JPH0723537Y2 - 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室 - Google Patents
直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室Info
- Publication number
- JPH0723537Y2 JPH0723537Y2 JP1988164448U JP16444888U JPH0723537Y2 JP H0723537 Y2 JPH0723537 Y2 JP H0723537Y2 JP 1988164448 U JP1988164448 U JP 1988164448U JP 16444888 U JP16444888 U JP 16444888U JP H0723537 Y2 JPH0723537 Y2 JP H0723537Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- injected
- combustion chamber
- swirl
- diesel engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室に関
し、とくに高負荷高回転域での出力を維持しつつ低負荷
低回転域での未燃HCの発生を低減するようにした燃焼室
構造に関する。
し、とくに高負荷高回転域での出力を維持しつつ低負荷
低回転域での未燃HCの発生を低減するようにした燃焼室
構造に関する。
従来から、直接噴射式ディーゼルエンジンにおける未燃
HCの排出を低減させる技術としては、スキッシュエリア
内への噴射燃料の侵入を抑制するものと、燃焼室壁面へ
の噴射燃料の付着を抑制するものとがある。前者の一例
としては、たとえば特開昭59-126026号公報、特開昭59-
158315号公報、実開昭58-57528号公報が知られている。
後者の一例としては、実開昭63-4332号公報が知られて
いる。このうち、特開昭59-126026号公報は、シリンダ
ヘッドにおけるピストンの上死点位置にキャビティ内へ
嵌入する邪魔板を備える補強体を設けることにより、給
排気間の亀裂を防止するとともに、燃焼効率の向上、煙
の低減等を図っている。また、特開昭59-158315号公報
は、ピストン頂面に設けたキャビティの周縁に上方に突
出するリップを設け、このリップにスワール方向に傾斜
するスリットを設けることにより、スキッシュ流の強化
と逆スキッシュによる煙発生を低減するようにしてい
る。実開昭58-57528号公報は、ピストンの頂部に設けら
れたキャビティのリップ部分を突出させ、スキッシュエ
リアとの間の堰部としたものである。実開昭63-4332号
公報は、上記の各技術とは異なり、低負荷時における噴
射燃料が燃焼室壁面に付着するのを抑制するため、低負
荷時には弱いスワールによって噴射燃料がキャビティの
凹陥部に向けられるようになっている。
HCの排出を低減させる技術としては、スキッシュエリア
内への噴射燃料の侵入を抑制するものと、燃焼室壁面へ
の噴射燃料の付着を抑制するものとがある。前者の一例
としては、たとえば特開昭59-126026号公報、特開昭59-
158315号公報、実開昭58-57528号公報が知られている。
後者の一例としては、実開昭63-4332号公報が知られて
いる。このうち、特開昭59-126026号公報は、シリンダ
ヘッドにおけるピストンの上死点位置にキャビティ内へ
嵌入する邪魔板を備える補強体を設けることにより、給
排気間の亀裂を防止するとともに、燃焼効率の向上、煙
の低減等を図っている。また、特開昭59-158315号公報
は、ピストン頂面に設けたキャビティの周縁に上方に突
出するリップを設け、このリップにスワール方向に傾斜
するスリットを設けることにより、スキッシュ流の強化
と逆スキッシュによる煙発生を低減するようにしてい
る。実開昭58-57528号公報は、ピストンの頂部に設けら
れたキャビティのリップ部分を突出させ、スキッシュエ
リアとの間の堰部としたものである。実開昭63-4332号
公報は、上記の各技術とは異なり、低負荷時における噴
射燃料が燃焼室壁面に付着するのを抑制するため、低負
荷時には弱いスワールによって噴射燃料がキャビティの
凹陥部に向けられるようになっている。
なお、エンジンの低速域では噴霧燃料を支柱に衝突させ
て拡散分布させるとともに、高速域においては支柱によ
りスワールを減衰させ、エンジン回転の全領域にわたっ
て燃焼性を高めるようにした燃焼室構造は、特開昭53-3
2212号公報に開示されている。
て拡散分布させるとともに、高速域においては支柱によ
りスワールを減衰させ、エンジン回転の全領域にわたっ
て燃焼性を高めるようにした燃焼室構造は、特開昭53-3
2212号公報に開示されている。
ところで、逆スキッシュによるスキッシュエリア内への
噴射燃料の侵入は、抑制することができるが、逆スキッ
シュとは別に噴射燃料の一部が直接スキッシュエリア内
に侵入してしまうことがある。軽負荷状態では、もとも
と極めて薄い混合気状態で燃焼しているが、この状態で
はスキッシュエリア内ではさらに薄い空燃比となってお
り、軽負荷領域においてスキッシュエリア内に噴射燃料
が侵入することは、噴射燃料の冷炎状態を助長させるこ
とになり、未燃HCの発生量に増加につながる。
噴射燃料の侵入は、抑制することができるが、逆スキッ
シュとは別に噴射燃料の一部が直接スキッシュエリア内
に侵入してしまうことがある。軽負荷状態では、もとも
と極めて薄い混合気状態で燃焼しているが、この状態で
はスキッシュエリア内ではさらに薄い空燃比となってお
り、軽負荷領域においてスキッシュエリア内に噴射燃料
が侵入することは、噴射燃料の冷炎状態を助長させるこ
とになり、未燃HCの発生量に増加につながる。
一方、高負荷時には空気利用率を高め高出力を得ること
が要求されるので、高負荷時には逆に噴射燃料をスキッ
シュエリア内に侵入させる必要がある。
が要求されるので、高負荷時には逆に噴射燃料をスキッ
シュエリア内に侵入させる必要がある。
本考案は、高負荷高回転域などの高スワール状態での出
力を維持しつつ、低負荷低回転域などの低スワール状態
での未燃HCの発生を低減することのできる直接噴射式デ
ィーゼルエンジンの燃焼室を提供することを目的とす
る。
力を維持しつつ、低負荷低回転域などの低スワール状態
での未燃HCの発生を低減することのできる直接噴射式デ
ィーゼルエンジンの燃焼室を提供することを目的とす
る。
この目的に沿う本考案に係る直接噴射式ディーゼルエン
ジンの燃焼室は、シリンダヘッドと上死点付近のピスト
ンの頂部との間にスキッシュエリアが形成され、燃料噴
射ノズルからの噴射燃料が前記スキッシュエリアに近い
ピストンの頂部のキャビティの周縁近傍に向けて噴射さ
れるとともに、スワールが付与された吸気が流入する直
接噴射式ディーゼルエンジンの燃料室であって、該燃焼
室を形成するシリンダヘッドの壁面に、前記キャビティ
の周縁よりも内側に位置し低スワール状態では前記燃料
噴射ノズルからの噴射燃料と衝突し該噴射燃料をキャビ
ティ側に向け、高スワール状態では前記燃料噴射ノズル
からの噴射燃料のうち衝突する燃料が減少し前記スキッ
シュエリアに向う噴射燃料を増加させる突起部を設けた
ものから成る。
ジンの燃焼室は、シリンダヘッドと上死点付近のピスト
ンの頂部との間にスキッシュエリアが形成され、燃料噴
射ノズルからの噴射燃料が前記スキッシュエリアに近い
ピストンの頂部のキャビティの周縁近傍に向けて噴射さ
れるとともに、スワールが付与された吸気が流入する直
接噴射式ディーゼルエンジンの燃料室であって、該燃焼
室を形成するシリンダヘッドの壁面に、前記キャビティ
の周縁よりも内側に位置し低スワール状態では前記燃料
噴射ノズルからの噴射燃料と衝突し該噴射燃料をキャビ
ティ側に向け、高スワール状態では前記燃料噴射ノズル
からの噴射燃料のうち衝突する燃料が減少し前記スキッ
シュエリアに向う噴射燃料を増加させる突起部を設けた
ものから成る。
このように構成された直接噴射式ディーゼルエンジンの
燃焼室においては、低スワール状態では、燃料噴射ノズ
ルからの噴射燃料は、シリンダヘッドの壁面に設けられ
た突起部に衝突するので、噴射燃料はキャビティ側に向
けられ、スキッシュエリア内への侵入が抑制される。
燃焼室においては、低スワール状態では、燃料噴射ノズ
ルからの噴射燃料は、シリンダヘッドの壁面に設けられ
た突起部に衝突するので、噴射燃料はキャビティ側に向
けられ、スキッシュエリア内への侵入が抑制される。
高スワール状態では、燃料噴射ノズルからの噴射燃料の
噴射方向は、強いスワールによって偏向されるため、噴
射燃料は突起部からはずれて、噴射燃料の一部はスキッ
シュエリア内に侵入し易くなる。したがって、噴射燃料
量が多い高負荷時には、空気利用率が高くなり、高出力
が得られる。
噴射方向は、強いスワールによって偏向されるため、噴
射燃料は突起部からはずれて、噴射燃料の一部はスキッ
シュエリア内に侵入し易くなる。したがって、噴射燃料
量が多い高負荷時には、空気利用率が高くなり、高出力
が得られる。
以下に、本考案に係る直接噴射式ディーゼルエンジンの
燃焼室の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
燃焼室の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
第１図および第２図は、本考案の一実施例を示してい
る。図中、１はシリンダブロックを示しており、２はシ
リンダブロック１のシリンダボアに摺動自在に嵌装され
ているピストンを示している。シリンダブロック１の頂
部には、ガスケット３を介してシリンダヘッド４が位置
している。ピストン２の頂部には、シリンダヘッド４に
取付けられた燃料噴射ノズル５を中央上方位置に臨むよ
うに凹状のキャビティ６が形成されている。キャビティ
６の周縁には、半径方向内方に突出するリップ部７が形
成されている。また、キャビティ６の底面には、燃料噴
射ノズル５に向って突出する略円錐状の突出部８が形成
されている。
る。図中、１はシリンダブロックを示しており、２はシ
リンダブロック１のシリンダボアに摺動自在に嵌装され
ているピストンを示している。シリンダブロック１の頂
部には、ガスケット３を介してシリンダヘッド４が位置
している。ピストン２の頂部には、シリンダヘッド４に
取付けられた燃料噴射ノズル５を中央上方位置に臨むよ
うに凹状のキャビティ６が形成されている。キャビティ
６の周縁には、半径方向内方に突出するリップ部７が形
成されている。また、キャビティ６の底面には、燃料噴
射ノズル５に向って突出する略円錐状の突出部８が形成
されている。
燃焼室９の一壁を形成するシリンダヘッド４の壁面に
は、ピストン２側に突出する複数の突起部10が設けられ
ている。各突起部10は、キャビティ６の周縁（リップ部
７）より内側に位置しており、周方向に４等分された位
置にそれぞれ配置されている。突出部10は、平面形状が
四角形となっており、断面形状は略三角形となってい
る。
は、ピストン２側に突出する複数の突起部10が設けられ
ている。各突起部10は、キャビティ６の周縁（リップ部
７）より内側に位置しており、周方向に４等分された位
置にそれぞれ配置されている。突出部10は、平面形状が
四角形となっており、断面形状は略三角形となってい
る。
突起部10は、燃料噴射ノズル５からの噴射燃料Ｆが、高
負荷高回転時などの高スワールS2状態よりも低負荷低回
転時などの低スワールS1状態で多く衝突する位置に配置
されている。つまり、弱いスワールS1状態では、燃料噴
射ノズル５の各噴口から噴射される噴射燃料Ｆは、その
大部分が突起部10に衝突するようになっており、スキッ
シュエリア11への侵入が抑制されるようになっている。
負荷高回転時などの高スワールS2状態よりも低負荷低回
転時などの低スワールS1状態で多く衝突する位置に配置
されている。つまり、弱いスワールS1状態では、燃料噴
射ノズル５の各噴口から噴射される噴射燃料Ｆは、その
大部分が突起部10に衝突するようになっており、スキッ
シュエリア11への侵入が抑制されるようになっている。
つぎに、上記直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室に
おける作用について説明する。
おける作用について説明する。
エンジンの低負荷低回転域では、燃焼室９に流入する吸
入空気量も少ないので、スワールポート（図示略）等で
付与されるスワールS1も弱い。すなわち、低スワールと
なる。そのため、ピストン２が上死点近傍に位置する状
態では、燃料噴射ノズル５から噴射される噴射燃料Ｆ
は、第１図および第２図の実線で示すように、各突起部
10に衝突し、その反射の影響で噴射燃料Ｆは全体的にキ
ャビティ６のリップ部７よりも若干下方に向けられる。
そのため、噴射燃料Ｆのスキッシュエリア11への侵入が
抑制され、スキッシュエリア11内での噴射燃料Ｆの冷炎
状態がほぼ回避され、これに起因する未燃HCの発生が低
減される。
入空気量も少ないので、スワールポート（図示略）等で
付与されるスワールS1も弱い。すなわち、低スワールと
なる。そのため、ピストン２が上死点近傍に位置する状
態では、燃料噴射ノズル５から噴射される噴射燃料Ｆ
は、第１図および第２図の実線で示すように、各突起部
10に衝突し、その反射の影響で噴射燃料Ｆは全体的にキ
ャビティ６のリップ部７よりも若干下方に向けられる。
そのため、噴射燃料Ｆのスキッシュエリア11への侵入が
抑制され、スキッシュエリア11内での噴射燃料Ｆの冷炎
状態がほぼ回避され、これに起因する未燃HCの発生が低
減される。
第４図に示すように、突起部10を有しない従来構造の場
合は、噴射燃料Ｆは、キャビティ６の周縁に向けて噴射
されるので、噴射燃料Ｆの多くがスキッシュエリア11内
に侵入してしまう。したがって、従来構造の場合は第３
図のＡに示すように未燃HCの排出量が多くなってしまう
が、本考案のように突起部10を形成することにより、未
燃HCの排出量はＢに示すように低減される。
合は、噴射燃料Ｆは、キャビティ６の周縁に向けて噴射
されるので、噴射燃料Ｆの多くがスキッシュエリア11内
に侵入してしまう。したがって、従来構造の場合は第３
図のＡに示すように未燃HCの排出量が多くなってしまう
が、本考案のように突起部10を形成することにより、未
燃HCの排出量はＢに示すように低減される。
エンジンの高負荷高回転域では、吸気の流速が速くなる
ので、吸気に付与されるスワールS2は低負荷低回転時の
スワールS1よりも強められる。すなわち、高スワールと
なる。そのため、燃料噴射ノズル５から噴射される噴射
燃料Ｆの向きは、第２図の２点鎖線で示すように、突起
部10から外れる方向に偏向される。したがって、突起部
10に衝突する燃料が減少し、噴射燃料Ｆの多くがキャビ
ティ６のリップ部７の直下方へ向けられると共に、スキ
ッシュエリア11へ向けられる燃料が増加する。この時は
低負荷低回転時よりも全体に高い（シリンダヘッド側
の）位置に噴射燃料が供給されることになる。したがっ
て、高回転かつ燃料量の多い高負荷時においてはスキッ
シュエリアを含む空気利用率が高くなり、高出力が得ら
れる燃焼が可能となる。
ので、吸気に付与されるスワールS2は低負荷低回転時の
スワールS1よりも強められる。すなわち、高スワールと
なる。そのため、燃料噴射ノズル５から噴射される噴射
燃料Ｆの向きは、第２図の２点鎖線で示すように、突起
部10から外れる方向に偏向される。したがって、突起部
10に衝突する燃料が減少し、噴射燃料Ｆの多くがキャビ
ティ６のリップ部７の直下方へ向けられると共に、スキ
ッシュエリア11へ向けられる燃料が増加する。この時は
低負荷低回転時よりも全体に高い（シリンダヘッド側
の）位置に噴射燃料が供給されることになる。したがっ
て、高回転かつ燃料量の多い高負荷時においてはスキッ
シュエリアを含む空気利用率が高くなり、高出力が得ら
れる燃焼が可能となる。
なお、本実施例では用いられていないが、SCV（スワー
ルコントロールバルブ）等を設けて負荷に応じてスワー
ル強さを制御するようにしてもよい。
ルコントロールバルブ）等を設けて負荷に応じてスワー
ル強さを制御するようにしてもよい。
本考案に係る直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室に
よれば、低スワール状態となる領域では、燃料噴射ノズ
ルからの噴射燃料がシリンダヘッドの壁に設けられた突
起部との衝突によりキャビティ側に向けられるので、噴
射燃料のスキッシュエリアへの侵入が抑制され、噴射燃
料の冷炎状態に起因する未燃HCの発生を低減することが
できる。
よれば、低スワール状態となる領域では、燃料噴射ノズ
ルからの噴射燃料がシリンダヘッドの壁に設けられた突
起部との衝突によりキャビティ側に向けられるので、噴
射燃料のスキッシュエリアへの侵入が抑制され、噴射燃
料の冷炎状態に起因する未燃HCの発生を低減することが
できる。
高スワール状態となる領域では、スワールによって燃料
噴射方向が偏向されるので、スキッシュエリアへ向けら
れる噴射燃料が増加し、空気利用率が高められ、所望の
高出力を維持することができる。
噴射方向が偏向されるので、スキッシュエリアへ向けら
れる噴射燃料が増加し、空気利用率が高められ、所望の
高出力を維持することができる。
第１図は本考案の一実施例に係る直接式ディーゼルエン
ジンの燃焼室の断面図、第２図は第１図の平面図、 第３図は本考案と従来構造の燃焼室における未燃HCの発
生量を比較した特性図、 第４図は従来の直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室
の断面図、 である。 １……シリンダブロック ２……ピストン ４……シリンダヘッド ５……燃料噴射ノズル ６……キャビティ 10……突起部 11……スキッシュエリア Ｆ……噴射燃料 S1……低負荷時のスワール S2……高負荷時のスワール
ジンの燃焼室の断面図、第２図は第１図の平面図、 第３図は本考案と従来構造の燃焼室における未燃HCの発
生量を比較した特性図、 第４図は従来の直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室
の断面図、 である。 １……シリンダブロック ２……ピストン ４……シリンダヘッド ５……燃料噴射ノズル ６……キャビティ 10……突起部 11……スキッシュエリア Ｆ……噴射燃料 S1……低負荷時のスワール S2……高負荷時のスワール
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダヘッドと上死点付近のピストンの
頂部との間にスキッシュエリアが形成され、燃料噴射ノ
ズルからの噴射燃料が前記スキッシュエリアに近いピス
トンの頂部のキャビティの周縁近傍に向けて噴射される
とともに、スワールが付与された吸気が流入する直接噴
射式ディーゼルエンジンの燃料室であって、該燃焼室を
形成するシリンダヘッドの壁面に、前記キャビティの周
縁よりも内側に位置し低スワール状態では前記燃料噴射
ノズルからの噴射燃料と衝突し該噴射燃料をキャビティ
側に向け、高スワール状態では前記燃料噴射ノズルから
の噴射燃料のうち衝突する燃料が減少し前記スキッシュ
エリアに向う噴射燃料を増加させる突起部を設けたこと
を特徴とする直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988164448U JPH0723537Y2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988164448U JPH0723537Y2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0285827U JPH0285827U (ja) | 1990-07-06 |
| JPH0723537Y2 true JPH0723537Y2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=31450064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988164448U Expired - Lifetime JPH0723537Y2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723537Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6032797B2 (ja) * | 2012-07-18 | 2016-11-30 | 日野自動車株式会社 | 内燃機関 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5783230U (ja) * | 1980-11-12 | 1982-05-22 |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP1988164448U patent/JPH0723537Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0285827U (ja) | 1990-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0105933B1 (en) | Combustion chamber of diesel engine | |
| US6062192A (en) | Internal combustion engine with spark ignition | |
| JP4075453B2 (ja) | 直噴火花点火式内燃機関 | |
| JPH0723537Y2 (ja) | 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室 | |
| JPS636728B2 (ja) | ||
| JPH0623540B2 (ja) | ペントル−フ型直噴式内燃機関 | |
| EP0828066B1 (en) | Combustion chamber of diesel engine | |
| JP2001065351A (ja) | 筒内直接噴射式火花点火機関 | |
| JP2770376B2 (ja) | エンジンのピストン | |
| JPH11210468A (ja) | 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室 | |
| JP2560337B2 (ja) | 直噴式ディ−ゼル機関 | |
| JP2524136Y2 (ja) | 直噴式ディーゼルエンジンの燃焼室 | |
| JPH05106443A (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPH07208170A (ja) | 副室式エンジンにおける副室構造 | |
| JPH08121171A (ja) | 直噴式ディーゼル機関の燃焼室 | |
| JPH0518245A (ja) | 筒内噴射式内燃機関 | |
| JPH086589B2 (ja) | 直噴式内燃機関 | |
| US4532898A (en) | Fuel injection type internal combustion engine | |
| JPS603312Y2 (ja) | 直噴式デイ−ゼル機関の燃焼室 | |
| JPS6329016A (ja) | 副室式デイ−ゼル燃焼室 | |
| JPH082427Y2 (ja) | 直噴式ディーゼルエンジンの燃焼室 | |
| JPH0518244A (ja) | 筒内噴射式内燃機関 | |
| JPH0612197Y2 (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JPH09217626A (ja) | 直接噴射式４バルブディーゼルエンジン | |
| JPH0619802Y2 (ja) | 副室式デイ−ゼル機関の燃焼室 |