JPS6090921A - 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】 従来の副室式機関の副室噴口長径１図に示す。

図において、副燃焼室２はシリンダヘッド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
？′ｉ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の下面からなる主燃焼室
１と連通している。副室噴口３の主燃焼室側開口部にお
ける流出角度を０１　、副燃焼室側開口端における流出
角度を０２とするとき、ａｌ〈θ２なる関係を、第１図
では。

副室噴口３の軸線を湾曲形（円弧と直線の組合せ）にす
ることによシ構成している。副室噴口３の通路断面は一
定である。即ち、副室噴口長径ａと同短径すの比ａ　／
　ｂは一定であ、り、Ｄ−Ｄ方向から見た副室噴口稜線
３１は平行である。

機関運転時の圧縮行程で、ピストン７により主燃焼室１
内の空気が圧縮され副室噴口３を経て。

副燃殻室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９着火、燃焼する。副燃焼室
２内から噴出される未燃燃料の主燃焼室１内の空気との
混合は副燃焼室２からのガス噴出にＪ：、！７行われる
。副燃焼室２から流出した噴流はシリンダ中心１ｊ　Ｂ
　−Ｈに対し副燃焼室２と反対側のシリンダ壁８寸で到
達し壁面に衝突する。衝突後はノリング壁８の壁面に沿
って分散する。

第１図に示す副室噴口３では、前記角度θ２が大きいの
で副燃焼室２内の渦流旋回方向と、主燃焼室１へのガス
＋＋１５出方向の角度差１８０−０２が小さいので、副
翅（焼室２から主燃焼室１へのガス流出が容易となる。

そして、副室噴口３の前記角度θ１が小さいので、主燃
焼室１内の噴流のシリンダ中心向けへのペネトレーショ
ンを高めることができるので、主燃焼室１内の未燃燃料
と空気の混合燃焼が促進される。

しかし上記のものには次の欠点がある。

主燃焼室１内での未燃燃料と空気の混合気形成。

燃焼をさらに良好にするには、主燃焼室１内の噴流の（
ネトレーンヨンを高め、短時間で噴流がシリンダ壁８ま
で到達せねばならない。

このための手法として、（１）副室噴口３の通路断面積
を小さくして噴流速度を高めること、（２）前記副室噴
口長短径比ａ　／　ｂを小さくすることが考えられる。

上記（１）では副燃焼室２内の渦流の速度が早くなシ、
燃料噴射量の少ない低負荷時に、燃料が副燃焼室２内で
過分散となり、燃焼が不良となる。また副燃焼室２から
主燃焼室１へのガス流出が抑制されるため、副室噴口３
の絞り損失が大きくなる。上記（２）の場合、第２図に
示すように（第１図のＥ−Ｅｌｆ：初回）、副燃焼室２
内の渦流Ｓの主流域が狭くなり、副燃焼室２内の混合気
形成。

燃焼が悪化する。なお、第２図のハッチド部分は渦流主
流域を示す。

本発明の目的は上記の点に着目し、副室式機関の主燃焼
室１内の燃料と空気の混合、燃焼を促進するだめに、副
燃焼室２から主燃焼室１への噴流のペネトレーション向
上を実現すると共に、副燃焼室２内の燃焼を改善し、副
室噴口３の絞り損失を低減するために、副燃焼室２から
主燃焼室１へのガス流出を容易にする副室噴口を提供す
ることであり、その特徴とするところは、副室噴口の主
燃焼室側開口部における流出角度θ１を、副燃焼室側１
開口部における流出角度θ２よりも小さくした副室噴口
において、副燃焼室２側及び主燃焼室側の開口部の１賓
日長短径比を各々ａ２　／ｂ　２１　ａ　１／ｂ　１と
したとき＋　ａ２／ｂｚ　＞ａｌ　／ｂｌで構成される
副室噴口としたことである。

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３図（ａ）は本発明による池１実施例の燃焼室を示す
断面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のＤ−Ｄ矢視図で
ある。

図において、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、下部が円
錐台のものを示す。

副室噴口３の主燃焼室側開口端における流出角度を０１
　、副燃焼室側開口端における流出角度を０２とすると
き、θ１〈θ２なる関係を副室噴口３の軸線を湾曲形（
円弧と直線の組合せ）にすることにより構成している。

