(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、
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、前部凹室(25)はピストン上面(４)の前部中央領域に配置し、
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)から隆起させ、
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)の表面にはその左右両側部から中央部に近付くにつれて高くなる左右一対のガイド斜面(19)(19)を形成し、この左右一対の各ガイド斜面(19)(19)は、左右の各円板状凹室(５)(５)の各室内周面(14)(14)のうちの前寄りの内周面部分に滑らかに連続させ、
分流ガイド体(７)の前部中央領域の上面に段下がり面(26)をピストン上面(４)よりも低く位置させて形成し、段下がり面(26)は左右の各ガイド斜面(19)(19)の上部に連続させ、段下がり面(26)の前端部(28)はピストン上面(４)よりも低い位置で、前部凹室(25)の室内周面(29)の少なくとも上部周面部分を切除する形で前部凹室(25)に臨ませ、
これにより、燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)内を前向きに流れる燃焼ガス流の一部を前部凹室(25)へ流入させる燃焼ガス流導入空間(30)を段下がり面(26)の上側位置に形成し、
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、
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１１−図１２（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を説明するための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１１（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。
【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。
【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。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。
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)から隆起させ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１１・図１２参照．  （特開平５−１９５７８３号公報の図１とその明細書中の説明文）．
【００１２】
図１１（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１３・図１４参照．  （特開平５−１９５７８３号公報の図４とその明細書中の説明文）．
図１３（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１３（Ｂ）は図１３（Ａ）中のピストンの平面図。図１４は図１３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。この直進ガイド溝(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１１・図１２参照．
［  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、Ｉ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、IIエンジンの出力を向上させ、III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】
○  従来技術２．  図１３・図１４参照．
［  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。  ］
【００２３】
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。
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。
【００２４】
［  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。  ］
【００２５】
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。
【００２６】
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斜面の案内作用で、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。
【００２７】
（ハ）．燃焼ガス流は、大きな流動抵抗を受けること無く高速度のままに保持するうえ、広いガイド斜面から円板状凹室の狭い室内周面に向かって絞りながら加速していくことにより、主室の後側部分領域の全域にまで流れ込んで行く時間を短縮させて、空気と燃料との混合性能を高めて、燃焼性能を高める。
（ニ）．燃焼ガス流を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部分に亘って、短時間の内に速やかに充分多量に行き渡らせることにより、上記課題（イ）・（ロ）・（ハ）の達成度合いを更に高める。
【００２８】
【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、次の特徴構成を追加したことを特徴とする。
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
○  発明１．    図１・図２・図６参照．
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。
【００３４】
分流ガイド体(７)の表面にはその左右両側部から中央部に近付くにつれて高くなる左右一対のガイド斜面(19)(19)を形成する。この左右一対の各ガイド斜面(19)(19)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。
【００３５】
分流ガイド体(７)の前部中央領域の上面に段下がり面(26)をピストン上面(４)よりも低く位置させて形成する。段下がり面(26)は左右の各ガイド斜面(19)(19)の上部に連続させ、段下がり面(26)の前端部(28)はピストン上面(４)よりも低い位置で、前部凹室(25)の室内周面(29)の少なくとも上部周面部分を切除する形で前部凹室(25)に臨ませる。
これにより、燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)内を前向きに流れる燃焼ガス流の一部を前部凹室(25)へ流入させる燃焼ガス流導入空間(30)を段下がり面(26)の上側位置に形成する。
図１・図２に例示するように、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。
【００３６】
図６に例示するように、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。
【００３７】
【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６参照．
【００３８】
［  イ．  分流ガイド体(７)の表面の左右一対のガイド斜面(19)(19)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。  ］
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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)の表面にはその左右両側部から中央部に近付くにつれて高くなる左右一対のガイド斜面(19)(19)を形成する。この左右一対の各ガイド斜面(19)(19)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。
【００４２】
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)の表面の左右一対のガイド斜面(19)(19)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。
【００４３】
