JPS6149117A

JPS6149117A - 圧縮着火機関

Info

Publication number: JPS6149117A
Application number: JP59171198A
Authority: JP
Inventors: Kishichiro Haruyama; 晴山　喜七郎
Original assignee: HARUYAMA JIKOU KK
Current assignee: HARUYAMA JIKOU KK
Priority date: 1984-08-17
Filing date: 1984-08-17
Publication date: 1986-03-11

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】ａ、産業上の利用分野本発明は、ディーゼルエンジン等の如き圧縮着火機関に
関するものである。

ｂ、従来の技術圧縮着火機関の型式は、直接噴射式、予燃焼室式、渦流
室式、空気室式に大別される。しかし、何れの燃焼方法
においても、液体燃料を燃焼室等に直接的に噴射するよ
うにしているので、噴射された液体燃料が充分に気化し
て空気との均一な混合気体が形成される前に、圧縮着火
燃焼が開始されてしまう、このため、燃焼室内に未燃焼
ハイドロカーボンが化学反応にて生成され、圧縮着火機
関から黒煙が排出されることとなり、燃焼効率が悪く、
しかも空気汚染の一因となっていた。

Ｃ０発明の目的本発明は上述の如き実状に迄みて発明されたものであっ
て、その目的は、着火温度より低い温度の環境の中で供
給燃料と空気との均一な混合気体を予め形成してこの混
合気体を燃焼室に導くように構成することによって最適
状態の下での運転を可能にし、排出ガス中に含まれる黒
煙を大巾に減少させるようにした圧縮着火機関を提供す
ることにある。

ｄ１発明の構成本発明の特徴は、Ａ、燃焼室に関連して設けられた弁体と、Ｂ、前記弁体
の動作に応して前記燃焼室に選択的に連通される気化室
と、Ｃ１＠記気化室に液体燃料を供給する燃料供給手段と、Ｄ、前記気化室の内部に配設された加熱手段と、をそれ
ぞれ具備し、前記燃料供給手段から供給される液体燃料
を前記気化室において前記加熱手段にて加熱することに
より気化させて空気との混合気体を形成した後に、前記
弁体を往動させることによって前記混合気体を前記燃焼
室に導くようにしたことにある。

ｅ、実施例第１図は本発明を適用した圧縮着火機関の一実施例を示
すものであって、この圧ｗｉ着火機関１はシリンダ部２
とヘッド部３とから構成されている。

シリンダ部２のシリンダ本体４には主燃焼室Ａが形成さ
れており、ヘッド部３のヘッド本体６には予燃焼室Ｂが
形成されている。そして上述の主燃焼室Ａと予燃焼室Ｂ
とは、ヘッド本体６に形成された噴出口８を介して互い
に連通されている。

またへノド本体６には、予燃焼室Ｂに連通する開口９が
設けられ、この間口９内にキャップ状の弁受は部材１０
が嵌合配置されている。すなわち、この弁受は部材１０
に形成されたフランジ部１０ａがガスケット１１を介し
てヘッド本体６の段部１２上に載置され、リング状ネジ
部材１３にてヘッド本体６にネジ締め固定されている。

そして、上述の弁受は部材１０にはスリーブ状のガイド
部材１４が嵌着されており、このガイド部材１１内に気
化形成弁１５の軸部１５ａが長手方向（上下方向）に摺
動自在に貫通配置されている。なお第１図において、１
６は前記軸部１５ａの周面に嵌着されたリングである。

また、気化形成弁１５は、前記軸部１５ａと、この軸部
１５ａの下端に一体成形された弁体１５ｂと、軸部１５
ａの上端に取付けられたカム受は仮１７とから成ってい
る。そして、前記軸部１５ａ内にはヒーター１８が配設
され、ヒーター１日のリード線１９が外部に引き出され
ている。さらに、前記軸部１５ａには弁体１５ｂの側の
一端部に中空部から成る気化室Ｃが形成され、この気化
室Ｃの内部に既述のヒーター１８が延設されている。ま
た、気化室Ｃには、弁体１５ｂに形成された凹部１５ｃ
に対応して、複数のフィン２０が設けられている。

一方、気化形成弁１５は、バネ受は部材２１ａ、　２１
ｂ間に配設された圧縮コイルバネ２２によって常時上方
へ附勢されており、弁体ｔｓｂは上動時に弁受は部材１
０の受面１０ｂに宕着係合するように構成されている。

しかして、弁体１５ｂの上動に伴い、気化形成弁１５の
軸部１５ｂ及び弁体１５ｂと、弁受は部材１０とにより
リング状中空部から成る活性室りが形成されるようにな
っている。

また、ヘッド本体６には燃料供給弁２４が配設されてお
り、この弁２４の燃料供給部２５が前記活性室り内に配
置されている。そして燃料供給部２５に対応する前記軸
部１５ａの一部に連通口２６が形成されており、この連
通口２６を介して気化室Ｃと活性室りとが互いに連通し
ている。さらに、前記軸部１５ａの周囲には連通口２６
とは別に、気化室Ｃと活性室りとに連通する複数の小径
の連通孔２７が形成されている。

一方、気化形成弁１５に設けられたカム受は板１７に対
応して回転カム２８が設けられており、回転カム２８の
回転に伴って気化形成弁１５が圧縮コイルバネ２２の附
勢力に抗して下動されるようになっている。なおこの際
、ネジ部材１３に一体成形されたガイド部１３ａのガイ
ド′ａ１３ｂに、バネ受は部材２１ａに植設されたピン
２９が上下方向に摺動可能に係合されているため、気化
形成弁１５が回転することなく上下動し得るように構成
されている。

また、第１図においては図示省略したが、シリンダ本体
４の主燃焼室Ａ内にはピストン３０が摺動自在に配設さ
れると共に、ピストン３０とクランク軸３１とがコンロ
ノド３２を介して互いに連結されている（第２図参照）
。なお第２図において、３３は吸気弁、３４は排気弁で
ある。

次に、本発明の圧縮着火機関１の動作に付き第２図を参
照して説明する。

まず、第２図（Ｉ）はクランク角度がＯ＠〜１８０６（
上死点から下死点）までの間における動作を示すもので
あって、吸気弁３３は開状態、排気弁３４は閉状態にさ
れる。一方、気化形成弁１５は閉状態にされ、燃料供給
弁２４から液体燃料が活性室り及び気化室Ｃに供給され
る。しかして、活性室りを介して気化室Ｃ内に供給され
た液体燃料はヒーター１８によって加熱されて気化が開
始される。この際気化室Ｃには予燃焼室Ｂ内の熱がフィ
ン２０を介して伝達されることに加えて、気化形成弁１
５の軸部１５ａに小径の連通口２７が設けられているの
で、供給燃料の活性化が一段と助長される。

次いで、クランク角度で１８００〜３６０６の間は第２
図（Ｉりに示す如（、吸気弁３３．排気弁３４及び気化
形成弁１５は各々閉状態となされ、圧縮工程が行なわれ
る。この際、気化形成弁１５の気化室Ｃ内の燃料が充分
に気化されて空気（酸素）との適度な混合気体がクラン
ク角度で例えば２７９°〜３３０　’の間に形成される
。

しかる後、クランク角度が３６０６になる直前に気化形
成弁１５が回転カム２８にて押圧されて第２図（ＩＩり
に示す如く開状態になる。なお、吸気弁３３及び排気弁
３４は共に閉状態のままである。しかして、気化室Ｃ及
び活性室り内で予め充分に気化した混合空気が予燃焼室
Ｂ内に入り込み、さらに噴出口８を介して主燃焼室Ａへ
噴射される。これにより、主燃焼室Ａ内の圧縮された熱
源に混合気体が供給され、クランク角度で３６０６の付
近で燃焼が開始される。そして、クランク角度が５４０
°になった時点で気化形成弁１５が回転カム２８と圧縮
コイルハネ２２との協働作用にて再び閉状態とされ、燃
焼工程が終了する（第２図（ＩＶ）参照）。

次いで、第２図（Ｖ）に示す如く排気弁３４が開状態に
なり、クランク角度で５４０　’〜７２００の間に主燃
焼室Ａ及び予燃焼室Ｂ内の排ガスが排気弁３４を介して
外部に排出される。

以上のような一連の工程が繰り返して行なわれ、クラン
ク軸３１の回転駆動が行なわれる。

上述の如き圧縮着火機関１によれば、気化室Ｃ及び活性
室り内において液体燃料をヒーター１８にて充分に気化
させて空気との混合気体を形成し、この理想的な混合気
体を予燃焼室Ｂ及び主燃焼室Ａに供給して爆発、膨張さ
せるようにしたので、燃料の完全燃焼を行なわしめるこ
とができ、排ガスに含まれる黒煙を大幅に低減化できる
。

以上、本発明の一実施例に付述べたが、本発明は既述の
実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想
に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

例えば、気化室Ｃを弁１５と別個に形成し、弁１５の開
動作に応じて気化室Ｃと主燃焼室Ａとが連通ずるように
構成してもよい。

、発明の効果以上の如く本発明は、液体燃料を気化室において加熱手
段にて加熱することにより気化させて空気との混合気体
を形成した後に、弁体を開くことによって前記混合気体
を燃焼室に導くように構成したものであるから、液体燃
料を直接的に燃焼室に供給するようにした従来の圧縮着
火機関に比べて、圧縮比が比較的低くても供給燃料の着
火遅れが無視できるほど非常に短いため、排ガス中に含
まれる黒煙の低減化、窒素酸化物の低減化、ディーゼル
ノックの低減化及び機関の小型軽量化を図ることができ
る。

また、本発明の圧縮着火機関によれば最適の状態で作動
できるので、液体燃料として重油やアルコール等の安価
な燃料を使用することができ、経済性の点で有利である
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明を適用した圧縮着火機関の一
実施例を説明するためのものであって、第１図は圧縮着
火機関の断面図、第２図（１）〜（Ｖ）は圧縮着火機関
の動作状態を経時的に示す概略断面図である。１・・・圧縮着火機関、　　　　　　１５・・・気化形
成弁、１８・・・加熱手段としてのヒーター、２４・・
・燃料供給弁、２８・・・回転カム、　　　　　　　　
　３１・・・クランク軸、３３・・・吸気弁、　　　　
　　　　　３４・・・排気弁、Ａ・・・主燃焼室、　　
　　　　　　Ｂ・・・予燃焼室、Ｃ・・・気化室、　　
　　　　　　　Ｄ・・・活性室。

Claims

【特許請求の範囲】Ａ、燃焼室に関連して設けられた弁体と、Ｂ、前記弁体の動作に応じて前記燃焼室に選択的に連通
される気化室と、Ｃ、前記気化室に液体燃料を供給する燃料供給手段と、Ｄ、前記気化室の内部に配設された加熱手段と、をそれ
ぞれ具備し、前記燃料供給手段から供給される液体燃料
を前記気化室において前記加熱手段にて加熱することに
より気化させて空気との混合気体を形成した後に、前記
弁体を往動させることによって前記混合気体を前記燃焼
室に導いて燃焼させるように構成したことを特徴とする
圧縮着火機関。