JPH0684725B2 - スパ−クアシストデイ−ゼル機関 - Google Patents

スパ−クアシストデイ−ゼル機関

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JPH0684725B2
JPH0684725B2 JP60217620A JP21762085A JPH0684725B2 JP H0684725 B2 JPH0684725 B2 JP H0684725B2 JP 60217620 A JP60217620 A JP 60217620A JP 21762085 A JP21762085 A JP 21762085A JP H0684725 B2 JPH0684725 B2 JP H0684725B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、燃料油として軽油をはじめガソリン・アルコ
ール等の低セタン価燃料油を軽負荷から高負荷運転領域
で失火なく燃焼できるスパークアシストディーゼル機関
に関する。
［従来の技術］ ガソリン・アルコール等の低セタン価・揮発性燃料油の
使用が可能と思われる燃焼室構造としては、第３図に示
す如き燃焼室構造（実開昭57-178127号公報）がある。
この燃焼室構造は、燃焼室内に燃料噴射ノズル20及びス
パークプラグ15を包みこんで燃料噴射ノズル20により噴
射された燃料の拡散を防止し濃混合気をスパークプラグ
15近傍に保持するバッフル21設けたものである。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記した提案は、燃料噴射ノズルからの燃料をスパーク
プラグ近傍に分布させることで、着火性を高めようとす
るものである。
ところが上記燃料噴射ノズルの燃料噴射時期は、燃料噴
射ノズルの噴射圧を軽減させる目的からピストンの下死
点側で行なわれるため、ピストンの圧縮行程上で吸気と
噴射燃料油とがバッフルの穴を介して強制的に混合され
るために、上述のようなスパークプラグ近傍に濃混合気
を形成することが難しくなっている。これはガソリンや
アルコール等の揮発性燃料では顕著にみられ、そのため
吸気を絞ることが考えられるが、吸気を絞ることによる
機関のポンピングロスが増加するため、燃費を低下させ
る問題点を残している。
［発明の目的］ 本発明は上記問題点を解消するために創案されたもので
あり、本発明の目的は、軽油をはじめガソリン、アルコ
ール等の低セタン価燃料油を軽負荷運転領域から高負荷
運転領域にわたって失火なく燃焼させ、且つ燃費を向上
できるスパークアシストディーゼル機関を提供すること
にある。
［発明の概要］ 本考案は上記目的を達成するために、ピストン頂部に深
く窪ませて設けられた燃焼室と、この燃焼室内に当該燃
焼室を半径方向内方の内側室とこの内側室を円周方向に
沿って包囲する外側室とに分割すべく設けられた仕切り
部材と、この仕切り部材にその燃焼室深さ方向の略中間
位置に外側室と内側室とを半径方向に連通すべく設けら
れた連通孔と、上記内側室と外側室との間に設けられ上
記仕切り部材の上方から上記外側室内に燃料噴霧を供給
すると共に上記内側室内にその外側室への燃料噴霧より
は微粒子化された燃料噴霧を供給する燃料噴射ノズル
と、上記内側室内にその点火部を位置させて設けられた
スパークプラグとを備えたもので上記副噴口からの微粒
化燃料油を内側室内に噴射させて加速的に蒸発着火させ
る急速燃焼を行なわせ、連通孔からの火炎を外側室内に
て蒸発される主噴口からの燃料に伝播し、燃費と騒音と
を大幅に低減させようとするものである。
［実施例］ 以下に本発明のスパークアシストディーゼル機関の好適
一実施例を添付図面に基づいて説明する。
第１図に示す１はシリンダヘッド、２はピストである。
ピストン２には、そのピストン頂部３を窪ませて球面状
の燃焼室４が形成されてお、その燃焼室４の上方の開口
縁部4aは燃焼室４の中央部の断面より小さく形成され
る。
さて、本発明のスパークアシストディーゼル機関の特長
とするところは、特に揮発性が高く、セタン価が低いア
ルコール、ガソリン等の燃料油を全負荷運転領域で失火
なく燃焼させることにある。そのため、燃焼室４内に
は、その燃焼室形状に沿って、上記燃焼室４内を外側室
５と、内側室６とに仕切り、且つそれら外側室５と内側
室６との上部を開口する仕切り部材７が設けられる。本
実施例にあっては、その仕切り部材７がセラミック等の
耐熱性材料から形成され、その形状は、断面ワインカッ
プ状に形成されて、その仕切り部材７の脚部7aが燃焼室
４の底部中央に位置して、上記内側室６の中央より脚部
7aの軸芯を通って貫通された貫通穴８に、ボルト９を挿
通し、そのボルト９によって燃焼室４の底部に一体的に
締結している。さらに仕切り部材７の周側壁7bには、外
側室５と内側室６とを連通させる適径の連通孔10が設け
られている。
このように、構成された燃焼室に、燃料を供給すべく第
２図にも示すようにシリンダヘッド１に垂下して設けら
れた燃料噴射ノズル11の主噴口12は、燃焼室内壁、即ち
外側室５内に臨ませて設けられ、副噴口13は内側室６に
臨ませられており、本実施例にあっては、内側室６のス
ワールＳ方向に沿って臨ませられている。さらに、副噴
口13の噴口径は主噴口12に比して極めて小さく設定さ
れ、主噴口12からの主噴霧F1の粒径は大きく、貫徹力が
大で、拡散性を有するに対し、副噴口13からの副噴霧F2
は、粒径が極めて小さく、貫徹力が小さく設定されるた
め、燃料噴射方向の設定が確実になされる。
尚、本実施例にあって仕切り部材７はボルト９によって
燃焼室４に設ける説明をしたが、鋳込みまたは一体鋳造
でもよく、さらに、上記燃料噴射ノズル11は、主噴口12
に先立って開放される副噴口13を有するピントークス形
燃料噴射ノズルであり、夫々主噴口12のみ、副噴口13の
みの燃料噴射ノズルを独立して設けても良い。
ところで、上記燃料噴射ノズル11からの燃料油、特にア
ルール、ガソリン等の燃料油を着火させるために、シリ
ンダヘッド１には、上記内側室６内にプラグギャップ14
を臨ませたスパークプラグ15が設けられており、圧縮行
程の終り付近で点火するように構成されている。
以下に、本発明の実施例の作用について述べる。
軽負荷運転時には、燃料噴射ノズル11の副噴口13からの
微粒化された副噴霧F2は、燃焼室容積の小さな内側室６
内に噴射される。このため内側室６内には濃混合気が生
成されることになり、スパークプラグ15の点火によって
急速に着火して火炎伝播がなされる。このとき、副噴口
13からの副噴霧F2は内側室６の内壁6aに衝突による燃料
膜を生成すると共にピストン２の圧縮により高温化され
る吸気によって仕切り部材７が高温化されることから、
上記燃料膜の蒸発が促進される。また内側室６内壁6aに
副噴霧F2が衝突されることで、副噴霧F2の微流化が促進
されることから、内側室６内で旋回するスワールＳによ
って、内側室６内の濃混合気分布が均一にされるため、
極低温時においても着火始動性に優れ、軽負荷では安定
した燃焼を得ることができる。中・高負荷時には、主噴
口12からも外側室５の内壁5aに向けて主噴霧F1が噴射さ
れる。このとき、外側室５の内壁5a及び仕切り部材７
は、主噴霧F1を蒸発するに充分なる温度を保持している
ため、外側室５内には壁面蒸発された燃料蒸気が生成さ
れる。さらに、外側室５と内側室６とが仕切られている
ため、外側室５は実質的に絞られて、ピストン２の圧縮
終りにかけて強度の高いスワールＳが外側室５内に生成
される。このため、上記燃料蒸気は外側室５内に均一に
分布される。したがって、ここで生成された混合気は、
上記連通孔10からの火炎を伝播され即時に着火燃焼され
て燃焼を完結する。
尚、本実施例でアルコール、ガソリン等の燃料油で説明
したが、軽油の場合でも同様の燃焼が行なわれ、失火の
ない、且つ着火遅れの短縮された燃焼を実現し、燃費、
騒音を大幅に向上する。
［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなように、本発明のスパー
クアシストディーゼル機関によれば次のごとき優れた効
果を発揮できる。
（１）低温始動時や軽負荷時にも失火のない安定した燃
焼を達成し、燃費を大幅に向上できる。
（２）HC、青白煙、アルデヒド等の未燃燃料の発生を抑
制することができる。
（３）燃料油として軽油をはじめアルコール、ガソリン
等の低セタン価燃料油を使用できるのでNOXを低減でき
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のスパークアシストディーゼル機関の好
適一実施例を示す概略断面図、第２図は第１図の上面
図、第３図は従来の燃焼室構造を示す図である。 図中、３はピストン頂部、４は燃焼室、５は内側室、６
は外側室、７は仕切り部材、10は連通孔、11は燃料噴射
ノズル、12は主噴口、13は副噴口、15はスパークプラグ
である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ピストン頂部に深く窪ませて設けられた燃
    焼室と、該燃焼室内に当該燃焼室を半径方向内方の内側
    室とこの内側室を円周方向に沿って包囲する外側室とに
    分割すべく設けられた仕切り部材と、該仕切り部材にそ
    の燃焼室深さ方向の略中間位置に外側室と内側室とを半
    径方向に連通すべく設けられた連通孔と、上記内側室と
    外側室との間に設けられ上記仕切り部材の上方から上記
    外側室内に燃料噴霧を供給すると共に上記内側室内にそ
    の外側室への燃料噴霧よりは微粒子化された燃料噴霧を
    供給する燃料噴射ノズルと、上記内側室内にその点火部
    を位置させて設けられたスパークプラグとを備えたこと
    を特徴とするスパークアシストディーゼル機関。
  2. 【請求項２】上記仕切り部材がセラッミック等の耐熱材
    料から構成された上記特許請求の範囲第１項記載のスパ
    ークアシストディーゼル機関。
JP60217620A 1985-09-30 1985-09-30 スパ−クアシストデイ−ゼル機関 Expired - Lifetime JPH0684725B2 (ja)

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