JPH07189700A - ディーゼルエンジンの直噴式燃焼室装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの直噴式燃焼室装置Info
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- JPH07189700A JPH07189700A JP5333961A JP33396193A JPH07189700A JP H07189700 A JPH07189700 A JP H07189700A JP 5333961 A JP5333961 A JP 5333961A JP 33396193 A JP33396193 A JP 33396193A JP H07189700 A JPH07189700 A JP H07189700A
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- fuel
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- F02B23/0645—Details related to the fuel injector or the fuel spray
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Dispersion Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼性能を向上させてエンジンの出力を高
め、スモークを一層低減する。 【構成】 ピストンヘッド１の中央寄り部に燃焼室２を
凹入形成するとともに、その燃焼室２の底面の略中央部
に錐状突出部３を形成する。燃料噴射ノズル５をピスト
ンヘッド１の頂面に対して斜めに配設する。燃焼室２の
底面を傾斜させることにより、当該燃焼室２の広い断面
積部分２ａと狭い断面積部分２ｂとを形成する。錐状突
出部３の頂部軸線Ｚを燃料噴射ノズル５のノズル噴口６
に向けるとともに、噴射燃料７を錐状突出部３の頂部３
ａに向けて噴射させる。
め、スモークを一層低減する。 【構成】 ピストンヘッド１の中央寄り部に燃焼室２を
凹入形成するとともに、その燃焼室２の底面の略中央部
に錐状突出部３を形成する。燃料噴射ノズル５をピスト
ンヘッド１の頂面に対して斜めに配設する。燃焼室２の
底面を傾斜させることにより、当該燃焼室２の広い断面
積部分２ａと狭い断面積部分２ｂとを形成する。錐状突
出部３の頂部軸線Ｚを燃料噴射ノズル５のノズル噴口６
に向けるとともに、噴射燃料７を錐状突出部３の頂部３
ａに向けて噴射させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
の直噴式燃焼室装置に関する。
の直噴式燃焼室装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置としては従来より、例えば
実開昭６０−１４２３４号公報に開示されたものが知ら
れている。ここで図４は上記従来例を示し、同図(Ａ)は
ディーゼルエンジンの要部の縦断面図、同図(Ｂ)は同図
(Ａ)中の要部の拡大図である。この従来例は図４(Ａ)
(Ｂ)に示すように、ピストンヘッド１０１の中央寄り部
に燃焼室１０２を凹入形成するとともに、その燃焼室１
０２の底面の略中央部に突出部１０３を形成し、当該燃
料噴射ノズル１０５の複数のノズル噴口を上記燃焼室１
０２に臨ませ、噴射燃料１０７を上記燃焼室１０２内の
周壁に向けて四方へ噴射するように構成されている。な
お、上記燃料噴射ノズル１０５は、吸排気弁１１３等と
の干渉を回避するため、ピストンヘッド１０１の頂面に
対して斜めに配設されている。
実開昭６０−１４２３４号公報に開示されたものが知ら
れている。ここで図４は上記従来例を示し、同図(Ａ)は
ディーゼルエンジンの要部の縦断面図、同図(Ｂ)は同図
(Ａ)中の要部の拡大図である。この従来例は図４(Ａ)
(Ｂ)に示すように、ピストンヘッド１０１の中央寄り部
に燃焼室１０２を凹入形成するとともに、その燃焼室１
０２の底面の略中央部に突出部１０３を形成し、当該燃
料噴射ノズル１０５の複数のノズル噴口を上記燃焼室１
０２に臨ませ、噴射燃料１０７を上記燃焼室１０２内の
周壁に向けて四方へ噴射するように構成されている。な
お、上記燃料噴射ノズル１０５は、吸排気弁１１３等と
の干渉を回避するため、ピストンヘッド１０１の頂面に
対して斜めに配設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、以下
のような難点がある。噴射燃料１０７が燃焼室１０２内
の周壁に向けて四方へ噴射するように構成されている
が、上記燃料噴射ノズル１０５は、ピストンヘッド１０
１の頂面に対して斜めに配設されている関係上、また、
始動時や高負荷運転時には噴射量が多くなり、軽負荷運
転時には噴射量が少なくなることとも関係して、噴射燃
料１０７を四方へ均等に噴射させることが困難になる。
のような難点がある。噴射燃料１０７が燃焼室１０２内
の周壁に向けて四方へ噴射するように構成されている
が、上記燃料噴射ノズル１０５は、ピストンヘッド１０
１の頂面に対して斜めに配設されている関係上、また、
始動時や高負荷運転時には噴射量が多くなり、軽負荷運
転時には噴射量が少なくなることとも関係して、噴射燃
料１０７を四方へ均等に噴射させることが困難になる。
【０００４】また、燃料噴射量が多くなる始動時や高負
荷運転時には、上記燃焼室１０２内の周壁は多量に衝突
してくる噴射燃料１０７で過冷却され、噴射燃料１０７
の多くが蒸発されないまま周壁に多量に付着する。この
ため、多量の未揮発燃料が燃焼室１０２内の圧縮空気と
十分に混合されないまま不完全燃焼を起こし、燃焼性能
を低下させる。これにより、エンジンの出力が低下し、
スモークの発生量が多くなる。
荷運転時には、上記燃焼室１０２内の周壁は多量に衝突
してくる噴射燃料１０７で過冷却され、噴射燃料１０７
の多くが蒸発されないまま周壁に多量に付着する。この
ため、多量の未揮発燃料が燃焼室１０２内の圧縮空気と
十分に混合されないまま不完全燃焼を起こし、燃焼性能
を低下させる。これにより、エンジンの出力が低下し、
スモークの発生量が多くなる。
【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、 燃料噴射ノズルがピストンヘッドの頂面に対して斜
めに配設されている場合において、燃料を四方八方へ均
等に霧散させること、 燃料噴射量が多くなる始動時や高負荷運転時に、噴
射燃料を燃焼室内の圧縮空気と十分に混合させて燃焼性
能を向上させること、これにより、エンジンの出力アッ
プとスモークの低減を図ることを技術課題とする。
たもので、 燃料噴射ノズルがピストンヘッドの頂面に対して斜
めに配設されている場合において、燃料を四方八方へ均
等に霧散させること、 燃料噴射量が多くなる始動時や高負荷運転時に、噴
射燃料を燃焼室内の圧縮空気と十分に混合させて燃焼性
能を向上させること、これにより、エンジンの出力アッ
プとスモークの低減を図ることを技術課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明が採用した手段は、ピストンヘッド１の中央
寄り部に燃焼室２を凹入形成するとともに、その燃焼室
２の底面の略中央部に錐状突出部３を形成し、燃料噴射
ノズル５を上記ピストンヘッド１の頂面に対して斜めに
配設するとともに、当該燃料噴射ノズル５のノズル噴口
６を上記燃焼室２に臨ませて構成したディーゼルエンジ
ンの直噴式燃焼室装置において、上記燃焼室２の底面を
傾斜させることにより、燃焼室２の広い断面積部分２ａ
と狭い断面積部分２ｂとを形成し、上記錐状突出部３の
頂部軸線Ｚを上記ノズル噴口６に向けるとともに、噴射
燃料７を上記錐状突出部３の頂部３ａに向けて噴射する
ように構成したことを特徴とする。
に、本発明が採用した手段は、ピストンヘッド１の中央
寄り部に燃焼室２を凹入形成するとともに、その燃焼室
２の底面の略中央部に錐状突出部３を形成し、燃料噴射
ノズル５を上記ピストンヘッド１の頂面に対して斜めに
配設するとともに、当該燃料噴射ノズル５のノズル噴口
６を上記燃焼室２に臨ませて構成したディーゼルエンジ
ンの直噴式燃焼室装置において、上記燃焼室２の底面を
傾斜させることにより、燃焼室２の広い断面積部分２ａ
と狭い断面積部分２ｂとを形成し、上記錐状突出部３の
頂部軸線Ｚを上記ノズル噴口６に向けるとともに、噴射
燃料７を上記錐状突出部３の頂部３ａに向けて噴射する
ように構成したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の作用・効果】本発明では、燃焼室２の底面を傾
斜させたことから、当該燃焼室２は実質的に広い断面積
部分２ａと狭い断面積部分２ｂとが交互に連続する旋回
通路を形成する。また、錐状突出部３の頂部軸線Ｚを燃
料噴射ノズル５のノズル噴口６に向けるとともに、燃料
７を錐状突出部３の頂部３ａに向けて噴射するように構
成したことから、以下のように作用する。
斜させたことから、当該燃焼室２は実質的に広い断面積
部分２ａと狭い断面積部分２ｂとが交互に連続する旋回
通路を形成する。また、錐状突出部３の頂部軸線Ｚを燃
料噴射ノズル５のノズル噴口６に向けるとともに、燃料
７を錐状突出部３の頂部３ａに向けて噴射するように構
成したことから、以下のように作用する。
【０００８】図１(Ｂ)で示すように、燃焼室２の底面が
傾斜していることから、圧縮行程において、燃焼室２内
では、錐状突出部３の頂部軸線Ｚを旋回中心とする傾斜
スワールＳ1 と燃焼室２の周壁に沿う縦向きのスキッシ
ュ流Ｓ2 とが形成される。これらの傾斜スワールＳ1 と
スキッシュ流Ｓ2 とは合流して頂部軸線Ｚを旋回中心と
する螺旋状のスワールＳとなる。この螺旋状スワールＳ
は、実質的に広い断面積部分２ａと狭い断面積部分２ｂ
とが交互に連続する旋回通路を進行することになる。つ
まり、螺旋状スワールＳは、当該旋回通路内を膨張と収
縮を繰り返しながら頂部軸線Ｚを旋回中心として旋回す
る。
傾斜していることから、圧縮行程において、燃焼室２内
では、錐状突出部３の頂部軸線Ｚを旋回中心とする傾斜
スワールＳ1 と燃焼室２の周壁に沿う縦向きのスキッシ
ュ流Ｓ2 とが形成される。これらの傾斜スワールＳ1 と
スキッシュ流Ｓ2 とは合流して頂部軸線Ｚを旋回中心と
する螺旋状のスワールＳとなる。この螺旋状スワールＳ
は、実質的に広い断面積部分２ａと狭い断面積部分２ｂ
とが交互に連続する旋回通路を進行することになる。つ
まり、螺旋状スワールＳは、当該旋回通路内を膨張と収
縮を繰り返しながら頂部軸線Ｚを旋回中心として旋回す
る。
【０００９】圧縮行程の終期において燃料が噴射され、
この噴射燃料７は上記錐状突出部３の頂部３ａに当たっ
て揮発燃料となる。即ち、圧縮行程の終期では、上記錐
状突出部３の頂部３ａはヒートポイントになることか
ら、噴射燃料７がヒートポイントである当該頂部３ａに
当たってそのほとんど全てが揮発燃料となり、燃料噴射
ノズル５の傾きと無関係に、噴射燃料７は四方八方へ霧
散する。つまり、燃料噴射量７が多くなる始動時や高負
荷運転時においても、多量の未揮発燃料が生じることも
なく、上記揮発燃料は燃焼室２内の螺旋状スワールＳと
十分に混合されて燃焼性能が一層向上する。これによ
り、エンジンの出力を高め、スモークを一層低減するこ
とができる。
この噴射燃料７は上記錐状突出部３の頂部３ａに当たっ
て揮発燃料となる。即ち、圧縮行程の終期では、上記錐
状突出部３の頂部３ａはヒートポイントになることか
ら、噴射燃料７がヒートポイントである当該頂部３ａに
当たってそのほとんど全てが揮発燃料となり、燃料噴射
ノズル５の傾きと無関係に、噴射燃料７は四方八方へ霧
散する。つまり、燃料噴射量７が多くなる始動時や高負
荷運転時においても、多量の未揮発燃料が生じることも
なく、上記揮発燃料は燃焼室２内の螺旋状スワールＳと
十分に混合されて燃焼性能が一層向上する。これによ
り、エンジンの出力を高め、スモークを一層低減するこ
とができる。
【００１０】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいてさらに
詳しく説明する。図１は本発明の実施例を示し、同図
(Ａ)はディーゼルエンジンの要部の縦断面図、同図(Ｂ)
は図(Ａ)中の要部の拡大図、図２は上記シリンダヘッド
１０の横断平面図である。
詳しく説明する。図１は本発明の実施例を示し、同図
(Ａ)はディーゼルエンジンの要部の縦断面図、同図(Ｂ)
は図(Ａ)中の要部の拡大図、図２は上記シリンダヘッド
１０の横断平面図である。
【００１１】この実施例は、図１に示すように、従来例
と同様の基本構造を具備して成る。即ち、この直噴式燃
焼室装置は、ピストンヘッド１の中央寄り部に燃焼室２
を凹入形成するとともに、その燃焼室２の底面の略中央
部に錐状突出部３を形成し、燃料噴射ノズル５を上記ピ
ストンヘッド１の頂面に対して斜めに配設するととも
に、当該燃料噴射ノズル５のノズル噴口６を上記燃焼室
２に臨ませて構成されている。
と同様の基本構造を具備して成る。即ち、この直噴式燃
焼室装置は、ピストンヘッド１の中央寄り部に燃焼室２
を凹入形成するとともに、その燃焼室２の底面の略中央
部に錐状突出部３を形成し、燃料噴射ノズル５を上記ピ
ストンヘッド１の頂面に対して斜めに配設するととも
に、当該燃料噴射ノズル５のノズル噴口６を上記燃焼室
２に臨ませて構成されている。
【００１２】本発明では、図２に示すように、燃焼室２
の底面を傾斜させて実質的に広い断面積部分２ａと狭い
断面積部分２ｂとが交互に連続する旋回通路を形成す
る。そして上記燃焼室２の広い断面積部分２ａには、エ
ンジン始動時の着火を容易にするため、グロープラグ８
のプラグ先端部８ａを臨ませて設けている。また、上記
錐状突出部３の頂部軸線Ｚを燃料噴射ノズル５のノズル
噴口６に向けることにより、噴射燃料７が錐状突出部３
の頂部３ａに向けて噴射するように構成する。なお、図
１中の符号１０はシリンダヘッド、１４は排気ポート、
２０はシリンダブロックである。また、図２中の符号１
１は吸気弁、１２は吸気ポート、１３は排気弁であり、
吸気ポート１２と排気ポート１４とは互いにシリンダヘ
ッド１０の左右に向けて交互に配設され、排気の熱が吸
気に伝わりにくくしてある。
の底面を傾斜させて実質的に広い断面積部分２ａと狭い
断面積部分２ｂとが交互に連続する旋回通路を形成す
る。そして上記燃焼室２の広い断面積部分２ａには、エ
ンジン始動時の着火を容易にするため、グロープラグ８
のプラグ先端部８ａを臨ませて設けている。また、上記
錐状突出部３の頂部軸線Ｚを燃料噴射ノズル５のノズル
噴口６に向けることにより、噴射燃料７が錐状突出部３
の頂部３ａに向けて噴射するように構成する。なお、図
１中の符号１０はシリンダヘッド、１４は排気ポート、
２０はシリンダブロックである。また、図２中の符号１
１は吸気弁、１２は吸気ポート、１３は排気弁であり、
吸気ポート１２と排気ポート１４とは互いにシリンダヘ
ッド１０の左右に向けて交互に配設され、排気の熱が吸
気に伝わりにくくしてある。
【００１３】図３は上記実施例装置の作用説明図であ
り、同図(Ａ)は吸気行程、同図(Ｂ)は圧縮行程における
スワールの形成を示す縦断面である。この実施例装置に
よれば以下のように作用する。吸気行程では、図３(Ａ)
で示すように、吸気Ａが吸気ポート１２を通って渦流状
にシリンダ内に導入され、シリンダ壁に沿って渦巻き状
に回転する。
り、同図(Ａ)は吸気行程、同図(Ｂ)は圧縮行程における
スワールの形成を示す縦断面である。この実施例装置に
よれば以下のように作用する。吸気行程では、図３(Ａ)
で示すように、吸気Ａが吸気ポート１２を通って渦流状
にシリンダ内に導入され、シリンダ壁に沿って渦巻き状
に回転する。
【００１４】そして圧縮行程では、図３(Ｂ)及び図１
(Ｂ)で示すように、燃焼室２内で錐状突出部３の頂部軸
線Ｚを旋回中心とする傾斜スワールＳ1 と燃焼室２の周
壁に沿う縦向きのスキッシュ流Ｓ2 とが形成され、これ
らが合流して上記錐状突出部３の頂部軸線Ｚを旋回中心
とする螺旋状のスワールＳとなる。この螺旋状スワール
Ｓは、上記のように燃焼室２の底面が傾斜していること
から、実質的に広い断面積部分２ａと狭い断面積部分２
ｂとが交互に連続する旋回通路を進行する。つまり、螺
旋状スワールＳは当該旋回通路内を膨張と収縮を繰り返
しながら頂部軸線Ｚを旋回中心として旋回する。
(Ｂ)で示すように、燃焼室２内で錐状突出部３の頂部軸
線Ｚを旋回中心とする傾斜スワールＳ1 と燃焼室２の周
壁に沿う縦向きのスキッシュ流Ｓ2 とが形成され、これ
らが合流して上記錐状突出部３の頂部軸線Ｚを旋回中心
とする螺旋状のスワールＳとなる。この螺旋状スワール
Ｓは、上記のように燃焼室２の底面が傾斜していること
から、実質的に広い断面積部分２ａと狭い断面積部分２
ｂとが交互に連続する旋回通路を進行する。つまり、螺
旋状スワールＳは当該旋回通路内を膨張と収縮を繰り返
しながら頂部軸線Ｚを旋回中心として旋回する。
【００１５】この圧縮行程の終期において燃料が噴射さ
れ、この噴射燃料７は上記錐状突出部３の頂部３ａに当
たって飛散する。つまり、燃料噴射ノズル５の傾きと無
関係に、噴射燃料７は四方八方へ均等に拡散する。しか
も、圧縮行程の終期には上記錐状突出部３の頂部３ａは
ヒートポイントになることから、燃料噴射量が多くなる
始動時や高負荷運転時においても、当該頂部３ａが過冷
却になることもなく、噴射燃料７のほとんど全てが揮発
燃料となる。この揮発燃料は膨張と収縮を繰り返しなが
ら旋回する螺旋状スワールＳと十分に混合され、燃焼性
能が一層向上する。これによりエンジンの出力を高め、
スモークを一層低減することができる。
れ、この噴射燃料７は上記錐状突出部３の頂部３ａに当
たって飛散する。つまり、燃料噴射ノズル５の傾きと無
関係に、噴射燃料７は四方八方へ均等に拡散する。しか
も、圧縮行程の終期には上記錐状突出部３の頂部３ａは
ヒートポイントになることから、燃料噴射量が多くなる
始動時や高負荷運転時においても、当該頂部３ａが過冷
却になることもなく、噴射燃料７のほとんど全てが揮発
燃料となる。この揮発燃料は膨張と収縮を繰り返しなが
ら旋回する螺旋状スワールＳと十分に混合され、燃焼性
能が一層向上する。これによりエンジンの出力を高め、
スモークを一層低減することができる。
【図１】本発明の実施例を示し、同図(Ａ)はディーゼル
エンジンの要部の縦断面図、同図(Ｂ)は図(Ａ)中の要部
の拡大図である。
エンジンの要部の縦断面図、同図(Ｂ)は図(Ａ)中の要部
の拡大図である。
【図２】実施例に係るシリンダヘッド１０の横断平面図
である。
である。
【図３】実施例装置の作用説明図であり、同図(Ａ)は吸
気行程、同図(Ｂ)は圧縮行程を示す縦断面図である。
気行程、同図(Ｂ)は圧縮行程を示す縦断面図である。
【図４】従来例を示し、同図(Ａ)はディーゼルエンジン
の要部の縦断面図、同図(Ｂ)は図(Ａ)中の要部の拡大図
である。
の要部の縦断面図、同図(Ｂ)は図(Ａ)中の要部の拡大図
である。
１…ピストンヘッド、 ２…燃焼室、２ａ…
燃焼室の広い断面積部分、 ２ｂ…燃焼室の狭い断面積
部分、３…錐状突出部、 ３ａ…錐状突
出部の頂部、Ｚ…錐状突出部の頂部軸線、 ５…燃
料噴射ノズル、６…ノズル噴口。
燃焼室の広い断面積部分、 ２ｂ…燃焼室の狭い断面積
部分、３…錐状突出部、 ３ａ…錐状突
出部の頂部、Ｚ…錐状突出部の頂部軸線、 ５…燃
料噴射ノズル、６…ノズル噴口。
Claims (1)
- 【請求項１】 ピストンヘッド(１)の中央寄り部に燃焼
室(２)を凹入形成するとともに、その燃焼室(２)の底面
の略中央部に錐状突出部(３)を形成し、 燃料噴射ノズル(５)を上記ピストンヘッド(１)の頂面に
対して斜めに配設するとともに、当該燃料噴射ノズル
(５)のノズル噴口(６)を上記燃焼室(２)に臨ませて構成
したディーゼルエンジンの直噴式燃焼室装置において、 上記燃焼室(２)の底面を傾斜させることにより、燃焼室
(２)の広い断面積部分(2a)と狭い断面積部分(2b)とを形
成し、 上記錐状突出部(３)の頂部軸線(Ｚ)を上記ノズル噴口
(６)に向けるとともに、噴射燃料(７)を上記錐状突出部
(３)の頂部(3a)に向けて噴射するように構成したことを
特徴とするディーゼルエンジンの直噴式燃焼室装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333961A JPH07189700A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ディーゼルエンジンの直噴式燃焼室装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5333961A JPH07189700A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ディーゼルエンジンの直噴式燃焼室装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189700A true JPH07189700A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18271926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5333961A Pending JPH07189700A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ディーゼルエンジンの直噴式燃焼室装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07189700A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0997611A2 (en) * | 1998-10-28 | 2000-05-03 | Nissan Motor Company Limited | Direct injection internal combustion engine |
| WO2013060497A3 (de) * | 2011-10-28 | 2014-01-16 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Kolben und verfahren zu seiner herstellung |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5333961A patent/JPH07189700A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0997611A2 (en) * | 1998-10-28 | 2000-05-03 | Nissan Motor Company Limited | Direct injection internal combustion engine |
| EP0997611B1 (en) * | 1998-10-28 | 2005-09-07 | Nissan Motor Company Limited | Direct injection internal combustion engine |
| WO2013060497A3 (de) * | 2011-10-28 | 2014-01-16 | Ks Kolbenschmidt Gmbh | Kolben und verfahren zu seiner herstellung |
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