JPH0617651A - 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 - Google Patents
直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】噴霧の乱れを促進させると同時に火炎の乱れを
促進させることにより、噴霧と空気との混合を活発化
し、スモークの発生を低レベルに維持しつつ、ＮＯX を
大幅に低減する。 【構成】シリンダヘッド５に設けられる燃料噴射弁６
と、燃料噴射弁６のノズル７に形成される複数の噴孔
と、ピストン１の上部に形成される外周壁１ａと、該外
周壁１ａの内側に形成される燃焼室１ｂと、前記複数の
噴孔から噴射される各噴霧に対向して燃焼室１ｂ内に配
置されるメッシュ部材１１とを備える。
促進させることにより、噴霧と空気との混合を活発化
し、スモークの発生を低レベルに維持しつつ、ＮＯX を
大幅に低減する。 【構成】シリンダヘッド５に設けられる燃料噴射弁６
と、燃料噴射弁６のノズル７に形成される複数の噴孔
と、ピストン１の上部に形成される外周壁１ａと、該外
周壁１ａの内側に形成される燃焼室１ｂと、前記複数の
噴孔から噴射される各噴霧に対向して燃焼室１ｂ内に配
置されるメッシュ部材１１とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スモークの発生を低レ
ベルに維持しつつＮＯX （窒素酸化物）を大幅に低減さ
せるための直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室に関す
る。
ベルに維持しつつＮＯX （窒素酸化物）を大幅に低減さ
せるための直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】現在、ディーゼル機関において、スモー
クおよびＮＯX の低減は重要な課題であり、その低減に
向けて高圧噴射、燃焼方式の改善、排ガス再循環（ＥＧ
Ｒ）等、種々の提案が行われている。このうちＥＧＲ
は、燃費およびスモークの悪化、排ガスによるＥＧＲ装
置の腐食或いは機能低下等、耐久性および信頼性の問題
がある。
クおよびＮＯX の低減は重要な課題であり、その低減に
向けて高圧噴射、燃焼方式の改善、排ガス再循環（ＥＧ
Ｒ）等、種々の提案が行われている。このうちＥＧＲ
は、燃費およびスモークの悪化、排ガスによるＥＧＲ装
置の腐食或いは機能低下等、耐久性および信頼性の問題
がある。
【０００３】また、燃焼方式の観点からみれば、現在広
く用いられている低圧噴射の場合、噴霧はノズル近傍で
着火した後、全体が火炎に包まれながら進行し、この
時、噴霧は、空気と同時に自己の生成した既燃ガスを巻
き込みながら燃焼するので、噴霧中心部において高温
部、酸素不足部が形成されスモークの生成要因となり、
既燃ガスの巻き込みはマイナス要因として働くと言われ
ている。このためスモークを低減するには、燃料と空気
を迅速に混合する必要があり、スワール、スキッシュ等
により空気利用率を向上する方法が採られているが、こ
れでは着火遅れの間の燃料、空気混合速度も増大するた
め、予混合燃焼の増加により燃焼初期の熱発生率が増大
し、ＮＯX の増大を招くという相反する問題を有してお
り、これがスモークとＮＯX の同時低減を困難にしてい
る。
く用いられている低圧噴射の場合、噴霧はノズル近傍で
着火した後、全体が火炎に包まれながら進行し、この
時、噴霧は、空気と同時に自己の生成した既燃ガスを巻
き込みながら燃焼するので、噴霧中心部において高温
部、酸素不足部が形成されスモークの生成要因となり、
既燃ガスの巻き込みはマイナス要因として働くと言われ
ている。このためスモークを低減するには、燃料と空気
を迅速に混合する必要があり、スワール、スキッシュ等
により空気利用率を向上する方法が採られているが、こ
れでは着火遅れの間の燃料、空気混合速度も増大するた
め、予混合燃焼の増加により燃焼初期の熱発生率が増大
し、ＮＯX の増大を招くという相反する問題を有してお
り、これがスモークとＮＯX の同時低減を困難にしてい
る。
【０００４】上記問題を解決するために、高圧噴射（例
えば噴射圧１０００ｋｇ／ｃｍ2 以上）、小噴孔径ノズ
ル、浅皿燃焼室および低スワールを組合せる方式が知ら
れている。これを図１３により説明すると、１はピスト
ン、２はピストンリング、３はシリンダライナー、４は
ガスケット、５はシリンダヘッド、６はノズル７を有す
る燃料噴射弁を示し、ピストン１の頂部には燃焼室９が
形成されている。ピストン１が上昇し上死点付近に達し
たとき、ノズル７から噴射された燃料の噴霧Ｆは、壁面
１０近傍で一気に着火した後、火炎Ｈは、燃焼室９中心
に向かって膨張するが、噴霧のもつエネルギーが大きい
ため噴射の終了まで中心部は不燃域として残る。すなわ
ち、噴霧は壁面１０に到達するまで燃焼室９中心に近い
不燃域側で十分に空気を巻き込みながら進行し、壁面１
０側では既燃ガスを導入しながら壁面１０に衝突する二
段の燃焼経路をたどるため、スモークは低く噴射時期を
大幅に遅らせても火がつくため、噴射時期遅延との組み
合わせで、低圧噴射と比較してスモークおよびＮＯX の
同時低減を図ることができる。
えば噴射圧１０００ｋｇ／ｃｍ2 以上）、小噴孔径ノズ
ル、浅皿燃焼室および低スワールを組合せる方式が知ら
れている。これを図１３により説明すると、１はピスト
ン、２はピストンリング、３はシリンダライナー、４は
ガスケット、５はシリンダヘッド、６はノズル７を有す
る燃料噴射弁を示し、ピストン１の頂部には燃焼室９が
形成されている。ピストン１が上昇し上死点付近に達し
たとき、ノズル７から噴射された燃料の噴霧Ｆは、壁面
１０近傍で一気に着火した後、火炎Ｈは、燃焼室９中心
に向かって膨張するが、噴霧のもつエネルギーが大きい
ため噴射の終了まで中心部は不燃域として残る。すなわ
ち、噴霧は壁面１０に到達するまで燃焼室９中心に近い
不燃域側で十分に空気を巻き込みながら進行し、壁面１
０側では既燃ガスを導入しながら壁面１０に衝突する二
段の燃焼経路をたどるため、スモークは低く噴射時期を
大幅に遅らせても火がつくため、噴射時期遅延との組み
合わせで、低圧噴射と比較してスモークおよびＮＯX の
同時低減を図ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状で
は燃焼室内の空気（酸素）の利用が十分でなく、特に高
負荷時（燃料噴射量大）は、スモークを生成し排出する
という問題を有している。スモークを抑えるためには、
拡散燃焼を活発化させ燃焼後期まで強い乱れを保持し、
さらに、乱れ渦を細かい状態に保つことが必要である。
ところが、拡散燃焼は膨張行程で生じるため、一般にそ
の時点ではシリンダ内の空気流動が減衰してしまい、吸
入スワールなど圧縮行程中に与えた乱れによる燃焼活性
化の効果は比較的小さくなってしまう。また、高圧噴射
の場合、火炎の乱れ強さは拡散燃焼初期では大きいが、
燃焼後期では減衰し低圧噴射とあまり変わらなくなって
しまう。
は燃焼室内の空気（酸素）の利用が十分でなく、特に高
負荷時（燃料噴射量大）は、スモークを生成し排出する
という問題を有している。スモークを抑えるためには、
拡散燃焼を活発化させ燃焼後期まで強い乱れを保持し、
さらに、乱れ渦を細かい状態に保つことが必要である。
ところが、拡散燃焼は膨張行程で生じるため、一般にそ
の時点ではシリンダ内の空気流動が減衰してしまい、吸
入スワールなど圧縮行程中に与えた乱れによる燃焼活性
化の効果は比較的小さくなってしまう。また、高圧噴射
の場合、火炎の乱れ強さは拡散燃焼初期では大きいが、
燃焼後期では減衰し低圧噴射とあまり変わらなくなって
しまう。
【０００６】これを解決するために、シリンダヘッド内
に燃焼攪乱室を設け、この室に燃焼後期に少量の燃料を
噴射し、前記室内で生成した高圧燃焼ガスを燃焼室に噴
出させる方式や、燃焼室内に直接ＣＯガスを噴射する方
式が提案されているが、装置が複雑、大型化するという
問題を有している。
に燃焼攪乱室を設け、この室に燃焼後期に少量の燃料を
噴射し、前記室内で生成した高圧燃焼ガスを燃焼室に噴
出させる方式や、燃焼室内に直接ＣＯガスを噴射する方
式が提案されているが、装置が複雑、大型化するという
問題を有している。
【０００７】この問題を解決するために、本発明者は、
前記燃料噴射弁を用いて噴霧内部の濃度分布を観察する
実験を行った。図１４は実験装置の概略構成図であり、
１１１は高圧容器、１１２は観察用窓、１１３は燃料噴
射弁、１１４は真空ポンプ、１１５は窒素ガスボンベ、
１１６はイメージ変換カメラ、１１７は燃料供給装置、
１１８は噴射制御装置、１１９はレーザ制御装置、１２
０は銅蒸気レーザを示し、高圧容器１１１内に噴射され
た噴霧にレーザ光を照射することにより、散乱光の状態
から噴霧内部の濃度分布を観察した。
前記燃料噴射弁を用いて噴霧内部の濃度分布を観察する
実験を行った。図１４は実験装置の概略構成図であり、
１１１は高圧容器、１１２は観察用窓、１１３は燃料噴
射弁、１１４は真空ポンプ、１１５は窒素ガスボンベ、
１１６はイメージ変換カメラ、１１７は燃料供給装置、
１１８は噴射制御装置、１１９はレーザ制御装置、１２
０は銅蒸気レーザを示し、高圧容器１１１内に噴射され
た噴霧にレーザ光を照射することにより、散乱光の状態
から噴霧内部の濃度分布を観察した。
【０００８】図１５は噴霧状態を説明するための図であ
り、噴霧の構造および現象は大きく４つの領域に分けら
れ領域Ｉでは噴霧は高濃度で殆ど広がらずに直進し、領
域IIでは直進したものが不安定に蛇行し始め、領域III
では蛇行が変形して枝構造となり進むにつれて枝は間隔
を変え、分裂や合体を繰り返し、或いは周囲から徐々に
液滴を剥ぎ取られてゆく。領域IVではもはや枝構造は失
われそれぞれの縞は周囲気体との間に発生した渦の影響
を受け、独自の挙動を示し複雑な分布をとる。このよう
に、噴霧内部は非常に不均一であり、液滴が集まった高
濃度の縞がいくつも見られ、この不均一の高濃度の部分
は、多量のスモークの生成へつながる。上記実験におい
て、噴霧内に金網を配置すると、噴霧内に大きな乱れを
発生させ、高濃度の縞が小さく、また噴霧も大きく拡が
ることが判明した。すなわち、濃度分布としては均一に
近く、かつ周囲気体を多く取り込んで濃度も低くなる。
本発明は、上記問題、課題を解決するものであって、噴
霧の乱れを促進させると同時に火炎の乱れを促進させる
ことにより、噴霧と空気との混合を活発化し、スモーク
の発生を低レベルに維持しつつ、ＮＯX を大幅に低減で
きる直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室を提供すること
を目的とする。
り、噴霧の構造および現象は大きく４つの領域に分けら
れ領域Ｉでは噴霧は高濃度で殆ど広がらずに直進し、領
域IIでは直進したものが不安定に蛇行し始め、領域III
では蛇行が変形して枝構造となり進むにつれて枝は間隔
を変え、分裂や合体を繰り返し、或いは周囲から徐々に
液滴を剥ぎ取られてゆく。領域IVではもはや枝構造は失
われそれぞれの縞は周囲気体との間に発生した渦の影響
を受け、独自の挙動を示し複雑な分布をとる。このよう
に、噴霧内部は非常に不均一であり、液滴が集まった高
濃度の縞がいくつも見られ、この不均一の高濃度の部分
は、多量のスモークの生成へつながる。上記実験におい
て、噴霧内に金網を配置すると、噴霧内に大きな乱れを
発生させ、高濃度の縞が小さく、また噴霧も大きく拡が
ることが判明した。すなわち、濃度分布としては均一に
近く、かつ周囲気体を多く取り込んで濃度も低くなる。
本発明は、上記問題、課題を解決するものであって、噴
霧の乱れを促進させると同時に火炎の乱れを促進させる
ことにより、噴霧と空気との混合を活発化し、スモーク
の発生を低レベルに維持しつつ、ＮＯX を大幅に低減で
きる直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室を提供すること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の直接
噴射式ディーゼル機関の燃焼室は、シリンダヘッド５に
設けられる燃料噴射弁６と、燃料噴射弁６のノズル７に
形成される複数の噴孔と、ピストン１の上部に形成され
る外周壁１ａと、該外周壁１ａの内側に形成される燃焼
室１ｂと、前記複数の噴孔から噴射される各噴霧に対向
して燃焼室１ｂ内に配置されるメッシュ部材１１とを備
えることを特徴とする。なお、上記構成に付加した番号
は、理解を容易にするために図面と対比させるためのも
ので、これにより本発明の構成が何ら限定されるもので
はない。
噴射式ディーゼル機関の燃焼室は、シリンダヘッド５に
設けられる燃料噴射弁６と、燃料噴射弁６のノズル７に
形成される複数の噴孔と、ピストン１の上部に形成され
る外周壁１ａと、該外周壁１ａの内側に形成される燃焼
室１ｂと、前記複数の噴孔から噴射される各噴霧に対向
して燃焼室１ｂ内に配置されるメッシュ部材１１とを備
えることを特徴とする。なお、上記構成に付加した番号
は、理解を容易にするために図面と対比させるためのも
ので、これにより本発明の構成が何ら限定されるもので
はない。
【００１０】
【作用】本発明においては、例えば図１に示すように、
ノズル７の噴孔から噴射された噴霧は、メッシュ部材１
１に衝突し噴霧内に大きな乱れを発生させ、空気との混
合を促進させながら、外周壁１ａに衝突して着火、燃焼
する。また、図４に示すように、ノズル７の噴孔から噴
射された燃料はＡ方向からメッシュ部材１１に衝突し、
噴霧内に大きな乱れを発生させ、空気との混合を促進さ
せながら、外周壁１ａに衝突して着火、燃焼した後、火
炎は左右のＢ、Ｃ方向に拡がると同時に、Ｄ方向のシリ
ンダヘッド５側に拡がり、再びメッシュ部材１１を通過
することにより、火炎の乱れを促進させ、火炎と空気と
の混合を活発化しスモークを低レベルに抑える。
ノズル７の噴孔から噴射された噴霧は、メッシュ部材１
１に衝突し噴霧内に大きな乱れを発生させ、空気との混
合を促進させながら、外周壁１ａに衝突して着火、燃焼
する。また、図４に示すように、ノズル７の噴孔から噴
射された燃料はＡ方向からメッシュ部材１１に衝突し、
噴霧内に大きな乱れを発生させ、空気との混合を促進さ
せながら、外周壁１ａに衝突して着火、燃焼した後、火
炎は左右のＢ、Ｃ方向に拡がると同時に、Ｄ方向のシリ
ンダヘッド５側に拡がり、再びメッシュ部材１１を通過
することにより、火炎の乱れを促進させ、火炎と空気と
の混合を活発化しスモークを低レベルに抑える。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃
焼室の１実施例を示し、図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ
−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図である。
明する。図１は本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃
焼室の１実施例を示し、図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ
−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図である。
【００１２】１はピストン、２はピストンリング、３は
シリンダライナー、４はガスケット、５はシリンダヘッ
ド、６はノズル７を有する燃料噴射弁を示し、ノズル７
には、燃料を噴射する複数の噴孔が形成されている。ピ
ストン１は、頂部に形成される外周壁１ａと、その内側
に窪み部を有するように形成される燃焼室１ｂと、燃焼
室１ｂ上にノズル７を囲むように同心状に立設される複
数の中間壁１ｃとを有し、各中間壁１ｃの間にメッシュ
状のメッシュ部材１１が固定される。そして、ノズル７
の噴孔から噴射される各噴霧がそれぞれメッシュ部材１
１に衝突するように配置する。メッシュ部材１１は、ス
テンレス等の耐熱性、耐久性を有する材料からなる。
シリンダライナー、４はガスケット、５はシリンダヘッ
ド、６はノズル７を有する燃料噴射弁を示し、ノズル７
には、燃料を噴射する複数の噴孔が形成されている。ピ
ストン１は、頂部に形成される外周壁１ａと、その内側
に窪み部を有するように形成される燃焼室１ｂと、燃焼
室１ｂ上にノズル７を囲むように同心状に立設される複
数の中間壁１ｃとを有し、各中間壁１ｃの間にメッシュ
状のメッシュ部材１１が固定される。そして、ノズル７
の噴孔から噴射される各噴霧がそれぞれメッシュ部材１
１に衝突するように配置する。メッシュ部材１１は、ス
テンレス等の耐熱性、耐久性を有する材料からなる。
【００１３】上記構成からなる本実施例の作用について
説明すると、ノズル７の噴孔から噴射された噴霧は、メ
ッシュ部材１１に衝突し噴霧内に大きな乱れを発生さ
せ、空気との混合を促進させながら、外周壁１ａに衝突
して着火、燃焼するので、スモークの発生を低レベルに
抑えることができる。
説明すると、ノズル７の噴孔から噴射された噴霧は、メ
ッシュ部材１１に衝突し噴霧内に大きな乱れを発生さ
せ、空気との混合を促進させながら、外周壁１ａに衝突
して着火、燃焼するので、スモークの発生を低レベルに
抑えることができる。
【００１４】図２は本発明の他の実施例を示し、図Ａは
斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た
断面図、図Ｃはメッシュ部材の分解斜視図である。な
お、以下の実施例においては、図１の実施例と同一の構
成については同一番号を付けて説明を省略する。本実施
例においては、メッシュ部材１１を底部に固定用フラン
ジ１１ａを有する円筒形状とし、固定用フランジ１１ａ
を固定用プレート１２を介して固定用ビス１３によりピ
ストン１に固定している。
斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た
断面図、図Ｃはメッシュ部材の分解斜視図である。な
お、以下の実施例においては、図１の実施例と同一の構
成については同一番号を付けて説明を省略する。本実施
例においては、メッシュ部材１１を底部に固定用フラン
ジ１１ａを有する円筒形状とし、固定用フランジ１１ａ
を固定用プレート１２を介して固定用ビス１３によりピ
ストン１に固定している。
【００１５】図３は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Ａは平面図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Ｃは斜視図である。本実施例において
は、ピストン１の中央部に主燃焼室１ｄを設け、主燃焼
室１ｄの外周にこれと連通する複数の副燃焼室１ｅを設
け、主燃焼室１ｄと副燃焼室１ｅの境界部にメッシュ部
材１１を設けた例を示している。
図Ａは平面図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Ｃは斜視図である。本実施例において
は、ピストン１の中央部に主燃焼室１ｄを設け、主燃焼
室１ｄの外周にこれと連通する複数の副燃焼室１ｅを設
け、主燃焼室１ｄと副燃焼室１ｅの境界部にメッシュ部
材１１を設けた例を示している。
【００１６】図４は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図、図Ｄ、図
Ｅはメッシュ部材の他の例を示す斜視図である。本実施
例においては、メッシュ部材１１を円弧状のボックス形
状とし、側面と上面にメッシュを有し、ノズル７の噴孔
から噴射される各噴霧がそれぞれメッシュ部材１１に衝
突するように配置する。メッシュ部材１１には、前後方
向に固定用フランジ１１ａ、１１ｂを設け、固定用フラ
ンジ１１ａを固定用プレート１２を介して固定用ビス１
３によりピストン１に固定し、固定用フランジ１１ｂを
固定用リング１４を介して固定用ビス１５によりピスト
ン１の外周壁１ａに固定している。なお、メッシュ部材
１１の形状は、図Ｄに示すように、箱体形状、或いは図
