JP2019031961A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】点火室から火炎を主燃焼室へと噴出する内燃機関において、主燃焼室において混合気を安定して燃焼させることができる内燃機関を提供する。
【解決手段】区画壁部８０は、燃焼室ＣＣを、シリンダボア壁及びピストン冠面部が露出する主燃焼室ＣＭと、火花発生部が露出する点火室ＣＩと、に区画する。区画壁部には、点火室と主燃焼室とを連通させる「第１貫通孔８１及び第２貫通孔８２」が形成されている。点火室にて火花発生部から発生する火花により混合気の燃焼を開始させると、点火室に火炎が生成される。その火炎は、点火室から主燃焼室へと第１及び第２貫通孔を通して噴出する。第１貫通孔とシリンダボア壁との距離は、第２貫通孔とシリンダボア壁との距離よりも長い。第１及び第２貫通孔は、第１貫通孔から噴出される火炎の貫徹力が、第２貫通孔から噴出される火炎の貫徹力よりも大きくなるように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、点火プラグが露出した点火室において火炎を生成し、その火炎を点火室から主燃焼室へと噴出させる内燃機関に関する。

従来から知られる内燃機関の一つ（以下、「従来機関」とも称呼する。）は、点火プラグの点火点（火花発生部）を覆うプラグカバーによって、点火プラグが発生する火花により混合気を燃焼させ始める点火室を燃焼室内に形成している。燃焼室の点火室以外の部分は便宜上「主燃焼室」とも称呼される。従来機関は、点火室において燃焼を開始した混合気（即ち、火炎又は燃焼中のガス）を点火室から主燃焼室へとプラグカバーに形成された複数の貫通孔を通して噴出させるようになっている。

一方、吸気弁及び排気弁等の燃焼室に対する配設位置に起因して点火室を燃焼室の上部の中央に設けることができない場合、プラグカバーに形成された複数の貫通孔のそれぞれと燃焼室の壁との距離が当該複数の貫通孔の間で不均等になる。そこで、従来機関においては、上記距離が長い領域に対して火炎を噴出させる貫通孔の孔径が、上記距離が短い領域に対して火炎を噴出させる貫通孔の孔径よりも大きくなるように、プラグカバーが形成されている。この結果、主燃焼室の全体に渡って火炎を供給することができると考えられている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２００９−２７０５３８号公報（段落００１０、段落００３２、図２）

しかしながら、従来機関においては、上記距離が長い領域に火炎を噴出する貫通孔の孔径が大きいので、その貫通孔から噴出される火炎の貫徹力が小さく、火炎が燃焼室の壁（シリンダボア壁）の近傍にまで到達できない可能性がある。火炎が燃焼室の壁の近傍にまで到達できない場合、火炎が到達できない部分に残存する混合気の燃焼が不安定になったり、当該部分の混合気が自着火してノッキングが生じたり、する問題がある。

本発明は係る問題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、点火室から火炎を主燃焼室へと噴出する内燃機関において、主燃焼室において混合気を安定して燃焼させることができる内燃機関を提供することにある。

本発明の内燃機関（以下、「本発明機関」とも称呼する。）は、
火花発生部（７１、７１ａ）を有する点火プラグ（７０、７０ａ）と、
シリンダボア壁（２１）とピストン冠面部（３１）とシリンダヘッド壁（４１）とにより画成される燃焼室（ＣＣ）を、前記シリンダボア壁及び前記ピストン冠面部が露出する主燃焼室（ＣＭ）と、前記火花発生部が露出する点火室（ＣＩ）と、に区画するとともに、前記主燃焼室と前記点火室とを連通させる複数の貫通孔が形成された区画壁部（８０、９０及び１３０等）と、
を備え、
前記点火室において前記火花発生部から発生する火花により混合気の燃焼を開始させることにより火炎を生成し、前記点火室から前記主燃焼室へと前記火炎を前記複数の貫通孔を通して噴出させるように構成された内燃機関である。

前記区画壁部（８０、９０及び１３０等）は、前記複数の貫通孔として、第１貫通孔（８１、９１、１３１）と第２貫通孔（８２、９２、１３２）とを含み、
前記第１貫通孔の前記主燃焼室側の端部である第１開口部（８１ｋ、９１ｋ、１３１ｋ）と、前記シリンダボア壁の当該第１開口部に対向する部分と、の距離が第１距離（Ｍ１、Ｍ１ａ、Ｍ１ｂ）であり、
前記第２貫通孔の前記主燃焼室側の端部である第２開口部（８２ｋ、９２ｋ、１３２ｋ）と、前記シリンダボア壁の当該第２開口部に対向する部分と、の距離が「前記第１距離よりも短い第２距離（Ｍ２、Ｍ２ａ、Ｍ２ｂ）」であり、
前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔が、前記第１貫通孔から噴出される前記火炎の貫徹力が前記第２貫通孔から噴出される前記火炎の貫徹力よりも大きくなる（強くなる）ように形成されている。

従って、本発明機関によれば、「貫通孔の開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁の部分（即ち、貫通孔の火炎噴出方向におけるシリンダボア壁の部分）までの距離」が長い貫通孔（第１貫通孔）から噴出される火炎（Ｆ１、Ｆ１ａ）の貫徹力が、「貫通孔の開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁の部分までの距離」が短い貫通孔（第２貫通孔）から噴出される火炎（Ｆ２、Ｆ２ａ）の貫徹力よりも大きくなる。従って、第２貫通孔から噴出される火炎がシリンダボア壁に必要以上に強く衝突することなく、第１貫通孔から噴出される火炎をシリンダボア壁の近傍にまで到達させることが可能となる。この結果、点火室から噴出する火炎により、主燃焼室において混合気を安定して燃焼させることができる。

本発明機関の一態様において、
前記第１貫通孔（８１）は、円筒形状であって、その軸線方向に直交する断面が第１直径（Ｄ１）を有し且つ前記軸線方向の長さが第１通路長（Ｌ）を有し、
前記第２貫通孔（８２）は、円筒形状であって、その軸線方向に直交する断面が第２直径（Ｄ２）を有し且つ前記軸線方向の長さが第２通路長（Ｌ）を有し、
前記第１通路長と前記第２通路長とが互いに等しく、前記第１直径（Ｄ１）が前記第２直径（Ｄ２）よりも小さい（Ｄ１＜Ｄ２）。

図４に示したように、円筒形状を有する貫通孔の通路長が一定の長さ（Ｌ）である場合、貫通孔の直径が小さいほど、点火室からその貫通孔を通って主燃焼室に噴出する火炎（燃焼中の混合気）の流速は高くなり、従って、火炎の貫徹力は大きくなる。よって、上記の一態様によれば、区画壁部の貫通孔を形成する部分の肉厚を一定値に設定することにより貫通孔の通路長を一定値に維持しながら、互いに直径が異なる少なくとも二つの貫通孔を形成することのみにより、噴出する火炎の貫徹力の大きさが互いに相違する「第１貫通孔及び第２貫通孔」を提供することができる。

本発明機関の他の態様において、
前記第１貫通孔（９１）は、円筒形状であって、その軸線方向に直交する断面が第１直径（Ｄ１ａ）を有し且つ前記軸線方向の長さが第１通路長（Ｌ１ａ）を有し、
前記第２貫通孔（９２）は、円筒形状であって、その軸線方向に直交する断面が第２直径（Ｄ２ａ）を有し且つ前記軸線方向の長さが第２通路長（Ｌ２ａ）を有し、
前記第１直径と前記第２直径とが互いに等しく（Ｄ１ａ＝Ｄ２ａ＝Ｄ０）、前記第１通路長（Ｌ１ａ）が前記第２通路長（Ｌ２ａ）よりも長い（Ｌ１ａ＞Ｌ２ａ）。

図７の（Ａ）に示したように、円筒形状を有する貫通孔の直径が一定の大きさ（Ｄ０）である場合、貫通孔の通路長が小さい値（Ｌsmall）であると、貫通孔に火炎が流入する際に生じる渦が貫通孔の主燃焼室に開口した開口部まで発生し続ける。その結果、貫通孔から噴出する火炎が広がるので、火炎の貫徹力は小さくなる。これに対し、図７の（Ｂ）に示したように、円筒形状を有する貫通孔の直径が一定の大きさ（Ｄ０）である場合、貫通孔の通路長が大きい値（Ｌlarge＞Ｌsmall）であると、貫通孔に火炎が流入する際に生じる渦が貫通孔の主燃焼室に開口した開口部に到達するまでに減衰又は消滅する。その結果、貫通孔から噴出する火炎が広がらないので、火炎の貫徹力は大きくなる。よって、上記の他の態様によれば、区画壁部の厚さが異なる部分に互いに同じ直径を有する少なくとも二つの貫通孔を形成すれば、噴出する火炎の貫徹力の大きさが互いに相違する「第１貫通孔及び第２貫通孔」を提供することができる。

本発明機関の他の態様の内燃機関は、
前記点火室（ＣＩ）に燃料噴射用の噴孔部（６１ａ）が露出するように前記シリンダヘッド壁（４１）に配設された燃料噴射弁（６０ａ）を更に備え、
前記噴孔部から前記点火室に噴射された燃料を含む混合気の燃焼を前記火花発生部（７１ａ）から発生する火花により開始させることにより前記火炎を生成するように構成されている。

この態様によれば、点火室に燃料が直接噴射されるから、点火室内に「着火し易い空燃比を有する混合気」を少ない燃料によって容易に形成することができる。従って、燃焼室全体（点火室及び主燃焼室）に形成される混合気の空燃比を大きくしても、安定的に燃焼を発生させることができ、機関の効率を上昇させることができる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

図１は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の燃焼室近傍部位の縦断面図である。 図２は、図１に示した内燃機関の気筒を１−１線に沿う平面にて切断した断面図である。 図３は、図１及び図２に示した区画壁部の拡大断面図である。 図４は（Ａ）及び（Ｂ）を含み、図１乃至図３に示した区画壁部に形成される貫通孔を通過する火炎の流れを示した図ある。 図５は、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の気筒の断面図である。 図６は、図５に示した区画壁部の拡大断面図である。 図７は（Ａ）及び（Ｂ）を含み、図５及び図６に示した区画壁部に形成される貫通孔を通過する火炎の流れを示した図ある。 図８は（Ａ）及び（Ｂ）を含み、本発明の第１変形例の区画壁部に形成される貫通孔を通過する火炎の流れを示した図ある。 図９は（Ａ）及び（Ｂ）を含み、本発明の第２変形例の区画壁部に形成される貫通孔を通過する火炎の流れを示した図ある。 図１０は、本発明の第３変形例に係る内燃機関の気筒の断面図である。 図１１は、図１０に示した区画壁部の拡大断面図である。 図１２は（Ａ）及び（Ｂ）を含み、（Ａ）は本発明の第４変形例に係る内燃機関の燃焼室近傍部位の縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した内燃機関の気筒を２−２線に沿う平面にて切断した断面図である。

以下、本発明の各実施形態に係る内燃機関（以下、「機関」と称呼する。）について図面を参照しながら説明する。これらの機関は、多気筒・ピストン往復動型・４サイクル・ガソリン燃料・火花点火式の内燃機関である。

＜第１実施形態＞
（構成）
図１に示したように、本発明の第１実施形態に係る機関１０は、シリンダブロック２０、ピストン３０、シリンダヘッド４０、吸気弁５０、燃料噴射弁６０、点火プラグ７０及び区画壁部（隔壁）８０を備えている。更に、機関１０は、図１に図示されない排気弁を備えている。なお、図１は特定の気筒の縦断面図であり、他の気筒も図１に示した構造と同様の構造を有している。

シリンダブロック２０は、シリンダボア壁２１を備えている。シリンダボア壁２１は円筒形のシリンダボアを形成している。なお、シリンダボアにはシリンダライナーが組み付けられる場合がある。その場合、シリンダライナーもシリンダボア壁の一部を構成する。

ピストン３０は、略円柱形状を有していて、シリンダボア内に収容されている。ピストン３０の冠面（上面）を構成する部分（以下、「ピストン冠面部」と称呼する。）３１にはキャビティ３１ａが形成されている。更に、ピストン冠面部３１の側部には３つのピストンリング３２、３３及び３４が組み付けられている。ピストンリング３２、３３及び３４は、ピストン３０がシリンダボア内を往復動するとき、シリンダボア壁２１に対して摺動する。

シリンダヘッド４０は、シリンダブロック２０の上端に設置される。シリンダヘッド４０は、シリンダボアの上部開口部を閉塞する壁（以下、「シリンダヘッド壁」と称呼する。）４１を備える。シリンダヘッド壁４１は、ピストン冠面部３１及びシリンダボア壁２１とともに燃焼室ＣＣを画成している。

更に、シリンダヘッド４０は吸気ポート４２を形成している。吸気ポート４２の一端部は吸気連通部４２ａ（図１及び図２を参照。）にて燃焼室ＣＣに連通している。
同様に、シリンダヘッド４０は図示しない排気ポート形成している。排気ポートの一端部は排気連通部４３ａ（図２を参照。）にて燃焼室ＣＣに連通している。

吸気連通部４２ａ及び排気連通部４３ａは、図２に示したように、燃焼室ＣＣの平面視（上面視）における中心点Ｐ０を通る第１中心線Ｃｘに対して線対称となる位置に配設されている。更に、燃焼室ＣＣの平面視において、吸気連通部４２ａの一部及び排気連通部４３ａの一部は、「第１中心線Ｃｘと直交し且つ中心点Ｐ０を通る第２中心線Ｃｙ」と交差している。

再び図１を参照すると、吸気弁５０は、図示しない吸気カムシャフトに配設された吸気カムにより駆動されることにより吸気連通部４２ａを開閉するようになっている。
同様に、図示しない排気弁は、図示しない排気カムシャフトに配設された排気カムにより駆動されることにより、排気連通部４３ａ（図２を参照。）を開閉するようになっている。

燃料噴射弁６０は、吸気連通部４２ａに向けて吸気ポート４２内に燃料を噴射するようにシリンダヘッド４０に配設されている。燃料噴射弁６０は、図示しない電気制御装置（ＥＣＵ）からの指示に応答して燃料を噴射する。

点火プラグ７０は、略円柱形状を有し、その軸線がシリンダボアの中心軸線Ｃｚ（図２に示した中心点Ｐ０を通る軸線Ｃｚ）と平行となるようにシリンダヘッド４０に配設されている。点火プラグ７０は、その先端（図１における点火プラグ７０の下端）に火花発生部（中心電極及び接地電極）７１を備えている。点火プラグ７０は、後述する区画壁部８０が存在しないとすれば、火花発生部７１が燃焼室ＣＣに露出するように配設されている。点火プラグ７０は、電気制御装置からの指示に基いて火花発生部７１に高電圧が印加されたとき、火花発生部７１から点火用火花を発生する。

区画壁部８０は、点火プラグ７０の火花発生部７１を覆うように且つ燃焼室ＣＣの上壁部（即ち、シリンダヘッド壁４１）から燃焼室ＣＣに突出するように、シリンダヘッド壁４１に設けられている。換言すると、区画壁部８０は、燃焼室ＣＣを、シリンダボア壁２１及びピストン冠面部３１が露出する主燃焼室ＣＭと、火花発生部７１が露出する点火室ＣＩと、に区画している。

より具体的に述べると、区画壁部８０は、点火プラグ７０のカバーと一体的に構成されている。但し、区画壁部８０は、点火プラグ７０のカバーとは別の部材から構成されていてもよい。区画壁部８０は、上面（シリンダヘッド４０側の面）が開口し下面（ピストン冠面部３１側の面）が閉塞された円筒形状（有底円筒形状）を有する。

図３に拡大して示したように、区画壁部８０は、４つ（複数）の貫通孔（第１乃至第４貫通孔）８１乃至８４を備えている。これらの貫通孔８１乃至８４の形状は円筒形状である。更に、区画壁部８０は一定の厚さ（肉厚）Ｌを有する。

第１貫通孔８１の軸線（中心軸線）８１ｃは、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交し且つ燃焼室ＣＣの平面視において第１中心線Ｃｘに一致している。第１貫通孔８１の直径（通路径）は長さＤ１である。第１貫通孔８１の軸線８１ｃ方向の長さ（通路長）は長さＬである。第１貫通孔８１の主燃焼室ＣＭ側の端部である第１開口部８１ｋと、第１開口部８１ｋと対向するシリンダボア壁２１の部分（即ち、第１貫通孔８１の火炎の主噴出方向である軸線８１ｃ上のシリンダボア壁２１の部分）と、の距離は長さＭ１である（図２を参照。）。

第２貫通孔８２の軸線（中心軸線）８２ｃは、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交し且つ燃焼室ＣＣの平面視において第１中心線Ｃｘに一致している。第２貫通孔８２の直径（通路径）は長さＤ２である。第２貫通孔８２の軸線８２ｃ方向の長さ（通路長）は長さＬである。第２貫通孔８２の主燃焼室ＣＭ側の端部である第２開口部８２ｋと、第２開口部８２ｋと対向するシリンダボア壁２１の部分（即ち、第２貫通孔８２の火炎の主噴出方向である軸線８２ｃ上のシリンダボア壁２１の部分）と、の距離は長さＭ２である（図２を参照。）。

第３貫通孔８３の軸線（中心軸線）８３ｃは、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交し且つ燃焼室ＣＣの平面視において第２中心線Ｃｙと平行である。第３貫通孔８３の直径（通路径）は長さＤ３である。第３貫通孔８３の軸線８３ｃ方向の長さ（通路長）は長さＬである。第３貫通孔８３の主燃焼室ＣＭ側の端部である第３開口部８３ｋと、第３開口部８３ｋと対向するシリンダボア壁２１の部分（即ち、第３貫通孔８３の火炎の主噴出方向である軸線８３ｃ上のシリンダボア壁２１の部分）と、の距離は長さＭ３である（図２を参照。）。

第４貫通孔８４の軸線（中心軸線）８４ｃは、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交し且つ燃焼室ＣＣの平面視において第２中心線Ｃｙと平行である。第４貫通孔８４の直径（通路径）は長さＤ４である。第４貫通孔８４の軸線８４ｃ方向の長さ（通路長）は長さＬである。第４貫通孔８４の主燃焼室ＣＭ側の端部である第４開口部８４ｋと、第４開口部８４ｋと対向するシリンダボア壁２１の部分（即ち、第４貫通孔８４の火炎の主噴出方向である軸線８４ｃ上のシリンダボア壁２１の部分）と、の距離は長さＭ４である（図２を参照。）。

なお、軸線８１ｃ乃至軸線８４ｃのそれぞれは、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交する平面に対して微小な角度だけピストン冠面部３１に向かうように傾斜していてもよい。

区画壁部８０は、吸気連通部４２ａ及び排気連通部４３ａの大きさ及び配設位置等に起因して、平面視において燃焼室ＣＣの中心に配設することができない。そのため、区画壁部８０は、「各貫通孔の主燃焼室ＣＭ側の開口部と、当該開口部が対向するシリンダボア壁２１の部分と、の距離（即ち、各貫通孔の開口部とシリンダボア壁２１との距離）Ｍ１乃至Ｍ４」に関し、以下の（１）式が成立するように形成されている。
Ｍ１＞Ｍ３＝Ｍ４＞Ｍ２ …（１）

更に、区画壁部８０は、複数の貫通孔の直径Ｄ１乃至Ｄ４に関し、以下の（２）式が成立するように形成されている。
Ｄ１＜Ｄ３＝Ｄ４＜Ｄ２ …（２）

即ち、複数の貫通孔８１乃至８４の通路長は互に等しい長さＬである。
複数の貫通孔８１乃至８４のうち、主燃焼室ＣＭに開口した開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離が最も長い貫通孔は第１貫通孔８１であり、第１貫通孔８１の直径Ｄ１が複数の貫通孔８１乃至８４の直径Ｄ１乃至Ｄ４の中で最も小さい。
複数の貫通孔８１乃至８４のうち、主燃焼室ＣＭに開口した開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離が最も短い貫通孔は第２貫通孔８２であり、第２貫通孔８２の直径Ｄ２が複数の貫通孔８１乃至８４の直径Ｄ１乃至Ｄ４の中で最も大きい。

更に、第３貫通孔８３の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（８３ｋ）から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離Ｍ３は、第４貫通孔８４の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（８４ｋ）から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離Ｍ４と等しく、距離Ｍ１よりも短く、且つ、距離Ｍ２よりも長い。加えて、第３貫通孔８３の直径Ｄ２及び第４貫通孔８４の直径Ｄ４は互いに等しく、第１貫通孔８１の直径Ｄ１よりも大きく、且つ、第２貫通孔８２の直径Ｄ２よりも小さい。

このように、区画壁部８０に形成された複数の貫通孔（８１乃至８４）のそれぞれは、互に等しい長さＬの通路長を有し、且つ、その主燃焼室ＣＭ側の端部である開口部（８１ｋ乃至８４ｋ）と当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分との距離が長いほど、その直径が小さくなっている。

（作動）
機関１０においては、吸気行程において燃料噴射弁６０から燃料が噴射される。この燃料は、吸気行程において空気とともに吸気連通部４２ａを通って主燃焼室ＣＭ内に吸入される。その結果、混合気（ガソリン混合気）が主燃焼室ＣＭ内に供給され、圧縮行程においてその混合気が圧縮される。このとき、混合気が主燃焼室ＣＭから点火室ＣＩ内に第１乃至第４貫通孔８１乃至８４を通って流入する。その後、圧縮上死点近傍において火花発生部７１から点火用火花が発生させられる。この点火用火花によって点火室ＣＩ内の混合気が点火され混合気の燃焼が開始する。即ち、火炎が発生する。この混合気の燃焼により点火室ＣＩ内の圧力が高圧となるので、火炎（燃焼中の混合気、即ち、高温のガス）が点火室ＣＩから第１乃至第４貫通孔８１乃至８４を通って主燃焼室ＣＭに放射状に噴出する。この噴出された火炎により主燃焼室ＣＭ内に大きな気流の乱れが生成される。そして、主燃焼室ＣＭ内に残存する混合気が、噴出した火炎により一気に点火されて短時間で燃焼する。

