JP2006022781A - Direct fuel injection type diesel engine - Google Patents

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Yusuke Imamori
祐介 今森
Yuji Oda
裕司 小田
Hiroyuki Endo
浩之 遠藤
Takeshi Nakai
毅 中井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a direct fuel injection type diesel engine, accelerating lean pre-mixture combustion to restrain the generation of NOx and soot by promoting dispersion of fuel atomization both in a piston cavity and in an upper space of a piston top surface to improve intake of air to the fuel atomization. <P>SOLUTION: In this direct fuel injection type diesel engine, fuel is directly injected from a fuel injection valve to the piston cavity and a combustion chamber formed on the upper part of the piston top surface. The relationship between the fuel injection period, the position of a piston cavity corner and the direction of fuel atomization is set so that in the period of fuel injection from the fuel injection valve, fuel atomization injected from the fuel injection valve intersects the piston cavity corner formed by the piston cavity and the inner periphery of the piston top surface. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、主として４サイクルディーゼル機関に適用され、ピストンキャビティー及びピストン頂面上部に形成される燃焼室内に、燃料噴射弁から直接に燃料を噴射するように構成された直接燃料噴射式ディーゼル機関に関する。   The present invention is mainly applied to a four-cycle diesel engine, and is a direct fuel injection type diesel engine configured to inject fuel directly from a fuel injection valve into a combustion chamber formed in a piston cavity and a piston top surface. About.

ディーゼル機関（以下エンジンという）においては、燃料噴射弁から、エンジン（ディーゼル機関）の上死点前に少量のパイロット燃料噴射をして燃焼室内に希薄予混合燃焼を行い、該パイロット噴射による希薄予混合燃焼後に該パイロット噴射よりも多量のメイン燃料噴射を行って拡散燃焼を行うことにより、ＮＯｘ及び煤塵の発生を抑制している。   In a diesel engine (hereinafter referred to as an engine), a small amount of pilot fuel is injected from the fuel injection valve before the top dead center of the engine (diesel engine), and lean premixed combustion is performed in the combustion chamber. Generation of NOx and soot is suppressed by performing diffusion combustion by performing a main fuel injection larger than the pilot injection after the mixed combustion.

図５（Ａ）、（Ｂ）は、かかるパイロット燃料噴射とメイン燃料噴射の２段階燃料噴射を行うようにした４サイクルディーゼル機関におけるパイロット燃料噴射時の燃焼室内の燃料噴霧の状況を示す要部断面図である。
図５（Ａ）、（Ｂ）において、１はピストン、３はシリンダヘッド、４はシリンダライナ、２１はピストンリング、１１は前記ピストン１の上部中央に形成されたピストンキャビティー、１２はピストン頂面である。７は前記ピストンキャビティー１１及びピストン頂面上部に形成された燃焼室である。 FIGS. 5 (A) and 5 (B) are main parts showing the state of fuel spray in the combustion chamber at the time of pilot fuel injection in a four-cycle diesel engine that performs two-stage fuel injection of such pilot fuel injection and main fuel injection. It is sectional drawing.
5A and 5B, 1 is a piston, 3 is a cylinder head, 4 is a cylinder liner, 21 is a piston ring, 11 is a piston cavity formed in the upper center of the piston 1, and 12 is a piston top. Surface. Reference numeral 7 denotes a combustion chamber formed in the piston cavity 11 and the upper part of the piston top surface.

２は前記燃焼室７内に燃料を噴射する燃料噴射弁、６は該燃料噴射弁２の噴口中心線である。また、αは前記噴口中心線６とシリンダ中心１００とがなす角度つまり噴射角である。
図５（Ａ）の場合は、燃料噴射弁２の噴口中心線６の延長線がピストン頂面１２上に延び、燃料噴霧８が主としてピストン頂面１２の上部に噴射されるようになっている。図５（Ｂ）の場合は、燃料噴射弁２の噴口中心線６の延長線がピストンキャビティー１１内に延び、燃料噴霧８が主としてピストンキャビティー１１内に噴射されるようになっている。 2 is a fuel injection valve for injecting fuel into the combustion chamber 7, and 6 is a nozzle center line of the fuel injection valve 2. Α is an angle formed by the nozzle center line 6 and the cylinder center 100, that is, an injection angle.
In the case of FIG. 5 (A), the extension line of the nozzle center line 6 of the fuel injection valve 2 extends on the piston top surface 12 so that the fuel spray 8 is mainly injected on the top of the piston top surface 12. . In the case of FIG. 5B, an extension line of the nozzle center line 6 of the fuel injection valve 2 extends into the piston cavity 11, and the fuel spray 8 is mainly injected into the piston cavity 11.

また、ピストンキャビティー内における燃料の拡散燃焼を促進する手段として、特許文献１（特開平７−１０２９７５号公報）の技術が提供されている。
かかる技術においては、ピストンキャビティーの側壁から燃料噴霧と同数の突起を独立して突設し、該突起の上面に燃料噴霧が衝突する受け面を形成し、燃料噴射弁からの燃料噴射方向をピストンキャビティー内の前記受け面よりも上部に設定して、突起の受け面によりピストンキャビティー内における燃料の拡散を促進するように構成されている。 Further, as a means for accelerating the diffusion combustion of fuel in the piston cavity, the technique of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-102975) is provided.
In such a technique, the same number of protrusions as the fuel spray are independently provided from the side wall of the piston cavity, a receiving surface on which the fuel spray collides is formed on the upper surface of the protrusion, and the direction of fuel injection from the fuel injection valve is determined. It is set above the receiving surface in the piston cavity and is configured to promote the diffusion of fuel in the piston cavity by the receiving surface of the protrusion.

特開平７−１０２９７５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-102975

しかしながら、図５（Ａ）の場合は、燃料噴射弁２の噴口中心線６の延長線がピストン頂面１２上に延びて、燃料噴霧８が主としてピストン頂面１２の上部に噴射されるようになっているため、ピストン頂面１２の上部に燃料噴霧が塊状になって燃料の蒸発が遅れ、
また図５（Ｂ）の場合は、燃料噴射弁２の噴口中心線６の延長線がピストンキャビティー１１内に延びて、燃料噴霧８が主としてピストンキャビティー１１内に噴射されるようになっているため、ピストンキャビティー１１内に燃料噴霧が塊状になって燃料の蒸発が遅れ、かかる２つの場合のいずれにおいても、パイロット噴射による希薄予混合が形成され難くなって、ＮＯｘ及び煤塵が発生し易い。 However, in the case of FIG. 5A, the extension line of the injection hole center line 6 of the fuel injection valve 2 extends on the piston top surface 12 so that the fuel spray 8 is mainly injected on the top of the piston top surface 12. Therefore, the fuel spray becomes agglomerated on the top of the piston top surface 12 and the fuel evaporation is delayed.
In the case of FIG. 5B, the extension line of the nozzle center line 6 of the fuel injection valve 2 extends into the piston cavity 11 so that the fuel spray 8 is mainly injected into the piston cavity 11. Therefore, fuel spray becomes agglomerated in the piston cavity 11 and fuel evaporation is delayed, and in either of these two cases, it becomes difficult to form lean premixing by pilot injection, and NOx and dust are generated. easy.

