JPS6240092Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、副室式デイーゼル機関の副室構造に
関する。

一般に、副室式デイーゼル機関は、噴口を備え
た副室に圧縮行程を利用して圧縮空気を送り、こ
れに噴射された燃料の燃焼エネルギを利用して、
半燃焼状態のガスを主燃焼室内に噴出し、その中
の空気と混合させ燃焼を完了させる。この方式の
欠点は、副室内への空気圧縮に要する損失エネル
ギが大きく、また燃焼室内のガス流動の流速が大
きいので、熱負荷が高い。したがつて、副室の一
部を構成し、クロム鋼やステンレス鋼などの耐熱
材で作られるコップと俗称される口金をシリンダ
ヘツドと別体で構成し装着している。また、副室
を有するため冷却面積が大きくなり、噴口による
絞り損失があることより、始動にはグロープラグ
を使う必要があり、このグロープラグの取付位置
によつては、副室内のガスの流動を阻害し、グロ
ープラグを使わない副室式機関に比べ機関性能の
劣化がみられる。殊に、グロープラグの先端を口
金の一部に突刺すと口金の位置決め精度を高くせ
ねばならず、耐熱材である口金の加工困難と相ま
つて生産コストがあがり、好ましくない。

本考案は以上の技術的背影のもとで、従来技術
の難点に鑑み案出されたもので、安価で且つ機関
始動性ならびに性能の良好な副室式デイーゼル機
関の副室構造を提供することを目的とするもので
ある。

特に、本来、機関における燃焼については、反
応速度や燃焼生成物の問題を含むことから、実験
を主体とする化学技術の領域のように、実験の積
み重ねで完成されている技術であるので、例え
ば、機関のサイクルや燃焼方式などの相違によつ
て、機関性能が著しく左右される。よつて、良好
な過去のデータ、例えば、通路面積比や容積比を
踏襲しながら本考案の前記目的を達成しようとし
たものである。

以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて設
明する。第１図ａは副室を中心とした要部断面図
同ｂ図は該ａ図のＸ−Ｘ断面を夫々示し、副室は
渦流型予燃焼室式の実施例を示している。

図中１はシリンダブロツク、該ブロツク１にシ
リンダヘツド２が載置されボルト（図示せず）に
て締着されている。シリンダブロツク１にはシリ
ンダライナー３が嵌合され、該ライナー３中をピ
ストン４が往復動するようになつている。シリン
ダヘツド２には、ピストン４の中心線より偏心し
た位置で、副室Ａが穿設されている。該副室Ａに
は燃料噴射ノズル５が臨設されている。

なお、Ｑは吸気弁、Q′は排気弁である。

以上の構造は通常の渦流型予燃焼室式デイーゼ
ル機関であるが、前記副室Ａには、始動性を向上
させるためグロープラグ６を、シリンダヘツド２
に穿設された後室７の円筒状内面８に、下向きで
該プラグ６の径の半分を埋設させた状態で臨設さ
せている。そして、前記燃料噴射ノズル５は、こ
のグロープラグ６の露出部に向けて噴射するよう
になつているから、燃料噴射ノズル５からみてグ
ロープラグ６は下流側になつている。

副室Ａの前室１０は、耐熱材からなる筒状の口
金９で構成され、特に本考案では、副室Ａ側開口
部にその外径より小径のリング状に形成された棚
部１０′を有する口金９の上部外径ｄを、後室７
の円筒状内面８の内径と一致させ、簡素な形状に
している。すなわち、第２図に示すような円筒部
１１が口金９には設けておらず、該円筒部１１を
シリンダヘツド２の円筒状内面８で代用してい
る。

口金９の下端は、第１図に示すように、上部外
径ｄと同一径にしてもよいが、該上部外径ｄより
大きい下部外径Ｄを形成し、第３図に示すよう
に、この下部外径Ｄ部でもつてシリンダヘツド２
に固定してもよい。

図中１０は口金９の中心線より偏心した前室、
１３は該前室１０と主燃焼室１４とを連通する噴
口であつて、副室Ａがピストン４の中心線より偏
心しているため、主燃焼室１４とはフレーム通路
を設けて連通している。該フレーム通路はピスト
ンクラウンに通常設けられる傾斜くぼみのかわり
に、口金９およびシリンダヘツド２に夫々口金フ
レーム通路１５およびヘツド側フレーム通路１６
を設けて、空気圧縮に要する損失エネルギを極力
小さくするとともに、燃焼による噴炎をピストン
クラウン中央部に導きピストン４頂面全域の空気
を有効に利用している。

本考案の実施例の構成は、以上のようになつて
いるので、低温時の機関始動には、グロープラグ
６へ通電し、副室Ａ壁面をも加熱して流入された
空気を加熱するとともに、燃料噴射ノズル５より
燃料噴霧を該プラグ６に向け噴射し、直ちに着火
させる。一方、圧縮行程を利用した圧縮空気は、
噴口１３より、第１図矢印のように流入し渦流を
生じ口金９に設けた棚部１０′でもつて、単調な
渦流に乱れを起こさせ、燃料と空気とをより均一
な混合気に形成させている。

以上要するに本考案は実用新案登録請求の範囲
に記載された構成を採択したので、次の諸効果を
奏する。

口金９の副室Ａ側の開口部に、口金９の外径
より小径のリング状に形成した棚部１０′を形
成し、後室７に円筒状内面８を形成したので、
従来の副室Ａを有する副室式デイーゼル機関の
良好な副室Ａの形状が、口金９を前室１０に挿
入するだけで、そのまま踏襲でき、機関性能に
遜色を生じることがないとともに、従来のもの
では口金９自身に円筒状内面８を形成していた
が、本考案によれば、該円筒状内面８をシリン
ダヘツド２に形成し、かつ、該円筒状面８の内
径と口金９の外径ｄとを一致させたので、硬く
加工が困難である口金９の形状が簡素化でき、
その加工費を下げることができる。

燃料事情の悪化、機関使用の多様化に伴い始
動性に難点が生じるが、グロープラグ６を付設
することにより、この難点を回避できるのは勿
論、シリンダヘツド２に円筒状内面８を形成さ
せ、しかも、グロープラグ６を縦方向に挿入
し、かつ、口金９上に接近してとどまらせたの
で、グロープラグ６の突き出し量が大きくと
れ、しかも口金９にグロープラグ６の先端を埋
設する必要がなくなつたことから、硬い口金９
の埋設加工が省略でき、口金９の位置決めによ
る加工精度も不必要となつて、安価な加工費と
することができる。

グロープラグ６を縦方向にシリンダヘツド２
に挿入し、その略半分、すなわち気流の陰とな
る部分を埋設するので、不必要な気流の乱れを
生じることなく、従来確立されているこの種の
燃焼性能がそのまま持続され、機関性能の劣化
を生じない。

殊に、後室７の下方および円筒状内面８の存
在から、グロープラグ６の突出し量が大きくと
れ、かつ、グロープラグ６が燃料噴射ノズル５
からみて下流側に挿入されているので、噴射燃
料がグロープラグ６に接触しやすくなり、始動
性が向上する。

なお、本考案の第１図に示す実施例（Ａ型）
の実線と従来例（Ｐ型）点線との性能比較試験
をした結果、第４図のグラフように、燃料消費
率（FC）、排気色（Sd）、排気温度（ET）
共、本考案が従来例より優れていることが判明
した。第４図のグラフは、横軸に出力（Ｂ・
Ｈ・Ｐ）、縦軸に燃料消費率（FC）、排気色
（Sd）、排気温度（ET）をとり、同図中の燃焼
室は、従来例（Ｐ型）の概要図を示す。この場
合の本考案のグロプラグ６は、円筒状内面８の
所で、その径の1/2がシリンダヘツド２に埋設
されていて、約７mmのグロー長さを有してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本考案の実施例の断面図、同ｂ図は
該ａ図のＸ−Ｘ断面、第２図は従来例の要部断面
図、第３図は本考案の他の実施例の要部断面図、
第４図は本考案と従来例との性能比較グラフを示
す。 ２……シリンダヘツド、６……グロープラグ、
７……後室、８……円筒状内面、９……口金、１
０′……棚部、１３……噴口、１４……主燃焼
室、Ａ……副室、ｄ……外径。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主燃焼室１４と噴口１３でもつて連通した副室
   Ａを有する副室式デイーゼル機関において、 該副室Ａ側の開口部にその外径より小径のリン
   グ状に形成した棚部１０′、該棚部１０′に連設し
   た前室１０および該前室１０に連通する噴口１３
   を備えた筒状の口金９を設け、該口金９の外径
   を、シリンダヘツドに穿設された該副室Ａの後室
   ７に形成された円筒状内面８の内径と一致させて
   該口金９を該円筒状内面８に嵌入し、該副室Ａに
   縦方向に、かつ、燃料噴射ノズル５からみて下流
   側に挿入されたグロープラグ６の先端を該口金９
   上に接近してとどまらせ、該グロープラグ６の径
   の略半分を該副室Ａの壁面に埋設した副室式デイ
   ーゼル機関の副室。