JP2005273492A - Sub-chamber internal combustion engine - Google Patents
Sub-chamber internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005273492A JP2005273492A JP2004085254A JP2004085254A JP2005273492A JP 2005273492 A JP2005273492 A JP 2005273492A JP 2004085254 A JP2004085254 A JP 2004085254A JP 2004085254 A JP2004085254 A JP 2004085254A JP 2005273492 A JP2005273492 A JP 2005273492A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- sub
- cooling
- cylinder head
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 151
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 103
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 103
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 83
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
本発明は、副室式ディーゼル機関及び副室式ガス機関に適用され、シリンダヘッドに固定される副室本体の内部に形成された副室内において着火燃焼することにより生成された着火火炎を主燃焼室内に噴出せしめて該主燃焼室内の気体燃料を燃焼せしめる副室式内燃機関の冷却構造に関する。 The present invention is applied to a sub-chamber diesel engine and a sub-chamber gas engine, and main combustion is performed on an ignition flame generated by igniting and burning in a sub-chamber formed inside a sub-chamber body fixed to a cylinder head. The present invention relates to a cooling structure for a sub-chamber internal combustion engine which is jetted into a chamber and combusts gaseous fuel in the main combustion chamber.
シリンダヘッドに固定されて内部に副室が形成される副室本体を備え、前記副室内の空気中に前記副室本体に装着された燃料噴射弁から燃料を噴射することにより生成された着火火炎を主燃焼室内に噴出せしめて該主燃焼室内の着火用の燃料を燃焼せしめる副室式ディーゼル機関や、シリンダヘッドに固定される副室本体の内部に形成された副室内の気体燃料を燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧あるいは点火プラグからの火花放電により着火燃焼して生成されたトーチ着火火炎を主燃焼室内に噴出せしめて該主燃焼室内の気体燃料を燃焼せしめる副室式ガス機関においては、副室周りの装着部材、殊に燃料噴射弁が高温になると、該燃料噴射弁の噴孔に燃料の炭化物による詰まりが発生して、燃料噴射弁の噴射不良を誘起し易くなる。また、あるいは前記副室式ガス機関における点火プラグが高温になると、該点火プラグの放電部の消耗が促進され、点火プラグの耐久性が著しく劣化する。 An ignition flame generated by injecting fuel from a fuel injection valve mounted on the sub chamber main body into a sub chamber main body having a sub chamber main body fixed to the cylinder head and having a sub chamber formed therein. Is injected into the main combustion chamber to inject the fuel for ignition in the main combustion chamber, and the fuel gas in the sub chamber formed in the sub chamber main body fixed to the cylinder head is injected into the fuel. In a sub-chamber type gas engine in which a torch ignition flame generated by ignition and combustion by a fuel spray injected from a valve or a spark discharge from an ignition plug is injected into a main combustion chamber to burn gaseous fuel in the main combustion chamber When the mounting member around the sub chamber, particularly the fuel injection valve, becomes hot, the injection hole of the fuel injection valve is clogged with fuel carbides, which tends to induce injection failure of the fuel injection valve. In addition, when the spark plug in the sub-chamber gas engine becomes high in temperature, exhaustion of the discharge part of the spark plug is promoted, and the durability of the spark plug is significantly deteriorated.
前記のような噴射不良が発生すると、副室内において所要の着火火炎の生成ができなくなって主燃焼室内における燃焼不良の発生に繋がる。
かかる問題の発生を回避するため、たとえば特許文献1(特開2003−120429号公報)に開示されているように、燃料噴射弁のノズル内に冷却室を形成してノズル本体の上部に設けた冷却水入口及び冷却水出口に接続し、該冷却水入口からの冷却水を冷却室内に通流させることによりノズルの高温部を冷却し、該冷却水を冷却水出口から取り出すように構成した技術や、高温になる副室口金部に冷却室を形成して該冷却室内に冷却水を循環させる技術が提供されている。
When such an injection failure occurs, the required ignition flame cannot be generated in the sub chamber, leading to the occurrence of a combustion failure in the main combustion chamber.
In order to avoid the occurrence of such a problem, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-120429), a cooling chamber is formed in the nozzle of the fuel injection valve and provided at the upper part of the nozzle body. A technology that is connected to the cooling water inlet and the cooling water outlet, and cools the high temperature part of the nozzle by passing the cooling water from the cooling water inlet into the cooling chamber, and takes out the cooling water from the cooling water outlet. In addition, a technology is provided in which a cooling chamber is formed in a sub-chamber base that is heated to circulate cooling water in the cooling chamber.
