JPS6238825A - デイ−ゼル燃焼室 - Google Patents
デイ−ゼル燃焼室Info
- Publication number
- JPS6238825A JPS6238825A JP17693185A JP17693185A JPS6238825A JP S6238825 A JPS6238825 A JP S6238825A JP 17693185 A JP17693185 A JP 17693185A JP 17693185 A JP17693185 A JP 17693185A JP S6238825 A JPS6238825 A JP S6238825A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- swirl
- chamber
- sub
- main
- 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.)
- Pending
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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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ディーゼル内燃機関に係り、特に揮発性の高
いアルコール燃料油を使用できるディーゼル燃焼室に関
する。
いアルコール燃料油を使用できるディーゼル燃焼室に関
する。
［従来の技術］
一般に熱効率が高く、燃料消費率が低く、燃料の粗悪化
に対応できる直噴式のディーゼル機関としては、特開昭
６０−１３２２号公報に記載された提案が知られている
。
に対応できる直噴式のディーゼル機関としては、特開昭
６０−１３２２号公報に記載された提案が知られている
。
この提案は第５図に示すように、燃焼室ａに燃料噴射ノ
ズル８より燃料が噴射供給され、その燃料と空気との混
合気をスパークプラグ７ａにより点火する直噴式ディー
ゼル機関において、前記燃料噴射ノズル８は互いに異な
った方向へ燃料を噴射する二つの燃料噴口２０．２１を
有し、前記スパークプラグ７ａは前記二つの噴口２０．
２１より噴射される燃料の噴射主流に挟まれた領域にギ
ャップ部７ｂを有させて直噴式ディーゼル機関を構成し
ていた。
ズル８より燃料が噴射供給され、その燃料と空気との混
合気をスパークプラグ７ａにより点火する直噴式ディー
ゼル機関において、前記燃料噴射ノズル８は互いに異な
った方向へ燃料を噴射する二つの燃料噴口２０．２１を
有し、前記スパークプラグ７ａは前記二つの噴口２０．
２１より噴射される燃料の噴射主流に挟まれた領域にギ
ャップ部７ｂを有させて直噴式ディーゼル機関を構成し
ていた。
［発明が解決しようとする問題点］
上述の提案は、スパークプラグを用い、そのギャップ部
を、二つの燃料噴口から噴射される燃料の噴射主流に挟
まれるように設けることによって、ギャップ部近傍の混
合気（理論空燃比に設定される）に点火させ、着火性及
び燃焼性を向上させようとするものである。
を、二つの燃料噴口から噴射される燃料の噴射主流に挟
まれるように設けることによって、ギャップ部近傍の混
合気（理論空燃比に設定される）に点火させ、着火性及
び燃焼性を向上させようとするものである。
ところが、噴射される燃料が、揮発性の高いアルコール
、ガソリン等である場合には、燃焼室内に噴射された燃
料油が短時間で蒸発して、燃焼室全体に均一に分布され
るため、所望の混合気の空燃比を得ることが困難であっ
た。即ち、燃焼室内の混合気は全体的に稀薄になるため
、スパークプラグによる点火後の火炎伝播が不良になっ
て失火させてしまうため、供給（噴射）燃料を多くして
失火を防止しなければならず、燃費を悪くする問題を残
している。
、ガソリン等である場合には、燃焼室内に噴射された燃
料油が短時間で蒸発して、燃焼室全体に均一に分布され
るため、所望の混合気の空燃比を得ることが困難であっ
た。即ち、燃焼室内の混合気は全体的に稀薄になるため
、スパークプラグによる点火後の火炎伝播が不良になっ
て失火させてしまうため、供給（噴射）燃料を多くして
失火を防止しなければならず、燃費を悪くする問題を残
している。
［発明の目的］ ５
本発明は、上記問題点を解消すべく創案されたもので、
本発明の目的は、揮発性の高い燃料油（ガソリン、アル
コール）を、良好に着火燃焼させるディーゼル燃焼室を
提供するにある。
本発明の目的は、揮発性の高い燃料油（ガソリン、アル
コール）を、良好に着火燃焼させるディーゼル燃焼室を
提供するにある。
［発明の概要］
本発明は上記問題点を解消するために、渦流副室に、こ
れに連通ずる球状の補助燃焼室を介して主・副噴口を有
する燃料噴射ノズルを臨ませて設け、そのノズルの副噴
口を上記補助燃焼室内壁に臨ませると共に、上記補助燃
焼室内にスパークプラグ等の着火手段を設けたもので、
機関低負荷運転時には、先行噴射される上記副噴口から
のアルコール等の燃料油を補助燃焼室内に蒸発分布させ
てこれを着火手段により急激燃焼させ、機関中・高負荷
運転時には、上記主噴口から渦流副室内に噴射されてこ
こで蒸発される貫徹力の大きな燃料油に火炎伝播させて
、良好な燃焼を達成させようとするものである。
れに連通ずる球状の補助燃焼室を介して主・副噴口を有
する燃料噴射ノズルを臨ませて設け、そのノズルの副噴
口を上記補助燃焼室内壁に臨ませると共に、上記補助燃
焼室内にスパークプラグ等の着火手段を設けたもので、
機関低負荷運転時には、先行噴射される上記副噴口から
のアルコール等の燃料油を補助燃焼室内に蒸発分布させ
てこれを着火手段により急激燃焼させ、機関中・高負荷
運転時には、上記主噴口から渦流副室内に噴射されてこ
こで蒸発される貫徹力の大きな燃料油に火炎伝播させて
、良好な燃焼を達成させようとするものである。
［実施例］
以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説
明する。
明する。
第１図は、ディーゼル燃焼室の一例である渦流副室を有
するシリンダヘッドの概略縦断面図である。
するシリンダヘッドの概略縦断面図である。
図□示するように、シリンダヘッド１内には渦流副室２
が形成され、その下方には、渦流副室２とシリンダボデ
ィのシリンダ室４とを結ぶ連絡通路（スロート）５が形
成されている。連絡通路５の上記副室２側には、上記シ
リンダ室４から圧送される高圧空気を渦流副室２の内壁
２ａに沿って流れるスワールＳを生成するために、スワ
ールチャンバ５ａが形成されている。
が形成され、その下方には、渦流副室２とシリンダボデ
ィのシリンダ室４とを結ぶ連絡通路（スロート）５が形
成されている。連絡通路５の上記副室２側には、上記シ
リンダ室４から圧送される高圧空気を渦流副室２の内壁
２ａに沿って流れるスワールＳを生成するために、スワ
ールチャンバ５ａが形成されている。
さて、本発明のディーゼル燃焼室の特長とするところは
、機関低回転・低負荷時に、揮発性の高いアルコール等
の燃料油を着火させると共に、確実な火炎伝播による燃
焼を達成することにある。
、機関低回転・低負荷時に、揮発性の高いアルコール等
の燃料油を着火させると共に、確実な火炎伝播による燃
焼を達成することにある。
そのため、渦流副室２に連通ずる補助燃焼室６及びその
補助燃焼室６内に配設される着火手段７、さらに補助燃
焼室６及び渦流副室２と関係して燃料油を噴射する燃料
噴射ノズル８が次のように構成される。
補助燃焼室６内に配設される着火手段７、さらに補助燃
焼室６及び渦流副室２と関係して燃料油を噴射する燃料
噴射ノズル８が次のように構成される。
第２図に示すように渦流副室２の上方には、これに生成
される主スワールＳ１を導入し、その主スワールＳ１に
対して反対方向に旋回するマイナースワールＳ２を生成
する補助燃焼室６が連通させて形成される。具体的に本
実施例にあっては、渦流副室２の上方に、シリンダヘッ
ド１の一側より開口した通路９に一体的に収容されるヒ
ートシールド１０の内周面を球状に拡径して補助燃焼室
６が形成されている。補助燃焼室６の容積は渦流副室２
より小容積に形成されると共に、渦流副室２と補助燃焼
室６との連通部分には、リップ部１１が形成され、各々
の上記副室２及び補助燃焼室６内の主・マイナースワー
ルＳ１，８２が互いに干渉し合わないように構成されて
いる。
される主スワールＳ１を導入し、その主スワールＳ１に
対して反対方向に旋回するマイナースワールＳ２を生成
する補助燃焼室６が連通させて形成される。具体的に本
実施例にあっては、渦流副室２の上方に、シリンダヘッ
ド１の一側より開口した通路９に一体的に収容されるヒ
ートシールド１０の内周面を球状に拡径して補助燃焼室
６が形成されている。補助燃焼室６の容積は渦流副室２
より小容積に形成されると共に、渦流副室２と補助燃焼
室６との連通部分には、リップ部１１が形成され、各々
の上記副室２及び補助燃焼室６内の主・マイナースワー
ルＳ１，８２が互いに干渉し合わないように構成されて
いる。
一方、燃料噴射ノズル８は、ノズルボディ１２内に昇降
自在に針弁１３を収容し、その針弁１３の初期リフト領
域でノズルボディ１２の補助燃焼室６側に形成された副
噴口１４を開放すると共に、そのリフト領域を越えたと
きにノズルボディ１−２の補助燃焼室６側に形成された
主噴口１５を開放するように構成され工おり、主噴口１
５の噴口径は副噴口１４の噴口径より大きく設定される
。
自在に針弁１３を収容し、その針弁１３の初期リフト領
域でノズルボディ１２の補助燃焼室６側に形成された副
噴口１４を開放すると共に、そのリフト領域を越えたと
きにノズルボディ１−２の補助燃焼室６側に形成された
主噴口１５を開放するように構成され工おり、主噴口１
５の噴口径は副噴口１４の噴口径より大きく設定される
。
このように構成されたいわゆるビントークス形の燃料噴
射ノズル８は、上記補助燃焼室６を介して渦流副室２内
に臨ませられて設けられる。
射ノズル８は、上記補助燃焼室６を介して渦流副室２内
に臨ませられて設けられる。
具体的には、燃料噴射ノズル８の副噴口１４は、補助燃
焼室６の内壁６ａに臨まされ、主噴口１５は、渦流副室
２の略中央に臨ませられている。
焼室６の内壁６ａに臨まされ、主噴口１５は、渦流副室
２の略中央に臨ませられている。
ゆえに、副噴口１４から噴射される燃料油は、補助燃焼
室６の内壁６ａにマイナースワールＳ２と共に旋回しな
がら、圧縮空気によって加速的に蒸発されるため、補助
燃焼室６内には、空燃比の高い燃料蒸気層Ａ１が生成さ
れる。
室６の内壁６ａにマイナースワールＳ２と共に旋回しな
がら、圧縮空気によって加速的に蒸発されるため、補助
燃焼室６内には、空燃比の高い燃料蒸気層Ａ１が生成さ
れる。
また、主噴口１５から噴射される貫徹力の大きい主燃料
油は、噴射束Ｆとなって、上記補助燃焼室６内の燃料蒸
気層Ａ１の多くを巻き込みながら渦流副室２内に供給さ
れ、ここで主スワールＳ１と共に旋回され蒸気化する燃
料蒸気層Ａ２を形成する。
油は、噴射束Ｆとなって、上記補助燃焼室６内の燃料蒸
気層Ａ１の多くを巻き込みながら渦流副室２内に供給さ
れ、ここで主スワールＳ１と共に旋回され蒸気化する燃
料蒸気層Ａ２を形成する。
このように、生成される燃料蒸気層Ａ１．Ａ２を効率良
く着火燃焼させるために、上記補助燃焼室６内には、グ
ロープラグ、スパークプラグ等の着火手段７が配設され
る。本実施例にあっては、第１図、第２図のようにスパ
ークプラグ７ａが採用されており、第３図に示すように
、スパークプラグ７ａのギャップ部７ｂが補助燃焼室６
内に突出して設けられ、上記燃料蒸気層Ａ１に触れて点
火しやすくなっている。
く着火燃焼させるために、上記補助燃焼室６内には、グ
ロープラグ、スパークプラグ等の着火手段７が配設され
る。本実施例にあっては、第１図、第２図のようにスパ
ークプラグ７ａが採用されており、第３図に示すように
、スパークプラグ７ａのギャップ部７ｂが補助燃焼室６
内に突出して設けられ、上記燃料蒸気層Ａ１に触れて点
火しやすくなっている。
尚、本実施例の説明で使用燃料をアルコール等の揮発性
燃料で説明したが、本発明のディーゼル燃焼室によれば
軽油も同等以上に使用できることは勿論である。
燃料で説明したが、本発明のディーゼル燃焼室によれば
軽油も同等以上に使用できることは勿論である。
以下に、本発明の作用について第２図乃至第４図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
機関低回転・低負荷時には、第３図に示すように、副噴
口１４から燃料油が噴射される。噴射燃料油は補助燃焼
室６の内壁６ａに沿って流れると共に、マイナースワー
ルＳ２によって、下流側に流れるにつれて拡大し、補助
燃焼室６全体に広げられる。
口１４から燃料油が噴射される。噴射燃料油は補助燃焼
室６の内壁６ａに沿って流れると共に、マイナースワー
ルＳ２によって、下流側に流れるにつれて拡大し、補助
燃焼室６全体に広げられる。
また、燃料油は揮発性の高いアルコールであるため、マ
イナースワールＳ２のもつ熱と型態とによって急激に蒸
発されて補助燃焼室６内全体にわたって、均一な燃料蒸
気層Ａ１を生成する。この燃料蒸気層△１は、リップ部
１１によって規制されるため、渦流副室２内への侵入量
は僅かにしている。
イナースワールＳ２のもつ熱と型態とによって急激に蒸
発されて補助燃焼室６内全体にわたって、均一な燃料蒸
気層Ａ１を生成する。この燃料蒸気層△１は、リップ部
１１によって規制されるため、渦流副室２内への侵入量
は僅かにしている。
即ち、補助燃焼室６内には、着火性の優れた燃料蒸気層
Ａ１が充填されるため、空燃比が高くなり、着火手段７
の点火（着火）によって急激燃焼される。燃焼ガスは、
補助燃焼室６の圧力上昇に伴いリップ部１１を介して渦
流副室２．主燃焼室（シリンダ室４）内に吹き出されて
燃焼を完結する。
Ａ１が充填されるため、空燃比が高くなり、着火手段７
の点火（着火）によって急激燃焼される。燃焼ガスは、
補助燃焼室６の圧力上昇に伴いリップ部１１を介して渦
流副室２．主燃焼室（シリンダ室４）内に吹き出されて
燃焼を完結する。
機関中・高回転、中・高負荷運転時には、第４図に示す
ように、副噴口１４と主噴口１５とから燃料油が噴射さ
れる。このとき、主噴口１５から噴射される燃料油は貫
徹力が大きいため、補助燃焼室６内に巻き込み流Ｒを生
成する。この巻き込み流Ｒにより先に噴射されて生成さ
れた燃料蒸気層Ａ１の相当量は、主噴口１５からの噴射
燃料と共に渦流副室２内に供給されて、主スワールＳ１
によって旋回される。従って主・副噴口１４゜１５から
の燃料の殆どは、渦流副室２内に供給され、ここで主ス
ワール熱及び型態によって渦流副室２全体に均一に広が
る燃料蒸気層Ａ２を生成する。
ように、副噴口１４と主噴口１５とから燃料油が噴射さ
れる。このとき、主噴口１５から噴射される燃料油は貫
徹力が大きいため、補助燃焼室６内に巻き込み流Ｒを生
成する。この巻き込み流Ｒにより先に噴射されて生成さ
れた燃料蒸気層Ａ１の相当量は、主噴口１５からの噴射
燃料と共に渦流副室２内に供給されて、主スワールＳ１
によって旋回される。従って主・副噴口１４゜１５から
の燃料の殆どは、渦流副室２内に供給され、ここで主ス
ワール熱及び型態によって渦流副室２全体に均一に広が
る燃料蒸気層Ａ２を生成する。
従って、渦流副室２内は、適正な空燃比に設定されるた
め、補助燃焼室６内に残された燃料蒸気層Ａ１の着火燃
焼による火炎を伝揺されて急激燃焼を達成する。その燃
焼ガスは連絡通路（スロート）５を介して主燃焼室に吹
き出され、ここで再び十分なる空気との混合が行なわれ
燃焼を完結する。また、上記巻き込み流Ｒが生じること
は、補助燃焼室６内に主・副噴口１４．１５からの燃料
油が過剰に供給、滞留されることを防止し、オーバーリ
ッチを抑えることに寄与する。ゆえに、機関全負荷領域
でアルコール等の揮発性燃料油を急激に且つ確実に燃焼
させることができる。
め、補助燃焼室６内に残された燃料蒸気層Ａ１の着火燃
焼による火炎を伝揺されて急激燃焼を達成する。その燃
焼ガスは連絡通路（スロート）５を介して主燃焼室に吹
き出され、ここで再び十分なる空気との混合が行なわれ
燃焼を完結する。また、上記巻き込み流Ｒが生じること
は、補助燃焼室６内に主・副噴口１４．１５からの燃料
油が過剰に供給、滞留されることを防止し、オーバーリ
ッチを抑えることに寄与する。ゆえに、機関全負荷領域
でアルコール等の揮発性燃料油を急激に且つ確実に燃焼
させることができる。
［発明の効果］
以上説明したことから明らかなように、本発明のディー
ゼル燃焼室によれば次の如き優れた効果を発揮できる。
ゼル燃焼室によれば次の如き優れた効果を発揮できる。
（１） アルコール、ガソリン等の揮発性燃料油を、
機関低回転・低負荷運転時に失火することなく燃焼させ
ることができるため、燃焼効率を向上させることができ
る。
