JPH0736088Y2 - 直接噴射式デイ−ゼル機関 - Google Patents
直接噴射式デイ−ゼル機関Info
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- JPH0736088Y2 JPH0736088Y2 JP1985168640U JP16864085U JPH0736088Y2 JP H0736088 Y2 JPH0736088 Y2 JP H0736088Y2 JP 1985168640 U JP1985168640 U JP 1985168640U JP 16864085 U JP16864085 U JP 16864085U JP H0736088 Y2 JPH0736088 Y2 JP H0736088Y2
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- injection hole
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は直接噴射式ディーゼル機関に関する。
（従来の技術） 直接直接噴射式ディーゼル機関は副室式に比べて構造が
簡単なこと、絞り損失がないため燃料消費率が低いこ
と、始動が容易なことなどの特徴をもっている。
簡単なこと、絞り損失がないため燃料消費率が低いこ
と、始動が容易なことなどの特徴をもっている。
この機関を第３図，第４図に示すと、直接噴射式では、
燃料を霧状に噴射し、その拡散によってシリンダ内での
燃焼に適した混合気の形成を行わせるので、この混合気
の形成をより促進できるよう多噴孔式のノズル９を用い
て、高圧で噴射する。
燃料を霧状に噴射し、その拡散によってシリンダ内での
燃焼に適した混合気の形成を行わせるので、この混合気
の形成をより促進できるよう多噴孔式のノズル９を用い
て、高圧で噴射する。
しかし、この拡散だけではシリンダ内の空気との良好な
混合は難しく、希薄な混合気では燃焼も遅いので、圧縮
行程終わりにピストンすき間から燃焼室に押し込まれる
気流（スキッシュ）をピストン１の頂上部２に穿設した
深皿形の凹部３に導くことにより噴霧燃料の分布と拡散
を図る。
混合は難しく、希薄な混合気では燃焼も遅いので、圧縮
行程終わりにピストンすき間から燃焼室に押し込まれる
気流（スキッシュ）をピストン１の頂上部２に穿設した
深皿形の凹部３に導くことにより噴霧燃料の分布と拡散
を図る。
さらに、燃焼室にシリンダ軸５を中心とする旋回気流
（スワール）を与えることにより、燃焼ガスを吹き飛ば
して燃料に新気を与え、燃焼を促進するとともに、噴霧
と噴霧の間の利用されなかった空気を有効に使用して空
気利用率を増大させる。
（スワール）を与えることにより、燃焼ガスを吹き飛ば
して燃料に新気を与え、燃焼を促進するとともに、噴霧
と噴霧の間の利用されなかった空気を有効に使用して空
気利用率を増大させる。
この場合、ノズル中心10は吸排気弁の配置の関係で、第
３図のようにシリンダ軸５からe2（偏心量）だけ偏心を
余儀なくされる。この偏心されたノズル９から凹部３に
燃料を均等に噴くには凹部中心６をノズル中心10に一致
させるのが好ましいのであるが、ノズル９と同心に凹部
３を配置すると、凹部３のシリンダ軸５からの偏心量が
大きすぎてスキッシュ流れの不均一を生じ、却って出力
性能を低下させる。
３図のようにシリンダ軸５からe2（偏心量）だけ偏心を
余儀なくされる。この偏心されたノズル９から凹部３に
燃料を均等に噴くには凹部中心６をノズル中心10に一致
させるのが好ましいのであるが、ノズル９と同心に凹部
３を配置すると、凹部３のシリンダ軸５からの偏心量が
大きすぎてスキッシュ流れの不均一を生じ、却って出力
性能を低下させる。
そこで、凹部３の偏心量e1をノズル９の偏心量e2（e1＜
e2）より少なめとして出力性能の低下防止を図るのが一
般的であり、結果的に凹部中心６とノズル中心10とがΔ
ｅ（＝e2−e1）だけ偏心して配置される。
e2）より少なめとして出力性能の低下防止を図るのが一
般的であり、結果的に凹部中心６とノズル中心10とがΔ
ｅ（＝e2−e1）だけ偏心して配置される。
