JPH0475393B2 - - Google Patents
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- JPH0475393B2 JPH0475393B2 JP58204368A JP20436883A JPH0475393B2 JP H0475393 B2 JPH0475393 B2 JP H0475393B2 JP 58204368 A JP58204368 A JP 58204368A JP 20436883 A JP20436883 A JP 20436883A JP H0475393 B2 JPH0475393 B2 JP H0475393B2
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Description
本発明は、吸入空気の旋回流（スワール）を有
効利用しこれに対応して渦巻燃料噴射弁の燃料噴
霧を制御して効率良く混合気形成を図り、燃焼効
率を改善する直接燃料噴射式内燃機関の混合気形
成法に関する。 従来、この種の直接噴射式デイーゼルエンジン
で提案されている燃焼方式として、いわゆるＭ−
燃焼方式がある。この方式では、燃料噴射弁から
噴射された燃料噴霧をピストンに設けられた半球
状の燃焼室の壁面に積極的に付着させて壁面から
の熱で蒸発させることにより、混合気を形成する
方法を採用している。このとき燃料が壁面で蒸発
するための必要な時間と壁面温度との関係は第１
図に示す通りであり、エンジン内での燃焼時間
（10ｍsec以下）にみあうような短時間の蒸発が行
われる温度範囲は、320℃前後の限られた範囲と
なる。他方、通常の運転条件ではピストンの表面
温度は高々200〜250℃程度であり、このような通
常の条件下で燃料が壁面蒸発する時間は相当長い
ものと推定される。 この結果、従来の燃焼方式を代表するＭ−燃焼
方式では始動時および低速回転域では十分な混合
気形成を図ることができないため燃焼が良好に行
われず、出力は小さく効率も悪い。さらに黒煙、
HC等の有害排気成分も多く発生することとな
る。 本発明は上記従来技術の問題点を解決するため
に、燃料噴霧を燃焼室壁面への付着をさせずに、
断熱圧縮され高温（通常600℃以上）になつた燃
焼室内の吸入空気中に燃料噴霧をあたかも浮遊さ
せて良好な混合気形成を図り燃焼効率の改善を行
うようにした直接燃料噴霧式内燃機関の混合気形
成法を提供することを目的とする。すなわち、本
発明は筒内直接噴射式エンジンにおいて、燃焼室
内の吸気流速度に応じて、渦巻燃料噴射弁からの
燃料噴霧の角度、貫徹力（到達距離）と噴射期間
等の特性を制御することによつて、エンジン運転
の広い範囲で燃焼室壁面に燃料噴霧が付着するの
を防止した高温空気中で良好な燃焼を可能にした
直接燃料噴射式内燃機関の混合気形成法を提供す
ることを目的とする。 ところで、本発明に関し、エンジン筒内の気流
と噴霧速度の関係について詳述する。 本発明で対象にしているエンジンは、第１０図
に示す形式のものである。すなわち、エンジン筒
内に発生させたスワール流Ｓに対して燃料噴霧Ａ
を乗せ、燃焼室Ｃ全体に燃料を行き渡らせること
により、空気との混合を促進し、良好な燃料状態
を得ようとするものである。このエンジンの燃焼
室Ｃでの燃料噴霧と気流の相互関係をモデル的に
表すと第４図々示のようになる。さらに、これを
線図で示すと第５図々示のようになる。これら図
に示した気流と噴霧との相互関係を、燃焼室Ｃ上
面から見ると第６図のようになり、第６図に併記
したベクトル表示で噴霧の進行方向が表せる。 この噴霧の方向は最終的には筒内のスワール流
と同一になり、燃焼室Ｃ全体に適切に空気と混合
された燃料が行き渡ることが本発明の主眼とすべ
きことである。 これに対して噴射された噴霧の速度が気流速度
よりも大きい場合においては、噴霧は気流を突き
抜いて進み、燃焼室Ｃの壁面に衝突してしまう。
逆に、気流速度が噴射された噴霧の速度よりも大
きい場合においては、噴射直後から燃料噴霧が気
流に吹き飛ばされてしまい、燃焼室Ｃ外に流出し
たり、燃焼室Ｃの壁面に付着することになる。 そのため、気流速度と噴射される噴霧の速度と
を同じにすれば、噴霧は燃焼室Ｃの壁面に衝突す
ることなく、また、吹き飛ばされることもなく適
切に空気と混合された燃焼室Ｃ内に行き渡ること
になる。すなわち、これが本発明の主旨である。 ところで、この主旨を理想的に追求しようとす
ると、気流速度に対して噴射する噴霧の速度を常
に同一にすることが要求される。これは、考え方
としては成り立つが、実現することはほとんど不
可能である。従つて、本発明ではこの主旨を生か
すための現実的な手段を与えることを発明の内容
とした。すなわち、多くのエンジン実験の中から
把握した気流速度を整理し、最も一般的に発生す
る気流速度の中間的な値である40ｍ／ｓを基準と
することを考え、この値に対して噴霧の噴射する
速度を与えることとした。 この結果として、この気流速度40ｍ／ｓを境界
にし、これより早い領域に対しては噴霧の噴射速
度を気流速度に見合う高速になるようにし、一
方、これより遅い領域に対しては噴射速度を低め
ることとした。このようにすることにより、理想
からはやや離れるが、気流速度とほぼ同一の噴射
の速度とすることができ、気流を突き抜いて噴霧
が進行し燃焼室Ｃの壁面に衝突することや、気流
に吹き飛ばされることを避け、燃料の適正混合気
を燃焼室Ｃ全体に生き渡らせることを現実的に実
現できるものとした。ただし、噴射速度は渦巻燃
料噴射弁の設計上では噴霧角を規定することにな
るので、本発明では気流速度に対応する噴霧角度
を規定する発明の内容とした。 そして、本発明は、直径100mm以下のピストン
に凹所を設けて燃焼空間を形成し、該燃焼空間に
おいて吸気機構を通じて供給される吸気を旋回機
構により旋回させると共に、該燃焼空間に燃料供
給機構を通じて供給される燃料に旋回運動を付与
する旋回通路を設けた間欠式渦巻燃料噴射弁によ
り燃料をほぼ円錐状に噴射して混合気の形成を行
う直接燃料噴射式内燃機関の混合気形成法におい
て、前記渦巻燃料噴射弁をその噴霧軸心が前記凹
所の中心軸と交差せずに斜行する位置に取り付け
ると共に、前記吸気旋回速度に対応して燃料噴霧
速度を制御し燃焼空間に燃料を浮遊するように、
前記内燃機関の低回転領域の吸気旋回速度が40
ｍ／secに満たないときにあつては、該渦巻燃料
噴射弁における燃料噴霧角を75度以下20度以上と
しその噴霧到達距離を小となすと共に、また内燃
機関の高回転領域の吸気旋回速度が40ｍ／secを
超えるときにあつては、該渦巻燃料噴射弁におけ
る燃料噴霧角を30度以下10度以上としその噴霧到
達距離を大となして混合気形成を行うようにした
ことを特徴とする直接燃料噴射式内燃機関の混合
気形成法である。 また、本発明は前記内燃機関の低回転領域にあ
つては、該燃料噴射弁における燃料噴射期間を２
〜３ｍsecとし、また内燃機関の高回転領域にあ
つては該燃料噴射弁における燃料噴射期間を0.5
〜１ｍsecとしたことを特徴とする直接燃料噴射
式内燃機関の混合気形成法である。 かかる本発明によれば内燃機関の吸入時に吸気
弁や吸気ポート等の旋回機構によつて形成した吸
入空気の旋回流（スワール）をピストンの上昇に
伴つて燃焼空間である凹所内に適度に旋回流入せ
しめ安定円滑に流通する。さらに、本発明は、該
旋回流を有効利用すべくこの吸入空気の旋回流に
対応して渦巻燃料噴射弁からの燃料噴霧の角度、
貫徹力、噴射期間等の特性を制御することによつ
て、燃料噴霧を前記吸入空気の旋回流によつて燃
焼空間に確実に浮遊せしめ、燃焼空間を区画する
壁面への付着を抑止し良好な混合気形成を実奏す
る。 これら渦巻燃料噴射弁からの燃料噴霧はスワー
ルを有効利用して混合気形成され、かつスワール
に対して悪影響を及ぼすことなくスワールが減衰
してしまうまで形成され続けられるので特定期間
中だけでなく長く持続することになり、以後の燃
焼を促進し燃焼期間を短縮することができ燃焼効
率を大幅に改善できる実用上極めて優れた効果を
奏する。 そして本発明は例えば、シリンダー直径が100
mm以下の小形高速デイーゼルエンジンを代表とす
る筒内噴射エンジンをも対象にでき、その混合気
形成法に関与する。従来のＭ−燃焼方法は、この
種エンジンでも有効な方法であるが燃焼室壁面の
温度制御が困難で、実現が難しい。 これに対し、本発明は燃焼室壁面への噴霧の付
着を避け、ピストンによつて断熱圧縮されて高温
になつた吸入空気中に噴霧を噴射して速やかな燃
焼を可能とするものである。燃焼室壁面への噴霧
の付着を避けるためには、燃料噴霧の着火に至る
までの噴霧の貫徹力と噴霧に作用する吸入空気の
旋回流速の関係が重要となる。本発明では、これ
らの関係を規定し、制御する混合気形成法を詳述
する。 通常、小形高速デイーゼルエンジンに用いられ
る噴射弁での燃料噴霧の着火おくれ時間は１ｍ
sec程度である。従つて、この時間までに噴霧の
到達する距離が、噴射弁噴孔と燃焼室壁面までの
距離よりも短いことが必須条件となる。ところ
で、本発明がその一例として対象とするシリンダ
ー直径が100mm以下の小形高速デイーゼルエンジ
ンでは、筒内に形成した空気の旋回流を有効に利
用するために、燃焼室Ｃは第２図に示すようにピ
ストンＰに半球状のくぼみを設けて形成するが一
般的である。上記のように制限された寸法にあつ
て、このような燃焼室Ｃを形成した場合に、渦巻
燃料噴射弁Ｖの噴射孔Ｎとその対向する燃焼室壁
面との距離Ｌは高々30mm程度である。一方、デイ
ーゼルエンジン用の燃料噴射弁として広く用いら
れているホール噴射弁を例にとつて、時間と到達
距離の関係を測定すると第３図のようになる。第
３図において、噴射開始後１ｍsec、すなわち前
述の着火おくれ時間に相当する時間に対する噴霧
の到達距離を調べると、40mmを越えており、前述
の燃料噴射弁Ｖの噴射孔Ｎと対向する燃焼室壁面
との距離Ｌは30mmより大きくなつてしまつてい
る。 そのため、噴霧は燃焼室Ｃの壁面に衝突してし
まう。このように、通常の方法では本発明の主眼
とする燃焼室壁面への噴霧の衝突を避け、高温空
気中で噴霧を良好に燃焼させることは困難であ
る。これに対し、燃焼室内に極めて強い旋回気流
を形成して、噴霧の進路を曲げるようにすれば一
応燃焼室壁面への噴霧の衝突が防止できると考え
られる。すなわち、前述の例のホール噴射弁の場
合に対して考察すると、第４図に示すように、燃
料噴射弁Ｖからの燃料噴霧Ａに対して横方向から
吸入空気の強い旋回気流Ｓを作用させて燃料噴霧
Ａの進路を曲げることによつて燃焼室Ｃの壁面へ
の噴霧の衝突を防止することになる。この強い旋
回気流Ｓによる噴霧進行方向の曲がりの程度を、
より詳細に図示すると第５図、第６図の通りであ
る。 そして噴霧の進行速度と旋回気流の速度の大き
さをベクトル的に考察すると第５図々示のように
なり、燃料噴霧Ａが燃焼室Ｃの壁面に衝突せず燃
焼室Ｃの壁面に沿つて流れるようになるために
は、噴霧の進行速度と旋回気流の速度は同程度に
なる必要がある。噴霧の進行速度は前述のホール
噴射弁の測定結果から計算すると、約40ｍ／ｓと
なり、従つて、旋回気流の速度もこの程度必要と
なる。 ところで、燃焼室内部での旋回気流の速度は、
いわゆるスワール比で表現されるが、このスワー
ル比はエンジン回転数との比で示されるので、エ
ンジン回転数とスワール比および実際の流速値は
第７図に示したようになる。すなわち、スワール
比はエンジン回転数によらず、一定値であり、実
際の流速値はエンジン回転数に比例して上昇す
る。 一般にスワール比を高くすると吸入抵抗が増加
し、特に高速回転領域で吸入空気量が減少し、エ
ンジンの出力が低下する。そのため、実用エンジ
ンではスワール比を3.5程度に設定する。第７図
ではスワール比を3.5に設定した時の旋回流速を
示している。この図に対して前述のホール噴射弁
の噴霧進行速度40ｍ／ｓを当てはめると、エンジ
ン回転数2500rpm以上の領域については旋回気流
速度がこの値以上となつて噴霧が燃焼室壁面へ衝
突するのを防ぐことができるが、それ以下の領域
では噴霧の進行方向を曲げるのに十分な流速が得
られない。これを改善するには、すでに本発明者
らの提案した渦巻燃料噴射弁（特願昭58−163004
号）等を使うことで実現できる。その渦巻燃料噴
射弁の代表例を第８図に示す。この噴射弁V1で
は燃料が針弁ｎに施した旋回通路としての斜め溝
Ｋを通つてくる間に旋回速度成分を得て旋回流が
でき、この旋回流によつて噴射孔Ｎから薄い円錐
状の液膜Ｂが形成される。その結果、燃料微粒化
が良い、噴射された噴霧の軸方向初速度が小さ
い、などの理由から噴霧の貫徹力が極めて小さく
なる。そのため、噴霧の到達距離は第９図に示す
ように、ホール噴射弁に比較して非常に小さな値
となる。この第９図から噴霧の進行速度を計算す
ると20ｍ／ｓ〜25ｍ／ｓとなり、第７図に示した
旋回流の速度であれば、エンジン回転数の低い領
域においても十分噴霧の進路を曲げることが可能
であり、燃焼室壁面への噴霧衝突を防ぐことがで
きる。 しかし、この場合は、別の問題が生じる。すな
わち、エンジン回転数の高い領域になると、旋回
流の速度が過大になつてしまい、貫徹力の小さい
噴霧では過度に分散されてしまつて、可燃空燃比
範囲が狭くなり、燃焼が阻害されてしまうという
ことである。そのため、エンジン回転数の高い領
域では、高い旋回気流の速度に適合した強い貫徹
力の噴霧を作用させて、過度の分散を避けなけれ
ばならない。従つて本発明の混合気形成法をエン
ジン回転数の広い領域において実現させるために
は、エンジン回転数によつて変化する旋回気流の
速度に対応して噴霧の貫徹力を制御することが必
要となる。 これを具体的に示すと、表に示すように、エン
ジン回転数をおおむね1500rpm付近を境界にして
それ以下を低回転領域またそれ以上を高回転領域
と分割し、それぞれの領域に対して噴霧の貫徹
力、噴霧角および噴射期間を定める。
効利用しこれに対応して渦巻燃料噴射弁の燃料噴
霧を制御して効率良く混合気形成を図り、燃焼効
率を改善する直接燃料噴射式内燃機関の混合気形
成法に関する。 従来、この種の直接噴射式デイーゼルエンジン
で提案されている燃焼方式として、いわゆるＭ−
燃焼方式がある。この方式では、燃料噴射弁から
噴射された燃料噴霧をピストンに設けられた半球
状の燃焼室の壁面に積極的に付着させて壁面から
の熱で蒸発させることにより、混合気を形成する
方法を採用している。このとき燃料が壁面で蒸発
するための必要な時間と壁面温度との関係は第１
図に示す通りであり、エンジン内での燃焼時間
（10ｍsec以下）にみあうような短時間の蒸発が行
われる温度範囲は、320℃前後の限られた範囲と
なる。他方、通常の運転条件ではピストンの表面
温度は高々200〜250℃程度であり、このような通
常の条件下で燃料が壁面蒸発する時間は相当長い
ものと推定される。 この結果、従来の燃焼方式を代表するＭ−燃焼
方式では始動時および低速回転域では十分な混合
気形成を図ることができないため燃焼が良好に行
われず、出力は小さく効率も悪い。さらに黒煙、
HC等の有害排気成分も多く発生することとな
る。 本発明は上記従来技術の問題点を解決するため
に、燃料噴霧を燃焼室壁面への付着をさせずに、
断熱圧縮され高温（通常600℃以上）になつた燃
焼室内の吸入空気中に燃料噴霧をあたかも浮遊さ
せて良好な混合気形成を図り燃焼効率の改善を行
うようにした直接燃料噴霧式内燃機関の混合気形
成法を提供することを目的とする。すなわち、本
発明は筒内直接噴射式エンジンにおいて、燃焼室
内の吸気流速度に応じて、渦巻燃料噴射弁からの
燃料噴霧の角度、貫徹力（到達距離）と噴射期間
等の特性を制御することによつて、エンジン運転
の広い範囲で燃焼室壁面に燃料噴霧が付着するの
を防止した高温空気中で良好な燃焼を可能にした
直接燃料噴射式内燃機関の混合気形成法を提供す
ることを目的とする。 ところで、本発明に関し、エンジン筒内の気流
と噴霧速度の関係について詳述する。 本発明で対象にしているエンジンは、第１０図
に示す形式のものである。すなわち、エンジン筒
内に発生させたスワール流Ｓに対して燃料噴霧Ａ
を乗せ、燃焼室Ｃ全体に燃料を行き渡らせること
により、空気との混合を促進し、良好な燃料状態
を得ようとするものである。このエンジンの燃焼
室Ｃでの燃料噴霧と気流の相互関係をモデル的に
表すと第４図々示のようになる。さらに、これを
線図で示すと第５図々示のようになる。これら図
に示した気流と噴霧との相互関係を、燃焼室Ｃ上
面から見ると第６図のようになり、第６図に併記
したベクトル表示で噴霧の進行方向が表せる。 この噴霧の方向は最終的には筒内のスワール流
と同一になり、燃焼室Ｃ全体に適切に空気と混合
された燃料が行き渡ることが本発明の主眼とすべ
きことである。 これに対して噴射された噴霧の速度が気流速度
よりも大きい場合においては、噴霧は気流を突き
抜いて進み、燃焼室Ｃの壁面に衝突してしまう。
逆に、気流速度が噴射された噴霧の速度よりも大
きい場合においては、噴射直後から燃料噴霧が気
流に吹き飛ばされてしまい、燃焼室Ｃ外に流出し
たり、燃焼室Ｃの壁面に付着することになる。 そのため、気流速度と噴射される噴霧の速度と
を同じにすれば、噴霧は燃焼室Ｃの壁面に衝突す
ることなく、また、吹き飛ばされることもなく適
切に空気と混合された燃焼室Ｃ内に行き渡ること
になる。すなわち、これが本発明の主旨である。 ところで、この主旨を理想的に追求しようとす
ると、気流速度に対して噴射する噴霧の速度を常
に同一にすることが要求される。これは、考え方
としては成り立つが、実現することはほとんど不
可能である。従つて、本発明ではこの主旨を生か
すための現実的な手段を与えることを発明の内容
とした。すなわち、多くのエンジン実験の中から
把握した気流速度を整理し、最も一般的に発生す
る気流速度の中間的な値である40ｍ／ｓを基準と
することを考え、この値に対して噴霧の噴射する
速度を与えることとした。 この結果として、この気流速度40ｍ／ｓを境界
にし、これより早い領域に対しては噴霧の噴射速
度を気流速度に見合う高速になるようにし、一
方、これより遅い領域に対しては噴射速度を低め
ることとした。このようにすることにより、理想
からはやや離れるが、気流速度とほぼ同一の噴射
の速度とすることができ、気流を突き抜いて噴霧
が進行し燃焼室Ｃの壁面に衝突することや、気流
に吹き飛ばされることを避け、燃料の適正混合気
を燃焼室Ｃ全体に生き渡らせることを現実的に実
現できるものとした。ただし、噴射速度は渦巻燃
料噴射弁の設計上では噴霧角を規定することにな
るので、本発明では気流速度に対応する噴霧角度
を規定する発明の内容とした。 そして、本発明は、直径100mm以下のピストン
に凹所を設けて燃焼空間を形成し、該燃焼空間に
おいて吸気機構を通じて供給される吸気を旋回機
構により旋回させると共に、該燃焼空間に燃料供
給機構を通じて供給される燃料に旋回運動を付与
する旋回通路を設けた間欠式渦巻燃料噴射弁によ
り燃料をほぼ円錐状に噴射して混合気の形成を行
う直接燃料噴射式内燃機関の混合気形成法におい
て、前記渦巻燃料噴射弁をその噴霧軸心が前記凹
所の中心軸と交差せずに斜行する位置に取り付け
ると共に、前記吸気旋回速度に対応して燃料噴霧
速度を制御し燃焼空間に燃料を浮遊するように、
前記内燃機関の低回転領域の吸気旋回速度が40
ｍ／secに満たないときにあつては、該渦巻燃料
噴射弁における燃料噴霧角を75度以下20度以上と
しその噴霧到達距離を小となすと共に、また内燃
機関の高回転領域の吸気旋回速度が40ｍ／secを
超えるときにあつては、該渦巻燃料噴射弁におけ
る燃料噴霧角を30度以下10度以上としその噴霧到
達距離を大となして混合気形成を行うようにした
ことを特徴とする直接燃料噴射式内燃機関の混合
気形成法である。 また、本発明は前記内燃機関の低回転領域にあ
つては、該燃料噴射弁における燃料噴射期間を２
〜３ｍsecとし、また内燃機関の高回転領域にあ
つては該燃料噴射弁における燃料噴射期間を0.5
〜１ｍsecとしたことを特徴とする直接燃料噴射
式内燃機関の混合気形成法である。 かかる本発明によれば内燃機関の吸入時に吸気
弁や吸気ポート等の旋回機構によつて形成した吸
入空気の旋回流（スワール）をピストンの上昇に
伴つて燃焼空間である凹所内に適度に旋回流入せ
しめ安定円滑に流通する。さらに、本発明は、該
旋回流を有効利用すべくこの吸入空気の旋回流に
対応して渦巻燃料噴射弁からの燃料噴霧の角度、
貫徹力、噴射期間等の特性を制御することによつ
て、燃料噴霧を前記吸入空気の旋回流によつて燃
焼空間に確実に浮遊せしめ、燃焼空間を区画する
壁面への付着を抑止し良好な混合気形成を実奏す
る。 これら渦巻燃料噴射弁からの燃料噴霧はスワー
ルを有効利用して混合気形成され、かつスワール
に対して悪影響を及ぼすことなくスワールが減衰
してしまうまで形成され続けられるので特定期間
中だけでなく長く持続することになり、以後の燃
焼を促進し燃焼期間を短縮することができ燃焼効
率を大幅に改善できる実用上極めて優れた効果を
奏する。 そして本発明は例えば、シリンダー直径が100
mm以下の小形高速デイーゼルエンジンを代表とす
る筒内噴射エンジンをも対象にでき、その混合気
形成法に関与する。従来のＭ−燃焼方法は、この
種エンジンでも有効な方法であるが燃焼室壁面の
温度制御が困難で、実現が難しい。 これに対し、本発明は燃焼室壁面への噴霧の付
着を避け、ピストンによつて断熱圧縮されて高温
になつた吸入空気中に噴霧を噴射して速やかな燃
焼を可能とするものである。燃焼室壁面への噴霧
の付着を避けるためには、燃料噴霧の着火に至る
までの噴霧の貫徹力と噴霧に作用する吸入空気の
旋回流速の関係が重要となる。本発明では、これ
らの関係を規定し、制御する混合気形成法を詳述
する。 通常、小形高速デイーゼルエンジンに用いられ
る噴射弁での燃料噴霧の着火おくれ時間は１ｍ
sec程度である。従つて、この時間までに噴霧の
到達する距離が、噴射弁噴孔と燃焼室壁面までの
距離よりも短いことが必須条件となる。ところ
で、本発明がその一例として対象とするシリンダ
ー直径が100mm以下の小形高速デイーゼルエンジ
ンでは、筒内に形成した空気の旋回流を有効に利
用するために、燃焼室Ｃは第２図に示すようにピ
ストンＰに半球状のくぼみを設けて形成するが一
般的である。上記のように制限された寸法にあつ
て、このような燃焼室Ｃを形成した場合に、渦巻
燃料噴射弁Ｖの噴射孔Ｎとその対向する燃焼室壁
面との距離Ｌは高々30mm程度である。一方、デイ
ーゼルエンジン用の燃料噴射弁として広く用いら
れているホール噴射弁を例にとつて、時間と到達
距離の関係を測定すると第３図のようになる。第
３図において、噴射開始後１ｍsec、すなわち前
述の着火おくれ時間に相当する時間に対する噴霧
の到達距離を調べると、40mmを越えており、前述
の燃料噴射弁Ｖの噴射孔Ｎと対向する燃焼室壁面
との距離Ｌは30mmより大きくなつてしまつてい
る。 そのため、噴霧は燃焼室Ｃの壁面に衝突してし
まう。このように、通常の方法では本発明の主眼
とする燃焼室壁面への噴霧の衝突を避け、高温空
気中で噴霧を良好に燃焼させることは困難であ
る。これに対し、燃焼室内に極めて強い旋回気流
を形成して、噴霧の進路を曲げるようにすれば一
応燃焼室壁面への噴霧の衝突が防止できると考え
られる。すなわち、前述の例のホール噴射弁の場
合に対して考察すると、第４図に示すように、燃
料噴射弁Ｖからの燃料噴霧Ａに対して横方向から
吸入空気の強い旋回気流Ｓを作用させて燃料噴霧
Ａの進路を曲げることによつて燃焼室Ｃの壁面へ
の噴霧の衝突を防止することになる。この強い旋
回気流Ｓによる噴霧進行方向の曲がりの程度を、
より詳細に図示すると第５図、第６図の通りであ
る。 そして噴霧の進行速度と旋回気流の速度の大き
さをベクトル的に考察すると第５図々示のように
なり、燃料噴霧Ａが燃焼室Ｃの壁面に衝突せず燃
焼室Ｃの壁面に沿つて流れるようになるために
は、噴霧の進行速度と旋回気流の速度は同程度に
なる必要がある。噴霧の進行速度は前述のホール
噴射弁の測定結果から計算すると、約40ｍ／ｓと
なり、従つて、旋回気流の速度もこの程度必要と
なる。 ところで、燃焼室内部での旋回気流の速度は、
いわゆるスワール比で表現されるが、このスワー
ル比はエンジン回転数との比で示されるので、エ
ンジン回転数とスワール比および実際の流速値は
第７図に示したようになる。すなわち、スワール
比はエンジン回転数によらず、一定値であり、実
際の流速値はエンジン回転数に比例して上昇す
る。 一般にスワール比を高くすると吸入抵抗が増加
し、特に高速回転領域で吸入空気量が減少し、エ
ンジンの出力が低下する。そのため、実用エンジ
ンではスワール比を3.5程度に設定する。第７図
ではスワール比を3.5に設定した時の旋回流速を
示している。この図に対して前述のホール噴射弁
の噴霧進行速度40ｍ／ｓを当てはめると、エンジ
ン回転数2500rpm以上の領域については旋回気流
速度がこの値以上となつて噴霧が燃焼室壁面へ衝
突するのを防ぐことができるが、それ以下の領域
では噴霧の進行方向を曲げるのに十分な流速が得
られない。これを改善するには、すでに本発明者
らの提案した渦巻燃料噴射弁（特願昭58−163004
号）等を使うことで実現できる。その渦巻燃料噴
射弁の代表例を第８図に示す。この噴射弁V1で
は燃料が針弁ｎに施した旋回通路としての斜め溝
Ｋを通つてくる間に旋回速度成分を得て旋回流が
でき、この旋回流によつて噴射孔Ｎから薄い円錐
状の液膜Ｂが形成される。その結果、燃料微粒化
が良い、噴射された噴霧の軸方向初速度が小さ
い、などの理由から噴霧の貫徹力が極めて小さく
なる。そのため、噴霧の到達距離は第９図に示す
ように、ホール噴射弁に比較して非常に小さな値
となる。この第９図から噴霧の進行速度を計算す
ると20ｍ／ｓ〜25ｍ／ｓとなり、第７図に示した
旋回流の速度であれば、エンジン回転数の低い領
域においても十分噴霧の進路を曲げることが可能
であり、燃焼室壁面への噴霧衝突を防ぐことがで
きる。 しかし、この場合は、別の問題が生じる。すな
わち、エンジン回転数の高い領域になると、旋回
流の速度が過大になつてしまい、貫徹力の小さい
噴霧では過度に分散されてしまつて、可燃空燃比
範囲が狭くなり、燃焼が阻害されてしまうという
ことである。そのため、エンジン回転数の高い領
域では、高い旋回気流の速度に適合した強い貫徹
力の噴霧を作用させて、過度の分散を避けなけれ
ばならない。従つて本発明の混合気形成法をエン
ジン回転数の広い領域において実現させるために
は、エンジン回転数によつて変化する旋回気流の
速度に対応して噴霧の貫徹力を制御することが必
要となる。 これを具体的に示すと、表に示すように、エン
ジン回転数をおおむね1500rpm付近を境界にして
それ以下を低回転領域またそれ以上を高回転領域
と分割し、それぞれの領域に対して噴霧の貫徹
力、噴霧角および噴射期間を定める。
【表】
【表】
これらの条件設定により、低回転領域の吸気旋
回速度が40ｍ／secに満たないときには噴霧の貫
徹力が小さく噴霧角が75度以下20度以上と広いた
め燃焼室内の旋回気流速度がそれほど速くなくて
も噴霧は空気流に流されて燃焼室壁面に付着せず
高温空気中で速やかな燃焼が可能となる。さらに
この領域では噴射期間を２〜３ｍ／secと長く設
定するため、混合期間および燃焼期間を十分にと
ることができ燃焼効率を十分あげることができ
る。そのため、スス発生等燃焼に伴う有害排出成
分を低くおさえることができる。 もし、この領域で、噴霧角の狭い、貫徹力の大
きい噴霧にすると、燃焼室内の旋回気流に流され
ずに噴霧が進行するために、噴霧は燃焼室の壁面
に衝突し、１部は、はね返り、また１部は燃焼室
壁面に付着する。燃焼室壁面に付着した燃料は、
蒸発に要する時間が長くなるため、短時間に燃え
切ることができなくなる。従つてエンジンの出力
は低下する。また燃え切ることができなかつた燃
焼はHCガスとなつて排出されるか、ススになつ
てしまう。一方、高回転領域の吸気旋回速度が40
ｍ／secを超えるときは噴霧角を30度以下10度以
上と小さくし、噴霧の貫徹力を大きく設定するた
め、燃焼室内の旋回流速度が上昇しても噴霧が過
度に分散されることなく燃焼室の奥まで十分に浸
透し適切な混合気となつて良好な燃焼が実現でき
る。また、この場合には噴射期間を0.5〜１ｍ／
secと短く設定することから燃料の噴射遅れをな
くすことができ等溶度をあげることができるため
に、十分な出力を得ることができる。もし、この
領域で噴霧角の広い貫徹力の小さい噴霧にする
と、速い吸気旋回速度のために、噴霧は逆に燃焼
室壁面に押しやられて壁面に付着してしまうか、
あるいは過度に分散される。燃料噴霧が壁面に付
着すると上述のような悪影響を及ぼす。また燃料
噴霧が過度に分散されると着火が阻害されて燃焼
しなくなる。 このような本発明の混合気形成法を具現するた
め、以下実施例に基づいて説明する。 第１０図ないし第１２図に示す本第１実施例は
直接噴射式内燃機関が、デイーゼルエンジンであ
り、シリンダ１に摺嵌したピストン２の頂面に燃
焼空間として略球形状の凹所３をピストンの中心
軸から偏芯して穿設し、シリンダ１の開口頂端に
は吸気に旋回を形成するヘリカルポートやタンジ
ンシヤルポート等の旋回機構を施した吸気通路５
とさらに排気通路（図示せず）を設けたシリンダ
ヘツド４を重合して取付け、吸気弁６を設けた吸
気通路５の吸気口と排気弁を設けた排気通路（共
に図示せず）の排気口をそれぞれピストン２の頂
面に対面して配置し、シリンダ１とピストン２及
びシリンダヘツド４によつて燃焼室９を構成し、
シリンダヘツド４に渦巻噴射弁１０を、その噴口
１１が燃焼室９の一部である凹所３の開口に臨
み、かつ、その噴射軸芯が凹所３の中心軸と交差
せずに斜行する位置に取付けてなり旋回流を起生
する吸気通路５を経て燃焼室９に流入した吸気が
凹所３に流入して旋回し、凹所３の吸気渦流Ｓの
主流にその主流の旋回方向に傾斜した渦巻噴射弁
１０から燃料が旋回しつつほぼ中空円錐状Ａに噴
霧されるように装置している。 ところで本第１実施例は、針弁２２のリフト量
によつて噴霧特性が変化する渦巻噴射弁に本発明
法を実現するために適用した装置例を第１１図に
示す。この噴射弁はダブルスリツトを持つ渦巻噴
射弁２１と二段スプリングを持つノズルホルダー
２２から成る。噴射弁にはニードル中心軸からの
傾き角θ1が大きく、かつスリツトの溝巾も小さい
第１スリツト２３と、傾き角θ2が小さく、かつス
リツトの溝巾の大きい第２スリツト２４とがあ
り、第２スリツト２４は第１１図に示すように第
１スリツト２３の入口からy1離れた位置から形成
されている。燃料が通路２５を通つて送られてく
るとまず第１スリツト２３を通つてニードル先端
部に達し、ニードルを第１スプリング２６の力に
抗して押し上げる。第１スプリング２６のバネ定
数は小さく設定しエンジン回転数（噴射ポンプ回
転数）が低い場合で燃料の送油率（時間当り）が
小さく圧力が十分上昇しない場合でもニードルは
速かに上昇することができる。ニードルが上昇す
ると第１プレツシヤプレート２８も上昇し第２プ
レツシヤプレート２９に当る。この時のリフト量
は前記y1より小さく設定している。第２プレツシ
ヤプレート２９に接して第２スプリング２７が設
置され、このバネ定数は大きく設定してあるの
で、燃料圧力が小さい場合には、第２プレツシヤ
プレート２９に当たつた所でリフトが規制され
る。この間燃料は第１スリツト２３を通つて十分
な旋回流となり渦巻噴射弁として機能する。次に
エンジン回転数（噴射ポンプ回転数）が上昇して
燃料の送油率（時間当り）が高くなるとノズル内
の圧力も上昇し、第２スプリング２７の力に抗し
てさらにニードルリフトが増加する。そうする
と、第２スリツト２４が開口してこのスリツトを
通つて燃料が流れるようになる。このスリツト２
４は傾き角θ2が小さく溝巾も大きいので、燃料は
あまり旋回せず渦巻噴射弁というよりはホールノ
ズル的な性質で噴射される。対に第１２図はノズ
ル部分の変形例で、第１１図々示ではボデイ内径
が段付き（d1＞d2）となつているが、これと異な
り、くぼみ３０を設けることでボデイ内径を段付
きとせず製作を容易にするものである。ここで述
べた噴射弁を用いることによつてエンジン回転数
（噴射ポンプ回転数）が低い時には渦巻噴射弁の
機能を強くもち、渦巻噴射弁の低貫徹力によつて
燃焼室内の気流速度が小さくても燃焼室壁面に噴
霧が付着せず良好な燃焼となる。そしてエンジン
回転数が高い時には、ホールノズルと同様な高貫
徹力となつて吸気旋回速度に見合つた燃料噴霧速
度となり、極度の噴霧の分散を防いで安定な燃焼
を行うことができる。 さらに、本発明を具現するための最も重要な要
素である噴射弁は、通常のこの種直接燃料噴射式
内燃機関で使用されているホール噴射弁と異な
り、ノズル開口部に適当な処置を施し、ノズルリ
フトの低い場合にあつてはノズル噴孔で燃料が極
めて薄い液膜となつて噴射され、燃料の噴出初速
度を小さくするとともに、良好な燃料の微粒化が
実現され、広い噴霧角が得られその噴霧到達距離
は小となるようになしてある。 すなわち、本発明の第２実施例を第１３図に示
す。この第１３図は第８図に示した渦巻噴射弁の
構造を応用した例であり、ノズルニードルn2の先
端部に斜め溝２３を切つて燃料通路とした場合で
ある。この斜め溝２３によつて燃料は旋回速度成
分を得て、ノズル開口部で高速旋回を行い、噴孔
Ｎから極めて薄い円錐状の液膜Ｄとなつて噴射さ
れる。その結果燃料の噴出初速度が小となり、広
い噴霧角が得られその噴霧到達距離は小となる。 この効果については既に本発明者らが確認した
所である。 次に本発明の第３実施例を第１４図に示す。こ
の例は、ニードル先端部n2に突起n3を設け、その
突起n3とノズルボデイとのすきまを極めて小さく
するとともに突起先端を円錐状にして液膜Ｄがこ
の円錐に沿つて流れ広い噴霧角が実現でき、かつ
燃料微粒化が促進できるようにしたものである。
液膜が円錐状の突起に沿つて流れる現象はいわゆ
るコアンダー効果であり、この第２実施例ではそ
の現象を有効に利用できるように突起先端の幾何
学形状を形成している。 このようにして、本発明の混合気形成が実現さ
れ小形デイーゼルエンジンを始めとする筒内噴射
エンジンにおいて燃料噴霧を燃焼室壁面に付着さ
せることなく、断熱圧縮された高温空気中に噴射
し速やかな燃焼を行わせることが可能となる。そ
の結果、従来技術では達し得なかつた高い燃焼効
率とエンジンの広い運転範囲が実現され、燃料消
費率の向上、有害排出成分の減少が図られる。そ
してこれを自動車用エンジンとして使用すれば、
格段の燃費向上と出力向上とが期待できるのであ
る。 小形高速デイーゼルエンジンに対して本発明を
適用した場合においては、現在広く用いられてい
る副室式デイーゼルエンジンに比べて、副室の絞
り損失が無い、圧力上昇率が適切である等の理由
から、効率がよく燃料消費率が良くなる。一方、
前述のＭ−燃焼法による直接噴射デイーゼルエン
ジンでは、燃料の壁面蒸発の制御が困難で、特に
始動時、軽負荷時に出力が小さくスス等の有害排
出物が多いのに比べ、本発明の混合気形成法によ
るエンジンでは運転域の全範囲において高温空気
中に噴射された燃料が速やかに燃焼するため出力
も大きく有害排出物も少ないという実用上多大な
効果を実奏する。
回速度が40ｍ／secに満たないときには噴霧の貫
徹力が小さく噴霧角が75度以下20度以上と広いた
め燃焼室内の旋回気流速度がそれほど速くなくて
も噴霧は空気流に流されて燃焼室壁面に付着せず
高温空気中で速やかな燃焼が可能となる。さらに
この領域では噴射期間を２〜３ｍ／secと長く設
定するため、混合期間および燃焼期間を十分にと
ることができ燃焼効率を十分あげることができ
る。そのため、スス発生等燃焼に伴う有害排出成
分を低くおさえることができる。 もし、この領域で、噴霧角の狭い、貫徹力の大
きい噴霧にすると、燃焼室内の旋回気流に流され
ずに噴霧が進行するために、噴霧は燃焼室の壁面
に衝突し、１部は、はね返り、また１部は燃焼室
壁面に付着する。燃焼室壁面に付着した燃料は、
蒸発に要する時間が長くなるため、短時間に燃え
切ることができなくなる。従つてエンジンの出力
は低下する。また燃え切ることができなかつた燃
焼はHCガスとなつて排出されるか、ススになつ
てしまう。一方、高回転領域の吸気旋回速度が40
ｍ／secを超えるときは噴霧角を30度以下10度以
上と小さくし、噴霧の貫徹力を大きく設定するた
め、燃焼室内の旋回流速度が上昇しても噴霧が過
度に分散されることなく燃焼室の奥まで十分に浸
透し適切な混合気となつて良好な燃焼が実現でき
る。また、この場合には噴射期間を0.5〜１ｍ／
secと短く設定することから燃料の噴射遅れをな
くすことができ等溶度をあげることができるため
に、十分な出力を得ることができる。もし、この
領域で噴霧角の広い貫徹力の小さい噴霧にする
と、速い吸気旋回速度のために、噴霧は逆に燃焼
室壁面に押しやられて壁面に付着してしまうか、
あるいは過度に分散される。燃料噴霧が壁面に付
着すると上述のような悪影響を及ぼす。また燃料
噴霧が過度に分散されると着火が阻害されて燃焼
しなくなる。 このような本発明の混合気形成法を具現するた
め、以下実施例に基づいて説明する。 第１０図ないし第１２図に示す本第１実施例は
直接噴射式内燃機関が、デイーゼルエンジンであ
り、シリンダ１に摺嵌したピストン２の頂面に燃
焼空間として略球形状の凹所３をピストンの中心
軸から偏芯して穿設し、シリンダ１の開口頂端に
は吸気に旋回を形成するヘリカルポートやタンジ
ンシヤルポート等の旋回機構を施した吸気通路５
とさらに排気通路（図示せず）を設けたシリンダ
ヘツド４を重合して取付け、吸気弁６を設けた吸
気通路５の吸気口と排気弁を設けた排気通路（共
に図示せず）の排気口をそれぞれピストン２の頂
面に対面して配置し、シリンダ１とピストン２及
びシリンダヘツド４によつて燃焼室９を構成し、
シリンダヘツド４に渦巻噴射弁１０を、その噴口
１１が燃焼室９の一部である凹所３の開口に臨
み、かつ、その噴射軸芯が凹所３の中心軸と交差
せずに斜行する位置に取付けてなり旋回流を起生
する吸気通路５を経て燃焼室９に流入した吸気が
凹所３に流入して旋回し、凹所３の吸気渦流Ｓの
主流にその主流の旋回方向に傾斜した渦巻噴射弁
１０から燃料が旋回しつつほぼ中空円錐状Ａに噴
霧されるように装置している。 ところで本第１実施例は、針弁２２のリフト量
によつて噴霧特性が変化する渦巻噴射弁に本発明
法を実現するために適用した装置例を第１１図に
示す。この噴射弁はダブルスリツトを持つ渦巻噴
射弁２１と二段スプリングを持つノズルホルダー
２２から成る。噴射弁にはニードル中心軸からの
傾き角θ1が大きく、かつスリツトの溝巾も小さい
第１スリツト２３と、傾き角θ2が小さく、かつス
リツトの溝巾の大きい第２スリツト２４とがあ
り、第２スリツト２４は第１１図に示すように第
１スリツト２３の入口からy1離れた位置から形成
されている。燃料が通路２５を通つて送られてく
るとまず第１スリツト２３を通つてニードル先端
部に達し、ニードルを第１スプリング２６の力に
抗して押し上げる。第１スプリング２６のバネ定
数は小さく設定しエンジン回転数（噴射ポンプ回
転数）が低い場合で燃料の送油率（時間当り）が
小さく圧力が十分上昇しない場合でもニードルは
速かに上昇することができる。ニードルが上昇す
ると第１プレツシヤプレート２８も上昇し第２プ
レツシヤプレート２９に当る。この時のリフト量
は前記y1より小さく設定している。第２プレツシ
ヤプレート２９に接して第２スプリング２７が設
置され、このバネ定数は大きく設定してあるの
で、燃料圧力が小さい場合には、第２プレツシヤ
プレート２９に当たつた所でリフトが規制され
る。この間燃料は第１スリツト２３を通つて十分
な旋回流となり渦巻噴射弁として機能する。次に
エンジン回転数（噴射ポンプ回転数）が上昇して
燃料の送油率（時間当り）が高くなるとノズル内
の圧力も上昇し、第２スプリング２７の力に抗し
てさらにニードルリフトが増加する。そうする
と、第２スリツト２４が開口してこのスリツトを
通つて燃料が流れるようになる。このスリツト２
４は傾き角θ2が小さく溝巾も大きいので、燃料は
あまり旋回せず渦巻噴射弁というよりはホールノ
ズル的な性質で噴射される。対に第１２図はノズ
ル部分の変形例で、第１１図々示ではボデイ内径
が段付き（d1＞d2）となつているが、これと異な
り、くぼみ３０を設けることでボデイ内径を段付
きとせず製作を容易にするものである。ここで述
べた噴射弁を用いることによつてエンジン回転数
（噴射ポンプ回転数）が低い時には渦巻噴射弁の
機能を強くもち、渦巻噴射弁の低貫徹力によつて
燃焼室内の気流速度が小さくても燃焼室壁面に噴
霧が付着せず良好な燃焼となる。そしてエンジン
回転数が高い時には、ホールノズルと同様な高貫
徹力となつて吸気旋回速度に見合つた燃料噴霧速
度となり、極度の噴霧の分散を防いで安定な燃焼
を行うことができる。 さらに、本発明を具現するための最も重要な要
素である噴射弁は、通常のこの種直接燃料噴射式
内燃機関で使用されているホール噴射弁と異な
り、ノズル開口部に適当な処置を施し、ノズルリ
フトの低い場合にあつてはノズル噴孔で燃料が極
めて薄い液膜となつて噴射され、燃料の噴出初速
度を小さくするとともに、良好な燃料の微粒化が
実現され、広い噴霧角が得られその噴霧到達距離
は小となるようになしてある。 すなわち、本発明の第２実施例を第１３図に示
す。この第１３図は第８図に示した渦巻噴射弁の
構造を応用した例であり、ノズルニードルn2の先
端部に斜め溝２３を切つて燃料通路とした場合で
ある。この斜め溝２３によつて燃料は旋回速度成
分を得て、ノズル開口部で高速旋回を行い、噴孔
Ｎから極めて薄い円錐状の液膜Ｄとなつて噴射さ
れる。その結果燃料の噴出初速度が小となり、広
い噴霧角が得られその噴霧到達距離は小となる。 この効果については既に本発明者らが確認した
所である。 次に本発明の第３実施例を第１４図に示す。こ
の例は、ニードル先端部n2に突起n3を設け、その
突起n3とノズルボデイとのすきまを極めて小さく
するとともに突起先端を円錐状にして液膜Ｄがこ
の円錐に沿つて流れ広い噴霧角が実現でき、かつ
燃料微粒化が促進できるようにしたものである。
液膜が円錐状の突起に沿つて流れる現象はいわゆ
るコアンダー効果であり、この第２実施例ではそ
の現象を有効に利用できるように突起先端の幾何
学形状を形成している。 このようにして、本発明の混合気形成が実現さ
れ小形デイーゼルエンジンを始めとする筒内噴射
エンジンにおいて燃料噴霧を燃焼室壁面に付着さ
せることなく、断熱圧縮された高温空気中に噴射
し速やかな燃焼を行わせることが可能となる。そ
の結果、従来技術では達し得なかつた高い燃焼効
率とエンジンの広い運転範囲が実現され、燃料消
費率の向上、有害排出成分の減少が図られる。そ
してこれを自動車用エンジンとして使用すれば、
格段の燃費向上と出力向上とが期待できるのであ
る。 小形高速デイーゼルエンジンに対して本発明を
適用した場合においては、現在広く用いられてい
る副室式デイーゼルエンジンに比べて、副室の絞
り損失が無い、圧力上昇率が適切である等の理由
から、効率がよく燃料消費率が良くなる。一方、
前述のＭ−燃焼法による直接噴射デイーゼルエン
ジンでは、燃料の壁面蒸発の制御が困難で、特に
始動時、軽負荷時に出力が小さくスス等の有害排
出物が多いのに比べ、本発明の混合気形成法によ
るエンジンでは運転域の全範囲において高温空気
中に噴射された燃料が速やかに燃焼するため出力
も大きく有害排出物も少ないという実用上多大な
効果を実奏する。
第１図は燃焼室表面温度と燃料蒸発時間との関
係を示す線図、第２図は通常の燃焼室と燃料噴射
弁との関連を示す概要図、第３図は噴射時間と到
達距離との関係を示す線図、第４図ないし第６図
は本発明に関する旋回流と燃料噴霧との関係をそ
れぞれ示す概要図、第７図はエンジン回転数とス
ワール比との関係を示す線図、第８図は渦巻噴射
弁の要部を示す概要図、第９図は噴射時間と到達
距離との関係を示す線図、第１０図ないし第１４
図は本発明の各実施例をそれぞれ示す概要図であ
る。 図中、Ｐ……ピストン、Ｃ……燃焼室、Ｖ……
燃料噴射弁、Ｎ……噴射孔、Ａ……燃料噴霧、Ｓ
……吸入空気の旋回流。
係を示す線図、第２図は通常の燃焼室と燃料噴射
弁との関連を示す概要図、第３図は噴射時間と到
達距離との関係を示す線図、第４図ないし第６図
は本発明に関する旋回流と燃料噴霧との関係をそ
れぞれ示す概要図、第７図はエンジン回転数とス
ワール比との関係を示す線図、第８図は渦巻噴射
弁の要部を示す概要図、第９図は噴射時間と到達
距離との関係を示す線図、第１０図ないし第１４
図は本発明の各実施例をそれぞれ示す概要図であ
る。 図中、Ｐ……ピストン、Ｃ……燃焼室、Ｖ……
燃料噴射弁、Ｎ……噴射孔、Ａ……燃料噴霧、Ｓ
……吸入空気の旋回流。
Claims (1)
- １ 直径100mm以下のピストンに凹所を設けて燃
焼空間を形成し、該燃焼空間において吸気機構を
通じて供給される吸気を旋回機構により旋回させ
ると共に、該燃焼空間に燃料供給機構を通じて供
給される燃料に旋回運動を付与する旋回通路を設
けた間欠式渦巻燃料噴射弁により燃料をほぼ円錐
状に噴射して混合気の形成を行う直接燃料噴射式
内燃機関の混合気形成法において、前記渦巻燃料
噴射弁をその噴霧軸心が前記凹所の中心軸と交差
せずに斜行する位置に取り付けると共に、前記吸
気旋回速度に対応して燃料噴霧速度を制御し燃焼
空間に燃料を浮遊するように、前記内燃機関の低
回転領域の吸気旋回速度が40ｍ／secに満たない
ときにあつては、該渦巻燃料噴射弁における燃料
噴霧角を75度以下20度以上としその噴霧到達距離
を小となすと共に、また内燃料機関の高回転領域
の吸気旋回速度が40ｍ／secを超えるときにあつ
ては、該渦巻燃料噴射弁における燃料噴霧角を30
度以下10度以上としその噴霧到達距離を大となし
て混合気形成を行うようにしたことを特徴とする
直接燃料噴射式内燃機関の混合気形成法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204368A JPS6095188A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 直接燃料噴射式内燃機関の混合気形成法 |
| US06/666,418 US4685432A (en) | 1983-10-31 | 1984-10-30 | Method and device for forming mixture gas in direct injection type internal combustion engine |
| GB08427487A GB2148394B (en) | 1983-10-31 | 1984-10-31 | Fuel spray formation in a direct injection i c engine |
| DE19843439892 DE3439892A1 (de) | 1983-10-31 | 1984-10-31 | Verfahren und vorrichtung zur bildung eines gasgemisches fuer einen direkteinspritzungs-verbrennungsmotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204368A JPS6095188A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 直接燃料噴射式内燃機関の混合気形成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095188A JPS6095188A (ja) | 1985-05-28 |
| JPH0475393B2 true JPH0475393B2 (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=16489355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58204368A Granted JPS6095188A (ja) | 1983-10-31 | 1983-10-31 | 直接燃料噴射式内燃機関の混合気形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6095188A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19523243B4 (de) * | 1995-06-27 | 2009-04-02 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einer Spannmutter mit konisch ausgebildeter Ringschulter |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4993724A (ja) * | 1973-01-12 | 1974-09-06 |
-
1983
- 1983-10-31 JP JP58204368A patent/JPS6095188A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4993724A (ja) * | 1973-01-12 | 1974-09-06 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6095188A (ja) | 1985-05-28 |
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