JPH06193449A - 直噴型ディーゼルエンジン - Google Patents

直噴型ディーゼルエンジン

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JPH06193449A
JPH06193449A JP3062640A JP6264091A JPH06193449A JP H06193449 A JPH06193449 A JP H06193449A JP 3062640 A JP3062640 A JP 3062640A JP 6264091 A JP6264091 A JP 6264091A JP H06193449 A JPH06193449 A JP H06193449A
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JP
Japan
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combustion chamber
fuel
piston
injection
injection nozzle
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Pending
Application number
JP3062640A
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English (en)
Inventor
Nobuji Eguchi
展司 江口
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
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    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B23/0645—Details related to the fuel injector or the fuel spray
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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］ 噴射方向と対応する方向においてピストンの
頂部の燃焼室の側方を深くするとともに、燃焼室のエッ
ジの部分に覆い部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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】本発明は、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の噴射方向と対応する
部分において前記燃焼室を側方に深くするとともに、該
部分において燃焼室のエッジの部分に覆い部を形成する
ようにしたものである。
【０００８】
【作用】ピストンの燃焼室の側方に深くなっている部分
であってエッジの部分に覆い部が形成されている部分
に、燃料噴射ノズルによって燃料の噴霧が噴射される。
上記覆い部は燃料の噴霧が燃焼室から出るのを防止する
ために、ほぼ上死点にあるピストンとシリンダヘッドと
の間の隙間を通って混合気が外周側へ流出するのが防止
される。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一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１５と
連結されている。
【００１０】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。
【００１１】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の上面にはほぼ正方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
２１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。
【００１２】しかも燃料噴射ノズル２４の噴口と対応す
る部分においては、図３に示すように燃焼室２３が側方
に深くなっており、しかも燃焼室２３のエッジの部分に
は覆い部２９が形成されている。これに対して燃料噴霧
２８が噴射されない部分においては、図４に示すように
燃焼室２３は側方に浅くなっており、しかもこの部分に
おいてはエッジの部分に覆い部２９が存在しないように
なっている。
【００１３】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。
【００１４】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１．
０以下の値になっている。
【００１５】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。
【００１６】しかも本実施例に係るエンジンは、とくに
図３に示すように、燃料噴射ノズル２４の燃料噴霧２８
の噴射方向において、燃焼室２３を側方に深くし、しか
も燃焼室２３に覆い部２９を設けるようにしている。こ
のような覆い部２９によって、燃料噴霧２８と吸気の混
合気や火炎がピストン１３の頂部であってシリンダヘッ
ド１８の下面との間の隙間を通って外周側へ逃げるのが
防止される。すなわち未燃焼のハイドロカーボンや燃料
が流出しない構造になる。
【００１７】このようにピストン１３のほぼ上死点側の
隙間を通して外周側へ未燃の混合気が過渡流出すること
がないために、黒煙やハイドロカーボンの生成が抑制さ
れることになる。従って排ガス改善に伴う黒煙の低減を
図ることが可能になる。
【００１８】図５はこのようなエンジンのシリンダ内に
おける燃焼と黒煙の発生とを示しており、燃焼室２３か
らの混合気の流出が少ないために、従来よりも燃焼が早
く行なわれることが明確に示されている。そしてこのよ
うに燃焼が早期に完了することから、黒煙の発生量が低
減されることになる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明は、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
において燃焼室を側方に深くするとともに、該部分にお
いて燃焼室のエッジの部分に覆い部を形成するようにし
たものである。従ってこのような覆い部によって、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実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。
【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】図２におけるＩＶ〜ＩＶ線断面図である。
【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。
【符号の説明】
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 覆い部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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の噴射
    方向と対応する部分において前記燃焼室を側方に深くす
    るとともに、該部分において燃焼室のエッジの部分に覆
    い部を形成したことを特徴とする直噴型ディーゼルエン
    ジン。
JP3062640A 1991-03-04 1991-03-04 直噴型ディーゼルエンジン Pending JPH06193449A (ja)

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