JP2998050B2 - 高圧縮比ガソリンエンジン - Google Patents
高圧縮比ガソリンエンジンInfo
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Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は予燃焼用の副室に制御弁
を配置して、高圧縮比とした高圧縮比ガソリンエンジン
に関する。
を配置して、高圧縮比とした高圧縮比ガソリンエンジン
に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、エンジンの性能は理論的熱効率
（ηth）を示す図２から明らかなように圧縮比（ε）が
高い程、大きい値が得られる。
（ηth）を示す図２から明らかなように圧縮比（ε）が
高い程、大きい値が得られる。
【０００３】したがって、ガソリンを燃料とするエンジ
ンではその圧縮比を８〜１０程度として運転している
が、さらに圧縮比を高めると、ノッキングが発生して十
分な性能が得られない。
ンではその圧縮比を８〜１０程度として運転している
が、さらに圧縮比を高めると、ノッキングが発生して十
分な性能が得られない。
【０００４】また、ディーゼルエンジンでは圧縮空気中
に燃料を噴射するため、圧縮比を１８〜２３程度に大き
くして性能を向上させている。
に燃料を噴射するため、圧縮比を１８〜２３程度に大き
くして性能を向上させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにガソリン
エンジンでは燃料と空気を混合させた、いわゆる予混合
気を生成してシリンダ内に吸入させ、その圧縮空気温度
を上昇させると早期に着火してノッキングが発生し、圧
縮比を従来以上に高めることが困難である。
エンジンでは燃料と空気を混合させた、いわゆる予混合
気を生成してシリンダ内に吸入させ、その圧縮空気温度
を上昇させると早期に着火してノッキングが発生し、圧
縮比を従来以上に高めることが困難である。
【０００６】本発明はこのようなガソリンエンジンの圧
縮比に着目してなされたもので、その目的は主燃焼室の
他に副燃焼室を設け、その連絡口に制御弁を設けること
により高圧縮比のガソリンエンジンを提供しようとする
ものである。
縮比に着目してなされたもので、その目的は主燃焼室の
他に副燃焼室を設け、その連絡口に制御弁を設けること
により高圧縮比のガソリンエンジンを提供しようとする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、予燃焼を行う副室と主室との間の
連絡口を開閉する制御弁と、該制御弁を開閉駆動する駆
動手段と、前記の副室の内壁温度を高温度に保持する副
室温度保持手段と、該副室にガソリンを噴霧する噴射ノ
ズルと、前記の制御弁をエンジンの排気および吸入行程
にて閉鎖し圧縮行程の終期に開弁するとともに該排気行
程にての閉鎖後は直ちに燃料を噴射せしめる弁開閉およ
び燃料噴射制御手段とを備えた高圧縮比ガソリンエンジ
ンが提供される。
めに本発明によれば、予燃焼を行う副室と主室との間の
連絡口を開閉する制御弁と、該制御弁を開閉駆動する駆
動手段と、前記の副室の内壁温度を高温度に保持する副
室温度保持手段と、該副室にガソリンを噴霧する噴射ノ
ズルと、前記の制御弁をエンジンの排気および吸入行程
にて閉鎖し圧縮行程の終期に開弁するとともに該排気行
程にての閉鎖後は直ちに燃料を噴射せしめる弁開閉およ
び燃料噴射制御手段とを備えた高圧縮比ガソリンエンジ
ンが提供される。
【０００８】
【作用】予燃焼を行う副室を遮熱構造にして内部を高温
に保持し、主室との連絡口に制御弁を設けたので、排気
行程にて制御弁の閉鎖後に、副室内に噴射されたガソリ
ンは高温度の副室にて活性化された混合気に生成され、
着火時は過濃状態のためＮＯX は抑制されるが、圧縮行
程の終期に制御弁が開放されると主室内に火炎が吹出
し、空気と反応して爆発的な燃焼が行われる。
に保持し、主室との連絡口に制御弁を設けたので、排気
行程にて制御弁の閉鎖後に、副室内に噴射されたガソリ
ンは高温度の副室にて活性化された混合気に生成され、
着火時は過濃状態のためＮＯX は抑制されるが、圧縮行
程の終期に制御弁が開放されると主室内に火炎が吹出
し、空気と反応して爆発的な燃焼が行われる。
【０００９】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１０】図１は本発明にかかる高圧縮比ガソリンエ
ンジンの１実施例を示す構成ブロック図である。同図に
おいて、１はシリンダで、上下に摺動自在なピストン２
を備え、シリンダヘッド１１には予燃焼室となる副室３
や吸排気弁４が設けられている。そしてピストンヘッド
２１には高強度で耐熱性を有するセラミックスが用いら
れ、その頂部は傾斜面となって副室３の下方部分が低く
形成され、さらに副室３の連絡口３１に対応する部分は
凹部２２が設けられて空気溜りとなっている。
ンジンの１実施例を示す構成ブロック図である。同図に
おいて、１はシリンダで、上下に摺動自在なピストン２
を備え、シリンダヘッド１１には予燃焼室となる副室３
や吸排気弁４が設けられている。そしてピストンヘッド
２１には高強度で耐熱性を有するセラミックスが用いら
れ、その頂部は傾斜面となって副室３の下方部分が低く
形成され、さらに副室３の連絡口３１に対応する部分は
凹部２２が設けられて空気溜りとなっている。
【００１１】副室３は例えば窒化珪素のような高強度、
耐熱性で遮熱性の良好なセラミックスからなり、その外
周壁には遮熱用の空気層３２が設けられ、中央部分には
主室１２との連絡口３１を開閉する制御弁４が取付けら
れ、該制御弁４は副室３の上壁中央部分の軸穴３３によ
り上下に移動自在にステム４１が支持されている。な
お、軸穴３３の上方には遮熱材３４が取付けられて断熱
が図られている。
耐熱性で遮熱性の良好なセラミックスからなり、その外
周壁には遮熱用の空気層３２が設けられ、中央部分には
主室１２との連絡口３１を開閉する制御弁４が取付けら
れ、該制御弁４は副室３の上壁中央部分の軸穴３３によ
り上下に移動自在にステム４１が支持されている。な
お、軸穴３３の上方には遮熱材３４が取付けられて断熱
が図られている。
【００１２】そして、ステム４１の上方には制御弁４を
開閉制御する電磁装置５が配置されており、電磁装置５
のコイル５１への通電によりコア５２がステム４１に取
付けた吸着板５３を吸引することにより制御弁４を開弁
するものである。
開閉制御する電磁装置５が配置されており、電磁装置５
のコイル５１への通電によりコア５２がステム４１に取
付けた吸着板５３を吸引することにより制御弁４を開弁
するものである。
【００１３】６は噴射ノズルで副室３の側壁に取付けら
れて噴射ポンプ６１からの燃料を副室３の内部に噴霧す
るものであり、噴射ポンプ６１への燃料噴射指令はコン
トローラ７から発令される。
れて噴射ポンプ６１からの燃料を副室３の内部に噴霧す
るものであり、噴射ポンプ６１への燃料噴射指令はコン
トローラ７から発令される。
【００１４】コントローラ７はマイクロコンピュータか
らなり、エンジンの回転センサ７１、負荷センサ７２お
よびクランク軸位置センサ７３からの検出信号が入力さ
れると所定の演算が行われ、格納した制御手順に従って
噴射ポンプ６１や電磁装置５などに指令が発せられるよ
うに構成されている。
らなり、エンジンの回転センサ７１、負荷センサ７２お
よびクランク軸位置センサ７３からの検出信号が入力さ
れると所定の演算が行われ、格納した制御手順に従って
噴射ポンプ６１や電磁装置５などに指令が発せられるよ
うに構成されている。
【００１５】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明すると、エンジンの運転に際して吸入行程では
制御弁４が閉鎖され、吸気弁から新気が吸入されてシリ
ンダ内に流入し、圧縮行程にて新気が圧縮される。つい
で圧縮行程の終期に電磁装置５への通電により制御弁４
が開放されるが、予め副室３に設けられた噴射ノズル６
からの燃料噴霧は、副室３の内部に残留している排気ガ
スにより活性化され、混合気と新気とが混合して速やか
に燃焼を開始する。この場合、制御弁４は膨張行程中に
は開放され、排気行程では閉鎖されるが、この閉鎖後は
直ちに噴射ノズル６から燃料が噴霧されるので、該噴霧
は副室３の残留ガスの熱により活性化して新気の流入と
同時に着火することになる。
動を説明すると、エンジンの運転に際して吸入行程では
制御弁４が閉鎖され、吸気弁から新気が吸入されてシリ
ンダ内に流入し、圧縮行程にて新気が圧縮される。つい
で圧縮行程の終期に電磁装置５への通電により制御弁４
が開放されるが、予め副室３に設けられた噴射ノズル６
からの燃料噴霧は、副室３の内部に残留している排気ガ
スにより活性化され、混合気と新気とが混合して速やか
に燃焼を開始する。この場合、制御弁４は膨張行程中に
は開放され、排気行程では閉鎖されるが、この閉鎖後は
直ちに噴射ノズル６から燃料が噴霧されるので、該噴霧
は副室３の残留ガスの熱により活性化して新気の流入と
同時に着火することになる。
【００１６】そして、この着火時には燃料は過濃状態で
燃焼するため、ＮＯX の生成は抑制され、その火炎は連
絡口３１から主室１２に吹出し、主室内部の空気と反応
して燃焼が完結する。
燃焼するため、ＮＯX の生成は抑制され、その火炎は連
絡口３１から主室１２に吹出し、主室内部の空気と反応
して燃焼が完結する。
【００１７】したがって、高圧縮比にしても円滑に燃焼
が行われ、半活性化した燃料ガスは主室１２内で効率よ
く燃焼されることになる。
が行われ、半活性化した燃料ガスは主室１２内で効率よ
く燃焼されることになる。
【００１８】以上、本発明を上述の実施例により説明し
たが、本発明の主旨の範囲内で、例えば制御弁の駆動手
段としてカムシャフトや歯車装置を用いるように種々の
変形が可能であり、これらの変形を本発明の範囲から排
除するものではない。
たが、本発明の主旨の範囲内で、例えば制御弁の駆動手
段としてカムシャフトや歯車装置を用いるように種々の
変形が可能であり、これらの変形を本発明の範囲から排
除するものではない。
【００１９】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
予燃焼を行う副室を遮熱構造にして主室との間の連絡口
に制御弁を取付けたので、エンジンの排気行程にて閉鎖
後に噴射された燃料は高温度の副室内にて活性化された
混合気となって着火されるが過濃状態のためＮＯX の生
成が抑制され、圧縮行程の終期に制御弁が開放される
と、火炎と混合気が主室に吹出して爆発的に燃焼し、圧
縮比を高くしても円滑な燃焼が行われる効果がある。
予燃焼を行う副室を遮熱構造にして主室との間の連絡口
に制御弁を取付けたので、エンジンの排気行程にて閉鎖
後に噴射された燃料は高温度の副室内にて活性化された
混合気となって着火されるが過濃状態のためＮＯX の生
成が抑制され、圧縮行程の終期に制御弁が開放される
と、火炎と混合気が主室に吹出して爆発的に燃焼し、圧
縮比を高くしても円滑な燃焼が行われる効果がある。
【図１】本発明にかかる高圧縮比ガソリンエンジンの一
実施例を示す構成ブロック図である。
実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】熱効率を示す方程式図である。
【符号の説明】 １…シリンダ ２…ピストン ３…副室 ４…制御弁 ５…電磁装置 ６…噴射ノズル ３１…連絡口 ３２…空気層
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 19/02 F02B 19/16 F02F 1/24 F02D 15/04
Claims (3)
- 【請求項１】予燃焼を行う副室と主室との間の連絡口を
開閉する制御弁と、該制御弁を開閉駆動する駆動手段
と、前記の副室の内壁温度を高温度に保持する副室温度
保持手段と、該副室にガソリンを噴霧する噴射ノズル
と、前記の制御弁をエンジンの排気および吸入行程にて
閉鎖し圧縮行程の終期に開弁するとともに該排気行程に
ての閉鎖後は直ちに燃料を噴射せしめる弁開閉および燃
料噴射制御手段とを備えたことを特徴とする高圧縮比ガ
ソリンエンジン。 - 【請求項２】前記の駆動手段に電磁力を用いて駆動する
電磁装置を用いたことを特徴とする請求項１記載の高圧
縮比ガソリンエンジン。 - 【請求項３】前記の副室温度保持手段は副室の素材に高
強度、耐熱性および低熱伝導性のセラミックスを用いる
とともに、副室外壁に遮熱用の空気層を形成させたこと
を特徴とする請求項１記載の高圧縮比ガソリンエンジ
ン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4283741A JP2998050B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 高圧縮比ガソリンエンジン |
| DE69324424T DE69324424T2 (de) | 1992-09-14 | 1993-09-14 | Hochverdichtende Brennkraftmaschine |
| EP93307223A EP0588592B1 (en) | 1992-09-14 | 1993-09-14 | High compression ratio internal-combustion engine |
| US08/548,254 US5603298A (en) | 1992-09-14 | 1995-10-25 | High compression ratio internal-combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4283741A JP2998050B2 (ja) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | 高圧縮比ガソリンエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06108848A JPH06108848A (ja) | 1994-04-19 |
| JP2998050B2 true JP2998050B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=17669508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4283741A Expired - Lifetime JP2998050B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-29 | 高圧縮比ガソリンエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2998050B2 (ja) |
-
1992
- 1992-09-29 JP JP4283741A patent/JP2998050B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06108848A (ja) | 1994-04-19 |
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