(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ中心軸線(１)の軸長方向を上下方向とし、上死点側を上方、下死点側を下方として、シリンダ(２)の上部にガスケット(３)を介してシリンダヘッド(４)を組み付け、シリンダヘッド(４)に下開口凹部(５)を設け、この下開口凹部(５)の入口(６)に金属製の口金(７)を内嵌させ、この口金(７)に上開口凹部(８)を設け、下開口凹部(５)の奥の窪み(９)と上開口凹部(８)とでうず室(１０)を形成し、このうず室(１０)に燃料噴射ノズル(１１)を臨ませ、シリンダ(２)内に主燃焼室(１２)を形成し、口金(７)の底壁(１３)に噴口(１４)をあけ、この噴口(１４)でうず室(１０)と主燃焼室(１２)とを連通させ、口金(７)の下面(１５)とシリンダ(２)の上面との間にガスケット口金位置部分(３ａ)を挟み付けた、ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
口金(７)の底壁(１３)に下開口断熱空間(１６)を設け、この下開口断熱空間(１６)の下開口を、ガスケット口金位置部分(３ａ)に臨ませ、
上記下開口断熱空間(１６)を複数個設け、半月型のガスケット口金位置部分(３ａ)の長手方向に沿って、複数個の下開口断熱空間(１６)(１６)の各下開口を並べた、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に記載したディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
ガスケット(３)がメタルガスケットである、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３】
請求項１または請求項２に記載したディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
口金(７)の周壁(１８)に外開口断熱空間(１９)を周設し、この外開口断熱空間(１９)の外開口を下開口凹部(５)の入口(６)の内周壁面に臨ませた、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、うず室式燃焼室に関し、詳しくは、始動時に青白煙が排出されるのを抑制することができるディーゼルエンジンのうず室式燃焼室に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のうず室式燃焼室として、本発明と同様、シリンダ中心軸線の軸長方向を上下方向とし、上死点側を上方、下死点側を下方として、シリンダの上部にガスケットを介してシリンダヘッドを組み付け、シリンダヘッドに下開口凹部を設け、この下開口凹部の入口に金属製の口金を内嵌させ、この口金に上開口凹部を設け、下開口凹部の奥の窪みと上開口凹部とでうず室を形成し、このうず室に燃料噴射ノズルを臨ませ、シリンダ内に主燃焼室を形成し、口金の底壁に噴口をあけ、この噴口でうず室と主燃焼室とを連通させ、口金の下面とシリンダの上面との間にガスケット口金位置部分を挟み付けたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種のうず室式燃焼室では、うず室で発生した燃焼ガスを未燃燃料とともに噴口から主燃焼室に噴出させることができるため、燃料噴射ノズルの噴射圧力を小さくすることができる利点がある。
【０００３】
しかし、上記従来のうず室式燃焼室では、うず室からの熱の逃げを抑制する手段がないため、問題が生じている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０８１５８号公報(図２参照)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、次の問題がある。
《問題》  始動時に青白煙が排出されることがある。
うず室からの熱の逃げを抑制する手段がないため、始動時のうず室の温度上昇速度が遅く、燃料噴射ノズルから噴射された燃料が燃焼しない場合がある。このような場合、未燃焼の燃料が青白煙として排出される。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決することができるディーゼルエンジンのうず室式燃焼室、すなわち、始動時に青白煙が排出されるのを抑制することができるディーゼルエンジンのうず室式燃焼室を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図３または図４に例示するように、シリンダ中心軸線(１)の軸長方向を上下方向とし、上死点側を上方、下死点側を下方として、シリンダ(２)の上部にガスケット(３)を介してシリンダヘッド(４)を組み付け、シリンダヘッド(４)に下開口凹部(５)を設け、この下開口凹部(５)の入口(６)に金属製の口金(７)を内嵌させ、この口金(７)に上開口凹部(８)を設け、下開口凹部(５)の奥の窪み(９)と上開口凹部(８)とでうず室(１０)を形成し、このうず室(１０)に燃料噴射ノズル(１１)を臨ませ、シリンダ(２)内に主燃焼室(１２)を形成し、口金(７)の底壁(１３)に噴口(１４)をあけ、この噴口(１４)でうず室(１０)と主燃焼室(１２)とを連通させ、口金(７)の下面(１５)とシリンダ(２)の上面との間にガスケット口金位置部分(３ａ)を挟み付けた、ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
図３または図４に例示するように、口金(７)の底壁(１３)に下開口断熱空間(１６)を設け、この下開口断熱空間(１６)の下開口を、ガスケット口金位置部分(３ａ)に臨ませ、上記下開口断熱空間(１６)を複数個設け、半月型のガスケット口金位置部分(３ａ)の長手方向に沿って、複数個の下開口断熱空間(１６)(１６)の各下開口を並べた、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。
【発明の効果】
【０００８】
（請求項１に係る発明）
《効果》  始動時に青白煙が排出されるのを抑制することができる。
図３または図４に例示するように、口金(７)の底壁(１３)に下開口断熱空間(１６)を設け、この下開口断熱空間(１６)の下開口を、ガスケット口金位置部分(３ａ)に臨ませたので、口金(７)の熱がガスケット口金位置部分(３ａ)を介してシリンダ(２)に逃げるのを、下開口断熱空間(１６)によって抑制することができる。また、下開口断熱空間(１６)によって口金(７)の底壁(１３)の肉が少なくなる分だけ、始動時のうず室(１０)の温度上昇速度が速くなる。このため、始動時にも燃料噴射ノズル(１１)から噴射された燃料が速やかに燃焼し、青白煙が排出されるのを抑制することができる。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
《効果》  青白煙の抑制機能が高い。
図３または図４に例示するように、半月型のガスケット口金位置部分(３ａ)の長手方向に沿って、複数個の下開口断熱空間(１６)(１６)の各下開口を並べたので、下開口断熱空間(１６)(１６)の下開口の総面積を大きくとることができ、青白煙の抑制機能が高い。
【００１３】
《効果》  口金の底壁の熱損傷を抑制することができる。
図３または図４に例示するように、複数個の下開口断熱空間(１６)(１６)を並べるので、口金(７)の底壁(１３)の強度を高く維持することができ、その熱損傷を抑制することができる。
【００１４】
（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  青白煙の抑制機能が顕在化する。
ガスケット(３)として熱伝達率が高いメタルガスケットを用いている場合には、下開口断熱空間(１６)による青白煙の抑制機能が顕在化する。
【００１５】
(請求項３に係る発明)
請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  青白煙の抑制機能が高い。
図３または図４に例示するように、口金(７)の周壁(１８)に外開口断熱空間(１９)を周設し、この外開口断熱空間(１９)の外開口を下開口凹部(５)の入口(６)の内周壁面に臨ませたので、口金(７)の熱がシリンダヘッド(４)に逃げるのを、外開口断熱空間(１９)によって抑制することができる。また、外開口断熱空間(１９)によって口金(７)の周壁(１８)の肉が少なくなる分だけ、始動時のうず室(１０)の温度上昇速度が速くなる。このため、青白煙の抑制機能が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１と図２は本発明の参考形態１〜２、図３と図４は本発明の実施形態１〜２に係るディーゼルエンジンのうず室式燃焼室を説明する図で、この参考形成と実施形態では、立て型ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室について説明する。
【００１７】
本発明の参考形態１の概要は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、シリンダ中心軸線(１)の軸長方向を上下方向とし、上死点側を上方、下死点側を下方として、シリンダ(２)の上部にガスケット(３)を介してシリンダヘッド(４)を組み付け、シリンダヘッド(４)に下開口凹部(５)を設け、この下開口凹部(５)の入口(６)に金属製の口金(７)を内嵌させ、この口金(７)に上開口凹部(８)を設け、下開口凹部(５)の奥の窪み(９)と上開口部(８)とでうず室(１０)を形成し、このうず室(１０)に燃料噴射ノズル(１１)を臨ませている。シリンダ(２)内に主燃焼室(１２)を形成し、口金(７)の底壁(１３)に噴口(１４)をあけ、この噴口(１４)でうず室(１０)と主燃焼室(１２)とを連通させ、口金(７)の下面(１５)とシリンダ(２)の上面との間にガスケット口金位置部分(３ａ)を挟み付けている。
【００１８】
ガスケット(３)はメタルガスケットである。下開口凹部(５)の奥の窪み(９)と、上開口部(８)は、いずれも半球型であり、これらを上下から突き合わせて、球型のうず室(１０)を形成している。燃料噴射ノズル(１１)の噴射軸線は、噴口(１４)に向けられている。主燃焼室(１２)はピストン(２０)とシリンダヘッド(４)との間に形成されている。ピストン(２０)の上面には燃焼ガス案内溝(２１)が形成されている。
【００１９】
口金の工夫は、次の通りである。
図１(Ａ)に示すように、口金(７)の底壁(１３)に下開口断熱空間(１６)を設け、この下開口断熱空間(１６)の下開口を、ガスケット口金位置部分(３ａ)に臨ませている。図１(Ｂ)に示すように、下開口断熱空間(１６)の下開口は、半月型のガスケット口金位置部分(３ａ)の外形に沿う半月型に形成している。ガスケット(３)のうち、ガスケットシリンダ周縁部(３ｂ)は他の部分よりも段差をつけて高くしたビードを備えており、このビードは口金(７)のある部分では、ガスケット口金位置部分(３ａ)を内包する半月型となっており、下開口断熱空間(１６)の下開口は、このビード或いはガスケット口金位置部分(３ａ)からはみ出さないように配置されている。
【００２０】
図１(Ａ)に示すように、口金(７)の周壁(１８)に外開口断熱空間(１９)を周設し、この外開口断熱空間(１９)の外開口を下開口凹部(５)の入口(６)の内周壁面に臨ませている。外開口断熱空間(１９)の内周壁面は、半球型の上開口凹部(８)に沿わせ、下窄まり形状にしている。
【００２１】
図２に示す本発明の参考形態２は、半月型の下開口断熱空間(１６)内にその幅方向に沿うリブ(１７)を形成し、このリブ(１７)の下端面(１７ａ)をガスケット口金位置部分(３ａ)から離したもので、他の構造と機能は、参考形態１と同じである。図２中、参考形態１と同一の要素には、同一の符号を付しておく。
参考形態１、２によれば、図１または図２に示すように、下開口断熱空間(１６)の下開口は、半月型のガスケット口金位置部分(３ａ)の外形に沿う半月型に形成したので、下開口断熱空間(１６)の下開口を大きく形成することができ、青白煙の抑制機能を高めることができる。
特に参考形態２によれば、図２に示すように、半月型の下開口断熱空間(１６)内にその幅方向に沿うリブ(１７)を形成するので、口金(７)の底壁(１３)の強度が高まり、その熱損傷を抑制することができる。なお、このリブ(１７)の下端面(１７ａ)をガスケット口金位置部分(３ａ)から離したので、リブ(１７)からガスケット口金位置部分(３ａ)を介してシリンダ(２)に熱が逃げることはなく、リブ(１７)で下開口断熱空間(１６)の断熱機能が低下することはない。
【００２２】
図３に示す本発明の実施形態１と、図４に示す本発明の実施形態２は、いずれも複数個の下開口断熱空間(１６)(１６)を設け、半月型のガスケット口金位置部分(３ａ)の長手方向に沿って、複数個の下開口断熱空間(１６)(１６)の各下開口を並べたもので、他の構造と機能は、参考形態１と同じである。図３、図４中、参考形態１と同一の要素には、同一の符号を付しておく。
【００２３】
実施形態１と実施形態２の相違点は、次の通りである。
図３に示す実施形態１では、下開口断熱空間(１６)(１６)は、いずれもキリ加工によるもので、口金(７)の下面(１５)と直交する向き、すなわち、シリンダ中心軸線(１)と平行な向きに形成されている。図４に示す実施形態２では、下開口断熱空間(１６)(１６)は、いずれも鋳造の際に中子を用いて形成されたもので、口金(７)の下面(１５)に対して傾斜する向きに形成し、口金(７)の底壁(１３)の除肉量が多くなるようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の参考形態１に係るディーゼルエンジンのうず室式燃焼室を説明する図で、図１(Ａ)は縦断面図、図１(Ｂ)は口金の底面図、図１(Ｃ)は口金の平面図である。
【図２】本発明の参考形態２に係るディーゼルエンジンのうず室式燃焼室を説明する図で、図２(Ａ)は縦断面図、図２(Ｂ)は口金の底面図、図２(Ｃ)は口金の平面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るディーゼルエンジンのうず室式燃焼室を説明する図で、図３(Ａ)は縦断面図、図３(Ｂ)は口金の底面図、図３(Ｃ)は口金の平面図である。
【図４】本発明の実施形態２に係るディーゼルエンジンのうず室式燃焼室を説明する図で、図４(Ａ)は縦断面図、図４(Ｂ)は口金の底面図、図４(Ｃ)は口金の平面図である。
【符号の説明】
【００２５】
(１) シリンダ中心軸線
(２) シリンダ
(３) ガスケット
(３ａ) ガスケット口金位置部分
(４) シリンダヘッド
(５) 下開口凹部
(６) 入口
(７) 口金
(８) 上開口部
(９) 窪み
(１０) うず室
(１１) 燃料噴射ノズル
(１２) 主燃焼室
(１３) 底壁
(１４) 噴口
(１５) 口金の下面
(１６) 下開口断熱空間
(１８) 周壁
(１９) 外開口断熱空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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