しかしながら、前記特許文献1に開示されているような、燃料噴射弁のノズル内に冷却室を形成して冷却水を循環させる技術にあっては、燃料噴射弁の冷却効果は大きいが、ノズル内に冷却室を形成するため該ノズルを溶接構造に構成する必要があり、燃料噴射弁の構造が複雑となり多くの加工工数を要して加工コストが高くなる。
また、ノズル本体に専用の冷却水入口及び冷却水出口を設ける必要があり、この面からも構造が複雑になり該冷却水入口及び冷却水出口の加工を必要とするため加工工数が増大する。
However, in the technique of forming a cooling chamber in the nozzle of the fuel injection valve and circulating the cooling water as disclosed in
In addition, it is necessary to provide a dedicated cooling water inlet and cooling water outlet in the nozzle body. From this aspect, the structure becomes complicated, and processing of the cooling water inlet and cooling water outlet is required, so that the number of processing steps increases.
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、副室周りの高温部及び燃料噴射弁、点火プラグ等の副室本体への装着部材の冷却部の冷却機能を良好に保持しつつ、前記冷却部の構造を簡単化して加工工数及び加工コストを低減した副室式内燃機関を提供することを目的とする。 In view of the problems of the prior art, the present invention maintains the cooling function of the cooling part of the mounting part to the high temperature part around the sub chamber and the main body of the sub chamber such as the fuel injection valve and the spark plug, It is an object of the present invention to provide a sub-chamber internal combustion engine having a simplified structure and reduced processing man-hours and processing costs.
本発明はかかる目的を達成するもので、シリンダヘッドに固定される副室本体の内部に形成された副室内に導入された着火用の燃料を、該副室内において着火燃焼することにより生成された着火火炎を主燃焼室内に噴出せしめて該主燃焼室内の気体燃料を燃焼せしめる副室式内燃機関において、前記副室本体の内部にシリンダヘッド冷却室に直接連通される冷却通路を形成し、該シリンダヘッド冷却室内の冷却水を該冷却通路を通流させることにより前記副室本体及び/又は該副室本体への装着部材を冷却するように構成されたことを特徴とする。
ここで、前記着火用の燃料は、石油系燃料(灯油、軽油、ガソリン、重油(A,B,C))、アルコール系燃料(メタノール)、DME(ジメチルエーテル)、GTL燃料(天然ガスを分解合成して作る合成油のことで、灯油、軽油、ガソリン相当のもの)等を含む。
また、前記気体燃料は、メタン、エタン、プロパン、ブタン、水素、一酸化炭素等の燃焼可能な成分を主成分あるいは含むもの(より具体的には、メタンを主成分とする天然ガス、都市ガス(13A,12A))、プロパンやブタンを主成分とするプロパンガス、水素を含む石炭ガス、メタンと一酸化炭素を含む消化ガス、バイオガス等を含む。
The present invention achieves such an object, and is produced by igniting and burning an ignition fuel introduced into a sub chamber formed inside a sub chamber main body fixed to a cylinder head in the sub chamber. In a sub-chamber internal combustion engine in which an ignition flame is jetted into the main combustion chamber to burn the gaseous fuel in the main combustion chamber, a cooling passage that is directly communicated with the cylinder head cooling chamber is formed inside the sub-chamber body, The sub-chamber main body and / or the mounting member to the sub-chamber main body is cooled by causing the cooling water in the cylinder head cooling chamber to flow through the cooling passage.
Here, the fuel for ignition is petroleum fuel (kerosene, light oil, gasoline, heavy oil (A, B, C)), alcohol fuel (methanol), DME (dimethyl ether), GTL fuel (natural gas is decomposed and synthesized) Synthetic oils that are made in this way, including kerosene, light oil, and gasoline equivalents).
In addition, the gaseous fuel contains or contains combustible components such as methane, ethane, propane, butane, hydrogen, carbon monoxide (more specifically, natural gas, city gas containing methane as the main component). (13A, 12A)), propane gas mainly containing propane or butane, coal gas containing hydrogen, digestion gas containing methane and carbon monoxide, biogas, and the like.
また本発明は、シリンダヘッドに固定され内部に燃料噴射弁が装着されるとともに内部に副室が形成される副室本体を備え、前記副室内の空気中に前記燃料噴射弁から燃料を噴射することにより生成された着火火炎を主燃焼室内に噴出せしめて該主燃焼室内の着火燃料を燃焼せしめる副室式ディーゼル機関に適用され、前記副室本体の内部にシリンダヘッド冷却室に直接連通される冷却通路を形成し、該シリンダヘッド冷却室内の冷却水を該冷却通路を通流させることにより前記副室本体及び前記燃料噴射弁を冷却するように構成されたことを特徴とする。 The present invention also includes a sub chamber main body fixed to the cylinder head and having a fuel injection valve mounted therein and a sub chamber formed therein, and fuel is injected from the fuel injection valve into the air in the sub chamber. This is applied to a sub-chamber type diesel engine in which the ignition flame generated by this is ejected into the main combustion chamber and the ignition fuel in the main combustion chamber is combusted, and is directly communicated with the cylinder head cooling chamber inside the sub chamber main body. A cooling passage is formed, and the sub-chamber body and the fuel injection valve are cooled by flowing cooling water in the cylinder head cooling chamber through the cooling passage.
さらに本発明は、シリンダヘッドに固定される副室本体の内部に形成された副室内の気体燃料を燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧あるいは点火プラグからの火花放電により着火燃焼して生成されたトーチ着火火炎を主燃焼室内に噴出せしめて該主燃焼室内の気体燃料を燃焼せしめる副室式ガス機関に適用され、前記副室本体の内部にシリンダヘッド冷却室に直接連通される冷却通路を形成し、該シリンダヘッド冷却室内の冷却水を該冷却通路を通流させることにより前記副室本体及び前記燃料噴射弁あるいは前記点火プラグを冷却するように構成されたことを特徴とする。 Further, the present invention is produced by igniting and burning gaseous fuel in the sub chamber formed inside the sub chamber main body fixed to the cylinder head by fuel spray injected from the fuel injection valve or spark discharge from the spark plug. This is applied to a sub-chamber type gas engine in which a torch ignition flame is jetted into the main combustion chamber to burn the gaseous fuel in the main combustion chamber, and a cooling passage directly communicating with the cylinder head cooling chamber is formed inside the sub-chamber body. The sub-chamber main body and the fuel injection valve or the spark plug are cooled by flowing cooling water in the cylinder head cooling chamber through the cooling passage.
かかる発明によれば、シリンダヘッドに固定される副室本体の内部にシリンダヘッド冷却室に直接連通される冷却通路を形成して、該シリンダヘッド冷却室内の冷却水を該シリンダヘッド冷却室内における冷却水の流動エネルギーによって該冷却通路を通流させて、前記副室本体の高温部を冷却するとともに、該副室本体への装着部材、つまり副室式ディーゼル機関においては燃料噴射弁を冷却し、副室式ガス機関においてはトーチ着火用の燃料噴射弁あるいは点火プラグを冷却することが可能となる。 According to this invention, the cooling passage directly communicating with the cylinder head cooling chamber is formed inside the sub chamber main body fixed to the cylinder head, and the cooling water in the cylinder head cooling chamber is cooled in the cylinder head cooling chamber. The cooling passage is caused to flow by the flow energy of water to cool the high temperature portion of the sub chamber main body, and the mounting member to the sub chamber main body, that is, the fuel injection valve in the sub chamber diesel engine is cooled, In the sub-chamber type gas engine, it becomes possible to cool the fuel injection valve or spark plug for torch ignition.
従ってかかる発明によれば、副室本体の内部にシリンダヘッド冷却室に直接連通される冷却通路を加工するという、きわめて簡単な構造でかつ少ない加工工数の装置で以って、副室本体の高温部と該副室本体への装着部材(つまり副室式ディーゼル機関においては燃料噴射弁、副室式ガス機関においてはトーチ着火用の燃料噴射弁あるいは点火プラグ)との双方を同時に冷却することができる。
また、副室本体の内部に加工した冷却通路にシリンダヘッド冷却室における冷却水の流動エネルギーによって該冷却水を通流させるのみで前記副室本体の高温部及び該副室本体への装着部材の冷却が可能となるので、従来技術のようにシリンダヘッドに前記副室本体及び該副室本体への装着部材の冷却用の冷却水出入口を設ける必要がなく、この面からも従来技術に比べて構造が簡単になる。
これにより、副室本体及び該副室本体への装着部材の冷却構造の加工工数及び加工コストを低減できる。
Therefore, according to such an invention, the high temperature of the sub chamber main body can be obtained with an apparatus having a very simple structure and a small number of processing steps, in which a cooling passage directly communicating with the cylinder head cooling chamber is processed inside the sub chamber main body. And the mounting member to the sub chamber main body (that is, the fuel injection valve in the sub chamber type diesel engine and the fuel injection valve or spark plug for torch ignition in the sub chamber type gas engine) can be cooled at the same time. it can.
Further, the high temperature portion of the sub chamber main body and the mounting member to the sub chamber main body can be obtained simply by passing the cooling water through the cooling passage processed in the sub chamber main body by the flow energy of the cooling water in the cylinder head cooling chamber. Since cooling is possible, it is not necessary to provide a cooling water inlet / outlet for cooling the sub-chamber main body and the mounting member to the sub-chamber main body in the cylinder head as in the prior art. The structure becomes simple.
Thereby, the processing man-hour and processing cost of the cooling structure of the sub chamber main body and the mounting member to the sub chamber main body can be reduced.
また、かかる発明において好ましくは、前記冷却通路を、前記副室本体の軸心の両側に前記副室本体を貫通して穿孔された直状の冷却穴にて構成する。
このように構成すれば、副室本体に直状の冷却穴を貫設することにより冷却通路を形成できるので、冷却通路の加工が簡単になる。
さらに前記冷却穴を前記副室本体の軸心方向に複数段設け、あるいは前記冷却通路を副室の軸心に直角な平面において互いに交叉しかつ互いに連通しないように副室本体を貫通して穿孔された複数の直状の冷却穴にて構成すれば、前記のような簡単な加工で以って、副室本体及び該副室本体への装着部材の冷却効果をさらに向上できる。
In the present invention, preferably, the cooling passage is constituted by a straight cooling hole which is drilled through the sub chamber main body on both sides of the axis of the sub chamber main body.
If comprised in this way, since a cooling channel | path can be formed by penetrating a straight cooling hole in a subchamber main body, the process of a cooling channel | path becomes easy.
Further, the cooling holes are provided in a plurality of stages in the axial direction of the sub chamber main body, or the cooling passages are drilled through the sub chamber main body so as to cross each other in a plane perpendicular to the axis of the sub chamber and not to communicate with each other. If constituted by a plurality of straight cooling holes, the cooling effect of the sub chamber main body and the mounting member to the sub chamber main body can be further improved by the simple processing as described above.
また、かかる発明において好ましくは、前記副室本体を、シリンダヘッドに固定され内部に燃料噴射弁または点火プラグのいずれか一方が装着されるホルダー部と該ホルダー部に連結されて内部に前記副室が形成される口金部とにより構成するとともに、前記ホルダー部の前記口金部への連結部側を前記シリンダヘッド冷却室内に露出して構成し、前記冷却通路を、前記ホルダー部を貫通して形成された第1の冷却穴と前記口金部を貫通して形成された第2の冷却穴とにより構成する。
このように構成すれば、ホルダー部及び該ホルダー部内の燃料噴射弁または点火プラグの第1の冷却穴による冷却に加えて、高温の口金部を第2の冷却穴により冷却できるので、副室周りの構成部材全体を効果的に冷却できて、該構成部材の耐久性が向上する。
Preferably, in this invention, the sub chamber main body is fixed to the cylinder head and has a holder portion in which either a fuel injection valve or a spark plug is mounted, and is connected to the holder portion so as to be inside the sub chamber. And a connecting portion side of the holder portion to the base portion is exposed in the cylinder head cooling chamber, and the cooling passage is formed through the holder portion. The first cooling hole and the second cooling hole formed through the base part are configured.
If comprised in this way, in addition to cooling by the 1st cooling hole of a holder part and the fuel injection valve or spark plug in this holder part, a high-temperature nozzle | cap | die part can be cooled by a 2nd cooling hole, Therefore The entire component can be effectively cooled, and the durability of the component is improved.
また、かかる発明において好ましくは、前記冷却通路を、前記副室本体の外周の前記シリンダヘッド冷却室内への露出部に形成した複数の冷却フィンにより構成し、該シリンダヘッド冷却室内の冷却水を前記冷却フィンの間を通すことにより該冷却フィンを介して前記副室本体及び/又は該副室本体への装着部材を冷却するように構成する。
このように構成すれば、副室本体外周に形成した複数の冷却フィンによるシリンダヘッド冷却室内の冷却水との熱交換によって副室本体及び該副室本体への装着部材を冷却するので、熱交換の伝熱面積が大きくなって、前記副室本体及び該副室本体への装着部材の冷却効果がさらに向上する。
In the present invention, preferably, the cooling passage is configured by a plurality of cooling fins formed in an exposed portion of the outer periphery of the sub chamber main body into the cylinder head cooling chamber, and the cooling water in the cylinder head cooling chamber is supplied to the cooling chamber. By passing between the cooling fins, the sub chamber main body and / or the mounting member to the sub chamber main body are cooled via the cooling fin.
