損失は小さく々るが、副室噴口角度θＬ（＝Ｏ
Ｒ）が大きいため、主燃焼室１内の噴流ペネトレーショ
ンが小さくなり、主燃焼室１内の混合気形成、従って燃
焼が悪化する。

逆に第３図に示すように副室噴口角度θＬ（＝＝θＲ）
を小さくすると、主燃焼室１内の噴流ペネトレーション
は大きくなるが、前記角度差（１８０−θ、）０が大き
くなシ、主燃焼室１ヘガスが流出しにくくなシ、副室噴
ロ絞シ損失は犬１くなる。同時に副室噴口３が副室口金
９からはみ出し、構成できなくなるかあるいは構造が複
雑となるためコスト高となる。

本発明の目的は、副室噴口の絞υ炉失を低減し。

副燃焼室、主燃焼室内の燃料と空気の混合、燃焼を改善
するために、副燃焼室から主燃焼室へのガ。

ス流出を容易にし、さらに主燃焼室内の噴流の方向性向
上によるペネトレーションを改善するための副室噴口の
形状を提供することであシ、その特徴とするところは、
副燃焼室中心線とシリンダ中心線とを含む平面による副
室噴口の切断面での晶１ｊ室噴口の稜線のうち、シリン
ダ中心線側に位置する稜線とシリンダ中心線に直角な平
面とのなす最小角度をＯＬで表わし、シリンダ中心線か
ら離れて位置する稜線とシリンダ中心線に直角表平面と
のなす最小角度を０８で表わしたとき、θ１〈輸とした
チー・ぐ形副室噴口の上記副燃焼室中心線と７１ノンダ
中心綜とを含む平面による副室噴口通路断面のうち、シ
リンダ中心線側に位置する噴口通路壁の副燃焼室側開口
部近傍をえぐることによシ同噴ロ通路壁の副燃焼室側開
口部の稜線とシリンダ中心線に直角々平面とのなす最小
角度を０１′とすると。

ＯＬ′〉θ５としたことである。

以下図面を参照して本発明による実施例につき説明する
。

第４図は本発明による１実施例の燃焼室を示す断面図、
第５図は第４図の副室噴口を拡大して示す断面図である
。

副燃焼室２の構造は、上部が半球形、丁合■は円錐台あ
るいは円柱形のもの等があるが、下部カニ円錐台のもの
を示す。

副燃焼室中心線Ａ−Ａとシリンダ中心線Ｂ−Ｂを含む平
面によシ、副室噴口３を切った時の噴口通路断面におけ
る稜線の傾きθ１．θ８はθ、くθ１なる関係にある。

上記噴口通路断面のうち、シリンダ中心線Ｂ−Ｂ側に位
置する噴口通路壁面の副燃焼室側開口部近傍を、同噴口
通路壁の副燃焼室側開口部の稜線とシリンダ中心線Ｂ−
Ｂに直角な平面とのなす最小角度θＪが、θど〉θ１と
なるように、半径Ｒなる円弧と直線の組合せによシえぐ
る（第５図参照）。

上記構成の場合の作用、効果について述べる。

本実施例の副室噴口３にすると、前記角度Ｏｊが大きい
ため、副燃焼室２から主燃焼室１へのガス流出がすみや
かになるため、副室噴ロ絞シ損失が小さくなると共に、
高負荷時の副燃焼室２内の燃料過多による空気不足の状
態を防止できる。さらに、主燃焼室１内へがスが流出す
る際、前記角度θ、が小さいため、噴出ガスのシリンダ
中心向きへの方向性が向上し、ペネトレーションが増ス
ために、主燃焼室１内の未燃燃料と空気の混合気形成、
燃焼が促進されるので、副室噴口３の通路面積を拡大で
きる。

以上によシ燃焼を改善できると共に、副室噴口３での絞
シ損失、主燃焼室１内での熱損失を低減でき、燃費、排
煙が改善される。さらに１機関の低騒音化、高速化、始
動性の向上を図ることができる。

第６図は本発明による第２実施例の燃焼室の副室噴口を
示す断面図である。

第１実施例において、副室噴口３断面のえぐシ部を直線
形で構成した場合である。作用、効果は第１実施例とほ
ぼ同様であシ、加工性が容易であるＯ 第７図は本発明による第３実施例の燃焼室の副室噴口を
示す断面図である。

第１実施例において、副室噴口３断面のえぐシ効果は第
１実施例とほぼ同様である。

第８図は本発明による第４実施例の燃焼室の副室噴口を
示す断面図である。

第１実施例において、副室噴口３断面のえぐシ部先端（
副燃焼室側開口端）を丸めたもの（半径ｒ）、あるいは
削シ落したものであり、第８図には前者の場合を示す。

作用、効果は第１実施例とほぼ同様であるが、前記えぐ
シ部先端の溶損、亀裂等を防止でき、耐久性の点で優れ
ている。第２゜３実施例についても同様なことが言える
。

第９図は本発明による第５実施例の燃焼ｉを示す断面図
である。

第１実施例において、副燃焼室中心線Ａ−Ａをシリンダ
中心線Ｂ−Ｈに対し角度θ。傾斜させた場合である。作
用、効果は第１実施例とほぼ同様であるが、副室噴口３
の前記稜線と副燃焼室２底面とのなす角度がθ。だけ大
きくなるため、副燃焼室２から主燃焼室１へのガス流出
をさらに促進でき。

副室噴口絞〕損失低減効果が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の副室噴口を有する燃焼室を示す断面図、
第２図、第３図は副燃焼室から主燃焼室へのガス流出状
態をそれぞれ示す説明図、第４図は本発明による第１実
施例の燃焼室を示す断面歯。 第５図は第４図の副室噴口を拡大して示す断面図。 第６図は本発明による第２実施例の燃焼室の副室噴口を
示す断面図、第７図は本発明による第３実施例の燃焼室
の副室噴口を示す断面図、第８図は本発明えよる第４実
施例の燃焼室の副室噴口を示す断面図、第９図は本発明
による第５実施例の燃焼室を示す断面図である。 １・・・主燃焼室、２・・・副燃焼室、３・・・副室噴
口。 Ａ−Ａ・・・副燃焼室中心線、Ｂ−Ｂ・・・シリンダ中
心線。 １０ 牙２図 丼３起 第４図 牙５図 米６図 ）。 ７１−７図 どｆ 第８図 八 オｑ図 第１頁の続き ０発　明　者　小林私室 所内 ０発　明　者　中西功− 所内 ０発　明　者　粂智 所内 ■出　願　人　三菱自動車工業株式会社東京都港区芝５
丁目３３番８号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　副燃焼室中心線とシリンダ中心線とを含む平面に
   よる副室噴口の切断面での副室噴口の稜線のうち、シリ
   ンダ中心線側に位置する稜線とシリンダ中心線に直角な
   平面とのなす最小角度をθ。 で表わし、シリンダ中心線から離れて位置する稜線とシ
   リンダ中心線に直角な平面とのなす最小角度をθ、で表
   わしたとき、θ１くθ８としたチー・ぐ形副室噴口の上
   記副燃焼室中心線とシリンダ中心線とを含む平面による
   副室頃日通路断面のうち、シリンダ中心線側に位置する
   噴口通路壁の副燃焼室側開口部近傍をえぐることによシ
   、同噴口通路壁の副燃焼室側開口部の稜線とシリンダ中
   心線に直角な平面とのなす最小角度を０１′とすると、
   θ、〉θ。 としたことを特徴とする副室式機関の燃焼室。