JPH02259228A - 副燃焼室式ディーゼルエンジンのピストンヘツドの火炎旋回混合装置 - Google Patents
副燃焼室式ディーゼルエンジンのピストンヘツドの火炎旋回混合装置Info
- Publication number
- JPH02259228A JPH02259228A JP8254589A JP8254589A JPH02259228A JP H02259228 A JPH02259228 A JP H02259228A JP 8254589 A JP8254589 A JP 8254589A JP 8254589 A JP8254589 A JP 8254589A JP H02259228 A JPH02259228 A JP H02259228A
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- Japan
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- flame
- swirl
- combustion
- diesel engine
- piston head
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- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition 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
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、副燃焼室式ディーゼルエンジンにおいて、副
燃焼室から噴出する火炎を、ピストンヘッドに形成した
火炎旋回混合室内で旋回させることにより、火炎と空気
と壬混合させる装置に関する。
燃焼室から噴出する火炎を、ピストンヘッドに形成した
火炎旋回混合室内で旋回させることにより、火炎と空気
と壬混合させる装置に関する。
［基本構造］
本発明の前提となる副燃焼室式ディーゼルエンジンのピ
ストンヘッドの火炎旋回混合装置の基本構造は、次のよ
うになっている。
ストンヘッドの火炎旋回混合装置の基本構造は、次のよ
うになっている。
例えば、第１図、第２図に示すように、副燃焼室式デー
ゼルエンジン１のピストン２のピストンヘッド３に、火
炎導入路４と火炎旋回混合室５とを凹設し、副燃焼室６
の噴口７から噴出されてきた燃焼火炎８を、火炎導入路
４から導入し、火炎旋回混合室５内に旋回させて、火炎
旋回混合室５内の空気と混合させるように構成したもの
である。
ゼルエンジン１のピストン２のピストンヘッド３に、火
炎導入路４と火炎旋回混合室５とを凹設し、副燃焼室６
の噴口７から噴出されてきた燃焼火炎８を、火炎導入路
４から導入し、火炎旋回混合室５内に旋回させて、火炎
旋回混合室５内の空気と混合させるように構成したもの
である。
尚、副燃焼室６は渦室、予燃焼室のいずれであってもよ
い。
い。
［従来の技術］
上記基本構造において、火炎旋回混合室５の形状として
、従来技術では実公昭６３−１９５４４号公報に開示さ
れたものがある。
、従来技術では実公昭６３−１９５４４号公報に開示さ
れたものがある。
これは、第１１図に示すように、火炎旋回混合室５が円
板形に形成されている。
板形に形成されている。
［発明の解決課題］
しかし、上記従来技術では、下記の問題点があった。
■火炎旋回混合室５は所定容積の割りにその内周面１１
の直径ｄが小さく、曲率が大きくなる。
の直径ｄが小さく、曲率が大きくなる。
このため、燃焼火炎８は、火炎旋回混合室５内を旋回す
る２次燃焼時に通気抵抗が大きく、旋回流速が小さくな
るので、空気との混合が悪くなる。
る２次燃焼時に通気抵抗が大きく、旋回流速が小さくな
るので、空気との混合が悪くなる。
しかも、燃焼火炎８は、火炎燃焼混合室５からシリンダ
室２９へ拡散する３次燃焼時に、火炎旋回混合室５から
シリンダ内周面１２に到達するまでの拡散距ＩＩＬが長
いので、シリンダ室２９での空気との混合も悪くなる。
室２９へ拡散する３次燃焼時に、火炎旋回混合室５から
シリンダ内周面１２に到達するまでの拡散距ＩＩＬが長
いので、シリンダ室２９での空気との混合も悪くなる。
これにより、燃焼性能が悪くなり、燃費が高く、出力が
低く、スモークが濃くなる。
低く、スモークが濃くなる。
■火炎旋回混合室５が小径のため、燃焼火炎８は集中度
合が高くなって高温になり、Ｎ Ｏｘの発生量が多くな
る。
合が高くなって高温になり、Ｎ Ｏｘの発生量が多くな
る。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
で、燃焼火炎と空気との混合性能を高めること、Ｎ Ｏ
ｘの発生量を低減すること、をその課題とする。
で、燃焼火炎と空気との混合性能を高めること、Ｎ Ｏ
ｘの発生量を低減すること、をその課題とする。
