(57)【要約】【課題】筒内噴射式内燃機関において、燃料及び火炎等がキャビティと接触して熱損失を生じるため、エネルギーを十分に活用できずに燃費が悪化する。【解決手段】ピストンと、前記ピストンの頂面に設けられ、底面と側壁面とから成るキャビティと、前記キャビティに向かって燃料を噴射する燃料噴射手段と、燃料の噴射期間を制御する噴射期間制御手段とを備える筒内噴射式内燃機関において、前記キャビティは、前記ピストンの外周側に位置する第一キャビティと、前記ピストンの内周側に位置する第二キャビティとから成り、前記第二キャビティは、前記第一キャビティにおける底面に設けられ、前記第一キャビティにおける底面を前記ピストンの中心軸に向けて延長した仮想延長底面よりも下方に位置するキャビティを用い、燃料噴射期間を制御することを特徴とする筒内噴射式内燃機関。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンと、前記ピストンの頂面に設けられ、底面と側壁面とから成るキャビティと、前記キャビティに向かって燃料を噴射する燃料噴射手段と、燃料の噴射期間を制御する燃料噴射期間制御手段とを備える筒内噴射式内燃機関において、
前記キャビティは、前記ピストンの外周側に位置する第一キャビティと、前記ピストンの内周側に位置する第二キャビティとから成り、
前記第二キャビティは、前記第一キャビティにおける底面に設けられ、前記第一キャビティにおける底面を前記ピストンの中心軸に向けて延長した仮想延長底面よりも下方に位置するキャビティであって、
前記燃料噴射期間制御手段は、前記燃料噴射手段が噴射する燃料の中心軸とキャビティとの交点が前記第一キャビティの内縁よりも外周側に位置し、かつ前記第二キャビティに位置しないように、燃料の噴射期間を制御する
ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関。
【請求項２】
前記燃料噴射期間制御手段は、エンジン運転領域に応じたベース噴射期間を算出し、前記ベース噴射期間中に前記燃料噴射手段が噴射する燃料の中心軸とキャビティとの交点が前記第二キャビティに位置する場合、圧縮行程においては前記ベース噴射期間の噴射がより早く終了するように前記ベース噴射期間を補正し、膨張行程においては前記ベース噴射期間がより遅く開始するように前記ベース噴射期間を補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は筒内噴射式内燃機関に係り、特にピストンの頂面に底面と側壁面とから成るキャビティを設け、ピストンの頂面に対向する位置に燃料噴射用のインジェクタを備える筒内噴射式内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筒内噴射式内燃機関において、ピストンの頂面にキャビティと呼ばれる凹部を設けたものがある。例えば特許文献１では、このキャビティの底面がピストンの外周側になる程低くなる、いわゆるトロイダル型のキャビティ形状が開示されている。
【０００３】
特許文献２では、トロイダル型キャビティの底面に更に突起部を加えたキャビティ形状が開示されている。このキャビティに向けて噴射される燃料の噴射期間を制御し、噴射期間の前期ではキャビティ側壁面に衝突し、噴射期間の後期ではキャビティ底面の突起部に衝突する。これにより、全噴射期間に亘り、噴射された燃料の拡散、及び空気との十分な混合が可能となり、予混合燃焼が実現される。
【特許文献１】特開２００３−８３１１９号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の筒内噴射式内燃機関においては、噴射された燃料が燃焼することで燃焼室内に生成される、火炎や高温の燃焼ガスが有する熱エネルギーを十分に利用できていない。
【０００５】
特許文献１では、火炎や高温の燃焼ガスは、キャビティの底面及び側壁面に接触しながら流動する。この際、キャビティの底面及び側壁面は、火炎や高温の燃焼ガスより低温であるため火炎や高温の燃焼ガスが有する熱を奪う。つまり、火炎や高温の燃焼ガスはキャビティの底面及び側壁面と接触することで熱損失を生じ、燃費が悪化する虞がある。
【０００６】
特許文献２では、燃料が側壁面に衝突する場合と突起部に衝突する場合とがあるが、いずれの場合でも火炎や高温の燃焼ガスとキャビティの底面（突起部も含む）及び側壁面との接触を抑えることができないため、熱損失を生じ燃費を悪化させる虞がある。
【０００７】
本発明は上記課題を鑑みてなされた発明であり、火炎や高温の燃焼ガスとキャビティとの接触を抑制することで熱損失を低減させ、これにより燃費を向上させることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、ピストンと、前記ピストンの頂面に設けられ、底面と側壁面とから成るキャビティと、前記キャビティに向かって燃料を噴射する燃料噴射手段と、燃料の噴射期間を制御する燃料噴射期間制御手段とを備える筒内噴射式内燃機関において、前記キャビティは、前記ピストンの外周側に位置する第一キャビティと、前記ピストンの内周側に位置する第二キャビティとから成り、前記第二キャビティは、前記第一キャビティにおける底面に設けられ、前記第一キャビティにおける底面を前記ピストンの中心軸に向けて延長した仮想延長底面よりも下方に位置するキャビティであって、前記燃料噴射期間制御手段は、前記燃料噴射手段が噴射する燃料の中心軸とキャビティとの交点が前記第一キャビティの内縁よりも外周側に位置し、かつ前記第二キャビティに位置しないように、燃料の噴射期間を制御することを特徴とする筒内噴射式内燃機関である。
【０００９】
また、請求項２に記載された発明は、前記請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関において、前記燃料噴射期間制御手段は、エンジン運転領域に応じたベース噴射期間を算出し、前記ベース噴射期間中に前記燃料噴射手段が噴射する燃料の中心軸とキャビティとの交点が前記第二キャビティに位置する場合、圧縮行程においては前記ベース噴射期間の噴射がより早く終了するように前記ベース噴射期間を補正し、膨張行程においては前記ベース噴射期間がより遅く開始するように前記ベース噴射期間を補正することを特徴とする筒内噴射式内燃機関である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、燃料は第二キャビティに直接噴射されずに、第一キャビティの内縁よりも外周側に噴射される。第一キャビティの内縁よりも外周側に噴射された燃料は、第一キャビティにおける側壁面に衝突して第一キャビティにおける底面に沿って流れ、第一キャビティにおける底面を前記ピストンの中心軸に向けて延長した仮想延長底面に沿ってピストン中心軸へ向かう。
【００１１】
あるいは、第一キャビティにおける底面に衝突してそのまま第一キャビティにおける底面に沿って流れ、第一キャビティにおける底面を前記ピストンの中心軸に向けて延長した仮想延長底面に沿ってピストン中心軸へ向かう。
【００１２】
この際、仮想延長底面よりも第二キャビティは下方に位置するため、第一キャビティに噴射された燃料と第二キャビティとの接触を抑えることができる。すなわち、第二キャビティとの接触を抑えるように整流される。
【００１３】
第一キャビティの内縁よりも外周側に噴射された燃料が燃焼して生成される、火炎や高温の燃焼ガスも、その燃料と同じく仮想延長底面より下方に位置する第二キャビティとの接触を抑えるように整流される。よって、火炎や高温の燃焼ガスと第二キャビティとの接触に起因する熱損失が低減され、燃費を向上させることができる。
【００１４】
また、燃料噴射期間制御手段によって、燃料を噴射する期間（噴射開始時期及び噴射終了時期を含む）を制御することにより、燃料が第二キャビティへ直接噴射されることをより確実に防ぐ。これにより、更に確実な熱損失低減及び燃費向上の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例に係る筒内噴射式内燃機関の概略構成を示した縦断面図である。
【図２】ピストン頂面のキャビティ形状の要部拡大図の１つである。
【図３】ピストン頂面のキャビティ形状の要部拡大図の１つである。
【図４】本発明のキャビティにおいて、燃料噴霧及び火炎や高温の燃焼ガスが流動する様子を示した図である。
【図５】ＥＣＵが実行する燃料噴射期間制御のフロー図である。
【図６】図５のフロー図において、ピストン上昇時における燃料噴射期間の補正制御についての概要を示した図である。
【図７】図１において、第一キャビティに遮熱材を配した図である。
【図８】噴射する燃料としてガス燃料を用い、噴射角を広角に設定した場合の燃料噴霧の様子を示した図である。
【図９】従来のキャビティにおいて、燃料噴霧及び火炎や高温の燃焼ガスが流動する様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１７】
本発明に係る実施例１では、噴射する燃料として軽油を用いる。図１は、実施例１における概略構成を示したもので、ピストン１０の中心軸Ｃを含む垂直面で切断した縦断面図である。なお、図１では１気筒のみ示されているが、多気筒であってもよい。
【００１８】
ピストン１０は略円柱状に形成され、外周面１１、頂面１２を有し、図示しないピストンピン及びコネクティングロッドを介して内燃機関の出力軸であるクランクシャフトに接続されている。
【００１９】
外周面１１はシリンダボア内面１３と所定の間隔を隔てて対向し摺動する部分である。外周面１１には複数のリング溝１４が形成されており、ピストンリング１５がそれぞれはめ込まれる。頂面１２にはキャビティ２０が形成されている。
【００２０】
キャビティ２０はピストン１０の頂面１２に形成された凹部であって、底面と側壁面とから形成される。ここで、底面とは、図示しないエンジンヘッドに対向する面のことであり、側壁面とは、底面の縁からピストン１０の頂面１２に向かい延出する面のことである。
【００２１】
このピストン１０及びキャビティ２０は、図１ではその縦断面形状のみを示しているが、中心軸Ｃを中心として全周にわたり同様の形状が連続して形成されており、頂面１２方向から見た平面視ではピストン１０及びキャビティ２０は円形に形成されている。
【００２２】
なお、本実施例では図１のように中心軸Ｃを中心として全周にわたり同様の形状が連続して形成された円形のピストン１０を用いた燃焼室形状としているが、これに限定するものではない。例えば中心軸Ｃとインジェクタ１６とがずれて（オフセットして）配されてもよいし、ペントルーフ型の燃焼室形状でもよい。
【００２３】
図２にキャビティ２０の要部拡大図の１つを示す。キャビティ２０は第一キャビティ２１及び第二キャビティ２２から成る。第一キャビティ２１は、ピストン１０において外周側に位置し、第二キャビティ２２はピストン１０において内周側に位置し、かつ第一キャビティにおける底面２１ｂに設けられる。
【００２４】
より具体的には、キャビティ２０は、第一キャビティ２１における底面２１ｂの内縁Ａと第二キャビティ２２における側壁面２２ａの上端とを接続することで形成される。
【００２５】
また、キャビティ２０において、第二キャビティ２２は第一キャビティ２１における底面２１ｂをピストン１０の中心軸Ｃに向かって延長した仮想延長底面２１ｃよりも下方に位置する。つまり、キャビティ２０をピストン１０の頂面１２から見たときに、仮想延長底面２１ｃの鉛直下方に第二キャビティ２１が位置することになる。
【００２６】
なお、上述の位置関係が保たれていれば第一キャビティ２１及び第二キャビティ２２の形状は特に限定されない。
【００２７】
例えばキャビティ２０の要部拡大図の１つである図２では、第二キャビティ２２における底面２２ｂは、ピストン１０の中心軸Ｃから外周側に向かうに従い緩やかに低くなる錐体状に形成されている。また、第一キャビティ２１における側壁面２１ａと底面２１ｂとの接続は滑らかに連続する曲面で構成されている。
【００２８】
これに対し、キャビティ２０の要部拡大図の１つである図３では、第二キャビティにおける底面２２ｂは平面状に形成されている。また、第一キャビティ２１における側壁面２２ａと底面２２ｂとの接続は不連続な直線面で構成されている。この様に構成された図３においても、第二キャビティ２２が仮想延長底面２１ｃよりも下方に位置する位置関係が成立しており、このようなキャビティ２０をピストン１０に設けてもよい。
【００２９】
図４は、本実施例において、燃料噴射手段であるインジェクタ１６が噴射した燃料３０の流動の様子、及び燃料３０が着火し、生成される火炎及び高温の燃焼ガス３１の流動の様子を示す。
【００３０】
ここで、上述の図４及び図２を用いて、燃料３０の流動の様子、火炎及び高温の燃焼ガス３１の流動の様子をより具体的に説明する。
【００３１】
インジェクタ１６が燃料を噴射する噴射角は、燃料３０が第二キャビティ２２に直接噴射されることなく、かつ第一キャビティ２１に噴射されることが可能であって、良好な燃料を実現するのに適した角度θ１（例えばθ１＝１５５°）に設定される。
【００３２】
そして、インジェクタ１６が燃料３０を噴射する期間は、図５のフローチャートに基づき燃料噴射期間制御手段であるＥＣＵ１７によって制御される。これにより、内燃機関の運転状態やピストン１０の位置に応じ、噴射された燃料３０が第二キャビティ２２に直接噴射されることなく、かつ第一キャビティ２１に噴射される。
【００３３】
ＥＣＵ１７の制御に基づいて噴射された燃料３０は、第二キャビティ２２には直接噴射されず第一キャビティ２１に噴射され、衝突した後、その底面２１ｂへと流動する。底面２１ｂに沿って流動した後は、底面２１ｂをピストン１０の中心軸Ｃに向けて延長した仮想延長底面２１ｃに沿って流動し、ピストン１０の中心軸Ｃへ向かうように整流される。
【００３４】
この時、燃料３０は第二キャビティ２２近傍も通過するが、第二キャビティ２２は仮想延長底面２１ｃよりも鉛直下方に位置するため、燃料３０と第二キャビティとの接触が抑えられる。
【００３５】
そして、噴射された燃料３０が着火して生成される火炎及び高温の燃焼ガス３１も、その流れは上述のように整流され、第二キャビティとの接触が抑えられる。
【００３６】
一方、図９では従来のキャビティ２３を用いた場合の燃料３０、火炎及び高温の燃焼ガス３１の流動の様子を示す。キャビティ２３における底面２３ｂは一様に連続な曲面もしくは平面で構成される。
【００３７】
キャビティ２３へ向けて噴射された燃料３０は、キャビティ２３に衝突した後、その底面２３ｂへと流動する。そして、底面２３ｂに沿ったままピストン１０の中心軸Ｃへ向かう。
【００３８】
火炎及び高温の燃焼ガス３１も燃料３０と同様のプロセスで流動するため、底面２３ｂに沿ってピストン１０の中心軸Ｃへ向かう。つまり、底面２３ｂの全面に接触しながら流動するため、底面２３ｂとの接触によって生じる熱損失を抑えることができない。
【００３９】
これに対し、本実施例のキャビティ２０を用いて燃料を燃焼させた場合、少なくとも第二キャビティ２２と火炎及び高温の燃焼ガス３１との接触を抑制できるため、その分の熱損失を低減することができる。
【００４０】
ここで、図５のフローチャートを用い燃料噴射制御手段であるＥＣＵ１７が実行する燃料噴射期間の制御を具体的に説明する。
【００４１】
まず、ステップＳ１において、図示しないエンジン回転数センサ及びエンジン負荷センサによって、エンジン回転数とエンジン負荷を検出する。そして、該エンジン回転数とエンジン負荷に対応した、ベース噴射期間の開始時期であるベース噴射開始時期ｅａｉｎｊｂｍｎ、及びベース噴射期間の終了時期であるベース噴射終了時期ｅａｉｎｊｂｍｘをＥＣＵ１７により算出する。ベース噴射開始時期ｅａｉｎｊｂｍｎからベース噴射終了時期ｅａｉｎｊｂｍｘまでの期間がベース噴射期間となる。
【００４２】
ステップ１において算出されたベース噴射期間が圧縮上死点（以下、ＴＤＣ）近傍に設定された場合、燃料３０が第二キャビティ２２に直接噴射され、第二キャビティ２２に接触する虞がある。これは、ピストン１０がインジェクタ１６に接近した状態で燃料３０が噴射される場合、インジェクタ１６の燃料噴射角θ１は固定のままピストン１０とインジェクタ１６との相対的な距離が近づくので、噴射された燃料３０の中心軸が第二キャビティ２２に差し掛かることが原因である。
【００４３】
よって、圧縮行程ではピストン１０がＴＤＣ近傍に到達する前に燃料３０の噴射が終了するようにベース噴射期間を補正する。このとき、燃料３０が第二キャビティ２２に直接噴射されることのない噴射終了時期のうち、最もＴＤＣに近い時期を許容噴射終了時期ｅａｉｎｊｃｍｘとする。
【００４４】
また、膨張行程ではピストン１０がＴＤＣ近傍から離れた後に燃料３０の噴射が開始するようにベース噴射期間を補正する。このとき、燃料３０が第二キャビティ２２に直接噴射されることのない噴射開始時期のうち、最もＴＤＣに近い時期を許容噴射開始時期ｅａｉｎｊｅｍｎとする。
【００４５】
ステップ２では図示しない燃料噴射圧センサによって、噴射する燃料３０の噴射圧を検出し、燃料噴射圧とエンジン回転数によって許容噴射終了時期ｅａｉｎｊｃｍｘ及び許容噴射開始時期ｅａｉｎｊｅｍｎをＥＣＵ１７により算出する。
【００４６】
更に、許容噴射終了時期ｅａｉｎｊｃｍｘはエンジン負荷によって補正される。
【００４７】
より具体的には、エンジン負荷が大きい（燃料３０の噴射量が多い）場合、許容噴射終了時期ｅａｉｎｊｃｍｘはより前期に設定さる。これは、燃料３０の噴射量が通常よりも多い分だけ、燃料３０を噴射する指令が終了してから完全に燃料３０の噴射が終了するまでの期間が長くなるためである。
【００４８】
エンジン負荷が小さい（燃料３０の噴射量が少ない）場合、許容噴射終了時期ｅａｉｎｊｃｍｘはより後期に設定される。これは、燃料３０の噴射量が通常よりも少ない分だけ、燃料３０を噴射する指令が終了してから完全に燃料３０の噴射が終了するまでの期間が短くなるためである。
【００４９】
なお、ベース噴射期間、ベース噴射開始時期ｅａｉｎｊｂｍｎ、ベース噴射終了時期ｅａｉｎｊｂｍｘ、許容噴射終了時期ｅａｉｎｊｃｍｘ、及び許容噴射開始時期ｅａｉｎｊｅｍｎは、エンジン回転数、エンジン負荷及び燃料噴射圧の各値に応じた２次元マップを不揮発性メモリであるＲＡＭに保存しておき、その２次元マップから算出されてもよい。
【００５０】
ステップＳ３では、ステップ１で算出されたベース噴射期間が、ＴＤＣよりも早いか遅いかを判定する。
【００５１】
ステップＳ３においてベース噴射期間がＴＤＣよりも早くに設定されていると判定された場合、つまり、ベース噴射期間が圧縮行程にあってピストン１０が上昇運動を行っていると判定された場合、ステップＳ４に進む。
【００５２】
ここで、図５のフローチャート及び図６を用いてステップＳ４、ステップＳ６及びステップＳ７を説明する。ステップＳ４において、補正前のベース噴射終了時期ｅａｉｎｊｂｍｘが許容噴射終了時期ｅａｉｎｊｃｍｘよりも遅い（図６中の１）と判定された場合ステップＳ６へ進み、ベース噴射終了時期ｅａｉｎｊｂｍｘが許容噴射終了時期ｅａｉｎｊｃｍｘを越えないよう、ベース噴射期間はより早くに補正される（図６中の２）。
【００５３】
つまり、ＥＣＵ１７が実行する燃料噴射期間の制御によって導出される最終的な燃料噴射終了時期である最終噴射終了時期ｅａｉｎｊｆｍｘは、許容噴射終了時期ｅａｉｎｊｃｍｘとなる。
【００５４】
ステップＳ４において、ベース噴射終了時期ｅａｉｎｊｂｍｘが許容噴射終了時期ｅａｉｎｊｃｍｘよりも早くにある（図６中の３）と判定された場合ステップＳ７に進み、当初のベース噴射終了時期ｅａｉｎｊｂｍｘが最終噴射終了時期ｅａｉｎｊｆｍｘとなる。
【００５５】
ステップＳ３においてベース噴射期間がＴＤＣより遅くに設定されていると判定された場合、つまり、ベース噴射期間が膨張行程にあってピストン１０が下降運動を行っていると判定された場合ステップＳ５に進む。
【００５６】
ここで、図５のフローチャート及び図６を用いてステップＳ５、ステップＳ８及びステップＳ９を説明する。ステップＳ５において、ベース噴射開始時期ｅａｉｎｊｂｍｎが許容噴射開始時期ｅａｉｎｊｅｍｎよりも早くにある（図６中の４）と判定された場合ステップＳ８へ進み、ベース噴射開始時期ｅａｉｎｊｂｍｎが許容噴射開始時期ｅａｉｎｊｅｍｎを越えないよう、ベース噴射期間はより遅くに補正される（図６中の５）。
【００５７】
つまり、ＥＣＵ１７が実行する燃料噴射期間の制御によって導出される最終的な燃料噴射開始時期である最終噴射開始時期ｅａｉｎｊｆｍｎは、許容噴射開始時期ｅａｉｎｊｅｍｎとなる。
【００５８】
ステップＳ５において、ベース噴射開始時期ｅａｉｎｊｂｍｎが許容噴射開始時期ｅａｉｎｊｅｍｎよりも遅くにある（図６中の６）と判定された場合ステップＳ９に進み、当初のベース噴射開始時期ｅａｉｎｊｅｍｎが最終噴射開始時期ｅａｉｎｊｆｍｎとなる。
【００５９】
以上より、キャビティ２０が形成されたピストン１０を有した内燃機関において、図５のフローチャートに基づいた燃料噴射期間の制御を、ＥＣＵ１７を用いて実行することで、燃料３０及び火炎や高温の燃焼ガス３１が第二キャビティ２２へ直接噴射されることを抑止できる。また、燃料３０及び火炎や高温の燃焼ガス３１と第二キャビティ２２との接触も抑制されるので、熱損失が低減され、燃費が向上する。
【実施例２】
【００６０】
実施例２では、図７に示すように第一キャビティ２１に遮熱材１９を配置する。遮熱材１９には、ピストン１０に用いる素材より低熱伝導性である素材、例えばセラミックを用いる。
【００６１】
これにより、インジェクタ１６から噴射された燃料３０もしくは火炎及び高温の燃焼ガス３１が、第一キャビティ２１と接触しても熱が奪われ難くなる。
【００６２】
よって、本実施例によれば、第二キャビティ２２で生じる熱損失のみならず、第一キャビティ２１で生じる熱損失も低減できる、実施例１よりも更に燃費を向上させることができる。
【実施例３】
【００６３】
実施例３では、図８に示すように、インジェクタ１６から噴射される燃料としてガス燃料、例えば水素ガス３２を用い、水素ガス３２の着火手段として点火プラグ１９を用いる。また、水素ガス３２の噴射角θ２は十分に広角（例えば１７０°）とする。
【００６４】
本実施例の場合、噴射角θ２を十分に広角設定しているため、上死点近傍で水素ガス３２を噴射した場合でも、水素ガス３２は第二キャビティ２２に直接衝突することがなく、第一キャビティ２１に衝突させることができる。すなわち、実施例２のように許容噴射開始時期及び許容噴射終了時期を算出し、上死点付近での燃料噴射を禁止する必要がなくなる。
【００６５】
噴射される燃料が液体燃料の場合、噴射角θ２のような広角で噴射すると空気との混合が難しくなり、エミッションが悪化する虞がある。しかし本実施例で噴射される燃料はガス燃料（水素ガス３２）なので、噴射角θ２のような広角で噴射しても空気との混合が容易であり、エミッション性能を悪化させる虞が少ない。
【００６６】
よって、エンジン性能を悪化させることなく圧縮上死点近傍での燃料噴射が可能となるため、常にベース噴射期間に基づいた噴射が可能となる。
【符号の説明】
【００６７】
１０…ピストン、１１…外周面、１２…頂面、１３…シリンダボア内面、１４…リング溝、１５…ピストンリング、１６…インジェクタ、１７…ＥＣＵ、１８…遮熱材、１９…点火プラグ、２０…キャビティ、２１…第一キャビティ、２２…第二キャビティ、２３…従来のキャビティ、３０…燃料、３１…火炎や高温の燃焼ガス、３２…水素ガス、Ａ…第一キャビティの底面２１ａの内縁、Ｃ…中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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