JPH04325712A - 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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JPH04325712A
JPH04325712A JP3095065A JP9506591A JPH04325712A JP H04325712 A JPH04325712 A JP H04325712A JP 3095065 A JP3095065 A JP 3095065A JP 9506591 A JP9506591 A JP 9506591A JP H04325712 A JPH04325712 A JP H04325712A
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JP
Japan
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fuel
combustion chamber
injection hole
combustion
injection
Prior art date
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Pending
Application number
JP3095065A
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English (en)
Inventor
Junichi Kawashima
純一 川島
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射弁から噴射さ
れた燃料を、一旦燃焼室内で燃料衝突板に衝突させて径
方向へ広く拡散させるようにした直接式ディーゼル機関
の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な直接噴射式ディーゼル機関では
、深皿型等をなすピストン頂面の燃焼室の内壁面へ向け
て多噴孔燃料噴射弁にて燃料を噴射し、高温，高圧状態
の空気と接触させることで燃焼室外周側から拡散燃焼を
行わせるようになっているため、スワールにより多少の
空気流動を与えたとしても、噴射後期の燃料は酸素の不
足した高温雰囲気中に噴射されることになり、炭化して
黒煙となって排出され易い。
【０００３】そこで、近年、燃料噴射弁から噴射された
燃料を一旦燃焼室内で衝突板に衝突させて径方向へ広く
拡散させ、ピストンの上動に伴うスキッシュを利用して
燃焼室の軸方向へ拡散燃焼を行わせるようにした直接噴
射式ディーゼル機関が提案されている（例えば（株）山
海堂１９８９年１０月発行の「内燃機関」１０月号７９
頁参照）。
【０００４】図４は、この従来の直接噴射式ディーゼル
機関を示すもで、ピストン３１側の燃焼室３２中心に対
向してシリンダヘッド３３側に単噴孔の燃料噴射弁３４
が垂直に取り付けられている。そして、上記燃料噴射弁
３４の噴孔に対向するように、燃焼室３２中心部に円板
状の衝突板３５が多段に重ねられた状態で形成されてい
る。
【０００５】このものでは、燃料噴射弁３４から垂直に
噴射された燃料が上記衝突板３５に衝突することで、燃
焼室３２内で円盤状に燃料噴霧が拡散する。特に衝突板
３５が常に高温に保たれていることから、燃料衝突時に
微粒化，気化が促進される。そして、ピストン３１の上
昇に伴うスキッシュ流によって空気との混合が促進され
、軸方向へ沿った拡散燃焼が行われる。そのため、酸素
不足の状態で高温雰囲気中に置かれる燃料が減少し、黒
煙の発生が抑制されるのである。
【０００６】また、このほか、実開昭５９−４３６３１
号公報には、燃焼室上方を覆うシリンダヘッド下面に、
斜め下方へ向けた複数の衝突板を形成し、多噴孔燃料噴
射弁からの噴射燃料をそれぞれ衝突させて微粒化を図る
ようにしたものも開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のように
ピストン３１に衝突板３５を形成したものでは、ピスト
ン３１の位置によって燃料噴射弁３４の噴孔と衝突板３
５との相対位置が変動する。つまり、燃料噴射時期の変
化によって両者の相対位置が一定せず、衝突板３５によ
る燃料拡散作用が不安定となる。また、燃料の噴射開始
と噴射終わりの燃料噴射圧の低い領域で衝突板の位置が
噴孔から遠くなり、燃料の拡散が不十分になり易い。し
かも、燃料噴射弁３４単体では燃料拡散作用の試験や確
認を行うことができず、そのばらつきのチェックや特性
の調整が困難である。
【０００８】一方、後者のようにシリンダヘッド下面に
衝突板を設けた構成では、燃料噴射弁周囲のスペースが
上記衝突板に広く占有されてしまい、吸排気弁の口径が
著しく制約される。また衝突板と各噴孔との相対位置を
精度良く得ることが難しく、燃料拡散効果がばらつき易
い。そして、衝突板を設けることによりシリンダヘッド
下面が平坦でなくなり、その加工が非常に面倒となる。 しかも、多噴孔の燃料噴射弁による噴霧を、その周囲に
設けた衝突板に当てているため、同一の噴射圧であれば
、前者のものより衝突による拡散効果は低くなり、燃焼
室内での分散が悪い。
【０００９】本発明は、従来のこのような問題点に着目
してなされたものであり、燃焼室全体の空気利用率を向
上し、スモーク生成の少ない燃焼を可能とした、直接噴
射式ディーゼル機関を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、ピス
トン頂面に凹設された燃焼室と、該燃焼室の略中央部に
対向してシリンダヘッド側に取り付けられた、燃料噴射
弁の軸線方向に燃料を噴射する主噴射孔と半径方向斜め
方向に燃料を噴射する複数の副噴射孔とを備えた燃料噴
射弁と、主噴射孔に対向してピストン頂面と略平行に配
設された燃料衝突板とを設けた。
【００１１】
【作用】燃料噴射弁の主噴射孔から噴射された燃料は、
燃料噴射弁に支持された燃料衝突板に衝突し周囲に広く
拡散する。
【００１２】一方、副噴射孔から噴射された燃料は、燃
焼室のキャビティ周辺部に前記主噴射孔からの燃料噴霧
よりも先に到達する。
【００１３】このため、燃料噴射速度の遅い低速時や低
