JPH04272425A - ディーゼルエンジンの燃焼室 - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃焼室Info
- Publication number
- JPH04272425A JPH04272425A JP3126191A JP12619191A JPH04272425A JP H04272425 A JPH04272425 A JP H04272425A JP 3126191 A JP3126191 A JP 3126191A JP 12619191 A JP12619191 A JP 12619191A JP H04272425 A JPH04272425 A JP H04272425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- air
- fuel
- piston
- diesel engine
- 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.)
- Pending
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000009291 secondary effect Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0645—Details related to the fuel injector or the fuel spray
- F02B23/0669—Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple fuel spray jets per injector nozzle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0678—Unconventional, complex or non-rotationally symmetrical shapes of the combustion space, e.g. flower like, having special shapes related to the orientation of the fuel spray jets
- F02B23/0681—Square, rectangular or the like profiles
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0696—W-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder wall
-
- 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
- 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
- F02B2275/40—Squish effect
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0618—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston having in-cylinder means to influence the charge motion
- F02B23/0621—Squish flow
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0618—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston having in-cylinder means to influence the charge motion
- F02B23/0624—Swirl flow
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0645—Details related to the fuel injector or the fuel spray
- F02B23/0648—Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition
- F02B23/0651—Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition the fuel spray impinging on reflecting surfaces or being specially guided throughout the combustion space
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
燃焼室の幾何学的形態、特に、燃焼室を形成するピスト
ンキャビティの構造に関するものである。
燃焼室の幾何学的形態、特に、燃焼室を形成するピスト
ンキャビティの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃焼室において、
燃焼後排出される有害なガスの生成度は噴射される燃料
の特性と噴射された燃料と空気とが混合される燃焼室、
特にピストン端壁に形成されるピストンキャビティ (
凹型燃焼室) の幾何学的形状により大きく影響を受け
る。 よって、そのピストンキャビティの形状は浅い皿型、ト
ロイダル(Toroidal)型、リエントラント (
Reentrant)型、マウラ(Maurer)型ま
たは球状型、円型、四角型等種々があり、これらの形状
を少しずつ変化させた類等になっている。
燃焼後排出される有害なガスの生成度は噴射される燃料
の特性と噴射された燃料と空気とが混合される燃焼室、
特にピストン端壁に形成されるピストンキャビティ (
凹型燃焼室) の幾何学的形状により大きく影響を受け
る。 よって、そのピストンキャビティの形状は浅い皿型、ト
ロイダル(Toroidal)型、リエントラント (
Reentrant)型、マウラ(Maurer)型ま
たは球状型、円型、四角型等種々があり、これらの形状
を少しずつ変化させた類等になっている。
【0003】燃焼室が深いものは、炭化水素及び窒素化
合物等の排出度が高く、加速時煤煙発生率が大きくなる
傾向がある。深くもなく又浅くもない中間程度の深さの
もので、種々の形態の燃焼室をもつものは一般に中小型
エンジンに広く用いられている (特公昭60−568
93号参照) 。リエントラント型のピストンキャビテ
ィは、ピストンによる圧縮末期に起こるスキッシュの空
気の流れを良くさせるため空気と燃料との混合が良くな
ることが一般的に知られている。
合物等の排出度が高く、加速時煤煙発生率が大きくなる
傾向がある。深くもなく又浅くもない中間程度の深さの
もので、種々の形態の燃焼室をもつものは一般に中小型
エンジンに広く用いられている (特公昭60−568
93号参照) 。リエントラント型のピストンキャビテ
ィは、ピストンによる圧縮末期に起こるスキッシュの空
気の流れを良くさせるため空気と燃料との混合が良くな
ることが一般的に知られている。
【0004】最適燃焼状態は噴霧された燃料が燃焼室内
に与えられた空気渦流により一次的に混合燃焼されるが
、そこで発生した煤煙 (高分子化合物)を再燃焼させ
るか、若しくは未燃焼の炭化水素及び一酸化炭素を適当
量の追加空気により再燃焼させる構造が望ましい。この
ように煤煙並びに炭化水素と一酸化炭素が二次的に再燃
焼され、その生成が顕著に少なくなると相対的に窒素酸
化物の生成を少なくさせる燃焼室の開発が可能になるの
である。そこで、二次空気を注ぎ込むために別途の空気
噴射弁を備えて注ぎ込む等の試みも考えられるが、元来
燃焼過程の時間が全体的に極めて短く、かつ、二次空気
が必要になる拡散燃焼期間が更に短いため、その注ぎ込
む時間を合わせることができないのみならず機関の負荷
変動、即ち、燃料の噴射量の変動により変化する二次空
気の注ぎ込み量の調整が難しくなり効果を上げることが
難しい。
に与えられた空気渦流により一次的に混合燃焼されるが
、そこで発生した煤煙 (高分子化合物)を再燃焼させ
るか、若しくは未燃焼の炭化水素及び一酸化炭素を適当
量の追加空気により再燃焼させる構造が望ましい。この
ように煤煙並びに炭化水素と一酸化炭素が二次的に再燃
焼され、その生成が顕著に少なくなると相対的に窒素酸
化物の生成を少なくさせる燃焼室の開発が可能になるの
である。そこで、二次空気を注ぎ込むために別途の空気
噴射弁を備えて注ぎ込む等の試みも考えられるが、元来
燃焼過程の時間が全体的に極めて短く、かつ、二次空気
が必要になる拡散燃焼期間が更に短いため、その注ぎ込
む時間を合わせることができないのみならず機関の負荷
変動、即ち、燃料の噴射量の変動により変化する二次空
気の注ぎ込み量の調整が難しくなり効果を上げることが
難しい。
【0005】したがって、最も適当な方法は、燃焼室に
て初めから初期燃焼期に利用されず、拡散燃焼期で利用
される空気の残留装置を作ってやるのが理想的であり、
具体的には、燃焼室の幾何学的形態で決定される。かか
る方法の中ピストンキャビティの底壁面に余裕空間を設
けることは、燃料が非常に高い圧力で噴射されるため、
余裕空間に燃料が燃焼される前から浸透してしまうので
、やはり、効果を上げることが難しい。
て初めから初期燃焼期に利用されず、拡散燃焼期で利用
される空気の残留装置を作ってやるのが理想的であり、
具体的には、燃焼室の幾何学的形態で決定される。かか
る方法の中ピストンキャビティの底壁面に余裕空間を設
けることは、燃料が非常に高い圧力で噴射されるため、
余裕空間に燃料が燃焼される前から浸透してしまうので
、やはり、効果を上げることが難しい。
【0006】しかしながら、ピストンキャビティの側壁
面にこのような余裕空間を設けてやると、噴射された燃
料が渦流により円を形成して動き、着火燃焼されるため
、余裕空間に存在する空気は一次燃焼の時には用いられ
ず、拡散燃焼の時に利用されるのである。このようにピ
ストンキャビティ側壁面に余裕空間を設ける例として図
4Aのように側壁面が周方向に滑らかに繋がる多角形模
様の燃焼室が考えられるが、この場合、二次空気の利用
が可能である反面、必要な量の二次空気を最適化するこ
とができず、また、同図に示されているように隅の出口
が広くなっているため強いエディの二次空気の運動が起
こらないのである (特公昭60−24289号参照)
。
面にこのような余裕空間を設けてやると、噴射された燃
料が渦流により円を形成して動き、着火燃焼されるため
、余裕空間に存在する空気は一次燃焼の時には用いられ
ず、拡散燃焼の時に利用されるのである。このようにピ
ストンキャビティ側壁面に余裕空間を設ける例として図
4Aのように側壁面が周方向に滑らかに繋がる多角形模
様の燃焼室が考えられるが、この場合、二次空気の利用
が可能である反面、必要な量の二次空気を最適化するこ
とができず、また、同図に示されているように隅の出口
が広くなっているため強いエディの二次空気の運動が起
こらないのである (特公昭60−24289号参照)
。
【0007】本発明は、このような従来の問題点を解決
し、かつ、二次空気利用の効率性が多角形模様の燃焼室
より遙に良くなり、人体に極めて有害な窒素酸化物等の
有害排気物の生成が顕著に減少するようにしたディーゼ
ルエンジンの燃焼室を提供することを目的とする。
し、かつ、二次空気利用の効率性が多角形模様の燃焼室
より遙に良くなり、人体に極めて有害な窒素酸化物等の
有害排気物の生成が顕著に減少するようにしたディーゼ
ルエンジンの燃焼室を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、燃料
噴射式往復動ディーゼルエンジンの燃焼室を形成するべ
くピストンの燃焼室側端壁に形成されるピストンキャビ
ティを、直径 (D) をもつピストン (P) に設
定された直径 (d) を有する主燃焼室 (C) と
、前記主燃焼室 (C) の中心 (a) より半径
(B) が0.105 D〜0.238 D又は0.1
90 d〜0.446 dである円周上にあって、かつ
、燃料噴射ノズル (N) の各噴口からの燃料噴射ス
プレーの間毎に中心 (b) が位置して0.095
〜0.200 D若しくは0.179 〜0.370
dの半径 (A) をもつ部分円形に似た形で前記の主
燃焼室の上端から下端まで連結された状態で設けられた
複数の空気副室 (CA) と、からなる複合型燃焼室
構造に形成した構成とする。
噴射式往復動ディーゼルエンジンの燃焼室を形成するべ
くピストンの燃焼室側端壁に形成されるピストンキャビ
ティを、直径 (D) をもつピストン (P) に設
定された直径 (d) を有する主燃焼室 (C) と
、前記主燃焼室 (C) の中心 (a) より半径
(B) が0.105 D〜0.238 D又は0.1
90 d〜0.446 dである円周上にあって、かつ
、燃料噴射ノズル (N) の各噴口からの燃料噴射ス
プレーの間毎に中心 (b) が位置して0.095
〜0.200 D若しくは0.179 〜0.370
dの半径 (A) をもつ部分円形に似た形で前記の主
燃焼室の上端から下端まで連結された状態で設けられた
複数の空気副室 (CA) と、からなる複合型燃焼室
構造に形成した構成とする。
【0009】
【作用】燃料噴射ノズルNから噴射された燃料は、主燃
焼室Cの壁面に沿い渦流の方向に拡散移動しつつ着火、
燃焼される。一方、空気副室CA内の空気は、燃焼ガス
の高温の熱を受けて膨張しつつ主燃焼室の内面に浸透し
、未燃焼燃料の拡散燃焼に際し、新たな二次空気として
混合されて燃料及び空気の混合運動を促進させながら燃
焼を促進し、未燃焼炭化水素及び一酸化炭素を十分に減
少でき、また、二次空気で同時に燃焼ガスを冷却して窒
素酸化物の生成を減少させる。
焼室Cの壁面に沿い渦流の方向に拡散移動しつつ着火、
燃焼される。一方、空気副室CA内の空気は、燃焼ガス
の高温の熱を受けて膨張しつつ主燃焼室の内面に浸透し
、未燃焼燃料の拡散燃焼に際し、新たな二次空気として
混合されて燃料及び空気の混合運動を促進させながら燃
焼を促進し、未燃焼炭化水素及び一酸化炭素を十分に減
少でき、また、二次空気で同時に燃焼ガスを冷却して窒
素酸化物の生成を減少させる。
【0010】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図に基づいて詳細
に説明する。一実施例の構成を示す図1〜図3において
、直接噴射式往復動ディーゼルエンジンにおけるピスト
ンの燃焼室側端壁に形成されるピストンキャビティの幾
何学的な模様が次のように形成されている。
に説明する。一実施例の構成を示す図1〜図3において
、直接噴射式往復動ディーゼルエンジンにおけるピスト
ンの燃焼室側端壁に形成されるピストンキャビティの幾
何学的な模様が次のように形成されている。
【0011】トロイダル型の主燃焼室Cの直径がd、ピ
ストンPの直径はDで、主燃焼室Cの円形断面の中心a
より半径Bが0.105 D〜0.238D又は0.1
90 d〜0.446 dである円周上にあって、かつ
、シリンダヘッドHに装着された燃料噴射ノズルNの各
噴口からの燃料噴射スプレーの間に位置する部分、即ち
、燃料のスプレー (噴霧) Sと隣接のスプレーSと
の間の部分を中心として半径Aが0.095 D〜0.
