(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッド(１)のヘッド凹部(２)と、連通孔口金(３)と、燃料噴射ノズル(４)と、防熱具(５)とを備え、ヘッド凹部(２)は、入口側の口金嵌入部(６)と奥側のヘッド凹面部(７)とを備え、ヘッド凹面部(７)はノズル挿入口(８)を備え、連通孔口金(３)は、口金凹面部(１０)と連通孔(１１)とを備え、防熱具(５)はキャップ部分(１２)を備え、
ヘッド凹部(２)の口金嵌入部(６)に連通孔口金(３)を嵌入し、口金凹面部(１０)とヘッド凹面部(７)とで取り囲まれた空間内にうず室(１３)を形成し、このうず室(１３)を上記連通孔(１１)でシリンダ内燃焼室(１４)と連通させ、燃料噴射ノズル(４)のノズル先端部(１５)を上記ノズル挿入口(８)からうず室(１３)に向けて突出させ、このノズル先端部(１５)に防熱具(５)のキャップ部分(１２)を嵌合させた、ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
防熱具(５)に半球部分(１６)を設け、この半球部分(１６)をヘッド凹面部(７)に沿わせ、この半球部分(１６)から上記キャップ部分(１２)をうず室(１３)内に向けて膨出させ、うず流(１７)の流動方向を基準として、半球部分(１６)のうち、キャップ部分(１２)にその下流側で隣接する下流側隣接部分(１９)をうず室(１３)内に向けて膨出させ、
前記下流側隣接部分(１９)とヘッド凹面部(７)との間に断熱空間(９)を形成した、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、
前記半球部分(１６)のうち、キャップ部分(１２)にその上流側で隣接する上流側隣接部分(１８)をうず室(１３)内に向けて膨出させ、
前記上流側隣接部分(１８)とヘッド凹面部(７)との間に断熱空間(２６)を形成した、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】
【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】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室として、図３及び図４に示すものがある。
これは、本発明と同様、次の構成を備えている。
すなわち、図３に示すように、シリンダヘッド(１０１)のヘッド凹部(１０２)と、連通孔口金(１０３)と、燃料噴射ノズル(１０４)と、防熱具(１０５)とを備え、ヘッド凹部(１０２)は、入口側の口金嵌入部(１０６)と奥側のヘッド凹面部(１０７)とを備え、ヘッド凹面部(１０７)はノズル挿入口(１０８)を備え、連通孔口金(１０３)は、口金凹面部(１１０)と連通孔(１１１)とを備え、防熱具(１０５)はキャップ部分(１１２)を備え、
【０００３】
ヘッド凹部(１０２)の口金嵌入部(１０６)に連通孔口金(１０３)を嵌入し、口金凹面部(１１０)とヘッド凹面部(１０７)とで取り囲まれた空間内にうず室(１１３)を形成し、このうず室(１１３)を上記連通孔(１１１)でシリンダ内燃焼室(１１４)と連通させ、燃料噴射ノズル(１０４)のノズル先端部(１１５)を上記ノズル挿入口(１０８)からうず室(１１３)に向けて突出させ、このノズル先端部(１１５)に防熱具(１０５)のキャップ部分(１１２)を嵌合させている。
【０００４】
この従来技術では、図４に示すように、ヘッド凹面部(１０７)からキャップ部分(１１２)をうず室(１１３)内に突出させている。このため、うず流(１１７)の流動方向を基準として、ヘッド凹面部(１０７)のうち、キャップ部分(１１２)にその下流側で隣接する下流側隣接部分(１１９)と、キャップ部分(１１２)との境界部分(１２１)に大きな段部が形成される。また、ヘッド凹面部(１０７)のうち、キャップ部分(１１２)にその上流側で隣接する上流側隣接部分(１１８)と、キャップ部分(１１２)との境界部分(１２０)にも大きな段部が形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術には、次の問題がある。
《１》付着した燃料がうず流に巻き込まれにくい。
ノズル先端部(１１５)から噴射された燃料は、うず流(１１７)に吹き流されて飛散し、下流側隣接部分(１１９)の表面に付着することがある。この従来技術では、図４に示すように、下流側の境界部分(１２１)に大きな段部があるため、下流側隣接部分(１１９)の表面近傍にはうず流(１１７)の流通経路から外れたよどみが形成される。このため、下流側隣接部分(１１９)の表面に付着した燃料がうず流(１１７)に巻き込まれにくく、これが燃焼しないまま排気中に混入し、青白煙が発生しやすい。
【０００６】
《２》付着した燃料が燃焼しにくい。
図４に示すように、下流側隣接部分(１１９)は、むき出しのヘッド凹面部(１０７)であるため、ここで受けた燃焼熱は、シリンダヘッド(１０１)に逃げやすい。このため、この下流側隣接部分(１１９)の表面に付着した燃料が燃焼しにくく、これも青白煙発生の要因となっている。
【０００７】
《３》うず流の流速が低下しやすい。
図４に示すように、上流側の境界部分(１２０)に大きな段部があるため、うず流(１１７)がこの段部に衝突し、その流速が低下する。このため、空気と噴射燃料との混合が不充分となり、これも青白煙発生の要因となっている。
【０００８】
本発明の課題は、上記問題点を解決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にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
(請求項１の発明)
図１に示すように、シリンダヘッド(１)のヘッド凹部(２)と、連通孔口金(３)と、燃料噴射ノズル(４)と、防熱具(５)とを備え、ヘッド凹部(２)は、入口側の口金嵌入部(６)と奥側のヘッド凹面部(７)とを備え、ヘッド凹面部(７)はノズル挿入口(８)を備え、連通孔口金(３)は、口金凹面部(１０)と連通孔(１１)とを備え、防熱具(５)はキャップ部分(１２)を備え、
【００１０】
ヘッド凹部(２)の口金嵌入部(６)に連通孔口金(３)を嵌入し、口金凹面部(１０)とヘッド凹面部(７)とで取り囲まれた空間内にうず室(１３)を形成し、このうず室(１３)を上記連通孔(１１)でシリンダ内燃焼室(１４)と連通させ、燃料噴射ノズル(４)のノズル先端部(１５)を上記ノズル挿入口(８)からうず室(１３)に向けて突出させ、このノズル先端部(１５)に防熱具(５)のキャップ部分(１２)を嵌合させた、ディーゼルエンジンのうず室式燃焼室において、
【００１１】
図２に示すように、防熱具(５)に半球部分(１６)を設け、この半球部分(１６)をヘッド凹面部(７)に沿わせ、この半球部分(１６)から上記キャップ部分(１２)をうず室(１３)内に向けて膨出させ、うず流(１７)の流動方向を基準として、半球部分(１６)のうち、キャップ部分(１２)にその下流側で隣接する下流側隣接部分(１９)をうず室(１３)内に向けて膨出させ、
【００１２】
図２に示すように、前記下流側隣接部分(１９)とヘッド凹面部(７)との間に断熱空間(９)を形成した、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。
【００１３】
（請求項２の発明）
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、
図２に示すように、前記半球部分(１６)のうち、キャップ部分(１２)にその上流側で隣接する上流側隣接部分(１８)をうず室(１３)内に向けて膨出させ、
【００１４】
図２に示すように、前記上流側隣接部分(１８)とヘッド凹面部(７)との間に断熱空間(２６)を形成した、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。
【００１５】
【発明の作用及び効果】
（請求項１の発明）
請求項１の発明は、次の作用効果を奏する。
《１》付着した燃料がうず流にスムーズに巻き込まれる。
ノズル先端部(１５)から噴射された燃料噴霧は、うず流(１７)に吹き流されて飛散し、下流側隣接部分(１９)の表面に付着することがある。しかし、本発明では、図２に示すように、半球部分(１６)のうち、キャップ部分(１２)にその下流側で隣接する下流側隣接部分(１９)をうず室(１３)内に膨出させているため、下流側の境界部分(２１)に大きな段部が形成されにくく、下流側隣接部分(１９)の表面近傍にうず流(１７)の流通経路から外れたよどみが形成されにくい。このため、下流側隣接部分(１９)の表面に付着した燃料がうず流(１７)に巻き込まれやすく、これが速やかに燃焼し、青白煙が発生しにくい。
【００１６】
請求項１の発明は、上記作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
《２》付着した燃料が燃焼しやすい。
図２に示すように、下流側隣接部分(１９)とヘッド凹面部(７)との間に断熱空間(９)があるため、下流側隣接部分(１９)で受けた燃焼熱は、シリンダヘッド(１)に逃げにくい。このため、下流側隣接部分(１９)の表面に付着した燃料の燃焼が促進され、青白煙が発生しにくい。
【００１７】
（請求項２の発明）
請求項２の発明は、請求項１の発明の作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
《３》うず流の流速が低下しにくい。
図２に示すように、上流側隣接部分(１８)をうず室(１３)内に向けて膨出させたため、上流側の境界部分(２０)に大きな段部が形成されにくく、うず流(１７)の流速低下が起こりにくい。このため、空気と噴射燃料とが良好に混合され、青白煙が発生しにくい。
【００１８】
請求項２の発明は、上記作用効果に加え、次の作用効果を奏する。
《４》うず室の温度を高く維持することができる。
図２に示すように、前記上流側隣接部分(１８)とヘッド凹面部(７)との間に断熱空間(２６)を形成したため、うず室(１３)からシリンダヘッド(１)への放熱を断熱空間(２６)で抑制することができる。このため、うず室(１３)の温度を高く維持することができ、青白煙が発生しにくいとともに、始動性も高まる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明の実施形態を説明する図で、この実施形態では、うず室燃焼室を備えた縦型ディーゼルエンジンについて説明する。
【００２０】
このエンジンの構成は、次の通りである。
図１に示すように、このエンジンは、シリンダ(２７)とピストン(２８)とシリンダヘッド(１)とを備えている。ピストン(２８)は、シリンダ(２７)に内嵌されている。シリンダヘッド(１)はシリンダ(２７)の上部に組み付けられている。
【００２１】
うず室式燃焼室の構成は、次の通りである。
図１に示すように、この燃焼室は、シリンダヘッド(１)のヘッド凹部(２)と、連通孔口金(３)と、燃料噴射ノズル(４)と、防熱具(５)とを備えている。ヘッド凹部(２)は、入口側の口金嵌入部(６)と奥側のヘッド凹面部(７)とを備えている。ヘッド凹面部(７)はノズル挿入口(８)を備えている。連通孔口金(３)は、口金凹面部(１０)と連通孔(１１)とを備えている。防熱具(５)はキャップ部分(１２)を備えている。
【００２２】
図１に示すように、ヘッド凹部(２)の口金嵌入部(６)に連通孔口金(３)を嵌入し、口金凹面部(１０)とヘッド凹面部(７)とで取り囲まれた空間内にうず室(１３)を形成している。このうず室(１３)を上記連通孔(１１)でシリンダ内燃焼室(１４)と連通させ、燃料噴射ノズル(４)のノズル先端部(１５)を上記ノズル挿入口(８)からうず室(１３)に向けて突出させている。このノズル先端部(１５)に防熱具(５)のキャップ部分(１２)を嵌合させている。この防熱具(５)のキャップ部分(１２)は、うず室(１３)からノズル先端部(１５)への燃焼熱の伝達を抑制し、ノズル先端部(１５)内でのカーボンによる弁体の膠着を防止する。キャップ部分(１２)の先端中央部に噴射開口(１２ｂ)をあけ、ここらかノズル先端部(１５)の先端面をうず室(１３)に臨ませている。ノズル先端面から噴射される燃料は、この噴射開口(１２ｂ)を通過する。
【００２３】
寒冷始動時に生じる青白煙の発生を抑制するため、防熱具(５)には次の工夫がなされている。
図２に示すように、防熱具(５)に半球部分(１６)を設け、この半球部分(１６)をヘッド凹面部(７)に沿わせている。この半球部分(１６)から上記キャップ部分(１２)をうず室(１３)内に向けて膨出させている。うず流(１７)の流動方向を基準として、半球部分(１６)のうち、キャップ部分(１２)にその下流側で隣接する下流側隣接部分(１９)をうず室(１３)内に向けて膨出させている。この下流側隣接部分(１９)の膨出端面(１９ａ)とキャップ部分(１２)の膨出端面(１２ａ)との境界部分(２１)を、段部を形成することなく連続させ、これら膨出端面(１２ａ)(１９ａ)で一連のうず室案内面を形成している。この下流側隣接部分(１９)の膨出端面(１９ａ)とヘッド凹面部(７)との間に断熱空間(９)を形成している。
【００２４】
図２に示すように、前記半球部分(１６)のうち、キャップ部分(１２)にその上流側で隣接する上流側隣接部分(１８)をうず室(１３)内に向けて膨出させている。この上流側隣接部分(１８)の膨出端面(１８ａ)とキャップ部分(１２)の膨出端面(１２ａ)との上流側境界部分(２０)を、段部を形成することなく連続させ、これらの膨出端面(１８ａ)(１２ａ)で一連のうず流案内面を形成している。この上流側隣接部分(１８)の膨出端面(１８ａ)とヘッド凹面部(７)との間に断熱空間(２６)を形成している。
【００２５】
半球部分(１６)のうち、前記下流側隣接部分(１９)よりも更に下流側の部分(２４)からうず室(１３)内にヒートプラグ(２５)を突出させている。寒冷始動時に、ヒートプラグ(２５)を発熱させると、うず室(１３)内の空気が熱せられ、燃料噴霧の燃焼が促進され、青白煙の発生はより一層抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンを説明する図で、図１(Ａ)はうず室式燃焼室の縦断面図、図１(Ｂ)は図１(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】  図１のエンジンのうず室式燃焼室の要部を説明する図で、図２(Ａ)は要部縦断面図、図２(Ｂ)は防熱具の底面図である。
【図３】  従来技術に係るディーゼルエンジンを説明する図で、図３(Ａ)はうず室式燃焼室の縦断面図、図３(Ｂ)は図３(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】  図３のエンジンのうず室式燃焼室の要部を説明する図で、図４(Ａ)は要部縦断面図、図４(Ｂ)はヘッド凹面部の底面図である。
【符号の説明】
(１)…シリンダヘッド、(２)…ヘッド凹部、(３)…連通孔口金、(４)…燃料噴射ノズル、(５) …防熱具、(６) …口金嵌入部、(７)…ヘッド凹面部、(８) …ノズル挿入口、(９) …断熱空間、(１０) …口金凹面部、(１１) …連通孔、(１２) …キャップ部分、(１２ａ) …膨出端面、(１３) …うず室、(１４) …シリンダ内燃焼室、(１５) …ノズル先端部、(１６) …半球部分、(１７) …うず流、(１８)…上流側隣接部分、(１８ａ) …膨出端面、(１９) …下流側隣接部分、(１９ａ) …膨出端面、(２０) …上流側の境界部分、(２１) …下流側の境界部分、(２６)… 断熱空間。
【図１】
0003780161.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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