JPH04330327A - 直接噴射式ディ−ゼル機関の燃焼室 - Google Patents
直接噴射式ディ−ゼル機関の燃焼室Info
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- JPH04330327A JPH04330327A JP3098997A JP9899791A JPH04330327A JP H04330327 A JPH04330327 A JP H04330327A JP 3098997 A JP3098997 A JP 3098997A JP 9899791 A JP9899791 A JP 9899791A JP H04330327 A JPH04330327 A JP H04330327A
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- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 18
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- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
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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
- F02B23/0648—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
-
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- 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
-
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- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
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- 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
- 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
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (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】本発明は直接噴射式ディ−ゼル機
関の燃焼室に係り、特にピストンの頂面に一次燃焼室と
なる窪みと二次燃焼室となる窪みを備えた直接噴射式デ
ィ−ゼル機関の燃焼室に関する。
関の燃焼室に係り、特にピストンの頂面に一次燃焼室と
なる窪みと二次燃焼室となる窪みを備えた直接噴射式デ
ィ−ゼル機関の燃焼室に関する。
【0002】
【従来の技術】ピストンの頂面に燃焼室を備え、その燃
焼室内へ燃料を霧化状態で供給するように構成した直接
噴射式ティ−ゼル機関では、燃焼室内に燃料噴霧と燃焼
用空気とのミキシングを良好なものとするために、燃焼
室の形状に種々の改良を加えて吸気スワ−ルやスキッシ
ュを有効に利用できるようにしている。
焼室内へ燃料を霧化状態で供給するように構成した直接
噴射式ティ−ゼル機関では、燃焼室内に燃料噴霧と燃焼
用空気とのミキシングを良好なものとするために、燃焼
室の形状に種々の改良を加えて吸気スワ−ルやスキッシ
ュを有効に利用できるようにしている。
【0003】この種の燃焼室には、燃焼室の底部に吸気
スワ−ルの方向を円周方向に沿うように変換するための
円錘状突起を形成したトロイダル型燃焼室や、燃焼室内
で円周方向に旋回する旋回流の強度を適度に調節すると
同時に着火に有利な乱流(マイクロスワ−ル)が生成さ
れるようにするために、燃焼室の水平断面を四角形(正
方形)とした角型燃焼室などが知られている。
スワ−ルの方向を円周方向に沿うように変換するための
円錘状突起を形成したトロイダル型燃焼室や、燃焼室内
で円周方向に旋回する旋回流の強度を適度に調節すると
同時に着火に有利な乱流(マイクロスワ−ル)が生成さ
れるようにするために、燃焼室の水平断面を四角形(正
方形)とした角型燃焼室などが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の燃焼室ではスワ
−ル等の攪拌流の利用の他にマルチジェットノズル等の
多噴口ノズルを用いて燃料噴霧の貫徹力、燃料噴霧の噴
射方向を適正に設定して混合気の分散分布が良好となる
ようにしているが、しかし円周方向における燃焼火炎同
士の相互干渉や、きわめて短い間で燃焼用空気が利用さ
れてしまうために、熱発生率が上昇し、スモ−ク,NO
xが発生してしまうという問題があった。
−ル等の攪拌流の利用の他にマルチジェットノズル等の
多噴口ノズルを用いて燃料噴霧の貫徹力、燃料噴霧の噴
射方向を適正に設定して混合気の分散分布が良好となる
ようにしているが、しかし円周方向における燃焼火炎同
士の相互干渉や、きわめて短い間で燃焼用空気が利用さ
れてしまうために、熱発生率が上昇し、スモ−ク,NO
xが発生してしまうという問題があった。
【0005】従来このようなスモ−ク,NOxを減少さ
せるために上記燃焼室を互いに独立した小容積の燃焼室
に分割し、これら燃焼室にそれぞれ燃料を供給するよう
にして火炎の相互の干渉を防止するようにした考案(「
内燃機関の燃焼室」(実開昭56−85022号))が
提案されている。しかしこの提案にあっても燃焼室の空
気利用は一挙に行われてしまうため、NOxの問題を有
効に解決できなかった。
せるために上記燃焼室を互いに独立した小容積の燃焼室
に分割し、これら燃焼室にそれぞれ燃料を供給するよう
にして火炎の相互の干渉を防止するようにした考案(「
内燃機関の燃焼室」(実開昭56−85022号))が
提案されている。しかしこの提案にあっても燃焼室の空
気利用は一挙に行われてしまうため、NOxの問題を有
効に解決できなかった。
【0006】本発明の目的は、燃焼室を小室に複数分割
すると共に、これら小室の幾つかを一次燃焼室として使
用し、残りの燃焼室を二次燃焼室として使用し、燃焼用
空気を段階的に使用するように構成した直接噴射式ディ
−ゼル機関の燃焼室を提供するにある。
すると共に、これら小室の幾つかを一次燃焼室として使
用し、残りの燃焼室を二次燃焼室として使用し、燃焼用
空気を段階的に使用するように構成した直接噴射式ディ
−ゼル機関の燃焼室を提供するにある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明に係る直接噴射
式ディ−ゼル機関の燃焼室は、ピストンの頂面に互いに
隔絶させて一次燃焼室として用いる第1の窪みを複数形
成すると共に二次燃焼室として用いる第2の窪みを複数
形成し、ピストンの頂面に第1の窪みと第2の窪みとを
連通させて接続する溝状の通路を形成し、上記第1の窪
みのそれぞれに燃料を供給する燃料噴射ノズルを設けた
ものである。
式ディ−ゼル機関の燃焼室は、ピストンの頂面に互いに
隔絶させて一次燃焼室として用いる第1の窪みを複数形
成すると共に二次燃焼室として用いる第2の窪みを複数
形成し、ピストンの頂面に第1の窪みと第2の窪みとを
連通させて接続する溝状の通路を形成し、上記第1の窪
みのそれぞれに燃料を供給する燃料噴射ノズルを設けた
ものである。
【0008】
【作用】圧縮上死点近傍で燃料噴射ノズルから第1の窪
み内へそれぞれ燃料噴霧が噴射されると、各燃料噴霧は
、第1の窪みの高温な雰囲気によって蒸発され予混合気
化(燃料と空気との混合気)し、着火する。第1の窪み
の燃焼は、比較的急速な一次燃焼となるが、圧力の上昇
によって第1の窪み内の燃焼ガスは、通路を介して第2
の窪み内に入り、ここで適度な冷却を受けつつ新気と混
合して二次燃焼する。したがって第1の窪み内では、N
Ox,スモ−ク(HC,CO等)のきわめて少ない燃焼
が行われ、第2の窪み内ではNOxのきわめて少ない緩
慢な燃焼が行われる。
み内へそれぞれ燃料噴霧が噴射されると、各燃料噴霧は
、第1の窪みの高温な雰囲気によって蒸発され予混合気
化(燃料と空気との混合気)し、着火する。第1の窪み
の燃焼は、比較的急速な一次燃焼となるが、圧力の上昇
によって第1の窪み内の燃焼ガスは、通路を介して第2
の窪み内に入り、ここで適度な冷却を受けつつ新気と混
合して二次燃焼する。したがって第1の窪み内では、N
Ox,スモ−ク(HC,CO等)のきわめて少ない燃焼
が行われ、第2の窪み内ではNOxのきわめて少ない緩
慢な燃焼が行われる。
【0009】
【実施例】以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【0010】図1には、ピストンの平面図が、第2図に
はピストン頂部の縦断面が示されている。ピストン1の
頂面2には、その軸心位置に、上死点位置においてマル
チジェットノズル(ホ−ル型ノズル)3の燃料噴射部4
を、収容できる深さで凹部5が形成されており、その凹
部5を中心として半径方向外側の位置には、円周方向に
間隔を有して一次燃焼室を区画形成する第1の窪み6…
が形成され、さらにその半径方向外側の部位に円周方向
に間隔をおいて二次燃焼室を区画形成する第2の窪み7
…が形成されている。これら第1,第2の窪み6…,7
…は、その水平方向に沿う断面が円形断面を呈し、第1
の窪み6…は凹部5より深く、第2の窪み7…は、その
第1の窪み6…より更に深く形成されている。換言する
と凹部5の容積に対して第1の窪み6…の容積は大きく
、第1の窪み6…の容積に対して第2の窪み7…の容積
は大きくなるように形成されている。第2の窪み7…の
形成位置は、隣接関係の第1の窪み6…の中央となるよ
うに位置に設定されている。
はピストン頂部の縦断面が示されている。ピストン1の
頂面2には、その軸心位置に、上死点位置においてマル
チジェットノズル(ホ−ル型ノズル)3の燃料噴射部4
を、収容できる深さで凹部5が形成されており、その凹
部5を中心として半径方向外側の位置には、円周方向に
間隔を有して一次燃焼室を区画形成する第1の窪み6…
が形成され、さらにその半径方向外側の部位に円周方向
に間隔をおいて二次燃焼室を区画形成する第2の窪み7
…が形成されている。これら第1,第2の窪み6…,7
…は、その水平方向に沿う断面が円形断面を呈し、第1
の窪み6…は凹部5より深く、第2の窪み7…は、その
第1の窪み6…より更に深く形成されている。換言する
と凹部5の容積に対して第1の窪み6…の容積は大きく
、第1の窪み6…の容積に対して第2の窪み7…の容積
は大きくなるように形成されている。第2の窪み7…の
形成位置は、隣接関係の第1の窪み6…の中央となるよ
うに位置に設定されている。
【0011】さてこれら第1の窪み6…内へ燃料噴霧F
をそれぞれ供給するために、頂面2には、第1の窪み6
…のそれぞれと凹部5とを連通させて、燃料噴霧Fを案
内するための第1の連絡溝8がそれぞれ形成され、そし
て第1の窪み6…内の燃焼火炎(未燃燃料を含む)を第
1の窪み6…に噴出させるために、1つの第2の窪み7
…と隣接関係にある第1の窪み6,6とを連通させて第
2の連絡溝9がそれぞれ形成されている。なおこれら第
1,第2の連絡溝9は、凹部5の底と第1の窪み6…の
底を滑らかに接続するように傾斜させて形成されている
。
をそれぞれ供給するために、頂面2には、第1の窪み6
…のそれぞれと凹部5とを連通させて、燃料噴霧Fを案
内するための第1の連絡溝8がそれぞれ形成され、そし
て第1の窪み6…内の燃焼火炎(未燃燃料を含む)を第
1の窪み6…に噴出させるために、1つの第2の窪み7
…と隣接関係にある第1の窪み6,6とを連通させて第
2の連絡溝9がそれぞれ形成されている。なおこれら第
1,第2の連絡溝9は、凹部5の底と第1の窪み6…の
底を滑らかに接続するように傾斜させて形成されている
。
【0012】次の作用を説明する。
【0013】本発明に係る直接噴射式ディ−ゼル機関で
は吸気スワ−ルを生成せずに第1の連絡溝8へ向けて燃
料噴霧F…をそれぞれ噴射する。
は吸気スワ−ルを生成せずに第1の連絡溝8へ向けて燃
料噴霧F…をそれぞれ噴射する。
【0014】すなわち圧縮上死点近傍でマルチジェット
ノズル3の各噴口から第1の連絡溝8へ向けて燃料噴霧
Fが噴射されると、各燃料噴霧F…は、第1の窪み6…
の高温な雰囲気によって蒸発され予混合気化(燃料と空
気との混合気)し、着火する。第1の窪み6…の燃焼は
、比較的急速な一次燃焼となるが、圧力の上昇によって
第1の窪み6…内の燃焼ガスは、第2の連絡溝9を介し
て第2の窪み7…に入り、ここで回転し、適度な冷却を
受けつつ新気と混合して二次燃焼する。したがって第1
の窪み6…内では、NOx,スモ−ク(HC,CO等)
のきわめて少ない燃焼が行われ、第2の窪み7…内では
NOxのきわめて少ない緩慢な燃焼が行われる。
ノズル3の各噴口から第1の連絡溝8へ向けて燃料噴霧
Fが噴射されると、各燃料噴霧F…は、第1の窪み6…
の高温な雰囲気によって蒸発され予混合気化(燃料と空
気との混合気)し、着火する。第1の窪み6…の燃焼は
、比較的急速な一次燃焼となるが、圧力の上昇によって
第1の窪み6…内の燃焼ガスは、第2の連絡溝9を介し
て第2の窪み7…に入り、ここで回転し、適度な冷却を
受けつつ新気と混合して二次燃焼する。したがって第1
の窪み6…内では、NOx,スモ−ク(HC,CO等)
のきわめて少ない燃焼が行われ、第2の窪み7…内では
NOxのきわめて少ない緩慢な燃焼が行われる。
【0015】このように本発明は、燃焼用空気を二段階
に利用できるように構成したことにより、燃焼圧力の急
激な上昇を防止すると同時に、圧力、燃焼温度を好適に
制御してNOx,スモ−ク(HC,CO等)が大巾に減
少させることができる。
に利用できるように構成したことにより、燃焼圧力の急
激な上昇を防止すると同時に、圧力、燃焼温度を好適に
制御してNOx,スモ−ク(HC,CO等)が大巾に減
少させることができる。
【0016】なお第2の連絡溝9の溝断面は、第1の連
絡溝8の断面より大きく形成して第2の窪み7への燃焼
ガスの移動を確実にするように構成することも当然構わ
ない。
絡溝8の断面より大きく形成して第2の窪み7への燃焼
ガスの移動を確実にするように構成することも当然構わ
ない。
【0017】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、燃焼用空気を二段階に分けて使用できる
ので、NOx,スモ−ク(HC,CO等)が大巾に減少
させることができる、という優れた効果を発揮する。
発明によれば、燃焼用空気を二段階に分けて使用できる
ので、NOx,スモ−ク(HC,CO等)が大巾に減少
させることができる、という優れた効果を発揮する。
【図1】本発明に係る直接噴射式ディ−ゼル機関の燃焼
室の好適一実施例を示す平面図である。
室の好適一実施例を示す平面図である。
【図2】第1図のII−II線断面図である。
1 ピストン
2 頂面
3 燃料噴射ノズル
6 第1の窪み
7 第2の窪み
9 溝状の通路
Claims (1)
- 【請求項1】 ピストンの頂面に互いに隔絶させて一
次燃焼室として用いる第1の窪みを複数形成すると共に
二次燃焼室として用いる第2の窪みを複数形成し、ピス
トンの頂面に第1の窪みと第2の窪みとを連通させて接
続する溝状の通路を形成し、上記第1の窪みのそれぞれ
に燃料を供給する燃料噴射ノズルを設けたことを特徴と
する直接噴射式ディ−ゼル機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3098997A JPH04330327A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 直接噴射式ディ−ゼル機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3098997A JPH04330327A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 直接噴射式ディ−ゼル機関の燃焼室 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04330327A true JPH04330327A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14234618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3098997A Pending JPH04330327A (ja) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | 直接噴射式ディ−ゼル機関の燃焼室 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04330327A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013160186A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Hino Motors Ltd | 内燃機関のピストン燃焼室構造 |
-
1991
- 1991-04-30 JP JP3098997A patent/JPH04330327A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013160186A (ja) * | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Hino Motors Ltd | 内燃機関のピストン燃焼室構造 |
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