JP2582364B2 - 内燃機関の燃焼室 - Google Patents
内燃機関の燃焼室Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関特に直接噴射式ディーゼル機関の燃
焼室に関する。
焼室に関する。
第５〜６図に従来形直接噴射式ディーゼル機関の燃焼
室構造を示す。図において11はピストン、12は燃焼室
（ピストンキャビティ）13は燃料弁、14はシリンダヘッ
ド、15はシリンダライナ、16はピストン頂部とシリンダ
ヘッド下面で形成される隙間部、17は燃料噴霧である。
直接噴射式ディーゼル機関では混合気をシリンダ内で形
成させるため、燃料噴射弁13の多孔ノズルより燃焼室12
の壁に向って燃料が噴射され、その噴霧の中心線は燃焼
室12の壁に対してほぼ直角に近い角度で衝突させてい
る。従って燃料噴霧は上部より下方に拡がり、着火後は
燃料分布に従い火炎が発達する。
室構造を示す。図において11はピストン、12は燃焼室
（ピストンキャビティ）13は燃料弁、14はシリンダヘッ
ド、15はシリンダライナ、16はピストン頂部とシリンダ
ヘッド下面で形成される隙間部、17は燃料噴霧である。
直接噴射式ディーゼル機関では混合気をシリンダ内で形
成させるため、燃料噴射弁13の多孔ノズルより燃焼室12
の壁に向って燃料が噴射され、その噴霧の中心線は燃焼
室12の壁に対してほぼ直角に近い角度で衝突させてい
る。従って燃料噴霧は上部より下方に拡がり、着火後は
燃料分布に従い火炎が発達する。
〔発明が解決しようとする課題〕 前記のとおり従来形の燃焼室は単純な円筒状となって
いるため、その側壁面の面積自体はそれ程広くない。従
って側壁面付近で発達した燃料噴霧火炎はその発達が充
分でないまま、一部はピストン頂部とシリンダヘッド下
面で形成される隙間部16に侵入するが、まだピストン十
分に下降していない為、隙間部の厚さが薄いので、火炎
が冷却されこの部分では燃焼が十分に進行せず不完全燃
焼を起す。又燃料噴霧火炎の他の一部は側壁面から底面
に発達し、混合が不十分のまま空気流速の低い中央部へ
進行し、不完全燃焼を起し易い欠点がある。
いるため、その側壁面の面積自体はそれ程広くない。従
って側壁面付近で発達した燃料噴霧火炎はその発達が充
分でないまま、一部はピストン頂部とシリンダヘッド下
面で形成される隙間部16に侵入するが、まだピストン十
分に下降していない為、隙間部の厚さが薄いので、火炎
が冷却されこの部分では燃焼が十分に進行せず不完全燃
焼を起す。又燃料噴霧火炎の他の一部は側壁面から底面
に発達し、混合が不十分のまま空気流速の低い中央部へ
進行し、不完全燃焼を起し易い欠点がある。
本発明の目的は前記従来装置の問題点を解消し、燃焼
室側壁面の形状を改造することにより燃料噴霧の発達を
うながし、燃焼効率の向上を実現できる内燃機関の燃焼
室を提供するにある。
室側壁面の形状を改造することにより燃料噴霧の発達を
うながし、燃焼効率の向上を実現できる内燃機関の燃焼
室を提供するにある。
本発明に係る内燃機関の燃焼室はピストンの上面に燃
焼室キャビティを有するものにおいて、前記燃焼室キャ
ビティは、上面の開口部が円形に形成されノズルチップ
の複数個の噴口の中心線をそれぞれ含む縦断面における
前記燃焼室キャビティ側壁面の切口線が噴口の中心線と
なす角が一定角度αに形成されるとともに、ピストン中
心線に直角な断面形状が前記各縦断面と水平面との交線
上に中心をもつ円弧状で、前記円弧の両端の軌跡がキャ
ビティ側壁面の展開図上でそれぞれ上面開口部端で合流
する直線上にあり、かつ底面に近づく程その面積が拡が
るように前記噴口数と同数切欠いてなる円弧状の切欠部
を備えたことを特徴としている。
焼室キャビティを有するものにおいて、前記燃焼室キャ
ビティは、上面の開口部が円形に形成されノズルチップ
の複数個の噴口の中心線をそれぞれ含む縦断面における
前記燃焼室キャビティ側壁面の切口線が噴口の中心線と
なす角が一定角度αに形成されるとともに、ピストン中
心線に直角な断面形状が前記各縦断面と水平面との交線
上に中心をもつ円弧状で、前記円弧の両端の軌跡がキャ
ビティ側壁面の展開図上でそれぞれ上面開口部端で合流
する直線上にあり、かつ底面に近づく程その面積が拡が
るように前記噴口数と同数切欠いてなる円弧状の切欠部
を備えたことを特徴としている。
燃焼室開口部は円形を保持しピストン上部に平行な横
断面において、キャビティ内壁に切欠かれた円弧部分が
上吹から順次大きくなるような燃焼室形状としているの
で、燃焼室側壁面の面積を大きくすることにより噴霧の
拡がりを十分とすることができ、上記切欠円弧部分によ
り底面への噴霧の動きが十分に誘導され、ピストンとシ
リンダヘッド下面との隙間部への噴霧の発達が抑制され
る。さらに、キャビティ底面部の側壁の周長が長くなる
ので、燃焼室中央部への燃焼炎の早期発達を抑えつつ混
合が十分に行われることになり、燃焼効率を上昇させる
ことができる。
断面において、キャビティ内壁に切欠かれた円弧部分が
上吹から順次大きくなるような燃焼室形状としているの
で、燃焼室側壁面の面積を大きくすることにより噴霧の
拡がりを十分とすることができ、上記切欠円弧部分によ
り底面への噴霧の動きが十分に誘導され、ピストンとシ
リンダヘッド下面との隙間部への噴霧の発達が抑制され
る。さらに、キャビティ底面部の側壁の周長が長くなる
ので、燃焼室中央部への燃焼炎の早期発達を抑えつつ混
合が十分に行われることになり、燃焼効率を上昇させる
ことができる。
第１〜４図を参照し本発明の一実施例について説明す
る。
る。
第１図において１はピストン、２は本発明による燃焼
室（キャビティ）、３はノズルチップ、４は燃料噴霧の
噴射方向である噴口中心線を示す。第２図は第１図のII
−II断面図であり、αは燃焼室側面側壁面と燃料噴霧の
衝突する角度を示す。第３図は第２図のＢ−Ｂ断面、Ｃ
−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面、Ｅ−Ｅ断面をそれぞれ実線、２
点鎖線、１点鎖線、破線で示している。第４図は燃焼室
側壁面上に設けた円弧状の切欠きの状態を展開して示し
たものである。
室（キャビティ）、３はノズルチップ、４は燃料噴霧の
噴射方向である噴口中心線を示す。第２図は第１図のII
−II断面図であり、αは燃焼室側面側壁面と燃料噴霧の
衝突する角度を示す。第３図は第２図のＢ−Ｂ断面、Ｃ
−Ｃ断面、Ｄ−Ｄ断面、Ｅ−Ｅ断面をそれぞれ実線、２
点鎖線、１点鎖線、破線で示している。第４図は燃焼室
側壁面上に設けた円弧状の切欠きの状態を展開して示し
たものである。
第１図〜第４図に示されるように、前記燃焼室キャビ
ティ２は、上面の開口部が円形に形成され、ノズルチッ
プ３の複数個の噴口の中心線を含む縦断面における前記
キャビティ側壁面の切口線が噴口の中心線となす角を一
定角度αなる傾斜を有するように形成され、また前記キ
ャビティ２のピストン１中心線に直角な断面形状が、前
記各縦断面と水平面との交線上に中心をもつ噴口数と同
数の円弧状で、前記円弧の両端の軌跡がキャビティ側壁
面の展開図（第４図）上でそれぞれ上面開口端で合流す
る直線上にあり、かつキャビティの底面に近づく程面積
が拡がるような形状となっている。
ティ２は、上面の開口部が円形に形成され、ノズルチッ
プ３の複数個の噴口の中心線を含む縦断面における前記
キャビティ側壁面の切口線が噴口の中心線となす角を一
定角度αなる傾斜を有するように形成され、また前記キ
ャビティ２のピストン１中心線に直角な断面形状が、前
記各縦断面と水平面との交線上に中心をもつ噴口数と同
数の円弧状で、前記円弧の両端の軌跡がキャビティ側壁
面の展開図（第４図）上でそれぞれ上面開口端で合流す
る直線上にあり、かつキャビティの底面に近づく程面積
が拡がるような形状となっている。
尚この実施例ではノズル３の噴口が５本の場合を示し
ているが、噴口数がｎ本の場合にはこれに対応してｎ個
の円弧状切欠き部を設ける。
ているが、噴口数がｎ本の場合にはこれに対応してｎ個
の円弧状切欠き部を設ける。
上記のように構成された燃焼室を有するディーゼル機
関の運転時において、燃料噴射弁のノズルチップ３から
噴射された燃料は、第１図及び第２図に矢印で示すよう
に、キャビティ２の円弧状の切欠き部に衝突しキャビテ
ィ２内に拡散される。
関の運転時において、燃料噴射弁のノズルチップ３から
噴射された燃料は、第１図及び第２図に矢印で示すよう
に、キャビティ２の円弧状の切欠き部に衝突しキャビテ
ィ２内に拡散される。
この際において、キャビティ２の燃焼室開口部は円弧
状に、ピストン上部に平行な横断面において、キャビテ
ィ２内壁の切欠かれた円弧部分が上部から順次大きくな
るような形状に形成されているので、キャビティ２側壁
面の面積を大きくすることができる。
状に、ピストン上部に平行な横断面において、キャビテ
ィ２内壁の切欠かれた円弧部分が上部から順次大きくな
るような形状に形成されているので、キャビティ２側壁
面の面積を大きくすることができる。
これにより、噴霧の拡がりを十分にとることができ、
上記切欠き円弧部分により、キャビティ２底面への噴霧
の動きが充分に行われるとともに、ピストンとシリンダ
ヘッド下面との隙間部への噴霧の発達が抑制される。
上記切欠き円弧部分により、キャビティ２底面への噴霧
の動きが充分に行われるとともに、ピストンとシリンダ
ヘッド下面との隙間部への噴霧の発達が抑制される。
さらに、キャビティ２の底面部の側壁の周長が長くな
るので、燃焼室（キャビティ２）中央部への燃焼炎の早
期発達を抑えつつ混合が充分に行われることとなり、燃
焼効率を向上させることができる。
るので、燃焼室（キャビティ２）中央部への燃焼炎の早
期発達を抑えつつ混合が充分に行われることとなり、燃
焼効率を向上させることができる。
本発明に係る内燃機関の燃焼室は、燃料噴霧が衝突す
るキャビティ側壁面が燃焼室上部から底面部へと順次円
弧状切欠きが大きくなるように形成されているため、噴
霧の衝突角度αを大きくとることができ、また燃料噴霧
の側壁面の比較的上部に衝突させてもシリンダヘッドと
ピストン上面への隙間部への噴霧の侵入は少なくなる。
さらに円弧上の切欠きにより側壁面面積が大きくとれる
と共に底面部と側壁面円周の周長が長くとれるので、燃
焼室中央への燃料噴霧の発達を抑え、空気流速の大きい
燃焼室側壁部へ混合気を集めることができ、燃料と空気
の混合を良好にして燃焼を改善することができる。
るキャビティ側壁面が燃焼室上部から底面部へと順次円
弧状切欠きが大きくなるように形成されているため、噴
霧の衝突角度αを大きくとることができ、また燃料噴霧
の側壁面の比較的上部に衝突させてもシリンダヘッドと
ピストン上面への隙間部への噴霧の侵入は少なくなる。
さらに円弧上の切欠きにより側壁面面積が大きくとれる
と共に底面部と側壁面円周の周長が長くとれるので、燃
