JPS6210432Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、渦流室式デイーゼルエンジンの燃焼
室の改良に関し、詳しくは渦流室と主室を結ぶ主
噴孔のほかに副噴孔を設けて燃焼を改善するよう
にした燃焼室の改良に関する。

高速デイーゼルエンジンに適した燃焼室として
渦流室式が知られているが、その燃焼性状をさら
に改善する目的で、第１図および第２図に示すよ
うなものが提案されている（例えば特開昭51−
105509号）。

これを説明すると、渦流室１はシリンダヘツド
２とその下面から嵌合した口金３との間に略球状
に形成され、主噴口４と比較的小径の副噴口５と
を介して主室６に連通している。

主噴口４は渦流室１に対し接線方向に形成し、
燃焼時の渦流室１からのガス噴流を主室６の中央
方向に噴出させるようにしてある。これに対し
て、小径の副噴口５は渦流室１に面した燃料噴射
弁７の噴射中心軸と略一致させて形成し、着火遅
れの間に噴射燃料の一部を主室６へと流出させる
ようにしてある。

このような燃焼室によれば、渦流室１だけでな
く、副噴口５を介してガス流動の穏やかな主室６
にも燃料が供給され、双方で燃焼が進むので、噴
射燃料の全量を渦流室１のみに供給して燃焼させ
た場合と較べて空気利用率が高まり、その結果燃
焼性状が改善できるという利点がある。

ところで、このような燃焼室では圧縮行程終了
直前において、既に述べたように渦流室１で燃焼
した高温のガス噴流が主噴口４を通るのに対し、
副噴口５には比較的温度の低い未燃の燃料蒸気も
しくは未蒸発の燃料液が流れるため、主噴口４と
副噴口５との間に著しい温度差を生じ、この部分
に熱応力が集中して亀裂（第２図参照）や破損を
生じるという問題点がある。

この考案はこのような従来の問題点に着目して
なされたものであり、主噴孔と副噴孔を有する渦
流室式デイーゼルエンジンにおいて、これらの両
噴孔の最も接近する側の内壁面同士を同一曲率で
形成することにより、上記問題点を解決すること
を目的としている。

以下、この考案を図面に基づいて説明する。

第３図、第４図および第５図はこの考案の一実
施例を示すものである。まず、構成を説明する。

第３図において、１１はシリンダヘツドであ
り、このシリンダヘツド１１はシリンダブロツク
１２上に固定され、シリンダ孔１３を閉止してシ
リンダ孔１３内でピストン１４との間に主燃焼室
１５を画成している。シリンダヘツド１１には口
金部材１６が嵌入、固着されており、この口金部
材１６とシリンダヘツド１１とには略球状の渦流
室１７が形成されている。また、１８はシリンダ
ヘツド１１に取り付けられた燃料噴射ノズルであ
り、この燃料噴射ノズル１８の先端部は渦流室１
７に臨むように配設されている。口金部材１６に
は渦流室１７の内壁の接線方向に延在する主噴孔
１９が形成されており、この主噴孔１９の上端は
渦流室１７に、下端は主燃焼室１５に（特にその
略中央部に向つて）、それぞれ開口している。ま
た、２０は口金部材１６に形成された副噴孔であ
り、この副噴孔２０は前記燃料噴射ノズル１８の
軸線の延長線上に形成され、その上端は渦流室１
７に、その下端は前記主噴孔１９の主燃焼室１５
側端部にそれぞれ開口している。また、この副噴
孔２０は、第５図に示すように断面が略円形で、
その通路断面積は前記主噴孔１９の通路断面積よ
りも小さく形成されている。ここで、前記主噴孔
１９は、第４図、第５図に示すように、その断面
が略ハート形に形成されている。すなわち、主噴
孔１９の副噴孔２０側（副噴孔２０に近接する
側）の内壁面１９ａは、副噴孔２０の主噴孔１９
側の内壁面２０ａと同一曲率で湾曲して形成さ
れ、その結果、第５図に詳示するように、主噴孔
１９の内壁面１９ａと副噴孔２０の内壁面２０ａ
との間距離ｌは内壁面１９ａ，２０ａの円周方向
のすべての位置においても同等になされている。
また、主噴孔１９の渦流室１７側開口において、
前記内壁面１９ａの肩部分１９ｂは、第３図に示
すように、口金部材１６の縦断面（主、副両噴孔
１９，２０の各軸線を含む平面での断面）におい
て所定の曲率で丸みが形成されており、さらに、
該主噴孔１９と副噴孔２０との合流部２１も同様
に所定の曲率で丸みが形成されている。

