JP2013133717A - 副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】動弁室のオイルを利用して点火プラグホルダを冷却することにより、冷却水を用いることなく点火プラグを冷却する。
【解決手段】副室式ガスエンジン10は、主燃焼室18と動弁室20とを仕切る仕切壁14bを有するシリンダヘッド14と、シリンダヘッド14の仕切壁14bに設けられ、主燃焼室18に連通する副室40を形成する副室部材34と、シリンダヘッド14の動弁室20側において副室部材34に接続された点火プラグホルダ44と、点火プラグホルダ44内に設けられ、副室40内の混合気に点火する点火プラグ48とを備える。副室式ガスエンジン10には動弁室20のオイルを受けて点火プラグホルダ44に導くカバー部材60を設ける。
【選択図】図1
【解決手段】副室式ガスエンジン10は、主燃焼室18と動弁室20とを仕切る仕切壁14bを有するシリンダヘッド14と、シリンダヘッド14の仕切壁14bに設けられ、主燃焼室18に連通する副室40を形成する副室部材34と、シリンダヘッド14の動弁室20側において副室部材34に接続された点火プラグホルダ44と、点火プラグホルダ44内に設けられ、副室40内の混合気に点火する点火プラグ48とを備える。副室式ガスエンジン10には動弁室20のオイルを受けて点火プラグホルダ44に導くカバー部材60を設ける。
【選択図】図1
Description
本発明は、副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造に関する。
副室式火花点火内燃機関は、主燃焼室と動弁室とを仕切る仕切壁を有するシリンダヘッドと、シリンダヘッドの仕切壁に設けられ、主燃焼室に連通する副室を形成する副室部材と、シリンダヘッドの動弁室側において副室部材に接続された点火プラグホルダと、点火プラグホルダ内に設けられ、副室内の混合気に点火する点火プラグとを備えている。このような副室式火花点火内燃機関において、点火プラグは、副室からの受熱によって寿命が低下するため、従来から種々の対策が取られている(例えば、特許文献1〜3参照)。特許文献1では、副室部材の外周に冷却フィンを設けるとともに副室部材の冷却フィンを含む外周を取り囲む冷却水通路を設け、副室部材の冷却水通路に冷却水を流すことにより副室部材を冷却している。また、特許文献2では、冷却水通路(ウォータジャケット)を有するシリンダヘッドとプラグホルダとの間に冷却用リングを介装し、プラグホルダの熱を冷却用リングを介してシリンダヘッドに放熱させている。また、特許文献3では、点火プラグホルダに冷却水通路を設け、点火プラグホルダの冷却水通路に冷却水を流すことにより点火プラグホルダを冷却している。
前記特許文献1,3によると、シリンダヘッドにおける副室部材あるいは点火プラグホルダの周辺部に冷却水通路が必要であって、シリンダヘッドに冷却水通路がない場合には適用することができないという問題があった。また、前記特許文献2によると、シリンダヘッドに冷却水通路が必要であって、その冷却水通路がない場合には適用することができないという問題があった。また、特許文献1によると、副室部材を冷却するため、副室の過冷却による燃焼ガスの熱損失が増加し、特に冷間始動時及び軽負荷運転時での燃焼安定性が低下するという問題があった。また、特許文献3によると、点火プラグホルダの搭載性が損なわれ、コストアップを余儀なくされるという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、動弁室のオイルを利用して点火プラグホルダを冷却することにより、冷却水を用いることなく点火プラグを冷却することができ、これによって、前記特許文献1〜3の諸問題を解消することのできる副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造を提供することにある。
前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とする副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造により解決することができる。
請求項1に記載された副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造によると、主燃焼室と動弁室とを仕切る仕切壁を有するシリンダヘッドと、シリンダヘッドの仕切壁に設けられ、主燃焼室に連通する副室を形成する副室部材と、シリンダヘッドの動弁室側において副室部材に接続された点火プラグホルダと、点火プラグホルダ内に設けられ、副室内の混合気に点火する点火プラグとを備えた副室式火花点火内燃機関において、動弁室のオイルを受けて点火プラグホルダに導くオイルガイド部材を設けている。この構成によると、オイルガイド部材により動弁室のオイルを受けて点火プラグホルダに導くことによって、動弁室のオイルを利用して点火プラグホルダを冷却することができ、よって冷却水を用いることなく点火プラグを冷却することができる。このため、副室からの受熱による点火プラグの寿命低下を防止することができる。また、冷却水を用いないため、シリンダヘッドの冷却水通路の有無にかかわらず適用することができる。また、副室部材を冷却水で冷却する場合(例えば、特許文献1参照)と異なり、副室の過冷却による燃焼ガスの熱損失の増加を低減し、特に冷間始動時及び軽負荷運転時での燃焼安定性を向上することができ、ひいては燃費を向上することができる。また、点火プラグホルダに冷却水通路を設ける場合(例えば、特許文献3参照)と比べて、点火プラグホルダの搭載性を向上し、コストを低減することができる。
請求項1に記載された副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造によると、主燃焼室と動弁室とを仕切る仕切壁を有するシリンダヘッドと、シリンダヘッドの仕切壁に設けられ、主燃焼室に連通する副室を形成する副室部材と、シリンダヘッドの動弁室側において副室部材に接続された点火プラグホルダと、点火プラグホルダ内に設けられ、副室内の混合気に点火する点火プラグとを備えた副室式火花点火内燃機関において、動弁室のオイルを受けて点火プラグホルダに導くオイルガイド部材を設けている。この構成によると、オイルガイド部材により動弁室のオイルを受けて点火プラグホルダに導くことによって、動弁室のオイルを利用して点火プラグホルダを冷却することができ、よって冷却水を用いることなく点火プラグを冷却することができる。このため、副室からの受熱による点火プラグの寿命低下を防止することができる。また、冷却水を用いないため、シリンダヘッドの冷却水通路の有無にかかわらず適用することができる。また、副室部材を冷却水で冷却する場合(例えば、特許文献1参照)と異なり、副室の過冷却による燃焼ガスの熱損失の増加を低減し、特に冷間始動時及び軽負荷運転時での燃焼安定性を向上することができ、ひいては燃費を向上することができる。また、点火プラグホルダに冷却水通路を設ける場合(例えば、特許文献3参照)と比べて、点火プラグホルダの搭載性を向上し、コストを低減することができる。
請求項2に記載された副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造によると、オイルガイド部材は、副室部材を覆うように形成されている。この構成によると、オイルガイド部材により副室部材に対するオイルの接触を抑制してオイルの劣化を抑制することができる。
請求項3に記載された副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造によると、オイルガイド部材は、副室部材と点火プラグホルダとの間に挟持されている。この構成によると、オイルガイド部材を、副室部材と点火プラグホルダとの間に容易に支持することができる。また、オイルガイド部材を副室部材と点火プラグホルダとの間に挟持することにより、動弁室のオイルを受けて点火プラグホルダの副室側端部に導きやすくなる。このため、副室部材の熱を受けやすい部位である点火プラグホルダの副室側端部を効率良く冷却することができる。
請求項4に記載された副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造によると、オイルガイド部材は、点火プラグホルダの副室側端面を中空状の空間部を介して覆う補助カバー部を有する。この構成によると、点火プラグホルダの副室側端面と補助カバー部との間の空間部によって、副室から点火プラグホルダへの伝熱を抑制することができる。
請求項5に記載された副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造によると、オイルガイド部材は、副室部材の内壁面と点火プラグホルダの副室側端面とのなす隅角部をなだらかに連続させるガイド面を有する。この構成によると、オイルガイド部材が有するガイド面によって、副室内の燃焼ガスの流れを整流することができる。これにより、副室内の熱損失を低減し、燃焼速度を速めることができる。
