JP3268344B2 - 渦流室式ディーゼルエンジンの燃焼室 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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一組以上の副噴孔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。

【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１２に吹き抜けるだけな
ので、主・副の流束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、渦流室内での主流束
と副流束の方向性を改善して、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、副噴孔６を左右に分けて
二組設け、一方の組の副噴孔６ａから流入する副流束１
１ａ同士と他方の組の副流束１１ｂ同士を、主流束１０
を挟んだ前・後の対向空間１５ａ・１５ｂ内で各々衝突
可能に構成したことを特徴とするものである。

【０００７】

【０００８】本発明２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、副噴孔６を左右に分け
て二組設け、一方の組の副噴孔６ａから流入する副流束
１１ａ同士を当該副噴孔６ａに近い位置で、他方の組の
副流束１１ｂ同士を副噴孔６ｂから遠ざかる位置で各々
衝突可能に構成したことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】(1) 本発明１では、図２に示すように、一本の
主流束１０と４本の副流束１１の計５本の流束が渦流室
２に流入する。そして、一方の組の副流束１１ａ同士と
他方の組の副流束１１ｂ同士が各々互いに衝突するとと
もに、この衝突地点の間を流量と流速の大きい主流束１
０が吹き抜けるので、主流束１０を挟む前・後の対向空
間１５ａ・１５ｂで乱流が生じて、微小渦流が多数発生
する。このため、渦流室２内の空気利用率がより一層高
まり、ディーゼルエンジンＥの燃焼性能が向上する。

【００１０】

【００１１】(2) 本発明２も上記本発明１と同様に合計
５本の流束が渦流室２に流入する。そして、図５に示す
ように、副噴孔６に近い側と遠い側で各々一組の副流束
１１ａ・１１ｂ同士が衝突し、この夫々の衝突地点の近
くを流量と流速の大きい主流束１０が吹き抜けるので、
主流束１０の通風上手側と下手側で乱流が生じて、微小
渦流が多数発生する。このため、渦流室２内の空気利用
率がより一層高まり、ディーゼルエンジンＥの燃焼性能
が向上する。

【００１２】

【発明の効果】(1) 本発明１では、一方と他方の組の副
流束同士が各々互いに衝突し、この衝突地点の間を主流
束が吹き抜けるので、主流束の前・後の対向空間で微小
渦流が多数発生する。このため、渦流室内の空気利用率
がより一層高まり、ディーゼルエンジンの燃焼性能が向
上する。

【００１３】

【００１４】(2) 本発明２では、副噴孔に近い側と遠い
側で各々一組の副流束同士が衝突するので、主流束の通
風上手側と下手側で微小渦流が多数発生する。このた
め、渦流室内の空気利用率がより一層高まり、ディーゼ
ルエンジンの燃焼性能が向上する。

【００１５】

【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は渦流室への主流束と副流
束の流入説明図であり、図２Ａは渦流室の左側面視での
流入図、図２Ａは同正面視での流入図である。また、図
３は縦型ディーゼルエンジンの要部縦断面図である。

【００１６】図３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１７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１６を嵌合固定し、渦流室口金１６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及び図２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二組の副噴
孔６ａ・６ｂとから構成され、上記渦流室口金１６には
合計５本の噴孔が貫設される。

【００１７】上記主噴孔５とこれに接する左・右両脇の
副噴孔６ｂ・６ｂでは、図１Ｂに示すように、噴孔間を
区画する稜線１８ｂが主燃焼室４側から渦流室２に向か
う途中で消失するように形成される。また、上記副噴孔
６ｂとこれに接する左右方向の最外側の副噴孔６ａで
は、噴孔間を区画する稜線１８ａが主燃焼室４側から渦
流室２まで消失せずに明確に継続形成される。

【００１８】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１７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。上述のように、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５を通る主流
束１０と、副噴孔６ａ・６ａを通る副流束１１ａ・１１
ａと、副噴孔６ｂ・６ｂを通る副流束１１ｂ・１１ｂと
の計５本の空気の流束に別れて流入する。

【００１９】即ち、図２Ａに示すように、渦流室口金１
６に貫設する副噴孔のうち、最外側の一組の副噴孔６ａ
の軸心７同士を、主噴孔５の軸心８とこの軸心８が接近
する側の渦流室２の内周壁１２との間隙空間１３中で交
差させる。そして、図２Ｂに示すように、この副噴孔６
ａを通る副流束１１ａ同士を副噴孔６ａの軸心７の交差
点１４で衝突可能にするとともに、主流束１０をこの交
差点１４の近くを通過可能に構成する。

【００２０】一方、図２Ａに示すように、渦流室口金１
６に貫設する副噴孔のうち、主噴孔５に接する側の一組
の副噴孔６ｂの軸心７同士を、主噴孔５の軸心８より渦
流室２の中心側の空間２１内で交差させる。そして、図
２Ｂに示すように、この副噴孔６ｂを通る副流束１１ｂ
同士を渦流室２の中心側の交差点１９で衝突可能にする
とともに、主流束１０をこの交差点１９の近くを通過可
能に構成する。

【００２１】以上のように、最外側の副噴孔６ａ・６ａ
を一方の一組とし、主噴孔５に接する左右の副噴孔６ｂ
・６ｂを他方の一組として、本実施例１における渦流室
２への流束の流入形態を概説すると、一方の組の副噴孔
６ａから流入する副流束１１ａ同士と他方の組の副流束
１１ｂ同士を、主流束１０を挟んだ前・後の対向空間１
５ａ・１５ｂ内で各々衝突可能に構成することになる。

【００２２】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２に示すように、一本の主流束１０と４本の副流束１
１の計５本の流束が渦流室２に流入する。そして、一方
の組の副流束１１ａ同士と他方の組の副流束１１ｂ同士
が各々互いに衝突するとともに、この衝突地点の間を流
速の大きい主流束１０が吹き抜けるので、流速の差異に
よって主流束１０を挟む前・後の対向空間１５ａ・１５
ｂに乱流が生じて、微小渦流２０が多数発生する。この
結果、燃料と空気が均一にムラなく混合し、渦流室２内
の空気利用率が有効に高まるので、ディーゼルエンジン
Ｅの燃焼性能が向上する。

【００２３】図４及び図５は本発明の実施例２を示し、
主流束１０を挟む前後の対向空間で副流束１１同士を衝
突させる上記実施例１に替えて、本実施例２では、主流
束１０の通気上手側と下手側で副流束１１同士を衝突さ
せるように構成したものである。

【００２４】図４に示すように、本実施例２では、上記
実施例１と同様に、渦流室口金１６には１本の主噴孔５
と４本の副噴孔６の合計５本の噴孔が貫設される。そし
て、上記主噴孔５とこれに接する副噴孔６ｂの間の稜線
１８ｂ、及び副噴孔６ａ・６ｂ同士の稜線１８ａは、と
もに主燃焼室４側から渦流室２まで消失せずに明確に継
続形成される。

【００２５】上記渦流室口金１６の最外側に位置する一
方の組の副噴孔６ａから流入する副流束１１ａ同士を当
該副噴孔６ａに近い位置で衝突可能にする。また、主噴
孔５に接する側の他方の組の副噴孔６ｂから流入する副
流束１１ｂ同士を副噴孔６ｂから遠ざかる位置で衝突可
能に構成する。

【００２６】本実施例２では、上記実施例１と同様に、
合計５本の流束が渦流室２に流入する。そして、図５に
示すように、副噴孔に近い側と遠い側で各々一組の副流
束１１ａ・１１ｂ同士が衝突し、この夫々の衝突地点の
近くを流速の大きい主流束１０が吹き抜けるので、流速
の差異により主流束１０の通風上手側と下手側に乱流が
生じて、微小渦流が多数発生する。このため、渦流室２
内の空気利用率はやはり実施例１と同様に有効に高ま
り、ディーゼルエンジンＥの燃焼性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】同実施例１に関する渦流室への主流束と副流束
の流入説明図であり、図２Ａは渦流室の左側面視での流
入図、図２Ａは同正面視での流入図である。

【図３】縦型ディーゼルエンジンの要部縦断面図であ
る。

【図４】本発明の実施例２を示す図１の相当図である。

【図５】同実施例２を示す図２の相当図である。

【図６】従来技術を示す渦流室の正面視での主流束と副
流束の流入説明図である。

【符号の説明】

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・６ａ・６ｂ…副噴孔、７…副噴
孔の軸心、８…主噴孔の軸心、１０…主流束、１１・１
１ａ・１１ｂ…副流束、１２…渦流室の内周壁、１３…
渦流室内の間隙空間、１４…副噴孔の軸心の交差点、１
５ａ・１５ｂ…渦流室内の対向空間、Ｅ…ディーゼルエ
ンジン。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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一組以上の副噴孔
   (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渦流室式ディーゼルエ
   ンジンの燃焼室において、副噴孔(６)を左右に分けて二組設け、一方の組の副噴孔
   (６ａ)から流入する副流束(１１ａ)同士と他方の組の副
   流束(１１ｂ)同士を、主流束(１０)を挟んだ前・後の対
   向空間(１５ａ・１５ｂ)内で各々衝突 可能に構成したこ
   とを特徴とする渦流室式ディーゼルエンジンの燃焼室。
2. 【請求項２】 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一組以上の副噴孔
   (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渦流室式ディーゼルエ
   ンジンの燃焼室において、 副噴孔(６)を左右に分けて二組設け、一方の組の副噴孔
   (６ａ)から流入する副流束(１１ａ)同士を当該副噴孔
   (６ａ)に近い位置で、他方の組の副流束(１１ｂ)同士を
   副噴孔(６ｂ)から遠ざかる位置 で各々衝突可能に構成し
   た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。