しかしながら、こうした偏心があると、各噴孔から噴か
れた噴霧が凹部３内で偏在し、これにより混合気の形成
が均一とならず、燃焼を不良にする。特に、直接噴射式
では噴霧状態が敏感に燃焼に影響するので、偏心による
出力性能への悪影響を極力回避するための工夫が幾つか
提案されている。
れた噴霧が凹部３内で偏在し、これにより混合気の形成
が均一とならず、燃焼を不良にする。特に、直接噴射式
では噴霧状態が敏感に燃焼に影響するので、偏心による
出力性能への悪影響を極力回避するための工夫が幾つか
提案されている。
これらの提案によれば、噴射方向に関する対策が施され
てあり、たとえば第４図に示すように、360°を噴孔数
（４）で等分割した基準角度に対し修正角度を増減して
スワール方向に所定角度θ1〜θ4が作られ、この所定角
度θ1〜θ4が各噴孔に割り振られ、あるいは隣接する２
つの噴孔軸線11と凹部周壁４から形成される各扇状面積
R1〜R4がスワール方向に沿って所定の大きさの順に形成
されている（実開昭55-102021号、55-102022号公報参
照）。
てあり、たとえば第４図に示すように、360°を噴孔数
（４）で等分割した基準角度に対し修正角度を増減して
スワール方向に所定角度θ1〜θ4が作られ、この所定角
度θ1〜θ4が各噴孔に割り振られ、あるいは隣接する２
つの噴孔軸線11と凹部周壁４から形成される各扇状面積
R1〜R4がスワール方向に沿って所定の大きさの順に形成
されている（実開昭55-102021号、55-102022号公報参
照）。
（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の機関にあっては、噴射
方向に関する対策を施すのみであったため、機関を小型
化した場合には、再び凹部中心６とノズル中心10との偏
心に伴う悪影響が出てくる。
方向に関する対策を施すのみであったため、機関を小型
化した場合には、再び凹部中心６とノズル中心10との偏
心に伴う悪影響が出てくる。
すなわち、機関を小型化すると、凹部３とノズル９との
相対的な偏心量Δｅが増大し、かつノズル噴孔から凹部
周壁４までの噴霧到達距離が相対的に小さくなるのに対
し、たとえばノズル噴孔が各噴孔間で同径であると、噴
霧速度は偏心方向側とこれと反対側とで変わらない。
相対的な偏心量Δｅが増大し、かつノズル噴孔から凹部
周壁４までの噴霧到達距離が相対的に小さくなるのに対
し、たとえばノズル噴孔が各噴孔間で同径であると、噴
霧速度は偏心方向側とこれと反対側とで変わらない。
このため、偏心方向側では噴霧が凹部周壁４に早く到達
するのに対し、反対側ではまだ噴霧が到達しないという
ように、噴霧の凹部周壁４への衝突状態あるいは衝突後
の噴流の状態が噴孔間で一様でなく、混合気の形成が不
均一となる。
するのに対し、反対側ではまだ噴霧が到達しないという
ように、噴霧の凹部周壁４への衝突状態あるいは衝突後
の噴流の状態が噴孔間で一様でなく、混合気の形成が不
均一となる。
この結果、たとえば空気と十分に混合していない箇所で
は空気不足から黒煙の発生を増大させ、また燃焼不良に
より出力性能の低下や燃料消費率の悪化を招く。
は空気不足から黒煙の発生を増大させ、また燃焼不良に
より出力性能の低下や燃料消費率の悪化を招く。
すなわち、機関を小型化する場合には、噴射方向を考慮
するだけではなお不十分なのである。
するだけではなお不十分なのである。
この考案は、ノズルの噴孔径及び噴射方向の両者の適性
化を同時に図る機関を提供することを目的とする。
化を同時に図る機関を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの考案は、ピストン頂上部
に穿設される凹部の中心に対し多噴孔式の燃料噴射弁を
偏心して設けると共に燃焼室内の気流にスワールを形成
するようにした直接噴射式ディーゼル機関において、噴
射弁の偏心方向側に配置する噴孔の孔径を偏心方向とは
反対側の噴孔の孔径より小さくするとともに、前記複数
の噴孔のうち互いに隣接する任意の１組について、各噴
孔の軸線と前記凹部の周壁との交点間に形成される円弧
