JPH0343620A - 直接噴射式ディーゼル機関 - Google Patents

直接噴射式ディーゼル機関

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JPH0343620A
JPH0343620A JP1175106A JP17510689A JPH0343620A JP H0343620 A JPH0343620 A JP H0343620A JP 1175106 A JP1175106 A JP 1175106A JP 17510689 A JP17510689 A JP 17510689A JP H0343620 A JPH0343620 A JP H0343620A
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JP
Japan
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combustion
combustion chamber
bulkhead
piston
chamber
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Pending
Application number
JP1175106A
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English (en)
Inventor
Shuji Kimura
修二 木村
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、直接噴射式ディーゼル機関の改良に関する。
従来の技術 この種従来の直接噴射式ディーゼル機関としては、種々
の形態のものがあり、その−例として第5図に示すよう
な所謂トロイダル形の燃焼室を備えたものが知られてい
る。
牌鯰木!60日千刺1−1’  開山1を寸ケ「シング
ブロ1..々2は該シリンダブロックl上のシリンダヘ
ッド、3はシリンダブロック1内を摺動するピストン、
4は該ピストン3の頂部に切欠形成されたトロイダル形
の燃焼室であって、ピストン3により空気を高圧縮化し
、十分に高温になった時点で燃料噴射弁5から燃焼室4
全体に燃料が噴射され、この噴射力や自着火後の燃焼ガ
スにより燃焼室4内でスワールを生成して空気との混合
を得て自己着火させるようになっている。
ところで、一般にディーゼル機関の燃焼過程としては、
燃焼室に燃料が噴射されると燃料の加熱と蒸発等の物理
的遅れと化学的遅れによる所謂着火遅れ期間となり、青
火されると各部にきわめて急速に伝播して燃焼させる火
災伝播期間に入り、この火災伝播期間の所謂初期燃焼(
予混合燃焼)により発生する火炎で拡散燃焼つまり直接
燃焼期間となる。その後、後期燃焼期間に移行して略完
全な燃焼状態を得るようになっている。
発明が解決しようとする課題 々D 16丁こ   古訂貢−)恐車ハ省4舛口Δnに
r4ブ 、−一σ IL博開にあっては、1つの燃焼室
4内に吸気と燃料を噴射し、該燃焼室4内で生成される
燃焼ガス等のスワールを利用して燃焼させるようになっ
ており、このため、前記拡散燃焼の拡散速度も初期燃焼
の爆発(初爆)によるスワールの大きさによって影響さ
れる。
したがって、斯かる初爆を大きくすれば拡散速度が速く
なり膨張仕事割合は増加するが、大きな初爆により燃焼
時の冷却損失が増加するため、燃費が十分に向−ヒせず
、また筒内圧力も増大してしまう。逆に、初爆を小さく
すれば、燃焼時の冷却損失及び筒内圧力は低下するが拡
散速度が遅くなり、膨張仕事割合が悪化すると共に、燃
費も悪化してしまう。
そこで、燃焼改善を図るために、例えば実開昭52−1
38107号公報等に記載された技術なども提供されて
はいるが、空気室を含めた燃焼室全体に燃料を噴射し、
空気室でも燃焼させている以上、初爆が大きくなってし
まうため前述のような問題を解決する有効な手段にはな
り得ない。
課題を解決するための手段 本発明は、前記従来の問題点に鑑みて案出されたもので
、ピストンの頂部に燃焼室と空気室とを隔成する隔壁を
設けると共に、該隔壁の下端部に前記両室を連通ずる連
通孔を形成し、かつ前記空気室に燃料噴射弁の噴口を臨
設すると共に、該噴口を前記燃焼室に指向して配置した
ことを特徴としている。
作用 前記構成の本発明によれば、爆発行程時において、ピス
トンの上死点直前付近で燃料噴射弁から燃料が燃焼室内
のみに噴射され、この燃焼室内で空気との混合により小
さな初爆が開始される。続いてこの初爆によって燃焼室
内底部の空気が連通孔から空気室内に押し出され、これ
に伴い空気室内の圧縮空気も噴口方向に押し出されて噴
射燃料と強制的に混合し、燃焼室内で拡散燃焼が開始さ
れる。したがって、斯かる小さな初爆後における燃料と
空気との強制混合によって拡散燃焼が活発化し、拡散燃
焼期間を大巾に短縮することができる。
実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
第1図及び第2図は本発明に係る直接噴射式ディーゼル
機関の一実施例を示し、11はシリンダブロック、12
はシリンダヘッド、13はシリンダブロック11のシリ
ンダブロックを上下に摺動するピストンであって、この
ピストン13は、頂部14が耐熱材のセラミック材で形
成されてなり、この頂部14には、深皿型のキャビティ
15が形成されていると共に、該キャビティ15の底面
略中央に略円筒状の隔壁16が穿設されている。
この隔壁16は、ピストン13の上死点位置付近でシリ
ンダヘッド12の下面12aと共働して外周側の円環状
の燃焼室17と内周側の小径円柱状の空気室18とを隔
成しており、その高さがピストン13の頂面14aより
も若干低く形成されて上端縁16aとシリンダヘッド下
面12aとの間に隙間部19が形成されるようになって
いる。
また、隔壁16の上げ庇状の底壁16bには、端が燃焼
室17の底部17Hに開口し、他端が空気室18の底部
18aに夫々開口した立上り傾斜状の連通孔20が略半
径方向に沿って穿設されている。この連通孔20は、第
2図に示すように周方向へ90°の等間隔をもって4つ
形成されていると共に、夫々の断面積が比較的小さく設
定されている。尚、前記隔壁16は、底壁16b側から
上端縁16aに亘って漸次細いテーバ状に形成されてい
る。
また、前記シリンダへラド12には、燃料噴射弁21が
垂直に設けられており、この燃料噴射弁21の先端に有
する噴口21aは、空気室18の上部略中央に臨設され
ていると共に、該空気室18のL部から前記隙間部19
を介して燃焼室17の外周壁に指向して配置されている
したがって、この実施例によれば、第3図に示すように
爆発行程時において、ピストン13の上死点直前付近で
隔壁16により燃焼室17と空気室I8とに隔成される
と共に、燃料が燃料噴射弁21からの燃料(破線矢印)
が空気室18には噴射されずに隙間部19を介して直接
燃焼室17にのみ噴射される。このため、該燃焼室17
内の空気と燃料が混合して小さな初爆が開始され、燃焼
ガス(実線矢印)によるスワールが発生する。続いて、
この初爆による燃焼ガスのスワールによって、燃焼室1
7底部17a付近に存する空気(大矢印)が連通孔20
から空気室18の底部18a内に押し出され、これに伴
い空気室18内の圧縮空気も上方向っまり噴口21方向
に押し出される。
このため該空気が空気室18の上部及び隙間部19付近
で噴射燃料と強制的に混合するので、燃焼室17内で活
発な拡散燃焼が行なわれる。すなわち、前記従来例と本
実施例の燃焼室での熱発生率を比較して示す第4図から
も明らかなように、従来例(実線)は、初爆が小さい時
は拡散燃焼が不活発となり、後期燃焼期間が増加してい
るのに対し、本実施例(破線)では、小さな初爆後にお
ける燃料と空気との強制混合によって拡散燃焼が活発化
し、これによって拡散燃焼期間(直接燃焼期間)が十分
に短くなる。この結果、冷却損失を低下させつつ燃焼効
率を大巾に向上させることが可能になり、これによって
排気性能と燃費を改善できる。
また、小初爆化により筒内圧が大巾に低下するため、そ
の分、吸気過給圧を高めることが可能になり、機関の出
力向上が図れる。
しかも、本実施例では隔壁16を含めたピストン13の
頂部13a全体をセラミック材で形成したため、耐熱性
が向上し、燃焼室17の高温化により燃料の着火性が促
進されて初爆をより小さくすることができる。すなわち
、前記従来の機関にセラミック・を用いると燃焼室の高
温化により着火遅れ期間が短くなり初期燃焼割合が減少
して拡散燃焼を不活発にし、燃費を悪化させる虞があっ
た。
しかし、本実施例の場合は、逆に初期燃焼割合を小さく
する程、前述のような効果が大きくなるのテ、セラミッ
ク材を積極的に用いている。この結果、前述のように耐
熱性の向上が図れるばかりか、熱損失が低減すると共に
、燃焼効率も一層良好となり、排気性能や燃費の向上が
助長される。
発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明に係る直接噴射式
ディーゼル機関によれば、小初爆化を確保しつつ拡散燃
焼の活発化が図れるため、燃焼時の冷却損失及び筒内圧
力を十分に低下させることができると共に、燃焼効率が
向上し、これによって排気性能や燃費が改善される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す直接噴射式ディーゼル
機関の要部断面図、第2図は本実施例に供されるピスト
ンの平面図、第3図は本実施例の作用を示す機関の要部
拡大断面図、第4図は従来例と本実施例の熱発生率を示
す特性図、第5園は従来の機関を示す要部断面図である
。 13・・・ピストン、14・・・頂部、16・・・隔壁
、17・・・燃焼室、18〜・・空気室、20・・・連
通孔、21第 図 ろt「 矛 図 $ 紀 単 礪ヤ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ピストンの頂部に燃焼室と空気室とを隔成する隔
    壁を設けると共に、該隔壁の下端部に前記両室を連通す
    る連通孔を形成し、かつ前記空気室に燃料噴射弁の噴口
    を臨設すると共に、該噴口を前記燃焼室に指向して配置
    したことを特徴とする直接噴射式ディーゼル機関。
JP1175106A 1989-07-06 1989-07-06 直接噴射式ディーゼル機関 Pending JPH0343620A (ja)

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JP1175106A JPH0343620A (ja) 1989-07-06 1989-07-06 直接噴射式ディーゼル機関

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JP1175106A JPH0343620A (ja) 1989-07-06 1989-07-06 直接噴射式ディーゼル機関

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JPH0343620A true JPH0343620A (ja) 1991-02-25

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ID=15990367

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JP1175106A Pending JPH0343620A (ja) 1989-07-06 1989-07-06 直接噴射式ディーゼル機関

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JP (1) JPH0343620A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH055415A (ja) * 1991-06-03 1993-01-14 Shinnenshiyou Syst Kenkyusho:Kk 直接噴射式デイーゼル機関の燃焼室
CN114607522A (zh) * 2022-03-18 2022-06-10 潍柴动力股份有限公司 一种燃烧系统及发动机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH055415A (ja) * 1991-06-03 1993-01-14 Shinnenshiyou Syst Kenkyusho:Kk 直接噴射式デイーゼル機関の燃焼室
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