JPS6236133B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6236133B2 JPS6236133B2 JP56215015A JP21501581A JPS6236133B2 JP S6236133 B2 JPS6236133 B2 JP S6236133B2 JP 56215015 A JP56215015 A JP 56215015A JP 21501581 A JP21501581 A JP 21501581A JP S6236133 B2 JPS6236133 B2 JP S6236133B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- injection hole
- combustion chamber
- passage
- main combustion
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/14—Engines characterised by precombustion chambers with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は渦流室式デイーゼルエンジン、詳し
くは主燃焼室と渦流室とを主噴射孔および副噴射
孔により連通した渦流室式デイーゼルエンジンに
関する。
くは主燃焼室と渦流室とを主噴射孔および副噴射
孔により連通した渦流室式デイーゼルエンジンに
関する。
従来の渦流室式デイーゼルエンジンとしては、
例えば第１図に示すようなもの（実開昭53−
47405号公報参照）が知られている。第１図にお
いて、１はシリンダブロツク、２はピストン、３
はシリンダヘツドをそれぞれ示し、これらのシリ
ンダブロツク１、ピストン２およびシリンダヘツ
ド３により主燃焼室４が画成されている。この主
燃焼室４はシリンダヘツド３に設けられた球状の
渦流室５に主噴射孔６および副噴射孔７を介して
連通しており、この渦流室５にはシリンダヘツド
３に取り付けられた燃料噴射ノズル８より燃料が
噴射供給される。また、前記主噴射孔６は前記球
状の渦流室５壁の接線方向に延在するように形成
されており、一方、前記燃料噴射ノズル８は単一
の噴口を有し、この噴口が前記副噴射孔７の軸線
を指向するように設けられている。さらに、副噴
射孔７は渦流室５側の開口端から主燃焼室４側の
開口端まで一律に同一断面積を有するように、か
つ、その断面積は主噴射孔６のそれよりも小さく
形成されている。
例えば第１図に示すようなもの（実開昭53−
47405号公報参照）が知られている。第１図にお
いて、１はシリンダブロツク、２はピストン、３
はシリンダヘツドをそれぞれ示し、これらのシリ
ンダブロツク１、ピストン２およびシリンダヘツ
ド３により主燃焼室４が画成されている。この主
燃焼室４はシリンダヘツド３に設けられた球状の
渦流室５に主噴射孔６および副噴射孔７を介して
連通しており、この渦流室５にはシリンダヘツド
３に取り付けられた燃料噴射ノズル８より燃料が
噴射供給される。また、前記主噴射孔６は前記球
状の渦流室５壁の接線方向に延在するように形成
されており、一方、前記燃料噴射ノズル８は単一
の噴口を有し、この噴口が前記副噴射孔７の軸線
を指向するように設けられている。さらに、副噴
射孔７は渦流室５側の開口端から主燃焼室４側の
開口端まで一律に同一断面積を有するように、か
つ、その断面積は主噴射孔６のそれよりも小さく
形成されている。
したがつて、このような渦流室式デイーゼルエ
ンジンにあつては、ピストン２が上昇する圧縮行
程においては、主燃焼室４内の吸入空気は主とし
て主噴射孔６より渦流室５に流入して渦流を形成
する。また、ピストン２の上昇に伴い主燃焼室４
および渦流室５内の空気は圧縮されて温度が上昇
する。次いで、ピストン２の上死点直前には、燃
料噴射ノズル８より燃料噴霧が副噴射孔７に向つ
て噴射され、この燃料噴霧の一部は着火遅れ期間
中に副噴射孔７を通つて主燃焼室４に供給され
る。その後、主燃料室４と渦流室５の両室で燃焼
が発生し、さらに、ピストン２の下降に伴い渦流
室５内の燃焼ガスが主燃焼室４に流出して主燃焼
室４内で燃焼が継続する。このように、渦流室５
に噴射された燃料噴霧の一部が副噴射孔７を通つ
て主燃焼室４に供給され、雰囲気温度の低い主燃
焼室４で燃焼する結果、副噴射孔７を有しない渦
流室式デイーゼルエンジンに比較して、このデイ
ーゼルエンジンでは、NOXの排出量を低減するこ
とができる。
ンジンにあつては、ピストン２が上昇する圧縮行
程においては、主燃焼室４内の吸入空気は主とし
て主噴射孔６より渦流室５に流入して渦流を形成
する。また、ピストン２の上昇に伴い主燃焼室４