請求項6に記載された副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造によると、副室部材は、シリンダヘッドとは別部材で形成されている。この構成によると、副室部材の形成が容易となるとともに、オイルガイド部材を容易に取付けることができる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。
[実施形態1]
実施形態1を説明する。本実施形態では、副室式火花点火内燃機関の一例としてのOHV(オーバヘッドバルブ)型の副室式ガスエンジンに適用した点火プラグ冷却構造を例示する。説明の都合上、副室式ガスエンジンを説明した後、点火プラグ冷却構造について説明する。図1はエンジンの主燃焼室の周辺部を示す断面図、図2は副室部材及び点火プラグホルダの周辺部を示す断面図、図3は点火プラグホルダの先端部の周辺部を示す断面図である。
実施形態1を説明する。本実施形態では、副室式火花点火内燃機関の一例としてのOHV(オーバヘッドバルブ)型の副室式ガスエンジンに適用した点火プラグ冷却構造を例示する。説明の都合上、副室式ガスエンジンを説明した後、点火プラグ冷却構造について説明する。図1はエンジンの主燃焼室の周辺部を示す断面図、図2は副室部材及び点火プラグホルダの周辺部を示す断面図、図3は点火プラグホルダの先端部の周辺部を示す断面図である。
副室式ガスエンジンを説明する。図1に示すように、副室式ガスエンジン10のシリンダブロック12上には、シリンダヘッド14が締結されている。シリンダブロック12のシリンダボア13には、ピストン16が上下方向に往復運動可能に設けられている。シリンダブロック12、シリンダヘッド14及びピストン16によって主燃焼室18が形成されている。また、ピストン16の往復運動は、連接棒17を介してクランクシャフト(図示省略)の回転運動に変換される。なお、図1中、22はシリンダブロック12の冷却水通路いわゆるウォータジャケットを示している。
また、図示しないが、シリンダヘッド14には、主燃焼室18に連通する吸気ポートおよび排気ポートが形成されている。吸気ポートには吸気弁が設けられている。また、排気ポートには排気弁が設けられている。また、シリンダヘッド14上には、シリンダヘッドカバーが締結されている。シリンダヘッド14とシリンダヘッドカバーとにより、動弁室(図1に符号、20を付す)が形成されている。動弁室20には、吸気弁及び排気弁の開閉にかかる動弁機構が設けられている。動弁機構は、潤滑油であるオイルによって潤滑される。また、動弁室20には、オイルポンプによってクランク室のオイルパン内から吸い上げられたオイルが供給される。また、シリンダブロック12とシリンダヘッド14との間にはガスケットが介装されている。
前記シリンダブロック12の側壁部12aには、上下方向に延びかつ下端部がクランク室(図示省略)に開口するオイル落とし通路25が形成されている。また、前記シリンダヘッド14の下壁部14aには、動弁室20とオイル落とし通路25とを連通するオイル落とし孔27が形成されている。したがって、動弁室20において動弁機構を潤滑したオイルは、オイル落とし孔27からオイル落とし通路25を介してクランク室に流下する。また、下壁部14aは、前記主燃焼室18と前記動弁室20とを仕切る仕切壁14bを有する。
図2に示すように、仕切壁14bには、段付孔状の支持孔30が形成されている。支持孔30は、動弁室20側に形成された大径孔部30aと、主燃焼室18側側に形成された小径孔部30bとを同心状に有している。また、シリンダヘッド14の側壁部14cには、ねじ孔からなる取付孔32が形成されている(図1参照)。支持孔30と取付孔32は同一軸線上に形成されている。その軸線は、鉛直線に対して所定の角度(例えば、45°)をもって傾斜している。なお、その軸線は、鉛直線に対して傾斜していなくてもよい。
前記支持孔30には、有底段付円筒状の副室部材34が動弁室20側から嵌合されている。副室部材34の内部空間により副室40が形成されている。副室部材34は、大径筒部34aと小径筒部34bと先端壁部34cとを同心状に有している。大径筒部34aが支持孔30の大径孔部30aに嵌合されるとともに、小径筒部34bが支持孔30の小径孔部30bに嵌合されている。副室部材34は、支持孔30に対して軸方向に対面する段付面の相互の当接によって支持されている。その段付面の相互間にはガスケット36が介装されている。また、副室部材34と大径筒部34aとの径方向の対向面間にはガスケット37が介装されている。大径筒部34aの開口側端部(上端部)は、動弁室20に露出されている。また、先端壁部34c及びその周辺部は、前記主燃焼室18に露出されている。先端壁部34cは、下方へ膨出する半球状に形成されている。また、先端壁部34cには、壁厚方向すなわち径方向に貫通する適数個(図2では2個を示す)の噴孔42が形成されている。噴孔42により、副室40が主燃焼室18に連通されている。副室部材34は、耐熱性材料、例えばステンレス系あるいはニッケル系等の耐熱合金材により形成されている。
