(57)【要約】【課題】この発明は、グローホール内にデポジットが付着するのを抑制することを目的とする。【解決手段】エンジン１０は、シリンダブロック１２、シリンダヘッド１４、ピストン１６、燃焼室１８、スキッシュエリア２０、グロープラグ２４、燃焼圧センサ２６、グローホール２８、バイパス通路３０等を備える。スキッシュエリア２０で発生するガスは、バイパス通路３０→グローホール２８→燃焼室１８の経路に沿って流通し、グローホール２８内の未燃物質等を燃焼室１８側に排出する。従って、デポジットの堆積によってグロープラグ２４がグローホール２８内に固着したり、燃焼圧センサ２６の感度が低下したりするのを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに設けられ、燃焼室に開口した開口部を有するグローホールと、
基端側が前記グローホール内に設けられ、前記開口部を介して前記燃焼室に面したグロープラグと、
前記グロープラグに搭載され、前記燃焼室内の圧力を検出する筒内圧検出手段と、
前記グローホールのうち前記開口部から離れた奥部と前記燃焼室内のスキッシュエリアとを連通するバイパス通路と、
を備えた内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばディーゼルエンジンとして好適に用いられ、グロープラグに筒内圧検出手段を備えた内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特許文献１（特開２０１３−１７０５１７号公報）に開示されているように、冷間時の始動を補助するグロープラグを備えたディーゼルエンジンが知られている。従来技術では、グロープラグに燃焼圧センサを設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７０５１７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５３５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術では、シリンダヘッドの下面に、燃焼室に面して開口するグローホールを形成し、このグローホール内に燃焼圧センサ付きのグロープラグを収容している。しかしながら、グローホール内には、燃焼により生成したデポジットが付着し易い。このため、従来技術では、デポジットの付着によってグロープラグがグローホール内に固着したり、燃焼圧センサの感度が低下したりするという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、グローホール内にデポジットが付着するのを抑制し、グロープラグ及び筒内圧検出手段を円滑に機能させることが可能な内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、シリンダヘッドに設けられ、燃焼室に開口した開口部を有するグローホールと、基端側が前記グローホール内に設けられ、前記開口部を介して前記燃焼室に面したグロープラグと、前記グロープラグに搭載され、前記燃焼室内の圧力を検出する筒内圧検出手段と、前記グローホールのうち前記開口部から離れた奥部と前記燃焼室内のスキッシュエリアとを連通するバイパス通路と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
第１の発明によれば、バイパス通路を設けることにより、スキッシュエリアを利用して、グローホール内の未燃物質等を燃焼室側に排出することができる。従って、デポジットの堆積によってグロープラグがグローホール内に固着したり、筒内圧検出手段の感度が低下したりするのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１によるエンジンの燃焼室の一部を示す要部拡大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２によるエンジンの燃焼室の一部を示す要部拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３によるエンジンの燃焼室の一部を示す要部拡大断面図である。
【図４】従来技術において、エンジンの燃焼室の一部を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１によるエンジンの燃焼室の一部を示す要部拡大断面図である。本実施の形態のシステムは、内燃機関として、ディーゼルエンジンからなるエンジン１０を備えている。エンジン１０は、シリンダブロック１２、シリンダヘッド１４及びピストン１６を備えている。シリンダブロック１２には、円筒状のシリンダボアが形成され、このシリンダボアは、シリンダブロック１２上に搭載されたシリンダヘッド１４により施蓋されている。ピストン１６は、シリンダボア内に設けられ、シリンダヘッド１４との間に燃焼室１８を形成している。燃焼室１８の上端部には、その一部を構成するスキッシュエリア２０が設けられている。スキッシュエリア２０は、上死点に到達したピストン１６の端面とシリンダヘッド１４との壁面との間に小さな隙間として形成される扁平な空間である。
【００１０】
シリンダヘッド１４には、インジェクタ２２、グロープラグ２４及び燃焼圧センサ２６が設けられている。インジェクタ２２は、例えばシリンダボアの中央に配置され、燃焼室１８内に燃料を噴射する。グロープラグ２４は、冷感始動時等に燃焼室１８内のガスを加熱するもので、段付きのロッド状に形成されている。燃焼圧センサ２６は、燃焼室１８内の圧力を検出するもので、グロープラグ２４に搭載（一体化）された筒内圧検出手段を構成している。グロープラグ２４及び燃焼圧センサ２６は、シリンダヘッド１４に設けられたグローホール２８内に設けられている。なお、図１では、グロープラグ２４に搭載された燃焼圧センサ２６を模式的に表記している。
【００１１】
グローホール２８は、燃焼室１８に開口した開口部２８Ａと、開口部２８Ａからグローホール２８の長さ方向に離れた奥部２８Ｂとを有している。そして、グローホール２８は、奥部２８Ｂよりも開口部２８Ａの方がシリンダボアの中心に近くなるように、シリンダボアの軸線に対して斜めに傾斜している。グロープラグ２４の基端側は、グローホール２８内に設けられている。また、グロープラグ２４の先端側は、グローホール２８の開口部２８Ａを介して燃焼室１８に面しており、一例を挙げると、開口部２８Ａから燃焼室１８内に突出している。
【００１２】
また、本実施の形態では、シリンダヘッド１４にバイパス通路３０を設けている。バイパス通路３０は、グローホール２８の奥部２８Ｂとスキッシュエリア２０とを連通している。バイパス通路３０によれば、スキッシュエリア２０を利用して、グローホール２８内の未燃物質等を燃焼室１８側に排出することができる。詳しく述べると、まず、スキッシュエリア２０を備えるエンジン１０では、上死点付近において、シリンダヘッド１４とピストン１６との間に挟まれるスキッシュエリア２０の圧力が燃焼室１８内の他の部位と比較して高くなる。
【００１３】
これにより、スキッシュエリア２０では、ガスの強い流れ（スキッシュ流）が発生し、このスキッシュ流の一部は、バイパス通路３０に流入する。従って、本実施の形態では、図１中の矢印に示すように、スキッシュエリア２０→バイパス通路３０→グローホール２８→燃焼室１８の経路に沿ってガスを流通させることができる。そして、このガスの流れにより、グローホール２８内の未燃物質等を燃焼室１８側に効率よく排出し、グローホール２８内にデポジットが堆積するのを抑制することができる。
【００１４】
従って、本実施の形態によれば、デポジットの堆積によってグロープラグ２４がグローホール２８内に固着したり、燃焼圧センサ２６の感度が低下したりするのを防止することができる。なお、燃焼室１８のうちスキッシュエリア２０以外の部位とグローホール２８とをバイパス通路３０により接続する構成も考えられる。しかし、この場合には、スキッシュ流が作用しないので、燃焼室１８内のガスをバイパス通路３０に押し込む気流が弱くなり、上述した効果を得るのが難しい。
【００１５】
次に、特許文献２（特開２０１３−２５３５５３号公報）に記載された従来技術と、本願発明との差異について説明する。図４は、従来技術において、エンジンの燃焼室の一部を示す要部拡大断面図である。この図に示すように、従来技術では、ガソリンエンジン１００において、シリンダヘッド１０２に点火プラグ１０４を収容するためのプラグポケット１０６と、燃焼室１０８との間にバイパス通路１１０を設けている。また、シリンダヘッド１０２の壁面には、プラグポケット１０６とバイパス通路１１０との間に差圧を発生させるための障害壁１１２を設けている。障害壁１１２は、シリンダヘッド１０２の壁面に沿って流れる気流Ａの流れ方向において、点火プラグ１０４の電極の上流側に配置されている。
【００１６】
しかし、上記従来技術を本願発明のエンジン１０に適用した場合には、以下の理由により、本願発明のような効果が得られない。まず、燃焼室１０８内に障害壁１１２が存在すると、気流Ａに乗って流れる噴霧の流れが障害壁１１２により阻害されるので、燃焼性が悪化する。また、気流Ａの流れは一定とならないので、障害壁１１２によりバイパス通路１１０に流入するガスの流れを形成できない可能性がある。
【００１７】
さらに、従来技術では、バイパス通路１１０がスキッシュエリアに開口していないので、プラグポケット１０６とバイパス通路１１０の流入口との間に圧力差が発生せず、プラグポケット１０６から未燃物質等を排出する効果が十分に得られない。しかも、障害壁１１２のような燃焼室１０８内の突起物は、高温の燃焼ガスにより溶損する可能性がある。これに対し、本実施の形態では、スキッシュエリア２０を利用することにより、燃焼室１８内に突起物を配置することなく、バイパス通路３０にガスを流入させることができる。従って、グローホール２８内の未燃物質等を安定的に排出し、グロープラグ２４及び燃焼圧センサ２６を円滑に機能させることができる。
【００１８】
実施の形態２．
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１と同様の構成に加えて、バイパス通路の流入口にテーパ部を設けたことを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。図２は、本発明の実施の形態２によるエンジンの燃焼室の一部を示す要部拡大断面図である。
【００１９】
図２に示すように、本実施の形態では、バイパス通路３０の流入口にテーパ部４０を設けている。バイパス通路３０の流入口は、テーパ部４０により拡大した状態から下流側（グローホール２８側）に向けて徐々に縮小するように形成されている。この構成によれば、バイパス通路３０の流入口の流路抵抗を減少させることができる。これにより、スキッシュエリア２０からバイパス通路３０に流入するガスの量を増加させ、グローホール２８内の未燃物質等の排出能力を向上させることができる。
【００２０】
実施の形態３．
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１と同様の構成に加えて、バイパス通路の流出口にテーパ部を設けたことを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。図３は、本発明の実施の形態３によるエンジンの燃焼室の一部を示す要部拡大断面図である。
【００２１】
図３に示すように、本実施の形態では、バイパス通路３０の流出口にテーパ部５０を設けている。バイパス通路３０の流出口は、下流側に向かうにつれて、グローホール２８の開口部２８Ａ側に徐々に拡大するように形成されている。この構成によれば、バイパス通路３０の流出口を燃焼室１８側に向けて末広がりに形成することができる。これにより、バイパス通路３０を流れるガスの向きを流出口で燃焼室１８に向けて変更することができる。従って、グローホール２８内の未燃物質等を排出する能力を更に向上させることができる。なお、本発明では、実施の形態２，３を組合わせる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１０  エンジン（内燃機関）
１２  シリンダブロック
１４  シリンダヘッド
１６  ピストン
１８  燃焼室
２０  スキッシュエリア
２２  インジェクタ
２４  グロープラグ
２６  燃焼圧センサ（筒内圧検出手段）
２８  グローホール
２８Ａ  開口部
２８Ｂ  奥部
３０  バイパス通路
４０，５０  テーパ部
【図１】
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【図２】
2016065477.tif 000004
【図３】
2016065477.tif 000005
【図４】
2016065477.tif 000006