JPH0610415B2 - 副室式機関の燃焼室 - Google Patents
副室式機関の燃焼室Info
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- JPH0610415B2 JPH0610415B2 JP24996985A JP24996985A JPH0610415B2 JP H0610415 B2 JPH0610415 B2 JP H0610415B2 JP 24996985 A JP24996985 A JP 24996985A JP 24996985 A JP24996985 A JP 24996985A JP H0610415 B2 JPH0610415 B2 JP H0610415B2
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- Japan
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- chamber
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- combustion chamber
- auxiliary
- injection port
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は副室式機関の燃焼室に関する。
〔従来技術〕 第７図は従来形副室式機関の燃焼室を示す。
副燃焼室２はシリンダヘッド４内に凹設され、この副燃
焼室２の形状は上部が半球形、下部は円錐台のもの、あ
るいは円柱形のもの等があるが、図では下部が円錐台の
ものを示す。副燃焼室２に燃料噴射弁５及び機関の始動
時に副燃焼室２内を予熱するグロープラグ６を必要に応
じて設置する。副燃焼室２は副室噴口３を介してピスト
ン７の頂面、シリンダ８、シリンダヘッド４の下面によ
り構成される主燃焼室１と連通している。副室噴口３の
通路面積は一定となっている。
焼室２の形状は上部が半球形、下部は円錐台のもの、あ
るいは円柱形のもの等があるが、図では下部が円錐台の
ものを示す。副燃焼室２に燃料噴射弁５及び機関の始動
時に副燃焼室２内を予熱するグロープラグ６を必要に応
じて設置する。副燃焼室２は副室噴口３を介してピスト
ン７の頂面、シリンダ８、シリンダヘッド４の下面によ
り構成される主燃焼室１と連通している。副室噴口３の
通路面積は一定となっている。
次に前記実施例の作用について説明する。
機関運転時の圧縮行程でピストン７により主燃焼室１内
の空気が圧縮され、副室噴口３をへて副燃焼室２内へ流
入し渦流Ｓが生成される。この渦流Ｓの方向に沿って燃
料噴射弁５より燃料を噴射すると、燃料は渦流Ｓと共に
副燃焼室２内を施回し燃料と空気との混合が行われ、着
火燃焼する。副燃焼室２内の燃焼ガス、未燃燃料は副室
噴口３を通って、主燃焼室１内に噴出し、ピストン７に
仕事をすると同時に主燃焼室１内の空気との混合燃焼を
行なわしめる。即ち副燃焼室２から流出した噴流はシリ
ンダ中心線Ｂ−Ｂに対して、副燃焼室２と反対側のシリ
ンダ壁８まで到達し、壁面に衝突し衝突後はシリンダ壁
８の壁面に沿って分散する。
の空気が圧縮され、副室噴口３をへて副燃焼室２内へ流
入し渦流Ｓが生成される。この渦流Ｓの方向に沿って燃
料噴射弁５より燃料を噴射すると、燃料は渦流Ｓと共に
副燃焼室２内を施回し燃料と空気との混合が行われ、着
火燃焼する。副燃焼室２内の燃焼ガス、未燃燃料は副室
噴口３を通って、主燃焼室１内に噴出し、ピストン７に
仕事をすると同時に主燃焼室１内の空気との混合燃焼を
行なわしめる。即ち副燃焼室２から流出した噴流はシリ
ンダ中心線Ｂ−Ｂに対して、副燃焼室２と反対側のシリ
ンダ壁８まで到達し、壁面に衝突し衝突後はシリンダ壁
８の壁面に沿って分散する。
ところが副室式機関の燃焼を良好にするには、副燃焼室
２、主燃焼室１内の燃料と空気の混合気形成と燃焼促進
が重要である。このため副室噴口３の通路面積を小さく
し、噴流速度を大きくしている。副室噴口３の通路面積
を小さくすると、副燃焼室２内への噴流速度従つて渦流
速度が大きくなり、副燃焼室２内の燃料と空気との混合
気形成及び燃焼が促進されるが、逆に副燃焼室２から主
燃焼室１への燃焼ガス、未燃焼料が流出しにくくなり、
副室噴口３の絞り損失が大きくなると共に、副燃焼室２
内の空気不足、主燃焼室１内での燃焼遅れ及び燃焼不良
を生じ、燃費，吐煙が悪化する。この現象は副燃焼室２
内の燃焼が活発化し、副室内圧力が高くなる程顕著とな
る。
２、主燃焼室１内の燃料と空気の混合気形成と燃焼促進
が重要である。このため副室噴口３の通路面積を小さく
し、噴流速度を大きくしている。副室噴口３の通路面積
を小さくすると、副燃焼室２内への噴流速度従つて渦流
速度が大きくなり、副燃焼室２内の燃料と空気との混合
気形成及び燃焼が促進されるが、逆に副燃焼室２から主
燃焼室１への燃焼ガス、未燃焼料が流出しにくくなり、
副室噴口３の絞り損失が大きくなると共に、副燃焼室２
内の空気不足、主燃焼室１内での燃焼遅れ及び燃焼不良
を生じ、燃費，吐煙が悪化する。この現象は副燃焼室２
内の燃焼が活発化し、副室内圧力が高くなる程顕著とな
る。
本発明の目的は前記従来装置の欠点を解消し、副燃焼室
内渦流Ｓを増大すると共に、副燃焼室から主燃焼室への
ガス流出を容易にし、副燃焼室及び主燃焼室内での燃料
と空気の混合，燃焼が改善できる副室式機関の燃焼室を
提供するにある。
内渦流Ｓを増大すると共に、副燃焼室から主燃焼室への
ガス流出を容易にし、副燃焼室及び主燃焼室内での燃料
と空気の混合，燃焼が改善できる副室式機関の燃焼室を
提供するにある。
副室口金９の内部には副室噴口３に隣接し、副燃焼室２
および主燃焼室１に連通する連絡孔１２，１３と、副室
噴口通路壁に開口する空所１１を設置すると共に、同空
所１１内には副室噴口制御部材１４が内蔵されている。
副室制御部材１４には機関運転時の主，副室内圧力
ｐ１，ｐ２により前記空所１１内に移動させるように各
々受圧部１５を有しておりその受圧面積Ｆはほぼ同一に
形成されている。また同制御部材１４が副室噴口３に最
も近づいた時には、同制御部材１４の副室噴口側端部は
必ず副室噴口３内に突出している。また空所１１内には
副室噴口制御部１４の作動範囲を限定するストッパ１６
が設けられている。
および主燃焼室１に連通する連絡孔１２，１３と、副室
噴口通路壁に開口する空所１１を設置すると共に、同空
所１１内には副室噴口制御部材１４が内蔵されている。
副室制御部材１４には機関運転時の主，副室内圧力
ｐ１，ｐ２により前記空所１１内に移動させるように各
々受圧部１５を有しておりその受圧面積Ｆはほぼ同一に
形成されている。また同制御部材１４が副室噴口３に最
も近づいた時には、同制御部材１４の副室噴口側端部は
必ず副室噴口３内に突出している。また空所１１内には
副室噴口制御部１４の作動範囲を限定するストッパ１６
が設けられている。
本発明の可変面積式副室噴口３にすると、圧縮行程時に
は（Ｐ１−ｐ２）Ｆ＞０となるので副室噴口制御部材１
４は副室噴口内に押し出され通路面積が小さくなり、副
燃焼室２内の渦流が強くなる。また膨張行程時には、
（ｐ１−ｐ２）Ｆ＞０となり副室噴口制御部材１４は口
金９内に押込まれ副室噴口通路面積が大きくなり、副燃
焼室２内から主燃焼室１内へのガス流出が容易になると
共に、副室噴口３でのガス流動損失が低減する。
は（Ｐ１−ｐ２）Ｆ＞０となるので副室噴口制御部材１
４は副室噴口内に押し出され通路面積が小さくなり、副
燃焼室２内の渦流が強くなる。また膨張行程時には、
（ｐ１−ｐ２）Ｆ＞０となり副室噴口制御部材１４は口
金９内に押込まれ副室噴口通路面積が大きくなり、副燃
焼室２内から主燃焼室１内へのガス流出が容易になると
共に、副室噴口３でのガス流動損失が低減する。
〔実施例〕 以下第１〜６図を参照して、本発明の実施例について説
明する。
明する。
(1) 第１実施例 第１図は第１実施例の燃焼室断面図、第２図は第１図の
Ｃ−Ｃ矢視図、第３図はＤ−Ｄ矢視図である。第４図
(a)はｐ１＞ｐ２、第４図(b)はｐ１＜ｐ２の場合の作用
説明図、第５図下段は主，副室内圧力ｐ１，ｐ２とクラ
ンク角度θとの関係線図、第５図上段は副室噴口通路面
積ｆとクランク角度の関係線図である。
Ｃ−Ｃ矢視図、第３図はＤ−Ｄ矢視図である。第４図
(a)はｐ１＞ｐ２、第４図(b)はｐ１＜ｐ２の場合の作用
説明図、第５図下段は主，副室内圧力ｐ１，ｐ２とクラ
ンク角度θとの関係線図、第５図上段は副室噴口通路面
積ｆとクランク角度の関係線図である。
副燃焼室２はシリンダヘッド４内に凹設されている。副
燃焼室２の形状は上部が半球形、下部は円錐台のもの、
あるいは円柱形のものがあるが、第１図は下部が円錐台
のものを示す。副燃焼室２には燃料噴射弁５及び機関の
始動時に副燃焼室２内を予熱するグロープラグ６を必要
に応じて設置している。又副燃焼室２は副室噴口３を介
してピストン７の頂面、シリンダ８、シリンダヘッド４
の下面から構成される主燃焼室１と連通している。
燃焼室２の形状は上部が半球形、下部は円錐台のもの、
あるいは円柱形のものがあるが、第１図は下部が円錐台
のものを示す。副燃焼室２には燃料噴射弁５及び機関の
始動時に副燃焼室２内を予熱するグロープラグ６を必要
に応じて設置している。又副燃焼室２は副室噴口３を介
してピストン７の頂面、シリンダ８、シリンダヘッド４
の下面から構成される主燃焼室１と連通している。
副室口金９の内部には副室噴口３に隣接し、副燃焼室２
および主燃焼室１に連通する連通孔１２，１３と副室噴
口通路壁に開口する空所１１とを設置すると共に、同空
所１１内には副室噴口制御部材１４が内蔵されている。
副室噴口制御部材１４には、機関運転時の主副室内圧力
ｐ１，ｐ２により前記空所１１内を移動できるように各
々に受圧部１５が設けられその受圧面積は共にＦでほぼ
同一に形成されている。また同制御部材１４が副室噴口
３の方向に押されたときには同制御部材１４の副室噴口
端部は必ず副室噴口３内に突出している。また前記空所
１１内には副室噴口制御部材１４の作動範囲を限定する
ストッパ１６が設けられている。
および主燃焼室１に連通する連通孔１２，１３と副室噴
口通路壁に開口する空所１１とを設置すると共に、同空
所１１内には副室噴口制御部材１４が内蔵されている。
副室噴口制御部材１４には、機関運転時の主副室内圧力
ｐ１，ｐ２により前記空所１１内を移動できるように各
々に受圧部１５が設けられその受圧面積は共にＦでほぼ
同一に形成されている。また同制御部材１４が副室噴口
３の方向に押されたときには同制御部材１４の副室噴口
端部は必ず副室噴口３内に突出している。また前記空所
１１内には副室噴口制御部材１４の作動範囲を限定する
ストッパ１６が設けられている。
副室噴口制御部材１４の形状として第１図には平板を組
み合せたものを示しているが、丸棒を変形したもの（上
下平坦部を有する）と平板との組み合せ等も考えられ
る。また受圧部１５は副室噴口制御部材１４の運動方向
に直角な面を有するものを示しているが、必ずしも直角
である必要はない。副室噴口制御部材１４の副室噴口側
端面形状として、第１図には副室噴口通路壁面に平行な
面を有するシャープエッジ状のものを示しているが、必
ずしも平行である必要はなく、また先端形状が半円ある
いは直線と円弧を組み合せたもの等も考えられる。Ｃ−
Ｃ矢視図の副室噴口制御部材１４の横幅Ｗは副室噴口幅
ａよりも小さいものを第２図に示しているＷ≒ａでも差
支えない。またＤ−Ｄ矢視図の副室噴口形状としてはほ
ぼ長方形のものを示しているが、長円形（半円と方形の
組合せ）楕円形、円形等も考えられ。また連絡孔１２，
１３のＤ−Ｄ矢視の形状としては第３図に示す長方形の
もの以外に円形或いは複数個の円形のもの等が考えられ
る。
み合せたものを示しているが、丸棒を変形したもの（上
下平坦部を有する）と平板との組み合せ等も考えられ
る。また受圧部１５は副室噴口制御部材１４の運動方向
に直角な面を有するものを示しているが、必ずしも直角
である必要はない。副室噴口制御部材１４の副室噴口側
端面形状として、第１図には副室噴口通路壁面に平行な
面を有するシャープエッジ状のものを示しているが、必
ずしも平行である必要はなく、また先端形状が半円ある
いは直線と円弧を組み合せたもの等も考えられる。Ｃ−
Ｃ矢視図の副室噴口制御部材１４の横幅Ｗは副室噴口幅
ａよりも小さいものを第２図に示しているＷ≒ａでも差
支えない。またＤ−Ｄ矢視図の副室噴口形状としてはほ
ぼ長方形のものを示しているが、長円形（半円と方形の
組合せ）楕円形、円形等も考えられ。また連絡孔１２，
１３のＤ−Ｄ矢視の形状としては第３図に示す長方形の
もの以外に円形或いは複数個の円形のもの等が考えられ
る。
次に前記実施例の作用について説明する。
本発明による可変副室噴口３を装備し主室内圧力を
ｐ１，副室内圧力をｐ２としたとき、圧縮行程では主燃
焼室１内のガスがまず圧縮されるので、ｐ１＞ｐ２とな
り、副室噴口制御部材１４は第４図(a)に示すように差
圧ｐ１−ｐ２と受圧面積Ｆとの積（ｐ１−ｐ２）Ｆの力
で副室噴口３の方向に押圧されて移動し、副室噴口通路
面積はｆｃと小さくなる。このため主燃焼室１内ガスの
副燃焼室２への流入速度大となり、副燃焼室２内の渦流
速度は強化され、副燃焼室２内の燃料と空気の混合気形
成と燃焼が促進される。次に膨張行程ではピストン７の
下降に伴ない副室内力をｐ２、主室内圧力をｐ１、受圧
面積をｆとするると、ｐ２＞ｐ１となり副室噴口制御部
材１４には反副室噴口側に（ｐ２−ｐ１）ｆなる力で押
圧され、同噴口制御部材１４は噴口金物９内に押し込ま
れ、第４図(b)のように副室噴口通路面積はｆｅと大き
くなる。従って副燃焼室２内の燃焼ガス，未燃燃料は主
燃焼室１内へ流出し易くなり、副室噴口３の絞り損失を
低減できると共に、副燃焼室２内の空気不足の防止、主
燃焼室１内の燃料と空気の混合気形成、燃焼が促進され
る。
ｐ１，副室内圧力をｐ２としたとき、圧縮行程では主燃
焼室１内のガスがまず圧縮されるので、ｐ１＞ｐ２とな
り、副室噴口制御部材１４は第４図(a)に示すように差
圧ｐ１−ｐ２と受圧面積Ｆとの積（ｐ１−ｐ２）Ｆの力
で副室噴口３の方向に押圧されて移動し、副室噴口通路
面積はｆｃと小さくなる。このため主燃焼室１内ガスの
副燃焼室２への流入速度大となり、副燃焼室２内の渦流
速度は強化され、副燃焼室２内の燃料と空気の混合気形
成と燃焼が促進される。次に膨張行程ではピストン７の
下降に伴ない副室内力をｐ２、主室内圧力をｐ１、受圧
面積をｆとするると、ｐ２＞ｐ１となり副室噴口制御部
材１４には反副室噴口側に（ｐ２−ｐ１）ｆなる力で押
圧され、同噴口制御部材１４は噴口金物９内に押し込ま
れ、第４図(b)のように副室噴口通路面積はｆｅと大き
くなる。従って副燃焼室２内の燃焼ガス，未燃燃料は主
燃焼室１内へ流出し易くなり、副室噴口３の絞り損失を
低減できると共に、副燃焼室２内の空気不足の防止、主
燃焼室１内の燃料と空気の混合気形成、燃焼が促進され
る。
クランク角度θに対する主，副室内圧力ｐ１，ｐ２と副
室通路面積ｆの変化は第５図に示すとおりである。
室通路面積ｆの変化は第５図に示すとおりである。
(2) 第２実施例 第２実施例の可変面積式副室噴口機構１１，１４は、第
１実施例の同機構とは異なり副室噴口３の反対側噴口通
路壁に設置されているのがその特徴であるが、その作用
効果は第１実施例とほぼ同様である。
１実施例の同機構とは異なり副室噴口３の反対側噴口通
路壁に設置されているのがその特徴であるが、その作用
効果は第１実施例とほぼ同様である。
(3) 第３実施例 第３実施例では副室口金内空所１１及び副室噴口制御部
材１４等からな可変面積式副室噴口機構が副室噴口通路
壁の両側に設置されており、第１〜２実施例を組合せた
形式であるがその作用効果は第１実施例とほぼ同様であ
る。但し副室噴口機構が複数個あるので、各々の副室噴
口制御部材１４の変位は小さくできる。
材１４等からな可変面積式副室噴口機構が副室噴口通路
壁の両側に設置されており、第１〜２実施例を組合せた
形式であるがその作用効果は第１実施例とほぼ同様であ
る。但し副室噴口機構が複数個あるので、各々の副室噴
口制御部材１４の変位は小さくできる。
本発明は以上のように構成されているので、圧縮時には
噴口流路面積が縮小され、噴口内ガス流速が大きくなっ
て副燃焼室内の渦流が強大となり、副燃焼室内の燃料と
空気の混合気形成と燃焼が促進される。又副室内圧力が
高くなる次の膨張行程時には、噴口流路面積が拡大さ
れ、副燃焼室より主燃焼室への燃焼ガス，未燃燃料が流
出し易くなり、副室噴口の絞り損失、燃焼室内の熱損失
が低減できる。また副燃焼室内の空気不足による燃焼悪
化の防止、主燃焼室内の空気と未燃燃料との混合、及び
燃焼が促進されるため、機関の燃費，吐煙が改善される
とともに高速化を図ることができる。
噴口流路面積が縮小され、噴口内ガス流速が大きくなっ
て副燃焼室内の渦流が強大となり、副燃焼室内の燃料と
空気の混合気形成と燃焼が促進される。又副室内圧力が
高くなる次の膨張行程時には、噴口流路面積が拡大さ
れ、副燃焼室より主燃焼室への燃焼ガス，未燃燃料が流
出し易くなり、副室噴口の絞り損失、燃焼室内の熱損失
が低減できる。また副燃焼室内の空気不足による燃焼悪
化の防止、主燃焼室内の空気と未燃燃料との混合、及び
燃焼が促進されるため、機関の燃費，吐煙が改善される
とともに高速化を図ることができる。
第１〜５図は本発明の第１実施例で第１図は燃焼室回り
の縦断面図、第２図は第１図のＣ−Ｃ矢視図、第３図は
第１図のＤ−Ｄ矢視図、第４図は第１実施例の作動説明
図、第５図の下方はクランク角度θと主副室内圧力
ｐ１，ｐ２の関係線図、第５図の上方はクランク角度θ
と副室噴口通路面積ｆとの関係線図、第６図は第２実施
例の第１図対応図、第７図は従来例の第１図対応図であ
る。 １……主燃焼室、２……副燃焼室、３……副室噴口、９
……副室口金、１１……空所、１２……第１の連絡孔、
１３……第２の連絡孔、１４……副室噴口制御部材、Ｐ
１……主燃焼室内圧力、ｐ２……副燃焼室内圧力、ｆ…
…噴口面積。
の縦断面図、第２図は第１図のＣ−Ｃ矢視図、第３図は
第１図のＤ−Ｄ矢視図、第４図は第１実施例の作動説明
図、第５図の下方はクランク角度θと主副室内圧力
ｐ１，ｐ２の関係線図、第５図の上方はクランク角度θ
と副室噴口通路面積ｆとの関係線図、第６図は第２実施
例の第１図対応図、第７図は従来例の第１図対応図であ
る。 １……主燃焼室、２……副燃焼室、３……副室噴口、９
……副室口金、１１……空所、１２……第１の連絡孔、
１３……第２の連絡孔、１４……副室噴口制御部材、Ｐ
１……主燃焼室内圧力、ｐ２……副燃焼室内圧力、ｆ…
…噴口面積。
Claims (1)
- 【請求項１】副室口金内に副燃焼室と主燃焼室とを連通
する副室噴口を具えた副室式ディーゼル機関において、
前記副室噴口に開口する空所と、該空所と副燃焼室とを
連通する第１の連絡孔と、該空所と主燃焼室とを連通す
る第２の連絡孔と、該空所内に往復摺動自在に設けられ
前記第１の連絡孔より導入される副燃焼室内の圧力と前
記第２の連絡孔から導入される主燃焼室内の圧力との差
により副室噴口内に出没して該噴口の面積を変化せしめ
る副室噴口制御部材とを具えたことを特徴とする副室式
機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24996985A JPH0610415B2 (ja) | 1985-11-09 | 1985-11-09 | 副室式機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24996985A JPH0610415B2 (ja) | 1985-11-09 | 1985-11-09 | 副室式機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62111114A JPS62111114A (ja) | 1987-05-22 |
| JPH0610415B2 true JPH0610415B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=17200882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24996985A Expired - Lifetime JPH0610415B2 (ja) | 1985-11-09 | 1985-11-09 | 副室式機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610415B2 (ja) |
-
1985
- 1985-11-09 JP JP24996985A patent/JPH0610415B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62111114A (ja) | 1987-05-22 |
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