特許ウォッチ

公開番号2024090956
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022207175
出願日2022-12-23
発明の名称副室式ディーゼルエンジン
出願人株式会社クボタ
代理人個人
主分類F02B 19/14 20060101AFI20240627BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】噴孔とリセスとの関係に着目してのさらなる鋭意研究により、燃焼速度を速めるなどによって燃焼状態の改善を図り、燃費やスモークの改善が可能となるように、より改良された副室(IDI)式ディーゼルエンジンを提供する。
【解決手段】主燃焼室5、主燃焼室5から偏心した箇所に設けられる副室6とが噴孔9を介して連通され、ピストン8の天井壁8Aにおける前記噴孔9から主燃焼室5へ噴出される燃焼流が吹き付けられる箇所に受止めリセスRが形成され、受止めリセスRの燃焼流の流れ方向Qで最上流側となるリセス始端20Aの位置は、噴孔9の主燃焼室側開口における燃焼流の流れ方向Qで最上流側となる噴孔出口始端9aの位置よりも、燃焼流の流れ方向Qで上流側に寄せられており、副室6における燃焼流の流れ方向Qで上流側となる前置箇所dが、副室6の容積が大きくなる側に凹まされている副室式ディーゼルエンジン。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
主燃焼室と、前記主燃焼室から偏心した箇所に設けられる副室とが噴孔を介して連通され、ピストンの天井壁における前記噴孔から前記主燃焼室へ噴出される燃焼流が吹き付けられる箇所に受止めリセスが形成され、
前記受止めリセスの前記燃焼流の流れ方向で最上流側となるリセス始端の位置は、前記噴孔の主燃焼室側開口における前記燃焼流の流れ方向で最上流側となる噴孔出口始端の位置よりも、前記燃焼流の流れ方向で上流側に寄せられており、
前記副室における前記燃焼流の流れ方向で上流側となる前置箇所が、前記副室の容積が大きくなる側に凹まされている副室式ディーゼルエンジン。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記前置箇所は、前記副室における主燃焼室側に寄った箇所に設けられている請求項１に記載の副室式ディーゼルエンジン。
【請求項３】
主燃焼室と、前記主燃焼室から偏心した箇所に設けられる副室とが噴孔を介して連通され、ピストンの天井壁における前記噴孔から前記主燃焼室へ噴出される燃焼流が吹き付けられる箇所に受止めリセスが形成され、
前記受止めリセスの前記燃焼流の流れ方向で最上流側となるリセス始端の位置は、前記噴孔の主燃焼室側開口における前記燃焼流の流れ方向で最上流側となる噴孔出口始端の位置よりも、前記燃焼流の流れ方向で上流側に寄せられるとともに、
前記受止めリセスの前記噴孔に対応した噴孔対応箇所の深さが、前記受止めリセスにおける前記噴孔対応箇所以外の箇所より深められている副室式ディーゼルエンジン。
【請求項４】
前記噴孔対応箇所は、前記燃焼流の流れ方向に沿って上下に切った断面視で球面状又は円弧状に凹まされている請求項３に記載の副室式ディーゼルエンジン。
【請求項５】
前記リセス始端の位置は前記噴孔出口始端の位置よりも、前記噴孔の前記燃焼流の流れ方向の長さの１０～２０％の長さ分寄せられている請求項１～４の何れか一項に記載の副室式ディーゼルエンジン。
【請求項６】
前記噴孔は、前記副室から前記主燃焼室の中央部に向かう傾斜孔に形成されている請求項１～４の何れか一項に記載の副室式ディーゼルエンジン。
【請求項７】
前記噴孔は、主噴孔と、前記主噴孔の両脇に配置される一対の副噴孔とが連なる複葉形状の孔に形成されている請求項６に記載の副室式ディーゼルエンジン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、主燃焼室に噴孔を介して連なる副室が設けられた構造のディーゼルエンジン、即ち、副室式ディーゼルエンジンに関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
主燃焼室（主室）の他に副燃焼室（副室）を設けた副室（ＩＤＩ：ＩｎｄｉｒｅｃｔＩｎｊｅｃｔｉｏｎ）式ディーゼルエンジンは、副室内に燃料を噴射して着火させ、副室の燃焼ガスが噴孔（絞り）を通じて主室内に噴出して燃焼が完了する、というものである。直噴（ＤＩ：ＤｉｒｅｃｔＩｎｊｅｃｔｉｏｎ）式ディーゼルエンジンは、「燃焼室表面積が大きくて絞り損失と熱損失が大きい」というＩＤＩの弱点をカバーできる良さがあり、近年では多用されてきている。
【０００３】
副室（ＩＤＩ）式は、限られた副室内で燃料を噴射するので、火炎の流速を高くできて低圧の噴射弁でも確実に着火できる良さがある。また、副室内は空気量が少なく燃焼圧と燃焼温度が低いため、直噴（ＤＩ）式に比べて、ディーゼルノックが発生しづらく、ＮＯｘ生成量が少ないという利点もある。従って、副室式は比較的低速型のエンジンに適したシステムであることから、農機や建機、発電機、或いは後進国向けの各種産業機器などにおいては、依然として重要な動力源である。
【０００４】
副室式ディーゼルエンジンにおいては、実質的に燃焼室となる副室での渦流を強めることや、副室から主燃焼室への火炎伝播速度を速めることが重要なポイントであると考えられる。特許文献１では、渦流を弱めることなく始動性の改善が可能となる技術が開示され、特許文献２は、ピストンの天井壁に設けられるリセスの構造工夫により、燃焼効率を向上させる技術を開示している。
【０００５】
しかしながら、技術の進歩や環境的要因から、副室式においても、さらなる燃費向上やスモークの改善が求められてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１０－１８０７４４号公報
特開平７－２７９６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、噴孔とリセスとの関係に着目してのさらなる鋭意研究により、燃焼速度を速めるなどによって燃焼状態の改善を図り、燃費やスモークの改善が可能となるように、より改良された副室（ＩＤＩ）式ディーゼルエンジンを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、副室式ディーゼルエンジンにおいて
主燃焼室と、前記主燃焼室から偏心した箇所に設けられる副室とが噴孔を介して連通され、ピストンの天井壁における前記噴孔から前記主燃焼室へ噴出される燃焼流が吹き付けられる箇所に受止めリセスが形成され、
前記受止めリセスの前記燃焼流の流れ方向で最上流側となるリセス始端の位置は、前記噴孔の主燃焼室側開口における前記燃焼流の流れ方向で最上流側となる噴孔出口始端の位置よりも、前記燃焼流の流れ方向で上流側に寄せられており、
前記副室における前記燃焼流の流れ方向で上流側となる前置箇所が、前記副室の容積が大きくなる側に凹まされていることを特徴とする。
【０００９】
第２の本発明は、副室式ディーゼルエンジンにおいて、
主燃焼室と、前記主燃焼室から偏心した箇所に設けられる副室とが噴孔を介して連通され、ピストンの天井壁における前記噴孔から前記主燃焼室へ噴出される燃焼流が吹き付けられる箇所に受止めリセスが形成され、
前記受止めリセスの前記燃焼流の流れ方向で最上流側となるリセス始端の位置は、前記噴孔の主燃焼室側開口における前記燃焼流の流れ方向で最上流側となる噴孔出口始端の位置よりも、前記燃焼流の流れ方向で上流側に寄せられるとともに、
前記受止めリセスの前記噴孔に対応した噴孔対応箇所の深さが、前記受止めリセスにおける前記噴孔対応箇所以外の箇所より深められていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に関して、上述した構成（手段）以外の特徴構成や手段ついては、特許請求の範囲における請求項２や請求項４～７を参照のこと。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許