JPH0225013B2 - - Google Patents

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JPH0225013B2
JPH0225013B2 JP59216485A JP21648584A JPH0225013B2 JP H0225013 B2 JPH0225013 B2 JP H0225013B2 JP 59216485 A JP59216485 A JP 59216485A JP 21648584 A JP21648584 A JP 21648584A JP H0225013 B2 JPH0225013 B2 JP H0225013B2
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JP
Japan
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combustion chamber
piston
chambers
injection
chamber
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JP59216485A
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Mari Ruudorufu
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Daimler Benz AG
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Daimler Benz AG
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Publication of JPH0225013B2 publication Critical patent/JPH0225013B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/12Engines characterised by precombustion chambers with positive ignition
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • 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、シリンダヘツドとシリンダ筒とピス
トンにより区画される燃焼室、シリンダヘツドに
設けられて燃焼室へ向けられる噴射通路および混
合気点火用点火装置を含む第1の副室、および燃
焼室を区画する壁内にあつて燃焼室へ向けられる
噴射通路を含む別の複数の副室を有する、混合気
圧縮内燃機関に関する。
従来技術 米国特許第3283751号明細書の第9図により、
掃気される副室をもつ内燃機関が公知である。こ
の内燃機関の燃焼室と掃気される副室は噴射通路
により接続されている。噴射通路より上において
内燃機関のシリンダヘツドには、燃料−空気混合
気に点火する点火プラグが設けられている。燃料
−空気混合気の点火場所から火炎面がピストンの
方向に広がり、噴射通路を介して副室内にある燃
料−空気混合気をも点火する。副室内に生ずるガ
ス正圧のため、火炎面が噴射通路を速やかに通過
し、別の噴射通路を通つて、シリンダヘツドによ
りピストンヘツドの方へ転向されるので、燃焼室
内にある燃料−空気混合気はピストン中心点の範
囲にある点炎面と内部空間の周囲側にある別の火
炎面とによつて点火される。しかし掃気される幅
室内の燃料−空気混合気の確実な点火のために、
燃焼室におけるより濃い燃料−空気混合気を必要
とするという欠点がある。しかしこの異なる混合
気形成を行なうため大規模な混合気形成装置が必
要である。ピストン中心点の範囲および燃焼室の
周囲側で開始される燃料−空気混合気の点火によ
つて、多くのHC放出を伴う不均一な燃焼が生ず
る。
さらにドイツ連邦共和国特許出願公告第
1054778号明細書により公知の内燃機関では、各
燃焼室に3つの点火プラグが付属し、2つの付加
的な点火プラグは別々の点火電流発生器に接続さ
れて、前後して点火される。しかし2つの別な点
火電流発生器を必要とし、2つの別の点火プラグ
を第1の点火プラグの点火時点に関係して内燃機
関の瞬間負荷範囲および回転数範囲に応じて順次
に点火する少なくとも1つの別な制御装置も必要
とするという欠点がある。付加的な構造部材を余
分に必要とするため、別の構造空間が必要になる
だけでなく、構造部材の質量は現在の軽量構造の
自動車では望ましくない。さらに別の制御装置に
より自動車の故障の危険も高まる。
