JPH03124914A - ディーゼルエンジンの渦流室 - Google Patents

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） この発明は、主噴射孔および副噴射孔を有するビントー
クスノズル（Ｐｉｎｌａｏｘ　ｎｏｒ！ｌｅ）と、整流
棒とを備えたディーゼルエンジンの渦流室に関する。（
従来技術） 従来、上述例のディーゼルエンジンの渦流室としては、
例えば、実開昭５８−８２４３２号公報に記載の構造が
ある。

すなわち、主噴射孔と副噴射孔とをＨする噴射ノズル（
ビントークスノズル）と、整流棒としての機能を兼ねた
グロープラグとを備え、上述の主噴射孔からの燃料を渦
流室のスワールに沿って噴射させると共に、上述のグロ
ープラグをスワール方向と直交するンリンダヘッド側方
から渦流室内に突出させて、このグロープラグに上述の
副噴射孔からの燃料を噴射すべく構成したディーゼル機
関の渦流室である。

しかし、このような従来構造においては次の如き問題点
があった。

つまり、上述のグロープラグを渦流室に対してその側部
から略水平にしかもシリンダヘッドの側方から取付けら
れる燃料噴射ノズルに対して直交方向すなわち気筒列方
向から取付ける構造であるため、レイアウト上、実現困
難である。

加えて、上述の副噴射燃料をグロープラグの頂部に噴霧
する構造であるから、この副噴射燃料はグロープラグに
当たって左右に分流し、スワール上流側に吹かれるもの
は該スワールに逆行し、このスワールによってかき混ぜ
られるため、着火性が損なわれる問題点を有していた。

（発明の目的） この発明は、副噴射孔からの噴射燃料の噴霧方向と、整
流棒および副噴射孔間の距離を特定化することで、燃料
と空気とのミキシングを向上させて、着火性の充分な向
上を図ることができるディーゼルエンジンの渦流室の提
供を目的とする。

（発明の構成） この発明は、渦流室に主噴射孔と副噴射孔とをｉｆする
燃料噴射ノズルを備え、かつスワール方向と直交する方
向に整流棒を設けたディーゼルエンジンの渦流室であっ
て、上記副噴射孔からの燃料噴霧に対応して上記整流棒
を配設し、上記副噴射孔と、副噴射の中心に対応する上
記整流棒のスワール下流側部位との間の距離を、噴射燃
料が液柱状態から微粒化状態となる液柱消去長さと一致
するように設定したディーゼルエンジンの渦流室である
ことを特徴とする。

（発明の効果） この発明によれば、燃料噴射ノズル（ビントークスノズ
ル）の副噴射孔を整流棒のスワール下流側部位に指向さ
せているので、このスワール下流側の極めて低速の停滞
流域に向けて副噴射孔からの燃料を噴霧することができ
、このため、スワールによる火種の吹き消しを可及的に
防１にすることができて、着火性の向上を図ることがで
きる効果がある。

しかも、上述の副噴射孔と、副噴射の中心に対応する上
述の整流棒のスワール下流側部位との間の距離を、液柱
消去長さと一致させたので、空気エントレイン爪が最大
となり、この結果、燃料と空気とのミキシングが向上し
て、着火性の充分な向上を図ることができる効果がある
。

（実施例） この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面はディーゼルエンジンの渦流室を示し、このディー
ゼルエンジン１はシリンダプロ、ツク２上にガスケット
３を介してシリンダヘッド４を固定し、このシリンダヘ
ッド４には略球状の渦流室５を形成して、この渦流室５
とピストン６上部の主燃焼室７とを、インサート部材と
してのコンパッションチャンバインサート８に穿設した
噴口９（ファイアリング孔）を介して互に連通させてい
る。

上述の渦流室５は主燃焼室７上部に位置し、噴孔９を通
って主燃焼室７側から流入する圧縮空気に旋回を与えて
渦流いわゆるスワールを生じさせる副室である。

図面に矢印で示すスワールを整流する目的で、上述の渦
流室５にはスワール方向と直交する方向に円柱状の整流
棒１０を設け、この整流棒１０のスワール下流側を切欠
いて、切欠部１１を形成している。

また、上述のシリンダヘッド４には渦流室５内に燃料を
噴射する燃料噴射ノズル１２を傾斜状に配設すると共に
、渦流室５内を予熱するグロープラグ（図示せず）を配
設している。

上述の燃料噴射ノズル１２は主噴射孔１３の他にコール
ドスタート時に先行噴射する副噴射孔１４を有するビン
トークスノズル（ｐｉｎｌａｕｘ　ｎｏ＋＋ｌｅ）で、
主噴射孔１３からの主噴射の中心１５を賎傾斜・型の渦
流室５底部のコーナアール部８ａに指向させる一方、副
噴射孔１４からの副噴射の中心１６を上述の整流棒１０
における切欠部１１の上面中央に指向させている。

しから、上述の副噴射孔１４つまりインジェクションポ
イントと、副噴射の中心１６に対応する上述の切欠部１
１との間の距離を、噴射燃料が液柱状態から微粒化状態
となる液柱消去長さＬｂと一致するように設定している
。

上述の液柱消去長さはＬｂは次式で求めることができる
。

１、ｂ＝ａ　　ｐｌ　　ｐａ・ｄ。

ここにαは補正係数 ρａは空気の密度［ｋｇ　／　ｒｒ？　］ρｌは燃料の
密度［ｋｇ／ｒＴ？］ ｄＯは副噴射孔１４のノズル噴孔径 ［ｍ］である。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下作用
を説明する。

ディーゼルエンジン１の圧縮行程時にピストン６の上動
に伴って主燃焼室７から噴口９を通って渦流室５側に導
入される吸入空気は、この渦流室５内において図面に矢
印で示す方向に周回するスワールを形成する。

このスワールは整流棒１０により整流されて同整流棒１
０の回りを周回し、スワール下流側に形成した切欠部１
１の周辺にはスワール流速が極めて小さい停滞流域が形
成される。

このような状況下で、上述の燃料噴射ノズル１２から燃
料が噴射され、燃焼が行なわれるが、ディーゼルエンジ
ン１の低負荷運転時には、渦流室５の温度が低いため着
火性向上による燃焼安定性が要求される。

上述のデイ−、ゼルエンジン１の低負荷運転時には、噴
射燃料量の大半を占める副噴射燃料が副噴射孔１４から
整流棒１ｏの切欠部１１による停滞流域に噴射されるた
め、スワールによる火種の吹き消し作用かはさんどなく
、良好な着火性の確保を図ることができる。

しかも、上述の副噴射孔１４がら噴射された液柱状態の
燃料は切欠部１１位置で液柱状態がら微粒化状態となり
、この微粒化状態の燃料に対する空気エントレイン量が
最大となる。

この結果、低負荷運転時の燃料と空気とのミキシングが
向上して、着火性の充分な向上を図ることができる効果
がある。

加えて、上述の切欠部１１を設けることにより、この部
分に小さい渦流が生ずるので、上述のミキシングがさら
に向上して、着火性がより一層良好となる効果があり、
また、上述の切欠部１１を設けることにより、スワール
性能（整流効果）を何等劣化させることなく、上述の液
柱消去長さＬ　ｂを得ることができる。

なお、ディーゼルエンジン１の高負荷運転時には渦流室
５内の温度が高く、着火性は良好であり、この高負荷運
転時には主として高出力が要求される。

この高負荷運転時には、噴射燃料量の大半を占める主噴
射燃料がスワール流速の早い渦流室５底部のコーナアー
ル部８ａに集中的に噴射されるため、燃料と吸入空気と
のミキシングおよび火炎伝播が促進されて、燃焼速度が
向上し、高出力を得ることができる。

以上要するに、上述の副噴射孔■４と、副噴射の中心１
６に対応する上述の整流棒１０のスワール下流側部位と
の間の距離を、液柱消去長さＬ　ｂと一致させたので、
空気エントレイン量が最大となり、この結果、燃料と空
気とのミキシングが向上して、着火性の充分な向上を図
ることができる効果がある。

なお、上記実施例においては底傾斜型の渦流室５を例示
したが、平底型の渦流室や断熱型セラミック渦流室等の
他の渦流室に上記構成を適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すディーゼルエンジンの
渦流室の断面図である。 ５・・渦流室 １０・・・整流棒 １２・・燃料噴射ノズル １３・・・主噴射孔 １４・・副噴射孔 １６・・・副噴射の中心 Ｌｂ・・・液柱消去長さ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）渦流室に主噴射孔と副噴射孔とを有する燃料噴射
   ノズルを備え、かつスワール方向と 直交する方向に整流棒を設けたディーゼルエンジンの渦
   流室であって、 上記副噴射孔からの燃料噴霧に対応して上記整流棒を配
   設し、 上記副噴射孔と、副噴射の中心に対応する上記整流棒の
   スワール下流側部位との間の距離を、噴射燃料が液柱状
   態から微粒化状態となる液柱消去長さと一致するように
   設定した ディーゼルエンジンの渦流室。