ところで、図４の（Ａ）に示したように、区画壁部８０の厚さ（即ち、貫通孔の通路長）が長さＬである場合、円筒形状を有する貫通孔の直径が相対的に大きい長さＤlargeであると、貫通孔を通る火炎（燃焼中の混合気）の流速は相対的に低い。よって、この場合、貫通孔を通して噴出される火炎の貫徹力（ペネトレーション）は相対的に小さい（弱い）。火炎の貫徹力は、火炎噴出方向の速さ成分が失われることなく火炎が到達できる距離であると言うこともできる。

これに対し、図４の（Ｂ）に示したように、区画壁部８０の厚さ（即ち、貫通孔の通路長）が図４の（Ａ）に示した区画壁部８０の厚さと同じ長さＬである場合、円筒形状を有する貫通孔の直径が相対的に小さいＤsmall（即ち、Ｄsmall＜Ｄlarge）と、貫通孔を通る火炎（燃焼中の混合気）の流速は相対的に高い。よって、この場合、貫通孔を通して噴出される火炎の貫徹力（ペネトレーション）は相対的に大きい。このように、貫通孔の通路長が一定値Ｌである場合、貫通孔の直径が小さいほど貫通孔を通って噴出される火炎の貫徹力は大きく（強く）なる。

係る観点に基づき、第１貫通孔乃至第４貫通孔（８１−８４）の直径Ｄ１乃至Ｄ４が、上記（２）式にて示される関係を満たすように、区画壁部８０が形成されている。よって、第１貫通孔８１から噴出される火炎の貫徹力は、他の貫通孔（８２−８４）から噴出される火炎の貫徹力よりも大きい。その結果、図２に示したように、第１貫通孔８１から噴出される火炎Ｆ１は第１貫通孔８１の開口部８１ｋに対向するシリンダボア壁２１の部分の近傍に到達することができる。

更に、第２貫通孔８２から噴出される火炎の貫徹力は、他の貫通孔（８１、８３、８４）から噴出される火炎の貫徹力よりも小さい。その結果、図２に示したように、第２貫通孔８２から噴出される火炎Ｆ２は第２貫通孔８２の開口部８２ｋに対向するシリンダボア壁２１の部分に丁度到達することができる。換言すると、火炎Ｆ２がシリンダボア壁２１に必要以上に衝突することがない。

更に、第３貫通孔８３及び第４貫通孔８４のそれぞれから噴出される火炎の貫徹力は、第１貫通孔８１から噴出される火炎の貫徹力よりも小さく且つ第２貫通孔８２から噴出される火炎の貫徹力よりも大きい。よって、図２に示したように、第３貫通孔８３から噴出される火炎Ｆ３は第３貫通孔８３の開口部８３ｋに対向するシリンダボア壁２１の部分に丁度到達することができる。換言すると、火炎Ｆ３がシリンダボア壁２１に必要以上に衝突することがない。同様に、図２に示したように、第４貫通孔８４から噴出される火炎Ｆ４は第４貫通孔８４の開口部８４ｋに対向するシリンダボア壁２１の部分に丁度到達することができる。換言すると、火炎Ｆ４がシリンダボア壁２１に必要以上に衝突することがない。

以上、説明したように、機関１０においては、区画壁部８０の壁の厚さが一定値Ｌであることにより各貫通孔の通路長が長さＬに設定され、且つ、各貫通孔の直径が各貫通孔（各貫通孔の主燃焼室側の開口部）からシリンダボア壁２１の各貫通孔の開口部に対向する部分までの距離が長いほど小さくなるように各貫通孔が形成されている。従って、各貫通孔から噴出された火炎がシリンダボア壁の近傍にまで到達できるから、主燃焼室ＣＭにおいて自着火によるノッキング及び燃焼不良等が発生することがなく、混合気を安定的に燃焼させることができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る機関は、図５及び図６に示したように、第１実施形態に係る機関１０が備える区画壁部８０に代わる区画壁部９０を備えている点のみにおいて、第１実施形態に係る機関１０と相違している。より具体的に述べると、区画壁部８０は、その厚さが一定の長さＬであった。これに対し、区画壁部９０は、その厚さが周方向において変化している。更に、区画壁部９０が備える複数の貫通孔は、互いに同じ長さの直径を有する。以下、これらの相違点を中心に説明を加える。

区画壁部９０は、区画壁部８０と同様、４つの貫通孔（第１貫通孔９１、第２貫通孔９２、第３貫通孔９３及び第４貫通孔９４）を備えている。これらの貫通孔９１乃至９４の形状は円筒形状である。

第１貫通孔９１の軸線（中心軸線）９１ｃは、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交し且つ燃焼室ＣＣの平面視において第１中心線Ｃｘに一致している。第１貫通孔９１の直径（通路径）は長さＤ１ａである。第１貫通孔９１の軸線９１ｃ方向の長さ（通路長）は長さＬ１ａである。第１貫通孔９１の主燃焼室ＣＭ側の端部である第１開口部９１ｋと、第１開口部９１ｋと対向するシリンダボア壁２１の部分（即ち、第１貫通孔９１の火炎の主噴出方向である軸線９１ｃ上のシリンダボア壁２１の部分）と、の距離は長さＭ１ａである（図５を参照。）。

第２貫通孔９２の軸線（中心軸線）９２ｃは、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交し且つ燃焼室ＣＣの平面視において第１中心線Ｃｘに一致している。第２貫通孔９２の直径（通路径）は長さＤ２ａである。第２貫通孔９２の軸線９２ｃ方向の長さ（通路長）は長さＬ２ａである。第２貫通孔９２の主燃焼室ＣＭ側の端部である第２開口部９２ｋと、第２開口部９２ｋと対向するシリンダボア壁２１の部分（即ち、第２貫通孔９２の火炎の主噴出方向である軸線９２ｃ上のシリンダボア壁２１の部分）と、の距離は長さＭ２ａである（図５を参照。）。

第３貫通孔９３の軸線（中心軸線）９３ｃは、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交し且つ燃焼室ＣＣの平面視において第２中心線Ｃｙと平行である。第３貫通孔９３の直径（通路径）は長さＤ３ａである。第３貫通孔９３の軸線９３ｃ方向の長さ（通路長）は長さＬ３ａである。第３貫通孔９３の主燃焼室ＣＭ側の端部である第３開口部９３ｋと、第３開口部９３ｋと対向するシリンダボア壁２１の部分（即ち、第３貫通孔９３の火炎の主噴出方向である軸線９３ｃ上のシリンダボア壁２１の部分）と、の距離は長さＭ３ａである（図５を参照。）。

第４貫通孔９４の軸線（中心軸線）９４ｃは、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交し且つ燃焼室ＣＣの平面視において第２中心線Ｃｙと平行である。第４貫通孔９４の直径（通路径）は長さＤ４ａである。第４貫通孔９４の軸線９４ｃ方向の長さ（通路長）は長さＬ４ａである。第４貫通孔９４の主燃焼室ＣＭ側の端部である第４開口部９４ｋと、第４開口部９４ｋと対向するシリンダボア壁２１の部分（即ち、第４貫通孔９４の火炎の主噴出方向である軸線９４ｃ上のシリンダボア壁２１の部分）と、の距離は長さＭ４ａである（図５を参照。）。

なお、軸線９１ｃ乃至軸線９４ｃは、軸線８１ｃ乃至軸線８４ｃと同様、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交する平面に対して微小な角度だけピストン冠面部３１に向かうように傾斜していてもよい。

区画壁部９０は、各貫通孔の開口部とシリンダボア壁２１との距離Ｍ１ａ乃至Ｍ４ａ、各貫通孔の直径Ｄ１ａ乃至Ｄ４ａ、及び、各貫通孔の軸線方向の長さＬ１ａ乃至Ｌ４ａに関し、以下の（３）式乃至（５）式の関係が成立するように形成されている。

Ｍ１ａ＞Ｍ３ａ＝Ｍ４ａ＞Ｍ２ａ …（３）
Ｄ１ａ＝Ｄ３ａ＝Ｄ４ａ＝Ｄ２ａ＝Ｄ０ …（４）
Ｌ１ａ＞Ｌ３ａ＝Ｌ４ａ＞Ｌ２ａ …（５）

即ち、複数の貫通孔９１乃至９４の直径は互に等しい長さＤ０である。
複数の貫通孔９１乃至９４のうち、主燃焼室ＣＭに開口した開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離が最も長い貫通孔は第１貫通孔９１であり、第１貫通孔９１の通路長Ｌ１ａが複数の貫通孔９１乃至９４の通路長Ｌ１ａ乃至Ｌ４ａの中で最も長い。
複数の貫通孔９１乃至９４のうち、主燃焼室ＣＭに開口した開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離が最も短い貫通孔は第２貫通孔９２であり、第２貫通孔９２の通路長Ｌ２ａが複数の貫通孔９１乃至９４の通路長Ｌ１ａ乃至Ｌ４ａの中で最も短い。

更に、第３貫通孔９３の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（９３ｋ）から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離Ｍ３ａは、第４貫通孔９４の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（９４ｋ）から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離Ｍ４ａと等しく、距離Ｍ１ａよりも長く、且つ、距離Ｍ２ａよりも短い。加えて、第３貫通孔９３の通路長Ｌ３ａ及び第４貫通孔９４の通路長Ｌ４ａは互いに等しく、第１貫通孔９１の通路長Ｌ１ａよりも短く、且つ、第２貫通孔９２の通路長Ｌ２ａよりも長い。

このように、区画壁部９０に形成された複数の貫通孔（９１乃至９４）のそれぞれは、互いに等しい直径Ｄ０を有し、且つ、その主燃焼室ＣＭ側の端部である開口部（９１ｋ乃至９４ｋ）と当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分との距離が長いほど、その軸線方向の長さ（通路長）が大きくなっている。

（作動）
第２実施形態に係る機関は、第１実施形態に係る機関１０と同様に作動する。即ち、圧縮行程において混合気が主燃焼室ＣＭから点火室ＣＩへと流入し、その点火室ＣＩ内の混合気が圧縮上死点近傍において火花発生部７１からの点火用火花により点火される。従って、点火室ＣＩ内の混合気の燃焼が開始して点火室ＣＩ内に火炎が発生する。この火炎（燃焼中の混合気、即ち、高温のガス）が第１乃至第４貫通孔９１乃至９４を通って点火室ＣＩから主燃焼室ＣＭに放射状に噴出する。この噴出された火炎により主燃焼室ＣＭ内には大きな気流の乱れが生成される。そして、主燃焼室ＣＭ内に残存する混合気が、噴出した火炎により一気に点火されて短時間で燃焼する。

ところで、図７の（Ａ）に示したように、貫通孔の直径が長さＤ０であり且つ区画壁部の厚さ（即ち、貫通孔の通路長）が相対的に短い長さＬsmallである場合、点火室ＣＩ側から貫通孔に流入する火炎（燃焼中の混合気）が貫通孔の入口にて貫通孔の壁面から剥離して渦が生じる。この火炎の渦は貫通孔の通路長が短いために貫通孔の出口（主燃焼室ＣＭ側の開口部）にまで到達する。そのため、貫通孔の出口から主燃焼室ＣＭに噴出した火炎は渦によって広がる。この結果、貫通孔を通して噴出する火炎の貫徹力は相対的に小さくなる。

これに対し、図７の（Ｂ）に示したように、貫通孔の直径が長さＤ０であり且つ区画壁部の厚さ（即ち、貫通孔の通路長）が相対的に長い長さＬlargeである場合、点火室ＣＩ側から貫通孔に流入する火炎（燃焼中の混合気）が貫通孔の入口にて貫通孔の壁面から剥離して渦が発生するものの、その渦は貫通孔の通路長が長いために貫通孔の出口に到達するまでに減衰（消滅）する。そのため、貫通孔の出口から主燃焼室ＣＭに噴出した火炎は広がることがない。この結果、貫通孔を通して噴出する火炎の貫徹力は相対的に大きくなる。

係る観点に基づき、第１貫通孔乃至第４貫通孔（９１−９４）の直径Ｄ１ａ乃至Ｄ４ａ及び通路長Ｌ１ａ乃至Ｌ４ａが、上記（４）式及び（５）式にて示される関係を満たすように、区画壁部９０が形成されている。よって、第１貫通孔９１から噴出される火炎の貫徹力は、他の貫通孔（９２−９４）から噴出される火炎の貫徹力よりも大きい。その結果、図５に示したように、第１貫通孔９１から噴出される火炎Ｆ１は第１貫通孔９１の開口部９１ｋに対向するシリンダボア壁２１の部分の近傍に到達することができる。

更に、第２貫通孔９２から噴出される火炎の貫徹力は、他の貫通孔（９１、９３、９４）から噴出される火炎の貫徹力よりも小さい。その結果、図５に示したように、第２貫通孔９２から噴出される火炎Ｆ２は第２貫通孔９２の開口部９２ｋに対向するシリンダボア壁２１の部分に丁度到達することができる。換言すると、火炎Ｆ２が必要以上にシリンダボア壁２１に衝突することがない。

更に、第３貫通孔９３及び第４貫通孔９４のそれぞれから噴出される火炎の貫徹力は、第１貫通孔９１から噴出された火炎の貫徹力よりも小さく且つ第２貫通孔９２から噴出された火炎の貫徹力よりも大きい。よって、図５に示したように、第３貫通孔９３及び第４貫通孔９４のそれぞれから噴出される火炎（Ｆ３、Ｆ４）は、それぞれの貫通孔の開口部（９３ｋ及び９４ｋ）に対向するシリンダボア壁２１の部分に丁度到達することができる。換言すると、第３貫通孔９３及び第４貫通孔９４のそれぞれから噴出される火炎（Ｆ３、Ｆ４）がシリンダボア壁２１に必要以上に衝突することがない。

以上、説明したように、第２実施形態に係る機関においては、貫通孔の直径が一定値（長さＤ０）に設定され、且つ、各貫通孔の通路長が各貫通孔（各貫通孔の主燃焼室側の開口部）からシリンダボア壁２１の各貫通孔の開口部に対向する部分までの距離が長いほど長くなるように貫通孔が形成されている。従って、各貫通孔から噴出された火炎がシリンダボア壁の近傍にまで到達できるから、主燃焼室ＣＭにおいて自着火によるノッキング及び燃焼不良等が発生することがなく、混合気を安定的に燃焼させることができる。

以上、説明したように、本発明の各実施形態に係る内燃機関は、点火室から区画壁部の貫通孔を通して主燃焼室に噴出する火炎の貫徹力を適切に設定することができるので、主燃焼室において混合気を安定的に燃焼させることができる。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において以下に述べる種々の変形例を採用することができる。

（第１変形例）
貫通孔から噴出される火炎の貫徹力を強めるために、図８の（Ｂ）に示したように、貫通孔の点火室ＣＩ側の端部（入り口側開口部の縁）の形状を曲面Ｒとしてもよい。これによれば、点火室ＣＩから貫通孔に流入する火炎（燃焼中の混合気）が貫通孔に流入する際に生じる渦を、図８の（Ａ）に示した入り口側開口部の縁が直角形状になっている場合に比較して弱めることができる。よって、入り口側開口部の縁の形状を曲面形状とすれば、火炎の渦は貫通孔の出口（主燃焼室ＣＭ側の開口部）に到達するまでに減衰（消滅）する。そのため、貫通孔の出口から主燃焼室ＣＭに噴出した火炎は広がることがない。この結果、貫通孔を通して噴出する火炎の貫徹力を相対的に強くすることができる。

この場合、各貫通孔の入り口側開口部の曲面の半径ｒを大きくするほど各貫通孔を通して噴出する火炎の貫徹力を相対的に強くすることができる。従って、例えば、第１実施形態の区画壁部８０において、第１貫通孔８１の入り口側開口部の曲面の半径ｒ１を最大値に設定し、第２貫通孔８２の入り口側開口部の曲面の半径ｒ２を最小値に設定し、第３貫通孔８３及び第４貫通孔８４の入り口側開口部の曲面の半径ｒ３及びｒ４を最大値と最小値との中間の値に設定すればよい。更に、この場合、直径Ｄ１乃至Ｄ４を互いに等しい長さＤ０に設定してもよい。

（第２変形例）
図９の（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、貫通孔から噴出される火炎の貫徹力を調整するために、貫通孔の直径を中心軸線に沿って点火室ＣＩから主燃焼室ＣＭ側の開口部に進むにつれて可変にしてもよい。

より具体的に述べると、図９の（Ａ）に示した貫通孔は、中心軸線に沿って主燃焼室ＣＭ側の開口部に進むにつれてその直径が値Ｄin１から値Ｄout１へと増大している。この結果、図９の（Ａ）に示した貫通孔から噴出される火炎は広がりやすいので、その貫徹力は相対的に小さい。これに対し、図９の（Ｂ）に示した貫通孔は、中心軸線に沿って主燃焼室ＣＭ側の開口部に進むにつれてその直径が値Ｄin２から値Ｄout２へと減少している。この結果、図９の（Ｂ）に示した貫通孔から噴出される火炎は直進し易く且つ当該貫通孔を通る火炎の速さが大きくなるので、その貫徹力は相対的に大きい。従って、例えば、第１実施形態の区画壁部８０において、第１貫通孔８１の形状を図９の（Ｂ）に示した形状に設定し、第２貫通孔８２の形状を図９の（Ａ）に示した形状に設定し、第３貫通孔及び第４貫通孔８３及び８４の形状を円筒形状に設定してもよい。

（第３変形例）
図１０及び図１１に示したように、区画壁部に形成される貫通孔の数は４つに限られない。即ち、図１０及び図１１に示した区画隔壁１２０には、６つの貫通孔（８１乃至８６）が形成されている。区画隔壁１２０は、第５貫通孔８５及び第６貫通孔８６が形成されている点を除き、区画壁部８０と同じ構成を有する。

第５貫通孔８５の軸線（中心軸線）８５ｃは、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交し、且つ、燃焼室ＣＣの平面視において「第１中心線Ｃｘを反時計回りに４５度回転した直線と平行であって点火室ＣＩの平面視における中心を通る直線」に一致している。第５貫通孔８５の直径（通路径）は長さＤ５である。第５貫通孔８５の主燃焼室ＣＭ側の端部である第５開口部８５ｋと、第５開口部８５ｋと対向するシリンダボア壁２１の部分（即ち、第５貫通孔８５の火炎の主噴出方向である軸線８５ｃ上のシリンダボア壁２１の部分）と、の距離は長さＭ５である（図１０を参照。）。

第６貫通孔８６の軸線（中心軸線）８６ｃは、シリンダボアの中心軸線Ｃｚと直交し、且つ、燃焼室ＣＣの平面視において「第１中心線Ｃｘを時計回りに４５度回転した直線と平行であって点火室ＣＩの平面視における中心を通る直線」に一致している。第６貫通孔８６の直径（通路径）は長さＤ６である。第６貫通孔８６の主燃焼室ＣＭ側の端部である第６開口部８６ｋと、第５開口部８６ｋと対向するシリンダボア壁２１の部分（即ち、第６貫通孔８６の火炎の主噴出方向である軸線８６ｃ上のシリンダボア壁２１の部分）と、の距離は長さＭ６である（図１０を参照。）。

区画壁部１２０は、「各貫通孔と、各連通孔の主燃焼室ＣＭ側の開口部が対向するシリンダボア壁２１部分と、の距離Ｍ１乃至Ｍ６」に関し、以下の（６）式の関係が成立し、各貫通孔の直径Ｄ１乃至Ｄ６に関し以下の（７）式の関係が成立するように形成されている。なお、これらの貫通孔（８１−８６）の通路長は互いに等しい長さＬである。
Ｍ１＞Ｍ５＝Ｍ６＞Ｍ３＝Ｍ４＞Ｍ２ …（６）
Ｄ１＜Ｄ５＝Ｄ６＜Ｄ３＝Ｄ４＜Ｄ２ …（７）

この区画壁部１２０によれば、図１０に示したように、区画壁部８０によっては十分に火炎を到達することができなかった領域（より具体的には、吸気連通部４２ａの直下の領域、及び、排気連通部４３ａの直下の領域）にも第５及び第６貫通孔（８５、８６）を介して火炎を到達させることができる。更に、上記（７）式から理解されるように、第１乃至第４貫通孔（８１−８４）から噴出する火炎（Ｆ１−Ｆ４）のみならず、第５及び第６貫通孔（８５、８６）から噴出される火炎（Ｆ５，Ｆ６）の貫徹力を適切に設定できる。即ち、その火炎（Ｆ５，Ｆ６）をシリンダボア壁２１の部分に丁度到達することができる。よって、主燃焼室ＣＭにおいて、より安定した混合気の燃焼を発生させることができる。なお、第２実施形態の区画壁部９０も、区画壁部１２０と同様、第５及び第６貫通孔等を備えるように変更されてもよい。

（第４変形例）
本発明の内燃機関は、図１２に示した４弁式内燃機関１０ａであってもよい。即ち、図１２に示した本発明の第４変形例に係る機関１０ａは、二つの吸気弁５０ａ及び５０ｂと、二つの排気弁５１ａ及び５１ｂと、を一つの燃焼室ＣＣに対して備える。機関１０ａの燃焼室ＣＣは所謂ペントルーフ型である。

機関１０ａにおいて、点火プラグ７０ａ及び燃料噴射弁６０ａは、燃焼室ＣＣの中心近傍位置においてシリンダヘッド４０（シリンダヘッド壁４１）に固定されている。点火プラグ７０ａの火花発生部７１ａ及び燃料噴射弁６０ａの燃料噴射用の噴孔部６１ａは、後述する区画壁部１３０が存在しないとすれば、何れも燃焼室ＣＣに露出するように配設されている。

区画壁部１３０は、火花発生部７１ａ及び噴孔部６１ａを覆うように且つ燃焼室ＣＣの上部（即ち、シリンダヘッド壁４１）から燃焼室ＣＣに突出するように、シリンダヘッド壁４１に設けられている。区画壁部１３０は、吸気弁５０ａが開閉する吸気連通部、吸気弁５０ｂが開閉する吸気連通部、排気弁５１ａが開閉する排気連通部及び排気弁５１ｂが開閉する排気連通部によって取り囲まれた領域に配置されている。区画壁部１３０は、上面が開口し下面が閉塞された円筒形状（有底円筒形状）を有する。区画壁部１３０の平面視における中心は、シリンダボアの平面視における中心よりも排気連通部側（図１２の（Ｂ）における紙面左側）に位置している。区画壁部１３０は、燃焼室ＣＣを、シリンダボア壁２１及びピストン冠面部３１が露出する主燃焼室ＣＭと、火花発生部７１ａ及び噴孔部６１ａが露出する点火室ＣＩと、に区画している。区画壁部１３０は一定の厚さ（肉厚）Ｌを有する。

区画壁部１３０は、区画壁部８０の第１貫通孔８１、第２貫通孔８２、第３貫通孔８３及び第４貫通孔８４のそれぞれに対応する第１貫通孔１３１、第２貫通孔１３２、第３貫通孔１３３及び第４貫通孔１３４を有する。これらの貫通孔は円筒形状を有し、その通路長は互いに同一の長さＬである。これらの貫通孔１３１乃至１３４の中心軸線の向きは、貫通孔８１乃至８４の中心軸線の向きとそれぞれ同じである。

複数の貫通孔１３１乃至１３４のうち、主燃焼室ＣＭに開口した開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離が最も長い貫通孔は第１貫通孔１３１である。第１貫通孔１３１の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（１３１ｋ）と、当該開口部に対向するシリンダボア壁２１と、の距離は、距離Ｍ１ｂである。
複数の貫通孔１３１乃至１３４のうち、主燃焼室ＣＭに開口した開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離が最も短い貫通孔は第２貫通孔１３２である。第２貫通孔１３２の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（１３２ｋ）と、当該開口部に対向するシリンダボア壁２１と、の距離は、距離Ｍ２ｂである。
第３貫通孔１３３の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（１３３ｋ）から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離Ｍ３ｂは、第４貫通孔１３４の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（１３４ｋ）から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離Ｍ４ｂと等しく、距離Ｍ１ｂよりも短く、距離Ｍ２ｂよりも長い。

更に、区画壁部１３０は、第１貫通孔１３１の直径Ｄ１ｂ、第２貫通孔１３２の直径Ｄ２ｂ、第３貫通孔１３３の直径Ｄ３ｂ及び第４貫通孔１３４の直径Ｄ４ｂの間に以下の（８）式が成立するように形成されている。
Ｄ１ｂ＜Ｄ３ｂ＝Ｄ４ｂ＜Ｄ２ｂ …（８）

この機関１０ａにおいては、所定のタイミングにて燃料噴射弁６０ａから噴射された燃料は、その多くが点火室ＣＩ内に留まり、残りが貫通孔（１３１乃至１３４）を通して主燃焼室ＣＭに流出する。従って、点火室ＣＩ内の混合気の空燃比は相対的に小さくなり（即ち、着火し易い空燃比になり）、主燃焼室ＣＭ内の混合気の空燃比は相対的に大きくなる。その後、火花発生部７１ａにて点火用火花が発生させられると、この点火用火花によって点火室ＣＩ内の混合気が点火され混合気の燃焼が開始する。即ち、火炎が発生する。この混合気の燃焼により点火室ＣＩ内の圧力が高圧となるので、火炎（燃焼中の混合気、即ち、高温のガス）が点火室ＣＩから第１乃至第４貫通孔１３１乃至１３４を通って主燃焼室ＣＭに放射状に噴出する。この噴出された火炎（Ｆ１ａ乃至Ｆ４ａ）により主燃焼室ＣＭ内に大きな気流の乱れが生成される。そして、主燃焼室ＣＭ内の混合気が、噴出した火炎（Ｆ１ａ乃至Ｆ４ａ）により一気に点火されて短時間で燃焼する。

このように、機関１０ａにおいては、点火室ＣＩ内に燃料が噴射されるので、火花発生部７１ａの周囲に着火性が良好な混合気を容易に形成することができる。従って、点火室ＣＩ内において混合気を安定的に着火させることができる。更に、貫通孔１３１乃至１３４が上述した（８）式を満たすように形成されているので、各貫通孔から噴出された火炎（Ｆ１ａ乃至Ｆ４ａ）がシリンダボア壁２１の近傍にまで到達することができる。その結果、主燃焼室ＣＭにおいて自着火によるノッキング及び燃焼不良等が発生することがなく、混合気を安定的に燃焼させることができる。なお、機関１０ａは、吸気ポートに燃料噴射弁６０ａとは別の燃料噴射弁６０を備え、燃料噴射弁６０ａとともに燃料噴射弁６０から燃焼室ＣＣに燃料を供給してもよい。或いは、機関１０ａは、燃料噴射弁６０とは別の燃料噴射弁であって主燃焼室ＣＭに直接燃料を噴射する筒内噴射弁を更に備えていてもよい。更に、区画壁部１３０は、区画壁部９０と同様な形状を有していてもよい。

（その他の変形例）
上記第１実施形態に係る機関１０においては、複数の貫通孔の通路長が互いに同じ長さＬであり且つ複数の貫通孔の直径が互いに相違していた（但し、第３貫通孔８３及び第４貫通孔８４の直径は互に同じであった。）。更に、上記第２実施形態に係る機関においては、複数の貫通孔の直径が互いに同じ長さＤ０であり且つ複数の貫通孔の通路長が互いに相違していた（但し、第３貫通孔９３及び第４貫通孔９４の通路長は互に同じであった。）。これに対し、各貫通孔は、通路長及び直径が他の貫通孔の通路長及び直径とそれぞれ相違していてもよい。即ち、貫通孔の形状（寸法）は、その貫通孔から噴出される火炎の貫徹力がその貫通孔の主燃焼室ＣＭ側の開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁の部分までの距離が長くなるほど大きくなるように設定されればよい。

より具体的に述べると、貫通孔の直径が火炎の貫徹力に及ぼす影響の度合と、貫通孔の通路長が火炎の貫徹力に及ぼす影響の度合と、が相違することから、以下の関係Ａ又は関係Ｂが成立してもよい。なお、関係Ａ及び関係Ｂにおいて、直径Ｄ１ｘは、例えば第１貫通孔８１のように「貫通孔の主燃焼室ＣＭ側の開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離」が相対的に長い第１貫通孔の直径（第１直径）であり、通路長Ｌ１ｘは、その第１貫通孔の通路長（第１通路長）である。更に、関係Ａ及び関係Ｂにおいて、直径Ｄ２ｘは、例えば第２貫通孔８２のように「貫通孔の主燃焼室ＣＭ側の開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離」が相対的に短い第２貫通孔の直径（第２直径）であり、通路長Ｌ２ｘは、その第２貫通孔の通路長（第２通路長）である。
（関係Ａ）
Ｄ１ｘ＞Ｄ２ｘ、且つ、
Ｌ１ｘ＞Ｌ２ｘ、且つ、
（Ｌ１ｘ／Ｄ１ｘ）＞（Ｌ２ｘ／Ｄ２ｘ）
（関係Ｂ）
Ｄ１ｘ＜Ｄ２ｘ、且つ、
Ｌ１ｘ＜Ｌ２ｘ、且つ、
（Ｌ１ｘ／Ｄ１ｘ）＞（Ｌ２ｘ／Ｄ２ｘ）

なお、上記の関係Ａについては、円筒形状の第１貫通孔を通して噴出される火炎の貫徹力が円筒形状の第２貫通孔を通して噴出される火炎の貫徹力よりも強くなる寸法（貫通孔の直径及び通路長）を第１貫通孔及び第２貫通孔が有するとともに、第１通路長Ｌ１ｘが第２通路長Ｌ２ｘよりも長く且つ第１直径Ｄ１ｘが前記第２直径Ｄ２ｘよりも小さい、と言い換えることができる。これによれば、「貫通孔の主燃焼室ＣＭ側の開口部から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離」が相対的に長い領域に、貫徹力が相対的に強く且つ多量の火炎（燃焼中のガス）を供給できるので、主燃焼室において混合気をより安定して燃焼させることができる。更に、第１及び第２実施形態、並びに、上記関係Ａ及び関係Ｂの何れか一方を有する形態は、第１変形例と組み合わされても良い。

加えて、区画壁部８０は、下記の（９）式の関係が成立するように形成されてもよい。即ち、第１貫通孔８１を通って噴出する火炎の貫徹力が第２貫通孔８２を通って噴出する火炎の貫徹力よりも大きければよく、第３貫通孔８３及び第４貫通孔８４を通って噴出する火炎の貫徹力は第２貫通孔８２を通って噴出する火炎の貫徹力と同程度であってもよい。
Ｄ１＜Ｄ２＝Ｄ３＝Ｄ４ …（９）

同様に、区画壁部９０は、下記の（１０）式の関係が成立するように形成されてもよい。即ち、第１貫通孔９１を通って噴出する火炎の貫徹力が第２貫通孔９２を通って噴出する火炎の貫徹力よりも大きければよく、第３貫通孔９３及び第４貫通孔９４を通って噴出する火炎の貫徹力は第２貫通孔９２を通って噴出する火炎の貫徹力と同程度であってもよい。
Ｌ１ａ＞Ｌ２ａ＝Ｌ３ａ＝Ｌ４ａ …（１０）

更に、各区画壁部に形成される貫通孔の形状は円筒形状でなくてもよく、その軸線に直交する断面の形状が、長円径、楕円形及び多角形等であってもよい。更に、各区画壁部は、軸線に直交する断面が円形の有底円筒形状であったが、軸線に直交する断面が楕円形及び長円形の有底筒形状であってもよい。

１０、１０ａ…内燃機関、２０…シリンダブロック、２１…シリンダボア壁、３０…ピストン、３１…ピストン冠面部、４０…シリンダヘッド、４１…シリンダヘッド壁、６０、６０ａ…燃料噴射弁、６１ａ…噴孔部、７０、７０ａ…点火プラグ、７１、７１ａ…火花発生部、８０、９０、１３０…区画壁部、８１−８４、９１−９４、１３１−１３４…貫通孔。

図１は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の燃焼室近傍部位の縦断面図である。 図２は、図１に示した内燃機関の気筒を１−１線に沿う平面にて切断した断面図である。 図３は、図１及び図２に示した区画壁部の拡大断面図である。 図４は（Ａ）及び（Ｂ）を含み、図１乃至図３に示した区画壁部に形成される貫通孔を通過する火炎の流れを示した図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の気筒の断面図である。 図６は、図５に示した区画壁部の拡大断面図である。 図７は（Ａ）及び（Ｂ）を含み、図５及び図６に示した区画壁部に形成される貫通孔を通過する火炎の流れを示した図である。 図８は（Ａ）及び（Ｂ）を含み、本発明の第１変形例の区画壁部に形成される貫通孔を通過する火炎の流れを示した図である。 図９は（Ａ）及び（Ｂ）を含み、本発明の第２変形例の区画壁部に形成される貫通孔を通過する火炎の流れを示した図である。 図１０は、本発明の第３変形例に係る内燃機関の気筒の断面図である。 図１１は、図１０に示した区画壁部の拡大断面図である。 図１２は（Ａ）及び（Ｂ）を含み、（Ａ）は本発明の第４変形例に係る内燃機関の燃焼室近傍部位の縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した内燃機関の気筒を２−２線に沿う平面にて切断した断面図である。

更に、第３貫通孔８３の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（８３ｋ）から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離Ｍ３は、第４貫通孔８４の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（８４ｋ）から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離Ｍ４と等しく、距離Ｍ１よりも短く、且つ、距離Ｍ２よりも長い。加えて、第３貫通孔８３の直径Ｄ３及び第４貫通孔８４の直径Ｄ４は互いに等しく、第１貫通孔８１の直径Ｄ１よりも大きく、且つ、第２貫通孔８２の直径Ｄ２よりも小さい。

更に、第３貫通孔９３の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（９３ｋ）から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離Ｍ３ａは、第４貫通孔９４の主燃焼室ＣＭに開口した開口部（９４ｋ）から当該開口部に対向するシリンダボア壁２１の部分までの距離Ｍ４ａと等しく、距離Ｍ１ａよりも短く、且つ、距離Ｍ２ａよりも長い。加えて、第３貫通孔９３の通路長Ｌ３ａ及び第４貫通孔９４の通路長Ｌ４ａは互いに等しく、第１貫通孔９１の通路長Ｌ１ａよりも短く、且つ、第２貫通孔９２の通路長Ｌ２ａよりも長い。

更に、各区画壁部に形成される貫通孔の形状は円筒形状でなくてもよく、その軸線に直交する断面の形状が、長円形、楕円形及び多角形等であってもよい。更に、各区画壁部は、軸線に直交する断面が円形の有底円筒形状であったが、軸線に直交する断面が楕円形及び長円形の有底筒形状であってもよい。

Claims (4)

1. 火花発生部を有する点火プラグと、
   シリンダボア壁とピストン冠面部とシリンダヘッド壁とにより画成される燃焼室を、前記シリンダボア壁及び前記ピストン冠面部が露出する主燃焼室と、前記火花発生部が露出する点火室と、に区画するとともに、前記主燃焼室と前記点火室とを連通させる複数の貫通孔が形成された区画壁部と、
   を備え、
   前記点火室において前記火花発生部から発生する火花により混合気の燃焼を開始させることにより火炎を生成し、前記点火室から前記主燃焼室へと前記火炎を前記複数の貫通孔を通して噴出させるように構成された内燃機関において、
   前記区画壁部は、前記複数の貫通孔として、第１貫通孔と第２貫通孔とを含み、
   前記第１貫通孔の前記主燃焼室側の端部である第１開口部と前記シリンダボア壁の当該第１開口部に対向する部分との距離が第１距離であり、
   前記第２貫通孔の前記主燃焼室側の端部である第２開口部と前記シリンダボア壁の当該第２開口部に対向する部分との距離が前記第１距離よりも短い第２距離であり、
   前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔が、前記第１貫通孔から噴出される前記火炎の貫徹力が前記第２貫通孔から噴出される前記火炎の貫徹力よりも大きくなるように形成された、
   内燃機関。
2. 請求項１に記載の内燃機関において、
   前記第１貫通孔は、円筒形状であって、その軸線方向に直交する断面が第１直径を有し且つ前記軸線方向の長さが第１通路長を有し、
   前記第２貫通孔は、円筒形状であって、その軸線方向に直交する断面が第２直径を有し且つ前記軸線方向の長さが第２通路長を有し、
   前記第１通路長と前記第２通路長とが互いに等しく、前記第１直径が前記第２直径よりも小さい、
   内燃機関。
3. 請求項１に記載の内燃機関において、
   前記第１貫通孔は、円筒形状であって、その軸線方向に直交する断面が第１直径を有し且つ前記軸線方向の長さが第１通路長を有し、
   前記第２貫通孔は、円筒形状であって、その軸線方向に直交する断面が第２直径を有し且つ前記軸線方向の長さが第２通路長を有し、
   前記第１直径と前記第２直径とが互いに等しく、前記第１通路長が前記第２通路長よりも長い、
   内燃機関。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の内燃機関であって、
   前記点火室に燃料噴射用の噴孔部が露出するように前記シリンダヘッド壁に配設された燃料噴射弁を更に備え、
   前記噴孔部から前記点火室に噴射された燃料を含む混合気の燃焼を前記火花発生部から発生する火花により開始させることにより前記火炎を生成するように構成された、
   内燃機関。

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