さらに米国特許第4128092号明細書により公知
の内燃機関では、その燃焼室に副室が設けられ
て、噴射通路により燃焼室に接続されている。シ
リンダヘツドに設けられた副室の噴射通路には燃
料−空気混合気点火装置が付属している。内燃機
関のシリンダヘツドに対向する平らなピストンヘ
ツドには、副室を燃焼室に接続する噴射通路が開
口し、噴射通路が火炎面の旋回方向に同じ向きに
向けられている。しかし噴射通路から出る火炎面
がシリンダの区画壁へ向けられ、方向を変化し、
それから別の副室にある燃料−空気混合気を点火
するという欠点がある。シリンダの区画壁を介し
て行なわれる火炎面の方向変化によつて、シリン
ダの壁が加熱され、内燃機関の冷却回路を介して
放熱され、したがつて燃料−空気混合気を加熱す
るのにもはや燃焼室を利用できない。さらにシリ
ンダの区画壁の所における火炎面の方向変化によ
つて火炎面が広がるので、二次火炎面もピストン
の中心点の方向へ転向されて、燃料−空気混合気
をそこから点火する。しかしピストンの内部範囲
から燃料−空気混合気の点火が行なわれる結果、
装入物の運動はシリンダの区画壁へ向けられて、
壁の熱損失を生ずる。
米国特許第4175531号明細書(第7図)により
公知の燃焼室付き内燃機関では、そのシリンダヘ
ツド内に設けられる第1の幅室が噴射通路に接続
され、この噴射通路に燃料−空気混合気点火装置
が付属している。ピストンヘツドには第2の副室
が設けられ、この噴射通路が燃焼室側に開口し、
第1の副室の噴射通路へ向けられている。燃焼室
内における燃料−空気混合気の順次点火は行なわ
れない。
さらに仏国特許第1341030号明細書により公知
の圧縮点火内燃機関では、そのシリンダが燃焼室
範囲と副室を備えたシリンダ空間とをもつてい
る。しかし膨張行程中シリンダ空間内に設けられ
た副室を通して常に容積膨張が行なわれ、これに
より燃焼経過が遅くなり、それにより圧縮圧力が
小さくなるので、内燃機関の効率が低下するとい
う欠点がある。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、副室のある燃焼室をもつ内燃
機関においてシリンダ壁の熱損失を回避すると共
に、未燃焼成分の外部放出量を低減することであ
る。
課題を解決するための手段 この課題を解決するため本発明によれば、ピス
トンが燃焼室内へ突出する複数の***を備え、こ
れらの***に前記別の複数の副室が設けられ、そ
れらの噴射通路が、***の間にあるピストン凹所
の方向へ燃焼室へ開口して、旋回する火炎面を形
成するように互いに方向づけられ、第1の副室の
噴射通路が前記別の複数の副室の1つの噴射通路
へ向けられている。
さらに本発明によれば、前記別の複数の副室
が、燃焼室を区画するシリンダ筒の壁に、らせん
に沿つて分布して設けられ、前記別の複数の副室
の1つの噴射通路がらせん上にある他の副室の噴
射通路の方向へ向けられて旋回する火炎面を形成
するように、これらの噴射通路が互いに方向づけ
られている。
発明の効果 本発明によれば、ピストンヘツドにある複数の
***に設けられる別の副室の噴射通路が、***の
間にあるピストン凹所の方向へ燃焼室へ開口し
て、旋回する火炎面を形成するように互いに方向
づけられているか、またはシリンダ筒の壁にらせ
んに沿つて設けられる別の複数の副室の1つの噴
射通路がらせん上にある他の副室の噴射通路の方
向へ向けられて旋回する火炎面を形成するよう
に、これらの噴射通路が互いに方向づけられてい
るので、ピストンの外周から環状に燃焼室の中心
へ半径方向に向く火炎面が得られ、さらに***ま
たは別の副室のらせん状配置のため、火炎面がピ
ストンからシリンダヘツドの方へ進む。火炎面の
このような運動により、燃焼室内の未燃焼混合気
がピストンとピストン筒との間の環状間隙へ押込
まれるのを防止され、それにより未燃焼成分の外
部放出量を低減できる。さらに火炎面はピストン
の外周から燃焼室の中心へ向くので、従来のよう
にシリンダ筒の壁へ当ることによる熱損失も回避
される。
実施例 図面には4つの実施例が示されている。
図示してない内燃機関の第1図に1で示す燃焼
室は、シリンダ筒3の区画壁2とピストン5のピ
ストンヘツド4とシリンダヘツド6とにより区画
されている。燃料−空気点火装置8をもつ第1の
副室7は、噴射通路9を介して燃焼室1に接続さ
れている。噴射通路9は、ピストンヘツドの***
に設けられた別の副室としての第2の副室11を
燃焼室1に接続する噴射通路10の方へ向いてい
る。後者の噴射通路10は***の間のピストン凹
所へ開口している。
燃焼室1内およびピストン5の第2および第3
の副室11内にある燃料−空気混合気の点火は、
第1の副室7にある点火装置8によつて行なわれ
る。第1の副室7の噴射通路9を通して、第2の
副室11の噴射通路10の方へ火炎面12が形成
される。副室11内にある燃料−空気混合気は、
噴射通路10を通して火炎面12により第2図お
よび第3図のように点火される。副室11内にお
ける混合気の燃焼によつて、この副室内には燃焼
室1に対してガス正圧が形成され、この正圧が噴
射通路10を経て燃焼室1へ除かれる。この際第
3の副室の噴射通路の方へ向く別の火炎面13が
第4図および第5図のように形成される。
第6図によれば、ピストン15のピストンヘツ
ド14はピストンヘツド側に終る噴射通路10を
もち、これらの噴射通路10が副室11を図示し
ない燃焼室に接続している。2つの噴射通路10
をもつ副室16の範囲にある燃料−空気混合気が
点火されると、両方の噴射通路10の各々から火
炎面が第3の副室11′〜11の噴射通路10
へ出る。点火時点t1に、副室16から出る火炎面
は第3の副室11′内の燃料−空気混合気を点火
する。この時点に火炎面はA1で示す広がりをも
つ。噴射通路10から出る火炎面は別の副室1
1″の方へ広がり、時点t2に全火炎広がり面はA2
で示す広がりを示す。別の副室11が、噴射通
路から前に出た火炎面により点火される。この時
点t3に全火炎面はA3で示す広がりをもつ。燃焼
室の周囲側で始まる燃料−空気混合気の点火はピ
ストン中心軸線の方へ継続する。点火中に生ずる
混合ガスの動きは、火炎面がほぼ同時にピストン
中心軸線に達することにより、またピストンの膨
張運動により打消されるので、混合ガスはほぼ動
かない。混合ガスのこのわずかな動きのため、混
合ガスから燃焼室を区画する壁への熱交換は非常
にわずかである。
第7図による副室19はピストン20へ挿入さ
れる円筒状ハウジング22により区画され、この
ハウジング22は燃焼室と副室19とを接続する
噴射通路21をもつている。円筒状ハウジング2
2を燃焼室側で閉鎖する閉鎖部分23はピストン
20のピストンヘツド24に対して平らに設けら
れている。
なお第6図および第7図において、図面をわか
り易くするため、副室のある***およびピストン
凹所は図示してないが、後述する第8図または第
9図におけるような***およびピストン凹所をピ
ストンヘツド14に形成する。
第8図に示すピストン25はピストンヘツド2
6をもち、このヘツドの中心点27から放射状に
鋸歯状断面のピストン凹所29が出ている。凹所
29の深さはピストン25の周囲の方へ増大して
いる。ピストン25の周範囲にある副室31は、
ピストン凹所29の間にある***28に設けら
れ、噴射通路32がゆるやかに上昇する凹所壁3
0の方向に向いている。
第9図に示すピストン34の別のピストンヘツ
ド33は周囲側に環状ピストン凹所35をもち、
副室38はピストン凹所35を内方に対して区画
する***36の半径方向突出部分36aに設けら
れている。噴射通路37は火炎面の旋回方向に同
じ向きにされている。
図示しない内燃機関の第10図に40で示す燃
焼室は、シリンダ筒42の区画壁41とピストン
44のピストンヘツド43とシリンダヘツド6と
により区画されている。シリンダヘツド6は第1
の副室7に設けられた燃料−空気混合気用点火装
置8をもつている。燃焼室40は噴射通路9によ
り副室7に接続されている。シリンダ筒42の区
画壁41には噴射通路45も開口して、シリンダ
筒42にらせんに沿つて設けられた別の副室46
へ燃焼室40を接続する。
火炎面の広がりは第1図ないし第6図に述べた
のと同じように行なわれる。シリンダ筒42の区
画壁41に開口する副室46の噴射通路45は、
シリンダ筒42の区画壁41にらせん状に設けら
れた別の副室46の噴射通路45へ向き、後者の
噴射通路はさらに別の副室の噴射通路へ向いてい
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は内燃機関の燃焼室の中心を通る縦断面
図、第2図ないし第5図は副室内の燃料−空気混
合気の燃焼に関係する火炎面の燃焼室内における
広がりを説明する縦断面図、第6図はピストンヘ
ツドに副室を設けられた場合における火炎面の順
次の広がりを説明する平面図、第7図はピストン
ヘツドの第6図にXで示す部分に設けられた副燃
焼室の縦断面図、第8図は複数の燃焼凹所をもつ
ピストンの斜視図、第9図は周囲側の環状凹所を
もつピストンの斜視図、第10図は内燃機関の燃
焼室の別の実施例の縦断面図である。 1,40……燃焼室、5,15,20,25,
34,44……ピストン、7,11,11′〜1
1,19,31,38,46……副室、8……
点火装置、9,10,21,32,37,45…
…噴射通路、28,36……***、29,35…
…ピストン凹所。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 シリンダヘツドとシリンダ筒とピストンによ
    り区画される燃焼室、シリンダヘツドに設けられ
    て燃焼室へ向けられる噴射通路および混合気点火
    用点火装置を含む第1の副室、および燃焼室を区
    画する壁内にあつて燃焼室へ向けられる噴射通路
    を含む別の複数の副室を有するものにおいて、ピ
    ストン5,25,34が燃焼室1内へ突出する複
    数の***28,36を備え、これらの***に前記
    別の複数の副室11,19,31,38が設けら
    れ、それらの噴射通路10,21,32,37
    が、***28,36の間にあるピストン凹所2
    9,35の方向へ燃焼室1へ開口して、旋回する
    火炎面を形成するように互いに方向づけられ、第
    1の副室7の噴射通路9が前記別の複数の副室1
    1,19,31,38の1つの噴射通路10,3
    2,37へ向けられていることを特徴とする、混
    合気圧縮内燃機関。 2 ピストン34が周囲側に環状ピストン凹所3
    5をもち、このピストン凹所35を区画する***
    36にある別の複数の副室38が、この***の半
    径方向に突出する部分36aに設けられているこ
    とを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載の
    混合気圧縮内燃機関。 3 ピストン表面が中心点27から放射状に出て
    ピストン25の周囲へ向かつてそれぞれ深くなる
    鋸歯状断面のピストン凹所29をもち、ピストン
    25の周範囲にある別の複数の副室31が、ピス
    トン凹所29の間にある***28に設けられ、噴
    射通路32がピストン凹所29のゆるく上昇する
    壁30の方に向いていることを特徴とする、特許
    請求の範囲第1項に記載の混合気圧縮内燃機関。 4 別の副室11,19,31,38の断面積が
    その噴射通路10,21,32,37の断面積の
    少なくとも30倍の大きさであることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
    か1つに記載の混合気圧縮内燃機関。 5 シリンダヘツドとシリンダ筒とピストンによ
    り区画される燃焼室、シリンダヘツドに設けられ
    て燃焼室へ向けられる噴射通路および混合気点火
    用点火装置を含む第1の副室、および燃焼室を区
    画する壁内にあつて燃焼室へ向けられる噴射通路
    を含む別の複数の副室を有するものにおいて、前
    記別の複数の副室46が、燃焼室40を区画する
    シリンダ筒42の壁41に、らせんに沿つて分布
    して設けられ、前記別の複数の副室46の1つの
    噴射通路45がらせん上にある他の副室46の噴
    射通路45の方向へ向けられて旋回する火炎面を
    形成するように、これらの噴射通路45が互いに
    方向づけられていることを特徴とする、混合気圧
    縮内燃機関。
JP59216485A 1983-10-21 1984-10-17 混合気圧縮内燃機関 Granted JPS60101217A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3338216A DE3338216C1 (de) 1983-10-21 1983-10-21 Gemischverdichtende Brennkraftmaschine
DE3338216.6 1983-10-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60101217A JPS60101217A (ja) 1985-06-05
JPH0225013B2 true JPH0225013B2 (ja) 1990-05-31

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ID=6212370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59216485A Granted JPS60101217A (ja) 1983-10-21 1984-10-17 混合気圧縮内燃機関

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US (1) US4566413A (ja)
JP (1) JPS60101217A (ja)
DE (1) DE3338216C1 (ja)

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