JP2727808B2 - 直噴式内燃機関の燃焼室 - Google Patents
直噴式内燃機関の燃焼室Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ピストン頂部に形成さ
れる燃焼室の形状を改良した直噴式内燃機関の燃焼室に
関する。
れる燃焼室の形状を改良した直噴式内燃機関の燃焼室に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図２、図３に示すようにピストン３の頂
部に下部内周が窪んだ燃焼室４を形成し、その形状によ
り強い空気流を生じさせ、噴霧燃料とのミキシングの改
善を図り、スモークの低減を狙った直噴式内燃機関の燃
焼室は既に知られている（実開昭54-134809 号公報、実
開昭61-116125号公報、特開平1-190915号公報等）。
部に下部内周が窪んだ燃焼室４を形成し、その形状によ
り強い空気流を生じさせ、噴霧燃料とのミキシングの改
善を図り、スモークの低減を狙った直噴式内燃機関の燃
焼室は既に知られている（実開昭54-134809 号公報、実
開昭61-116125号公報、特開平1-190915号公報等）。
【０００３】図２の燃焼室においては、燃焼室４の入口
６に垂直の直線部１１が設けられ、この直線部１１の下
方に窪み部８が形成されているので、良好な性能を得よ
うとする場合には、燃料噴射ノズル５により直線部１１
と窪み部８とが交わるＡ点付近を狙って燃料を噴霧する
必要がある。
６に垂直の直線部１１が設けられ、この直線部１１の下
方に窪み部８が形成されているので、良好な性能を得よ
うとする場合には、燃料噴射ノズル５により直線部１１
と窪み部８とが交わるＡ点付近を狙って燃料を噴霧する
必要がある。
【０００４】しかし、噴霧角度のばらつきによりＡ点よ
りも上方に燃料を噴霧した場合には、矢印ｘで示すよう
にピストン３上部の隙間部（シリンダヘッドとピストン
の間）への燃料の吹きこぼれを生じ、スモークとＨＣの
悪化を招き、またＡ点よりも下方に燃料を噴霧した場合
には、矢印ｙで示すような下向きの流れにより燃焼室４
下部に噴霧が偏り、スモークの悪化を招く問題がある。
りも上方に燃料を噴霧した場合には、矢印ｘで示すよう
にピストン３上部の隙間部（シリンダヘッドとピストン
の間）への燃料の吹きこぼれを生じ、スモークとＨＣの
悪化を招き、またＡ点よりも下方に燃料を噴霧した場合
には、矢印ｙで示すような下向きの流れにより燃焼室４
下部に噴霧が偏り、スモークの悪化を招く問題がある。
【０００５】一方、図３の燃焼室においては、燃焼室の
入口に凸状の第１の燃料反射面１２が形成され、この第
１の燃料反射面１２と下方の窪み部８との間には凹状の
第２の燃料反射面１３が形成されている。
入口に凸状の第１の燃料反射面１２が形成され、この第
１の燃料反射面１２と下方の窪み部８との間には凹状の
第２の燃料反射面１３が形成されている。
【０００６】しかし、この燃焼室においては、やはり噴
霧角度のばらつきにより性能が敏感に変化してしまう問
題があるばかりでなく、第２の燃料反射面１３に対する
燃料の衝突角度θが小さいので、壁面への燃料の付着が
多くなり、ＨＣの生成が多くなる問題がある。
霧角度のばらつきにより性能が敏感に変化してしまう問
題があるばかりでなく、第２の燃料反射面１３に対する
燃料の衝突角度θが小さいので、壁面への燃料の付着が
多くなり、ＨＣの生成が多くなる問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記燃焼室はいずれも
スキッシュ流により燃焼室内に強い乱れを発生させよう
としているが、マクロ的には２つの渦流ｘ，ｙによるも
のであり、その乱れの発生ゾーンが狭いことが、噴霧角
度のばらつきに対して弱いことの一要因であると考えら
れる。
スキッシュ流により燃焼室内に強い乱れを発生させよう
としているが、マクロ的には２つの渦流ｘ，ｙによるも
のであり、その乱れの発生ゾーンが狭いことが、噴霧角
度のばらつきに対して弱いことの一要因であると考えら
れる。
【０００８】そこで、本発明の目的は、噴霧角度のばら
つきによる性能の変化を小さく抑えることができ、スモ
ークおよびＨＣの低減が図れる直噴式内燃機関の燃焼室
を提供することにある。
つきによる性能の変化を小さく抑えることができ、スモ
ークおよびＨＣの低減が図れる直噴式内燃機関の燃焼室
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ピストンの頂部に、底部中央に隆起部が形
成されてドーナッツ状に窪まされた窪み部を設け、該窪
み部に、当該窪み部より縮径して形成された円筒状の直
線状部を略垂直に接続し、該直線状部のピストン頂面の
開口端に、当該開口端をさらに縮径して径方向内方に延
出された棚部を設け、該棚部下方から上記窪み部上方へ
至る領域に、ピストンが上死点に至る際に燃焼室内に巻
き込まれたスキッシュ流により乱れの発生ゾーンを形成
し、且つピストン上死点位置で上記直線状部と上記窪み
部との接続部に向けて燃料を噴霧する燃料噴射ノズルを
設けたことを特徴とする。
に本発明は、ピストンの頂部に、底部中央に隆起部が形
成されてドーナッツ状に窪まされた窪み部を設け、該窪
み部に、当該窪み部より縮径して形成された円筒状の直
線状部を略垂直に接続し、該直線状部のピストン頂面の
開口端に、当該開口端をさらに縮径して径方向内方に延
出された棚部を設け、該棚部下方から上記窪み部上方へ
至る領域に、ピストンが上死点に至る際に燃焼室内に巻
き込まれたスキッシュ流により乱れの発生ゾーンを形成
し、且つピストン上死点位置で上記直線状部と上記窪み
部との接続部に向けて燃料を噴霧する燃料噴射ノズルを
設けたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】上記構成によれば、燃焼室の開口部に形成され
た棚部、直線状部および窪み部によって、棚部下方から
窪み部上方へ至る領域に、ピストンが上死点に至る際に
燃焼室内に巻き込まれたスキッシュ流に乱れが与えら
れ、その後ピストン上死点位置にてその乱れの発生ゾー
ンである直線状部と窪み部との接続部に向けて燃料噴射
ノズルから燃料が噴霧されるので、噴霧燃料と空気との
ミキシングが良好になる。 具体的には、シリンダ内を往
復動するピストンが上死点に至る際、燃焼室内に巻き込
まれたスキッシュ流が例えば窪み部と直線状部とにより
上下に分流されると共に、棚部に沿って別のスキッシュ
流が巻き込まれる。そして、これら分流された各スキッ
シュ流および別のスキッシュ流により、棚部下方から上
記窪み部上方へ至る領域に、乱れの発生ゾーンが生成さ
れる。 また、ピストンが上死点位置にある状態で、直線
状部と窪み部との接続部に向けて燃料を噴霧する燃料噴
射ノズルを設けているので、燃料の噴射期間中にこの乱
れの発生ゾーンに向けて燃料が噴霧されることとなり、
もって噴射燃料と空気とが良好にミキシングされ、噴霧
角度のばらつきによる性能の変化が小さくなる。
た棚部、直線状部および窪み部によって、棚部下方から
窪み部上方へ至る領域に、ピストンが上死点に至る際に
燃焼室内に巻き込まれたスキッシュ流に乱れが与えら
れ、その後ピストン上死点位置にてその乱れの発生ゾー
ンである直線状部と窪み部との接続部に向けて燃料噴射
ノズルから燃料が噴霧されるので、噴霧燃料と空気との
ミキシングが良好になる。 具体的には、シリンダ内を往
復動するピストンが上死点に至る際、燃焼室内に巻き込
まれたスキッシュ流が例えば窪み部と直線状部とにより
上下に分流されると共に、棚部に沿って別のスキッシュ
流が巻き込まれる。そして、これら分流された各スキッ
シュ流および別のスキッシュ流により、棚部下方から上
記窪み部上方へ至る領域に、乱れの発生ゾーンが生成さ
れる。 また、ピストンが上死点位置にある状態で、直線
状部と窪み部との接続部に向けて燃料を噴霧する燃料噴
射ノズルを設けているので、燃料の噴射期間中にこの乱
れの発生ゾーンに向けて燃料が噴霧されることとなり、
もって噴射燃料と空気とが良好にミキシングされ、噴霧
角度のばらつきによる性能の変化が小さくなる。
【００１１】また、燃焼室の入口において半径方向内方
に突出した棚部により噴霧燃料の吹きこぼれが防止され
ると共に、噴霧燃料が衝突する直線部が略垂直に形成さ
れていて燃料の衝突角度が大きいため、スモーク及びＨ
Ｃの低減が図れる。
に突出した棚部により噴霧燃料の吹きこぼれが防止され
ると共に、噴霧燃料が衝突する直線部が略垂直に形成さ
れていて燃料の衝突角度が大きいため、スモーク及びＨ
Ｃの低減が図れる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
て詳述する。
【００１３】図１において、１は直噴式内燃機関である
ディーゼルエンジンのシリンダで、このシリンダ１の頂
部には図示しないガスケットを介してシリンダヘッド２
が気密に取付けられている。
ディーゼルエンジンのシリンダで、このシリンダ１の頂
部には図示しないガスケットを介してシリンダヘッド２
が気密に取付けられている。
【００１４】上記シリンダ１内には往復動するピストン
３が嵌挿され、このピストン３の頂部には下部内周がド
ーナッツ状に窪んでいる凹状の燃焼室４が形成され、シ
リンダヘッド２にはその燃焼室４内に燃料を噴霧する燃
料噴射用多噴孔ノズル５が挿着されている。
３が嵌挿され、このピストン３の頂部には下部内周がド
ーナッツ状に窪んでいる凹状の燃焼室４が形成され、シ
リンダヘッド２にはその燃焼室４内に燃料を噴霧する燃
料噴射用多噴孔ノズル５が挿着されている。
【００１５】上記燃焼室４の壁面において、燃焼室４の
入口６には半径方向内方に突出した棚部７が形成され、
この棚部７と燃焼室下部の窪み部８との間には略垂直
（ピストンの軸方向に沿った）な直線部９が形成されて
いる。
入口６には半径方向内方に突出した棚部７が形成され、
この棚部７と燃焼室下部の窪み部８との間には略垂直
（ピストンの軸方向に沿った）な直線部９が形成されて
いる。
【００１６】このように構成された燃焼室４によれば、
ピストン３が上死点に至るに際して燃焼室４内の窪み部
８と直線部９とにスキッシュ流の分流ａ，ｂが発生する
と共に、棚部７付近にも強いスキッシュ流ｃが発生する
ようになるため、乱れの発生ゾーンが燃焼室４の入口６
から底部１０まで広く拡大される。そのため、噴霧燃料
と空気の良好なミキシングが得られると共に、噴霧角度
のばらつきによる性能の変化を小さく抑えることができ
る。
ピストン３が上死点に至るに際して燃焼室４内の窪み部
８と直線部９とにスキッシュ流の分流ａ，ｂが発生する
と共に、棚部７付近にも強いスキッシュ流ｃが発生する
ようになるため、乱れの発生ゾーンが燃焼室４の入口６
から底部１０まで広く拡大される。そのため、噴霧燃料
と空気の良好なミキシングが得られると共に、噴霧角度
のばらつきによる性能の変化を小さく抑えることができ
る。
【００１７】また、燃焼室４の入口６には半径方向内方
に突出した棚部７が形成されており、この棚部７により
噴霧燃料の吹きこぼれを防止することができるため、ス
モークおよびＨＣの低減が図れる。更に、噴霧燃料が衝
突する直線部９が略垂直に形成されており、燃料の衝突
角度θが大きいため、壁面への燃料の付着が少なくな
り、ＨＣの低減が図れる。
に突出した棚部７が形成されており、この棚部７により
噴霧燃料の吹きこぼれを防止することができるため、ス
モークおよびＨＣの低減が図れる。更に、噴霧燃料が衝
突する直線部９が略垂直に形成されており、燃料の衝突
角度θが大きいため、壁面への燃料の付着が少なくな
り、ＨＣの低減が図れる。
【００１８】なお、燃焼室４の平面形状は円形、あるい
は四角のような多角形でもよい。燃焼室の平面形状が四
角形である場合には、縦横両方向からの乱れにより空気
流の乱れが強調されるため、噴霧燃料と空気の更に良好
なミキシングが得られる。
は四角のような多角形でもよい。燃焼室の平面形状が四
角形である場合には、縦横両方向からの乱れにより空気
流の乱れが強調されるため、噴霧燃料と空気の更に良好
なミキシングが得られる。
【００１９】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、燃焼室の
開口部に形成された棚部下方から窪み部上方へ至る領域
に、ピストンが上死点に至る際に燃焼室内に巻き込まれ
たスキッシュ流による乱れの発生ゾーンが広く生成さ
れ、その後、ピストン上死点位置にてその乱れの発生ゾ
ーンである直線状部と窪み部との接続部に向けて燃料噴
射ノズルから燃料を噴霧するので、噴霧燃料と空気との
良好なミキシングが得られると共に、噴霧角度のばらつ
きによる性能の変化を小さく抑えることができる。ま
た、棚部によって噴霧燃料の吹きこぼれが防止され、噴
霧燃料が衝突する直線状部が略垂直で衝突角度が大きい
ため、スモークおよびＨＣの低減が図れる。
開口部に形成された棚部下方から窪み部上方へ至る領域
に、ピストンが上死点に至る際に燃焼室内に巻き込まれ
たスキッシュ流による乱れの発生ゾーンが広く生成さ
れ、その後、ピストン上死点位置にてその乱れの発生ゾ
ーンである直線状部と窪み部との接続部に向けて燃料噴
射ノズルから燃料を噴霧するので、噴霧燃料と空気との
良好なミキシングが得られると共に、噴霧角度のばらつ
きによる性能の変化を小さく抑えることができる。ま
た、棚部によって噴霧燃料の吹きこぼれが防止され、噴
霧燃料が衝突する直線状部が略垂直で衝突角度が大きい
ため、スモークおよびＨＣの低減が図れる。
【図１】本発明の一実施例を示す直噴式内燃機関の断面
図である。
図である。
【図２】従来の直噴式内燃機関の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図３】従来の直噴式内燃機関の他の例を示す断面図で
ある。
ある。
３ ピストン ４ 燃焼室 ６ 入口 ７ 棚部 ８ 窪み部 ９ 直線部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−306220（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−173310（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−190915（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−75512（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭54−134809（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−69605（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−75512（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】 ピストンの頂部に、底部中央に隆起部が
形成されてドーナッツ状に窪まされた窪み部を設け、該
窪み部に、当該窪み部より縮径して形成された円筒状の
直線状部を略垂直に接続し、該直線状部のピストン頂面
の開口端に、当該開口端をさらに縮径して径方向内方に
延出された棚部を設け、該棚部下方から上記窪み部上方
へ至る領域に、ピストンが上死点に至る際に燃焼室内に
巻き込まれたスキッシュ流により乱れの発生ゾーンを形
成し、且つピストン上死点位置で上記直線状部と上記窪
み部との接続部に向けて燃料を噴霧する燃料噴射ノズル
を設けたことを特徴とする直噴式内燃機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212115A JP2727808B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 直噴式内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212115A JP2727808B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 直噴式内燃機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552113A JPH0552113A (ja) | 1993-03-02 |
| JP2727808B2 true JP2727808B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=16617125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3212115A Expired - Fee Related JP2727808B2 (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 直噴式内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727808B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004536992A (ja) * | 2001-07-23 | 2004-12-09 | インターナショナル エンジン インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 燃焼室 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151198A (en) * | 1975-06-09 | 1976-12-25 | Ncr Co | Indicator for cash registers |
| JPS5329658A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-20 | Hitachi Ltd | Surplus liquid recovery unit |
| JPS57171274A (en) * | 1981-04-16 | 1982-10-21 | Hitachi Ltd | Variation time measuring device for electric waveform |
| JPS5975512U (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-22 | 日産自動車株式会社 | 直接噴射式デイ−ゼルエンジン |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP3212115A patent/JP2727808B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004536992A (ja) * | 2001-07-23 | 2004-12-09 | インターナショナル エンジン インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 燃焼室 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0552113A (ja) | 1993-03-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |