JPH07189701A - Piston for internal combustion engine - Google Patents

Piston for internal combustion engine

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Publication number
JPH07189701A
JPH07189701A JP5348762A JP34876293A JPH07189701A JP H07189701 A JPH07189701 A JP H07189701A JP 5348762 A JP5348762 A JP 5348762A JP 34876293 A JP34876293 A JP 34876293A JP H07189701 A JPH07189701 A JP H07189701A
Authority
JP
Japan
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piston
fuel
combustion chamber
air
nozzle
Prior art date
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Pending
Application number
JP5348762A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsunesuke Fujii
恒介 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07189701A publication Critical patent/JPH07189701A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0672Omega-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0645Details related to the fuel injector or the fuel spray
    • F02B23/0648Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition
    • F02B23/0651Means 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
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PURPOSE:To accelerate the mixing of fuel spray and air so as to attain desirable combustion by optimizing the flow of air in process of combustion. CONSTITUTION:Protruding parts 71, 72 are provided at the approximately control part of the bottom part of a combustion chamber 21 formed of a recessed part formed at the top face of a piston 12. These protruding parts 71, 72 are formed into the shape of cones put one over the other in two stages, and the vertical angle of the cone 72 on the lower side is to be larger than that of the cone 71 on the upper side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関用ピストンに係
り、とくに頂面に凹部から成る燃焼室を備え、直噴型デ
ィーゼルエンジンに用いて好適な内燃機関用ピストンに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piston for an internal combustion engine, and more particularly to a piston for an internal combustion engine which has a combustion chamber having a concave portion on its top surface and is suitable for a direct injection diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】直噴型ディーゼルエンジンは燃料噴射ノ
ズルによって燃料を高圧にして、その噴口からピストン
の頂面に形成されている凹部から成る燃焼室に燃料の噴
霧を噴射し、その燃焼室内において空気との混合を図る
とともに、吸気の熱によって燃料の噴霧を自然着火させ
て燃焼させるようにしている。
2. Description of the Related Art A direct injection diesel engine uses a fuel injection nozzle to raise the pressure of fuel to inject fuel spray from a nozzle into a combustion chamber consisting of a recess formed on the top surface of a piston. While mixing with the air, the heat of the intake air causes the fuel spray to ignite spontaneously and burn.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このようにディーゼル
エンジンに用いられるピストンは、その頂面に凹部から
成る燃焼室を備えている。この燃焼室は例えばトロイダ
ル型あるいはリエントラント型に構成されていた。とこ
ろが従来のこのようなトロイダル型あるいはリエントラ
ント型の燃焼室によれば、燃焼過程における空気流動が
最適に行ない得られず、燃料の噴霧の油滴と空気との混
合が十分に行なえなかった。このために排気ガス中に黒
煙やパティキュレートを含むという欠点があった。
As described above, the piston used in the diesel engine is provided with a combustion chamber having a recess on the top surface thereof. This combustion chamber was constructed, for example, in a toroidal type or a reentrant type. However, according to the conventional toroidal type or reentrant type combustion chamber, the air flow in the combustion process cannot be optimally performed, and the oil droplets of the fuel spray and the air cannot be sufficiently mixed. Therefore, there is a drawback that the exhaust gas contains black smoke and particulates.

【0004】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、燃焼過程の空気の流動がより最適に行
なわれ得るようにし、これによって空気と燃料噴霧との
混合が促進されて良好な燃焼が行なわれ得るようにした
内燃機関用ピストンを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and makes it possible to optimize the flow of air in the combustion process, thereby promoting the mixing of air and fuel spray. An object of the present invention is to provide a piston for an internal combustion engine, which enables good combustion.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、頂面に凹部か
ら成る燃焼室を備える内燃機関用ピストンにおいて、前
記燃焼室を構成する凹部のほぼ中央部に突部を有すると
ともに、該突部が円錐を2段に重ねた形状であって上側
の円錐の頂角よりも下側の円錐の頂角の方が大きくなっ
ていることを特徴とする内燃機関用ピストンに関するも
のである。
According to the present invention, there is provided a piston for an internal combustion engine having a combustion chamber having a concave portion on a top surface thereof, wherein the concave portion forming the combustion chamber has a protrusion substantially at the center thereof, and the protrusion is provided. Relates to a piston for an internal combustion engine, wherein the cone has a shape in which the cones are stacked in two stages, and the vertex angle of the lower cone is larger than the vertex angle of the upper cone.

【0006】[0006]

【作用】ピストンの頂面に形成されている凹部から成る
燃焼室の外周側から底部へ向う空気の流れは、底部のほ
ぼ中央部に円錐を2段に重ねた形状であって上側の円錐
の頂角よりも下側の円錐の頂角の方が大きくなっている
突部によって上方から外周側へ向う空気流に変更され、
このような空気流によって燃料と空気の混合が促進され
る。
The flow of air from the outer peripheral side of the combustion chamber consisting of the concave portion formed on the top surface of the piston to the bottom portion has a shape in which cones are superposed in two steps at the substantially central portion of the bottom portion, and By the projection where the apex angle of the lower cone is larger than the apex angle, it is changed to the air flow from the upper side to the outer peripheral side,
Such air flow promotes the mixing of fuel and air.

【0007】[0007]

【実施例】図1は本発明の一実施例に係る内燃機関用ピ
ストンを備えるディーゼルエンジンの要部を示すもので
あって、シリンダブロック10には貫通孔から成るシリ
ンダ11が設けられており、このシリンダ11内にピス
トン12が摺動可能に配されている。そしてピストン1
2はピストンピン13によってコンロッド14と連結さ
れるようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an essential part of a diesel engine equipped with a piston for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, in which a cylinder block 10 is provided with a cylinder 11 consisting of a through hole. A piston 12 is slidably arranged in the cylinder 11. And piston 1
2 is connected to a connecting rod 14 by a piston pin 13.

【0008】シリンダ11の上部開口はシリンダヘッド
15によって閉塞されるようになっており、しかもこの
シリンダヘッド15には吸気ポート16と排気ポート1
7とがそれぞれ形成されている。これらの吸気ポート1
6および排気ポート17はそれぞれ吸気バルブ18およ
び排気バルブ19によって開閉されるようになってい
る。またシリンダヘッド15には燃料噴射ノズル20が
取付けられており、ピストン12の頂面に形成されてい
る燃焼室21に向けて燃料を噴射するようにしている。
The upper opening of the cylinder 11 is closed by a cylinder head 15, and the cylinder head 15 has an intake port 16 and an exhaust port 1.
7 and 7 are formed respectively. These intake ports 1
6 and the exhaust port 17 are opened and closed by an intake valve 18 and an exhaust valve 19, respectively. A fuel injection nozzle 20 is attached to the cylinder head 15 so as to inject fuel toward a combustion chamber 21 formed on the top surface of the piston 12.

【0009】上記ピストン12の頂面に形成されている
凹部から成る燃焼室21は図4および図5に示すよう
に、その底部であってそのほぼ中央部に突部が設けられ
ている。この突部はとくに図5に示すように、円錐を2
段に重ねた形状をなしている。すなわち上側の小さな頂
角θ1 の円錐71を大きな頂角θ2 の円錐72の上部に
重ねた形状になっている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the combustion chamber 21 formed of a recess formed on the top surface of the piston 12 has a protrusion at its bottom and substantially in the center thereof. This protrusion has two cones, as shown in FIG.
It has a stacked shape. That is, the shape is such that the cone 71 having a small apex angle θ 1 on the upper side is overlapped with the cone 72 having a large apex angle θ 2 .

【0010】燃料噴射ノズル20は図2に示すように、
噴射管24によって列型燃料噴射ポンプ25の対応する
ポンプユニット26に接続されている。燃料噴射ポンプ
25はメカニカルガバナ27を備え、このメカニカルガ
バナ27によってコントロールラック28を動かし、1
回に噴射される燃料の供給量を調整するようにしてい
る。また燃料噴射ポンプ25はカムシャフト29を備
え、このカムシャフト29に取付けられているカム30
が各ポンプユニット26を駆動するようになっている。
またカムシャフト29にはタイマ31が設けられてお
り、このタイマ31によって噴射のタイミングを調整す
るようにしている。
The fuel injection nozzle 20, as shown in FIG.
It is connected to the corresponding pump unit 26 of the column fuel injection pump 25 by the injection pipe 24. The fuel injection pump 25 includes a mechanical governor 27, and the mechanical governor 27 moves a control rack 28 to
The amount of fuel that is injected each time is adjusted. The fuel injection pump 25 includes a cam shaft 29, and a cam 30 attached to the cam shaft 29.
Drive each pump unit 26.
A timer 31 is provided on the camshaft 29, and the timing of injection is adjusted by the timer 31.

【0011】燃料噴射ノズル20は図2に示すように、
その先端部がノズル本体34から構成されており、この
ノズル本体34の先端部の各噴射位置にそれぞれ複数の
噴口35が形成されている。そしてノズル本体34はリ
テーナ36によってノズルホルダ37に取付けられてい
る。ノズル本体34内にはノズルニードル38が摺動可
能に保持されている。そしてこのノズルニードル38の
上端は押圧ロッド39を介してノズルホルダ37内の圧
縮コイルばね40によって下方へ押圧されるようになっ
ている。これによってノズルニードル38はノズル本体
34に形成されているバルブシート41に圧着され、燃
料の遮断を行なうようになっている。またノズルホルダ
37には噴射管24と連通する燃料通路42が形成され
ている。この燃料通路42はノズル本体34の燃料通路
43と連通されるようになっている。燃料通路43の終
端には燃料だめ51が形成されている。
The fuel injection nozzle 20, as shown in FIG.
The tip portion is composed of a nozzle body 34, and a plurality of injection holes 35 are formed at each of the injection positions of the tip portion of the nozzle body 34. The nozzle body 34 is attached to the nozzle holder 37 by a retainer 36. A nozzle needle 38 is slidably held in the nozzle body 34. The upper end of the nozzle needle 38 is pressed downward by the compression coil spring 40 in the nozzle holder 37 via the pressing rod 39. As a result, the nozzle needle 38 is pressure-bonded to the valve seat 41 formed on the nozzle body 34 to shut off the fuel. Further, the nozzle holder 37 is formed with a fuel passage 42 communicating with the injection pipe 24. The fuel passage 42 communicates with the fuel passage 43 of the nozzle body 34. A fuel sump 51 is formed at the end of the fuel passage 43.

【0012】押圧ロッド39を押圧しているばね40は
その上端がばね受け44によって受けられている。そし
てこのばね受け44の上端側には調整ねじ45が取付け
られるようになっている。そしてこの調整ねじ45はノ
ズルホルダ37の内周面に形成されている雌ねじ46と
螺合している。またノズルホルダ37の側面側には突部
48が形成されており、この突部48には雄ねじ49が
形成され、雄ねじ49と螺合する接続用ナット50によ
って噴射管24がノズルホルダ37に接続されるように
なっている。
The upper end of the spring 40 pressing the pressing rod 39 is received by the spring receiver 44. An adjusting screw 45 is attached to the upper end of the spring receiver 44. The adjusting screw 45 is screwed with a female screw 46 formed on the inner peripheral surface of the nozzle holder 37. Further, a protrusion 48 is formed on the side surface side of the nozzle holder 37, and a male screw 49 is formed on this protrusion 48, and the injection pipe 24 is connected to the nozzle holder 37 by a connection nut 50 screwed with the male screw 49. It is supposed to be done.

【0013】つぎに燃料噴射ポンプ25の各ポンプユニ
ット26の構成を説明すると、図3に示すように、プラ
ンジャ54の下端部にはタペット55が取付けられてい
る。そしてタペット55は圧縮コイルばね56によって
下方に押圧されており、これによってカム30の外周面
に押付けられている。そしてプランジャ54が摺動可能
に嵌合しているバレル57にはスピルポート58が形成
されるとともに、このスピルポート58とほぼ対向する
ように、プランジャ54の外周面には傾斜溝59が形成
されている。
Next, the structure of each pump unit 26 of the fuel injection pump 25 will be described. As shown in FIG. 3, a tappet 55 is attached to the lower end of the plunger 54. The tappet 55 is pressed downward by the compression coil spring 56, and thereby pressed against the outer peripheral surface of the cam 30. A spill port 58 is formed in the barrel 57 in which the plunger 54 is slidably fitted, and an inclined groove 59 is formed in the outer peripheral surface of the plunger 54 so as to substantially face the spill port 58. ing.

【0014】バレル57の外周側にはピニオン60が回
転可能に支持されている。そしてこのピニオン60には
コントロールスリーブ61が固着されるとともに、この
コントロールスリーブ61に形成されている切欠き62
は係合板63を受入れている。この係合板63はプラン
ジャ54に固着されている。
A pinion 60 is rotatably supported on the outer peripheral side of the barrel 57. A control sleeve 61 is fixed to the pinion 60 and a notch 62 formed in the control sleeve 61.
Receives the engagement plate 63. The engagement plate 63 is fixed to the plunger 54.

【0015】各ポンプユニット26の出口側にはデリベ
リバルブ64が設けられており、ケーシング65の下部
に設けられているバルブシート66上に配されている。
そしてコイルばね67によってデリベリバルブ64はバ
ルブシート66側に押圧されている。
A delivery valve 64 is provided on the outlet side of each pump unit 26, and is arranged on a valve seat 66 provided at the bottom of the casing 65.
The delivery valve 64 is pressed toward the valve seat 66 by the coil spring 67.

【0016】つぎに以上のような構成に成るディーゼル
エンジンの動作の概要を説明する。
Next, an outline of the operation of the diesel engine configured as above will be described.

【0017】エンジンの出力の一部によってタイマ31
を介して列型燃料噴射ポンプ25のカムシャフト29が
駆動されると、カム30がタペット55のローラを押上
げることになり、これによってプランジャ54がバレル
57内を上方へ移動する。するとプランジャ54の周面
がスピルポート58を閉じ、燃料の圧送を開始する。プ
ランジャ54がさらに上方へ移動すると、やがて傾斜溝
59がスピルポート58に整合し、これによってプラン
ジャ54の上側の空間の圧力が傾斜溝59を通してスピ
ルポート58側に逃げるようになり、燃料の圧送が終了
する。
The timer 31 is controlled by a part of the output of the engine.
When the cam shaft 29 of the column fuel injection pump 25 is driven via the cam, the cam 30 pushes up the roller of the tappet 55, which causes the plunger 54 to move upward in the barrel 57. Then, the peripheral surface of the plunger 54 closes the spill port 58 and starts the pressure feeding of the fuel. When the plunger 54 moves further upward, the inclined groove 59 eventually aligns with the spill port 58, whereby the pressure in the space above the plunger 54 escapes to the spill port 58 side through the inclined groove 59, and the fuel is pumped. finish.

【0018】燃料噴射ポンプ25のメカニカルガバナ2
7がコントロールラック28を移動させると、ピニオン
60が回転され、これによってコントロールスリーブ6
1が回転されるようになる。このコントロールスリーブ
61の回転は切欠き62および係合板63を介してプラ
ンジャ54に伝達され、バレル57内においてプランジ
ャ54が回転されることになる。従ってスピルポート5
8と整合する傾斜溝59の位置によって決まる有効スト
ロークが変化するようになり、燃料の調量が行なわれ、
1回に噴射される燃料の供給量が制御されるようにな
る。また燃料噴射ポンプ25のカムシャフト29に設け
られているタイマ31によって、カムシャフト29の位
相角が制御され、燃料の噴射のタイミングが調整される
ようになっている。
Mechanical governor 2 of fuel injection pump 25
When the 7 moves the control rack 28, the pinion 60 is rotated, which causes the control sleeve 6 to move.
1 will be rotated. The rotation of the control sleeve 61 is transmitted to the plunger 54 via the notch 62 and the engaging plate 63, and the plunger 54 is rotated in the barrel 57. Therefore spill port 5
8, the effective stroke determined by the position of the inclined groove 59 aligned with 8 is changed, the fuel is metered,
The supply amount of fuel injected at one time is controlled. The timer 31 provided on the camshaft 29 of the fuel injection pump 25 controls the phase angle of the camshaft 29 and adjusts the fuel injection timing.

【0019】バレル57内においてプランジャ54が燃
料を圧送すると、デリベリバルブ64が開かれ、噴射管
24を通して燃料噴射ノズル20に燃料が圧送されるよ
うになる。図2に示す燃料噴射ノズル20の燃料通路4
2および43を通して燃料だめ51に燃料圧が加えられ
ると、ノズルニードル38はロッド39を介してばね4
0を圧縮しながら上方へ移動するようになり、これによ
ってノズルニードル38の先端側の部分がバルブシート
41から離れ、噴口35を通して燃料が噴射されるよう
になる。燃料の圧送を終了すると、ばね40の弾性復元
力によってロッド39を介してノズルニードル38が下
方へ押圧され、その先端部がバルブシート41に圧着さ
れて燃料の噴射を停止する。
When the plunger 54 pumps the fuel in the barrel 57, the delivery valve 64 is opened and the fuel is pumped to the fuel injection nozzle 20 through the injection pipe 24. The fuel passage 4 of the fuel injection nozzle 20 shown in FIG.
When fuel pressure is applied to the fuel sump 51 through 2 and 43, the nozzle needle 38 moves through the rod 39 into the spring 4
0 is compressed and moves upward, whereby the tip end side portion of the nozzle needle 38 separates from the valve seat 41, and fuel is injected through the injection port 35. When the pressure feed of the fuel is completed, the elastic restoring force of the spring 40 pushes the nozzle needle 38 downward via the rod 39, and the tip end thereof is pressed against the valve seat 41 to stop the fuel injection.

【0020】燃料の噴霧は燃料噴射ノズル20の噴口3
5から、図1に示すピストン12の頂面に形成されてい
る燃焼室21に向けて噴射されるようになる。そしてこ
の燃料の噴霧は、圧縮された吸気の熱によって自然着火
され、シリンダ11内で燃焼が起り、ピストン12が下
方へ押され、エンジンの出力が取出されるようになる。
そしてこの後に排気弁19が開かれ、排気ポート17を
通して排気ガスが排出されるようになる。
The fuel is sprayed by the injection port 3 of the fuel injection nozzle 20.
5, the fuel is injected toward the combustion chamber 21 formed on the top surface of the piston 12 shown in FIG. Then, this fuel spray is spontaneously ignited by the heat of the compressed intake air, combustion occurs in the cylinder 11, the piston 12 is pushed downward, and the output of the engine is taken out.
After this, the exhaust valve 19 is opened, and exhaust gas is discharged through the exhaust port 17.

【0021】このようにして出力を取出すようにしたデ
ィーゼルエンジンにおいて、そのピストン12は図4お
よび図5に示すような燃焼室21を備え、その底部の中
央部には円錐を2段に重ねた形状の突部が形成されてい
る。すなわち下側の大きな頂角θ2 の円錐状突部72の
上側に頂角が小さな値θ1 の円錐状突部71を重ねた形
状を有している。このような形状の突部を設けることに
よって、燃焼過程での空気の流動が最適になり、これに
よって空気と燃料噴霧との混合が促進され、排気ガス中
に黒煙やパティキュレートを含まない良好な燃焼が達成
される。
In the diesel engine which takes out the output in this way, the piston 12 is provided with the combustion chamber 21 as shown in FIGS. 4 and 5, and the cone is arranged in two stages in the center of the bottom. A protrusion having a shape is formed. That is, it has a shape in which the conical protrusion 71 having a small apex value of θ 1 is superposed on the upper side of the lower conical protrusion 72 having a large apex angle θ 2 . By providing the protrusions with such a shape, the flow of air in the combustion process is optimized, which promotes the mixing of the air and the fuel spray, and the exhaust gas does not contain black smoke or particulates. Combustion is achieved.

【0022】上側の円錘状突部71の頂角θ1 の角度は
90〜150°の範囲内が好ましく、下側の円錘状突部
72の頂角θ2 は130〜180°の範囲内が好まし
い。これに対して2つの円錘状突部の母線のなす角θ3
は最大45°の範囲内であればよい。
The apex angle θ 1 of the upper conical protrusion 71 is preferably in the range of 90 to 150 °, and the apex angle θ 2 of the lower conical protrusion 72 is in the range of 130 to 180 °. Is preferred. On the other hand, the angle θ 3 formed by the generatrixes of the two conical protrusions
Should be within the range of 45 ° at maximum.

【0023】直噴型ディーゼルエンジンのピストン12
の燃焼室21は通常燃焼室の中心部に円錘状突起を備え
るが、必ずしも空気の流れが最適になるような形状には
なっていなかった。本実施例に係るピストン12におい
ては、とくに図5に示すように円錘状突部71、72を
2段に上下に重ねた形状とすることによって、燃焼室2
1内における空気の渦流が図6に示すように1段の円錘
状突部の場合よりもより強く形成されることになる。す
なわち図4において矢印で示すような空気の流れが強く
生じ、このような空気の流れによって燃料噴霧と空気と
の混合が促進され、燃焼の改善が図られる。これによっ
て黒煙が減少することになる。
Direct injection type diesel engine piston 12
The combustion chamber 21 is usually provided with a conical protrusion at the center of the combustion chamber, but it was not always shaped to optimize the air flow. In the piston 12 according to the present embodiment, in particular, as shown in FIG. 5, the conical protrusions 71, 72 are vertically stacked in two stages to form the combustion chamber 2
As shown in FIG. 6, the vortex flow of air in 1 is stronger than in the case of the one-step conical protrusion. That is, a strong air flow as indicated by an arrow in FIG. 4 is generated, and such air flow promotes mixing of the fuel spray and air, thereby improving combustion. This will reduce black smoke.

【0024】すなわち燃焼室21の底部の突部の形状を
改善することによってより強い渦流が得られ、このよう
な強い渦流によって空気と燃料との混合が促進され、燃
焼が改善されることにより、排気ガス中の黒煙およびパ
ティキュレートの量が少なくなり、排ガス改善に大きく
寄与することになる。
That is, a stronger vortex flow is obtained by improving the shape of the projection at the bottom of the combustion chamber 21, and such strong vortex flow promotes the mixing of air and fuel to improve combustion, The amount of black smoke and particulates in the exhaust gas is reduced, which greatly contributes to the improvement of exhaust gas.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上のように本発明は、ピストンの頂面
に形成されている燃焼室を構成する凹部の底面のほぼ中
央部に突部を有するとともに、この突部が円錐を2段に
重ねた形状であって上側の円錐の頂角よりも下側の円錐
の頂角の方が大きくなっているようにしたものである。
As described above, according to the present invention, the protrusion is formed in the substantially central portion of the bottom surface of the recess forming the combustion chamber formed on the top surface of the piston, and the protrusion forms a cone in two stages. It is a shape that is overlapped, and the apex angle of the lower cone is larger than the apex angle of the upper cone.

【0026】このような形状の突部を形成することによ
って、より強い渦流を発生させて、燃料噴霧と空気との
混合を促進して燃焼を改善し、排気ガス中の排煙濃度を
低減することが可能になる。
By forming the protrusion having such a shape, a stronger vortex flow is generated to promote the mixing of the fuel spray and the air to improve the combustion and reduce the smoke concentration in the exhaust gas. It will be possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るピストンを備える直噴
型ディーゼルエンジンの要部縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a direct injection diesel engine equipped with a piston according to an embodiment of the present invention.

【図2】燃料噴射ノズルの縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of a fuel injection nozzle.

【図3】燃料噴射ポンプの要部斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a main part of a fuel injection pump.

【図4】ピストンの縦断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view of a piston.

【図5】ピストンの燃焼室の底部のほぼ中央部に形成さ
れている突部の形状を示す側面図である。
FIG. 5 is a side view showing a shape of a protrusion formed at a substantially central portion of a bottom portion of a combustion chamber of a piston.

【図6】突部の形状に対する渦流強度の変化を示すグラ
フである。
FIG. 6 is a graph showing a change in vortex strength with respect to the shape of a protrusion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シリンダブロック 11 シリンダ 12 ピストン 13 ピストンピン 14 コンロッド 15 シリンダヘッド 16 吸気ポート 17 排気ポート 18 吸気バルブ 19 排気バルブ 20 燃料噴射ノズル 21 燃焼室 24 噴射管 25 燃料噴射ポンプ 26 ポンプユニット 27 メカニカルガバナ 28 コントロールラック 29 カムシャフト 30 カム 31 タイマ 34 ノズル本体 35 噴口 36 リテーナ 37 ノズルホルダ 38 ノズルニードル 39 押圧ロッド 40 ばね 41 バルブシート 42、43 燃料通路 44 ばね受け 45 調整ねじ 46 雌ねじ 47 キャップ 48 突部 49 雄ねじ 50 接続用ナット 51 燃料だめ 52 一方向弁 54 プランジャ 55 タペット 56 コイルばね 57 バレル 58 スピルポート 59 傾斜溝 60 ピニオン 61 コントロールスリーブ 62 切欠き 63 係合板 64 デリベリバルブ 65 ケーシング 66 バルブシート 67 コイルばね 71 円錘状突部(上) 72 円錘状突部(下) 10 Cylinder Block 11 Cylinder 12 Piston 13 Piston Pin 14 Connecting Rod 15 Cylinder Head 16 Intake Port 17 Exhaust Port 18 Intake Valve 19 Exhaust Valve 20 Fuel Injection Nozzle 21 Combustion Chamber 24 Injection Pipe 25 Fuel Injection Pump 26 Pump Unit 27 Mechanical Governor 28 Control Rack 29 Cam Shaft 30 Cam 31 Timer 34 Nozzle Main Body 35 Nozzle 36 Retainer 37 Nozzle Holder 38 Nozzle Needle 39 Push Rod 40 Spring 41 Valve Seat 42, 43 Fuel Passage 44 Spring Bearing 45 Adjusting Screw 46 Female Thread 47 Cap 48 Projection 49 Male Thread 50 Connection Nut 51 Fuel sump 52 One-way valve 54 Plunger 55 Tappet 56 Coil spring 57 Barrel 58 Spill port 59 Sloping groove 60 Anions 61 the control sleeve 62 the notch 63 engagement plate 64 Deriberibarubu 65 casing 66 valve seat 67 coil spring 71 yen conical projection (top) 72 yen conical projection (bottom)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】頂面に凹部から成る燃焼室を備える内燃機
関用ピストンにおいて、 前記燃焼室を構成する凹部のほぼ中央部に突部を有する
とともに、 該突部が円錐を2段に重ねた形状であって上側の円錐の
頂角よりも下側の円錐の頂角の方が大きくなっているこ
とを特徴とする内燃機関用ピストン。
1. A piston for an internal combustion engine having a combustion chamber having a concave portion on its top surface, wherein the concave portion forming the combustion chamber has a protrusion at substantially the center thereof, and the protrusion has a conical stack in two stages. A piston for an internal combustion engine, which is shaped and in which the apex angle of the lower cone is larger than the apex angle of the upper cone.
JP5348762A 1993-12-27 1993-12-27 Piston for internal combustion engine Pending JPH07189701A (en)

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