JPH05256136A - 直噴式エンジンの燃焼室 - Google Patents
直噴式エンジンの燃焼室Info
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- JPH05256136A JPH05256136A JP4089422A JP8942292A JPH05256136A JP H05256136 A JPH05256136 A JP H05256136A JP 4089422 A JP4089422 A JP 4089422A JP 8942292 A JP8942292 A JP 8942292A JP H05256136 A JPH05256136 A JP H05256136A
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- JP
- Japan
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- combustion chamber
- piston
- direct injection
- combustion
- space
- 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
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- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
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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
- F02B23/0696—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
- 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
-
- 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)
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】直噴式エンジンにおけるピストン移動に応ずる
主燃焼室の空間の増加を改善し、燃料の燃焼状態を良好
にする。 【構成】ピストン１の上面に周壁が垂直な凹部１１を穿
設し、該凹部１１に対応するシリンダヘッドの下面にコ
ントロールプレート３を配置して、上死点位置のピスト
ン１の凹部１１に係合させるとともに、吸／排気弁２の
下面には内逃げ部２１を凹ませる。したがって、ピスト
ン１が下降の初期には主燃焼室となる凹部１１の空間の
増加は少ないが、ピストン１の下降により周辺部とつな
がって、燃焼空間が大になる。
主燃焼室の空間の増加を改善し、燃料の燃焼状態を良好
にする。 【構成】ピストン１の上面に周壁が垂直な凹部１１を穿
設し、該凹部１１に対応するシリンダヘッドの下面にコ
ントロールプレート３を配置して、上死点位置のピスト
ン１の凹部１１に係合させるとともに、吸／排気弁２の
下面には内逃げ部２１を凹ませる。したがって、ピスト
ン１が下降の初期には主燃焼室となる凹部１１の空間の
増加は少ないが、ピストン１の下降により周辺部とつな
がって、燃焼空間が大になる。
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
焼室に燃料を直接噴射して効率よく燃焼させる直噴式エ
ンジンの燃焼室に関する。
焼室に燃料を直接噴射して効率よく燃焼させる直噴式エ
ンジンの燃焼室に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常ディーゼルエンジンの燃焼方式とし
ては、燃焼室に燃料を直接に噴射する直接噴射式と、副
室式（間接噴射式）とに大別されている。
ては、燃焼室に燃料を直接に噴射する直接噴射式と、副
室式（間接噴射式）とに大別されている。
【０００３】そして直接噴射方式では燃焼室の形状が簡
単であり燃焼室の冷却面積が小さいので、熱効率が高く
副室式に比して燃料消費量が低いという利点がある。
単であり燃焼室の冷却面積が小さいので、熱効率が高く
副室式に比して燃料消費量が低いという利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし一方、燃焼行程
におけるピストンの下降により増大する燃焼室のみの燃
焼により燃焼圧力や温度が高くなってＮＯｘなどの排出
が多く、また、混合気の生成不十分による半燃えの燃料
により黒煙が多いという不都合が生じている。
におけるピストンの下降により増大する燃焼室のみの燃
焼により燃焼圧力や温度が高くなってＮＯｘなどの排出
が多く、また、混合気の生成不十分による半燃えの燃料
により黒煙が多いという不都合が生じている。
【０００５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は直接噴射式においても燃焼空間
の広がり状態を改善して燃料を良好に燃焼させようとす
る直噴式エンジンの燃焼室を提供することにある。
ものであり、その目的は直接噴射式においても燃焼空間
の広がり状態を改善して燃料を良好に燃焼させようとす
る直噴式エンジンの燃焼室を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、ディーゼルエンジンの燃焼室に燃
料を直接に噴射して燃焼させる直噴式エンジンの燃焼室
において、前記エンジンのピストンが上死点位置からの
下降に応じて徐々に増加する主燃焼室となるシリンダを
ピストンとの間の空間を、一気に増大せしめる増大手段
を設けた直噴式エンジンの燃焼室が提供される。
めに本発明によれば、ディーゼルエンジンの燃焼室に燃
料を直接に噴射して燃焼させる直噴式エンジンの燃焼室
において、前記エンジンのピストンが上死点位置からの
下降に応じて徐々に増加する主燃焼室となるシリンダを
ピストンとの間の空間を、一気に増大せしめる増大手段
を設けた直噴式エンジンの燃焼室が提供される。
【０００７】
【作用】ピストンの上面に周壁が垂直な凹部を穿設して
主燃焼室とし、該凹部に対応するシリンダヘッドの下面
に所定の厚さのコントロールプレートを配置して主燃焼
室に係合させて覆ったので、ピストンの下降の初期には
主燃焼室が覆われてその容積の増加は少なく、この期間
に燃料は燃焼室内で過濃状態で混合して燃焼し、ピスト
ンの下降量がコントロールプレートの厚さを超過すると
一気に容積が拡がり、拡がる前の空間にて混合の促進さ
れた混合気が一気に広い空間で燃えるため、直噴エンジ
ンの燃焼状態が改善される。
主燃焼室とし、該凹部に対応するシリンダヘッドの下面
に所定の厚さのコントロールプレートを配置して主燃焼
室に係合させて覆ったので、ピストンの下降の初期には
主燃焼室が覆われてその容積の増加は少なく、この期間
に燃料は燃焼室内で過濃状態で混合して燃焼し、ピスト
ンの下降量がコントロールプレートの厚さを超過すると
一気に容積が拡がり、拡がる前の空間にて混合の促進さ
れた混合気が一気に広い空間で燃えるため、直噴エンジ
ンの燃焼状態が改善される。
【０００８】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【０００９】図１は本発明にかかる直噴式エンジンの燃
焼室の一実施例の上面および断面を示す説明図、図２は
ピストン頭部とバルブなどとの関連を示す図面である。
焼室の一実施例の上面および断面を示す説明図、図２は
ピストン頭部とバルブなどとの関連を示す図面である。
【００１０】これらの図面において、１はピストンで、
その上面には中央部分に山状の突起１１ａを有する凹部
１１が主燃焼室として設けられ、その側壁の上部は絞ら
れずに垂直に形成され、また、吸／排気バルブ２に対応
する部分は薄い窪み１２が設けられており、該窪み１２
の所定の部分に前記の凹部１１が入り込んでいる。
その上面には中央部分に山状の突起１１ａを有する凹部
１１が主燃焼室として設けられ、その側壁の上部は絞ら
れずに垂直に形成され、また、吸／排気バルブ２に対応
する部分は薄い窪み１２が設けられており、該窪み１２
の所定の部分に前記の凹部１１が入り込んでいる。
【００１１】吸／排気バルブ２は耐熱性を有するセラミ
ックスからなり、その下面には燃焼時における主燃焼室
からの濃い混合気の流出を遅らせる内逃げ部２１が形成
されており、２２はセラミックスからなるバルブシート
リング、２３は吸／排気流路である。
ックスからなり、その下面には燃焼時における主燃焼室
からの濃い混合気の流出を遅らせる内逃げ部２１が形成
されており、２２はセラミックスからなるバルブシート
リング、２３は吸／排気流路である。
【００１２】３は燃焼のコントロールプレートでセラミ
ックスにより所定の厚みに形成されてシリンダヘッドの
下面に配置され、ピストン１が上死点位置にあるとき
は、ピストン１の凹部１１の開口に所定の間隔をもって
係合し、主燃焼室の空間を狭めるように形成されてい
る。なお、シリンダヘッドがセラミックス素材からなる
ときは、該シリンダヘッドとコントロールプレート３と
を一体成形して焼成してもよいものである。なお、３１
はノズル穴で、シリンダヘッドに配置された噴射ノズル
４の先端部が挿通されて、主燃焼室への燃料噴射が行わ
れるように構成されている。
ックスにより所定の厚みに形成されてシリンダヘッドの
下面に配置され、ピストン１が上死点位置にあるとき
は、ピストン１の凹部１１の開口に所定の間隔をもって
係合し、主燃焼室の空間を狭めるように形成されてい
る。なお、シリンダヘッドがセラミックス素材からなる
ときは、該シリンダヘッドとコントロールプレート３と
を一体成形して焼成してもよいものである。なお、３１
はノズル穴で、シリンダヘッドに配置された噴射ノズル
４の先端部が挿通されて、主燃焼室への燃料噴射が行わ
れるように構成されている。
【００１３】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明すると、エンジンの圧縮行程の終期で噴射ノズ
ル４から燃焼室に燃料が噴射され、空気の圧縮熱により
着火して燃焼を開始する。
動を説明すると、エンジンの圧縮行程の終期で噴射ノズ
ル４から燃焼室に燃料が噴射され、空気の圧縮熱により
着火して燃焼を開始する。
【００１４】ついで、ピストン１は燃焼圧力により上死
点位置から押し下げられるが、ピストン１の下降の初期
は主燃焼室の上方にはコントロールプレート３が覆って
いるため、ピストン１の上面の周辺に近い隙間には、主
燃焼室の濃い混合気は流れ難く、このプレートで閉鎖さ
れている期間に混合気は均一化され、燃焼は濃混合気で
進行するのでＮＯｘの発生が抑制され、また吸／排気バ
ルブ２の下面の内逃げ部２の空間によって流出の一時的
な遅れが得られて混合が促進される。
点位置から押し下げられるが、ピストン１の下降の初期
は主燃焼室の上方にはコントロールプレート３が覆って
いるため、ピストン１の上面の周辺に近い隙間には、主
燃焼室の濃い混合気は流れ難く、このプレートで閉鎖さ
れている期間に混合気は均一化され、燃焼は濃混合気で
進行するのでＮＯｘの発生が抑制され、また吸／排気バ
ルブ２の下面の内逃げ部２の空間によって流出の一時的
な遅れが得られて混合が促進される。
【００１５】続いてピストン１が更に下降すると、コン
トロールプレート３の覆いが外れ、一気に主燃焼室がピ
ストン１の上面の広がった隙間とつながって燃焼空間が
大となり、十分な空気量が得られて混合気が適切な燃焼
圧力で良好に燃焼が行われることになる。
トロールプレート３の覆いが外れ、一気に主燃焼室がピ
ストン１の上面の広がった隙間とつながって燃焼空間が
大となり、十分な空気量が得られて混合気が適切な燃焼
圧力で良好に燃焼が行われることになる。
【００１６】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【００１７】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
直噴式エンジンにおける主燃焼室となるピストン上部の
凹部に対し、シリンダヘッドの下面にコントロールプレ
ートを配置するとともに、吸排気弁の下面に内逃げ部を
設けたので、燃焼行程にてピストンが上死点位置から下
降の初期には主燃焼室の空間の広がりが抑えられて主燃
焼室内の混合が促進され、ついでピストンの下降により
コントロールプレートによる閉鎖が開放され、一気に燃
焼室が広がって良好な燃焼が行われるので、未燃焼によ
る黒煙の発生や、高温で長時間さらされると、生じやす
いＮＯｘの発生が抑制されるという効果が得られる。
直噴式エンジンにおける主燃焼室となるピストン上部の
凹部に対し、シリンダヘッドの下面にコントロールプレ
ートを配置するとともに、吸排気弁の下面に内逃げ部を
設けたので、燃焼行程にてピストンが上死点位置から下
降の初期には主燃焼室の空間の広がりが抑えられて主燃
焼室内の混合が促進され、ついでピストンの下降により
コントロールプレートによる閉鎖が開放され、一気に燃
焼室が広がって良好な燃焼が行われるので、未燃焼によ
る黒煙の発生や、高温で長時間さらされると、生じやす
いＮＯｘの発生が抑制されるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例の上面および断面を示す説明
図である。
図である。
【図２】本実施例におけるピストン頭部とバルブなどの
関連を示す図面である。
関連を示す図面である。
１…ピストン ２…吸／排気弁 ３…コントロールプレート ４…噴射ノズル １１…凹部 ２１…内逃げ部
Claims (4)
- 【請求項１】ディーゼルエンジンの燃焼室に燃料を直接
に噴射して燃焼させる直噴式エンジンの燃焼室におい
て、前記エンジンのピストンが上死点位置からの下降に
応じて徐々に増加する主燃焼室となるシリンダとピスト
ンとの間の空間を、一気に増大せしめる増大手段を設け
たことを特徴とする直噴式エンジンの燃焼室。 - 【請求項２】前記の増大手段はピストン頭部に設けられ
た凹部に係合して入り込む燃焼コントロールプレートを
シリンダヘッド下面に配置したことを特徴とする請求項
１記載の直噴式エンジンの燃焼室。 - 【請求項３】前記燃焼コントロールプレートはセラミッ
クス素材からなるシリンダ頭部の成型時に一体成型して
焼成せしめたことを特徴とする請求項２記載の直噴式エ
ンジンの燃焼室。 - 【請求項４】前記のピストンの頭部の凹部の縁に対面す
る吸／排気弁の下面に、主燃焼室内の混合気を停滞させ
る内逃げ部を形成したことを特徴とする請求項２記載の
直噴式エンジンの燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4089422A JPH05256136A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 直噴式エンジンの燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4089422A JPH05256136A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 直噴式エンジンの燃焼室 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05256136A true JPH05256136A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=13970226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4089422A Pending JPH05256136A (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 直噴式エンジンの燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05256136A (ja) |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP4089422A patent/JPH05256136A/ja active Pending
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