JPH0543232Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、内燃機関の燃焼室構造に関し、特に
直噴式デイーゼルエンジンに用いて好適な燃焼室
構造に関する。

〔従来の技術〕

従来の直噴式デイーゼルエンジンの燃焼室構造
としては、第５図に示すようなものがあり、シリ
ンダ内を往復動するピストン１の上端面には、凹
所が形成されており、この凹所が燃焼室２として
機能する。そして、燃料噴射ノズル３がシリンダ
ヘツド側に設けられており、ピストン１が上死点
近傍にきたときに燃焼室２内に燃料噴射ノズル３
の先端がくるようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の燃焼室構造で
は、燃焼室壁面が第５図に示すような単純な形状
のため、燃料噴射ノズル３から高圧で噴射された
噴霧燃料は、第６図に矢印で示すごとく、燃焼室
壁面に沿い上下に勢いよく広がり、一部はクエン
チングゾーンａへ侵入しこれが冷却されて煤にな
つたり、下方へ向かつた噴霧は逆方向から広がつ
てきた噴霧と衝突し空気不足から燃焼の悪化を招
いたりしている。

また、従来の燃焼室構造では、第６図に符号ｂ
で示すごとく噴霧燃料が存在せず空気が利用され
ない領域（空白領域）が多くなり、これにより燃
焼がアンバランスになりがちであるという問題点
もある。

本考案は、このような問題点を解決しようとす
るもので、燃焼室空間全体にわたつて、燃料と空
気とが一様に混合されるようにした、内燃機関の
燃焼室構造を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本考案の内燃機関の燃焼室構造は、
燃料噴射ノズルから噴霧燃料を供給される燃焼室
を持つた内燃機関において、複数の噴霧燃料吹上
げ用突起がそれぞれ上記噴霧燃料の噴射を受ける
燃焼室内壁面の全周に亘つて連続的に且つ軸対称
に設けられ、これらの突起が上記噴霧燃料の噴霧
衝突点と干渉しない位置で且つ少なくとも一つの
突起が上記噴霧衝突点の上方に位置すると共に上
下に所望の間隔をあけて配置されたことを特徴と
している。

〔作用〕

上述の本考案の内燃機関の燃焼室構造では、突
起の存在しない燃焼室内壁面に噴射された噴霧燃
料が燃焼室内壁面を広がつてゆく過程で突起を乗
り越える毎に突起によりその一部が燃焼室中央に
吹き上げられ、燃焼室中央にも燃料の供給が行な
われる。また、噴霧衝突点の上方に位置して少な
くとも一つの突起が設けられているため、燃料噴
射ノズルから噴射された噴霧燃料のうちの一部が
燃焼室壁面の上方に沿つて広がつても、その広が
つてゆく途中で当該突起により噴霧燃料が燃焼室
中央底面に向かつて吹き上げられる。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の一実施例としての内
燃機関の燃焼室構造について説明すると、第１図
はその要部縦断面図、第２図はその噴霧燃料の挙
動を説明するための要部縦断面図、第３図ａはそ
の突起による噴霧燃料の吹上げ現象を説明するた
めの模式図、第３図ｂは第３図ａに示す突起に対
応して溝を設けた場合の模式図、第４図ａ〜ｅは
いずれもその突起の変形例を示す模式図であり、
第１〜４図中、第５，６図と同じ符号はほぼ同様
の部分を示している。

第１図に示すごとく、直噴式デイーゼルエンジ
ンのシリンダ内を往復動するピストン１の上端面
には、燃焼室２としての凹所が形成されている。
そして、燃料噴射ノズル３がシリンダヘツド側に
設けられており、ピストン１が上死点近傍にきた
ときに燃焼室２内に燃料噴射ノズル３の先端がく
るようになつている。

ところで、燃焼室２の内壁面には、多数の環状
小突起４がそれぞれ内壁面全周に亘つて連続的に
設けられており、これらの小突起４は上下に所望
の間隔をあけて配設されている。すなわち、燃焼
室２の内壁面にあたかも畝（畦）が形成されてい
るかのようになつている。

そして、この燃焼室２の形状（突起４の形状も
含む）は、軸対称形状を呈している。

また、ピストン１が上死点近傍にくると、燃料
噴射ノズル３からは燃料が燃焼室２の内壁面へ向
け噴射され、この噴霧燃料が燃焼室２の内壁面に
衝突するが、突起４は、この噴霧衝突点と干渉し
ない位置で、且つ少なくとも一つの突起４が上記
噴霧衝突点の上方に位置して設けられている。

なお、燃料噴射ノズル３からの噴射方向は通常
４〜５方向であり、いずれの方向から噴射された
ものも、全て突起４のない燃焼室内壁部分が選ば
れる。

上述の構成により、ピストン１が上死点近傍に
きて、燃料噴射ノズル３から燃料が噴射されたの
ちのことを考えると、その後は燃料噴射ノズル３
からの噴霧燃料は燃焼室２の内壁面（突起４がな
い内壁面）に衝突するが、かかる衝突後は、この
噴霧燃料は内壁面に沿い上下に勢いよく広がつて
ゆく。この広がつてゆく過程において、この噴霧
燃料はその一部が第２図および第３図ａに示すご
とく吹き上げられて燃焼室２の中央部に向かう。
これにより燃焼室２内において、燃焼室壁面近傍
の部分で燃料と空気との混合が促進されるととも
に、燃焼室中央の噴霧燃料が存在せず空気が利用
されない領域（この領域を空白領域という）をな
くすか非常に少なくすることができ、その結果混
合の状態が均一になつて、燃焼が安定するのであ
る。

また、燃焼室２の内壁面に当たつた直後は非常
にはやかつた噴霧の速度も、いくつかの突起４を
通過するたびに下げられ、これにより燃焼室底面
中央で逆方向からの噴霧と衝突することが防止さ
れ、その結果燃焼室２の空間全体にわたつて、燃
料と空気が一様に良好に混合され、この点からも
最適な燃焼が得られる。

さらに、上述のごとく、この燃焼室形状は突起
４の配置も含めて軸対称形状となつているので、
旋盤加工が可能となり、これにより従来形状に比
べコストが大幅にかかるということもなく、また
小さな突起４で十分良好な噴霧吹上げ効果が期待
できるので、耐久性の点でも優れている。

なお、仮に、燃焼室２の内壁面に第３図ｂに示
すような溝５を形成した場合（この場合は溝５，
５間の部分を突起とみることもできる）、噴霧は
本突起４による場合と異なり吹き上げられること
はなく、逆に溝５内に噴霧がたまつてしまうの
で、このような構造のものでは、本構造による効
果は期待できない。

また、小突起４の断面形状としては、その他第
４図ａ〜ｅに示すような各種のものが考えられ
る。

なお、本構造は、直噴式デイーゼルエンジンの
燃焼室のほか、デイーゼルエンジンの副燃焼室に
も適用することができ、更には他の内燃機関の燃
焼室にも適用することができるものである。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案の内燃機関の燃焼
室構造によれば、簡素な構成で次のような効果な
いし利点が得られる。

(1) 噴霧燃料が突起の存在しない燃焼室内壁面に
噴射され燃焼室内壁面を広がつてゆく過程で軸
対称に設けられた突起を乗り越える毎に噴霧燃
料の一部が燃焼室中央に吹き上げられることに
よつて、通常噴霧燃料が存在せず空気が利用さ
れない燃焼室中央にも燃料を供給することが可
能となり、燃焼室内の混合状態が全体として略
均一となり燃焼が改善される。

(2) 噴霧燃料は突起を乗り越える毎に噴霧燃料の
一部が吹き上げられ燃焼室底面中央に向かう量
が減少され且つ速度も低下されるため、燃焼室
底面中央で一方の噴霧と逆方向からの噴霧との
衝突が防止され燃焼室底面中央における空気不
足を解消でき、最適な燃焼が得られる。

(3) 少なくとも一つの突起が噴霧衝突点の上方に
位置して設けられているため、噴霧燃料のうち
の一部が燃焼室壁面の上方に沿つて広がつて
も、突起により噴霧燃料が燃焼室底面中央に吹
き上げられ、シリンダ上面とピストン上面との
間のクエンチングゾーンへの噴霧燃料の侵入が
防止され、従来のこのクエンチングゾーンへ侵
入した噴霧燃料が過濃混合気を形成すると共に
温度低下により煤を形成し易いという不具合を
解消することができる。

(4) 突起が燃焼室内壁面の全周に亘つて連続的に
且つ軸対称に設けられているため、加工が容易
であり、従来の構造に比べ大幅なコストアツプ
を避けながら、燃焼の改善を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本考案の一実施例としての内燃機
関の燃焼室構造を示すもので、第１図はその要部
縦断面図、第２図はその噴霧燃料の挙動を説明す
るための要部縦断面図、第３図ａはその突起によ
る噴霧燃料の吹上げ現象を説明するための模式
図、第３図ｂは第３図ａに示す突起に対応して溝
を設けた場合の模式図、第４図ａ〜ｅはいずれも
その突起の変形例を示す模式図であり、第５，６
図は従来の内燃機関の燃焼室構造を示すもので、
第５図はその要部縦断面図、第６図はその噴霧燃
料の挙動を説明するための要部縦断面図である。 １……ピストン、２……燃焼室、３……燃料噴
射ノズル、４……噴霧燃料吹上げ用突起。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料噴射ノズルから噴霧燃料を供給される燃焼
   室を持つた内燃機関において、複数の噴霧燃料吹
   上げ用突起がそれぞれ上記噴霧燃料の噴射を受け
   る燃焼室内壁面の全周に亘つて連続的に且つ軸対
   称に設けられ、これらの突起が上記噴霧燃料の噴
   霧衝突点と干渉しない位置で且つ少なくとも一つ
   の突起が上記噴霧衝突点の上方に位置すると共に
   上下に所望の間隔をあけて配置されたことを特徴
   とする、内燃機関の燃焼室構造。