JP3243546B2 - 渦流室式ディーゼルエンジンの燃焼室 - Google Patents
渦流室式ディーゼルエンジンの燃焼室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
- 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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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は渦流室式ディーゼルエン
ジンの燃焼室に関し、渦流室内で空気の微小渦流の発生
を強力に促進して、燃焼性能を向上できるものを提供す
る。
ジンの燃焼室に関し、渦流室内で空気の微小渦流の発生
を強力に促進して、燃焼性能を向上できるものを提供す
る。
【０００２】
【発明の背景】一般に、渦流室式ディーゼルエンジンの
燃焼室では、渦流室と主燃焼室を結ぶ噴孔を、主噴孔と
この主噴孔の左右の両脇に形成する副噴孔とから構成し
て、この主噴孔と副噴孔を介して主燃焼室から渦流室に
空気を旋回状に流入させて、空気と燃料を有効に混合す
るようにしてある。
燃焼室では、渦流室と主燃焼室を結ぶ噴孔を、主噴孔と
この主噴孔の左右の両脇に形成する副噴孔とから構成し
て、この主噴孔と副噴孔を介して主燃焼室から渦流室に
空気を旋回状に流入させて、空気と燃料を有効に混合す
るようにしてある。
【０００３】本発明の対象はこのタイプの渦流室式ディ
ーゼルエンジンの燃焼室であり、その基本構造は、図１
又は図６に示すように、ディーゼルエンジンＥのシリン
ダヘッド１に渦流室２を設け、渦流室２を噴孔３を介し
て主燃焼室４に連通し、噴孔３は主噴孔５と主噴孔５の
左右両脇に沿わせて設けた副噴孔６とから構成され、主
燃焼室４の空気を主噴孔５と副噴孔６から渦流室２内に
各々主流束１０と副流束１１を形成して流入させる形式
のものである。
ーゼルエンジンの燃焼室であり、その基本構造は、図１
又は図６に示すように、ディーゼルエンジンＥのシリン
ダヘッド１に渦流室２を設け、渦流室２を噴孔３を介し
て主燃焼室４に連通し、噴孔３は主噴孔５と主噴孔５の
左右両脇に沿わせて設けた副噴孔６とから構成され、主
燃焼室４の空気を主噴孔５と副噴孔６から渦流室２内に
各々主流束１０と副流束１１を形成して流入させる形式
のものである。
【０００４】
【従来の技術】この形式の従来技術としては、特公昭５
７―５９４１０号公報に示すように(図６参照)、主噴孔
５の左右の両脇に一組の副噴孔６・６を設け、副噴孔６
の軸心７・７同士を交差させるとともに、当該交差点５
０上に主噴孔５の軸心８を通過させ、渦流室２内で主流
束１０の両側に二つの副流束１１を衝突させるように構
成したものがある。
７―５９４１０号公報に示すように(図６参照)、主噴孔
５の左右の両脇に一組の副噴孔６・６を設け、副噴孔６
の軸心７・７同士を交差させるとともに、当該交差点５
０上に主噴孔５の軸心８を通過させ、渦流室２内で主流
束１０の両側に二つの副流束１１を衝突させるように構
成したものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、渦
流室２内の一点５０で主流束１０の両側に二つの副流束
１１が衝突するだけであり、特に、勢いの強い主流束１
０は直進して渦流室２の内周壁に吹き抜けるだけなの
で、主・副の流束の間では相互の寄与があまり期待でき
ず、空気の微小な渦流の促進が不充分になり、空気利用
率に改善の余地が残る。本発明は、渦流室内で微小な渦
流を効率良く発生させることを技術的課題とする。
流室２内の一点５０で主流束１０の両側に二つの副流束
１１が衝突するだけであり、特に、勢いの強い主流束１
０は直進して渦流室２の内周壁に吹き抜けるだけなの
で、主・副の流束の間では相互の寄与があまり期待でき
ず、空気の微小な渦流の促進が不充分になり、空気利用
率に改善の余地が残る。本発明は、渦流室内で微小な渦
流を効率良く発生させることを技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の手段を、実施例を示す図１〜図５により以下に説明す
る。即ち、本発明１は前記基本構造の渦流室式ディーゼ
ルエンジンの燃焼室において、主噴孔５に沿って主流束
案内溝１２を凹設し、主流束案内溝１２の軸心１４を主
噴孔５の軸心８より傾斜させて、主噴孔５に対する主流
束案内溝１２の深さが主燃焼室４に近付くほど深くな
り、渦流室２に近付くほど浅くなるように構成すること
を特徴とするものである。
の手段を、実施例を示す図１〜図５により以下に説明す
る。即ち、本発明１は前記基本構造の渦流室式ディーゼ
ルエンジンの燃焼室において、主噴孔５に沿って主流束
案内溝１２を凹設し、主流束案内溝１２の軸心１４を主
噴孔５の軸心８より傾斜させて、主噴孔５に対する主流
束案内溝１２の深さが主燃焼室４に近付くほど深くな
り、渦流室２に近付くほど浅くなるように構成すること
を特徴とするものである。
【０００７】本発明２は上記本発明１において、副噴孔
６に沿って副流束案内溝１５を凹設し、副流束案内溝１
５の軸心１６を副噴孔６の軸心７より傾斜させて、副噴
孔６に対する副流束案内溝１５の深さが主燃焼室４に近
付くほど深くなり、渦流室２に近付くほど浅くなるよう
に構成することを特徴とするものである。但し、上記副
噴孔６は主噴孔５の左右両脇に一組、あるいは二組以上
設けられる。
６に沿って副流束案内溝１５を凹設し、副流束案内溝１
５の軸心１６を副噴孔６の軸心７より傾斜させて、副噴
孔６に対する副流束案内溝１５の深さが主燃焼室４に近
付くほど深くなり、渦流室２に近付くほど浅くなるよう
に構成することを特徴とするものである。但し、上記副
噴孔６は主噴孔５の左右両脇に一組、あるいは二組以上
設けられる。
【０００８】
(1) 本発明１では、主噴孔５に傾斜を付けた主流束案内
溝１２を設けるので、図３に示すように、主噴孔５に沿
って大きな流速と流量の主流束１０が吹き抜け、その主
流束１０の上側を潜り込むようにして、主流束案内溝１
２に沿って小流束２０が吹き流れる。このため、主流束
１０と小流束２０と流速の差異により、両者の間に乱流
域が生じて、微小な渦流が多数発生し、渦流室２に噴射
された燃料と空気が均一に良好に混合される。
溝１２を設けるので、図３に示すように、主噴孔５に沿
って大きな流速と流量の主流束１０が吹き抜け、その主
流束１０の上側を潜り込むようにして、主流束案内溝１
２に沿って小流束２０が吹き流れる。このため、主流束
１０と小流束２０と流速の差異により、両者の間に乱流
域が生じて、微小な渦流が多数発生し、渦流室２に噴射
された燃料と空気が均一に良好に混合される。
【０００９】(2) 本発明２では、副噴孔６にも副流束案
内溝１５を設けるので、図３に示すように、主流束１０
と小流束２０の間に微小渦流が多数発生するのに加え
て、副流束１１と副流束案内溝１５を吹き流れる小流束
２１との間でも乱流域が生じて、微小な渦流が多数発生
する。このため、渦流室２内で微小な渦流が一層多く発
生する。
内溝１５を設けるので、図３に示すように、主流束１０
と小流束２０の間に微小渦流が多数発生するのに加え
て、副流束１１と副流束案内溝１５を吹き流れる小流束
２１との間でも乱流域が生じて、微小な渦流が多数発生
する。このため、渦流室２内で微小な渦流が一層多く発
生する。
【００１０】
(1) 本発明１では、主噴孔に主流束案内溝を凹設して、
主噴孔を吹き抜ける主流束と主流束案内溝を吹き流れる
小流束との間で微小な渦流を多数発生させるので、渦流
室内の空気利用率を高めることができ、ディーゼルエン
ジンの燃焼性能を向上することができる。
主噴孔を吹き抜ける主流束と主流束案内溝を吹き流れる
小流束との間で微小な渦流を多数発生させるので、渦流
室内の空気利用率を高めることができ、ディーゼルエン
ジンの燃焼性能を向上することができる。
【００１１】(2) 本発明２では、副噴孔にも副流束案内
溝を設けるので、主流束と小流束の間に微小渦流が多数
発生するのに加えて、副流束と副流束案内溝を吹き流れ
る小流束のと間でも微小な渦流が多数発生する。このた
め、渦流室内で微小な渦流が一層多く発生して、空気利
用率がさらに高まる。
溝を設けるので、主流束と小流束の間に微小渦流が多数
発生するのに加えて、副流束と副流束案内溝を吹き流れ
る小流束のと間でも微小な渦流が多数発生する。このた
め、渦流室内で微小な渦流が一層多く発生して、空気利
用率がさらに高まる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて述べ
る。図１は実施例１を示す渦流室口金の外観図であり、
図１Ａは渦流室側から見た外観図、図１Ｂは主燃焼室側
から見た外観図である。図２は渦流室の左側面視での主
流束と副流束の流入説明図、図３は同主流束と副流束の
流入斜視図、図４は縦型ディーゼルエンジンの要部縦断
面図である。
る。図１は実施例１を示す渦流室口金の外観図であり、
図１Ａは渦流室側から見た外観図、図１Ｂは主燃焼室側
から見た外観図である。図２は渦流室の左側面視での主
流束と副流束の流入説明図、図３は同主流束と副流束の
流入斜視図、図４は縦型ディーゼルエンジンの要部縦断
面図である。
【００１３】図４に示すように、縦型ディーゼルエンジ
ンＥのシリンダヘッド１に渦流室２を設け、シリンダヘ
ッド１の上方から渦流室２内に燃料噴射ポンプ１８を突
入させ、シリンダヘッド１の下面から渦流室２に向けて
渦流室口金１７を嵌合固定し、渦流室口金１７に噴孔３
を貫設し、渦流室２を噴孔３を介して主燃焼室４に連通
する。図１〜図３に示すように、上記噴孔３は主噴孔５
と、主噴孔５の左右両脇に沿わせて設けた一組の副噴孔
６・６とから構成され、上記渦流室口金１７には合計３
本の噴孔が貫設される。
ンＥのシリンダヘッド１に渦流室２を設け、シリンダヘ
ッド１の上方から渦流室２内に燃料噴射ポンプ１８を突
入させ、シリンダヘッド１の下面から渦流室２に向けて
渦流室口金１７を嵌合固定し、渦流室口金１７に噴孔３
を貫設し、渦流室２を噴孔３を介して主燃焼室４に連通
する。図１〜図３に示すように、上記噴孔３は主噴孔５
と、主噴孔５の左右両脇に沿わせて設けた一組の副噴孔
６・６とから構成され、上記渦流室口金１７には合計３
本の噴孔が貫設される。
【００１４】図１Ｂ及び図３に示すように、主噴孔５に
沿って主流束案内溝１２を凹設し、主流束案内溝１２の
軸心１４を主噴孔５の軸心８より傾斜させて、主噴孔５
に対する主流束案内溝１２の深さが主燃焼室４に近付く
ほど深くなり、渦流室２に近付くほど浅くなるように構
成する。上記主流束案内溝１２の正面視の断面形状は略
円弧状であり、主流束案内溝１２を正面視すると、主燃
焼室４に近付くほど左右の幅が広がり、渦流室２に近付
くほど左右の幅が狭くなるように形成される(図１Ｂ及
び図３参照)。
沿って主流束案内溝１２を凹設し、主流束案内溝１２の
軸心１４を主噴孔５の軸心８より傾斜させて、主噴孔５
に対する主流束案内溝１２の深さが主燃焼室４に近付く
ほど深くなり、渦流室２に近付くほど浅くなるように構
成する。上記主流束案内溝１２の正面視の断面形状は略
円弧状であり、主流束案内溝１２を正面視すると、主燃
焼室４に近付くほど左右の幅が広がり、渦流室２に近付
くほど左右の幅が狭くなるように形成される(図１Ｂ及
び図３参照)。
【００１５】また、主噴孔５の両脇の各副噴孔６に沿っ
て副流束案内溝１５を夫々凹設し、副流束案内溝１５の
軸心１６を副噴孔６の軸心７より傾斜させて、副噴孔６
に対する副流束案内溝１５の深さが主燃焼室４に近付く
ほど深くなり、渦流室２に近付くほど浅くなるように構
成する。上記副流束案内溝１５の正面視の断面形状は略
円弧状であり、副流束案内溝１５の正面視での外観は、
上記主流束案内溝１２と同様である(図１Ｂ及び図３参
照)。
て副流束案内溝１５を夫々凹設し、副流束案内溝１５の
軸心１６を副噴孔６の軸心７より傾斜させて、副噴孔６
に対する副流束案内溝１５の深さが主燃焼室４に近付く
ほど深くなり、渦流室２に近付くほど浅くなるように構
成する。上記副流束案内溝１５の正面視の断面形状は略
円弧状であり、副流束案内溝１５の正面視での外観は、
上記主流束案内溝１２と同様である(図１Ｂ及び図３参
照)。
【００１６】上記ディーゼルエンジンＥの吸気路を経て
主燃焼室４に供給された空気は渦流室２に渦流を形成し
ながら流入し、上記燃料噴射ポンプ１８から噴射された
燃料と均一に混合して着火燃焼し、主燃焼室４に再び燃
焼噴流となって噴き出す。このように、主燃焼室４から
渦流室２に空気が流入する場合には、主噴孔４を通る主
流束１０と、副噴孔６・６を通る副流束１１・１１との
計３本の空気の流束に別れる。
主燃焼室４に供給された空気は渦流室２に渦流を形成し
ながら流入し、上記燃料噴射ポンプ１８から噴射された
燃料と均一に混合して着火燃焼し、主燃焼室４に再び燃
焼噴流となって噴き出す。このように、主燃焼室４から
渦流室２に空気が流入する場合には、主噴孔４を通る主
流束１０と、副噴孔６・６を通る副流束１１・１１との
計３本の空気の流束に別れる。
【００１７】この場合、図３に示すように、上記主噴孔
５では、主流束案内溝１２に沿って小流束２０(黒矢印
参照)が主流束１０(白矢印参照)の上方に潜り込むよう
にして渦流室２に吹き流れ、上記各副噴孔６では、各副
流束案内溝１５に沿って小流束２１(黒矢印参照)が副流
束１１(白矢印参照)の上方に潜り込むようにして夫々渦
流室２に吹き流れる。
５では、主流束案内溝１２に沿って小流束２０(黒矢印
参照)が主流束１０(白矢印参照)の上方に潜り込むよう
にして渦流室２に吹き流れ、上記各副噴孔６では、各副
流束案内溝１５に沿って小流束２１(黒矢印参照)が副流
束１１(白矢印参照)の上方に潜り込むようにして夫々渦
流室２に吹き流れる。
【００１８】そこで、本実施例１の渦流室式ディーゼル
エンジンの燃焼室の機能を説明する。本実施例１では、
図３に示すように、主噴孔５に傾斜を付けた主流束案内
溝１２を設けるので、主噴孔５に沿って主流束１０が大
きな流速と流量で吹き抜け、その主流束１０の上側を潜
り込むようにして、主流束案内溝１２に沿って小流束２
０が吹き流れる。このため、主流束１０と小流束２０と
の間の流速の差異により、両者の間に乱流域が生じて、
微小な渦流が多数発生する。
エンジンの燃焼室の機能を説明する。本実施例１では、
図３に示すように、主噴孔５に傾斜を付けた主流束案内
溝１２を設けるので、主噴孔５に沿って主流束１０が大
きな流速と流量で吹き抜け、その主流束１０の上側を潜
り込むようにして、主流束案内溝１２に沿って小流束２
０が吹き流れる。このため、主流束１０と小流束２０と
の間の流速の差異により、両者の間に乱流域が生じて、
微小な渦流が多数発生する。
【００１９】一方、図３に示すように、各副噴孔６にも
傾斜状の副流束案内溝１５を設けるので、副噴孔６に沿
って大きな流速の副流束１１が吹き抜け、その副流束１
１の上側を潜り込むようにして、副流束案内溝１５に沿
って小流束２１が夫々吹き流れる。このため、副流束１
１と小流束２１との間の流速の差異により、両者の間に
乱流域が生じて、微小な渦流が多数発生する。
傾斜状の副流束案内溝１５を設けるので、副噴孔６に沿
って大きな流速の副流束１１が吹き抜け、その副流束１
１の上側を潜り込むようにして、副流束案内溝１５に沿
って小流束２１が夫々吹き流れる。このため、副流束１
１と小流束２１との間の流速の差異により、両者の間に
乱流域が生じて、微小な渦流が多数発生する。
【００２０】即ち、主流束１０とその上側の小流束２０
との間、及び各副流束１１とその上側の小流束２１との
間に夫々乱流域が生じて、その全ての流束域で微小な渦
流が効率良く多数発生する。従って、微小渦流を強力に
促進されながら流入した空気と噴射燃料とが渦流室２内
で均一にムラなく混合されて、渦流室２内の空気利用率
が有効に高まり、ディーゼルエンジンＥの燃焼性能が向
上する。
との間、及び各副流束１１とその上側の小流束２１との
間に夫々乱流域が生じて、その全ての流束域で微小な渦
流が効率良く多数発生する。従って、微小渦流を強力に
促進されながら流入した空気と噴射燃料とが渦流室２内
で均一にムラなく混合されて、渦流室２内の空気利用率
が有効に高まり、ディーゼルエンジンＥの燃焼性能が向
上する。
【００２１】図５は本発明の実施例２を示し、渦流室口
金１７に１本の主噴孔５と２本の副噴孔６を貫設し、主
噴孔５にのみ傾斜を付けて主流束案内溝１２を凹設し、
副噴孔６に凹設すべき副流束案内溝１５は省略したもの
である。本実施例２では、主噴孔５にだけ主流束案内溝
１２を設けるので、構造が実施例１より簡略になり、例
えば、異なる回転仕様のディーゼルエンジンに対して
は、この実施例２と前記実施例１を使い分けることがで
きる。
金１７に１本の主噴孔５と２本の副噴孔６を貫設し、主
噴孔５にのみ傾斜を付けて主流束案内溝１２を凹設し、
副噴孔６に凹設すべき副流束案内溝１５は省略したもの
である。本実施例２では、主噴孔５にだけ主流束案内溝
１２を設けるので、構造が実施例１より簡略になり、例
えば、異なる回転仕様のディーゼルエンジンに対して
は、この実施例２と前記実施例１を使い分けることがで
きる。
【００２２】尚、本発明では、主噴孔５の左右両脇に設
ける副噴孔６は上記実施例１〜２のような一組に限ら
ず、二組以上でも差し支えない。この場合、副噴孔６に
設ける副流束案内溝１５の設置個数は任意に選択でき
る。
ける副噴孔６は上記実施例１〜２のような一組に限ら
ず、二組以上でも差し支えない。この場合、副噴孔６に
設ける副流束案内溝１５の設置個数は任意に選択でき
る。
【図１】本発明の実施例１を示す渦流室口金の外観図で
あり、図１Ａは渦流室側から見た外観図、図１Ｂは主燃
焼室側から見た外観図である。
あり、図１Ａは渦流室側から見た外観図、図１Ｂは主燃
焼室側から見た外観図である。
【図２】同実施例１を示す渦流室の左側面視での主流束
と副流束の流入説明図である。
と副流束の流入説明図である。
【図３】同主流束と副流束の流入斜視図である。
【図４】縦型ディーゼルエンジンの要部縦断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の実施例２を示す主燃焼室側から見た渦
流室口金の外観図である。
流室口金の外観図である。
【図６】従来技術を示す燃焼室の説明図であり、図６Ａ
は渦流室の正面視での主流束と副流束の流入説明図、図
６Ｂは主燃焼室側から見た渦流室口金の外観図である。
は渦流室の正面視での主流束と副流束の流入説明図、図
６Ｂは主燃焼室側から見た渦流室口金の外観図である。
１…シリンダヘッド、２…渦流室、３…噴孔、４…主燃
焼室、５…主噴孔、６…副噴孔、７…副噴孔の軸心、８
…主噴孔の軸心、１０…主流束、１１…副流束、１２…
主流束案内溝、１４…主流束案内溝の軸心、１５…副流
束案内溝、１６…副流束案内溝の軸心、Ｅ…ディーゼル
エンジン。
焼室、５…主噴孔、６…副噴孔、７…副噴孔の軸心、８
…主噴孔の軸心、１０…主流束、１１…副流束、１２…
主流束案内溝、１４…主流束案内溝の軸心、１５…副流
束案内溝、１６…副流束案内溝の軸心、Ｅ…ディーゼル
エンジン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 19/00 - 19/18
Claims (2)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジン(Ｅ)のシリンダヘッ
ド(１)に渦流室(２)を設け、渦流室(２)を噴孔(３)を介
して主燃焼室(４)に連通し、噴孔(３)は主噴孔(５)と主
噴孔(５)の左右両脇に沿わせて設けた副噴孔(６)とから
構成され、主燃焼室(４)の空気を主噴孔(５)と副噴孔
(６)から渦流室(２)内に各々主流束(１０)と副流束(１
１)を形成して流入させる渦流室式ディーゼルエンジン
の燃焼室において、 主噴孔(５)に沿って主流束案内溝(１２)を凹設し、主流
束案内溝(１２)の軸心(１４)を主噴孔(５)の軸心(８)よ
り傾斜させ、主噴孔(５)に対する主流束案内溝(１２)の
深さが主燃焼室(４)に近付くほど深くなり、渦流室(２)
に近付くほど浅くなるように構成することを特徴とする
渦流室式ディーゼルエンジンの燃焼室。 - 【請求項２】 副噴孔(６)に沿って副流束案内溝(１５)
を凹設し、副流束案内溝(１５)の軸心(１６)を副噴孔
(６)の軸心(７)より傾斜させて、副噴孔(６)に対する副
流束案内溝(１５)の深さが主燃焼室(４)に近付くほど深
くなり、渦流室(２)に近付くほど浅くなるように構成す
ることを特徴とする請求項１に記載の渦流室式ディーゼ
ルエンジンの燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18692494A JP3243546B2 (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 渦流室式ディーゼルエンジンの燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18692494A JP3243546B2 (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 渦流室式ディーゼルエンジンの燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0849543A JPH0849543A (ja) | 1996-02-20 |
| JP3243546B2 true JP3243546B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
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1994
- 1994-08-09 JP JP18692494A patent/JP3243546B2/ja not_active Expired - Fee Related
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