JP2602529Y2 - ディーゼルエンジンの燃焼室構造 - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃焼室構造Info
- Publication number
- JP2602529Y2 JP2602529Y2 JP1989112009U JP11200989U JP2602529Y2 JP 2602529 Y2 JP2602529 Y2 JP 2602529Y2 JP 1989112009 U JP1989112009 U JP 1989112009U JP 11200989 U JP11200989 U JP 11200989U JP 2602529 Y2 JP2602529 Y2 JP 2602529Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- combustion
- diesel engine
- wall
- injection nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はディーゼルエンジンの燃焼室構造に関し、さ
らに詳しくは直接噴射式の燃焼室の壁面構造に関する。
らに詳しくは直接噴射式の燃焼室の壁面構造に関する。
（従来の技術） 周知のようにディーゼルエンジンの燃焼室は、その構
造の一つとしてトロイダル燃焼室がある。
造の一つとしてトロイダル燃焼室がある。
上述したトロイダル燃焼室は、凹部の内壁面の角度、
所調リエントラント角が、ピストンの移動方向と平行す
る垂直線に対して０゜とされ、ピストン上面から底面に
向け垂直な壁面を形成されているものである。
所調リエントラント角が、ピストンの移動方向と平行す
る垂直線に対して０゜とされ、ピストン上面から底面に
向け垂直な壁面を形成されているものである。
（考案が解決しようとする課題） ところで、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれ
る成分として、「すす」を核とするパティキュレートや
NOxがあり、これら成分は、その排出量と上述したリエ
ントラント角との間に図３に示す関係がある。
る成分として、「すす」を核とするパティキュレートや
NOxがあり、これら成分は、その排出量と上述したリエ
ントラント角との間に図３に示す関係がある。
すなわち、上述した各成分の排出量は、燃焼室内での
燃焼状態に影響されるものであり、仮りに、燃焼室にお
ける燃料噴霧の拡散が良好に行なわれないと、一様な燃
焼が行なわれずに、パティキュレートの発生が顕著にな
り、また、例えば、一時に燃焼が集中すると高温となる
ことでNOxが発生しやすくなることより、拡散燃焼中の
燃料と空気の混合促進を図ることが望まれている。
燃焼状態に影響されるものであり、仮りに、燃焼室にお
ける燃料噴霧の拡散が良好に行なわれないと、一様な燃
焼が行なわれずに、パティキュレートの発生が顕著にな
り、また、例えば、一時に燃焼が集中すると高温となる
ことでNOxが発生しやすくなることより、拡散燃焼中の
燃料と空気の混合促進を図ることが望まれている。
そこで、本考案の目的は、燃焼用の空気の拡散を良好
にし、拡散燃焼期にも燃焼室内にスワール流を保持し、
有害成分の発生を防止するような燃焼室構造を得ること
にある。
にし、拡散燃焼期にも燃焼室内にスワール流を保持し、
有害成分の発生を防止するような燃焼室構造を得ること
にある。
（課題を解決するための手段） この目的を達成するため、本考案は、ディーゼルエン
ジンにおけるピストン上面に位置する燃焼室の構造であ
って、燃焼室の凹部内の内壁におけるピストン上面から
底面に至る外側に向けての傾斜角度であるリエントラン
ト角を20゜〜25゜とし、上記凹部内の中央部に円錐部を
突出し形成し、その頂部の高さを、燃焼室中央部に向け
突出する噴射ノズルの先端に近接する位置にまで高くす
ると共に、この円錐部の裾部が上記内壁の傾斜側壁の下
部と滑らかに接続するような傾斜面に設定され、上記噴
射ノズルの燃料噴霧を上記傾斜側壁に指向し且つ上記円
錐部の傾斜面に沿って噴霧することを特徴としている。
ジンにおけるピストン上面に位置する燃焼室の構造であ
って、燃焼室の凹部内の内壁におけるピストン上面から
底面に至る外側に向けての傾斜角度であるリエントラン
ト角を20゜〜25゜とし、上記凹部内の中央部に円錐部を
突出し形成し、その頂部の高さを、燃焼室中央部に向け
突出する噴射ノズルの先端に近接する位置にまで高くす
ると共に、この円錐部の裾部が上記内壁の傾斜側壁の下
部と滑らかに接続するような傾斜面に設定され、上記噴
射ノズルの燃料噴霧を上記傾斜側壁に指向し且つ上記円
錐部の傾斜面に沿って噴霧することを特徴としている。
（作用） 本考案では、上死点での円錐部の頂部を噴射ノズルに
近接する位置にまで突き出して、噴射ノズルの噴霧域と
円錐部の傾斜面とが干渉しない範囲で近接するように設
け、しかも、燃料噴霧を傾斜側壁に指向し且つ円錐部の
傾斜面に沿って噴霧するので、燃焼室内の空気利用率が
高くなり、大きな円錐状の突起無しのものに比べて燃焼
室の最大内径を比較的大きくでき，上死点における空気
流動を抑制でき、燃焼室内で局所的且つ爆発的に燃焼が
開始することを抑えることができ、しかも、燃焼室の最
大内径が比較的大きいので、燃料噴霧の燃焼室の側壁へ
の付着を低減できる。これに加え、比較的大きな円錐部
を備える燃焼室のリエントラント角を略20゜〜25゜とす
ることで、燃焼室に発生する上死点時の渦流（スワー
ル）のレベルを上死点後も活発に維持できるので、拡散
燃焼を促進できる。
近接する位置にまで突き出して、噴射ノズルの噴霧域と
円錐部の傾斜面とが干渉しない範囲で近接するように設
け、しかも、燃料噴霧を傾斜側壁に指向し且つ円錐部の
傾斜面に沿って噴霧するので、燃焼室内の空気利用率が
高くなり、大きな円錐状の突起無しのものに比べて燃焼
室の最大内径を比較的大きくでき，上死点における空気
流動を抑制でき、燃焼室内で局所的且つ爆発的に燃焼が
開始することを抑えることができ、しかも、燃焼室の最
大内径が比較的大きいので、燃料噴霧の燃焼室の側壁へ
の付着を低減できる。これに加え、比較的大きな円錐部
を備える燃焼室のリエントラント角を略20゜〜25゜とす
ることで、燃焼室に発生する上死点時の渦流（スワー
ル）のレベルを上死点後も活発に維持できるので、拡散
燃焼を促進できる。
（実施例） 以下、図１において、本考案実施例の詳細を説明す
る。
る。
図１は本考案実施例による燃焼室構造を示す要部断面
図である。
図である。
本実施例による燃焼室１は、平面視形状を円形とされ
た凹部で構成され、底面の中央部には、ピストン上面に
向け突出する円錐突起1Aが形成してある。
た凹部で構成され、底面の中央部には、ピストン上面に
向け突出する円錐突起1Aが形成してある。
そして、上述した燃焼室１における内壁1Bは、ピスト
ン上面から底面に至る傾斜角、所謂、リエントラント角
θを20゜〜25゜とされている。
ン上面から底面に至る傾斜角、所謂、リエントラント角
θを20゜〜25゜とされている。
すなわち、上述したリエントラント角の設定は、上死
点以降の燃焼室内の空気流動を活発化し、即ち、圧縮行
程で生じる渦流（スワール）を上死点以後の燃焼行程で
も高レベルに維持するためである。
点以降の燃焼室内の空気流動を活発化し、即ち、圧縮行
程で生じる渦流（スワール）を上死点以後の燃焼行程で
も高レベルに維持するためである。
また、上述した円錐突起1Aの頂部までの高さＨは、こ
の燃焼室の中央部に向け配置してある噴射ノズル（図示
されず）の噴射用噴孔からの燃料の噴霧を妨げない位置
で噴射ノズルの先端に近接する位置に達する高さとされ
ている。
の燃焼室の中央部に向け配置してある噴射ノズル（図示
されず）の噴射用噴孔からの燃料の噴霧を妨げない位置
で噴射ノズルの先端に近接する位置に達する高さとされ
ている。
このように、円錐突起1Aを噴射ノズル（図示されず）
の燃料の噴霧を妨げない位置まで突き出し形成したのは
次の各理由による。まず、燃料噴霧の噴射時、円錐突起
1Aの頂部の近傍位置での空気はさほど燃焼に関与してお
らず、この空気の有効利用を図るために、円錐突起1Aが
噴射ノズルの燃料噴霧を燃料と空気が活発に混合してい
る箇所へ円滑に導入させるための案内部とするためであ
る。更に、圧縮比が同一となるように燃焼室の容積を同
一とした場合、大きな円錐状の突起がある場合、大きな
円錐状の突起が無しのものと比べ、燃焼室の奥行きが深
く且つ広くなり、燃焼室の最大内径を大きくでき、燃焼
室内に吸気が押し込まれる際に、シリンダ内の空気流動
の持つ角運動量が保存され、燃焼室の最大内径が大きい
ほどその空気流動の流速が遅くなりスワール数も少なく
なるためである なお、図１中、破線で示す範囲は燃料の噴射範囲を示
している。
の燃料の噴霧を妨げない位置まで突き出し形成したのは
次の各理由による。まず、燃料噴霧の噴射時、円錐突起
1Aの頂部の近傍位置での空気はさほど燃焼に関与してお
らず、この空気の有効利用を図るために、円錐突起1Aが
噴射ノズルの燃料噴霧を燃料と空気が活発に混合してい
る箇所へ円滑に導入させるための案内部とするためであ
る。更に、圧縮比が同一となるように燃焼室の容積を同
一とした場合、大きな円錐状の突起がある場合、大きな
円錐状の突起が無しのものと比べ、燃焼室の奥行きが深
く且つ広くなり、燃焼室の最大内径を大きくでき、燃焼
室内に吸気が押し込まれる際に、シリンダ内の空気流動
の持つ角運動量が保存され、燃焼室の最大内径が大きい
ほどその空気流動の流速が遅くなりスワール数も少なく
なるためである なお、図１中、破線で示す範囲は燃料の噴射範囲を示
している。
本実施例は以上のような構造であるから、燃焼室内の
空気流動は、通常、図２に示すように、リエントラント
角がない場合、あるいは逆に外に向かって広がるような
燃焼室の場合と異なり燃焼室内に維持される。従って、
円錐突起1Aの近傍位置から底面に向け案内された燃料
は、噴射直後から最も空気の流動が活発な位置に達する
ことになるので、着火性が良くなり、しかも、空気の流
速が速いことから燃料が燃焼室内に拡散することも相侯
って、燃焼を一部に集中させることなく燃焼室全域にわ
たって拡散燃焼を促進でき、パティキュレートの発生を
低減できる。しかも、円錐突起1Aが大きな円錐状の突起
なしのものに比べて上死点における空気流動を抑制する
ことができ、局所的且つ爆発的に燃焼が開始する予混合
燃焼の発生を抑えるよう機能するので、NOｘの低減を図
ることができる。
空気流動は、通常、図２に示すように、リエントラント
角がない場合、あるいは逆に外に向かって広がるような
燃焼室の場合と異なり燃焼室内に維持される。従って、
円錐突起1Aの近傍位置から底面に向け案内された燃料
は、噴射直後から最も空気の流動が活発な位置に達する
ことになるので、着火性が良くなり、しかも、空気の流
速が速いことから燃料が燃焼室内に拡散することも相侯
って、燃焼を一部に集中させることなく燃焼室全域にわ
たって拡散燃焼を促進でき、パティキュレートの発生を
低減できる。しかも、円錐突起1Aが大きな円錐状の突起
なしのものに比べて上死点における空気流動を抑制する
ことができ、局所的且つ爆発的に燃焼が開始する予混合
燃焼の発生を抑えるよう機能するので、NOｘの低減を図
ることができる。
（考案の効果） 本考案によれば、上死点で噴射ノズルに近接する位置
にまで突き出す比較的大きな円錐部を設けたので燃焼室
の最大内径を比較的大きくでき、しかも、燃焼室のリエ
ントラント角を略20゜〜25゜としたので、燃焼前期の燃
料噴霧が燃焼室外に流出することを規制し、燃焼後期の
燃焼ガスの燃焼室外への流出を規制することがなく、拡
散燃焼期にも燃焼室内に渦流（スワール）を保持でき
る。このため、燃料噴霧の燃焼室側壁への付着を低減で
き、上死点近傍における燃焼前期の燃料噴霧の燃焼室外
への流出を抑制するので、未燃HC、即ち、黒煙の発生を
低減でき、特に、燃焼室に発生する渦流（スワール）の
レベルを上死点後も活発に維持でき、燃焼室内で局所的
且つ爆発的に燃焼が開始することを抑えることができ、
NOxの低減を図ることができ、しかも、燃焼後期の燃焼
ガスの拡散を図れ、燃焼室外への流出を促進できるの
で、燃料着火後の拡散燃焼を促進させ、パティキュレー
ト等の末燃焼物の排出を低滅させることができる。
にまで突き出す比較的大きな円錐部を設けたので燃焼室
の最大内径を比較的大きくでき、しかも、燃焼室のリエ
ントラント角を略20゜〜25゜としたので、燃焼前期の燃
料噴霧が燃焼室外に流出することを規制し、燃焼後期の
燃焼ガスの燃焼室外への流出を規制することがなく、拡
散燃焼期にも燃焼室内に渦流（スワール）を保持でき
る。このため、燃料噴霧の燃焼室側壁への付着を低減で
き、上死点近傍における燃焼前期の燃料噴霧の燃焼室外
への流出を抑制するので、未燃HC、即ち、黒煙の発生を
低減でき、特に、燃焼室に発生する渦流（スワール）の
レベルを上死点後も活発に維持でき、燃焼室内で局所的
且つ爆発的に燃焼が開始することを抑えることができ、
NOxの低減を図ることができ、しかも、燃焼後期の燃焼
ガスの拡散を図れ、燃焼室外への流出を促進できるの
で、燃料着火後の拡散燃焼を促進させ、パティキュレー
ト等の末燃焼物の排出を低滅させることができる。
第１図は本考案実施例による燃焼室の構造を示す要部断
面図、第２図は従来の燃焼室構造を示す第１図相当の要
部断面図、第３図は排気ガス成分の排出状態を説明する
ための線図である。 １…燃焼室、1A…円錐突起、1B…内壁、θ…リエントラ
ント角。
面図、第２図は従来の燃焼室構造を示す第１図相当の要
部断面図、第３図は排気ガス成分の排出状態を説明する
ための線図である。 １…燃焼室、1A…円錐突起、1B…内壁、θ…リエントラ
ント角。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 纐纈 晋 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 (72)考案者 中川 智視 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 (72)考案者 鈴木 哲生 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 特開 昭51−123409（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−73518（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−68127（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−194529（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−141629（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】ディーゼルエンジンにおけるピストン上面
に位置する燃焼室の構造であって、燃焼室の凹部内の内
壁におけるピストン上面から底面に至る外側に向けての
傾斜角度であるリエントラント角を20゜〜25゜とし、上
記凹部内の中央部に円錐部を突出し形成し、その頂部の
高さを、燃焼室中央部に向け突出する噴射ノズルの先端
に近接する位置にまで高くすると共に、この円錐部の裾
部が上記内壁の傾斜側壁の下部と滑らかに接続するよう
な傾斜面に設定され、上記噴射ノズルの燃料噴霧を上記
傾斜側壁に指向し且つ上記円錐部の傾斜面に沿って噴霧
することを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼室構
造。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989112009U JP2602529Y2 (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | ディーゼルエンジンの燃焼室構造 |
| US07/564,158 US5099809A (en) | 1989-08-09 | 1990-08-08 | Combustion chamber for a diesel engine |
| DE199090115335T DE412552T1 (de) | 1989-08-09 | 1990-08-09 | Brennraum fuer diesel-brennkraftmaschine. |
| DE69007899T DE69007899T2 (de) | 1989-08-09 | 1990-08-09 | Brennraum für Diesel-Brennkraftmaschine. |
| KR1019900012247A KR940006054B1 (ko) | 1989-08-09 | 1990-08-09 | 디이젤엔진의 연소실 |
| EP90115335A EP0412552B1 (en) | 1989-08-09 | 1990-08-09 | Combustion chamber for a Diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989112009U JP2602529Y2 (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | ディーゼルエンジンの燃焼室構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0351137U JPH0351137U (ja) | 1991-05-17 |
| JP2602529Y2 true JP2602529Y2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=31660463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989112009U Expired - Lifetime JP2602529Y2 (ja) | 1989-08-09 | 1989-09-25 | ディーゼルエンジンの燃焼室構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2602529Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2925603A1 (fr) * | 2007-12-19 | 2009-06-26 | Renault Sas | Chambre de combustion pour moteur thermique suralimente a injection directe |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51123409A (en) * | 1975-04-07 | 1976-10-28 | Isuzu Motors Ltd | Construction of combustion chamber |
| JPH0450464Y2 (ja) * | 1986-05-13 | 1992-11-27 |
-
1989
- 1989-09-25 JP JP1989112009U patent/JP2602529Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0351137U (ja) | 1991-05-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |