JPS6310293B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6310293B2 JPS6310293B2 JP59051027A JP5102784A JPS6310293B2 JP S6310293 B2 JPS6310293 B2 JP S6310293B2 JP 59051027 A JP59051027 A JP 59051027A JP 5102784 A JP5102784 A JP 5102784A JP S6310293 B2 JPS6310293 B2 JP S6310293B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder head
- wall surface
- cylindrical recess
- mixture
- combustion chamber
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Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 38
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 27
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/12—Engines characterised by precombustion chambers with positive ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は内燃機関の燃焼室に関する。
従来技術
従来より排気ガス中の有害成分HC、CO並びに
NOxを同時に低減するための有効な方法として
稀薄混合気を使用する方法が知られている。しか
しながら稀薄混合気を使用した場合火炎伝播速度
が遅いため燃焼が安定せず、斯くしてトルク変動
が生ずるという欠点を有している。
NOxを同時に低減するための有効な方法として
稀薄混合気を使用する方法が知られている。しか
しながら稀薄混合気を使用した場合火炎伝播速度
が遅いため燃焼が安定せず、斯くしてトルク変動
が生ずるという欠点を有している。
一方、排気ガス中の有害成分NOxを低減する
ための有効な方法として機関排気系から吸気系に
排気ガスを再循環する方法が知られている。しか
しながら排気ガスを再循環した場合、特に大量の
排気ガスを再循環した場合、機関シリンダ内で再
循環排気ガスと燃料空気混合気が十分に混合され
ず、その結果燃焼が安定せずトルク変動が生ずる
という欠点を有している。
ための有効な方法として機関排気系から吸気系に
排気ガスを再循環する方法が知られている。しか
しながら排気ガスを再循環した場合、特に大量の
排気ガスを再循環した場合、機関シリンダ内で再
循環排気ガスと燃料空気混合気が十分に混合され
ず、その結果燃焼が安定せずトルク変動が生ずる
という欠点を有している。
また燃焼速度を速めて燃焼を安定せしめると共
に出力を増大するためにピストンが上死点にある
ときにピストン頂面とシリンダヘツド間に形成さ
れる燃焼室の容積を小型化し、即ち高圧縮比にし
て着火火炎が即座に燃焼室全体に伝播せしめるよ
うにする方法が知られている。しかしながら、単
に燃焼室を小型化しただけでは燃焼速度を十分に
速めることはできず、特に稀薄混合気或いは大量
の再循環排気ガスを含む混合気では十分な燃焼速
度を得ることはできない。更にこのように高圧縮
比にした場合にはデトネーシヨンを生ずるという
問題がある。
に出力を増大するためにピストンが上死点にある
ときにピストン頂面とシリンダヘツド間に形成さ
れる燃焼室の容積を小型化し、即ち高圧縮比にし
て着火火炎が即座に燃焼室全体に伝播せしめるよ
うにする方法が知られている。しかしながら、単
に燃焼室を小型化しただけでは燃焼速度を十分に
速めることはできず、特に稀薄混合気或いは大量
の再循環排気ガスを含む混合気では十分な燃焼速
度を得ることはできない。更にこのように高圧縮
比にした場合にはデトネーシヨンを生ずるという
問題がある。
発明の目的
本発明は稀薄混合気或いは大量の再循環排気ガ
スを含んだ混合気の燃焼速度を速め、それによつ
て安定した燃焼を得ると共にデトネーシヨンの発
生を防止し、かつ排気ガス中の有害成分を低減す
ることのできる内燃機関を提供することにある。
スを含んだ混合気の燃焼速度を速め、それによつ
て安定した燃焼を得ると共にデトネーシヨンの発
生を防止し、かつ排気ガス中の有害成分を低減す
ることのできる内燃機関を提供することにある。
発明の構成
本発明の構成は、平坦な頂面を有するピストン
と、平坦な内壁面を有するシリンダヘツドを具備
した内燃機関において、シリンダヘツド平坦内壁
面の一側に円筒状凹部を形成し、シリンダヘツド
平坦内壁面の周辺に沿つて延びると共に円筒状凹
部の周壁面に接線状に連結されたほぼ断面矩形の
傾斜溝をシリンダヘツド平坦内壁面上に形成し、
傾斜溝の底面を円筒状凹部の底面に接続し、円筒
状凹部底面上に排気弁を配置すると共にシリンダ
ヘツド平坦内壁面上に吸気弁を配置したことにあ
る。
と、平坦な内壁面を有するシリンダヘツドを具備
した内燃機関において、シリンダヘツド平坦内壁
面の一側に円筒状凹部を形成し、シリンダヘツド
平坦内壁面の周辺に沿つて延びると共に円筒状凹
部の周壁面に接線状に連結されたほぼ断面矩形の
傾斜溝をシリンダヘツド平坦内壁面上に形成し、
傾斜溝の底面を円筒状凹部の底面に接続し、円筒
状凹部底面上に排気弁を配置すると共にシリンダ
ヘツド平坦内壁面上に吸気弁を配置したことにあ
る。
実施例
第1図を参照すると、1はシリンダブロツク、
2はシリンダブロツク1内で往復運動するピスト
ン、3はガスケツト4を介してシリンダブロツク
1上に固締されたシリンダヘツド、5は吸気ポー
ト、6は吸気弁、7は排気ポート、8は排気弁を
示す。吸気ポート5は例えば空燃比18から20
の稀薄混合気形成用気化器、或いは理論混合比付
近の混合気形成用気化器に連結される。後者の気
化器を使用する場合には内燃機関に機関排気系か
ら吸気系に排気ガスを再循環するための装置を取
付けて、シリンダ内に導入される理論混合比付近
の空燃比を有する燃料空気混合気に対して10%以
上の大量の排気ガスを再循環せしめることが好ま
しい。第1図に示されるようにピストン2は平坦
なピストン頂面2aを有する。一方、シリンダヘ
ツド3も平坦な内壁面3aを有し、この平坦内壁
面3aの一側に円筒状凹部22が形成される。更
にシリンダヘツド平坦内壁面3a上にはシリンダ
ヘツド平坦内壁面3aの周辺に沿つてほぼ四分の
一周に亘つて延びる傾斜溝24が形成される。こ
れら円筒状凹部22および傾斜溝24を除くシリ
ンダヘツド内壁面3aは第2図においてハツチン
グで示すように平坦部21を形成する。従つてシ
リンダヘツド内壁面3a上には平坦部21と、円
筒状凹部22と、平坦部21から円周方向Hに沿
つて延びかつ円筒状凹部22内に連結された傾斜
溝24が形成される。第1図および第2図に示さ
れるように円筒状凹部22は円筒状をなす周壁面
と、平坦な底面23を有し、この底面23上に排
気弁8が配置される。また、吸気弁6は平坦部2
1に配置される。傾斜溝24は第3図に示すよう
にほぼ矩形状断面を有しており、この傾斜溝24
の底面は第2図において破線で示す位置Rにおい
て平坦部21に滑らかに接続し、破線で示す位置
Sにおいて円筒状凹部22の底面23に滑らかに
接続する。また、この傾斜溝24は全長に亘つて
ほぼ一様な勾配を有しており、一様な勾配でもつ
て吸気弁6の近傍から排気弁8の近傍まで延び
る。更に、この傾斜溝24は円筒状凹部22の半
径とほぼ等しい巾を有し、円筒状凹部22の周壁
面に接線状に連結される。燃焼室9を形成する円
筒状凹部22の周壁面上にはねじ孔25が形成さ
れ、このねじ孔25内には放電間隙が燃焼室9内
に突出しないようにして点火栓14が螺着され
る。ピストン2が上死点に達したときにピストン
2の平坦頂面2aとシリンダヘツド内壁面3aの
平坦部21間に第2図においてハツチングで示す
スキツシユエリアIが形成される。
2はシリンダブロツク1内で往復運動するピスト