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、Ｉ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、IIエンジンの出力を向上させ、III燃費を低減させることに、寄与することができる。
【００４４】
［  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。  ］
【００４５】
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)の表面の左右一対のガイド斜面(19)(19)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。
【００４６】
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。
【００４７】
［  ハ．  燃焼ガス流は、両ガイド斜面(19)(19)に沿ってスムースに左右に分かれて行って、大きな流動抵抗を受けること無く高速度のままに保持されるうえ、広いガイド斜面(19)(19)から円板状凹室(５)(５)の狭い室内周面(14)(14)に向かって、絞られながら加速されていく分だけ、主室(１)の後側部分領域の全域にまで流れ込んで行く時間が短縮されて、空気と燃料との混合性能が高まり、燃焼性能が高まる。  ］
【００４８】
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、分流ガイド体(７)に衝突して行くときに、このガイド体(７)の表面が左右一対のガイド斜面(19)(19)になっていることから、両ガイド斜面(19)(19)に沿ってスムースに左右に分かれて行って大きな流動抵抗が生じることが無く、その流動速度が殆ど低下せず、高速度のままに保持される。
【００４９】
この高速度に保持された燃焼ガス流は、広い各ガイド斜面(19)(19)から円板状凹室(５)(５)の狭いから室内周面(14)(14)に向かって、次第に絞られながら加速していく分だけ、各円板状凹室(５)(５)内で勢いよくＵターンさせられて行くＵターン速度も加速されて、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、勢いよく速やかに多量に流れ込んで行く時間が短縮されるので、空気と燃料との混合速度が速まって混合性能が高まり、燃焼性能が高まる。
【００５０】
その結果、Ｉ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事、IIエンジンの出力を向上させる事、III燃費を低減させる事、およびIVエンジンを高速回転化させる事に、更に寄与することができる。
【００５１】
［  ニ．  燃焼ガス流を主室(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部分に亘って、短時間の内に速やかに充分多量に行き渡らせることにより、上記効果［イ．空気利用率の向上に寄与すること］、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。  ］
【００５２】
分流ガイド体(７)の前部中央領域の上面に段下がり面(26)をピストン上面(４)よりも低く位置させて形成速する。段下がり面(26)は左右の各ガイド斜面(19)(19)の上部に連続させる。段下がり面(26)の前端部(28)はピストン上面(４)よりも低い位置で、前部凹室(25)の室内周面(29)の少なくとも上部周面部分を切除する形で前部凹室(25)に臨ませる。これにより、燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)内を前向きに流れる燃焼ガス流の一部を前部凹室(25)へ流入させる燃焼ガス流導入空間(30)を段下がり面(26)の上側位置に形成する。
【００５３】
この構成から、まず、うず室(２)内から主室(１)の燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)内に流れ込んできた燃焼ガス流の一部は、分流ガイド体(７)の左右一対のガイド斜面(19)(19)の上側空間、および段下がり面(26)上の燃焼ガス流導入空間(30)を通って前部凹室(25)に流れ込み、シリンダ(41)の前部の内周面に案内されて左右両側へ拡がって行って、Ｕターンして行く。このため、その燃焼ガス流の一部は、主室(１)の前側部分領域から左右両側部分領域までの間の全域に亘って、短時間のうちに速やかに充分多量に行き渡る。
【００５４】
次に、上記効果［イ］でも述べたように、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)の表面の左右一対のガイド斜面(19)(19)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。
【００５５】
このように、燃焼ガス流を主室(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部分に亘って、短時間の内に速やかに充分多量に行き渡らせることができる。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。
【００５６】
［  ヘ．  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左右に分流案内されて、拡散ガイド溝(６)内へと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］、効果［ハ．燃焼性能を高めること］、および効果［ニ．燃焼ガス流を主室の全ての領域部分に亘って、短時間の内に速やかに充分多量に行き渡らせること］を、更に向上させる。  ］
【００５７】
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左右に分流案内されて、拡散ガイド溝(６)内へとスムースに流れ込んで行く。
【００５８】
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、上記発明１の効果［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］、効果［ハ．燃焼性能を高めること］、および効果［ニ．燃焼ガス流を主室の全ての領域部分に亘って、短時間の内に速やかに充分多量に行き渡らせること］を更に向上させることができる。
【００５９】
［  チ．  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斜面(19)(19)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］、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。  ］
【００６０】
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)よりもガイド斜面(19)(19)側に近付いてくる分だけ、ガイド斜面(19)(19)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］、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。
【００６１】
【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。
【００６２】
○  実施形態１．    図１・図２・図６参照．
図１（Ａ）は本発明の実施形態１を説明するための図で、実施形態１の構成要素である、前上がりの傾斜面になっている、分流ガイド体の始端面を有する、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。
図６（Ａ）は本発明の実施形態１を説明するための図で、実施形態１の構成要素である、中下がり傾斜状になっている、燃焼ガス流拡散ガイド溝の溝底面を有する、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６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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)から隆起させる。
【００６８】
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。
【００６９】
分流ガイド体(７)の表面にはその左右両側部から中央部に近付くにつれて高くなる左右一対のガイド斜面(19)(19)を形成する。この左右一対の各ガイド斜面(19)(19)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。
