JPH01305121A - 2サイクルディーゼルエンジン - Google Patents
2サイクルディーゼルエンジンInfo
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- JPH01305121A JPH01305121A JP63134462A JP13446288A JPH01305121A JP H01305121 A JPH01305121 A JP H01305121A JP 63134462 A JP63134462 A JP 63134462A JP 13446288 A JP13446288 A JP 13446288A JP H01305121 A JPH01305121 A JP H01305121A
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- 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
- F02B19/16—Chamber shapes or constructions not specific to sub-groups F02B19/02 - F02B19/10
- F02B19/18—Transfer passages between chamber and cylinder
-
- 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
- F02B19/02—Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder
- F02B19/04—Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder the isolation being effected by a protuberance on piston or cylinder head
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
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-
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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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、主燃焼室に連通ずる副燃焼室を持ち、この副
燃焼室内に燃料を噴射するようにした渦流式や予燃焼室
式などのディーゼルエンジンに関するものである。
燃焼室内に燃料を噴射するようにした渦流式や予燃焼室
式などのディーゼルエンジンに関するものである。
(発明の背景)
ディーゼルエンジンの燃焼室の形式として、主燃焼室(
単に主室とも言う)と副燃焼室(単に副室とも言う)を
備え、この副室内に燃料を噴射するようにした渦流室式
や予燃焼室式などが公知である。渦流室式はリカルドの
乱流ヘッドやバーキュレス型ヘッドのようにピストンの
圧縮行程中に副室内に高速の空気の渦流を発生させ、こ
の渦流内に適当方向に噴油して主としてこの副室におい
て燃焼が行なわれるものである。また予燃焼室式は、副
燃焼室から噴出される燃焼ガスによって主燃焼室に渦流
を発生させ燃焼を促進させるものであり、この場合主燃
焼室で行なわれる燃焼の割合が渦流室式に比べて大きく
なる。いずれにしてもこれらの形式の燃焼室は、圧縮行
程で副室内に流入した空気に噴油して燃焼を開始させ、
主室に燃焼ガスを噴出させながら主室内でさらに燃焼を
継続させ、完全燃焼を行なわせるものである。このため
に副室内から主室へ噴出する燃焼ガスや未燃焼燃料の噴
出量の時間変化と、主室内での混合条件が燃焼の良否を
決める重要な条件となる。しかしこれらの条件を最良に
する汎用性のある副室形状は現在存在せず、設計者の職
人芸的なノウハウに頼っているのが現状である。
単に主室とも言う)と副燃焼室(単に副室とも言う)を
備え、この副室内に燃料を噴射するようにした渦流室式
や予燃焼室式などが公知である。渦流室式はリカルドの
乱流ヘッドやバーキュレス型ヘッドのようにピストンの
圧縮行程中に副室内に高速の空気の渦流を発生させ、こ
の渦流内に適当方向に噴油して主としてこの副室におい
て燃焼が行なわれるものである。また予燃焼室式は、副
燃焼室から噴出される燃焼ガスによって主燃焼室に渦流
を発生させ燃焼を促進させるものであり、この場合主燃
焼室で行なわれる燃焼の割合が渦流室式に比べて大きく
なる。いずれにしてもこれらの形式の燃焼室は、圧縮行
程で副室内に流入した空気に噴油して燃焼を開始させ、
主室に燃焼ガスを噴出させながら主室内でさらに燃焼を
継続させ、完全燃焼を行なわせるものである。このため
に副室内から主室へ噴出する燃焼ガスや未燃焼燃料の噴
出量の時間変化と、主室内での混合条件が燃焼の良否を
決める重要な条件となる。しかしこれらの条件を最良に
する汎用性のある副室形状は現在存在せず、設計者の職
人芸的なノウハウに頼っているのが現状である。
(発明の目的)
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、主
室内での燃焼ガスと未燃焼燃料との混合など複雑な条件
を職人芸的なノウハウに過度に頼ることなく高い空気利
用率を得て効率を向上させることができ、汎用性に富ん
だ副室形状を得ることができるディーゼルエンジンを提
供することを目的とするものである。
室内での燃焼ガスと未燃焼燃料との混合など複雑な条件
を職人芸的なノウハウに過度に頼ることなく高い空気利
用率を得て効率を向上させることができ、汎用性に富ん
だ副室形状を得ることができるディーゼルエンジンを提
供することを目的とするものである。
(発明の構成)
本発明によればこの目的は、燃料が噴射される副燃焼室
を有するディーゼルエンジンにおいて、主燃焼室と副燃
焼室とをつなぐ連絡孔の最小断面積をA1とし、前記連
絡孔がピストンとの間に形成する最小絞り面積をA2と
して、遅くとも燃料噴射開始時には、 AI>A2 となるようにしたことを特徴とするディーゼルエンジン
により達成される。
を有するディーゼルエンジンにおいて、主燃焼室と副燃
焼室とをつなぐ連絡孔の最小断面積をA1とし、前記連
絡孔がピストンとの間に形成する最小絞り面積をA2と
して、遅くとも燃料噴射開始時には、 AI>A2 となるようにしたことを特徴とするディーゼルエンジン
により達成される。
(原理)
第1図は本発明の原理説明図、第2図は従来のエンジン
の燃焼条件を示す図、第3図は本発明による燃焼条件を
示す図である。第2.3図で流速Vは主室と副室とをつ
なぐ連絡孔のガス流速を示し、v=Oの線の上方には副
室から主室に流れるガス流速が、また下方には主室から
副室に流れるガス流速が示されている。
の燃焼条件を示す図、第3図は本発明による燃焼条件を
示す図である。第2.3図で流速Vは主室と副室とをつ
なぐ連絡孔のガス流速を示し、v=Oの線の上方には副
室から主室に流れるガス流速が、また下方には主室から
副室に流れるガス流速が示されている。
従来のエンジンでは、上死点前(B TD C)20度
付近から上死点(TDC)付近までが噴油期間Iとされ
、主室から副室へ流入するガス流速は上死点前20度付
近で最大となりその後は流速を落しながら流入を続ける
。しかし副室内へ噴出された燃料はその後直ちに着火し
て副室内圧力Psを上昇させるので、副室内圧力PSは
その後すぐに主室内圧力PMに等しくなり、通常両正力
はBTDCl 0度付近で等しくなる。このため主室か
ら副室への空気流入は両氏力が等しくなるBTDC10
度付近で停止する。このことは副室への空気の流入が両
ピストン上昇行程の途中で終り、副室内に入り得る空気
量が減ることを意味し、この結果、空気利用率が低下し
、効率が低下することになる。
付近から上死点(TDC)付近までが噴油期間Iとされ
、主室から副室へ流入するガス流速は上死点前20度付
近で最大となりその後は流速を落しながら流入を続ける
。しかし副室内へ噴出された燃料はその後直ちに着火し
て副室内圧力Psを上昇させるので、副室内圧力PSは
その後すぐに主室内圧力PMに等しくなり、通常両正力
はBTDCl 0度付近で等しくなる。このため主室か
ら副室への空気流入は両氏力が等しくなるBTDC10
度付近で停止する。このことは副室への空気の流入が両
ピストン上昇行程の途中で終り、副室内に入り得る空気
量が減ることを意味し、この結果、空気利用率が低下し
、効率が低下することになる。
そこで本発明では主室から副室への空気の流入を長い期
間継続させ、もって空気利用率の向上を図る。すなわち
ピストン上昇行程の終期付近で柚、ピストンによって主
・副室間の通路の実質的断面積を減少させることにより
絞り効果を発生させ、これにより主室から副室への流動
を制限して主室内圧力PMの圧力上昇速度を増大させる
。主室内圧力PHの増大により、副室の燃焼ガスおよび
未燃焼燃料の主室への流出が遅れ、それだけ副室内燃焼
が促進される(第3図参照)。
間継続させ、もって空気利用率の向上を図る。すなわち
ピストン上昇行程の終期付近で柚、ピストンによって主
・副室間の通路の実質的断面積を減少させることにより
絞り効果を発生させ、これにより主室から副室への流動
を制限して主室内圧力PMの圧力上昇速度を増大させる
。主室内圧力PHの増大により、副室の燃焼ガスおよび
未燃焼燃料の主室への流出が遅れ、それだけ副室内燃焼
が促進される(第3図参照)。
本発明では前記の絞り効果を発生させるため、第1B図
に示すように遅くとも燃料噴射開始時において、 AI >A2 となるようにした。ここにAIは主室10を副室12と
の連絡孔14の最小断面積、A2はこの連絡孔14の主
室10側開口縁14aから、ピストン16頂面に下した
円筒面の面積がA2である。
に示すように遅くとも燃料噴射開始時において、 AI >A2 となるようにした。ここにAIは主室10を副室12と
の連絡孔14の最小断面積、A2はこの連絡孔14の主
室10側開口縁14aから、ピストン16頂面に下した
円筒面の面積がA2である。
ここにピストン16のTDC付近で、主室内圧力PMが
副室内圧力Psに等しくなるようにすれば第3図に示す
ようにピストン上昇時の主室内圧力上昇を最大限に利用
でき、望ましい。
副室内圧力Psに等しくなるようにすれば第3図に示す
ようにピストン上昇時の主室内圧力上昇を最大限に利用
でき、望ましい。
また絞り面積A2を過度に小さくすると絞り損失が増大
し効率がかえって低下することになる。
し効率がかえって低下することになる。
そこで、この面81A2はピストンのTDCにおいてピ
ストン断面積の0.5%以上になるように設定するのが
望ましい。
ストン断面積の0.5%以上になるように設定するのが
望ましい。
(実施例)
第4図は本発明の一実施例の側断面図、第5図は正断面
図である。このエンジン20はクランク室予圧式2サイ
クルデイーゼルエンジンであり、空気(吸気)はピスト
ン16の上昇時にリード弁22を介してクランク室24
に吸入され、ピストン16の下降時にクランク室24で
=圧された空気は掃気通路26を通って主室10に入る
。ピストン16の上昇により主室10内の空気は圧縮さ
れ、一部は連絡孔14を通って副室12に流入する。副
室12内に流入した空気は渦流となり、この渦内にイン
ジェクタ28から燃料が噴射されるとその後直ちに自己
着火し、副室12内に激しい渦流が発生する。燃料噴射
開始時には連絡孔14の最小断面aA+よりも絞り面積
A2が小さくなっているので、その絞り効果により主室
内圧力PMが急速に上昇する。このため主室lOから副
室12への空気流入量が増大し、副室12から主室10
へ噴出が始まる時期が遅れ、副室12内での燃焼が促進
される。
図である。このエンジン20はクランク室予圧式2サイ
クルデイーゼルエンジンであり、空気(吸気)はピスト
ン16の上昇時にリード弁22を介してクランク室24
に吸入され、ピストン16の下降時にクランク室24で
=圧された空気は掃気通路26を通って主室10に入る
。ピストン16の上昇により主室10内の空気は圧縮さ
れ、一部は連絡孔14を通って副室12に流入する。副
室12内に流入した空気は渦流となり、この渦内にイン
ジェクタ28から燃料が噴射されるとその後直ちに自己
着火し、副室12内に激しい渦流が発生する。燃料噴射
開始時には連絡孔14の最小断面aA+よりも絞り面積
A2が小さくなっているので、その絞り効果により主室
内圧力PMが急速に上昇する。このため主室lOから副
室12への空気流入量が増大し、副室12から主室10
へ噴出が始まる時期が遅れ、副室12内での燃焼が促進
される。
なお、第4図において30はグロープラグ、第5図にお
いて32はデコンプ、34は排気通路である。
いて32はデコンプ、34は排気通路である。
第6.7図は他の実施例の図であり、第6図は連絡孔1
4が主室10に対し斜めに開口するものであり、この場
合には連絡孔14の開口縁14bからピストン16頂面
に垂直に下した円筒状の面積が絞り面積A2どなる。第
7図はピストン16の頂面に凸部16aを設け、連絡孔
14の開口にこの凸部16aが接近するようにしてこの
開口と凸部16aとの間に絞りを設けたものである。こ
の場合には連絡孔14の開口縁と凸部16aとが最も接
近する線を母線とする円錐面B2の面積が絞り面MA2
となる。
4が主室10に対し斜めに開口するものであり、この場
合には連絡孔14の開口縁14bからピストン16頂面
に垂直に下した円筒状の面積が絞り面積A2どなる。第
7図はピストン16の頂面に凸部16aを設け、連絡孔
14の開口にこの凸部16aが接近するようにしてこの
開口と凸部16aとの間に絞りを設けたものである。こ
の場合には連絡孔14の開口縁と凸部16aとが最も接
近する線を母線とする円錐面B2の面積が絞り面MA2
となる。
(発明の効果)
本発明は以上のように、遅くとも燃料噴射開始時におい
ては連通孔の最小断面積A1よりも主・副室内の最小絞
り面積A2の方が小さくなるようにしたものであるから
、ピストンのTDCに至るまで絞り面積A2が減少する
ことにより主室内圧力が上昇でき、副室から主室への燃
焼ガスおよび未燃燃料の噴出が遅れる。このため副室内
へ流入可能な空気量が増大し、空気利用率を増大させ。
ては連通孔の最小断面積A1よりも主・副室内の最小絞
り面積A2の方が小さくなるようにしたものであるから
、ピストンのTDCに至るまで絞り面積A2が減少する
ことにより主室内圧力が上昇でき、副室から主室への燃
焼ガスおよび未燃燃料の噴出が遅れる。このため副室内
へ流入可能な空気量が増大し、空気利用率を増大させ。
エンジンの熱効率を向上させることができる。
第1図は本発明の原理説明図、第2図は従来のエンジン
の燃焼条件を示す図、第3図は本発明による燃焼条件を
示す図、第4図は本発明の一実施例の側断面図、第5図
は同じく正断面図、第6゜7図は他の実施例を示す図で
ある。 10・・・主室、 12・・・副室、 14・・・連絡孔、 16・・・ピストン 20・・・エンジン 28・・・インジェクタ。 特許出願人 ヤマハ発動機株式会社 代 理 人 弁理士 山 1)文 雌 伏 理 人 弁理士 山 1)洋 食 第1A図 第18図 第2図 第3図
の燃焼条件を示す図、第3図は本発明による燃焼条件を
示す図、第4図は本発明の一実施例の側断面図、第5図
は同じく正断面図、第6゜7図は他の実施例を示す図で
ある。 10・・・主室、 12・・・副室、 14・・・連絡孔、 16・・・ピストン 20・・・エンジン 28・・・インジェクタ。 特許出願人 ヤマハ発動機株式会社 代 理 人 弁理士 山 1)文 雌 伏 理 人 弁理士 山 1)洋 食 第1A図 第18図 第2図 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 燃料が噴射される副燃焼室を有するディーゼルエンジン
において、 主燃焼室と副燃焼室とをつなぐ連絡孔の最小断面積をA
1とし、前記連絡孔がピストンとの間に形成する最小絞
り面積をA2として、遅くとも燃料噴射開始時には、 A1>A2 となるようにしたことを特徴とするディーゼルエンジン
。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63134462A JP2689132B2 (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 2サイクルディーゼルエンジン |
US07/360,396 US4962736A (en) | 1988-06-02 | 1989-06-01 | Diesel engine |
DE3917943A DE3917943A1 (de) | 1988-06-02 | 1989-06-01 | Dieselmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63134462A JP2689132B2 (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 2サイクルディーゼルエンジン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01305121A true JPH01305121A (ja) | 1989-12-08 |
JP2689132B2 JP2689132B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=15128894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63134462A Expired - Fee Related JP2689132B2 (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 2サイクルディーゼルエンジン |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4962736A (ja) |
JP (1) | JP2689132B2 (ja) |
DE (1) | DE3917943A1 (ja) |
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US5811800A (en) * | 1995-09-14 | 1998-09-22 | Bruker-Franzen Analytik Gmbh | Temporary storage of ions for mass spectrometric analyses |
US20050113646A1 (en) * | 2003-11-24 | 2005-05-26 | Sotos John G. | Method and apparatus for evaluation of sleep disorders |
US9038594B2 (en) | 2011-07-28 | 2015-05-26 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Rotary internal combustion engine with pilot subchamber |
US9528434B1 (en) | 2011-07-28 | 2016-12-27 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Rotary internal combustion engine with pilot subchamber |
US10544732B2 (en) | 2011-07-28 | 2020-01-28 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Rotary internal combustion engine with removable subchamber insert |
US10557407B2 (en) | 2011-07-28 | 2020-02-11 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Rotary internal combustion engine with pilot subchamber |
US20170241379A1 (en) * | 2016-02-22 | 2017-08-24 | Donald Joseph Stoddard | High Velocity Vapor Injector for Liquid Fuel Based Engine |
US10041402B2 (en) | 2016-05-12 | 2018-08-07 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Internal combustion engine with split pilot injection |
US10145291B1 (en) | 2017-10-10 | 2018-12-04 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Rotary engine and method of combusting fuel |
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JPS60116816A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 渦流室式ディ−ゼルエンジンの燃焼室 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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USRE18429E (en) * | 1932-04-19 | Fuel injection engine | ||
DE854716C (de) * | 1938-07-20 | 1952-11-06 | Daimler Benz Ag | Selbstzuendende, luftverdichtende Brennkraftmaschine mit einer im Zylinderkopf angeordneten, nur einen kleineren Teil des Brennraumes bildenden Vorkammer |
DE869885C (de) * | 1939-12-15 | 1953-03-09 | Daimler Benz Ag | Einspritzbrennkraftmaschine mit Einspritzung des Brennstoffes in einen vom Hauptbrennraum abgesetzten Einspritzraum |
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DE2912155A1 (de) * | 1979-03-28 | 1980-10-09 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Luftverdichtende, selbstzuendende hubkolbenbrennkraftmaschine |
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