JPS5833214Y2 - チヨクセツフンシヤシキデイ−ゼルキカン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は直接噴射式ディーゼル機関に関するものである
。

さらに詳しくは燃焼室内における燃料と空気との混合気
形成および燃焼炎の発達を均一となるように制御し、よ
って出力向上およびスモーク低減に寄与することのでき
る直接噴射式ディーゼル機関に関する。

直接噴射式ディーゼル機関の深皿形燃焼室はピストン口
径に比べて燃焼室口径が小さいので、ピストンの圧縮行
程の終りに燃焼室と頂隙部との間に空気の強い流れの押
込流、すなわちスキッシュができ、上死点後はその逆方
向の流れの逆スキッシュができる。

さらに吸気のスワールが与えられている場合は、ピスト
ンが上死点にあるときそれが数倍にも増速される。

この初期に与えられたスワールをシリンダスワールと称
し、後者の増速されたスワールをボウルスワールと称す
る。

これらスキッシュ、逆スキッシュ、スワールなどの空気
流動は、混合気の形成と燃焼に対して重要な影響を与え
、これらを適切に制御し、バランスさせることにより理
想的な燃焼をさせることができる。

しかるに、従来の深皿形燃焼室による燃焼は、これら空
気流動が理想的に制御されて−ないため、燃料の分布が
均一でなく燃焼性能を十分に発揮しえていないという欠
点がある。

すなわち、従来の深皿形燃焼室による直接噴射式ディー
ゼル機関では、燃焼室内の燃料の分布は比較的均一にで
きているが、頂隙部における燃料の分布が均一化されて
おらず、不完全燃焼によるスモーク発生、出力低下の原
因となっている。

燃焼におけるスワールの役割は、噴射ノズルよりの噴射
燃料と空気とから混合気を杉威し、さらにそれを燃焼室
内の円周方向に均一に分布させることにある。

普た逆スキッシュの燃焼における役割は、ピストンが下
降行程に入るとき燃焼室内の既燃、未燃の混合ガスを勢
よ〈頂隙部に送り出し、そこで新しい空気と接触させて
燃焼させることにある。

すなわち、燃焼室内の燃料を頂隙部に分布させるのであ
る。

し力・し、深皿形燃焼室では、噴射ノズルによる噴霧の
一部は燃焼室の円周壁に膜状に付着し、それが蒸発燃焼
するが、この噴射燃焼室壁の円周方向に均一に付着する
ことはできないので、逆スキッシュによって頂隙部に搬
出される燃料の分布も必然均一にならないことになる。

塘た燃焼室が噴射ノズルの中心から偏心してしると、複
数間の噴口を有する噴射ノズルの各噴口から燃焼室内壁
筐での噴霧到達距離が微妙に違うため、付着燃料量が変
わり、したがって逆スキッシュによって搬出される燃料
の分布も均一化されないことになる。

このように、従来の深皿形燃焼室による場合は、燃焼室
内の燃料分布は室内のボウルスワールが増速されている
ため均一化は達成できるとしても、頂隙部の円周方向の
均一化はシリンダスワールが増速されていないため達成
することができないことになる。

したがって、本考案の目的は上述のような従来装置の欠
点を解消し、深皿形燃焼室によるディーゼル機関におい
て、燃焼室および頂隙部のいずれにも燃料分布を均一化
することを可能とし、特に頂隙部における燃料分布を均
一化ならしめてスモーク低減および出力向上を可能とす
る直接噴射式ディーゼル機関を提供せんとすることにあ
る。

上記目的を達成する本考案は、ピストン２頂部に深皿形
の燃焼室３を設け、該燃焼室３に複数個の噴口をもつ燃
料噴射ノズル５を臨１せた直接噴射式ディーゼル機関に
おいて、前記燃焼室３の平面視形状を円形にすると共に
、燃焼室３の頂部に前記燃料噴射ノズル５の噴口数と同
じ角数の多角形をした開口を有するスキッシュ制御板４
を設け、該スキッシュ制御板４の開口の縁部が前記燃焼
室３の内側へ突出する長さを、前記噴口の噴射方向に対
応する部分を短くし、該噴射方向に対応する部分からボ
ウルスワールの下流側に対応した部分を長くしたことを
特徴とするものである。

以下図に示す本考案の実施態様によって具体的に説明す
る。

第１図は本考案の実施例を示す直接噴射式ディーゼル機
関の縦断面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ断面図である。

また、第３図は従来のディーゼル機関における混合気の
燃料濃度分布を示す横断面図である。

第１図および第２図において、１はシリンダであり、こ
のシリンダ１にピストン２が嵌合し、上下に往復運動す
る。

ピストン２の上端部には深皿形の燃焼室３が設けられ、
さらにこの燃焼室３の上部にはその一部を覆うようにつ
ばが燃焼室３の内側に１で張出したスキッシュ制御板４
が固着されている。

５はシリンダ上部に装着された噴射ノズルであり、この
噴射ノズル５は４＠所に燃料噴射用の噴口を有しており
、燃料を燃焼室３内の四方に噴射する。

筐た、この噴射ノズル５は燃焼室３に対し距離Ｘだけ偏
心して設けられている。

スキッシュ制御板４は第２図に示すように噴射ノズル５
の噴口に対応して４角形の開口部を有し、各辺および各
角部の燃焼室側壁からの距離りおよびｌの寸法がそれぞ
れ異なるように設定されている。

６は頂隙部である。

深皿形の燃焼室３を頂部にもつピストン２が圧縮行程を
終り、上死点から下降行程に入ると第１図の矢印Ａで示
すような逆スキッシュができ、さらに第２図の矢印Ｂで
示すシリンダスワールが増速されて、矢印Ｃで示すボウ
ルスワールができる。

この場合、スキッシュ制御板４が設けられていない従来
の深皿形燃焼室の場合には、噴射ノズル５０４つの噴口
から噴霧された燃料は、燃焼室３内においてボウルスワ
ールＣにより円周方向に若干流されるが、逆スキッシュ
Ａにより頂隙部６に向って半径方向にそのｉｔ噴出され
ることになる。

したがって頂隙部６においては、第３図に示すように濃
度の高い混合気である４岡所のＤ部分と濃度の薄い４岡
所のＥ部分とができ、いずれにしても燃料の不均一分布
が発生することになる。

本考案は第１図、第２図に示すように、スキッシュ制御
板４が燃焼室３の上部に設けてあり、このスキッシュ制
御板４は燃料分布の稀薄になるＥ部分に対応する部分は
っばの突出長ｌが小さくしてあり、昔た燃料分布の濃厚
になるＤ部分に対応する部分はっばの突出長りが大きく
しである。

すなわち、スキッシュ制御板４の多角形をした開口の縁
部が前記燃焼室３の内側へ突出する長さを、前記噴口の
噴射方向に対応する部分を短くし、該噴射方向に対応す
る部分からボウルスワールの下流側に対応した部分を長
くしである。

このような構成にすることにより、突出長の小さいメの
部分からは、逆スキッシュによる燃料の頂隙部６への噴
射がしやすいようにし、筐た突出長の大きいＬの部分か
らは、逆スキッシュによる燃料の頂隙部６への噴射を抑
制するようにしている。

このため、頂隙部６において燃料の分布は全体に均一に
なる。

なお、上記実施例では４角形のスキッシュ制御板につい
て説明したが、噴射ノズルの噴口の数に応じて３角形、
５角杉、６角形など任意に設定することかできる。

上述したように、本考案は、ピストン２頂部に深皿形の
燃焼室３を設け、該燃焼室３に複数向の噴口をもつ燃料
噴射ノズル５を臨筐せた直接噴射式ディーゼル機関にか
いて、前記燃焼室３の平面視形状を円形にすると共に、
燃焼室３の頂部に前記燃料噴射ノズル５の噴口数と同じ
角数の多角形をした開口を有するスキッシュ制御板４を
設け、該スキッシュ制御板４の開口の縁部が前記燃焼室
３の内側へ突出する長さを、前記噴口の噴射方向に対応
する部分を短くし、該噴射方向に対応する部分からボウ
ルスワールの下流側に対応した部分を長くする構成とし
たので、逆スキッシュによる頂隙部の燃料分布は均一に
なるようにコントロールされ、完全燃焼が行なわれるよ
うな理想的な空気利用がはかられることになる。

したがって、不完全燃焼によるスモークは低減され、出
力向上を達成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す直接噴射式ディーゼル機
関の縦断面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ断面図である。 第３図は従来のディーゼル機関における混合気の燃料濃
度分布を示す横断面図である。 １・・・・・・シリンダ、２・・・・・・ピストン、３
・・・・・・燃焼室、４・・・・・・スキッシュ制御板
、５・・・・・・噴射ノズル、６・・・・・・頂［部、
Ａ・・・・・・逆スキッシュ、Ｂ・・・・・・シリンダ
スワール、Ｃ・・・・・・ボウルスワール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストン２頂部に深皿形の燃焼室３を設け、該燃焼室３
   に複数閲の噴口をもつ燃料噴射ノズル５を臨渣せた直接
   噴射式ディーゼル機関において、前記燃焼室３の平面視
   形状を円形にすると共に、燃焼室３の頂部に前記燃料噴
   射ノズル５の噴口数と同じ角数の多角形をした開口を有
   するスキッシュ制御板４を設け、該スキッシュ制御板４
   の開口の縁部が前記燃焼室３の内側へ突出する長さを、
   前記噴口の噴射方向に対応する部分を短くし、該噴射方
   向に対応する部分からボウルスワールの下流側に対応し
   た部分を長くした直接噴射式ディーゼル機関。