ン、3はガスケツト4を介してシリンダブロツク
1上に固締されたシリンダヘツド、5は吸気ポー
ト、6は吸気弁、7は排気ポート、8は排気弁を
示す。吸気ポート5は例えば空燃比18から20
の稀薄混合気形成用気化器、或いは理論混合比付
近の混合気形成用気化器に連結される。後者の気
化器を使用する場合には内燃機関に機関排気系か
ら吸気系に排気ガスを再循環するための装置を取
付けて、シリンダ内に導入される理論混合比付近
の空燃比を有する燃料空気混合気に対して10%以
上の大量の排気ガスを再循環せしめることが好ま
しい。第1図に示されるようにピストン2は平坦
なピストン頂面2aを有する。一方、シリンダヘ
ツド3も平坦な内壁面3aを有し、この平坦内壁
面3aの一側に円筒状凹部22が形成される。更
にシリンダヘツド平坦内壁面3a上にはシリンダ
ヘツド平坦内壁面3aの周辺に沿つてほぼ四分の
一周に亘つて延びる傾斜溝24が形成される。こ
れら円筒状凹部22および傾斜溝24を除くシリ
ンダヘツド内壁面3aは第2図においてハツチン
グで示すように平坦部21を形成する。従つてシ
リンダヘツド内壁面3a上には平坦部21と、円
筒状凹部22と、平坦部21から円周方向Hに沿
つて延びかつ円筒状凹部22内に連結された傾斜
溝24が形成される。第1図および第2図に示さ
れるように円筒状凹部22は円筒状をなす周壁面
と、平坦な底面23を有し、この底面23上に排
気弁8が配置される。また、吸気弁6は平坦部2
1に配置される。傾斜溝24は第3図に示すよう
にほぼ矩形状断面を有しており、この傾斜溝24
の底面は第2図において破線で示す位置Rにおい
て平坦部21に滑らかに接続し、破線で示す位置
Sにおいて円筒状凹部22の底面23に滑らかに
接続する。また、この傾斜溝24は全長に亘つて
ほぼ一様な勾配を有しており、一様な勾配でもつ
て吸気弁6の近傍から排気弁8の近傍まで延び
る。更に、この傾斜溝24は円筒状凹部22の半
径とほぼ等しい巾を有し、円筒状凹部22の周壁
面に接線状に連結される。燃焼室9を形成する円
筒状凹部22の周壁面上にはねじ孔25が形成さ
れ、このねじ孔25内には放電間隙が燃焼室9内
に突出しないようにして点火栓14が螺着され
る。ピストン2が上死点に達したときにピストン
2の平坦頂面2aとシリンダヘツド内壁面3aの
平坦部21間に第2図においてハツチングで示す
スキツシユエリアIが形成される。
吸気行程時に吸気弁6を介してシリンダヘツド
内壁3aとピストン頂面2a間に導入された可燃
混合気は圧縮行程時、ピストン2の上昇に伴つて
徐々に圧縮される。ピストン2が上死点近傍に達
するとスキツシユエリアIから傾斜溝24を経て
燃焼室9内に可燃混合気が押し出される。この可
燃混合気は円筒状凹部22を形成する円筒状周壁
面に沿つて流れ、斯くして燃焼室9内に第2図に
おいて矢印Jにより示されるような旋回流が発生
する。次いでこの旋回可燃混合気は点火栓14に
より着火される。
内壁3aとピストン頂面2a間に導入された可燃
混合気は圧縮行程時、ピストン2の上昇に伴つて
徐々に圧縮される。ピストン2が上死点近傍に達
するとスキツシユエリアIから傾斜溝24を経て
燃焼室9内に可燃混合気が押し出される。この可
燃混合気は円筒状凹部22を形成する円筒状周壁
面に沿つて流れ、斯くして燃焼室9内に第2図に
おいて矢印Jにより示されるような旋回流が発生
する。次いでこの旋回可燃混合気は点火栓14に
より着火される。
傾斜溝24は該溝24を円筒状凹部22の底面
23に連結するのではなく、円筒状凹部22の中
間高さ位置において該凹部22に開口せしめるこ
ともできる。しかしながらこの場合傾斜溝24の
深さが第1図の実施例に比べて全体的に浅くな
り、かつ傾斜が緩かになるので強力な旋回流は生
じない。従つて本発明によれば溝が深くかつ傾斜
が急であり、更に長い距離に亘つて傾斜溝24が
形成されているので極めて強力な旋回流を発生せ
しめることができる。また上述の如く傾斜溝24
が円筒状凹部22の中間高さ位置に開口している
場合には排気弁8付近に滞留する残留排気ガスが
傾斜溝24を流れる可燃混合気のスキツシユ流と
十分に混合せず、斯くして安定した燃焼は得られ
ない。しかしながら本発明によれば傾斜溝24は
円筒状凹部22の底面23に連結されているので
燃焼室9内に滞留する残留排気ガスと十分に混合
し、斯くして安定した燃焼を得ることができる。
また傾斜溝24を円筒状凹部22の底面23に接
続することによつてホツトスポツトの生じやすい
排気弁8の弁面に低温のスキツシユ流を直接衝突
せしめ、それによつて排気弁8を冷却してデトネ
ーシヨンの発生を防止することができる。また点
火栓14の電極をねじ孔25内に引込ませること
により電極に強力な旋回流が直接衝突するのを回
避し、それによつて失火を防止することができ
る。
23に連結するのではなく、円筒状凹部22の中
間高さ位置において該凹部22に開口せしめるこ
ともできる。しかしながらこの場合傾斜溝24の
深さが第1図の実施例に比べて全体的に浅くな
り、かつ傾斜が緩かになるので強力な旋回流は生
じない。従つて本発明によれば溝が深くかつ傾斜
が急であり、更に長い距離に亘つて傾斜溝24が
形成されているので極めて強力な旋回流を発生せ
しめることができる。また上述の如く傾斜溝24
が円筒状凹部22の中間高さ位置に開口している
場合には排気弁8付近に滞留する残留排気ガスが
傾斜溝24を流れる可燃混合気のスキツシユ流と
十分に混合せず、斯くして安定した燃焼は得られ
ない。しかしながら本発明によれば傾斜溝24は
円筒状凹部22の底面23に連結されているので
燃焼室9内に滞留する残留排気ガスと十分に混合
し、斯くして安定した燃焼を得ることができる。
また傾斜溝24を円筒状凹部22の底面23に接
続することによつてホツトスポツトの生じやすい
排気弁8の弁面に低温のスキツシユ流を直接衝突
せしめ、それによつて排気弁8を冷却してデトネ
ーシヨンの発生を防止することができる。また点
火栓14の電極をねじ孔25内に引込ませること
により電極に強力な旋回流が直接衝突するのを回
避し、それによつて失火を防止することができ
る。
このように燃焼室9内の可燃混合気は強力なス
キツシユ流により乱れと強力な旋回流を与えられ
て燃焼室9に残留する残留ガスと完全に混合さ
れ、斯くして燃焼速度が極めて増大する。また点
火栓14の電極を排気弁8の近傍に配置すること
により点火栓14により着火さた可燃混合気の火
炎は即座に排気弁8の弁面周りの可燃混合気に達
し、斯くしてデトネーシヨンの発生を防止するこ
とができる。
キツシユ流により乱れと強力な旋回流を与えられ
て燃焼室9に残留する残留ガスと完全に混合さ
れ、斯くして燃焼速度が極めて増大する。また点
火栓14の電極を排気弁8の近傍に配置すること
により点火栓14により着火さた可燃混合気の火
炎は即座に排気弁8の弁面周りの可燃混合気に達
し、斯くしてデトネーシヨンの発生を防止するこ
とができる。
第4図および第5図は別の実施例を示す。この
実施例では連通路15を介して燃焼室9内にのみ
連結された副燃焼室16を具備し、この連通路1
5内に点火栓17の放電間隙が配置される。この
実施例では燃焼室9内の可燃混合気が圧縮行程時
に連通路15を介して副燃焼室16内に送り込ま
れ、次いでこの可燃混合気が点火栓17により着
火されて火炎が連通路15から燃焼室9内に噴出
する。連通路15は旋回流jに沿つて火炎が噴出
されるように配置される。
実施例では連通路15を介して燃焼室9内にのみ
連結された副燃焼室16を具備し、この連通路1
5内に点火栓17の放電間隙が配置される。この
実施例では燃焼室9内の可燃混合気が圧縮行程時
に連通路15を介して副燃焼室16内に送り込ま
れ、次いでこの可燃混合気が点火栓17により着
火されて火炎が連通路15から燃焼室9内に噴出
する。連通路15は旋回流jに沿つて火炎が噴出
されるように配置される。
発明の効果
以上述べた如く、本発明によれば強力なスキツ
シユ流により可燃混合気に乱れと強力な旋回流を
発生せしめることができる。従つて可燃混合気が
稀薄混合気、或いは大量の再循環排気ガスを含ん
だ混合気であつても燃焼速度を増大せしめること
ができ、それによつて安定した燃焼が得られると
共に排気ガス中の有害成分を低減することができ
る。また同時にデトネーシヨンの発生を阻止する
こともできる。
シユ流により可燃混合気に乱れと強力な旋回流を
発生せしめることができる。従つて可燃混合気が
稀薄混合気、或いは大量の再循環排気ガスを含ん
だ混合気であつても燃焼速度を増大せしめること
ができ、それによつて安定した燃焼が得られると
共に排気ガス中の有害成分を低減することができ
る。また同時にデトネーシヨンの発生を阻止する
こともできる。
第1図は第2図の−線に沿つてみた本発明
による内燃機関の側面断面図、第2図は第1図の
−線に沿つてみたシリンダヘツドの底面図、
第3図は第2図の−線に沿つてみた断面図、
第4図は別の実施例の側面断面図、第5図は第4
図の−線に沿つてみたシリンダヘツドの断面
図である。 2……ピストン、9……シリンダヘツド、6…
…吸気弁、8……排気弁、9……燃焼室、22…
…円筒状凹部、24……傾斜溝。
による内燃機関の側面断面図、第2図は第1図の
−線に沿つてみたシリンダヘツドの底面図、
第3図は第2図の−線に沿つてみた断面図、
第4図は別の実施例の側面断面図、第5図は第4
図の−線に沿つてみたシリンダヘツドの断面
図である。 2……ピストン、9……シリンダヘツド、6…
…吸気弁、8……排気弁、9……燃焼室、22…
…円筒状凹部、24……傾斜溝。
Claims (1)
- 1 平坦な頂面を有するピストンと、平坦な内壁
面を有するシリンダヘツドを具備した内燃機関に
おいて、シリンダヘツド平坦内壁面の一側に円筒
状凹部を形成し、シリンダヘツド平坦内壁面の周
辺に沿つて延びると共に円筒状凹部の周壁面に接
線状に連結されたほぼ断面矩形の傾斜溝をシリン
ダヘツド平坦内壁面上に形成し、傾斜溝の底面を
円筒状凹部の底面に接続し、円筒状凹部底面上に
排気弁を配置すると共にシリンダヘツド平坦内壁
面上に吸気弁を配置した内燃機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051027A JPS59183022A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051027A JPS59183022A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 内燃機関の燃焼室 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51136243A Division JPS5949407B2 (ja) | 1976-11-15 | 1976-11-15 | 内燃機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59183022A JPS59183022A (ja) | 1984-10-18 |
| JPS6310293B2 true JPS6310293B2 (ja) | 1988-03-05 |
Family
ID=12875324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59051027A Granted JPS59183022A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59183022A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07116943B2 (ja) * | 1986-09-03 | 1995-12-18 | 天津大学 | ガソリン機関のtjジエツト室 |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP59051027A patent/JPS59183022A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59183022A (ja) | 1984-10-18 |
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