JPS59201921A - 渦流燃焼室式デイ−ゼル機関 - Google Patents

渦流燃焼室式デイ−ゼル機関

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JPS59201921A
JPS59201921A JP7638883A JP7638883A JPS59201921A JP S59201921 A JPS59201921 A JP S59201921A JP 7638883 A JP7638883 A JP 7638883A JP 7638883 A JP7638883 A JP 7638883A JP S59201921 A JPS59201921 A JP S59201921A
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combustion chamber
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vortex
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は渦流燃焼室式ディーげル機関に係り、特に、ア
イドリング時、低負荷時にJ5い−C1その燃焼を緩慢
にして騒音や撮動を大rlJに低減しつつ1−IC,C
o等の生成を可及的に抑止できる渦流燃焼室式ディーゼ
ル機関に関する。
[発明の技術的背娼どその問題点] 一般に渦流燃焼室式ディーゼル機関は、第1図に示すよ
うにシリンダヘッド1内に渦流燃焼室2か区画形成され
ている。この燃焼室2は、シリンダブロック(図示せず
)に形成されたシリンダ室3に連通されており、ピスト
ンの上昇によって流入する圧縮空気の渦流Sを生成する
。また燃焼室2には、その室内に燃料Fを噴射するため
の燃料噴射ノズル4が設けられている。そして噴射ノズ
ル4から噴射された燃料Fは渦流Sによって混合気化が
促進され、圧縮熱により着火され燃焼される。
とこ乙で、従来にあつ−Cは、噴射される燃料の霧化・
蒸気化か良好でないと着火遅れが生ずるという問題があ
つノこ、、この着火遅れは、着火が遅れるために燃焼室
2内が高いエネルギ状態となり、着火と同時に爆発的に
燃焼が進行してシリンダ室3内の圧力上昇率を高め、大
きな圧力波を生じさせ−(その圧力波がシリンダ壁等に
衝突して騒音・振動を発生させることになり、殊にアン
ドリング時等にあっては、体感上も好ましいものではな
1/X0このような実情に鑑み本発明者は、第2図に示
すような渦流燃焼室式ディーゼル機関を考えている。
第1図に示したJ:うな単−噴15を右する噴射ノズル
4に代えて、燃焼室2には主噴口6と、これより分岐さ
せて形成された1つの副噴1」7とを有する噴射ノズル
8が設けられている。この噴射ノズル8は、アイドリン
グ時、低角荷時等少量の燃料で足りる場合に、主噴口6
を閉じた状態て・側弁9を往復動させることにより、副
噴ロアのみから燃料Fを噴射するように構成されている
。他方、この8A射ノス′ル8を囲繞して高温なシリン
タl\ツド1からの熱伝達を防止するための筒体状のに
−1〜シールド10には、燃焼室2の内壁2aを形成り
ると共に1lEi !)1ノズル8を係止するための爪
部10 aに副噴ロアに相対向するように臨ませて燃料
貯室11が形成される。この燃料灯室11はアイドリン
グ時等、副噴ロアから霧状に噴射される燃料Fを一部受
容して液化状態で貯留するように構成され、その周辺に
飛散される燃料は渦流Sによって混合気化されて即座に
燃焼に供される。そして、燃石貯至11に貯留された燃
料は未然のまま残し、次1ノイクルの圧縮■稈にJ3い
C燃料噴射に先立って圧縮熱により着火燃焼ざぜて燃焼
室2内温度の上昇に?i!−3さけ、再び副鳴ロアから
噴射される燃料の着火性を向上さけて着火遅れを防止し
ようとするもの−(ある。
しかし本提案にあっても、灯室11への貯留量が過多(
・あると液化状態の燃料を蒸気化さケー(燃焼さける割
合が高くなり過ぎ、燃料噴射前に全て燃焼に供されるべ
き貯留燃料の一部が燃焼過程にd3いても比較的低温+
にでn留し、未燃分として燃焼室2からシリンダ室3へ
と流出してそのまま排出されることが考えられ、トIC
やCOを悪化さゼることが懸念される。
[発明の目的] 本発明は上述した如き問題点に鑑みて創案され′たもの
Cあり、その目的は、アイドリング時、低負荷時等にお
いて、l−(C等の悪化を可及的に抑制しつつ噴射され
る燃料の蒸気化をゆっくりt−■なわせ、その燃焼を緩
慢にして層高や振動を大11Jに低減できる渦流燃焼室
式ディーゼル機関を提供Jるにある。
[発明の実施例] 以下に本発明の好適−実施例を添イ」図面に従って詳述
する。
第3図に示すように、2はシリンダヘッド1内に区画形
成された渦流燃焼室であり、この燃焼室2には圧縮空気
の渦流Sが生成されると共にその室内に燃料を噴射する
だめの燃料噴04ノズル12が設Gプられる。このll
13射ノズル12は、イの外殻を形成り−るノズル本体
13が燃焼室2内に連通された円筒体状の数例【ノ孔部
14にじ−1−シールド10を介して装着され、その燃
焼室側外9138はと−1〜シールド10の折り返され
た環状の爪部10aに係止される。このノズル本体13
の内側には、第4図に示すように燃料ポンプから燃料が
圧送される燃料供給通孔15が形成され、この供給油孔
15は、燃焼室2側に順次縮径された錘体面状の弁座面
16を介して、燃焼室2内に燃料を鳴OA’lべく形成
された主噴口6に連通される。また弁座面16の途中に
は、主噴口6から分岐させ(ノズル本体13の径方向外
方へ比較的径小な副噴口17.18か形成される。この
ように形成されたノズル本体13内には、供給通孔15
側から主唱[−16に負つ(針弁9が設【プられる。
針弁9は、主に主噴口6を開閉づるための軸体状の第1
弁体部9aと、供給通孔15を開閉するための鍾体状の
第2弁体部9bとを備えている。針弁9は図示されない
作動機構によりクランク角に追従しく且つ負荷状態に応
じたリフト量で11復作動されるように構成される。第
1弁体部9aは、必要燃料が少イjく1弁9のリフト量
が小ざいとき、即ら、アイドリング時や低負荷時等主唱
口6を開成状態に維持し得る深さで主噴口6に挿通され
る。
他プj、第2弁体部9bは、上記弁座面16にその周方
向に沿って路線接触の状態で盾座され、銅片9の往復動
に常時追従して供給通孔15を開閉するJ、う(ご構成
される。
副噴L117,18はその吸入側がこれら弁N+而16
と第2弁体部9bとの間に形成され主噴L16開成萌に
あっても供給通孔15から燃料が供給される間隙Cに連
通される。そしC1j′イ1〜リングIL′1等噴躬燃
料の量が少い場合にあつCは、これら副噴口17,18
のみから燃料11C404が行われるように構成される
本実施例にあっては、上記提案に係る噴射ノズルの副噴
[」を分割した如く、2つのi+PI IIr、l I
−,117。
18が設けられ、供給通孔15から供給される′1す”
イクル分の燃料を分配しCIIQ IJiJ Jるよう
に4111成される。
このように構成された副噴IJ、117 、 iε3の
うらの一方のUシ111jiiロ17の噴出端17aに
臨まけ゛(燃料灯室11が設(プられる。本実施例にあ
つ(は、ノズル本体13の燃焼室側外壁133aを体重
Jべく折り返され、燃焼室2の内壁2aの一部分を構成
づ−るヒートシール1〜10の爪部10aに形成される
。この燃料灯室11は、副噴口17に相対向リベく聞]
」された有底孔もしくは渦等の四部としく形成され、刷
上い]」17から噴射される霧状の燃料を受容しく歌化
状態ぐ貯留するように構成される。
他プノ、第3図及び第4図に示す如く、他の副噴口18
は、その噴出端18aが燃焼室2内に生成される渦流S
の下流方向の内壁2 aに臨まけて形成され、噴出され
る燃料Fを内壁2aに沿って薄い液膜しどしく流し渦流
Sによる蒸気化・混合気化が抑制されるように構成され
る。またこれら副噴口17.18の噴出GE17a、1
8bは径小に形成され、殊に内壁2aに臨む副噴口18
から噴出される燃料の粒径を細くして液膜1−が蒸発さ
れ易く形成される。即ら、燃料を液膜化し且つその液膜
りを渦流Sの士流側へ流ずことにより、燃料の蒸気化・
混合気化を抑制することができるが、燃料の蒸発か郭し
く損われると燃焼後未燃分としく 1:Il出されるこ
とになるため、液膜しを薄くシ、■つ粒径を細く゛リ−
ることで燃料の蒸気化を補い、これらのバランスをとっ
てHC等の悪化を抑制しつつ緩慢燃焼を達成覆るものC
ある。
次に本発明の作用について述べる。
第3図及び第4図に示ず如く、アイドリング時、低負荷
時にあっては、釧弁9が往復動され第2弁体部9bが燃
料供給孔15を開閉しく間隙Cに燃料を供給づるも第1
弁体部9aは+11イ)口6を開成状態に維持すること
となり、1」ノイクル分の燃料が噴射タイミングに従っ
て各副噴IN 17.18b)ら分配し゛(噴射される
。燃料灯室11に臨む副哨1」17から噴射される霧状
の燃料は灯室11内に受容され、噴射時の燃焼には供さ
れず液化状態C貯留される。ここに貯留された燃料【5
1次υイクルの圧縮上程において、燃料噴射に先☆つ(
圧縮熱にJ、り加熱され蒸気化し−(燃11室2内に流
出されて着火燃焼され燃焼室2内温庶十界に3)°勺し
てぞの後l1rA IJ−1される燃料の着火性を向上
しくン″1火)イれを防lてき、アイ1〜リングn、!
f等の騨?3を11■及的に抑制することかできる。こ
れに際しく、副噴口17から噴射され燃料灯室11に貯
留される燃料…は他の副噴口18に分配されることから
過多となることはなく、ffi¥31噴川前に的確且つ
充分に蒸発されてはどんと完全燃焼させ着火性向上に寄
与さけることかで、3°、燃焼過程で未燃分として残留
プるのをjl及的に抑11−シて1−IC,CO等の悪
化を防止りることか−(さる。これに対して、伯の副噴
口18から噴射される燃料は、噴射後即座に燃焼室2の
内壁2aに広範な薄い液膜1−を形成する。これに際し
て、液膜しの形成方向は渦流Sの下流側、即ち渦流Sの
流れ方向と同方向で・あるから、液膜L ′/)’高?
gな圧縮空気の渦流Sにより内壁2aから剥がされるの
をiiJ及的に抑制できる。しかし、全く燃料の蒸気化
が阻止されるわけではなく、0]噴1」18が径小に形
成されることがら粒径自体が比較的細く、1つ広範囲に
薄膜状に流すので液膜し自体は蒸発し易い状態となって
いる。従って上述した如く前サイクルで貯留された燃料
が圧縮」−稈で燃焼して燃焼室2内の温度を高めること
により、壁面から蒸気化しくくる燃料が着火燃焼され、
緩慢な燃焼プロレスを辿ることになる。このような緩慢
燃焼は更にシリンダ室3内の圧力上背率を押え、騒音・
撮動を抑制できる。これに際しC1内!42aに流れる
燃料は薄膜且つ細粒(あり、トIC等の悪化をこの面か
らも抑制できる。
尚、通富運転から高負荷運転にあ−)(は、ε1弁9に
より主噴口6が開放され渦流SにJ、る12合気化が促
進された状態で燃焼が行われる。これに際しても副噴口
17.18から若干燃料か噴射されることになるが、全
噴射燃お1量に対し少tj′l(あり、月つ又燃焼室2
内は非常に高温となるので悪影響を及ば1ことは4にい
]変形実施例1 第5図及び第6図には、上記実施例の変形例を小されて
いる。
’fr 5 図に: 示16 U) ハ、1 ”) ノ
till l!11 If i 8 C’ I−l的(
!:達成りるものである。この副+1jQ 111ε3
は渦流Sの下流方向に臨ま1IC燃焼室2の内壁2aに
沿うように形成される。またヒー1へシールド10の爪
n1S10 aが、副噴口18から噴射される燃料トを
直ちに付着させて液膜りと成し内9.Y 2 aへと流
すためのガイド面19を構成している。即ち、ガイド面
°19によって内壁2aの一部が副噴口18に延長され
たように<、一ついる。そしてこのガイド面19には、
燃料の流れる方向に治って燃料貯空11が形成される。
この灯室11は、所定量の燃料が貯留されたならば爾後
A−パーツL1−さ−けることになる。本変形例にあっ
′(b上記実施例と同様4f効果を秦りる3、殊に、本
突形例にあっては、噴q・jノス゛ル12.じ−1〜シ
ールド10等の〕叫上土数を削減し4!Iるメリッ]−
がある。まl〔、副噴口18から噴射される燃料を即座
に壁面たるカイ1〜面19に(=J名さI!(流りこと
が(き、上記実施例の如く、燃料が内壁2aに到着する
までの間に渦流Sに巻込まれ−(蒸気化、混合気化する
のを抑制でき、急速燃焼を更に緩和できる。
尚、本発明で採用される燃料噴射ノズル12は、る火性
を向上させるために、主噴口6から燃料を噴射づる前に
予行nQ用を行う所謂パビントウ・ノズルパど類似づる
が、その作用・効果を全く異にするもの(゛ある。ビン
トウ・ノズルがその副噴1」を渦流の上流側に臨ませて
主噴口からの噴射前予め燃料を噴射しその混合気化を促
進さ′t!(♀1火t(を向上させる機能を有づるに対
しく、本発明に採用されるノス゛ル12の副噴口18は
ノ′イトリング11、Y等の燃料噴射用どして機能し、
且つ渦流S (7)上流側の内壁2aに沿って混合気化
を押える燃料の油膜[、を形成刃るものである。
第6図に示づものは、上記変形例(示したガイド面19
をノズル本体13の燃焼省ご側外M” ’I 3 aを
隆起拡張して形成したものである。本変形例にtar>
っ【は、副噴1」18が形成されるノズル本体13にカ
イト而19を一体的に形成づるの(、製作[−はカド面
19に沿っ−(副+1111−118を穿設(・さ、粘
1衰が要求される副I貞口18と刀イド面19どの接続
部を的確且つ清らかに加I 7することがC′さる。
本変形例にあっても上記実施例と同様な効果を炎りるこ
とは勿論−(ある。
r発明の効果] 以上要り−るに本発明によれば、次の如さ優れた効果を
発揮づる。
1))lイドリング時、低負荷時等に燃料を噴射ざける
ための副nj’i oを設(プるど共に該副噴口から噴
射される燃料の一部を貯留する燃料貯掌を設り、法灯?