一方、特許文献１に開示されている技術においては、燃料噴射弁からの燃料噴霧を、ピストンキャビティーの側壁から燃料噴霧と同数設けられた突設の受け面に当てるようにして、ピストンキャビティー内における燃料の拡散を促進するように構成されているが、燃焼室のピストン頂面１２の上部空間には燃料噴霧が十分に供給され難く、従って、ピストン頂面１２の上部空間において希薄予混合が形成され難くなって、ＮＯｘ及び煤塵が発生し易くなる。   On the other hand, in the technique disclosed in Patent Document 1, the fuel spray from the fuel injection valve is applied to the projecting receiving surface provided in the same number as the fuel spray from the side wall of the piston cavity. Although it is configured to promote the diffusion of the fuel in the interior, the fuel spray is not sufficiently supplied to the upper space of the piston top surface 12 of the combustion chamber. Therefore, the lean premixing is performed in the upper space of the piston top surface 12. Becomes difficult to form, and NOx and dust are easily generated.

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、ピストンキャビティー内及びピストン頂面の上部空間の双方における燃料噴霧の分散を促進して該燃料噴霧への空気の取り込みを良化することにより、希薄予混合燃焼を促進してＮＯｘ及び煤塵の発生を抑制した直接燃料噴射式ディーゼル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 promotes the dispersion of the fuel spray in both the piston cavity and the upper space of the top surface of the piston, thereby improving the intake of air into the fuel spray. An object of the present invention is to provide a direct fuel injection type diesel engine that promotes mixed combustion and suppresses generation of NOx and soot.

本発明はかかる目的を達成するもので、ピストンキャビティー及びピストン頂面上部に形成される燃焼室内に、燃料噴射弁から直接に燃料を噴射するように構成された直接燃料噴射式ディーゼル機関において、前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記ピストンキャビティーとピストン頂面の内周とにより形成されるピストンキャビティー角部に前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧が交叉するように、前記燃料噴射期間及び前記角部の位置及び前記燃料噴霧の方向の関係を設定したことを特徴とする。   The present invention achieves such an object, and in a direct fuel injection diesel engine configured to inject fuel directly from a fuel injection valve into a combustion chamber formed in a piston cavity and a piston top surface. During the fuel injection period from the fuel injection valve, the fuel spray injected from the fuel injection valve intersects the piston cavity corner formed by the piston cavity and the inner periphery of the piston top surface. The fuel injection period, the position of the corner, and the direction of the fuel spray are set.

かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
（１）前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記ピストンキャビティー角部に前記燃料噴射弁の噴口中心線が交叉するように、前記燃料噴射期間及び前記角部の位置及び前記噴口中心線の方向の関係を設定する。
（２）前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記ピストンキャビティー角部が前記燃料噴射弁からの燃料噴霧広がり角の範囲内に位置するように、前記燃料噴射期間及び前記角部の位置及び前記燃料噴霧広がり角の関係を設定する。 In this invention, specifically, the following configuration is preferable.
(1) During the fuel injection period from the fuel injection valve, the fuel injection period, the position of the corner portion, and the center of the injection port are such that the nozzle center line of the fuel injection valve intersects the corner portion of the piston cavity. Set the line direction relationship.
(2) During the fuel injection period from the fuel injection valve, the fuel injection period and the corner portions of the corners of the piston cavity are positioned within the range of the fuel spray spread angle from the fuel injection valve. The relationship between the position and the fuel spray spread angle is set.

かかる発明によれば、燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、ピストンキャビティーとピストン頂面の内周とにより形成されるピストンキャビティー角部に、燃料噴射弁の噴口中心線が交叉するように、あるいは前記ピストンキャビティー角部が燃料噴射弁からの燃料噴霧広がり角の範囲内にあるように、前記燃料噴射期間及び前記角部の位置及び燃料噴霧の方向の関係を設定することにより、燃料噴射弁からの燃料噴霧は噴射期間中前記ピストンキャビティー角部に衝突して、衝突後の燃料噴霧は該ピストンキャビティー角部よりも下側のピストンキャビティー内及び該角部よりも上側のピストン頂面上部に分かれて分散する。   According to this invention, during the fuel injection period from the fuel injection valve, the nozzle centerline of the fuel injection valve intersects with the piston cavity corner formed by the piston cavity and the inner periphery of the piston top surface. Or by setting the relationship between the fuel injection period and the position of the corner and the direction of the fuel spray such that the piston cavity corner is within the range of the fuel spray spread angle from the fuel injection valve, The fuel spray from the fuel injection valve collides with the corner of the piston cavity during the injection period, and the fuel spray after the collision is in the piston cavity below the corner of the piston cavity and above the corner. The piston is divided into the upper part of the top surface and dispersed.

かかるピストンキャビティー角部への衝突による燃料噴霧のピストンキャビティー内及びピストン頂面上部への分散によって、該ピストンキャビティー内及びピストン頂面上部空間の双方における燃料噴霧の分散が促進され、結果として燃焼室全体において燃料噴霧への空気の取り込みが良化する。これにより、希薄予混合燃焼が促進されてＮＯｘ及び煤塵の発生を抑制できる。   The dispersion of the fuel spray in the piston cavity and the upper part of the top surface of the piston by the collision with the corner of the piston cavity promotes the dispersion of the fuel spray in both the piston cavity and the upper space of the top surface of the piston. As a result, air intake into the fuel spray is improved in the entire combustion chamber. Thereby, lean premixed combustion is promoted, and generation of NOx and soot can be suppressed.

また本発明は、前記直接燃料噴射式ディーゼル機関において、前記ピストンキャビティーとピストン頂面の内周との交叉部に前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧が衝突可能な傾斜面を形成し、前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記傾斜面に前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧が衝突するように、前記燃料噴射期間及び前記傾斜面の形態及び前記燃料噴霧の方向の関係を設定したことを特徴とする。   Further, in the direct fuel injection diesel engine according to the present invention, an inclined surface on which the fuel spray injected from the fuel injection valve can collide is formed at the intersection of the piston cavity and the inner periphery of the piston top surface. The relationship between the fuel injection period, the shape of the inclined surface, and the direction of the fuel spray so that the fuel spray injected from the fuel injection valve collides with the inclined surface during the fuel injection period from the fuel injection valve. Is set.

かかる発明において、具体的には次のように構成するのが好ましい。
（１）前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記傾斜面に前記燃料噴射弁の噴口中心線が交叉するように、前記燃料噴射期間及び前記傾斜面の形態及び前記噴口中心線の方向の関係を設定する。
（２）前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記傾斜面が前記燃料噴射弁からの燃料噴霧広がり角の範囲内に位置するように、前記燃料噴射期間及び前記傾斜面の形態及び前記燃料噴霧広がり角の関係を設定する。 In this invention, specifically, the following configuration is preferable.
(1) During the fuel injection period from the fuel injection valve, the fuel injection period, the shape of the inclined surface, and the direction of the injection nozzle center line so that the injection nozzle center line of the fuel injection valve intersects the inclined surface Set the relationship.
(2) During the fuel injection period from the fuel injection valve, the fuel injection period, the form of the inclined surface, and the shape of the inclined surface so that the inclined surface is located within the range of the fuel spray spread angle from the fuel injection valve; Sets the fuel spray spread angle relationship.

かかる発明によれば、燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、ピストンキャビティーとピストン頂面の内周との交叉部に形成された傾斜面に、燃料噴射弁の噴口中心線が交叉するように、あるいは前記傾斜面が燃料噴射弁からの燃料噴霧広がり角の範囲内にあるように、前記燃料噴射期間及び前記角部の位置及び燃料噴霧の方向の関係を設定することにより、燃料噴射弁からの燃料噴霧は噴射期間中前記傾斜面に衝突して、衝突後の燃料噴霧は該傾斜面に沿って斜め上方に進んでピストン頂面上部に分かれて分散するとともに、該傾斜面よりも下側のピストンキャビティー内に分かれて分散する。   According to this invention, during the fuel injection period from the fuel injection valve, the nozzle center line of the fuel injection valve intersects with the inclined surface formed at the intersection of the piston cavity and the inner periphery of the piston top surface. Or by setting the relationship between the fuel injection period, the position of the corner and the direction of the fuel spray so that the inclined surface is within the range of the fuel spray spread angle from the fuel injector. The fuel spray from the fuel collides with the inclined surface during the injection period, and the fuel spray after the collision progresses obliquely upward along the inclined surface and is divided and distributed on the upper part of the piston top surface, and below the inclined surface. Disperses in the piston cavity on the side.

かかる傾斜面への衝突による燃料噴霧のピストンキャビティー内及びピストン頂面上部への分散によって、該ピストンキャビティー内及びピストン頂面上部空間の双方における燃料噴霧の分散が促進され、結果として燃焼室全体において燃料噴霧への空気の取り込みが良化する。これにより、希薄予混合燃焼が促進されてＮＯｘ及び煤塵の発生を抑制できる。   Dispersion of the fuel spray due to the collision with the inclined surface in the piston cavity and the upper part of the piston top surface promotes the dispersion of the fuel spray in both the piston cavity and the upper space of the piston top surface. Overall, the intake of air into the fuel spray is improved. Thereby, lean premixed combustion is promoted, and generation of NOx and soot can be suppressed.

また本発明は、前記直接燃料噴射式ディーゼル機関において、前記ピストン頂面に、前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において該燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧が衝突する突起部を形成し、該突起部は前記燃料噴霧が該突起部に衝突後、該燃料噴霧の一部が前記燃焼室のピストン頂面上部に拡散可能にその位置及び形状を設定されたことを特徴とする。
かかる発明によれば、燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、燃料噴射弁からの燃料噴霧は噴射期間中前記突起部に衝突して、その多くが該突起部によりピストン頂面上部空間に巻上げられて該ピストン頂面上部空間で分散するとともに、残りの燃料噴霧がピストンキャビティー内に分かれて分散する。
かかる突起部への衝突による燃料噴霧のピストン頂面上部への巻上げ、分散、及びピストンキャビティー内への分散によって、ピストン頂面上部空間及びピストンキャビティー内の双方における燃料噴霧の分散が、特にピストン頂面上部空間における燃料噴霧の分散が促進され、結果として燃焼室全体において燃料噴霧への空気の取り込みが良化する。これにより、希薄予混合燃焼が促進されてＮＯｘ及び煤塵の発生を抑制できる。 Further, in the direct fuel injection diesel engine according to the present invention, a protrusion is formed on the top surface of the piston so that a fuel spray injected from the fuel injection valve collides during a fuel injection period from the fuel injection valve. The protrusion is characterized in that its position and shape are set so that a part of the fuel spray can diffuse to the upper part of the piston top surface of the combustion chamber after the fuel spray collides with the protrusion.
According to this invention, during the fuel injection period from the fuel injection valve, the fuel spray from the fuel injection valve collides with the projection during the injection period, and most of the fuel is wound up into the piston top surface upper space by the projection. And the remaining fuel spray is divided and dispersed in the piston cavity.
Dispersion of the fuel spray in both the piston top surface space and the piston cavity is particularly caused by the winding, dispersion, and dispersion of the fuel spray on the top surface of the piston due to the collision with the protrusion. The dispersion of the fuel spray in the space above the piston top surface is promoted, and as a result, the intake of air into the fuel spray is improved throughout the combustion chamber. Thereby, lean premixed combustion is promoted, and generation of NOx and soot can be suppressed.

また、かかる発明において好ましくは、前記突起部をピストンの半径方向に沿って複数個設け、外周側に設置された前記突起部の高さを内周側に設置された前記突起部の高さよりも高くする。
このように構成すれば、燃料噴射弁からの燃料噴霧が内周側に設置された突起部に衝突しない期間でも、該内周側の突起部よりも高さの高い外周側の突起部に燃料噴霧が衝突して、前記のようなピストン頂面上部への巻上げ、分散を促進できる。 Preferably, in the present invention, a plurality of the protrusions are provided along the radial direction of the piston, and the height of the protrusions installed on the outer peripheral side is higher than the height of the protrusions installed on the inner peripheral side. Make it high.
According to this structure, even when the fuel spray from the fuel injection valve does not collide with the protrusion provided on the inner peripheral side, the fuel is applied to the outer peripheral protrusion that is higher than the inner peripheral protrusion. The spray collides, and it is possible to promote the winding and dispersion to the upper part of the piston top surface as described above.