次に作用について説明する。

渦流室式デイーゼルエンジンが始動すると、ま
ず、ピストン１４が下降して主燃焼室１５内に外
気を吸込む。次に、ピストン１４が上昇すると、
主燃焼室１５内の空気が圧縮され、この圧縮空気
の一部は主として主噴孔１９より渦流室１７内に
流入しスワールを発生させる。このとき、燃料噴
射ノズル１８から渦流室１７内に燃料が噴射され
ると、燃料の一部は着火遅れ期間中に副噴孔２０
を通つて主燃焼室１５内に流入し該室１５内で着
火し、また、残りの燃料（燃料の大部分）は渦流
室１７内で着火、燃焼する。この渦流室１７内の
燃焼ガス（高温ガス）はこの後主噴孔１９を通つ
て渦流室１７から主燃焼室１５内に逆流し、主燃
焼室１５内で圧縮空気と混合し燃焼する。このよ
うに、主噴孔１９内は高温の燃焼ガスが通過する
が、これに対し、副噴孔２０内は低温の未燃焼燃
料あるいは燃料蒸気が通過することになる。その
結果、該両噴孔１９，２０を隔絶する隔壁部分に
は温度勾配が生じる。しかしながら、この実施例
にあつては互に近接する主噴孔１９の内壁面１９
ａと副噴孔２０の内壁面２０ａとの間の距離はそ
の円周方向においてすべて同一となつているた
め、前記隔壁部分の一部に熱応力が集中せず、こ
の部分に亀裂が発生することを防止できる。すな
わち、該隔壁部分の熱応力に対する強度が向上す
る。また、前述のように、内壁面１９ａの肩部分
１９ｂおよび合流部２１には丸みが形成されてい
るためこの点からも熱応力の集中による亀裂の発
生を防止できることになる。なお、主噴孔１９の
通路断面積は従来と同等であるため、絞り損失は
増加せず、渦流室デイーゼルエンジン全体として
の性能が悪化することはない。

第６図はこの考案の他の実施例を示している。
この実施例は前記主噴孔１９の内壁面１９ａを、
前記縦断面において副噴孔２０の渦流室１７側開
口を中心として所定の曲率を有するように湾曲し
て形成したものである。したがつて、主噴孔１９
の内壁面１９ａは全体として球面（あるいは同様
の曲面）の一部を形成することになる。その他の
構成および作用は前記実施例と同様であり、この
実施例は前記熱的、機械的強度を更に向上するこ
とができる。

以上説明してきたように、この考案によれば、
シリンダ内に画成される主燃焼室と、燃料噴射ノ
ズルによつて燃料が噴射される渦流室と、これら
の両室を連通する主噴孔と、前記燃料噴射ノズル
の軸線方向に延在し、渦流室と主噴孔の主燃焼室
側端部とを連通する副噴孔と、を備えた渦流室式
デイーゼルエンジンにおいて、前記主噴孔の副噴
孔側内壁面を、副噴孔の主噴孔側内壁面に対して
等距離となるように、湾曲して形成したため、該
両噴孔間の部材の強度（耐久性）が向上し、亀裂
の発生を抑制することができ、かつ、主噴孔の絞
り損失によるエンジン性能の悪化も防止できる。

また、第６図の実施例は上記効果を更に向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の渦流室式デイーゼルエンジンを
示すその縦断面図、第２図は第１図の−矢視
断面図、第３図はこの考案に係る渦流室式デイー
ゼルエンジンの一実施例を示すその概略縦断面
図、第４図は第３図に示す主噴孔の形状を示す
図、第５図は第３図の−矢視断面図、第６図
はこの考案の他の実施例でその渦流室部分を示す
縦断面図である。 １３……シリンダ孔、１５……主燃焼室、１７
……渦流室、１８……燃料噴射ノズル、１９……
主噴孔、１９ａ……内壁面、２０……副噴孔、２
０ａ……内壁面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ内に画成される主燃焼室と、シリンダ
   ヘツドに形成され、燃料噴射ノズルを有する渦流
   室と、これらの両室を連通する主噴孔と、前記燃
   料噴射ノズルの軸線方向に延在し、渦流室と主噴
   孔の主燃焼室側端部とを連通する副噴孔と、を備
   えた渦流室式デイーゼルエンジンにおいて、前記
   主噴孔の副噴孔側内壁面を、副噴孔の主噴孔側内
   壁面に対して等距離となるように、湾曲して形成
   したことを特徴とする渦流室式デイーゼルエンジ
   ン。