JP3780161B2 - ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室として、図3及び図4に示すものがある。
これは、本発明と同様、次の構成を備えている。
すなわち、図3に示すように、シリンダヘッド(101)のヘッド凹部(102)と、連通孔口金(103)と、燃料噴射ノズル(104)と、防熱具(105)とを備え、ヘッド凹部(102)は、入口側の口金嵌入部(106)と奥側のヘッド凹面部(107)とを備え、ヘッド凹面部(107)はノズル挿入口(108)を備え、連通孔口金(103)は、口金凹面部(110)と連通孔(111)とを備え、防熱具(105)はキャップ部分(112)を備え、
【0003】
ヘッド凹部(102)の口金嵌入部(106)に連通孔口金(103)を嵌入し、口金凹面部(110)とヘッド凹面部(107)とで取り囲まれた空間内にうず室(113)を形成し、このうず室(113)を上記連通孔(111)でシリンダ内燃焼室(114)と連通させ、燃料噴射ノズル(104)のノズル先端部(115)を上記ノズル挿入口(108)からうず室(113)に向けて突出させ、このノズル先端部(115)に防熱具(105)のキャップ部分(112)を嵌合させている。
【0004】
この従来技術では、図4に示すように、ヘッド凹面部(107)からキャップ部分(112)をうず室(113)内に突出させている。このため、うず流(117)の流動方向を基準として、ヘッド凹面部(107)のうち、キャップ部分(112)にその下流側で隣接する下流側隣接部分(119)と、キャップ部分(112)との境界部分(121)に大きな段部が形成される。また、ヘッド凹面部(107)のうち、キャップ部分(112)にその上流側で隣接する上流側隣接部分(118)と、キャップ部分(112)との境界部分(120)にも大きな段部が形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術には、次の問題がある。
《1》付着した燃料がうず流に巻き込まれにくい。
ノズル先端部(115)から噴射された燃料は、うず流(117)に吹き流されて飛散し、下流側隣接部分(119)の表面に付着することがある。この従来技術では、図4に示すように、下流側の境界部分(121)に大きな段部があるため、下流側隣接部分(119)の表面近傍にはうず流(117)の流通経路から外れたよどみが形成される。このため、下流側隣接部分(119)の表面に付着した燃料がうず流(117)に巻き込まれにくく、これが燃焼しないまま排気中に混入し、青白煙が発生しやすい。
【0006】
《2》付着した燃料が燃焼しにくい。
図4に示すように、下流側隣接部分(119)は、むき出しのヘッド凹面部(107)であるため、ここで受けた燃焼熱は、シリンダヘッド(101)に逃げやすい。このため、この下流側隣接部分(119)の表面に付着した燃料が燃焼しにくく、これも青白煙発生の要因となっている。
【0007】
《3》うず流の流速が低下しやすい。
図4に示すように、上流側の境界部分(120)に大きな段部があるため、うず流(117)がこの段部に衝突し、その流速が低下する。このため、空気と噴射燃料との混合が不充分となり、これも青白煙発生の要因となっている。
【0008】
本発明の課題は、上記問題点を解決できるディーゼルエンジンのうず室式燃焼室を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(請求項1の発明)
図1に示すように、シリンダヘッド(1)のヘッド凹部(2)と、連通孔口金(3)と、燃料噴射ノズル(4)と、防熱具(5)とを備え、ヘッド凹部(2)は、入口側の口金嵌入部(6)と奥側のヘッド凹面部(7)とを備え、ヘッド凹面部(7)はノズル挿入口(8)を備え、連通孔口金(3)は、口金凹面部(10)と連通孔(11)とを備え、防熱具(5)はキャップ部分(12)を備え、
【0010】
ヘッド凹部(2)の口金嵌入部(6)に連通孔口金(3)を嵌入し、口金凹面部(10)とヘッド凹面部(7)とで取り囲まれた空間内にうず室(13)を形成し、このうず室(13)を上記連通孔(11)でシリンダ内燃焼室(14)と連通させ、燃料噴射ノズル(4)のノズル先端部(15)を上記ノズル挿入口(8)からうず室(13)に向けて突出させ、このノズル先端部(15)に防熱具(5)のキャップ部分(12)を嵌合させた、ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
【0011】
図2に示すように、防熱具(5)に半球部分(16)を設け、この半球部分(16)をヘッド凹面部(7)に沿わせ、この半球部分(16)から上記キャップ部分(12)をうず室(13)内に向けて膨出させ、うず流(17)の流動方向を基準として、半球部分(16)のうち、キャップ部分(12)にその下流側で隣接する下流側隣接部分(19)をうず室(13)内に向けて膨出させ、
【0012】
図2に示すように、前記下流側隣接部分(19)とヘッド凹面部(7)との間に断熱空間(9)を形成した、ことを特徴とするディーゼルエンジンのうず室式燃焼室。
【0013】
(請求項2の発明)
請求項1に記載したディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
図2に示すように、前記半球部分(16)のうち、キャップ部分(12)にその上流側で隣接する上流側隣接部分(18)をうず室(13)内に向けて膨出させ、
【0014】
図2に示すように、前記上流側隣接部分(18)とヘッド凹面部(7)との間に断熱空間(26)を形成した、ことを特徴とするディーゼルエンジンのうず室式燃焼室。
【0015】
【発明の作用及び効果】
(請求項1の発明)
請求項1の発明は、次の作用効果を奏する。
《1》付着した燃料がうず流にスムーズに巻き込まれる。
ノズル先端部(15)から噴射された燃料噴霧は、うず流(17)に吹き流されて飛散し、下流側隣接部分(19)の表面に付着することがある。しかし、本発明では、図2に示すように、半球部分(16)のうち、キャップ部分(12)にその下流側で隣接する下流側隣接部分(19)をうず室(13)内に膨出させているため、下流側の境界部分(21)に大きな段部が形成されにくく、下流側隣接部分(19)の表面近傍にうず流(17)の流通経路から外れたよどみが形成されにくい。このため、下流側隣接部分(19)の表面に付着した燃料がうず流(17)に巻き込まれやすく、これが速やかに燃焼し、青白煙が発生しにくい。
【0016】
請求項1の発明は、上記作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
《2》付着した燃料が燃焼しやすい。
図2に示すように、下流側隣接部分(19)とヘッド凹面部(7)との間に断熱空間(9)があるため、下流側隣接部分(19)で受けた燃焼熱は、シリンダヘッド(1)に逃げにくい。このため、下流側隣接部分(19)の表面に付着した燃料の燃焼が促進され、青白煙が発生しにくい。
【0017】
(請求項2の発明)
請求項2の発明は、請求項1の発明の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
《3》うず流の流速が低下しにくい。
図2に示すように、上流側隣接部分(18)をうず室(13)内に向けて膨出させたため、上流側の境界部分(20)に大きな段部が形成されにくく、うず流(17)の流速低下が起こりにくい。このため、空気と噴射燃料とが良好に混合され、青白煙が発生しにくい。
【0018】
請求項2の発明は、上記作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
《4》うず室の温度を高く維持することができる。
図2に示すように、前記上流側隣接部分(18)とヘッド凹面部(7)との間に断熱空間(26)を形成したため、うず室(13)からシリンダヘッド(1)への放熱を断熱空間(26)で抑制することができる。このため、うず室(13)の温度を高く維持することができ、青白煙が発生しにくいとともに、始動性も高まる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1及び図2は本発明の実施形態を説明する図で、この実施形態では、うず室燃焼室を備えた縦型ディーゼルエンジンについて説明する。
【0020】
このエンジンの構成は、次の通りである。
図1に示すように、このエンジンは、シリンダ(27)とピストン(28)とシリンダヘッド(1)とを備えている。ピストン(28)は、シリンダ(27)に内嵌されている。シリンダヘッド(1)はシリンダ(27)の上部に組み付けられている。
【0021】
うず室式燃焼室の構成は、次の通りである。
図1に示すように、この燃焼室は、シリンダヘッド(1)のヘッド凹部(2)と、連通孔口金(3)と、燃料噴射ノズル(4)と、防熱具(5)とを備えている。ヘッド凹部(2)は、入口側の口金嵌入部(6)と奥側のヘッド凹面部(7)とを備えている。ヘッド凹面部(7)はノズル挿入口(8)を備えている。連通孔口金(3)は、口金凹面部(10)と連通孔(11)とを備えている。防熱具(5)はキャップ部分(12)を備えている。
【0022】
図1に示すように、ヘッド凹部(2)の口金嵌入部(6)に連通孔口金(3)を嵌入し、口金凹面部(10)とヘッド凹面部(7)とで取り囲まれた空間内にうず室(13)を形成している。このうず室(13)を上記連通孔(11)でシリンダ内燃焼室(14)と連通させ、燃料噴射ノズル(4)のノズル先端部(15)を上記ノズル挿入口(8)からうず室(13)に向けて突出させている。このノズル先端部(15)に防熱具(5)のキャップ部分(12)を嵌合させている。この防熱具(5)のキャップ部分(12)は、うず室(13)からノズル先端部(15)への燃焼熱の伝達を抑制し、ノズル先端部(15)内でのカーボンによる弁体の膠着を防止する。キャップ部分(12)の先端中央部に噴射開口(12b)をあけ、ここらかノズル先端部(15)の先端面をうず室(13)に臨ませている。ノズル先端面から噴射される燃料は、この噴射開口(12b)を通過する。
【0023】
寒冷始動時に生じる青白煙の発生を抑制するため、防熱具(5)には次の工夫がなされている。
図2に示すように、防熱具(5)に半球部分(16)を設け、この半球部分(16)をヘッド凹面部(7)に沿わせている。この半球部分(16)から上記キャップ部分(12)をうず室(13)内に向けて膨出させている。うず流(17)の流動方向を基準として、半球部分(16)のうち、キャップ部分(12)にその下流側で隣接する下流側隣接部分(19)をうず室(13)内に向けて膨出させている。この下流側隣接部分(19)の膨出端面(19a)とキャップ部分(12)の膨出端面(12a)との境界部分(21)を、段部を形成することなく連続させ、これら膨出端面(12a)(19a)で一連のうず室案内面を形成している。この下流側隣接部分(19)の膨出端面(19a)とヘッド凹面部(7)との間に断熱空間(9)を形成している。
【0024】
図2に示すように、前記半球部分(16)のうち、キャップ部分(12)にその上流側で隣接する上流側隣接部分(18)をうず室(13)内に向けて膨出させている。この上流側隣接部分(18)の膨出端面(18a)とキャップ部分(12)の膨出端面(12a)との上流側境界部分(20)を、段部を形成することなく連続させ、これらの膨出端面(18a)(12a)で一連のうず流案内面を形成している。この上流側隣接部分(18)の膨出端面(18a)とヘッド凹面部(7)との間に断熱空間(26)を形成している。
【0025】
半球部分(16)のうち、前記下流側隣接部分(19)よりも更に下流側の部分(24)からうず室(13)内にヒートプラグ(25)を突出させている。寒冷始動時に、ヒートプラグ(25)を発熱させると、うず室(13)内の空気が熱せられ、燃料噴霧の燃焼が促進され、青白煙の発生はより一層抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンを説明する図で、図1(A)はうず室式燃焼室の縦断面図、図1(B)は図1(A)のB−B線断面図である。
【図2】 図1のエンジンのうず室式燃焼室の要部を説明する図で、図2(A)は要部縦断面図、図2(B)は防熱具の底面図である。
【図3】 従来技術に係るディーゼルエンジンを説明する図で、図3(A)はうず室式燃焼室の縦断面図、図3(B)は図3(A)のB−B線断面図である。
【図4】 図3のエンジンのうず室式燃焼室の要部を説明する図で、図4(A)は要部縦断面図、図4(B)はヘッド凹面部の底面図である。
【符号の説明】
(1)…シリンダヘッド、(2)…ヘッド凹部、(3)…連通孔口金、(4)…燃料噴射ノズル、(5) …防熱具、(6) …口金嵌入部、(7)…ヘッド凹面部、(8) …ノズル挿入口、(9) …断熱空間、(10) …口金凹面部、(11) …連通孔、(12) …キャップ部分、(12a) …膨出端面、(13) …うず室、(14) …シリンダ内燃焼室、(15) …ノズル先端部、(16) …半球部分、(17) …うず流、(18)…上流側隣接部分、(18a) …膨出端面、(19) …下流側隣接部分、(19a) …膨出端面、(20) …上流側の境界部分、(21) …下流側の境界部分、( 26 ) … 断熱空間。
Claims (2)
- シリンダヘッド(1)のヘッド凹部(2)と、連通孔口金(3)と、燃料噴射ノズル(4)と、防熱具(5)とを備え、ヘッド凹部(2)は、入口側の口金嵌入部(6)と奥側のヘッド凹面部(7)とを備え、ヘッド凹面部(7)はノズル挿入口(8)を備え、連通孔口金(3)は、口金凹面部(10)と連通孔(11)とを備え、防熱具(5)はキャップ部分(12)を備え、
ヘッド凹部(2)の口金嵌入部(6)に連通孔口金(3)を嵌入し、口金凹面部(10)とヘッド凹面部(7)とで取り囲まれた空間内にうず室(13)を形成し、このうず室(13)を上記連通孔(11)でシリンダ内燃焼室(14)と連通させ、燃料噴射ノズル(4)のノズル先端部(15)を上記ノズル挿入口(8)からうず室(13)に向けて突出させ、このノズル先端部(15)に防熱具(5)のキャップ部分(12)を嵌合させた、ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
防熱具(5)に半球部分(16)を設け、この半球部分(16)をヘッド凹面部(7)に沿わせ、この半球部分(16)から上記キャップ部分(12)をうず室(13)内に向けて膨出させ、うず流(17)の流動方向を基準として、半球部分(16)のうち、キャップ部分(12)にその下流側で隣接する下流側隣接部分(19)をうず室(13)内に向けて膨出させ、
前記下流側隣接部分 ( 19 ) とヘッド凹面部 ( 7 ) との間に断熱空間 ( 9 ) を形成した、ことを特徴とするディーゼルエンジンのうず室式燃焼室。 - 請求項1に記載したディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
前記半球部分(16)のうち、キャップ部分(12)にその上流側で隣接する上流側隣接部分(18)をうず室(13)内に向けて膨出させ、
前記上流側隣接部分 ( 18 ) とヘッド凹面部 ( 7 ) との間に断熱空間 ( 26 ) を形成した、ことを特徴とするディーゼルエンジンのうず室式燃焼室。
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