の長さＬとスワールの旋回方向を基準として下流側に位
置する噴孔の面積Ｓとの比L/S、または前記任意の１組
の噴孔の各々の軸線と凹部周壁との間に形成される扇状
部分の面積Ａと前記下流側に位置する噴孔の面積Ｓとの
比A/Sが各噴孔間で略一定となるようにした。
に穿設される凹部の中心に対し多噴孔式の燃料噴射弁を
偏心して設けると共に燃焼室内の気流にスワールを形成
するようにした直接噴射式ディーゼル機関において、噴
射弁の偏心方向側に配置する噴孔の孔径を偏心方向とは
反対側の噴孔の孔径より小さくするとともに、前記複数
の噴孔のうち互いに隣接する任意の１組について、各噴
孔の軸線と前記凹部の周壁との交点間に形成される円弧
の長さＬとスワールの旋回方向を基準として下流側に位
置する噴孔の面積Ｓとの比L/S、または前記任意の１組
の噴孔の各々の軸線と凹部周壁との間に形成される扇状
部分の面積Ａと前記下流側に位置する噴孔の面積Ｓとの
比A/Sが各噴孔間で略一定となるようにした。
（作用） 偏心方向側の噴孔径が偏心方向とは反対側の噴孔径より
小さくされると、偏心方向と反対側では到達距離が長
く、この反対側の噴孔からは強い貫徹力で噴霧が噴出さ
れるのに対し、偏心方向側では到達距離が短く、この偏
心方向側の噴孔からは弱い貫徹力で噴出され、これによ
りノズルが凹部中心から偏心しているにも拘わらず、噴
孔間の相対的な噴霧貫徹力を均一化することができる。
小さくされると、偏心方向と反対側では到達距離が長
く、この反対側の噴孔からは強い貫徹力で噴霧が噴出さ
れるのに対し、偏心方向側では到達距離が短く、この偏
心方向側の噴孔からは弱い貫徹力で噴出され、これによ
りノズルが凹部中心から偏心しているにも拘わらず、噴
孔間の相対的な噴霧貫徹力を均一化することができる。
さらに、円弧長Ｌと噴孔面積Ｓとの比L/S、あるいは扇
状部分の面積Ａと噴孔面積Ｓとの比A/Sが各噴孔間で略
一定となるようにされると、噴孔からの燃料量に対応し
た流量の空気が燃焼室内でのスワールにより当該噴孔の
上流側から供給されることになり、すなわち多量の噴油
量を噴出する噴孔に対しては多量の空気量が、少量の噴
油量を噴出する噴孔に対しては少量の空気量が割り振ら
れるので、各噴孔からの噴油量に対する空気量の割合が
均一となって空気利用率が高められる。
状部分の面積Ａと噴孔面積Ｓとの比A/Sが各噴孔間で略
一定となるようにされると、噴孔からの燃料量に対応し
た流量の空気が燃焼室内でのスワールにより当該噴孔の
上流側から供給されることになり、すなわち多量の噴油
量を噴出する噴孔に対しては多量の空気量が、少量の噴
油量を噴出する噴孔に対しては少量の空気量が割り振ら
れるので、各噴孔からの噴油量に対する空気量の割合が
均一となって空気利用率が高められる。
この結果、均一な混合気が形成されるので、黒煙の排出
が抑制され、また燃焼が良くなることから出力性能や燃
費の向上を達成することができる。
が抑制され、また燃焼が良くなることから出力性能や燃
費の向上を達成することができる。
（実施例） 第１図はこの考案の第１実施例の燃焼室の平面図で、特
に小型の直接噴射式ディーゼル機関に適用したものであ
る。
に小型の直接噴射式ディーゼル機関に適用したものであ
る。
図中、ピストン頂上部２に穿設される深皿状の凹部３と
ノズル９との位置関係は、従来例と同様である。すなわ
ち、ノズル９と凹部３とがピストン軸から同一方向に偏
心され、かつ凹部３の偏心量はノズル９の偏心量よりも
小さくされている。
ノズル９との位置関係は、従来例と同様である。すなわ
ち、ノズル９と凹部３とがピストン軸から同一方向に偏
心され、かつ凹部３の偏心量はノズル９の偏心量よりも
小さくされている。
ノズル９には合計６個の噴孔20A〜20Fが設けられ、この
うち偏心方向（右方向）側に配置した４個の噴孔20A〜2
0Dの孔径は、偏心方向とは反対の側に配置される２個の
噴孔20E,20Fの孔径より小さくされる。なお、同図にお
いては各噴孔20A〜20Dの孔径，各噴孔20E,20Fの孔径を
それぞれほぼ同径のd1,d0（d1＜d0）としている。ま
た、偏心方向側の噴孔20A〜20D,反対側の噴孔20E,20Fの
