JPS62288314A - 直噴式内燃機関の燃焼室構造 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明はピストン頂部に主燃焼室とＩＷＪ燃焼室とを一
部連通して形成した、だるま形の燃焼室を右づる直噴式
内燃（１閏において、副燃焼室から主燃焼室への火炎伝
播性を高めた直噴式内燃機関の燃焼室構造に関する。

［従来の技術］ 従来、第６図ないし第７図に示すように、ピストン１の
頂部に主燃焼室２と副燃焼室３とを並設し、これらをバ
ンク部４の上部で連通した、だるま形の燃焼室（特願昭
５９−２１０５１９号）を有する内燃機関が提案されて
いる。

内燃機関がアイドル・軽負荷時には噴射ノズル５の副噴
口から１Ｍ燃焼室３に副噴霧ｆのみが噴射され、燃焼は
副燃焼ｖ３で濃混合状態にて行なわれる。一方、中・高
負荷時には副噴霧「だけでなく噴射ノズル５の主噴口か
らの主噴霜［が主燃焼室２に噴射される。この場合、副
燃焼室３での燃焼による火炎すはバンク部４の壁を越え
て主燃焼室２に伝えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、両燃焼室の連絡通路となるバンク部４上部の
混合気が稀薄状態にある場合やバンク部４上部の絞りが
大きい場合、主燃焼室２の可燃混合気ｍに火種となるよ
うなｌｉ／Ｊ燃焼至３からの火炎がゆきわたらない。

ぞの結果、主燃焼室２での燃焼が生じず、未燃燃料の発
生、出力の低下が生じていた。

［問題点を解決するための手段１ 上記の目的を達成するために、本発明はピストン頂部に
主燃焼室と副燃焼室とこれらをその上部で）１！通させ
つつ区画するバンク部を形成υ”ると共にバンク部付近
のビス！ヘン頂部に火炎伝播用の連絡室を形成し、燃料
噴射ノズルの副噴口を副燃焼室に臨まば且つ主噴口を主
燃焼ダと連絡室とに臨まＶたらのである。

［作　用］ ピストン頂部に主・副燃焼字間を連通ずる火炎伝播用の
連絡室が形成され、この連絡室に燃料が噴射されるので
、Ｄ１燃焼室からの火炎を連絡室を介して確実に主燃焼
室に導くことができる。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図ないし第２図に示すように、ピストン１の頂部に
は、主燃焼室２と副燃焼室３が形成されている。主燃焼
室２、副燃焼室３とちに球形状をなし上部にはリップ部
６が形成されている。副燃焼室３の寸法は主燃焼室２の
寸法よりも小さい。

主燃焼室２と副燃焼室３との間には両燃焼空を区画する
バンク部４が形成されている。バンク部４の上面はビス
１〜ン１の上面よりも低く、バンク部４の上部にて主・
副燃焼室２，３は連通している。

また、ビス１−ン１頂部にはバンク部４にその周壁を一
部接続させて、主燃焼室２と副燃焼ｖ３を連通する球形
状の連絡室７が形成されている。５Ｊ燃焼掌３にはスパ
ークプラグ８が設けられており、連絡室７は副燃焼！３
のスパークプラグ８のスワールＳの下流側に位置して設
けられている。連絡室７の容積は副燃焼室３の容積より
小さい。

バンク部４の上方には燃料噴射ノズル９が設けられてい
る。燃料噴射ノズル９は第３図に示すように、サック付
のピント−ノズルである。１０はニードル弁であり、ノ
ズル本体のスロットル部１１とシート部１２どの間に副
噴口１３が、またサック部１４には二つの主噴口１５゜ １６が形成されている。副噴口１３は副燃焼室３の連絡
室７とは反対側の内壁面に臨ませ且つ副燃焼室３のスワ
ールＳの流れ方向に臨ませて形成されている。また、一
つの主噴口１５は主燃焼室２の連絡室７側の内壁面に臨
ませ且つ主燃焼ｖ２のスワールＳの流れ方向に向けて形
成されている。

また、もう一つの主噴口１６は？！絡空室７副燃焼室３
側の内壁面にスワールＳと同方向に向けて臨ませである
。

内燃機関のアイドル・軽負荷時（燃料の噴ｔＪＪ量が少
ない時）には、燃料噴射ノズル９のニードル弁１０はシ
ート部１２より離れるがスロットル部１１はほぼ開基状
態に保たれるので、副噴口１３からのみ燃料（ＤＩ噴ｍ
ｆ＞が噴射される。副燃焼室３内は濃混合状態とされ、
スパークプラグ８の点火により副燃焼室３では良好な燃
焼が行なわれる。

