JPS635110A - デイ−ゼルエンジンのうず室式燃焼室 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室に関し
、ピストンが上死点付近を通過する期間においても空気
利用率を効果的に向上できるものを提供する。

く従来技術〉 本発明の対象となるディーゼルエンシンのうず室式燃焼
室の基本構造は、第３図に示すように、ディーゼルエン
シンＥの主燃焼室１の偏心箇所に噴口２を介してうず室
３を連通し、噴口２の輪心４はうず室３から主燃焼室１
に近づくほど主燃焼室１の中央部に近づく傾斜状に方向
づけ、上死点付近にあるピストンヘッド８に噴口２から
燃焼気流を吹き付けるように構成した形式のものである
。

この形式の従来技術としては、噴口２を単に円筒状に形
成したものや、主燃焼室１での燃焼気流の分散性能を向
上し、空気利用率を高めるために、特公昭５７−５９４
１０号公報に示すように、丸孔の両翼部に一対の脇路を
付設して下広がりテーパー状の噴口２を形成し、この噴
口２から圧縮上昇した偏平なピストンヘッドに向けて左
右への広がり角を持たせて燃焼気流を噴出させたものが
ある。

〈従来技術の問題点〉 一般に、うす室への渦流効率を上げるためには、うす室
３の容積をなるべく大きくとり、主燃焼室１をなるべく
小さくとる必要があり、このためピストン上死点隙間が
非常に狭くなっている。

従って、上記従来技術では、ピストンが上死点近くを通
過する期間において、噴口２が偏平なピストンヘッドで
塞がれたようになるため、噴口２を単なる筒状に形成す
る場合はもとより、下広がりテーパー状に形成する場合
でも、うず室３で膨張する燃焼気流は、噴口２の８口で
大きな流動抵抗を受けて、圧力損失を起こす。

しかも、燃焼気流が流動抵抗を受けるために、火炎伝播
にも遅れを生じ、燃焼性能な低下させてしまう。

（先行発明） そこで、本出願人はピストンが上死点付近を通過する期
間でも燃焼気流の流動抵抗を低減する目的で、第６図に
示す発明を先に提案した。

即ち、上記先行発明は、始端部１０から先端部１２に進
むにつれて左右に広がりながら浅くなる扇形の凹み７を
ピストンヘッド８に形成し、凹み７の始端部１０をうず
室３１に空けた噴口２に臨ませたものである。

上記先行案では、ピストン６が上死点近くを通過する期
間においても、噴口２はピストンヘッド８に形成した凹
み７の始端部に臨んで開放された状態になるので、噴口
２から主燃焼室１に噴出した燃焼気流は、流動抵抗を受
けることなく凹み７に人つ、スムーズにその先端部１に
向って案内される。

従って、燃焼気流の流動抵抗を大幅に小さくして、圧力
損失を低減し、火炎伝播の遅れをなくせしかしながら、
凹み７に入った燃焼気流は、この凹みの間角に従って左
右に広がって進むが、凹み７の左右両側面５３・５３の
拘束を受けてこの内部だけで広がってゆこうとし、主燃
焼室１内の空気との混合が制限される虞れがある。

本発明は、主燃焼室における空気利用率をより一層向上
させることを技術的課題とする。

（問題点を解決するための手段〉 上記課題を達成するための手段を、実施例に対応する第
１図乃至第４図を用いて以下に説明する。

即ち、本発明は、ピストン６が上死点付近にある場合に
、噴口２から噴出する燃焼気流を主燃焼室１内で左右方
向への広がり角を持たせて前方へ案内する凹み７をピス
トンへンド８に、始端部１０から先端部１２に進むにつ
れて左右に広がりながら浅くなる形に形成し、凹み７の
始端部１０を噴口２に臨ませ、凹み７の左右両側面５３
・５３の間角Ａを凹み７の始端部１０に近い部分５０で
小さく、先端部１２に近い部分５２で大きい値になるよ
うに構成したことを特徴とするものである。

く作　用〉 噴口２から凹み７の始：４部１０に噴出した燃焼気流は
、始端部１０１こ近い部分５０では狭い間角に設定され
た左右両側面５３・Ｓ３に拘束されながら方向性を付与
されて先端部１２に向けて進むが、先端部１２に近い部
分５２では広い間角に設定された左右両側面５３・５３
により、左右への広がりの拘束がいわば解かれた状態に
なって、大きく左右に拡大しシリンダ周壁に２手に分れ
てスムーズに回り込むことができる。

〈発明の効果〉 先ず、本発明においては、ピストンヘッドに凹みを形成
することにより、燃焼気流の流動抵抗を小さくして圧力
損失をなくし、火炎伝播を速やか１こできる。

しかも、凹みの先端部では燃焼気流は左右に大きく広が
ってシリング周壁にスムーズに回り込むことができるの
で、主燃焼室内の空気との混合を促進し、空気利用率を
向上できる。

く実　施　例〉 以下、本考案の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は第１実施例を示すピストンヘッドの平面図、第
２図はピストンヘッド周辺の縦断右側面図、第３図は縦
形ディーゼルエンジンの要部縦断右側面図、第１０図は
噴口の模式図であって、ディーゼルエンジンＥのシリン
ダブロック１４の中央にシリンダ１５を形成し、ピスト
ン６をシリンダ１５に上下摺動自在に内嵌する。

シリンダブロック１４の上方にシリンダヘッド１６を組
み付け、シリンダへラド１６の後半部のうち、シリンダ
ブロック１４の主燃焼室１に面する肉壁内に燃料噴射空
間１つを穿孔し、その下部開口端縁から半割状の噴射室
部材２０を嵌合して、燃料噴射空間１９の上半球部と噴
射室部材２０の下半球部とでうす室３を形成する。

上記シリンダヘッド１６の後半部の上端部から燃料噴射
空間１９にかけてノズル嵌挿孔２１を貫設し、この嵌挿
孔２１に燃料噴射ノズル２２を嵌挿μて、その先端噴口
部２３をうず室３に臨ませ上記噴射室部材２０に噴口２
を後ろ上り傾斜状、即ち、噴口２の輪心４をうず室３か
ら主燃焼室１に近づくほど主燃焼室１の中央部１こ近づ
く傾斜状に方向付ける。

上記噴口２は、第１０図に示すように、燃焼気流の主要
噴出路となる丸孔２４を中央に貫設し、そのやや前方寄
りの左右両側面５に亘って脇路２５を空け、その境界を
峯状に形成して構成される。

丸孔２４の輪心に対して脇路２５の各輪心を下方に行（
はど左右に拡開するように傾斜させて（即ち、脇路２５
の通路断面積を主燃焼室１に近づくほど、左右方向に増
加するように構成して）、噴口２゛から主燃焼室１に噴
出した燃焼気流が左右両側方に広がるようにする。

尚、燃焼気流を左右に広がらせるようなテーパー形状の
噴口２としては、上記実施例の他に、例えば、第１１図
に示すように、噴口上面及び下面ともに左右に長い長孔
にしたものでも良いが、本発明においては、第１２図の
ように単に筒状に形成した噴口２を用いることもできる
。

−方、ピストンヘッド８に略６０度に開いたいちょう葉
形状の凹み７を設け、凹みはいちょう葉のかなめ部であ
る始端部１０が最も深く、先端部１２に進むにつれて浅
くなるように形成される（第１図参照）。

上記凹み７を主燃焼室ヘッド８の中心寄りに配置し、そ
の始端ｇｌＯを前記噴口２の主燃焼室側の開口端に臨ま
せる。

凹み７の平面視の形状は、既述のように、略いちょう葉
形状であって、具体的には、左右両側５３・５３のうち
、始端部１０から先端部１２にかけての中途部までを小
さな間角Ａ１に設定し、当該中途部から先端部１２まで
の左右両側５３・５３を、間角Ａ２が上記Ａ１より大き
く、且つ、先端部１２に近づくほど漸増するように設定
する（従って、始端部４０に近い左右両壁面の部分５０
は直線状を呈し、先端部１２に近い左右両壁面の部分５
２は曲線状を呈する）。

また、凹み７の縦断方向の形状は、始端部１０を球状に
穿ち、当該始端部１０から先端部１２にかけての部位を
上り傾斜状の平坦面として、上記球面部と平坦面を滑ら
かに連続せしめたものである。

このとき、噴口２から凹み７の始端部１０に噴出した燃
焼気流は、始１１１１ＦＩｓ１０に近い側壁部分５０で
方向付けをされて中途部まで進み、先端部１２に近い側
壁部分５２で間角を広げら゛れて左右に大きく拡大し、
空気利用率を向上する。

池方、第４図は本発明の第２実施例を示し、左右両側壁
５３・５３の中途部から先端部１２にがけての部分５２
を始端部付近５０に間角Ａ１より大きな間角Ａ２に設定
し、上記第１実施例では曲線状に拡開したのに対し、当
該実施例では、直線状に拡開したものである。

また、凹み７は、始端部１０から先端部１２に進むにつ
れて浅くなる形状であれば良いので、その縦断方向の形
状は上記実施例に限らず、以下の場合でも差し支えない
。

即ち、第６図は凹み７の縦断方向の第１変形例を示し、
始端部１０を後ろ上り傾斜状の平坦面３０に切り下ろし
、始端部１０から凹みの中途部にかけての部位を同−深
さの平坦面３１とし、当該中途部から先端部１２にかけ
てを下方に凹んだ単曲面３２（前後方向に曲率半径を有
する）として、上記平坦面３１に単曲面３２を滑らかに
連続せしめたものである。

第７図は凹み７の縦断方向の第２変形例を示し、第１実
施例のうち、始端部１０の切り下げ開始部位を曲面状に
形成して、凹み７とビス）ンヘッド６の上壁面とを滑ら
かな連続面で接続したものであり、始端部」０に尖鋭な
角部ができることをなくし、亀裂やヒートポイントの発
生を防止することができる。

第８図は凹み７の縦断方向の第３変形例を示し、第１変
形例のうち、凹みの中途部から先端部１２にかけての部
位を前玉がり傾斜状の平坦面３４に形成し、前方、中央
及び後方の平坦面を夫々祈れ線状（こ接続したものであ
る。

第９図は凹み７の縦断方向の第４変形例を示し、第１実
施例のうち、始′４部１０を垂直な平坦面状にクリ下げ
たちのである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は第１
実施例を示すピストンヘッドの平面図、第２図はピスト
ンヘッド周辺の縦断右側面図、第３図は縦形ディーゼル
エンジンの要部縦断右側面図、第４図は第２実施例を示
す第１図相当図、第５図は先行発明を示す第１図相当図
、第６図〜第９図は各々凹みの縦断方向の変形例を示す
ピストンへッＶの要部縦断右側面図、第１０図は噴口の
模式図、＠１１図及び第１２図は各々噴口の池の変形例
を示す第１０図相当図である。 １・・・主燃焼室、　　２・・・噴口、　　３・・・う
ず室、４・・・輪心、　　６・・・ピストン、　７・・
・凹み、訃・・ピストンヘッド、　　１０・・・７のｉ
ｉ部、１２・−・７の終端部、　　５０・・・７の１０
に近い部分、５２・・・７の１２に近い部分、　５３・
・・７の左右側面、　Ａ・・・５３の間角、　Ｅ・・・
ディーゼルエンジン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ディーゼルエンジンＥの主燃焼室１の偏心箇所に噴
   口２を介してうず室３を連通し、噴口２の輪心４はうず
   室３から主燃焼室１に近づくほど主燃焼室１の中央部に
   近づく傾斜状に方向づけ、上死点付近にあるピストンヘ
   ッド８に噴口２から燃焼気流を吹き付けるように構成し
   たディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、ピス
   トン６が上死点付近にある場合に、噴口２から噴出する
   燃焼気流を主燃焼室１内で左右方向への広がり角を持た
   せて前方へ案内する凹み７をピストンヘッド８に、始端
   部１０から先端部１２に進むにつれて左右に広がりなが
   ら浅くなる形に形成し、凹み７の始端部１０を噴口２に
   臨ませ、凹み７の左右両側面５３・５３の間角Ａを凹み
   ７の始端部１０に近い部分５０で小さく、先端部１２に
   近い部分５２で大きい値になるように構成したことを特
   徴とするディーゼルエンジンのうず室式燃焼室