副室噴口３の主燃焼室側開口端の噴口長径働短径をａ１
＋ｂｌ　とし、副燃焼室側開口端の同長径。

短径をａｚ　＋ｂ２　としｐ　ａｚ　／ｂｚ　＞ａｔ　
／ｂ１とする。

この副室噴口３の通路断面形状として、長円形。

長方形あるいはこの中間の形状（直線と円弧の組合せ）
、更に主燃焼室側においては円形が考えられるが、第３
図には中間形状（直線と円弧の組合せ）の場合を示す。

また同図（ｂ）にＤ−Ｄ方向から見た副室噴口の稜線３
１が直線状のものを示す。

上記構成の場合の作用、効果について述べる。

本発明による副室噴口３にすると、副燃焼室側の副室噴
口長短径比ａ　２　／　ｂ　２が大きいので、副燃焼室
２内の渦流の主流域を確保あるいは広げられるので副燃
焼室２内の混合気形成、燃焼が促進される。また、前記
角度θ２が大きいので、副燃焼室２内の渦流旋回方向き
主燃焼室１へのガス噴出方向の角度差１８０°−０２が
小さいため、副燃焼室２から主燃焼室１へのガス流出が
容易である。

そして、副室噴０３の前記角度θ１が小さいことと、主
燃焼室側の副室噴口長短径比ａｘ／ｂｚが小さいため、
主燃焼室１内の噴流のシリンダ中心向けへのペネトレー
ションを高めることができ、主燃焼室］内の未燃燃料と
空気の混合、燃焼が促進されるので、副室噴口３の通路
断面積を拡大できる。

以上よシ副室噴口３での絞Ｖ損失、主燃焼室１内での熱
損失を低減でき、燃費、排煙、未燃炭化水素ＨＣを改善
できると共に２機関の低騒音化。

高速化、始動性の向上を実現できる。

第４図は本発明による第２実施例の副室噴口を示す断面
図である。

第１実施例において、副室噴口の稜線３１を半径ｒなる
円弧と直線の組合せ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る。

８ｉ！５図は本発明による第３実施例の副室噴口を示す
断面図である。

第１実施例において、副室噴口の稜線３１を半径Ｒなる
円弧で構成した場合である。作用、効果は第１実施例と
ほぼ同様である。

第６図（ａ）は本発明による第４実施例の燃焼室を示す
断面図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）のＤ−Ｄ矢視図で
ある。

第１実施例において、副室噴口３の軸線を折れ線によシ
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るが。

副室噴口３形状が比較的単純なため（軸線が折れ線で構
成されている）、加工が容易であシ、生産性の面ですぐ
れている。第２．第３実施例についても同様なことが云
える。

第７図（ａ）は本発明による第５実施例の燃焼室を示す
断面図、第７図（ｂ）は第７図（ａ）のＤ−Ｄ矢視図で
ある。

第１実施例において、副室噴口３の軸線を半径ｒ′なる
円弧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る。第２、第３
実施例についても同様なことが云える。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は従来の副室噴口を有する燃焼室を示す断
面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＤ−Ｄ矢視図。 第２図は第１図（ａ）のＥ−Ｅ矢視図、第３図（ａ）は
本発ツノによる第１実施例の燃焼室を示す断面図、第３
図（ｂ）は第３図（ａ）のＤ−Ｄ矢視図、第４図は本発
明による第２実施例の副室噴口を示す断面図、第５図は
本発明による第３実施例の副室噴口を示す断面図、第６
図（ａ）は本発明による第４実施例の燃焼室を示す断面
図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）のＤ−Ｄ矢視図、第７
図（ａ）は本発明による第５実施例の燃焼室を示す断面
図、第７図（ｂ）は第７図（ａ）のＤ−Ｄ矢視図である
。 ■・・・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
向。 第１頁の続き ＠発明者　出来　喜− ＠発明者　積山　誠− 東京都千代田区丸の内２丁目５番１号　三菱重工業株式
会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｊ　生着・焼室と副燃焼室とを連通ずる副室噴口の軸線
   の主燃焼室側開口部における流出角度を副燃焼室中心線
   に直角な平面に対しａｌで表わし。 上記副室噴口の軸線の副燃焼室側開口部における上記副
   燃焼室中心線に直角な平面に対する流出角度をθ２とす
   るとき、θ１〈θ２なる関係を有する副室噴口ｒＣおい
   て、上記副室噴口の副燃焼室側及び主燃焼室９１すの開
   口部の噴口通路断面のシリンダ中心線と副燃焼室中心線
   を含む平面に垂直な方向の副室噴口長さ即ち長径をそれ
   ぞれａ２．ａｌとし、同平面に平行な方向の副室噴口長
   さ即ち短径をそれぞれｂ２．、、ｂｌ　とすると、上記
   副室噴口長短径比はａ２／　ｂ２＞　ａｔ　／　ｂ＋　
   に形成されたことを特徴とする副室式機関の燃焼室。