特許 7327466 副室式内燃機関

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-07

(45)【発行日】2023-08-16

(54)【発明の名称】副室式内燃機関

(51)【国際特許分類】

   F02B 19/18 20060101AFI20230808BHJP

   F02B 19/12 20060101ALI20230808BHJP

   F02B 23/10 20060101ALI20230808BHJP

【ＦＩ】

F02B19/18 B

F02B19/12 B

F02B23/10 P

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021509276

(86)(22)【出願日】2020-03-18

(86)【国際出願番号】 JP2020012153

(87)【国際公開番号】W WO2020196203

(87)【国際公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-08-13

(31)【優先権主張番号】P 2019061132

(32)【優先日】2019-03-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100177460

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 智子

(72)【発明者】

【氏名】井上 欣也

(72)【発明者】

【氏名】田中 大

(72)【発明者】

【氏名】城田 貴之

(72)【発明者】

【氏名】野中 一成

(72)【発明者】

【氏名】朝倉 遼太

【審査官】二之湯 正俊

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２４７４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第４５６１５２２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００７－１１３５３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｂ １／００－２３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダと、シリンダ軸方向に対し傾斜した複数の斜面を有するシリンダヘッドと、ピストンと、で画定された主室と、
前記シリンダヘッドから前記主室に向けて突出し、前記主室と隔てて設けられる副室と、
前記主室と前記副室とを連通する複数の連通路と、
前記複数の連通路を介して前記主室から前記副室に導入された混合気に点火する点火部と、
を備え、
前記副室の中心は、前記シリンダ軸方向からみて、前記主室の中心からオフセットして配置され、
前記複数の連通路は、
点火により前記副室内で生じた火炎を前記主室に噴射する第１噴射口を有する第１連通路と、
前記シリンダ軸方向に垂直な方向からみて前記第１連通路よりも前記ピストンに向いた方向に延び、前記火炎を前記主室に噴射する第２噴射口を有する第２連通路と
を含み、
前記第１噴射口は、前記第１連通路の中心軸線が前記副室の中心のオフセット方向から離れる方向に傾き、前記シリンダヘッドの前記複数の斜面が交差する稜線に沿って、かつ前記主室のクランク軸方向の空間領域に、前記第２噴射口から噴射される火炎よりも前記シリンダヘッド側となるように前記火炎が伝播するように構成される、
副室式内燃機関。

【請求項2】

前記シリンダヘッドの前記複数の斜面は、ペントルーフ形状を形成する２つの斜面を有し、
前記第１噴射口は、前記２つの斜面が交差する前記稜線に沿いながら前記オフセット方向から離れる方向に傾いている、請求項１に記載の副室式内燃機関。

【請求項3】

前記第２噴射口は、前記稜線の延在方向からみて、前記斜面に沿った方向を向いている、請求項１または２に記載の副室式内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、副室式内燃機関に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、主室（主燃焼室）およびその主室に連通路を介して連結された副室（副燃焼室）を備えた副室式内燃機関が提案されている（例えば、日本国特許第４５６１５２２号公報参照）。このような副室式内燃機関では、主室に噴射された燃料から混合気が形成される。形成された混合気は、圧縮時に連通路を介して副室内に供給され、副室内で点火プラグによって点火される。これにより、火炎が形成される。副室内で形成された火炎は、連通路を介して主室に噴射され、主室の混合気を着火する。このように、副室で形成された火炎を主室に噴射することによって、主室の燃焼速度が高まる。これにより、より希薄な空燃比での運転が可能となり、燃費が向上する。

【0003】

日本国特許第４５６１５２２号公報には、主室と副室とを連結する複数の連通路（噴射口）の指向方向を燃焼室形状に応じて最適化することで主室の火炎伝搬距離を短縮し、より熱効率を向上させる技術が開示されている。そして、ピストン冠面にボウルを備える燃焼室形状において、噴射口の中心軸線がシリンダ内壁面を指向する第１の噴射口と、ピストンが圧縮上死点近傍に配置されている場合に噴射口の中心軸線がピストン冠面のボウルの底面外周部を指向する第２の噴射口とを設けることで、複雑な燃焼室構造であっても燃焼室全体に渡って火炎伝播距離の短縮を可能としている。

