JPH0131006B2 - - Google Patents
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- JPH0131006B2 JPH0131006B2 JP57205572A JP20557282A JPH0131006B2 JP H0131006 B2 JPH0131006 B2 JP H0131006B2 JP 57205572 A JP57205572 A JP 57205572A JP 20557282 A JP20557282 A JP 20557282A JP H0131006 B2 JPH0131006 B2 JP H0131006B2
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- sleeve
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- nozzle
- piston
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/14—Arrangements of injectors with respect to engines; Mounting of injectors
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B75/12—Other methods of operation
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- F02B23/066—Details related to the fuel injector or the fuel spray the injector being located substantially off-set from the cylinder centre axis
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は圧縮点火又は火花点火による空気圧縮
直接噴射式内燃機関であつて、ピストンが回転対
称的な燃焼室を備えており、流入する燃焼空気に
燃焼室縦軸線を中心とする回転運動が与えられ、
燃料が、中心からずれて燃焼室開口縁の近くでシ
リンダヘツドの孔内に燃焼室軸線に対して斜めに
配置された噴射ノズルを介して、回転する燃焼空
気へ向かつて１噴流を成して燃焼室内へ噴射さ
れ、これによつて燃焼室壁に燃料膜が形成され、
さらに、噴射ノズルの噴射口が、ピストンの上死
点でピストン頂面を含む平面の下方に位置して燃
焼室内に突入する形式のものに関する。
直接噴射式内燃機関であつて、ピストンが回転対
称的な燃焼室を備えており、流入する燃焼空気に
燃焼室縦軸線を中心とする回転運動が与えられ、
燃料が、中心からずれて燃焼室開口縁の近くでシ
リンダヘツドの孔内に燃焼室軸線に対して斜めに
配置された噴射ノズルを介して、回転する燃焼空
気へ向かつて１噴流を成して燃焼室内へ噴射さ
れ、これによつて燃焼室壁に燃料膜が形成され、
さらに、噴射ノズルの噴射口が、ピストンの上死
点でピストン頂面を含む平面の下方に位置して燃
焼室内に突入する形式のものに関する。
燃焼室壁を燃料で濡らす形式で作業するこの種
の内燃機関はすでに公知である。この内燃機関の
利点は特に燃費がよいこと、排ガスの濁りが少な
いこと及び回転が滑らかであることにある。他面
においてアイドリング、低回転数範囲及び低負荷
範囲では、これに必要なわずかな噴射量をほぼじ
かに燃焼空気と混合すると、排ガスの質が一層改
善される（白煙及び青煙の発生の減少及び不燃焼
の炭化水素の減少）ことも知られている。この処
置が効果的な理由は、これらの範囲では、膜状に
付着した燃料の十分迅速な気化に要する燃焼壁温
度が生じておらず、燃料を燃焼室壁に付着する形
式では不完全な混合気調製ひいては不完全燃焼が
生じるからである。これに対して、高回転数範囲
及び高負荷範囲では燃焼室壁に燃料を付着させる
形式が極めて効果的である。
の内燃機関はすでに公知である。この内燃機関の
利点は特に燃費がよいこと、排ガスの濁りが少な
いこと及び回転が滑らかであることにある。他面
においてアイドリング、低回転数範囲及び低負荷
範囲では、これに必要なわずかな噴射量をほぼじ
かに燃焼空気と混合すると、排ガスの質が一層改
善される（白煙及び青煙の発生の減少及び不燃焼
の炭化水素の減少）ことも知られている。この処
置が効果的な理由は、これらの範囲では、膜状に
付着した燃料の十分迅速な気化に要する燃焼壁温
度が生じておらず、燃料を燃焼室壁に付着する形
式では不完全な混合気調製ひいては不完全燃焼が
生じるからである。これに対して、高回転数範囲
及び高負荷範囲では燃焼室壁に燃料を付着させる
形式が極めて効果的である。
アイドリング、低回転数範囲及び低負荷範囲で
空気に混合される燃料は、ノズル孔を通過した後
では貫通力のわずかな霧となるため、回転する空
気流によつて簡単に吹流されて、燃焼室壁に、ピ
ストン頂面とシリンダヘツドとの間の隙間内に、
又はくびれた燃焼室ではくびれた壁に付着してし
まう。燃料がこのような比較的低温の個所に付着
すると、やはり排ガスの質の悪化、特に不燃焼の
炭化水素が生じる。
空気に混合される燃料は、ノズル孔を通過した後
では貫通力のわずかな霧となるため、回転する空
気流によつて簡単に吹流されて、燃焼室壁に、ピ
ストン頂面とシリンダヘツドとの間の隙間内に、
又はくびれた燃焼室ではくびれた壁に付着してし
まう。燃料がこのような比較的低温の個所に付着
すると、やはり排ガスの質の悪化、特に不燃焼の
炭化水素が生じる。
高回転数及び高負荷範囲で大きな貫通力を有す
るように形成された燃料噴流でも、噴射の始めと
終りではやはりわずかな霧状の燃料を生ぜしめ
る。この霧状の燃料は、低回転数におけるよりも
著しく、高速回転するガスによつて吹流されて、
主としてシリンダヘツドとピストン頂面との間の
隙間内に搬ばれる。さらに、この高速回転するガ
スは上死点の直後に、燃焼室からシリンダヘツド
とピストン頂面との間の次第に大きくなるギヤツ
プ内へ高速で流入するさいに、噴射の終りの方で
生じた霧状及び滴状の燃料を連行する。シリンダ
ヘツドとピストン頂面との間に流入した燃料は燃
焼過程に参加せず、燃焼室内に拡がる炎のフロン
トによつて捉えられず、自己着火によつて衝撃的
に燃焼する。そのさい、この霧状の燃料は、極め
て近くに位置する、ピストン頂面及びシリンダヘ
ツドの表面へ侵食作用を与える。
るように形成された燃料噴流でも、噴射の始めと
終りではやはりわずかな霧状の燃料を生ぜしめ
る。この霧状の燃料は、低回転数におけるよりも
著しく、高速回転するガスによつて吹流されて、
主としてシリンダヘツドとピストン頂面との間の
隙間内に搬ばれる。さらに、この高速回転するガ
スは上死点の直後に、燃焼室からシリンダヘツド
とピストン頂面との間の次第に大きくなるギヤツ
プ内へ高速で流入するさいに、噴射の終りの方で
生じた霧状及び滴状の燃料を連行する。シリンダ
ヘツドとピストン頂面との間に流入した燃料は燃
焼過程に参加せず、燃焼室内に拡がる炎のフロン
トによつて捉えられず、自己着火によつて衝撃的
に燃焼する。そのさい、この霧状の燃料は、極め
て近くに位置する、ピストン頂面及びシリンダヘ
ツドの表面へ侵食作用を与える。
本発明の課題は、冒頭に述べた内燃機関におい
て、噴射ノズルのための良好な熱保護を達成する
と共に、良好な混合気調製並びに良好な排ガス組
成を得ることにある。
て、噴射ノズルのための良好な熱保護を達成する
と共に、良好な混合気調製並びに良好な排ガス組
成を得ることにある。
この課題を解決した本発明の要旨は、噴射ノズ
ルが、端面側で開いたスリーブによつて〓間を以
て取囲まれており、このスリーブが噴射ノズルの
噴射口を越えて突出しており、かつ、このスリー
ブが長手方向のスリツトを備えて弾性的に噴射ノ
ズルのノズルボデイのための孔内に挿入されてお
り、かつ、スリーブの軸方向に延びる部分領域が
完全にシリンダヘツドによつて覆われており、こ
の領域内にスリーブの前記スリツトが設けられて
いることにある。
ルが、端面側で開いたスリーブによつて〓間を以
て取囲まれており、このスリーブが噴射ノズルの
噴射口を越えて突出しており、かつ、このスリー
ブが長手方向のスリツトを備えて弾性的に噴射ノ
ズルのノズルボデイのための孔内に挿入されてお
り、かつ、スリーブの軸方向に延びる部分領域が
完全にシリンダヘツドによつて覆われており、こ
の領域内にスリーブの前記スリツトが設けられて
いることにある。
この構成によつて本発明の課題が簡単に解決さ
れる。噴射過程時に噴射ノズルの噴射口が燃焼室
内へ突入することによつて、燃料はピストン頂面
とシリンダヘツドとの間に達しない。回転する空
気によつて吹流された燃料は、有利にも、突出し
た下方のスリーブ壁に付着し、しかもこの下方の
スリーブ壁領域が著しく高温となるため、迅速に
気化する。その上、このスリーブによつて、噴射
ノズルが過熱から保護されるとともに、燃焼室内
へ噴射ノズルが深く突入していることによつて生
じる惧れのあるノズル孔内の炭化現象が完全に回
避される。スリーブが隙間をおいてノズル体を取
囲んでいるので、このスリーブによつて噴射ノズ
ルの上方部分と下方部分とに過度の温度差が生じ
ない。要するにこのスリーブは、混合気調製の改
善のために、吹き流された燃料を捕捉する手段と
して機能するとともに、噴射ノズルの熱に対する
保護手段としても機能する。スリーブに設けた縦
スリツトは、スリーブ内の温度分布が非対称的で
あつても、スリーブと低温のシリンダヘツドとが
応力なしに良好に接触できるようにするために役
立つ。これによつて、スリーブ若しくはシリンダ
ヘツドに生じる惧れのある亀裂及び破損が回避さ
れる。噴射ノズルとスリーブとの間の隙間は、時
の経過につれて炭素によつて充てんされる。この
充てんされた炭素は断面材として作用して熱に対
する保護の一助となる。
れる。噴射過程時に噴射ノズルの噴射口が燃焼室
内へ突入することによつて、燃料はピストン頂面
とシリンダヘツドとの間に達しない。回転する空
気によつて吹流された燃料は、有利にも、突出し
た下方のスリーブ壁に付着し、しかもこの下方の
スリーブ壁領域が著しく高温となるため、迅速に
気化する。その上、このスリーブによつて、噴射
ノズルが過熱から保護されるとともに、燃焼室内
へ噴射ノズルが深く突入していることによつて生
じる惧れのあるノズル孔内の炭化現象が完全に回
避される。スリーブが隙間をおいてノズル体を取
囲んでいるので、このスリーブによつて噴射ノズ
ルの上方部分と下方部分とに過度の温度差が生じ
ない。要するにこのスリーブは、混合気調製の改
善のために、吹き流された燃料を捕捉する手段と
して機能するとともに、噴射ノズルの熱に対する
保護手段としても機能する。スリーブに設けた縦
スリツトは、スリーブ内の温度分布が非対称的で
あつても、スリーブと低温のシリンダヘツドとが
応力なしに良好に接触できるようにするために役
立つ。これによつて、スリーブ若しくはシリンダ
ヘツドに生じる惧れのある亀裂及び破損が回避さ
れる。噴射ノズルとスリーブとの間の隙間は、時
の経過につれて炭素によつて充てんされる。この
充てんされた炭素は断面材として作用して熱に対
する保護の一助となる。
熱に対する保護のために円筒形のスリーブをノ
ズル軸部の周りに配置してシリンダヘツド若しく
はノズル保持体に固定し、そのさいこのスリーブ
を全体的に又は部分的にノズル突出部の円筒形の
頚部に圧迫して当付けることはすでに公知である
（西独国特許第873011号参照）。この公知噴射ノズ
ルは、燃焼室の上方で燃焼室の中央に配置された
直冷式の噴射ノズルである。このスリーブの欠点
は、スリーブがノズル体に接触していることによ
つて、ノズル体にまで、少なくともその上部範囲
にまで熱が伝達されることにある。同様に、運転
時にはこの範囲でスリーブに応力が生じ、これが
スリーブの亀裂を招く。さらに別の欠点は、ノズ
ルと保護スリーブとを挿入して固定することがで
きるためにはシリンダヘツドに比較的大直径のノ
ズル孔を形成しなければならないことにある。こ
の手段は、この公知噴射ノズルがすでに述べた如
く燃焼室の上方でその中央に配置された直冷式の
噴射ノズルであるために、この公知装置において
はさしたる重要な意味を有しない。しかし、燃焼
室縦軸線に対して斜めに、燃焼室開口の縁の近く
に偏心的に配置された噴射ノズルを備え、この噴
射ノズルから低温のシリンダヘツド表面を介して
熱を排出しなければならないような本願発明で
は、構造上の理由で、大きな直径のノズル孔を形
成することは不都合である。さらにこの公知噴射
ノズルでは、ノズル突出部の先端が燃焼室内へ突
入しているが、何故そのような構成になつている
のかは西独国特許第873011号明細書に開示がな
い。この公知例の如き中央に配置された噴射ノズ
ルにおいては、シリンダヘツドとピストン頂面と
の間の隙間内へ燃料が吹流されるという問題は距
りが大きいために実際的ではないので、燃焼室内
へ噴射ノズルが突入しているのには別の目的があ
ると推定される。
ズル軸部の周りに配置してシリンダヘツド若しく
はノズル保持体に固定し、そのさいこのスリーブ
を全体的に又は部分的にノズル突出部の円筒形の
頚部に圧迫して当付けることはすでに公知である
（西独国特許第873011号参照）。この公知噴射ノズ
ルは、燃焼室の上方で燃焼室の中央に配置された
直冷式の噴射ノズルである。このスリーブの欠点
は、スリーブがノズル体に接触していることによ
つて、ノズル体にまで、少なくともその上部範囲
にまで熱が伝達されることにある。同様に、運転
時にはこの範囲でスリーブに応力が生じ、これが
スリーブの亀裂を招く。さらに別の欠点は、ノズ
ルと保護スリーブとを挿入して固定することがで
きるためにはシリンダヘツドに比較的大直径のノ
ズル孔を形成しなければならないことにある。こ
の手段は、この公知噴射ノズルがすでに述べた如
く燃焼室の上方でその中央に配置された直冷式の
噴射ノズルであるために、この公知装置において
はさしたる重要な意味を有しない。しかし、燃焼
室縦軸線に対して斜めに、燃焼室開口の縁の近く
に偏心的に配置された噴射ノズルを備え、この噴
射ノズルから低温のシリンダヘツド表面を介して
熱を排出しなければならないような本願発明で
は、構造上の理由で、大きな直径のノズル孔を形
成することは不都合である。さらにこの公知噴射
ノズルでは、ノズル突出部の先端が燃焼室内へ突
入しているが、何故そのような構成になつている
のかは西独国特許第873011号明細書に開示がな
い。この公知例の如き中央に配置された噴射ノズ
ルにおいては、シリンダヘツドとピストン頂面と
の間の隙間内へ燃料が吹流されるという問題は距
りが大きいために実際的ではないので、燃焼室内
へ噴射ノズルが突入しているのには別の目的があ
ると推定される。
噴射開始若しくは噴射終了時のピストン頂面と
シリンダヘツドとの間隔と、燃焼室内への噴射ノ
ズルの突入の深さとの間に関係があるため（ピス
トンとシリンダヘツドとの間隔は内燃機関の行程
に依存している）、本発明の有利な１実施例では、
燃焼室内への噴射口の突入深さが−鉛直方向で測
つて−定格回転数及び全負荷における燃料噴射終
了時点でのピストン頂面の位置と、上死点におけ
るピストン頂面の位置との間隔に少なくとも等し
い。換言すれば、噴射終了時において噴射ノズル
の噴射口がピストン頂面と同じ高さのところに位
置する。噴射口はその位置より下つていてもよい
が、その位置より上つていてはならない。
シリンダヘツドとの間隔と、燃焼室内への噴射ノ
ズルの突入の深さとの間に関係があるため（ピス
トンとシリンダヘツドとの間隔は内燃機関の行程
に依存している）、本発明の有利な１実施例では、
燃焼室内への噴射口の突入深さが−鉛直方向で測
つて−定格回転数及び全負荷における燃料噴射終
了時点でのピストン頂面の位置と、上死点におけ
るピストン頂面の位置との間隔に少なくとも等し
い。換言すれば、噴射終了時において噴射ノズル
の噴射口がピストン頂面と同じ高さのところに位
置する。噴射口はその位置より下つていてもよい
が、その位置より上つていてはならない。
噴射終了時における過程がピストン頂面の侵食
の発生に重大な意味を有していることはすでに説
明した。要するに、定格回転数及び全負荷におけ
る噴射終了を、噴射口の突入深さを規定するため
の尺度とみなすことができる。この位置は多くの
場合、排ガスエミツシヨンのためにも最適であ
り、この排ガスエミツシヨンには特に低負荷及び
低回転数において考虜が払われなければならな
い。その場合、噴射時間は短く、噴射開始及び噴
射終了は上死点に近く、さらに、ガス運動（回転
運動及び流出運動）は、これがエンジン回転数に
比例しているので著しく小さい。
の発生に重大な意味を有していることはすでに説
明した。要するに、定格回転数及び全負荷におけ
る噴射終了を、噴射口の突入深さを規定するため
の尺度とみなすことができる。この位置は多くの
場合、排ガスエミツシヨンのためにも最適であ
り、この排ガスエミツシヨンには特に低負荷及び
低回転数において考虜が払われなければならな
い。その場合、噴射時間は短く、噴射開始及び噴
射終了は上死点に近く、さらに、ガス運動（回転
運動及び流出運動）は、これがエンジン回転数に
比例しているので著しく小さい。
スリーブが0.5乃至2.0mmだけ噴射口を超えて突
出していると特別良い結果が得られる。スリーブ
がこれ以上突出すると、燃焼空気の回転が妨げら
れる。
出していると特別良い結果が得られる。スリーブ
がこれ以上突出すると、燃焼空気の回転が妨げら
れる。
スリーブのスリツト幅が、取付時の冷却状態で
0.5乃至２mmであり、かつスリーブの外径が（取
付け前の）自由状態でシリンダヘツドのノズル孔
の直径の1.0乃至1.3倍であるのが効果的である。
このようにすれば、縦スリツトを備えたスリーブ
が良好に弾性変形するのでノズル孔内へのスリー
ブの取付け若しくは挿入が簡単である。
0.5乃至２mmであり、かつスリーブの外径が（取
付け前の）自由状態でシリンダヘツドのノズル孔
の直径の1.0乃至1.3倍であるのが効果的である。
このようにすれば、縦スリツトを備えたスリーブ
が良好に弾性変形するのでノズル孔内へのスリー
ブの取付け若しくは挿入が簡単である。
ノズル保持体のところでスリーブにカラーを設
けることができる。このカラーによつて、スリー
ブの挿入位置が規定され、シリンダ内へのスリー
ブの滑落が阻止される。
けることができる。このカラーによつて、スリー
ブの挿入位置が規定され、シリンダ内へのスリー
ブの滑落が阻止される。
縦スリツトを、シリンダヘツドによつて完全に
覆われるスリーブ範囲に設けるのが有利である。
このようにすれば、燃料がこの縦スリツトを通つ
て危険な領域へ侵入しない。スリーブの下方範囲
（シリンダヘツド底部範囲）に形成されたシリン
ダヘツド突端が、シリンダヘツドから突出したス
リーブ部分の不都合な熱的変形によつて著しく負
荷されない。特にこの個所での煤発生の危険若し
くはこの突端の焼損が回避される。
覆われるスリーブ範囲に設けるのが有利である。
このようにすれば、燃料がこの縦スリツトを通つ
て危険な領域へ侵入しない。スリーブの下方範囲
（シリンダヘツド底部範囲）に形成されたシリン
ダヘツド突端が、シリンダヘツドから突出したス
リーブ部分の不都合な熱的変形によつて著しく負
荷されない。特にこの個所での煤発生の危険若し
くはこの突端の焼損が回避される。
次に図示の実施例につき本発明を具体的に説明
する。
する。
第１図はピストン６に設けた球状の燃焼室７を
示し、この燃焼室はシリンダヘツド５へ向かつて
狭められた頚部を有しており、この頚部のところ
には、スパウト状に形成されて斜めに燃焼室７内
へ開口した接続通路７ａが設けられている。この
接続通路７ａを延長したところにはシリンダヘツ
ド５に燃料噴射ノズル２（以下噴射ノズルとい
う）が配置されている。この噴射ノズル２はスリ
ーブ４によつて隙間１６をおいて取囲まれてお
り、噴射ノズル２の噴射口２ａはシリンダヘツド
底面５ａの平面より下方に位置している。スリー
ブ４は端面で開いておりかつ縦スリツトを備えて
おり、この縦スリツトのスリツト幅ｓ（第２図参
照）は、取付時の冷却状態で0.5乃至2.0mmであ
る。スリーブ４の外径は自由状態では、シリンダ
ヘツド５のノズル孔１１の直径ｄの最大で1.3倍
であり、有利には1.1倍である。スリーブ４の直
径を大きくする理由は、スリーブ４の外面をシリ
ンダヘツドのノズル孔壁に十分に接触させるため
である。このようにすれば、スリーブ４に伝達さ
れた熱が良好に低温のシリンダヘツド壁へ排出さ
れる。
示し、この燃焼室はシリンダヘツド５へ向かつて
狭められた頚部を有しており、この頚部のところ
には、スパウト状に形成されて斜めに燃焼室７内
へ開口した接続通路７ａが設けられている。この
接続通路７ａを延長したところにはシリンダヘツ
ド５に燃料噴射ノズル２（以下噴射ノズルとい
う）が配置されている。この噴射ノズル２はスリ
ーブ４によつて隙間１６をおいて取囲まれてお
り、噴射ノズル２の噴射口２ａはシリンダヘツド
底面５ａの平面より下方に位置している。スリー
ブ４は端面で開いておりかつ縦スリツトを備えて
おり、この縦スリツトのスリツト幅ｓ（第２図参
照）は、取付時の冷却状態で0.5乃至2.0mmであ
る。スリーブ４の外径は自由状態では、シリンダ
ヘツド５のノズル孔１１の直径ｄの最大で1.3倍
であり、有利には1.1倍である。スリーブ４の直
径を大きくする理由は、スリーブ４の外面をシリ
ンダヘツドのノズル孔壁に十分に接触させるため
である。このようにすれば、スリーブ４に伝達さ
れた熱が良好に低温のシリンダヘツド壁へ排出さ
れる。
重要な点は、スリーブ４が噴射ノズル２の噴射
口２ａを超えて突出していることである。突出量
は0.5乃至2.0mmであり、有利には、1.0mmである。
口２ａを超えて突出していることである。突出量
は0.5乃至2.0mmであり、有利には、1.0mmである。
ピストン６の上死点位置（第１図）では、噴射
口２ａ及びスリーブ４のひずめ状の下部分が燃焼
室７内へ突入する。燃焼室７内への噴射口２ａの
鉛直方向で測つた突入深さａは、−定格回転数及
び全負荷に関連して−燃料噴射終了時におけるピ
ストン頂面６ａの位置と、上死点におけるピスト
ン頂面の位置との間隔に少なくとも等しい。
口２ａ及びスリーブ４のひずめ状の下部分が燃焼
室７内へ突入する。燃焼室７内への噴射口２ａの
鉛直方向で測つた突入深さａは、−定格回転数及
び全負荷に関連して−燃料噴射終了時におけるピ
ストン頂面６ａの位置と、上死点におけるピスト
ン頂面の位置との間隔に少なくとも等しい。
排ガス組成の改善も望まれる場合には（特に乗
用車のような軽量の自動車の低負荷範囲）、噴射
口をさらに深く燃焼室内へ突入させることもでき
る。突入深さａは、噴射開始時若しくは噴射開始
と噴射終了との間の値におけるピストンの距たり
に依存して決定される。
用車のような軽量の自動車の低負荷範囲）、噴射
口をさらに深く燃焼室内へ突入させることもでき
る。突入深さａは、噴射開始時若しくは噴射開始
と噴射終了との間の値におけるピストンの距たり
に依存して決定される。
第１図に示す実施例では、ノズル軸線１が噴射
口軸線に合致している。しかし、このことは必ず
しも必要でない。ノズル保持体３のところに、ス
リーブ４がカラー４ａを備えており、これによつ
てスリーブ４は所定位置に固定される。
口軸線に合致している。しかし、このことは必ず
しも必要でない。ノズル保持体３のところに、ス
リーブ４がカラー４ａを備えており、これによつ
てスリーブ４は所定位置に固定される。
第３図は上死点後若しくは噴射終了へ向つたピ
ストン６の位置を示す。第３図から判るように、
噴射された燃料主噴流８の周りに霧状の燃料９若
しくはエネルギのない燃料滴が存在し、この霧状
の燃料は、回転する空気１７によつて、有利に高
温のスリーブ壁のひづめ状の部分に付着して気化
する。矢印１５は上死点後に生じる半径方向のガ
ス運動を示す。
ストン６の位置を示す。第３図から判るように、
噴射された燃料主噴流８の周りに霧状の燃料９若
しくはエネルギのない燃料滴が存在し、この霧状
の燃料は、回転する空気１７によつて、有利に高
温のスリーブ壁のひづめ状の部分に付着して気化
する。矢印１５は上死点後に生じる半径方向のガ
ス運動を示す。
一般に、この半径方向のガス運動はピストンヘ
ツド若しくはシリンダ頂面の侵食の原因となる。
なんとなれば、噴射終了へ向かつて生じる霧状若
しくは滴状の燃料がこの半径方向のガス運動によ
つてシリンダヘツドとピストン頂面との間に連行
されるからである。ところが本発明では、噴射終
了時に噴射口２ａが少なくともピストン頂面６ａ
と同じ高さに位置している（又は場合によつては
ピストン頂面より下方に位置する）ので、前述の
欠点が生じない。このことは同様に上死点前の噴
射開始の場合にも当てはまる。しかしそのさいに
は多くの場合、噴射ノズル２の噴射口２ａはピス
トン頂面６ａより上方に位置している。しかし、
この場合には、高速で燃焼室内へ流入する圧縮流
によつて、ピストン頂面６ａとシリンダヘツド５
との間の隙間内への燃料の吹流されが著しく阻止
される。
ツド若しくはシリンダ頂面の侵食の原因となる。
なんとなれば、噴射終了へ向かつて生じる霧状若
しくは滴状の燃料がこの半径方向のガス運動によ
つてシリンダヘツドとピストン頂面との間に連行
されるからである。ところが本発明では、噴射終
了時に噴射口２ａが少なくともピストン頂面６ａ
と同じ高さに位置している（又は場合によつては
ピストン頂面より下方に位置する）ので、前述の
欠点が生じない。このことは同様に上死点前の噴
射開始の場合にも当てはまる。しかしそのさいに
は多くの場合、噴射ノズル２の噴射口２ａはピス
トン頂面６ａより上方に位置している。しかし、
この場合には、高速で燃焼室内へ流入する圧縮流
によつて、ピストン頂面６ａとシリンダヘツド５
との間の隙間内への燃料の吹流されが著しく阻止
される。
第４図にはクランク角に依存したピストン運動
を示す放物線１３が示されている。例えば燃料噴
射が上死点前の26゜で開始され、上死点後12゜で終
るとすれば、全負荷時の噴射時間全体は二重矢印
１０で示される。噴射終了時にはピストン頂面が
シリンダヘツド隙間５ｂから距離ａだけ離れてい
る。この距離ａは、ピストンが上死点に在るとき
に燃焼室内へ突入する噴射口２ａの突入深さに相
当する。例えばこの突入深さａは約1.3mmであり、
スリーブ４は噴射口２ａを超えて約１mm突出して
いる。噴射孔の軸線を符号１２で示す。
を示す放物線１３が示されている。例えば燃料噴
射が上死点前の26゜で開始され、上死点後12゜で終
るとすれば、全負荷時の噴射時間全体は二重矢印
１０で示される。噴射終了時にはピストン頂面が
シリンダヘツド隙間５ｂから距離ａだけ離れてい
る。この距離ａは、ピストンが上死点に在るとき
に燃焼室内へ突入する噴射口２ａの突入深さに相
当する。例えばこの突入深さａは約1.3mmであり、
スリーブ４は噴射口２ａを超えて約１mm突出して
いる。噴射孔の軸線を符号１２で示す。
スリーブ４の存在によつて噴射ノズルのために
シリンダヘツドに大径の孔を形成する必要はな
い。むしろ、噴射ノズル頚部が若干細く形成され
る。噴射ノズル頚部のこの材料軽減は（比較的小
さな接触面及び内側の燃料流によつて）、燃料ノ
ズルの温度軽減を自動的に生ぜしめる。
シリンダヘツドに大径の孔を形成する必要はな
い。むしろ、噴射ノズル頚部が若干細く形成され
る。噴射ノズル頚部のこの材料軽減は（比較的小
さな接触面及び内側の燃料流によつて）、燃料ノ
ズルの温度軽減を自動的に生ぜしめる。
第１図は本発明の１実施例の主要部をピストン
の上死点位置で示す断面図、第２図は第１図の
−線に沿つた断面図、第３図は第１図に示す実
施例の主要部をピストンの上死点後の位置で示す
断面図及び第４図は第１図に示す実施例のノズル
噴射口の位置とピストン運動との関係を示した説
明図である。 １……噴射ノズル軸線、２……燃料噴射ノズ
ル、２ａ……噴射口、３……ノズル保持体、４…
…スリーブ、４ａ……カラー、５……シリンダヘ
ツド、５ａ……シリンダヘツド底面、５ｂ……シ
リンダヘツド隙間、６……ピストン、６ａ……ピ
ストン頂面、７……燃料室、７ａ……接続通路、
８……燃料主噴流、９……霧状の燃料、１０……
二重矢印、１１……ノズル孔、１３……ピストン
運動を示す放物線、１６……隙間。
の上死点位置で示す断面図、第２図は第１図の
−線に沿つた断面図、第３図は第１図に示す実
施例の主要部をピストンの上死点後の位置で示す
断面図及び第４図は第１図に示す実施例のノズル
噴射口の位置とピストン運動との関係を示した説
明図である。 １……噴射ノズル軸線、２……燃料噴射ノズ
ル、２ａ……噴射口、３……ノズル保持体、４…
…スリーブ、４ａ……カラー、５……シリンダヘ
ツド、５ａ……シリンダヘツド底面、５ｂ……シ
リンダヘツド隙間、６……ピストン、６ａ……ピ
ストン頂面、７……燃料室、７ａ……接続通路、
８……燃料主噴流、９……霧状の燃料、１０……
二重矢印、１１……ノズル孔、１３……ピストン
運動を示す放物線、１６……隙間。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧縮点火又は火花点火による空気圧縮直接噴
射式内燃機関であつて、ピストンが回転対称的な
燃焼室を備えており、流入する燃焼空気に燃焼室
縦軸線を中心とする回転運動が与えられ、燃料
が、中心からずれて燃焼室開口縁の近くでシリン
ダヘツドの孔内に燃焼室軸線に対して斜めに配置
された噴射ノズルを介して、回転する燃焼空気へ
向かつて１噴流を成して燃焼室内へ噴射され、こ
れによつて燃焼室壁に燃料膜が形成され、さら
に、噴射ノズルの噴射口が、ピストンの上死点で
ピストン頂面を含む平面の下方に位置して燃焼室
内に突入する形式のものにおいて、噴射ノズル２
が、端面側で開いたスリーブ４によつて〓間１６
を以て取囲まれており、このスリーブ４が噴射ノ
ズル２の噴射口２ａを越えて突出しており、か
つ、このスリーブ４が長手方向のスリツトを備え
て弾性的に噴射ノズルのノズルボデイのための孔
１１内に挿入されており、かつ、スリーブ４の軸
方向に延びる部分領域が完全にシリンダヘツド５
によつて覆われており、この領域内にスリーブ４
の前記スリツトが設けられていることを特徴とす
る空気圧縮直接噴射式内燃機関。 ２ スリツトを備えたスリーブ４の外径が自由状
態では噴射ノズルのノズルボデイのためにシリン
ダヘツド５に設けた孔１１の直径の1.0〜1.3倍で
ある特許請求の範囲第１項記載の空気圧縮直接噴
射式内燃機関。 ３ スリーブ４がノズル保持体３の領域内にカラ
ー４ａを備えている特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の空気圧縮直接噴射式内燃機関。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813147015 DE3147015A1 (de) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | Luftverdichtende, direkteinspritzende brennkraftmaschine |
| DE31470157 | 1981-11-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131307A JPS58131307A (ja) | 1983-08-05 |
| JPH0131006B2 true JPH0131006B2 (ja) | 1989-06-22 |
Family
ID=6147318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57205572A Granted JPS58131307A (ja) | 1981-11-27 | 1982-11-25 | 空気圧縮直接噴射式内燃機関 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4487178A (ja) |
| JP (1) | JPS58131307A (ja) |
| KR (1) | KR840002496A (ja) |
| CH (1) | CH659106A5 (ja) |
| DD (1) | DD212076A1 (ja) |
| DE (1) | DE3147015A1 (ja) |
| FR (1) | FR2517374B1 (ja) |
| GB (1) | GB2113297B (ja) |
| HU (1) | HU190045B (ja) |
| IT (1) | IT1154565B (ja) |
| RO (1) | RO85972B (ja) |
| SE (1) | SE456262B (ja) |
| SU (1) | SU1138051A3 (ja) |
| TR (1) | TR21664A (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2138884B (en) * | 1983-04-26 | 1987-02-18 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | I c engine fuel injection nozzle |
| JPS6056118A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-04-01 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 圧縮着火式直接噴射内燃機関 |
| JPS6275020A (ja) * | 1985-09-28 | 1987-04-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | デイ−ゼル機関の燃焼装置 |
| CH673683A5 (ja) * | 1987-07-01 | 1990-03-30 | Sulzer Ag | |
| JP2519979Y2 (ja) * | 1990-02-14 | 1996-12-11 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関用燃料噴射装置 |
| GB2326440A (en) * | 1997-06-18 | 1998-12-23 | Ford Global Tech Inc | Direct injection spark ignition engine |
| DE19838748B4 (de) * | 1998-08-26 | 2008-06-19 | Daimler Ag | Auf den Brennraum einer Brennkraftmaschine einspritzende Kraftstoffeinspritzdüse |
| DE19838755B4 (de) * | 1998-08-26 | 2006-11-09 | Daimlerchrysler Ag | Auf den Brennraum einer Brennkraftmaschine einspritzende Kraftstoffeinspritzdüse |
| DE10142299A1 (de) * | 2001-08-29 | 2003-04-17 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzsystem |
| JP5331633B2 (ja) * | 2009-09-17 | 2013-10-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 燃料噴射弁 |
| US20110114059A1 (en) * | 2009-11-17 | 2011-05-19 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Methods of optimizing combustion in a combustion chamber |
| DE102012216141A1 (de) * | 2012-09-12 | 2014-05-15 | Ford Global Technologies, Llc | Direkteinspritzende Brennkraftmaschine mit nach außen öffnender Einspritzdüse und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine |
| DE102015223605A1 (de) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | Robert Bosch Gmbh | Injektoranordnung mit Thermoschutzhülse |
| DE102015225055A1 (de) * | 2015-12-14 | 2017-06-14 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffinjektor |
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| US11898516B2 (en) | 2021-08-25 | 2024-02-13 | Caterpillar Inc. | Cylinder head having bore locations arranged for tight packaging of gas exchange and fuel system components |
| US11644000B2 (en) | 2021-08-25 | 2023-05-09 | Caterpillar Inc. | Fuel injector clamp assembly for offset clamping bolt and cylinder head assembly with same |
| US11608804B1 (en) | 2021-08-25 | 2023-03-21 | Caterpillar Inc. | Fuel injector having side-fitted fuel connector for tight packaging in top-feed fuel system |
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| DE1048072B (de) * | 1956-08-04 | 1958-12-31 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Luftverdichtende Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung |
| DE1211435B (de) * | 1957-07-06 | 1966-02-24 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Luftverdichtende, selbstzuendende Brennkraftmaschine |
| US2858814A (en) * | 1957-07-29 | 1958-11-04 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Fuel injection engine |
| GB1062174A (en) * | 1962-09-13 | 1967-03-15 | Augsberg Nuernberg A G Maschf | Improvements in and relating to internal combustion engines |
| US3195520A (en) * | 1963-04-03 | 1965-07-20 | Ford Motor Co | Internal combustion engine combustion chambers |
| JPS5842613Y2 (ja) * | 1977-04-30 | 1983-09-27 | ヤンマーディーゼル株式会社 | デイ−ゼル機関の燃料噴射ノズル |
| GB2094884A (en) * | 1981-03-12 | 1982-09-22 | Lucas Industries Ltd | Fuel injection for I.C. engine combustion chambers |
-
1981
- 1981-11-27 DE DE19813147015 patent/DE3147015A1/de active Granted
-
1982
- 1982-10-12 TR TR21664A patent/TR21664A/xx unknown
- 1982-10-22 FR FR8217698A patent/FR2517374B1/fr not_active Expired
- 1982-11-03 SE SE8206256A patent/SE456262B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-11-11 IT IT24189/82A patent/IT1154565B/it active
- 1982-11-23 SU SU823514499A patent/SU1138051A3/ru active
- 1982-11-24 CH CH6843/82A patent/CH659106A5/de not_active IP Right Cessation
- 1982-11-25 HU HU823798A patent/HU190045B/hu unknown
- 1982-11-25 JP JP57205572A patent/JPS58131307A/ja active Granted
- 1982-11-26 KR KR1019820005339A patent/KR840002496A/ko unknown
- 1982-11-26 US US06/444,792 patent/US4487178A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-11-26 DD DD82245258A patent/DD212076A1/de unknown
- 1982-11-27 RO RO109148A patent/RO85972B/ro unknown
- 1982-11-29 GB GB08233931A patent/GB2113297B/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Publication date |
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| RO85972A (ro) | 1985-03-15 |
| FR2517374A1 (fr) | 1983-06-03 |
| GB2113297A (en) | 1983-08-03 |
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| US4487178A (en) | 1984-12-11 |
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| DD212076A1 (de) | 1984-08-01 |
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| SE456262B (sv) | 1988-09-19 |
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