〆の燃わ1を次サイクルの燃料噴射1)q、圧縮上程に
おいて燃焼寮内の温j臭上昇に寄与さUるようにしたの
で、可及的に着火遅れを防止でき騒音・振動を低減させ
ることかてさる。
2 ) Jj タ副++th u ノ+1r1射端を燃
焼室内壁に臨ませ、これより囁則される燃料を内壁に沿
って流しく液膜を形成さUるようにしI〔の−(゛、過
剰な蒸気化・ン昆合気化を抑制して順次緩慢な燃焼を達
成−(き、この面からも騒音・振動を大幅に イL(ン
戚 で゛ さ る 、。
3)更に、副噴1−1から噴射される燃料を分配し、燃
料計室内の燃料過多に阜く過剰な蒸発燃焼割り合いを低
減ぐきるとともに、可及的に広範囲に細粒化した。(I
7い液膜を形成してその蒸発化を補うことかぐさ、可及
的に未燃分の発生を押え(l−1c、GO′8の悪化を
抑止できる。
4)構造が簡単で容易に採用し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示1側断面図、第2図は検討された実
施例を承り側断面図、第、′3図は本発明の好適一実施
例を示す側断面図、第4図は第3図の要部拡大断面図、
第5図及び第6図(よ変形実施例を示丈側117i面図
である1゜図中、2は渦流燃焼室、28はぞの内壁、(
5は■−噴口、11は燃早貯卒、12はII(’l川用
ズル、17.18は副噴[」、17a、18a4まイれ
らの噴出端、「は燃料、Sは渦流(゛ある。。 狛許出騨1人  いり)′自勅中株、1(会着代理入弁
1!lj :j二  絹    谷    イ1、  
  Al1図面の浄書(内容に変更なしン 第1図 第5図 手続ネ山j−E山 (自発) 昭和58年6月2日 特61庁長官  才°1 杉 和 人 殿1、事イ′1
の表示   ′lχ“■願昭58−76388号2、発
明の名称 渦流燃焼室式ディーゼル機関 3、補正をする者 事件どの関係  特%Jf出願人 (017)  いづ)自動車株式会社 4、代理人 郵便番号 105 東≦シ都港侶S若1丁目6番7月 愛若山弁護士ビル 自   発 6、袖Wのえj象 明細書く特iイI請求の範囲の項1発明の詳細な説明の
項及び図面の簡単な説明の項、但し発明の名称の項は変
更せず) 7、補正の内容 (1)明細書全文を別報の通り訂正。 明    細    書 1、発明の名称 渦流燃焼室式ディーゼル機関 2、特許請求の範囲 (1)渦流燃焼室内に燃料を1li4射さ−1るための
二1−噴「]を有する噴射ノズルを設り、咳唱剣ノズル
にその主噴10から分岐させ低負荷114雪に主唱[」
を閉じて開放される副噴口を設(プると共に、[記燃焼
室内に、上記副噴口から噴射される燃料の一部を受容し
−(貯留し、次の汀線行程で蒸気化さVつつ流出させる
燃料灯室を形成し、L;1ピ副噴口の1β出端を上記燃
れ1貯室と上記渦流の十流り向の上記燃焼室の内壁とに
臨まけたことを特徴どづる渦流燃焼室式ディーげル(幾
関。 (2)上記副噴口が上記燃料灯室どり、1ピ渦流の1・
流方向の上記燃焼室の内壁とにそれぞれ臨むように分割
された前記特許請求の範囲第1項記載の渦流燃焼室式デ
ィーゼル機関。 (3)上記燃料灯室が上記副噴口の噴出端が臨む上記燃
焼室の内壁に設けられた前記特許請求の範囲第1項乃’
+2 ui 2 JΩ記載の渦流燃焼室式ディーゼル機
関。 (/l )−1記燃’A”+ lti’シfミか上記副
噴口から一ヒ記渦流の1・流方向にuri IIJ(さ
れる燃料の流れる上記燃焼室の内壁に設(〕られた前記
特許請求の範囲第1項乃1ミ第3項記載の渦流燃焼室式
ディーピル機関。 (5)上記燃お1貯室か上記燃焼室の内壁に聞l」され
た洋冒こよつ(形成された前記特許請求の範囲第1項乃
至第41im記載の渦流燃焼室“へjイーげル(幾関。 3、発明の詳細な説明 [発明の技術分野] 本発明は渦流燃焼室式ディーゼル機関に係り、1、fに
、ラノイ1〜リング時、低負荷時においで、その燃焼を
緩慢にして開音や振動を人1」に低減しつつHC,GO
等の生成を可及的に抑止てぎる渦流燃焼至式−J5イー
ピル機関に関づる。 [発明の技術的前頭とその問題点1 一般に渦流燃焼室式ディーゼル機関は、第1図に示づよ
うにシリンダヘッド1内に渦流燃焼室2が区画形成され
ている。この燃焼室゛2は、シリンダノ1」ツク(図示
せず)に形成されたシリンダ室3に連通されており、ビ
ス1ヘンの十γ昌こよ−)(二流入りる圧縮空気の渦流
Sをl:1・成りる。また燃焼室2には、その寮内に燃
料トを噴1,1;J Jるための燃料噴射ノズル4が設
けられ(いる。イしく−++、(:)用ノズル4から噴
