JPS63106321A - 内燃機関 - 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】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は、内燃機関に関するもので、詳しくは、主燃焼
室の近傍に燃料活性室を有するとともに、該活性室と上
記主燃焼室間にこれら間を開閉する弁を備えた内燃機関
に関する。

ｂ、従来の技術 当該出願人は、先に、主燃焼室の近傍に燃料活性室を有
するとともに、該活性室と上記主燃焼室間にこれら間を
開閉する弁を備えた内燃機関を提案した。

このような内燃機関においては、上記弁は、その弁体が
その弁座から上記主燃焼室側に移動して開閉される構造
となっている。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 ところで、上記のような弁構造によると、上記活性室内
から上記主燃焼室への気化燃料の流れは、その流路が弁
体によって大きく折曲されるため大きな絞り損失を伴な
い、これに起因して内燃機間における回転数およびその
最高出力等の向上を図ることが難しかった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、回転数お
よび最高出力をさらに向上させることができる内燃機関
を提供することを目的とする。

ｄ、　問題点を解決するための手段 本発明では、上記目的を達成するために、主燃焼室の近
傍に燃料活性室を有するとともに、該燃料活性室と上記
主燃料活性室との間にこれら間を開閉する弁を備えた内
燃機関において、上記弁の弁体を上記燃料活性室側へ移
動させることにより開成する構成としている。

ｅ、　実施例 以下、本発明に係る内燃機関の実施例について添付図面
を参照しながら詳細に説明する。

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すものであ
る。

本実施例の内燃機関１は、圧縮着火機関であり、その主
燃焼室２の上方に燃料活性室３を有するとともに、該活
性室と主燃焼室２間にこれら間を開閉する弁４を備えて
いる。

主燃焼室２は、シリンダブロック５とピストン６とシリ
ンダヘッド７とによって囲まれて形成されている。

活性室３は、シリンダヘッド７内に形成され、その一端
に厚肉円板状小室３ａを有し、その他端に球状室３ｂを
存する。

球状室３ｂには、燃料噴射ノズル８およびグロープラグ
９が臨まれている。

活性室３は、その中央部で主燃焼室２に通路１０を介し
て連通されている。

通路１０は、球状室３ｂに向けてやや傾斜されてシリン
ダヘッド７に形成されている。

弁４は、弁体１１の先端に設けた略円板状の先端部１２
と、該先端部よりもわずかに大きい径でシリンダヘッド
７に形成した孔１３の周縁を成す周縁部１４とから成る
。

先端部１２は、周縁部１４内を上下方向に挿通ずること
ができる。

周縁部１４は、実質的に弁４の弁座の機能を果たすもの
である。

弁体１１は、第２図に示すように、その弁体本体１５の
中径ロッド１６に一対の筒状体１７．１８　と一対のリ
ング１９．２０を挿通し、これらをナンド２１で締めて
成る。弁体本体１５は、その大径部２２と中径部２３と
の間に、中径ロッド１６側向きに傾斜された第１環状面
２５を有する。大径部２２の先端部１２側には三本の環
状溝２６が形成されている。また、大径部２２と先端部
１２は小径部２７を介して連結されている。

この小径部２７により、弁４が閉成されている時には、
活性室３の小室３ａは環状とされる。ロッド１６の小径
ロッド２４側の端部には、ナツト２１が螺合されるネジ
部１６ａが形成されている。小径ロッド２４の端部には
、コツタ溝２４ａが形成されている。

また、円筒状体１７．１８は、ロッド１６の径と略同径
の孔１７ａ、１８Ｂを存する。とくに、円筒状体１７は
、その両端に、リング１９．２０が嵌入される張出し部
１７ｂ、　１７ｂを有する。リング１９．２０は、クラ
ンク状のギャップ１９　ａ　＋　２０　ａを有する。

円筒状体１７．１８およびリング１９．２０は、中径部
２３の側端面２３ａ　とナフト２１とに挟まれて、弁体
本体１５に固定される。

なお、リング１９．２０は、適当なりリアランスを設け
ることによって多少摺動できるようにするのが好ましい
。

前記したようにして組立てられた弁体１１は、スリーブ
２８を介してシリンダヘッド７に設置される。

スリーブ２８は、大径孔２９と小径孔３０を有し、さら
に大径孔２９と小径孔３０との間に弁体１１の先端部１
２側向きに傾斜された第２環状面３１を有する。第２環
状面３１は、弁体１１の第１環状面２５に対応して形成
されている。すなわち、第１環状面２５と第２環状面３
１は、互いに平行関係をもって対峙し、互いに密接可能
に形成されている。ここで、スリーブ２８の大径孔２９
には弁体１１の大径部２２が摺動自在に嵌入され、小径
孔３０には中径部２３と円筒状体１７゜１８とリング１
９．２０が嵌入されている。

さらに、上記スリーブ２８は、その周囲に張出し延設し
たつば部３２を有する。

スリーブ２８は、シリンダへラド７に形成した孔３３に
圧入され、つば部３１によってシリンダヘッド７に位置
決めされる。

シリンダへラド７の孔３３は、活性室３の小室３ａに臨
まれている。

他方、弁体１１の小径ロッド２４の先端のコツタ溝２４
ａにタペット３４が嵌着固定されている。タペット３４
の周囲に張出すつば部３４ａ　と、スリーブ２８のっぽ
部３２との間にスプリング３５が介在設置されている。

スプリング３５の弾性力により、弁体１１は上方に付勢
されている。

タペット３４には、当該内燃機関の図示しないクランク
シャフトからの動力により、所定の点火タイミングに応
じて回転駆動されるカム３６が当接されている。

また、主燃焼室２の上方には、第１図において手前側に
吸気弁３７が配設され、その冑後に排気弁（図示せず）
が配設されている。

次に、この内燃機関１の作用について説明する。

内燃機関１が圧縮工程にあると、主燃焼室２内の圧縮エ
アは通路１０を介して活性室３の球状室３ｂ内に噴出し
スワールを形成する。また、このとき、活性室３内には
、燃料噴射ノズル８から燃料が噴射される。この噴射さ
れた燃料は、グロープラグ９によって加熱されるととも
に、活性室３内のスワールに乗り、気化が促進される。

このようにして活性化されたた燃料は、圧縮上死点後（
０°〜５０°）、通路１０を介して主燃焼室２内に噴出
されるとともに、カム３６の回転に伴ない、弁体１１が
スプリング３５の弾性力により上動されて開成された弁
４を介して主燃焼室２内に噴出される。

弁４の開成は、先端部１２が上方へ移動されて孔１３か
ら抜き出されることにより行なわれるので、活性室３内
において活性化された燃料が主燃焼室２内に多量に噴出
される。これに伴ない、主燃焼室２内で燃焼が起こる。

このときの活性室３内の燃料の主燃焼室２内への流動は
、先端部１２によって流れ方向が大きく折曲されること
なく行なわれるとともに、通路ｌＯの流量断面に孔１３
の流量断面が加わって大きな流量断面が得られるので、
大きな損失を伴なうこと無くスムーズに行なわれる。

他方、弁体１１の上動により、弁体１１の第１環状面２
５がスリーブ２８の第２環状面３１に密接される。

これらの環状面２５．３１の密接により、弁体１１とス
リーブ２８間の隙間が完全にシールされる。これにより
当該隙間を通しての活性室３内の活性化燃料の外部への
漏れは、条溝２６によるシール効果と相俟って、効果的
に防止される。

この後、弁４は、排気行程の終了後に閉成され、以後、
上記したのと同様の動作がくり繰り返される。

なお、本実施例の内燃機関１においては、通路１０の代
わりに、あるいは通路１０とともに、弁体１１の先端部
１２に孔３日を形成しても良い、この孔３８は、圧縮エ
アを主燃焼室２から活性室３内へ噴出させるものである
。また、この場合活性室３は、球状室３ｂを無くして小
室３ａのみによって構成しても良い、このときには、燃
料噴射ノズル８およびグロープラグ９は小室９内に臨ま
せれば良い。

第３図は、上記実施例における通路１０の代わりに、弁
体１１の先端部１２の一部に切欠き３９を形成し、これ
に対応してシリンダヘッド７の周縁部１４の一部に切欠
き４０を形成しており、これらの切欠き３９゜４０によ
って通路ＩＯに相当する通路４１を形成するようにした
例を示す、なお、第３図において、第１図および第２図
に示した要素と同一の機能を有するものについては同一
符号を付し、その詳細な説明を省略する。

第４図および第５図は、弁体１１の先端部４２の上面４
２ａが直接活性室３の天井面３ｃに密接して弁体１１と
シリンダヘッド７間をシールする構造を示したものであ
る。

この例においては、先端部４２の上面４２ａは、活性室
３の天井面３ｃに対応して互いに湾曲する曲面形状とさ
れている。ここで、第４図は、弁４の閉成時の状態を示
し、第５図は弁４の開成時の状態を示す、なお、第４図
および第５図において、第１図に示した要素と同一の機
能を有するものについては、同一符号を付している。

弁体１１の構造を第４図および第５図に示す例の如く構
成すれば、弁体１１の構造を簡単化できる。

ｆ、　発明の効果 以上説明したように、本発明に係る内燃機関によれば、
弁体を活性室側へ移動させることにより弁を開成させる
ように構成しているため、活性室から主燃焼室への流れ
に伴って大きな損失が生ずることがない、したがって、
内燃機関における回転数および最高出力の向上を図るこ
とができる。

また、本発明では、弁体を上動させる構成としているこ
とから、該弁体の上動時に弁体自体の一部とシリンダヘ
ッドの一部が密接してこれら間をシールすべく構成する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第２図は本発明に係る内燃機関の一実施例を示
し、第１図はそれを概念的に示す断面図、第２図はその
弁体を示す正面図、第３図は第１図に示した内燃機関に
おける通路の他の構造を概念的に示す図、第４図および
第５図は第１図に示した内燃機関における弁体とシリン
ダヘッド間のシール構造の他の例を概念的に示す断面図
である。 ｌ・・・内燃機関、　　　２・・・主燃焼室、３・・・
燃料活性室、　　３ｃ・・・天井面、４・・・弁、　　
　　　　　５・・・シリンダブロック、６・・・ピスト
ン、　　　　７・・・シリンダヘッド、８・・・燃料噴
射ノズル、９・・・グロープラグ、１０．４１・・・通
路、　　　１１・・・弁体、１２．４２・・・先端部、
　　１３・・・孔、１４・・・周縁部、　　　　２５・
・・第１環状面、２８・・・スリーブ、　　　３１・・
・第２環状面、３６・・・カム、　　　　　３８・・・
孔、３９．４０・・・切欠き、　　４２ａ・・・上面。 特許出願人　　　有限会社　晴山自工 （ほか２名） 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 手　続　主甫　正　占帽発） 昭和。２　年４　月ａ　日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２５３１９４号 ２、発明の名称 内燃機関 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名称　　有限会社　晴山自工 ４、代理人　〒１０７ （ほか２名） 補正の内容 ｌ）本願明細書の「特許請求の範囲」を別紙のとおり訂
正する。 ２）同書第３頁第６行の「上記主燃料活性室」を「上記
主燃焼室」に訂正する。 ３）同書第８頁第３行の「活性化されたた燃料」を「活
性化された燃料」に訂正する。 特許請求の範囲 （１１主燃料室の近傍に燃料活性室を有するとともに、
該燃料活性室と上記主燃焼室との間にこれら間を開閉す
る弁を備えた内燃機関において、上記弁の弁体を上記燃
料活性室側へ移動させることにより開成するようにした
ことを特徴とする内燃機関。 （２）　　上記弁は、その弁体と、該弁体を保持する弁
体保持部とに、互いに対峙する一対の面がそれぞれ形成
され、もって、弁開成時に上記弁体側の面が上記弁体保
持部側の面に当接された際に、上記弁体と上記弁体保持
部との間の隙間が上記燃料活性室から封じられるように
構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第＋１
１項記載の内燃機関。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主燃焼室の近傍に燃料活性室を有するとともに、
   該燃料活性室と上記主燃料活性室との間にこれら間を開
   閉する弁を備えた内燃機関において、上記弁の弁体を上
   記燃料活性室側へ移動させることにより開成するように
   したことを特徴とする内燃機関。
2. （２）上記弁は、その弁体と、該弁体を保持する弁体保
   持部とに、互いに対峙する一対の面がそれぞれ形成され
   、もって、弁開成時に上記弁体側の面が上記弁体保持部
   側の面に当接された際に、上記弁体と上記弁体保持部と
   の間の隙間が上記燃料活性室から封じられるように構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
   記載の内燃機関。