JPS62135613A - 内燃機関の燃焼室 - Google Patents

内燃機関の燃焼室

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JPS62135613A JP60276024A JP27602485A JPS62135613A JP S62135613 A JPS62135613 A JP S62135613A JP 60276024 A JP60276024 A JP 60276024A JP 27602485 A JP27602485 A JP 27602485A JP S62135613 A JPS62135613 A JP S62135613A
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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］ 本発明は内燃股間の燃焼室に係り、特にアルコール、ガ
ソリン等の低セタン師・連発性燃料油を使用するための
スパークプラグを有する内燃！５閏の燃焼室に関する。
［従来の技術］ 一般に熱効率が高く燃費が良くスパークプラグによる点
火を行なうものとしては、第６図に示すディーゼルエン
ジンのスパークアシスト装買（実開昭５８−１７８４１
９月公報）が知られている。
図示されるこの提案は、ビス１〜ン頂部ａを窪ませたト
ロイグル燃焼卒す内に、その燃焼室すの内周壁Ｃに噴用
さ札る燃料噴霧域ｄのスワールＳ方向上流側に、且つ上
記内周壁Ｃ近傍にスパーク立置があるようにスパークプ
ラグｆを設けたちのである。
［発明が解決しようとする問題点で 上述の如く構成された牒票は、スワールによって上流側
から上流側に燃１′８１噴′ｙ、域ｄが流されることを
利用して、その噴ｑ４点からスパーク位買に達するまで
の時間を、燃ｔ：１がｒＥ縮空気に触れて２発される然
介期間として、燃料と空気との混合性を高め４大性・始
動性を向上させようとするものである。
ところが、この１２案の構成ではアルコール、がソリン
等の低セタン価・揮発性懲わ１を着火燃焼させることが
できなかった。
揮発性燃料油は、その揮発性のへざから燃焼室に噴射さ
れると、瞬時に蒸発されて拡散されるため、燃焼室の混
合気の濃度をスパークプラグの点火によって着火し、火
炎伝播させる濃度にするためには、噴射燃料油を増量し
たり、吸気を絞って空燃比を調節しなければならなかっ
た。
しかし、吸気を絞ることは、内燃機関のポンピング仕事
の増加になり、いずれも燃費・出力の観点から好ましく
なく、スパークプラグ周辺に着火燃焼性の優れた適度な
濃さの混合気を分布させるような提案が望まれていた。
［発明の目的コ 本発明は上記鍾々の問題点を解消すべく創案されたもの
である。本発明の目的は、軽油をはじめアルコール、ガ
ソリン等の低セタン価・揮発性燃料油を燃焼させるため
に、スパークプラグ近傍に適度な濃混合気を生成し、機
関の始動性及びあらゆる使用負荷領域で安定した燃焼を
１ｑることのできる内燃別間の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るだに、燃焼室の内周部に径
方向内方に隆起された突起部を形成し、その突起部近Ｉ
Ｚのスワール方向上流側を臨む副噴口と周方向に等分割
する位置の上記内周部を臨む主唱口とを有する噴射ノズ
ルを上記燃焼室の略中央に配設すると共に、上記突起部
近傍にスパークプラグを配設して構成されるもので、突
起部によってその突起部近傍のスワール方向上流側に巻
き込み流を生成し、この巻き込み流によって副噴口から
の微粒化燃料を集合し蒸気化して、常時スパークプラグ
近傍に適正な漠さの混合気を分布させて安定した着火燃
焼を行なわせようとするものである。
［実施例］ 以下に本発明の内燃１関の燃焼室の好適一実施例を添付
図面に基づいて説明する。
第１図及び第２図に示す１はピストン、２はピストン頂
部、３は燃焼！、４はシリングヘッドである。
第１図に示すようにピストン１にはそのピストン頂部２
より深く窪ませられて、水平断面が円形断面を成す燃焼
室３が形成されている。
燃焼室３内には、図示されないスワールポートからスワ
ール化された吸気が供給されて、その燃焼室３の内周部
３ａに沿ってスワールＳが生成されている。
さて、本発明の内燃菌量の特長とするところは、低セタ
ン価・揮発性燃料油を態量始動時を含むあらゆる使用負
荷運転領域で失火なく燃焼させることにある。
そこで、燃焼室の形状及びこれに配設される噴射ノズル
及びスパークプラグを以下の如く関係づけて開成する。
噴射ノズル５は第４図にも示すように、針弁６を昇降自
在に収容するノズルボディ７の先端に、その針弁６のス
ロットル部６ａが着座する弁座８を形成すると共に、そ
の弁座８より軸方向に隆起されてスロットル部６ａによ
り開閉される燃料噴射室９を形成し、上記弁座８に副噴
口１０を、上記燃料噴射室９にその周方向に所定間隔を
有して間口される主噴口１１を設けて構成される。
この噴射ノズル５の副噴口１ｏは主噴口１１に対して噴
口径が小さく設定されており、噴射ノズル５は上記針弁
６が所定リフト値以下で副噴口１０が開放され、そのリ
フト１直を越えたときに主唱口１１が開放されるような
ビントークスタイプのものとして構成される。
一方、燃焼室３には、第１図乃至第３図に示すように、
燃焼室３の内周部３ａを径方向内方に隆起させて突起部
１２が形成されている。
第３図に示すように、この突起部１２は、突起部１２周
辺の流速を速めると共に、突起部１２よリスワール方向
上流側に、スワールＳと同一方向に旋回し、燃焼室３の
中央近傍と突起部１２近傍の圧縮空気を捲き込む局部的
な捲き込み流Ｒを創生する。
したがって、その捲き込み流Ｒに、適徂の噴０Ｊ燃料油
をＪＩＳき込ませ、加速的に蒸気化することによって燃
焼ｖ３に対して局部的に濃い混合気を分布させことがで
きる。
そのため、第１図及び第２図に示すように、燃焼室３の
略中央位置に噴射ノズル５が配設され、噴射ノズル５の
副噴口１０は、上記捲き込み流Ｒを挾んで上記突起部１
２近傍のスワール方向上流側に臨ませられている。スパ
ークプラグ１３は、燃焼室３の上縁を適度に切り欠いて
、そのプラグギャップ部１３ａが、突起部１２近傍にあ
るように配設されている。
他方、噴射ノズル５の主噴口１１は、本実施例にあって
は４噴口となっており、それぞれが燃焼室３を周方向に
等分割する位置の内周部３ａに臨まされている。
本実施例にあってシｊ噴ロ数を１としたのは、着火と燃
焼性を両立させるためで、捲き込み流Ｒに対する貫徹力
及び噴射油量を考量してなされる。
即ち、副噴口１０が一つであると、噴射燃料の一部を捲
き込み流Ｒの中に閉じ込め、残部をその捲き込み流Ｒを
突っ切って突起部１２近傍のスワールＳ方向上流側の内
周部３ａに燃料膜（液膜）Ｆｌとして付着させることが
でき、捲き込み流Ｒは、着火を目的とする′ｆＡ度の燃
料蒸気層Ｇ１を創生ずると同時に、付着される燃料ＰＩ
ＡＦ　ｓの壁面蒸発を促進すると共に、蒸発燃料油を集
合させる機能を併せ持っている。
主唱口１１は燃焼室３に対して噴射燃料を均一分散させ
て火炎伝播を良好にしようとする目的から４噴口とし、
一部がスワールＳと共に流れながら瞬時に燃料蒸気層Ｇ
２・・・４として創生され、残部が対面する内周部３ａ
に燃料膜Ｆ２・・・４として付着するような噴口径に設
定される。
次に本発明の内燃機関の燃焼室の実施例の作用について
説明する。
第３図に示すように、機関が始動時を含む４１１負荷時
にあっては、噴射ノズル５の針弁６がリフト方向に作動
され、弁座８よりスロットル部６ａが離れる。このとき
、スロットル部６ａ先端に形成されたステム部１５は、
針弁６が所定リフト値に達するまで副噴口１１のみを開
放されるように握能する。
副噴口１１からの微粒化燃料油の一部は、捲き込み流Ｒ
に閉じ込められて加速的に蒸気化し、スパークプラグ１
３周辺に着火性の良い燃料蒸気層Ｇ１を生成する。ここ
で、スパークプラグ１３の点火が行なわれると、燃料蒸
気層Ｇ１の急速燃焼が達成される。一方、燃料１！！Ｊ
　Ｆ　ｔはその火炎エネルギにて蒸発が促進されるため
、蒸気化された燃料膜Ｆ　ｓが捲き込み流Ｒに集合され
ることになり、ここで良好な火炎伝居による燃焼が達成
される。
中・高負荷運転時にあっては、上記針弁６のリフト！直
が所定のリフト値を越えるため、主噴口１１も開放され
る。主噴口１１からの燃料噴霧は、その一部が高温空気
に触れて蒸気化し、スワールＳと共に旋回される。残部
は内周部３ａに燃料膜Ｆ２・・・４として付着し、壁面
蒸発される。また、主噴口１１からの噴射油量は、ＶＪ
噴口１０からの噴射油量よりも増量され、その増量度合
が負荷に応じてなされるため、燃焼ｖ３内の空燃比は均
一な濃度になり、下記副噴口１０からの燃料噴霧の着火
燃焼による火炎を伝Ｊｉｌ！され急速燃焼されろ。
このように、軽負荷運転領域では低セタン圃・連発性燃
料油を失火なく安定燃焼させることができ、中・高負荷
運転領域では、燃費・出力の面で良好な燃焼を達成する
ことができる。
次に、他の実施例を第５図に基づいて説明する。
、　この実施例にあって燃焼室１６はその水平断面が矩
形状に形成されており、突起部１２はコーナ一部１７近
＋９のスワールＳ方向下流側に形成されている。噴射ノ
ズル５の副噴口１０はコーナ一部１７を臨ませられ、主
噴口１１は上記実施例同様に燃焼室１Ｇの内周部１６ａ
に臨ませられている。
また、スパークフラグ１３は突起部１２よりスワール方
向上流側のコーナ一部１７近傍に配設されている。
ゆえに、この実施例では、スワールＳによって攪拌され
ないコーナ一部１７に、副噴口１１からの微粒化燃料噴
霧を分布させると共に、捲き込み流Ｒによってブラグギ
鬼・ツブ１３ａ周辺に燃料蒸気層Ｇ１を分布させて着火
燃焼の安定化を更に向上させようとするものである。
［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内燃磯関
の燃焼室によれば次のごとき浸れた効果を発揮できる。
（１）　　燃焼室の内周部に径方向内方に隆起させて突
起部を形成し、その突起部よりスワール方向上流側の近
傍を臨ませられた副噴口間にスパークプラグを配設した
ので、アルコール、ガソリン等の揮発性燃料・油であっ
てもスパークプラグ周辺に局部的に濃い混合気を生成す
ることができ、失火のない安定した燃焼と燃費、出力上
で好ましい燃焼を達成できる。
（２）　　アルコール、ガソリン等の低セタン価・連発
性燃料油を使用できるので、ＮＯｘ、アルデヒド等の燃
焼排出物を低減すると共に騒音を低減できる。
（３１＠造が簡易であり、容易に実施できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の内燃別間の燃焼室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図は突起
部により創生される捲き込み流Ｒを示す図、第４図は噴
射ノズルを示す概略断面図、第５図は他の実施例を示す
上面図、第６図は従来のディーゼルエンジンのスパーク
アシスト装置を示す概略図である。 図中、３は゛燃焼室、５は１１！ｌ射ノズル、１０は副
噴口、１１は主噴口、１２は突起部、１３はスパークプ
ラグである。 特許出願人　　いすず自動車株式会社 代理人弁理士　絹　　谷　　信　　雄 第２図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）燃焼室の内周部に径方向内方に隆起された突起部
    を形成し、該突起部近傍のスワール方向上流側を臨む副
    噴口と周方向に等分割する位置の上記内周部を臨む主噴
    口とを有する噴射ノズルを上記燃焼室の略中央に配設す
    ると共に、上記突起部近傍にスパークプラグを配設した
    ことを特徴とする内燃機関の燃焼室。
  2. （２）上記副噴口が上記主噴口に対して先行して開放さ
    れるように構成された上記特許請求の範囲第１項記載の
    内燃機関の燃焼室。
JP60276024A 1985-12-10 1985-12-10 内燃機関の燃焼室 Expired - Fee Related JPH086590B2 (ja)

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