If comprised in this way, since a subchamber main body and the mounting member to this subchamber main body are cooled by heat exchange with the cooling water in a cylinder head cooling chamber by the several cooling fin formed in the subchamber main body outer periphery, heat exchange Thus, the cooling effect of the sub chamber main body and the mounting member to the sub chamber main body is further improved.
以上のように本発明によれば、シリンダヘッド冷却室内における冷却水の流動エネルギーによって該冷却通路を通流させて、副室本体の高温部を冷却するとともに該副室本体への装着部材つまり副室式ディーゼル機関においては燃料噴射弁を冷却し、副室式ガス機関においてはトーチ着火用の燃料噴射弁あるいは点火プラグを冷却することが可能となり、副室本体の内部にシリンダヘッド冷却室に直接連通される冷却通路を加工するという、きわめて簡単な構造でかつ少ない加工工数の装置で以って副室本体の高温部と該副室本体への装着部材との双方を同時に冷却することができる。
また、従来技術のようにシリンダヘッドに副室本体及び該副室本体への装着部材の冷却用の冷却水出入口を設ける必要がないので、この面からも従来技術に比べて構造が簡単になる。
これにより、副室本体及び該副室本体への装着部材の冷却構造の加工工数及び加工コストを低減できる。
As described above, according to the present invention, the cooling passage is made to flow by the flow energy of the cooling water in the cylinder head cooling chamber to cool the high temperature portion of the sub chamber main body and to attach the sub member main body to the sub chamber main body. It is possible to cool the fuel injection valve in the chamber type diesel engine and the fuel injection valve or spark plug for torch ignition in the sub chamber type gas engine, and directly into the cylinder head cooling chamber inside the sub chamber main body. Both the high temperature portion of the sub chamber main body and the mounting member to the sub chamber main body can be cooled at the same time with an apparatus having an extremely simple structure and a small number of processing steps for processing the cooling passage communicated. .
Further, since there is no need to provide the sub-chamber main body and the cooling water inlet / outlet for cooling the mounting member to the sub-chamber main body as in the prior art, the structure can be simplified from this aspect as compared with the prior art. .
Thereby, the processing man-hour and processing cost of the cooling structure of the sub chamber main body and the mounting member to the sub chamber main body can be reduced.
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail using embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this example are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
図1は本発明の第1実施例を示し、(A)は副室式ディーゼル機関における副室周りの副室軸心線に沿う断面図、(B)は(A)におけるA−A線断面図である。図2は第2実施例を示し、(A)は噴射弁ホルダー先端部の部分断面図、(B)は(A)におけるB−B線断面図である。図3は第3実施例を示し、(A)は噴射弁ホルダー先端部の部分断面図、(B)は(A)におけるC−C線断面図である。図4は第4実施例を示し、(A)は噴射弁ホルダー先端部の部分断面図、(B)は(A)におけるD−D線断面図である。 1A and 1B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a cross-sectional view taken along a sub-chamber axial center line around a sub-chamber in a sub-chamber diesel engine, and FIG. FIG. 2A and 2B show a second embodiment, in which FIG. 2A is a partial cross-sectional view of a tip portion of an injection valve holder, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3A and 3B show a third embodiment, in which FIG. 3A is a partial cross-sectional view of a tip portion of an injection valve holder, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 4A and 4B show a fourth embodiment, in which FIG. 4A is a partial cross-sectional view of a tip portion of an injection valve holder, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line DD in FIG.
本発明の第1実施例を示す図1(A)、(B)において、5はシリンダヘッド、8は該シリンダヘッド5内に形成されたシリンダヘッド冷却室で、内部を冷却水が流動して該シリンダヘッド5を冷却している。1は前記シリンダヘッド5に形成された取付穴5aに嵌入固定された噴射弁ホルダーで、該噴射弁ホルダー1内の中心部には燃料噴射弁2が固定されている。9は前記噴射弁ホルダー1の外周に嵌挿された冷却水シール用のO−リングである。
3は前記噴射弁ホルダー1の端部に連設された副室口金で、前記噴射弁ホルダー1の固定用締付ボルト(図示省略)によって、前記噴射弁ホルダー1を締め付けることにより、ガスケット12を介して前記シリンダヘッド5に締め付け、固定されている。
In FIGS. 1A and 1B showing the first embodiment of the present invention, 5 is a cylinder head, 8 is a cylinder head cooling chamber formed in the
Reference numeral 3 denotes a sub-chamber base connected to the end of the
4は前記副室口金3内に形成された副室で、前記燃料噴射弁2のノズルチップ2aから該副室4内に噴射された燃料が着火燃焼せしめられるようになっている。該副室4は複数の連絡孔6を介して主燃焼室7と連通されている。
10は前記噴射弁ホルダー1の前記シリンダヘッド冷却室8内に露出した部位に穿孔された冷却穴である。該冷却穴10は前記噴射弁ホルダー1の軸心1aの両側に該噴射弁ホルダー1内を貫通してほぼ平行に穿孔された直状の穴で、該シリンダヘッド冷却室8内に直接開口している。
20は前記副室口金3を貫通して形成された冷却穴で、前記噴射弁ホルダー1の軸心1aの両側に穿孔されて前記シリンダヘッド冷却室8内に直接開口している。
この冷却穴20については、必要に応じて省略することもできる。
About this
副室式ディーゼル機関の運転時において、圧縮行程中に主燃焼室7内の加圧空気が前記連絡孔6を通って副室4内に充填され、設定された噴射時期に前記燃料噴射弁2のノズルチップ2aから該副室4内の加圧空気中に燃料が噴射されて着火燃焼し、これによって生成された着火火炎が前記連絡孔6を通って前記主燃焼室7内に噴出せしめられて該主燃焼室7内の加圧空気と着火燃焼せしめる。
During the operation of the sub chamber type diesel engine, the compressed air in the main combustion chamber 7 is filled into the
また、かかる副室式ディーゼル機関の運転時において、シリンダヘッド冷却室8内を流動している冷却水は、シリンダヘッド5の高温部を冷却するとともに、該冷却水の流動エネルギーにより前記噴射弁ホルダー1に穿孔された冷却穴10内を通流して、前記噴射弁ホルダー1のシリンダヘッド冷却室8内への露出部及び該露出部を介して前記燃料噴射弁2、特にこれのノズルチップ2aを冷却する。
これにより、燃料噴射弁2が十分に冷却されてその温度上昇が抑制され、該燃料噴射弁2の高温化に伴いノズルチップ2aの噴孔において燃料の炭化物による詰まりが発生するのを回避できて、燃料噴射弁の噴射不良の発生を防止できる。
Further, during the operation of the sub-chamber type diesel engine, the cooling water flowing in the cylinder
As a result, the
従って、かかる第1実施例によれば、シリンダヘッド5に固定される噴射弁ホルダー1の内部にシリンダヘッド冷却室8に直接連通される冷却穴10を形成したので、該シリンダヘッド冷却室8内の冷却水を該シリンダヘッド冷却室8内における冷却水の流動エネルギーによって該冷却穴10を通流させ、前記噴射弁ホルダー1の高温部を冷却するとともに、該噴射弁ホルダー1に装着された燃料噴射弁2を冷却することが可能となる。
Therefore, according to the first embodiment, since the
これにより、噴射弁ホルダー1の内部にシリンダヘッド冷却室8に直接連通される直状の冷却穴10を加工するという、きわめて簡単な構造でかつ少ない加工工数の装置で以って、噴射弁ホルダー1の高温部及び燃料噴射弁2の双方を同時に冷却することができる。
また、前記噴射弁ホルダー1の内部に加工した冷却穴10に、シリンダヘッド冷却室8における冷却水の流動エネルギーによって該冷却水を通流させるのみで、前記噴射弁ホルダー1の高温部及び燃料噴射弁2の冷却が可能となるので、シリンダヘッド側に前記噴射弁ホルダー1の高温部及び燃料噴射弁2冷却用の冷却水出入口を設ける必要がなく、この面からも構造が簡単化される。
また、前記のような、噴射弁ホルダー1の高温部及び燃料噴射弁2の冷却に加えて、高温の副室口金3を冷却穴(第2の冷却穴)20を通流する冷却水により冷却するように構成すれば、副室4周りの構成部材全体を効果的に冷却できて、該構成部材の耐久性が向上する。
As a result, the
Further, only by flowing the cooling water into the
Further, in addition to the cooling of the high temperature portion of the
図2(A)、(B)に示される第2実施例においては、前記噴射弁ホルダー1の内部に、前記第1実施例と同様な、シリンダヘッド冷却室8に直接連通される直状の冷却穴10を噴射弁ホルダー1の軸心方向に2段(3段以上でもよい)設ける。
このように構成すれば、前記第1実施例と同様に、噴射弁ホルダー1の内部にシリンダヘッド冷却室8に直接連通される直状の冷却穴10を穿孔するという簡単な加工で以って、噴射弁ホルダー1の高温部及び燃料噴射弁2の冷却効果を第1実施例よりもさらに向上できる。
In the second embodiment shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), a straight shape that is directly communicated with the cylinder
With this configuration, as in the first embodiment, a
図3(A)、(B)に示される第3実施例においては、噴射弁ホルダー1の内部に、シリンダヘッド冷却室8に直接連通される直状の冷却穴10を複数個、該噴射弁ホルダー1の軸心に直角な平面において互いに交叉しかつ互いに連通しないように該噴射弁ホルダー1貫通して穿孔する。
このように構成すれば、噴射弁ホルダー1の内部にシリンダヘッド冷却室8に直接連通される直状の冷却穴10を複数個穿孔するという簡単な加工で以って、噴射弁ホルダー1の高温部及び燃料噴射弁2の冷却効果を第1実施例よりもさらに向上できる。
In the third embodiment shown in FIGS. 3A and 3B, the
If comprised in this way, the high temperature of the
図4(A)、(B)に示される第4実施例においては、前記噴射弁ホルダー1の前記シリンダヘッド冷却室8内に露出した部位に、該噴射弁ホルダー1の軸線方向に沿って複数の冷却フィン15を形成して、前記シリンダヘッド冷却室8内の冷却水を該冷却フィン15の間を通すことにより該冷却フィン15を介して前記噴射弁ホルダー1の高温部及び燃料噴射弁2を冷却するように構成する。
かかる第4実施例によれば、前記冷却フィン15によるシリンダヘッド冷却室8内の冷却水との熱交換によって前記噴射弁ホルダー1の高温部及び燃料噴射弁2を冷却するので、熱交換の伝熱面積が大きくなって、前記噴射弁ホルダー1の高温部及び燃料噴射弁2の冷却効果がさらに向上する。
In the fourth embodiment shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), a plurality of portions along the axial direction of the
According to the fourth embodiment, since the high temperature portion of the
以上の実施例は、副室式ディーゼル機関に本発明を適用したものであるが、本発明は、シリンダヘッド5に固定される副室本体(前記実施例の噴射弁ホルダー1に相当)の内部に形成された副室4内の気体燃料を燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧あるいは点火プラグからの火花放電により着火燃焼して生成されたトーチ着火火炎を主燃焼室7内に噴出せしめて該主燃焼室7内の気体燃料を燃焼せしめるように構成された副室式ガス機関にも適用できる。
この場合は、前記第1〜第3実施例と同様に、副室本体(噴射弁ホルダー1に相当)に冷却穴10を設け、あるいは第4実施例と同様に副室本体(噴射弁ホルダー1)のシリンダヘッド冷却室8内に露出した部位に複数の冷却フィン15を形成して、前記副室本体の高温部及び該副室本体内に装着された燃料噴射弁あるいは点火プラグを冷却する。
In the above embodiment, the present invention is applied to the sub-chamber diesel engine. However, the present invention is applied to the inside of the sub-chamber main body (corresponding to the
In this case, the
本発明によれば、副室周りの高温部及び燃料噴射弁、点火プラグ等の副室本体への装着部材の冷却部の冷却機能を良好に保持しつつ、前記冷却部の構造を簡単化して加工工数及び加工コストを低減した副室式ディーゼル機関及び副室式内燃機関を提供することができる。 According to the present invention, the structure of the cooling unit can be simplified while maintaining the cooling function of the cooling unit of the high temperature portion around the sub chamber and the auxiliary chamber main body such as the fuel injection valve and the spark plug. It is possible to provide a sub-chamber diesel engine and a sub-chamber internal combustion engine with reduced processing man-hours and processing costs.
1 噴射弁ホルダー
2 燃料噴射弁
2a ノズルチップ
3 副室口金
4 副室
5 シリンダヘッド
6 連絡孔
7 主燃焼室
8 シリンダヘッド冷却室
10 冷却穴
15 冷却フィン
20 副室口金の冷却穴
DESCRIPTION OF
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004085254A JP2005273492A (en) | 2004-03-23 | 2004-03-23 | Sub-chamber internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004085254A JP2005273492A (en) | 2004-03-23 | 2004-03-23 | Sub-chamber internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005273492A true JP2005273492A (en) | 2005-10-06 |
Family
ID=35173443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004085254A Pending JP2005273492A (en) | 2004-03-23 | 2004-03-23 | Sub-chamber internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005273492A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010074273A1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | 三菱重工業株式会社 | Gas engine |
JP2010150983A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Gas engine including ignition plug |
GB2504517A (en) * | 2012-08-01 | 2014-02-05 | Perkins Engines Co Ltd | A sleeve with integrated heat pipes for seating engine components in a cylinder head |
CN101608593B (en) * | 2008-06-16 | 2014-10-08 | 现代自动车株式会社 | Tube unit of ignition spark plug for engine |
JP2015063991A (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー | Structure including cylinder head and secondary combustion chamber system |
JP2016098831A (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | Method and control device for operating engine |
KR101757514B1 (en) * | 2011-04-12 | 2017-07-12 | 바르실라 핀랜드 오이 | Fuel injection system, cylinder head assembly, and arrangement for and method of regulating fuel temperature in at least one fuel injector |
WO2019116639A1 (en) * | 2017-12-12 | 2019-06-20 | 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 | Ignition device for internal combustion engines |
JP2022021825A (en) * | 2020-07-22 | 2022-02-03 | 株式会社 小山ガレージ | Cooling device for spark plug arrangement |
-
2004
- 2004-03-23 JP JP2004085254A patent/JP2005273492A/en active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101608593B (en) * | 2008-06-16 | 2014-10-08 | 现代自动车株式会社 | Tube unit of ignition spark plug for engine |
JP2010150983A (en) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Gas engine including ignition plug |
WO2010074273A1 (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-01 | 三菱重工業株式会社 | Gas engine |
JP5200115B2 (en) * | 2008-12-26 | 2013-05-15 | 三菱重工業株式会社 | Gas engine |
US8826883B2 (en) | 2008-12-26 | 2014-09-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas engine |
KR101757514B1 (en) * | 2011-04-12 | 2017-07-12 | 바르실라 핀랜드 오이 | Fuel injection system, cylinder head assembly, and arrangement for and method of regulating fuel temperature in at least one fuel injector |
GB2504517A (en) * | 2012-08-01 | 2014-02-05 | Perkins Engines Co Ltd | A sleeve with integrated heat pipes for seating engine components in a cylinder head |
JP2015063991A (en) * | 2013-09-25 | 2015-04-09 | ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー | Structure including cylinder head and secondary combustion chamber system |
JP2016098831A (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | マン・ディーゼル・アンド・ターボ・エスイー | Method and control device for operating engine |
WO2019116639A1 (en) * | 2017-12-12 | 2019-06-20 | 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 | Ignition device for internal combustion engines |
JP2022021825A (en) * | 2020-07-22 | 2022-02-03 | 株式会社 小山ガレージ | Cooling device for spark plug arrangement |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9371771B2 (en) | Precombustion chamber for gas engine | |
JP5167238B2 (en) | Gas engine with spark plug with bore cool cooling hole | |
JP5476309B2 (en) | Engine pre-combustion chamber structure | |
JP5597726B2 (en) | Engine pre-chamber structure | |
US8662053B2 (en) | Pre-combustion device for an internal combustion engine | |
KR101625837B1 (en) | Pre-chamber arrangement | |
WO2013153842A1 (en) | 2-cycle gas engine | |
US7299620B2 (en) | Tornado torch igniter | |
JP5167108B2 (en) | Gas engine with spark plug | |
CN111206984A (en) | Internal combustion engine with auxiliary chamber | |
CN102155297A (en) | Secondary combustion fuel supply systems | |
JP2009236017A (en) | Auxiliary chamber type gas engine | |
JP2005273492A (en) | Sub-chamber internal combustion engine | |
CN110725765A (en) | Jet igniter of water-cooled engine | |
JP3872704B2 (en) | Fuel injection valve cooling structure | |
JP2009264255A (en) | Cooling device of fuel injection valve | |
US20230012000A1 (en) | Insert device for fuel injection | |
JP2018003839A (en) | Nozzle head for large-sized diesel engine fuel injection nozzle and process of manufacture of the nozzle head | |
CN103321760B (en) | For the method for operating stroke piston internal combustion engine | |
WO2015194143A1 (en) | Engine cooling system | |
KR20100110713A (en) | Internal combustion engine | |
JP5995748B2 (en) | Sub-chamber type gas engine and operation control method thereof | |
WO2024154736A1 (en) | Internal combustion engine | |
JP2024159654A (en) | Fuel injector for internal combustion engine and internal combustion engine | |
JP2016037890A (en) | Dual fuel engine and combustion method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060907 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080825 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080905 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090107 |