JPH0614032Y2 - 副噴口付きうず室式デイ−ゼルエンジン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、主噴口並びに副噴口によりうず室を主燃焼室
に連通した副噴口付きうず室式ディーゼルエンジンに関
し、うず室内における燃料と空気との攪はん混合を促進
して燃焼を改善し、もってエンジン出力の増強を図れる
ものを提供する。

〈従来技術〉 本考案の対象となる副噴口付きうず室式ディーゼルエン
ジンの基本構造は、第１図域いは第２図に示すように、
うず室式ディーゼルエンジンＥの主燃焼室１の偏心箇所
にうず室２の底部３を主噴口４と副噴口５とで並列状に
接続し、うず室２の頂部に燃料噴射ノズル６を臨ませ、
空気がうず室２に対して主燃焼室１の中心から遠い側に
外れた部分２ｂから接線状に押し込まれるとともに、燃
焼ガスが主燃焼室１に対してその中心に近づく方向Ａに
吹き出すように上記主噴口４を傾斜状に方向付けて形成
し、燃料噴射ノズル６からうず室２内の主燃焼室１の中
心に近い側２ａに噴射された燃料が主燃焼室１内へ案内
されるように副噴口５を方向付けて形成した形式のもの
である。

この形式の従来技術としては、実公昭６１−１８１８２
号公報（第２図参照）に示すように、噴射燃料が上記副
噴口５から主燃焼室１に向って噴射されるように燃料噴
射ノズル６の噴射口１００を方向付けて形成し、当該噴
射燃料Ｆを、うず室２の主燃焼室１の中心に近い側２ａ
に一旦噴き当ててから、うず流Ｂに沿うように方向付け
て主噴口４から主燃焼室１に噴き出させるとともに、こ
の燃料の一部を着火遅れの間に副噴口５から流出させる
ようにしたものがある。

上記従来技術では、うず室２だけでなく、ガス流動の穏
やかな主燃焼室１にも副噴口５を介して燃料が供給され
て、両室１・２で燃焼が進むので、噴射燃料の全量をう
ず室２で燃焼させる場合に比べて最高燃焼温度が抑えら
れ、もってＮＯｘの発生量を減少させることができる。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記従来技術では、圧縮工程時に押込空
気Ｃにより発生するうず室２内のうず流の方向Ｂは、噴
射燃料流Ｆがつくる噴射流の方向Ｄと同じになるので、
うず室２内における燃料と空気の撹はん混合はあまり促
進されず、燃料ミストの粒径は変化に乏しく、空気との
接触面は大きくならない。

また、燃料と空気との相対速度も大きくないので、熱伝
達が悪く、発火遅れが長くなる。

この結果、うず室２内での燃焼は鈍り、主燃焼室１への
火炎伝播の勢いも強力ではなくなるので、エンジン出力
及び燃費は低下し、スモーク量も増える。

本考案は、うず室内での燃焼を改善し、エンジン出力及
び燃費を向上することを技術的課題とする。

〈問題点を解決するための手段〉 上記課題を達成するための手段を、実施例に対応する図
面を用いて以下に説明する。

即ち、本考案は、前記基本構造の副噴口付きうず室式デ
ィーゼルエンジンにおいて、燃料噴射ノズル６の先端部
に主噴射口７と副噴射口８とを空け、主噴射燃料Ｍがう
ず室２内のうず流に対向して噴射させるように主噴射口
７を方向付けて形成するとともに、副噴射燃料Ｓが副噴
口５から主燃焼室１に噴射されるように副噴射口８を方
向付けて形成することを特徴とするものである。

〈作用〉 主噴射燃料Ｍがつくる噴射流の方向Ｄは、圧縮行程時に
押込空気Ｃにより発生するうず室２内のうず流の方向Ｂ
とは対向状になるので、両流体は激しくぶつかり合っ
て、うず室２内における燃料と空気との撹はん混合が促
進され、燃料が微細化されて空気に対する接触面を増
し、酸化反応をスムーズにする。

また、上述のように、燃料と空気との相対速度が大きく
なって、熱伝達が良くなり、発火遅れが短縮されるの
で、上記の撹はん混合の促進と相まって、うず室２内の
燃焼が改善される。

また、副噴射燃料Ｓは着火遅れの間に副噴口５から主燃
焼室１に噴出して、うず室２と主燃焼室１との双方で燃
焼が進み、最高燃焼温度が抑えられる。

〈考案の効果〉 （１）うず室内の燃焼が改善されるので、エンジン出力
をアップし、燃費を低減できるとともに、スモークの発
生を抑制できる。

（２）最高燃焼温度が抑えられるので、ＮＯｘの発生量
を低減できる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はうず室周辺の縦断正面図であって、うず室式デ
ィーゼルエンジンＥのシリンダブロック１０の中央にシ
リンダ１１を形成し、シリンダ１１にピストン１２を上
下摺動自在に内嵌し、ピストン１２の上端とシリンダヘ
ッド１４の下面との間隙を主燃焼室１に設定する。

また、上記シリンダヘッド１４とその下面から嵌合した
口金１５との間に略球面状のうず室２を形成し、当該う
ず室２をエンジンＥの主燃焼室１の中心からずれた偏心
箇所に配置する。

上記うず室２の頂部に燃料噴射ノズル６を突入させ、う
ず室２の底部３を形成する口金１５に主噴口４と副噴口
５とを並列上に空けて、これらを主燃焼室１に接続す
る。

上記主噴口４は下方に下るほど主燃焼室１の中心に近付
くような傾斜状に形成され、その上端はうず室２の主燃
焼室１の中心から遠く外れる側の部分２ｂに接線状に接
続される。

このため、空気は上記遠隔部分２ｂからうず室２に接線
状に押し込まれるとともに、燃焼ガスは主燃焼室１に対
して中心に近付く方向Ａに傾斜状に噴き出す。

また、上記副噴口５は主噴口４と同じ傾斜方向に形成さ
れるが、その傾斜勾配は主噴口４より大きく、また、そ
の上端はうず室２の主燃焼室中心に近付く側の部分２ａ
に接続され、その下端は主噴口４の主燃焼室１に臨む開
口端の近傍に接続される。

前記燃料噴射ノズル６の先端部に主噴射口７と副噴射口
８とを互いに拡散する方向に空け、主噴射口７をうず室
２の遠隔部分２ｂに方向付けて形成して、主噴射燃料Ｍ
の噴射流の方向Ｄがうず室２内の押込空気により生ずる
うず流の方向Ｂに対向するように設定する。

そして、上記副噴射口８の噴射方向を前記副噴口５の開
口方向に一致させて、副噴射燃料Ｓが副噴口５から主燃
焼室１にスムーズに噴出するように設定する。

そこで、次に、本副噴口付きうず室式ディーゼルエンジ
ンの機能を説明する。

（１）圧縮行程時、主噴口４を介して接線状にうず室２
に流入した押込空気は、第１図に示すように、反時計回
りに相当するＢ方向に旋回するのに対し、燃料噴射ノズ
ル６の主噴射口７から噴射された主噴射燃料Ｍは、時計
回りに相当するＤ方向に旋回しようとするので、燃料と
空気は互いに衝突して撹はん混合を促進され、燃料が微
細化されるとともに、熱伝達も良くなるので、良好な燃
焼が得られる。

従って、エンジンＥの出力並びに燃費が増大し、また、
不完全燃焼が防止されてスモークの発生量が抑制され
る。

（２）燃料噴射ノズル６の副噴射口８から噴射された副
噴射燃料Ｓは、うず室２を下方に直進して口金１５の副
噴口５から主燃焼室１に、当該主燃焼室１の中心に近付
く方向Ａに沿って噴出する。

これにより、うず室２での燃焼と平行して主燃焼室１で
も燃焼が開始され、最高燃焼温度が抑制されてＮＯｘが
低減する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す副噴口付きうず室式ディ
ーゼルエンジンのうず室２周辺の縦断正面図、第２図は
従来技術を示す第１図相当図である。 １……主燃焼室、２……うず室、２ａ……２内の１の中
心に近い側の部分、２ｂ……２内の１の中心から遠ざか
る側の部分、３……２の底部、４……主噴口、５……副
噴口、６……燃料噴射ノズル、７……主噴射口、８……
副噴射口、Ｅ……エンジン、Ｍ……主噴射燃料、Ｓ……
副噴射燃料。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】うず室式ディーゼルエンジンＥの主燃焼室
   １の偏心箇所にうず室２の底部３を主噴口４と副噴口５
   とで並列状に接続し、うず室２の頂部に燃料噴射ノズル
   ６を臨ませ、空気がうず室２に対して主燃焼室１の中心
   から遠い側に外れた部分２ｂから接線状に押し込まれる
   とともに、燃焼ガスが主燃焼室１に対してその中心に近
   づく方向Ａに吹き出すように上記主噴口４を傾斜状に方
   向付けて形成し、燃料噴射ノズル６からうず室２内の主
   燃焼室１の中心に近い側２ａに噴射された燃料が主燃焼
   室１内へ案内されるように副噴口５を方向付けて形成し
   た副噴口付きうず室式ディーゼルエンジンにおいて、燃
   料噴射ノズル６の先端部に主噴射口７と副噴射口８とを
   空け、主噴射燃料Ｍがうず室２内のうず流に対向して噴
   射されるように主噴射口７を方向付けて形成するととも
   に、副噴射燃料Ｓが副噴口５から主燃焼室１に噴射され
   るように副噴射口８を方向付けて形成することを特徴と
   する副噴口付きうず室式ディーゼルエンジン。