JP2716892B2 - 渦流室式ディーゼル機関の燃焼室 - Google Patents
渦流室式ディーゼル機関の燃焼室Info
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- JP2716892B2 JP2716892B2 JP3248448A JP24844891A JP2716892B2 JP 2716892 B2 JP2716892 B2 JP 2716892B2 JP 3248448 A JP3248448 A JP 3248448A JP 24844891 A JP24844891 A JP 24844891A JP 2716892 B2 JP2716892 B2 JP 2716892B2
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は渦流式ディーゼル機関の
燃焼室に関する。
燃焼室に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に従来の渦流室式ディーゼル機関の
燃焼室の縦断面図、図４には図３での副室口金部におけ
るIV−IV矢視図を示す。
燃焼室の縦断面図、図４には図３での副室口金部におけ
るIV−IV矢視図を示す。
【０００３】燃焼室は主燃焼室１と副燃焼室２としての
渦流室とによって形成され、副燃焼室２は副室口金９内
に１個設けられている副室噴口３を介して主燃焼室１に
連通している。副燃焼室２には燃料噴射弁５が配設さ
れ、機関始動時に副燃焼室２内を予熱するためのグロー
プラグ６が必要に応じて配設される。また、副燃焼室２
内には渦流が生成し、渦流の旋回方向に燃料噴射弁５か
ら燃料が噴射される。
渦流室とによって形成され、副燃焼室２は副室口金９内
に１個設けられている副室噴口３を介して主燃焼室１に
連通している。副燃焼室２には燃料噴射弁５が配設さ
れ、機関始動時に副燃焼室２内を予熱するためのグロー
プラグ６が必要に応じて配設される。また、副燃焼室２
内には渦流が生成し、渦流の旋回方向に燃料噴射弁５か
ら燃料が噴射される。
【０００４】機関運転時の圧縮行程において、ピストン
７の上昇によって主燃焼室１内の空気は圧縮され、副室
噴口３を経て副燃焼室２内に流入し、渦流Ｓを生成す
る。この渦流Ｓの方向に沿って燃料を噴射すると、燃料
は渦流Ｓと共に、副燃焼室２内を旋回し、燃料噴霧と空
気との混合が行われて着火し燃焼する。この副燃焼室２
内の燃焼ガスと未燃燃料とは副室噴口３を通って主燃焼
室１内に噴出し、ピストンに仕事をするとともに、主燃
焼室１内の空気との混合、燃焼が行われる。
７の上昇によって主燃焼室１内の空気は圧縮され、副室
噴口３を経て副燃焼室２内に流入し、渦流Ｓを生成す
る。この渦流Ｓの方向に沿って燃料を噴射すると、燃料
は渦流Ｓと共に、副燃焼室２内を旋回し、燃料噴霧と空
気との混合が行われて着火し燃焼する。この副燃焼室２
内の燃焼ガスと未燃燃料とは副室噴口３を通って主燃焼
室１内に噴出し、ピストンに仕事をするとともに、主燃
焼室１内の空気との混合、燃焼が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】渦流室式ディーゼル機
関の燃焼を良好にするためには、副燃焼室２内の燃料と
空気の混合気形成の促進、該副燃焼室壁面への燃料付着
の防止が肝要であり、その対応として副室噴口３の通路
面積を狭くして、該副室噴口３部における噴流速度、従
って副燃焼室２内での渦流速度を増大させることが考え
られるけれども、該対応によって副燃焼室２内の概燃ガ
スや未燃ガスが主燃焼室１へ流出し難くなり、副室噴口
３での絞り損失が増大すると共に、主燃焼室１内での燃
焼が遅れ燃焼不良となる。さらに副燃焼室２、主燃焼室
１内のガス流速増大のために熱損失も増大する。したが
って、機関の燃費の向上や吐煙の低減を期待できなかっ
た。
関の燃焼を良好にするためには、副燃焼室２内の燃料と
空気の混合気形成の促進、該副燃焼室壁面への燃料付着
の防止が肝要であり、その対応として副室噴口３の通路
面積を狭くして、該副室噴口３部における噴流速度、従
って副燃焼室２内での渦流速度を増大させることが考え
られるけれども、該対応によって副燃焼室２内の概燃ガ
スや未燃ガスが主燃焼室１へ流出し難くなり、副室噴口
３での絞り損失が増大すると共に、主燃焼室１内での燃
焼が遅れ燃焼不良となる。さらに副燃焼室２、主燃焼室
１内のガス流速増大のために熱損失も増大する。したが
って、機関の燃費の向上や吐煙の低減を期待できなかっ
た。
【０００６】本発明の目的は、前記従来の渦流室式ディ
ーゼル機関の課題を解決し、燃費の向上、吐煙の低減を
はかるとともに、騒音やＮＯX 、未燃炭化水素の排出を
抑制し、始動性の良好なる渦流室式ディーゼル機関の燃
焼室を提供するにある。
ーゼル機関の課題を解決し、燃費の向上、吐煙の低減を
はかるとともに、騒音やＮＯX 、未燃炭化水素の排出を
抑制し、始動性の良好なる渦流室式ディーゼル機関の燃
焼室を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の渦流室式ディー
ゼル機関の燃焼室は、主燃焼室１と渦流室として機能す
る副燃焼室２の下面とを連通する副室噴口３を副室口金
９内に２個配設することとし、該副室噴口３を配設する
位置設定として、副燃焼室中心線Ａ−Ａとシリンダ中心
線Ｂ−Ｂを含む平面を平面Ｃとするとき、前記副室噴口
３のそれぞれの軸線の主燃焼室１方向への延長線は、副
燃焼室中心線Ａ−Ａに対して、シリンダ中心線Ｂ−Ｂ寄
りの前記平面Ｃ上の点Ｄにおいて交わるようなされてい
ることを特徴とする。
ゼル機関の燃焼室は、主燃焼室１と渦流室として機能す
る副燃焼室２の下面とを連通する副室噴口３を副室口金
９内に２個配設することとし、該副室噴口３を配設する
位置設定として、副燃焼室中心線Ａ−Ａとシリンダ中心
線Ｂ−Ｂを含む平面を平面Ｃとするとき、前記副室噴口
３のそれぞれの軸線の主燃焼室１方向への延長線は、副
燃焼室中心線Ａ−Ａに対して、シリンダ中心線Ｂ−Ｂ寄
りの前記平面Ｃ上の点Ｄにおいて交わるようなされてい
ることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明では前記のような構成、配設となってい
るので次のように作用する。図１に示すように、圧縮行
程のとき主燃焼室１から副燃焼室２内に空気が流入する
際、副室噴口３は２個あるので副燃焼室２内において２
つの渦流Ｓが生成される。さらに２個の副室噴口３のそ
れぞれの軸線の主燃焼室１方向への延長線は、副燃焼室
中心線Ａ−Ａに対してシリンダ中心線Ｂ−Ｂ寄りの、前
記平面Ｃ上の点Ｄで交わるように配設されているから、
前記２つの渦流Ｓは旋回の下流側で、かつ燃料の噴射方
向に対しても下流側、すなわち副燃焼室中心線Ａ−Ａに
対して、シリンダ中心側に寄った副燃焼室２の側壁面に
沿いながら衝突するために、該副燃焼室２内に望ましい
大きな乱れを生成する。
るので次のように作用する。図１に示すように、圧縮行
程のとき主燃焼室１から副燃焼室２内に空気が流入する
際、副室噴口３は２個あるので副燃焼室２内において２
つの渦流Ｓが生成される。さらに２個の副室噴口３のそ
れぞれの軸線の主燃焼室１方向への延長線は、副燃焼室
中心線Ａ−Ａに対してシリンダ中心線Ｂ−Ｂ寄りの、前
記平面Ｃ上の点Ｄで交わるように配設されているから、
前記２つの渦流Ｓは旋回の下流側で、かつ燃料の噴射方
向に対しても下流側、すなわち副燃焼室中心線Ａ−Ａに
対して、シリンダ中心側に寄った副燃焼室２の側壁面に
沿いながら衝突するために、該副燃焼室２内に望ましい
大きな乱れを生成する。
【０００９】このため燃料と空気の混合が促進されると
共に、副燃焼室２の側壁面への燃料の付着を防止でき、
燃焼が促進される。また、大きな乱れが生成されるため
に、副燃焼室２内の渦流Ｓが減衰して、膨張行程時に副
燃焼室２内の既燃ガス・未燃ガスが主燃焼室１内へ流出
し易くなり、副室噴口絞り損失が低減される。さらに、
２個の副室副口３のそれぞれの軸線の延長線は、前記の
ような位置設定の点Ｄで交わるように構成されているの
で、主燃焼室１内に流入した２つのガス噴流は衝突、合
