JPH04214922A - 渦流室式燃焼室 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの渦
流室式燃焼室構造に係り、詳しくは渦流室内での混合気
の流れに２次渦流が発生することを防止する構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のディーゼルエンジンの渦流室式燃
焼室の構造を第８〜１１図に示す。第８図は、エンジン
の圧縮行程中の渦流室内に吸入される空気の流れを示し
、第８図（ａ）は渦流室の側面図、（ｂ）はその正面図
、矢印で空気流、Ｆは渦流室の前方を示す、第９図は膨
張行程における燃焼ガスの流れ、第１０図は渦流室中央
部横断面形状、第１１図は渦流室の斜視図を示す。

【０００３】図示の通り、渦流室１０は半球形状をした
アッパチャンバ１とロアチャンバ２と、燃焼室４への連
絡口３とより成り、アッパチャンバ１は図示の通り半球
形状をなし、ロアチャンバ２は円柱若しくは円錐台形状
をなし、燃焼室中央部横断面（Ｃ−Ｃ断面）５（第１０
図）の形状がほゞ円形となり、このロアチャンバ２の下
部よりほゞ円筒形の連絡口３がシリンダの主燃焼室４に
連通している。

【０００４】エンジンの圧縮行程においては第８図に示
すように連絡口３からエンジンの副燃焼室である渦流室
１０内に空気が流入し、ピストンの上死点前において、
渦流室１０内に開口している燃料噴射弁（図示せず）よ
り燃料が渦流室内へ噴射されて燃焼し、高温、高圧の燃
焼ガスが渦流室内に発生し、膨張行程に於いては第９図
に示すようにこの燃焼ガスが連絡口３よりエンジンの主
燃焼室４内に燃焼ガスが噴出されて燃焼行程が行われピ
ストンを経てクランクシャフトに動力が伝達される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】圧縮行程においては、
第８図に矢印で示す通り、連絡口３から流入する空気流
によりアッパチャンバ１及びロアチャンバ２内に主渦流
Ｓが発生する。この時、第８図（ｂ）に示すように、渦
流室１０の内壁に沿って主渦流Ｓの方向と反対の上下方
向に２次渦流ｅ１　がアッパチャンバ１とロアチャンバ
２の境界の凹所付近に発生する。

【０００６】また、ピストンが上死点を過ぎ、膨張行程
になると、第９図に示すように燃焼ガスの主渦流Ｓは渦
流室内を旋回した後主燃焼室４に向けて連絡口３より噴
出する。この時にも前記圧縮行程の時と同様にロアチャ
ンバ２の下部の凹所付近に第９図（ｂ）に示すように２
次渦流ｅ２　が発生する。上述の圧縮行程時には、２次
渦流ｅ１　の発生により、主渦流Ｓの減衰量が増加し、
このために、燃料の混合が促進されない。また、膨張行
程の際には、２次渦流ｅ２　の発生により連絡口３から
流出するガスの流動抵抗が増加し、燃焼ガスの主燃焼室
内への流出が抑制され、機関性能が低下する。

【０００７】上記の問題点に鑑み本発明においては、圧
縮行程時及び膨張行程時において発生する主渦流の流れ
を阻害する前記２次渦流の発生を低減させて機関性能の
低下を防止することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明においては、渦流室式ディーゼルエンジンの
渦流室の中央部横断面の形状がほゞ長方形となり、前記
渦流室のアッパチャンバの形が、円柱を軸方向に半裁し
た半円柱形状となるように形成されたディーゼルエンジ
ンの渦流室式燃焼室構造を提供する。

【０００９】また、このほか、前記渦流室の中央部横断
面の形状が、ほゞ楕円形状となり、前記渦流室のアッパ
チャンバの形が楕円体をその長軸方向に半裁した半楕円
体形状となるように形成されたディーゼルエンジンの渦
流室式燃焼室構造とすると効果的である。

【００１０】

【作用】エンジンの圧縮行程中には渦流室内に流入した
空気は渦流室内で渦流を起こすがこのとき、渦流室内壁
には、流線を乱すような凹所は無く、円滑な形状に形成
されているのでその主渦流に対してこの流れを防げ、ま
たこの主渦流と反対方向に流れるような２次渦流の発生
が無く、主渦流は減衰することが無い。また膨張行程中
にも上記と同様にして主渦流の流れを妨げるような２次
渦流の発生がなく燃料と空気との混合が十分に行われ、
またエンジンの主燃焼室への混合ガスの流入が円滑に行
われる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。 前記の第８〜１１図と共通の部分については同一の番号
を付し詳しい説明は省略する。第１〜第４図に第１実施
例を示す。図示の通り、本実施例においては、渦流室１
０の中央部横断面（Ａ−Ａ断面）５（第３図）の形状が
ほゞ長方形をなし、アッパチャンバ１の形がほゞ円柱を
軸方向に半裁した半円柱形状となるように形成されてい
る。 ロアチャンバ２は、その前部（Ｆ方向）の内壁面６と、
後部の内壁面７との形状が、第１図（ａ）に示す通りそ
の側面より見た断面形状は従来例第８図（ａ）とほとん
ど変りないがその正面より見た断面形状は第１図（ｂ）
に示す通りその隅角部に若干の丸みがある以外はその左
右の内壁面８はほゞ垂直な平坦面で形成されている。し
たがってこの左右の内壁面８には従来例の第８図（ｂ）
、第９図（ｂ）に示したような空気又は燃焼ガスの渦流
室への出入時に主渦流Ｓの流れに逆らうような２次渦流
ｅ１　，ｅ２　が発生するような凹所が渦流室内部に存
在しない。

【００１２】上記の構成により、本実施例によれば、圧
縮行程で第８図（ｂ）に示したような主渦流Ｓと反対方
向の２次渦流ｅ１　が発生せず、このために、従来発生
していたスワール減衰が少なくなる。また膨張行程にお
いても、第９図（ｂ）に示したような２次渦流ｅ２　が
発生せず、スワール減衰が少なく、更に、連絡口３にお
ける流動抵抗も少くなる。

【００１３】次に第２実施例を第５図に示す。本実施例
においては、渦流室１０の中央部横断面５（第６図）が
ほゞ楕円形状となり、渦流室１０のアッパチャンバ１の
形がほゞ前記楕円の長軸（第６図Ｘ−Ｘ軸）方向に楕円
体を半裁した半楕円体形状に形成されている。これによ
り、図示の通り、第５図（ａ）に示すように、その側面
から見た断面形状は従来例とほとんど変りないが、第５
図（ｂ）に示すように、その正面より見た断面形状はそ
の左右の内壁面８が第１実施例の第１図（ｂ）の場合よ
りも中央部がやゝ外側に緩やかに膨らんだ形となってい
る。しかしこれは、従来例に示した第８図（ｂ）の場合
のような窪んだ凹所は形式していないので、ここで２次
渦流ｅ１　が発生することはない。またロアチャンバに
おいても隅角部は緩かな曲面となっているために、ここ
でも２次渦流ｅ２　を発生することが防止される。第６
図にその燃焼室中央部横断面５で示すように渦流室内壁
全体が楕円形状の緩かな曲線で形成されていることによ
り２次渦流の発生が防止される。

【００１４】以上本発明の特定の実施例について説明し
たが、本発明はこの実施例に限定されるものでなく、特
許請求の範囲内において種々の実施態様が包含されるも
のである。

【００１５】

【発明の効果】本発明を実施することにより次の効果を
奏する。すなわち、渦流室形状を改善することにより圧
縮行程、膨張行程において、渦流室内での２次渦流の発
生がなくなり、これにより、 （１）　渦流室内での主渦流の減衰量が減少し、燃料と
空気の混合が促進され、機関性能が向上する。

【００１６】 （２）　渦流室の主燃焼室への連絡口の絞り損失が減少
し、流量係数が増加し、機関性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例による渦流室構造における圧縮行程
時の渦流室内の空気の流れを示し、この中図１（ａ）は
渦流室を側面より見た断面図、図１（ｂ）は渦流室を正
面より見た断面図である。

【図２】第１実施例の膨張行程時の渦流室内の燃焼ガス
の流れを示し、この中図２（ａ）は渦流室を側面より見
た断面図、図２（ｂ）は渦流室を正面より見た断面図で
ある。

【図３】図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、即ち、渦流室の中
央部横断面図である。

【図４】第１実施例の渦流室の斜視図である。

【図５】第２実施例を示し、図５（ａ）は渦流室側面断
面図、図５（ｂ）は渦流室正面断面図である。

【図６】図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【図７】第２実施例の渦流室の斜視図である。

【図８】従来技術による渦流室内での圧縮行程時の渦流
の状態を示し、この中、図８（ａ）は渦流室の側面断面
図、図８（ｂ）はその正面断面図である。

【図９】従来技術の渦流室内の膨張行程時の状態を示し
、図９（ａ）は渦流室の側面断面図、図９（ｂ）はその
正面断面図である。

【図１０】図８（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。

【図１１】従来技術の渦流室の斜視図である。

【符号の説明】

１…アッパチャンバ、２…ロアチャンバ、５…渦流室中
央部横断面、１０…渦流室。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　渦流室式ディーゼルエンジンの渦流室
   の中央部横断面の形状がほゞ長方形となり、前記渦流室
   のアッパチャンバの形が、円柱を軸方向に半裁した半円
   柱形状となるように形成されたことを特徴とするディー
   ゼルエンジンの渦流室式燃焼室構造。
2. 【請求項２】　　前記渦流室の中央部横断面の形状が、
   ほゞ楕円形状となり、前記渦流室のアッパチャンバの形
   が楕円体をその長軸方向に半裁した半楕円体形状となる
   ように形成されたことを特徴とするディーゼルエンジン
   の渦流室式燃焼室構造。