JP2000054841A

JP2000054841A - うず燃焼室式ディーゼルエンジン

Info

Publication number: JP2000054841A
Application number: JP10223782A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Akeda; 正寛明田; Etsu Tanaya; 悦棚谷; Takashi Hanada; 崇花田
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1998-08-07
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2000-02-22

Abstract

(57)【要約】【解決手段】主燃焼室３ａとうず燃焼室３ｂとが連通孔
３ｃで連通され、うず燃焼室３ｂに燃料噴射ノズル１９
が設けられ、この燃料噴射ノズル１９から予備噴射１と
主噴射２とが行われる、うず燃焼室式ディーゼルエンジ
ンにおいて、予備噴射１が、クランク角度で吸気下死点
前４５゜から吸気下死点後９０゜までの期間中に開始さ
れ、予備噴射燃料１ａがピストン４の頂面５に向けて噴
射されるもの。【効果】予備噴射燃料１ａは、主燃焼室３ａの室壁から
多量の熱を吸収した吸入空気中を、長い距離にわたって
飛行し、その気化が促進され、主燃焼室３ａの室壁に付
着することなく、主燃焼室３ａ内で均一な予備混合気と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、うず燃焼室式ディ
ーゼルエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】うず燃焼室式ディーゼルエンジンの従来
技術として、特公平７−１１６９４１号公報に開示され
たものがある。その構成は次の通りである。図７に示す
ように、主燃焼室(１０１)とうず燃焼室(１０２)とが連
通孔(１０３)で連通され、うず燃焼室(１０２)に予備噴
射ノズル(１０４ａ)と主噴射ノズル(１０４ｂ)とが設け
られ、これらからうず燃焼室(１０２)に予備噴射(１０
５)と主噴射(１０６)とが行われる。うず燃焼室(１０
２)は断熱構造とされている。予備噴射(１０５)は、吸
入行程後期から圧縮行程前期にかけて行われ、主噴射
(１０６)は、圧縮行程後期から膨張行程前期にかけて行
われる。予備噴射燃料(１０７)はうず燃焼室(１０２)の
内壁面に沿って噴射される。

【０００３】その利点は、次のように説明されている。
予備噴射燃料(１０７)でうず燃焼室(１０２)の内壁面の
熱が回収されるため、サイクル効率が向上し、燃費が向
上する。予備噴射燃料(１０７)が十分に蒸発した後に主
噴射(１０６)が行われるため、燃料の着火遅れがなく、
サイクル効率が向上する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図７に示すように、上
記従来技術は、予備噴射燃料(１０７)がうず燃焼室(１
０２)の内壁面に沿って噴射されるようになっている。
このため、次の問題がある。予備噴射燃料(１０７)の多
くがうず燃焼室(１０２)の内壁面に接触し、液状のまま
付着する。このような状態におかれた燃料は、圧縮行程
で発生する圧縮熱やうず燃焼室(１０２)への押し込み流
によっても気化しにくいので、適性な予備混合気が形成
されない。このため、主噴射(１０６)がなされても、そ
の着火遅れが改善されず、目指す利点が得られるどころ
か、未燃燃料や未燃ガスの排出量が多く、熱効率が低
く、燃費も高くなる。

【０００５】本発明の課題は、上記問題を解決できるも
のを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】主要な請求項１の発明の
構成は、次の通りである。図１、図３、図４に示すよう
に、主燃焼室(３ａ)とうず燃焼室(３ｂ)とが連通孔(３
ｃ)で連通され、うず燃焼室(３ｂ)に燃料噴射ノズル(１
９)が設けられ、この燃料噴射ノズル(１９)から予備噴
射(１)と主噴射(２)とが行われる、うず燃焼室式ディー
ゼルエンジンにおいて、予備噴射(１)が、クランク角度
で吸気下死点前４５゜から吸気下死点後９０゜までの期間
中に開始され、予備噴射燃料(１ａ)がピストン(４)の頂
面(５)に向けて噴射される。

【０００７】

【発明の作用効果】（請求項１の発明）図１、図３、図
４に示すように、本発明は、予備噴射(１)が、クランク
角度で吸気下死点前４５゜から吸気下死点後９０゜までの
期間中に開始され、予備噴射燃料(１ａ)がピストン(４)
の頂面(５)に向けて噴射されるようになっている。この
ため、次の利点がある。上記期間中は、その期間前に比
べ、主燃焼室(３ａ)から吸入空気に吸収される熱の総量
が増加しているうえ、その期間後に比べ、ピストン(４)
が下死点寄りに位置する。このため、予備噴射(１)がこ
の期間中に開始され、予備噴射燃料(１ａ)がピストン
(４)の頂面に向けて噴射されると、予備噴射燃料(１ａ)
は、主燃焼室(３ａ)の室壁から多量の熱を吸収した吸入
空気中を、長い距離にわたって飛行し、その気化が促進
され、主燃焼室(３ａ)の室壁に付着することなく、主燃
焼室(３ａ)内で均一な予備混合気となる。

【０００８】この予備混合気は、圧縮行程中に低温酸化
反応（燃焼前反応）を起しながら、その一部は連通孔
(３ｃ)を介して主燃焼室(３ａ)に押し込まれ、主燃焼室
(３ａ)とうず燃焼室(３ｂ)の全域に着火しやすい雰囲気
を作る。ここに主噴射(２)が行われると、主噴射燃料の
着火が助けられ、着火遅れが短くなる。更に、燃料と吸
入空気との混合もよくなるので、吸入空気の利用度が上
がる。これらの理由で、未燃燃料や未燃ガスの排出量が
少なくなり、その分燃費も安くなる。また、熱効率と同
時に出力も向上し、排煙もきれいになる。同時に振動や
騒音も下がり、滑らかな運転が得られる。

【０００９】（請求項２の発明）図１、図３、図４に示
すように、本発明は、予備噴射(１)が、クランク角度で
吸気下死点から吸気下死点後４５゜までの期間中に開始
されるようになっている。このため、次の利点がある。
上記期間中は、この期間前に比べ、主燃焼室(３ａ)の室
壁から吸入空気に吸収される熱の総量が増加しているう
え、この期間後に比べ、ピストン(４)が下死点寄りに位
置している。このため、請求項１の発明の作用効果がよ
り確実に得られる。

【００１０】（請求項３の発明）請求項１または２の発
明の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。図１、図
３、図４に示すように、本発明は、１の燃焼室への予備
噴射(１)と主噴射(２)とが、１の燃料噴射管(２０)と、
この燃料噴射管(２０)に接続された１の燃料噴射ノズル
(１９)とを介して行われるようになっている。このた
め、次の利点がある。１の燃焼室への予備噴射(１)と主
噴射(２)の噴射経路が単一化されるため、各噴射毎に個
別の噴射経路を設ける場合に比べ、構造が簡単になり、
製造コストが安くなり、故障も少なくなる。

【００１１】（請求項４の発明）請求項１から３の発明
のいずれかの作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
図１、図４に示すように、本発明は、１の燃料噴射カム
(９)に予備噴射用突起(１０)と主噴射用突起(１１)とが
設けられるようになっている。このため、次の利点があ
る。この燃料噴射カム(９)を既存の燃料噴射ポンプ(８)
と組み合わせるだけで、予備噴射(１)と主噴射(２)とを
行うことができるので、燃料噴射装置を安価に製造でき
る。

【００１２】（請求項５の発明）請求項１から４の発明
のいずれかの作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
図１、図３、図４に示すように、本発明は、予備噴射量
が、予備噴射(１)と主噴射(２)との総噴射量に対して、
２〜４０％とされるようなっている。このため、次の利
点がある。２％未満の場合に比べ、予備噴射(１)の最小
噴射量が多くなり、予備噴射量の制御が容易になるとと
もに、４０％を越える場合に比べ、予備噴射(１)の最大
噴射量が少なくなり、主噴射燃料の過早着火が起こりに
くくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１から図３は本発明の第１実施形態に
係るうず燃焼室式ディーゼルエンジンを説明する図であ
る。

【００１４】このエンジンの燃焼室の構成は、次の通り
である。図１(Ａ)に示すように、主燃焼室(３ａ)とうず
燃焼室(３ｂ)とが連通孔(３ｃ)で連通され、うず燃焼室
(３ｂ)に燃料噴射ノズル(１９)が設けられ、この燃料噴
射ノズル(１９)から、図１(Ｂ)に示すように、予備噴射
(１)と主噴射(２)とが行われるようになっている。図１
(Ａ)に示すように、主燃焼室(３ａ)は、ピストン(４)と
シリンダヘッド(１７)との間に形成され、シリンダヘッ
ド中心軸線から偏った位置に配置されている。このうず
燃焼室(３ｂ)はうず室である。連通孔(３ｃ)はシリンダ
中心軸線に対して傾斜している。燃料噴射ノズル(１９)
は、うず燃焼室(３ｂ)に向けて、シリンダヘッド(１７)
に差し込まれ、その先端はうず燃焼室(３ｂ)に臨んでい
る。

【００１５】予備噴射(１)の開始時期と燃料噴射方向
は、次の通りである。図１（Ｂ）に示すように、予備噴
射(１)は、クランク角度で吸気下死点前４５゜から吸気
下死点後９０゜までの期間(４３)中に開始され、図１
（Ａ）に示すように、予備噴射燃料(１ａ)はピストン
(４)の頂面(５)に向けて噴射される。予備噴射燃料(１
ａ)は、うず燃焼室(３ｂ)と連通孔(３ｃ)とを順に通過
して、主燃焼室(３ａ)に噴射される。予備噴射(１)の開
始時期は、クランク角度で吸気下死点前３０゜から吸気
下死点後６０゜までの期間中が望ましく、吸気下死点前
１５゜から吸気下死点後３０゜までの期間中がより望まし
く、吸気下死点後１０゜から吸気下死点後１５゜までの期
間中が最も望ましい。図１（Ｂ）中の符号(４４)は吸気
下死点である。

【００１６】主噴射(２)の開始時期と燃料噴射方向は、
次の通りである。図１（Ｂ）に示すように、主噴射(２)
は、クランク角度で圧縮上死点前２５゜から圧縮上死点
までの期間中に開始される。主噴射燃料もピストン(４)
の頂面(５)に向けて噴射される。図１（Ｂ）中の符号
(４５)は圧縮上死点である。主噴射燃料は、連通孔(３
ｃ)を通過するうず燃焼室(３ｂ)への押し込み流に衝突
し、一部はこれに巻き込まれてうず燃焼室(３ｂ)に逆流
し、残りは連通孔(３ｃ)を通過して主燃焼室(３ａ)に噴
射される。うず燃焼室(３ｂ)に逆流した主噴射燃料の一
部は、ここで着火し、未燃燃料を含む燃焼膨張ガスを連
通孔(３ｃ)から主燃焼室(３ａ)に吹き出させる。この燃
焼膨張ガスは、先に主燃焼室(３ａ)に噴射された主噴射
燃料とともに主燃焼室(３ａ)で燃焼する。

【００１７】燃料噴射量の設定は、次の通りである。予
備噴射(１)と主噴射(２)と総噴射量は、エンジン負荷の
減少につれて減少し、総噴射量に対する予備噴射量の比
率は、総噴射量の減少につれて減少するように設定され
ている。その比率は、２〜４０％の範囲が望ましく、２
〜３０％の範囲がより望ましく、２〜２０％の範囲が最
も望ましい。その比率が４０％を越えると、予備混合気
が濃くなりすぎ、主噴射燃料が過早着火を起こすおそれ
がある。

【００１８】燃料噴射装置の構成は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、１の燃焼室への予備噴射(１)と
主噴射(２)とが、１の燃料噴射管(２０)と、この燃料噴
射管(２０)に接続された１の燃料噴射ノズル(１９)とを
介して行われようになっている。燃料噴射管(２０)は、
燃料噴射ポンプ(８)に接続されている。燃料噴射ポンプ
(８)は、燃料噴射カム(９)で駆動される。１の燃料噴射
カム(９)には１の予備噴射用突起(１０)と１の主噴射用
突起(１１)とが設けられている。予備噴射用突起(１０)
の突出寸法は、主噴射用突起(１１)のそれよりも短い。

【００１９】燃料噴射ポンプ(８)の構成は、次の通りで
ある。図１(Ａ)に示すように、燃料噴射ポンプ(８)は逃
げ孔式の列型ポンプである。バレル(２１)にプランジャ
(１２)が内嵌されている。プランジャ(１２)は燃料噴射
カム(９)によってリフトされ、戻しバネ(３６)によって
戻される。プランジャ(１２)のリフト側にプランジャ室
(３７)が設けられている。バレル(２１)の周囲に燃料溜
め室(２２)が設けられている。バレル(２１)の周壁に燃
料入口(２４)と逃げ孔(２３)とが設けられ、これらを介
してプランジャ室(３７)と燃料溜め室(２２)とが連通さ
れている。プランジャ(１２)に斜め溝(１４)が設けられ
ている。斜め溝(１４)は、縦溝(３８)でプランジャ室
(３７)と連通されている。プランジャ(１２)は、燃料調
量ラック(２５)を介してガバナ部に連動連結されてい
る。

【００２０】燃料噴射ポンプ(８)の作動は、次の通りで
ある。プランジャ(１２)が燃料噴射カム(９)の主噴射用
突起(１１)でリフトされた後、戻しバネ(２６)によって
戻されると、バレル(２１)内のプランジャ室(３７)が負
圧になり、燃料溜め室(２２)内の燃料が燃料入口(２４)
からプランジャ室(３７)に吸入される。予備噴射用突起
(１０)でプランジャ(１２)が下死点からリフトされ、プ
ランジャ(１２)の周面で燃料入口(２４)と逃げ孔(２３)
とが塞がれると、予備噴射(１)が開始される。予備噴射
用突起(１０)の突出寸法は短く、斜め溝(１４)が逃げ孔
(２３)に到達する前に、プランジャ(１２)のリフトが終
了して、予備噴射(１)は終了する。

【００２１】次に、プランジャ室(３７)に燃料が吸入さ
れた後、主噴射用突起(１１)でプランジャ(１２)が下死
点からリフトされ、プランジャ(１２)周面で燃料入口
(２４)と逃げ孔(２３)とが塞がれると、主噴射(２)が開
始される。そして、斜め溝(１４)が逃げ孔(２３)に到達
すると、プランジャ室(３７)の燃料が縦溝(３８)と斜め
溝(１４)と逃げ孔(２３)とを順に介して燃料溜め室(２
２)に逃げ、主噴射(２)が終了する。以降、同様の動作
が繰り返される。

【００２２】エンジンにかかる負荷が減少すると、エン
ジンの回転速度が増加するので、ガバナ部から燃料調量
ラック(２５)を介してプランジャ(１２)が燃料減量方向
に回転連動される。逆に、エンジンにかかる負荷が増加
すると、プランジャ(１２)が燃料増量方向に回転連動さ
れる。

【００２３】プランジャ(１２)の構成は、次の通りであ
る。プランジャ(１２)は、図２(Ａ)(Ｂ)或いは図２(Ｃ)
(Ｄ)に示すいずれのものを用いてもよい。図２(Ａ)(Ｂ)
に示すプランジャ(１２)は、周面のリフト側端縁(１３)
のうちの中高負荷部分(１３ａ)と低負荷部分(１３ｂ)と
は、プランジャ(１２)のリフト方向と実質的に直交する
向きに段差なく連続形成されている。

【００２４】図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、このプランジ
ャ(１２)の場合、負荷の高低に拘わらず予備噴射有効ス
トローク(２９)は一定になるが、予備噴射量は、主噴射
量と同様に負荷が高くなるにつれて増加する。これは次
のような理由による。負荷が高いほど、主噴射量が多く
なり、燃料噴射管(２０)内の残圧も高くなる。また、負
荷が高いほど、予備噴射有効ストローク(２９)の途中、
斜め溝(１４)から逃げ孔(２３)までの距離が遠くなり、
斜め溝(１４)からプランジャ(１２)の周面隙間を介して
逃げ孔(２３)に漏れ出る燃料が少なくなる。これらの理
由により、予備噴射量は負荷が高くなるにつれて増加す
る。

【００２５】図２(Ｃ)(Ｄ)に示すプランジャ(１２)は、
その周面のリフト側端縁(１３)のうちの低負荷部分(１
３ｂ)が、プランジャ(１２)のリフト方向に対して実質
的に直交し、中高負荷部分(１３ａ)が低負荷部分(１３
ｂ)の端部からプランジャ(１２)のリフト方向に上り傾
斜し、負荷が増加するにつれてプランジャ(１２)の予備
噴射有効ストローク(２９)が増加するようになってい
る。斜め溝(１４)のリフト側端縁(１５)のうちの中高負
荷部分(１５ａ)は、低負荷部分(１５ｂ)の中高負荷側の
仮想延長線(１５ｃ)よりもプランジャ(１２)のリフト方
向にずらされている。周面のリフト側端縁(１３)の中高
負荷部分(１３ａ)を傾斜させるのみでは、主噴射有効ス
トロークが増大しすぎるため、これを調節するためであ
る。

【００２６】各プランジャ(１２)を用いた場合の予備噴
射領域は、図２(Ｅ)に示す通りである。図２(Ａ)(Ｂ)の
ものを用いた場合、下限を示す線分(３０)よりも上の領
域が予備噴射領域となり、図２(Ｃ)(Ｄ)のものを用いた
場合、下限を示す線分(３１)よりも上の領域が予備噴射
領域となる。

【００２７】図２(Ｃ)(Ｄ)のものを用いた場合、負荷が
増加するにつれてプランジャ(１２)の予備噴射有効スト
ローク(２９)が増加するため、次の利点がある。逃げ孔
式の燃料噴射ポンプ(８)は、プランジャ(１２)のプレス
トローク中、プランジャ室(３７)の燃料が逃げ孔(２３)
から逃げるようになっている。その逃げ量は、エンジン
回転速度が低下するにつれて増加し、プレストローク終
了時のプランジャ室(３７)の燃料油圧は低くなる。しか
し、負荷の増加によってエンジン回転速度が低下する
と、プランジャ(１２)の予備噴射有効ストローク(２９)
が増加し、上記燃料油圧の低下が補われるので、図２
(Ｅ)の線分(３１)に示すように、低速回転(２７)まで予
備噴射(１)が維持される。図２(Ａ)(Ｂ)のものを用いた
場合には、負荷が増加しても、プランジャ(１２)の予備
ストローク(２９)が変化しないため、エンジンの回転速
度が中速回転(２６)に低下した段階で、予備噴射が中止
されてしまう。これに比べ、図２(Ｃ)(Ｄ)のものは黒煙
の発生を抑制しながら出力を向上させる機能が、低回転
領域まで維持される。また、図２(Ｃ)(Ｄ)のものを用い
た場合、負荷が減少するにつれて、プランジャ(１２)の
予備噴射有効ストローク(２９)が減少するため、次の利
点がある。図２(Ｅ)に示すように、エンジン回転速度が
高い場合には、エンジン負荷が中負荷(３３)に低下した
段階で早期に予備噴射(１)が停止される。図２(Ａ)(Ｂ)
のものを用いた場合、負荷が減少しても、プランジャ
(１２)の予備ストローク(２９)に変化がない。このた
め、図２(Ｅ)に示すように、エンジン回転速度が高い場
合には、エンジン負荷が低負荷(３２)に低下するまで予
備噴射(１)が継続する。このため、図２(Ａ)(Ｂ)のもの
に比べ、図２(Ｃ)(Ｄ)のものは、燃費が安くなる。

【００２８】図３に示す第２実施形態では、燃料噴射装
置の構成は、次の通りである。燃料噴射ポンプ(８)から
スピル弁(５２)と燃料噴射管(２０)と燃料噴射ノズル
(１９)とを順に介して予備噴射(１)と主噴射(２)とが行
われるようになっている。燃料噴射ポンプ(８)は、燃料
供給ポンプ(５３)を介して燃料供給源(５４)に接続され
ている。燃料噴射カム(９)は、１のカム突起(９ａ)を備
え、燃料噴射ポンプ(８)は、圧縮行程の後半と膨張行程
の前半にかけて、プランジャ室(３７)から燃料を連続的
に吐出する。

【００２９】スピル弁(５２)は、燃料供給源(５４)に接
続され、制御手段(５６)で開閉制御される。スピル弁
(５２)は、通常は開弁されているが、制御手段(５６)の
指令により、プランジャ室(３７)の吐出期間中に、所定
時期から所定期間だけ閉弁する。プランジャ室(３７)の
吐出期間中、スピル弁(５２)が開弁している間は、吐出
燃料が燃料供給源(５４)に戻り、燃料噴射ノズル(１９)
からの燃料噴射は行われない。スピル弁(５２)が閉弁さ
れると、吐出燃料が燃料噴射管(２０)に送られる。プラ
ンジャ室(３７)の吐出期間中、スピル弁(５２)は２回閉
弁され、１回目に予備噴射(１)が行われ、２回目に主噴
射(２)が行われることになる。

【００３０】第２実施形態では、上記以外の構成及び機
能は、第１実施形態と同一とされており、同一の要素に
ついては、図３中に同一の符号を付しておく。

【００３１】図４〜図６に示す第３実施形態では、燃料
噴射装置の構成は、次の通りである。図４(Ａ)に示すよ
うに、燃料噴射カム(９)の予備噴射用突起(１０)と主噴
射用突起(１１)との最大リフト寸法は、実質的に同一と
され、予備噴射(１)と主噴射(２)の終了がいずれも、プ
ランジャ室(３７)内の燃料を逃げ孔(２３)から燃料溜め
室(２２)に逃がすことによって行われるようになってい
る。このため、次の利点がある。予備噴射(１)と主噴射
(２)の終了条件が一致し、予備噴射終了時に燃料噴射管
(２０)の残圧が低下する不備を抑制でき、これに起因す
る噴射の欠落や、噴射タイミングの狂いを抑制でき、円
滑な運転を行うことができる。また、予備噴射(１)と主
噴射(２)の終了時には、プランジャ室(３７)の燃料油圧
が速やかに低下し、燃料噴射ポンプ(８)の吐出口に設け
られた吸い戻し弁が速やかに閉弁するので、燃料噴射ノ
ズル(１９)からの燃料の後だれを防止できる。

【００３２】燃料噴射ポンプ(８)の構成は、次の通りで
ある。図５(Ｄ)に示すように、主ポート(２３ａ)とサブ
ポート(２３ｂ)とで逃げ孔が構成されている。サブポー
ト(２３ｂ)は主ポート(２３ａ)よりも小孔とされてい
る。そして、プランジャ(１２)の周面で主ポート(２３
ａ)が閉じられてからプランジャ(１２)の斜め溝(１４)
で主ポート(２３ａ)が開かれるまでの主ストローク(４
１)間に、プランジャ室(３７)内の燃料がサブポート(２
３ｂ)から燃料溜め室(２２)に逃がされるようになって
いる。

【００３３】燃料噴射カム(９)の構成は、次の通りであ
る。図４（Ａ）に示すように、プランジャ(１２)のリフ
トに用いる予備噴射用突起(１０)のリフト面が、主噴射
用突起(１１)のリフト面よりも、基礎円から緩やかに上
昇している。このため、予備噴射用突起(４)によるプラ
ンジャ(１２)のリフト速度が主噴射用突起(１１)による
プランジャ(１２)のリフト速度よりも遅く設定される。
このリフト速度が遅くなるにつれて、サブポート(２３
ｂ)からの燃料の逃げ量が多くなり、予備噴射量は主噴
射量よりも少なくなる。

【００３４】プランジャ(１２)の構成は、次の通りであ
る。プランジャ(１２)は、図５、図６いずれのものを用
いてもよい。図５のものは、周面のリフト側端縁部に切
り欠き(４２)が設けられている。このため、図５(Ｄ)に
示すように、主ストローク(４１)の開始時期には、切り
欠き(４２)のためにサブポート(２３ｂ)が閉じられず、
この時期にはサブポート(２３ｂ)から燃料が逃がされ
る。このプランジャ(１２)は、既存のものに簡単な切り
欠き(４２)を形成することによって簡単に製作できる。

【００３５】図６のものは、周面のリフト側端縁(１３)
から反リフト側に偏った位置に溝(３４)が設けられてい
る。このため、主ストローク(４１)の途中までプランジ
ャ(１２)の周面で閉じられていたサブポート(２３ｂ)が
同ストローク(４１)の終了時期に溝(３４)によって開か
れ、この時期にサブポート(２３ｂ)から燃料が逃がされ
る。この図６のものは、図５のものに比べ、予備噴射
(１)の開始時期の遅れを抑制することができる。このプ
ランジャ(１２)は、既存のものに簡単な溝(３４)を形成
することによって簡単に製作できる。尚、図５と図６の
ものの切り欠き(４２)と溝(３４)は、いずれも始動増量
領域で、リフト方向の幅が大きくなっており、エンジン
始動時には予備噴射(１)が行われないようになってい
る。このため、始動時に予備噴射燃料(１ａ)で燃焼室が
冷却されることがなく、始動がスムーズに行われる。

【００３６】第３実施形態では、上記以外の構成及び機
能は、第１実施形態と同一とされており、同一の要素に
ついては、図４〜６中に同一の符号を付しておく。な
お、図５(Ａ)、図６(Ａ)中の符号(４７)は始動位置、
(４８)は定格負荷位置、(４９)は燃料噴射位置を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１実施形態を説明する図で、図１(Ａ)
は燃料噴射装置と燃焼室の縦断面図、図１(Ｂ)は燃料噴
射時期の説明図である。

【図２】図２は第１実施形態を説明する図で、図２(Ａ)
はプランジャの要部斜視図、図２(Ｂ)は同プランジャの
周面の展開図、図２(Ｃ)は他のプランジャの要部斜視
図、図２(Ｄ)は同プランジャの周面の展開図、図２(Ｅ)
は各プランジャを用いた場合の予備噴射領域の説明図で
ある。

【図３】図３は第２実施形態を説明する図で、図３(Ａ)
は燃料噴射装置と燃焼室の縦断面図、図３(Ｂ)は燃料噴
射時期の説明図である。

【図４】図４は第３実施形態を説明する図で、図４(Ａ)
は燃料噴射装置と燃焼室の縦断面図、図４(Ｂ)は燃料噴
射時期の説明図である。

【図５】図５は第４実施形態を説明する図で、図５(Ａ)
はプランジャの周面の展開図、図５(Ｂ)はプランジャの
平面図、図５(Ｃ)はプランジャの側面図、図５(Ｄ)はプ
ランジャを内嵌したバレルの縦断面図である。

【図６】図６は第４実施形態を説明する図で、図６(Ａ)
〜(Ｄ)は図５と異なるプランジャについての図５(Ａ)〜
(Ｄ)対応図である。

【図７】図７は従来技術を説明する図で、図７(Ａ)は燃
焼室の縦断面図、図７(Ｂ)は燃料噴射時期の説明図であ
る。

【符号の説明】

(１)…予備噴射、(１ａ)…予備噴射燃料、(２)…主噴
射、(３ａ)…主燃焼室、(３ｂ)…うず燃焼室、(３ｃ)…
連通孔、(４)…ピストン、(５)…頂面、(１０)…予備噴
射用突起、(１１)…主噴射用突起、(１９)…燃料噴射ノ
ズル、(２０)…燃料噴射管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者花田崇大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺製造所内Ｆターム(参考） 3G023 AA02 AA04 AA07 AB05 AC05 AD09 AD14 AD22 AF01 3G066 AA07 AB02 AC06 AD13 BA02 BA17 BA24 CA11 CA15Z CA18 CC34 CD04 CE02 DA04 DA09 DB06 DB08 DB09 DC01 3G301 HA02 HA04 HA05 HA06 JA02 JA24 JA26 KA06 KA08 KA09 LB14 MA19 MA20 MA23 MA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主燃焼室(３ａ)とうず燃焼室(３ｂ)とが
連通孔(３ｃ)で連通され、うず燃焼室(３ｂ)に燃料噴射
ノズル(１９)が設けられ、この燃料噴射ノズル(１９)か
ら予備噴射(１)と主噴射(２)とが行われる、うず燃焼室
式ディーゼルエンジンにおいて、予備噴射(１)が、クランク角度で吸気下死点前４５゜か
ら吸気下死点後９０゜までの期間中に開始され、予備噴
射燃料(１ａ)がピストン(４)の頂面(５)に向けて噴射さ
れるもの。
【請求項２】請求項１のうず燃焼室式ディーゼルエン
ジンにおいて、予備噴射(１)が、クランク角度で吸気下死点前４５゜か
ら吸気下死点後９０゜までの期間中に開始されるのに代
えて、予備噴射(１)が、クランク角度で吸気下死点前３０゜か
ら吸気下死点後６０゜までの期間中に開始されるもの。
【請求項３】請求項１または２のうず燃焼室式ディー
ゼルエンジンにおいて、１の燃焼室への予備噴射(１)
と主噴射(２)とが、１の燃料噴射管(２０)と、この燃料
噴射管(２０)に接続された１の燃料噴射ノズル(１９)と
を介して行われるもの。
【請求項４】請求項１から３いずれかのうず燃焼室式
ディーゼルエンジンにおいて、１の燃料噴射カム(９)に予備噴射用突起(１０)と主噴射
用突起(１１)とが設けられたもの。
【請求項５】請求項１から６いずれかのうず燃焼室式
ディーゼルエンジンにおいて、予備噴射量が、予備噴射(１)と主噴射(２)との総噴射量
に対して、２〜４０％とされるもの。