JPH0988607A - ディーゼルエンジンの渦流室式燃焼室 - Google Patents

ディーゼルエンジンの渦流室式燃焼室

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JPH0988607A
JPH0988607A JP7247313A JP24731395A JPH0988607A JP H0988607 A JPH0988607 A JP H0988607A JP 7247313 A JP7247313 A JP 7247313A JP 24731395 A JP24731395 A JP 24731395A JP H0988607 A JPH0988607 A JP H0988607A
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swirl chamber
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fuel injection
fresh air
swirl
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Shuichi Yamada
修一 山田
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    • 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)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴霧燃料と空気との混合を一層促進させて、
スモークの発生を防止するする。 【解決手段】 渦流室2と主燃焼室6とを噴口5を介し
て連通する。渦流室2の奥内壁面に燃料噴口3を凹入形
成し、当該燃料噴口3の奥内部に燃料噴射器10の噴射
ノズル11を臨ませて設ける。また、上記燃料噴口3の
奥内部3bと渦流室2とを、燃料噴口3の渦流室側の絞
り開口3aにより区画分離する。上記渦流室2と燃料噴
口3の奥内部3bとを新気導入路4で連通し、当該新気
導入路4の渦流室側端部4aを燃料噴口3から離間させ
て開口する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明はディーゼルエンジンの渦流
室式燃焼室に関する。
【0002】この種のディーゼルエンジンの渦流室式燃
焼室としては、従来より例えば特開昭62―27621
2号公報に開示されたものが知られている。それは図4
に示すように、燃料噴射器10の噴射ノズル11を臨ま
せた渦流室2と主燃焼室6とを噴口5を介して連通して
成り、エンジンの圧縮行程において噴口5より渦流室2
内に流入する空気Aにより渦流を起こさせ、噴射ノズル
11より噴射される噴霧燃料Qと空気Aとの混合を促進
させるように構成されている。なお、図4中の符号1は
シリンダヘッド、7はピストン、8は吸・排気弁、9は
予熱プラグ、12は噴口口金、13はシリンダライナを
示す。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、渦
流室2の奥内壁面の近傍に燃料噴射器10の噴射ノズル
11を臨ませて設け、噴射ノズル11より噴射される噴
霧燃料Qと渦流Aとの混合を促進させるように構成され
ているが、噴霧燃料Qと渦流Aとの混合が必ずしも十分
ではない。また、渦流室2の奥内の噴射ノズル11の近
傍には既燃ガスが残留し易く、噴霧燃料Qが当該既燃ガ
スを取り込んで局所的に空気(酸素)が不足する。この
ためスモーク(黒煙)を発生することがある。本発明は
このような事情に鑑みてなされたもので、噴霧燃料と空
気との混合を一層促進させて、スモークの発生を防止す
ることを技術課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、以下のように構成される。請求項1に記載
の発明は、渦流室2と主燃焼室6とを噴口5を介して連
通したディーゼルエンジンの渦流室式燃焼室において、
上記渦流室2の奥内壁面に燃料噴口3を凹入形成すると
ともに、当該燃料噴口3の奥内部3bに燃料噴射器10
の噴射ノズル11を臨ませて設け、上記燃料噴口3の奥
内部3bと上記渦流室2とを上記燃料噴口3の渦流室側
の絞り開口3aにより区画分離し、上記渦流室2と上記
燃料噴口3の奥内部とを新気導入路4で連通し、当該新
気導入路4の渦流室側端部4aを上記燃料噴口3から離
間させて開口した、ことを特徴とするものである。
【0005】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載のディーゼルエンジンの渦流室式燃焼室におい
て、上記新気導入路4の渦流室側端部4aを上記燃料噴
口3の渦流上流側にのみ開口したことを特徴とするもの
である。ここで「上記燃料噴口3の渦流上流側」とは、
図1において、噴口5より渦流室2内に流入した空気A
の流れに沿う方向にみて、燃料噴口3よりも上流側とい
う意味である。
【0006】さらに、請求項3に記載の発明は、請求項
1に記載のディーゼルエンジンの渦流室式燃焼室におい
て、複数の新気導入路4を設け、当該新気導入路4の渦
流室側端部4aを上記燃料噴口3の少なくとも渦流上流
側及び渦流下流側に開口したことを特徴とするものであ
る。ここで、「少なくとも」とは、新気導入路4の渦流
室側端部4aを燃料噴口3の渦流上流側及び渦流下流側
に開口することを要件とするが、それ以外に上記燃料噴
口3の周囲に新気導入路4の渦流室側端部4aを開口す
るものを排除しないことを意味している。
【0007】
【発明の作用・効果】本発明によれば、以下の作用・効
果を奏する。請求項1に記載の渦流室式燃焼室によれ
ば、上記渦流室2の奥内壁面に燃料噴口3を凹入形成す
るとともに、当該燃料噴口3の奥内部3bに燃料噴射器
10の噴射ノズル11を臨ませて設け、上記燃料噴口3
の奥内部3bと上記渦流室2とを上記燃料噴口3の渦流
室側の絞り開口3aにより区画分離し、上記渦流室2と
上記燃料噴口3の奥内部とを新気導入路4で連通しこと
から、噴射ノズル11から噴射される噴霧燃料Qは、燃
料噴口3内を通って渦流室2内に流出する。このとき、
燃料噴口3の奥内部3bは噴霧燃料Qの流出により負圧
になるとともに、渦流室2内に圧入された新しい空気
(以下、新気という)が新気導入路4を通って燃料噴口
3の奥内部3bに流入する。
【0008】そして引き続き噴射ノズル11から噴射さ
れる噴霧燃料Qは、燃料噴口3の奥内部3bに流入した
新気を取り込んで渦流室2内に流出する。これにより、
噴霧燃料と新気との混合が一層促進され、スモークの発
生を防止する。なお、本発明では燃料噴口3の奥内部3
bと上記渦流室2とを上記燃料噴口3の渦流室側の絞り
開口3aにより区画分離したことから、既燃ガスが燃料
噴口3の奥内部3bに侵入するのを防止する。また、新
気導入路4の渦流室側端部4aを上記燃料噴口3から離
間させて開口したことから、この燃料噴口3の出口近傍
に残留している既燃ガスは流出する噴霧燃料Qで流下し
て拡散され、当該既燃ガスが新気導入路4を通って燃料
噴口3の奥内部に流入することはない。
【0009】請求項2に記載の渦流室式燃焼室によれ
ば、新気導入路4の渦流室側端部4aを燃料噴口3の渦
流上流側にのみ開口したことから、渦流が噴霧燃料の噴
射圧に対して相対的に強い場合において、新気導入路4
を通って燃料噴口3の奥内部に加圧供給される新気が多
くなり、噴霧燃料と新気との混合が一層促進される。こ
こで、渦流が噴霧燃料の噴射圧に対して相対的に強い場
合とは、高速回転用エンジン又は主燃焼室と渦流室とを
連通する噴口が比較的長くて直進ガイド性が良好なエン
ジンで、圧縮行程での加圧による渦流が強い場合をい
う。
【0010】請求項3に記載の渦流室式燃焼室によれ
ば、複数の新気導入路4の渦流室側端部4aを燃料噴口
3の少なくとも渦流上流側及び渦流下流側に開口したこ
とから、渦流が噴霧燃料の噴射圧に対して相対的に弱い
場合においても、複数の新気導入路4を通って必要十分
の新気が燃料噴口3の奥内部に供給されるので、噴霧燃
料と新気との混合が十分に促進される。ここで、渦流が
噴霧燃料の噴射圧に対して相対的に弱い場合とは、低速
回転用エンジン又は主燃焼室と渦流室とを連通する噴口
が比較的短くて直進ガイド性が低いエンジンで、圧縮行
程での加圧による渦流が強くない場合をいう。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図1は本発明の実施例1に係る渦流室
式燃焼室の要部縦断正面図である。この渦流室式燃焼室
の基本構成は、図1に示すように、シリンダヘッド1内
に形成された渦流室2と主燃焼室6とを噴口5で連通し
て構成されている。以下、実施例1に係る渦流室式燃焼
室の特徴構成について説明する。
【0012】図1に示すように、上記渦流室2の奥内壁
面には半球状の燃料噴口3が凹入形成され、この燃料噴
口3の奥内部3bには燃料噴射器10の噴射ノズル11
を臨ませてある。また、既燃ガスが上記燃料噴口3の奥
内部3bに侵入するのを防止するため、上記燃料噴口3
の奥内部3bと渦流室2とを、燃料噴口3の渦流室側の
絞り開口3aにより区画分離してある。そして渦流室2
と燃料噴口3の奥内部3bとを、複数の新気導入路4で
連通し、これらの新気導入路4の各渦流室側端部4aは
上記燃料噴口3の少なくとも渦流上流側及び渦流下流側
に当該燃料噴口3から離間させて開口されている。
【0013】上記構成によれば、噴射ノズル11から噴
射された噴霧燃料Qは、上記燃料噴口3内を通って上記
渦流室2内に流出するが、このとき、燃料噴口3の奥内
部は噴霧燃料Qの流出により負圧になるとともに、渦流
室2内に圧入された新気が新気導入路4を通って燃料噴
口3の奥内部に流入する。そして引き続き渦流室2内に
流出する噴霧燃料Qが燃料噴口3の奥内部に流入した新
気を取り込み、噴霧燃料と新気との混合が一層促進さ
れ、スモークの発生を防止する。
【0014】なお、燃料噴口3の少なくとも渦流上流側
及び渦流下流側に新気導入路4の各渦流室側端部4aを
開口したのは、渦流が噴霧燃料Qの噴射圧に対して相対
的に弱い場合においても、必要十分の新気が燃料噴口3
の奥内部に供給されて、噴霧燃料Qと新気Aとの混合が
一層促進されること意図したものである。従って、渦流
上流側及び渦流下流側に限らず、燃料噴口3の周囲に必
要に応じて複数の渦流室側端部4aを開口しても差し支
えない。
【0015】また、本発明では新気導入路4の渦流室側
端部4aを燃料噴口3から離間させて開口しているが、
これは燃料噴口3の出口近傍に残留している既燃ガス
が、新気とともに新気導入路4を通って燃料噴口3の奥
内に流入するのを防止するためであり、本実施例では当
該既燃ガスは流下する噴霧燃料Qにより押し出されて、
拡散される。
【0016】図2は本発明の実施例2に係る渦流室式燃
焼室の要部縦断正面図である。この実施例2では、図2
に示すように、新気導入路4の渦流室側端部4aが上記
燃料噴口3の渦流上流側にのみ開口されており、その他
の点は実施例1(図1)と同様に構成されている。この
実施例2によれば、渦流Aが噴霧燃料Qの噴射圧に対し
て相対的に強い場合において、新気導入路4を通って燃
料噴口3の奥内部に加圧供給される新気が多くなり、噴
霧燃料Qと新気との混合が一層促進される。つまり、こ
の実施例2は高速回転用エンジンに適している。
【0017】図3は本発明の実施例3に係る渦流室式燃
焼室の要部縦断正面図である。この実施例3では、図3
に示すように、渦流室2の奥内壁面には側面視矩形状
で、正面視円形の燃料噴口3が凹入形成され、その他の
点は実施例1(図1)と同様に構成されている。従って
この実施例3においても、燃料噴口3の渦流室2側の開
口3aを絞り込むことにより、噴射ノズル11の近傍の
奥内部を渦流室2と区画分離して、既燃ガスが燃料噴口
3の奥内部に侵入するのを防止している。
【0018】なお、本発明は上記実施例に限るものでは
なく、燃料噴口の形状及び新気導入路の個数や、燃料噴
口と新気導入路の組み合わせについても、適宜変更を加
えて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る渦流室式燃焼室の要部
縦断面図である。
【図2】本発明の実施例2に係る図1相当図である。
【図3】本発明の実施例3に係る図1相当図である。
【図4】従来例に係る図1相当図である。
【符号の説明】
2…渦流室、3…燃料噴口、3a…燃料噴口の絞り開
口、3b…燃料噴口の奥内部、4…新気導入路、4a…
新気導入路の渦流室側端部、5…噴口、6…主燃焼室、
10…燃料噴射器、11…燃料噴射器の噴射ノズル、E
…ディーゼルエンジン。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 渦流室(2)と主燃焼室(6)とを噴口
    (5)を介して連通して構成したディーゼルエンジンの
    渦流室式燃焼室において、 上記渦流室(2)の奥内壁面に燃料噴口(3)を凹入形
    成するとともに、当該燃料噴口(3)の奥内部(3b)
    に燃料噴射器(10)の噴射ノズル(11)を臨ませて
    設け、 上記燃料噴口(3)の奥内部(3b)と上記渦流室
    (2)とを上記燃料噴口(3)の渦流室側の絞り開口
    (3a)により区画分離し、 上記渦流室(2)と上記燃料噴口(3)の奥内部(3
    b)とを新気導入路(4)で連通し、当該新気導入路
    (4)の渦流室側端部(4a)を上記燃料噴口(3)か
    ら離間させて開口した、ことを特徴とするディーゼルエ
    ンジンの渦流室式燃焼室。
  2. 【請求項2】 上記新気導入路(4)の渦流室側端部
    (4a)を上記燃料噴口(3)の渦流上流側にのみ開口
    した請求項1に記載のディーゼルエンジンの渦流室式燃
    焼室。
  3. 【請求項3】 複数の新気導入路(4)を設け、当該新
    気導入路(4)の渦流室側端部(4a)を上記燃料噴口
    (3)の少なくとも渦流上流側及び渦流下流側に開口し
    た請求項1に記載のディーゼルエンジンの渦流室式燃焼
    室。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5881958A (en) * 1996-02-14 1999-03-16 Kyoritsu Gokin Mfg. Co., Ltd. Fluid discharge nozzle
JP2022001750A (ja) * 2020-06-22 2022-01-06 株式会社クボタ 副室式ディーゼルエンジン

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5881958A (en) * 1996-02-14 1999-03-16 Kyoritsu Gokin Mfg. Co., Ltd. Fluid discharge nozzle
JP2022001750A (ja) * 2020-06-22 2022-01-06 株式会社クボタ 副室式ディーゼルエンジン

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