JPS6237939Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、直接噴射式内燃機関の始動時加熱装
置に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

現在、低質燃料使用を余儀なくされ、始動時そ
の燃料の着火条件を有利にするため、吸気管内の
空気または燃焼室内の空気の予熱が行われてい
る。吸気管内の予熱は、吸気管の途中に、数百〜
2.3KWリボンヒータ式吸気加熱装置を設けるの
も、その１例であるが、かかる場合、始動電動機
を採用しているので、リボンヒータ式吸気加熱装
置と始動電動機との電源を一つにしていることか
ら、始動時の始動電動機と吸気加熱装置との同時
使用は、大電流が流れ、リボンヒータの使用が困
難となる。したがつて、かかる加熱装置を20〜30
秒間予熱後、始動電動機に切換え、機関を始動し
ている。そのため、始動後は該加熱装置の加熱は
なく、暖機までの期間は刺激性のある青白煙を大
量に出すので好ましくない。

また、燃焼室内の空気の予熱は、主として副燃
焼室内にグロープラグをねじ込み、機関の始動に
かかる数分前に、あらかじめコイルに電流を通じ
て灼熱し、燃焼室内の空気を予熱する方法である
が、かかる場合、直接噴射燃焼形式にグロープラ
グを用いると、シリンダヘツドにおける燃料噴射
弁取付孔や吸排気弁孔における熱応力の危険性を
更に助長することとなり、熱負荷対策を過大にし
なければならない。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、以上の従来技術の不具合を避けなが
ら直接噴射機関に始動補助用グロープラグを設
け、始動性のよい、しかも高速高負荷時には該グ
ロープラグで吸気スワールが乱さない高出力の機
関を提供しようとするものである。

〔実施例〕

これを添付図面に示す実施例にしたがつて詳細
に説明する。第１図は本考案の実施例の縦断面
図、第２図は第１図におけるＡ〜Ａ矢視図を示
す。

シリンダ１に向け開口した吸気孔２と排気孔３
とを、シリンダヘツド４に穿設している。該シリ
ンダ１にはピストン５が上下動するように嵌合さ
れ、該ピストン５のクラウンにはトロイダル形の
燃焼室６を設け、該燃焼室６にはホールノズル形
の燃料噴射弁７が臨設されている。シリンダヘツ
ド４の下端面において、吸気孔２と燃料噴射弁７
との間に挟まれた箇所に凹部８を穿設し、該凹部
８にその先端が臨むとともに、吸気ポート９の直
下を横切るようにして、グロープラグ１０をねじ
込んでいる。殊に、グロープラグ１０の先端は、
機関始動時、燃料噴射弁７よりの、燃焼室６の外
周壁１２に衝突し外延した燃料が直接接触する部
位としている（第３図イ参照）。また、その位置
は、噴射燃料の噴霧方向より若干スワール下流側
になつている。

したがつて、該グロープラグ１０はシリンダヘ
ツド４の下端面に対し若干の傾きのＬ＝15゜〜30
゜でシリンダヘツド４にねじ込まれている。そし
てその箇所は、吸気により常時冷却されている吸
気孔２と、燃料噴射弁７の挿入孔１１とで挟まれ
ているので、シリンダヘツド４における熱応力の
小さい部位であることから、シリンダヘツド４の
亀裂の生じるおそれもない。

本実施例は以上のような構成になつているの
で、始動時等機関回転数が低く、噴射された燃料
と空気との混合を促進し良好な燃焼を行わせる吸
気スワールが弱い場合には、第２図、第３図イで
示すように、燃料噴射弁７の噴口７ａから噴射さ
れた燃料Ｆがトロイダルの燃焼室６外周壁１２に
衝突し、その噴霧の間接的に浮遊した油滴ではな
く、ピストン５のトロイダル凹部に衝突した噴霧
燃料が外周壁１２に沿つて広がり、かつ、ピスト
ン上死点時圧縮気流の凹部５への流入に伴つた飛
散燃料そのものがグロープラグ１０にまつわり付
くようにして大量に接触し、確実な着火となり、
機関起動後の燃焼を良好に保たせる。一方、高速
高負荷時には吸気スワールが強くなり、第３図ロ
で示すように、燃料噴射弁７から噴射されたトロ
イダルの燃焼室６の外周壁１２に衝突した燃料Ｆ
は、該外周壁１２を下流（第３図ロの矢印）に流
され、前記した凹部８に流入することなく回流
し、グロープラグ１０などによるスワールの乱れ
を生じることなく、機関性能は劣化を生じない。

以上要するに本考案は、実用新案登録請求の範
囲に記載された構成を採択したので次の作用効果
を奏する。

〔考案の作用効果〕 機関始動時等の機関回転数が低く吸気スワー
ルが弱い場合には、燃料噴射弁７より噴射さ
れ、燃焼室外周壁面に衝突し該外周壁に沿つて
広がつた飛散燃料は、約15゜〜30゜傾斜させた
グロープラグ１０に対し、圧縮気流の凹部８へ
の流入に伴い、まつわり付くごとく大量に接触
し、確実な着火を行わせる。

高速高負荷時の吸気スワールが強い場合に
は、燃焼室外周壁面に衝突した飛散燃料は、ス
ワールに沿つて回流し、凹所８に臨ませたグロ
ープラグ１０の存在には無関係となつて、スワ
ールの乱れを生ぜしめず燃焼性能の劣化を生じ
ない。

グロープラグ孔を、吸気により常時冷却され
ている吸気孔と燃料噴射弁挿入孔との間で、か
つ、吸気ポートの直下に位置させたから、シリ
ンダヘツドに生じる熱応力を回避でき、特別な
熱負荷対策を構じることなく、その対策費が節
減できる。そして、熱負荷対策（例えば、グロ
ープラグ孔、燃料噴射弁挿入孔の先端部に鏡面
仕上を施す）を行えば、燃料噴射弁の冷却が阻
害され、温度上昇によつて、燃料噴射弁の耐久
性（ホールノズルの目詰や弁座面摩耗によるも
の）に問題が生じ、殊に、低質燃料の使用を余
儀なくされている現状では、その問題が大きく
なるが、本考案によれば、特別な熱負荷対策を
必要としないので、この問題も生じなく、低質
燃料使用にも耐えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の縦断面図、第２図は
第１図におけるＡ〜Ａ矢視図、第３図は噴霧燃料
とグロープラグとの関係を示す状態図を示す。 ２……吸気孔、３……排気孔、４……シリンダ
ヘツド、５……ピストン、６……燃焼室、７……
燃料噴射弁、９……吸気ポート、１０……グロー
プラグ、１１……挿入孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ピストンのクラウンに凹状に陥設した燃焼室１
   ３を備え、かつ、吸気１弁、排気１弁の２弁式直
   接噴射式デイーゼル機関のシリンダヘツドにおい
   て、 吸気孔２と燃料噴射弁７の挿入孔１１との間の
   吸気ポート９の直下で、かつ、シリンダヘツド４
   の下端面に凹設された凹部８に、その先端を臨ま
   せたグロープラグ１０を設け、 更に、該グロープラグ１０は、シリンダヘツド
   ４の下端面に対し約15゜〜30゜の傾きとするとと
   もに、 該グロープラグ１０の先端箇所は、燃料噴射弁
   ７より燃料が始動時に前記燃焼室外周壁１２に衝
   突し、該外周壁１２に沿つて広がつた燃料に直接
   接触する部位としたことを特徴とする直接噴射式
   内燃機関の始動時加熱装置。