JPS6214343Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、燃料直接噴射式エンジンの燃焼室の
改良に関し、燃料噴射ノズルに対する熱負荷を少
なくして耐久性を高く維持しながらも、燃焼効率
を向上することを目的とする。

従来、燃料直接噴射式エンジンでは、噴射燃料
と空気をできるだけ効率よく混合するため、ピス
トンヘツドに渦流混合穴を設けているが、この混
合を良くして燃焼効率を上げるためには、ノズル
の噴射位置が問題となる。

ここで、エンジン燃焼室の従来構成を第４図に
示すと、ピストンヘツド５１には渦流混合穴５３
が形成され、シリンダ面部分５２には燃料噴射ノ
ズル５４が下方の渦流混合穴５３に向けて突出さ
れ、その噴口５４ａは渦流混合穴５３の周壁の上
寄り部のインパクト・ポイント５３ｂに方向付け
られている。ノズルの噴口付近には、シリンダヘ
ツド面５２を球面状に穿つて穴５５が形成されて
いる。この球面穴５５は渦流混合穴５３より狭く
穿設されており、ピストンヘツド５１が上昇する
と、渦流混合穴５３の周壁の上端面が球面穴５５
の周囲の平坦なシリンダヘツド面５２に接近する
ようになつている。

しかし、上記構造では、球面穴５５の周囲の平
坦なシリンダヘツド面５２とインパクト・ポイン
ト５３ｂである渦流混合穴５３の周壁の上寄り部
との間の空間が狭く、燃料噴射ノズル５４から勢
いよく噴射された燃料が二又に分かれてインパク
ト・ポイント５３ｂに吹き付けられる際に、その
噴射流速が高速度であることから、上記狭い空間
が下方の広い空間に対して低圧側となり負圧を生
じる。

このため、噴霧はシリンダヘツド面５２に穿設
された球面穴５５を通り過ぎたあたりから、シリ
ンダヘツド面５２側に引寄せられて、シリンダヘ
ツド面５２に付着し易いことを発見した。

このため、混合気は不完全燃焼を起こして、燃
焼効率を下げてしまう。

この燃料付着をなくそうとすれば、噴射ノズル
をピストンの渦流混合穴に近づけて突出させるこ
とが考えられるが、それではノズルが燃焼ガスの
熱をまともに受けて、ノズル内の燃料が炭化を起
こして、噴口にカーボンが溜まりノズルの寿命は
大幅に短くなつてしまう。

本考案は上記諸欠点を一挙に解決するもので、
ピストンヘツドの渦流混合穴に対向するシリンダ
ヘツド面を中央部から離れる程深さが大きくなる
穴を形成することにより、この穴の壁面とインパ
クト・ポイントである渦流混合穴の周壁の上寄り
部との間に広い空間を形成して、噴霧の流速が高
速度であつてもシリンダヘツド面と渦流混合穴の
周壁の上寄り部との間に負圧が生じないように
し、負圧によるシリンダヘツド面への燃料付着を
なくして、燃焼効率を高めようとするものであ
る。

以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図は燃焼室の縦断面図、第２図はピストン
ヘツド付近の平面図、第３図はシリンダヘツド面
の底面図を各々示し、１はピストンヘツドであ
り、中央が盛り上がつた尖部３ｃを有する渦流混
合穴３を形成する。４は燃料噴射ノズルであり、
渦流混合穴３に対向するシリンダヘツド面部分２
の中央寄り部分から渦流混合穴３側に突出させ
る。

ノズル４の噴口４ａは、渦流混合穴３の周壁３
ａの上寄り部３ｂに方向づけて明けられ、シリン
ダヘツド面部分２には、中央部５ａが下方に尖り
外寄部５ｂに行くに従つて深さが大きくなつてい
る穴５を形成する。

噴射ノズル４の噴口４ａは、穴５の中央部５ａ
のすぐ左方に位置させて、燃焼室となる渦流混合
穴３からの熱を遮閉すると共に、噴射燃料の付着
をなくしているが、他にも種々の態様が採れる。
ノズル４から噴射した燃料は、混合穴３のインパ
クト・ポイントに当たる上寄部３ｂに当たつて、
尖部３ｃ方向に対流して渦流となり、空気と一挙
に混合を行なう。しかし、混合穴３の形状は上記
構成に限定されるものではなく、球面状凹部や偏
心凹部にしても差し支えない。

６はピストン、７は連接棒、８はシリンダ本体
である。

以上、説明したように本考案は、渦流混合穴に
対向するシリンダヘツド面に中央から外方にかけ
て深さが大きくなる穴を形成しているので、この
穴の壁面と渦流混合穴の周壁の上寄り部との間に
広い空間が形成されていて、燃料が渦流混合穴の
周壁上寄り部のインパクト・ポイントの方向に高
速度で噴射されても、上記空間が下方の空間に対
して殆んど低圧にはならず、この結果、シリンダ
ヘツド面と渦流混合穴の周壁の上寄り部との間に
は負圧がほとんど発生しない。

このため、燃料は渦流混合穴の周壁の上寄り部
に至るまでシリンダヘツド面側に引き寄せられる
ことがなく、シリンダヘツド面への付着が殆んど
無くなる。従つて、燃料を完全燃焼に充分に近づ
けて、燃焼効率を高めることができる。

又、噴射ノズルは渦流混合穴へ大きく突出させ
なくても、燃焼性能を高められるので、ノズルの
熱影響を極力抑えて、噴口にカーボンがたまるこ
とを防ぎ、ノズルの耐久性を高く維持できる。ま
た、本考案の燃焼室は、シリンダヘツド面に所定
形状の穴を明けるだけの簡単な構成であつて、製
作容易にして安価に実施できるのである。

【図面の簡単な説明】

図は、本考案の実施例を示すもので、第１図は
燃焼室の縦断面図、第２図はピストンヘツド付近
の平面図、第３図はシリンダヘツド面の底面図、
第４図は従来例の燃焼室の縦断面図である。 １……ピストンヘツド、２……シリンダヘツド
面部分、２ａ……中央寄り部分、３……渦流混合
穴、３ａ……周壁、３ｂ……上寄り部、４……燃
料噴射ノズル、４ａ……噴口、５……穴、５ａ…
…中央部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストンヘツド１に渦流混合穴３を形成し、こ
   の渦流混合穴３に対向するシリンダヘツド面部分
   ２の中央寄り部分から渦流混合穴３側に燃料噴射
   ノズル４を突出させ、ノズル４の噴口４ａを渦流
   混合穴３の周壁３ａの上寄り部３ｂに方向づけて
   開け、渦流混合穴３に対向するシリンダヘツド面
   部分２を中央部５ａから離れるにつれて深さが大
   きくなる穴５に形成した事を特徴とする燃料直接
   噴射式エンジンの燃焼室。