JPS60261918A - 渦流室式デイ−ゼルエンジン - Google Patents
渦流室式デイ−ゼルエンジンInfo
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- JPS60261918A JPS60261918A JP59117287A JP11728784A JPS60261918A JP S60261918 A JPS60261918 A JP S60261918A JP 59117287 A JP59117287 A JP 59117287A JP 11728784 A JP11728784 A JP 11728784A JP S60261918 A JPS60261918 A JP S60261918A
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- JP
- Japan
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- fuel
- injection port
- combustion
- nozzle
- chamber
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/16—Chamber shapes or constructions not specific to sub-groups F02B19/02 - F02B19/10
- F02B19/18—Transfer passages between chamber and cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/04—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being subdivided into two or more chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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。
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）
本発明は渦流室式ディーゼルエンジンの改良に関し、詳
しくは渦流室と主室とを連通する噴口を複数個設けると
ともに、ピストン頂上部に主室キャビテ、イを形成した
渦流室式ディーゼルエンジンの改良に関する。
しくは渦流室と主室とを連通する噴口を複数個設けると
ともに、ピストン頂上部に主室キャビテ、イを形成した
渦流室式ディーゼルエンジンの改良に関する。
（従来の技術）
高速ディーゼルエンジンに適した燃焼室の形式として渦
流室式が知られているが、その燃焼性状をさらに改善す
る目的で、渦流室と主室とを連通する噴口を複数個設け
たものが提案されている（例えば実開昭５７−１７４７
２１号参照）。
流室式が知られているが、その燃焼性状をさらに改善す
る目的で、渦流室と主室とを連通する噴口を複数個設け
たものが提案されている（例えば実開昭５７−１７４７
２１号参照）。
これを第３図で説明すると、渦流室１はエンジンシリン
グヘッド２とその下面から嵌合した口金３との間に形成
されでおり、主噴口４と、比較的小径のＭす噴口５を介
して主室６に連通している。
グヘッド２とその下面から嵌合した口金３との間に形成
されでおり、主噴口４と、比較的小径のＭす噴口５を介
して主室６に連通している。
主噴［１４は、その渦流室１側の開口部が渦流室１の接
線方向に、他方主室６側の開口部がややシリング中心寄
りに各々開口しており、燃焼時の渦流室１からのガス噴
流を主室６の中央方向に噴出するようにしている。これ
に対して、小径の副噴口５は、渦流室１に面した燃料噴
射弁７の噴射方向に沿って開口し、着火遅れの間に噴射
燃料の一部が主室６へと流出するようにしている。
線方向に、他方主室６側の開口部がややシリング中心寄
りに各々開口しており、燃焼時の渦流室１からのガス噴
流を主室６の中央方向に噴出するようにしている。これ
に対して、小径の副噴口５は、渦流室１に面した燃料噴
射弁７の噴射方向に沿って開口し、着火遅れの間に噴射
燃料の一部が主室６へと流出するようにしている。
このような燃焼室によれば、渦流室１だけでなく、副噴
口５を介してガス流動の穏やかな主室６にも燃料が供給
され、双方で燃焼が進むので、噴射燃料の全量を渦流室
１のみに供給して燃焼させた場合に比べて最高燃焼温度
が抑えられ、この結果有害物質であるＮＯｘの発生量が
減少することが知られている。
口５を介してガス流動の穏やかな主室６にも燃料が供給
され、双方で燃焼が進むので、噴射燃料の全量を渦流室
１のみに供給して燃焼させた場合に比べて最高燃焼温度
が抑えられ、この結果有害物質であるＮＯｘの発生量が
減少することが知られている。
一方、主室での空気利用率を向上するため、ピストン頂
上部には凹部からなる拡散部１３と、この拡散部１３に
一端が連絡され他端が噴口に連絡される溝状のトレンチ
部１６とからなる主室キャビティ１２が形成される。
上部には凹部からなる拡散部１３と、この拡散部１３に
一端が連絡され他端が噴口に連絡される溝状のトレンチ
部１６とからなる主室キャビティ１２が形成される。
すなわち、エンジンの圧縮上死点付近に渦流室１内で着
火された燃料は、火炎（燃焼ガス）となって拡散部１３
に噴出、拡散し、拡散部１３内の新気を取り入れながら
燃焼を進行する。
火された燃料は、火炎（燃焼ガス）となって拡散部１３
に噴出、拡散し、拡散部１３内の新気を取り入れながら
燃焼を進行する。
、：（７） ？、＝ １／）・１室６１′１気０利用１
”′向上ｔ７′こととなり、燃焼初期に発生しがちなス
モークを低減することができることになる。
”′向上ｔ７′こととなり、燃焼初期に発生しがちなス
モークを低減することができることになる。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、トレンチ部１６は主噴口４や副噴口５からの
火炎を拡散部１３に導くとともに拡散部１３での火炎流
れの強さを適度に保つ役目をしており、このため、トレ
ンチ部１６の溝は浅く、ピストン頂上部１１に対し概ね
平坦に形成される。
火炎を拡散部１３に導くとともに拡散部１３での火炎流
れの強さを適度に保つ役目をしており、このため、トレ
ンチ部１６の溝は浅く、ピストン頂上部１１に対し概ね
平坦に形成される。
こうした浅いトレンチ部１６では、利用できる空気が少
ないので、副噴口５を介して着火遅れの間に供給される
噴霧燃料の気化促進が図れず、したがって、混合気形成
が十分でない。
ないので、副噴口５を介して着火遅れの間に供給される
噴霧燃料の気化促進が図れず、したがって、混合気形成
が十分でない。
このため、気化の十分でない混合気では良好な燃焼が望
めず、また、不完全燃焼からスモークの発生を招くとい
う恐れがある。すなわち、一部燃料を主室６に分配し穏
やかな燃焼を図るという副噴口５の機能を発揮させるに
は、なお不十分とならざるを得ないのである。
めず、また、不完全燃焼からスモークの発生を招くとい
う恐れがある。すなわち、一部燃料を主室６に分配し穏
やかな燃焼を図るという副噴口５の機能を発揮させるに
は、なお不十分とならざるを得ないのである。
また、高圧縮比を採用すると、燃費は良好になるのであ
るが、半面、振動、騒音が大きくなるの□ １・（ａ［ｍＪｔ（ｈ”１“ａｘａｎｏｔ、＝ｉｒｔ・
１−１下でも、同様に低圧縮比となる。このような低圧
縮比では、燃焼室圧力の低下によりもともと高圧噴射さ
れる噴霧の貫通力が増大し、噴霧燃料力ｆ副噴口中心軸
の延長線上にあるトレンチ部１６の溝壁面を中心として
付着することにもなる。
るが、半面、振動、騒音が大きくなるの□ １・（ａ［ｍＪｔ（ｈ”１“ａｘａｎｏｔ、＝ｉｒｔ・
１−１下でも、同様に低圧縮比となる。このような低圧
縮比では、燃焼室圧力の低下によりもともと高圧噴射さ
れる噴霧の貫通力が増大し、噴霧燃料力ｆ副噴口中心軸
の延長線上にあるトレンチ部１６の溝壁面を中心として
付着することにもなる。
このため、溝壁面に付着した燃料が後燃えすると、酸素
が十分でないことからスモークの発生をさらに助長する
ことが考えられる。
が十分でないことからスモークの発生をさらに助長する
ことが考えられる。
本発明は、副噴口から供給される一部燃料の気化促進を
図る空気をトレンチ部に確保するとともに噴霧燃料のト
レンチ部溝壁面への燃料４１着を防止するディーゼルエ
ンジンを提供することを目的とする。
図る空気をトレンチ部に確保するとともに噴霧燃料のト
レンチ部溝壁面への燃料４１着を防止するディーゼルエ
ンジンを提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、エンジンシリングヘッドに燃料噴射弁を臨ま
せた渦流室を設け、この渦流室と主室とを、主噴口に加
えて燃料噴射弁の噴射方向に開１］する副噴口を介して
連通し、かつ、四部からなる拡散部と、この拡散部に連
なるとともに一端が主噴口の下面に延びる溝状のトレン
チ部とからなる主室キャビティをピストン頂上部に形成
した渦流室式ディーゼルエンジンを前提とする。
せた渦流室を設け、この渦流室と主室とを、主噴口に加
えて燃料噴射弁の噴射方向に開１］する副噴口を介して
連通し、かつ、四部からなる拡散部と、この拡散部に連
なるとともに一端が主噴口の下面に延びる溝状のトレン
チ部とからなる主室キャビティをピストン頂上部に形成
した渦流室式ディーゼルエンジンを前提とする。
本発明は、トレンチ部の溝底面を主噴口側１こ傾斜して
形成し−１かつ、傾斜最深部を副噴口中心軸の延長線上
に位置させるようにする。
形成し−１かつ、傾斜最深部を副噴口中心軸の延長線上
に位置させるようにする。
（作用）
、二のようにすれば、副噴口から供給される一部燃料に
対するトレンチ部での空気が十分に確保されることがら
噴霧燃料の微粒化、すなわち混合気形成が容易で、この
混合気はその後に流入する火炎と融和し良好に燃焼する
。すなわち、副噴口の機能を十分に発揮させることにな
る。
対するトレンチ部での空気が十分に確保されることがら
噴霧燃料の微粒化、すなわち混合気形成が容易で、この
混合気はその後に流入する火炎と融和し良好に燃焼する
。すなわち、副噴口の機能を十分に発揮させることにな
る。
また、副噴口からトレンチ部の溝底面までの距離が拡大
することから高地条件下等にお（・て噴霧の貫通力が増
大しても、噴霧燃料は、溝壁面に付着することなく、分
散、微粒化が促進されることになる。
することから高地条件下等にお（・て噴霧の貫通力が増
大しても、噴霧燃料は、溝壁面に付着することなく、分
散、微粒化が促進されることになる。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例の主室と渦流室との関係を示
す縦断面図、第２図は同実施例のピストン頂上部の平面
図である。
す縦断面図、第２図は同実施例のピストン頂上部の平面
図である。
この実施例は、渦流室での渦流の方向性を高めるため、
渦流室を偏平円筒状に形成したものに適用したものであ
る。 ′ すなわち、主噴口４が間口した直円筒面１Ａと、この直
円筒面ＩＡの中心軸線と直交する互いにほぼ平行な２つ
の側方平面（図示せず）とで渦流室１を形成している。
渦流室を偏平円筒状に形成したものに適用したものであ
る。 ′ すなわち、主噴口４が間口した直円筒面１Ａと、この直
円筒面ＩＡの中心軸線と直交する互いにほぼ平行な２つ
の側方平面（図示せず）とで渦流室１を形成している。
さらに、高地条件下等において副噴口５Ａに到達する噴
霧の微粒化を促進するため、燃料噴射弁７と副噴口５Ａ
との位置を規制している。
霧の微粒化を促進するため、燃料噴射弁７と副噴口５Ａ
との位置を規制している。
すなわち、燃料噴射弁７の中心軸と渦流室壁面との交点
Ｅを渦流室中心軸よりも主噴口４側に位置させ、燃料噴
射弁７と副噴口５Ａとの距離を拡大し、燃料噴射弁７の
中心軸と副噴１コ５Ａの中心軸とは渦流室１内で交差さ
せている（交点をＤとする）。さらに、この実施例では
、交点りを燃料噴射弁７の中心軸と渦流室中心軸の交点
Ｆよりも噴霧下流に位置させている。
Ｅを渦流室中心軸よりも主噴口４側に位置させ、燃料噴
射弁７と副噴口５Ａとの距離を拡大し、燃料噴射弁７の
中心軸と副噴１コ５Ａの中心軸とは渦流室１内で交差さ
せている（交点をＤとする）。さらに、この実施例では
、交点りを燃料噴射弁７の中心軸と渦流室中心軸の交点
Ｆよりも噴霧下流に位置させている。
−一方、ピストン頂上部１１には、吸気バルブと排気バ
ルブの下方に位置して両バルブの径よりも大きな径を有
する一対の円形状四部からなる拡散部＋３Ａ、１４Ａと
、両拡散部１３Ａ、１４Ａに連なるとともに一端が主噴
口４の下面に延びる溝状のトレンチ部１６Ａが形成され
７＋（第２図参照）。
ルブの下方に位置して両バルブの径よりも大きな径を有
する一対の円形状四部からなる拡散部＋３Ａ、１４Ａと
、両拡散部１３Ａ、１４Ａに連なるとともに一端が主噴
口４の下面に延びる溝状のトレンチ部１６Ａが形成され
７＋（第２図参照）。
こうして拡散部１３Ａ、１４Ａとトン６ンチ部１６Ａか
らなる主室キャビティ１２Ａが形成されるが、本発明で
は、このトレンチ部１６Ａの溝底面１７を、主噴口４の
下面に延びる側が最も深く、この最深部１８から連結部
１５に向けて浅くなり、連結部１５で連結部１５の段差
と同一の深さになるように傾斜して形成する。
らなる主室キャビティ１２Ａが形成されるが、本発明で
は、このトレンチ部１６Ａの溝底面１７を、主噴口４の
下面に延びる側が最も深く、この最深部１８から連結部
１５に向けて浅くなり、連結部１５で連結部１５の段差
と同一の深さになるように傾斜して形成する。
さらに、この傾斜最深部１８を副噴口５Ａの中心軸の延
長線上に位置させる。
長線上に位置させる。
なお、２はシリングヘッド、３は口金、８はグロープラ
グ、１０はピストンである。
グ、１０はピストンである。
以」二の構成による作用を説明すると、圧縮工程時に主
噴口４を介して渦流室１に流入する押し込み流は、直円
筒面ＩＡに接線方向から流入して渦流Ａを形成するが、
この渦流Ａは、その旋回中心に対してほぼＩＲ角な側方
平面に案内されて強い方 ）向性を維持するため、副噴
口５Ａからの対抗流の影響を受けても十分な渦流状態を
保つ。すなわち、燃料噴射弁７から噴射された噴ｎ燃料
は、この渦流Ａによりグロープラグ８に当たり、渦流方
向に沿って概ね垂直方向に落ちるが、着火遅れがあるた
め、噴ＩＢの一部が微粒化しながらも副噴口５Ａを通過
する。
噴口４を介して渦流室１に流入する押し込み流は、直円
筒面ＩＡに接線方向から流入して渦流Ａを形成するが、
この渦流Ａは、その旋回中心に対してほぼＩＲ角な側方
平面に案内されて強い方 ）向性を維持するため、副噴
口５Ａからの対抗流の影響を受けても十分な渦流状態を
保つ。すなわち、燃料噴射弁７から噴射された噴ｎ燃料
は、この渦流Ａによりグロープラグ８に当たり、渦流方
向に沿って概ね垂直方向に落ちるが、着火遅れがあるた
め、噴ＩＢの一部が微粒化しながらも副噴口５Ａを通過
する。
この一部燃料が流入するトレンチ部１６Ａでは副噴口中
心軸の延長線上、すなわち副噴口５Ａの開口部に対面す
るｍ底面が最も深いので、噴霧燃料を気化させるに十分
な空気が確保されており、燃料噴霧はこの空気を利用し
て良好な混合気を形成する。
心軸の延長線上、すなわち副噴口５Ａの開口部に対面す
るｍ底面が最も深いので、噴霧燃料を気化させるに十分
な空気が確保されており、燃料噴霧はこの空気を利用し
て良好な混合気を形成する。
こうして形成された混合気は、１ミ噴ロ４や副噴口５Ａ
を介して噴流してくる火炎と融和して燃゛焼し、ひき続
く主室での燃焼へのつなぎを良好なものにする。なお、
主室キャビティ１２Ａでの火炎の流れをＣで示す。
を介して噴流してくる火炎と融和して燃゛焼し、ひき続
く主室での燃焼へのつなぎを良好なものにする。なお、
主室キャビティ１２Ａでの火炎の流れをＣで示す。
このため、一部燃料を主室に供給しての穏やかな燃焼を
図る副噴口５Ａの本来の機能を助成することとなり、主
室での燃焼を改善し、スモークを低減するのである。
図る副噴口５Ａの本来の機能を助成することとなり、主
室での燃焼を改善し、スモークを低減するのである。
また、副噴口５Ａに対面する溝底面１７が深くなり、副
噴口５Ａからの距離が拡大しただけ噴霧の分散、微粒化
が促進されるので、高地条件下等においでも、噴霧燃料
が溝壁面を中心としで付着することがなく、このため、
燃料付着によるＨＣの増加や後燃えによるスモークの増
大を招くことはない。
噴口５Ａからの距離が拡大しただけ噴霧の分散、微粒化
が促進されるので、高地条件下等においでも、噴霧燃料
が溝壁面を中心としで付着することがなく、このため、
燃料付着によるＨＣの増加や後燃えによるスモークの増
大を招くことはない。
（発明の効果）
本発明は、トレンチ部の溝底面を噴口に向けて傾斜して
形成し、かつ、傾斜最深部を副噴口中心軸の延長線上に
位置させる−ことにより、トレンチ部での空気利用率を
向上したので、燃焼改善によるスモーク発生量の低減を
達成することができる。
形成し、かつ、傾斜最深部を副噴口中心軸の延長線上に
位置させる−ことにより、トレンチ部での空気利用率を
向上したので、燃焼改善によるスモーク発生量の低減を
達成することができる。
また、副噴口とトンンチ部溝底面との販離の拡大による
微粒化促進のため、高地条件下等においても、ＩＩＣや
スモークの増大を防止することができる。
微粒化促進のため、高地条件下等においても、ＩＩＣや
スモークの増大を防止することができる。
第１図は本発明の一実施例の燃焼室の縦断面図、第２図
は同実施例のピストン類」一部の平面図である。 第３図は従来例の燃焼室の縦断面図である。 １・・・渦流室、２・・・シリングヘッド、４・・・主
噴口、５Ａ・・・副噴口、６・・・主室、７・・・燃料
噴射弁、１１・・・ピストン頂上部、１２Ａ・−・主室
キャビティ、１３Ａ、１４Ａ・・・拡散部、１５・・・
連結部、１６Ａ・・・トレンチ部、１７・・・溝底面、
１ Ｂ・・・傾斜最深部。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 後腹 政喜 第２図
は同実施例のピストン類」一部の平面図である。 第３図は従来例の燃焼室の縦断面図である。 １・・・渦流室、２・・・シリングヘッド、４・・・主
噴口、５Ａ・・・副噴口、６・・・主室、７・・・燃料
噴射弁、１１・・・ピストン頂上部、１２Ａ・−・主室
キャビティ、１３Ａ、１４Ａ・・・拡散部、１５・・・
連結部、１６Ａ・・・トレンチ部、１７・・・溝底面、
１ Ｂ・・・傾斜最深部。 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人弁理士 後腹 政喜 第２図
Claims (1)
- エンジンシリングヘッドに燃料噴射弁を臨ませた渦流室
を設け、この渦流室と主室とを、主噴口に加えて燃料噴
射弁の噴射方向にｎ１口する副噴口を介して連通し、か
つ、凹部からなる拡散部と、この拡散部に連なるととも
に一端が主噴口の下面に延びる溝状のトレンチ部とから
なる主室キャビティをピストン頂上部に形成した渦流室
式ディーゼルエンジンにおいで、トレンチ部の溝底面を
主噴口に向けて傾斜しで形成し、がっ、傾斜最深部が副
噴口中心軸の延長線上に位置するようにしたことを特徴
とする渦流室式ディーゼルエンノン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59117287A JPS60261918A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 渦流室式デイ−ゼルエンジン |
| DE19853519835 DE3519835A1 (de) | 1984-06-07 | 1985-06-03 | Verbrennungsmotor |
| US06/741,631 US4676209A (en) | 1984-06-07 | 1985-06-05 | Transfer passage arrangement for diesel engine having swirl chamber |
| GB08514296A GB2159879B (en) | 1984-06-07 | 1985-06-06 | Transfer passage arrangement for diesel engine having swirl chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59117287A JPS60261918A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 渦流室式デイ−ゼルエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60261918A true JPS60261918A (ja) | 1985-12-25 |
| JPH0120293B2 JPH0120293B2 (ja) | 1989-04-14 |
Family
ID=14708007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59117287A Granted JPS60261918A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 渦流室式デイ−ゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60261918A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007291953A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Iseki & Co Ltd | 作業機用エンジン |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP59117287A patent/JPS60261918A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007291953A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Iseki & Co Ltd | 作業機用エンジン |
| JP4720601B2 (ja) * | 2006-04-25 | 2011-07-13 | 井関農機株式会社 | 作業機用エンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0120293B2 (ja) | 1989-04-14 |
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