および渦流室５内の空気は圧縮されて温度が上昇
する。次いで、ピストン２の上死点直前には、燃
料噴射ノズル８より燃料噴霧が副噴射孔７に向つ
て噴射され、この燃料噴霧の一部は着火遅れ期間
中に副噴射孔７を通つて主燃焼室４に供給され
る。その後、主燃料室４と渦流室５の両室で燃焼
が発生し、さらに、ピストン２の下降に伴い渦流
室５内の燃焼ガスが主燃焼室４に流出して主燃焼
室４内で燃焼が継続する。このように、渦流室５
に噴射された燃料噴霧の一部が副噴射孔７を通つ
て主燃焼室４に供給され、雰囲気温度の低い主燃
焼室４で燃焼する結果、副噴射孔７を有しない渦
流室式デイーゼルエンジンに比較して、このデイ
ーゼルエンジンでは、NOXの排出量を低減するこ
とができる。
しかしながら、このような従来の渦流室式デイ
ーゼルエンジンにあつては、ピストン２が上死点
近傍位置に達したときピストン２頂面とシリンダ
ヘツド３の下端面との間の間隔（主燃焼室４のク
リアランス）が小さく、かつ、副噴射孔７はその
通路全般に渡つて均一径を有していた（すなわち
通路全長に渡つて小径部のみで形成されていた）
ため、この副噴射孔７内壁面に燃料噴霧が付着し
やすく、さらに、主燃焼室４内に流入した燃料噴
霧がウオータジヤケツト等により低温度に保持さ
れたシリンダヘツド３の下端面、ピストン２の頂
面等によつて冷却されやすく、これらの結果、排
出ガス中のスモーク濃度が上昇してしまうという
問題点を有していた。
ーゼルエンジンにあつては、ピストン２が上死点
近傍位置に達したときピストン２頂面とシリンダ
ヘツド３の下端面との間の間隔（主燃焼室４のク
リアランス）が小さく、かつ、副噴射孔７はその
通路全般に渡つて均一径を有していた（すなわち
通路全長に渡つて小径部のみで形成されていた）
ため、この副噴射孔７内壁面に燃料噴霧が付着し
やすく、さらに、主燃焼室４内に流入した燃料噴
霧がウオータジヤケツト等により低温度に保持さ
れたシリンダヘツド３の下端面、ピストン２の頂
面等によつて冷却されやすく、これらの結果、排
出ガス中のスモーク濃度が上昇してしまうという
問題点を有していた。
この発明はこのような従来の問題点に着目して
なされたもので、主噴射孔の他に副噴射孔を有す
る渦流室式デイーゼルエンジンにおいて、該副噴
射孔を、渦流室側の１次通路と、この１次通路に
段差面で連続する主燃焼室側の２次通路と、で形
成し、これらの１次通路および２次通路のうち少
なくとも１つ以上についてその通路の少なくとも
一部の周囲に耐熱部材を設け、かつ、１次通路は
主燃焼室への燃料噴霧流入量を規定する断面積を
有し、２次通路は１次通路よりも大きな断面積を
有するように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。
なされたもので、主噴射孔の他に副噴射孔を有す
る渦流室式デイーゼルエンジンにおいて、該副噴
射孔を、渦流室側の１次通路と、この１次通路に
段差面で連続する主燃焼室側の２次通路と、で形
成し、これらの１次通路および２次通路のうち少
なくとも１つ以上についてその通路の少なくとも
一部の周囲に耐熱部材を設け、かつ、１次通路は
主燃焼室への燃料噴霧流入量を規定する断面積を
有し、２次通路は１次通路よりも大きな断面積を
有するように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、この発明を図面に基づいて説明する。
第２〜４図はこの発明の第１実施例を示すもの
である。なお、以下の実施例の説明にあつては副
噴射孔部分のみを図示して説明するが、その他の
構成部分は従来と同様であり省略している。第２
図において、１１はシリンダヘツドに嵌合される
口金部材を示し、この口金部材１１の上部には半
球状の凹部１２が形成されている。この凹部１２
はシリンダヘツドに形成される半球状の凹部とと
もに略球状の渦流室５を構成している。口金部材
１１の下部には凹部１２の接線方向に延在するよ
うに所定断面積の主噴射孔６が形成されており、
また、図示していない燃料噴射ノズルから噴射孔
される燃料噴霧の中心軸線上には副噴射孔７が形
成されている。いいかえれば、燃料噴射ノズルは
その噴口が副噴射孔７を指向するようにシリンダ
ヘツドに取り付けられる。なお、これらの主噴射
孔６および副噴射孔７は共に渦流室５と主燃焼室
（この口金部材１１の下方にピストンとシリンダ
ヘツドとにより画成される）とを連通している。
である。なお、以下の実施例の説明にあつては副
噴射孔部分のみを図示して説明するが、その他の
構成部分は従来と同様であり省略している。第２
図において、１１はシリンダヘツドに嵌合される
口金部材を示し、この口金部材１１の上部には半
球状の凹部１２が形成されている。この凹部１２
はシリンダヘツドに形成される半球状の凹部とと
もに略球状の渦流室５を構成している。口金部材
１１の下部には凹部１２の接線方向に延在するよ
うに所定断面積の主噴射孔６が形成されており、
また、図示していない燃料噴射ノズルから噴射孔
される燃料噴霧の中心軸線上には副噴射孔７が形
成されている。いいかえれば、燃料噴射ノズルは
その噴口が副噴射孔７を指向するようにシリンダ
ヘツドに取り付けられる。なお、これらの主噴射
孔６および副噴射孔７は共に渦流室５と主燃焼室
（この口金部材１１の下方にピストンとシリンダ
ヘツドとにより画成される）とを連通している。
ここで、この発明にあつては、この副噴射孔７
は、渦流室５（前記凹部１２）に開口し、その通
路の一部の周囲にセラミツク等の耐熱部材２１を
口金部材１１に打ち込むことにより形成される１
次通路１３と、主燃焼室に開口する２次通路１４
と、これらの通路１３，１４を連続（接続）する
段差面１５と、で形成している。１次通路１３の
断面積は、第３図に示すように、この副噴射孔７
を通過して主燃焼室内に流入する燃料噴霧の量を
規制するために、前記主噴射孔６の断面積よりも
小さく形成されており、また、２次通路１４の断
面積は、第４図に示すように、１次通路１３のそ
れよりも大きく形成されている。また、１次通路
１３の通路長さは２次通路１４のそれよりも短か
く形成されている。したがつて、この２次通路１
４が主燃焼室に開口する場合は、前述した段差面
１５とピストン頂面との間に比較的大きな（シリ
ンダヘツド下端面との間よりも大きな）間隔を有
していることになる。
は、渦流室５（前記凹部１２）に開口し、その通
路の一部の周囲にセラミツク等の耐熱部材２１を
口金部材１１に打ち込むことにより形成される１
次通路１３と、主燃焼室に開口する２次通路１４
と、これらの通路１３，１４を連続（接続）する
段差面１５と、で形成している。１次通路１３の
断面積は、第３図に示すように、この副噴射孔７
を通過して主燃焼室内に流入する燃料噴霧の量を
規制するために、前記主噴射孔６の断面積よりも
小さく形成されており、また、２次通路１４の断
面積は、第４図に示すように、１次通路１３のそ
れよりも大きく形成されている。また、１次通路
１３の通路長さは２次通路１４のそれよりも短か
く形成されている。したがつて、この２次通路１
４が主燃焼室に開口する場合は、前述した段差面
１５とピストン頂面との間に比較的大きな（シリ
ンダヘツド下端面との間よりも大きな）間隔を有
していることになる。
次に、作用について説明する。
圧縮行程にて、ピストンが上死点近傍位置まで
上昇すると、燃料噴射ノズルより燃料噴霧が渦流
室５内に噴射される。このとき、この燃料噴霧の
一部は副噴射孔７より主燃焼室に供給されるが、
その供給量は副噴射孔７の１次通路１３の断面積
により規制される。その後、主燃焼室と渦流室５
の両室で燃焼が生じ、ピストンの下降に伴い渦流
室５内の燃焼ガスは主噴射孔６を介して主燃焼室
内に流出してこの主燃焼室内で燃焼が継続する。
このとき、この発明にあつては、前記１次通路１
３の長さが短かいため、この１次通路１３を通過
する際に１次通路１３の内壁面に付着する燃料噴
霧量は著しく低減し、かつ、１次通路１３から２
次通路１４に燃料噴霧が噴出した際にその通路が
急に拡開することになり、段差面１５によつて２
次通路１４の肩部分に乱流が生じる。また、主燃
焼室においては２次通路１４によつて局部的に該
主燃焼室のクリアランスが増大するため、燃焼ガ
スがシリンダヘツド等によつて冷却されにくくな
る。これらの結果、主燃焼室内での燃焼状態が改
善されて燃焼効率が著しく上昇し、排出ガス中の
スモーク濃度を大幅に低減することができる。
上昇すると、燃料噴射ノズルより燃料噴霧が渦流
室５内に噴射される。このとき、この燃料噴霧の
一部は副噴射孔７より主燃焼室に供給されるが、
その供給量は副噴射孔７の１次通路１３の断面積
により規制される。その後、主燃焼室と渦流室５
の両室で燃焼が生じ、ピストンの下降に伴い渦流
室５内の燃焼ガスは主噴射孔６を介して主燃焼室
内に流出してこの主燃焼室内で燃焼が継続する。
このとき、この発明にあつては、前記１次通路１
３の長さが短かいため、この１次通路１３を通過
する際に１次通路１３の内壁面に付着する燃料噴
霧量は著しく低減し、かつ、１次通路１３から２
次通路１４に燃料噴霧が噴出した際にその通路が
急に拡開することになり、段差面１５によつて２
次通路１４の肩部分に乱流が生じる。また、主燃
焼室においては２次通路１４によつて局部的に該
主燃焼室のクリアランスが増大するため、燃焼ガ
スがシリンダヘツド等によつて冷却されにくくな
る。これらの結果、主燃焼室内での燃焼状態が改
善されて燃焼効率が著しく上昇し、排出ガス中の
スモーク濃度を大幅に低減することができる。
さらに、１次通路１３をセラミツク等の端熱部
材２１を口金部材１１に打ち込むことにより形成
しているため、口金部材１１に亀裂が発生するこ
とを防止できる。また、この耐熱部材２１の内壁
面、すなわち１次通路１３の内壁面を白金等の酸
化触媒でコーテイングすれば燃焼ガスの酸化がさ
らに促進されて、燃焼効率はさらに向上する。
材２１を口金部材１１に打ち込むことにより形成
しているため、口金部材１１に亀裂が発生するこ
とを防止できる。また、この耐熱部材２１の内壁
面、すなわち１次通路１３の内壁面を白金等の酸
化触媒でコーテイングすれば燃焼ガスの酸化がさ
らに促進されて、燃焼効率はさらに向上する。
また、第５〜７図はこの発明の第２実施例を示
している。この実施例では副噴射孔７全体を耐熱
部材３１で形成している。この結果、前述した亀
裂防止、および、燃料噴霧の付着はさらに改善さ
れる。この他の構成および作用は前記実施例と同
様である。
している。この実施例では副噴射孔７全体を耐熱
部材３１で形成している。この結果、前述した亀
裂防止、および、燃料噴霧の付着はさらに改善さ
れる。この他の構成および作用は前記実施例と同
様である。
以上説明してきたように、この発明によれば、
シリンダヘツドとピストンとの間に形成された主
燃焼室と、シリンダヘツドに設けられた渦流室
と、これらの両室を連通する主噴射孔および副噴
射孔と、その噴口が副噴射孔の軸線を指向するよ
うに設けられ、渦流室に燃料を噴射する燃料噴射
ノズルと、を備えた渦流室式デイーゼルエンジン
において、前記副噴射孔を、渦流室に開口する１
次通路と、主燃焼室に開口し、この１次通路より
大きな断面積を有する２次通路と、これらの両通
路を連続する段差面と、で形成し、これらの１次
通路および２次通路のうち少なくとも１つ以上に
ついてその通路の少なくとも一部の周囲に耐熱部
材を設けたため、副噴射孔内壁面への燃料噴霧の
付着を防止できるとともに、主燃焼室内での燃焼
効率を向上でき、その結果、排出ガス中のスモー
ク濃度を著しく低減することができる。
シリンダヘツドとピストンとの間に形成された主
燃焼室と、シリンダヘツドに設けられた渦流室
と、これらの両室を連通する主噴射孔および副噴
射孔と、その噴口が副噴射孔の軸線を指向するよ
うに設けられ、渦流室に燃料を噴射する燃料噴射
ノズルと、を備えた渦流室式デイーゼルエンジン
において、前記副噴射孔を、渦流室に開口する１
次通路と、主燃焼室に開口し、この１次通路より
大きな断面積を有する２次通路と、これらの両通
路を連続する段差面と、で形成し、これらの１次
通路および２次通路のうち少なくとも１つ以上に
ついてその通路の少なくとも一部の周囲に耐熱部
材を設けたため、副噴射孔内壁面への燃料噴霧の
付着を防止できるとともに、主燃焼室内での燃焼
効率を向上でき、その結果、排出ガス中のスモー
ク濃度を著しく低減することができる。
さらに、副噴射孔を耐熱部材で形成したため、
口金部材における亀裂の発生を防止できる等とい
う効果がある。
口金部材における亀裂の発生を防止できる等とい
う効果がある。
第１図は従来の渦流室式デイーゼルエンジンを
示す断面図、第２図はこの発明に係る渦流室式デ
イーゼルエンジンの第１実施例を示すその副噴射
孔の断面図、第３図、第４図は第２図のそれぞれ
−，−矢視図、第５図はこの発明の第２
実施例でその噴射孔部分を示す断面図、第６，７
図は第５図のそれぞれ−，−矢視図であ
る。 ２……ピストン、３……シリンダヘツド、４…
…主燃焼室、５……渦流室、６……主噴射孔、７
……副噴射孔、８……燃料噴射ノズル、１３……
１次通路、１４……２次通路、１５……段差面、
２１，３１……耐熱部材。
示す断面図、第２図はこの発明に係る渦流室式デ
イーゼルエンジンの第１実施例を示すその副噴射
孔の断面図、第３図、第４図は第２図のそれぞれ
−，−矢視図、第５図はこの発明の第２
実施例でその噴射孔部分を示す断面図、第６，７
図は第５図のそれぞれ−，−矢視図であ
る。 ２……ピストン、３……シリンダヘツド、４…
…主燃焼室、５……渦流室、６……主噴射孔、７
……副噴射孔、８……燃料噴射ノズル、１３……
１次通路、１４……２次通路、１５……段差面、
２１，３１……耐熱部材。
Claims (1)
- １ シリンダヘツドとピストンとの間に形成され
た主燃焼室と、シリンダヘツドに設けられた渦流
室と、これらの主燃焼室と渦流室とを連通する主
噴射孔および副噴射孔と、その噴口がこの副噴射
孔の軸線を指向するように設けられ、前記渦流室
に燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、を備えた渦
流室式デイーゼルエンジンにおいて、前記副噴射
孔を、渦流室に開口する１次通路と、主燃焼室に
開口し、この１次通路より大きな断面積を有する
２次通路と、これらの１次通路と２次通路とを連
続する段差面と、で形成し、これらの１次通路お
よび２次通路のうち少なくとも１つ以上につい
て、その通路の少なくとも一部の周囲に耐熱部材
を設けたことを特徴とする渦流室式デイーゼルエ
ンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56215015A JPS58117314A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 渦流室式デイ−ゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56215015A JPS58117314A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 渦流室式デイ−ゼルエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58117314A JPS58117314A (ja) | 1983-07-12 |
| JPS6236133B2 true JPS6236133B2 (ja) | 1987-08-05 |
Family
ID=16665306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56215015A Granted JPS58117314A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 渦流室式デイ−ゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58117314A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62101938U (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-29 | ||
| JPS6385751U (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-04 | ||
| JPH0227447U (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-22 | ||
| JPH02101937U (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-14 | ||
| JPH0395437U (ja) * | 1990-01-18 | 1991-09-30 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60261920A (ja) * | 1984-06-07 | 1985-12-25 | Nissan Motor Co Ltd | 渦流室式デイ−ゼルエンジン |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5011847U (ja) * | 1973-05-30 | 1975-02-06 | ||
| JPS5336605U (ja) * | 1976-09-06 | 1978-03-31 |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP56215015A patent/JPS58117314A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62101938U (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-29 | ||
| JPS6385751U (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-04 | ||
| JPH0227447U (ja) * | 1988-08-10 | 1990-02-22 | ||
| JPH02101937U (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-14 | ||
| JPH0395437U (ja) * | 1990-01-18 | 1991-09-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58117314A (ja) | 1983-07-12 |
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| JPS6236133B2 (ja) | ||
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