前記燃料噴射式ディーゼル機関としては、前記燃料噴射弁から、エンジン（ディーゼル機関）の上死点前に少量の燃料噴射を行うパイロット燃料噴射と該パイロット噴射後に該パイロット噴射よりも多量の燃料噴射を行うメイン燃料噴射との２段階燃料噴射を行うように構成され、前記燃料噴射弁からの前記パイロット燃料噴射期間中に、前記ピストンキャビティーとピストン頂面の内周とにより形成されるピストンキャビティー角部に前記燃料噴射弁の噴口中心線が交叉するように、前記パイロット燃料噴射期間及び前記角部の位置及び前記噴口中心線の方向の関係を設定したディーゼル機関が最適である。   The fuel injection type diesel engine includes a pilot fuel injection that performs a small amount of fuel injection before the top dead center of the engine (diesel engine), and a fuel injection that is larger than the pilot injection after the pilot injection. A piston cavity formed by the piston cavity and an inner periphery of the piston top surface during the pilot fuel injection period from the fuel injection valve; A diesel engine in which the pilot fuel injection period, the position of the corner, and the direction of the nozzle center line are set so that the nozzle center line of the fuel injection valve crosses the corner is optimal.

本発明によれば、燃料噴射弁からの燃料噴霧は噴射期間中ピストンキャビティー角部に衝突し、衝突後の燃料噴霧がピストンキャビティー角部よりも下側のピストンキャビティー内及び該角部よりも上側のピストン頂面上部に分かれて分散することとなる。
また本発明によれば、燃料噴射弁からの燃料噴霧は噴射期間中ピストンキャビティー角部に形成された傾斜面に衝突して、衝突後の燃料噴霧が該傾斜面に沿って斜め上方に進んでピストン頂面上部に分かれて分散するとともに、該傾斜面よりも下側のピストンキャビティー内に分かれて分散する。
そして、かかる燃料噴霧のピストンキャビティー内及びピストン頂面上部への分散によって、ピストンキャビティー内及びピストン頂面上部空間の双方における燃料噴霧の分散が促進され、結果として燃焼室全体において燃料噴霧への空気の取り込みが良化する。これにより、希薄予混合燃焼が促進されてＮＯｘ及び煤塵の発生を抑制可能となる。 According to the present invention, the fuel spray from the fuel injection valve collides with the corner of the piston cavity during the injection period, and the fuel spray after the collision is in the piston cavity below the corner of the piston cavity and the corner. The upper piston top surface is divided and dispersed.
According to the present invention, the fuel spray from the fuel injection valve collides with the inclined surface formed at the corner of the piston cavity during the injection period, and the fuel spray after the collision advances obliquely upward along the inclined surface. And divided into the upper part of the piston top surface and dispersed in the piston cavity below the inclined surface.
Further, the dispersion of the fuel spray in the piston cavity and the upper part of the piston top surface promotes the dispersion of the fuel spray in both the piston cavity and the piston top surface upper space. The air intake is improved. As a result, lean premixed combustion is promoted, and generation of NOx and soot can be suppressed.

また本発明によれば、燃料噴霧の突起部への衝突によるピストン頂面上部への巻上げ、分散、及びピストンキャビティー内への分散によって、ピストン頂面上部空間及びピストンキャビティー内の双方における燃料噴霧の分散が、特にピストン頂面上部空間における燃料噴霧の分散が促進され、結果として燃焼室全体において燃料噴霧への空気の取り込みが良化する。これにより、希薄予混合燃焼が促進されてＮＯｘ及び煤塵の発生を抑制できる。   Further, according to the present invention, the fuel in both the piston top surface upper space and the piston cavity can be obtained by winding, dispersing, and dispersing into the piston cavity due to the collision of the fuel spray with the projection. The dispersion of the spray promotes the dispersion of the fuel spray, particularly in the space above the piston top surface, and as a result, the intake of air into the fuel spray is improved in the entire combustion chamber. Thereby, lean premixed combustion is promoted, and generation of NOx and soot can be suppressed.

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 with reference to the 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（Ａ）は本発明の第１実施例に係る直接燃料噴射式ディーゼル機関の燃焼室近傍のシリンダ中心線に沿う右半分の要部断面図、（Ｂ）は燃料噴射弁の先端部拡大図である。
図１（Ａ）、（Ｂ）において、１はピストン、３はシリンダヘッド、４はシリンダライナ、２１はピストンリング、１１は前記ピストン１の上部中央に形成されたピストンキャビティー、１２はピストン頂面である。７は前記ピストンキャビティー１１及びピストン頂面１２の上部空間に形成された燃焼室である。
２は前記燃焼室７内に燃料を噴射する燃料噴射弁、２ａは該燃料噴射弁２の噴口、６は該噴口２ａの噴口中心線（噴口中心の延長線）である。また、αは前記噴口中心線６とシリンダ中心１００とがなす角度つまり噴射角である。 FIG. 1A is a cross-sectional view of the main part of the right half along the cylinder center line in the vicinity of the combustion chamber of the direct fuel injection type diesel engine according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG.
In FIGS. 1A and 1B, 1 is a piston, 3 is a cylinder head, 4 is a cylinder liner, 21 is a piston ring, 11 is a piston cavity formed in the upper center of the piston 1, and 12 is a piston top. Surface. A combustion chamber 7 is formed in the upper space of the piston cavity 11 and the piston top surface 12.
2 is a fuel injection valve for injecting fuel into the combustion chamber 7, 2a is a nozzle hole of the fuel injection valve 2, and 6 is a nozzle center line (extension line of the nozzle center) of the nozzle 2a. Α is an angle formed by the nozzle center line 6 and the cylinder center 100, that is, an injection angle.

本発明の第１実施例においては、前記ピストンキャビティー１１の内壁面１１ａと前記ピストン頂面１２の内周とが交叉するピストンキャビティー角部５の位置と前記燃料噴射弁２の噴口中心線６と該燃料噴射弁２からの燃料噴射期間との関係を次のように設定している。
即ち、前記関係は、前記燃料噴射弁２からの燃料噴射期間中、好ましくはパイロット燃料噴射期間中において、前記ピストンキャビティー角部５に前記燃料噴射弁２から噴射される燃料噴霧が交叉して該燃料噴霧が前記ピストンキャビティー角部５に衝突するように、具体的には前記燃料噴射弁２の噴口中心線６が前記ピストンキャビティー角部５に交叉するように設定されている。
即ち、前記燃料噴射期間中において、前記噴射角αと、前記ピストンキャビティー１１の内半径Ｒｃ及び該噴口２ａ出口に交叉する水平線１０１からピストン頂面１２までの距離Ｈとの関係を次式のように設定する。
ｔａｎα＝Ｒｃ／Ｈ In the first embodiment of the present invention, the position of the piston cavity corner 5 where the inner wall surface 11a of the piston cavity 11 and the inner periphery of the piston top surface 12 intersect with each other and the nozzle centerline of the fuel injection valve 2 6 and the fuel injection period from the fuel injection valve 2 are set as follows.
That is, the relationship is that fuel spray injected from the fuel injection valve 2 intersects the piston cavity corner 5 during the fuel injection period from the fuel injection valve 2, preferably during the pilot fuel injection period. More specifically, the nozzle center line 6 of the fuel injection valve 2 is set so as to intersect the piston cavity corner 5 so that the fuel spray collides with the piston cavity corner 5.
That is, during the fuel injection period, the relationship between the injection angle α, the inner radius Rc of the piston cavity 11 and the distance H from the horizontal line 101 crossing the outlet 2a to the piston top surface 12 is expressed by the following equation. Set as follows.
tan α = Rc / H

