JPS623119A

JPS623119A - 圧縮着火機関

Info

Publication number: JPS623119A
Application number: JP60141906A
Authority: JP
Inventors: Kishichiro Haruyama; 晴山　喜七郎
Original assignee: HARUYAMA JIKOU KK
Current assignee: HARUYAMA JIKOU KK
Priority date: 1985-06-28
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1987-01-09
Also published as: US4744341A

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、噴射ささ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、燃焼効率が悪く、
燃焼室内に未燃焼ハイドロカーボンが生成され、圧縮着
火機関から黒煙が排出されて、空気汚染の一因となって
いた。

本発明は上述の如き実状に鑑みて発明されたちのであっ
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、この混
合気体を燃焼室に導くように構成し、それによって最適
状態の下での運転を　　　　　ぐ可能にし、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本発明は、上記目的を達成するため
に、予燃焼　　　　　、にある。

Ｃ０問題点を解決するための手段室近傍に摺動自在に弁体を設け、該弁体の一端に気化室
とそれに連通する活性室を設け、該弁体を着火タイミン
グに応じて往動させ、これに伴なっ　　　　　　゛て前
記気化室を前記燃焼副室内に移動し開放させる往動手段
と、前記気化室に液体燃料を供給する燃料供給手段と、
前記気化室内に供給された燃料を加熱する加熱手段とを
具備させて圧縮着火機関を構成するようにしている。

ｄ、実施例以下、本発明に係る圧縮着火機関の実施例について添付
図面を参照しながら詳細に説明する。

第１図および第２図は本発明を適用した圧縮着火機関の
一実施例を示すものであって、この圧縮着火機関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５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７が
形成されている。

主燃焼室５と予燃焼室７とは、ヘッド本体６に形成され
た噴出口８を介して連通している。

なお、予燃焼室７は、スワールが発生し易いように、断
面が略円形状となっている。

ヘッド本体６には、開口９が設けられ、この開口９内に
キャップ状の弁受は部１０が嵌合配置されている。

弁受は部材１０に形成されたフランジ部１０ａは、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
して固定されている。

この弁受は部材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１４内に気化形成弁
１５の弁体１６が長手方向（上下方向）に摺動自在に貫
通配置されている。

上記弁体１６は、その下端中央に、気化室１７を有し、
さらに、弁受は部材１０とにより該気化室に連通ずる横
長の活性室１８を形成し、また、その上端には、カム受
は板１９が取付けられている。

また、弁体１６の中央部の周囲には、シール用リング２
０が嵌着設置されている。

なお、弁体１６の下端部には、活性室１８と燃焼副室と
を連通する連通孔１８ａを突設することができる。

弁体１６は、活性室１８の上部に弁受は部材１０に密接
する摺動フランジ部１６ａを有する。

弁体１６内にはヒーター２１が配設され、その先端は気
化室１７内に延びており、ヒーター１８のリード線２２
は外部に引き出されている。

気化室１７の底部には、複数のフィン２３が設けられて
いる。

一方、気化形成弁１５は、バネ受は部材２４．２５間に
配設された圧縮コイルバネ２６によって常時上方へ附勢
されており、弁体１６は、最上点にある時に弁受は部材
１０の弁座１０ｂに密接される。

また、ヘッド本体６には燃料供給弁２７が配設されてお
り、この弁２７の燃料供給部２８が活性室１８に向けら
れている。

さらに、弁体１６の上方には、着火タイミングで該弁体
を上下方向に往動させる往動手段２９が設置されている
。

この往動手段２９は、例えばクランクシャフト等に連動
して回転される回転カム２９ａと、該回転カムが当接さ
れるカム受は板１９とから成る。

往動手段２９は、この回転カム２９ａの回転に伴ない、
圧縮コイルバネ２６の附勢力に抗して、かつ着火タイミ
ングに対応して弁体１６を下動させる。

また、ネジ部材１３に一体成形されたガイド部１３ａの
ガイド溝１３ｂには、バネ受は部材２４に植設されたビ
ン３０が上下方向に摺動可能に係合され、これによって
弁体１６が回転することな（上下動し得るように構成さ
れている。

また、第１図および第２図において図示省略したが、シ
リンダ本体４の主燃焼室５内にはピストン３１が摺動自
在に配設されると共に、ピストン３１とクランク軸３２
とがコンロッド３３を介して互いに連結されている。（
第３図参照）。

なお、第１図は、弁体１６がバネ２６に附勢されて最上
点に位置され、気化形成弁１５が閉成している状態を示
し、第２図は、弁体１６が回転カム２９ａによって下方
に移動されて最下点に位置され、気化形成弁１５が開成
している状態を示す。

次に、本実施例の圧縮着火機関１の動作について第３図
を参照して説明する。

なお、第３図（Ｉ）は吸入始めの状態を示し、第３図（
Ｉｆ）は圧縮始めの状態を示し、第３図（ＩＩＩ）は燃
焼始めの状態を示し、第３図（ＴＶ）は燃焼路りの状態
を示し、第３図（Ｖ）は排気始めの状態を示す。

まず、第３図（Ｉ）はクランク角度が０″〜１８０　”
（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３４は開状態、排気弁３５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２７
から液体燃料が活性室１８及び気化室１７に供給される
。

しかして、活性室１８を介して気化室１７内に供給され
た液体燃料はヒーター２１によって加熱されて気化が開
始される。

この際気化室１７には予燃焼室７内の熱がフィン２３を
介して伝達されることに加えて、気化形成弁１５の弁体
１６の連通孔１８ａ　（第１図参照）を介して活性室１
８内に侵入される圧縮空気との接触によって、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１８０°〜３６０　”の間は第
３図（ＩＩ）に示す如く、吸気弁３４．排気弁３５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１７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＠〜３３００の間に形成されるとと
もに、予燃焼室７内には、スワール７ａが形成される。

しかる後、クランク角度が３６０°になる直前に弁体１
６が回転カム２９にて押圧されることにより、第３図（
ＩＩＩ）に示すように、吸気弁３４及び排気弁３５は共
に閉状態のまま弁体１６は下動される。

これに伴ない、気化室１７および活性室１８が予燃焼室
７内に移動されて開放され、気化形成弁１５は開成状態
となる。

このとき、気化室１７および活性室１８内で予め充分に
気化されて生成された混合気が予燃焼室７内のスワール
７ａに乗って該予燃焼室７に拡散されるとともに、さら
に噴出口８を介して主燃焼室５へ噴出される。

これにより、主燃焼室５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３６０°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２９と圧縮コイルバネ２６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３図
（ＩＶ）参照）。

次いで、第３図（Ｖ）に示す如く排気弁３５が開状態に
なり、クランク角度で５４０°〜７２０°の間に主燃焼
室５及び予燃焼室７内の排ガスが排気弁３５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３２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１７および
活性室１８内において液体燃料をヒーター２１′−″７
充分９気化さ″！″空気と０混合気体を形成し・　　　
　　、；１この理想的な混合気体を予燃焼室７及び主燃
焼室５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、活性室１８内において液体燃料を充分に気化さ
せるために該活性室内に圧縮空気を取込む連通孔１８ａ
を弁体１６に形成する代わりに、第１図および第２図に
符号１８ｂを附して点線で示すように、弁受は部材１０
内に形成しても良い。

ｅ０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、弁体内の気化室を予燃焼室内に移動し
て開放させることによって上記気化室内の混合気を直接
予燃焼室内の圧縮空気の流動に乗せて該予燃焼室内にス
ムーズに拡散させるように構成したものであるから、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　　　　　　２（７コール等の安価な燃料を使用する
ことができ、経済的である。□゛：゛、

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る圧縮着火機関の一実施
例を示す断面図、第３図（１）〜（Ｖ）は第１図および
第２図に示した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、　　　２・・・予燃焼室、１６
・・・弁体、　　　　　　　１７・・・気化室、２１・
・・ヒーター、　　　　　２７・・・燃料供給部、２９
・・・往動手段。第１図第２図第３図（Ｉ）　　　　（ＩＩ）　　　　（ＩＩＩ）（ＩＶ）（
Ｖ）手続補正書印釦昭和６１年　２月２８日１、事件の表示昭和６０年特許願第１４１９０６号２、発明の名称圧縮着火機関（、補正をする者事件との関係　特許出願人名称　　有限会社　晴　山　自　工区１代理人　〒１０７（ほか１名）ｉ、補正の対象補正の内容１）本願明細書の第１真下から第３行の「ディーゼルエ
ンジン等の如き」を削除する。２）同書第３真第１行の「前記燃焼副室」を「前記予燃
焼室」に訂正する。３）同書第４頁第１４行の「燃焼側」を「予燃焼」に訂
正する。４）同頁第１５行の「突設」を「穿設」に訂正する。５）同書第８頁第１２行の「第３図」を「（第３図」に
訂正する。６）本願図面の第２図を別紙のとおり訂正する。第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）予燃焼室近傍に摺動自在に弁体を設け、該弁体の
一端に気化室とそれに連通する活性室を設け、該弁体を
着火タイミングに応じて往動させ、これに伴なって前記
気化室と活性室を前記予燃焼室内に移動し開放させる往
動手段と、前記気化室に液体燃焼を供給する燃料供給手
段と、前記気化室内に供給された燃料を加熱する加熱手
段とを具備したことを特徴とする圧縮着火機関。
（２）前記予燃焼室をスワールが生成され易い形状とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の圧
縮着火機関。