JP5060386B2 - エンジン - Google Patents
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Description
このようなエンジンにおいて点火室から噴出する火炎は、大きな乱れを生みながら燃焼室内を伝播して燃焼室における新気を急速に燃焼させるため、燃焼室における混合気の燃焼効率を向上させることができる。
前記点火プラグの点火プラグ本体と前記プラグカバーとが一体的に形成され、
前記点火プラグを、前記点火プラグ本体と前記プラグカバーとを一体に維持している状態で、前記シリンダヘッドに装着可能に構成されており、
その第1特徴構成は、前記点火プラグが、前記複数の噴孔を通して前記燃焼室から流入する混合気を前記点火点において火花点火して燃焼させ、前記燃焼により形成される火炎を前記複数の噴孔を通して前記燃焼室に対して噴出して前記燃焼室内の混合気を燃焼するように構成され、
前記複数の噴孔は、点火タイミングにおいて、当該噴孔から当該噴孔に対向する前記燃焼室の内壁までの距離が異なるように設けられると共に、
前記燃焼室において前記距離が短い領域よりも前記距離が長い領域の方が、前記火炎の噴出量を多くするように構成されており、
前記複数の噴孔の口径が、同一に設定され、
前記複数の噴孔が、前記燃焼室の中心軸に直交する断面視において、前記点火点を中心として前記燃焼室を直線で分割した複数の分割領域の夫々に設けられ、
前記複数の分割領域の夫々に設けられた前記噴孔は、前記断面視での前記分割領域の面積が大きいほど、設置数が多くなるように設定されている点にある。
さらに、上記第1特徴構成によれば、噴孔から噴出される火炎は、噴孔と燃焼室の内壁との距離に応じて、その噴出量を調整することができる。特に、分割領域の面積に応じて噴孔の設置数を変化させることにより、火炎が行き渡り難い領域となる面積の大きい分割領域に対してほど、多量の火炎を噴出できる。よって、燃焼室の各分割領域に的確に火炎を供給することができる。
さらに、上記第1特徴構成によれば、点火プラグの点火プラグ本体とプラグカバーとが一体的に形成され、点火プラグを、点火プラグ本体とプラグカバーとを一体に維持している状態で、シリンダヘッドに装着することができる。
の燃焼を良好に行うことができる。
尚、本発明のエンジン100には、上記吸気弁4及び排気弁9が夫々1つずつ設けられた、所謂二弁式のエンジンとして構成されている。
当該点火プラグ7は、複数の噴孔10を通して燃焼室1から点火室8に流入する混合気Mに点火点Pにおいて火花点火し、点火により形成される火炎Kを複数の噴孔10を通して燃焼室1に噴出して燃焼室1内の混合気Mを燃焼する。この点火室8に直接燃料が供給されることはない。
ここで、点火プラグ7を構成する点火プラグ本体7aとプラグカバー7bとは、一体的に形成されており、点火室8、点火点P、及び噴孔10の点火プラグ本体7a及びプラグカバー7bに対する相対的な位置関係を予め適宜設定した上で、点火プラグ7をシリンダヘッド6に設置することができる。
このような配置とすることにより、燃焼室1の中心軸Yに直交する断面視において、図2に示すように、円形状の燃焼室1の中心軸Yを通る直線P1を中心として、一方側(図中右側)に吸気弁4及び排気弁9が配置され、且つ、他方側(図中左側)に点火プラグ7の点火室8が配置される。点火室8は、上記断面視において、円形状に形成されており、直線P1に直交する直線P2上にその中心Pが位置するように配置されている。複数の噴孔10は、点火室8の周囲を覆うプラグカバー7bの周方向に間隔を隔てて設けられている。図2に示すものでは、プラグカバー7bの周方向に一定の間隔を隔てて4つの噴孔10が設けられている。
a>b=c>d (1)
即ち、噴孔10の孔径と、当該噴孔10と燃焼室1の内壁との距離は、一定の関係を有するように設定される。
図2を用いて、上記相関関係が、比例関係となっている具体例について説明する。距離d:距離b又は距離c:距離a=1.0:1.6:2.0となるように点火プラグ7の点火点Pが設定されている場合、シリンダボア径により異なるが、噴孔10dの孔径:噴孔10b又は噴孔10cの孔径:噴孔10aの孔径=1.0:1.4:1.6となるように設定される。
ここで、噴孔10の孔径と、上記分割領域の面積との関係は、比例関係や指数関数的関係等の一定の関係を有するように設定されている。
ここで、噴孔10の設置数と、当該噴孔10に対応する分割領域の面積との関係は、比例関係や指数関数的関係等、一定の関係を有するように設定される。
このようにすることで、複数の噴孔10から噴出される火炎Kは、各分割領域A〜Dの分割面積の面積比に応じて、その噴出量を調整することができる。これにより、燃焼室1において火炎Kの噴出量が、燃焼室1のある領域において多すぎる又は少なすぎる状況となることを避けることができる。この結果、燃焼室1に対して火炎Kを略均一に噴出することができ、燃焼室1の混合気Mの燃焼をより一層良好にすることができる。
(1)図2に示すように、上記参考形態において、複数の噴孔10の設置数は4個に設定しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、3個以上13個以下程度とすることができる。
同様に、図3(a)に対応する上記参考形態においても、分割領域の数は自由に設定することができると共に、噴孔10の設置数も自由に設定することができる。分割領域の数及びそれに対応する噴孔10の設置数は、燃焼室1内の混合気Mの燃焼を良好に維持することを考慮すると、3個以上13個以下程度とすることが望ましい。
用しても優れた効果を発揮することができる。また、燃料Gaとして気体燃料以外の燃料Gaを利用することもでき、例えば、ガソリン、アルコール、メタノール、エタノール、その他任意の燃料Gaを使用することができる。
2:ピストン
4:吸気弁
5:吸気ポート
6:シリンダヘッド
7:点火プラグ
7a:点火プラグ本体
7b:プラグカバー
8:点火室
9:排気弁
10:噴孔
Y:燃焼室の中心軸
Ai:空気
Ga:燃料
M:混合気
K:火炎
P:点火点
Claims (3)
- 点火点を覆うプラグカバー内に点火室が形成された点火プラグがシリンダヘッドに装着され、前記点火室とピストンに面する燃焼室とを連通する複数の噴孔が前記プラグカバーに備えられているエンジンであって、
前記点火プラグの点火プラグ本体と前記プラグカバーとが一体的に形成され、
前記点火プラグを、前記点火プラグ本体と前記プラグカバーとを一体に維持している状態で、前記シリンダヘッドに装着可能に構成されており、
前記点火プラグが、前記複数の噴孔を通して前記燃焼室から流入する混合気を前記点火点において火花点火して燃焼させ、前記燃焼により形成される火炎を前記複数の噴孔を通して前記燃焼室に対して噴出して前記燃焼室内の混合気を燃焼するように構成され、
前記複数の噴孔は、点火タイミングにおいて、当該噴孔から当該噴孔に対向する前記燃焼室の内壁までの距離が異なるように設けられると共に、
前記燃焼室において前記距離が短い領域よりも前記距離が長い領域の方が、前記火炎の噴出量を多くするように構成されており、
前記複数の噴孔の口径が、同一に設定され、
前記複数の噴孔が、前記燃焼室の中心軸に直交する断面視において、前記点火点を中心として前記燃焼室を直線で分割した複数の分割領域の夫々に設けられ、
前記複数の分割領域の夫々に設けられた前記噴孔は、前記断面視での前記分割領域の面積が大きいほど、設置数が多くなるように設定されているエンジン。 - 前記複数の分割領域の夫々に設けられた前記噴孔の設置数が、前記断面視での前記分割領域の面積比に応じて設定されている請求項1に記載のエンジン。
- 前記シリンダヘッドには、前記燃焼室に混合気を吸気するための吸気弁と前記燃焼室における燃焼排ガスを排気するための排気弁とが夫々1つずつ設けられている請求項1又は2に記載のエンジン。
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