【0004】

しかし、日本国特許第４５６１５２２号公報には、第１の噴射口および第２の噴射口が副室の中心軸回りに均等間隔に配設され、互いが円周方向に交互に配列されることが提案されている。このような場合に、主室のクランク軸方向の領域（図２に示す空間領域Ｓ）における混合気の燃焼が他の領域よりも遅くなる。主室における燃焼の遅れによって未燃ガスが残ると、ＨＣ（HydroCarbon）やすすの発生量が多くなる可能性があり、主室の燃焼状態にばらつきが生じるおそれがある。特にいわゆるペントルーフ形状の燃焼室のような、燃焼室の天井に稜線が形成されている燃焼室では顕著である。

【発明の概要】

【0005】

本開示の実施形態は、主室の燃焼状態が均質化された副室式内燃機関に関する。

【0006】

本開示の実施形態によれば、副室式内燃機関は、主室と、副室と、複数の連通路と、点火部と、を備える。主室は、シリンダと、シリンダ軸方向に対し傾斜した複数の斜面を有するシリンダヘッドと、ピストンと、で画定される。副室は、シリンダヘッドから主室に向けて突出し、主室と隔てて設けられる。複数の連通路は、主室と副室とを連通する。点火部は、複数の連通路を介して主室から副室に導入された混合気に点火する。複数の連通路は、第１連通路と、第２連通路と、を含む。第１連通路は、点火により副室内で生じた火炎を主室に噴射する第１噴射口を有する。第２連通路は、シリンダ軸方向に垂直な方向からみて第１連通路よりもピストンに向いた方向に延び、点火により副室内で生じた火炎を主室に噴射する第２噴射口を有する。第１噴射口は、シリンダヘッドの複数の斜面が交差する稜線に沿って火炎が伝播するように構成される。

【0007】

この副室式内燃機関では、第１連通路の第１噴射口は、シリンダヘッドの複数の斜面が交差する稜線に沿って火炎が伝播するように構成される。これにより、主室における稜線方向の空間領域に火炎が行き届くようになり、この空間領域の燃焼が促進される。また、第２連通路は、シリンダ軸方向に垂直な方向からみて第１連通路よりもピストンに向いた方向に延びる。これにより、第１連通路は、他の領域よりもシリンダ軸方向の距離が大きい空間領域の上方に火炎を送り出す一方、第２連通路は、他の領域に火炎を送り出す。このため、主室全体の燃焼状態が均質化される。

【0008】

シリンダヘッドの複数の斜面は、ペントルーフ形状を形成する２つの斜面を有してもよく、第１噴射口は、２つの斜面が交差する稜線に沿った方向を向いてもよい。

【0009】

この構成によれば、主室がペントルーフ型燃焼室である場合にも、シリンダヘッドとピストンによって形成される空間が最も大きくなる領域に、第１連通路が確実に火炎を送り出す。また、第１連通路から送り出された直後の火炎がシリンダヘッドに直接当たることが回避されるので、熱損失の発生が防止される。この結果、主室におけるクランク軸方向の空間領域の燃焼効率が高まる。

【0010】

第２噴射口は、稜線の延在方向からみて、斜面に沿った方向を向いてもよい。

【0011】

この構成によれば、第２連通路においても同様に、第２連通路から送り出された直後の火炎がシリンダヘッドに直接当たることが回避されるので、熱損失の発生が防止される。この結果、主室における他の空間領域の燃焼効率が高まり、主室の燃焼状態が満遍なく均質化される。

【0012】

副室の中心は、シリンダ軸方向からみて、主室の中心からオフセットされて配置されてもよく、第１噴射口は、副室の中心のオフセット方向から離れる方向に向いてもよい。

【0013】

この構成によれば、副室の配置が主室の中心からずれていても、第１連通路から主室に送り出す火炎は主室におけるクランク軸方向の空間領域に届く。この結果、この空間領域の燃焼が促進される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本開示の一実施形態による副室式内燃機関の概略構成を示す縦断面図。

【図2】図１の副室式内燃機関の連通路の形成部を示す横断面図。

【図3A】図１の副室式内燃機関の連通路の形成部および火炎の噴射状態を示す横断面図。

【図3B】図１の副室式内燃機関の連通路の形成部および火炎の噴射状態を示す、クランク軸方向に垂直な縦断面図。

【図3C】図１の副室式内燃機関の連通路の形成部および火炎の噴射状態を示す、左右方向に垂直な縦断面図。

【図4A】本開示の他の実施形態の副室式内燃機関の、副室が排気ポート側にオフセットされた場合の連通路の形成部を示す横断面図。

【図4B】本開示の他の実施形態の副室式内燃機関の、副室が吸気ポート側にオフセットされた場合の連通路の形成部を示す横断面図。

【図5A】本開示の他の実施形態の副室式内燃機関の第２連通路を示す横断面図。

【図5B】本開示の他の実施形態の副室式内燃機関の第２連通路を示す横断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下明細書において、シリンダ軸方向Ｑとは、シリンダに沿ってピストンの摺動する方向を示す。上下方向と記す場合は、シリンダ軸方向Ｑで示し、シリンダヘッド側を「上」、ピストン側を「下」とする。また、左右方向Ｒとは、シリンダ軸方向Ｑに直交し、吸気ポートおよび排気ポートが配置される方向を示す。また、クランク軸方向Ｐとは、シリンダ軸方向Ｑに直交し、気筒が配置される方向を示す。

【0016】

図１に示すように、副室式内燃機関１は、主室４と、主室４と隣接する副室６と、主室４と副室６とを連通する複数の連通路８と、点火プラグ（点火部の一例）１０と、燃料噴射弁１２と、を備える。本実施形態では、副室式内燃機関１は、主室４および副室６を含む気筒Ｎが、直列に複数配列された直列型内燃機関である。すなわち、主室４、副室６、複数の連通路８、点火プラグ１０、および、燃料噴射弁１２は、各気筒Ｎに備えられる。しかし、気筒Ｎの配列についてはこれに限定されず、Ｖ型であっても水平対向型であってもよい。

【0017】

主室４は、シリンダブロック１０１のシリンダ１０１ａ、シリンダヘッド１０２、およびピストン１０３で画定された空間である。本実施形態では、主室４は、ペントルーフ形状であり、シリンダヘッド１０２の吸気ポート１０５側および排気ポート１１０側に向けて２つの斜面を有する。主室４は、吸気カム（図示せず）によって駆動される吸気バルブ１０４を介して吸気ポート１０５に接続される。吸気ポート１０５は、図示しない吸気通路、スロットルバルブ、および、エアクリーナに接続される。また、主室４は、排気カム（図示せず）によって駆動される排気バルブ１０９を介して、排気ポート１１０、排気通路（図示せず）、および、排気浄化触媒（図示せず）に接続される。ピストン１０３は、図示しないコンロッドを介してクランク軸を駆動する。

【0018】

副室６は、主室４のペントルーフ形状の頂上部に設けられ、主室４と隣接する。副室６は、副室壁６１で画定された空間である。副室６は、シリンダヘッド１０２から主室４に向かって突出し、副室壁６１によって主室４と隔てられる。本実施形態では、副室６は、主室４のペントルーフ形状の２つの斜面の交線（稜線Ｌ）の略中央に設けられる。本実施形態では、副室６は主室４と同じ中心Ｘ１を有する。副室壁６１は、断面が円形に形成され、底部６１ａが半球状に形成される。副室６の容積は、主室４よりも小さく、点火プラグ１０によって点火された混合気の火炎が副室６内に素早く伝播する。

【0019】

連通路８は、副室壁６１の底部６１ａに複数設けられる。連通路８は、主室４の混合気を副室６に導く。また、副室６に導入された混合気が点火プラグ１０により点火されると、連通路８は、副室６内の混合気の火炎を主室４に送り出す。図２に示すように、連通路８は、主室４に臨む噴射口８ａを副室壁６１の外周面に有し、副室６に臨む導入口８ｂを副室壁６１の内周面に有する。本実施形態の連通路８は、クランク軸方向Ｐに設けられる２つの第１連通路８１と、２つの第１連通路８１の間に設けられる４つの第２連通路８２とを有する。

【0020】

図３Ａに示すように、上下方向（シリンダ軸方向Ｑのピストン１０３側）からみたときに、噴射口（第１噴射口）８１ａから噴射される火炎Ｇ１が、シリンダヘッド１０２の下面（ピストン１０３と対向する面）に形成される稜線Ｌ（主室４のペントルーフ形状の２つの斜面の交線）に重なるように、すなわち、火炎Ｇ１が稜線Ｌに沿って伝播するように、第１連通路８１は配設される。また、図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、左右方向Ｒもしくはクランク軸方向Ｐからみたときに、第２連通路８２の噴射口（第２噴射口）８２ａから噴射される火炎Ｇ２よりも上下方向において高い位置に向けて火炎Ｇ１が送り出されるように、第１連通路８１は配設される。

【0021】

このような副室式内燃機関１の主室４において、例えば副室６から主室４に均等に火炎が送り出される場合には、クランク軸方向Ｐの空間領域Ｓ（図２参照）における混合気の燃焼が他の領域よりも遅い。すなわち、シリンダヘッド１０２の下面がペントルーフ形状の場合に、主室４の左右方向Ｒは、中心Ｘ１から外周に向かって下り勾配を有する。一方、主室４のクランク軸方向Ｐは、そのような勾配を有しない。このため、シリンダヘッド１０２とピストン１０３によって形成される上下方向の空間容積に大きな差ができる。すなわち、上下方向に高さがある空間領域Ｓは他の領域よりも空間容積が大きい。このため、空間領域Ｓにおいて混合気が燃焼しつくすまでの時間が、相対的に長くなる。このような燃焼の遅れによって未燃ガスが残ると、ＨＣ（HydroCarbon）やすすの発生量が多くなる可能性がある。ＨＣやすすの発生量が多くなると、主室４の燃焼状態にばらつきが生じるおそれあるとともに、熱効率の低下を招くおそれがある。

【0022】

図２に示すように、本実施形態の第１連通路８１は、噴射口８１ａと、導入口８１ｂとを有する。噴射口８１ａと、導入口８１ｂとは、主室４および副室６の中心Ｘ１から放射状に延びる線上に対向して設けられる。また、噴射口８１ａから導入口８１ｂまでの開口面積は一定である。また、噴射口８１ａおよび導入口８１ｂは同じ高さに設けられる。これにより、第１連通路８１の中心軸線Ｃ１は、中心Ｘ１を通るクランク軸方向Ｐであって、上下方向に直交する方向に延びる。なお、中心軸線Ｃ１は、上下方向において主室４内で稜線Ｌと離間する（交差しない）ほうが好ましい。本実施形態では上下方向（シリンダ軸方向Ｑのピストン１０３側）からみたとき、稜線Ｌと中心軸線Ｃ１は重なっており、噴射口８１ａは、稜線Ｌに沿った方向を向いている。図３Ａおよび図３Ｃに示すように、第１連通路８１は中心軸線Ｃ１に沿った方向に火炎Ｇ１を噴射する。したがって、火炎Ｇ１は、主室４のクランク軸方向Ｐ、すなわち空間容積が大きい空間領域Ｓに向かって噴射される。さらに、火炎Ｇ１は、上下方向において空間領域Ｓの上方（他の領域にはない空間）に向けて噴射される。第１連通路８１は２つ設けられ、２つの第１連通路８１は、主室４の略中央にある副室６をクランク軸方向Ｐに沿って挟むように配置される。

【0023】

図３Ａに示すように、上下方向（シリンダ軸方向Ｑのピストン１０３側）からみたときに、噴射口８２ａから噴射される火炎Ｇ２が、少なくとも第１連通路８１とは異なる方向に送り出されるよう、第２連通路８２は配設される。また、図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、左右方向Ｒもしくはクランク軸方向Ｐからみたときに、第１連通路８１の噴射口８１ａから噴射される火炎Ｇ１よりも上下方向において低い位置に向けて火炎Ｇ２が送り出されるよう、すなわち、第１連通路８１よりもピストン１０３に向いた方向に延びるように、第２連通路８２は配設される。

【0024】

本実施形態の第２連通路８２は、図２に示すように、噴射口８２ａと、導入口８２ｂとを有する。噴射口８２ａと、導入口８２ｂとは、主室４および副室６の中心Ｘ１から放射状に延びる線上に対向して設けられる。また、図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、噴射口８２ａから導入口８２ｂまでの開口面積は一定である。また、噴射口８２ａが導入口８２ｂよりも上下方向において低い位置に設けられる。これにより、第２連通路８２の中心軸線Ｃ２は、中心Ｘ１を通り、上下方向に直交する方向に対して所定の角度傾いた方向に延びる。なお、中心軸線Ｃ２は、上下方向において、主室４内でシリンダヘッド１０２の下面（すなわちペントルーフ形状の斜面）と離間する（交差しない）ほうが好ましい。換言すれば、図３Ｂに示すように、稜線Ｌの延在方向からみて、噴射口８２ａは、ペントルーフ形状の斜面に沿った方向を向いているほうが好ましい。図２に示すように、第２連通路８２は４つ設けられ、４つの第２連通路８２は、主室４の略中央にある副室６を中心とした同一円周上を６等分した位置であって、２つの第１連通路８１が配置されるクランク軸方向Ｐ以外の位置に配置される。図３Ａから図３Ｃに示すように、第２連通路８２は中心軸線Ｃ２に沿った方向に火炎Ｇ２を噴射する。したがって、火炎Ｇ２は、主室４の左右方向Ｒに向かって、すなわち空間領域Ｓとは異なる領域に向かって均等に噴射される。なお、第２連通路８２は、さらに第１連通路８１の下に配設されてもよい。この場合に、空間容積が大きい空間領域Ｓに対して火炎Ｇ１が上方領域の燃焼を促進させるのに対し、火炎Ｇ２が下方領域の燃焼を促進させる。

【0025】

点火プラグ１０は、副室６の中心Ｘ１に配置される。点火プラグ１０は、副室６の混合気に点火する。

【0026】

図１に示すように、燃料噴射弁１２は、主室４に向けて設けられる。また、燃料噴射弁１２は、副室６の外に設けられる。本実施形態では、燃料噴射弁１２は、主室４に直接燃料を噴射する。すなわち、副室式内燃機関１は、直噴型の内燃機関である。燃料噴射弁１２は、図示しない制御部によって、噴射量と噴射時期が制御される。また、燃料噴射弁１２は、図示しない燃料噴射ポンプ、および、燃料タンクに接続される。燃料噴射弁１２は、シリンダヘッド１０２の吸気バルブ１０４側に配置される。本実施形態では、目標空燃比は、理論空燃比よりもリーンな値に設定される。すなわち、副室式内燃機関１は、希薄燃焼で運転される。これにより、燃費性能が向上する。

【0027】

このように構成された副室式内燃機関１では、吸気行程では、吸気バルブ１０４が開弁するとともに、ピストン１０３が下降し、吸気が主室４および副室６に流入する。本実施形態では、吸気は、図示しない過給機によって加圧される。これにより、主室４および副室６の圧力は、吸気の圧力と同じになる。吸気行程では、主として主室４に燃料を供給するための燃料噴射を行うように、燃料噴射弁１２が制御される。噴射された燃料は、主室４内で吸気と混じり混合気を形成する。ピストン１０３が下がるとともに、混合気が主室４全体に供給される。

【0028】

圧縮行程では、吸気バルブ１０４が閉弁するとともにピストン１０３が上昇し、主室４の混合気が圧縮される。このとき、主室４の圧力は上昇する。圧縮行程で、ピストン１０３が上昇すると、主室４から連通路８を介して混合気が副室６に導入される。このとき、連通路８によって混合気は、副室６に導入される。

【0029】

ピストン１０３が上昇し、さらに圧縮が進むと、点火プラグ１０によって副室６の混合気が着火される。副室６内の燃焼に伴い、連通路８（第１連通路８１、第２連通路８２）を介して火炎Ｇ（火炎Ｇ１、火炎Ｇ２）が主室４内に噴射される。そして、主室４の混合気が燃焼し、燃焼によって発生する燃焼ガスで圧力が上昇する。これにより、ピストン１０３が押し下げられ、膨張行程に進む。