一方、機関の中・高負荷時にはニードル弁１０はスロッ
トルリフトを越えるため、副噴口１３から副噴ｎｆが噴
射されるだけでなく、これより遅れて主噴口１５．１６
から主唱ＩＦ１．Ｆ２が噴射される。１ｉｌｌｌ燃焼ｖ
３では第４図ないし第５図に示すように、スパークプラ
グ８の放電により火種ｋが作られ、これより火炎すが副
燃焼室３内を伝播する。副燃焼室３からの火炎すはバン
ク部４上部および連絡室７を経由して主燃焼室２に導か
れるが、連絡室７には主噴霧Ｆ２によりリッチな可燃混
合気−が生成されており、更に連絡室７はバンク部４上
部よりも絞りが小さく通気抵抗が小さいので、副燃焼室
３からの火炎すは主に連＃８室７を通じて主燃焼室２の
可燃混合気ｌに伝えられる。

このように主燃焼室２と副燃焼室３を連通ずる火炎伝播
用の連絡室７を形成し連絡室７に燃料を噴射して濃混合
気を生成するようにしたので、主・ｒＸＩＩ燃焼室２．
３間の火炎伝播用の連絡通路の絞りや連絡通路の稀Ｍ混
合状態に起因する主燃焼室２での未燃焼を確実に防止で
き、主・副燃焼室２゜３に（１３いて急速な安定した燃
焼を達成できる。このため、未燃燃料が排気されるのを
防ぐことができると其に、機関出力を向上できる。なお
、連絡室７は副燃焼室３からの火炎すを主燃焼室２に急
速に導くことを目的とするものなので、あまり大きな容
積は必要でなく、副燃焼室３と同等かまたはそれ以下で
よい。

なお、上記実施例の燃料噴割ノズル９はピント−タイプ
のしのであったが、機関負荷にかかわらず、主・副燃焼
室に同時に燃料を噴霧する通常のホールタイプの燃料噴
０・１ノズルを用いた直噴式内燃機関にも本発明を適用
することができる。また燃料どしては、軽油だけでなく
、ガソリン、アルコールにし適用できる。

［発明の効果１ 以上要するに本発明によれば、主・副燃焼室を連通ずる
火炎伝播用の連絡室を形成し連絡室に燃料を噴射して１
１混合気状態としているため、副燃焼室から主燃焼室へ
の火炎の伝播性を高めることができ、主・副燃焼室での
急速で完全な燃焼が得られ、未燃燃料の発生を防止し、
機関出力を向上できる笠の優れた効果を発揮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る燃焼室部の一実施例を示す平面図
、第２図は同燃焼室部の側断面図、第３図は第１図の燃
料噴射ノズルの縦断面図、第４図、第５図は第１図の燃
焼室部における燃焼状態を説明するための図、第６図、
第７図は従来の燃焼室部における燃焼状態を説明するた
めの図である。 図中、１はビス１−ン、２は主燃焼室、３は副燃焼室、
４はバンク部、５は燃料噴射ノズル、６はリップ部、７
は連絡室、８はスパークプラグ、９１よ燃料噴射ノズル
、１０はニードル弁、１１はスロワ１−ル部、１２はシ
ート部、１３は副噴口、１４はサック部、１５．１６は
主噴口、ｂは火炎、ｋは火種、ｆはｔｉｔｌＪｌ１３１
．　Ｆ、　Ｆｔ　。 Ｆ２は主噴霧、ｍは可燃混合気である。 特許出願人　　いすダ自動車株式会社 代理人弁理士　絹　　谷　　信　　雄 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピストン頂部に主燃焼室と副燃焼室とこれらをそ
   の上部で連通させつつ区画するバンク部を形成すると共
   にバンク部付近のピストン頂部に火炎伝播用の連絡室を
   形成し、燃料噴射ノズルの副噴口を副燃焼室に臨ませ且
   つ主噴口を主燃焼室と連絡室とに臨ませたことを特徴と
   する直噴式内燃機関の燃焼室構造。
2. （２）上記連絡室の容積が上記副燃焼室の容積と同程度
   か或いは小さくなるように形成された特許請求の範囲第
   １項記載の直噴式内燃機関の燃焼室構造。