し課題を解決するための手段］
本発明は、前記基本構造において、火炎旋回混合室５に
形状を次のようにすることを特徴とする。
形状を次のようにすることを特徴とする。
例えば第１図乃至第８図に示すように、火炎旋回混合室
５を旋回状溝９で形成し、この旋回状溝９より内側に旋
回火炎侵入防止用周壁面１０を突設したものである。
５を旋回状溝９で形成し、この旋回状溝９より内側に旋
回火炎侵入防止用周壁面１０を突設したものである。
［作用］
■火炎旋回混合室５は所定容積の割りにその内周面１１
の直径ｄが大きく、曲率が小さ（なる。
の直径ｄが大きく、曲率が小さ（なる。
このため、燃焼火炎８は、火炎旋回混合室５内を旋回す
る２次燃焼時に通気抵抗が小さく、旋回流速が大きくな
るので、空気との混合が良くなる。
る２次燃焼時に通気抵抗が小さく、旋回流速が大きくな
るので、空気との混合が良くなる。
しかも、燃焼火炎８は、火炎燃焼混合室５からシリンダ
室２９内へ拡散する３次燃焼時に、火炎旋回混合室５か
らシリンダ内周面１２に到達するまでの拡散距離りが短
くなるので、シリンダ室２９内での空気との混合も悪く
なる。
室２９内へ拡散する３次燃焼時に、火炎旋回混合室５か
らシリンダ内周面１２に到達するまでの拡散距離りが短
くなるので、シリンダ室２９内での空気との混合も悪く
なる。
これにより、燃焼性能が改善され、燃費が低減し、出力
が向上し、スモークが低減する。
が向上し、スモークが低減する。
■火炎旋回混合室５の直径ｄが大きくなるため、燃焼火
炎８は集中度合が低くなって低温になり、Ｎ Ｏｘの発
生量が少なくなる。
炎８は集中度合が低くなって低温になり、Ｎ Ｏｘの発
生量が少なくなる。
［効果］
本発明は、上記のように構成され、作用することから、
次の効果を奏する。
次の効果を奏する。
■上記［作用コの■で述べたように、燃焼火炎は、火炎
旋回混合室内での空気との混合が良くなるうえ、シリン
ダ室内での空気との混合も良くなるため、燃焼性能が改
善される。これにより、燃費が低減し、出力が向上する
うえ、スモークが低減する。
旋回混合室内での空気との混合が良くなるうえ、シリン
ダ室内での空気との混合も良くなるため、燃焼性能が改
善される。これにより、燃費が低減し、出力が向上する
うえ、スモークが低減する。
■火炎旋回混合室の直径が太き（なるため、燃焼火炎は
集中度合が低くなって低温になり、Ｎ。
集中度合が低くなって低温になり、Ｎ。
ェの発生量が低減する。
［実施例］
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図乃至第４図は本発明の第１実施例に係る副燃焼室
式ディーゼルエンジンのピストンヘッドの火炎旋回混合
装置を説明する図で、第１図はピストンヘッド部分の平
面図、第２図は副燃焼室式ディーゼルエンジンの要部縦
断面側面図、第３図は第１図の■−■線断面図、第４図
は噴口の模式図であり、第５図は第２実施例の第１図相
当図、第６図は第３実施例の第１図相当図、第７図は第
４実施例の第１図相当図、第８図は第５実施例の第１図
相当図である。
式ディーゼルエンジンのピストンヘッドの火炎旋回混合
装置を説明する図で、第１図はピストンヘッド部分の平
面図、第２図は副燃焼室式ディーゼルエンジンの要部縦
断面側面図、第３図は第１図の■−■線断面図、第４図
は噴口の模式図であり、第５図は第２実施例の第１図相
当図、第６図は第３実施例の第１図相当図、第７図は第
４実施例の第１図相当図、第８図は第５実施例の第１図
相当図である。
まず、第１実施例を説明する。
第２図に示すように、１は副燃焼室式ディーゼルエンジ
ン、１５はシリンダブロックである。
ン、１５はシリンダブロックである。
シリンダブロック１５内にはシリンダ１６が配設され、
シリンダ室２９内にはピストン２が配設されている。
シリンダ室２９内にはピストン２が配設されている。
シリンダブロック１５上にはシリンダヘッド１７が配設
され、シリンダヘッド１７とピストンヘッド３との間に
主燃焼室１４が形成されている。
され、シリンダヘッド１７とピストンヘッド３との間に
主燃焼室１４が形成されている。
シリンダヘッド１７には副燃焼室６が配設され、副燃焼
室６内には燃料噴射ノズル１８の先端が挿入され、副燃
焼室６からは噴口７が導出されている。
室６内には燃料噴射ノズル１８の先端が挿入され、副燃
焼室６からは噴口７が導出されている。
噴口７は、その軸心２０を副燃焼室６から主燃焼室１４
に近付くほど主燃焼室１４の中央部に近付く傾斜状に方
向付けられている。
に近付くほど主燃焼室１４の中央部に近付く傾斜状に方
向付けられている。
第４図に示すように、噴口７は、主通路２１の左右両脇
に副通路２２を連通状態で並設して構成されている。
に副通路２２を連通状態で並設して構成されている。
副通路２２は、その両軸心２３が先端に向けて広がるよ
うに方向付けられており、噴口７の基端開口の平面形状
は第４図右側、先端開口の平面形状は第４図左側に示す
形状となっている。
うに方向付けられており、噴口７の基端開口の平面形状
は第４図右側、先端開口の平面形状は第４図左側に示す
形状となっている。
第１図に示すように、ピストンヘッド３には火炎導入路
４が凹設されている。
４が凹設されている。
火炎導入路４は、直線状に形成され、その基端には噴口
７の主通路２１の先端開口を望ませ、その基端両脇には
噴口７の副通路２２の先端開口を望ませ、副燃焼室６か
らの燃焼火炎８が、主通路２１から火炎導入路４に、ま
た、副通路２２からシリンダ室２９にそれぞれ噴出され
るようになっている。
７の主通路２１の先端開口を望ませ、その基端両脇には
噴口７の副通路２２の先端開口を望ませ、副燃焼室６か
らの燃焼火炎８が、主通路２１から火炎導入路４に、ま
た、副通路２２からシリンダ室２９にそれぞれ噴出され
るようになっている。
火炎導入路４の先端には凹設された火炎旋回混合室５が
連通され、副燃焼室６から噴出されてきた燃焼火炎８を
火炎導入路４から導入して、火炎旋回混合室５内で旋回
させて、火炎旋回混合室５内の空気と混合させるように
構成されている。
連通され、副燃焼室６から噴出されてきた燃焼火炎８を
火炎導入路４から導入して、火炎旋回混合室５内で旋回
させて、火炎旋回混合室５内の空気と混合させるように
構成されている。
火炎旋回混合室５は旋回状溝９で形成されている。
旋回状溝９は、火炎導入路４の先端両脇にそれぞれ凹設
された円板形の凹部２４の中央部に同心の円板形の凸部
２５を突設して構成され、火炎導入路４の先端両脇に円
環形に形成されている。
された円板形の凹部２４の中央部に同心の円板形の凸部
２５を突設して構成され、火炎導入路４の先端両脇に円
環形に形成されている。
凹部２４の内周面１１では、火炎導入路４から導入され
た燃焼火炎８を偏向させて旋回流を生じさせるようにな
っている。
た燃焼火炎８を偏向させて旋回流を生じさせるようにな
っている。
また、凸部２５の周壁面は、旋回状溝９より内側に突設
された旋回火炎侵入防止用周壁面１０として形成され、
旋回する燃焼火炎８を凹部２４の中心部に侵入させない
ようになっている。
された旋回火炎侵入防止用周壁面１０として形成され、
旋回する燃焼火炎８を凹部２４の中心部に侵入させない
ようになっている。
第５図に示す第２実施例のものは、第１図に示す第１実
施例の旋回状溝９を更に狭幅にして形成され、内周面１
１の直径ｄがより大きく、かつ曲率がより小さ（なるよ
うに形成されており、その終端は行き止まりにしである
。
施例の旋回状溝９を更に狭幅にして形成され、内周面１
１の直径ｄがより大きく、かつ曲率がより小さ（なるよ
うに形成されており、その終端は行き止まりにしである
。
第６図に示す第３実施例のものは、第５図に示す第２実
施例の旋回状溝９の先端を延長して渦巻き形状にしであ
る。
施例の旋回状溝９の先端を延長して渦巻き形状にしであ
る。
第７図に示す第４実施例のものは、円環形状の旋回状溝
９を火炎導入路４の片脇にのみ設け、しかも、この旋回
状溝９を排気ポート２６寄り側に配置し、スワールポー
トを採用した吸気ポート２７からのスワール２８により
燃焼火炎８の旋回流を増速させて燃焼火炎８と空気との
混合を促進できるようになっている。
９を火炎導入路４の片脇にのみ設け、しかも、この旋回
状溝９を排気ポート２６寄り側に配置し、スワールポー
トを採用した吸気ポート２７からのスワール２８により
燃焼火炎８の旋回流を増速させて燃焼火炎８と空気との
混合を促進できるようになっている。
第８図に示す第５実施例のものは、第７図に示す第４実
施例の旋回状溝９を吸気ポート・２７寄り側に配置し、
吸気ポート２７からのスワール２８を燃焼火炎８の旋回
流と衝突させて、その衝突エネルギを燃焼火炎８と空気
との混合促進に利用で、きるようになっている。
施例の旋回状溝９を吸気ポート・２７寄り側に配置し、
吸気ポート２７からのスワール２８を燃焼火炎８の旋回
流と衝突させて、その衝突エネルギを燃焼火炎８と空気
との混合促進に利用で、きるようになっている。
第９図及び第１Ｏ図はそれぞれ他の例の第１図相当図で
ある。
ある。
第９図に示すものは、円板状の火炎旋回混合室５を火炎
導入路４の先端の片脇にのみ設け、しかも、この火炎旋
回混合室５を排気ポート２６寄り側に配置し、スワール
ポートを採用した吸気ポート２７からのスワール２８に
より燃焼火炎８の旋回流を増速できるようになっている
。
導入路４の先端の片脇にのみ設け、しかも、この火炎旋
回混合室５を排気ポート２６寄り側に配置し、スワール
ポートを採用した吸気ポート２７からのスワール２８に
より燃焼火炎８の旋回流を増速できるようになっている
。
第１０図のものは、第９図に示すものの火炎旋回混合室
５を吸気ボート２７寄り側に配置し、吸気ポート２７か
らのスワール２８を燃焼火炎８の旋回流と衝突させて、
その衝突エネルギを燃焼火炎８と空気との混合促進に利
用できるようになっている。
５を吸気ボート２７寄り側に配置し、吸気ポート２７か
らのスワール２８を燃焼火炎８の旋回流と衝突させて、
その衝突エネルギを燃焼火炎８と空気との混合促進に利
用できるようになっている。
第１図乃至第４図は本発明の第１実施例に係る副燃焼室
式ディーゼルエンジンのピストンヘッドの火炎旋回混合
装置を説明する図で、第１図はピストンヘッド部分の平
面図、第２図は副燃焼室式ディーゼルエンジンの要部縦
断面側面図、第３図は第１図のＩＩＩ−Ｉ線断面図、第
４図は噴口の模式図であり、第５図は第２実施例の第１
図相当図、第６図は第３実施例の第１図相当図、第７図
は第４実施例の第１図相当図、第８図は第５実施例の第
１図相当図、第９図及び第１０図はそれぞれ他の例の第
１図相当図、第１１図は従来技術の第１図相当図である
。 ｌ・・・副燃焼室式ディーゼルエンジン、２・・・ピス
トン、３・・・ピストンヘッド、４・・・火炎導入路、
５・・・火炎旋回混合室、６・・・副燃焼室、７・・・
噴口、８・・・燃焼火炎、９・・・旋回状溝、１０・・
・旋回火炎侵入防止用周壁面。
式ディーゼルエンジンのピストンヘッドの火炎旋回混合
装置を説明する図で、第１図はピストンヘッド部分の平
面図、第２図は副燃焼室式ディーゼルエンジンの要部縦
断面側面図、第３図は第１図のＩＩＩ−Ｉ線断面図、第
４図は噴口の模式図であり、第５図は第２実施例の第１
図相当図、第６図は第３実施例の第１図相当図、第７図
は第４実施例の第１図相当図、第８図は第５実施例の第
１図相当図、第９図及び第１０図はそれぞれ他の例の第
１図相当図、第１１図は従来技術の第１図相当図である
。 ｌ・・・副燃焼室式ディーゼルエンジン、２・・・ピス
トン、３・・・ピストンヘッド、４・・・火炎導入路、
５・・・火炎旋回混合室、６・・・副燃焼室、７・・・
噴口、８・・・燃焼火炎、９・・・旋回状溝、１０・・
・旋回火炎侵入防止用周壁面。
Claims (1)
- １．副燃焼室式ディーゼルエンジン１のピストン２のピ
ストンヘッド３に、火炎導入路４と火炎旋回混合室５と
を凹設し、副燃焼室６の噴口７から噴出されてきた燃焼
火炎８を、火炎導入路４から導入し、火炎旋回混合室５
内に旋回させて、火炎旋回混合室５内の空気と混合させ
るように構成した副燃焼室式ディーゼルエンジンのピス
トンヘッドの火炎旋回混合装置において、火炎旋回混合
室５を旋回状溝９で形成し、この旋回状溝９より内側に
旋回火炎侵入防止用周壁面１０を突設した事を特徴とす
る副燃焼室式ディーゼルエンジンのピストンヘッドの火
炎旋回混合装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8254589A JPH02259228A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 副燃焼室式ディーゼルエンジンのピストンヘツドの火炎旋回混合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8254589A JPH02259228A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 副燃焼室式ディーゼルエンジンのピストンヘツドの火炎旋回混合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02259228A true JPH02259228A (ja) | 1990-10-22 |
Family
ID=13777472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8254589A Pending JPH02259228A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 副燃焼室式ディーゼルエンジンのピストンヘツドの火炎旋回混合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02259228A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107442U (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-17 | 日産デイーゼル工業株式会社 | 渦流室式内燃機関の主燃焼室構造 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP8254589A patent/JPH02259228A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04107442U (ja) * | 1991-02-28 | 1992-09-17 | 日産デイーゼル工業株式会社 | 渦流室式内燃機関の主燃焼室構造 |
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