面積はそれぞれS1,S0（S1＜S0）である。
うち偏心方向（右方向）側に配置した４個の噴孔20A〜2
0Dの孔径は、偏心方向とは反対の側に配置される２個の
噴孔20E,20Fの孔径より小さくされる。なお、同図にお
いては各噴孔20A〜20Dの孔径，各噴孔20E,20Fの孔径を
それぞれほぼ同径のd1,d0（d1＜d0）としている。ま
た、偏心方向側の噴孔20A〜20D,反対側の噴孔20E,20Fの
面積はそれぞれS1,S0（S1＜S0）である。
さらに、ある噴孔の軸線及びこの噴孔よりスワール上流
側に隣接する噴孔の軸線と凹部周壁４との交点間に形成
される円弧の長さＬとその噴孔の面積Ｓとの比L/Sが各
噴孔20A〜20Fの間で略一定となるようにする。
側に隣接する噴孔の軸線と凹部周壁４との交点間に形成
される円弧の長さＬとその噴孔の面積Ｓとの比L/Sが各
噴孔20A〜20Fの間で略一定となるようにする。
たとえば、噴孔面積Ｓの異なる２つの噴孔20E,20Bにつ
いて述べると、まず噴孔20Eについては、この噴孔20Eの
軸線21E及びこの噴孔21Eよりスワール上流側に隣接する
噴孔20Fの軸線21Fと、凹部周壁４とが交わる点をそれぞ
れ22E,22Fとしてこの交点22E,22Fの間に円弧が形成さ
れ、この円弧長をL0とする。同様にして、噴孔20Bにつ
いても、隣接する噴孔軸線21B,21Cと凹部周壁４との交
点22B,22Cの間に円弧が形成され、この円弧長をL1とす
る。なお、矢印はスワール方向を示す。
いて述べると、まず噴孔20Eについては、この噴孔20Eの
軸線21E及びこの噴孔21Eよりスワール上流側に隣接する
噴孔20Fの軸線21Fと、凹部周壁４とが交わる点をそれぞ
れ22E,22Fとしてこの交点22E,22Fの間に円弧が形成さ
れ、この円弧長をL0とする。同様にして、噴孔20Bにつ
いても、隣接する噴孔軸線21B,21Cと凹部周壁４との交
点22B,22Cの間に円弧が形成され、この円弧長をL1とす
る。なお、矢印はスワール方向を示す。
そして、これらの円弧長をL0,L1と噴孔20E,20Bの面積
S0,S1の比L0／S0，L1／S1が噴孔間でほぼ等しくなるよ
うにするのである。
S0,S1の比L0／S0，L1／S1が噴孔間でほぼ等しくなるよ
うにするのである。
このように構成した場合の作用を述べると、機関が小型
化された燃焼室では噴孔からの噴霧の貫徹力が相対的に
強く、スワールにより押し流される前に噴霧の大半は凹
部周壁４にまで到達する。
化された燃焼室では噴孔からの噴霧の貫徹力が相対的に
強く、スワールにより押し流される前に噴霧の大半は凹
部周壁４にまで到達する。
この場合、各噴孔20A〜20Fからの噴霧の到達距離は各噴
孔軸線21A〜21Fに沿い凹部周壁４に到達するまでの距離
であり、ノズル９が凹部３の中心から右方に偏心してい
るだけ、偏心方向側に配置された各噴孔20A〜20Dからの
噴霧の到達距離が反対側の各噴孔20E,20Fからの到達距
離よりも短くなる。なお、偏心方向側では、絞り効果を
受けるために噴霧の微粒化が反対側よりも促進される。
孔軸線21A〜21Fに沿い凹部周壁４に到達するまでの距離
であり、ノズル９が凹部３の中心から右方に偏心してい
るだけ、偏心方向側に配置された各噴孔20A〜20Dからの
噴霧の到達距離が反対側の各噴孔20E,20Fからの到達距
離よりも短くなる。なお、偏心方向側では、絞り効果を
受けるために噴霧の微粒化が反対側よりも促進される。
偏心方向側と反対側とで噴孔径が同一であれば、偏心方
向側からの噴霧が先に凹部周壁４に到達するのである
が、この実施例では偏心方向側の噴孔径d1が反対側の噴
孔径d0より小さく、それだけ偏心方向側では絞り効果を
受けるので、噴霧の貫徹力が弱くなり、噴流速度が反対
側よりも低下する。
向側からの噴霧が先に凹部周壁４に到達するのである
が、この実施例では偏心方向側の噴孔径d1が反対側の噴
孔径d0より小さく、それだけ偏心方向側では絞り効果を
受けるので、噴霧の貫徹力が弱くなり、噴流速度が反対
側よりも低下する。
このため、凹部周壁４に噴霧が到達する時間は偏心側、
反対側の如何に拘わらず、各噴孔間でほぼ一定となる。
すなわち、ノズル９が凹部中心から偏心しているのにも
拘わらず、各噴孔20A〜20Fからの噴霧がほぼ同時に凹部
周壁４に衝突するのであり、その後スワールにより噴霧
は凹部周壁４に沿って押し流される。
反対側の如何に拘わらず、各噴孔間でほぼ一定となる。
すなわち、ノズル９が凹部中心から偏心しているのにも
拘わらず、各噴孔20A〜20Fからの噴霧がほぼ同時に凹部
周壁４に衝突するのであり、その後スワールにより噴霧
は凹部周壁４に沿って押し流される。
ところが、従来例のように、噴孔径が偏心方向側と反対
側とで同じであると、噴霧の凹部周壁４への到達時間を
各噴孔間で一定とすることができず、時間を違えて周壁
４に衝突する噴霧をスワールにて押し流しても、空気の
利用が均一でなく、混合気の形成にばらつきを生じてし
まう。混合気の形成にばらつきがあると、たとえば濃い
混合気の形成されたところでは空気が不足して黒煙の排
出量を多くしたり、燃焼の不良により出力性能の低下や
燃費の悪化を招くのである。
側とで同じであると、噴霧の凹部周壁４への到達時間を
各噴孔間で一定とすることができず、時間を違えて周壁
４に衝突する噴霧をスワールにて押し流しても、空気の
利用が均一でなく、混合気の形成にばらつきを生じてし
まう。混合気の形成にばらつきがあると、たとえば濃い
混合気の形成されたところでは空気が不足して黒煙の排
出量を多くしたり、燃焼の不良により出力性能の低下や
燃費の悪化を招くのである。
これに対し、この実施例では、相対的な噴霧貫徹力が各
噴孔間で均一化されているので、各噴孔からの噴霧が同
時に周壁４に衝突し、周壁４に漂う噴霧がスワールによ
り周壁４に沿って同時に押し流される。
噴孔間で均一化されているので、各噴孔からの噴霧が同
時に周壁４に衝突し、周壁４に漂う噴霧がスワールによ
り周壁４に沿って同時に押し流される。
しかしながら、噴霧が各噴孔間で同時に衝突するといっ
ても、各噴孔の面積Ｓの相違から偏向方向側では少ない
噴油量の噴霧が周壁４を漂い、反対側では多量の噴油量
の噴霧が漂う。
ても、各噴孔の面積Ｓの相違から偏向方向側では少ない
噴油量の噴霧が周壁４を漂い、反対側では多量の噴油量
の噴霧が漂う。
このため、次には噴油量の異なる噴霧をスワールを利用
して周壁４に沿う空気と均一に混合させなければならな
い。そのためには、凹部内の空気量を各噴孔からの噴油
量Ｖに応じて割り振ればよい。たとえば多量の噴油量を
出す噴孔に対しては多量の空気量を割り振ることによ
り、噴油量が異なっても、各噴孔間での混合気の形成を
均一化することができるのである。
して周壁４に沿う空気と均一に混合させなければならな
い。そのためには、凹部内の空気量を各噴孔からの噴油
量Ｖに応じて割り振ればよい。たとえば多量の噴油量を
出す噴孔に対しては多量の空気量を割り振ることによ
り、噴油量が異なっても、各噴孔間での混合気の形成を
均一化することができるのである。
そこで、噴霧の流れを考慮すると、噴霧は周壁４に沿っ
て流れるのだから、利用される空気は周壁４に沿った部
分の空気となり、この周壁４に沿った長さ（円弧長）Ｌ
を噴孔からの各噴油量Ｖに応じ、たとえば噴油量Ｖが多
い噴孔に対してはＬを長くして割り振ればよい。
て流れるのだから、利用される空気は周壁４に沿った部
分の空気となり、この周壁４に沿った長さ（円弧長）Ｌ
を噴孔からの各噴油量Ｖに応じ、たとえば噴油量Ｖが多
い噴孔に対してはＬを長くして割り振ればよい。
すなわち、Ｌ＝K1Ｖ（K1は定数）であるが、噴油量Ｖが
噴孔面積Ｓにほぼ比例する（Ｖ＝K2Ｓ、ただしK2は定
数）ことを考慮すると、Ｌ＝K3Ｓ（K3＝K1K2）となる。
この式を変形すると、K3＝L/Sとなり、K3は定数なのだ
から結局L/Sを各噴孔についてほぼ一定となるように設
定すれば、各噴孔からの噴油量Ｖに見合った空気量が各
噴孔に対して割り振られるのである。
噴孔面積Ｓにほぼ比例する（Ｖ＝K2Ｓ、ただしK2は定
数）ことを考慮すると、Ｌ＝K3Ｓ（K3＝K1K2）となる。
この式を変形すると、K3＝L/Sとなり、K3は定数なのだ
から結局L/Sを各噴孔についてほぼ一定となるように設
定すれば、各噴孔からの噴油量Ｖに見合った空気量が各
噴孔に対して割り振られるのである。
このため、たとえば、噴孔面積Ｓの異なる２つの噴孔20
E,20Bについて見ると、噴孔20Eの面積S0が噴孔20Bの面
積S1よりも大きいだけ、第１図に示したように、噴孔20
Eに対する円弧長L0は噴孔20Bに対する円弧長L1よりも長
くなっている。
E,20Bについて見ると、噴孔20Eの面積S0が噴孔20Bの面
積S1よりも大きいだけ、第１図に示したように、噴孔20
Eに対する円弧長L0は噴孔20Bに対する円弧長L1よりも長
くなっている。
ここに、噴油量Ｖは噴孔面積Ｓにほぼ比例して多く、噴
孔面積Ｓの大きい噴孔からの多量の噴油量に対しては凹
部周壁４に沿った空気量が多く確保されてあり、したが
って、噴油量に対する空気量の割合を各噴孔間で均一化
することができ、凹部内の空気をむらなく利用して混合
気の均等な形成を図ることができるのである。
孔面積Ｓの大きい噴孔からの多量の噴油量に対しては凹
部周壁４に沿った空気量が多く確保されてあり、したが
って、噴油量に対する空気量の割合を各噴孔間で均一化
することができ、凹部内の空気をむらなく利用して混合
気の均等な形成を図ることができるのである。
この結果、均一な混合気が形成されると、部分的に過濃
な混合気が存在するところがなくなるので、黒煙の排出
が抑制され、また燃焼が良くなることから出力性能や燃
費の向上を達成することができる。
な混合気が存在するところがなくなるので、黒煙の排出
が抑制され、また燃焼が良くなることから出力性能や燃
費の向上を達成することができる。
第２図はこの考案の第２実施例の燃焼室の平面図で、前
例ほどには小型化されていない直接噴射式ディーゼル機
関に適用したものである。
例ほどには小型化されていない直接噴射式ディーゼル機
関に適用したものである。
この例では、噴孔20A〜20Fの軸線21A〜21Fに沿い凹部周
壁４に到達するまでの到達距離が前例と比較して全体的
に長くなるので、燃料噴霧は周壁４に到達する以前にス
ワールにより矢印方向に押し流される傾向が強まる。
壁４に到達するまでの到達距離が前例と比較して全体的
に長くなるので、燃料噴霧は周壁４に到達する以前にス
ワールにより矢印方向に押し流される傾向が強まる。
このため、各噴孔20A〜20Fからの噴霧は周壁４に到達す
る以前に凹部３内の空間に存在する空気と混合されるの
で、第１実施例と同じに、利用される空気を円弧長に応
じて割り振るというわけには行かず、第２の実施例では
隣接する噴孔軸線と周壁との間に形成される扇状部分の
面積Ａを各噴孔からの噴油量Ｖに応じて割り振るのであ
る。
る以前に凹部３内の空間に存在する空気と混合されるの
で、第１実施例と同じに、利用される空気を円弧長に応
じて割り振るというわけには行かず、第２の実施例では
隣接する噴孔軸線と周壁との間に形成される扇状部分の
面積Ａを各噴孔からの噴油量Ｖに応じて割り振るのであ
る。
たとえば、再び噴孔面積Ｓの異なる２つの噴孔20E,20B
について述べると、噴孔20Eについては、この噴孔20Eの
軸線21E及びこの噴孔20Eよりスワール上流側に隣接する
噴孔20Fの軸線21Fと、凹部周壁４にて扇状部分が形成さ
れ、この面積をA0とする。同様にして、噴孔20Bについ
ても噴孔軸線21B,21Cと凹部周壁４との間に扇状部分が
形成され、この面積をA1とする。
について述べると、噴孔20Eについては、この噴孔20Eの
軸線21E及びこの噴孔20Eよりスワール上流側に隣接する
噴孔20Fの軸線21Fと、凹部周壁４にて扇状部分が形成さ
れ、この面積をA0とする。同様にして、噴孔20Bについ
ても噴孔軸線21B,21Cと凹部周壁４との間に扇状部分が
形成され、この面積をA1とする。
そして、これらの扇状面積S0,S1と噴孔20E,20Bの面積
S0,S1の比A0／S0，A1／S1を噴孔間でほぼ等しくなるよ
うにするのである。したがって、第１実施例との相違
は、機関の小型化の程度に応じ、噴霧の挙動を考慮し
て、第１実施例では利用される空気量を円弧長で評価し
たのに対し、第２実施例では面積で評価した点にある。
S0,S1の比A0／S0，A1／S1を噴孔間でほぼ等しくなるよ
うにするのである。したがって、第１実施例との相違
は、機関の小型化の程度に応じ、噴霧の挙動を考慮し
て、第１実施例では利用される空気量を円弧長で評価し
たのに対し、第２実施例では面積で評価した点にある。
この例でも、偏心方向側の噴孔径が偏心方向とは反対側
の噴孔径より小さくされるので、到達距離が長い噴孔20
E,20Fからは強い貫徹力で噴霧が噴出されるのに対し、
到達距離が短い噴孔20A〜20Dからは弱い貫徹力で噴出さ
れ、これにより相対的な噴霧貫徹力を均一化することが
でき、ノズル９が凹部３の中心から偏心しているにも拘
わらず、径方向に噴霧を均等に拡散することができる。
の噴孔径より小さくされるので、到達距離が長い噴孔20
E,20Fからは強い貫徹力で噴霧が噴出されるのに対し、
到達距離が短い噴孔20A〜20Dからは弱い貫徹力で噴出さ
れ、これにより相対的な噴霧貫徹力を均一化することが
でき、ノズル９が凹部３の中心から偏心しているにも拘
わらず、径方向に噴霧を均等に拡散することができる。
さらに、多量の噴油量を噴出する噴孔に対しては大きな
面積に相当する空気量が、少量の噴油量を噴出する噴孔
に対しては小さな面積に相当する空気量が割り振られて
おり、この結果各噴孔からの噴油量に対する空気量の割
合が均一となって空気の利用率が高められ、第１実施例
と同様の作用効果を得ることができる。
面積に相当する空気量が、少量の噴油量を噴出する噴孔
に対しては小さな面積に相当する空気量が割り振られて
おり、この結果各噴孔からの噴油量に対する空気量の割
合が均一となって空気の利用率が高められ、第１実施例
と同様の作用効果を得ることができる。
（考案の効果） この考案は、ピストン頂上部に穿設される凹部の中心に
対し多噴孔式の燃料噴射弁を偏心して設けると共に燃焼
室内の気流にスワールを形成するようにした直接噴射式
ディーゼル機関において、噴射弁の偏心方向側に配置す
る噴孔の孔径を偏心方向とは反対側の噴孔の孔径より小
さくするとともに、前記複数の噴孔のうち互いに隣接す
る任意の１組について、各噴孔の軸線と前記凹部の周壁
との交点間に形成される円弧の長さＬとスワールの旋回
方向を基準として下流側に位置する噴孔の面積Ｓとの比
L/S、または前記任意の１組の噴孔の各々の軸線と凹部
周壁との間に形成される扇状部分の面積Ａと前記下流側
に位置する噴孔の面積Ｓとの比A/Sが各噴孔間で略一定
となるようにしたので、到達距離に応じて各噴孔間での
相対的な噴霧貫徹力が均一化され、さらに噴孔からの噴
油量に応じた空気量が割り振られることにより空気の利
用率が高められる。
対し多噴孔式の燃料噴射弁を偏心して設けると共に燃焼
室内の気流にスワールを形成するようにした直接噴射式
ディーゼル機関において、噴射弁の偏心方向側に配置す
る噴孔の孔径を偏心方向とは反対側の噴孔の孔径より小
さくするとともに、前記複数の噴孔のうち互いに隣接す
る任意の１組について、各噴孔の軸線と前記凹部の周壁
との交点間に形成される円弧の長さＬとスワールの旋回
方向を基準として下流側に位置する噴孔の面積Ｓとの比
L/S、または前記任意の１組の噴孔の各々の軸線と凹部
周壁との間に形成される扇状部分の面積Ａと前記下流側
に位置する噴孔の面積Ｓとの比A/Sが各噴孔間で略一定
となるようにしたので、到達距離に応じて各噴孔間での
相対的な噴霧貫徹力が均一化され、さらに噴孔からの噴
油量に応じた空気量が割り振られることにより空気の利
用率が高められる。
この結果、機関が小型化される場合であっても、均一な
混合気の形成が可能となり、黒煙排出の抑制、出力性能
や燃費の向上を達成することができる。
混合気の形成が可能となり、黒煙排出の抑制、出力性能
や燃費の向上を達成することができる。
第１図はこの考案の第１実施例の燃焼室の平面図、第２
図はこの考案の第２実施例の燃焼室の平面図である。 第３図，第４図はそれぞれ従来例の燃焼室の縦断面図，
平面図である。 ２……ピストン頂上部、３……凹部、４……凹部周壁、
９……ノズル、20A〜20D……偏心方向側の噴孔、20E,20
F……偏心方向とは反対側の噴孔、21A〜21F……噴孔軸
線、22B,22C,22E,22F……交点、L0,L1……円弧長、A0,A
1……扇状部分の面積。
図はこの考案の第２実施例の燃焼室の平面図である。 第３図，第４図はそれぞれ従来例の燃焼室の縦断面図，
平面図である。 ２……ピストン頂上部、３……凹部、４……凹部周壁、
９……ノズル、20A〜20D……偏心方向側の噴孔、20E,20
F……偏心方向とは反対側の噴孔、21A〜21F……噴孔軸
線、22B,22C,22E,22F……交点、L0,L1……円弧長、A0,A
1……扇状部分の面積。
Claims (1)
- 【請求項１】ピストン頂上部に穿設される凹部の中心に
対し多噴孔式の燃料噴射弁を偏心して設けると共に燃焼
室内の気流にスワールを形成するようにした直接噴射式
ディーゼル機関において、噴射弁の偏心方向側に配置す
る噴孔の孔径を偏心方向とは反対側の噴孔の孔径より小
さくするとともに、前記複数の噴孔のうち互いに隣接す
る任意の１組について、各噴孔の軸線と前記凹部の周壁
との交点間に形成される円弧の長さＬとスワールの旋回
方向を基準として下流側に位置する噴孔の面積Ｓとの比
L/S、または前記任意の１組の噴孔の各々の軸線と凹部
周壁との間に形成される扇状部分の面積Ａと前記下流側
に位置する噴孔の面積Ｓとの比A/Sが各噴孔間で略一定
となるようにしたことを特徴とする直接噴射式ディーゼ
ル機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985168640U JPH0736088Y2 (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 直接噴射式デイ−ゼル機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985168640U JPH0736088Y2 (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 直接噴射式デイ−ゼル機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6278331U JPS6278331U (ja) | 1987-05-19 |
| JPH0736088Y2 true JPH0736088Y2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=31101700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985168640U Expired - Lifetime JPH0736088Y2 (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | 直接噴射式デイ−ゼル機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736088Y2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52162302U (ja) * | 1976-06-04 | 1977-12-09 | ||
| JPS58130083U (ja) * | 1982-02-27 | 1983-09-02 | いすゞ自動車株式会社 | 燃料噴射ノズル |
| JPS58193013U (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-22 | 日産自動車株式会社 | 直接噴射式デイ−ゼルエンジン |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP1985168640U patent/JPH0736088Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6278331U (ja) | 1987-05-19 |
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