JPH0623714Y2 - 副室式デイ−ゼルエンジンの燃焼室構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、主燃焼室と連通孔を介して連通する副燃焼室
を備える副室式ディーゼルエンジンの燃焼室構造に関す
る。

（従来の技術） 一般に、副室式ディーゼルエンジンとして、主燃焼室と
連通孔を介して連通する副燃焼室を備え、ピストン上面
に、該副燃焼室から連通孔を介して主燃焼室へ噴出する
火炎を該主燃焼室に拡散させるためのキャビティが凹設
され、シリンダヘッドに、該ピストン上面から見て連通
孔開口方向と垂直な方向に並列するバルブリセス（凹
部）が配置されたものが知られている（例えば特開昭５
７−３２００９号公報参照）。

上記キャビティにおいて、一般に使用されているその形
状は、第７図に示すように、副燃焼室の連通孔（噴口）
の下方に位置する基部ａと該基部ａから左右に分岐した
二つの拡大部ｂ，ｃとからなる二葉状キャビティｄであ
るが、この従来の二葉状キャビティｄは、左右対称に二
つの拡大部ｂ，ｃが同じ大きさに構成されているととも
に、シリンダヘッドに設ける副燃焼室、吸気弁、排気弁
との位置関係で拡大部の一方が吸気弁の下方に、他方が
排気弁の下方にそれぞれ一部が重なるように配設されて
いる。

一方、吸排気弁はピストンｆ（第８図参照）との当りを
避けるために、その下面が閉じ位置でシリンダヘッドｅ
下面よりも引っ込んでおり、吸排気弁下方にはそれぞれ
吸排気弁の径に対応した大きさで吸排気ポートに連通す
るバルブリセスｇ，ｈが形成され、該両バルブリセス
ｇ，ｈ間のシリンダヘッドにバルブリセス間のクラック
を防ぐためのバルブブリッジｉが凹設されている。

（考案が解決しようとする課題） ところが、上述した如き従来の副室式ディーゼルエンジ
ンにおいては、第８図に示すように、その中心部分では
シリンダヘッドｅとピストンｆとの間の空間ｊが狭く、
渦流の流れ方向が規制され（第８図矢符参照）、ピスト
ンｆの中心に対して上記キャビティｄと離隔したバルブ
リセスｇ，ｈの領域Ｓ_１，Ｓ_２の空気が十分に利用され
ず、燃料供給量の多い高負荷域にはスモーク発生の原因
となっている。

本考案はかかる点に鑑みてなされたもので、吸排気ポー
トに対応するバルブリセス内の空気を十分に利用するこ
とができ、スモークが低減される副室式ディーゼルエン
ジンの燃焼室構造を提供することを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 本考案は、上記目的を達成するために、主燃焼室と連通
孔を介して連通する副燃焼室を備え、ピストン上面に、
該副燃焼室から連通孔を介して主燃焼室へ噴出する火災
を該主燃焼室に拡散させるためのキャビティが凹設され
ているとともに、シリンダヘッドに、上記ピストン上面
方向から見て連通孔開口方向と垂直な方向に並列する複
数のバルブリセスが上記キャビティに対して連通孔開口
側とは反対側にずれた位置に配設されていることを前提
とする。そして、上記バルブリセス間のシリンダヘッド
には両バルブリセスを連通する凹部が凹設され該凹部の
連通孔開口側の開口端縁は凹部がピストン上面方向から
見て上記キャビティとオーバーラップするように位置
し、上記凹部の連通孔開口側と反対側の開口端縁は上記
キャビティに噴出した火炎流の一部を上記両バルブリセ
スの連通孔開口側と反対側の端縁にまで案内するように
該両バルブリセスの連通孔開口側と反対側の端縁に滑ら
かに接続されていることを特徴とするものである。

（作用） これにより、本考案では、バルブリセス間のシリンダヘ
ッドにピストン上面のキャビティとオーバーラップする
よう形成された凹部を通じて、副燃焼室からキャビティ
に噴出した燃焼ガス（燃焼火炎）が、バルブリセス全体
に拡がり、空気利用率が高まる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に沿って説明する。

第１図及び第２図において、１はシリンダブロック、２
はシリンダブロック１内に削設またはライナを嵌装する
ことによって形成されるシリンダ、３はシリンダ２内に
配置されたピストン、４はシリンダブロック１上部に固
定されたシリンダヘッドである。

５は略球状の渦流室としての副燃焼室で、その内部に、
図示しない燃料噴射ノズルを臨ませており、副燃焼室５
は噴口としての連通孔６を介してシリンダ２とピストン
３の上面３ａとシリンダヘッド４の下面４ａとで構成さ
れる主燃焼室７に連通されている。

上記シリンダヘッド４には、ピストン３の上面３ａ方向
から見て連通孔６の開口方向と垂直な方向に並列する吸
排気ポート（図示せず）が配置され、該吸排気ポートに
対応してシリンダヘッド下面４ａより引っ込んだ凹部と
してのバルブリセス８，９が形成されている。

一方、ピストン３の上面３ａには一定の深さのキャビテ
ィ１０が凹設され、該キャビティ１０は、連通孔６の主
燃焼室７への開口部下方に位置する基部１０ａと、該基
部１０ａから左右すなわち両バルブリセス８，９側に分
岐して伸びる二つの円形状の拡大部１０ｂ，１０ｃとで
構成される二葉形状である。そして、上記バルブリセス
８，９は上記キャビティ１０に対して連通孔６開口側と
は反対側にずれた位置に設けられている。

上記キャビティ１０の拡大部１０ｂ，１０ｃは、ピスト
ン３の上面方向から見て両バルブリセス８，９とオーバ
ーラップしており、その大きさは、副燃焼室５から噴出
した燃焼ガスが拡大部１０ｂ，１０ｃを通ってバルブリ
セス８，９にほぼ均等に分流導入されるように、両バル
ブリセス８，９とのオーバーラップ部分の大きさを等し
くすることが好ましい。

また、上記バルブリセス８，９間のシリンダヘッド４に
は、両バルブリセス８，９を連通する凹部１１が凹設さ
れている。該凹部１１の連通孔６開口側の開口端縁は凹
部１１がピストン３の上面方向から見て上記キャビティ
１０とオーバーラップするように位置し、上記凹部１１
の連通孔６開口側と反対側の開口端縁は上記キャビティ
１０に噴出した火炎流の一部を上記両バルブリセス８，
９の連通孔６開口側と反対側の端縁にまで案内するよう
に該両バルブリセス８，９の連通孔６開口側と反対側の
端縁に滑らかに接続されている。

上記のように構成すれば、副燃焼室５から噴出した燃焼
ガス（燃焼火炎）は、キャビティ１０の拡大部１０ｂ，
１０ｃ及び凹部１１を介してバルブリセス８，９全域に
導入されるので、全体に亘って十分に空気が利用される
（第３図矢符参照）。

すなわち、第４図に示すように、拡大部１０ｂ，１０ｃ
の両側部分はバルブリセス８，９と直接にオーバーラッ
プしているので、その部分では、燃焼ガスが拡大部１０
ｂ，１０ｃに近いバルブリセス８，９の領域に直接に流
入する。一方、拡大部１０ｂ，１０ｃの中心部分は凹部
１１にオーバーラップしているので、その部分では、燃
焼ガスが拡大部１０ｂ，１０ｃから遠いバルブリセス
８，９の領域に凹部１１を介して流入する。その結果、
バルブリセス８，９全体に亘って燃焼ガスが行きわたる
ことになる。

したがって、従来の構成では十分に利用できなかった領
域の空気も十分に利用することができ、主燃焼室７の燃
焼を良好にして、スモークを低減することができる。

なお、第６図に、本考案例と従来例（第７図および第８
図参照）とについて比較した試験の結果を示す。

上記実施例のキャビティ１０の形状は両拡大部１０ｂ，
１０ｃが円形状である二葉形状であるが、そのほか、上
記両拡大部を多角形状にしてもよいし、あるいは全体を
ハート形状にすることもできる。

（考案の効果） 本考案は上記のように構成したから、吸排気ポートに対
応するバルブリセス内全体の空気を十分に利用すること
ができ、主燃焼室での燃焼性が改善されてスモークが低
減される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本考案の実施例を示し、第１図は副
室式ディーゼルエンジンの主燃焼室の底面図、第２図は
第１図のII-II線における断面図、第３図乃至第５図は
作用説明図で、第３図は第１図と同様の図、第４図は第
３図のIV-IV線における断面図、第５図は第３図のＶ−
Ｖ線における断面図、第６図は試験結果を示す図であ
る。第７図及び第８図は従来例を示し、第７図は従来例
についての第１図と同様の図、第８図は第７図のVIII-V
III線における断面図である。 １……シリンダブロック、３……ピストン、４……シリ
ンダヘッド、５……副燃焼室、６……連通孔、７……主
燃焼室、８，９……バルブリセス、１０……キャビテ
ィ、１１……凹部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】主燃焼室と連通孔を介して連通する副燃焼
   室を備え、ピストン上面に、該副燃焼室から連通孔を介
   して主燃焼室へ噴出する火災を該主燃焼室に拡散させる
   ためのキャビティが凹設されているとともに、シリンダ
   ヘッドに、上記ピストン上面方向から見て連通孔開口方
   向と垂直な方向に並列する複数のバルブリセスが上記キ
   ャビティに対して連通孔開口側とは反対側にずれた位置
   に配設されており、上記バルブリセス間のシリンダヘッ
   ドには両バルブリセスを連通する凹部が凹設され、該凹
   部の連通孔開口側の開口端縁は凹部がピストン上面方向
   から見て上記キャビティとオーバーラップするように位
   置し、上記凹部の連通孔開口側と反対側の開口端縁は上
   記キャビティに噴出した火炎流の一部を上記両バルブリ
   セスの連通孔開口側と反対側の端縁にまで案内するよう
   に該両バルブリセスの連通孔開口側と反対側の端縁に滑
   らかに接続されていることを特徴とする副室式ディーゼ
   ルエンジンの燃焼室構造。