(57)【要約】【課題】渦流室内での混合性を十分確保することが出来ながらも、渦流室から主燃焼室へ流出する際にガス量損失の少ない渦流室式燃焼室を提供する。【解決手段】ディーゼルエンジンの主燃焼室１に渦流室６を噴孔７を介して連通させ、圧縮工程で主燃焼室１から噴孔７を経て渦流室６内に圧入されてきた圧縮空気流が、渦流室６内で空気渦流となって旋回するように構成し、この渦流室６に燃料噴射ノズル８を臨ませて構成する。渦流室６の内周面における噴孔７の開口周縁部で、渦流室６の中心から見て噴孔軸心Ｉよりも外側に位置する部分に、その一部が噴孔７とラップする状態に凹陥部９を形成した。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの主燃焼室（１）に渦流室（６）を噴孔（７）を介して連通させ、圧縮工程で主燃焼室（１）から噴孔（７）を経て渦流室（６）内に圧入されてきた圧縮空気流が、渦流室（６）内で空気渦流となって旋回するように構成し、この渦流室（６）に燃料噴射ノズル（８）を臨ませて構成したディーゼルエンジンの渦流室式燃焼室において、
渦流室（６）の内周面における噴孔（７）の開口周縁部で、渦流室（６）の中心から見て噴孔軸心（Ｉ）よりも外側に位置する部分に、その一部が噴孔（７）とラップする状態に凹陥部（９）を形成したことを特徴とするディーゼルエンジンの渦流室式燃焼室。
【請求項２】
凹陥部（９）が球面の一部をなす曲面で形成されている請求項に記載したディーゼルエンジンの渦流室式燃焼室。
【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渦流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渦流室式燃焼室は、次の前提構成を有するものを対象とする。
【０００３】
ディーゼルエンジンの渦流室式燃焼室の主燃焼室に渦流室を噴孔を介して連通させる。圧縮工程で主燃焼室から噴孔を経て渦流室内に圧入されてきた圧縮空気流が、渦流室内で空気渦流となって旋回するように構成する。この渦流室に燃料噴射ノズルを臨ませる。
【０００４】
【従来の技術】
このような渦流室式燃焼室を備えたエンジンでは、エンジンの燃焼状態および吐煙を改善するためには、渦流室内（副燃焼室内）における渦流の速度すなわち混合気形成エネルギーを所要値に保持するとともに、渦流室内で着火、燃焼がなされた後の既燃ガス及び未燃ガスを速やかに主燃焼室に噴孔を介して流出せしめて、主燃焼室内の空気との混合、燃焼を促進させる必要がある。そこで、例えば特開平１１−３０３６３７号公報に示されているように、主燃焼室と渦流室とを流路断面積が略一定な傾斜円柱形に形成された噴孔で連通する構成となっていた。
【０００５】
ところが、噴孔を流路断面積が略一定な傾斜円柱形に形成している場合、圧縮空気流が噴孔から真っすぐに渦流室内に流れ込むため、空気渦流は渦流室内の中央空間部分から左右両脇空間部分まで幅広く拡がって行きにくい分だけ、渦流室内での空気と燃料との混合性能が高まりにくく、空気利用率が向上しにくいという問題があった。これにより、燃焼排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を悪化させることなく、ＰＭ（パティキュレートマテリアル＝粒子状物質）を低減させることが出来ないという問題もあった。
【０００６】
そこで、例えば特開平１０−０６８３２１号公報に示されているように、渦流室の内周面で渦流室中心から見て噴孔軸心よりも外側に位置する部分の壁面を小円の円弧で削ることにより、噴孔周面と渦流室内周面との接続周縁部分の高さを噴孔軸心よりも外側に位置する部分での高さが噴孔軸心よりも内側に位置する部分の高さよりも低くなるように形成したものも提案されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３０３６３７号公報（図１）。
【特許文献２】
特開平１０−０６８３２１号公報（段落００１７〜００２０、図３及び図４）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
渦流式の副燃焼室を備えたエンジンでは、渦流室内の既燃、未燃ガスを速やかに主燃焼室ヘ流出させることが主燃焼室での混合・燃焼に対して有効に作用することから、噴孔の通路断面積を広くすると、渦流室へ流入するガスの噴流速度が低下して、渦流室での混合性・燃焼性が低下することになる。また、渦流室内のガスが渦流室から主燃焼室に流出する際での噴流の貫徹力が低下して、主燃焼室内での混合性・燃焼性が低下して、スモーク発生の原因となる。
【０００９】
一方、噴孔の流路断面積を狭くすると、噴流速度は上昇するが、絞り抵抗が大きくなり、渦流室内のガスが渦流室から主燃焼室に流出する際に流出するガス量に損失が生じ、出力を十分高く維持することが出来ないという問題がある。
【００１０】
また、渦流室の内周面における噴孔周縁部分を小円の円弧で削って弧状の接続面としてたものでは、渦流室内周面とこの接続面との接続部分が滑らかに連続するようになっている。このため、ガス流が噴孔を介して渦流室に流出入する際には滑らかな旋回流を形成することになり、流線方向左右への拡がりを得にくく混合性能が高まりにく、空気利用率をあまり高く出来ないという問題がある。
【００１１】
本発明は、渦流室内での混合性を十分確保することが出来ながらも、渦流室から主燃焼室へ流出する際にガス量損失の少ない渦流室式燃焼室を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載した発明は渦流室の内周面における噴孔の開口周縁部で、渦流室の中心から見て噴孔軸心よりも外側に位置する部分に、その一部が噴孔とラップする状態に凹陥部を形成したことを特徴とし、請求項２に記載した発明は、前述の構成における凹陥部を球面の一部をなす曲面で形成したことを特徴としている。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
本発明では、渦流室の内周面における噴孔開口部周縁で、渦流室の中心から見て噴孔軸心よりも外側に位置する部分に、凹陥部をその一部が噴孔とラップする状態に形成していることから、噴孔の主燃焼室側開口断面積を広げることなく渦流室側開口端部の流路断面積を広くすることができ、ピストンの圧縮行程時に渦流室に流入するガス流の流速を落とすことなく流入させることができるので、渦流室での混合が十分に行えることになる。また、燃焼行程時にガスが渦流室から主燃焼室に流出する際に、渦流室側の噴孔断面積が広いことから、渦流室内の空燃混合気や火炎を確実に主燃焼室側に流出させることができ、損失を少なくすることができる。
【００１４】
さらに、凹陥部をその一部が噴孔とラップする状態に形成してあることから渦流室の内周壁と凹陥部の周壁部分との連結部分は稜線を持つ状態に形成されることになる。したがって、この凹陥部がディンプルとなり、凹陥部内で微小乱流が発生し、その乱流によって渦流室に流入してきたガス流の流線に破綻を生じさせ、幅方向にひろがって混合性を高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図は本発明の一実施形態を示し、図１は要部取出拡大断面図、図２はディーゼルエンジンの燃焼室近傍部分の概略説明図である。
ディーゼルエンジンのシリンダブロック（１）とヘッドブロック（２）とで構成したエンジン本体の内部にピストン（３）を進退摺動可能に装着し、該シリンダブロック（１）とヘッドブロック（２）及びピストン（３）の上面との間に形成される空間を主燃焼室（４）とし、ヘッドブロック（２）に洞設したドーム状空洞の主燃焼室側開口部に副室口金（５）を嵌着して、ドーム状空洞と副室口金（５）に凹設した半球状空洞とで球形の副燃焼室（６）に構成し、副室口金（５）にシリンダ中心方向に向かう傾斜路として透設した噴孔（７）で主燃焼室（４）と副燃焼室（６）とを連通している。なお、副燃焼室（６）に臨む状態でヘッドブロック（２）に燃料噴射ノズル（８）が配置してある。
【００１６】
副燃焼室（６）の内周面における噴孔（７）の開口周縁部で、副燃焼室（６）の中心から見て噴孔軸心（Ｉ）よりも外側に位置する部分に、その一部が噴孔（７）とラップする状態で凹陥部（９）が形成してある。この凹陥部（９）は球面の一部をなす曲面を持つ窪みで形成してあり、副燃焼室（６）の内周面部分と凹陥部（９）の壁面とは折れ線状に接続されている。
【００１７】
上述の構成からなるディーゼルエンジンの渦流室式燃焼室では、エンジンの吸気路を経て主燃焼室（４）に供給された空気は圧縮行程において、副燃焼室（６）に流入して渦状の主流束を形成する。したがって、この副燃焼室（６）が渦流室となる。そして、この主燃焼室（１）から副燃焼室（６）への空気流入時に、その空気流の一部が凹陥部（９）に入り込み、この凹陥部（９）内で微小な乱流を起こすことになる。この微小乱流により、流入する空気流が幅方向へも拡散することになる。そして、この渦流に対して燃料噴射ノズル（８）から燃料を吹き込むことにより、空気と燃料とが効率よく混合することになる。
【００１８】
ここで、噴孔（７）の副燃焼室（６）側の開口部に凹陥部（９）がその一部をラップさせた状態に形成されていることから、噴孔（７）の主燃焼室側開口断面積を広げることなく渦流室側開口断面積を広くすることができ、ピストン（３）の圧縮行程時に渦流室に流入するガス流の流速を落とすことなく流入させることができることになる。
【００１９】
そして、圧縮行程に続く燃焼行程では、副燃焼室（渦流室）（６）内の既燃ガス及び未燃ガスが噴孔（７）を通って主燃焼室（１）内に噴出され、ピストン（３）に作用して仕事をなすとともに、主燃焼室（１）内の空気との混合・燃焼が行われる。この副燃焼室（６）内のガスを主燃焼室（１）に流出させる際、副燃焼室側の噴孔断面積が広いことから、副燃焼室（６）内のガスを確実に主燃焼室（１）側に流出させることができ、損失を少なくすることができる
【図面の簡単な説明】
【図１】要部取出拡大断面図である。
【図２】ディーゼルエンジンの燃焼室近傍部分の概略説明図である。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジンの主燃焼室、６…渦流室、７…噴孔、８…燃料噴射ノズル、９…凹陥部、Ｉ…噴孔軸心。
【図１】
2004092579.tif 000003
【図２】
2004092579.tif 000004