JPH0598965A - 直噴型デイーゼルエンジン - Google Patents
直噴型デイーゼルエンジンInfo
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- JPH0598965A JPH0598965A JP3103876A JP10387691A JPH0598965A JP H0598965 A JPH0598965 A JP H0598965A JP 3103876 A JP3103876 A JP 3103876A JP 10387691 A JP10387691 A JP 10387691A JP H0598965 A JPH0598965 A JP H0598965A
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- fuel
- combustion chamber
- convex portion
- cylinder head
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- 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
- F02B23/0618—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 having in-cylinder means to influence the charge motion
- F02B23/063—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 having in-cylinder means to influence the charge motion the combustion space in the piston interacting fluid dynamically with the cylinder head, the injector body or the cylinder wall
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- 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
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- 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
- F02B23/0672—Omega-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 center axis
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- 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
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- 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
- F02B23/0669—Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple fuel spray jets per injector nozzle
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］ ピストンの燃焼室のエッジの部分から上死点
隙間を通って外周側へ火炎や未燃焼の混合気が過渡流出
するのを防止する。 ［構成］ ピストンの頂面であって燃焼室のエッジの部
分よりも外周側に、燃料噴射ノズルによる燃料の噴射方
向と対応するように凸部または凹部を形成する。これに
対してシリンダヘッドには上記凸部を受入れる凹部また
は上記凹部内に侵入する凸部を形成する。
隙間を通って外周側へ火炎や未燃焼の混合気が過渡流出
するのを防止する。 ［構成］ ピストンの頂面であって燃焼室のエッジの部
分よりも外周側に、燃料噴射ノズルによる燃料の噴射方
向と対応するように凸部または凹部を形成する。これに
対してシリンダヘッドには上記凸部を受入れる凹部また
は上記凹部内に侵入する凸部を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直噴型ディーゼルエンジ
ンに係り、とくにピストンの頂部に凹部から成る燃焼室
を形成し、加圧された燃料を燃料噴射ノズルによって上
記燃焼室内に噴射するようにした直噴型ディーゼルエン
ジンに関する。
ンに係り、とくにピストンの頂部に凹部から成る燃焼室
を形成し、加圧された燃料を燃料噴射ノズルによって上
記燃焼室内に噴射するようにした直噴型ディーゼルエン
ジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼方式によってディーゼルエンジンを
分類すると、直噴型と副室型とに大別される。直噴型デ
ィーゼルエンジンはピストンの頂部に凹部から成る燃焼
室を形成し、この凹部内に燃料の噴霧を噴射するように
したものである。これに対して副室型は、シリンダヘッ
ドに設けられている副室に燃料を噴射するようにしたも
のである。
分類すると、直噴型と副室型とに大別される。直噴型デ
ィーゼルエンジンはピストンの頂部に凹部から成る燃焼
室を形成し、この凹部内に燃料の噴霧を噴射するように
したものである。これに対して副室型は、シリンダヘッ
ドに設けられている副室に燃料を噴射するようにしたも
のである。
【０００３】直噴型ディーゼルエンジンは、燃費に優れ
ており、エンジンの出力トルクを高くできることから、
とくに大型車両に広く用いられている。すなわち大型ト
ラックのディーゼルエンジンの主流を成している。
ており、エンジンの出力トルクを高くできることから、
とくに大型車両に広く用いられている。すなわち大型ト
ラックのディーゼルエンジンの主流を成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】直噴型ディーゼルエン
ジンにおいては、ピストンの燃焼室内に噴射された燃料
の噴霧が、ほぼ上死点にあるピストンの上面とシリンダ
ヘッドとの間の隙間を通してピストンの外周側へ逃げ、
これによって未燃混合気の過渡流出が黒煙および未燃の
ハイドロカーボンの排出の原因になっている。
ジンにおいては、ピストンの燃焼室内に噴射された燃料
の噴霧が、ほぼ上死点にあるピストンの上面とシリンダ
ヘッドとの間の隙間を通してピストンの外周側へ逃げ、
これによって未燃混合気の過渡流出が黒煙および未燃の
ハイドロカーボンの排出の原因になっている。
【０００５】とくに排ガス改善に伴う黒煙の低減はます
ます重要な課題になっている。そこで従来よりピストン
の燃焼室の開口縁部にリップを形成したリエントラント
型ピストンを用い、上記のような混合気の過渡流出を防
止するようにしているが、必ずしも黒煙が効果的に低減
されてはいない。
ます重要な課題になっている。そこで従来よりピストン
の燃焼室の開口縁部にリップを形成したリエントラント
型ピストンを用い、上記のような混合気の過渡流出を防
止するようにしているが、必ずしも黒煙が効果的に低減
されてはいない。
【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、ピストンの燃焼室あるいは頂面の形状
を改善することによって、黒煙の低減を図るようにした
直噴型ディーゼルエンジンを提供することを目的とする
ものである。
たものであって、ピストンの燃焼室あるいは頂面の形状
を改善することによって、黒煙の低減を図るようにした
直噴型ディーゼルエンジンを提供することを目的とする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、ピストン
の頂部に凹部から成る燃焼室を形成し、加圧された燃料
を燃料噴射ノズルによって前記燃焼室内に噴射するよう
にした直噴型ディーゼルエンジンにおいて、前記燃料噴
射ノズルによって噴射される燃料噴霧と対応する部分に
おいて前記ピストンの頂面であって燃焼室のエッジの外
周側に凸部または凹部を形成するとともに、前記凸部ま
たは凹部と対応する凹部または凸部をシリンダヘッドに
形成するようにしたものである。
の頂部に凹部から成る燃焼室を形成し、加圧された燃料
を燃料噴射ノズルによって前記燃焼室内に噴射するよう
にした直噴型ディーゼルエンジンにおいて、前記燃料噴
射ノズルによって噴射される燃料噴霧と対応する部分に
おいて前記ピストンの頂面であって燃焼室のエッジの外
周側に凸部または凹部を形成するとともに、前記凸部ま
たは凹部と対応する凹部または凸部をシリンダヘッドに
形成するようにしたものである。
【０００８】また第２の発明は、ピストンの頂部に凹部
から成る燃焼室を形成し、加圧された燃料を燃料噴射ノ
ズルによって前記燃焼室内に噴射するようにした直噴型
ディーゼルエンジンにおいて、前記ピストンの頂面の外
周部においてその全周に及ぶ凸部または凹部を形成する
とともに、前記凸部または凹部と対応する凹部または凸
部をシリンダヘッドに形成するようにしたものである。
から成る燃焼室を形成し、加圧された燃料を燃料噴射ノ
ズルによって前記燃焼室内に噴射するようにした直噴型
ディーゼルエンジンにおいて、前記ピストンの頂面の外
周部においてその全周に及ぶ凸部または凹部を形成する
とともに、前記凸部または凹部と対応する凹部または凸
部をシリンダヘッドに形成するようにしたものである。
【０００９】
【作用】第１の発明によれば、燃料噴射ノズルによって
ピストンの頂部に形成されている燃焼室に向けて燃料の
噴霧が噴射される。このような燃料の噴霧は空気と混合
されて混合気となるとともに、吸気の熱によって自然着
火されて燃焼する。ほぼ上死点にあるピストンの上面と
シリンダヘッドとの間の隙間から火炎および未燃焼の混
合気がシリンダの外周側へ流出しようとする。ところが
このような火炎や未燃焼の混合気は、ピストンまたはシ
リンダヘッドに形成されている凸部によって妨げられ、
過渡流出が防止され、燃焼の悪化が回避される。
ピストンの頂部に形成されている燃焼室に向けて燃料の
噴霧が噴射される。このような燃料の噴霧は空気と混合
されて混合気となるとともに、吸気の熱によって自然着
火されて燃焼する。ほぼ上死点にあるピストンの上面と
シリンダヘッドとの間の隙間から火炎および未燃焼の混
合気がシリンダの外周側へ流出しようとする。ところが
このような火炎や未燃焼の混合気は、ピストンまたはシ
リンダヘッドに形成されている凸部によって妨げられ、
過渡流出が防止され、燃焼の悪化が回避される。
【００１０】また第２の発明によれば、ピストンが上死
点にあるときに、燃焼に伴って生じた火炎はピストンの
外周側の凸部または凹部とシリンダヘッドに対応して形
成された凹部または凸部によって阻止され、ライナ側、
すなわち冷却側に向うことなくピストンの内部に止まる
ようになり、燃焼を迅速に終了させることができ、燃焼
期間の短縮によって排気ガス中の未燃焼成分の減少を図
ることが可能になる。
点にあるときに、燃焼に伴って生じた火炎はピストンの
外周側の凸部または凹部とシリンダヘッドに対応して形
成された凹部または凸部によって阻止され、ライナ側、
すなわち冷却側に向うことなくピストンの内部に止まる
ようになり、燃焼を迅速に終了させることができ、燃焼
期間の短縮によって排気ガス中の未燃焼成分の減少を図
ることが可能になる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例に係る直噴型デ
ィーゼルエンジンを示すものであって、このディーゼル
エンジンはシリンダブロック１０を備えている。シリン
ダブロック１０には貫通孔１１が形成されるとともに、
この貫通孔１１にはシリンダライナ１２が装着され、こ
れによってシリンダが形成されている。シリンダライナ
１２内にはピストン１３が摺動可能に保持されている。
ピストン１３はピストンピン１４を介してコンロッド１
５と連結されている。
ィーゼルエンジンを示すものであって、このディーゼル
エンジンはシリンダブロック１０を備えている。シリン
ダブロック１０には貫通孔１１が形成されるとともに、
この貫通孔１１にはシリンダライナ１２が装着され、こ
れによってシリンダが形成されている。シリンダライナ
１２内にはピストン１３が摺動可能に保持されている。
ピストン１３はピストンピン１４を介してコンロッド１
５と連結されている。
【００１２】シリンダの上部はシリンダヘッド１８によ
って閉塞されている。そしてシリンダヘッド１８には吸
気ポート１９と排気ポート２０とがそれぞれ形成されて
いる。これらのポート１９、２０にはそれぞれ吸気バル
ブ２１と排気バルブ２２とが取付けられている。またピ
ストン１３の頂部には凹部から成る燃焼室２３が形成さ
れており、この燃焼室２３に向けて燃料を噴射するよう
にシリンダヘッド１８には燃料噴射ノズル２４が取付け
られている。
って閉塞されている。そしてシリンダヘッド１８には吸
気ポート１９と排気ポート２０とがそれぞれ形成されて
いる。これらのポート１９、２０にはそれぞれ吸気バル
ブ２１と排気バルブ２２とが取付けられている。またピ
ストン１３の頂部には凹部から成る燃焼室２３が形成さ
れており、この燃焼室２３に向けて燃料を噴射するよう
にシリンダヘッド１８には燃料噴射ノズル２４が取付け
られている。
【００１３】図２はこのようなエンジンに組込まれてい
るピストン１３の上面を示すものであって、このピスト
ン１３の上面にはほぼ円形の開口から成る燃焼室２３が
形成されるとともに、この開口２３に一部が重複するよ
うに４個のバルブリセス２７が形成されている。すなわ
ちこのエンジンは、各シリンダ毎に一対の吸気バルブ２
１と一対の排気バルブ２２とが取付けられる４バルブエ
ンジンを構成している。また燃料噴射ノズル２４には４
個の噴口が形成されており、これらの噴口によってそれ
ぞれ４本の燃料噴霧２８が噴射されるようになってい
る。
るピストン１３の上面を示すものであって、このピスト
ン１３の上面にはほぼ円形の開口から成る燃焼室２３が
形成されるとともに、この開口２３に一部が重複するよ
うに４個のバルブリセス２７が形成されている。すなわ
ちこのエンジンは、各シリンダ毎に一対の吸気バルブ２
１と一対の排気バルブ２２とが取付けられる４バルブエ
ンジンを構成している。また燃料噴射ノズル２４には４
個の噴口が形成されており、これらの噴口によってそれ
ぞれ４本の燃料噴霧２８が噴射されるようになってい
る。
【００１４】しかも本実施例に係るピストン１３におい
ては、図２および図３から明らかなように、燃料噴射ノ
ズル２４によって噴射される燃料の噴霧２８の方向と対
応する位置において、ピストン１３の頂面であって燃焼
室２３のエッジよりも外周側の部分には凸部２９が形成
されている。そしてこのような凸部２９を受入れるため
の凹部３０がシリンダヘッド１８の下面に形成されるよ
うになっている。
ては、図２および図３から明らかなように、燃料噴射ノ
ズル２４によって噴射される燃料の噴霧２８の方向と対
応する位置において、ピストン１３の頂面であって燃焼
室２３のエッジよりも外周側の部分には凸部２９が形成
されている。そしてこのような凸部２９を受入れるため
の凹部３０がシリンダヘッド１８の下面に形成されるよ
うになっている。
【００１５】以上のような構成において、吸気バルブ２
１が開かれると、吸気ポート１９を通してシリンダ内に
吸気が導入される。この吸気は上死点側へ移動するピス
トン１３によって圧縮されて高温になる。そしてピスト
ン１３がほぼ上死点に達するのに同期して、燃料噴射ノ
ズル２４によってピストン１３の燃焼室２３に向けて燃
料が噴射される。
１が開かれると、吸気ポート１９を通してシリンダ内に
吸気が導入される。この吸気は上死点側へ移動するピス
トン１３によって圧縮されて高温になる。そしてピスト
ン１３がほぼ上死点に達するのに同期して、燃料噴射ノ
ズル２４によってピストン１３の燃焼室２３に向けて燃
料が噴射される。
【００１６】燃料噴射ノズル２４による燃料の噴射は、
超高圧噴射によって行なわれるようになっており、ノズ
ル２４の噴射圧は１５００〜３０００ｋｇ／ｃｍ2 の超
高圧で噴射が行なわれるようになっている。またこの燃
焼室２３は低スワールであって、スワールレシオが２．
０以下の値になっている。
超高圧噴射によって行なわれるようになっており、ノズ
ル２４の噴射圧は１５００〜３０００ｋｇ／ｃｍ2 の超
高圧で噴射が行なわれるようになっている。またこの燃
焼室２３は低スワールであって、スワールレシオが２．
０以下の値になっている。
【００１７】超高圧で噴射された燃料の噴霧２８は吸気
の熱によって着火され、燃焼室２３内において燃焼が行
なわれ、図５に示すようにシリンダ内圧が増大する。そ
してこのような圧力の増大によって、ピストン１３が下
方へ押されて出力を生ずるようになる。燃焼によって生
じた排気ガスは、所定のタイミングで排気バルブ２２が
開かれると、排気ポート２０を通して排出される。
の熱によって着火され、燃焼室２３内において燃焼が行
なわれ、図５に示すようにシリンダ内圧が増大する。そ
してこのような圧力の増大によって、ピストン１３が下
方へ押されて出力を生ずるようになる。燃焼によって生
じた排気ガスは、所定のタイミングで排気バルブ２２が
開かれると、排気ポート２０を通して排出される。
【００１８】しかもこのディーゼルエンジンにおいて
は、図２および図３から明らかなように、ピストン１３
の頂部であって燃料噴射ノズル２４による燃料噴霧２８
の噴射される方向には凸部２９が形成されている。そし
てこのような凸部２９はピストン１３が上死点へ移動し
たときに図３に示すシリンダヘッド１８の凹部３０によ
って受入れられるようになっている。
は、図２および図３から明らかなように、ピストン１３
の頂部であって燃料噴射ノズル２４による燃料噴霧２８
の噴射される方向には凸部２９が形成されている。そし
てこのような凸部２９はピストン１３が上死点へ移動し
たときに図３に示すシリンダヘッド１８の凹部３０によ
って受入れられるようになっている。
【００１９】従ってピストン１３の上死点隙間、すなわ
ち図３に示すようなピストン１３の頂面とシリンダヘッ
ド１８の下面との隙間を通って燃焼室２３からの火炎お
よび未燃混合気の過渡流出が凸部２９によって抑えられ
ることになる。従って燃費の悪化が回避され、とくにパ
ティキュレートの内の黒煙および未燃のハイドロカーボ
ンの排出が抑えられることになる。
ち図３に示すようなピストン１３の頂面とシリンダヘッ
ド１８の下面との隙間を通って燃焼室２３からの火炎お
よび未燃混合気の過渡流出が凸部２９によって抑えられ
ることになる。従って燃費の悪化が回避され、とくにパ
ティキュレートの内の黒煙および未燃のハイドロカーボ
ンの排出が抑えられることになる。
【００２０】図５はこのような凸部２９と凹部３０とを
設けることによってもたらされる作用効果を説明してい
る。すなわち火炎および未燃の混合気が燃焼室２３から
ピストン１３の上死点隙間を通って外周側へ流動し難く
なるために、燃焼期間が短縮されるとともに、黒煙の発
生量が低減される。なおこのような効果は、１５００〜
３０００ｋｇ／ｃｍ2 の超高圧噴射であつて、スワール
レシオが２．０以下のときにとくに有効である。
設けることによってもたらされる作用効果を説明してい
る。すなわち火炎および未燃の混合気が燃焼室２３から
ピストン１３の上死点隙間を通って外周側へ流動し難く
なるために、燃焼期間が短縮されるとともに、黒煙の発
生量が低減される。なおこのような効果は、１５００〜
３０００ｋｇ／ｃｍ2 の超高圧噴射であつて、スワール
レシオが２．０以下のときにとくに有効である。
【００２１】このように本実施例に係るディーゼルエン
ジンは、燃料噴射圧増加に対し、最適な燃焼室２３とし
て、ピストン１３の頂面に燃料噴霧２８の噴射方向に合
わせて凸部２９を設け、シリンダヘッド１８には凸部２
９を受入れる凹部３０を設けたものである。
ジンは、燃料噴射圧増加に対し、最適な燃焼室２３とし
て、ピストン１３の頂面に燃料噴霧２８の噴射方向に合
わせて凸部２９を設け、シリンダヘッド１８には凸部２
９を受入れる凹部３０を設けたものである。
【００２２】従って排ガス、とくに窒素酸化物の低減に
伴う黒煙の改善に有効である。すなわち黒煙低減に対
し、燃焼時に燃焼ガスがピストン１３の燃焼室２３から
ピストン１３の頂面に沿ってシリンダの外周側へ流出す
るのを防止し、燃焼室２３内で極力燃焼させ、これによ
って燃料噴霧を高温下に保って煙の燃焼を促進させるこ
とが可能になる。なお本実施例では４噴口のノズル２４
を用いているが、４〜１０噴口のノズルに広く適用可能
である。
伴う黒煙の改善に有効である。すなわち黒煙低減に対
し、燃焼時に燃焼ガスがピストン１３の燃焼室２３から
ピストン１３の頂面に沿ってシリンダの外周側へ流出す
るのを防止し、燃焼室２３内で極力燃焼させ、これによ
って燃料噴霧を高温下に保って煙の燃焼を促進させるこ
とが可能になる。なお本実施例では４噴口のノズル２４
を用いているが、４〜１０噴口のノズルに広く適用可能
である。
【００２３】図４は変形例を示すものであって、この変
形例においては凸部２９と凹部３０の位置が図３と逆に
なっている。すなわちシリンダヘッド１８の下面に凸部
２９を形成するとともに、この凸部２９に対応して凹部
３０をピストン１３の頂面に形成するようにしている。
なおこれらの凸部２９および凹部３０は、上記実施例と
同様に燃料噴射ノズル２４による燃料噴霧２８の噴射方
向と対応している。従ってこのような構成によっても、
上記実施例と同様の作用効果を奏することが可能にな
る。
形例においては凸部２９と凹部３０の位置が図３と逆に
なっている。すなわちシリンダヘッド１８の下面に凸部
２９を形成するとともに、この凸部２９に対応して凹部
３０をピストン１３の頂面に形成するようにしている。
なおこれらの凸部２９および凹部３０は、上記実施例と
同様に燃料噴射ノズル２４による燃料噴霧２８の噴射方
向と対応している。従ってこのような構成によっても、
上記実施例と同様の作用効果を奏することが可能にな
る。
【００２４】つぎに第２の発明を図６〜図９によって説
明する。この実施例においては、図６〜図８に示すよう
に、ピストン１３の頂面の外周側の部分に全周に及ぶ凸
部２９を形成するようにしている。そしてこのような凸
部２９に対応して、シリンダヘッド１８の下面には凹部
３０が形成されるようになっている。なおこの実施例
は、図７から明らかなように、２バルブ型のエンジンで
あって、吸気バルブ２１と排気バルブ２２とがそれぞれ
各シリンダに１個ずつ取付けられるものである。
明する。この実施例においては、図６〜図８に示すよう
に、ピストン１３の頂面の外周側の部分に全周に及ぶ凸
部２９を形成するようにしている。そしてこのような凸
部２９に対応して、シリンダヘッド１８の下面には凹部
３０が形成されるようになっている。なおこの実施例
は、図７から明らかなように、２バルブ型のエンジンで
あって、吸気バルブ２１と排気バルブ２２とがそれぞれ
各シリンダに１個ずつ取付けられるものである。
【００２５】このような実施例によれば、ピストン１３
の上死点時において、燃焼室２３内における燃焼火炎
は、ライナ１２側、すなわち冷却側に向かうことなく、
凸部２９と凹部３０とによって阻止され、ピストンの燃
焼室２３内に止まるようになり、燃焼を早期に終了でき
るようになる。従って燃焼期間が短縮されるとともに、
排気ガス中の未燃焼成分が減少する。なおボア径が１０
０〜１５０ｍｍの場合における凸部２９の高さは、ピス
トン１３のトップクリアランスを考慮して、１．６〜２
ｍｍ程度の厚さとすることが好ましい。
の上死点時において、燃焼室２３内における燃焼火炎
は、ライナ１２側、すなわち冷却側に向かうことなく、
凸部２９と凹部３０とによって阻止され、ピストンの燃
焼室２３内に止まるようになり、燃焼を早期に終了でき
るようになる。従って燃焼期間が短縮されるとともに、
排気ガス中の未燃焼成分が減少する。なおボア径が１０
０〜１５０ｍｍの場合における凸部２９の高さは、ピス
トン１３のトップクリアランスを考慮して、１．６〜２
ｍｍ程度の厚さとすることが好ましい。
【００２６】ディーゼルエンジンの排ガス改善のために
タイミングリタードを行なうと、次第に燃焼火炎がピス
トン１３からライナ１２側に向かい、燃焼速度が図９に
おいて点線で示すように低下する傾向になる。着火遅れ
が大きくなると、予混合燃焼が増加して窒素酸化物が増
加する。従ってピストン１３の内部における冷却防止に
よる着火遅れの短縮が重要な課題になる。
タイミングリタードを行なうと、次第に燃焼火炎がピス
トン１３からライナ１２側に向かい、燃焼速度が図９に
おいて点線で示すように低下する傾向になる。着火遅れ
が大きくなると、予混合燃焼が増加して窒素酸化物が増
加する。従ってピストン１３の内部における冷却防止に
よる着火遅れの短縮が重要な課題になる。
【００２７】そこで本実施例においては、排ガス改善の
ためのタイミングリタードに伴って、燃焼の火炎が次第
にライナ１２側、すなわち冷却側に移行するようにな
り、燃焼期間が増加するとともに、未燃燃料が増加して
燃焼が悪化するのを防止するようにしたものである。す
なわち本案は、火炎を外周側に逃がさないようにピスト
ン１３の頂部にその全周に及ぶ凸部２９を形成するとと
もに、この凸部２９を受入れる凹部３０をシリンダヘッ
ド１８の下部に設けて解決を図るようにしたものであ
る。なお凸部２９と凹部３０との関係は図示の構造と逆
の関係であってもよい。
ためのタイミングリタードに伴って、燃焼の火炎が次第
にライナ１２側、すなわち冷却側に移行するようにな
り、燃焼期間が増加するとともに、未燃燃料が増加して
燃焼が悪化するのを防止するようにしたものである。す
なわち本案は、火炎を外周側に逃がさないようにピスト
ン１３の頂部にその全周に及ぶ凸部２９を形成するとと
もに、この凸部２９を受入れる凹部３０をシリンダヘッ
ド１８の下部に設けて解決を図るようにしたものであ
る。なお凸部２９と凹部３０との関係は図示の構造と逆
の関係であってもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上のように第１の発明は、燃料噴射ノ
ズルによって噴射される燃料噴霧の噴射方向と対応する
部分においてピストンの頂面であって燃焼室のエッジの
外周側に凸部または凹部を形成するとともに、これに対
応してシリンダヘッドには凹部または凸部を形成するよ
うにしたものである。従ってこのような凸部と凹部との
組合わせによって、火炎や未燃焼の混合気の燃焼室から
の過渡流出が防止され、黒煙やハイドロカーボンの発生
を抑えることが可能になる。これによって主として窒素
酸化物を低減するための排ガス改善に伴なう黒煙の改善
を図ることが可能になる。
ズルによって噴射される燃料噴霧の噴射方向と対応する
部分においてピストンの頂面であって燃焼室のエッジの
外周側に凸部または凹部を形成するとともに、これに対
応してシリンダヘッドには凹部または凸部を形成するよ
うにしたものである。従ってこのような凸部と凹部との
組合わせによって、火炎や未燃焼の混合気の燃焼室から
の過渡流出が防止され、黒煙やハイドロカーボンの発生
を抑えることが可能になる。これによって主として窒素
酸化物を低減するための排ガス改善に伴なう黒煙の改善
を図ることが可能になる。
【００２９】また第２の発明は、ピストンの頂面の外周
部においてその全周に及ぶ凸部または凹部を形成すると
ともに、上記凸部または凹部と対応する凹部または凸部
をシリンダヘッドに形成するようにしたものである。従
って燃焼火炎が外周側に移動するのを凸部と凹部との組
合わせによって阻止することができ、燃焼を早期に終了
させることができる。これによって燃焼期間の短縮を図
り、未燃焼成分の減少を図ることが可能になる。
部においてその全周に及ぶ凸部または凹部を形成すると
ともに、上記凸部または凹部と対応する凹部または凸部
をシリンダヘッドに形成するようにしたものである。従
って燃焼火炎が外周側に移動するのを凸部と凹部との組
合わせによって阻止することができ、燃焼を早期に終了
させることができる。これによって燃焼期間の短縮を図
り、未燃焼成分の減少を図ることが可能になる。
【図１】本発明の第１の施例に係る直噴型ディーゼルエ
ンジンの要部縦断面図である。
ンジンの要部縦断面図である。
【図２】ピストンの平面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ〜ＩＩＩ線断面図である。
【図４】変形例のピストンの拡大縦断面図である。
【図５】シリンダ内圧と黒煙の発生量とを示すグラフで
ある。
ある。
【図６】第２の実施例のエンジンの要部縦断面図であ
る。
る。
【図７】同ピストンの平面図である。
【図８】同ピストンの縦断面図である。
【図９】シリンダ内圧とガス温度とを示すグラフであ
る。
る。
１３ ピストン １８ シリンダヘッド ２３ 燃焼室（凹部） ２４ 燃料噴射ノズル ２８ 燃料噴霧 ２９ 凸部 ３０ 凹部
Claims (2)
- 【請求項１】 ピストンの頂部に凹部から成る燃焼室を
形成し、加圧された燃料を燃料噴射ノズルによって前記
燃焼室内に噴射するようにした直噴型ディーゼルエンジ
ンにおいて、 前記燃料噴射ノズルによって噴射される燃料噴霧と対応
する部分において前記ピストンの頂面であって燃焼室の
エッジの外周側に凸部または凹部を形成するとともに、 前記凸部または凹部と対応する凹部または凸部をシリン
ダヘッドに形成するようにしたことを特徴とする直噴型
ディーゼルエンジン。 - 【請求項２】 ピストンの頂部に凹部から成る燃焼室を
形成し、加圧された燃料を燃料噴射ノズルによって前記
燃焼室内に噴射するようにした直噴型ディーゼルエンジ
ンにおいて、 前記ピストンの頂面の外周部においてその全周に及ぶ凸
部または凹部を形成するとともに、 前記凸部または凹部と対応する凹部または凸部をシリン
ダヘッドに形成するようにしたことを特徴とする直噴型
ディーゼルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3103876A JPH0598965A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 直噴型デイーゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3103876A JPH0598965A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 直噴型デイーゼルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598965A true JPH0598965A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=14365641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3103876A Pending JPH0598965A (ja) | 1991-04-09 | 1991-04-09 | 直噴型デイーゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0598965A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001065350A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Tokyo Gas Co Ltd | 予混合圧縮自着火機関 |
| KR100412601B1 (ko) * | 2001-08-23 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | 블로바이 가스 저감을 위한 엔진 |
| FR2879259A1 (fr) * | 2004-12-10 | 2006-06-16 | Renault Sas | Chambre de combustion pour moteur thermique, a effet turbulent accru |
| FR2886682A3 (fr) * | 2005-06-03 | 2006-12-08 | Renault Sas | Chambre de combustion d'un moteur diesel |
| WO2010061974A1 (en) * | 2008-11-28 | 2010-06-03 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Engine and engine-powered tool equipped with same |
-
1991
- 1991-04-09 JP JP3103876A patent/JPH0598965A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001065350A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Tokyo Gas Co Ltd | 予混合圧縮自着火機関 |
| KR100412601B1 (ko) * | 2001-08-23 | 2003-12-31 | 현대자동차주식회사 | 블로바이 가스 저감을 위한 엔진 |
| FR2879259A1 (fr) * | 2004-12-10 | 2006-06-16 | Renault Sas | Chambre de combustion pour moteur thermique, a effet turbulent accru |
| FR2886682A3 (fr) * | 2005-06-03 | 2006-12-08 | Renault Sas | Chambre de combustion d'un moteur diesel |
| WO2010061974A1 (en) * | 2008-11-28 | 2010-06-03 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Engine and engine-powered tool equipped with same |
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