JPS6143216A - デイ−ゼルエンジン燃焼室 - Google Patents

デイ−ゼルエンジン燃焼室

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JPS6143216A
JPS6143216A JP59164302A JP16430284A JPS6143216A JP S6143216 A JPS6143216 A JP S6143216A JP 59164302 A JP59164302 A JP 59164302A JP 16430284 A JP16430284 A JP 16430284A JP S6143216 A JPS6143216 A JP S6143216A
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JP
Japan
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combustion chamber
fuel
combustion
nozzle
subnozzle
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Application number
JP59164302A
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English (en)
Inventor
Shiro Ishida
石田 史郎
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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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内燃機関に係り、特にアイドル運転
、負荷運転に際して適切に燃料を供給し、且つそれを速
やかに着火させて緩慢燃焼させ、ディーゼルノックを発
生させない静粛なディーゼルエンジン燃焼室に関づる。
[従来技術] 一般に直噴形ディーゼル内燃m関は、高い燃焼効率、低
い排気温度等の長所を有しているが、その反面爆発圧力
、振動及び騒音が高く欠点とされていた。このような欠
点を解消するために、ピストンの頂部を深く凹ませて燃
焼室を形成し、そのピストンの燃焼室内に強いスワール
を形成し、−万態焼室に供給する燃料は、燃焼室壁に衝
突させて、その壁部より蒸発される燃料が上記スワール
性の圧縮空気と効果的に混合して良好な燃焼用混合気を
形成させて自発的な着火燃焼させるMAN−M方式機関
が知られている。しかしながら、このM方式Ia関では
、燃焼室壁に燃料を衝突させて蒸発させる方法を採用す
るために、アイドル運転時の燃焼室の壁部は噴出される
燃料を十分に蒸発できずその結果、燃焼室に白煙を発生
しディーゼルノックの要因となっていた。この欠点を解
消するために特開昭58−48710号に示すディーゼ
ルエンジン(従来例a)が捉案されている。
この提案は、第4図、第5図に示される如く燃焼室2に
供給する燃料を主噴口9と副噴口14から噴出すべく構
成される。即ち第4図に示す如くニードル弁4のニード
ル軸5をノズルホルダ3に昇降自在に設け、そのニード
ル弁4の先端側を先端に向って傾斜縮径づ゛るテーバ部
6に形成すると共に、上記ホルダ3も同様にそのテーバ
部6と係合する弁座10を形成して、さらにそれより縮
径されて燃焼室2に至る主噴口9を形成している。
一方二−ドル軸5の上記テーバ部6より上方には、ホル
ダ3がニードル軸5の径方向に拡径された環状部12が
形成され、一方二−ドル軸5には後端に向って拡径され
ている。従って、上記環状部12に供給される燃料圧が
上記ニードル軸5に対して開弁方向に付勢し、その度合
によって上記主噴口9より燃料が噴出される。他方上記
弁座10には、弁座面より開口されて燃焼室2に連通ず
る小径の副噴口14が形成されており、機関が低回転時
には副噴口14より、高回転時には主噴口9より燃料が
噴出されるべく構成されている。
一方、第4図に示すように、副噴口14の噴射方向は燃
焼室2の中心に、また主噴口9の向きは燃焼室2の壁部
にそれぞれが向けられ、後者は燃焼室2の壁部によって
蒸発後、スワールと混合されて予混合気を生成する。前
者は主噴口9より噴出される燃料に比して微粒化されて
いるため、上記スワールと混合して着火性の良好な予混
合気を生成するものである。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら上記提案は、VAN−M方式の欠点であっ
たアイドル時、即ち低回転域での白煙対策としては有効
であるが、副噴口14を燃焼室2の中心に向けて噴出す
るために予混合気の生成される割合が、噴出される燃料
に対してこれが過剰であるために、着火時間が短い反面
、急激な燃焼を発生し、燃焼室圧力及び騒音にpAl、
て良好ではなかった。
一方、公知のVAN−M方式機関は着火遅れ時間が長く
、また燃焼室圧が高い欠点を有している。
[発明の目的] 本発明は、上記問題点を解消すべく創案されたもので、
本発明の目的は、燃焼室内に噴霧する燃料を速やかに着
火さけ且つ緩慢な燃焼を行なわしめて、燃焼室内の白煙
発生及び燃焼室内圧力を低減させて静粛なるディーゼル
エンジン燃焼室を提供するにある。− [発明の概要] 本発明は上記目的を達成すべく燃焼室に臨んでシリンダ
ヘッドに配設される燃料噴射ノズルに、燃料噴射ノズル
のニードル弁が所定リフト以下で11口する副噴口と、
所定リフト以上で開口する主噴口とを設けると共に、上
記シリンダヘッドから垂下し、且つ上記燃焼室の内壁に
沿うよう加熱プラグを設け、上記副噴口をスワール方向
に且つ上記加熱プラグに向けると共に、上記主噴口を上
記副噴口より燃焼室中央側に向けて設け、上記副噴口よ
りの微粒化燃料が上記加熱プラグによって蒸発され予混
合気に生成されて燃焼室壁部周辺に燃料フィルムが形成
されると共に、一部が上記加熱プラグにより着火されて
、次第にその火炎が燃焼室の中心に向かって緩慢に燃焼
させ、これによって燃焼室内に発生する白煙を抑制覆る
と共に、着火遅れを大巾に低減する一方、燃焼室内圧力
の急激な上昇を防出し、静画、且つ耐久性を向上させる
ものである。
[実施例J 以下、本発明の好適一実施例を第1図乃至第3図に基づ
いて説明する。
第1図に示される如く噴射ノズル15は、ニードル弁4
とノズルホルダ3によつ−C主に構成され、具体的には
、シリンダヘッド1には、燃焼室2に臨んでノズルホル
ダ3が嵌入され、こηがニードル弁4を昇降自在に案内
づるど共に、そのニードル弁4の軸芯に沿って燃焼室2
に燃料を噴出すべく主噴口9が設けられている。また主
噴口9は、第1図、第2図に示す如く燃焼室の上方より
スワールS方向に沿って燃料を噴出すべく設(〕られ、
燃焼室2の中央側より内側の燃焼室2の内壁13側に向
けられている。また、主噴口9の上方には、これに連続
して、その径方向外方に順次拡径されて傾斜した弁座1
0が形成されている。一方、ニードル弁4は、上記ノズ
ルホルダ3に沿って昇降するためのニードル軸部5と、
上記弁座1oに係合して着座開閉するためのテーパ部6
と、上記主噴口9に摺動自在に嵌合して、これより噴出
される燃料の噴射束を形成するノズルヘッド7と、その
軸芯に沿って上記弁座10より上方に向って、且つ径方
向に順次拡径されたテーパ押圧部8とで主に構成され、
このようなニードル弁4は図示しない例えばばね等の付
勢手段によって、常時弁座10に、上記テーパ部6が着
座係合するように形成されている。
一方、上記テーパ部6が着座した際に、ニードル弁4を
開方向に付勢すべく、上記テーパ押圧部8を包囲するよ
うにノズルホルダ3には、拡径された環状部12が形成
され、これに供給される燃料圧力が上記テーパ押圧部8
に開弁方向の押圧力を付勢し、ニードル弁4が弁座1o
より離間されその程度に比例して燃料が主噴口9がら噴
出されることになる。
他方、上記弁座10には、上記ニードル弁4が着座する
弁座面下力に、上記主噴口9にり分岐される副噴口14
が形成される。
この副噴口14は、第1図、第2図に示す如く上記弁座
10より下方に、主噴口9より分岐されて、シリンダヘ
ッド1より垂下され上記燃焼室2の上部側の壁部に沿っ
て適宜間隔の加熱プラグ5に向けて且つスワー・ルS方
向に微粒化された噴霧を噴出し、これに衝突させるべく
設けられている。
この加熱プラグ5は、衝突する噴霧を蒸発する例えば8
00〜900℃の発熱体例えばグロープラグ等から形成
されるもので、燃焼室2内の圧縮空気と上記蒸発燃料を
混合して、着火性に優れる予混合気「を形成し、イれが
燃焼室の内壁13周辺にフィルム状に分布されるもので
ある。
従って第3図に示す如く、本実施例を示すa線図は、加
熱処理しないb線図と比較して着火時間が短くなり、ま
た燃焼室内圧力も滑か且つ低くなり緩慢且つ騒音の抑制
された燃焼が達成できることを示している。
さらに、本実施例のディーゼルエンジン燃焼室にあって
は、低速回転、高速回転に応じて副噴口14、または主
噴口9より燃料が噴出されるため、低回転時、即ちアイ
ドリンク状態では副噴口14より微粒化された噴霧が噴
出され、これが加熱プラグ5によって蒸発されると、ス
ワールS化された高温の圧縮空気と混合され、予混合気
F及びこれらの燃料フィルムが内壁周辺に分布され、上
記加熱プラグ5によって予混合気Fが着火されると、上
記分布された燃料フィルムが順次燃焼されることになる
また、高負荷運転においては、副噴口14の噴出と同時
に主噴口9からも燃料が噴出され、その主噴口9よりの
燃料は副噴口14の噴霧と比較して大径であり貫徹力に
優れており、燃焼室2の下部側に到達してその壁に対し
て過剰に噴射される場合であっても、上記副噴口14よ
りの噴霧燃料が強制的に着火されてその火炎が伝播され
るため、主噴口9よりの燃料が内壁13に到達する前に
着火燃焼される。このように速やかな燃焼を達成すると
共に緩慢に燃焼させることができるため、白煙の発生を
抑制して燃焼室内にHc等の炭火生成物を形成せず、安
定し、また騒音及び振動等の要因であるディーゼルノッ
ク等を抑制するものである。
[発明の効果1 以上、本発明によれば次の如き優れた効果を発揮する。
(1)  噴射燃料を効率良く蒸発させて、着火羅れを
短縮し、かつ緩慢に燃焼させて燃焼圧力の急激な上昇を
抑制したので、ディーゼルノック等を防止し静粛性を向
上できる。
(2)  燃焼室の内壁に沿って加熱プラグを形成した
ので、寒冷地等でのアイドル運転及び始動性を向上でき
るので燃焼効率を大巾に向上できる。
(3)  白煙発生を抑制するので燃焼室内に炭化生成
物(HC)が形成されず、機関の耐久性と信頼性を向上
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の好適一実施例を示す概略断面図、第2
図は第1図の概略平面図、第3図は本発明の実施例の指
圧線図、第4図は従来例を示ず概略断面図、第5図は従
来例のニードル弁を示す図である。 図中、1はシリンダヘッド、2は燃焼室、4はニードル
弁、5は加熱プラグ、9は主噴口、14は副噴口、15
は噴射ノズルである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 燃焼室に臨んでシリンダヘッドに配設される燃料噴射ノ
    ズルに、燃料噴射ノズルのニードル弁が所定リフト以下
    で開口する副噴口と、所定リフト以上で開口する主噴口
    とを設けると共に、上記シリンダヘッドから垂下し、且
    つ上記燃焼室の内壁に沿うよう加熱プラグを設け、上記
    副噴口をスワール方向に且つ上記加熱プラグに向けると
    共に、上記主噴口を上記副噴口より燃焼室中央側に向け
    て設けたことを特徴とするディーゼルエンジン燃焼室。
JP59164302A 1984-08-07 1984-08-07 デイ−ゼルエンジン燃焼室 Pending JPS6143216A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0227935A2 (en) * 1985-11-21 1987-07-08 Isuzu Motors Limited Combustion chamber in internal combustion engine
FR2888284A3 (fr) * 2005-07-08 2007-01-12 Renault Sas Moteur a combustion interne comprenant un injecteur de carburant adapte pour le demarrage dudit moteur

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0227935A2 (en) * 1985-11-21 1987-07-08 Isuzu Motors Limited Combustion chamber in internal combustion engine
FR2888284A3 (fr) * 2005-07-08 2007-01-12 Renault Sas Moteur a combustion interne comprenant un injecteur de carburant adapte pour le demarrage dudit moteur

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