JP2005530084A - 低排出量の内燃機関 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (61)
- 燃焼室を含む内燃機関であって、
エンジンシリンダと、前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドと、該シリンダヘッドに形成されて吸気を前記燃焼室内に方向づける少なくとも1つの吸気ポートとを含むエンジン本体であって、該吸気が作動中に渦流効果を受け、該渦流効果が0.5乃至2.5の範囲のスワール比SRである、エンジン本体と、
前記エンジンシリンダ内の下死点位置と上死点位置との間を往復運動するように配置されたピストンであって、前記燃焼室に対向する頂面を含むピストンクラウンを含み、該ピストンクラウンは外方向に開いたキャビティによって形成されたピストンボウルを含み、該ピストンボウルが、遠位端部を有する突出部と、該ピストンの往復運動軸に垂直な面から16乃至40°の範囲の内側ボウル床角αで内方向に延びる内側ボウル床部とを含み、該ピストンボウルが、凹状曲線形状の断面を有する外方向にフレア状に広がった外側ボウル部を更に含む、ピストンと、
前記ピストンボウルの前記突出部に隣接して前記エンジン本体に取り付けられ、燃料を前記燃焼室内に噴射するインジェクターであって、スプレープルームを形成するように配置された複数のオリフィスを含み、該複数のオリフィスの各々は、該スプレープルームが前記内側ボウル床部に突き当たるのに十分な、前記ピストンの往復運動軸に垂直な面からスプレー角βで配向された中心軸を有し、該スプレー角βは、該スプレー角βから前記内側ボウル床角αを引いた値が0乃至19°の範囲になるような値に等しく、該複数のオリフィスの各々が中心を有する出口開口を含み、該中心は前記突出部の前記遠位端部からL1の距離にあり、該距離L1が0.5乃至4mmの範囲にある、インジェクターと、
を含む、内燃機関。 - 前記複数のオリフィスが6つ以下のオリフィスである、請求項1の機関。
- 前記内側ボウル床角αが18乃至30°の範囲にあり、前記スプレー角βは、前記スプレー角βから前記内側ボウル床角αを引いた値が0乃至13°の範囲になるような値に等しい、請求項1の機関。
- 前記スワール比が0.7乃至1.5の範囲にある、請求項1の機関。
- 前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドを更に含み、前記出口開口の前記中心と前記燃焼室を形成する該シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にある、請求項1の機関。
- 前記ピストンクラウンの前記頂面と前記出口開口の前記中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、請求項1の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の前記凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有する、請求項1の機関。
- 前記エンジンシリンダがシリンダ径CDを有し、前記ピストンボウルがボウル直径BDを有し、BD/CD比が0.5乃至0.9の範囲にある、請求項1の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部が、1.5mm以下の曲率半径R2を有するエッジにおいて前記頂面と交差する、請求項1の機関。
- 前記複数のオリフィスが5つ以下のオリフィスである、請求項2の機関。
- 距離L1が1.5乃至3mmの範囲にある、請求項1の機関。
- 前記BD/CD比が0.75乃至0.9の範囲にある、請求項8の機関。
- R1が12乃至16.5mmの範囲にある、請求項7の機関。
- R1が、前記ピストンボウルを形成する前記外方向に開いたキャビティと、前記ピストンの前記往復運動軸に垂直な前記ピストンの前記頂面を介して延びる面と、のうち一方に位置する半径中心を含む、請求項7の機関。
- 前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドを更に含み、前記出口開口の前記中心と前記燃焼室を形成する該シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にある、請求項2の機関。
- 前記ピストンクラウンの前記頂面と前記出口開口の前記中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、請求項15の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の前記凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有する、請求項16の機関。
- 前記エンジンシリンダがシリンダ径CDを有し、前記ピストンボウルがボウル直径BDを有し、BD/CD比が0.5乃至0.9の範囲にある、請求項17の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部が、1.5mm以下の曲率半径R2を有するエッジにおいて前記頂面と交差する、請求項18の機関。
- 前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドを更に含み、前記出口開口の前記中心と前記燃焼室を形成する該シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にある、請求項6の機関。
- 前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドを更に含み、前記出口開口の前記中心と前記燃焼室を形成する該シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にある、請求項2の機関。
- 前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドを更に含み、前記出口開口の前記中心と前記燃焼室を形成する該シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にある、請求項7の機関。
- 前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドを更に含み、前記出口開口の前記中心と前記燃焼室を形成する該シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にある、請求項8の機関。
- 前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドを更に含み、前記出口開口の前記中心と前記燃焼室を形成する該シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にある、請求項9の機関。
- 前記ピストンクラウンの前記頂面と前記出口開口の前記中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、請求項2の機関。
- 前記ピストンクラウンの前記頂面と前記出口開口の前記中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、請求項4の機関。
- 前記ピストンクラウンの前記頂面と前記出口開口の前記中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、請求項7の機関。
- 前記ピストンクラウンの前記頂面と前記出口開口の前記中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、請求項8の機関。
- 前記ピストンクラウンの前記頂面と前記出口開口の前記中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、請求項9の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の前記凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有する、請求項2の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の前記凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有する、請求項4の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の前記凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有する、請求項8の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の前記凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有する、請求項9の機関。
- 燃焼室を含む内燃機関であって、
エンジンシリンダと、前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドと、該シリンダヘッドに形成されて吸気を前記燃焼室内に方向づける少なくとも1つの吸気ポートとを含むエンジン本体であって、該吸気が作動中に渦流効果を受け、該渦流効果が0.5乃至2.5の範囲のスワール比SRである、エンジン本体と、
前記エンジンシリンダ内の下死点位置と上死点位置との間を往復運動するように配置されたピストンであって、前記燃焼室に対向する頂面を含むピストンクラウンを含み、該ピストンクラウンは外方向に開いたキャビティによって形成されたピストンボウルを含み、該ピストンボウルが、遠位端部を有する突出部と、該ピストンの往復運動軸に垂直な面から16乃至40°の範囲の内側ボウル床角αで内方向に延びる内側ボウル床部とを含み、該ピストンボウルが、凹状曲線形状の断面を有する外方向にフレア状に広がった外側ボウル部を更に含み、該外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の該凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有する、ピストンと、
前記ピストンボウルの前記突出部に隣接して前記エンジン本体に取り付けられ、燃料を前記燃焼室内に噴射するインジェクターであって、スプレープルームを形成するように配置された複数のオリフィスを含み、該複数のオリフィスの各々は、該スプレープルームが前記内側ボウル床部に突き当たるのに十分な、前記ピストンの往復運動軸に垂直な面からスプレー角βで配向された中心軸を有し、該スプレー角βは、該スプレー角βから前記内側ボウル床角αを引いた値が0乃至19°の範囲になるような値に等しく、該複数のオリフィスの各々が中心を有する出口開口を含み、該出口開口の該中心と前記燃焼室を形成する前記シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にある、インジェクターと、
を含む、内燃機関。 - 前記複数のオリフィスが6つ未満のオリフィスである、請求項34の機関。
- 前記内側ボウル床角αが18乃至30°の範囲にあり、前記スプレー角βは、前記スプレー角βから前記内側ボウル床角αを引いた値が0乃至13°の範囲になるような値に等しい、請求項34の機関。
- 前記スワール比が0.7乃至1.5の範囲にある、請求項34の機関。
- 前記ピストンクラウンの前記頂面と前記出口開口の前記中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、請求項34の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部が、1.5mm以下の曲率半径R2を有するエッジにおいて前記頂面と交差する、請求項34の機関。
- 燃焼室を含む内燃機関であって、
エンジンシリンダと、前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドと、該シリンダヘッドに形成されて吸気を前記燃焼室内に方向づける少なくとも1つの吸気ポートとを含むエンジン本体であって、該吸気が作動中に渦流効果を受け、該渦流効果が0.5乃至2.5の範囲のスワール比SRである、エンジン本体と、
前記エンジンシリンダ内の下死点位置と上死点位置との間を往復運動するように配置されたピストンであって、前記燃焼室に対向する頂面を含むピストンクラウンを含み、該ピストンクラウンは外方向に開いたキャビティによって形成されたピストンボウルを含み、該ピストンボウルが、遠位端部を有する突出部と、該ピストンの往復運動軸に垂直な面から16乃至40°の範囲の内側ボウル床角αで内方向に延びる内側ボウル床部とを含み、該ピストンボウルが、凹状曲線形状の断面を有する外方向にフレア状に広がった外側ボウル部を更に含み、該外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の該凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有し、該外方向にフレア状に広がった外側ボウル部が、1.5mm以下の曲率半径R2を有するエッジにおいて前記頂面と交差する、ピストンと、
前記ピストンボウルの前記突出部に隣接して前記エンジン本体に取り付けられ、燃料を前記燃焼室内に噴射するインジェクターであって、スプレープルームを形成するように配置された複数のオリフィスを含み、該複数のオリフィスの各々は、該スプレープルームが前記内側ボウル床部に突き当たるのに十分な、前記ピストンの往復運動軸に垂直な面からスプレー角βで配向された中心軸を有し、該スプレー角βは、該スプレー角βから前記内側ボウル床角αを引いた値が0乃至19°の範囲になるような値に等しい、インジェクターと、
を含む、内燃機関。 - 前記複数のオリフィスが6つ未満のオリフィスである、請求項40の機関。
- 前記内側ボウル床角αが18乃至30°の範囲にあり、前記スプレー角βは、前記スプレー角βから前記内側ボウル床角αを引いた値が0乃至13°の範囲になるような値に等しい、請求項40の機関。
- 前記スワール比が0.7乃至1.5の範囲にある、請求項40の機関。
- 前記ピストンクラウンの前記頂面と前記出口開口の前記中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、請求項40の機関。
- 前記エンジンシリンダがシリンダ径CDを有し、前記ピストンボウルがボウル直径BDを有し、BD/CD比が0.5乃至0.9の範囲にある、請求項40の機関。
- 燃焼室を含む内燃機関であって、
エンジンシリンダと、前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドと、該シリンダヘッドに形成されて吸気を前記燃焼室内に方向づける少なくとも1つの吸気ポートとを含むエンジン本体であって、該吸気が作動中に渦流効果を受け、該渦流効果が0.7乃至1.5の範囲のスワール比SRである、エンジン本体と、
前記エンジンシリンダ内の下死点位置と上死点位置との間を往復運動するように配置されたピストンであって、前記燃焼室に対向する頂面を含むピストンクラウンを含み、該ピストンクラウンは外方向に開いたキャビティによって形成されたピストンボウルを含み、該ピストンボウルが、遠位端部を有する突出部と、該ピストンの往復運動軸に垂直な面から16乃至40°の範囲の内側ボウル床角αで内方向に延びる内側ボウル床部とを含み、該ピストンボウルが、凹状曲線形状の断面を有する外方向にフレア状に広がった外側ボウル部を更に含む、ピストンと、
前記ピストンボウルの前記突出部に隣接して前記エンジン本体に取り付けられ、燃料を前記燃焼室内に噴射するインジェクターであって、スプレープルームを形成するように配置された複数のオリフィスを含み、該複数のオリフィスは6つ未満のオリフィスであり、該複数のオリフィスの各々は、該スプレープルームが前記内側ボウル床部に突き当たるのに十分な、前記ピストンの往復運動軸に垂直な面からスプレー角βで配向された中心軸を有し、該スプレー角βは、該スプレー角βから前記内側ボウル床角αを引いた値が0乃至19°の範囲になるような値に等しい、インジェクターと、
を含む、内燃機関。 - 前記複数のオリフィスの各々が中心を有する出口開口を含み、該中心は前記突出部の前記遠位端部からL1の距離にあり、該距離L1が0.5乃至4mmの範囲にある、請求項46の機関。
- 前記出口開口の前記中心と前記燃焼室を形成する該シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にある、請求項46の機関。
- 前記ピストンクラウンの前記頂面と前記出口開口の前記中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、請求項46の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の前記凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有する、請求項46の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部が、1.5mm以下の曲率半径R2を有するエッジにおいて前記頂面と交差する、請求項46の機関。
- 燃焼室を含む内燃機関であって、
エンジンシリンダと、前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドと、該シリンダヘッドに形成されて吸気を前記燃焼室内に方向づける少なくとも1つの吸気ポートとを含むエンジン本体であって、該吸気が作動中に渦流効果を受け、該渦流効果が0.5乃至2.5の範囲のスワール比SRである、エンジン本体と、
前記エンジンシリンダ内の下死点位置と上死点位置との間を往復運動するように配置されたピストンであって、前記燃焼室に対向する頂面を含むピストンクラウンを含み、該ピストンクラウンは外方向に開いたキャビティによって形成されたピストンボウルを含み、該ピストンボウルが、遠位端部を有する突出部と、該ピストンの往復運動軸に垂直な面から16乃至40°の範囲の内側ボウル床角αで内方向に延びる内側ボウル床部とを含み、該ピストンボウルが、凹状曲線形状の断面を有する外方向にフレア状に広がった外側ボウル部を更に含む、ピストンと、
前記ピストンボウルの前記突出部に隣接して前記エンジン本体に取り付けられ、燃料を前記燃焼室内に噴射するインジェクターであって、スプレープルームを形成するように配置された複数のオリフィスを含み、該複数のオリフィスの各々は、該スプレープルームが前記内側ボウル床部に突き当たるのに十分な、前記ピストンの往復運動軸に垂直な面からスプレー角βで配向された中心軸を有し、該スプレー角βは、該スプレー角βから前記内側ボウル床角αを引いた値が0乃至19°の範囲になるような値に等しく、該複数のオリフィスの各々が中心を有する出口開口を含み、該出口開口の該中心と前記燃焼室を形成する前記シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にあり、前記ピストンクラウンの前記頂面と該出口開口の該中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、インジェクターと、
を含む、内燃機関。 - 前記複数のオリフィスが6つ未満のオリフィスである、請求項52の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部が、1.5mm以下の曲率半径R2を有するエッジにおいて前記頂面と交差する、請求項52の機関。
- 燃焼室を含む内燃機関であって、
エンジンシリンダと、前記燃焼室の内面を形成するシリンダヘッドとを含むエンジン本体と、
前記エンジンシリンダ内の下死点位置と上死点位置との間を往復運動するように配置されたピストンであって、前記燃焼室に対向する頂面を含むピストンクラウンを含み、該ピストンクラウンは外方向に開いたキャビティによって形成されたピストンボウルを含み、該ピストンボウルが、遠位端部を有する突出部と、該ピストンの往復運動軸に垂直な面から16乃至40°の範囲の内側ボウル床角αで内方向に延びる内側ボウル床部とを含み、該ピストンボウルが、凹状曲線形状の断面を有する外方向にフレア状に広がった外側ボウル部を更に含む、ピストンと、
前記ピストンボウルの前記突出部に隣接して前記エンジン本体に取り付けられ、燃料を前記燃焼室内に噴射するインジェクターであって、スプレープルームを形成するように配置された複数のオリフィスを含み、該複数のオリフィスの各々は、該スプレープルームが前記内側ボウル床部に突き当たるのに十分な、前記ピストンの往復運動軸に垂直な面からスプレー角βで配向された中心軸を有し、該スプレー角βは、該スプレー角βから前記内側ボウル床角αを引いた値が0乃至19°の範囲になるような値に等しく、該複数のオリフィスの各々が中心を有する出口開口を含み、該中心は前記突出部の前記遠位端部からL1の距離にあり、該距離L1が0.5乃至4mmの範囲にあり、該出口開口の該中心と前記燃焼室を形成する前記シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にあり、前記ピストンクラウンの前記頂面と該出口開口の該中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、インジェクターと、
を含む、内燃機関。 - 前記複数のオリフィスが6つ未満のオリフィスである、請求項55の機関。
- 前記シリンダヘッドに形成されて吸気を前記燃焼室内に方向づける少なくとも1つの吸気ポートを更に含み、該吸気が作動中に渦流効果を受け、生じた該渦流効果が0.5乃至2.5の範囲のスワール比SRである、請求項55の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の前記凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有する、請求項55の機関。
- 前記外方向にフレア状に広がった外側ボウル部が、1.5mm以下の曲率半径R2を有するエッジにおいて前記頂面と交差する、請求項55の機関。
- 燃焼室を含む内燃機関であって、
エンジンシリンダを含むエンジン本体と、
前記エンジンシリンダ内の下死点位置と上死点位置との間を往復運動するように配置されたピストンであって、前記燃焼室に対向する頂面を含むピストンクラウンを含み、該ピストンクラウンは外方向に開いたキャビティによって形成されたピストンボウルを含み、該ピストンボウルが、遠位端部を有する突出部と、該ピストンの往復運動軸に垂直な面から16乃至40°の範囲の内側ボウル床角αで内方向に延びる内側ボウル床部とを含み、該ピストンボウルが、凹状曲線形状の断面を有する外方向にフレア状に広がった外側ボウル部を更に含み、該外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の該凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有する、ピストンと、
前記ピストンボウルの前記突出部に隣接して前記エンジン本体に取り付けられ、燃料を前記燃焼室内に噴射するインジェクターであって、スプレープルームを形成するように配置された複数のオリフィスを含み、該複数のオリフィスの各々は、該スプレープルームが前記内側ボウル床部に突き当たるのに十分な、前記ピストンの往復運動軸に垂直な面からスプレー角βで配向された中心軸を有し、該スプレー角βは、該スプレー角βから前記内側ボウル床角αを引いた値が0乃至19°の範囲になるような値に等しく、該複数のオリフィスの各々が中心を有する出口開口を含み、該中心は前記突出部の前記遠位端部からL1の距離にあり、該距離L1が0.5乃至4mmの範囲にあり、該出口開口の該中心と前記燃焼室を形成する前記シリンダヘッドの前記内面との間の距離L2が−0.5乃至3mmの範囲にある、インジェクターと、
を含む、内燃機関。 - 燃焼室を含む内燃機関であって、
エンジンシリンダを含むエンジン本体と、
前記エンジンシリンダ内の下死点位置と上死点位置との間を往復運動するように配置されたピストンであって、前記燃焼室に対向する頂面を含むピストンクラウンを含み、該ピストンクラウンは外方向に開いたキャビティによって形成されたピストンボウルを含み、該ピストンボウルが、遠位端部を有する突出部と、該ピストンの往復運動軸に垂直な面から16乃至40°の範囲の内側ボウル床角αで内方向に延びる内側ボウル床部とを含み、該ピストンボウルが、凹状曲線形状の断面を有する外方向にフレア状に広がった外側ボウル部を更に含み、該外方向にフレア状に広がった外側ボウル部の該凹状曲線形状が8乃至20mmの範囲の曲率半径R1を有し、該外方向にフレア状に広がった外側ボウル部が、1.5mm以下の曲率半径R2を有するエッジにおいて前記頂面と交差する、ピストンと、
前記ピストンボウルの前記突出部に隣接して前記エンジン本体に取り付けられ、燃料を前記燃焼室内に噴射するインジェクターであって、スプレープルームを形成するように配置された複数のオリフィスを含み、該複数のオリフィスの各々は、該スプレープルームが前記内側ボウル床部に突き当たるのに十分な、前記ピストンの往復運動軸に垂直な面からスプレー角βで配向された中心軸を有し、該スプレー角βは、該スプレー角βから前記内側ボウル床角αを引いた値が0乃至19°の範囲になるような値に等しく、該複数のオリフィスの各々が中心を有する出口開口を含み、該中心は前記突出部の前記遠位端部からL1の距離にあり、該距離L1が0.5乃至4mmの範囲にあり、前記ピストンクラウンの前記頂面と該出口開口の該中心との間の距離BHが0.5乃至8mmの範囲にある、インジェクターと、
を含む、内燃機関。
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