あるいは、前記関係を、前記燃料噴射弁２からの燃料噴射期間中、好ましくはパイロット燃料噴射期間中において、前記燃料噴射弁２から噴射される燃料噴霧８が前記ピストンキャビティー角部５に衝突するように、具体的には前記燃料噴射期間中、前記ピストンキャビティー角部５が前記燃料噴射弁２からの燃料噴霧広がり角βの範囲内に位置するように設定してもよい。   Alternatively, the fuel spray 8 injected from the fuel injection valve 2 collides with the piston cavity corner 5 during the fuel injection period from the fuel injection valve 2, preferably during the pilot fuel injection period. Specifically, during the fuel injection period, the piston cavity corner 5 may be set so as to be positioned within the range of the fuel spray spread angle β from the fuel injection valve 2.

本発明の第１実施例によれば、燃料噴射弁２からのパイロット燃料噴射は上死点前のピストン上昇時に行われるが、かかるパイロット燃料噴射期間中において、前記ピストンキャビティー角部５に、前記燃料噴射弁２の噴口中心線６が交叉するように、あるいは前記ピストンキャビティー角部５が燃料噴射弁２からの燃料噴霧広がり角βの範囲内にあるように、前記パイロット燃料噴射期間及び前記ピストンキャビティー角部５の位置及び燃料噴霧の方向の関係を設定しているので、前記燃料噴射弁２からの燃料噴霧８はパイロット燃料噴射期間中前記ピストンキャビティー角部５に衝突することとなる。
そして前記ピストンキャビティー角部５に衝突後の燃料噴霧８は、該ピストンキャビティー角部５よりも下側のピストンキャビティー１１内及び該ピストンキャビティー角部５よりも上側のピストン頂面１２上部空間に分かれて分散する。 According to the first embodiment of the present invention, the pilot fuel injection from the fuel injection valve 2 is performed when the piston rises before top dead center. During the pilot fuel injection period, The pilot fuel injection period and the fuel injection valve 2 so that the nozzle center line 6 of the fuel injection valve 2 intersects or the piston cavity corner 5 is within the range of the fuel spray spread angle β from the fuel injection valve 2. Since the relationship between the position of the piston cavity corner 5 and the direction of fuel spray is set, the fuel spray 8 from the fuel injection valve 2 collides with the piston cavity corner 5 during the pilot fuel injection period. It becomes.
The fuel spray 8 after colliding with the piston cavity corner 5 is in the piston cavity 11 below the piston cavity corner 5 and on the piston top surface 12 above the piston cavity corner 5. Divided into upper space.

かかるピストンキャビティー角部５への衝突による燃料噴霧８のピストンキャビティー１１内及びピストン頂面１２上部空間への分散によって、該ピストンキャビティー１１内及びピストン頂面１２上部空間の双方における燃料噴霧８の分散が促進される。その結果、燃焼室７全体において燃料噴霧８への空気の取り込みが良化する。これにより、希薄予混合燃焼が促進されてＮＯｘ及び煤塵の発生を抑制できる。   Due to the dispersion of the fuel spray 8 in the piston cavity 11 and the upper space of the piston top surface 12 due to the collision with the corner portion 5 of the piston cavity, the fuel spray in both the piston cavity 11 and the upper space of the piston top surface 12 is achieved. 8 dispersion is promoted. As a result, the intake of air into the fuel spray 8 is improved in the entire combustion chamber 7. Thereby, lean premixed combustion is promoted, and generation of NOx and soot can be suppressed.

図２は本発明の第２実施例を示す図１対応図である。
この実施例においては、前記ピストンキャビティー１１の内壁面１１ａと前記ピストン頂面１２の内周との交叉部に前記燃料噴射弁２から噴射される燃料噴霧８が衝突可能な傾斜面１３を形成している。
そして、該傾斜面１３の位置と前記燃料噴射弁２の噴口中心線６と該燃料噴射弁２からの燃料噴射期間との関係を次のように設定している。
即ち、前記関係は、前記燃料噴射弁２からの燃料噴射期間中、好ましくはパイロット燃料噴射期間中において、前記燃料噴射弁２から噴射される燃料噴霧８が前記傾斜面１３に衝突するように、具体的には噴射角αで示す前記燃料噴射弁２の噴口中心線６が、図２にθの範囲で示す前記傾斜面１３の面内に交叉するように設定されている。
即ち、前記燃料噴射期間中において、前記噴射角αと、前記傾斜面１３の内、外半径Ｒｃ、Ｒｃ１及び該噴口２ａから傾斜面１３までの距離Ｈ、Ｈ１との関係を、次式のように設定する。
Ｒｃ／Ｈ１≦ｔａｎα≦Ｒｃ１／Ｈ FIG. 2 is a view corresponding to FIG. 1 showing a second embodiment of the present invention.
In this embodiment, an inclined surface 13 on which the fuel spray 8 injected from the fuel injection valve 2 can collide is formed at the intersection of the inner wall surface 11 a of the piston cavity 11 and the inner periphery of the piston top surface 12. is doing.
The relationship between the position of the inclined surface 13, the nozzle center line 6 of the fuel injection valve 2, and the fuel injection period from the fuel injection valve 2 is set as follows.
That is, the relationship is such that the fuel spray 8 injected from the fuel injection valve 2 collides with the inclined surface 13 during the fuel injection period from the fuel injection valve 2, preferably during the pilot fuel injection period. Specifically, the nozzle center line 6 of the fuel injection valve 2 indicated by the injection angle α is set so as to cross the plane of the inclined surface 13 indicated by the range of θ in FIG.
That is, during the fuel injection period, the relationship between the injection angle α and the outer radii Rc and Rc 1 of the inclined surface 13 and the distances H and H 1 from the injection port 2a to the inclined surface 13 is expressed by the following equation. Set as follows.
Rc / H 1 ≦ tan α ≦ Rc 1 / H

あるいは、前記関係を、前記燃料噴射弁２からの燃料噴射期間中、好ましくはパイロット燃料噴射期間中において、前記燃料噴射弁２から噴射される燃料噴霧８が前記傾斜面１３に衝突するように、具体的には前記燃料噴射期間中、前記傾斜面１３が前記燃料噴射弁２からの燃料噴霧広がり角β（図１参照）の範囲内に位置するように設定してもよい。   Alternatively, the relationship is such that the fuel spray 8 injected from the fuel injection valve 2 collides with the inclined surface 13 during the fuel injection period from the fuel injection valve 2, preferably during the pilot fuel injection period. Specifically, during the fuel injection period, the inclined surface 13 may be set so as to be positioned within the range of the fuel spray spread angle β (see FIG. 1) from the fuel injection valve 2.

本発明の第１実施例によれば、前記燃料噴射弁２からの燃料噴射期間中において、ピストンキャビティー１１の内壁面１１ａとピストン頂面２の内周との交叉部に形成された傾斜面１３に、燃料噴射弁２の噴口中心線６が交叉するように、あるいは前記傾斜面１３が燃料噴射弁２からの燃料噴霧広がり角βの範囲内にあるように、前記燃料噴射期間及び前記傾斜面１３の位置及び燃料噴霧８の方向の関係を設定することにより、燃料噴射弁２からの燃料噴霧８は噴射期間中前記傾斜面１３に衝突して、衝突後の燃料噴霧は該傾斜面１３に沿って斜め上方に進んでピストン頂面１２の上部空間に分かれて分散するとともに、該傾斜面１３よりも下側のピストンキャビティー１１内に分かれて分散する。   According to the first embodiment of the present invention, the inclined surface formed at the intersection of the inner wall surface 11 a of the piston cavity 11 and the inner periphery of the piston top surface 2 during the fuel injection period from the fuel injection valve 2. 13, the fuel injection period and the inclination so that the nozzle center line 6 of the fuel injection valve 2 intersects or the inclined surface 13 is within the range of the fuel spray spread angle β from the fuel injection valve 2. By setting the relationship between the position of the surface 13 and the direction of the fuel spray 8, the fuel spray 8 from the fuel injection valve 2 collides with the inclined surface 13 during the injection period, and the fuel spray after the collision is the inclined surface 13. And is divided and dispersed in the upper space of the piston top surface 12, and is divided and dispersed in the piston cavity 11 below the inclined surface 13.

かかる傾斜面１３への衝突による燃料噴霧８のピストンキャビティー１１内及びピストン頂面１２の上部空間への分散によって、該ピストンキャビティー１１内及びピストン頂面１２上部空間の双方における燃料噴霧の分散が促進され、結果として燃焼室７全体において燃料噴霧８への空気の取り込みが良化する。これにより、希薄予混合燃焼が促進されてＮＯｘ及び煤塵の発生を抑制できる。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。 Due to the dispersion of the fuel spray 8 in the piston cavity 11 and the upper space of the piston top surface 12 due to the collision with the inclined surface 13, the fuel spray is dispersed both in the piston cavity 11 and in the piston top surface 12 upper space. As a result, the intake of air into the fuel spray 8 in the entire combustion chamber 7 is improved. Thereby, lean premixed combustion is promoted, and generation of NOx and soot can be suppressed.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.

図３（Ａ）、（Ｂ）及び図４は本発明の第３実施例を示す図１対応図である。
この実施例においては、前記ピストン頂面１２に、前記燃料噴射弁２からの燃料噴射期間中において該燃料噴射弁２から噴射される燃料噴霧８が衝突する突起２０ａ、２０ｂを、ピストン１の半径方向に１個または複数個（この例では２個）形成している。該突起２０ａ、２０ｂは、図４に示されるように、円周方向における位置が燃焼室７内に生成されているスワールＳに乗せられてパイロット燃料噴射時の燃料噴霧８が衝突するように方向づけられるとともに、円周方向に断続的に形成されている。 FIGS. 3A, 3B and 4 correspond to FIG. 1 showing a third embodiment of the present invention.
In this embodiment, protrusions 20 a and 20 b on which the fuel spray 8 injected from the fuel injection valve 2 collides with the piston top surface 12 during the fuel injection period from the fuel injection valve 2 are arranged on the radius of the piston 1. One or a plurality (two in this example) are formed in the direction. As shown in FIG. 4, the protrusions 20 a and 20 b are oriented so that the circumferential position is placed on the swirl S generated in the combustion chamber 7 and the fuel spray 8 at the time of pilot fuel injection collides. And is formed intermittently in the circumferential direction.

そして、前記突起２０ａ、２０ｂの位置と前記燃料噴射弁２の噴口中心線６と該燃料噴射弁２からの燃料噴射期間との関係を次のように設定している。
即ち、前記関係は、前記燃料噴射弁２からのパイロット燃料噴射期間中において、前記燃料噴射弁２から噴射される燃料噴霧８が前記突起２０ａ、２０ｂに衝突するように、具体的には噴射角αで示す前記燃料噴射弁２の噴口中心線６が、図２にθの範囲で示す前記傾斜面１３の面内に交叉するように設定されている。 The relationship between the positions of the protrusions 20a and 20b, the nozzle center line 6 of the fuel injection valve 2, and the fuel injection period from the fuel injection valve 2 is set as follows.
That is, the relationship is more specifically the injection angle so that the fuel spray 8 injected from the fuel injection valve 2 collides with the protrusions 20a and 20b during the pilot fuel injection period from the fuel injection valve 2. The injection hole center line 6 of the fuel injection valve 2 indicated by α is set so as to cross the plane of the inclined surface 13 indicated by the range θ in FIG.

あるいは、前記関係を、前記燃料噴射弁２からのパイロット燃料噴射期間中において、前記燃料噴射弁２から噴射される燃料噴霧８が前記突起２０ａ、２０ｂに衝突するように、具体的には前記燃料噴射期間中、前記突起２０ａ、２０ｂが前記燃料噴射弁２からの燃料噴霧広がり角β（図１参照）の範囲内に位置するように設定してもよい。   Alternatively, the fuel spray 8 injected from the fuel injection valve 2 may collide with the protrusions 20a and 20b in the pilot fuel injection period from the fuel injection valve 2, specifically the fuel. During the injection period, the protrusions 20a and 20b may be set so as to be located within the range of the fuel spray spread angle β (see FIG. 1) from the fuel injection valve 2.

かかる第３実施例によれば、燃料噴射弁２からのパイロット燃料噴射期間中において、該燃料噴射弁２からの燃料噴霧８は噴射期間中前記突起２０ａ、２０ｂに衝突して（該突起２０ａ、２０ｂのいずれかに衝突して）、その多くが該突起２０ａ、２０ｂによりピストン頂面１２上部空間に巻上げられて該ピストン頂面１２上部空間で分散するとともに、残りの燃料噴霧８がピストンキャビティー１１内に分かれて分散する。   According to the third embodiment, during the pilot fuel injection period from the fuel injection valve 2, the fuel spray 8 from the fuel injection valve 2 collides with the protrusions 20a and 20b during the injection period (the protrusion 20a, 20b), most of the protrusions 20a and 20b are wound up on the upper space of the piston top surface 12 and dispersed in the upper space of the piston top surface 12, and the remaining fuel spray 8 is dispersed in the piston cavity. 11 and dispersed.

かかる突起２０ａ、２０ｂへのパイロット噴射燃料の衝突による燃料噴霧８のピストン頂面１２上部への巻上げ、分散、及びピストンキャビティー１１内への分散によって、ピストン頂面１２上部空間及びピストンキャビティー１１内の双方における燃料噴霧８の分散が、特にピストン頂面１２上部空間における燃料噴霧８の分散が促進され、結果として燃焼室７全体において燃料噴霧８への空気の取り込みが良化する。これにより、希薄予混合燃焼が促進されてＮＯｘ及び煤塵の発生を抑制できる。
尚、前記パイロット燃料噴射よりも遅れるメイン燃料噴射時には、図５（Ｂ）のように、ピストン１が上死点側に移動しているので、メイン燃料噴射時の燃料噴霧８が前記突起２０ａ、２０ｂに衝突してメイン燃料噴射を阻害することはない。 The space above the piston top surface 12 and the piston cavity 11 are formed by winding the fuel spray 8 onto the top surface of the piston top surface 12 due to the collision of the pilot injection fuel with the projections 20a and 20b, and dispersing the fuel spray 8 into the piston cavity 11. The dispersion of the fuel spray 8 in both of them is promoted particularly in the space above the piston top surface 12, and as a result, the intake of air into the fuel spray 8 is improved in the entire combustion chamber 7. Thereby, lean premixed combustion is promoted, and generation of NOx and soot can be suppressed.
At the time of main fuel injection delayed from the pilot fuel injection, as shown in FIG. 5B, the piston 1 is moved to the top dead center side, so that the fuel spray 8 at the time of main fuel injection is the projection 20a, The main fuel injection is not hindered by colliding with 20b.

かかる第３実施例において、好ましくは、前記突起部をピストンの半径方向に沿って複数個設けた前記突起２０ａ、２０ｂの高さｈを、外周側に設置された前記突起２０ｂの高さｈ２が内周側に設置された突起２０ａの高さｈ１よりも高くなるように構成する。
このように構成すれば、パイロット燃料噴射時において、燃料噴射弁２からの燃料噴霧８が内周側に設置された突起２０ａに衝突しない期間でも、該内周側の突起２０ａ（高さｈ１）よりも高さの高い外周側の突起２０ｂ（高さｈ２）に燃料噴霧８が衝突して、前記のようなピストン頂面１２上部への巻上げ、分散を促進できる。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。 In the third embodiment, preferably, the height h of the projections 20a and 20b provided with a plurality of the projections along the radial direction of the piston is set to the height h2 of the projection 20b provided on the outer peripheral side. The protrusion 20a installed on the inner peripheral side is configured to be higher than the height h1.
With this configuration, even when the fuel spray 8 from the fuel injection valve 2 does not collide with the protrusion 20a installed on the inner peripheral side during pilot fuel injection, the inner peripheral protrusion 20a (height h1). The fuel spray 8 collides with the protrusion 20b (height h2) on the outer peripheral side, which is higher than the height, and the above-described winding up and dispersion on the top surface of the piston top surface 12 can be promoted.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.

本発明によれば、ピストンキャビティー内及びピストン頂面の上部空間の双方における燃料噴霧の分散を促進して該燃料噴霧への空気の取り込みを良化することができ、これによって希薄予混合燃焼が促進されＮＯｘ及び煤塵の発生が抑制された直接燃料噴射式ディーゼル機関を提供できる。   According to the present invention, it is possible to promote the dispersion of the fuel spray in both the piston cavity and the upper space of the top surface of the piston to improve the intake of air into the fuel spray. And a direct fuel injection type diesel engine in which generation of NOx and dust is suppressed can be provided.

（Ａ）は本発明の第１実施例に係る直接燃料噴射式ディーゼル機関の燃焼室近傍のシリンダ中心線に沿う右半分の要部断面図、（Ｂ）は燃料噴射弁の先端部拡大図である。(A) is principal part sectional drawing of the right half in alignment with the cylinder centerline of the combustion chamber vicinity of the direct fuel injection type diesel engine which concerns on 1st Example of this invention, (B) is a front-end | tip part enlarged view of a fuel injection valve. is there. 第２実施例を示す図１対応図である。It is a figure corresponding to FIG. 1 which shows 2nd Example. （Ａ）、（Ｂ）は第３実施例を示す図１対応図である。(A), (B) is a figure corresponding to Drawing 1 showing the 3rd example. 図３のＡ−Ａ矢視図である。It is an AA arrow line view of FIG. （Ａ）、（Ｂ）は従来技術を示す図１対応図である。(A), (B) is a figure corresponding to FIG. 1 which shows a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１ ピストン
２ 燃料噴射弁
３ シリンダヘッド
４ シリンダライナ
５ ピストンキャビティー角部
６ 噴口中心線
７ 燃焼室
８ 燃料噴霧
１１ ピストンキャビティー
１２ ピストン頂面
１３ 傾斜面
２０ａ、２０ｂ 突起 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piston 2 Fuel injection valve 3 Cylinder head 4 Cylinder liner 5 Piston cavity corner | angular part 6 Injection hole center line 7 Combustion chamber 8 Fuel spray 11 Piston cavity 12 Piston top surface 13 Inclined surface 20a, 20b Protrusion

Claims (9)

ピストンキャビティー及びピストン頂面上部に形成される燃焼室内に、燃料噴射弁から直接に燃料を噴射するように構成された直接燃料噴射式ディーゼル機関において、前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記ピストンキャビティーとピストン頂面の内周とにより形成されるピストンキャビティー角部に前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧が交叉するように、前記燃料噴射期間及び前記角部の位置及び前記燃料噴霧の方向の関係を設定したことを特徴とする直接燃料噴射式ディーゼル機関。   In a direct fuel injection type diesel engine configured to inject fuel directly from a fuel injection valve into a combustion chamber formed in a piston cavity and a piston top surface, during a fuel injection period from the fuel injection valve The fuel injection period and the position of the corner portion so that the fuel spray injected from the fuel injection valve intersects the piston cavity corner portion formed by the piston cavity and the inner periphery of the piston top surface. A direct fuel injection type diesel engine characterized in that the relationship of the direction of fuel spray is set. 前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記ピストンキャビティー角部に前記燃料噴射弁の噴口中心線が交叉するように、前記燃料噴射期間及び前記角部の位置及び前記噴口中心線の方向の関係を設定したことを特徴とする請求項１記載の直接燃料噴射式ディーゼル機関。   During the fuel injection period from the fuel injection valve, the fuel injection period, the position of the corner and the direction of the nozzle center line so that the nozzle center line of the fuel injection valve intersects the corner of the piston cavity The direct fuel injection diesel engine according to claim 1, wherein the relationship is set. 前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記ピストンキャビティー角部が前記燃料噴射弁からの燃料噴霧広がり角の範囲内に位置するように、前記燃料噴射期間及び前記角部の位置及び前記燃料噴霧広がり角の関係を設定したことを特徴とする請求項１記載の直接燃料噴射式ディーゼル機関。   During the fuel injection period from the fuel injection valve, the fuel injection period, the position of the corner, and the position of the corner so that the piston cavity corner is located within the range of the fuel spray spread angle from the fuel injection valve. 2. The direct fuel injection diesel engine according to claim 1, wherein the relationship of the fuel spray spread angle is set. ピストンキャビティー及びピストン頂面上部に形成される燃焼室内に、燃料噴射弁から直接に燃料を噴射するように構成された直接燃料噴射式ディーゼル機関において、前記ピストンキャビティーとピストン頂面の内周との交叉部に前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧が衝突可能な傾斜面を形成し、前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記傾斜面に前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧が衝突するように、前記燃料噴射期間及び前記傾斜面の形態及び前記燃料噴霧の方向の関係を設定したことを特徴とする直接燃料噴射式ディーゼル機関。   In a direct fuel injection type diesel engine configured to inject fuel directly from a fuel injection valve into a combustion chamber formed in a piston cavity and a piston top surface, an inner periphery of the piston cavity and the piston top surface The fuel spray injected from the fuel injection valve forms an inclined surface that can collide with the fuel injection valve, and the fuel injected from the fuel injection valve to the inclined surface during the fuel injection period from the fuel injection valve The direct fuel injection type diesel engine, wherein the relationship between the fuel injection period, the shape of the inclined surface, and the direction of the fuel spray is set so that the spray collides. 前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記傾斜面に前記燃料噴射弁の噴口中心線が交叉するように、前記燃料噴射期間及び前記傾斜面の形態及び前記噴口中心線の方向の関係を設定したことを特徴とする請求項４記載の直接燃料噴射式ディーゼル機関。   During the fuel injection period from the fuel injection valve, the relationship between the fuel injection period, the shape of the inclined surface, and the direction of the injection hole center line is such that the injection hole center line of the fuel injection valve intersects the inclined surface. 5. The direct fuel injection type diesel engine according to claim 4, wherein the direct fuel injection type diesel engine is set. 前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において、前記傾斜面が前記燃料噴射弁からの燃料噴霧広がり角の範囲内に位置するように、前記燃料噴射期間及び前記傾斜面の形態及び前記燃料噴霧広がり角の関係を設定したことを特徴とする請求項４記載の直接燃料噴射式ディーゼル機関。   During the fuel injection period from the fuel injection valve, the fuel injection period, the form of the inclined surface, and the fuel spray spread so that the inclined surface is located within the range of the fuel spray spread angle from the fuel injection valve. 5. The direct fuel injection type diesel engine according to claim 4, wherein an angular relationship is set. ピストンキャビティー及びピストン頂面上部に形成される燃焼室内に、燃料噴射弁から直接に燃料を噴射するように構成された直接燃料噴射式ディーゼル機関において、前記ピストン頂面に、前記燃料噴射弁からの燃料噴射期間中において該燃料噴射弁から噴射される燃料噴霧が衝突する突起部を形成し、該突起部は前記燃料噴霧が該突起部に衝突後、該燃料噴霧の一部が前記燃焼室のピストン頂面上部に拡散可能にその位置及び形状を設定されたことを特徴とする直接燃料噴射式ディーゼル機関。   In a direct fuel injection type diesel engine configured to inject fuel directly from a fuel injection valve into a combustion chamber formed in a piston cavity and an upper surface of the piston top, the fuel injection valve is connected to the piston top surface. The fuel spray injected from the fuel injection valve forms a projection that collides during the fuel injection period, and the projection after the fuel spray collides with the projection, a part of the fuel spray is in the combustion chamber A direct fuel injection diesel engine characterized in that its position and shape are set to be diffusible at the top of the piston top surface. 前記突起部をピストンの半径方向に沿って複数個設け、外周側に設置された前記突起部の高さを内周側に設置された前記突起部の高さよりも高くしたことを特徴とする請求項７記載の直接燃料噴射式ディーゼル機関。   A plurality of the projecting portions are provided along the radial direction of the piston, and the height of the projecting portion installed on the outer peripheral side is made higher than the height of the projecting portion installed on the inner peripheral side. Item 8. A direct fuel injection diesel engine according to Item 7. 前記燃料噴射式ディーゼル機関が、前記燃料噴射弁から、エンジン（ディーゼル機関）の上死点前に少量の燃料噴射を行うパイロット燃料噴射と該パイロット噴射後に該パイロット噴射よりも多量の燃料噴射を行うメイン燃料噴射との２段階燃料噴射を行うように構成され、前記燃料噴射弁からの前記パイロット燃料噴射期間中に、前記ピストンキャビティーとピストン頂面の内周とにより形成されるピストンキャビティー角部に前記燃料噴射弁の噴口中心線が交叉するように、前記パイロット燃料噴射期間及び前記角部の位置及び前記噴口中心線の方向の関係を設定したことを特徴とする請求項１、４、７のいずれかの項に記載の直接燃料噴射式ディーゼル機関。
The fuel injection type diesel engine performs a pilot fuel injection for performing a small amount of fuel injection before the top dead center of the engine (diesel engine) from the fuel injection valve, and performs a fuel injection of a larger amount than the pilot injection after the pilot injection. A piston cavity angle formed by the piston cavity and the inner periphery of the piston top surface during the pilot fuel injection period from the fuel injection valve, which is configured to perform two-stage fuel injection with main fuel injection The relationship between the pilot fuel injection period, the position of the corner, and the direction of the nozzle center line is set so that the nozzle center line of the fuel injection valve intersects the section. The direct fuel injection type diesel engine according to any one of items 7 to 9.
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