前記シリンダヘッド14の取付孔32には、有底円筒状の点火プラグホルダ44がねじ付けられている。点火プラグホルダ44の底壁部45は、段付軸状に形成されており、先端側(下端側)に突出する小径軸部45aを有している。小径軸部45aは、前記副室部材34の大径筒部34aの上端部内に嵌合により接続されている。これにより、点火プラグホルダ44は、前記副室40の上端開口部を塞いでいる。これとともに、点火プラグホルダ44の底壁部45と副室部材34の大径筒部34aとは、軸方向に対向する対向面が相互に当接する。詳しくは、底壁部45と大径筒部34aとは、軸方向に対向する対向面がカバー部材60(後述する)の取付部64を介して相互に当接する。これにより、点火プラグホルダ44は、副室部材34をシリンダヘッド14の仕切壁14bに押付けている。したがって、副室部材34は、シリンダヘッド14の仕切壁14bと点火プラグホルダ44との間に固定状に挟持されている。
前記点火プラグホルダ44の底壁部45には、点火プラグ48がねじ付けられているとともにチェック弁50が嵌合されている。点火プラグ48とチェック弁50とは並行状に配置されている。点火プラグ48の放電部48aは、副室40内に露出されている。点火プラグホルダ44と点火プラグ48との軸方向の対向面の相互間には座金49が介装されている。また、点火プラグホルダ44は、耐熱性材料、例えばステンレス系あるいはニッケル系等の耐熱合金材により形成されている。なお、点火プラグ48の上部にはプラグコード(図示省略)が接続される。
前記チェック弁50は、前記点火プラグホルダ44の底壁部45に形成された有底円筒状の嵌合孔45b内に嵌合されている。さらに、嵌合孔45bには、副室用の燃料供給パイプ52の下端部がねじ付けられている。これにより、底壁部45と燃料供給パイプ52との間に、チェック弁50が固定状に挟持されている。また、底壁部45には、嵌合孔45b内の内底面と前記副室40とを連通する燃料噴出通路55が形成されている。なお、燃料供給パイプ52には燃料供給源(図示省略)が接続されている。燃料供給源から燃料供給パイプ52に供給されたガス燃料は、チェック弁50の開弁によって燃料噴出通路55を介して副室40内へ噴出される。また、本実施形態では、点火プラグホルダ44、点火プラグ48、チェック弁50及び燃料供給パイプ52の一体化により、点火プラグモジュール(符号、43を付す)が構成されている。
前記した副室式ガスエンジン10において、吸入行程で、主燃焼室18内に発生する負圧によって希薄混合気が吸気ポートから主燃焼室18に導入される。また、副室40内に発生する負圧によってチェック弁50が開弁されることで、燃料供給パイプ52から点火プラグホルダ44の燃料噴出通路55を介して副室40へガス燃料が噴出される。そして、圧縮行程では、点火プラグ48の放電部48aの火花放電により、副室40内のガス燃料を着火燃焼させる。この燃焼ガスのトーチが副室部材34の噴孔42から主燃焼室18へ噴出され、そのトーチにより主燃焼室18の希薄混合気が燃焼される。これによってエンジン10の燃費性能及び排気性能が向上される。なお、エンジン10の運転時におけるシリンダヘッド14の温度は、例えば80℃である。また、副室部材34の温度は、例えば400℃以上である。
次に、副室式ガスエンジン10の点火プラグ冷却構造について説明する。
図2に示すように、副室式ガスエンジン10の動弁室20には、点火プラグ48を支持した点火プラグホルダ44を覆うようにしてカバー部材60が設けられている。図4はカバー部材を一部破断して示す斜視図である。
図2及び図4に示すように、カバー部材60は、本体部62と取付部64と嵌合筒部66と補助カバー部68とを有している。本体部62は、カップ状に形成されている。また、取付部64は、本体部62の中央部に円環板状に形成されている。また、嵌合筒部66は、取付部64の内周部から下方へ突出する円筒状に形成されている。また、補助カバー部68は、嵌合筒部66の下端部から径方向内方へ突出するフランジ状に形成されている。補助カバー部68は、断面V字状に形成されている。また、カバー部材60は、耐熱性材料、例えばアルミニウム系の耐熱合金材により形成されている。なお、カバー部材60は本明細書でいう「オイルガイド部材」に相当する。
図2に示すように、副室式ガスエンジン10の動弁室20には、点火プラグ48を支持した点火プラグホルダ44を覆うようにしてカバー部材60が設けられている。図4はカバー部材を一部破断して示す斜視図である。
図2及び図4に示すように、カバー部材60は、本体部62と取付部64と嵌合筒部66と補助カバー部68とを有している。本体部62は、カップ状に形成されている。また、取付部64は、本体部62の中央部に円環板状に形成されている。また、嵌合筒部66は、取付部64の内周部から下方へ突出する円筒状に形成されている。また、補助カバー部68は、嵌合筒部66の下端部から径方向内方へ突出するフランジ状に形成されている。補助カバー部68は、断面V字状に形成されている。また、カバー部材60は、耐熱性材料、例えばアルミニウム系の耐熱合金材により形成されている。なお、カバー部材60は本明細書でいう「オイルガイド部材」に相当する。
図3に示すように、前記取付部64は、前記副室部材34に対する前記点火プラグホルダ44の接続に際して、両者34,44の軸方向に当接する対向面の相互間に固定状に挟持されている。また、副室部材34と点火プラグホルダ44との間に取付部64が挟持されることによって、両者34,44の間にカバー部材60が支持されている。また、取付部64は、両者34,44間をシールするシール部を兼用している。このため、両者間34,44に別部品としてのシール部材を設ける必要がない。
図2に示すように、前記本体部62の外周部は、前記動弁室20における少なくとも内底面20a及び側壁面(符号、20bを付す)に当接されている。このとき、本体部62の外周部は、シリンダヘッド14の内底面20a及び側壁面20bに弾性変形(いわゆる撓み変形)を利用して当接させるとよい。本体部62によって、動弁室20における副室部材34が覆われている。すなわち、本体部62によって、副室部材34(周辺部を含む)が動弁室20と区画されている。この状態において、本体部62の主に上半部により、動弁室20のオイル(主に動弁室20内に飛散した後、落下してくるオイル)を受けて、点火プラグホルダ44の先端部である副室側端部の周り(底壁部45の外周部)に導かれる(図1中、矢印Y1参照)。そのオイルは、本体部62の主として下半部により動弁室20の内底面20a上へ排出される(図1中、矢印Y2参照)。その排出されたオイルは、オイル落とし孔27からオイル落とし通路25へ排出される。なお、本体部62の外周部は、動弁室20の形状によっては、動弁室20側の内底面20a及び側壁面20bを含む面に対して、全周に亘って当接又は近接されたり、あるいは、全周のうちの適数箇所で当接又は近接されたり、あるいは、全周に亘って離されたりする場合がある。
図3に示すように、前記嵌合筒部66は、前記副室部材34の大径筒部34aと前記点火プラグホルダ44の小径軸部45aとの径方向の対向面の相互間に嵌合されている。また、前記補助カバー部68は、点火プラグホルダ44の小径軸部45aの先端面すなわち副室側端面(符号、44aを付す)の外周部を覆っている。詳しくは、補助カバー部68は、点火プラグホルダ44の副室側端面44aにおいて、点火プラグ48の先端部及び燃料噴出通路55の下端開口部を除いた残りの部分を最大限覆うように形成されている。これにともない、補助カバー部68の内周側端部は、点火プラグホルダ44の副室側端面44aに当接されている。これにより、補助カバー部68と点火プラグホルダ44の副室側端面44aとの間に、中空状の環状空間部70が形成されている。
前記した副室式ガスエンジン10の点火プラグ冷却構造によると、カバー部材60の本体部62により動弁室20のオイルを受けて点火プラグホルダ44に導くことによって、動弁室20のオイルを利用して点火プラグホルダ44を冷却することができる(図1参照)。これによって、冷却水を用いることなく点火プラグ48を冷却することができる。このため、副室40からの受熱による点火プラグ48の寿命低下を防止することができる。また、冷却水を用いないため、シリンダヘッド14の冷却水通路の有無にかかわらず適用することができる。また、副室部材34を冷却水で冷却する場合(例えば、特許文献1参照)と異なり、副室40の過冷却による燃焼ガスの熱損失の増加を低減し、特に冷間始動時及び軽負荷運転時での燃焼安定性を向上することができ、ひいては燃費を向上することができる。また、点火プラグホルダ44に冷却水通路を設ける場合(例えば、特許文献3参照)と比べて、点火プラグホルダ44の搭載性を向上し、コストを低減することができる。
また、点火プラグホルダ44において、動弁室20内に露出する部分は、動弁室20内で飛散するオイルに晒されるため、そのオイルにより一応冷却されるが、カバー部材60の本体部62により、動弁室20のオイルを広範囲で受けて、点火プラグホルダ44に集中的に導くことによって、点火プラグホルダ44の底壁部45にねじ付けられている点火プラグ48を効果的に冷却することができる。
また、カバー部材60の本体部62は、副室部材34を覆うように形成されている(図2参照)。したがって、カバー部材60の本体部62により、副室部材34に対するオイルの接触を抑制してオイルの劣化を抑制することができる。詳しくは、燃焼ガスの燃焼によって高温になる副室部材34にオイルが接触するとオイルが劣化されるが、副室部材34に向かうオイルの流れを本体部62により遮ることによって、副室部材34に対するオイルの接触を抑制し、オイルの劣化を抑制することができる。
また、カバー部材60が、副室部材34と点火プラグホルダ44との間に挟持されている(図3参照)。これによって、カバー部材60を、副室部材34と点火プラグホルダ44との間に容易に支持するすなわち取付けることができる。また、カバー部材60を副室部材34と点火プラグホルダ44との間に挟持することにより、動弁室20のオイルを受けて点火プラグホルダ44の副室側端部に導きやすくなる。このため、副室部材34の熱を受けやすい部位である点火プラグホルダ44の副室側端部を効率良く冷却することができる。
また、カバー部材60は、点火プラグホルダ44の副室側端面44aを中空状の空間部70を介して覆う補助カバー部68を有する(図3参照)。したがって、点火プラグホルダ44の副室側端面44aと補助カバー部68との間の空間部70によって、副室40から点火プラグホルダ44への伝熱を抑制することができる。
[実施形態2]
実施形態2を説明する。本実施形態は、前記実施形態1に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図5は点火プラグホルダ44の先端部の周辺部を示す断面図である。
図5に示すように、本実施形態におけるカバー部材60の嵌合筒部66には、小径軸部45aの先端部(下端部)よりも下方へ突出する張出筒部66aが延長されている。また、補助カバー部(符号、69を付す)は、嵌合筒部66の張出筒部66aの下端部から径方向内方へ突出する円錐筒状に形成されている。この場合も、補助カバー部69と点火プラグホルダ44の副室側端面44aとの間に、中空状の環状空間部70が形成されている。また、補助カバー部69の内周面には、副室部材34の大径筒部34aの内壁面(内周面)と点火プラグホルダ44の副室側端面44aとのなす隅角部をなだらかに連続させるガイド面69aが形成されている。ガイド面69aの断面形状は、緩やかなR形状いわゆる径方向外方へ凹む円弧状に形成されている。
実施形態2を説明する。本実施形態は、前記実施形態1に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図5は点火プラグホルダ44の先端部の周辺部を示す断面図である。
図5に示すように、本実施形態におけるカバー部材60の嵌合筒部66には、小径軸部45aの先端部(下端部)よりも下方へ突出する張出筒部66aが延長されている。また、補助カバー部(符号、69を付す)は、嵌合筒部66の張出筒部66aの下端部から径方向内方へ突出する円錐筒状に形成されている。この場合も、補助カバー部69と点火プラグホルダ44の副室側端面44aとの間に、中空状の環状空間部70が形成されている。また、補助カバー部69の内周面には、副室部材34の大径筒部34aの内壁面(内周面)と点火プラグホルダ44の副室側端面44aとのなす隅角部をなだらかに連続させるガイド面69aが形成されている。ガイド面69aの断面形状は、緩やかなR形状いわゆる径方向外方へ凹む円弧状に形成されている。
本実施形態によると、カバー部材60が有するガイド面69aによって、副室40内の燃焼ガスの流れを整流することができる。すなわち、副室40の中央部から上昇して点火プラグホルダ44の副室側端面44aに沿って径方向外方へ向かった燃焼ガスの流れを、ガイド面69aに沿って下方へスムーズに流すことで整流することができる(図5中、矢印Y3参照)。これにより、副室40内の熱損失を低減し、燃焼速度を速めることができる。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、副室式ガスエンジン10に限らず、副室式ガソリンエンジン等の副室式火花点火内燃機関にも適用することができる。また、本発明は、OHV形式以外の形式のエンジンにも適用することができる。また、本発明は、シリンダヘッド14に冷却水通路を備える水冷式のエンジンに限定されるものではなく、空冷式のエンジンにも適用することができる。また、前記実施形態の点火プラグモジュール43における燃料供給パイプ52及びチェック弁50は、点火プラグホルダ44と別個に設けてもよい。また、前記実施形態では、カバー部材60を副室部材34と点火プラグホルダ44との間に挟持により取付けたが、カバー部材60は、点火プラグホルダ44又はシリンダヘッド14に対して、例えば、ねじ付け、クリップ止め、接着等により取付けてもよいし、あるいは、一体に形成してもよい。また、前記実施形態では、カバー部材60の本体部62をカップ状に形成したが、本体部62は、動弁室20のオイルを受けて点火プラグホルダ44に導く形状であればよく、例えば、漏斗状、樋状等の形状とすることも考えられる。
また、カバー部材60の本体部62によりオイルを導く点火プラグホルダ44の部位については、副室側端部が望ましいが、点火プラグホルダ44において動弁室20に露出する部分であればよい。また、カバー部材60には、シリンダヘッド14の材質(例えば、鋳鉄)よりも熱伝導性の低い材料を用いることによって、副室部材34から点火プラグホルダ44への伝熱を抑制することができる。また、カバー部材60の本体部62は、必要に応じて、副室部材34を覆うように形成されていればよく、副室部材34を覆うか否かは適宜選択することができる。また、副室部材34とカバー部材60との間には、必要に応じて、シール部材、ガスケット等を介装してもよい。また、前記実施形態において、カバー部材60における嵌合筒部66、補助カバー部68,69のうち、少なくとも補助カバー部68,69は省略してもよい。また、嵌合筒部66における張出筒部66aは省略してもよい。また、補助カバー部68における空間部70の断面形状は、前記実施形態の他、適宜変更することができる。また、補助カバー部68,69は、点火プラグホルダ44の副室側端面44aに対して空間部70を形成することなく密着させてもよい。また、補助カバー部69のガイド面69aの断面形状は、前記実施形態の他、適宜変更することができる。また、副室部材34は、シリンダヘッド14の仕切壁14bと同じ材質で一体成型されていてもよく、シリンダヘッド14の仕切壁14bに鋳込などを用いて予め一体にしておいてもよい。
10…副室式ガスエンジン(副室式火花点火内燃機関)
14…シリンダヘッド
14b…仕切壁
18…主燃焼室
20…動弁室
27…オイル落とし孔
34…副室部材
40…副室
44…点火プラグホルダ
48…点火プラグ
60…カバー部材(オイルガイド部材)
62…本体部
64…取付部
68…補助カバー部
69…補助カバー部
69a…ガイド面
70…空間部
14…シリンダヘッド
14b…仕切壁
18…主燃焼室
20…動弁室
27…オイル落とし孔
34…副室部材
40…副室
44…点火プラグホルダ
48…点火プラグ
60…カバー部材(オイルガイド部材)
62…本体部
64…取付部
68…補助カバー部
69…補助カバー部
69a…ガイド面
70…空間部
Claims (6)
- 主燃焼室と動弁室とを仕切る仕切壁を有するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドの仕切壁に設けられ、前記主燃焼室に連通する副室を形成する副室部材と、
前記シリンダヘッドの動弁室側において前記副室部材に接続された点火プラグホルダと、
前記点火プラグホルダ内に設けられ、前記副室内の混合気に点火する点火プラグと
を備えた副室式火花点火内燃機関において、
前記動弁室のオイルを受けて点火プラグホルダに導くオイルガイド部材を設けたことを特徴とする副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造。 - 請求項1に記載の副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造であって、
前記オイルガイド部材は、前記副室部材を覆うように形成されていることを特徴とする副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造。 - 請求項1又は2に記載の副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造であって、
前記オイルガイド部材は、前記副室部材と前記点火プラグホルダとの間に挟持されていることを特徴とする副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造。 - 請求項3に記載の副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造であって、
前記オイルガイド部材は、前記点火プラグホルダの副室側端面を中空状の空間部を介して覆う補助カバー部を有することを特徴とする副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造。 - 請求項3又は4に記載の副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造であって、
前記オイルガイド部材は、前記副室部材の内壁面と前記点火プラグホルダの副室側端面とのなす隅角部をなだらかに連続させるガイド面を有することを特徴とする副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造。 - 請求項1乃至5に記載の副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造であって、
前記副室部材は、前記シリンダヘッドとは別部材で形成されていることを特徴とする副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造。
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JP2011283022A JP2013133717A (ja) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | 副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造 |
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JP2011283022A JP2013133717A (ja) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | 副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造 |
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JP2013133717A true JP2013133717A (ja) | 2013-07-08 |
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Family Applications (1)
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JP2011283022A Pending JP2013133717A (ja) | 2011-12-26 | 2011-12-26 | 副室式火花点火内燃機関の点火プラグ冷却構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2013133717A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3505734A1 (en) | 2017-12-28 | 2019-07-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine |
JP2021105355A (ja) * | 2019-12-26 | 2021-07-26 | ダイハツ工業株式会社 | 副燃焼室付き内燃機関 |
JP2022021825A (ja) * | 2020-07-22 | 2022-02-03 | 株式会社 小山ガレージ | 点火プラグ配設部分の冷却装置 |
CN114961971A (zh) * | 2021-08-13 | 2022-08-30 | 长城汽车股份有限公司 | 预燃室的定位垫片和发动机 |
-
2011
- 2011-12-26 JP JP2011283022A patent/JP2013133717A/ja active Pending
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EP3505734A1 (en) | 2017-12-28 | 2019-07-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine |
US10837355B2 (en) | 2017-12-28 | 2020-11-17 | Honda Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine |
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