【0030】

本実施形態では、第１連通路８１は、最も上下方向の空間容積が大きく燃焼が不均衡になりやすい空間領域Ｓに向かって確実に火炎Ｇ１を送り出す。また、第１連通路８１は、噴射直後の火炎Ｇ１がシリンダヘッド１０２に当たって熱損失を生じることがないように設けられ、空間領域Ｓの上方に向かって火炎Ｇ１を噴射する。さらに第２連通路８２は、第１連通路８１と同様に噴射直後の火炎Ｇ２がシリンダヘッド１０２に当たって熱損失を生じることがないように設けられ、他の領域に対して火炎Ｇ２を噴射する。この結果、主室４は、均質に燃焼する。

【0031】

排気行程では、排気バルブ１０９が開弁するとともに、ピストン１０３が下死点から上昇し、シリンダ内の燃焼ガス（排気）が排気ポート１１０に排出される。そして、ピストン１０３が上死点に達すると、再び吸気行程が始まる。このようにピストン１０３が２往復すると４つの行程が完了する。

【0032】

以上説明した通り、本実施形態の副室式内燃機関１では、第１連通路８１から主室４に噴射される火炎Ｇ１が、シリンダヘッド１０２の下面（ピストン１０３と対向する面）に形成される稜線Ｌに沿って伝播するように、第１連通路８１が構成される。これにより、主室４におけるシリンダ１０１ａのクランク軸方向Ｐの空間領域Ｓに火炎Ｇ１が行き届き、この空間領域Ｓの燃焼が促進される。また、第２連通路８２は、シリンダ軸方向Ｑにおいて第１連通路８１よりも下方（ピストン１０３に向けた方向）であって、シリンダ軸方向Ｑからみて第１連通路８１とは異なる方向に向いて延びる。これにより、第１連通路８１は、他の領域よりもシリンダ軸方向Ｑの距離が大きい空間領域Ｓに火炎Ｇ１を送り出す一方、第２連通路８２は、他の領域に火炎Ｇ２を送り出す。このため、主室４の燃焼状態が均質化される。

【0033】

＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

【0034】

上記実施形態では、副室式内燃機関１は、直噴型の内燃機関であるが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、吸気ポート１０５に設けられる吸気ポートインジェクタを備える副室式内燃機関であってもよい。

【0035】

上記実施形態では、副室６は、主室４と同じ中心Ｘ１に設けられるが、本開示はこれに限定されない。例えば、図４Ａおよび図４Ｂに拡大して示すように、副室６は、主室４の中心Ｘ１からシリンダ１０１ａの内壁面に向けて稜線Ｌと交差する方向にオフセットした中心Ｘ２に設けられてもよい。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、このような場合、上下方向からみたときに、中心Ｘ２から延びる第１連通路８１の中心軸線Ｃ１が、中心Ｘ１を通る稜線Ｌに近づくように、噴射口８１ａおよび導入口８１ｂが配置される。具体的には、上下方向からみたときに、第１連通路８１の中心軸線Ｃ１は、中心Ｘ１から稜線Ｌと交差する方向にオフセットした中心Ｘ２を通って稜線Ｌと平行に延びる直線ＬＬに対し、稜線Ｌ側に傾く。中心軸線Ｃ１の傾き角度は、オフセット量に応じて変化する。図４Ａに示すように、副室６が排気ポート１１０側にオフセットされた場合（図４Ａ拡大図参照）は、第１連通路８１の中心軸線Ｃ１は、中心Ｘ２を通る直線ＬＬに対して吸気ポート１０５側に傾く。この場合は、噴射口８１ａは、導入口８１ｂよりも吸気側に設けられる。

【0036】

図４Ｂに示すように、副室６が吸気ポート１０５側にオフセットされた場合（図４Ｂ拡大図参照）は、第１連通路８１の中心軸線Ｃ１は、中心Ｘ２を通る直線ＬＬに対して排気ポート１１０側に傾く。この場合は、噴射口８１ａは、導入口８１ｂよりも排気ポート１１０側に設けられる。この構成によれば、副室６の配置が主室４の中心からずれていても、第１連通路８１から主室４に送り出される火炎Ｇ１は、主室４におけるクランク軸方向Ｐの空間領域Ｓの中心に届く。この結果、この空間領域Ｓの燃焼が促進される。

【0037】

上記実施形態では、第２連通路８２は４つ設けられるが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、第２連通路８２は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように６つでもよい。図５Ａに示すように、第２連通路８２は、主室４の略中央にある副室６を中心とした同一円周上を８等分した位置であって、２つの第１連通路８１が配置されるクランク軸方向Ｐ以外の位置に配置されてもよい。また、図５Ｂに示すように、上記実施形態において、左側に並ぶ２つの第２連通路８２の間、および右側に並ぶ２つの第２連通路８２の間に、さらに１つずつ第２連通路８２が追加されてもよい。この構成によれば、さらに主室４の燃焼が促進される。

【0038】

上記実施形態では、副室の形状はシリンダ軸方向に垂直な面による断面が円形となる形状（半球や円筒形状など）を例にしている。しかしながら、副室の形状はこれに限られない。断面が楕円や正多角形となる形状であってもよい。火炎伝播の観点からは、対称性のある形状が好ましいが、これに限られない。なお、本開示における「直径方向」「径方向」「接線」などの幾何学的表現は、断面が円形以外の場合であっても、当業者であれば適宜理解することができるであろう。つまり、副室の断面が円形以外になる実施態様であっても、当業者であれば本開示と同様の効果が奏されるように本開示の特徴を適宜適用できるであろう。

【0039】

本開示の実施形態によれば、副室式内燃機関（１）は、
シリンダ（１０１ａ）と、シリンダ軸方向（Ｑ）に対し傾斜した複数の斜面を有するシリンダヘッド（１０２）と、ピストン（１０３）と、で画定された主室（４）と、
前記シリンダヘッド（１０２）から前記主室（４）に向けて突出し、前記主室（４）と隔てて設けられる副室（６）と、
前記主室（４）と前記副室（６）とを連通する複数の連通路（８）と、
前記複数の連通路（８）を介して前記主室（４）から前記副室（６）に導入された混合気に点火する点火部（１０）と、
を備え、
前記複数の連通路（８）は、
点火により前記副室（６）内で生じた火炎を前記主室（４）に噴射する第１噴射口（８１ａ）を有する第１連通路（８１）と、
前記シリンダ軸方向（Ｑ）に垂直な方向からみて前記第１連通路（８１）よりも前記ピストン（１０３）に向いた方向に延び、前記火炎を前記主室（４）に噴射する第２噴射口（８２ａ）を有する第２連通路（８２）と、
を含み、
前記第１噴射口（８１ａ）は、前記シリンダヘッド（１０２）の前記複数の斜面が交差する稜線（Ｌ）に沿って前記火炎が伝播するように構成されている。

【0040】

前記シリンダヘッド（１０２）の前記複数の斜面は、ペントルーフ形状を形成する２つの斜面を有してもよく、
前記第１噴射口（８１ａ）は、前記２つの斜面が交差する前記稜線（Ｌ）に沿った方向を向いてもよい。

【0041】

前記第２噴射口（８２ａ）は、前記稜線（Ｌ）の延在方向からみて、前記斜面に沿った方向を向いてもよい。

【0042】

前記副室の中心（Ｘ２）は、前記シリンダ軸方向（Ｑ）からみて、前記主室の中心（Ｘ１）からオフセットして配置されてもよく、
前記第１噴射口（８１ａ）は、前記副室の中心（Ｘ２）のオフセット方向から離れる方向に向いてもよい。

【0043】

本出願は、２０１９年３月２７日出願の日本特許出願特願２０１９－０６１１３２に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

【符号の説明】

【0044】

１：副室式内燃機関
４：主室
６：副室
８：連通路
８１：第１連通路
８１ａ：噴射口
８２：第２連通路
８２ａ：噴射口
１０：点火プラグ（点火部）
６１：副室壁
１０１ａ：シリンダ
１０２：シリンダヘッド
１０３：ピストン
Ｃ１：中心軸線
Ｃ２：中心軸線
Ｘ１：主室の中心
Ｘ２：副室の中心
Ｌ：稜線
Ｑ：シリンダ軸方向

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】