JPS61138820A - 渦流室式燃焼室 - Google Patents

渦流室式燃焼室

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JPS61138820A
JPS61138820A JP59262427A JP26242784A JPS61138820A JP S61138820 A JPS61138820 A JP S61138820A JP 59262427 A JP59262427 A JP 59262427A JP 26242784 A JP26242784 A JP 26242784A JP S61138820 A JPS61138820 A JP S61138820A
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vortex
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nozzle hole
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Kiyonori Nagato
清則 長門
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Mazda Motor Corp
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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
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • 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
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〉 本発明は、ディーゼルエンジンにあける渦流室式燃焼室
に関し、特に渦流室に均一な渦流を生成して空気利用率
を向上させるための対策に関する。
(従来の技術) 従来、ディーゼルエンジンにお【プるVA流室式燃焼室
として、例えば実公昭52−18643号公報に開示さ
れているように、略円球状に形成された渦流室と、該渦
流室を主燃焼室と連通し渦流室に渦流を生成させる噴孔
と、上記噴孔の両側にて渦流室を主燃焼室と連通する補
助噴孔とを備え、ピストン頂部に設けられた突起により
ピストンが上死点付近にあるときには補助噴孔の開口面
積を減少させて噴孔の絞り作用を強め、渦流の速度を増
大させる一方、ピストンが上死点付近にないとぎには補
助噴孔を開放して噴孔の絞り損失を低減させるようにし
たものは知られている。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、このような渦流室式燃焼室では、渦流室全体
に亘って渦流を生成すべく、噴孔が渦流と直交する方向
に長く形成されているので、噴孔壁面との摩擦や空気相
互の摩擦によって噴孔から噴出する渦流の速度分布は渦
流と直交する方向の両端部に向って小さくなる略放物線
状の分布となる。このため、噴孔の渦流直交方向両端部
からの低速の渦流は渦流室にII tAされた燃料と充
分にミキシングできず、空気の利用率が低いことから、
出力、燃費あるいはエミッション性能の向上が望めない
。さりとて、噴孔の渦流直交方向端部からの渦流速度を
増大させるべく噴孔の開口面積を減少させて噴孔の絞り
作用をさらに強めると、噴孔の中央部からの渦流速度も
増大して渦流が強くなり過ぎ、低速運転時に火炎が吹き
消されるという問題が生じることになり、空気利用率の
改善と低速安定性の確保との両立を図り得ない。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は噴孔の渦流直交方向両端部からの渦流のみの速度を
増大させることにより、渦流!の渦流速度を適切な速度
に均一化して、渦流と燃料とのミキシングを良好に行い
空気利用率を改善するとともに低速安定性を確保するこ
とにある。
(問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、略円
球状に形成された渦流室と、該渦流室を主燃焼室と連通
し渦流室に渦流を生成させる噴孔とを備えた渦流室式燃
焼室を対象とし、これに対し、上記噴孔を、渦流と直交
する方向の両端部がその中央部よりも渦流方向において
渦流室中心より遠ざかった形状に形成する構成としたも
のである。
(作用) 上記の構成により、本発明では、噴孔にお1ノる渦流と
直交する方向の両端部からの渦流はその中央部よりも渦
流方向において渦流室中心からの距離が大きい位置で渦
流室に噴出されるので、噴孔壁面との摩擦や空気相互の
摩擦等による速度低下を補償して、大きな角速度により
、その渦流速度が中央部からの渦流の速度とほぼ同等に
増大されることになり、渦流室の渦流速度が適切な速度
に均一化されることになる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
第2図は、本発明の実施例に係る渦流室式燃焼室を備え
たディーゼルエンジンを示す。同図において、1はエン
ジンのシリンダ2を形成するシリンダブロック、3はシ
リンダブロック1の上面にガスケット4を介して接合さ
れたシリンダヘッド、5はシリンダ2内を往復動するピ
ストンであって、上記シリンダ2.ピストン5およびシ
リンダヘッド3で囲まれた空間により主燃焼室6が構成
されている。
上記シリンダヘッド3の下面には、シリンダブロック1
上面と対向する部分から主燃焼v6に臨む部分までの範
囲に亘ってほぼ略半円球状の底部7aを有する凹部7が
形成され、該凹部7には上部にほぼ半円球状で底面がシ
リンダヘッド3下面と平行な平坦面に形成された凹陥部
8aを有するインサート8がその下面をシリンダヘッド
3の下面と面一に位置せしめて嵌挿されていて、上記凹
部7の底部7aとインサート8の凹陥部8aとによりシ
リンダヘッド3内に略円球状で平底形の渦流室9が形成
されている。上記インサート8には上記渦流室9を主燃
焼室6と連通する噴孔10が形成されていて、主燃焼室
6の圧縮空気を渦流室9に噴出させて該渦流室9に渦流
を生成させるようにしている。
そして、本発明の特徴として、上記噴孔10は、第1図
および第2図に示すように、渦流と直交する方向の断面
形状が略円弧形状であって、渦流と直交する方向の両端
部1Qa、1Qaがその中央部10bよりも渦流方向く
図中の矢印)において渦流室中心11より漸次遠ざかっ
た形状に形成されている。
尚、12は渦流室9に燃料を噴!)Iする燃料1制ノズ
ル、13はグロープラグである。
次に、上記実施例の作用を第3図および第7図に基づい
て説明するに、第7図に示す従来の渦流室式燃焼室や第
3図に示す上記実施例の渦流室式燃焼室では、共に噴孔
が渦流と直交でる方向に長く形成されているので、噴孔
壁面との摩擦や空気相互の摩擦によって噴孔から噴出づ
る渦流の速度分布は渦流と直交する方向の両端部に向っ
て小さくなる略放物線状分布となる。そのため、従来の
渦流室式燃焼室では、渦流室での渦流の速度分布も第7
図に示づような略放物線状分布となり、渦流速度の均一
化が得られない。これに対して、上記実施例の渦流室式
燃焼室では、噴孔10の両端部10a、10aがその中
央部10bよりも渦流方向において渦流室中心11より
遠ざかった形状に形成されているので、噴孔両端部10
a、10aからの渦流は中央部10Llからの渦流より
も渦流室中心11からの距離が大きい位置で噴出され、
その分大きな角速度が得られることになり、渦流室9で
の渦流速度は第3図に示すように、両端部10a、1Q
aからの渦流4速度が中央部10bからの渦流速度とほ
ぼ同等にまで増大補償されることから、渦流室9の渦流
の速度分布は均一化される。その結果、渦流v9全体に
亘って渦流と燃料噴射ノズル12から噴射された燃料と
のミキシングが良好に行われて空気利用率が改善され、
出力。
燃費およびエミッション性能の向上を図ることができる
。しかも、噴孔10の開口面積を適切に設定することに
より、低速運転時の渦流速度を火炎が吹き消されること
のない適切な速度に均一化することができるので、低速
安定性を確保することが可能である。
第4図および第5図は変形例を示し、上記実施例のよう
に平底形の渦流室9ではなく底面が噴孔10’ に向っ
て傾斜づ゛る渦流室9′を備えた渦流室式燃焼室に本発
明を適用したものであり、上記噴孔10’ を、上記実
施例と同様に渦流と直交ブーる方向の断面形状が略円弧
形状であって、渦流と直交する方向の両端部10’a、
’l○′aがその中央部10’bよりも渦流方向く図中
の矢印)において渦流室中心11′より漸次遠ざかった
形状に形成したものであり、上記実施例と同様の作用・
効果を秦する。
尚、噴孔10または10′の形状は略円弧状に限定され
ず、例えば、第6図(a )または(b)に示でように
、噴孔’to″、または10″′を渦流と直交する方向
の断面形状が略矩形状で、渦流と直交する方向の両端部
10″a、10″aまたは10″′a、107′aのみ
を渦流方向において渦流室中心より遠ざ【プた形状に形
成してもよい。
〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明の渦流室式燃焼室によれば
、噴孔にa3ける渦流と直交する方向の両端部からの渦
流をその中央部よりも渦流方向において渦流室中心から
の距離が大きい位置で渦流室に噴出させて大きな角速度
を付与するようにしたので、両端部からの渦流速度が中
央部からの渦流の速度とほぼ同等に増大されて渦流室の
m流速度を適正速度に均一化することができ、渦流室全
体に亘って渦流と燃料とのミキシングを良好に行って空
気利用率を改善し、出力、燃費およびエミッション性能
を向上ぎせることができる。しかも、低速運転時の渦流
速度を火炎が吹き消されることのない適切な3!度に均
一化することができる。よって、ディーゼルエンジンに
おける空気利用率の改善と低速安定性の確保とを両立さ
せることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第6図は本発明の実施例を示し、第1図は渦流
室の横断面図、第2図はディーゼルエンジンの渦流室付
近の縦断側面図、第3図は渦流の速度分布を説明する説
明図、第4図は変形例を示す第1図相当図、第5図は同
変形例の第2図相当図、第6図は噴孔の変形形状を示す
図である。第7図は従来例の渦流の速度分布を説明する
第3図相当図である。 6・・・主燃焼室、9,9′・・・渦流室、10.10
’ 、 10″、 10″’・・・噴孔、10.10’
 a 、”IQ /J a、 1Q m a、、、端部
、10b、10’l)、、、中央部、ii、1i’・・
・渦流室中心。 第4図 第5図 第7図      第3図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  (1)略円球状に形成された渦流室と、該渦流室を主
    燃焼室と連通し渦流室に渦流を生成させる噴孔とを備え
    た渦流室式燃焼室において、上記噴孔は、渦流と直交す
    る方向の両端部がその中央部よりも渦流方向において渦
    流室中心より遠ざかった形状に形成されていることを特
    徴とする渦流室式燃焼室。
JP59262427A 1984-12-12 1984-12-12 渦流室式燃焼室 Expired - Lifetime JPH0660575B2 (ja)

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JP59262427A JPH0660575B2 (ja) 1984-12-12 1984-12-12 渦流室式燃焼室

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JP59262427A JPH0660575B2 (ja) 1984-12-12 1984-12-12 渦流室式燃焼室

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JPS61138820A true JPS61138820A (ja) 1986-06-26
JPH0660575B2 JPH0660575B2 (ja) 1994-08-10

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020109287A (ja) * 2018-12-31 2020-07-16 株式会社クボタ ディーゼルエンジン
JP2020109288A (ja) * 2018-12-31 2020-07-16 株式会社クボタ ディーゼルエンジン

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JPS5139308A (en) * 1974-09-28 1976-04-01 Kubota Ltd Deiizerukikanno nenshoshitsu
JPS5864828U (ja) * 1981-10-27 1983-05-02 トヨタ自動車株式会社 渦流室式デイ−ゼル機関
JPS5949405A (ja) * 1982-09-13 1984-03-22 Babcock Hitachi Kk 燃焼方法

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JP2020109288A (ja) * 2018-12-31 2020-07-16 株式会社クボタ ディーゼルエンジン

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