JPH0584815B2 - - Google Patents
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- JPH0584815B2 JPH0584815B2 JP60176932A JP17693285A JPH0584815B2 JP H0584815 B2 JPH0584815 B2 JP H0584815B2 JP 60176932 A JP60176932 A JP 60176932A JP 17693285 A JP17693285 A JP 17693285A JP H0584815 B2 JPH0584815 B2 JP H0584815B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sub
- passage
- nozzle
- swirl
- chamber
- 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 - Lifetime
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は副室式燃焼室に係り、特に渦流副室に
着火遅れを短縮すべくグロープラグを設けた副室
式燃焼室に関する。
着火遅れを短縮すべくグロープラグを設けた副室
式燃焼室に関する。
［従来の技術］
デイーゼル内燃機関では、機関始動性や機関騒
音を改善するために、着火遅れ（燃焼室内に噴射
された燃料が着火するまでの時間的な遅れ）の短
縮が求められている。
音を改善するために、着火遅れ（燃焼室内に噴射
された燃料が着火するまでの時間的な遅れ）の短
縮が求められている。
このため本出願人は、先に、渦流副室式デイー
ゼル機関（特願昭58−193477号）を提案した。
ゼル機関（特願昭58−193477号）を提案した。
この提案は、第３図に示すように、渦流副室２
に、通路６を介して主・副噴口１１，１２を有す
る燃料噴射ノズル７を臨ませて設けると共に、主
噴口１１に対して先行して開放される副噴口１２
を上記通路６の内壁６ａに、且つスワールＳ方向
下流側に臨ませたものであり、副噴口１１からの
噴射燃料の一部を通路内壁に衝突させることで、
その周辺に着火性、蒸発性のよい微粒化燃料を分
布させ、残部をスワール方向に沿つて渦流副室２
の内壁に沿わせることにより、これに上記微粒化
燃料の火炎を伝播させるようにしたものである。
に、通路６を介して主・副噴口１１，１２を有す
る燃料噴射ノズル７を臨ませて設けると共に、主
噴口１１に対して先行して開放される副噴口１２
を上記通路６の内壁６ａに、且つスワールＳ方向
下流側に臨ませたものであり、副噴口１１からの
噴射燃料の一部を通路内壁に衝突させることで、
その周辺に着火性、蒸発性のよい微粒化燃料を分
布させ、残部をスワール方向に沿つて渦流副室２
の内壁に沿わせることにより、これに上記微粒化
燃料の火炎を伝播させるようにしたものである。
したがつてこの提案によれば着火性が改善され
緩慢な燃焼が得られるようになる。
緩慢な燃焼が得られるようになる。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、上記通路を含む渦流副室全体が、これ
に噴射された燃料噴霧を蒸発するだけの壁面温度
に達していないとき（低温始動時）や、燃料噴霧
の噴射量に対して初期蒸発能力が追従しないとき
（機関急加速時）において、依然、着火遅れが生
じてしまい、騒音が大きいという問題があつた。
に噴射された燃料噴霧を蒸発するだけの壁面温度
に達していないとき（低温始動時）や、燃料噴霧
の噴射量に対して初期蒸発能力が追従しないとき
（機関急加速時）において、依然、着火遅れが生
じてしまい、騒音が大きいという問題があつた。
本発明の目的は、燃料噴射ノズルから渦流副室
内へ噴射される燃料の微粒化をさらに促進し、こ
れを噴射と同時に着火させることができるように
して、着火遅れを短くし、機関騒音を低減する副
室式燃焼室を提供することにある。
内へ噴射される燃料の微粒化をさらに促進し、こ
れを噴射と同時に着火させることができるように
して、着火遅れを短くし、機関騒音を低減する副
室式燃焼室を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明は上記問題点を解決すべく、渦流副室に
臨ませて、主噴口及び副噴口を備える燃料噴射ノ
ズルを通路を介して取り付け、前記主噴口から噴
射される燃料は、前記通路内を通過して直接前記
渦流副室に到達すると共に、前記副噴口は、前記
渦流副室内に生起されるスワールの下流側に位置
する通路内壁面と近接して設けられており、前記
副噴口から噴射される燃料は、前記通路内壁面に
衝突するように、かつその衝突によつて燃料噴霧
の一部が通路のスワール方向上流側へ微粒化され
て飛散され、残部が渦流副室の内壁に沿つてスワ
ール方向下流側へ液膜状に流れるように設定され
た副室式燃焼室において、グロープラグが、その
加熱部先端部が前記主噴口軸線の延長線よりもス
ワール方向下流側へ突出し、かつその加熱部の少
なくとも一部が前記通路内に侵入するように、ス
ワール方向上流側の渦流副室の内壁から、上記通
路内壁面に向けて突き出されて設けられるもので
ある。
臨ませて、主噴口及び副噴口を備える燃料噴射ノ
ズルを通路を介して取り付け、前記主噴口から噴
射される燃料は、前記通路内を通過して直接前記
渦流副室に到達すると共に、前記副噴口は、前記
渦流副室内に生起されるスワールの下流側に位置
する通路内壁面と近接して設けられており、前記
副噴口から噴射される燃料は、前記通路内壁面に
衝突するように、かつその衝突によつて燃料噴霧
の一部が通路のスワール方向上流側へ微粒化され
て飛散され、残部が渦流副室の内壁に沿つてスワ
ール方向下流側へ液膜状に流れるように設定され
た副室式燃焼室において、グロープラグが、その
加熱部先端部が前記主噴口軸線の延長線よりもス
ワール方向下流側へ突出し、かつその加熱部の少
なくとも一部が前記通路内に侵入するように、ス
ワール方向上流側の渦流副室の内壁から、上記通
路内壁面に向けて突き出されて設けられるもので
ある。
［作用］
副噴口から通路のそのスワール方向下流側の内
壁に向けて噴射された燃料噴霧は、通路の内壁と
の衝突によつてその一部が通路のスワール方向上
流側へ微粒化されて飛散され、残部は渦流副室の
内壁に沿つて液膜状に流れる。グロープラグは、
その加熱部先端部が前記主噴口軸線の延長線より
もスワール方向下流側へ突出し、かつその加熱部
の少なくとも一部が前記通路内に侵入するよう
に、スワール方向上流側の渦流副室の内壁から、
上記通路内壁面に向けて突き出されているため、
飛散された燃料は、即時グロープラグの加熱を受
けて、着火する。つまり、飛散燃料側へ向けてグ
ロープラグの加熱部が突き出された分、着火遅れ
は従来より短縮されることになり、燃焼騒音は減
少する。グロープラグにより着火が生じるとその
火炎は、渦流副室の内壁に沿つてスワール方向下
流側へ流れる燃料の液膜に伝播されるため、この
とき緩慢な燃焼が行われる。
壁に向けて噴射された燃料噴霧は、通路の内壁と
の衝突によつてその一部が通路のスワール方向上
流側へ微粒化されて飛散され、残部は渦流副室の
内壁に沿つて液膜状に流れる。グロープラグは、
その加熱部先端部が前記主噴口軸線の延長線より
もスワール方向下流側へ突出し、かつその加熱部
の少なくとも一部が前記通路内に侵入するよう
に、スワール方向上流側の渦流副室の内壁から、
上記通路内壁面に向けて突き出されているため、
飛散された燃料は、即時グロープラグの加熱を受
けて、着火する。つまり、飛散燃料側へ向けてグ
ロープラグの加熱部が突き出された分、着火遅れ
は従来より短縮されることになり、燃焼騒音は減
少する。グロープラグにより着火が生じるとその
火炎は、渦流副室の内壁に沿つてスワール方向下
流側へ流れる燃料の液膜に伝播されるため、この
とき緩慢な燃焼が行われる。
［実施例］
以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
第１図に示すように、シリンダヘツド１内に
は、渦流副室２が形成され、その下方には、渦流
副室２とシリンダボデイ（図示せず）のシリンダ
４とを結ぶ連絡通路５が形成されている。また、
渦流副室２の上方には、シリンダヘツド１の一側
より開口され上記渦流副室２に連通させて通路６
が形成されており、この通路６には、燃料噴射ノ
ズル７を収容したヒートシールド８が一体的に収
容されている。
は、渦流副室２が形成され、その下方には、渦流
副室２とシリンダボデイ（図示せず）のシリンダ
４とを結ぶ連絡通路５が形成されている。また、
渦流副室２の上方には、シリンダヘツド１の一側
より開口され上記渦流副室２に連通させて通路６
が形成されており、この通路６には、燃料噴射ノ
ズル７を収容したヒートシールド８が一体的に収
容されている。
燃料噴射ノズル７は、周知のピントークス型燃
料噴射ノズルから成り、主噴口１１と副噴口１２
とを有し、ノズルボデイ９内に昇降自在に収容さ
れた針弁１０のリフトにより、主噴口１１に先立
つて副噴口１２を開くようになつている。即ち、
燃料噴射ノズル７は、これに供給される燃料の圧
力によつて、燃料の機関低回転・低負荷運転時で
は、副噴口１２のみを開放し、機関の中高回転・
中高負荷領域では副噴口１２のみならず主噴口１
１も開くように構成されている（機関の中高回
転・中高負荷領域では、燃料噴射ノズル７に供給
される燃料流量が多くその圧力が主噴口１１と副
噴口１２とに均等に作用するため、燃料噴霧は主
噴口１１と副噴口１２との双方から噴射され
る。）。また、主噴口１１の噴口径は、副噴口１２
より大きく設定されている。そして燃料噴射ノズ
ル７は、通路６を介して渦流副室２内に臨ませら
れており、その副噴口１２の向きは、これより噴
射される燃料噴霧が通路６のそのスワール方向下
流側の内壁６ａと衝突するようにかつその衝突に
よつて燃料噴霧の一部が通路６のスワール方向上
流側へ微粒化されて飛散されるように、燃料噴霧
の残部が渦流副室２の内壁２ａに沿つて液膜状に
流れるように定められている。主噴口１１は、通
路６を介して渦流副室２の略中央に臨ませられて
いる。
料噴射ノズルから成り、主噴口１１と副噴口１２
とを有し、ノズルボデイ９内に昇降自在に収容さ
れた針弁１０のリフトにより、主噴口１１に先立
つて副噴口１２を開くようになつている。即ち、
燃料噴射ノズル７は、これに供給される燃料の圧
力によつて、燃料の機関低回転・低負荷運転時で
は、副噴口１２のみを開放し、機関の中高回転・
中高負荷領域では副噴口１２のみならず主噴口１
１も開くように構成されている（機関の中高回
転・中高負荷領域では、燃料噴射ノズル７に供給
される燃料流量が多くその圧力が主噴口１１と副
噴口１２とに均等に作用するため、燃料噴霧は主
噴口１１と副噴口１２との双方から噴射され
る。）。また、主噴口１１の噴口径は、副噴口１２
より大きく設定されている。そして燃料噴射ノズ
ル７は、通路６を介して渦流副室２内に臨ませら
れており、その副噴口１２の向きは、これより噴
射される燃料噴霧が通路６のそのスワール方向下
流側の内壁６ａと衝突するようにかつその衝突に
よつて燃料噴霧の一部が通路６のスワール方向上
流側へ微粒化されて飛散されるように、燃料噴霧
の残部が渦流副室２の内壁２ａに沿つて液膜状に
流れるように定められている。主噴口１１は、通
路６を介して渦流副室２の略中央に臨ませられて
いる。
ゆえに、副噴口１２から噴射された燃料噴霧
は、通路６の内壁６ａとの衝突により、その一部
が微粒化されてスワール上流側へ飛散されて、そ
の燃料噴霧の衝突点の周辺に分布する微粒化燃料
粒子群F1となり、残部は、渦流副室２の内壁２
ａに沿つてスワールＳ方向の下流側に流れる燃料
フイルムF2となる。
は、通路６の内壁６ａとの衝突により、その一部
が微粒化されてスワール上流側へ飛散されて、そ
の燃料噴霧の衝突点の周辺に分布する微粒化燃料
粒子群F1となり、残部は、渦流副室２の内壁２
ａに沿つてスワールＳ方向の下流側に流れる燃料
フイルムF2となる。
さて、本実施例にあつては、着火遅れを改善す
べくグロープラグ１３が設けられている。このグ
ロープラグ１３は、図１、図２に示す如く、その
加熱部１３ａの先端部外面が、微粒化燃料粒子群
F1の外側と触れるようにスワール方向上流側の
渦流副室２の内壁２ａから通路６のそのスワール
下流側の内壁６ａに向けて突き出されている。ま
た、このグロープラグ１３は、そのグロープラグ
１３の加熱部１３ａが、図２に示すように、渦流
副室２の軸芯に対してスワールを阻害することの
ないようにオフセツトされている。
べくグロープラグ１３が設けられている。このグ
ロープラグ１３は、図１、図２に示す如く、その
加熱部１３ａの先端部外面が、微粒化燃料粒子群
F1の外側と触れるようにスワール方向上流側の
渦流副室２の内壁２ａから通路６のそのスワール
下流側の内壁６ａに向けて突き出されている。ま
た、このグロープラグ１３は、そのグロープラグ
１３の加熱部１３ａが、図２に示すように、渦流
副室２の軸芯に対してスワールを阻害することの
ないようにオフセツトされている。
以下に、実施例の作用を添付図面に基づいて説
明する。
明する。
第１図に示すように、渦流副室２内には、シリ
ンダ４より連絡通路５を介して渦流副室２内に、
圧縮空気が押し込まれ、ここに強いスワールＳが
生成される。
ンダ４より連絡通路５を介して渦流副室２内に、
圧縮空気が押し込まれ、ここに強いスワールＳが
生成される。
機関低回転時・低負荷時には副噴口１２のみが
開かれる。副噴口１２から噴射された燃料噴霧
は、第１図に示す如く、通路６のそのスワール方
向下流側の内壁６ａとの衝突により、その一部が
微粒化されてスワール上流側へ飛散されて、その
燃料噴霧の衝突点の周辺に分布する微粒化燃料粒
子群F1となり、残部は、渦流副室２の内壁２ａ
に沿つてスワールＳ方向の下流側に流れる燃料フ
イルムF2となる。
開かれる。副噴口１２から噴射された燃料噴霧
は、第１図に示す如く、通路６のそのスワール方
向下流側の内壁６ａとの衝突により、その一部が
微粒化されてスワール上流側へ飛散されて、その
燃料噴霧の衝突点の周辺に分布する微粒化燃料粒
子群F1となり、残部は、渦流副室２の内壁２ａ
に沿つてスワールＳ方向の下流側に流れる燃料フ
イルムF2となる。
微粒化燃料粒子群F1は、その生成と同時にグ
ロープラグ１３の加熱部１３ａによる加熱を受
け、瞬時のうちに着火し燃焼する。燃料フイルム
F2は、微粒化燃料粒子群F1の着火による火炎の
伝播を受けてスワール方向下流側へ向かつて徐々
に緩慢に燃焼する。
ロープラグ１３の加熱部１３ａによる加熱を受
け、瞬時のうちに着火し燃焼する。燃料フイルム
F2は、微粒化燃料粒子群F1の着火による火炎の
伝播を受けてスワール方向下流側へ向かつて徐々
に緩慢に燃焼する。
したがつて着火遅れが短い燃焼が達成され、騒
音は大巾に減少する。
音は大巾に減少する。
これは、第１図に一点鎖線で示す従来のグロー
プラグ１３′の取付位置と本実施例のグロープラ
グ１３の取付け位置関係によつて説明することが
できる。
プラグ１３′の取付位置と本実施例のグロープラ
グ１３の取付け位置関係によつて説明することが
できる。
即ち、副噴口１２の先端からグロープラグ１
３′の加熱部１３a′（上記粒子群F1との接点）まで
の距離をR1とし、グロープラグ１３の加熱部１
３ａ（上記粒子群F1との接点）までの距離をR0と
し、距離R1と距離R0との比R1／R0を１／３とす
ると、その距離差（R1−R0）だけ、微粒化燃料
粒子群F1を素早く加熱することができるように
なり、この分、着火遅れを短縮することができ
る。よつて始動性は円滑なものとなる。
３′の加熱部１３a′（上記粒子群F1との接点）まで
の距離をR1とし、グロープラグ１３の加熱部１
３ａ（上記粒子群F1との接点）までの距離をR0と
し、距離R1と距離R0との比R1／R0を１／３とす
ると、その距離差（R1−R0）だけ、微粒化燃料
粒子群F1を素早く加熱することができるように
なり、この分、着火遅れを短縮することができ
る。よつて始動性は円滑なものとなる。
中高回転・中高負荷時には、副噴口１２のみな
らず主噴口１１も開となり、主噴口１１から渦流
副室２の中心に向かつて燃料噴霧が噴射される。
この燃料噴霧は渦流副室２のスワールＳ方向に沿
つて流れ拡散される。この拡散燃料は、グロープ
ラグ１３を点灯させることによつて主噴口１１か
ら噴射されると同時に蒸発され、着火される。よ
つて中高回転・中高負荷時には、渦流副室２内で
は、燃料フイルムF2と主噴口１１から噴射され
た燃料噴霧（拡散燃料）が燃焼するようになり、
スモーク、HCが低く出力の高い燃焼が行われ
る。
らず主噴口１１も開となり、主噴口１１から渦流
副室２の中心に向かつて燃料噴霧が噴射される。
この燃料噴霧は渦流副室２のスワールＳ方向に沿
つて流れ拡散される。この拡散燃料は、グロープ
ラグ１３を点灯させることによつて主噴口１１か
ら噴射されると同時に蒸発され、着火される。よ
つて中高回転・中高負荷時には、渦流副室２内で
は、燃料フイルムF2と主噴口１１から噴射され
た燃料噴霧（拡散燃料）が燃焼するようになり、
スモーク、HCが低く出力の高い燃焼が行われ
る。
このように本実施例によれば、着火遅れを短
縮することができるので、アイドリングを含む機
関軽負荷時に騒音を著しく低減できると共に低温
時の青白煙やHCの発生を抑えることができ、
極低温時、吸気絞り時に、グロープラグ１３の加
熱により、着火遅れなく燃料を着火できるので、
静粛性と始動性を大巾に向上させることができ、
そして燃料噴霧によつてグロープラグ１３を直
接冷却することがないので、グロープラグ１３の
予・加熱能力を十分に発揮させることができる、
という効果が得られる。
縮することができるので、アイドリングを含む機
関軽負荷時に騒音を著しく低減できると共に低温
時の青白煙やHCの発生を抑えることができ、
極低温時、吸気絞り時に、グロープラグ１３の加
熱により、着火遅れなく燃料を着火できるので、
静粛性と始動性を大巾に向上させることができ、
そして燃料噴霧によつてグロープラグ１３を直
接冷却することがないので、グロープラグ１３の
予・加熱能力を十分に発揮させることができる、
という効果が得られる。
［発明の効果］
以上説明したことから明らかなように、本発明
によれば次の如き優れた効果を発揮できる。
によれば次の如き優れた効果を発揮できる。
(1) 着火遅れを短縮でき、アイドリングを含む機
関軽負荷時の騒音を著しく低減することができ
る。
関軽負荷時の騒音を著しく低減することができ
る。
(2) 燃料噴霧でグロープラグを直接冷却すること
がないので、グロープラグの予・加熱能力を十
分に発揮させることができる。
がないので、グロープラグの予・加熱能力を十
分に発揮させることができる。
第１図は本発明の副室式燃焼室の好適一実施例
を示す概略縦断面図、第２図は第１図の−線
矢視断面図、第３図は従来例を示す図である。 図中、１はシリンダヘツド、２は渦流副室、６
は通路、７は燃料噴射ノズル、１１は主噴口、１
２は副噴口、１３はグロープラグである。
を示す概略縦断面図、第２図は第１図の−線
矢視断面図、第３図は従来例を示す図である。 図中、１はシリンダヘツド、２は渦流副室、６
は通路、７は燃料噴射ノズル、１１は主噴口、１
２は副噴口、１３はグロープラグである。
Claims (1)
- １ 渦流副室２に臨ませて、主噴口１１及び副噴
口１２を備える燃料噴射ノズル７を通路６を介し
て取り付け、前記主噴口１１から噴射される燃料
は、前記通路６内を通過して直接前記渦流副室２
に到達すると共に、前記副噴口１２は、前記渦流
副室内に生起されるスワールの下流側に位置する
通路内壁面６ａと近接して設けられており、前記
副噴口１２から噴射される燃料は、前記通路内壁
面６ａに衝突するように、かつその衝突によつて
燃料噴霧の一部が通路６のスワール方向上流側へ
微粒化されて飛散され、残部が渦流副室２の内壁
２ａに沿つてスワール方向下流側へ液膜状に流れ
るように設定された副室式燃焼室において、グロ
ープラグ１３が、その加熱部１３ａ先端部が前記
主噴口１１軸線の延長線よりもスワール方向下流
側へ突出し、かつその加熱部１３ａの少なくとも
一部が前記通路６内に侵入するように、スワール
方向上流側の渦流副室２の内壁２ａから、上記通
路内壁面６ａに向けて突き出されて設けられたこ
とを特徴とする副室式燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17693285A JPS6238827A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 副室式燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17693285A JPS6238827A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 副室式燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6238827A JPS6238827A (ja) | 1987-02-19 |
| JPH0584815B2 true JPH0584815B2 (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=16022262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17693285A Granted JPS6238827A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 副室式燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6238827A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59123619U (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-20 | いすゞ自動車株式会社 | デイ−ゼルエンジンの渦流室 |
| JPS59179229U (ja) * | 1983-05-17 | 1984-11-30 | トヨタ自動車株式会社 | 渦室式内燃機関 |
| JPS6085216A (ja) * | 1983-10-18 | 1985-05-14 | Isuzu Motors Ltd | 渦流燃焼室式デイ−ゼル機関 |
-
1985
- 1985-08-13 JP JP17693285A patent/JPS6238827A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6238827A (ja) | 1987-02-19 |
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