焼室中央への燃料噴霧の発達を抑え、空気流速の大きい
燃焼室側壁部へ混合気を集めることができ、燃料と空気
の混合を良好にして燃焼を改善することができる。
第１〜４図は本発明に係るもので第１図はピストン上面
図、第２図は第１図のII−II断面図、第３図は第２図の
Ｂ−Ｂ断面図（実線）、Ｃ−Ｃ断面図（２点鎖線）、Ｄ
−Ｄ断面図（１点鎖線）、Ｅ−Ｅ断面（破線）を示す。 第４図は燃焼室側壁面上に設けた円弧上の切欠きの状態
を展開して示した図、第５〜６図は従来例に係るもの
で、第５図は燃焼室周りの縦断面図、第６図は第５図に
おけるピストン上面図である。 １……ピストン、２……燃焼室、３……ノズルチップ、
４……噴口中心線。
図、第２図は第１図のII−II断面図、第３図は第２図の
Ｂ−Ｂ断面図（実線）、Ｃ−Ｃ断面図（２点鎖線）、Ｄ
−Ｄ断面図（１点鎖線）、Ｅ−Ｅ断面（破線）を示す。 第４図は燃焼室側壁面上に設けた円弧上の切欠きの状態
を展開して示した図、第５〜６図は従来例に係るもの
で、第５図は燃焼室周りの縦断面図、第６図は第５図に
おけるピストン上面図である。 １……ピストン、２……燃焼室、３……ノズルチップ、
４……噴口中心線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 裕司 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎研究所内 (72)発明者 森 俊一 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎研究所内 (72)発明者 中島 政吉 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株 式会社長崎研究所内 (72)発明者 嶋田 泰三 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−169234（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−71924（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】ピストンの上面に燃焼室キャビティを有す
る内燃機関において、前記燃焼室キャビティは、上面の
開口部が円形に形成されノズルチップの複数個の噴口の
中心線をそれぞれ含む縦断面における前記燃焼室キャビ
ティ側壁面の切口線が噴口の中心線となす角が一定角度
（α）に形成されるとともに、ピストン中心線に直角な
断面形状が前記各縦断面と水平面との交線上に中心をも
つ円弧状で、前記円弧の両端の軌跡がキャビティ側壁面
の展開図上でそれぞれ上面開口部端で合流する直線上に
あり、かつ底面に近づく程その面積が拡がるように前記
噴口数と同数切欠いてなる円弧状の切欠部を備えたこと
を特徴とする内燃機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62085813A JP2582364B2 (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62085813A JP2582364B2 (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 内燃機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63253112A JPS63253112A (ja) | 1988-10-20 |
| JP2582364B2 true JP2582364B2 (ja) | 1997-02-19 |
Family
ID=13869301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62085813A Expired - Fee Related JP2582364B2 (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2582364B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10261185A1 (de) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Daimlerchrysler Ag | Direkteinspritzende Otto-Brennkraftmaschine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5971924U (ja) * | 1982-10-21 | 1984-05-16 | 三菱自動車工業株式会社 | デイ−ゼル機関の燃焼室 |
| JPS61169234U (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-20 |
-
1987
- 1987-04-09 JP JP62085813A patent/JP2582364B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63253112A (ja) | 1988-10-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |