JPH04339129A - 副室付ディーゼル機関 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は副室付ディーゼル機関に
関する。

【０００２】

【従来の技術】シリンダヘッド内壁面の一側に一対の凹
溝を形成して各凹溝内に夫々給気弁を配置すると共にシ
リンダヘッド内壁面の他側に一対の排気弁を配置し、一
対の給気弁の間であって排気弁と反対側に位置するシリ
ンダヘッド内壁面周辺部に副室の噴口を配置してこの噴
口から燃焼室の中央部方向に向けて燃焼ガスを噴出せし
めるようにし、燃焼ガスの噴出方向に対して横方向の噴
口の巾を一対の吸気弁間の間隔よりも小さくした副室付
２サイクルディーゼル機関が本出願人により既に提案さ
れている（特願平２−２３４５６３号参照）。この２サ
イクルディーゼル機関では噴口から噴出した燃焼ガスが
一対の凹溝間を通って排気弁方向に流動せしめられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで副室付ディー
ゼル機関では副室の噴口からは燃焼ガスと共に未燃ガス
が噴出し、この未燃ガスを主室内で良好に燃焼せしめな
いとスモークが発生するばかりでなく高い機関出力を得
ることができない。一方、上述の本出願人により既に提
案されている２サイクルディーゼル機関におけるように
シリンダヘッド内壁面上に凹溝が形成されている場合に
は凹溝内に多量の空気が存在しており、従って凹溝内の
空気を利用して未燃ガスを燃焼せしめればスモークも発
生することがなく、高い機関出力を得ることができるこ
とになる。しかしながらこの２サイクルディーゼル機関
では燃焼ガスの噴出方向に対して横方向の噴口の巾が一
対の吸気弁間の間隔よりも小さいために燃焼ガスと共に
噴口から噴出した未燃ガスは凹溝内にほとんど流入する
ことなく凹溝内を通って排気弁方向に流動せしめられる
。その結果、未燃ガスが主室内において良好に燃焼せし
められないためにスモークが発生すると共に高い機関出
力が得られないという問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明によれば、シリンダヘッド内壁面の一側に一
対の凹溝を形成して各凹溝内に夫々給気弁を配置すると
共にシリンダヘッド内壁面の他側に少くとも一つの排気
弁を配置し、一対の給気弁の間であって排気弁と反対側
に位置するシリンダヘッド内壁面周辺部に副室の噴口を
配置してこの噴口から燃焼室の中央部方向に向けて燃焼
ガスを噴出せしめるようにした副室付ディーゼル機関に
おいて、燃焼ガスの噴出方向に対して横方向の噴口の巾
を一対の吸気弁間の間隔よりも大きくしている。

【０００５】

【作用】燃焼ガスの噴出方向に対して横方向の噴口の巾
を一対の吸気弁間の間隔よりも大きくすることによって
燃焼ガスと共に噴出した未燃ガスの一部が凹溝内に流入
し、この未燃ガスが凹溝内の空気を利用して燃焼せしめ
られる。

【０００６】

【実施例】図１から図５を参照すると、１はシリンダブ
ロック、２はシリンダブロック１内で往復動するピスト
ン、３はシリンダヘッド、４はピストン２の平坦な頂面
２ａとシリンダヘッド３の平坦な内壁面３ａ間に形成さ
れた主室、５は一対の給気弁、６は給気ポート、７は一
対の排気弁、８は排気ポート、９は副室、１０はシリン
ダヘッド３の内壁面３ａと同一平面内に配置された副室
９の噴口、１１は副室９内に燃料を噴射するための燃料
噴射弁、１２は副室９内に配置されたグロープラグを夫
々示す。図１から図３に示されるように一対の給気弁５
はシリンダヘッド内壁面３ａの一側に配置されており、
一対の排気弁７はシリンダヘッド内壁面３ａの他側に配
置されている。

【０００７】副室９の噴口１０は一対の給気弁５の間で
あって一対の排気弁７から最も離れたシリンダヘッド内
壁面３ａの周辺部に配置されており、噴口１０は主室４
の中心部方向に指向されている。図３に示されるように
燃焼ガスの噴出方向に対して横方向の噴口１０の巾ｌ２
　は一対の給気弁５間の間隔ｌ１　よりも大きく形成さ
れている。 また、図３および図５に示されるようにシリンダヘッド
３の内壁面３ａ上には一対の凹溝１３が形成され、これ
ら凹溝１３の奥部に各給気弁５に対する弁座１４が配置
される。従って給気弁５が弁座１４に着座したときには
給気弁５は凹溝１３内に引込むことになる。排気弁７側
の凹溝１３の周壁は給気弁５のかさ部外周縁に近接配置
された円筒状に形成され、従ってこの円筒状周壁は排気
弁７側の給気弁５の開口を覆うマスク壁１５を形成する
。一方、マスク壁１５と反対側の凹溝１３の周壁部分１
６は燃焼室４内に向けて拡開する円錐状に形成される。

【０００８】一方、図１、図２および図４に示されるよ
うにピストン２の頂面２ａ上には燃焼ガス案内溝１７が
形成される。この燃焼ガス案内溝１７は図２に示される
ように噴口１０の横巾ｌ２　とほぼ同じ横巾を有して噴
口１０の下方からピストン頂面２ａの中心部までまっす
ぐに延びる帯状部１７ａと、ピストン頂面２ａの中心部
から一対の排気弁７の下方まで延びる双葉部１７ｂとに
より構成される。図２からわかるように燃焼ガス案内溝
１７の帯状部１７ａの両側部分は各給気弁５の周辺部分
の下方を延びている。

【０００９】図６に給気弁５と排気弁７の開弁時期を示
す。図６からわかるように図１から図５に示す実施例で
は排気弁７が給気弁５よりも先に開弁し、先に閉弁する
。

【００１０】排気弁７が開弁すると主室４内の既燃ガス
が急激に排気ポート８内に排出される。次いで給気弁５
が開弁すると新気が給気ポート６から主室４内に流入を
開始する。このとき排気弁７側に位置する各給気弁５の
開口はマスク壁１５によって覆われているので大部分の
新気は図５において矢印Ｓで示すようにマスク壁１５と
反対側の円錐状周壁部分１６に沿って主室４内に流入す
る。次いで新気はシリンダ内壁面に沿って下降し、次い
でピストン２の頂面に沿ってピストン２の頂面を横切り
、次いで再びシリンダ内壁面に沿って上昇するために主
室４内には強力なループ掃気流Ｓが発生せしめられる。 主室４内の既燃ガスはこのループ掃気流Ｓによって順次
排気弁７を介して排気ポート８内に押し出される。

【００１１】次いで圧縮行程未期になると燃料噴射弁１
１から副室９内に燃料が噴射され、次いで副室９内の燃
焼ガスが未燃ガスと共に図４において矢印Ｔで示される
ように噴口１０から主室４内に噴出する。前述したよう
に図１から図５に示される実施例では燃焼ガス案内溝１
７の帯状部１７ａが噴口１０の横巾ｌ２　とほぼ同じ横
巾を有するので噴口１０から噴出した燃焼ガスおよび未
燃ガスは図２の矢印Ｆで示されるように帯状部１７ａ内
を排気弁７方向に向けて流れる。帯状部１７ａの両側部
は各給気弁５の周辺部の下方を延びているので帯状部１
７ａ内を流れる燃焼ガスおよび未燃ガスの一部は矢印Ｆ
１　で示されるように給気弁５下方の凹溝１３内に流入
し、残りの燃焼ガスおよび未燃ガスは矢印Ｆ２　で示さ
れるように双葉部１７ｂ内に流入する。

【００１２】矢印Ｆ１　で示されるように給気弁５下方
の凹溝１３内に流入した燃焼ガスおよび未燃ガスはマス
ク壁１５により案内されて凹溝１３内で旋回し、斯くし
て未燃ガスは凹溝１３内の空気と十分に混合せしめられ
て燃焼せしめられる。一方、矢印Ｆ２　で示すように双
葉部１７ｂ内に流入した未燃ガスは排気弁７下方に存在
する空気と混合して燃焼せしめられる。

【００１３】図７および図８に第２実施例を示す。この
実施例でも図１から図５に示す実施例と同様に燃焼ガス
案内溝１８は帯状部１８ａと双葉部１８ｂとにより構成
され、帯状部１８ａは噴口１０の横巾とほぼ等しい横巾
を有するがこの第２実施例では図１から図５に示す実施
例とは異なって双葉部１８ｂがピストン頂面２ａの中央
部に形成されており、双葉部１８ｂが各給気弁５周辺部
の下方および各排気弁７周辺部の下方まで広がっている
。従ってこの第２実施例においても噴口１０から燃焼ガ
スと共に噴出した未燃ガスの一部は凹溝１３（図３）内
に流入し、マスク壁１５（図３）により案内されて凹溝
１３内で旋回し、凹溝１３内の空気と十分に混合して燃
焼せしめられる。

【００１４】図９および図１０に第３実施例を示す。こ
の実施例でも図１から図５に示す実施例と同様に噴口１
０の横巾は一対の給気弁５間の間隔よりも広く、燃焼ガ
ス案内溝１９は帯状部１９ａと双葉部１９ｂとにより構
成されるが、この第３実施例では図１から図５に示す実
施例と異なって帯状部１９ａの横巾が噴口１０の横巾よ
りも狭く形成されている。このように帯状部１９ａの横
巾が噴口１０の横巾よりも狭い場合であっても噴口１０
から噴出した燃焼ガスおよび未燃ガスは噴口１０の横巾
とほぼ同じ横巾を保ちつつ前進するので噴口１０の中央
部から噴出した燃焼ガスおよび未燃ガスは図１０におい
て矢印Ｆ４　で示すように帯状部１９ａにより案内され
て双葉部１９ｂに向かい、噴口１０の両側縁部から噴出
した燃焼ガスおよび未燃ガスは図１０において矢印Ｆ３
　で示すように給気弁５下方の凹溝１３（図３）内に侵
入する。凹溝１３内に侵入した未燃ガスはマスク壁１５
（図３）により案内されて凹溝１３内で旋回し、凹溝１
３内の空気と十分に混合して燃焼せしめられる。

【００１５】シリンダヘッド内壁面３ａ上に凹溝１３を
形成するとピストン２が上死点に達したときの主室４の
容積のうちで凹溝１３の占める容積がかなり大きくなり
、従って凹溝１３内の空気を十分に利用しないとスモー
クが発生すると共に高い機関出力が確保できないことに
なる。 ところがこれまで述べたいずれの実施例においても未燃
ガスが凹溝１３内に送り込まれて凹溝１３内の空気をこ
の未燃ガスの燃焼に使用することができるのでスモーク
が発生することなく高い機関出力を確保できることにな
る。

【００１６】

【発明の効果】シリンダヘッド内壁面上に形成された凹
溝内の空気を十分に利用することができるのでスモーク
が発生することなく高い機関出力を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シリンダヘッドの断面平面図である。

【図２】ピストン頂面の平面図である。

【図３】シリンダヘッド内壁面を示す図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿ってみた断面図である
。

【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿ってみた断面図である。

【図６】給排気弁の開弁時期を示す線図である。

【図７】第２実施例のシリンダヘッドの断面平面図であ
る。

【図８】第２実施例のピストン頂面の平面図である。

【図９】第３実施例のシリンダヘッドの断面平面図であ
る。

【図１０】第３実施例のピストン頂面の平面図である。

【符号の説明】

５…給気弁 ７…排気弁 ９…副室 １０…噴口 １３…凹溝 １５…マスク壁 １７，１８，１９…燃焼ガス案内溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　シリンダヘッド内壁面の一側に一対の
   凹溝を形成して各凹溝内に夫々給気弁を配置すると共に
   シリンダヘッド内壁面の他側に少くとも一つの排気弁を
   配置し、一対の給気弁の間であって排気弁と反対側に位
   置するシリンダヘッド内壁面周辺部に副室の噴口を配置
   して該噴口から燃焼室の中央部方向に向けて燃焼ガスを
   噴出せしめるようにした副室付ディーゼル機関において
   、燃焼ガスの噴出方向に対して横方向の噴口の巾を一対
   の吸気弁間の間隔よりも大きくした副室付ディーゼル機
   関。