JPH01200012A - 渦流室式ディーゼル機関の燃焼室 - Google Patents

渦流室式ディーゼル機関の燃焼室

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JPH01200012A JP63023388A JP2338888A JPH01200012A JP H01200012 A JPH01200012 A JP H01200012A JP 63023388 A JP63023388 A JP 63023388A JP 2338888 A JP2338888 A JP 2338888A JP H01200012 A JPH01200012 A JP H01200012A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、渦流室式ディーゼル機関の燃焼室形状の改良
に関する。
（従来の技術） 渦流室式ディーゼル機関の主燃焼室形状として、第３図
Ａ、Ｂに示したようなものが知られている。
これを説明すると、シリンダ中心からオフセットして位
置するようにシリングへラド４に設けられた渦流室５が
噴孔６を介して主燃焼室９に連通しており、ピストン３
の頂面８には前記噴孔６の主燃焼室側開口部のほぼ直下
領域から半径方向に延びる溝状のトレンチ部２６と、こ
のトレンチ部２６のピストン中心付近の領域から両側方
に拡がる略円形のキャビティ部１０とが形成されており
、これらでいわゆるクローバリーフ型のキャビティを構
成している。
この渦流室式燃焼室構造にあっては、圧縮行程で主燃焼
室９から噴孔６を通って渦流室５へと流入した空気が渦
流（スワール）を形成する。燃焼は、この渦流へと図示
しない噴射ノズルを介して燃料を噴射供給することによ
り開始され、この渦流室５での燃焼開始に伴い、膨張ガ
スと一部の噴射燃料とが噴孔６を介して主燃焼室９へと
噴出する。
この噴出ガス中の燃料は、ピストン３のトレンチ部２６
に沿って主燃焼室９の中心方向へと導かれ、さらに図中
矢印ａで示したように両側方のキャビティ部１０へ旋回
流となって拡散する。これにより、燃料はほぼ同図に破
線で示した範囲の主燃焼室内空気と混合して燃焼するこ
とになる（この種の燃焼室構造に関する公知例としては
、例えば実開昭５０−１３８４０３号、同５７−７８７
２４号、特開昭５４−５９５１２号公報等を参照）。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の渦流室式燃焼室にあっ
ては、トレンチ部２６が渦流室５がらの噴流の方向に沿
っているため、このトレンチ部２６に沿って噴孔６から
半径方向へと進む噴流の勢いが相対的に大きく、キャビ
ティ部１０を始めとしてトレンチ部２６の側方へと拡散
する噴流の勢力は比較的弱いものになり、空気利用率が
小さいという問題、αがあった。
本発明はこうした従来の問題点を解消することを目的と
している。
（７ａ題を解決するための手Ｆｉ） 上記目的を達成するために本発明では、主燃焼室の縁部
付近に渦流室からの噴孔を開口させた渦流室式ディーゼ
ル機関の燃焼室を前提として、ピストン頂面に、その上
方から見て渦流室から主燃焼室への噴流の中心線上に位
置するように分散台を島状に隆起させるとともに、この
分散台を挾んでピストン中心付近の領域から略円形に拡
がる左右の大キャビティ部と、噴孔の下方にあたるトレ
ンチ部から分岐して各大キャビティ部に連通する左右の
側方キャビティ部とを形成し、このトレンチ部および側
方キャビティ部を分散台との間に画成する外殻を滑らか
に連続して湾曲させ、かっこの外殻の両端に側方キャビ
ティ部を通過する噴流を大キャビティ部に生起される旋
回流に対して略接線方向から合流させるように案内する
ガイド部を形成した。
（作用） 上記構成において、渦流室及び噴孔からの燃料を含む燃
焼がスの噴流は、一部が分散台を乗り越・えて大キャビ
ティ部で旋回流を生起し、一部が分散台に衝突して側方
キャビティ部に分流し、この側方キャビティ部からガイ
ド部に沿って旋回流の略接線方向から大キャビティ部に
流入する。
噴孔直下のトレンチ部およびこのトレンチ部から側方に
拡がる側方キャビティ部を画成する外殻を段差なく滑ら
かに湾曲させたことにより、上記分散台に衝突してトレ
ンチ部から側方キャビティ部へ分流する噴流をスムーズ
に拡散させることができ、渦流室からの噴流が流れにく
ぃ噴孔直下の両側方領域でも燃料と空気の混合を促進す
る。
このようにして、燃料分を含む燃焼ガスの噴流が主燃焼
室の広い範囲にわたって十分に拡散されるので、主燃焼
室内空気が有効に利用されて良好な燃焼性状が得られる
。
（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
なお、第３図Ａ、Ｂとの対応部分には同図と同一の符号
を付して示すことにする。
第１図Ａまたは第１図Ｂにおいて、１２はピストン頂面
８上でその中心付近の領域から両側方に略円形に拡がる
大キャビティ部で、噴流の中心線ｌを挾んで対称的に円
弧を配した形状の外殻１７によって画成される。この外
殻１７には噴流中心１１１１上に略Ｖ字状をなして突出
する対向壁部１７Ａが形成される。
１４は噴孔６の下方にあたるトレンチ部１１カ・ら両側
方に延びて大キャビティ部１２に連通ずる側方キャビテ
ィ部である。
１３は噴流中心線ｌ上に位置するように形成された分散
台で、各大キャビティ部１２お上り各側方キャビティ部
１４の底面３Ｂから島状に隆起した形状を有しており、
噴孔６に相対する外殻形状は略Ｖ字状をなして突出して
いる。
分散台１３との開にトレンチ部１１および側方キャビテ
ィ部１４を画成する外殻１８は、トレンチ部１１と側方
キャビティ部１４の境界に段差を設けることがなく、側
方キャビティ部１４の途中までピストン３の外形線に沿
って円弧状に湾曲する。
外ｆＩＩｉ１７の両端にはその曲率灸徐々に小さ（する
〃イト部１８Ａを形成し、このガイド部１８Ａは側方キ
ャビティ部１４を通って大キャビティ部１２に流入する
噴流ガスを、大キャビティ部１２において生起される噴
流ガスの旋回流に対してその略接線方向から合流させる
ように案内する。
上記構成に基づき、膨張行程で渦流室５から噴孔６を介
して主燃焼室９へと噴出した未燃燃料を含む噴流は、一
部が噴孔６の直ぐ下流側に位置する分散台１３に衝突し
て、第１図Ｂの矢印すで示したように左右の側方キャビ
ティ部１４へと分流し、トレンチ部１１の付近において
も側方への噴流の拡散がなされるとともに、残りの一部
が分散台１３を乗り越えて略Ｖ字状対向壁部１７Ａに衝
突して、同図の矢印Ｃで示したように左右の大キャビテ
ィ部１２へと拡散し、外殻１７に案内されて旋回流が生
起される。
上記側方キャビティ部１４を通って大’Ｍ−ビテイ部１
２に流入する噴流（矢印ｂ）は、外殻１８がトレンチ部
１１から段差なく滑らかに連続して湾曲しているため、
この外殻１８に沿ってスムーズに拡散し、外！９１Ｂの
付近でも燃料と空気の混合を促進する。
そして、上記側方キャビティ部１４を通って大キャビテ
ィ部１２に流入する噴流（矢印ｂ）は、ガイド部１８Ａ
に案内されて大キャビティ部１２において生起された旋
回流に対して略接線方向から合流することにより、その
合流部付近で淀みが生じることを抑制し、旋回流を強化
することができる。
この結果、第１図Ｂに破線で表したように、従来に比較
して噴流の拡散域が極めて広く、したがって主燃焼室９
の空気を十分に利用して効率の良い燃焼をさせることが
できる。
次に、第２図Ａ、Ｂに示す他の実施例は、ピストン頂面
８から所定高さだけ隆起した隆起部２１をトレンチ［１
１を挾んで分散台１３にほぼ相対して形成するものであ
る。ピストン上死点におけるピストン頂面８とシリンダ
ヘッド下面４Ａの間隙が０．６〜０．７ｍｍの場合、こ
の隆起部２１の突出高。
さけ０．２＋ａｍ程度に設定する。
この場合も、外殻１８がトレンチ部１１から段差なく滑
らかに連続して湾曲しているため、この外殻１８に沿っ
てスムーズに拡散するとともに、隆起部２１によりトレ
ンチｌｌ５ＩＩに相対する外殻１８の巾を拡大している
ことにより、分散台１３に衝突した反動で外殻１８に衝
突する噴流をトレンチ部１１の側方に有効に案内するの
で、噴孔６の直下の側方領域での燃料と空気の混合を一
層促進する。
（発明の効果） 以上の通り本発明によれば、噴孔直下のトレンチ部およ
びこのトレンチ部から側方に拡がる側方キャビティ部を
画成する外殻を段差なく滑らかに連続して湾曲させたこ
とにより、分散台に衝突して噴孔直下の略側方に拡散す
る噴流をスムーズに拡散させることができ、またこの外
殻の両端に側方キャビティ部からの噴流を大キャビティ
部の旋回流に対して略接線方向から合流させるように案
内するガイド部を形成したことにより、旋回流による拡
散を促進し、この結果、主燃焼室の全域に互って空気利
用率を高められ、従って低負荷運転時の未燃燃料分や高
負荷運転時のスモークの排出量が大幅に低減するという
効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
第１図Ａは本発明の一実施例のｉｓ縦断面図、第１図Ｂ
はそのピストンの平面図である。第２図Ａは本発明の他
の実施例の要部縦断面図、第２図Ｂは同図矢印Ａ方向か
ら見たピストンの側面図である。第３図Ａは従来例の要
部縦断面図、第３図Ｂはそのピストンの平面図である。 ３・・・ピストン、４・・・シリングヘッド、５ｉ・・
渦流室、６・・・噴孔、８・・・ピストン頂面、９・・
・主燃焼室、１１・・・トレンチ部、１２．２０・・・
大キャビティ部、１３．２３・・・分散台、１４．２２
・・・側方キャビティ部、１７．１８・・・外殻、１８
Ａ・・・ガイド部。 第１図Ａ コ 第１図８ 第２図Ａ 第２図Ｂ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　主燃焼室の縁部付近に渦流室からの噴孔を開口させた
    渦流室式ディーゼル機関の燃焼室を前提として、ピスト
    ン頂面に、その上方から見て渦流室から主燃焼室への噴
    流の中心線上に位置するように分散台を島状に隆起させ
    るとともに、この分散台を挾んでピストン中心付近の領
    域から略円形に拡がる左右の大キャビティ部と、噴孔の
    下方にあたるトレンチ部から分岐して各大キャビティ部
    に連通する左右の側方キャビティ部とを形成し、このト
    レンチ部および側方キャビティ部を分散台との間に画成
    する外殻を滑らかに連続しで湾曲させ、かつこの外殼の
    両端に側方キャビティ部を通過する噴流を大キャビティ
    部に生起される旋回流に対して略接線方向から合流させ
    るように案内するガイド部を形成したことを特徴とする
    渦流室式ディーゼル機関の燃焼室。
JP63023388A 1988-02-03 1988-02-03 渦流室式ディ―ゼル機関の燃焼室 Expired - Lifetime JP2504505B2 (ja)

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