機関低回転・低負荷運転時に失火することなく燃焼させ
ることができるため、燃焼効率を向上させることができ
る。
（２） アルコール燃料油を使用できるので、高負荷
時のスモーク発生（アルデヒド類の未燃アルコール）を
なりシ、低ＮＯｘを図ることができる。
時のスモーク発生（アルデヒド類の未燃アルコール）を
なりシ、低ＮＯｘを図ることができる。
（３） 軽油使用時も、低温始動性を向上させ、青白
煙、 ＨＣを抑えることができる。
煙、 ＨＣを抑えることができる。
（４） 構造が簡易で容易に採用できる。
第１図は本発明のディーゼル燃焼室の好適一実施例を示
す概略縦断面図、第２図は第１図のＩｆ−ＩＩ線断面矢
視図、第３図、第４図は本発明のディーゼル燃焼室の燃
焼状態を示す図、第５図は従来例を示す図である。 図中、１はシリンダヘッド、２は渦流副室、＝ １１− ６は補助燃焼室、７は着火手段、８は燃料噴射ノズル、
１４は副噴口、１５は主噴口、Ｓはスワール、Ａは燃料
蒸気層である。
す概略縦断面図、第２図は第１図のＩｆ−ＩＩ線断面矢
視図、第３図、第４図は本発明のディーゼル燃焼室の燃
焼状態を示す図、第５図は従来例を示す図である。 図中、１はシリンダヘッド、２は渦流副室、＝ １１− ６は補助燃焼室、７は着火手段、８は燃料噴射ノズル、
１４は副噴口、１５は主噴口、Ｓはスワール、Ａは燃料
蒸気層である。
Claims (4)
- （１）渦流副室に、これに連通する球状の補助燃焼室を
介して主・副噴口を有する燃料噴射ノズルを臨ませて設
け、該ノズルの副噴口を上記補助燃焼室内壁に臨ませる
と共に、上記補助燃焼室内に着火手段を配設したことを
特徴とするディーゼル燃焼室。 - （２）上記着火手段がスパークプラグから構成される上
記特許請求の範囲第１項記載のディーゼル燃焼室。 - （３）上記着火手段がグロープラグから構成される上記
特許請求の範囲第１項記載のディーゼル燃焼室。 - （４）上記燃料噴射ノズルが主・副噴口を有し、その副
噴口が主噴口よりも先立って開放されるように構成され
た上記特許請求の範囲第１項記載のディーゼル燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17693185A JPS6238825A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | デイ−ゼル燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17693185A JPS6238825A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | デイ−ゼル燃焼室 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6238825A true JPS6238825A (ja) | 1987-02-19 |
Family
ID=16022246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17693185A Pending JPS6238825A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | デイ−ゼル燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6238825A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022001749A (ja) * | 2020-06-22 | 2022-01-06 | 株式会社クボタ | 渦室式ディーゼルエンジン |
-
1985
- 1985-08-13 JP JP17693185A patent/JPS6238825A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022001749A (ja) * | 2020-06-22 | 2022-01-06 | 株式会社クボタ | 渦室式ディーゼルエンジン |
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