JP3224721B2 - 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼装置 - Google Patents

直接噴射式ディーゼル機関の燃焼装置

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JP3224721B2
JP3224721B2 JP26351795A JP26351795A JP3224721B2 JP 3224721 B2 JP3224721 B2 JP 3224721B2 JP 26351795 A JP26351795 A JP 26351795A JP 26351795 A JP26351795 A JP 26351795A JP 3224721 B2 JP3224721 B2 JP 3224721B2
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洋 中川
裕司 小田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00—Pistons 
    • F02F3/26—Pistons  having combustion chamber in piston head
    • 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
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直接噴射式ディーゼ
ル機関の燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の直接噴射式ディーゼル機関
の燃焼室の縦断面図であり、図３は同燃焼室の平面図を
示す。図において０１は燃焼室、０２はピストン、０３
がシリンダヘッド、０４は燃料噴射弁、０８はシリンダ
ライナである。
【０００３】ピストン０２の中央に円筒形の燃焼室０１
が凹設され、シリンダヘッド０３に取り付けられた多噴
孔を有する燃料噴射弁０４によって燃焼室中央上部より
燃焼室壁面方向に向けて燃料を放射状に噴射し、噴射さ
れた燃料噴霧０５は周囲空気との混合過程を経ながら発
達し、更に燃焼室側壁面との衝突を利用し、燃料と空気
との混合をはかりながら燃焼させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置では燃料噴射弁０４から噴射された燃焼噴霧０５は燃
焼室側壁に衝突後は、その一部が燃焼室底面に沿って燃
焼室中心方向へ発達するため、燃焼室底壁面に集った燃
料噴霧０５は空気との接触が制限され、混合気の形成が
不十分となり、燃焼不良、排気濃度増大の一原因となっ
ている。
【０００５】本発明の目的は従来装置の課題を解消し、
低排煙で燃焼効率の良好な直接噴射式ディーゼル機関の
燃焼装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る直接噴射式
ディーゼル機関の燃焼装置は、ピストンの頂面に凹設さ
れた燃焼室を有し、前記燃焼室へ燃料と空気とを直接噴
射する燃料・空気噴射弁を有する燃焼装置において；前
記燃焼室底面の中央部に円錐状の突起部を有する燃焼室
と；燃料噴射ポンプから送られた燃料の圧力波により針
弁がリフトして開弁し、燃料噴孔から前記燃焼室へ燃料
を噴射すると同時に、前記針弁の開動作により高圧空気
供給ラインと連通する空気噴射通路を前記針弁の軸線上
に設け、燃料噴射時前記燃焼室の円錐状の前記突起部の
中心に向けて該高圧空気通路より前記高圧空気を噴射す
るように開孔する燃料・空気噴射弁とを有してなること
を特徴としている。
【０００７】本発明は前記のように構成したので、次の
ような作用を呈する。燃料が燃料ポンプから燃料噴射弁
へ送られその圧力波により針弁が針弁押えばねの付勢力
に抗して上方へ押上げられ、燃料噴孔から燃焼室側壁面
に向って燃料噴射が始まると同時に、針弁と同軸に穿設
された高圧空気通路６ｆとあらかじめシリンダ内圧力以
上に加圧された高圧空気溜り部６ｂとが連通し、空気噴
孔より燃焼室底面中央部に設けられた円錐状の突起物１
ｂに向って空気が噴射される。
【０００８】燃焼室側壁面に衝突した燃料噴霧の一部は
燃焼室底面に沿って燃焼室中心部へ発達するが、同時に
燃焼室中央上部から噴射された高圧空気は燃焼室中心部
に設けられた円錐状の突起物の壁面の中心から外部へ流
動し、燃焼室底面部における燃料と前記空気とが正面衝
突して混合が促進される。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下図１を参照し本発明の実施の
形態を説明する。 ［第１実施形態］燃料・空気噴射弁６の中心部に位置す
る針弁６ａの上部外周部に位置する高圧空気溜め部６ｂ
まではあらかじめシリンダ内圧縮圧力以上に加圧された
高圧空気が常に供給されている。
【００１０】図示しない燃料噴射ポンプからの燃料圧送
が開始され始めると、その圧力波は燃料・空気噴射弁６
内の燃料油路６ｃをへて針弁６ａのシート部６ｄに作用
し、同針弁上部に設けられた針弁押えばね６ｅの付勢力
に打勝つと、針弁６ａがリフトし、燃料噴孔６ｇから燃
料が燃焼室１の側壁面１ａに向って高圧で噴射される。
【００１１】一方、該針弁６ａがリフトすると同時に、
該高圧溜め部６ｂと針弁内に針弁６ａと同心に穿設され
た高圧空気通路６ｆとが連通し、燃焼室底面中央部に設
けられた円錐状突起物１ｂの中心に向って高圧空気が噴
射される。
【００１２】燃焼室側壁面１ａに衝突した燃料噴霧５の
一部は、燃焼室底面に沿って燃焼室中心側へ発達すると
同時に、燃焼室中央上部の空気噴孔６ｈから噴射された
空気噴流７は、燃焼室底面中央部の円錐状突起物１ｂに
衝突後、該突起物壁面の中心から外周部へ沿って流動し
てゆき、燃焼室底面部における燃料噴霧と、前記空気噴
流７とが正面衝突して両者の混合が促進される。
【００１３】
【発明の効果】本発明に係る直接噴射式ディーゼル機関
の燃焼装置は前記の通り構成したので、燃料噴霧５と同
時に同一燃料・空気噴射弁６から燃焼室底部に空気噴流
７を供給することにより、燃焼室底面部の領域で燃料と
空気との混合気形成が促進され、低黒煙で高効率な燃焼
が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る直接噴射式ディー
ゼル機関の燃焼装置の構成図。
【図２】従来例の図１応当図。
【図３】図２のIII −III 断面図。
【符号の説明】
１…燃焼室、１ａ…燃焼室側面図、１ｂ…円錐状突起
物、２…ピストン、３…シリンダヘッド、０４…従来の
燃料噴射弁、５…燃料噴霧、６…燃料・空気噴射弁、６
ａ…針弁、６ｂ…高圧空気溜り部、６ｃ…燃料油路、６
ｄ…針弁シート部、６ｅ…針弁押えばね、６ｆ…高圧空
気通路、６ｇ…燃料噴孔、６ｈ…空気噴孔、７…空気噴
流、０８…シリンダライナ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 61/10 Ｆ０２Ｍ 61/10 Ｇ 61/14 ３１０ 61/14 ３１０Ｄ 61/18 ３２０ 61/18 ３２０Ｚ ３６０ ３６０Ｇ (56)参考文献 特開 平７−189700（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−19061（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−87869（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−64433（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−21265（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−166269（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 23/06 F02F 3/28 F02M 61/10 F02M 61/14 F02M 61/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ピストンの頂面に凹設された燃焼室を有
    し、前記燃焼室へ燃料と空気とを直接噴射する燃料・空
    気噴射弁を有する燃焼装置において；前記燃焼室底面の
    中央部に円錐状の突起部を有する燃焼室と；燃料噴射ポ
    ンプから送られた燃料の圧力波により針弁がリフトして
    開弁し、燃料噴孔から前記燃焼室へ燃料を噴射すると同
    時に、前記針弁の開動作により高圧空気供給ラインと連
    通する空気噴射通路を前記針弁の軸線上に設け、燃料噴
    射時前記燃焼室の円錐状の前記突起部の中心に向けて該
    高圧空気通路より前記高圧空気を噴射するように開孔す
    る燃料・空気噴射弁とを有してなる直接噴射式ディーゼ
    ル機関の燃焼装置。
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