(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の主室(１)にうず室(２)を噴孔(３)を介して連通させ、噴孔(３)は主室(１)の上面の後部位置に前下がり傾斜向きに開口させ、
主室(１)の下面を形成するピストン上面(４)に、左右一対の円板状凹室(５)(５)と燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)と分流ガイド体(７)とを設け、
左右一対の円板状凹室(５)(５)は、ピストン上面(４)の前後方向の中間領域内で互いに左右に離して配置し、
燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)は、ピストン上面(４)の左右方向の中間部領域内で、前後方向の後部領域から中間部領域に亘って形成し、この拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)は、前上がり傾斜状に形成し、拡散ガイド溝(６)の左右両溝側縁(９)(９)は互いに前拡がりに形成し、
拡散ガイド溝(６)の後端の溝始端部(10)に噴孔(３)を臨ませ、拡散ガイド溝(６)の前寄りの溝終端寄り部(11)を各円板状凹室(５)(５)のピストン中心側凹室部分に連通させ、
分流ガイド体(７)は、拡散ガイド溝(６)内の溝幅中間部領域内で溝底面(８)に対して段上がり状に形成し、
て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、
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝終端縁(12)は、各円板状凹室(５)(５)内に位置させ、
分流ガイド体(７)の左右の各ガイド体側面(13)(13)は、左右の各円板状凹室(５)(５)の各室内周面(14)(14)のうちのピストン中心寄りの内周面部分に滑らかに連続させ、
分流ガイド体(７)のガイド体上面(16)は、その始端側に位置する水平上面部分(17)と、その終端側に位置する上り傾斜上面部分(18)とを、前後に並べて折れ曲がり状に連続させたものから成り、
水平上面部分(17)はピストン上面(４)に対してより低い位置でほぼ平行に形成し、上り傾斜上面部分(18)は水平上面部分(17)の終端部からピストン上面(４)に向かって次第に高くなる上り傾斜状に形成し、
て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。
【請求項２】
請求項１に記載のディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
前記分流ガイド体(７)の始端面(15)を前上がりの傾斜面に形成した、ことを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１または２に記載のディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)の終端部に位置する溝底面終端部(20)は、円板状凹室(５)の凹室底面(21)よりも低く位置させ、
この溝底面終端部(20)と凹室底面(21)とを、螺旋状上り傾斜面(37)を介して滑らかに連続させ、て構成したことを特徴とするもの。
【請求項４】
請求項１・２または３に記載のディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)は、その溝幅方向の左右両側部から分流ガイド体(７)に近づくほど深くなる中下がり傾斜状に形成した、ことを特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室に関する。
【０００２】
【前提構成】
本発明のディーゼルエンジンのうず室式燃焼室は、例えば図１・図２（本発明）、または図９−図１０（従来技術）に示すように、次の前提構成を有するものを対象とする。
【０００３】
図１（Ａ）は本発明の実施形態１を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のピストンの平面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。図２（Ａ）・図２（Ｂ）は図１中のピストン上面部分の斜視図である。
【０００４】
図９（Ａ）は従来技術１を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）中のピストンの平面図。図１０は図９中のピストン上面部分の斜視図である。
【０００５】
［前提構成］
ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の主室(１)にうず室(２)を噴孔(３)を介して連通させ、噴孔(３)は主室(１)の上面の後部位置に前下がり傾斜向きに開口させる。
主室(１)の下面を形成するピストン上面(４)に、左右一対の円板状凹室(５)(５)と燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)と分流ガイド体(７)とを設ける。
【０００６】
左右一対の円板状凹室(５)(５)は、ピストン上面(４)の前後方向の中間領域内で互いに左右に離して配置する。
燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)は、ピストン上面(４)の左右方向の中間部領域内で、前後方向の後部領域から中間部領域に亘って形成し、この拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)は、前上がり傾斜状に形成し、拡散ガイド溝(６)の左右両溝側縁(９)(９)は互いに前拡がりに形成する。
【０００７】
拡散ガイド溝(６)の後端の溝始端部(10)に噴孔(３)を臨ませ、拡散ガイド溝(６)の前寄りの溝終端寄り部(11)を各円板状凹室(５)(５)のピストン中心側凹室部分に連通させる。
分流ガイド体(７)は拡散ガイド溝(６)内の溝幅中間部領域内で溝底面(８)に対して段上がり状に形成して構成したものである。
なお、円板状凹室(５)(５)は、燃焼促進の働きをするものであり、この燃焼促進専用のものとして形成てもよいが、吸排気弁のバルブリセスと兼ねさせてもよい。
【０００８】
［前提構成の作用］
ピストン(43)の圧縮上死点付近において、うず室(２)内で燃焼・膨張し始めた燃焼ガス流は、噴孔(３)から主室(１)の燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝始端部(10)に吹き込み、この拡散ガイド溝(６)内を左右に拡がりながら、勢いよく前進して行く。
【０００９】
この拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流は、その前進流の勢いに乗って、拡散ガイド溝(６)および左右の円板状凹室(５)(５)から、ピストン上面(４)のうちの前側上面部分上に乗り上がり、主室(１)の前側部分領域からその左右両側部分領域に亘って、勢いよく多量に流れ込んで行く。
【００１０】
しかし、その燃焼ガス流は、主室(１)の左右両側部分領域から反転して、主室(１)の後側部分領域へ流れ込もうとするが、この後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくくて、不足ぎみになり、主室(１)での空気利用率が低下する傾向にある。
【００１１】
【従来の技術】
本発明と対比すべき従来技術としては、本出願人がさきに提案した次のものがある。
○  従来技術１．  図９・図１０参照．  （特開平５−１９５７８３号公報の図１とその明細書中の説明文）．
【００１２】
図９（Ａ）は従来技術１を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）中のピストンの平面図。図１０は図９中のピストン上面部分の斜視図である。
この従来技術１は、上記前提構成において、次の構成を追加したものである。
【００１３】
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝終端縁(12)は、各円板状凹室(５)(５)よりも前方へオーバーハングさせて位置させてある。
分流ガイド体(７)の左右の各ガイド体側面(13)(13)は、拡散ガイド溝(６)内で、その溝終端縁(12)にまで伸びている。
ガイド体(７)の上面(16)は、前上がりの緩やかな傾斜面になつている。分流ガイド体(７)の始端面(15)は垂直に立ち上がっている。
【００１４】
○  従来技術２．  図１１・図１２参照．  （特開平５−１９５７８３号公報の図４とその明細書中の説明文）．
図１１（Ａ）は従来技術２を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）中のピストンの平面図。図１２は図１１中のピストン上面部分の斜視図である。
この従来技術２は、上記前提構成において、その一部を次のように変更したものである。
【００１５】
前記前提構成の燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の代りに、直進ガイド溝(91)を形成する。前記分流ガイド体(７)の代わりに、半円板体(92)を形成する。この直進ガイド(91)・半円板体(92)・前記左右一対の円板状凹室(５)(５)により、クローバーリーフ形燃焼室を形成したものである。
半円板体(92)の上面(93)は、前上がりの緩やかな傾斜面になつている。半円板体(92)の周面は垂直に立ち上がっている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、次の問題がある。
○  従来技術１．  図９・図１０参照．
［  イ．  燃焼ガス流は、主室(１)の前側部分領域および左右両側部分領域から、その後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくくて、不足ぎみになるため、主室(１)での空気利用率が低下する。  ］
【００１７】
ピストン(43)の圧縮上死点付近において、うず室(２)内で燃焼・膨張し始めた燃焼ガス流は、噴孔(３)から主室(１)の燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝始端部(10)に吹き込み、この拡散ガイド溝(６)内を左右に拡がりながら、勢いよく前進して行く。
【００１８】
この拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流は、その前進流の勢いに乗って、拡散ガイド溝(６)および左右の円板状凹室(５)(５)から、ピストン上面(４)のうちの前側上面部分上に乗り上がり、主室(１)の前側部分領域からその左右両側部分領域に亘って、勢いよく多量に流れ込んで行く。
【００１９】
しかし、その燃焼ガス流は、主室(１)の左右両側部分領域から反転して、主室(１)の後側部分領域へ流れ込もうとするが、この後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくくて、不足ぎみになり、主室(１)での空気利用率が低下する。
このため、▲１▼排気ガス中のＨＣやＣＯなどの未燃焼有害成分を低減させるうえ、▲２▼エンジンの出力を向上させ、▲３▼燃費を低減させることに、充分に寄与することができない。
【００２０】
［  ロ．  燃焼ガス流の残部が主室(１)の後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくい分だけ、燃焼速度を速めにくく、エンジンを高速回転化するのに寄与しにくい。  ］
【００２１】
上記問題点［イ］で述べたように、燃焼ガス流は、主室(１)の前側部分領域および左右両側部分領域から、その後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくくて、不足ぎみになる分だけ、燃焼速度を速めることができず、エンジンを高速回転化するのに寄与することができにくい。
【００２２】
［  ハ．  燃焼ガス流の残部が主室(１)の後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくい分だけ、空気と燃料との混合速度が遅くなり、混合性能を高めることができず、燃焼性能を高めにくい。  ］
【００２３】
上記問題点［イ］で述べたように、燃焼ガス流は、主室(１)の前側部分領域および左右両側部分領域から、その後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくくて、不足ぎみになる分だけ、空気と燃料との混合速度が遅くなり、混合性能を高めることができず、燃焼性能を高めにくい。
【００２４】
○  従来技術２．  図１１・図１２参照．
［  イ．  燃焼ガス流は、主室(１)の左右両側部分領域から、その後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくくて、不足ぎみになるため、主室(１)での空気利用率が低下する。  ］
【００２５】
ピストン(43)の圧縮上死点付近において、うず室(２)内で燃焼・膨張し始めた燃焼ガス流は、噴孔(３)から主室(１)の直進ガイド溝(91)内を直進し、半円板体(92)の周面に衝突する。この燃焼ガス流の一部は半円板体(92)を乗り越えて主室(１)の前側部分領域に流れ込み、その残部は左右に分かれて左右の各円板状凹室(５)(５)内で旋回する。
【００２６】
しかし、その燃焼ガス流の残部は、各円板状凹室(５)(５)内から主室(１)の後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくくて、この後側部分領域で不足ぎみになり、主室(１)での空気利用率が低下する。
【００２７】
［  ロ．  燃焼ガス流の残部が主室(１)の後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくい分だけ、燃焼速度を速めにくく、エンジンを高速回転化するのに寄与しにくい。  ］
【００２８】
上記問題点［イ］で述べたように、その燃焼ガス流の残部は、各円板状凹室(５)(５)内から主室(１)の後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくくて、この後側部分領域で不足ぎみになる分だけ、燃焼速度を速めることができず、エンジンを高速回転化するのに寄与することができにくい。
【００２９】
［  ハ．  燃焼ガス流の残部が主室(１)の後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくい分だけ、空気と燃料との混合速度が遅くなり、混合性能を高めることができず、燃焼性能を高めにくい。  ］
【００３０】
上記問題点［イ］で述べたように、その燃焼ガス流の残部は、各円板状凹室(５)(５)内から主室(１)の後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込みにくくて、この後側部分領域で不足ぎみになる分だけ、空気と燃料との混合速度が遅くなり、混合性能を高めることができず、燃焼性能を高めにくい。
【００３１】
本発明の課題は、次のようにすることにある。
（イ）．分流ガイド体の左右の各ガイド体側面の案内作用で、拡散ガイド溝内を流れる燃焼ガス流が主室の後側部分領域の全域にまで流れ込む量を充分多量に増加させることにより、主室での空気利用率を向上させる。
（ロ）．燃焼ガス流が主室の後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込むようにすることにより、燃焼速度を速めて、エンジンを高速回転化するのに寄与する。
（ハ）．主室の前側部分領域・左右両側部分領域・および後側部分領域の全ての領域に亘って、燃焼ガス流を高速度で短時間のうちに充分多量に流れ込ませることにより、空気と燃料との混合速度を速めて、燃焼性能を高める。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
本発明のディーゼルエンジンのうず室式燃焼室は、上記前提構成において、上記課題を解決するために、例えば図１−図８に示すように、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
【００３３】
図１（Ａ）は本発明の実施形態１を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のピストンの平面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。図２（Ａ）・図２（Ｂ）は図１中のピストン上面部分の斜視図である。
【００３４】
図３（Ａ）は本発明の実施形態２を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室のピストン上面部分の斜視図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
図４（Ａ）は本発明の実施形態３を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室のピストン上面部分の斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３５】
図５（Ａ）は本発明の実施形態４を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）中のピストンの平面図、図５（Ｃ）は図５（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。図６（Ａ）・図６（Ｂ）は図５中のピストン上面部分の斜視図である。
図７（Ａ）は本発明の実施形態５を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）中のピストンの平面図、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。図８（Ａ）・図８（Ｂ）は図７中のピストン上面部分の斜視図である。
【００３６】
○  発明１．  請求項１．  図１・図２、図３、図４、図５・図６、または図７・図８参照．
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝終端縁(12)は、各円板状凹室(５)(５)内に位置させる。分流ガイド体(７)の左右の各ガイド体側面(13)(13)は、左右の各円板状凹室(５)(５)の各室内周面(14)(14)のうちのピストン中心寄りの内周面部分に滑らかに連続させる。
【００３７】
分流ガイド体(７)のガイド体上面(16)は、その始端側に位置する水平上面部分(17)と、その終端側に位置する上り傾斜上面部分(18)とを、前後に並べて折れ曲がり状に連続させたものから成る。
水平上面部分(17)はピストン上面(４)に対してより低い位置でほぼ平行に形成する。上り傾斜上面部分(18)は水平上面部分(17)の終端部からピストン上面(４)に向かって次第に高くなる上り傾斜状に形成して構成したものである。
【００３８】
○  発明２．  請求項２．  図３参照．
この発明２は、上記発明１において、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
前記分流ガイド体(７)の始端面(15)を前上がりの傾斜面に形成した。
【００３９】
○  発明３．  請求項３．  図３参照．
この発明３は、上記発明１または２において、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)の終端部に位置する溝底面終端部(20)は、円板状凹室(５)の凹室底面(21)よりも低く位置させる。この溝底面終端部(20)と凹室底面(21)とを、螺旋状上り傾斜面(37)を介して滑らかに連続させた。
【００４０】
○  発明４．  請求項４．  図４参照．
この発明４は、上記発明１・２または４において、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)は、その溝幅方向の左右両側部から分流ガイド体(７)に近づくほど深くなる中下がり傾斜状に形成した。
【００４１】
【発明の効果】
本発明のディーゼルエンジンのうず室式燃焼室は、つぎの効果を奏する。
○  発明１．  請求項１．  図１・図２、図３、図４、図５・図６、または図７・図８参照．
【００４２】
［  イ．  分流ガイド体(７)の左右の各ガイド体側面(13)(13)の案内作用で、拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流の残部が主室(１)の後側部分領域の全域にまで流れ込む量が充分多量に増加させることができた分だけ、主室(１)での空気利用率が向上する。  ］
【００４３】
まず、前記前提構成から、ピストン(43)の圧縮上死点付近において、うず室(２)内で燃焼・膨張し始めた燃焼ガス流は、噴孔(３)から主室(１)の燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝始端部(10)に吹き込み、この拡散ガイド溝(６)内を左右に拡がりながら、勢いよく前進して行く。
【００４４】
この拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流の一部は、その前進流の勢いに乗って、拡散ガイド溝(６)および左右の円板状凹室(５)(５)から、ピストン上面(４)のうちの前側上面部分上に乗り上がり、主室(１)の前側部分領域からその左右両側部分領域に亘って、勢いよく多量に流れ込んで行く。
【００４５】
