JPS58568B2 - 副燃焼室付エンジン - Google Patents

副燃焼室付エンジン

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JPS58568B2
JPS58568B2 JP53057170A JP5717078A JPS58568B2 JP S58568 B2 JPS58568 B2 JP S58568B2 JP 53057170 A JP53057170 A JP 53057170A JP 5717078 A JP5717078 A JP 5717078A JP S58568 B2 JPS58568 B2 JP S58568B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として自動車その他の車輛用の副燃焼室付の
内燃エンジンに関する。
従来この種エンジンにおいて、シリンダ内の上部の主燃
焼室の上側に、トーチ通路を介してこれに連る副燃焼室
を備える式のものは知られるが、この場合該主燃焼室は
吸気ポートに連る吸気弁と、排気ポートに連る排気弁と
の各1個を備える式を一般としたもので、かゝるもので
は該エンジンに大きな出力を得難い。
即ち、近時この種エンジンは特に大きな出力を要求され
るもので、そのまゝではかゝる要求を満すことは極めて
困難である。
本発明はかゝる要求を満すエンジンを得ることをその目
的としたもので、シリンダ内の上部の主燃焼室の上側に
、トーチ通路を介してこれに連る副燃焼室を備える式の
ものにおいて、該主燃焼室に該シリンダの中心軸を含む
クランク軸の軸線方向の面の一側に位置して2個の吸気
弁とこれに連る吸気ポートとを備えると共に、その他側
に位置して1個の排気弁とこれに連る排気ポートと、前
記した副燃焼室とを備え更に、前記したトーチ通路を前
記した排気弁の方向にのみ指向させて成る。
本発明の実施例を別紙図面に付説明する。
図面で1はエンジンのシリンダ内の上部の主燃焼室を示
し、該室1はその上側にトーチ通路2を介してこれに連
る副燃焼室3を備える。
該主燃焼室1はその上面に吸気ポート4に連る吸気弁5
と。
排気ポート6に連る排気弁1とを備えると共にその上側
に動弁用のカム軸8を備え、更に該副燃焼室3は外周の
カップ状カラから成ると共にその側方に点火栓9を有す
る。
以上は従来のものと特に異らないが1本発明によればこ
れを改良して該吸気弁5の2個を備えるもので、即ち該
吸気弁5の2個をこれに連る該吸気ポート4と共にその
一側と、該排気弁7の1個をこれに連る該排気ポート6
と共にその他側とに配置して全体をクロスフロ型に構成
する。
これを更に詳述すれば1例えば第2図に明示するように
該主燃焼室1の上面に、該シリンダの中心点を含むクラ
ンク軸の軸線方向の面X−Xの一側に位置して前記した
2個の吸気弁5,5とこれに連る吸気ポート4とを並設
すると共にその他側に位置して前記した1個の排気弁7
とこれに連る排気ポート6と、更に前記した副燃焼室3
とを並設する。
かくてその作動を説明するに、主燃焼室1内には混合気
がその一側から導かれると共に生ずる燃焼排気はその他
側から導出されて全体としてクロスフロ型をなすが、更
にこの際混合気は2個の吸気弁5,5を介して導かれる
もので、かくて吸気の充填効率が増大してエンジン出力
を向上させることが出来、更にこの際該2個の吸気弁5
,5はこれに連る吸気ポート4と共に一側に片寄って存
するもので、吸気は比較的短い距離で行われて吸気抵抗
が減少され、かくて出力に関与する吸気を遅れなく容易
に吸入し得て同じくエンジン出力の向上に有効であり、
更にこの際副燃焼室3から最も遠い主燃焼室1の室壁部
分が吸気弁5,5に近接するため、高出力に備えて圧縮
比を増大させて主燃焼室1の室壁が比較的高温度となる
としても前記した室壁部分は吸気で冷却されて比較的低
温度に存し、かくてノッキングの発生が防止されて出力
の低下がないものである。
尚、発明者の検討結果によれば、この場合該吸気弁5と
該排気弁7とは1次の関係において夫々出来るだけ大径
寸法であることが好ましい。
こ5にd8は吸気弁5の直径、deは排気弁7の直径で
ある。
更に図示のものでは前記した副燃焼室8に副吸気弁10
と該弁10を介してのびる副吸気ポート11とを備える
が、この場合該ポート11は前記した一側、即ち吸気ポ
ート4の存する側にのびる・ものとする。
この場合該ポート11は比較的小径のもので、この点は
従来のものと特に異ることなく、かくて設計的にその配
置は比較的容易であるが、これを前記した一側と反対側
、即ち他側にのばすと全体として形状が複雑化されると
共にクランク軸の軸線方向の長さが増大して好ましくな
いものである。
尚、この副吸気ポート11は比較的濃厚な混合気を導く
べく作用するもので、この点は従来のものと特に異るこ
となく、この濃厚混合気は大きな変動なしに導かれるも
ので、例えば急加速時等においても主吸気の遅れほどは
出力に影響を与えないものである。
前記した動弁用のカム軸8はクランク軸の軸線方向にの
びるが、該カム軸8上には第5図及び第6図に明示する
ように排気用ロッカアーム12を介して排気弁7を作動
すべき排気用カム13と、主吸気用ロッカアーム14を
介して吸気弁5,5を作動すべき主吸気用カム15と、
副吸気用ロッカアーム16を介して副吸気弁10を作動
すべき副吸気用カム17とが順次に備えられる。
主吸気・用ロッカアーム14は第5図に明示するように
主吸気用カム15上に接する根部のスリッパ14aと、
これからのびる分岐腕14b、14bとを有して該分岐
腕14b、14bの先端部で合弁5゜5に係合するもの
で、この場合該スリッパ14aに作用するカムの押圧力
を左右の分岐腕14b。
14bに均等に与えるべく、該スリッパ14aと該カム
17との当接面の中心aを、該分岐腕14b。
14bの先端部の中心すと互に略合致して共通の1線上
にあらしめるものとする。
前記した点火栓9の先端の電極は掃気による冷却性が必
ずしも良好でなく、特に高出力のエンジンの場合燃焼室
内の高温を作用されてこれにプレイグニツシヨンを生じ
易く、これを防止するため図示のものでは該点火栓9と
該副燃焼室3とを互に軸線において傾斜させると共に該
点火栓9の取付ネジ9aの外周にその略全周を囲繞して
冷却水の通路18を備えた。
この場合、前記した軸線間の傾斜角度θは40〜90度
が好ましい。
これは該点火栓9の電極位置を前記したカップ状カラの
側面に形成される8〜12mm直径のプラグ孔19の中
心から3〜10mm程度の範囲内にあらしめるためであ
る。
この距離は例えば第4図にdで示される。
更に前記したトーチ通路2は排気弁7の方向に指向され
るものとし、かくて主燃焼室1内での火炎の形成を良好
にして未燃成分の減少に有効である。
更に前記したカップ状カラから成る副燃焼室3は主燃焼
室1内に露出してその底面は該室1の上面壁と略合致さ
れるものとするが、これによれば該室3内を高温に保持
して特に始動時低負荷時の着火性を向上し得られ、かく
て未燃成分を減少させ得る。
更に該カラはトーチ通路2から逆方向にのびる火炎の伝
播をさまたげることがなく、かくて該逆方向の燃焼を良
好にする。
更に該カラ即ち該副燃焼室9はシリンダの中心側に設け
るもので、かくてそのトーチ通路2は主燃焼室1内の周
壁までの距離即ち実質的な火炎伝播距離を短縮され、こ
れは燃焼時間を短縮してエンジン出力を向上すべく有効
である。
この場合該カラは排気弁7のシートと近接する吸気弁5
のシートとの間に夫々4mm以上の距離を与えるべきも
のでこれは熱歪による損傷を防止すべく有効であり、更
に該カラをシリンダヘッド内に外周のすき間を存して固
定する場合は、同じく熱歪に備えて該ヘッドの肉部分の
厚みを4mm以上とする必要がある。
尚この中心側に設けることによれば、EGRを主吸気に
する場合でも安定した燃焼を得られると共に吸気を希薄
とした場合も短時間で燃焼を完了され、かくてNOXの
減少に有効である。
更に第7図はシリンダの多数個を並設してエンジンを多
気筒型にした場合を示すもので、この場合各シリンダ内
各主燃焼室1における合弁5,5゜7の配置を互に同一
とすることが好ましく、これにより各気筒における燃焼
のばらつきを無くして運転を円滑にすることが可能であ
る。
更に前記したカラに形成されるトーチ通路2は円形又は
長円形の透孔でその寸法は35〜90mm2程度であり
、更に副燃焼室3の容積はクリアランス容積の7〜17
%であるが好ましい。
このような本発明によるときは主燃焼室に吸気弁及びこ
れに連る吸気ポートと、排気弁及びこれに連る排気ポー
トとを一側と他側とに配設してクロスフロ型とすると共
に該吸気弁を該−側の2個とするもので、吸気の充填効
率を向上され得ると共に吸気の遅れを無くし得られてエ
ンジン出力を向上させることが出来、更に副燃焼室から
最も遠い該主燃焼室内の室壁部分は吸気により冷却され
て該部分が高温となるものにおけるノッキングの発生を
防止し得られ、ノッキングによる出力低下がなく而もト
ーチ通路を排気弁の方向にのみ指向させたのでトーチノ
ズルを介して噴出する火炎はシリンダ及びシリンダヘッ
ドにおいて冷却されにくい即ち比較的高温で着火しやす
い領域から燃焼を始めることができ主燃焼室での燃焼を
良好にさせることができる結果未燃成分の排出が減少す
る等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明エンジンの1例の裁断側面図、第2図は
その下面図、第3図は副燃焼室部分で裁断したその側面
図、第4図はそのIV−IV線線断断面図第5図は動弁
カム軸部分の平面図、第6図は該カム軸のみの平面図、
第1図は多気筒エンジンの場合の説明線図である。 1・・・・・・主燃焼室、2・・・・・・トーチ通路、
3・・・・・・副燃焼室、X−X・・・・・・クランク
軸方向面、4・・・・・・吸気ポート、5・・・・・・
吸気弁、6・・・・・・排気ポート、7・・・・・・排
気弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 シリンダ内の上部の主燃焼室の上側に、トーチ通路
    を介してこれに連る副燃焼室を備える式のものにおいて
    、該主燃焼室に該シリンダの中心軸を含むクランク軸の
    軸線方向の面の一側に位置して2個の吸気弁とこれに連
    る吸気ポートとを備えると共に、その他側に位置して1
    個の排気弁とこれに連る排気ポートと、前記した副燃焼
    室とを備え、更に前記したトーチ通路を前記した排気弁
    の方向にのみ指向させて成る副燃焼室付エンジン。 2 該副燃焼室に副吸気弁と、これを介して該一端にの
    びる副吸気ポートとを備えることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項所載の副燃焼室付エンジン。 3 該クランク軸の軸線方向にのびるカム軸を軸設して
    これに排気用カムと主吸気用カムと副吸気用カムとを順
    次に備えると共に、該主吸気用カムに根部のスリッパで
    これに接する主吸気用ロッカアームを備えて該アームを
    分岐する先端部において前記した2個の吸気弁に係合さ
    せ、更に該スリッパと該カムとの当接面の中心を該先端
    部の中心と略同−線上にあらしめて成る特許請求の範囲
    第2項所載の副燃焼室付エンジン。 4 該副燃焼室に点火栓を互に軸線を傾斜させて設ける
    と共に、該点火栓の根部の取付ねじの外周に略全周に亘
    って冷却水の通路を備えて成る特許請求の範囲第2項所
    載の副燃焼室付エンジン。 5 該副燃焼室を構成するカップ状カラを該カラの底部
    において該主燃焼室内に露出させて前記カラの底面を前
    記主燃焼室の側壁と略同平面上にあらしめることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項所載の副燃焼室付エンジン
    。 6 該カラを該シリンダの中心軸心近傍に設けることを
    特徴とする特許請求の範囲第5項所載の副燃焼室付エン
    ジン。 7 該シリンダを複数個に並設して該エンジンを多気筒
    型に構成させると共に各シリンダにおける合弁の配置を
    互に同一とすることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の副燃焼室付エンジン。
JP53057170A 1978-05-16 1978-05-16 副燃焼室付エンジン Expired JPS58568B2 (ja)

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