この左右一対の各ガイド斜面(19)(19)は、偏平面に形成する。そして、このガイド斜面(19)(19)は、その長さ方向の中間部の斜面部分よりも、その終端側の斜面部分の方が傾斜角度が次第に大きくなっていくように形成する。
【００７０】
分流ガイド体(７)の前部中央領域の上面に段下がり面(26)を、ピストン上面(４)よりも低く位置させて形成する。この段下がり面(26)は前部凹室(25)の底面に対して、同じ高さ位置または少し高い位置に位置させる。段下がり面(26)は左右の各ガイド斜面(19)(19)の上部に連続させる。
【００７１】
段下がり面(26)の前端部(28)はピストン上面(４)よりも低い位置で、前部凹室(25)の室内周面(29)の高さ方向の全部または上寄り部の周面部分を切除する形で前部凹室(25)に臨ませる。
これにより、燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)内を前向きに流れる燃焼ガス流の一部を前部凹室(25)へ流入させる燃焼ガス流導入空間(30)を段下がり面(26)の上側位置に形成する。
【００７２】
そして、図１・図２に示すように、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。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ものである。
また、実施形態１では、前記燃焼ガス流拡散ガイド溝(６)の溝底面(８)は、図６に示すような、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する。
【００７３】
○  実施形態２．    図３参照．
図３（Ａ）は本発明の実施形態２を説明するための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III−III線断面図、図３（Ｃ）・図３（Ｄ）は図３（Ｂ）の変形例を示す同断面図である。
実施形態２は、上記実施形態１の構成において、その一部を次のように変更する。
図３（Ａ）・図３（Ｂ）で示すように、前記一対の各ガイド斜面(19)(19)は、凹局面状に形成する。
【００７４】
なお、この図３（Ｂ）に示すガイド斜面(19)(19)の形状は、図３（Ｃ）に示すように、その尾根すじの断面形状を二山平行凸曲面状に変更すること、または、図３（Ｄ）に示すように、その尾根すじの断面形状を曲率半径の大きな円弧または楕円弧状(48)に変更することが考えられる。
【００７５】
○  実施形態３．  図４参照．
図４（Ａ）は本発明の実施形態３を説明するための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４（Ｃ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
実施形態３は、実施形態１と同様、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。
実施形態３は、上記実施形態１または２の構成において、次の構成を追加する。
【００７６】
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る。
【００７７】
○  実施形態４．  図５参照．
図５（Ａ）は本発明の実施形態４を説明するための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５（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
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、次の構成を追加する。
【００７８】
前記分流ガイド体(７)の左右一対のガイド斜面(19)(19)の尾根すじ(22)のうち、その始端寄りに位置する始端寄り尾根部分(23)は、ピストン上面(４)よりも低く位置させて、ピストン上面(４)とほぼ平行なほぼ水平状に形成する。
これに対して、その尾根すじ(22)の終端寄りに位置する終端寄り尾根部分(24)は、始端寄り尾根部分(23)から次第に高くなって行く上り傾斜状に形成する。
【００７９】
【００８０】
【００８１】
○  実施形態５．  図７・図８参照．
図７（Ａ）は本発明の実施形態５を説明するための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。
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する。
【００８２】
前述の実施形態１（図１・図２参照）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５では次のように変更する。
【００８３】
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する。
【００８４】
○  実施形態６．    図９・図１０参照．
図９（Ａ）は本発明の実施形態６を説明するための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９（Ｃ）は図９（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。図１０（Ａ）・図１０（Ｂ）は図９中のピストン上面部分の斜視図である。
実施形態６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する。
【００８５】
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を説明するための図で、実施形態１の構成要素である、前上がりの傾斜面になっている、分流ガイド体の始端面を有する、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を説明するための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III−III線断面図、図３（Ｃ）・図３（Ｄ）は図３（Ｂ）の変形例を示す同断面図。
【図４】  図４（Ａ）は本発明の実施形態３を説明するための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４（Ｃ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図５】  図５（Ａ）は本発明の実施形態４を説明するための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５（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図６】  図６（Ａ）は本発明の実施形態１を説明するための図で、実施形態１の構成要素である、中下がり傾斜状になっている、燃焼ガス流拡散ガイド溝の溝底面を有する、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６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図７】  図７（Ａ）は本発明の実施形態５を説明するための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）は本発明の実施形態６を説明するための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９（Ｃ）は図９（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図。
【図１０】  図１０（Ａ）・図１０（Ｂ）は図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。
【図１３】  図１３（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１３（Ｂ）は図１３（Ａ）中のピストンの平面図。
【図１４】  図１３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．  １４…室内周面．  １５…ガイド体始端面．  １９…ガイド斜面．  ２０…溝底面終端部．  ２１…凹室底面．  ２２…尾根すじ．  ２３…始端寄り尾根すじ部分．  ２４…終端寄り尾根すじ部分．  ２５…前部凹室．  ２６…段下がり面．  ２８…前端部．  ２９…室内周面．３０…燃焼ガス流導入空間，  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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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