射された燃お1):(ま渦流S(こよ−)(混合気化が
促進され、圧縮熱にJ、り着火され燃焼される。 ところ(・、従来にあっては、IIf″l IIJ−1
される燃料の霧化・蒸気化か良好で・ないと着火iYれ
か生り゛るという問題かあった1、この椙火貯れは、着
火か遅れるために多くの燃料熱気かでさくイ″1火と同
118冒ご爆発し、忽激な燃焼が起つ(シリング全°3
内のjiカートテア率を01め、大きなIEE力波を牛
しさけ(イの月力波がピストンやシリンタ檗でSに1Φ
I撃をlノえ−(騒昌・i)<勅を発生させることにな
り、殊に7/イトリング哨等にあっては、体感上もりr
ましいしので【Jない。 このJ、うな実情に鑑み本発明者は、第2図に示寸よう
な渦流燃焼挙式ディーゼル機関を考えている。 第′1図に示したような単一噴口5を有する噴射ノズル
4tこ代え(、燃焼室2には主唱口6と、これより分岐
さ「て形成された1つの副哨ロアとを右づるljl’j
射ノズル8か設りられている。この噴射ノズル8は、ア
イドリング時、低負狗時等少量の燃料で足りる場合に、
主唱口6を閉じた状態で副弁9を往復動さゼる(二とに
より、副噴1」7のみから燃卑ミ(1:を噴射Jるよう
(こ構成されている。他方、この噴射ノズル8を囲繞し
て高温4「シリンタl\ツド1からの熱伝達を防止する
ための筒体状のビー1〜シールド10に(よ、燃焼室2
の内壁2aを形成づるど共に嗅剣ノスル8を係止するた
めの爪部1Qaに副1嗅1」7に相対向するように臨ま
ぜて燃料貯¥11が形成される。この燃料灯室11はシ
フイドリング時等、副噴ロアから霧状にlli剣される
燃料Fを一部受容して液化状態(゛貯留づ゛るように構
成され、その周辺に飛散される燃料は渦流Sによって混
合気化されて即座に燃焼に供される。そしで、燃料灯室
11に貯留された燃料は未燃のまま残し、次1ナイクル
の汁縮行稈に(13いC燃お1噴124に先立つ(圧縮
熱により着火燃焼さU(燃焼至′2内温度の上昇に寄与
さけ、再び副噴1」7から++(HQ、lされる燃料の
着火性を向上さび−(ね大JiれをVJ、+l−(。 ようとりるbのである。 しかし本提案にあっても、lt]”t’i ’I 1へ
の貯留j11が過多であると液化状態の燃料を蒸気化さ
け(燃焼さけ−る割合が高くなり過ぎ、燃料哨q・j前
に仝(燃焼に供されるべき貯留燃オ′31の一部が燃焼
過程(こJ5いCも比較的低温度て゛滞留し、未燃分と
しC燃焼゛全2からシリンダ室31\と流出し−(イの
まま回出されることが考えられ、l−(CやCOを悪化
さくiることが懸念される。 [ff、明の目的」 本発明は上述した如き問題点に鑑み(01案されたもの
であり、その目的は、7/イ1〜リングlI、I、、低
て’A (:j it;’+等にi15い−C,1−1
c等の悪化をi」J及的に:ロ1制しつつ噴射される燃
料の蒸気化をゆっくり行なわ已、その燃焼を緩慢にして
g昌や振動を大rl」に低減Cさる渦流燃焼室式ディー
げル機関を捉イj(づるにある。 [発明の実施例] 1ス]・に本発明の好適一実施例を添付図面に従つ(詳
述づる。 第3図に示刀J、う(こ、2はシリンダヘラ1−′1内
に区画形成されlこ渦流燃焼室であり、この燃焼室2に
はJ。L&i 閉気の渦流Sか生成されると共にその寮
内に燃わ1をl11’−> 84するための燃料噴射ノ
ズル12が設E〕られる。この哨則ノスル12は、その
外h2を形成覆るノズル本体13か燃焼室2内に連通さ
れた円筒体状の取イ・口」孔部14にヒートシール1〜
10を介しく装盾され、その燃焼空側外檗13aはじ一
1〜シールI〜10の折り返された環状の爪部10aに
係止される。このノズル本体13の内側には、第4図に
承りように燃わ1ポンプから燃料が圧送される燃料供給
通孔15が形成され、この供給通孔15は、燃焼室2側
に順次縮径された錘体面状の弁片面]6を介し・て、燃
焼室2内に燃料を噴口・1?lべく形成された主唱口6
に連通される。まlこ弁片面16の途中には、主11r
)口6から分岐さし!(ノズル本体13の径方向外方へ
化較的径小なn1噴1ニド17.18が形成される。こ
のJ、うに形成されたノズル本体13内には、供給通孔
15側から主唱1」6に亘って(1弁9が設置Jられる
、。 斜弁9は、主に主1lr)1」6を開閉覆るだ必の輔1
木状の第1弁体部9aと、供給通孔′1巳)を開閉(J
るための♀■体状の第2弁体部9()とを備えCいイ)
、。 i1弁9131図示されない(’I動機構にJ、リクノ
ンク角に追従しく且つ負荷状態に応じ(リノt−tt+
c1」ist作動されるように構成される。第′1ブ?
体部9;iiよ、必要燃料が少なく4弁9のリノ1へ早
か小さいどさ、即ら、アイドリング1(青や低角イI+
1時簀1 +++’コl−l Gを開成状態に紺持し得
る深さで主0131」6に挿通されイ)。 他り、第2弁体部g 5は、上記弁P1・ir+i 1
6にイの周yノ向に冶つ゛て路線接触の状態(゛着P]
fされ、εf フj゛0の41復動に常口1追従して供
給通孔1!5を開閉りるように構成される。 酵11ICi口17.18はその入口側かこれら弁片面
16と第2弁体部9bとの間に形成され+110口6開
成時にあっても供給通孔15から燃料が供給される間隙
Cに連通される。そして、アイドリンク特等噴射燃料の
量が少い場合にあっては、これら副噴口17.18のみ
から燃料噴射が行われるように構成される。 本実施例にあっては、上記提案に係る噴射ノズルの1噴
]」を分割した如く、2つの副噴口17゜18が設置J
られ、供給通孔15から供給される1ザイクル分の燃料
を分配して噴射するよう【こ構成される。 このように構成された1噴L]17,18のうちの一方
の副噴LL117の噴出端17aに臨ませて燃料灯室1
1か設りられる。本実施例にあっては、ノズル本体13
の燃焼室側外壁13aを係止すべく折り返され、燃焼室
2の内壁2aの一部分を構成づるヒートシールド10の
爪部10aに形成される。この燃′X31貯室11は、
1噴D 17に相対面すべく間口された有底孔もしくは
溝等の凹部として形成され、9]噴L117から噴射さ
れる霧状の燃料を受容して液化状態で貯留するように構
成され使方、第3図及び第4図に示J如く、他の副1j
ii[118は、その噴出端18aが燃焼室2内に生成
される渦流Sの下流方向の内壁2aに臨ませ(形成され
、噴出される燃料Fを内壁2aに沿って助い液膜りとし
て流し渦流Sによる蒸気化・混合気化が抑制されるよう
に構成される。またこれら副噴口17.18の噴出端1
7a、18aは径小に形成され、殊に内壁2aに臨む副
111°1018からHC1出される燃料の粒径を細<
シ(液膜1−が蒸発され易く形成される。即ち、燃料を
油膜化し且つぞの11夕膜りを渦流Sの下流側へ流・J
ことにより;燃オニ1の蒸気化・混合気化を抑制り−る
ことがて込るか、燃21の蒸発か著しく損われると燃焼
後未燃分どじ(排出されることになるため、液膜[をよ
りくシ、月つ粒径を細く覆ること′(燃お1の蒸気化を
補い、これらのバランスをとっ(FIC′!9の悪化を
抑制し−)つ緩慢燃焼を達成1−るものである、。 次に本発明の作用について述へる。 第3図及び第4図に示ず如く、)′イドリング前、低負
伺11、冒こあっては、■弁9が往復動され第2弁体部
9bか燃料供給通孔15を開閉して間隙Cに燃料を供給
するし第1弁体部9aは主唱u6を開成状態に組積づる
こととなり、1リイクル分の燃わ1は各1噴LII7,
18から分配しU II)j則される。 燃料貯4ご11に臨む副110日17から噴射される霧
状のビ料は貯’?i2 ’l ’I内に受容され、噴射
時の燃焼には供されず液化状態で′貯留される。ここに
貯留された燃料tJ次すイクルの汁縮行稈において、燃
J:111r、l !J4に先−ンつ(圧縮熱により加
熱され蒸気化しく燃焼?1=、 2内に流出され−(−
/T火燃焼され燃焼全2内り、:、 +a +ν昌こW
 ’−Jしくその後噴射される燃料のrj大竹を向j−
シCン1火近れを防1Fでき、アイドリング時等のj7
i音をiJ及的に抑制することができる。 これに際しく、1噴1」17から噴射され燃料灯室11
にlrj’留される燃料量は伯の副1i’i口18に分
配されることから過多となることはなく、燃料噴射萌に
的確1」つ充分に蒸発されてほとんど完全燃焼ざし着火
性白土に奇勺さけることができ、燃焼過程−c未燃分と
して残留づるのを可及的に抑止し−C1−IC,Co宿
の悪化を防止することかで゛きる。これに対しく、(I
!!の1噴1」18からlIC3則される燃料は、噴射
後即座に燃焼室2の内壁2aに広範な薄いl;i膜1−
を形成する。これに際しC,液膜りの形成方向は渦流S
の下流側、即ち渦流5(1)流れ方向と同方向であるか
ら、油膜しか高温なI:E 1lii空気の渦流Sによ
り内壁2aから剥がされるのを可及的に抑制できる。し
かし、全く燃料の蒸気化が田由されるわけではなく1.
副噴口18が径小に形成されることがら粒径自体が比較
的細く、14゛つ広範囲に簿膜状に流1ので液膜し自体
(ま蒸発し易い状態と41つ−(いる。従;゛C上述し
た如く前リイクル(貯留された燃料が圧縮行程で燃焼し
く燃焼室2内の温1哀を高めることにより、甲面から熱
気化しくくる燃料が孔大燃焼され、緩慢な燃焼ブ1.1
セスを辿ることになる。このような緩慢燃焼は更にシリ
ング室3内の圧力上背率を押え、層高・振動を抑制(゛
さる。これに際して、内q 2 ijに流れる燃料はa
9膜且つ細粒であり、HC等のg化をこの而からし抑制
′Cきる。 尚、通1i運転から高負向運転にあっては、針弁9にJ
、り主11ij Ll Gか開放され渦流Sによる混合
気化が促進された状(さく−’燃焼が行われる。これに
際しくb副’f、!LI i 7 、18カラ若干燃料
カ噴躬すhることになるが、全噴9A燃料量に対し少量
であり、且つ又燃焼′¥12内(31非常(こ高温とな
るので悪影響を及ばづことはない。 [変形実施例1 第5図及び第6図には、上記実施例の変形例か示され(
いる。 第5図に承りものは、′1つの副噴1」18で本発明を
達成りるもの(ある。この副(噴口1B(よ渦流Sの下
流方向に臨まゼて燃焼室2の内壁2aに沿うように形成
される。またヒー1へシールド10の爪部10aが、副
噴口′18から噴射される燃料Fを直ちに付盾ざl!(
液膜しと成し内壁2aへと流Jための刀イド面′19を
構成している。即ち、カイト而19によつ−(内壁2a
の一部が副噴口18に延長されたようになっている。そ
してこのガイド面19には、燃料の流れる方向に沿って
燃料計′芋11が形成される。この貯゛・iパ11(,
1、所’、11 )it LJ)燃料か貯留された4「
らば爾後7づ−ハーノ1.1− さUることになる。本
変形例にあつ(も−ト)e実施例と111様な効果を秦
する。殊に、本変形1シリにあ・) (1,−1、噴射
ノズル12.ヒートシール1〜10’6の加11数を削
減し得るメリッ1へがある。、また、副11C)11′
18から噴!=Jされる燃わ1を即座に壁面たる万イト
面′19に付着さぜ−(流づことが(さ、上記実施例の
如く、燃わ1か内壁2aに到達づるま(゛の間にd・”
・1流Sに巻込まれ−C蒸気化、混合気化りるのを抑制
(き、急速燃焼を更に緩和でさる。 尚、本発明て採用される燃お11貞川ノズル゛121よ
、ンl火性を向上さけるために、J哨(−16から燃料
を116川りる前に予行噴射を?うう所謂″ビン1ヘウ
・ノズル″と類似するが、その作用・’4ノ宋を全く5
”Ijにりるものである。ビン1−ウ・ノズルかその副
1+、C口1を渦流の上流側に臨まけて主唱(」からの
鳴ql前予め燃わ1を哨剣しその混合気化を促進さけて
71火1′1゜を向上させる機能を有するに対し−(、
本発明に採用されるノズル12の副噴口18はアイドリ
ング時等の燃ね噴射用としcm能し、且つ渦>&Sの下
流側の内壁2aに治つ−(混合気化を抑える燃料の液膜
1−を形成Jるしのぐある。 第6図に示づしのは、上記変形例で示した万イド面19
をノズル本体13の燃焼室側外壁13aを隆起拡張し−
(形成したしのである。本変形例にあっCは、副ut:
i +−+ 1Bが形成されるノズル本体13′に刀イ
1−面1つを一体的に形成づるのぐ、製作トはカイト而
′19に沿・)−C副1嗅1ニド1εうをg設(・き、
精庶が要求される副+1ii口18とガイド面19との
1と続部を的確I]つ滑らか(こ加」リ−ることかでさ
る。 本変形例にあつ(b上記実施例と同様な効果を炎りるこ
とLJ Il/I論C・ある、。 [発明の効果] 以]殆するに本発明によれば、次の如き優れた効果を発
揮りる。 ’I ) j’イ1−リングl+、’l、低負伺時等に
燃料を噴+114さけるjこめの副uQ IJを設りる
と共(C該副噴口から+@剣される燃料の一部を貯留J
る燃料灯室を設り、該灯室の燃料を次サイクルの燃料噴
射前、圧縮行程において燃焼室内の温喰十背に?+T 
’UさVるJ:うにしたの−〇、可及的に着火遅れを防
止て゛き騒音・振動を低減させることが(′きる。 2)また副噴口の噴射端を燃焼室内壁に臨まけ、これよ
り噴射される燃料を内壁に沿つ(流し−(H膜を形成さ
せるようにしたので、過剰41魚気化・混合気化を抑制
して順次緩慢な燃焼を達成でき、この面からL)騒?4
・振動を太幅に低減できる。 3)更に、副噴1」から噴射される燃料を分配し、燃料
貯室内の燃わ1過多に基く過剰な魚介燃焼割り合いを低
減でさるとともに、OJ及的にI11範囲に細粒化した
訃い液11Aを形1i191−(その蒸発化を補うこと
かてき、iり及的に未燃分の5’(1生を抑えvl−1
c、Go等の悪化を抑11−(さる。 4)構造/)−簡単て゛容易に採用し15する1゜4、
図面の簡単な説明 第゛1図は従来例を示す側断面図、第2図は検nJされ
た実施例を示す側断面図、第3図は本光明のりf適−実
施例を承り側断面図、第4図は第3図の要部拡大断面図
、第5図及び第6図は変形実施例を承り側断面図C・あ
る。 図中、2は渦流燃焼7fZ、2aはその内壁、6はJ 
ar+ + +、′11は燃料yJ′全゛、12は鳴剣
ノスル、17、18は副噴1、−1、i7a、18aは
それら0月石出端、F(よ燃料、Sは渦流である。 1、“I i1’l出願人  いす・自動車株式会ネ1
代理人弁理士 絹  谷  信  願 手続ネ…正書(方式) %式%] 2、発明の名称   渦流燃焼室式ディーゼル機関4、
代理人 郵便番号 105 東京都港1ス愛宕1丁目6番7号 昭和58年8月30日 (発送1:I)6、補正の対象 図  面 7、補正の内容 (1)別紙のごとく適正な図面を提出する。 8、添付図面の目録 (12図 面        1通

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)圧縮空気の渦流を生成すると共に、該渦流と噴射
    される燃料とを混合して着火燃焼させるための渦流燃焼
    室をイ:j′?lるディーゼル機関において、上記燃焼
    室内に燃料を噴射させるための主唱Llを4−iづる噴
    射ノズルを設け、該@銅メダルにその主噴口から分岐さ
    せ低負荷時等に主唱L1を閉じて開放される副噴口を設
    けると共に、−V記燃焼室内に、上記副噴口から噴射さ
    れる燃お1の一部を受容して貯留し、次の圧縮工程で蒸
    気化させつつ流出させる燃料灯室を形成し、上記副噴口
    の噴出端を上記燃料灯室と上記渦流の下流方向の上記燃
    焼室の内壁とに臨ませたことを特徴と°りる渦流燃焼室
    式ディーゼル機関。
  2. (2)上記nν1哨口が上記燃料灯室と上記渦流の下流
    り向の上記燃焼室の内壁とにそれぞれ臨むように分割さ
    れた前記特許請求の範囲第1項記載の渦流燃焼室式ディ
    ーゼル機関。
  3. (3) 、1:記燃料貯室が上記副噴口の噴出端か臨む
    上記燃焼室の内壁に設けられた前記特品′1晶求の範囲
    第1項乃至第2項記載の渦流燃焼室式ディーゼル機関。
  4. (4)上記燃料貯全が上記副噴口から一1記渦流の下流
    方向に噴射される燃料の流れる上記燃焼室の内壁に設け
    られた前記特許請求の範囲第1項乃至第3項記載の渦流
    燃焼室式ディーゼル機関。
  5. (5) Jx記燃料貯室が上記燃焼室の内壁に間口され
    た溝によって形成された前記特許請求の範囲第1項乃至
    第4項記載の渦流燃焼室式ディービル機関。
JP7638883A 1983-04-30 1983-04-30 渦流燃焼室式デイ−ゼル機関 Granted JPS59201921A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4754733A (en) * 1986-02-12 1988-07-05 Sulzer Brothers Limited Fuel injection device for reciprocating internal combustion engine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5841218A (ja) * 1981-09-04 1983-03-10 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 圧縮着火式内燃機関の燃焼促進装置

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