JP2500172Y2 - ディ―ゼルエンジンにおける渦流式チャンバ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案はディーゼルエンジンにおける渦流式チャン
バに関するものである。

［従来の技術］ ディーゼルエンジンの副燃焼室には渦流式チャンバを
採用し、インジェクションノズルから噴射される燃料と
主燃焼室から送られる空気との混合比を高めるととも
に、燃焼効率を向上させる構成のものがある。この種の
ディーゼルエンジンとして例えば実開昭63−119828号に
開示されるものがある。即ち、第３図に示すように、こ
の副燃焼室はシリンダヘッドに設けた空間内にカップ状
の区画部材21を圧入して渦流室22を形成し、同渦流室22
内にインジェクションノズル23から噴射される燃料と主
燃焼室26から区画部材21のフランジ部25に形成した噴孔
27を経て送られる空気とにより混合気を生成させ、低温
時はグロープラグ24にて加熱して燃焼させるものであ
る。そして、燃焼ガスを噴孔27から主燃焼室26に噴射す
る構成となっている。

［考案が解決しようとする課題］ ところが、上記した区画部材21はその製造上不可避な
理由により、フランジ部25と外側壁28との境界部分に窪
みＣが生じ、空間に区画部材21を圧入するとこれが空隙
29となる。そして渦流室22内の混合気は渦流に乗って周
回し、その一部が遠心力により区画部材21とこれを包囲
する壁面との間の僅かな間隙Ｇを通過して空隙29に達し
てここに滞留する。ところが、グロープラグ24の加熱に
より発生した火炎は渦流により渦流室22内の混合気を迅
速に燃焼させるものの、前記間隙Ｇを経て空隙29内に進
入する間に火勢が弱まり、空隙29内の混合気が完全燃焼
されることがない。

このため、空隙29内に滞留する混合気、即ち燃料の有
効利用ができなかったり、主燃焼室26が燃焼サイクルを
終えた後にこの主燃焼室26内に前記滞留した混合気が送
られ、不完全燃焼に伴う炭化水素（HC）成分の排気ガス
中に占める割合が大きくなる。

この考案は上記した問題点を解決するためになされた
ものであり、その目的は燃料を有効利用することがで
き、かつ排気ガス中のHC成分を減少させることができる
ディーゼルエンジンの渦流式チャンバを提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ この考案は上記した目的を解決するために、シリンダ
ヘッドの空間部にチャンバ区画部材を圧入し、このチャ
ンバ区画部材と空間部とにより形成した渦流室内におい
て燃焼ガスを生成するように構成し、前記チャンバ区画
部材の外側壁と空間部内壁との間に燃焼ガスが流入する
間隙が渦流室のほぼ全周にわたって存在し、かつ前記チ
ャンバ区画部材の外側壁に形成される窪みと空間部内壁
との間に生ずる空隙が前記間隙と連通しており、渦流室
内の燃焼ガスが前記間隙を介して前記空隙に滞留するよ
うになっているディーゼルエンジンにおける渦流式チャ
ンバであって、前記空隙と渦流室内とを連通させ、かつ
同渦流室から空隙に火炎を通過させる連通孔をチャンバ
区画部材に設けたことをその要旨とする。

［作用］ 渦流室内の火炎は連通孔を通過してチャンバ区画部材
と空間部内壁との間の空隙内に進入し、同空隙内に滞留
する混合気を燃焼させる。

［実施例］ 以下、この考案の一実施例を第1,2図に従って詳述す
る。

第１図において、ディーゼルエンジンの主燃焼室１の
上流側におけるシリンダヘッドに形成した嵌合空間２は
下方大径凹部３、その上方の小径凹部４及びさらに小径
凹部４の上方の半球状凹部５から構成されている。そし
て、前記嵌合空間２にはチャンバ区画部材６が配置さ
れ、そのフランジ部７が大径凹部３内に嵌合固定される
とともに、同フランジ部７から上方に突出する椀状部８
の外周壁が小径凹部４の内周壁と僅かな間隙Ｇを隔てて
対峙している。

前記区画部材６の椀状部８と嵌合空間２の半球状凹部
５とによって渦流室12が構成されている。そして、この
渦流室12が区画部材６のフランジ部７に透設した噴孔16
を介して主燃焼室１に連通されている。そして、主燃焼
室１内における圧縮工程の後にピストンにて圧縮された
空気が噴孔16を経て渦流室12内に送られ、これの区画部
材６及び半球状凹部５の各内壁に沿って渦状の気流とな
って渦流室12内を流れるようになっている。

前記嵌合空間２の半球状凹部５の周壁には斜溝13aが
透設され、その内部からインジェクションノズル13が斜
状に噴射する燃料が渦流室12の内に噴射され、圧縮空気
の渦流と合流して混合されるようになっている。また、
前記インジェクションノズル13に隣接して半球状凹部５
の周壁に透設した垂直溝14内にはグロープラグ15が配置
され、その下端部が渦流室12内に突出して混合気を加熱
して燃焼させるようになっている。

前記区画部材６は製造加工時に不可避な理由により、
椀状部８外周面のフランジ部７と隣接する個所に窪み９
が生ずる。そして、区画部材６を嵌合空間２に嵌込んだ
状体でこの窪み９の部分が空隙10となり、これが間隙Ｇ
と連通している。

また、前記区画部材６の椀状部８の下部には径方向に
対向する２個所においてそれぞれ一対の連通孔17が形成
され、これら連通孔17により渦流室12が空隙10に連通さ
れている。この連通孔17はインジェクションノズル13に
よる燃料の噴射方向、噴孔16が延びる方向と平行になら
ないように設定されている。

さて、前記インジェクションノズル13から斜状に噴射
された燃料は渦流室12の内壁に吹付けられたのち反射
し、渦流室12内の高速渦状気流に乗って渦流室12内を周
回して、混合気の混合比を高めるが、同時に渦流の遠心
力により混合気の一部が間隙Ｇから空隙10内に進入す
る。

前記渦流室12内で混合気はグロープラグ15の加熱によ
り着火され、渦流に乗った火炎が渦流室12内を周回して
ほぼ全体の混合気が燃焼される。そして、この燃焼され
た混合気、即ち燃焼ガスが少量の未燃焼混合気とともに
噴孔16より主燃焼室１内に噴射され、未燃焼混合気は主
燃焼室１内で燃焼される。

また、前記渦流室12内の火炎は間隙Ｇを通過する時に
火勢が弱まるため、この間隙Ｇを経て空隙10には達する
ことはできないが、連通孔17を介して空隙10内に進入
し、ここに滞留する混合気を燃焼させる。そして、燃焼
ガスは間隙Ｇを通過して渦流室12内に戻ったのち、噴孔
16から主燃焼室１内に噴射される。従って、空隙10内の
混合気は完全燃焼されたのち、主燃焼室１内に送られ
る。

また、連通孔17から空隙10内に進入した火炎が渦流室
12を外部から加熱することにより渦流室12内が高温に保
持される。このため、渦流室12内において燃料の着火遅
れがなくなり、ディーゼルノックを小さくすることによ
りエンジンが静かに動作する。

さらには、渦流室12の連通孔17の透設方向がインジェ
クションノズル13による燃料の噴射方向とは平行になら
ないようにしたため、インジェクションノズル13から渦
流室12内に噴射された燃料が直接に連通孔17を通過する
ことはない。従って、燃料が圧縮空気と混合されること
なく空隙10に進入することが回避される。

また、渦流室12の連通孔17は噴孔16の延びる方向とも
平行にならないように透設したことにより、主燃焼室１
から噴孔16に送られる圧縮空気が直接に連通孔17に通過
して渦流の発生の妨げとなることはない。

［効果］ 以上詳述したように、この考案によれば、燃料を有効
利用することができ、かつ排気ガス中のHC成分を減少さ
せることができ、更に着火遅れをなくすという優れた効
果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の渦流式チャンバを具体化して示す側
断面図、第２図はそのII−II線における平断面図、第３
図は従来の渦流式チャンバを示す側断面図である。 空間部としての嵌合空間２、チャンバ区画部材６、渦流
室12、空隙10、連通孔17、間隙Ｇ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダヘッドの空間部にチャンバ区画部
   材を圧入し、このチャンバ区画部材と空間部とにより形
   成した渦流室内において燃焼ガスを生成するように構成
   し、前記チャンバ区画部材の外側壁と空間部内壁との間
   に燃焼ガスが流入する間隙が渦流室のほぼ全周にわたっ
   て存在し、かつ前記チャンバ区画部材の外側壁に形成さ
   れる窪みと空間部内壁との間に生ずる空隙が前記間隙と
   連通しており、渦流室内の燃焼ガスが前記間隙を介して
   前記空隙に滞留するようになっているディーゼルエンジ
   ンにおける渦流式チャンバであって、 前記空隙と渦流室内とを連通させ、かつ同渦流室から空
   隙に火炎を通過させる連通孔をチャンバ区画部材に設け
   てなるディーゼルエンジンにおける渦流式チャンバ。