200 D若しくは0.179 d〜0.370 dを
もつ部分円形に似た形状からなる空気副室CAを、主燃
焼室Cの上端から下端まで連結された状態で複数個を設
けることによってピストンキャビティを複合型燃焼室構
造に形成する。
ストンPの直径はDで、主燃焼室Cの円形断面の中心a
より半径Bが0.105 D〜0.238D又は0.1
90 d〜0.446 dである円周上にあって、かつ
、シリンダヘッドHに装着された燃料噴射ノズルNの各
噴口からの燃料噴射スプレーの間に位置する部分、即ち
、燃料のスプレー (噴霧) Sと隣接のスプレーSと
の間の部分を中心として半径Aが0.095 D〜0.
200 D若しくは0.179 d〜0.370 dを
もつ部分円形に似た形状からなる空気副室CAを、主燃
焼室Cの上端から下端まで連結された状態で複数個を設
けることによってピストンキャビティを複合型燃焼室構
造に形成する。
【0012】そして、燃料噴射ノズルNから高圧で燃料
がピストンPの上端に形成された主燃焼室Cに図示Sの
ような形態で噴射されると、図2に示されているように
、噴射された燃料がピストンキャビティの壁に突き当た
りながら、主燃焼室C内にて形成された渦流Tにより燃
焼室の壁面に沿い渦流の方向に拡散移動しながら着火、
燃焼される。
がピストンPの上端に形成された主燃焼室Cに図示Sの
ような形態で噴射されると、図2に示されているように
、噴射された燃料がピストンキャビティの壁に突き当た
りながら、主燃焼室C内にて形成された渦流Tにより燃
焼室の壁面に沿い渦流の方向に拡散移動しながら着火、
燃焼される。
【0013】着火された燃料と空気の混合ガスは乱流を
形成し、燃焼室内にて拡散燃焼されるまで前記空気副室
CA内の空気が燃焼ガスの高温の熱を伝達されて膨張し
ながら主燃焼室の内面に向かって強く浸透し、未燃焼燃
料が拡散燃焼される時、この新たな二次空気Eが混合さ
れて燃料及び空気の混合運動を促進させながら、かつ、
拡散燃焼が効率的に果たされて燃焼を促進するし、また
、二次空気で燃焼ガスを冷却して窒素酸化物の生成を減
少させる。尚、上記拡散燃焼の促進により、未燃焼炭化
水素及び一酸化炭素を十分に減少できる。このような二
次的効果は二次空気Eと空気副室CAの形態及び大きさ
並びにその位置にて影響を与える。空気副室CAの数は
燃料噴射ノズルNの噴口数、即ち、燃料スプレーSと関
係がある。いずれも燃料のスプレーSは空気副室CAと
隣接する空気副室CAとの間に設けなければならない。
形成し、燃焼室内にて拡散燃焼されるまで前記空気副室
CA内の空気が燃焼ガスの高温の熱を伝達されて膨張し
ながら主燃焼室の内面に向かって強く浸透し、未燃焼燃
料が拡散燃焼される時、この新たな二次空気Eが混合さ
れて燃料及び空気の混合運動を促進させながら、かつ、
拡散燃焼が効率的に果たされて燃焼を促進するし、また
、二次空気で燃焼ガスを冷却して窒素酸化物の生成を減
少させる。尚、上記拡散燃焼の促進により、未燃焼炭化
水素及び一酸化炭素を十分に減少できる。このような二
次的効果は二次空気Eと空気副室CAの形態及び大きさ
並びにその位置にて影響を与える。空気副室CAの数は
燃料噴射ノズルNの噴口数、即ち、燃料スプレーSと関
係がある。いずれも燃料のスプレーSは空気副室CAと
隣接する空気副室CAとの間に設けなければならない。
【0014】拡散燃焼段階で強い混合効果を上げる空気
副室CAから突出する二次空気の運動現象は図4に現さ
れている。図4Aは従来の四角形ピストンキャビティ断
面を示し、ここにおいてのエディ流れDEが広く拡散し
て燃焼物と二次空気との混合力は弱い。しかし、前記本
実施例に係るピストンキャビィティでは、図4Bにて示
されているとおり、空気副室CAのトンネルのようなリ
セスがピストンキャビティの上端から下の面まで備えら
れているばかりでなく、そのリセスと主燃焼室の壁の面
にできあがった突出部CP等により新しい空気が空気副
室CAに囲まれて初期燃焼の時期に加熱され、かつ、燃
焼室の中心の方に向かって爆発させ残余燃焼物と混合し
て効果的な拡散燃焼が起こり、有害ガスの生成を顕著に
減らす優れた効果が得られるのである。
副室CAから突出する二次空気の運動現象は図4に現さ
れている。図4Aは従来の四角形ピストンキャビティ断
面を示し、ここにおいてのエディ流れDEが広く拡散し
て燃焼物と二次空気との混合力は弱い。しかし、前記本
実施例に係るピストンキャビィティでは、図4Bにて示
されているとおり、空気副室CAのトンネルのようなリ
セスがピストンキャビティの上端から下の面まで備えら
れているばかりでなく、そのリセスと主燃焼室の壁の面
にできあがった突出部CP等により新しい空気が空気副
室CAに囲まれて初期燃焼の時期に加熱され、かつ、燃
焼室の中心の方に向かって爆発させ残余燃焼物と混合し
て効果的な拡散燃焼が起こり、有害ガスの生成を顕著に
減らす優れた効果が得られるのである。
【0015】かかる、一酸化炭素、未燃焼炭化水素、窒
素酸化物及び煤煙の排出の顕著な減少は、ピストンキャ
ビティを前述した数値範囲で設定した幾何学的な形態と
することにより、達成することができることが実験的に
立証されたのであり、これが本発明の核心である。また
、前記ピストンキャビティの幾何学的形態はシンプルな
形状の組み合わせであるから、加工も容易である。
素酸化物及び煤煙の排出の顕著な減少は、ピストンキャ
ビティを前述した数値範囲で設定した幾何学的な形態と
することにより、達成することができることが実験的に
立証されたのであり、これが本発明の核心である。また
、前記ピストンキャビティの幾何学的形態はシンプルな
形状の組み合わせであるから、加工も容易である。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるデ
ィーゼルエンジンの燃焼室によれば、有害排気成分であ
る窒素酸化物, 炭化水素, 一酸化炭素の排出度が全
体的に低いのみならず、その中、特に窒素酸化物の排出
度が日本及び韓国の測定方法により230 〜273p
pmを示し、これは韓国の規制値850ppm以下、日
本の規制値700ppm以下より顕著に低く、又一酸化
炭素は349ppmで韓国並びに日本の規制値より低い
値を示した。また、スモークはボッシュbosch 4
で規制値5より低いのである。実験の結果は、リエント
ラント形に似た燃焼室より低い公害排気を出している他
、加工が容易である等、顕著な効果がある。
ィーゼルエンジンの燃焼室によれば、有害排気成分であ
る窒素酸化物, 炭化水素, 一酸化炭素の排出度が全
体的に低いのみならず、その中、特に窒素酸化物の排出
度が日本及び韓国の測定方法により230 〜273p
pmを示し、これは韓国の規制値850ppm以下、日
本の規制値700ppm以下より顕著に低く、又一酸化
炭素は349ppmで韓国並びに日本の規制値より低い
値を示した。また、スモークはボッシュbosch 4
で規制値5より低いのである。実験の結果は、リエント
ラント形に似た燃焼室より低い公害排気を出している他
、加工が容易である等、顕著な効果がある。
【図1】本発明に係る燃焼室を有したディーゼルエンジ
ンのピストンの平面図
ンのピストンの平面図
【図2】同上の燃焼室における空気流動現象を示した平
面図
面図
【図3】同上の燃焼室と噴射された燃料との関係を示す
縦断面図
縦断面図
【図4】Aは従来の四角形状のピストンキャビティにお
ける二次空気の流動現象を示す平面図、Bは本発明に係
るピストンキャビティにおける二次空気の流動現象を示
す平面図
ける二次空気の流動現象を示す平面図、Bは本発明に係
るピストンキャビティにおける二次空気の流動現象を示
す平面図
P ピストン
C 主燃焼室
CA 空気副室
N 燃料噴射ノズル
D ピストンの直径
d 主燃焼室の直径
a 主燃焼室の円形断面の中心
b 空気副室の部分円形の中心
B 空気副室の部分円形の半径
Claims (1)
- 【請求項1】燃料噴射式往復動ディーゼルエンジンの燃
焼室を形成するべくピストンの燃焼室側端壁に形成され
るピストンキャビティを、直径 (D) をもつピスト
ン (P) に設定された直径 (d) を有する主燃
焼室 (C) と、前記主燃焼室 (C) の中心 (
a) より半径 (B) が0.105 D〜0.23
8 D又は0.190 d〜0.446 dである円周
上にあって、かつ、燃料噴射ノズル (N) の各噴口
からの燃料噴射スプレーの間毎に中心 (b) が位置
して0.095 〜0.200D若しくは0.179
〜0.370 dの半径 (A) をもつ部分円形に似
た形で前記の主燃焼室の上端から下端まで連結された状
態で設けられた複数の空気副室 (CA) と、からな
る複合型燃焼室構造に形成したことを特徴とするディー
ゼルエンジンの燃焼室。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019900013482A KR930003083B1 (ko) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | 내연기관의 연소실 |
KR13482/1990 | 1990-08-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04272425A true JPH04272425A (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=19302929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3126191A Pending JPH04272425A (ja) | 1990-08-30 | 1991-05-29 | ディーゼルエンジンの燃焼室 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5158055A (ja) |
JP (1) | JPH04272425A (ja) |
KR (1) | KR930003083B1 (ja) |
DE (1) | DE4118458C2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0598941B1 (de) * | 1992-11-26 | 1997-01-22 | AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH.Prof.Dr.Dr.h.c. Hans List | Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit einem im Kolben zugeordneten Brennraum |
DE4326978A1 (de) * | 1993-08-11 | 1995-02-16 | Alcan Gmbh | Kolben für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren |
JPH1082323A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-03-31 | Mitsubishi Motors Corp | ディーゼルエンジンの燃焼室 |
US5970946A (en) * | 1997-11-18 | 1999-10-26 | Shea; Patrick R. | Non-annular piston bowl for two-valve engines using offset injectors |
KR20030030247A (ko) * | 2001-10-09 | 2003-04-18 | 현대자동차주식회사 | 직접 분사식 디젤엔진의 연소실 구조 |
US6892693B2 (en) * | 2003-02-12 | 2005-05-17 | Bombardier Recreational Products, Inc. | Piston for spark-ignited direct fuel injection engine |
US7438039B2 (en) * | 2004-02-06 | 2008-10-21 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Large-bore, medium-speed diesel engine having piston crown bowl with acute re-entrant angle |
US6945219B2 (en) * | 2004-02-09 | 2005-09-20 | Bombardier Recreational Products Inc. | Dual zone combustion chamber |
DE102010032442B4 (de) * | 2010-07-28 | 2014-10-30 | Audi Ag | Selbstzündende Brennkraftmaschine mit Kolbenmulden mit Drallstufung |
JP6477750B2 (ja) * | 2017-03-10 | 2019-03-06 | マツダ株式会社 | ディーゼルエンジン |
JP6551868B2 (ja) * | 2017-03-17 | 2019-07-31 | マツダ株式会社 | ディーゼルエンジン |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49116036A (ja) * | 1973-03-14 | 1974-11-06 | ||
JPS5483489A (en) * | 1977-11-23 | 1979-07-03 | Westinghouse Electric Corp | Device of measuring temperature of inner diameter portion of hollow shaft |
JPS562020B2 (ja) * | 1975-09-17 | 1981-01-17 | ||
JPS56106971A (en) * | 1980-01-28 | 1981-08-25 | Nippon Furitsuto Kk | Frit composition for electrostatic coating, and preparation of enameled ware |
JPS5954728A (ja) * | 1982-09-21 | 1984-03-29 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 内燃機関の乱れ生成方法及びその内燃機関 |
JPS60501667A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-10-03 | パ−キンス エンジンス グル−プ リミテツド | 内燃機関ピストン |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1012924A (en) * | 1963-10-17 | 1965-12-08 | Lister & Co Ltd R A | Improvements in or relating to internal combustion piston engines |
US3374773A (en) * | 1965-04-27 | 1968-03-26 | Daimler Benz Aktiengesellshcaf | Diesel engine |
GB1540457A (en) * | 1976-09-23 | 1979-02-14 | Lister & Co Ltd R | Piston for an internal combustion engine |
JPS5360410A (en) * | 1976-11-12 | 1978-05-31 | Komatsu Ltd | Combustion chamber |
DE2753341A1 (de) * | 1977-11-30 | 1979-05-31 | Daimler Benz Ag | Luftverdichtende hubkolbenbrennkraftmaschine mit selbstzuendung |
JPS5812632A (ja) * | 1981-07-13 | 1983-01-24 | 松下電器産業株式会社 | 電気掃除機 |
WO1983003875A1 (en) * | 1982-04-23 | 1983-11-10 | Hino Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Combustion chamber of diesel engine |
JPS59158317A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-07 | Hino Motors Ltd | ピストン |
JPH0635828B2 (ja) * | 1983-06-30 | 1994-05-11 | いすゞ自動車株式会社 | 直接噴射式デイ−ゼル機関の燃焼室構造 |
JPS6024289A (ja) * | 1983-07-19 | 1985-02-06 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | クラツド材料の製造方法 |
FR2549916B1 (fr) * | 1983-07-25 | 1988-05-20 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Dispositif d'articulation actif a compliance |
JPH0611624A (ja) * | 1992-06-25 | 1994-01-21 | Kyocera Corp | 光分岐・結合器及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-08-30 KR KR1019900013482A patent/KR930003083B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-05-09 US US07/697,449 patent/US5158055A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-29 JP JP3126191A patent/JPH04272425A/ja active Pending
- 1991-06-05 DE DE4118458A patent/DE4118458C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49116036A (ja) * | 1973-03-14 | 1974-11-06 | ||
JPS562020B2 (ja) * | 1975-09-17 | 1981-01-17 | ||
JPS5483489A (en) * | 1977-11-23 | 1979-07-03 | Westinghouse Electric Corp | Device of measuring temperature of inner diameter portion of hollow shaft |
JPS56106971A (en) * | 1980-01-28 | 1981-08-25 | Nippon Furitsuto Kk | Frit composition for electrostatic coating, and preparation of enameled ware |
JPS5954728A (ja) * | 1982-09-21 | 1984-03-29 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 内燃機関の乱れ生成方法及びその内燃機関 |
JPS60501667A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-10-03 | パ−キンス エンジンス グル−プ リミテツド | 内燃機関ピストン |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR930003083B1 (ko) | 1993-04-17 |
US5158055A (en) | 1992-10-27 |
DE4118458C2 (de) | 1996-09-19 |
DE4118458A1 (de) | 1992-03-05 |
KR920004709A (ko) | 1992-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2082012C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и непосредственным впрыском | |
CN108474290A (zh) | 用于内燃机的活塞冠 | |
JPH04272425A (ja) | ディーゼルエンジンの燃焼室 | |
CN100371570C (zh) | 在燃烧室内减少微粒和提高燃烧率的方法 | |
JPH09228838A (ja) | 直接噴射式ディーゼル機関 | |
JP2653556B2 (ja) | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 | |
JPH08254123A (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
JPH04109070A (ja) | 直接噴射式ディーゼル機関の燃料噴射装置 | |
JP3581540B2 (ja) | ディーゼル機関 | |
JP2001020744A (ja) | エンジンの燃焼制御方法およびエンジン | |
JPS6145294Y2 (ja) | ||
JP2653571B2 (ja) | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 | |
JPH07208170A (ja) | 副室式エンジンにおける副室構造 | |
JPH05272338A (ja) | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 | |
JP2620974B2 (ja) | 副燃焼室式断熱ディーゼルエンジン | |
JPH0571346A (ja) | 直接噴射式デイーゼル機関の燃焼室 | |
JPH0634583Y2 (ja) | 直噴式ディ−ゼルエンジンの燃焼室 | |
JPH07259567A (ja) | 直噴式圧縮着火内燃機関 | |
JPH102268A (ja) | ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズル | |
JP2653588B2 (ja) | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼方法 | |
JPH04219417A (ja) | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 | |
JPH08226330A (ja) | 副室式エンジン | |
JPH04228846A (ja) | 直接噴射式ディーゼル機関 | |
JPH074244A (ja) | 副室式エンジン | |
JPH08232663A (ja) | 副室式内燃機関の燃焼室 |