JPH06280569A - 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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Publication number
JPH06280569A
JPH06280569A JP5090766A JP9076693A JPH06280569A JP H06280569 A JPH06280569 A JP H06280569A JP 5090766 A JP5090766 A JP 5090766A JP 9076693 A JP9076693 A JP 9076693A JP H06280569 A JPH06280569 A JP H06280569A
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JP
Japan
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combustion chamber
chamber
sub
auxiliary
center line
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5090766A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Imoto
浩二 井元
Tadao Omura
忠雄 大村
Yoichi Kataoka
洋一 片岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06280569A publication Critical patent/JPH06280569A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、副燃焼室の口金の噴口部に
熱負荷による障害を発生することなく、燃料消費率の低
減や黒煙排出の抑制を図ると共に、NOX などの排出を
低減し始動性や耐久性を改善する渦流室式ディーゼル機
関の燃焼室を提供するにある。 【構成】 本発明の渦流室式ディーゼル機関の燃焼室
は、副室口金9に2個の副室噴口3を有してなり、該2
個の副室噴口はそれらの軸線の延長が副燃焼室中心線A
−Aとシリンダ中心線B−Bを含む平面C上で中心線B
−B寄りの点Dで交叉するように配設され、且つ両噴口
の主燃焼室側開口部で2個の開口端に挟まれる箇所にく
ぼみ11を形成して、2個の副室噴口3が主燃焼室側開
口部で連通されていることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は渦流室式ディーゼル機関
の燃焼室に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来技術による渦流室式ディーゼ
ル機関の燃焼室の縦断面図、図4は図3における副室口
金部のIV−IV矢視図を示す。図3及び図4を参照してそ
の構成について説明する。これらの図において、1は主
燃焼室、2は副燃焼室、3は副室噴口、4はシリンダヘ
ッド、5は燃料噴射弁、6はグロープラグ、7はピスト
ン、8はシリンダ、9は副室口金、10はガスケット、
Sは渦流、A−Aは副燃焼室中心線、B−Bはシリンダ
中心線、平面Cは副燃焼室中心線A−Aとシリンダ中心
線B−Bを含む平面、点Dは2個の副室噴口3の軸線の
シリンダ中心線B−B側への延長のC平面上における交
点である。燃焼室は主燃焼室1と渦流室として機能する
副燃焼室2で構成され、該副燃焼室2はシリンダヘッド
4内に凹設され、その上部はシリンダヘッド4内に、下
部はシリンダヘッド内に挿入された副室口金9内に設け
られている。副燃焼室2には燃料噴射弁5及び機関始動
時に副燃焼室2内を予熱するグロープラグ6が配設され
ている。前記副室口金9には副燃焼室2から主燃焼室1
へ連通する副室噴口3が2個設けられ、該2個の副室噴
口はそれらの軸線の延長が副燃焼室中心線A−Aに対し
てシリンダ中心線B−B側の平面C上の点Dにおいて交
叉するように配置されている。
【0003】次に前記従来例の作用について説明する。
機関運転時の圧縮行程において、ピストン7の上昇によ
り主燃焼室1内の空気が圧縮され2個の副室噴口3を経
て副燃焼室2内に流入し、2つの渦流Sが生成される。
前記2個の副室噴口3はそれらの軸線の延長が前述した
点Dで交叉するように配置されているので、前記2つの
渦流Sは副燃焼室壁面に沿って流れ、その後に旋回の下
流側(燃料噴射方向に対しても下流側)、即ち副燃焼室
中心線A−Aに対してシリンダ中心線B−B側に寄った
副燃焼室2内の壁面に沿いながら衝突し乱れを生成す
る。燃料は燃料噴射弁5から渦流Sの方向に沿って渦流
及び前記した乱れの中に噴射されるので、燃料と空気の
混合が促進され副燃焼室2内での燃焼が促進される。副
燃焼室2内の既燃ガスと未燃ガスは2個の副室噴口3か
ら主燃焼室1へ噴出し主燃焼室内の空気と混合し燃焼を
完了する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の技術においては次のような問題点があった。即
ち、図3に示される従来例の渦流室式ディーゼル機関に
おいては、副燃焼室2内での燃料と空気の混合気生成は
促進されるが、2個の副室噴口3がそれぞれ独立して設
置されているため、膨張行程時に副燃焼室2内の既燃ガ
スと未燃ガスが主燃焼室1へ噴出し難くなり、副室噴口
絞り損失が増大すると共に、主燃焼室1内での燃焼が遅
れ燃焼不良を招く。これを防止するために副室噴口3の
通路面積を大きくすると、副燃焼室2から主燃焼室1へ
のガスの噴出は容易になるが、副室噴口3の主燃焼室側
開口端の間隔が狭くなり必要な肉厚を確保できなくなる
ために亀裂を生じるなど耐久性・信頼性の面から問題点
となる。
【0005】本発明の目的は前記問題点を解決して、燃
料消費率を低減し排気黒煙の抑制を図るために、副燃焼
室2内での燃料と空気の混合気生成を良好にし、副燃焼
室内壁面への燃料付着を防止すると共に、副燃焼室2か
ら主燃焼室1へのガス噴出を促進して主燃焼室1内の噴
流ペネトレーションを向上し、主燃焼室1内での燃焼を
促進し、且つ耐久性が確保される渦流室式ディーゼル機
関の燃焼室を提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係る渦流室式デ
ィーゼル機関の燃焼室は、副室口金9に2個の副室噴口
3を有してなり、副燃焼室中心線A−Aとシリンダ中心
線B−Bを含む平面を平面Cとするとき、前記2個の副
室噴口3はそれらの軸線の延長が平面C上の副燃焼室中
心線A−Aに対してシリンダ中心線B−B側の点Dにお
いて交叉するように配設され、且つ副室噴口3の主燃焼
室側開口部において2個の副室噴口開口端に挟まれる個
所にくぼみ11が形成され、2個の副室噴口3が主燃焼
室側開口部で連通されていることを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明では前記のような構成としたので次のよ
うに作用する。圧縮行程時に主燃焼室1から副燃焼室2
内に空気が流入する際、副室噴口3は2個あるので副燃
焼室2内には2つの渦流Sが生成される。また2個の副
室噴口3の軸線の延長は副燃焼室中心線A−Aに対して
シリンダ中心線B−B側の平面C上の点Dにおいて交叉
するように配置されているので、前記2つの渦流Sは副
燃焼室壁面に沿って流れ、その後旋回の下流側で且つ燃
料噴射方向に対しても下流側、即ち副燃焼室中心線A−
Aに対してシリンダ中心線B−B側に寄った副燃焼室2
内の側壁面に沿いながら衝突するため該副燃焼室2内で
極めて大きな乱れを生成する。従って燃料と空気の混合
が促進されると共に副燃焼室2側壁への燃料の付着が防
止され燃焼が促進される。
【0008】なお、副室噴口3の主燃焼室側開口部にお
いて、2個の副室噴口の開口端に挟まれる箇所にくぼみ
11が形成されているので、2個の副室噴口3の通路面
積を拡大して副室噴口の間隔が狭くなっても、当該箇所
に熱負荷により亀裂が発生することを防止できる。従っ
て副室噴口3の通路面積の拡大により副燃焼室2内から
既燃ガスや未燃ガスが主燃焼室1へ噴出しやすくなり副
室噴口絞り損失が低減する。さらに、2個の副室噴口3
はそれらの軸線の延長が前述したように平面C上の点D
において交叉するように配置されているので、主燃焼室
1へ噴出した2つのガス噴流は衝突して合成されると共
に、前述した主燃焼室1へのガスの噴出のしやすさと併
せて噴流ペネトレーションが向上し、且つ乱れも大きく
なるため、未燃ガスと空気の混合が促進され燃焼も促進
される。
【0009】
【実施例】図1に本発明の第1実施例に係る渦流室式デ
ィーゼル機関の燃焼室の縦断面図を示し、図2に図1に
おける副室口金部のII−II矢視図を示した。図1及び図
2を参照して、燃焼室の構成について説明する。燃焼室
は主燃焼室1と渦流室として機能する副燃焼室2で構成
され、該副燃焼室2はシリンダヘッド4内に凹設され、
その上部は半球形でシリンダヘッド4内に形成され、下
部はシリンダヘッド4内に挿入される副室口金9内に形
成された円錐台形のもの、あるいは円柱形のものなどが
あるが図には円錐台形のものが示されている。
【0010】副燃焼室2には燃料噴射弁5及び機関始動
時に副燃焼室2内を予熱するグロープラグ6が配設され
ている。前記副室口金9には副燃焼室2から主燃焼室1
へ連通する副室噴口3が2個設けられ、副燃焼室中心線
A−Aとシリンダ中心線B−Bを含む平面を平面Cとす
るとき、前記2個の副室噴口3はそれらの軸線の延長
が、前記平面C上で副燃焼室中心線A−Aに対してシリ
ンダ中心線B−B側の点Dにおいて交叉するように配設
され、なお前記2個の副室噴口3の主燃焼室側開口部に
おいて、2個の副室噴口の開口端に挟まれた箇所にくぼ
み11が形成され、2個の副室副口3は主燃焼側室開口
部で連通されている。
【0011】次に前記の構成による作用について説明す
る。機関運転時の圧縮行程において、ピストン7の上昇
により主燃焼室1内の空気が圧縮され2個の副室噴口3
を経て副燃焼室2内に流入し2つの渦流Sが生成され
る。前記2個の副室噴口3はそれらの軸線の延長が前述
した平面C上の点Dで交叉するように配置されているの
で、前記2つの渦流Sは副燃焼室壁面に沿って流れ、そ
の後旋回の下流側で且つ燃料噴射の方向に対しても下流
側、即ち副燃焼室中心線A−Aに対してシリンダ中心線
B−B側に寄った副燃焼室2内の側壁面に沿いながら衝
突するため、該副燃焼室2内で極めて大きな乱れを生成
する。燃料は渦流S及び前記の乱れの中に噴射されるの
で、燃料と空気の混合が促進されると共に、副燃焼室2
の側壁への燃料の付着が防止され燃焼が促進される。
【0012】なお、副室噴口3の主燃焼室側開口部にお
いて、2個の副室副口の開口端に挟まれる箇所にくぼみ
11が形成されているので、2個の副室噴口3の通路面
積を拡大して副室噴口の間隔が狭くなっても、当該箇所
に熱負荷により亀裂が発生することを防止できる。従っ
て副室噴口3の通路面積の拡大により副燃焼室2内から
既燃ガスや未燃ガスが主燃焼室1へ噴出しやすくなり副
室噴口絞り損失が低減する。さらに、2個の副室噴口3
はそれらの軸線の延長が前記したように平面C上の点D
において交叉するように配置されているので、主燃焼室
1へ噴出した2つのガス噴流は衝突して合成されると共
に、前述した主燃焼室1へのガスの噴出のしやすさと併
せて噴流ペネトレーションが向上し、且つ乱れも大きく
なるため未燃ガスと空気との混合が促進され燃焼も促進
される。
【0013】
【発明の効果】本発明により次の効果が得られる。即
ち、副燃焼室2内での渦流S及び乱れの生成により、燃
料噴霧と空気の混合が促進され、副燃焼室2の側壁面へ
の燃料の付着が防止され、燃焼が促進される。なお、2
個の副室噴口3の主燃焼室側開口部に両開口端を連通す
るくぼみ11を形成することにより、当該箇所での熱負
荷による亀裂発生を防止し得ると共に、副室噴口3の通
路面積の拡大が可能となり、副燃焼室2から主燃焼室1
へのガスの噴出が容易となり副室噴口絞り損失が低減さ
れ、さらに主燃焼室1内での噴流ペネトレーションの向
上と乱れの利用により燃焼が促進される。従って機関の
燃料消費率を低減し、黒煙の排出を抑制し得ると共に、
NOX や未燃炭化水素の排出低減や始動性の改善、燃焼
騒音の低減などを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る渦流室式ディーゼル
機関の燃焼室の縦断面図
【図2】図1における副室口金部のII−II矢視図
【図3】従来技術による渦流室式ディーゼル機関の燃焼
室の縦断面図
【図4】図3における副室口金部のIV−IV矢視図
【符号の説明】
1…主燃焼室、2…副燃焼室、3…副室噴口、4…シリ
ンダヘッド、5…燃料噴射弁、6…グロープラグ、7…
ピストン、8…シリンダ、9…副室口金、10…ガスケ
ット、11…くぼみ、S…渦流、A−A…副燃焼室中心
線、B−B…シリンダ中心線、平面C…副燃焼室中心線
A−Aとシリンダ中心線B−Bを含む平面、点D…2個
の副室噴口3の軸線のシリンダ中心線B−B側への延長
が平面C上において交叉する点。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 渦流室式ディーゼル機関の燃焼室におい
    て、副室口金(9)に2個の副室噴口(3)を有してな
    り、副燃焼室中心線A−Aとシリンダ中心線B−Bを含
    む平面を平面Cとするとき、前記2個の副室噴口(3)
    はそれらの軸線の延長が平面C上の副燃焼室中心線A−
    Aに対してシリンダ中心線B−B側の点Dにおいて交叉
    するように配設され、且つ副室噴口(3)の主燃焼室側
    開口部において2個の副室噴口開口端に挟まれる個所に
    くぼみ(11)が形成され、2個の副室噴口(3)が主
    燃焼室側開口部で連通されていることを特徴とする渦流
    室式ディーゼル機関の燃焼室。
JP5090766A 1993-03-25 1993-03-25 渦流室式ディーゼル機関の燃焼室 Withdrawn JPH06280569A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000530