(57)【要約】【課題】  ホットプラグの噴口から主燃焼室へ噴出される燃料に摩擦抵抗を与えず、燃料の空気混合性や、拡散性を向上させる。【解決手段】  主燃焼室１のピストンヘッド２面で噴口３からの燃料噴出を受ける位置に、略平坦な底面４の柄キャビティ５を形成し、この柄キャビティ５の幅中央部からピストンヘッド２中央部にわたって稜縁６を形成し、この柄キャビティ５及び稜縁６の左右両側には、この柄キャビティ５よりも深く半球皿状に窪ませた左右対称形状の双葉キャビティ７を形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主燃焼室１のピストンヘッド２面で噴口３からの燃料噴出を受ける位置に、略平坦な底面４の柄キャビティ５を形成し、この柄キャビティ５の幅中央部からピストンヘッド２中央部にわたって稜縁６を形成し、この柄キャビティ５及び稜縁６の左右両側には、この柄キャビティ５よりも深く半球皿状に窪ませた左右対称形状の双葉状キャビティ７を形成したことを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼室。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ピストンヘッドのキャビティを半球皿状に形成して、燃料噴射に対する摩擦抵抗を少くして燃焼性を高めるディーゼルエンジンの燃焼室に関する
ものである。
【背景技術】
【０００２】
ピストンヘッドに形成されるキャビティは、底面を平坦、乃至燃料噴射向方に向けて深い状態から昇り傾斜に浅くした傾斜面に形成される（例えば、特許文献１参照）のが一般的である。
【特許文献１】特開２００１ー２７１６４８号公報（第１頁、図９）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
エンジンの燃料噴射の拡散性を高めるために、ピストンヘッド面にキャビティを形成するが、このキャビティはホットプラグの噴口から主燃焼室へ噴出される燃料に摩擦抵抗を与えて、この噴射エネルギーを減退させ、燃料の空気混合性や拡散性が抑制され易い形態となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の発明は、主燃焼室１のピストンヘッド２面で噴口３からの燃料噴出を受ける位置に、略平坦な底面４の柄キャビティ５を形成し、この柄キャビティ５の幅中央部からピストンヘッド２中央部にわたって稜縁６を形成し、この柄キャビティ５及び稜縁６の左右両側には、この柄キャビティ５よりも深く半球皿状に窪ませた左右対称形状の双葉状キャビティ７を形成したことを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼室の構成とする。ホットプラグの噴口３から主燃焼室１へ噴出されるガス状の燃料は、ピストンヘッド２の柄キャビティ５へ噴射されて、この平坦な底面４に沿って前方乃至側方へ噴出案内される。この噴出燃料は、柄キャビティ５の底面４の前縁や左右両側縁からは、さらに左右両側の双葉状キャビティ７の半球皿状面に沿って順次深く噴出案内されてから、前方の主燃焼室１へ広く拡散される。柄キャビティ５の直前方に流れる燃料は、この柄キャビティ５の底面４に沿う稜縁６に沿って噴流されながら左右両側の双葉状キャビティ７内へ分流拡散させる。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、噴口３から柄キャビティ５を経て双葉状キャビティ７へ噴出される燃料は、この柄キャビティ５の浅い底面４に案内させて噴流を拡散させないようにして流勢を維持させて深い双葉状キャビティ７へ案内するため、燃料の噴射エネルギーは減退し難く、深い双葉状キャビティ７での噴流摩擦抵抗を少くして、噴口３からの噴流を円滑に速かに行わせることができ、燃料の空気混合２を有効に行わせることができ、燃焼効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図面に示す実施例について説明する。ディーゼルエンジンは、シリンダケース８のシリンダ９にピストン１０を嵌合させて上下往復動させる。このシリンダケース８の上部にシリンダヘッドケース１１を設ける。これらシリンダ９内には、ピストン１０ヘッド２部をシリンダヘッドケース１１との間に主燃焼室１が形成される。この主燃焼室１のシリンダヘッドケース１１部には、この主燃焼室１へ燃料噴出の渦室１２や噴口３等を形成し、この主燃焼室１へ吸気する吸気弁や、燃焼ガスを排出する排気弁等（図面省略）を配置する。
【０００７】
前記渦室１２は、上部に燃料噴射ノズル１３や、この渦室１２内の燃料を加温するグロープラグ１４等がのぞまされ、下部には噴口３を形成してガス状の燃料を主燃焼室１へ噴出させるホットプラグ１５を設けて構成され、この渦室１２は球形状形態に形成され、噴口３を主燃焼室１の一側上部から中央部側へ向けて傾斜形態に形成している。噴口３の断面は図１の仮想線の円で囲んでいるように長円の中央部に半円を重ねてできたＴ字型のような形をしている。
【０００８】
ピストンヘッド２に形成される双葉状キャビティ７は、該噴口３の対向する噴口方向線Ａに対して左右両側に略円形状の半球皿状に窪ませて、略双葉状状形態に形成される。この双葉状キャビティ７の噴口方向線Ａ上に沿って、双葉状の柄部にあたる柄キャビティ５が形成され、この柄キャビティ５の幅の中央部から前方（ピストンの中心に向かう）にわたって稜縁６が形成され、この柄キャビティ５の左右両側端には側縁１６が形成される。これら柄キャビティ５の深さは浅くして底面４を略平坦に形成し、双葉状キャビティ７は柄キャビティ５よりも深くして底面を略球形状に窪ませて、外周縁は浅く傾斜させてピストンヘッド２面に連接形成され、球形部の中心部を最も深くする半球皿状に形成する。このため、該側縁１６や稜縁６は、この双葉状キャビティ７の深さの途中位置に形成されることとなる。又、この稜縁６は略水平直線状に形成されて、先端部で円弧状に上方へ湾曲されて、ピストンヘッド２の中央部面に接続するように形成される。
【０００９】
エンジンの駆動時にピストン１０の圧縮行程では、噴射ノズル１３から渦室１２内へ噴射された燃料は、グロープラグ１４によって加熱されてガス化を促進される。この渦室１２の燃料が噴口３から主燃焼室１へ流出するときは、この噴口３傾斜方向Ｂに沿って柄キャビティ５へ噴出される。この噴流は浅い柄キャビティ５の底面４に沿って前方（図３では右側）へ案内されるため、噴流は直ちには拡散されないでその流速が維持される。この噴流が柄キャビティ５から稜縁６に達すると流速を維持した状態で左右の双葉状キャビティ７部へ分流されて、各々半球皿状の双葉状キャビティ７内に沿って速かに噴流案内されながら、主燃焼室１へ拡散される。この双葉状キャビティ７での噴流では、底面が半球皿状に形成されているため、中央部では断面積が拡大されていて噴流抵抗を与え難く、又急激な凸凹面の変化乃至段差等による渦流現象は生じ難く、主燃焼室１への燃料拡散を速かに行わせる。又、前記柄キャビティ５の側縁１６は、底面４から双葉状キャビティ７の半球皿状の面にわたって円弧状曲面ではなく角縁（エッジ）形態としたものである。このため噴流が左右へ拡散し難くなり、流勢を維持させた状態で双葉状キャビティ７へ案内させることができ、空気との混合を促進できる。
【００１０】
次に、図５の構成について説明する。この図５に示すものは電流を通すことによって冷却作用を行うペルチェ素子２１を、エンジンのオイルパン２２の底部に貼り付けて、このオイルパン２２内の潤滑油を冷却するものである。シリンダヘッドケース１１内に設ける水温センサ２３による水温をコントローラ２４に入力して、該ペルチェ素子２１を出力して、潤滑油を冷却する。オイルパン２２はエンジンボディ２５の底部に設けられ、オイルポンプ２６の駆動によって、このオイルパン２２内の潤滑油を、ストレーナ２７を介して吸入しながらオイルギャラリを経て各潤滑部へ供給する。２８はクランク軸、２９は燃料噴射ポンプ室３０のポンプ駆動軸、３１は吸排気弁を駆動する弁駆動軸である。３２はバッテリである。
【００１１】
次に、図６に基づいて構成を説明する。オイルパン２２内の潤滑油の波動によって、クランク軸２８のカウンタウエイト部で潤滑油を叩き、潤滑油温度を上昇して、潤滑油劣化が進むのを防止するために、オイルパン２２内に網形態のフレキシブルチェン３４を設けることによって、このオイルパン２２内の潤滑油の揺動を防止する。農作業機が畝や畦を越えたり、圃場の畦際等で操向旋回したり、急ブレーキをかける等のとき機体が大きく揺動して、クランク軸２８のカウンタウエイト部でオイルパン２２内の潤滑油を掻き回わしても、このフレキシブルチェン３４網目によって、潤滑油の波動を防止できる。
【００１２】
次に、図７の構成を説明する。直噴式のディーゼルエンジンの噴射ノズル１３を、一枚板の厚手の板ばね材から湾曲形成される板バネホルダ３６を用いて、セットボルト３７でこの板ばねホルダ３６をシリンダヘッドケース１１上面に締付けて取付けて、構成を簡単化できる。噴射ノズル１３は、シリンダヘッドケース１１に形成されたプラグ穴３８部に、このプラグ部３９を挿込嵌合させて着脱できるが、この噴射ノズル１３の取付固定を行うために、板ばねホルダ３６を用いて抜け止めを行う。この板ばねホルダ３６は、厚手の板ばね材を略Ｃ字形態に湾曲して、下辺部４０と上辺部４１にはボルト３７を嵌合する穴４２、４３を形成する。この下辺部４０はシリンダヘッドケース１１の上端面に当接させ、上辺部４１の先端の二又部４４は、左右二又状にして、噴射ノズル１３頭部を外側から挾むように嵌合させて、肩部４５に圧接させる。セットボルト３７をこの板ばねホルダ３６の穴４２、４３に嵌合させて、シリンダヘッドケース１１のボルト穴４６に螺挿することができる。このときこの板ばねホルダ３６の上辺部４１の二又部４４を、この噴射ノズル１３の肩部４５に嵌合させて圧接させることにより、この噴射ノズル１３の抜止めを行うことができ、又、このセットボルト３７を外せば噴射ノズル１３を取外すことができる。このような板ばねホルダ３６は単一板によって形成されるため、構成を簡単にして、安価に生産できる。
【００１３】
次に、図８、図９の構成を説明する。前記シリンダヘッドケース１１とシリンダケース８との上下接合面に、冷却水用のスロット５０を形成し、ウォータポンプ５１からの冷却水をウォータギャラリ５２を介して直接導入することによって、このシリンダヘッド部の冷却効果を高めるものである。各シリンダ９ボア間に対応するシリンダヘッドケース１１の下面と、シリンダケース８との上面との接合面部において、これらの接合面間を上下に窪ませてスロット５０を形成する。これらシリンダヘッドケース１１やシリンダケース８内においては、シリンダ９の外周部を囲うようにウォータジャケット５３、５４が形成されるが、このスロット５０はこれらのウォータジャケット５３、５４とは独立的に形成される。各シリンダ９ボア間に形成されるスロット５０は、両側端に開口部５５、５６を形成し、一方の開口部５５にはウォータポンプ５１がウォータギャラリ５２を経て連結され、他方の開口部５６はウォータジャケット５３、５４に開放する。このウォータポンプ５１の駆動によって専用のウォータギャラリ５２によりこのスロット５０へ直接冷却水を供給する構成としている。これによって、熱負荷の最も大きい所のスロット５０部へ、より多くの冷却水を導入することによって、効果的に冷却することができる。５５Ａは吸排気弁の位置を示す。５６はシリンダ９ボア間の壁部５７に形成された傾斜穴で、左右のウォータジャケット５４間の冷却水の一部を流通させるものである。
【００１４】
次に、図１０に基づいて構成を説明する。エンジンの最高回転速度を調整するための調整ボルト５８を、エンジンボディケースの前側に連接のガバナケース５９等の内側に設けることによって、外部から直接調整ボルト５８を操作できないようにするものである。ガバナケース５９内のガバナアーム機構６０と連動のコントロールレバー６１とコントロールアーム６２とが設けられて、これらを回動操作することによってエンジンの無負荷最高回転速度を調整することができる。このうちコントロールアーム６２はガバナケース５９内側に設けられ、コントロールレバー６１が外側に設けられる。これら両アーム６２とレバー６１はガバナケース５９の一部に回動自在に支持された回動軸６３周りに設けられる。コントロールレバー６１及びコントロールアーム６２の回動によって、ガバナケース５９後側のコントロールラック６４を前後に作動させて、燃料噴射ポンプの噴射量を調節するものである。
【００１５】
このコントロールアーム６２の回動を規制するための調節ボルト５８をガバナケース５９の前側面から挿込んで螺合深さを調節できるように構成し、この調節ボルト５８の前端頭部にガバナケース５９の前面側から封印キャップ６５を嵌合させて直接調整ボルト５８を回動操作できない構成としている。この調整ボルト５８は封印キャップ６５を外してから行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ピストンヘッド部の正面図。
【図２】その平面図。
【図３】その正断面図。
【図４】その側断面図。
【図５】一部別実施例を示す潤滑油冷却のブロック図。
【図６】一部別実施例を示すオイルパン部の分解斜視図。
【図７】一部別実施例を示す噴射ノズル部の平面図と正面図。
【図８】一部別実施例を示すシリンダブロックの平面図と、シリンダヘッドケース部の底面図と、シリンダ部の正断面図。
【図９】そのシリンダケース部の平断面図。
【図１０】そのシリンダケース部のエンジン回転速度調整ボルト部の側面図と、正面図。
【符号の説明】
【００１７】
１  主燃焼室
２  ピストンヘッド
３  噴口
４  底面
５  柄キャビティ
６  稜縁
７  双葉状キャビティ
【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】
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【図９】
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【図１０】
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