Ｅに示すように、噴霧が当たる面を曲面形状としてもよ
い。
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図、図Ｄ、図
Ｅはメッシュ部材の他の例を示す斜視図である。本実施
例においては、メッシュ部材１１を円弧状のボックス形
状とし、側面と上面にメッシュを有し、ノズル７の噴孔
から噴射される各噴霧がそれぞれメッシュ部材１１に衝
突するように配置する。メッシュ部材１１には、前後方
向に固定用フランジ１１ａ、１１ｂを設け、固定用フラ
ンジ１１ａを固定用プレート１２を介して固定用ビス１
３によりピストン１に固定し、固定用フランジ１１ｂを
固定用リング１４を介して固定用ビス１５によりピスト
ン１の外周壁１ａに固定している。なお、メッシュ部材
１１の形状は、図Ｄに示すように、箱体形状、或いは図
Ｅに示すように、噴霧が当たる面を曲面形状としてもよ
い。
【００１７】本実施例の作用について説明すると、ノズ
ル７の噴孔から噴射された噴霧は、図Ｃに示すように、
Ａ方向からメッシュ部材１１に衝突し噴霧内に大きな乱
れを発生させ、空気との混合を促進させながら、外周壁
１ａに衝突して着火、燃焼した後、火炎は左右のＢ、Ｃ
方向に拡がると同時にＤ方向のシリンダヘッド側に拡が
り、再びメッシュ部材１１を通過することにより、火炎
の乱れを促進させ火炎と空気との混合を活発化し、スモ
ークの発生を低レベルに抑える。
ル７の噴孔から噴射された噴霧は、図Ｃに示すように、
Ａ方向からメッシュ部材１１に衝突し噴霧内に大きな乱
れを発生させ、空気との混合を促進させながら、外周壁
１ａに衝突して着火、燃焼した後、火炎は左右のＢ、Ｃ
方向に拡がると同時にＤ方向のシリンダヘッド側に拡が
り、再びメッシュ部材１１を通過することにより、火炎
の乱れを促進させ火炎と空気との混合を活発化し、スモ
ークの発生を低レベルに抑える。
【００１８】図５は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図である。本
実施例が図３の実施例と相違する点は、メッシュ部材１
１の上面を曲面形状にした点である。
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図である。本
実施例が図３の実施例と相違する点は、メッシュ部材１
１の上面を曲面形状にした点である。
【００１９】図６は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Ｃは分解斜視図である。本実施例にお
いては、側面および上面にメッシュを有するメッシュ部
材１１をリング状の固定枠１７に固着し、これをピスト
ン１の外周壁１ａ内に貫入し、その上面を固定用リング
１４を介して固定用ビス１５により固定している。
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Ｃは分解斜視図である。本実施例にお
いては、側面および上面にメッシュを有するメッシュ部
材１１をリング状の固定枠１７に固着し、これをピスト
ン１の外周壁１ａ内に貫入し、その上面を固定用リング
１４を介して固定用ビス１５により固定している。
【００２０】図７は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図である。本
実施例においては、メッシュ部材１１は、内周側に筒状
のメッシュ１１ｃとこの筒状のメッシュ１１ｃの外側上
面に形成される水平状メッシュ１１ｄとを有し、固定用
フランジ１１ａを固定用プレート１２を介して固定用ビ
ス１３によりピストン１に固定し、固定用フランジ１１
ｂを固定用リング１４を介して固定用ビス１５によりピ
ストン１の外周壁１ａに固定している。
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図である。本
実施例においては、メッシュ部材１１は、内周側に筒状
のメッシュ１１ｃとこの筒状のメッシュ１１ｃの外側上
面に形成される水平状メッシュ１１ｄとを有し、固定用
フランジ１１ａを固定用プレート１２を介して固定用ビ
ス１３によりピストン１に固定し、固定用フランジ１１
ｂを固定用リング１４を介して固定用ビス１５によりピ
ストン１の外周壁１ａに固定している。
【００２１】図８は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図である。本実施例は、図６の筒状のメッシ
ュ１１ｃを外周壁１ａ側に近づけた例を示している。
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図である。本実施例は、図６の筒状のメッシ
ュ１１ｃを外周壁１ａ側に近づけた例を示している。
【００２２】図９は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図である。本実施例においては、図６のメッ
シュ部材１１内部に径方向に複数のメッシュ１１ｅを設
けている。
図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向
に見た断面図である。本実施例においては、図６のメッ
シュ部材１１内部に径方向に複数のメッシュ１１ｅを設
けている。
【００２３】図１０は本発明のさらに他の実施例を示
し、図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印
方向に見た断面図である。本実施例においては、補強用
ステー１６上に張られたメッシュを有するメッシュ部材
１１をピストン１の上面のみに設けた例を示し、ピスト
ン１の上昇または下降時に噴霧は、メッシュＡ部に当た
り混合が促進され、Ｂ部のメッシュにより上方への火炎
の乱れが促進される。
し、図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印
方向に見た断面図である。本実施例においては、補強用
ステー１６上に張られたメッシュを有するメッシュ部材
１１をピストン１の上面のみに設けた例を示し、ピスト
ン１の上昇または下降時に噴霧は、メッシュＡ部に当た
り混合が促進され、Ｂ部のメッシュにより上方への火炎
の乱れが促進される。
【００２４】図１１は本発明のさらに他の実施例を示
し、図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印
方向に見た断面図、図Ｃがメッシュ部材の斜視図であ
る。本実施例は、リエントラント型ピストンへのメッシ
ュ部材１１の取付例を示す。
し、図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印
方向に見た断面図、図Ｃがメッシュ部材の斜視図であ
る。本実施例は、リエントラント型ピストンへのメッシ
ュ部材１１の取付例を示す。
【００２５】図１２は本発明のさらに他の実施例を示す
斜視図であり、図１１の実施例の副燃焼室１ｅ内に、固
定用フランジ１１ａに設けられた筒状のメッシュ部材１
１を挿入し固定用ビス１３にて固定する例を示してい
る。
斜視図であり、図１１の実施例の副燃焼室１ｅ内に、固
定用フランジ１１ａに設けられた筒状のメッシュ部材１
１を挿入し固定用ビス１３にて固定する例を示してい
る。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、噴霧の乱れを促進させると同時に火炎の乱れを
促進させることにより、噴霧と空気との混合を活発化
し、スモークの発生を低レベルに維持しつつ、ＮＯX を
大幅に低減できる。また、噴霧はメッシュ部材により冷
却されるとともに、メッシュ部材による触媒作用も加わ
ってＮＯX を大幅に低減できる。
よれば、噴霧の乱れを促進させると同時に火炎の乱れを
促進させることにより、噴霧と空気との混合を活発化
し、スモークの発生を低レベルに維持しつつ、ＮＯX を
大幅に低減できる。また、噴霧はメッシュ部材により冷
却されるとともに、メッシュ部材による触媒作用も加わ
ってＮＯX を大幅に低減できる。
【図１】本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室の
１実施例を示し、図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線
に沿って矢印方向に見た断面図
１実施例を示し、図Ａは斜視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線
に沿って矢印方向に見た断面図
【図２】本発明の他の実施例を示し、図Ａは斜視図、図
Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図、図
Ｃはメッシュ部材の分解斜視図
Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面図、図
Ｃはメッシュ部材の分解斜視図
【図３】本発明のさらに他の実施例を示し、図Ａは斜視
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図、 図Ｄ、図
Ｅはメッシュ部材の他の例を示す斜視図
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図、 図Ｄ、図
Ｅはメッシュ部材の他の例を示す斜視図
【図４】本発明のさらに他の実施例を示し、図Ａは斜視
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図
【図５】本発明のさらに他の実施例を示し、図Ａは斜視
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Ｃは分解斜視図
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Ｃは分解斜視図
【図６】本発明のさらに他の実施例を示し、図Ａは斜視
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図
【図７】本発明のさらに他の実施例を示し、図Ａは斜視
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図
【図８】本発明のさらに他の実施例を示し、図Ａは斜視
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図
【図９】本発明のさらに他の実施例を示し、図Ａは斜視
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図
図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断面
図
【図１０】本発明のさらに他の実施例を示し、図Ａは斜
視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断
面図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図
視図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断
面図、図Ｃはメッシュ部材の斜視図
【図１１】本発明のさらに他の実施例を示し、図Ａは平
面図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断
面図、図Ｃは斜視図
面図、図Ｂは図ＡのＢ−Ｂ線に沿って矢印方向に見た断
面図、図Ｃは斜視図
【図１２】本発明のさらに他の実施例を示す斜視図
【図１３】従来の直接噴射式ディーゼル機関の例を示
し、図Ａは断面図、図Ｂは平面図
し、図Ａは断面図、図Ｂは平面図
【図１４】本発明に係わる実験装置の概略構成図
【図１５】本発明の課題を説明するための噴霧状態を示
す図
す図
【符号の説明】 １…ピストン、１ａ…外周壁、１ｂ…燃焼室、１ｃ…中
間壁、５…シリンダヘッド、６…燃料噴射弁、７…ノズ
ル、１１…メッシュ部材 １１ａ、１１ｂ…固定用フランジ、１２…固定用プレー
ト １３、１５…固定用ビス、１４…固定用リング
間壁、５…シリンダヘッド、６…燃料噴射弁、７…ノズ
ル、１１…メッシュ部材 １１ａ、１１ｂ…固定用フランジ、１２…固定用プレー
ト １３、１５…固定用ビス、１４…固定用リング
Claims (4)
- 【請求項１】シリンダヘッドに設けられる燃料噴射弁
と、該燃料噴射弁のノズルに形成される複数の噴孔と、
ピストンの上部に形成される外周壁と、該外周壁の内側
に形成される燃焼室と、前記複数の噴孔から噴射される
各噴霧に対向して前記燃焼室内に配置されるメッシュ部
材とを備えることを特徴とする直接噴射式ディーゼル機
関の燃焼室。 - 【請求項２】前記燃焼室上に同心状に複数の中間壁を立
設し、各中間壁の間に前記メッシュ部材を設けることを
特徴とする請求項１に記載の直接噴射式ディーゼル機関
の燃焼室。 - 【請求項３】前記メッシュ部材を円筒形状とし前記ピス
トンに固定することを特徴とする請求項１に記載の直接
噴射式ディーゼル機関の燃焼室。 - 【請求項４】前記メッシュ部材をボックス形状とし前記
ピストンに固定することを特徴とする請求項１に記載の
直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4177985A JPH0826770B2 (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4177985A JPH0826770B2 (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0617651A true JPH0617651A (ja) | 1994-01-25 |
| JPH0826770B2 JPH0826770B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=16040520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4177985A Expired - Lifetime JPH0826770B2 (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0826770B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030005478A (ko) * | 2001-07-09 | 2003-01-23 | 현대자동차주식회사 | 피스톤 구조 |
| DE10254016A1 (de) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Behr Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Kühlung von Ladeluft und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung |
| US7213564B2 (en) * | 2002-10-02 | 2007-05-08 | Westport Power Inc. | Direct injection combustion chamber geometry |
| WO2012010274A1 (de) * | 2010-07-19 | 2012-01-26 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Kolben für brennkraftmaschinen, sowie brennkraftmaschine hierzu |
| JP2019214996A (ja) * | 2018-06-14 | 2019-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御システム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9587606B2 (en) | 2015-04-13 | 2017-03-07 | Caterpillar Inc. | Ducted combustion systems utilizing tubular ducts |
| US9803538B2 (en) | 2015-04-13 | 2017-10-31 | Caterpillar Inc. | Ducted combustion systems utilizing duct structures |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5720528U (ja) * | 1980-07-11 | 1982-02-02 | ||
| JPS6214127U (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-28 | ||
| JPH04127837U (ja) * | 1991-05-16 | 1992-11-20 | 日野自動車工業株式会社 | デイ−ゼルエンジンのピストン |
-
1992
- 1992-07-06 JP JP4177985A patent/JPH0826770B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5720528U (ja) * | 1980-07-11 | 1982-02-02 | ||
| JPS6214127U (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-28 | ||
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20030005478A (ko) * | 2001-07-09 | 2003-01-23 | 현대자동차주식회사 | 피스톤 구조 |
| US7213564B2 (en) * | 2002-10-02 | 2007-05-08 | Westport Power Inc. | Direct injection combustion chamber geometry |
| DE10254016A1 (de) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Behr Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Kühlung von Ladeluft und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung |
| WO2012010274A1 (de) * | 2010-07-19 | 2012-01-26 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Kolben für brennkraftmaschinen, sowie brennkraftmaschine hierzu |
| JP2019214996A (ja) * | 2018-06-14 | 2019-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御システム |
| CN110608088A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 丰田自动车株式会社 | 柴油发动机的控制系统 |
| US10883441B2 (en) | 2018-06-14 | 2021-01-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for diesel engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0826770B2 (ja) | 1996-03-21 |
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