JP2015229951A - ディーゼルエンジンの燃焼室 - Google Patents
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Abstract
【課題】ディーゼルエンジンの燃焼室を提供する。【解決手段】ディーゼルエンジン１におけるピストン４の頂面に凹設されたキャビティ６からなる燃焼室２において、ピストン４の頂面５及び／又はキャビティ６の表面の少なくとも一部に、底面１２の一部に凹部１３を有する窪み１４を複数形成する。【選択図】図１
Description
本発明はディーゼルエンジンの燃焼室に関し、更に詳しくは、ピストンの耐久性を低下させることなく、従来よりも熱効率を向上したディーゼルエンジンの燃焼室に関する。
一般に、ディーゼルエンジンは高い熱効率を有しているが、それでも投入熱量の２０％程度が仕事として利用されることなく、気筒内での熱損失により失われているのが現状である。このような熱損失を低減するために、気筒内のピストンに、低熱伝導率の素材をコーティングすることが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、コーティングした素材は高温下で剥離しやすいため、ピストンの耐久性が低下してしまうおそれがある。
本発明の目的は、ピストンの耐久性を低下させることなく、従来よりも熱効率を向上することができるディーゼルエンジンの燃焼室を提供することにある。
上記の目的を達成する本発明のディーゼルエンジンの燃焼室は、ピストンの頂面に凹設されたキャビティからなるディーゼルエンジンの燃焼室において、前記ピストンの頂面及び／又は前記キャビティの表面の少なくとも一部に、底面の一部に凹部を有する窪みを複数形成したことを特徴とするものである。
上記のディーゼルエンジンの燃焼室においては、窪みの開口径を１００〜３０００μｍとし、かつ凹部の開口径を１００〜１０００００ｎｍとすることが望ましい。
また、複数の窪みは、キャビティの側壁面、及びその側壁面の下方に連続する湾曲面の上部に形成するのがよい。
本発明のディーゼルエンジンの燃焼室によれば、ピストンの頂面及び／又はキャビティの表面の少なくとも一部に、底面の一部に凹部を有する窪みを複数形成するので、燃焼中に発生した煤が窪みに侵入することなく凹部に堆積して、ピストン表面の熱伝導率が低下するので、気筒内での熱損失が抑制されるため、燃焼室の熱効率を向上することができる。また、ピストンの表面に素材をコーティングしないので、ピストンの耐久性が低下することはない。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなるディーゼルエンジンの燃焼室を示す。
このディーゼルエンジン１の燃焼室２は、気筒３内を往復動するピストン４の頂面５の中央部に凹設されたキャビティ６から構成されている。このキャビティ６としては、リエントラント型が好ましく用いられる。
軽油燃料は、図示しないコモンレール内で蓄圧され、インジェクタ７を通じて適切なタイミングでキャビティ６内の圧縮空気中に噴射されて燃焼・膨張することでピストン４を押し下げる。燃焼後のガスは、排気弁８の開放時に排気管９を通じて気筒３から排出される。その一方で、吸入空気は、吸気弁１０の開放時に吸気管１１を通じて気筒３内へ導入される。
このような燃焼室２において、ピストン４の頂面及び／又はキャビティ６の表面の少なくとも一部には、図２に示すような、底面１２の一部に凹部１３を有する窪み１４が複数形成されている。
複数の窪み１４の配置方法は特に限定するものではないが、互いに等間隔になるように格子状に形成することが望ましい。
このように窪み１４を複数形成することにより、燃焼中に発生したカーボン（煤）が凹部１３に侵入することなく窪み１４内に堆積するので、ピストン４表面の熱伝導率が低下して、気筒３内での熱損失が抑制されるため、燃焼室２の熱効率を向上することができるのである。また、ピストン４の表面に素材をコーティングすることはないので、ピストン４の耐久性が低下することはない。
窪み１４内への煤の堆積と、凹部１３内への煤の侵入防止とを確実にするためには、窪み１４の開口径Ｘを１００〜３０００μｍとし、かつ凹部１３の開口径Ｙを１００〜１０００００ｎｍの大きさにすることが望ましい。
また、窪み１４を形成する部分は、図３に示すように、燃焼時における噴霧火災が接触するキャビティ６の側壁面１５、及びその側壁面１５の下方に連続する湾曲面１６の上部からなる高熱流速部１７（太線）を含むようにすることが望ましい。
このようにすることで、ピストン４において熱流束が高くなる部分の熱伝導率が低下するため、ピストン４からの熱損失を効果的に抑制することができる。
１ ディーゼルエンジン
２ 燃焼室
３ 気筒
４ ピストン
５ 頂面
６ キャビティ
１２ 底面
１３ 凹部
１４ 窪み
１５ 側壁面
１６ 湾曲面
１７ 高熱流速部
２ 燃焼室
３ 気筒
４ ピストン
５ 頂面
６ キャビティ
１２ 底面
１３ 凹部
１４ 窪み
１５ 側壁面
１６ 湾曲面
１７ 高熱流速部
Claims (3)
- ピストンの頂面に凹設されたキャビティからなるディーゼルエンジンの燃焼室において、
前記ピストンの頂面及び／又は前記キャビティの表面の少なくとも一部に、底面の一部に凹部を有する窪みを複数形成したことを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼室。 - 前記窪みの開口径が１００〜３０００μｍであって、かつ前記凹部の開口径が１００〜１０００００ｎｍである請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃焼室。
- 前記窪みを、前記キャビティの側壁面、及びその側壁面の下方に連続する湾曲面の上部に形成した請求項１又は２に記載のディーゼルエンジンの燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014115901A JP2015229951A (ja) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | ディーゼルエンジンの燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014115901A JP2015229951A (ja) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | ディーゼルエンジンの燃焼室 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015229951A true JP2015229951A (ja) | 2015-12-21 |
Family
ID=54886867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014115901A Pending JP2015229951A (ja) | 2014-06-04 | 2014-06-04 | ディーゼルエンジンの燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015229951A (ja) |
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2014
- 2014-06-04 JP JP2014115901A patent/JP2015229951A/ja active Pending
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