JP2010048260A - 直接噴射式圧縮着火機関 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ピストン2に形成されたキャビティ5の最大径をD1、リップ径をD2、最大深さをHとした場合に、リエントラント率である(D1−D2)/D1の値を略0.1、かつ、アスペクト比であるD1/Hの値を略4とする。また、さらに、ピストン2の外径をD0とした場合に、リップ径D2をピストン外径D0で除した値を0.5以上0.7以下とする。
【選択図】図1
Description
りも0.1より大きい方が、スキッシュ流が燃焼室中心に向かうために、燃料と空気の混合がうまく行われずにスモークがより多く発生することが判明した。一方、内燃機関が高速運転領域である場合には、燃焼室内に発生するタンブル流が大きいので、リエントラント率が0.1以上である場合よりも0.1より小さい方が、噴射された燃料がピストン頂面とシリンダヘッドの間に入り易くなるためスモークがより多く発生することが判明した。それゆえ、全運転領域においてスモーク発生を減少させるためには、リエントラント率が略0.1であることが好ましい。
、リップ径D2をピストン外径D0で除した値であるD2/D0が0.5より小さくなるほど、及び0.7より大きくなるほどスモーク発生量が増加することが判明した。それゆえ、D2/D0の値が0.5以上0.7以下である場合に、スモークの発生を最小限に抑えることができる。
る場合1つの噴孔から噴射される燃料量が多くなり、燃料が霧化・気化し難くなるので、燃料と空気がうまく混合し難くなりスモークが発生し易くなる。
って、燃焼室内に発生するスワール流やタンブル流も異なるため、空気と燃料の混合度合いも異なる。また、本発明者の研究によると、このようなリエントラント型燃焼室においては、リエントラント率(=(D1−D2)/D1)及びアスペクト比(=D1/H)の値によっても空気と燃料の混合度合いも異なり、それに応じてスモークの発生量が異なることが判明した。
2 ピストン
3 シリンダヘッド
4 燃料噴射弁
5 キャビティ
Claims (6)
- ピストンに形成されたキャビティの最大径をD1、リップ径をD2、最大深さをHとした場合に、リエントラント率である(D1−D2)/D1の値が略0.1であり、かつ、アスペクト比であるD1/Hの値が略4であることを特徴とする直接噴射式圧縮着火機関のリエントラント型燃焼室。
- 前記ピストンの外径をD0とした場合に、前記リップ径D2を前記ピストン外径D0で除した値が0.5以上0.7以下であることを特徴とする請求項1に記載の直接噴射式圧縮着火機関のリエントラント型燃焼室。
- リエントラント型燃焼室を有する直接噴射式圧縮着火機関において、
複数の噴孔を有する燃料噴射弁が前記燃焼室内に前記噴孔を臨ませるように設けられており、
前記燃料噴射弁により噴射された燃料の噴霧軸線とピストンが上死点に位置するときの前記燃焼室の壁面との交点Pからピストン頂面までのシリンダ軸方向距離Lを、ピストンに形成されたキャビティの最大深さHで除した値が0.3以上0.5以下であり、かつ、前記噴霧軸線と前記交点Pとを通る平面上において、前記交点Pで前記燃焼室の壁面に接する接線と前記噴霧軸線のなす角が30°以上45°以下であることを特徴とする直接噴射式圧縮着火機関。 - 前記キャビティの最大径をD1、リップ径をD2とした場合に、リエントラント率である(D1−D2)/D1の値が略0.1であり、かつ、アスペクト比であるD1/Hの値が略4であることを特徴とする請求項3に記載の直接噴射式圧縮着火機関。
- 前記ピストンの外径をD0とした場合に、前記リップ径D2を前記ピストン外径D0で除した値が0.5以上0.7以下であることを特徴とする請求項4に記載の直接噴射式圧縮着火機関。
- 前記ピストン外径D0、前記リップ径D2、スワール比S及び前記燃料噴射弁の噴孔数Nとの間に(D0/D2)2×S×N=略56の関係が成立するように形成されることを特徴とする請求項5に記載の直接噴射式圧縮着火機関。
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