JP3295260B2 - Vortex chamber combustion chamber for diesel engine - Google Patents

Vortex chamber combustion chamber for diesel engine

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JP3295260B2 JP32417894A JP32417894A JP3295260B2 JP 3295260 B2 JP3295260 B2 JP 3295260B2 JP 32417894 A JP32417894 A JP 32417894A JP 32417894 A JP32417894 A JP 32417894A JP 3295260 B2 JP3295260 B2 JP 3295260B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの渦
室式燃焼室に関し、より詳しくは、主燃焼室の空気が渦
室内に渦状の主流束を形成して流入するように構成した
ディーゼルエンジンの渦室式燃焼室に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vortex chamber type combustion chamber for a diesel engine, and more particularly, to a diesel engine in which air in a main combustion chamber flows into the vortex chamber while forming a vortex main flux. It relates to a vortex chamber type combustion chamber.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来のディーゼルエンジンの渦室式燃焼
室では、図６に示すように、渦室１０５と主燃焼室１０
４とを連通する噴孔１０８を形成し、圧縮工程で主燃焼
室１０４から噴孔１０８を介して押し込まれた圧縮空気
を渦室１０５内に渦状の主流束１１０として流入させる
ことにより、空気と燃料を混合するように構成してあ
る。2. Description of the Related Art In a conventional vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine, as shown in FIG.
4 is formed, and compressed air pushed in from the main combustion chamber 104 through the injection holes 108 in the compression step is caused to flow into the vortex chamber 105 as a vortex main flux 110, so that air and It is configured to mix fuel.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、渦室１０５の中心部Ｏの付近では、主流束
１１０の流速が遅くなるため、中心部Ｏ付近での空気と
噴射燃料１１６との混合が十分でない。このため、渦室
１０５での空気利用率が低くなり、燃焼性能の低下、未
燃焼有害成分の発生等の問題が起こりやすい。However, in the above prior art, the flow rate of the main flux 110 is reduced near the center O of the vortex chamber 105, so that the flow of air and the injected fuel 116 near the center O is reduced. Insufficient mixing. For this reason, the air utilization rate in the vortex chamber 105 decreases, and problems such as a decrease in combustion performance and generation of unburned harmful components are likely to occur.

【０００４】[0004]

【発明の目的】本発明は上記の課題に鑑みてなされたも
のであり、渦室での空気利用率を高めることができるデ
ィーゼルエンジンの渦室式燃焼室を提供することを目的
としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to provide a vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine which can increase the air utilization rate in the vortex chamber.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１のディーゼルエンジンの渦室式燃焼室を、
例えば、図１および図２により説明すれば、ディーゼル
エンジンのシリンダヘッド２に渦室５を設け、渦室５を
噴孔８を介して主燃焼室４に連通し、主燃焼室４の空気
が噴孔８から渦室５内に渦状の主流束１０を形成して流
入するように構成したディーゼルエンジンの渦室式燃焼
室において、渦室内周面５ａに主流束１０の流動方向に
沿って案内溝１１を凹設し、この案内溝１１のうち終端
部域１１ｂの内底１１ｃが、その終端に行くにしたがっ
て浅くなるように形成し、案内溝１１で案内された流束
（２次流束１５）が渦室５の中心部寄りに偏向されるよ
うに構成し、前記噴孔８を主噴孔８と主噴孔８の左右両
脇に沿わせて設けた副噴孔４１，４１とから構成した点
と、主燃焼室の圧縮空気を主噴孔８と副噴孔４１，４１
から渦室５内に各々主流速１０と副流速４３，４３によ
って供給するように構成し、副噴孔４１の軸心４５，４
５を交差させ、当該交差点４６上に主噴孔８の軸心４９
を通過させ、渦室５内で主流速１０の両側に２つの副流
速４３を衝突させるように構成し、案内溝１１は主流束
１０に沿う渦室内周壁に凹設されている、ことを特徴と
する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine for achieving the above object.
For example, referring to FIGS. 1 and 2, a vortex chamber 5 is provided in a cylinder head 2 of a diesel engine, and the vortex chamber 5 communicates with a main combustion chamber 4 through an injection hole 8 so that air in the main combustion chamber 4 is discharged. In a vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine configured to form and flow into the vortex chamber 5 from the injection hole 8 into the vortex chamber 5, the vortex chamber circumferential surface 5a is guided along the flow direction of the main flux 10 in the vortex chamber peripheral surface 5a. A groove 11 is recessed, and the inner bottom 11c of the terminal end region 11b of the guide groove 11 is formed so as to become shallower toward the terminal end, and the flux guided by the guide groove 11 (secondary flux) 15) is configured to be deflected toward the center of the vortex chamber 5, and the injection hole 8 is formed on the main injection hole 8 and on both the left and right sides of the main injection hole 8.
Point composed of sub injection holes 41, 41 provided alongside
And the compressed air in the main combustion chamber is supplied to the main injection hole 8 and the sub injection holes 41, 41.
From the main flow velocity 10 and the sub flow velocity 43
And the axial centers 45, 4 of the sub-injection holes 41 are supplied.
5 and the center 49 of the main injection hole 8
And two sub-flows on either side of the main flow velocity 10 in the vortex chamber 5
The speed 43 is made to collide, and the guide groove 11
It is characterized in that it is recessed in the peripheral wall of the vortex chamber along 10 .

【０００６】請求項２のディーゼルエンジンの渦室式燃
焼室を、例えば、図３および図４により説明すれば、デ
ィーゼルエンジンのシリンダヘッド２に渦室５を設け、
渦室５を噴孔８を介して主燃焼室４に連通し、主燃焼室
４の空気が噴孔８から渦室５内に渦状の主流束３１を形
成して流入するように構成したディーゼルエンジンの渦
室式燃焼室において、噴孔８から渦室５に空気が最初に
流れ込む側の噴孔壁面２８を所定基礎形状（円弧３５）
にしたがって形成するとともに、噴孔８を挟んで反対側
の噴孔壁面２７を前記所定基礎形状（円弧３５）より偏
平な偏平基礎形状（楕円球２２）にしたがって形成する
ことにより、反対側の噴孔壁面２７の高さ位置を空気が
最初に流れ込む側の噴孔壁面２８よりも高く設定し、前
記噴孔８を主噴孔８と主噴孔８の左右両脇に沿わせて設
けた副噴孔４１，４１とから構成した点と、主燃焼室の
圧縮空気を主噴孔８と副噴孔４１，４１から渦室５内に
各々主流速１０と副流速４３，４３によって供給するよ
うに構成し、副噴孔４１の軸心４５，４５を交差させ、
当該交差点４６上に主噴孔８の軸心４９を通過させ、渦
室５内で主流速１０の両側に２つの副流速４３を衝突さ
せるように構成し、案内溝１１は主流束１０に沿う渦室
内周壁に凹設されている、ことを特徴とする。A vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine according to claim 2 will be described with reference to FIGS. 3 and 4, for example, in which a vortex chamber 5 is provided in a cylinder head 2 of a diesel engine.
The vortex chamber 5 is communicated with the main combustion chamber 4 through the injection hole 8, and the air in the main combustion chamber 4 is formed from the injection hole 8 into the vortex chamber 5 into the vortex chamber 5 while forming a main flux 31. In the vortex chamber type combustion chamber of the engine, the injection hole wall surface 28 on the side where air first flows from the injection hole 8 into the vortex chamber 5 has a predetermined basic shape (arc 35).
By forming the injection hole wall surface 27 on the opposite side of the injection hole 8 according to the flat basic shape (elliptical sphere 22) flatter than the predetermined basic shape (arc 35). the height position of the hole wall surface 27 is set higher than the side of the injection hole wall face 28 which air flows into the first, before
The injection hole 8 is provided along the main injection hole 8 and both right and left sides of the main injection hole 8.
And the main combustion chamber.
Compressed air flows from the main injection hole 8 and the sub injection holes 41, 41 into the vortex chamber 5.
They are supplied by the main flow velocity 10 and the sub flow velocity 43, 43, respectively.
So that the axes 45, 45 of the sub injection holes 41 intersect,
The axis 49 of the main injection hole 8 is passed over the intersection 46,
Two sub-velocities 43 collide on both sides of the main velocity 10 in the chamber 5.
The guide groove 11 is formed in a vortex chamber along the main flux 10.
It is characterized by being recessed in the inner peripheral wall .

【０００７】[0007]

【作用】請求項１のディーゼルエンジンの渦室式燃焼室
であれば、案内溝１１を凹設することにより、渦室内周
面５ａを流れる主流束１０から案内溝１１内を流れる２
次流束１５が分岐される。つまり、主流束１０は渦室内
周面５ａをある程度の広がりをもって流れるが、案内溝
１１が凹設された部分の主流束１０は案内溝１１内を流
れ、２次流束１５となる。この２次流束１５の生成によ
り、主流束１０と２次流束１５の間に乱流域が生じ微小
な渦流が発生して、空気と噴射燃料１６との混合が良好
に行われる。According to the first aspect of the present invention, in the case of the vortex chamber type combustion chamber of the diesel engine, the guide groove is recessed so that the main flux flowing through the peripheral surface of the vortex chamber flows through the guide groove.
The next flux 15 is branched. That is, the main flux 10 flows with a certain extent on the peripheral surface 5 a of the vortex chamber, but the main flux 10 in the portion where the guide groove 11 is recessed flows in the guide groove 11 and becomes the secondary flux 15. Due to the generation of the secondary flux 15, a turbulent flow region is generated between the main flux 10 and the secondary flux 15 to generate a small vortex, and the air and the injected fuel 16 are mixed well.

【０００８】また、案内溝１１のうち終端部域１１ｂの
内底１１ｃが、その終端に行くにしたがって浅くなるよ
うに形成し、案内溝１１で案内された２次流束１５が渦
室５の中心部寄りに偏向されるように構成しているの
で、発生した微小な渦流は渦室中心部に供給されること
になる。このように微小渦流の生成が促進されるととも
に、案内溝１１で案内された２次流束１５が渦室中心部
に供給されるので、渦室中心部での空気利用率を高める
ことができる。また、案内溝１１は主流束１０に沿う渦
室内周壁に凹設されているので、主流束１０は２つの副
流束４３と１つの２次流束（図５において図示せず）の
影響を受け、主流束１０の両側方向、前後方向（２次流
束できる方向）に微小渦流を形成させることができ、渦
室５内の空気利用率を一層、高めることができる。 The inner bottom 11c of the end portion 11b of the guide groove 11 is formed so as to become shallower toward the end thereof, and the secondary flux 15 guided by the guide groove 11 Since it is configured to be deflected toward the center, the generated minute vortex is supplied to the center of the vortex chamber. As described above, the generation of the minute vortex is promoted, and the secondary flux 15 guided by the guide groove 11 is supplied to the center of the vortex chamber, so that the air utilization rate at the center of the vortex chamber can be increased. . In addition, the guide groove 11 is a vortex along the main flux 10.
Since the main flux 10 is recessed in the peripheral wall of the room,
Of the flux 43 and one secondary flux (not shown in FIG. 5)
Affected, both sides of main flux 10, front and back (secondary flow
Vortices can be formed in the direction in which
The air utilization rate in the chamber 5 can be further increased.

【０００９】請求項２のディーゼルエンジンの渦室式燃
焼室であれば、反対側の噴孔壁面２７の高さ位置を空気
が最初に流れ込む側の噴孔壁面２８よりも高く設定して
いるので、主流束３１は偏平基礎形状（楕円球２２）に
したがって渦室５の中心部へ供給されることになり、渦
室中心部においても空気と噴射燃料との混合が十分に行
われる。また、案内溝１１は主流束１０に沿う渦室内周
壁に凹設されているので、副流束４３，４３の作用によ
り主流束１０の両側方向に微小渦流を形成でき、渦室５
の中心部に多量の微小渦流を供給できる。 In the case of the vortex chamber type combustion chamber of the diesel engine according to the second aspect, the height position of the injection hole wall surface 27 on the opposite side is set higher than the injection hole wall surface 28 on the side where air flows first. The main flux 31 is supplied to the center of the vortex chamber 5 according to the flat basic shape (the elliptical sphere 22), so that the air and the injected fuel are sufficiently mixed also in the center of the vortex chamber. In addition, the guide groove 11 is formed around the vortex chamber along the main flux 10.
Since it is recessed in the wall, the action of the sub-flux 43
A small vortex can be formed in both sides of the main flux 10 and the vortex chamber 5 can be formed.
Can supply a large amount of minute eddy current to the center of the.

【００１０】[0010]

【発明の効果】上記作用において説明したように、請求
項１の発明によれば、以下の特有の効果を奏する。 （イ）渦室中心部に微小渦流を供給できるので、渦室で
の空気利用率を高めることができ、燃焼性能の向上、未
燃焼有害成分の低減等の効果を得ることができる。 （ロ）案内溝の幅、深さを設定することにより、主流束
と２次流束との分岐比率を設定することができ、終端部
域の内底の傾斜角度を設定することにより２次流束の流
れ出す方向を調整できるので、各種構成の燃焼室にも広
範囲に適用できる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the following specific effects can be obtained. (A) Since a small vortex flow can be supplied to the center of the vortex chamber, the air utilization rate in the vortex chamber can be increased, and effects such as improved combustion performance and reduced unburned harmful components can be obtained. (B) By setting the width and depth of the guide groove, the branching ratio between the main flux and the secondary flux can be set, and the secondary angle can be set by setting the inclination angle of the inner bottom of the terminal area. Since the flow direction of the flux can be adjusted, it can be widely applied to combustion chambers of various configurations.

【００１１】 （ハ）渦室内周壁に案内溝を凹設するだけの簡単な加工
で実現でき、低コストで実施できる。（ニ）案内溝は主流束に沿う渦室内周壁に凹設されてい
るので、副流束の作用により主流束の両側方向に微小渦
流を形成でき、渦室の中心部の空気利用率を一層、高め
ることができる。 請求項２の発明によれば、上記（ニ）
の特有の効果とともに、主流束を渦室中心部に流れ込む
ように構成してるので、渦室中心部に気流の乱れを生じ
させて微小渦流を生成することができる。したがって、
渦室での空気利用率を高めることができ、燃焼性能の向
上、未燃焼有害成分の低減を達成できるという特有の効
果を奏する。(C) It can be realized by a simple process of merely providing a guide groove in the peripheral wall of the vortex chamber, and can be implemented at low cost. (D) The guide groove is recessed in the peripheral wall of the vortex chamber along the main flux.
Therefore, a small vortex moves in both directions of the main flux due to the action of the sub-flux.
The flow can be formed and the air utilization rate at the center of the vortex chamber can be further increased
Can be According to the invention of claim 2, the above (d)
In addition to the specific effect of (1), the main flow is configured to flow into the center of the vortex chamber, so that the turbulence of the air flow can be generated in the center of the vortex chamber to generate a minute vortex. Therefore,
The air utilization rate in the vortex chamber can be increased, and the specific effects of improving combustion performance and reducing unburned harmful components can be achieved.

【００１２】[0012]

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図１は本発明に係るディーゼルエンジンの渦
室式燃焼室の第１実施例を説明するための図であり、図
１（Ａ）は縦断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ
線矢視図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線拡大断面
図、図１（Ｄ）は図１（Ｂ）のＤ−Ｄ線拡大断面図、図
１（Ｅ）は渦室内での流束の流れを示す図である。図２
（Ａ）は案内溝の展開平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）
のＥ−Ｅ線断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG. 1 is a view for explaining a first embodiment of a vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine according to the present invention. FIG. 1 (A) is a longitudinal sectional view, and FIG. 1 (B) is FIG. 1 (A). BB
1 (C) is an enlarged sectional view taken along line CC of FIG. 1 (B), FIG. 1 (D) is an enlarged sectional view taken along line DD of FIG. 1 (B), and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a flow of a flux in a vortex chamber. FIG.
(A) is a developed plan view of the guide groove, and FIG. 2 (B) is FIG. 2 (A).
FIG. 7 is a sectional view taken along line EE of FIG.

【００１３】図１（Ａ）に示すように縦型ディーゼルエ
ンジンのシリンダ１の上側にシリンダヘッド２を組み付
け、シリンダ２内にピストン３を内嵌し、ピストン３と
シリンダヘッド２との間に主燃焼室４を形成している。
シリンダヘッド２には球形の渦室５を洞設し、シリンダ
ヘッド２の上方から渦室５内に燃料噴射ポンプの噴射ノ
ズル６を突入させている。シリンダヘッド２の下部に
は、渦室５に対応して渦室口金７を設け、その渦室口金
７に噴孔８を貫設することにより、主燃焼室４と渦室５
とを連通している。そして、圧縮工程で主燃焼室４から
噴孔８を介して押し込まれた圧縮空気は、図１（Ｅ）に
おいて符号１０で示す矢印のように渦状の主流束となっ
て流れ込むように構成してある。As shown in FIG. 1 (A), a cylinder head 2 is mounted on the upper side of a cylinder 1 of a vertical diesel engine, a piston 3 is fitted inside the cylinder 2, and a main body is provided between the piston 3 and the cylinder head 2. A combustion chamber 4 is formed.
A spherical vortex chamber 5 is provided in the cylinder head 2, and an injection nozzle 6 of a fuel injection pump projects into the vortex chamber 5 from above the cylinder head 2. A vortex chamber base 7 is provided below the cylinder head 2 in correspondence with the vortex chamber 5, and an injection hole 8 is provided through the vortex chamber base 7, so that the main combustion chamber 4 and the vortex chamber 5 are formed.
And communicates. The compressed air pushed in from the main combustion chamber 4 through the injection hole 8 in the compression step is configured to flow in a spiral main flux as shown by an arrow 10 in FIG. is there.

【００１４】また、渦室５の内壁上部の所定位置から主
流束１０の流れる方向に沿ってＶ字状の案内溝１１を凹
設している。渦室５は球形であるから、案内溝１１は渦
室内周面５ａを外側に突出するように略楕円状に凹設さ
れていることになる。図２（Ａ）に示すように案内溝１
１の先端部域１１ａは先端部ほど溝の幅が狭い先細形状
となっているとともに、図２（Ｂ）に示すように先端部
からなだらかに深くなる傾斜部１３により溝底１１ｃに
達するように形成されている。また、案内溝１１の終端
部域１１ｂには、溝底１１ｃからなだらかに浅くなって
渦室内壁面５ａに達する傾斜部１２が形成されている。In addition, a V-shaped guide groove 11 is recessed from a predetermined position above the inner wall of the vortex chamber 5 along the direction in which the main stream 10 flows. Since the vortex chamber 5 is spherical, the guide groove 11 is formed in a substantially elliptical shape so as to protrude outward from the peripheral surface 5a of the vortex chamber. As shown in FIG.
The tip region 11a has a tapered shape in which the width of the groove is narrower toward the tip, and reaches the groove bottom 11c by an inclined portion 13 that gradually becomes deeper from the tip as shown in FIG. 2 (B). Is formed. In addition, an inclined portion 12 that gradually becomes shallow from the groove bottom 11c and reaches the vortex chamber wall surface 5a is formed in the terminal end region 11b of the guide groove 11.

【００１５】次に、上記渦室式燃焼室の作用について説
明する。エンジンの吸気路を経て主燃焼室４に供給され
た空気は圧縮工程において、渦室５に主流束１０を形成
しながら流入する。この場合、渦室５の内周面５ａには
案内溝１１が凹設されているので、図１（Ｅ）に示すよ
うに案内溝１１の形成された先端部域１１ａ位置から主
流束１０とは別の流束（以下、２次流束１５と称する）
が分岐する。この２次流束１５が案内溝１１内を流れる
ことにより主流束１０の間に乱流域が生じて微小な渦流
が発生する。Next, the operation of the vortex chamber type combustion chamber will be described. The air supplied to the main combustion chamber 4 via the intake passage of the engine flows into the vortex chamber 5 while forming a main flux 10 in a compression process. In this case, since the guide groove 11 is recessed in the inner peripheral surface 5a of the vortex chamber 5, as shown in FIG. Is another flux (hereinafter referred to as secondary flux 15)
Branches. When the secondary flux 15 flows in the guide groove 11, a turbulent flow region is generated between the main fluxes 10, and a minute vortex is generated.

【００１６】また、２次流束１５は微小渦流を発生させ
ながら案内溝１１を流れ、案内溝１１の終端部域１１ｂ
に達する。終端部域１１ｂには傾斜部１２が形成されて
いるので、２次流束１５は傾斜部１２により偏向され、
渦室中心部方向へ流れる。したがって、本実施例の構成
では、主流速１０とは別に、渦室中心部に向かって微小
な渦流を伴った２次流束１５を形成することができ、渦
室中心部においても空気が噴射燃料１６と均一にムラな
く混合されることになる。この作用により渦室５内の空
気利用率を高めることができ、エンジンの燃焼性能を向
上させることができる。The secondary flux 15 flows through the guide groove 11 while generating a small eddy current, and the terminal area 11b of the guide groove 11
Reach Since the inclined portion 12 is formed in the terminal region 11b, the secondary flux 15 is deflected by the inclined portion 12,
It flows toward the center of the vortex chamber. Therefore, in the configuration of the present embodiment, a secondary flux 15 accompanied by a small vortex can be formed toward the center of the vortex chamber separately from the main flow velocity 10, and air is also injected at the center of the vortex chamber. The fuel 16 is evenly and uniformly mixed. By this action, the air utilization rate in the vortex chamber 5 can be increased, and the combustion performance of the engine can be improved.

【００１７】[0017]

【実施例２】図３は本発明に係るディーゼルエンジンの
渦室式燃焼室の第２実施例を説明するための図であり、
図３（Ａ）は縦断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−
Ｂ線矢視図である。図４はこの実施例において渦室の構
造を説明するための図である。FIG. 3 is a view for explaining a second embodiment of a vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine according to the present invention.
3A is a longitudinal sectional view, and FIG. 3B is a cross-sectional view of FIG.
FIG. FIG. 4 is a view for explaining the structure of the vortex chamber in this embodiment.

【００１８】この実施例に係る渦室式燃焼室において
も、シリンダヘッド２に渦室５を洞設し、渦室５に対応
して渦室口金７を設け、その渦室口金７に噴孔８を貫設
することにより、主燃焼室４と渦室５とを連通してい
る。また、図４に示すように渦室５の上半部分、即ちシ
リンダヘッド２に洞設される部分は、Ｏを中心とする半
径ｒ１の半球２１となっている。Also in the vortex chamber type combustion chamber according to this embodiment, a vortex chamber 5 is provided in the cylinder head 2, a vortex chamber base 7 is provided corresponding to the vortex chamber 5, and an injection hole is provided in the vortex chamber base 7. 8, the main combustion chamber 4 and the vortex chamber 5 are communicated. As shown in FIG. 4, the upper half portion of the vortex chamber 5, that is, the portion provided in the cylinder head 2 is a hemisphere 21 having a radius r1 around O.

【００１９】また、渦室５の下半部分、即ち渦室口金７
に形成されている部分は、球よりも偏平な形状である楕
円球２２を基礎形状としている。そして、楕円球２２に
噴孔８を形成した後、噴孔右側（空気がすぐ流入する
側）の楕円内周面部分を半径ｒ２の小円２３の円弧で削
り、円弧壁面２４と楕円壁面２５との間を滑らかに連続
するように接続壁２６で接続することにより、半径ｒ１
の円弧３５としている。一方、噴孔左側壁面２７（流束
が旋回した後に達する側）は楕円球２２の壁面をそのま
ま使用しているので、噴孔左側壁面２７の高さ位置は、
噴孔右側壁２８の高さ位置に比べてｄだけ高くなってい
る。The lower half of the vortex chamber 5, that is, the vortex chamber base 7
Has a basic shape of an elliptical sphere 22 which is flatter than a sphere. After the injection hole 8 is formed in the ellipsoidal sphere 22, the inner peripheral surface portion of the ellipse on the right side of the injection hole (the side where air flows in immediately) is cut with an arc of a small circle 23 having a radius r2, and the arc wall surface 24 and the elliptical wall surface 25 Is connected by the connecting wall 26 so as to be smoothly continuous with the radius r1.
Arc 35. On the other hand, since the left side wall 27 of the injection hole (the side reached after the flux turns) uses the wall surface of the elliptical sphere 22 as it is, the height position of the left side wall 27 of the injection hole is
It is higher by d than the height position of the injection hole right side wall 28.

【００２０】次に、上記渦室式燃焼室の作用について説
明する。エンジンの吸気路を経て主燃焼室５に供給され
た空気は圧縮工程において、渦室５に流入して渦状の主
流速３１を形成する（図３（Ａ）中符号３１参照）。こ
の場合、渦室５内を旋回して噴孔左側壁２７に達した主
流束３１は、噴孔左側壁面２７により偏向して渦室中心
部に達するので、完全な球形内を主流束３１が旋回する
のに比べて渦室中心部に流束を供給できるとともに、渦
室中心部の気流が乱れることになる。この気流の乱れに
よって微小な渦流が多数形成され、渦室中心部において
も空気が噴射燃料と均一にムラなく混合されることにな
り、渦室内の空気利用率を高めることができる。Next, the operation of the vortex chamber type combustion chamber will be described. The air supplied to the main combustion chamber 5 through the intake passage of the engine flows into the vortex chamber 5 in the compression process to form a vortex main flow velocity 31 (see the reference numeral 31 in FIG. 3A). In this case, the main flux 31 that has swirled in the vortex chamber 5 and reached the injection hole left side wall 27 is deflected by the injection hole left side wall 27 and reaches the center of the vortex chamber, so that the main flux 31 passes through a complete sphere. As compared with the swirling, the vortex chamber can be supplied with the flux at the center, and the airflow at the center of the vortex chamber is disturbed. Due to the turbulence of the airflow, a large number of minute vortices are formed, and even in the center of the vortex chamber, the air is evenly mixed with the injected fuel, so that the air utilization rate in the vortex chamber can be increased.

【００２１】[0021]

【実施例３】図５はこの発明に係るディーゼルエンジン
の渦室式燃焼室の第３実施例を説明するための図であ
り、図５（Ａ）は渦室での主流束と副流束の流入を概略
的に説明するための図、図５（Ｂ）は主燃焼室から見た
渦室口金の外観図である。この第３実施例の特徴点は、
第１実施例の構成あるいは第２実施例の構成において、
噴孔を主噴孔８と主噴孔８の左右両脇に沿わせて設けた
副噴孔４１，４１とから構成した点と、主燃焼室の圧縮
空気を主噴孔８と副噴孔４１，４１から渦室５内に各々
主流速１０と副流速４３，４３によって供給するように
構成した点と、副噴孔４１の軸心４５，４５を交差さ
せ、当該交差点４６上に主噴孔８の軸心４９を通過さ
せ、渦室５内で主流速１０の両側に２つの副流速４３を
衝突させるように構成した点のみである。Embodiment 3 FIG. 5 is a view for explaining a third embodiment of a vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine according to the present invention. FIG. 5 (A) shows a main flux and a sub flux in the vortex chamber. FIG. 5B is a view schematically illustrating the inflow of the vortex chamber, and FIG. 5B is an external view of the vortex chamber base viewed from the main combustion chamber. The features of the third embodiment are as follows.
In the configuration of the first embodiment or the configuration of the second embodiment,
The point where the injection hole is constituted by the main injection hole 8 and the sub injection holes 41, 41 provided along both right and left sides of the main injection hole 8, and the compressed air of the main combustion chamber is supplied to the main injection hole 8 and the sub injection hole A point configured to supply the vortex chamber 5 with the main flow velocity 10 and the sub flow velocity 43 from the axis 41 of the sub-injection hole 41 intersects with each other. The only difference is that two sub-flow rates 43 are made to pass through the axis 49 of the hole 8 and collide with the main flow velocity 10 on both sides in the vortex chamber 5.

【００２２】この第３実施例において第１実施例の構成
を採用した場合は、案内溝１１は主流束１０に沿う渦室
内周壁に凹設される。この場合、主流束１０は２つの副
流束４３と１つの２次流束（図５において図示せず）の
影響を受け、主流束１０の両側方向、前後方向（２次流
束できる方向）に微小渦流を形成させることができ、渦
室５内の空気利用率を一層、高めることができる。When the configuration of the first embodiment is employed in the third embodiment, the guide groove 11 is formed in the peripheral wall of the vortex chamber along the main flux 10. In this case, the main flux 10 is affected by two sub-fluxes 43 and one secondary flux (not shown in FIG. 5), and the main flux 10 is on both sides, the front-rear direction (the direction in which the secondary flux can be performed). Vortex flow can be formed in the vortex chamber 5, and the air utilization rate in the vortex chamber 5 can be further increased.

【００２３】また、この第３実施例において第２実施例
の構成を採用した場合にも、副流束４３，４３の作用に
より主流束１０の両側方向に微小渦流を形成できるとと
もに、段差ｄ（図４参照）によって渦室５の中心方向に
主流束１０を供給でき、空気利用率を高めることができ
る。Also in the case where the configuration of the second embodiment is adopted in the third embodiment, a small eddy current can be formed in both sides of the main flux 10 by the action of the sub-fluxes 43, 43, and the step d ( 4), the main flux 10 can be supplied toward the center of the vortex chamber 5, and the air utilization rate can be increased.

【００２４】この発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、この発明の要旨を変更しない範囲内において種
々の設計変更を施すことが可能である。以下、そのよう
な実施例を説明する。 （１）前記第１実施例では、Ｖ字状を基本とした案内溝
を採用したが、矩形状、円弧状の案内溝であってもよ
い。また、前記第１実施例では案内溝は渦室内周面に１
本だけ形成したが、主流束は幅方向に広がりを持って渦
室内に流入するので、その広がりに対応させて複数本の
案内溝を形成してもよい。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various design changes can be made without departing from the scope of the present invention. Hereinafter, such an embodiment will be described. (1) In the first embodiment, a guide groove based on a V-shape is employed, but a rectangular or arc-shaped guide groove may be used. In the first embodiment, the guide groove is provided on the peripheral surface of the vortex chamber.
Although only the book is formed, since the main flux flows into the swirl chamber while spreading in the width direction, a plurality of guide grooves may be formed corresponding to the spread.

【００２５】（２）前記第２実施例では、主流束を中心
部方向へ流れるようにするために渦室口金に形成する下
半部分の基本形状を、球に比べて偏平な楕円球に設定し
たが、楕円球に限らず、噴孔左側壁面の高さが噴孔右側
壁面の高さよりも高くなるような、偏平で滑らかな基本
形状であれば特に限定されるものではない。(2) In the second embodiment, the basic shape of the lower half portion formed in the vortex chamber base for allowing the main flux to flow toward the center is set to be an elliptical sphere which is flatter than a sphere. However, the present invention is not limited to an elliptical sphere, but is not particularly limited as long as the height of the left wall surface of the injection hole is higher than the height of the right wall surface of the injection hole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係るディーゼルエンジンの渦室式燃焼
室の第１実施例を説明するための図であり、図１（Ａ）
は縦断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視
図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線拡大断面図、図
１（Ｄ）は図１（Ｂ）のＤ−Ｄ線拡大断面図、図１
（Ｅ）は渦室内での流束の流れを示す図である。FIG. 1 is a view for explaining a first embodiment of a vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine according to the present invention, and FIG.
1B is a longitudinal sectional view, FIG. 1B is a sectional view taken along line BB of FIG. 1A, FIG. 1C is an enlarged sectional view taken along line CC of FIG. 1B, and FIG. FIG. 1 is an enlarged sectional view taken along line DD of FIG.
(E) is a figure which shows the flow of the flux in the vortex chamber.

【図２】図２（Ａ）は案内溝の展開平面図、図２（Ｂ）
は図２（Ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。FIG. 2 (A) is a developed plan view of a guide groove, and FIG. 2 (B).
FIG. 3 is a sectional view taken along line EE of FIG.

【図３】本発明に係るディーゼルエンジンの渦室式燃焼
室の第２実施例を説明するための図であり、図３（Ａ）
は縦断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図
である。FIG. 3 is a view for explaining a second embodiment of the vortex chamber type combustion chamber of the diesel engine according to the present invention, and FIG.
FIG. 3B is a longitudinal sectional view, and FIG. 3B is a view taken along line BB of FIG. 3A.

【図４】第２実施例における渦室の構造を説明するため
の図である。FIG. 4 is a view for explaining a structure of a vortex chamber in a second embodiment.

【図５】本発明に係るディーゼルエンジンの渦室式燃焼
室の第３実施例を説明するための図であり、図５（Ａ）
は渦室での主流束と副流束の流入を概略的に説明するた
めの図、図５（Ｂ）は主燃焼室から見た渦室口金の外観
図である。FIG. 5 is a view for explaining a third embodiment of the vortex chamber type combustion chamber of the diesel engine according to the present invention, and FIG.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the inflow of the main flux and the sub-flux in the vortex chamber, and FIG. 5B is an external view of the vortex chamber base viewed from the main combustion chamber.

【図６】従来のディーゼルエンジンの渦室式燃焼室の縦
断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a vortex chamber type combustion chamber of a conventional diesel engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２…シリンダヘッド、４…主燃焼室、５…渦室、５ａ…
渦室内周面、８…噴孔、１０…主流束、１１…案内溝、
１１ｂ…終端部域、１１ｃ…溝底、２２…楕円球、２７
…噴孔左側壁面、２８…噴孔右側壁面、３５…円弧、４
１…副噴孔、４３…副流速、４５…副噴孔の軸心、４６
…交差点。2 ... Cylinder head, 4 ... Main combustion chamber, 5 ... Swirl chamber, 5a ...
8: injection hole, 10: main flux, 11: guide groove,
11b: terminal area, 11c: groove bottom, 22: oval sphere, 27
... Injection hole left side wall, 28 ... Injection hole right side wall, 35 ... Arc, 4
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sub injection hole, 43 ... Sub flow velocity, 45 ... Axial axis of sub injection hole, 46
… Intersection .

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 19/08 F02B 19/18 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02B 19/08 F02B 19/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ディーゼルエンジンのシリンダヘッド
（２）に渦室（５）を設け、渦室（５）を噴孔（８）を
介して主燃焼室（４）に連通し、主燃焼室（４）の空気
が噴孔（８）から渦室（５）内に渦状の主流束（１０）
を形成して流入するように構成したディーゼルエンジン
の渦室式燃焼室において、 渦室内周面（５ａ）に主流束（１０）の流動方向に沿っ
て案内溝（１１）を凹設し、この案内溝（１１）のうち
終端部域（１１ｂ）の内底（１１ｃ）が、その終端に行
くにしたがって浅くなるように形成し、案内溝（１１）
で案内された流束（１５）が渦室（５）の中心部寄りに
偏向されるように構成し、 前記噴孔（８）を主噴孔（８）と主噴孔（８）の左右両
脇に沿わせて設けた副噴孔（４１，４１）とから構成
し、主燃焼室の圧縮空気を主噴孔（８）と副噴孔（４
１，４１）から渦室（５）内に各々主流速（１０）と副
流速（４３，４３）によって供給するように構成し、副
噴孔（４１）の軸心（４５，４５）を交差させ、当該交
差点（４６）上に主噴孔（８）の軸心（４９）を通過さ
せ、渦室（５）内で主流速（１０）の両側に２つの副流
速（４３）を衝突させるように構成し、案内溝（１１）
は主流束（１０）に沿う渦室内周壁に凹設されている、
ことを特徴とするディーゼルエンジンの渦室式燃焼室。A vortex chamber (5) is provided in a cylinder head (2) of a diesel engine, and the vortex chamber (5) communicates with a main combustion chamber (4) through an injection hole (8) to form a main combustion chamber (5). The air of (4) flows into the vortex chamber (5) from the injection hole (8) into the vortex main flow (10).
In a vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine configured to flow into the vortex chamber, a guide groove (11) is formed in the vortex chamber peripheral surface (5a) along the flow direction of the main flux (10). The inner groove (11c) of the terminal area (11b) of the guide groove (11) is formed so as to become shallower toward the terminal end, and the guide groove (11) is formed.
Is configured to be deflected toward the center of the vortex chamber (5), and the injection hole (8) is divided into the main injection hole (8) and the left and right of the main injection hole (8). Both
Consists of sub injection holes (41, 41) provided alongside
The compressed air in the main combustion chamber is supplied to the main injection hole (8) and the sub injection hole (4).
1, 41) into the vortex chamber (5) and the main flow velocity (10) and
It is configured to be supplied by the flow rate (43, 43),
The axis (45, 45) of the injection hole (41) is crossed,
It passes through the axis (49) of the main injection hole (8) on the difference point (46).
In the vortex chamber (5) on both sides of the main flow velocity (10)
The speed (43) is configured to collide with the guide groove (11).
Is recessed in the peripheral wall of the vortex chamber along the main flux (10),
A vortex chamber combustion chamber for a diesel engine, characterized in that: 【請求項２】 ディーゼルエンジンのシリンダヘッド
（２）に渦室（５）を設け、渦室（５）を噴孔（８）を
介して主燃焼室（４）に連通し、主燃焼室（４）の空気
が噴孔（８）から渦室（５）内に渦状の主流束（３１）
を形成して流入するように構成したディーゼルエンジン
の渦室式燃焼室において、 噴孔（８）から渦室（５）に空気が最初に流れ込む側の
噴孔壁面（２８）を所定基礎形状（３５）にしたがって
形成するとともに、噴孔（８）を挟んで反対側の噴孔壁
面（２７）を前記所定基礎形状（３５）より偏平な偏平
基礎形状（２２）にしたがって形成することにより、反
対側の噴孔壁面（２７）の高さ位置を空気が最初に流れ
込む側の噴孔壁面（２８）よりも高く設定し、 前記噴孔（８）を主噴孔（８）と主噴孔（８）の左右両
脇に沿わせて設けた副噴孔（４１，４１）とから構成し
た点と、主燃焼室の圧縮空気を主噴孔（８）と副噴孔
（４１，４１）から渦室（５）内に各々主流速（１０）
と副流速（４３， ４３）によって供給するように構成
し、副噴孔（４１）の軸心（４５，４５）を交差させ、
当該交差点（４６）上に主噴孔（８）の軸心（４９）を
通過させ、渦室（５）内で主流速（１０）の両側に２つ
の副流速（４３）を衝突させるように構成し、案内溝
（１１）は主流束（１０）に沿う渦室内周壁に凹設され
ている、 ことを特徴とするディーゼルエンジンの渦室式
燃焼室。2. A vortex chamber (5) is provided in a cylinder head (2) of a diesel engine, and the vortex chamber (5) communicates with a main combustion chamber (4) through an injection hole (8). The air of 4) flows from the injection hole (8) into the vortex chamber (5) into the vortex main flow (31).
In the vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine configured to flow into the vortex chamber (5), the injection hole wall (28) on the side where air first flows into the vortex chamber (5) from the injection hole (8) is formed into a predetermined basic shape ( 35) and by forming the injection hole wall surface (27) on the opposite side of the injection hole (8) according to the flat basic shape (22) which is flatter than the predetermined basic shape (35). the height position of the side of the injection hole wall face (27) is set higher than the first flow side of the nozzle hole wall surface (28) is air, said injection hole (8) and the main injection hole (8) main injection hole ( 8) Left and right
And sub injection holes (41, 41) provided along the sides.
And the compressed air in the main combustion chamber is injected into the main injection hole (8) and the sub injection hole.
Main flow velocity (10) from (41, 41) into the vortex chamber (5)
And supply by the auxiliary flow velocity (43, 43)
And crosses the axis (45, 45) of the sub injection hole (41),
The axis (49) of the main injection hole (8) is placed on the intersection (46).
Through the vortex chamber (5), two on each side of the main flow velocity (10)
And the guide groove
(11) is recessed in the peripheral wall of the vortex chamber along the main flux (10).
And that the vortex chamber type combustion chamber of a diesel engine, characterized in that.
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