そして、本発明１の特徴構成として、前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝終端縁(12)は、各円板状凹室(５)(５)内に位置させる。分流ガイド体(７)の左右の各ガイド体側面(13)(13)は、左右の各円板状凹室(５)(５)の各室内周面(14)(14)のうちのピストン中心寄りの内周面部分に滑らかに連続させて構成する。
【００４６】
この特徴構成から、拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流の残部は、分流ガイド体(７)の左右の各ガイド体側面(13)(13)で、左右の各円板状凹室(５)(５)の内周面(14)(14)に沿って滑らかに案内されて、各円板状凹室(５)(５)内で勢いよくＵターンさせられて、両円板状凹室(５)(５)からピストン上面(４)(４)のうちの後側上面部分上に乗り上がり、主室(１)の左右両側部分領域から後側部分領域の全域にまで、勢いよく速やかに充分多量に流れ込んで行く。
【００４７】
このように、拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流の残部が主室(１)の後側部分領域の全域にまで流れ込む量が、従来技術では不足していたのを、本発明１では充分多量に増加させることができた分だけ、主室(１)での空気利用率が向上して、▲１▼排気ガス中のＨＣやＣＯなどの未燃焼有害成分を低減させるうえ、▲２▼エンジンの出力を向上させ、▲３▼燃費を低減させることに、寄与することができる。
【００４８】
［  ロ．  燃焼ガス流の残部が主室(１)の後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込むようになった分だけ、燃焼速度が速まり、エンジンを高速回転化するのに寄与することができる。  ］
【００４９】
上記効果［イ］で述べたように、拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流の残部は、分流ガイド体(７)の左右の各ガイド体側面(13)(13)で、左右の各円板状凹室(５)(５)の内周面(14)(14)に沿って滑らかに案内されて、各円板状凹室(５)(５)内で勢いよくＵターンさせられて、両円板状凹室(５)(５)からピストン上面(４)(４)のうちの後側上面部分上に乗り上がり、主室(１)の左右両側部分領域から後側部分領域の全域にまで、勢いよく速やかに充分多量に流れ込んで行く。
【００５０】
このように、上記燃焼ガス流の残部が主室(１)の後側部分領域の全域にまで充分多量に速やかに流れ込むようになった分だけ、燃焼速度が速まり、エンジンを高速回転化するのに寄与することができる。
【００５１】
［  ハ．  主室(１)の前側部分領域・左右両側部分領域・および後側部分領域の全ての領域に亘って、燃焼ガス流が高速度で短時間のうちに充分多量に流れ込むので、空気と燃料との混合速度を速めて、混合性能を高め、燃焼性能を高めることができる。  ］
【００５２】
本発明１の特徴構成として、分流ガイド体(７)のガイド体上面(16)は、その始端側に位置する水平上面部分(17)と、その終端側に位置する上り傾斜上面部分(18)とを、前後に並べて折れ曲がり状に連続させたものから成る。水平上面部分(17)はピストン上面(４)に対してより低い位置でほぼ平行に形成する。上り傾斜上面部分(18)は水平上面部分(17)の終端部からピストン上面(４)に向かって次第に高くなる上り傾斜状に形成する。
【００５３】
この構成から、ピストン(43)の圧縮上死点付近において、うず室(２)内で燃焼・膨張し始めた燃焼ガス流は、噴孔(３)から主室(１)の燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝始端部(10)に吹き込み、この拡散ガイド溝(６)内を左右に拡がりながら、勢いよく前進して行く。
【００５４】
この拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流の一部は、その前進流の勢いに乗って、分流ガイド体(７)のガイド体上面(16)の水平上面部分(17)上の広めの空間を速やかに通過し、上り傾斜上面部分(18)上をスムースに乗り上がって、主室(１)の前側部分領域内に高速度で短時間のうちに充分多量に流れ込む。
これと同時に、その燃焼ガス流の一部は、上り傾斜上面部分(18)上を流れて行くときに、左右両側方へも拡がっていって、主室(１)の左右両側部分領域内へも高速度で短時間のうちに充分多量に流れ込む。
【００５５】
さらに、この燃焼ガス流の一部がこの左右両側方へ拡がっていくときに、左右の各円板状凹室(５)(５)内へ流れ込んで行くことにより、拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流の残部が勢いよくＵターンしているＵターン流の流速を更に加速することとなって、燃焼ガス流が主室(１)の後側部分領域内へも高速度で短時間のうちに充分多量に流れ込む。
【００５６】
以上のようにして、主室(１)の前側部分領域・左右両側部分領域・および後側部分領域の全ての領域に亘って、燃焼ガス流が高速度で短時間のうちに充分多量に流れ込むので、空気と燃料との混合速度を速めて、混合性能を高め、燃焼性能を高めることができる。
その結果、▲１▼排気ガス中のＨＣやＣＯなどの未燃焼有害成分を低減させるうえ、▲２▼エンジンの出力を向上させ、▲３▼燃費を低減させることに、寄与することができる。
【００５７】
○  発明２．  請求項２．  図３参照．
この発明２は、上記発明１の効果［イ］・［ロ］・［ハ］に加えて、つぎの効果を奏する。
［  ニ．  燃焼ガス流が分流ガイド体(７)の始端面(15)の前上がり傾斜面に容易に乗り上がりながら、その上方と左右両側方とに分流案内されて、分流ガイド体(７)の水平上面部分(17)の上側空間と、これの左右両側の拡散ガイド溝(６)内とへスムースに流れ込んで行って、その流速低下を無くすことにより、上記効果［イ．空気利用率の向上に寄与すること］、効果［ロ．エンジンの高速回転化に寄与すること］、および効果［ハ．燃焼性能を高めること］を更に向上させる。
］
【００５８】
前記分流ガイド体(７)の始端面(15)を前上がりの傾斜面に形成した。
この構成から、うず室(２)内で燃焼・膨張し始めた燃焼ガス流は、噴孔(３)から拡散ガイド溝(６)の溝始端部(10)に吹き込んで来て、分流ガイド体(７)の始端面(15)に衝突して行ったときに、この始端面(15)の前上がりの傾斜面に容易に乗り上がりながら、その上方と左右両側方とに分流案内されて、分流ガイド体(７)の水平上面部分(17)の上側空間と、これの左右両側の拡散ガイド溝(６)内とへスムースに流れ込んで行く。
【００５９】
このため、燃焼ガス流が分流ガイド体(７)の始端面(15)で跳ね返されて反転・逆流して流動抵抗が大きくなることが無くなる分だけ、燃焼ガス流が拡散ガイド溝(６)内を流れる流速の低下が無くなり、その流速が速くなる。
これにより、上記効果［イ．空気利用率の向上に寄与すること］、効果［ロ．エンジンの高速回転化に寄与すること］、および効果［ハ．燃焼性能を高めること］を更に向上させることができる。
【００６０】
○  発明３．  請求項３．  図３参照．
この発明３は、上記発明１の効果［イ］・［ロ］・［ハ］に加えて、つぎの効果を奏する。
［  ホ．  溝底面終端部(20)の深さが深くなる事と、燃焼ガス流が溝底面終端部(20)から凹室底面(21)へ螺旋上がり傾斜面(37)でスムースに案内される事とにより、上記効果［イ．空気利用率の向上に寄与すること］および効果［ロ．エンジンの高速回転化に寄与すること］を更に向上させることができる。  ］
【００６１】
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)の終端部に位置する溝底面終端部(20)は、円板状凹室(５)の凹室底面(21)よりも低く位置させる。この溝底面終端部(20)と凹室底面(21)とを、螺旋状上り傾斜面(37)を介して滑らかに連続させた。
【００６２】
この構成から、溝底面終端部(20)の深さが深くなる分だけ、この上側の通路断面積が大きくなって、燃焼ガス流が高速度で流れ易くなる。
そのうえ、拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流の残部は、溝底面終端部(20)から凹室底面(21)へ螺旋上がり傾斜面(37)でスムースに案内される分だけ、円板状凹室(５)(５)内でのＵターン速度が速まり、主室(１)の後側部分領域の全域にまで勢いよく流れ込む分量と速度が増大する。
これにより、上記効果［イ．空気利用率の向上に寄与すること］および効果［ロ．エンジンの高速回転化に寄与すること］を更に向上させることができる。
【００６３】
○  発明４．  請求項４．  図４参照．
この発明４は、上記発明１の効果［イ］・［ロ］・［ハ］に加えて、つぎの効果を奏する。
［  ヘ．  拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流は、その流動中心がガイド体側面(13)(13)側に近付いてくる分だけ、円板状凹室(５)(５)内でＵターンする勢いが強くなることにより、上記効果［イ．空気利用率の向上に寄与すること］および効果［ロ．エンジンの高速回転化に寄与すること］を更に向上させることができる。  ］
【００６４】
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)は、その溝幅方向の左右両側部から分流ガイド体(７)に近づくほど深くなる中下がり傾斜状に形成した。
この構成から、拡散ガイド溝(６)内を流れる燃焼ガス流は、その流動中心が溝側縁(９)(９)よりもガイド体側面(13)(13)側に近付いてくる分だけ、ガイド体側面(13)(13)から円板状凹室(５)(５)の内周面(14)(14)に沿って案内されるときに大回りするので、円板状凹室(５)(５)内でＵターンする勢いが強くなる。
これにより、上記効果［イ．空気利用率の向上に寄与すること］および効果［ロ．エンジンの高速回転化に寄与すること］を更に向上させることができる。
【００６５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の実施の形態を、図面に基づき説明する。
【００６６】
○  実施形態１．  請求項１．  図１・図２参照．
図１（Ａ）は本発明の実施形態１を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のピストンの平面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。図２（Ａ）・図２（Ｂ）は図１中のピストン上面部分の斜視図である。
【００６７】
図１（Ａ）において、符号(41)はシリンダブロック、(42)はシリンダヘッドブロック、(43)はピストン、(44)は吸気弁、(45)は燃料噴射器、(46)はヒートプラグ、(１)はうず室式燃焼室の主室、(２)はうず室、(３)は噴孔、(４)はピストン上面(４)である。
【００６８】
図１および図２に示すように、水冷縦形多気筒ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の主室(１)に、うず室(２)を噴孔(３)を介して連通させる。噴孔(３)は主室(１)の上面の後部位置に前下がり傾斜向きに開口させる。
噴孔(３)の横幅の寸法は、その孔上端から孔下端に向かって次第に大きくなる、横拡がり状に形成する。これにより、うず室(２)で燃焼・膨張し始めた燃焼ガス流は、この噴孔(３)を通過するときに次第に左右に拡げられて行って、主室(１)内で左右に拡がりながら前進するように方向づけられる。
【００６９】
主室(１)の下面を形成するピストン上面(４)に、左右一対の円板状凹室(５)(５)と、１つの円板状前部凹室(25)と、燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)と、分流ガイド体(７)とを設ける。
左右一対の円板状凹室(５)(５)は、ピストン上面(４)の前後方向の中間領域内で互いに左右に離して配置する。１つの円板状前部凹室(25)は、ピストン上面(４)の前部中央領域に配置する。この左右一対の円板状凹室(５)(５)と１つの円板状前部凹室(25)とは、２つの吸気弁(44)のバルブリセスと１つの排気弁のバルブリセスとを兼ねている。
【００７０】
燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)は、ピストン上面(４)の左右方向の中間部領域内で、前後方向の後部領域から中間部領域に亘って形成する。この拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)は、前上がり傾斜状に形成する。拡散ガイド溝(６)の左右両溝側縁(９)(９)は互いに前拡がりに形成する。
【００７１】
拡散ガイド溝(６)の後端の溝始端部(10)に噴孔(３)を臨ませる。拡散ガイド溝(６)の前寄りの溝終端寄り部(11)を各円板状凹室(５)(５)のピストン中心側凹室部分に連通させる。
分流ガイド体(７)は拡散ガイド溝(６)内の溝幅中間部領域内で溝底面(８)に対して段上がり状に形成する。
【００７２】
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝終端縁(12)は、各円板状凹室(５)(５)内に位置させる。この終端縁(12)のうちの分流ガイド体(７)より左側に位置する部分は、円板状凹室(５)内の途中部に位置させるのに対し、その右側に位置する部分は円板状凹室(５)の室内周面(14)に一致させる。
【００７３】
分流ガイド体(７)の左右の各ガイド体側面(13)(13)は、左右の各円板状凹室(５)(５)の各室内周面(14)(14)のうちのピストン中心寄りの内周面部分に滑らかに連続させる。
分流ガイド体(７)のガイド体上面(16)は、その始端側に位置する水平上面部分(17)と、その終端側に位置する上り傾斜上面部分(18)とを、前後に並べて折れ曲がり状に連続させたものから成る。
【００７４】
水平上面部分(17)はピストン上面(４)に対してより低い位置でほぼ平行に形成する。上り傾斜上面部分(18)は水平上面部分(17)の終端部からピストン上面(４)に向かって次第に高くなる上り傾斜状に形成する。
分流ガイド体(７)の始端部(31)は、拡散ガイド溝(６)内の始端側領域(32)内で、前記噴孔(３)の下端開口部(33)の直前にずらせて位置させる。
【００７５】
○  実施形態２．  請求項１・２・３．  図３参照．
図３（Ａ）は本発明の実施形態２を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室のピストン上面部分の斜視図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
この実施形態２は、上記実施形態１の構成において、次の構成を追加したものである。
【００７６】
前記分流ガイド体(７)の始端面(15)を前上がりの傾斜面に形成する。
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)の右半部分の終端部に位置する溝底面終端部(20)は、円板状凹室(５)の凹室底面(21)よりも低く位置させる。この溝底面終端部(20)と凹室底面(21)とを、螺旋状上り傾斜面(37)を介して滑らかに連続させたものである。
【００７７】
○  実施形態３．  請求項１・５．  図４参照．
図４（Ａ）は本発明の実施形態３を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室のピストン上面部分の斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
この実施形態３は、上記実施形態１または２の構成において、次の構成を追加したものである。
【００７８】
前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)は、その溝幅方向の左右両側部から分流ガイド体(７)に近づくほど深くなる中下がり傾斜状に形成したものである。
【００７９】
○  実施形態４．  請求項１．  図５・図６参照．
図５（Ａ）は本発明の実施形態４を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）中のピストンの平面図、図５（Ｃ）は図５（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。図６（Ａ）・図６（Ｂ）は図５中のピストン上面部分の斜視図である。
この実施形態４は、上記実施形態１・２または３の構成において、その一部を次のように変更したものである。
【００８０】
前述の実施形態１（図１・図２）では、分流ガイド体(７)の始端部(31)は、拡散ガイド溝(６)内の始端側領域(32)内で、前記噴孔(３)の下端開口部(33)の直前にずらせて位置させた。この構成をこの実施形態４では次のように変更する。
【００８１】
すなわち、その分流ガイド体(７)の始端部(31)は、拡散ガイド溝(６)内の始端側領域(32)内で、前記噴孔(３)の下端開口部(33)内のうちの前寄り部分でのみオーバーラップさせる構成にしたものである。
【００８２】
○  実施形態５．  請求項１．  図７・図８参照．
図７（Ａ）は本発明の実施形態５を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）中のピストンの平面図、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。図８（Ａ）・図８（Ｂ）は図７中のピストン上面部分の斜視図である。
この実施形態５は、上記実施形態１・２・３または４の構成において、その一部を次のように変更したものである。
【００８３】
前述の分流ガイド体(７)の始端部(31)は、拡散ガイド溝(６)内の始端側領域(32)と終端側領域(35)との間の中間領域(34)内に位置させるとともに、左右一対の円板状凹室(５)(５)の中心点間を結ぶ仮想線(36)よりも噴孔(３)側に偏倚させるとともに、噴孔(３)の下端開口部(33)よりも上記仮想線(36)に近い位置に位置させる構成にしたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は本発明の実施形態１を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のピストンの平面図、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図２】図２（Ａ）・図２（Ｂ）は図１中のピストン上面部分の斜視図。
【図３】図３（Ａ）は本発明の実施形態２を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室のピストン上面部分の斜視図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図４】図４（Ａ）は本発明の実施形態３を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室のピストン上面部分の斜視図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】図５（Ａ）は本発明の実施形態４を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）中のピストンの平面図、図５（Ｃ）は図５（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図６】図６（Ａ）・図６（Ｂ）は図５中のピストン上面部分の斜視図。
【図７】図７（Ａ）は本発明の実施形態５を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）中のピストンの平面図、図７（Ｃ）は図７（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図８】図８（Ａ）・図８（Ｂ）は図７中のピストン上面部分の斜視図。
【図９】図９（Ａ）は従来技術１を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図９（Ｂ）は図９（Ａ）中のピストンの平面図。
【図１０】図９中のピストン上面部分の斜視図。
【図１１】図１１（Ａ）は従来技術２を示す水冷縦形ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室の縦断側面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）中のピストンの平面図。
【図１２】図１１中のピストン上面部分の斜視図。
【符号の説明】
１…主室．  ２…うず室．  ３…噴孔．  ４…ピストン上面．  ５…円板状凹室．  ６…燃焼ガス流拡散ガイド溝．  ７…分流ガイド体．  ８…溝底面．  ９…溝側縁．  １０…溝始端部．  １１…溝終端寄り部．  １２…溝終端縁．  １３…ガイド体側面．  １４…室内周面．  １５…ガイド体始端面．  １６…ガイド体上面．  １７…水平上面部分．  １８…傾斜上面部分．  ２０…溝底面終端部．  ２１…凹室底面．  ３７…螺旋状上り傾斜面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003639799.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003639799.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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