JP2596430B2 - 渦室式デイーゼルエンジンのピストン - Google Patents
渦室式デイーゼルエンジンのピストンInfo
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- combustion chamber
- main combustion
- injection port
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/08—Engines characterised by precombustion chambers the chamber being of air-swirl type
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、渦室から噴口を介して主燃焼室に噴射され
た燃焼気流が、主燃焼室のシリンダヘッド側端面の主燃
焼室軸心から偏心した位置に開口させた噴口からピスト
ン側でシリンダ軸心方向に接近する傾斜方向に噴出さ
れ、かつ、主燃焼室軸心方向からみて横に広がる末広が
り状に噴出されるように構成された渦室式ディーゼルエ
ンジンに使用される渦室式ディーゼルエンジンのピスト
ンに関し、特に、空気利用率を高めて燃焼効率及び出力
を高めるとともにカーボンや青白煙の発生を防止できる
ようにした渦室式ディーゼルエンジンのピストンに関す
るものである。
た燃焼気流が、主燃焼室のシリンダヘッド側端面の主燃
焼室軸心から偏心した位置に開口させた噴口からピスト
ン側でシリンダ軸心方向に接近する傾斜方向に噴出さ
れ、かつ、主燃焼室軸心方向からみて横に広がる末広が
り状に噴出されるように構成された渦室式ディーゼルエ
ンジンに使用される渦室式ディーゼルエンジンのピスト
ンに関し、特に、空気利用率を高めて燃焼効率及び出力
を高めるとともにカーボンや青白煙の発生を防止できる
ようにした渦室式ディーゼルエンジンのピストンに関す
るものである。
〈従来の技術〉 渦室式ディーゼルエンジンの多くは例えば第１図に示
すように、渦室６がシリンダヘッド４内のシリンダ軸心
から偏心した位置に設けられ、この渦室６と主燃焼室１
とを連通する噴口７は主燃焼室１のシリンダヘッド４側
端面のシリンダ軸心から偏心した位置に開口され、この
噴口７の中心線は通常シリンダヘッド４側からピストン
５側に進むにつれてシリンダ軸心方向に接近するように
傾斜させてある。また、ピストン５のトップ面８は通常
平面に形成されている。更に、通常、渦室式ディーゼル
エンジンは渦室６の容積に対する主燃焼室１の容積をで
きるだけ小さく設定して渦室６での渦流効果を高めるた
めに、ピストンのトップ面８を平坦に形成し、また、上
死点におけるピストン５のトップ面８と主燃焼室１のシ
リンダヘッド４側端面との間隔をできるだけ小さくして
ある。
すように、渦室６がシリンダヘッド４内のシリンダ軸心
から偏心した位置に設けられ、この渦室６と主燃焼室１
とを連通する噴口７は主燃焼室１のシリンダヘッド４側
端面のシリンダ軸心から偏心した位置に開口され、この
噴口７の中心線は通常シリンダヘッド４側からピストン
５側に進むにつれてシリンダ軸心方向に接近するように
傾斜させてある。また、ピストン５のトップ面８は通常
平面に形成されている。更に、通常、渦室式ディーゼル
エンジンは渦室６の容積に対する主燃焼室１の容積をで
きるだけ小さく設定して渦室６での渦流効果を高めるた
めに、ピストンのトップ面８を平坦に形成し、また、上
死点におけるピストン５のトップ面８と主燃焼室１のシ
リンダヘッド４側端面との間隔をできるだけ小さくして
ある。
ところで、このような噴口７の断面形状を単純な円形
に形成したものでは、噴口７から主燃焼室１内に噴射さ
れた燃焼気流の広がりが比較的狭く、空気利用率が低く
なるという問題がある。
に形成したものでは、噴口７から主燃焼室１内に噴射さ
れた燃焼気流の広がりが比較的狭く、空気利用率が低く
なるという問題がある。
そこで、渦室式ディーゼルエンジンにおいて空気利用
率を高める方法として、例えば特公昭57−59410号公報
に示すように噴口７の左右両側面を渦室６側から主燃焼
室１側に向かって広がるテーパ状に形成することが提案
されている。噴口７の形状をこのように構成すると、噴
口７から主燃焼室１に噴射された燃焼気流が主燃焼室１
内の左右両側に広く広がり、空気利用率を高めることが
できる。
率を高める方法として、例えば特公昭57−59410号公報
に示すように噴口７の左右両側面を渦室６側から主燃焼
室１側に向かって広がるテーパ状に形成することが提案
されている。噴口７の形状をこのように構成すると、噴
口７から主燃焼室１に噴射された燃焼気流が主燃焼室１
内の左右両側に広く広がり、空気利用率を高めることが
できる。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、上記のようにトップ面８を平坦に形成
してある従来のピストンによれば、上死点におけるピス
トン５のトップ面８と主燃焼室１のシリダヘッド４側端
面との間隔を小さくすると、ピストン５が上死点及びそ
の近傍に位置する時に噴口７がピストン５のトップ面８
に非常に接近し、燃焼気流の噴口７からの噴出に対する
抵抗が非常に大きくなって燃焼気流が主燃焼室１に勢い
よく噴出し難くなるとともに、その抵抗が噴口７の全周
囲にわたって略均等になり、燃焼気流が単純な円筒径の
噴口と同じように方向性が損なわれて噴射さ、主燃焼室
の噴口と反対側では空気利用率が低下する一方、主燃焼
室の噴口側では未燃焼燃料が過剰に噴射され、不完全燃
焼、カーボンの発生、青白煙の発生等の問題を招くこと
になる。
してある従来のピストンによれば、上死点におけるピス
トン５のトップ面８と主燃焼室１のシリダヘッド４側端
面との間隔を小さくすると、ピストン５が上死点及びそ
の近傍に位置する時に噴口７がピストン５のトップ面８
に非常に接近し、燃焼気流の噴口７からの噴出に対する
抵抗が非常に大きくなって燃焼気流が主燃焼室１に勢い
よく噴出し難くなるとともに、その抵抗が噴口７の全周
囲にわたって略均等になり、燃焼気流が単純な円筒径の
噴口と同じように方向性が損なわれて噴射さ、主燃焼室
の噴口と反対側では空気利用率が低下する一方、主燃焼
室の噴口側では未燃焼燃料が過剰に噴射され、不完全燃
焼、カーボンの発生、青白煙の発生等の問題を招くこと
になる。
また、噴口７から噴出された燃料気流のうち斜め横方
向に広がりながら噴射された燃料気流は主燃焼室１の噴
口７の反対側から主燃焼室１の周面に沿って噴口７側に
還流してくるが、エンジンの高速化あるいは高圧縮化が
進められるとこのような還流が不十分になり、主燃焼室
１の噴口７の反対側から噴口７側までの主燃焼室１の周
面に沿う部分の空気利用率が低下するという問題が生じ
てくる。
向に広がりながら噴射された燃料気流は主燃焼室１の噴
口７の反対側から主燃焼室１の周面に沿って噴口７側に
還流してくるが、エンジンの高速化あるいは高圧縮化が
進められるとこのような還流が不十分になり、主燃焼室
１の噴口７の反対側から噴口７側までの主燃焼室１の周
面に沿う部分の空気利用率が低下するという問題が生じ
てくる。
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであっ
て、例えば第１図に示すように渦室６から噴口７を介し
て主燃焼室１に噴射された燃焼気流が、主燃焼室１のシ
リンダヘッド４側端面のシリンダ軸心から偏心した位置
に開口させた噴口７からピストン５側で主燃焼室軸心方
向に接近する傾斜方向を中心に、かつ、主燃焼室軸心方
向からみて横に末広がり状に噴出されるように構成され
た渦室式ディーゼルエンジンに使用される渦室式ディー
ゼルエンジンのピストンにおいて、空気利用率を高めて
燃焼効率及び出力を高めるとともにカーボンや青白煙の
発生を防止できるようにした渦室式ディーゼルエンジン
のピストンを提供することを目的とするものである。
て、例えば第１図に示すように渦室６から噴口７を介し
て主燃焼室１に噴射された燃焼気流が、主燃焼室１のシ
リンダヘッド４側端面のシリンダ軸心から偏心した位置
に開口させた噴口７からピストン５側で主燃焼室軸心方
向に接近する傾斜方向を中心に、かつ、主燃焼室軸心方
向からみて横に末広がり状に噴出されるように構成され
た渦室式ディーゼルエンジンに使用される渦室式ディー
ゼルエンジンのピストンにおいて、空気利用率を高めて
燃焼効率及び出力を高めるとともにカーボンや青白煙の
発生を防止できるようにした渦室式ディーゼルエンジン
のピストンを提供することを目的とするものである。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明に係る渦室式ディーゼルエンジンのピストン
は、上記の目的を達成するために、例えば第１図ないし
第３図に示すように、次のように構成したことを特徴と
する。
は、上記の目的を達成するために、例えば第１図ないし
第３図に示すように、次のように構成したことを特徴と
する。
すなわち、ピストン（５）のトップ面（10）に噴射案
内用の凹部（11）を形成し、この凹部（11）は上記噴口
（７）に対抗する案内始端部（14）からピストン（５）
の軸心の方向へ向かって燃焼気流の中心線の両端へ末広
がりとなる扇形に形成し、 この凹部（11）の案内始端部（14）を深く、その先端
部（15）を浅く形成し、この案内始端部（14）はピスト
ン（５）のトップ面（10）の周縁から離れて位置させ、 この凹部（11）の案内始端部（14）と先端部（15）と
の間の途中部にはこれの全幅に亘って、燃焼気流をシリ
ンダヘッド（４）側に偏向させる凸部（16）を形成した
ことを特徴とする。
内用の凹部（11）を形成し、この凹部（11）は上記噴口
（７）に対抗する案内始端部（14）からピストン（５）
の軸心の方向へ向かって燃焼気流の中心線の両端へ末広
がりとなる扇形に形成し、 この凹部（11）の案内始端部（14）を深く、その先端
部（15）を浅く形成し、この案内始端部（14）はピスト
ン（５）のトップ面（10）の周縁から離れて位置させ、 この凹部（11）の案内始端部（14）と先端部（15）と
の間の途中部にはこれの全幅に亘って、燃焼気流をシリ
ンダヘッド（４）側に偏向させる凸部（16）を形成した
ことを特徴とする。
＜発明の作用・効果＞ 本願発明は、上記のように構成されたことから、つぎ
の作用・効果を奏する。
の作用・効果を奏する。
（イ） 空気利用率を向上 渦室（６）から噴口（７）を経て主燃焼室（１）に吹
き込まれてきた燃焼気流は、まず、深い案内始端部（1
4）から浅い先端部（15）へ向かって、凹部（11）内を
スムースに扇状に広がりながら勢いよく通過し、次い
で、主燃焼室（１）内の先端側の奥深くにまで充分に行
き届き、そして、主燃焼室（１）の内周面で案内されて
左右に広がりながら大きく反転して、主燃焼室（１）の
始端側にまで充分に回り込んでくる。
き込まれてきた燃焼気流は、まず、深い案内始端部（1
4）から浅い先端部（15）へ向かって、凹部（11）内を
スムースに扇状に広がりながら勢いよく通過し、次い
で、主燃焼室（１）内の先端側の奥深くにまで充分に行
き届き、そして、主燃焼室（１）の内周面で案内されて
左右に広がりながら大きく反転して、主燃焼室（１）の
始端側にまで充分に回り込んでくる。
このようにして、燃焼気流が主燃焼室（１）の全域に
充分に行き渡るので、空気利用率が高くなり、燃料消費
率を低減するとともに、出力を向上することができる。
充分に行き渡るので、空気利用率が高くなり、燃料消費
率を低減するとともに、出力を向上することができる。
（ロ） ピストンリングの膠着・ピストンの焼付きを防
止 噴口（７）から吹き出されてきた燃焼気流は、深い案
内始端部（14）に勢いよく流れ込んで、凹部（11）を先
端部（15）側へスムースに案内されるので、案内始端部
から後方へ漏れ出してピストン（５）とシリンダ（３）
との嵌合隙間へ多量に流れ込む事が、無くなる。
止 噴口（７）から吹き出されてきた燃焼気流は、深い案
内始端部（14）に勢いよく流れ込んで、凹部（11）を先
端部（15）側へスムースに案内されるので、案内始端部
から後方へ漏れ出してピストン（５）とシリンダ（３）
との嵌合隙間へ多量に流れ込む事が、無くなる。
このため、その嵌合隙間での多量の混合ガスの不完全
燃焼によるカーボンの発生が無くなり、ピストンリング
の膠着やピストンの焼付きを防止することができる。
燃焼によるカーボンの発生が無くなり、ピストンリング
の膠着やピストンの焼付きを防止することができる。
（ハ） 空気利用率向上と高速回転化との両立 凹部（11）内を案内始端部（14）から先端部（15）へ
向かって流れる燃焼気流は、その流れの途中で凸部（1
6）によりシリンダヘッド（４）側へ持ち上げられて左
右へ速やかに押し広げられ、スムースに反転して後方へ
速やかに回り込むので、上記「効果（イ）空気利用率を
向上」を確保しながらも、エンジンを高速回転化するこ
とができる。
向かって流れる燃焼気流は、その流れの途中で凸部（1
6）によりシリンダヘッド（４）側へ持ち上げられて左
右へ速やかに押し広げられ、スムースに反転して後方へ
速やかに回り込むので、上記「効果（イ）空気利用率を
向上」を確保しながらも、エンジンを高速回転化するこ
とができる。
このように、空気利用率の向上と高速回転化とを両立
させて、低燃費・高出力化を増進することができる。
させて、低燃費・高出力化を増進することができる。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は本発明の一実施例に係るピストンを装着した
渦室式ディーセルエンジンの要部の縦断面図であり、第
２図はそのピストンの平面図であり、第３図はそのピス
トンにより形成される主燃焼室内の燃料気流を示す模式
図、第４図は上記エンジンの噴口の模式図である。
渦室式ディーセルエンジンの要部の縦断面図であり、第
２図はそのピストンの平面図であり、第３図はそのピス
トンにより形成される主燃焼室内の燃料気流を示す模式
図、第４図は上記エンジンの噴口の模式図である。
第１図に示されら渦室式ディーゼルエンジンＥの主燃
焼室１は、シリンダブロック２に内嵌されたシリンダラ
イナ３と、シリンダブロック２の上側に固定されたシリ
ンダヘッド４と、シリンダライナ３に摺動可能に内嵌さ
れたピストン５とによって区画される。シリンダヘッド
４内には、主燃焼室１の軸心からその周縁の近傍まで偏
心させた位置に渦室６が形成され、渦室６と主燃焼室１
とは噴口７によって連通されている。
焼室１は、シリンダブロック２に内嵌されたシリンダラ
イナ３と、シリンダブロック２の上側に固定されたシリ
ンダヘッド４と、シリンダライナ３に摺動可能に内嵌さ
れたピストン５とによって区画される。シリンダヘッド
４内には、主燃焼室１の軸心からその周縁の近傍まで偏
心させた位置に渦室６が形成され、渦室６と主燃焼室１
とは噴口７によって連通されている。
噴口７の形状は、渦室６から噴口７を介して主燃焼室
１に噴射された燃焼気流が、主燃焼室１のシリンダベッ
ト４側端面の主燃焼室軸心から偏心した位置に開口され
た噴口７からピストン５側で主燃焼室軸心方向に接近す
る傾斜方向を中心に、かつ、シリンダ軸心方向からみて
横に末広がり状に噴出するように形成されておれば特に
限定されないが、例えば、第１図及び第４図、第５図、
第６図、第７図あるいは第８図に示すような形状に形成
すればよい。
１に噴射された燃焼気流が、主燃焼室１のシリンダベッ
ト４側端面の主燃焼室軸心から偏心した位置に開口され
た噴口７からピストン５側で主燃焼室軸心方向に接近す
る傾斜方向を中心に、かつ、シリンダ軸心方向からみて
横に末広がり状に噴出するように形成されておれば特に
限定されないが、例えば、第１図及び第４図、第５図、
第６図、第７図あるいは第８図に示すような形状に形成
すればよい。
即ち、第１図及び第４図に示す噴口７は、中心軸がシ
リンダヘッド４側からピストン５側に向かうにつれて主
燃焼室１の軸心る接近するように傾斜した円孔からなる
主孔８とその両側にこれと連通するように形成された１
対のテーパ孔からなる副孔９とで構成されている。テー
パ孔９は渦室６側から主燃焼室１側に向かって次第に拡
大され、円孔８とテーパ孔９と境界は峰状に形成されて
いる。尚、第１図及び第４図に示す噴口７によれば、主
燃焼室１に噴出された燃焼気流は主燃焼室１のシリンダ
ヘッド４側端面の主燃焼室軸心から偏心した位置に開口
させた噴口７からピストン５側で主燃焼室軸心方向に接
近する傾斜方向を中心に、かつ、シリンダ軸心方向から
みて左右方向（第１図上では上下方向）に約60゜の広が
りをもって末広がり状に噴出されるようになっている。
リンダヘッド４側からピストン５側に向かうにつれて主
燃焼室１の軸心る接近するように傾斜した円孔からなる
主孔８とその両側にこれと連通するように形成された１
対のテーパ孔からなる副孔９とで構成されている。テー
パ孔９は渦室６側から主燃焼室１側に向かって次第に拡
大され、円孔８とテーパ孔９と境界は峰状に形成されて
いる。尚、第１図及び第４図に示す噴口７によれば、主
燃焼室１に噴出された燃焼気流は主燃焼室１のシリンダ
ヘッド４側端面の主燃焼室軸心から偏心した位置に開口
させた噴口７からピストン５側で主燃焼室軸心方向に接
近する傾斜方向を中心に、かつ、シリンダ軸心方向から
みて左右方向（第１図上では上下方向）に約60゜の広が
りをもって末広がり状に噴出されるようになっている。
また、第５図に示す噴口７は渦室６側から主燃焼室１
側に向かって次第に拡大される楕円孔からなる主孔８
と、これの両側にこれと連通するように形成され、渦室
６側から主燃焼室１側に向かって次第に拡大される円孔
からなる１対の副孔９とで構成されている。
側に向かって次第に拡大される楕円孔からなる主孔８
と、これの両側にこれと連通するように形成され、渦室
６側から主燃焼室１側に向かって次第に拡大される円孔
からなる１対の副孔９とで構成されている。
第６図に示す噴口７は渦室６側から主燃焼室１側に向
かって次第に拡大される楕円孔で構成され、第７図に示
す噴口７は渦室７側端で前後に長い楕円形に形成され、
主燃焼室１側端で円形に形成される。第８図に示す噴口
７は渦室７側端で前後に長い楕円形に形成され、主燃焼
室１側端で左右に長い楕円形になるように形成される。
かって次第に拡大される楕円孔で構成され、第７図に示
す噴口７は渦室７側端で前後に長い楕円形に形成され、
主燃焼室１側端で円形に形成される。第８図に示す噴口
７は渦室７側端で前後に長い楕円形に形成され、主燃焼
室１側端で左右に長い楕円形になるように形成される。
上記ピストン５のトップ面10には上記噴口７から噴射
される燃焼気流を案内する凹部11と、吸気弁用バルブリ
セス12と、排気弁用バルブリセス13とが形成されてい
る。
される燃焼気流を案内する凹部11と、吸気弁用バルブリ
セス12と、排気弁用バルブリセス13とが形成されてい
る。
第２図に示すように、上記凹部11は、上記噴口７に対
向する案内始端部14からピストン５の軸心の方向へ向か
って燃焼気流の中心線の両横へ末広がりとなる扇形に形
成される。この凹部11の案内始端部14を深く、その先端
部15を浅く形成し、この案内始端部14はピストン５のト
ップ面10の周縁から離れて位置させる。
向する案内始端部14からピストン５の軸心の方向へ向か
って燃焼気流の中心線の両横へ末広がりとなる扇形に形
成される。この凹部11の案内始端部14を深く、その先端
部15を浅く形成し、この案内始端部14はピストン５のト
ップ面10の周縁から離れて位置させる。
この凹部11の扇形の挟角は、燃焼気流の広がり角度以
上の鋭角であれば特に制限されないが、ここでは燃焼気
流の広がり角度と同じ約60゜としてある。また、案内始
端部14はピストン５が上死点あるいはその近傍に位置す
るときの燃焼気流を略漏れなく受け入れるように形成さ
れておればよく、例えば第１図ないし第３図に示すよう
にピストン５が上死点あるいはその近傍に位置するとき
に噴口７にこれの軸心方向から対向する位置に配置する
ことができるほか、図示はしないが噴口７に主燃焼室軸
心方向に対向する位置に配置することもできる。
上の鋭角であれば特に制限されないが、ここでは燃焼気
流の広がり角度と同じ約60゜としてある。また、案内始
端部14はピストン５が上死点あるいはその近傍に位置す
るときの燃焼気流を略漏れなく受け入れるように形成さ
れておればよく、例えば第１図ないし第３図に示すよう
にピストン５が上死点あるいはその近傍に位置するとき
に噴口７にこれの軸心方向から対向する位置に配置する
ことができるほか、図示はしないが噴口７に主燃焼室軸
心方向に対向する位置に配置することもできる。
この凹部11の案内始端部14と先端部15との間の途中部
にはこれの全幅に亘って、第１図及び第３図に示すよう
に燃焼気流をシリンダヘッド４側に偏向させる凸部16が
形成される。この凸部16は平面視において案内始端部14
を中心とする円弧状に形成してもよく、また、凹部11を
横断する直線状に形成してもよい。ここでは、燃焼気流
が主燃焼室内１内でできるだけ多量の空気と混合される
ように、凸部16を平面視において案内始端部14を中心と
する円弧状に、凹部11の両側縁間の全部にわたって形成
してある。尚、第２図の１点鎖線は凸部16の中心線を示
している。
にはこれの全幅に亘って、第１図及び第３図に示すよう
に燃焼気流をシリンダヘッド４側に偏向させる凸部16が
形成される。この凸部16は平面視において案内始端部14
を中心とする円弧状に形成してもよく、また、凹部11を
横断する直線状に形成してもよい。ここでは、燃焼気流
が主燃焼室内１内でできるだけ多量の空気と混合される
ように、凸部16を平面視において案内始端部14を中心と
する円弧状に、凹部11の両側縁間の全部にわたって形成
してある。尚、第２図の１点鎖線は凸部16の中心線を示
している。
上記のように構成されたピストン５によれば、ピスト
ン５が上死点あるいはその近傍に位置する間に噴口７か
ら噴射される燃焼気流は凹部11の案内始端部14に向かっ
て噴射され、凹部11に案内されて凹部11内で第２図の矢
印ａに示すように扇形に広がりながら主燃焼室１の噴口
７とは反対側に向かって進む。つまり、ピストン５が上
死点あるいはその近傍に位置する間に燃焼気流は凹部11
によって噴射方向を制限され、主燃焼室１の噴口７とは
反対側に、しかも、適当に横方向に広がるように流れる
ので、燃焼気流と主燃焼室１内の噴口７とは反対側の多
量の空気とを効率よく混合させて空気利用率及び出力を
高めるとともに、主燃焼室１の噴口７側への燃焼気流の
噴射量を少なくしてカーボンや青白煙の発生を防止でき
ることになるのである。そして、燃焼気流は凹部11内を
案内始端部14から先端部15に向かって進行する間に凸部
16によってシリンダヘッド４側に偏向され、その一部分
が主燃焼室１の噴口７とは反対側に到達する前に第２図
に矢印ｂで示すように凹部11によって制限される範囲よ
りも横方向に広がって主燃焼室１の周面に到達し、そこ
から主燃焼室１の周面に沿って噴口７側に還流する。こ
れにより、高速化あるいは高圧縮比化を図ったときに燃
料気流が到達し難くなる主燃焼室１内の部分に十分な燃
料が供給され、空気利用率が一層高められ、出力を一層
高めることができるのである。
ン５が上死点あるいはその近傍に位置する間に噴口７か
ら噴射される燃焼気流は凹部11の案内始端部14に向かっ
て噴射され、凹部11に案内されて凹部11内で第２図の矢
印ａに示すように扇形に広がりながら主燃焼室１の噴口
７とは反対側に向かって進む。つまり、ピストン５が上
死点あるいはその近傍に位置する間に燃焼気流は凹部11
によって噴射方向を制限され、主燃焼室１の噴口７とは
反対側に、しかも、適当に横方向に広がるように流れる
ので、燃焼気流と主燃焼室１内の噴口７とは反対側の多
量の空気とを効率よく混合させて空気利用率及び出力を
高めるとともに、主燃焼室１の噴口７側への燃焼気流の
噴射量を少なくしてカーボンや青白煙の発生を防止でき
ることになるのである。そして、燃焼気流は凹部11内を
案内始端部14から先端部15に向かって進行する間に凸部
16によってシリンダヘッド４側に偏向され、その一部分
が主燃焼室１の噴口７とは反対側に到達する前に第２図
に矢印ｂで示すように凹部11によって制限される範囲よ
りも横方向に広がって主燃焼室１の周面に到達し、そこ
から主燃焼室１の周面に沿って噴口７側に還流する。こ
れにより、高速化あるいは高圧縮比化を図ったときに燃
料気流が到達し難くなる主燃焼室１内の部分に十分な燃
料が供給され、空気利用率が一層高められ、出力を一層
高めることができるのである。
尚、ピストン５が上死点あるいはその近傍にある時に
噴射された燃焼気流の一部分は例えば第３図の矢印ｃで
示すように、ピストン５が上死点から下降する間に噴口
７から噴射される後続の燃焼気流（矢印ｄで示す）によ
ってもう一度ピストン５側に向け変えられることにより
主燃焼室１内で言わば宙返りして主燃焼室１の噴口７と
は反対側の周縁部に到達することになり、燃焼気流が一
層効率よく主燃焼室１内の多量の空気と混合され、空気
利用率及び出力を一層高められる。また、ピストン５が
一定以上下降すれば燃焼気流は噴口７によって規制され
る方向に末広がり状に噴射されて反対側の周縁部に到達
し、更に主燃焼室１の周面に沿って噴口７側に流れて主
燃焼室１の噴口７側の空気とも混合される。その結果、
燃焼気流が主燃焼室１内全体にわたる多量の空気と混合
され、空気利用率及び出力が一層高められるのである。
噴射された燃焼気流の一部分は例えば第３図の矢印ｃで
示すように、ピストン５が上死点から下降する間に噴口
７から噴射される後続の燃焼気流（矢印ｄで示す）によ
ってもう一度ピストン５側に向け変えられることにより
主燃焼室１内で言わば宙返りして主燃焼室１の噴口７と
は反対側の周縁部に到達することになり、燃焼気流が一
層効率よく主燃焼室１内の多量の空気と混合され、空気
利用率及び出力を一層高められる。また、ピストン５が
一定以上下降すれば燃焼気流は噴口７によって規制され
る方向に末広がり状に噴射されて反対側の周縁部に到達
し、更に主燃焼室１の周面に沿って噴口７側に流れて主
燃焼室１の噴口７側の空気とも混合される。その結果、
燃焼気流が主燃焼室１内全体にわたる多量の空気と混合
され、空気利用率及び出力が一層高められるのである。
第９図は本発明の他の実施例に係る渦室式ディーゼル
エンジンのピストンの平面図であり、第10図はその周縁
案内溝の縦断面図である。
エンジンのピストンの平面図であり、第10図はその周縁
案内溝の縦断面図である。
この実施例では、上記の一実施例の構成に加えて両バ
ルブリセス12,13からピストン５の周縁にそって円弧状
に延びる周縁案内溝17が形成される。
ルブリセス12,13からピストン５の周縁にそって円弧状
に延びる周縁案内溝17が形成される。
この実施例によれば、凹部11を介して両バルブリセス
12,13に流入した燃焼気流が周縁案内溝17に案内されて
勢いよく主燃焼室１の噴口７側に流れるので、凹部11を
流れる燃焼気流の両側縁部やこの周縁案内溝17を流れる
燃焼気流に周囲の空気を多量に巻き込むことにより空気
利用率を更に高めることができ、主燃焼室１の周面に沿
う部分の空気利用率を一層高めることができる。また、
主燃焼室１全体にわたって均等に燃焼を進行させること
ができ、ピストン５の各部分に平均的に圧力が作用する
ので、ピストンの首振り現象が非常に起こり難くなり、
運転騒音を現象させることができる。
12,13に流入した燃焼気流が周縁案内溝17に案内されて
勢いよく主燃焼室１の噴口７側に流れるので、凹部11を
流れる燃焼気流の両側縁部やこの周縁案内溝17を流れる
燃焼気流に周囲の空気を多量に巻き込むことにより空気
利用率を更に高めることができ、主燃焼室１の周面に沿
う部分の空気利用率を一層高めることができる。また、
主燃焼室１全体にわたって均等に燃焼を進行させること
ができ、ピストン５の各部分に平均的に圧力が作用する
ので、ピストンの首振り現象が非常に起こり難くなり、
運転騒音を現象させることができる。
尚、上記の各実施例では、トップ面10にバルブリセス
12,13が形成されているが、本発明はバルブリセス12,13
を有しないピストンにも適用できる。
12,13が形成されているが、本発明はバルブリセス12,13
を有しないピストンにも適用できる。
第１図は本発明の一実施例に係るピストンを装着した渦
室式ディーゼルエンジンの要部の縦断面図、第２図はそ
のピストンの平面図、第３図はそのピストンにより形成
される主燃焼室内の燃料気流を示す模式図、第４図は上
記エンジンの噴口の模式図、第５図ないし第８図はそれ
ぞれ噴口の変形例を示す模式図、第９図は本発明の他の
実施例に係る渦室式ディーゼルエンジンのピストンの平
面図、第10図はその周縁案内溝の縦断面図である。 Ｅ……渦室式ディーゼルエンジン、１……主燃焼室、４
……シリンダヘッド、５……ピストン、６……渦室、７
……噴口、10……トップ面、11……凹部、14……案内始
端部、15……先端部、16……凸部。
室式ディーゼルエンジンの要部の縦断面図、第２図はそ
のピストンの平面図、第３図はそのピストンにより形成
される主燃焼室内の燃料気流を示す模式図、第４図は上
記エンジンの噴口の模式図、第５図ないし第８図はそれ
ぞれ噴口の変形例を示す模式図、第９図は本発明の他の
実施例に係る渦室式ディーゼルエンジンのピストンの平
面図、第10図はその周縁案内溝の縦断面図である。 Ｅ……渦室式ディーゼルエンジン、１……主燃焼室、４
……シリンダヘッド、５……ピストン、６……渦室、７
……噴口、10……トップ面、11……凹部、14……案内始
端部、15……先端部、16……凸部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−29513（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−20204（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−1823（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−59512（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】渦室（６）から噴口（７）を介して主燃焼
室（１）に噴射された燃焼気流が、主燃焼室（１）のシ
リンダヘッド（４）側端面の主燃焼室軸心から偏心した
位置に開口させた噴口（７）から、ピストン（５）側で
主燃焼室軸心方向に接近する傾斜方向に噴出され、か
つ、主燃焼室軸心の方向へ向かって横に末広がり状に噴
出されるように構成された、 渦室式ディーゼルエンジン（Ｅ）に使用される渦室式デ
ィーゼルエンジンのピストンにおいて、 該ピストン（５）のトップ面（10）に噴射案内用の凹部
（11）を形成し、この凹部（11）は上記噴口（７）に対
向する案内始端部（14）からピストン（５）の軸心の方
向へ向かって燃焼気流の中心線の両横へ末広がりとなる
扇形に形成し、 この凹部（11）の案内始端部（14）を深く、その先端部
（15）を浅く形成し、この案内始端部（14）はピストン
（５）のトップ面（10）の周縁から離れて位置させ、 この凹部（11）の案内始端部（14）と先端部（15）との
間の途中部にはこれの全幅に亘って、燃焼気流をシリン
ダヘッド（４）側に偏向させる凸部（16）を形成した ことを特徴とする、渦室式ディーゼルエンジンのピスト
ン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62261255A JP2596430B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 渦室式デイーゼルエンジンのピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62261255A JP2596430B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 渦室式デイーゼルエンジンのピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01104914A JPH01104914A (ja) | 1989-04-21 |
| JP2596430B2 true JP2596430B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=17359288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62261255A Expired - Lifetime JP2596430B2 (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 渦室式デイーゼルエンジンのピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2596430B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2838743B2 (ja) * | 1992-01-20 | 1998-12-16 | 株式会社クボタ | 副燃焼室式ディーゼルエンジンの燃焼室 |
| JPH06221161A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-09 | Kubota Corp | ディーゼルエンジンの副室式燃焼室 |
| JPH06330751A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Kubota Corp | 副燃焼室式エンジンの燃焼室 |
| JP3268341B2 (ja) * | 1993-06-25 | 2002-03-25 | 株式会社クボタ | 副燃焼室式ディーゼルエンジン |
| JP7079182B2 (ja) | 2018-10-26 | 2022-06-01 | 株式会社クボタ | 電子燃料噴射式ディーゼルエンジン |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5229513A (en) * | 1975-09-02 | 1977-03-05 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Diesel engine |
| JPS5420204A (en) * | 1977-07-18 | 1979-02-15 | Hino Motors Ltd | Piston of precombustion chamber type diersel engine |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62261255A patent/JP2596430B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01104914A (ja) | 1989-04-21 |
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