JP2867767B2 - ディーゼルエンジンの渦流室構造 - Google Patents
ディーゼルエンジンの渦流室構造Info
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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
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/08—Engines characterised by precombustion chambers the chamber being of air-swirl type
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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
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- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料の主室への流出が
速やかに行われる、ディーゼルエンジンの渦流室構造に
関する。
速やかに行われる、ディーゼルエンジンの渦流室構造に
関する。
【０００２】
【従来の技術】主室と渦流室を具備したディーゼルエン
ジンの燃焼室構造は、たとえば特開昭５９−２０１９２
２号公報等により、知られている。この種の燃焼室構造
は、シリンダヘッドに形成した凹部にロアチャンバイン
サートを挿入してシリンダヘッドとロアチャンバインサ
ートとの間に渦流室を形成し、該渦流室を、ロアチャン
バインサートに形成した連絡孔を介して主室と連通さ
せ、燃料噴射弁を渦流室に臨ませたものから成る。
ジンの燃焼室構造は、たとえば特開昭５９−２０１９２
２号公報等により、知られている。この種の燃焼室構造
は、シリンダヘッドに形成した凹部にロアチャンバイン
サートを挿入してシリンダヘッドとロアチャンバインサ
ートとの間に渦流室を形成し、該渦流室を、ロアチャン
バインサートに形成した連絡孔を介して主室と連通さ
せ、燃料噴射弁を渦流室に臨ませたものから成る。
【０００３】そして、ピストンが上昇したときに主室か
ら連絡孔を介して渦流室に流入されるエアによって渦流
室内に形成されるスワールに燃料を噴射し、スワールに
よって微粒化が促進されかつ渦流室内のため濃目状態に
ある混合気を、断熱圧縮による温度上昇によって着火さ
せ、膨張行程で主室に流出させて主室のエアで完全燃焼
を行わせるようになっている。
ら連絡孔を介して渦流室に流入されるエアによって渦流
室内に形成されるスワールに燃料を噴射し、スワールに
よって微粒化が促進されかつ渦流室内のため濃目状態に
ある混合気を、断熱圧縮による温度上昇によって着火さ
せ、膨張行程で主室に流出させて主室のエアで完全燃焼
を行わせるようになっている。
【０００４】燃料噴射弁から噴射された燃料は、一部は
スワールに乗るが、残りはスワールを貫徹して燃料噴射
弁に対向する渦流室壁面部位に付着する。上記特開昭５
９−２０１９２２号公報の燃焼室構造のものでは、図１
２に示すように、壁面付着燃料は、スワールに押され
て、渦流室底面２上にほぼ全体に広く拡がり、時間の経
過につれて（図示例では０．５ｍｓｅｃごとの移行を示
している）、主室との連絡孔４に向って流れ、一部６は
連絡孔４の背部にまわり込んだ後、連絡孔４に流入す
る。
スワールに乗るが、残りはスワールを貫徹して燃料噴射
弁に対向する渦流室壁面部位に付着する。上記特開昭５
９−２０１９２２号公報の燃焼室構造のものでは、図１
２に示すように、壁面付着燃料は、スワールに押され
て、渦流室底面２上にほぼ全体に広く拡がり、時間の経
過につれて（図示例では０．５ｍｓｅｃごとの移行を示
している）、主室との連絡孔４に向って流れ、一部６は
連絡孔４の背部にまわり込んだ後、連絡孔４に流入す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来構成で
は、壁面付着燃料のうちとくに連絡孔の背部にまわり込
んで連絡孔に流入する燃料は、連絡孔に流入する直前で
はスワールがまわり込み燃料の連絡孔への流入を阻止す
る方向に作用するので、主室への流出が遅れ、燃焼が長
引き、燃費が悪化するという問題があった。
は、壁面付着燃料のうちとくに連絡孔の背部にまわり込
んで連絡孔に流入する燃料は、連絡孔に流入する直前で
はスワールがまわり込み燃料の連絡孔への流入を阻止す
る方向に作用するので、主室への流出が遅れ、燃焼が長
引き、燃費が悪化するという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、渦流室を具備した燃焼室
を有するディーゼルエンジンにおける、渦流室壁面付着
燃料の連絡孔への流入を促進させ、エンジンの燃費を向
上することにある。
を有するディーゼルエンジンにおける、渦流室壁面付着
燃料の連絡孔への流入を促進させ、エンジンの燃費を向
上することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、次のディーゼルエンジンの渦流室構造によって達
成される。すなわち、下面から上方に後退し下方に開口
した凹部を有するシリンダヘッドと、側壁と、主室との
連絡孔が穿設された底壁とを有し、前記シリンダヘッド
の前記凹部に挿入されて前記シリンダヘッドとの間に渦
流室を形成するロアチャンバインサートと、噴射主軸が
前記ロアチャンバインサートの内壁面に向けられて前記
シリンダヘッドに装着された燃料噴射弁と、を備え、前
記渦流室の底面で、かつ前記燃料噴射弁の噴射主軸が前
記ロアチャンバインサートの内壁面と交わる点まわりか
ら前記主室との連絡孔に至る部位に、前記連絡孔と反対
側の端部にて、前記ロアチャンバインサート内壁面につ
らなり前記連絡孔に向って斜め下方に傾斜する溝底面と
該溝底面の両側で該溝底面から立上る燃料拡散防止壁面
とを有する切欠き溝を形成し、かつ前記燃料噴射弁の噴
射主軸の前記ロアチャンバインサートの内壁面との交点
における前記ロアチャンバインサートの内壁面の傾斜
が、前記噴射主軸の前記交点における幾何的反射線が前
記噴射主軸よりも前記渦流室内に形成されるスワールの
流れ方向下流側に位置するように設定されている、ディ
ーゼルエンジンの渦流室構造。
れば、次のディーゼルエンジンの渦流室構造によって達
成される。すなわち、下面から上方に後退し下方に開口
した凹部を有するシリンダヘッドと、側壁と、主室との
連絡孔が穿設された底壁とを有し、前記シリンダヘッド
の前記凹部に挿入されて前記シリンダヘッドとの間に渦
流室を形成するロアチャンバインサートと、噴射主軸が
前記ロアチャンバインサートの内壁面に向けられて前記
シリンダヘッドに装着された燃料噴射弁と、を備え、前
記渦流室の底面で、かつ前記燃料噴射弁の噴射主軸が前
記ロアチャンバインサートの内壁面と交わる点まわりか
ら前記主室との連絡孔に至る部位に、前記連絡孔と反対
側の端部にて、前記ロアチャンバインサート内壁面につ
らなり前記連絡孔に向って斜め下方に傾斜する溝底面と
該溝底面の両側で該溝底面から立上る燃料拡散防止壁面
とを有する切欠き溝を形成し、かつ前記燃料噴射弁の噴
射主軸の前記ロアチャンバインサートの内壁面との交点
における前記ロアチャンバインサートの内壁面の傾斜
が、前記噴射主軸の前記交点における幾何的反射線が前
記噴射主軸よりも前記渦流室内に形成されるスワールの
流れ方向下流側に位置するように設定されている、ディ
ーゼルエンジンの渦流室構造。
【０００８】
【作用】上記本発明のディーゼルエンジンの渦流室構造
では、渦流室底面の所定の部位に燃料拡散防止壁面が形
成されているので、渦流室底面に付着してスワールに押
されて流れる燃料が連絡孔の側部や連絡孔の背部にまわ
り込むことが阻止され、連絡孔に流入するのにスワール
に逆行しなければならないような燃料流れが生じること
がない。また、切欠き溝の溝底面が連絡孔に接続する側
と反対側の端部にてロアチャンバインサート内壁面につ
らなっているので、ロアチャンバインサー ト内壁面に燃
料が付着しても切欠き溝に円滑に流入できる。これらの
結果、壁面付着燃料の連絡孔への流入は円滑である。
では、渦流室底面の所定の部位に燃料拡散防止壁面が形
成されているので、渦流室底面に付着してスワールに押
されて流れる燃料が連絡孔の側部や連絡孔の背部にまわ
り込むことが阻止され、連絡孔に流入するのにスワール
に逆行しなければならないような燃料流れが生じること
がない。また、切欠き溝の溝底面が連絡孔に接続する側
と反対側の端部にてロアチャンバインサート内壁面につ
らなっているので、ロアチャンバインサー ト内壁面に燃
料が付着しても切欠き溝に円滑に流入できる。これらの
結果、壁面付着燃料の連絡孔への流入は円滑である。
【０００９】また、ロアチャンバインサートの燃料噴射
主軸との交点における壁面の傾斜の設定により、噴射燃
料の慣性力がロアチャンバインサート壁面に衝突した後
ロアチャンバインサート壁面に沿って流れる燃料に連絡
孔に向かう方向の付勢力を与える。したがって、壁面に
沿う燃料流れは、この付勢力によって付勢され、かつス
ワールで押されて、円滑に連絡孔に流入する。
主軸との交点における壁面の傾斜の設定により、噴射燃
料の慣性力がロアチャンバインサート壁面に衝突した後
ロアチャンバインサート壁面に沿って流れる燃料に連絡
孔に向かう方向の付勢力を与える。したがって、壁面に
沿う燃料流れは、この付勢力によって付勢され、かつス
ワールで押されて、円滑に連絡孔に流入する。
【００１０】したがって、壁面付着燃料の連絡孔への流
入、主室への流出は円滑であり、渦流室壁面に従来より
長時間滞まることはない。これによって、主室での燃焼
も促進され、燃費の向上がはかられる。
入、主室への流出は円滑であり、渦流室壁面に従来より
長時間滞まることはない。これによって、主室での燃焼
も促進され、燃費の向上がはかられる。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明に係るディーゼルエンジンの
渦流室構造の望ましい実施例を、図１−図１１を参照し
て説明する。図１は全実施例に共通な構成を、図２、図
３は第１実施例の構成を、図４−図６は第２実施例の構
成を、図７、図８は第３実施例の構成を、図９は第４実
施例の構成を、図１０、図１１は作用を、それぞれ示し
ている。共通構成部分には、全実施例について、同一符
号を付してある。
渦流室構造の望ましい実施例を、図１−図１１を参照し
て説明する。図１は全実施例に共通な構成を、図２、図
３は第１実施例の構成を、図４−図６は第２実施例の構
成を、図７、図８は第３実施例の構成を、図９は第４実
施例の構成を、図１０、図１１は作用を、それぞれ示し
ている。共通構成部分には、全実施例について、同一符
号を付してある。
【００１２】はじめに共通構成を説明する。図１に示す
ように、ディーゼルエンジンの渦流室構造は、シリンダ
ヘッド１０、ロアチャンバインサート１２、および燃料
噴射弁１４によって構成される。さらに具体的には、シ
リンダヘッド１０には、シリンダヘッド下面から上方に
後退し下方に向って開口した凹部１６が形成されてい
る。ロアチャンバインサート１２は、シリンダヘッド１
０の凹部１６に挿入されて、シリンダヘッド１０との間
に渦流室１８を形成している。ロアチャンバインサート
１２は、底壁２０と底壁２０から上方に立上る側壁２２
を有している。底壁２０には、渦流室１８と主室２４を
連通する連絡孔２６が斜めに穿設されている。燃料噴射
弁１４はシリンダヘッド１０に装着され、その噴射主軸
２８はロアチャンバインサート１２の内壁面に向けられ
ている。
ように、ディーゼルエンジンの渦流室構造は、シリンダ
ヘッド１０、ロアチャンバインサート１２、および燃料
噴射弁１４によって構成される。さらに具体的には、シ
リンダヘッド１０には、シリンダヘッド下面から上方に
後退し下方に向って開口した凹部１６が形成されてい
る。ロアチャンバインサート１２は、シリンダヘッド１
０の凹部１６に挿入されて、シリンダヘッド１０との間
に渦流室１８を形成している。ロアチャンバインサート
１２は、底壁２０と底壁２０から上方に立上る側壁２２
を有している。底壁２０には、渦流室１８と主室２４を
連通する連絡孔２６が斜めに穿設されている。燃料噴射
弁１４はシリンダヘッド１０に装着され、その噴射主軸
２８はロアチャンバインサート１２の内壁面に向けられ
ている。
【００１３】渦流室１８の底面３０で、かつ燃料噴射弁
１４の噴射主軸２８がロアチャンバインサート１２の内
壁面と交わる点まわりから連絡孔２６に至る部位に、連
絡孔２６に向って斜め下方に傾斜する溝底面３２と、溝
底面３２の両側で溝底面３２から立上る燃料拡散防止壁
面３４と、を有する切欠き溝３６が形成されている。切
欠き溝３６の溝底面３２は、連絡孔２６に接続する側と
反対側の端部にてロアチャンバインサート１２の内壁面
とつらなっており、渦流室底面３０よりも下方にある。
燃料拡散防止壁面３４を形成する理由は、燃料が溝底面
３２上を連絡孔２６に向って流れるときに、渦流室底面
３０上に拡散しないようにするためである。
１４の噴射主軸２８がロアチャンバインサート１２の内
壁面と交わる点まわりから連絡孔２６に至る部位に、連
絡孔２６に向って斜め下方に傾斜する溝底面３２と、溝
底面３２の両側で溝底面３２から立上る燃料拡散防止壁
面３４と、を有する切欠き溝３６が形成されている。切
欠き溝３６の溝底面３２は、連絡孔２６に接続する側と
反対側の端部にてロアチャンバインサート１２の内壁面
とつらなっており、渦流室底面３０よりも下方にある。
燃料拡散防止壁面３４を形成する理由は、燃料が溝底面
３２上を連絡孔２６に向って流れるときに、渦流室底面
３０上に拡散しないようにするためである。
【００１４】ロアチャンバインサート１２の内壁面のう
ち、燃料噴射弁１４の噴射主軸２８と交わる部位は、そ
の傾斜が、噴射主軸２８の前記部位における幾何的反射
線３８が噴射主軸２８よりも渦流室１８内に形成される
スワール４０の流れ方向下流側に位置するように、設定
されている。このように傾斜を設定するのは、燃料噴射
弁１４から噴射されて渦流室内壁面に衝突した後の燃料
流に連絡孔２６に向かう付勢を与えるためである。
ち、燃料噴射弁１４の噴射主軸２８と交わる部位は、そ
の傾斜が、噴射主軸２８の前記部位における幾何的反射
線３８が噴射主軸２８よりも渦流室１８内に形成される
スワール４０の流れ方向下流側に位置するように、設定
されている。このように傾斜を設定するのは、燃料噴射
弁１４から噴射されて渦流室内壁面に衝突した後の燃料
流に連絡孔２６に向かう付勢を与えるためである。
【００１５】切欠き溝３６の溝底面３２と連絡孔２６内
面との交わり部は、角取りしないで角状のままとしてあ
る。これは、ピストン上昇時に連絡孔２６を通って主室
２４から渦流室１８にエアが流入するときに、霧吹きの
原理のような、燃料の吹込み作用を生ぜしめるためであ
る。
面との交わり部は、角取りしないで角状のままとしてあ
る。これは、ピストン上昇時に連絡孔２６を通って主室
２４から渦流室１８にエアが流入するときに、霧吹きの
原理のような、燃料の吹込み作用を生ぜしめるためであ
る。
【００１６】つぎに、各実施例で異なる構成について説
明する。 第１実施例（図２、図３） 第１実施例では、切欠き溝３６Ａは、連絡孔に向って、
直線状に、斜め下方に延びる平面から成る溝底面３２Ａ
と、溝底面３２Ａの両側で鉛直上方に、渦流室底面３０
まで延びる溝側面から成る燃料拡散防止壁面３４Ａと、
を有する。連絡孔２６は、巾方向両側に、互いに平行に
延びる孔側面を有しており、溝側面からなる燃料拡散防
止壁面３４Ａはこの孔側面と同一平面内にある。また、
燃料噴射弁１４の噴射主軸２８は、切欠き溝３６Ａの溝
底面３２Ａに向けられている。また、噴射燃料は噴射主
軸まわりにある巾をもった円柱状または下方で少し拡が
る円錐柱状となるが、溝底面３２Ａとの衝突部位（図２
の斜線部分）は溝底面３２Ａ内にあるようにされる。
明する。 第１実施例（図２、図３） 第１実施例では、切欠き溝３６Ａは、連絡孔に向って、
直線状に、斜め下方に延びる平面から成る溝底面３２Ａ
と、溝底面３２Ａの両側で鉛直上方に、渦流室底面３０
まで延びる溝側面から成る燃料拡散防止壁面３４Ａと、
を有する。連絡孔２６は、巾方向両側に、互いに平行に
延びる孔側面を有しており、溝側面からなる燃料拡散防
止壁面３４Ａはこの孔側面と同一平面内にある。また、
燃料噴射弁１４の噴射主軸２８は、切欠き溝３６Ａの溝
底面３２Ａに向けられている。また、噴射燃料は噴射主
軸まわりにある巾をもった円柱状または下方で少し拡が
る円錐柱状となるが、溝底面３２Ａとの衝突部位（図２
の斜線部分）は溝底面３２Ａ内にあるようにされる。
【００１７】第２実施例（図４−図６） 第２実施例では、切欠き溝３６Ｂは、連絡孔２６に向っ
て、斜め下方に延びる、スワールに逆行する方向に見た
ときの形状が凸湾曲面とされている溝底面３２Ｂと、溝
底面３２Ｂの両側で鉛直上方に延びる溝側面とを有す
る。溝側面は連絡孔２６から離れるに従って扇状に拡が
っている。また、切欠き溝３６Ｂの両側には、渦流室底
面３０から上方に突出するリブ４２が形成されており、
このリブ４２の内面は溝側面と同一面内にあって溝側面
につらなり、溝側面と協働して燃料拡散防止壁面３４Ｂ
を構成している。第２実施例では、燃料噴射弁噴射主軸
２８Ｂはロアチャンバインサート１２の側壁２２の内面
と交わり、その幾何的反射線１８Ｂは連絡孔２６の方に
向っている。
て、斜め下方に延びる、スワールに逆行する方向に見た
ときの形状が凸湾曲面とされている溝底面３２Ｂと、溝
底面３２Ｂの両側で鉛直上方に延びる溝側面とを有す
る。溝側面は連絡孔２６から離れるに従って扇状に拡が
っている。また、切欠き溝３６Ｂの両側には、渦流室底
面３０から上方に突出するリブ４２が形成されており、
このリブ４２の内面は溝側面と同一面内にあって溝側面
につらなり、溝側面と協働して燃料拡散防止壁面３４Ｂ
を構成している。第２実施例では、燃料噴射弁噴射主軸
２８Ｂはロアチャンバインサート１２の側壁２２の内面
と交わり、その幾何的反射線１８Ｂは連絡孔２６の方に
向っている。
【００１８】第３実施例（図７、図８） 第３実施例では、切欠き溝３６Ｃは、下方に湾曲し部分
円錐面から成る溝底面３２Ｃと、溝底面３２Ｃの両側で
鉛直上方に立上って渦流室底面３０に至る溝側面から成
る燃料拡散防止壁面３４Ｃとを有する。両側の燃料拡散
防止壁面３４Ｃは連絡孔２６から離れるに従って扇状に
拡がっている。
円錐面から成る溝底面３２Ｃと、溝底面３２Ｃの両側で
鉛直上方に立上って渦流室底面３０に至る溝側面から成
る燃料拡散防止壁面３４Ｃとを有する。両側の燃料拡散
防止壁面３４Ｃは連絡孔２６から離れるに従って扇状に
拡がっている。
【００１９】第４実施例（図９） 第４実施例では、切欠き溝３６Ｄは、スワールの流線を
含む面で切ってみた断面（図９）において上方に凸に湾
曲する湾曲面から成る溝底面３２Ｄと、溝底面３２Ｄの
巾方向両側で鉛直上方に立上って渦流室底面３０に至る
溝側面から成る燃料拡散防止壁面３４Ｄを有する。ま
た、燃料噴射弁１４Ｄは、その噴射主軸２８が切欠き溝
３６Ｄの溝底面３２Ｄに向けられている。燃料噴射弁１
４Ｄは、また、スワール４０に逆行するように一部の燃
料を噴射する。
含む面で切ってみた断面（図９）において上方に凸に湾
曲する湾曲面から成る溝底面３２Ｄと、溝底面３２Ｄの
巾方向両側で鉛直上方に立上って渦流室底面３０に至る
溝側面から成る燃料拡散防止壁面３４Ｄを有する。ま
た、燃料噴射弁１４Ｄは、その噴射主軸２８が切欠き溝
３６Ｄの溝底面３２Ｄに向けられている。燃料噴射弁１
４Ｄは、また、スワール４０に逆行するように一部の燃
料を噴射する。
【００２０】つぎに作用を説明する。まず、共通の作用
を説明する。渦流室底面３０には、燃料の流れの両側に
燃料拡散防止壁面３４を有しているので、ロアチャンバ
インサート１２の内壁面に向けて噴射されて内壁面に付
着した燃料が、渦流室底面３０全域にフイルム状に拡が
ることが防止される。もしも、全域に拡がると、燃料の
一部６は図１２の従来例で説明したように連絡孔４の背
部にまわり込み、連絡孔４に向おうとしてもスワールに
押し戻されてしまう。しかし、本発明では、燃料は、燃
料拡散防止壁面３４によって拡散を防止され、かつガイ
ドされて連絡孔２６に流入できる。また、切欠き溝３６
の溝底面３２が連絡孔２６と反対側端部にてロアチャン
バインサート１２の内壁面と直接つらなっているので、
ロアチャンバインサート内壁面に燃料が付着しても切欠
き溝３６に円滑に流入できる。これらの結果、主室２４
への流出、完全燃焼が促進され、燃費が向上される。
を説明する。渦流室底面３０には、燃料の流れの両側に
燃料拡散防止壁面３４を有しているので、ロアチャンバ
インサート１２の内壁面に向けて噴射されて内壁面に付
着した燃料が、渦流室底面３０全域にフイルム状に拡が
ることが防止される。もしも、全域に拡がると、燃料の
一部６は図１２の従来例で説明したように連絡孔４の背
部にまわり込み、連絡孔４に向おうとしてもスワールに
押し戻されてしまう。しかし、本発明では、燃料は、燃
料拡散防止壁面３４によって拡散を防止され、かつガイ
ドされて連絡孔２６に流入できる。また、切欠き溝３６
の溝底面３２が連絡孔２６と反対側端部にてロアチャン
バインサート１２の内壁面と直接つらなっているので、
ロアチャンバインサート内壁面に燃料が付着しても切欠
き溝３６に円滑に流入できる。これらの結果、主室２４
への流出、完全燃焼が促進され、燃費が向上される。
【００２１】また、ロアチャンバインサート１２の、燃
料噴霧があたる点は、幾何的反射線３８が噴射主軸２８
よりスワール方向下流側に位置するように、面の傾斜を
設定されているので、衝突した後の燃料はスワール方向
下流側へ向かい、連絡孔２６側に向かう。したがって、
スワールに逆行することなく、スワールと順方向に連絡
孔２６に向って、スワールに押されて円滑に流れてい
く。もしも、図１において切欠き溝３６がなく、従来の
ように渦流室底面に直接噴射されると、衝突後の燃料は
スワールと逆行する向きの付勢を与えられ、連絡孔２６
に向かう流れに不具合を生じ、連絡孔２６への流入、主
室２４への流出が遅れることになるが、本発明ではこの
ようなことは生じない。
料噴霧があたる点は、幾何的反射線３８が噴射主軸２８
よりスワール方向下流側に位置するように、面の傾斜を
設定されているので、衝突した後の燃料はスワール方向
下流側へ向かい、連絡孔２６側に向かう。したがって、
スワールに逆行することなく、スワールと順方向に連絡
孔２６に向って、スワールに押されて円滑に流れてい
く。もしも、図１において切欠き溝３６がなく、従来の
ように渦流室底面に直接噴射されると、衝突後の燃料は
スワールと逆行する向きの付勢を与えられ、連絡孔２６
に向かう流れに不具合を生じ、連絡孔２６への流入、主
室２４への流出が遅れることになるが、本発明ではこの
ようなことは生じない。
【００２２】また、切欠き溝３６の溝底面３２と連絡孔
２６の交叉部はエッジとなっているので、ピストン上昇
時、連絡孔２６を通って主室２４から渦流室１８にエア
が流入するときに、溝底面３２を流れてくる燃料の一部
を霧吹きの原理で吸込んで微粒化する作用もある。
２６の交叉部はエッジとなっているので、ピストン上昇
時、連絡孔２６を通って主室２４から渦流室１８にエア
が流入するときに、溝底面３２を流れてくる燃料の一部
を霧吹きの原理で吸込んで微粒化する作用もある。
【００２３】上記の総合作用として、本発明では壁面付
着燃料の連絡孔２６への流入、主室２４への流出が、図
１０に示すように、従来よりも短期間に行われ、その結
果、燃費も向上される。
着燃料の連絡孔２６への流入、主室２４への流出が、図
１０に示すように、従来よりも短期間に行われ、その結
果、燃費も向上される。
【００２４】また、図１１に示すように、本発明では、
渦流室壁面に滞っている燃料が減じて大部分が速やかに
主室２４に流出して燃焼でき、したがって、主室で十分
なエアの供給を受けて完全燃焼されるので、熱発生率
上、燃焼効率上、排気ガス対策（ＨＣエミッション低減
等）等、種々の点において、従来よりも有利となる。
渦流室壁面に滞っている燃料が減じて大部分が速やかに
主室２４に流出して燃焼でき、したがって、主室で十分
なエアの供給を受けて完全燃焼されるので、熱発生率
上、燃焼効率上、排気ガス対策（ＨＣエミッション低減
等）等、種々の点において、従来よりも有利となる。
【００２５】つぎに各実施例の作用について説明する。
第１実施例の場合は、上記の共通の作用が普通にあらわ
れる。また、溝底面３２Ａが平面なので、連絡孔２６に
至る迄に溝全幅に燃料が拡がらないかもしれず、比較的
巾方向中央にかたまって連絡孔２６へと流れる。
第１実施例の場合は、上記の共通の作用が普通にあらわ
れる。また、溝底面３２Ａが平面なので、連絡孔２６に
至る迄に溝全幅に燃料が拡がらないかもしれず、比較的
巾方向中央にかたまって連絡孔２６へと流れる。
【００２６】第２実施例の場合は、リブ４２が設けられ
ていて、燃料の拡散がより厳格に行われるので燃料はロ
アチャンバインサート１２の側壁２２に当ててもさしつ
かえない。したがって、燃料噴射弁の設置角度の自由度
が大になり、配置設計が楽になる。また、溝底面３２Ｂ
を凸湾曲面としたので、燃料が溝底面３２Ｂの巾方向に
拡がり、主室２４に流出するときのエアとの混合がより
均一になる。
ていて、燃料の拡散がより厳格に行われるので燃料はロ
アチャンバインサート１２の側壁２２に当ててもさしつ
かえない。したがって、燃料噴射弁の設置角度の自由度
が大になり、配置設計が楽になる。また、溝底面３２Ｂ
を凸湾曲面としたので、燃料が溝底面３２Ｂの巾方向に
拡がり、主室２４に流出するときのエアとの混合がより
均一になる。
【００２７】第３実施例の場合は、溝底面３２Ｃが円錐
面となっていて、扇状とされているので、燃料噴射が広
範囲に拡がっていてもそれらを集めて、連絡孔２６へと
案内することができる。したがって、燃料噴射弁の設置
角度が容易になる他、噴霧角を拡げることができ、燃料
の微粒化を促進できる。
面となっていて、扇状とされているので、燃料噴射が広
範囲に拡がっていてもそれらを集めて、連絡孔２６へと
案内することができる。したがって、燃料噴射弁の設置
角度が容易になる他、噴霧角を拡げることができ、燃料
の微粒化を促進できる。
【００２８】第４実施例では、燃料噴射弁に副噴射を行
わせ、これをスワールと逆行する方向に噴射するように
したので、副噴射の微粒化、スワールとの摩擦熱による
温度上昇、等により、副噴射の早期着火、その膨張によ
る早目の主室への流出による燃焼時間の短期化が可能に
なる。図１０は、第４実施例と他の実施例との熱発生率
の相違を示している。
わせ、これをスワールと逆行する方向に噴射するように
したので、副噴射の微粒化、スワールとの摩擦熱による
温度上昇、等により、副噴射の早期着火、その膨張によ
る早目の主室への流出による燃焼時間の短期化が可能に
なる。図１０は、第４実施例と他の実施例との熱発生率
の相違を示している。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、燃料拡散防止壁面が形
成されているので、渦流室底面全域への壁面付着燃料の
拡散が防止され、また、溝底面が連絡孔と反対側の端部
にてロアチャンバインサート内壁面につらなっているの
で、ロアチャンバインサート内壁面に燃料が付着しても
円滑に切欠き溝に流入することができ、さらに、噴霧衝
突点の壁面傾斜が衝突後燃料にスワールに逆行する速度
成分をもたせないように定められているので、衝突前の
燃料慣性が衝突後燃料をスワール下流に付勢する方向に
働き、壁面衝突燃料の連絡孔への流出が早まる。したが
って、主室での燃焼が促進され、燃費も向上される。
成されているので、渦流室底面全域への壁面付着燃料の
拡散が防止され、また、溝底面が連絡孔と反対側の端部
にてロアチャンバインサート内壁面につらなっているの
で、ロアチャンバインサート内壁面に燃料が付着しても
円滑に切欠き溝に流入することができ、さらに、噴霧衝
突点の壁面傾斜が衝突後燃料にスワールに逆行する速度
成分をもたせないように定められているので、衝突前の
燃料慣性が衝突後燃料をスワール下流に付勢する方向に
働き、壁面衝突燃料の連絡孔への流出が早まる。したが
って、主室での燃焼が促進され、燃費も向上される。
【図１】本発明のディーゼルエンジンの渦流室構造の、
概略構成を示す、断面図である。
概略構成を示す、断面図である。
【図２】本発明の第１実施例における渦流室の平面図で
ある。
ある。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本発明の第２実施例における渦流室の平面図で
ある。
ある。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】本発明の第３実施例における渦流室の平面図で
ある。
ある。
【図８】図７のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図９】本発明の第４実施例における渦流室の断面図で
ある。
ある。
【図１０】本発明の渦流室構造における熱発生率／クラ
ンク角特性図である。
ンク角特性図である。
【図１１】本発明の渦流室構造における液体燃料の主室
への流出特性図である。
への流出特性図である。
【図１２】従来の渦流室における燃料流れの変化を示す
平面図である。
平面図である。
１０ シリンダヘッド １２ ロアチャンバインサート １４ 燃料噴射弁 １８ 渦流室 ２０ 底壁 ２２ 側壁 ２４ 主室 ２６ 連絡孔 ２８ 噴射主軸 ３０ 渦流室底面 ３２ 溝底面 ３４ 燃料拡散防止壁面 ３６ 切欠き溝 ３８ 幾何的反射線 ４０ スワール ４２ リブ ４４ 副噴射
Claims (1)
- 【請求項１】 下面から上方に後退し下方に開口した凹
部を有するシリンダヘッドと、 側壁と、主室との連絡孔が穿設された底壁とを有し、前
記シリンダヘッドの前記凹部に挿入されて前記シリンダ
ヘッドとの間に渦流室を形成するロアチャンバインサー
トと、 噴射主軸が前記ロアチャンバインサートの内壁面に向け
られて前記シリンダヘッドに装着された燃料噴射弁と、 を備え、 前記渦流室の底面で、かつ前記燃料噴射弁の噴射主軸が
前記ロアチャンバインサートの内壁面と交わる点まわり
から前記主室との連絡孔に至る部位に、前記連絡孔と反
対側の端部にて前記ロアチャンバインサート内壁面につ
らなり前記連絡孔に向って斜め下方に傾斜する溝底面と
該溝底面の両側で該溝底面から立上る燃料拡散防止壁面
とを有する切欠き溝を形成し、かつ 前記燃料噴射弁の噴射主軸の前記ロアチャンバインサー
トの内壁面との交点における前記ロアチャンバインサー
トの内壁面の傾斜が、前記噴射主軸の前記交点における
幾何的反射線が前記噴射主軸よりも前記渦流室内に形成
されるスワールの流れ方向下流側に位置するように設定
されている、 ことを特徴とするディーゼルエンジンの渦流室構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3297603A JP2867767B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | ディーゼルエンジンの渦流室構造 |
| EP92309329A EP0537986B1 (en) | 1991-10-18 | 1992-10-13 | Swirl chamber structure of a diesel engine |
| DE69202676T DE69202676T2 (de) | 1991-10-18 | 1992-10-13 | Wirbelkammer für eine Dieselbrennkraftmaschine. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3297603A JP2867767B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | ディーゼルエンジンの渦流室構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05106437A JPH05106437A (ja) | 1993-04-27 |
| JP2867767B2 true JP2867767B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=17848702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3297603A Expired - Lifetime JP2867767B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | ディーゼルエンジンの渦流室構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0537986B1 (ja) |
| JP (1) | JP2867767B2 (ja) |
| DE (1) | DE69202676T2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7144359B2 (ja) * | 2018-12-31 | 2022-09-29 | 株式会社クボタ | ディーゼルエンジン |
| JP7144360B2 (ja) * | 2018-12-31 | 2022-09-29 | 株式会社クボタ | ディーゼルエンジン |
| CN115217613B (zh) * | 2022-02-11 | 2023-07-07 | 广州汽车集团股份有限公司 | 预燃室装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB625946A (en) * | 1947-03-07 | 1949-07-06 | Harry Ralph Ricardo | Improvements in or relating to fuel injection into compression ignition internal combustion engines |
| DE806071C (de) * | 1949-11-01 | 1951-06-11 | Willy Lehmann | Dieselmaschine mit Wirbelkammer |
| GB777970A (en) * | 1954-10-11 | 1957-07-03 | Ricardo & Co Engineers | Internal combustion engines of the compression ignition type |
| GB786329A (en) * | 1956-07-05 | 1957-11-13 | Ricardo & Co Engineers | Improvements relating to internal combustion engines of the compression ignition type and to hot plugs for them |
| DE1526291B2 (de) * | 1966-11-22 | 1974-04-11 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Brennkraftmaschine mit Wirbelkammer |
| JPS5497504U (ja) * | 1977-12-20 | 1979-07-10 | ||
| JPS5967532U (ja) * | 1982-10-28 | 1984-05-08 | 日産自動車株式会社 | 渦流室式デイ−ゼルエンジンの燃焼室 |
| JPS59201922A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-15 | Mazda Motor Corp | デイ−ゼルエンジンの副室構造 |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP3297603A patent/JP2867767B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-10-13 EP EP92309329A patent/EP0537986B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-10-13 DE DE69202676T patent/DE69202676T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69202676T2 (de) | 1995-10-26 |
| DE69202676D1 (de) | 1995-06-29 |
| JPH05106437A (ja) | 1993-04-27 |
| EP0537986B1 (en) | 1995-05-24 |
| EP0537986A1 (en) | 1993-04-21 |
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