成されるので、噴流ペネトレーションが向上すると共
に、乱れも大きくなるため未燃ガスと空気との混合、燃
焼が促進される。
共に、副燃焼室２の側壁面への燃料の付着を防止でき、
燃焼が促進される。また、大きな乱れが生成されるため
に、副燃焼室２内の渦流Ｓが減衰して、膨張行程時に副
燃焼室２内の既燃ガス・未燃ガスが主燃焼室１内へ流出
し易くなり、副室噴口絞り損失が低減される。さらに、
２個の副室副口３のそれぞれの軸線の延長線は、前記の
ような位置設定の点Ｄで交わるように構成されているの
で、主燃焼室１内に流入した２つのガス噴流は衝突、合
成されるので、噴流ペネトレーションが向上すると共
に、乱れも大きくなるため未燃ガスと空気との混合、燃
焼が促進される。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図１，図２を参照して説明
する。図１は本発明の渦流室式ディーゼル機関の燃焼室
の縦断面図、図２は図１での副室口金部におけるII−II
矢視図である。
する。図１は本発明の渦流室式ディーゼル機関の燃焼室
の縦断面図、図２は図１での副室口金部におけるII−II
矢視図である。
【００１１】燃焼室の主要部の構成について説明する。
渦流室として機能する副燃焼室２はシリンダヘッド４内
に凹設されており、上部と下部から構成されている。該
副燃焼室２の上部は半球形でシリンダヘッド４内に、下
部は円錐台形でシリンダヘッド４内に挿入された副室口
金９内に設けられている。副燃焼室２には、燃料噴射弁
５を配設し、機関始動時に副燃焼室２内を予熱するグロ
ープラグ６を必要に応じて配設する。副燃焼室２の下面
は、２個の副室噴口３を介して、主燃焼室１と連通して
いる。副燃焼室２内には渦流Ｓが生成され、渦流の旋回
方向の下流に向って燃料噴射弁５から燃料が噴射され
る。２個の副室噴口３は、副燃焼室中心線Ａ−Ａとシリ
ンダ中心線Ｂ−Ｂを含む平面をＣとするとき副室噴口の
それぞれの軸線の主燃焼室１方向への延長線が前記のよ
うな関係位置、すなわち図２のＩＩ−ＩＩ矢視図に示す
ように、副燃焼室２の中心線Ａ−Ａに対してシリンダ中
心線Ｂ−Ｂ寄りの平面Ｃ上の点Ｄに於て交わるように配
設されている。
渦流室として機能する副燃焼室２はシリンダヘッド４内
に凹設されており、上部と下部から構成されている。該
副燃焼室２の上部は半球形でシリンダヘッド４内に、下
部は円錐台形でシリンダヘッド４内に挿入された副室口
金９内に設けられている。副燃焼室２には、燃料噴射弁
５を配設し、機関始動時に副燃焼室２内を予熱するグロ
ープラグ６を必要に応じて配設する。副燃焼室２の下面
は、２個の副室噴口３を介して、主燃焼室１と連通して
いる。副燃焼室２内には渦流Ｓが生成され、渦流の旋回
方向の下流に向って燃料噴射弁５から燃料が噴射され
る。２個の副室噴口３は、副燃焼室中心線Ａ−Ａとシリ
ンダ中心線Ｂ−Ｂを含む平面をＣとするとき副室噴口の
それぞれの軸線の主燃焼室１方向への延長線が前記のよ
うな関係位置、すなわち図２のＩＩ−ＩＩ矢視図に示す
ように、副燃焼室２の中心線Ａ−Ａに対してシリンダ中
心線Ｂ−Ｂ寄りの平面Ｃ上の点Ｄに於て交わるように配
設されている。
【００１２】図１に示すように、機関運転時の圧縮行程
において、ピストン７により主燃焼室１内の空気が圧縮
され、２個の副室噴口３を経て副燃焼室２内に流入し、
２つの渦流Ｓが生成される。該２つの渦流は、旋回の下
流側すなわちシリンダ中心側に寄った副燃焼室２の側壁
面に沿って衝突するので、該副燃焼室２内に望ましい大
きな乱れを生成する。このため、燃料と空気の混合が促
進されると共に、副燃焼室２の側壁面への燃料の付着が
防止でき、燃焼が促進される。また、大きな乱れが生成
されるために、副燃焼室２内の渦流が減衰するので、膨
張行程に移行したとき、副燃焼室内の既燃ガス・未燃ガ
スが主燃焼室１内に流出し易くなり、副室噴口絞り損失
が低減される。
において、ピストン７により主燃焼室１内の空気が圧縮
され、２個の副室噴口３を経て副燃焼室２内に流入し、
２つの渦流Ｓが生成される。該２つの渦流は、旋回の下
流側すなわちシリンダ中心側に寄った副燃焼室２の側壁
面に沿って衝突するので、該副燃焼室２内に望ましい大
きな乱れを生成する。このため、燃料と空気の混合が促
進されると共に、副燃焼室２の側壁面への燃料の付着が
防止でき、燃焼が促進される。また、大きな乱れが生成
されるために、副燃焼室２内の渦流が減衰するので、膨
張行程に移行したとき、副燃焼室内の既燃ガス・未燃ガ
スが主燃焼室１内に流出し易くなり、副室噴口絞り損失
が低減される。
【００１３】さらに、２個の副室噴口３のそれぞれの軸
線の延長線は前記のような関係位置の点Ｄで交わるよう
に構成されているので、主燃焼室１内に流入した２つの
ガス噴流は衝突、合成されるから、噴流ペネトレーショ
ンが向上するとともに、乱れも大きくなるため、未燃ガ
スと空気の混合、燃焼が促進される。なお、副燃焼室
２、主燃焼室１内での燃焼促進により、副室噴口通路面
積を拡大しても燃焼が確保できるので、副室噴口絞り損
失がさらに低減すると共に、熱損失も低減する。以上に
より、機関の燃費の向上、吐煙の低減などを図ると共
に、騒音やＮＯX 、未燃炭化水素の排出の抑制、始動性
の向上などを図ることができる。
線の延長線は前記のような関係位置の点Ｄで交わるよう
に構成されているので、主燃焼室１内に流入した２つの
ガス噴流は衝突、合成されるから、噴流ペネトレーショ
ンが向上するとともに、乱れも大きくなるため、未燃ガ
スと空気の混合、燃焼が促進される。なお、副燃焼室
２、主燃焼室１内での燃焼促進により、副室噴口通路面
積を拡大しても燃焼が確保できるので、副室噴口絞り損
失がさらに低減すると共に、熱損失も低減する。以上に
より、機関の燃費の向上、吐煙の低減などを図ると共
に、騒音やＮＯX 、未燃炭化水素の排出の抑制、始動性
の向上などを図ることができる。
【００１４】
【発明の効果】副燃焼室２内で渦流および乱れの生成に
より、燃料と空気の混合促進、副燃焼室２側壁面への燃
料付着を防止し、燃焼を促進できる。また、副燃焼室２
から主燃焼室１へのガスの促進による副室噴口絞り損失
の低減、主燃焼室１内での噴流ペネトレーションの向
上、乱れ利用により燃焼を促進できる。したがって、副
室噴口通路面積の拡大が可能となり、副室噴口絞り損失
をさらに低減できるとともに、熱損失も低減する。この
とおり、渦流室式ディーゼル機関の燃焼室を本発明のよ
うにすることにより、機関の燃費の向上、吐煙の低減が
はかれると共に、騒音やＮＯX 、未燃炭化水素の排出の
抑制、始動性の向上などを図ることが可能となる。
より、燃料と空気の混合促進、副燃焼室２側壁面への燃
料付着を防止し、燃焼を促進できる。また、副燃焼室２
から主燃焼室１へのガスの促進による副室噴口絞り損失
の低減、主燃焼室１内での噴流ペネトレーションの向
上、乱れ利用により燃焼を促進できる。したがって、副
室噴口通路面積の拡大が可能となり、副室噴口絞り損失
をさらに低減できるとともに、熱損失も低減する。この
とおり、渦流室式ディーゼル機関の燃焼室を本発明のよ
うにすることにより、機関の燃費の向上、吐煙の低減が
はかれると共に、騒音やＮＯX 、未燃炭化水素の排出の
抑制、始動性の向上などを図ることが可能となる。
【図１】本発明の実施例に係る渦流室式ディーゼル機関
の燃焼室の縦断面図
の燃焼室の縦断面図
【図２】図１での副室口金部におけるII−II矢視図
【図３】従来の渦流室式ディーゼル機関の燃焼室の縦断
面図
面図
【図４】図３での副室口金部におけるIV−IV矢視図
１…主燃焼室、２…副燃焼室、３…副室噴口、４…シリ
ンダヘッド、５…燃料噴射弁、６…グロープラグ、７…
ピストン、８…シリンダ、９…副室口金、Ｓ…渦流、Ａ
−Ａ…副燃焼室中心線、Ｂ−Ｂ…シリンダ中心線、Ｃ…
副燃焼室中心線とシリンダ中心線を含む平面、Ｄ…２個
の副室噴口それぞれの軸線の延長線の平面Ｃ上における
交点。
ンダヘッド、５…燃料噴射弁、６…グロープラグ、７…
ピストン、８…シリンダ、９…副室口金、Ｓ…渦流、Ａ
−Ａ…副燃焼室中心線、Ｂ−Ｂ…シリンダ中心線、Ｃ…
副燃焼室中心線とシリンダ中心線を含む平面、Ｄ…２個
の副室噴口それぞれの軸線の延長線の平面Ｃ上における
交点。
フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭51−104203（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−157320（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−61125（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 主燃焼室（１）と副燃焼室（２）として
の渦流室とによって燃焼室が形成される渦流室式ディー
ゼル機関において、副燃焼室（２）は上部と下部から構
成され、上部はシリンダヘッド（４）内に、下部は同シ
リンダヘッド（４）内に挿入された副室口金（９）内に
設けられており、該副燃焼室（２）内には渦流が存在し
渦流の旋回方向に燃料噴射弁（５）から燃料が噴射され
るとともに主燃焼室（１）と副燃焼室（２）の下面とを
連通する副室噴口（３）が副室口金（９）内に２個配設
され、該副室噴口（３）それぞれの軸線の主燃焼室
（１）方向への延長線は、副燃焼室中心線Ａ−Ａとシリ
ンダ中心線Ｂ−Ｂを含む平面を平面Ｃとするとき、該平
面Ｃ上で且副燃焼室中心線Ａ−Ａに対して、シリンダ中
心線Ｂ−Ｂ寄りの前記平面Ｃ上の点Ｄにおいて交わるよ
うに配設されていることを特徴とする渦流室式ディーゼ
ル機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3248448A JP2716892B2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 渦流室式ディーゼル機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3248448A JP2716892B2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 渦流室式ディーゼル機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0559949A JPH0559949A (ja) | 1993-03-09 |
| JP2716892B2 true JP2716892B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=17178285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3248448A Expired - Fee Related JP2716892B2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 渦流室式ディーゼル機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2716892B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51104203U (ja) * | 1976-01-27 | 1976-08-20 | ||
| JPS56157320U (ja) * | 1980-04-25 | 1981-11-24 | ||
| JPS5761125U (ja) * | 1980-09-30 | 1982-04-10 |
-
1991
- 1991-09-03 JP JP3248448A patent/JP2716892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0559949A (ja) | 1993-03-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971007 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |