JPH04292525A - 直噴式内燃機関 - Google Patents

直噴式内燃機関

Info

Publication number
JPH04292525A
JPH04292525A JP3058885A JP5888591A JPH04292525A JP H04292525 A JPH04292525 A JP H04292525A JP 3058885 A JP3058885 A JP 3058885A JP 5888591 A JP5888591 A JP 5888591A JP H04292525 A JPH04292525 A JP H04292525A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
combustion chamber
combustion
shallow
deep
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.)
Granted
Application number
JP3058885A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3185234B2 (ja
Inventor
Koichi Takeuchi
武内 公一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP05888591A priority Critical patent/JP3185234B2/ja
Publication of JPH04292525A publication Critical patent/JPH04292525A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3185234B2 publication Critical patent/JP3185234B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0678Unconventional, 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
    • F02B23/0687Multiple bowls in the piston, e.g. one bowl per fuel spray jet
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0618Other 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
    • F02B23/0621Squish flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0645Details related to the fuel injector or the fuel spray
    • F02B23/0669Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple fuel spray jets per injector nozzle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室に直接燃料を噴
射させて燃焼させる直噴式内燃機関に関するものである
【0002】
【従来の技術】燃焼室に直接燃料を噴射させて燃焼させ
る内燃機関(ディーゼルエンジン)として、直噴式内燃
機関が知られている。
【0003】図14及び図15に示すように、従来この
種の直噴式内燃機関は、ピストン1の頂部2に適宜窪ま
されて区画形成された燃焼室3と、シリンダヘッド4に
設けられてこの燃焼室3に燃料を噴射させるための燃料
噴射ノズル5とを備えて構成されている。燃料噴射ノズ
ル5の先端には、燃焼室3の周側壁6に臨むように適宜
位置された噴孔7が形成され、燃料ポンプ(図示せず)
からの燃料を所定の圧力で噴射させるようになっている
。またその燃料の噴霧Lの形状は、燃焼室3の形に合う
ようにして、できるだけどの方向にも均等に分布させる
ようになっている。噴射された燃料は、燃焼室3内に取
り入れられた空気と適宜混合されて、噴霧Lの先端側(
周側壁6付近)から着火され、中心(燃料噴射ノズル5
付近)へと燃焼が進行して、所望の燃焼が得られるよう
になっている。
【0004】また噴霧Lと空気とをよく混合させて良好
な燃焼を得るために、燃焼室3内の空気に適度な乱れ(
スワール,スキッシュ)を生じさせるための構成も種々
提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで近来にあって
は、燃料を完全に霧化させてスモーク,パティキュレー
トの低い燃焼を得るべく、噴射圧力を出来るかぎり高く
することが行われている。しかしながら、噴射圧力を過
度に高くすると均一な燃焼が行われなくなって、高温度
燃焼に起因するNOxが発生してしまうという問題があ
った。
【0006】そこで本発明は、上記事情に鑑み、スモー
ク,パティキュレートの低減と同時に、NOxを低減さ
せることのできる直噴式内燃機関を提供すべく創案され
たものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、周方向に分割
された領域に深部及び浅部を交互に配置させた燃焼室と
、上記各領域に燃料を軸方向に拡散させる噴孔及び径方
向に拡散させる噴孔を交互に臨ませた燃料噴射ノズルと
を備えたものである。
【0008】
【作用】上記構成によって、燃焼室には、吸気行程及び
圧縮行程において周方向のスワールと軸方向のスキッシ
ュとが得られるほか、深部から浅部へと燃焼室底部に沿
って流れる空気の乱れが生じ、燃料噴霧と空気との混合
が促進される。そして燃料噴射ノズルは、燃焼室内に縦
横に拡散した噴霧形状の燃料を分布させ、空気の乱れと
相俟って均一で良好な燃焼とする。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。
【0010】図1及び図2は、本発明に係わる直噴式内
燃機関の第一の実施例を示したものである。
【0011】この直噴式内燃機関は、周方向に四つに等
分割された領域11,12,13,14を有した燃焼室
15と、各領域11…14に臨む四つの噴孔16,17
,18,19を有した燃料噴射ノズル20とを備えて構
成されている。
【0012】燃焼室15は、ピストン21の頂部22に
平面視上円形を呈して形成されており、各領域11…1
4は中心角90度の扇形となっている。そしてこれら各
領域11…14には、その底面23の最深部までの高さ
が比較的大きい深部24と、深部24よりもその底面2
5までの高さが小さい浅部26とが交互に配置されてい
る。本実施例にあっては、深部24の最大高さは、浅部
26の最大高さの凡そ2倍になるように形成されている
。またこれら底面23,25は、燃焼室15の周側壁2
7近傍で最も深く、中央へ向かって単調に上方傾斜して
、燃料噴射ノズル20の真下の位置で最も浅くなるよう
に形成されている。
【0013】燃料噴射ノズル20は、燃焼室15の中央
に位置され、四つの噴孔が、縦に偏平な縦形噴孔17,
19と、横に偏平な横形噴孔16,18とが交互に周設
されている。すなわち縦形噴孔17,19は、燃料を軸
方向に拡散させて縦扇形の噴霧L1 を形成するように
なっており、横形噴孔16,18は、燃料を周方向に拡
散させて横扇形の噴霧L2 を形成するようになってい
る。 本実施例にあっては、深部24に縦形噴孔16,18を
、浅部26に横形噴孔17,19をそれぞれの周側壁2
7に臨ませている。
【0014】また図3に示すように、各領域11…14
の境目(境界線)28の位置では、深部24と浅部26
との深度差による略垂直な段部29が形成されている。
【0015】次に第一の実施例の作用を説明する。
【0016】吸気行程において、吸気ポート(図示せず
)から入ってきた空気は、燃焼室15の周側壁27に沿
って流れる乱れとなって、軸廻りに旋回するスワールS
が形成される。また圧縮行程の終期において、ピストン
21上面とシリンダヘッド4下面との間の空気が燃焼室
15側に押し出されて、主として深部24の底面23か
ら上方へ流れる乱れとなり、その周側壁27に沿って軸
方向に向かうスキッシュKが形成される。そしてこの軸
方向の空気の流れは、段部29を越えて浅部26の底面
25に沿って流れ、図3中矢印Tにて示すような周方向
に且つ上方へ向かう底部乱流となる。
【0017】そしてピストン21が上死点に達したタイ
ミングで、燃料噴射ノズル20の各噴孔16…19から
所定の圧力で燃料が噴射され、深部24に縦扇形の偏平
な噴霧L1 が、また浅部26に横扇形の偏平な噴霧L
2 が供給される。これら噴霧L1 ,L2 はスワー
ルS,スキッシュK及び底部乱流Tによって空気との混
合が促進され、しかも噴霧形状が縦扇形と横扇形との組
み合わせになっていることで燃焼室15内の燃料分布が
均一となって、所望の燃焼が進行する。
【0018】このように、燃焼室15に深部24と浅部
26とを周方向に交互に配置し、深部24に縦扇形の噴
霧L1 を、浅部26に横扇形の噴霧L2 をそれぞれ
形成させる燃料噴射ノズル20を設けたので、スワール
S及びスキッシュKの他に燃焼室15の底面23,25
に沿った空気の流れ(T)が形成されて、燃料と空気と
の混合が促進されると共に、均一な燃焼がなされて、高
圧燃料噴射によるスモーク,パティキュレートの低減が
達成されると共に、NOxの低減が達成される。
【0019】次に図4及び図5によって、本発明の第二
の実施例を説明する。
【0020】この実施例においては、前記実施例と同様
に深部24と浅部26とを配置して形成された燃焼室1
5に対して、深部24に横形噴孔16,18を、浅部2
6に縦形噴孔17,19をそれぞれ臨ませた燃料噴射ノ
ズル31が設けられて構成されている。従って深部24
に横に偏平な横扇形の噴霧L2 が、また浅部26には
縦に偏平な噴霧L1 が形成されることになる。これで
、第一の実施例とは当初の燃料分布が異なるものの、同
様に形成されるスワール,スキッシュ及び底面乱流(図
示略)によって燃料と空気との混合が促進され、且つ、
均一な燃焼が達成される。
【0021】その他の構成及び作用効果は、前記第一の
実施例と同様なので、同一の符号を付し、説明を省略す
る。
【0022】次に図6及び図7によって、本発明の第三
の実施例を説明する。
【0023】この実施例は、前記第二の実施例の縦形噴
孔17,19に代えて、円錐状の噴霧を形成する円形の
噴孔41,42が設けられた燃料噴射ノズル43を備え
たものである。従って、燃焼室15の深部24に横扇形
の燃料噴霧L2 が、また浅部26には円錐状(コーン
形)の燃料噴霧L3 がそれぞれ形成されることになる
。 この他の構成及び作用効果は、前記第二の実施例と同様
である。
【0024】また図8及び図9は、前記第一の実施例に
おける横形噴孔16,18に代えて円形噴孔41,42
を有した燃料噴射ノズル51が配置された第四の実施例
を示したものであり、燃焼室15の深部24に横扇形の
燃料噴霧L1が、浅部26に円錐形の噴霧L3 がそれ
ぞれ形成される。この他の構成及び作用効果は、前記第
一の実施例と同様である。
【0025】このように、噴孔の組み合わせは種々考え
られ、燃料を軸方向或いは径方向に拡散させるものであ
れば、どのような形状の噴孔でもよく、例えば楕円形(
長円形)の噴孔を適宜組み合わせることも考えられる。
【0026】次に図10及び図11によって、本発明の
第五の実施例を説明する。
【0027】この実施例は、前記第一の実施例と同様に
深部24及び浅部26が配置された燃焼室に、その開口
縁に沿って棚部61を形成させてなる燃焼室62を備え
たものである。この棚部61の張り出し長さは、深部2
4の領域12,14中心位置において最大で、浅部26
の領域11,13中心位置において最小(0 )となる
ように形成されており、棚部61の先端が、上方から見
て楕円形を描くように形成されている。この構成によっ
て、深部24におけるスキッシュは強いものが得られ、
燃料噴霧L1 ,L2 と空気との混合がより一層促進
されて、良好な燃焼が得られるものである。
【0028】その他の構成及び作用効果は、前記第一の
実施例と同様なので、同一の符号を付し、説明を省略す
る。
【0029】また図12及び図13は、前記第二の実施
例の燃焼室に棚部61を設けて成る燃焼室62を備えた
第六の実施例を示したもので、この棚部61は前記第五
の実施例と同様に、深部24から浅部26に掛けて楕円
形状に形成されているものである。その他の構成及び作
用効果は前記第二及び第五の実施例と同様である。
【0030】なお以上実施例にあっては、四つに等分割
した領域11…14を有した燃焼室としたが、異なる大
きさの領域に分割して、それぞれに深部と浅部とを配置
し、燃料の噴霧形状をそのボリュームに応じて調節する
ことも考えられる。また丸型の燃焼室のほか、角型の燃
焼室であってもよい。
【0031】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
【0032】周方向に分割された領域に深部及び浅部を
交互に配置させた燃焼室と、各領域に燃料を軸方向に拡
散させる噴孔及び径方向に拡散させる噴孔を交互に臨ま
せた燃料噴射ノズルとを備えので、スワール及びスキッ
シュの他に燃焼室の底面に沿った乱流が形成されて、燃
料と空気との混合が促進されると共に均一な燃焼がなさ
れて、高圧燃料噴射によるスモーク,パティキュレート
の低減が達成されると共に、NOxの低減が達成される
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる直噴式内燃機関の第一の実施例
を示した平面図である。
【図2】図1のA−A線矢視断面図である。
【図3】図1のB−B線矢視断面図である。
【図4】本発明の第二の実施例を示した平面図である。
【図5】図4のC−C線矢視断面図である。
【図6】本発明の第三の実施例を示した平面図である。
【図7】図6のD−D線矢視断面図である。
【図8】本発明の第四の実施例を示した平面図である。
【図9】図8のE−E線矢視断面図である。
【図10】本発明の第五の実施例を示した平面図である
【図11】図10のF−F線矢視断面図である。
【図12】本発明の第六の実施例を示した平面図である
【図13】図12のG−G線矢視断面図である。
【図14】従来の直噴式内燃機関を示した平面図である
【図15】図14のH−H線矢視断面図である。
【符号の説明】
11,12,13,14  領域 15  燃焼室 16,18  横形噴孔(燃料を径方向に拡散させる噴
孔) 17,19  縦形噴孔(燃料を軸方向に拡散させる噴
孔) 20  燃料噴射ノズル 24  深部 26  浅部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  周方向に分割された領域に深部及び浅
    部を交互に配置させた燃焼室と、上記各領域に燃料を軸
    方向に拡散させる噴孔及び径方向に拡散させる噴孔を交
    互に臨ませた燃料噴射ノズルとを備えたことを特徴とす
    る直噴式内燃機関。
JP05888591A 1991-03-22 1991-03-22 直噴式内燃機関 Expired - Fee Related JP3185234B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05888591A JP3185234B2 (ja) 1991-03-22 1991-03-22 直噴式内燃機関