負荷時においても、燃焼の初期に燃焼室のキャビティ全
体に燃料噴霧が分散する。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は、本発明の一実施例を示す図である。
【００１５】まず構成を説明する。ピストン１の頂面略
中央部に、例えば深皿型をなす燃焼室２が凹設されてい
る。
【００１６】そして、シリンダヘッド３の下面は、平坦
となっており、シリンダヘッド３の燃焼室２の中心位置
上方に、燃料噴射弁４の取付孔５が垂直に形成され、該
孔５に燃料噴射弁４が挿入固定されている。
【００１７】そして、燃料噴射弁４には、主噴射孔６と
、いわゆるピントークスノズルと云われているノズルと
同様の構造を有する副噴射孔７とが設けられている。
【００１８】また、主噴射孔６の噴射方向前方には、主
噴射孔６からの燃料噴霧８を衝突させる円板状の燃料衝
突板９が、燃料噴射弁４の先端との間に適宜な間隙を保
った状態で、ピストン１頂面と平行に配置されている。
【００１９】燃料衝突板９は４本の保持部材１０で保持
されており、該保持部材１０は、図２に示すように、副
噴射孔７からの燃料噴霧１１と干渉しない位置に設けら
れている。
【００２０】また、保持部材１０は基端側の円環状フラ
ンジ１２が燃料噴射弁４のハウジング先端１３とシール
部材１４との間に挾持固定されている。
【００２１】次に作用を説明する。燃料は、燃料噴射弁
４の主噴射孔６及び副噴射孔７の両方から噴射される。
【００２２】ところで、主噴射孔６より噴射された噴霧
８は、燃料衝突板９に衝突した後、燃焼室２のキャビテ
ィ内水平方向に分散８ａし、キャビティ内の空気によっ
て減速を受け易い。
【００２３】従って、副噴射孔７よりの燃料噴霧１１は
、主噴射孔６よりの燃料噴霧９に比べてその到達速度が
速いため、先に燃焼室２のキャビティ周辺部に到達する
。
【００２４】このため、燃料噴射速度が遅い低速時や低
負荷時においても、燃焼の初期に燃焼室２のキャビティ
全体に燃料噴霧を分散することができ、キャビティ内の
空気利用率が向上するので、燃焼室２内での燃料分布が
均等化するとともに空気との混合が良好となる。
【００２５】また、主噴射孔６より噴射される燃料噴霧
１１の噴射方向は、副噴射孔６の向きによって自在に変
えられるため、これを下向きに設定することにより燃焼
室２キャビティ低部の空気利用を図ることができる。
【００２６】さらに、キャビティ低部燃料の着火，燃焼
により、燃料衝突板９に衝突した後の円盤状の衝突噴霧
８ａの一部は、燃焼室２のキャビティから押し出されキ
ャビティ外の空気を取り込んで燃焼を行うため、燃焼室
２全体での空気利用率が向上する。
【００２７】なお、ピストン１の上死点位置近傍で、主
噴射孔６から噴射された燃料は、燃料衝突板９に衝突し
、全周にわたり半径方向へ広く拡散する。このとき、主
噴射孔６と燃料衝突板９との相対位置は、ピストン１の
位置等に関係無く不変であるので、常に良好な拡散作用
が安定的に得られる。
【００２８】また、燃料の噴射期間中、ピストン１が上
下動することで、燃焼室２と燃料衝突板９とが相対的に
移動するため、燃料衝突板９から半径方向へ向かった燃
料噴霧８ａは、燃焼室２のキャビティ上下方向に沿って
一層広く拡散される。
【００２９】これらにより、スモークの生成が抑制され
、かつＮＯｘも少ない良好な燃焼が実現できる。
【００３０】図３には、本発明の他の実施例を示す。こ
の実施例は、燃料噴射ノズルとして多噴孔のホールノズ
ル１５を使用し、主噴射孔１６及び副噴射孔１７ともホ
ールノズルとしたものである。
【００３１】この実施例によれば、前記した一実施例と
同様の効果が得られ、しかも、副噴射孔１７からの燃料
噴霧１１の貫徹力の増強、および霧化の促進がはかれる
ので、効果をさらに高めることができ、特に高過給機関
に対して有効である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明してきたように構成されている
ので、本発明によれば、燃焼室全体の空気利用率がより
向上し、スモーク生成の少ない良好な燃焼を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図。
【図２】保持部材と燃料噴霧の方向を示す図。
【図３】本発明の他の実施例を示す縦断面図。
【図４】従来例を示す縦断面図。
【符号の説明】
１…ピストン、２…燃焼室、３…シリンダヘッド、４…
燃料噴射弁、６…主噴射孔、７…副噴射孔、９…燃料衝
突板、１０…保持部材、１５…多噴孔ホールノズル、１
６…主噴射孔、１７…副噴射孔。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　ピストン頂面に凹設された燃焼室と、
    該燃焼室の略中央部に対向してシリンダヘッド側に取り
    付けられた、軸線方向に燃料を噴射する主噴射孔と半径
    方向斜下方に燃料を噴射する複数の副噴射孔とを備えた
    燃料噴射弁と、主噴射孔に対向してピストン頂面と略平
    行に配設された燃料衝突板とを有することを特徴とする
    直接噴射式ディーゼル機関。
JP3095065A 1991-04-25 1991-04-25 直接噴射式ディーゼル機関 Pending JPH04325712A (ja)

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JP3095065A JPH04325712A (ja) 1991-04-25 1991-04-25 直接噴射式ディーゼル機関

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003002869A1 (de) * 2001-06-26 2003-01-09 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
EP2169194A3 (en) * 2008-09-24 2012-09-05 Deere & Company Piston for an internal combustion (IC) reciprocating engine and piston

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