JPH0131005B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0131005B2 JPH0131005B2 JP58205315A JP20531583A JPH0131005B2 JP H0131005 B2 JPH0131005 B2 JP H0131005B2 JP 58205315 A JP58205315 A JP 58205315A JP 20531583 A JP20531583 A JP 20531583A JP H0131005 B2 JPH0131005 B2 JP H0131005B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- center
- main
- nozzle
- injection valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/14—Engines characterised by precombustion chambers with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はデイーゼル機関の渦流燃焼室構造に関
する。
する。
（従来技術）
本件出願人は、燃料噴射弁中心軸に対して、予
燃焼室の前室と後室の各中心軸を互いに反対側へ
偏心させ、前室と後室の間に噴流衝突面となる段
部を形成したデイーゼル機関の予燃焼室を既に提
案している（実公昭51−50893）。その構造による
と始動は容易になるが、始動直後の燃焼音がやや
大きい。又噴流衝突面により渦流速度が削減され
るため、燃料噴射弁の先端にカーボンが付着しや
すく、カーボンが付着すると噴霧の角度が変わ
り、ロー（低）アイドル及び冷態時の騒音が大き
くなりやすい。一方、渦流速度が増大するように
渦流燃焼室をシリンダー中心線に沿う長球形、卵
形又はこれに近似した滑らかな形状にすると共
に、噴口の断面形状に改良を加え、噴口を主要部
となる丸孔と、この丸孔に連なり横方向へ張り出
した１対の脇路とで形成し、脇路の深さを主燃焼
室側を大、渦流燃焼室側を小として、脇路が主燃
焼室側へゆくにつれ拡開した扇形になるようにし
たものも既に提案されている（特公昭57−
59410）。ところがその構造によると主燃焼室から
渦流燃焼室内へ空気が流入する圧縮工程におい
て、噴口の丸孔からの空気と脇路からの空気とが
渦流燃焼室内で一点へ収斂するように主噴流に接
触合流するために、主噴流の左右両側では空胴現
象が生じ、この空胴部分には主噴流は勿論、脇路
を経て渦流燃焼室へ流入した副噴流も到達しにく
くなり、燃料噴射弁からの噴霧と空気との混合が
不充分となる。このように渦流燃焼室内において
完全な混合気形成が得られないため、燃焼性能が
低下しやすい。
燃焼室の前室と後室の各中心軸を互いに反対側へ
偏心させ、前室と後室の間に噴流衝突面となる段
部を形成したデイーゼル機関の予燃焼室を既に提
案している（実公昭51−50893）。その構造による
と始動は容易になるが、始動直後の燃焼音がやや
大きい。又噴流衝突面により渦流速度が削減され
るため、燃料噴射弁の先端にカーボンが付着しや
すく、カーボンが付着すると噴霧の角度が変わ
り、ロー（低）アイドル及び冷態時の騒音が大き
くなりやすい。一方、渦流速度が増大するように
渦流燃焼室をシリンダー中心線に沿う長球形、卵
形又はこれに近似した滑らかな形状にすると共
に、噴口の断面形状に改良を加え、噴口を主要部
となる丸孔と、この丸孔に連なり横方向へ張り出
した１対の脇路とで形成し、脇路の深さを主燃焼
室側を大、渦流燃焼室側を小として、脇路が主燃
焼室側へゆくにつれ拡開した扇形になるようにし
たものも既に提案されている（特公昭57−
59410）。ところがその構造によると主燃焼室から
渦流燃焼室内へ空気が流入する圧縮工程におい
て、噴口の丸孔からの空気と脇路からの空気とが
渦流燃焼室内で一点へ収斂するように主噴流に接
触合流するために、主噴流の左右両側では空胴現
象が生じ、この空胴部分には主噴流は勿論、脇路
を経て渦流燃焼室へ流入した副噴流も到達しにく
くなり、燃料噴射弁からの噴霧と空気との混合が
不充分となる。このように渦流燃焼室内において
完全な混合気形成が得られないため、燃焼性能が
低下しやすい。
（発明の目的）
本発明は主燃焼室から渦流燃焼室へ流入する空
気の速度分布を、主噴流による中央部分をその左
右両側へゆくにつれて緩やかになるように副噴流
の流入方向に改良を加え、渦流燃焼室内で完全な
混合気形成が得られるようにすることを目的とし
ている。
気の速度分布を、主噴流による中央部分をその左
右両側へゆくにつれて緩やかになるように副噴流
の流入方向に改良を加え、渦流燃焼室内で完全な
混合気形成が得られるようにすることを目的とし
ている。
（発明の構成）
本発明は、シリンダー中心線に沿う長球形、卵
形又はこれに近似した細長い形状の渦流燃焼室の
中心に噴射方向を向けて噴射弁を設け、主燃焼室
と渦流燃焼室をつなぐ噴口を、噴射弁中心線に対
し主燃焼室側へゆくにつれて主燃焼室中心側へ傾
斜状に向けかつ渦流燃焼室側の開口中心が渦流燃
焼室中心を通る噴射弁中心線上にあるように設け
たものにおいて、噴口を、主要部となる丸孔と、
この丸孔に尾根状突起をへだてて連なり噴射弁中
心線及び噴口軸線を含む面に直交する両方向へ張
り出し底部が半円形の略矩形な一様断面の１対の
平行な溝状スリツト部とで形成したことを特徴と
するデイーゼル機関の渦流燃焼室である。
形又はこれに近似した細長い形状の渦流燃焼室の
中心に噴射方向を向けて噴射弁を設け、主燃焼室
と渦流燃焼室をつなぐ噴口を、噴射弁中心線に対
し主燃焼室側へゆくにつれて主燃焼室中心側へ傾
斜状に向けかつ渦流燃焼室側の開口中心が渦流燃
焼室中心を通る噴射弁中心線上にあるように設け
たものにおいて、噴口を、主要部となる丸孔と、
この丸孔に尾根状突起をへだてて連なり噴射弁中
心線及び噴口軸線を含む面に直交する両方向へ張
り出し底部が半円形の略矩形な一様断面の１対の
平行な溝状スリツト部とで形成したことを特徴と
するデイーゼル機関の渦流燃焼室である。
（実施例）
縦断面を示す第１図において、渦流燃焼室１
（うず室）はシリンダー２の中心線O1−O1に沿う
方向に細長い長球形で、渦流燃焼室１の中心線
O2−O2はシリンダー中心線O1−O1と平行になつ
ている。渦流燃焼室１の形状は、シリンダー中心
線O1−O1に沿う方向に延びる卵形又はこれに類
似した滑らかな形状のものとすることもできる。
渦流燃焼室１はシリンダーヘツド３と口金４によ
り形成されており、燃焼室１の上端部に燃焼室１
の中心P1に噴射方向を向けて燃料噴射弁５が取
り付けてある。噴射弁５の中心線O3−O3は燃焼
室中心P1を通り、更に噴口６の燃焼室１側の開
口中心P2を通過している。噴口６は燃焼室１と
主燃焼室７をつないでおり、主燃焼室７はシリン
ダーヘツド３とピストン８とガスケツト９により
形成される。又噴口６の中心線O4−O4（軸線）は
渦流燃焼室１側から主燃焼室７側へゆくにつれて
主燃焼室７の中心側（第１図左側）へ偏倚するよ
うに傾斜している。
（うず室）はシリンダー２の中心線O1−O1に沿う
方向に細長い長球形で、渦流燃焼室１の中心線
O2−O2はシリンダー中心線O1−O1と平行になつ
ている。渦流燃焼室１の形状は、シリンダー中心
線O1−O1に沿う方向に延びる卵形又はこれに類
似した滑らかな形状のものとすることもできる。
渦流燃焼室１はシリンダーヘツド３と口金４によ
り形成されており、燃焼室１の上端部に燃焼室１
の中心P1に噴射方向を向けて燃料噴射弁５が取
り付けてある。噴射弁５の中心線O3−O3は燃焼
室中心P1を通り、更に噴口６の燃焼室１側の開
口中心P2を通過している。噴口６は燃焼室１と
主燃焼室７をつないでおり、主燃焼室７はシリン
ダーヘツド３とピストン８とガスケツト９により
形成される。又噴口６の中心線O4−O4（軸線）は
渦流燃焼室１側から主燃焼室７側へゆくにつれて
主燃焼室７の中心側（第１図左側）へ偏倚するよ
うに傾斜している。
噴口６は第２図に示すように、主要部となる中
央の丸孔６ａと、この丸孔６ａに連なる１対の平
行な溝状スリツト部６ｂから成る一様断面を備え
ている。スリツト部６ｂは第１図で明らかなよう
に、噴射弁中心線O3−O3と噴口軸線O4−O4を含
む面（第１図の紙面）に直交する両方向へ張り出
している。即ち一方のスリツト部６ｂは第１図の
紙面の手前側へ張り出し、他方のスリツト部６ｂ
は紙面の裏側へ張り出している。スリツト部６ｂ
は底部が半円形の略矩形断面を備え、従つてスリ
ツト部６ｂと丸孔６ａの境界には滑らかでない断
面形状の尾根状突起６ｃが形成されている。なお
第１図において１０はグロープラグであり、噴射
弁５とシリンダー中心線O1−O1間の噴射弁近傍
に設けてある。
央の丸孔６ａと、この丸孔６ａに連なる１対の平
行な溝状スリツト部６ｂから成る一様断面を備え
ている。スリツト部６ｂは第１図で明らかなよう
に、噴射弁中心線O3−O3と噴口軸線O4−O4を含
む面（第１図の紙面）に直交する両方向へ張り出
している。即ち一方のスリツト部６ｂは第１図の
紙面の手前側へ張り出し、他方のスリツト部６ｂ
は紙面の裏側へ張り出している。スリツト部６ｂ
は底部が半円形の略矩形断面を備え、従つてスリ
ツト部６ｂと丸孔６ａの境界には滑らかでない断
面形状の尾根状突起６ｃが形成されている。なお
第１図において１０はグロープラグであり、噴射
弁５とシリンダー中心線O1−O1間の噴射弁近傍
に設けてある。
次に作動を説明する。ピストン８が上昇する圧
縮行程において、主燃焼室７内の空気は噴口６を
経て矢印A1方向に燃焼室１へ流入し、燃焼室１
の内面に沿い矢印A2、A3のように湾曲して旋回
運動を行う。ピストン８が上死点に達する直前の
所定時期に噴射弁５から燃焼室１内へ燃料が噴射
され、燃料噴霧は燃焼室１内の空気噴流に混入し
自己着火する。燃焼室１内で生じた火炎（燃焼ガ
ス）は、次の膨張行程において燃焼室１から噴口
６を経て主燃焼室７へ噴出し、主燃焼室７内の空
気と混合燃焼してピストン８を下方へ押し下げ
る。
縮行程において、主燃焼室７内の空気は噴口６を
経て矢印A1方向に燃焼室１へ流入し、燃焼室１
の内面に沿い矢印A2、A3のように湾曲して旋回
運動を行う。ピストン８が上死点に達する直前の
所定時期に噴射弁５から燃焼室１内へ燃料が噴射
され、燃料噴霧は燃焼室１内の空気噴流に混入し
自己着火する。燃焼室１内で生じた火炎（燃焼ガ
ス）は、次の膨張行程において燃焼室１から噴口
６を経て主燃焼室７へ噴出し、主燃焼室７内の空
気と混合燃焼してピストン８を下方へ押し下げ
る。
主燃焼室７から噴口６を経て渦流燃焼室１へ流
入する空気噴流は、噴口６の断面形状が第２図の
ように丸孔６ａと溝状スリツト部６ｂで形成され
ているため燃焼室１内における速度分布は第３図
のように丸孔６ａから供給される主噴流の中央部
分が強く、スリツト部６ｂから供給される副噴流
による両側部分が緩やかになる。これにより空気
主噴流の両側（第１図の手前側と裏面側）には空
気の希薄な空胴部分は生じない。即ちスリツト部
６ｂから供給される副噴流により主噴流両側の空
胴部分が解消される。このため渦流燃焼室１内に
おける混合気の形成が速やかに行われる。又渦流
燃焼室１内の燃焼ガスが主燃焼室７へ流れ込む際
にも、丸孔６ａの両側のスリツト部６ｂにより主
燃焼ガス流の横に副燃焼ガス流ができ、主燃焼室
７内の中心部への流速が速く、外側にゆくにつれ
て緩やかになる燃焼ガス流が形成され、主燃焼室
７内の燃焼空気が完全に利用される。燃料噴射弁
５は渦流燃焼室中心線O2−O2に対し角θが20〜
25゜となるように傾斜姿勢で装着され、噴射は渦
流燃焼室１の中央に向いている。このような構造
にすると、始動時は主燃焼室７への噴霧が出易く
なり、始動時の着火がよくなる。極低温時はグロ
ープラグ１０を使用する。
入する空気噴流は、噴口６の断面形状が第２図の
ように丸孔６ａと溝状スリツト部６ｂで形成され
ているため燃焼室１内における速度分布は第３図
のように丸孔６ａから供給される主噴流の中央部
分が強く、スリツト部６ｂから供給される副噴流
による両側部分が緩やかになる。これにより空気
主噴流の両側（第１図の手前側と裏面側）には空
気の希薄な空胴部分は生じない。即ちスリツト部
６ｂから供給される副噴流により主噴流両側の空
胴部分が解消される。このため渦流燃焼室１内に
おける混合気の形成が速やかに行われる。又渦流
燃焼室１内の燃焼ガスが主燃焼室７へ流れ込む際
にも、丸孔６ａの両側のスリツト部６ｂにより主
燃焼ガス流の横に副燃焼ガス流ができ、主燃焼室
７内の中心部への流速が速く、外側にゆくにつれ
て緩やかになる燃焼ガス流が形成され、主燃焼室
７内の燃焼空気が完全に利用される。燃料噴射弁
５は渦流燃焼室中心線O2−O2に対し角θが20〜
25゜となるように傾斜姿勢で装着され、噴射は渦
流燃焼室１の中央に向いている。このような構造
にすると、始動時は主燃焼室７への噴霧が出易く
なり、始動時の着火がよくなる。極低温時はグロ
ープラグ１０を使用する。
（発明の効果）
本発明によると燃焼室噴口６の断面が特殊な形
状をしているので、渦流燃焼室１内へのうず流は
中央が強く両側が緩やかとなり、混合気形成が速
やかに行われる。渦流燃焼室１内における燃焼ガ
スが主燃焼室７へ流れ込む際にも、両側のスリツ
ト部６ｂにより主燃焼ガス流の両側に副噴流ガス
流が生じ、燃焼ガス流の分布が中心部が速く、外
側に緩やかなガス流が形成され、主燃焼室７内の
燃焼空気を完全に利用することができ、燃焼性能
が改善される。低温始動時の騒音もよくなる。
状をしているので、渦流燃焼室１内へのうず流は
中央が強く両側が緩やかとなり、混合気形成が速
やかに行われる。渦流燃焼室１内における燃焼ガ
スが主燃焼室７へ流れ込む際にも、両側のスリツ
ト部６ｂにより主燃焼ガス流の両側に副噴流ガス
流が生じ、燃焼ガス流の分布が中心部が速く、外
側に緩やかなガス流が形成され、主燃焼室７内の
燃焼空気を完全に利用することができ、燃焼性能
が改善される。低温始動時の騒音もよくなる。
第４図は軸出力、軸平均有効圧に対する燃費
率、排気温度、排気濃度指数の関係を示すグラフ
で、図中破線は現行燃焼室（実公昭51−50893）、
実線は本発明燃焼室を示している。又第５図は始
動時潤滑油温度に対する騒音レベルを示してお
り、第４図と同様に破線は現行燃焼室、実線は本
発明品を示している。第４図、第５図から明らか
なように、本発明によると燃焼性能が大幅に改善
される。要するに本発明においては、噴口６の左
右両側（第１図の紙面の手前側と裏面側）に丸孔
６ａから尾根状突起６ｃをへだてて連なる１対の
平行な溝状スリツト部６ｂを形成したので、主燃
焼室７から丸孔６ａの部分を経て渦流燃焼室１へ
流入する主噴流の左右両側（第１図の手前側と裏
面側）にスリツト部６ｂを経て流入する流速の緩
かな副噴流が形成され、主噴流の両側には空気の
稀薄な空胴部分は生じない。即ち第３図に矢印で
示す流速Ｖが、丸孔６ａを経て流入する丸孔領域
６a′では大きく、その両側のスリツト部６ｂを経
て流入するスリツト部領域６b′では緩かになつて
いるため、丸孔６ａのみを経て主噴流が流入する
場合に比べて、その両側に生じやすい稀薄な空胴
部分の発生を確実に防止し得るのである。又渦流
燃焼室１内の燃焼ガスが主燃焼室７へ流れ込む際
にも同様に、主燃焼ガス流の横に副燃焼ガス流が
でき、主燃焼室７内の中心部への流速が早く、そ
の両側（第１図の手前側と裏面側）に行くにつれ
て緩かになる燃焼ガス流が形成され、主燃焼室７
内の燃焼空気が完全に利用されるのである。又突
起６ｃが尾根状であるため、緩かな副噴流を確実
に形成しうる利点がある。
率、排気温度、排気濃度指数の関係を示すグラフ
で、図中破線は現行燃焼室（実公昭51−50893）、
実線は本発明燃焼室を示している。又第５図は始
動時潤滑油温度に対する騒音レベルを示してお
り、第４図と同様に破線は現行燃焼室、実線は本
発明品を示している。第４図、第５図から明らか
なように、本発明によると燃焼性能が大幅に改善
される。要するに本発明においては、噴口６の左
右両側（第１図の紙面の手前側と裏面側）に丸孔
６ａから尾根状突起６ｃをへだてて連なる１対の
平行な溝状スリツト部６ｂを形成したので、主燃
焼室７から丸孔６ａの部分を経て渦流燃焼室１へ
流入する主噴流の左右両側（第１図の手前側と裏
面側）にスリツト部６ｂを経て流入する流速の緩
かな副噴流が形成され、主噴流の両側には空気の
稀薄な空胴部分は生じない。即ち第３図に矢印で
示す流速Ｖが、丸孔６ａを経て流入する丸孔領域
６a′では大きく、その両側のスリツト部６ｂを経
て流入するスリツト部領域６b′では緩かになつて
いるため、丸孔６ａのみを経て主噴流が流入する
場合に比べて、その両側に生じやすい稀薄な空胴
部分の発生を確実に防止し得るのである。又渦流
燃焼室１内の燃焼ガスが主燃焼室７へ流れ込む際
にも同様に、主燃焼ガス流の横に副燃焼ガス流が
でき、主燃焼室７内の中心部への流速が早く、そ
の両側（第１図の手前側と裏面側）に行くにつれ
て緩かになる燃焼ガス流が形成され、主燃焼室７
内の燃焼空気が完全に利用されるのである。又突
起６ｃが尾根状であるため、緩かな副噴流を確実
に形成しうる利点がある。
第１図は本発明による燃焼室の縦断面部分図、
第２図は第１図の−断面部分図、第３図は第
１図の−断面における流速分布略図、第４
図、第５図は燃焼性能を示すグラフである。 １……渦流燃焼室、５……燃料噴射弁、６……
噴口、６ａ……丸孔、６ｂ……スリツト部、７…
…主燃焼室。
第２図は第１図の−断面部分図、第３図は第
１図の−断面における流速分布略図、第４
図、第５図は燃焼性能を示すグラフである。 １……渦流燃焼室、５……燃料噴射弁、６……
噴口、６ａ……丸孔、６ｂ……スリツト部、７…
…主燃焼室。
Claims (1)
- １ シリンダー中心線に沿う長球形、卵形又はこ
れに近似した細長い形状の渦流燃焼室の中心に噴
射方向を向けて噴射弁を設け、主燃焼室と渦流燃
焼室をつなぐ噴口を、噴射弁中心線に対し主燃焼
室側へゆくにつれて主燃焼室中心側へ傾斜状に向
けかつ渦流燃焼室側の開口中心が渦流燃焼室中心
を通る噴射弁中心線上にあるように設けたものに
おいて、噴口を、主要部となる丸孔と、この丸孔
に尾根状突起をへだてて連なり噴射弁中心線及び
噴口軸線を含む面に直交する両方向へ張り出し底
部が半円形の略矩形な一様断面の１対の平行な溝
状スリツト部とで形成したことを特徴とするデイ
ーゼル機関の渦流燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58205315A JPS6095128A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | デイ−ゼル機関の渦流燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58205315A JPS6095128A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | デイ−ゼル機関の渦流燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095128A JPS6095128A (ja) | 1985-05-28 |
| JPH0131005B2 true JPH0131005B2 (ja) | 1989-06-22 |
Family
ID=16504911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58205315A Granted JPS6095128A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | デイ−ゼル機関の渦流燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6095128A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2714111B1 (fr) * | 1993-12-16 | 1996-03-08 | Peugeot | Moteur à allumage par compression comportant au moins un cylindre et une préchambre communiquant entre eux par l'intermédiaire d'un canal de transfert successivement convergent puis divergent. |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429361U (ja) * | 1977-07-29 | 1979-02-26 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58205315A patent/JPS6095128A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6095128A (ja) | 1985-05-28 |
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