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05888591A JP3185234B2 (ja) 1991-03-22 1991-03-22 直噴式内燃機関

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04292525A true JPH04292525A (ja) 1992-10-16
JP3185234B2 JP3185234B2 (ja) 2001-07-09

Family

ID=13097232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05888591A Expired - Fee Related JP3185234B2 (ja) 1991-03-22 1991-03-22 直噴式内燃機関

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3185234B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012503128A (ja) * 2008-09-15 2012-02-02 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 流体を噴霧するための弁
JP2013534593A (ja) * 2010-07-28 2013-09-05 アウディ アクチェンゲゼルシャフト 自己着火式内燃機関
EP2942507A4 (en) * 2013-01-07 2016-01-06 Toyota Motor Co Ltd COMBUSTION ENGINE
JP2019065777A (ja) * 2017-10-02 2019-04-25 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射ノズル及び内燃機関
CN112196662A (zh) * 2020-12-03 2021-01-08 潍柴动力股份有限公司 一种燃烧室与一种燃气发动机

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012503128A (ja) * 2008-09-15 2012-02-02 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 流体を噴霧するための弁
US8714465B2 (en) 2008-09-15 2014-05-06 Robert Bosch Gmbh Valve for atomizing a fluid
JP2013534593A (ja) * 2010-07-28 2013-09-05 アウディ アクチェンゲゼルシャフト 自己着火式内燃機関
EP2942507A4 (en) * 2013-01-07 2016-01-06 Toyota Motor Co Ltd COMBUSTION ENGINE
JP2019065777A (ja) * 2017-10-02 2019-04-25 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射ノズル及び内燃機関
CN112196662A (zh) * 2020-12-03 2021-01-08 潍柴动力股份有限公司 一种燃烧室与一种燃气发动机
CN112196662B (zh) * 2020-12-03 2021-04-16 潍柴动力股份有限公司 一种燃烧室与一种燃气发动机

Also Published As

Publication number Publication date
JP3185234B2 (ja) 2001-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4522172A (en) Direct injection internal combustion engine of compression ignition type
US4838222A (en) Combustion chamber for internal combustion engines
JP3997781B2 (ja) 筒内直噴エンジン
JPH04292525A (ja) 直噴式内燃機関
JPH0623540B2 (ja) ペントル−フ型直噴式内燃機関
JPS60147526A (ja) 直噴式デイ−ゼルエンジン
JPH1082323A (ja) ディーゼルエンジンの燃焼室
JP2526943Y2 (ja) 副室式ディーゼルエンジン
JPH08121171A (ja) 直噴式ディーゼル機関の燃焼室
JPH05106443A (ja) 内燃機関の燃焼室
JP2003269176A (ja) 筒内直噴エンジン
JP4016748B2 (ja) 筒内直接噴射火花点火式内燃機関
JPS603312Y2 (ja) 直噴式デイ−ゼル機関の燃焼室
JPS6325307Y2 (ja)
JPH02233822A (ja) エンジンのピストン
JP2536351B2 (ja) 直噴式内燃機関
JP2001115844A (ja) 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室
JPH0110411Y2 (ja)
JPS5819302Y2 (ja) チヨクセツフンシヤシキナイネンキカンノネンシヨウシツ
JPS63198720A (ja) 直接噴射式デイ−ゼル機関の燃焼室
JPS6313386Y2 (ja)
JPS5813072Y2 (ja) 直噴式デイ−ゼルエンジンの燃焼室
JPS6318126A (ja) 直接噴射式デイ−ゼル機関
JPH10184363A (ja) 直射式ディーゼルエンジンの燃焼室構造
JPH0949431A (ja) 直噴式ディーゼルエンジン

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees