JPH08254123A - 内燃機関の燃焼室 - Google Patents
内燃機関の燃焼室Info
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- JPH08254123A JPH08254123A JP7060262A JP6026295A JPH08254123A JP H08254123 A JPH08254123 A JP H08254123A JP 7060262 A JP7060262 A JP 7060262A JP 6026295 A JP6026295 A JP 6026295A JP H08254123 A JPH08254123 A JP H08254123A
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- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
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- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機関の運転状態に適した燃料噴射位置を設定
することで燃焼効率の向上を図った内燃機関の燃焼室を
提供する。 【構成】 内燃機関の燃焼室において、燃料噴射ノズル
３１の先端部に燃焼室１７の壁面に向かって燃料を噴射
する第１噴孔３６とこの第１噴孔３６から噴射された燃
料の到達位置よりも低位置に向かって燃料を噴射する第
２噴孔３７とを設け、内燃機関の低回転状態では第１噴
孔３６から燃焼室１７の上方に燃料を噴射し、高回転状
態では第２噴孔３７から燃焼室１７の下方に燃料を噴射
する。
することで燃焼効率の向上を図った内燃機関の燃焼室を
提供する。 【構成】 内燃機関の燃焼室において、燃料噴射ノズル
３１の先端部に燃焼室１７の壁面に向かって燃料を噴射
する第１噴孔３６とこの第１噴孔３６から噴射された燃
料の到達位置よりも低位置に向かって燃料を噴射する第
２噴孔３７とを設け、内燃機関の低回転状態では第１噴
孔３６から燃焼室１７の上方に燃料を噴射し、高回転状
態では第２噴孔３７から燃焼室１７の下方に燃料を噴射
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃焼室に関
し、例えば、ピストンの頂面の凹部が形成されてシリン
ダヘッドの下面とピストンの凹部とで燃焼室が形成さ
れ、燃焼室内で圧縮された空気に燃料噴射ノズルから燃
料を噴射して燃焼させるディーゼルエンジンの燃焼室に
好適である。
し、例えば、ピストンの頂面の凹部が形成されてシリン
ダヘッドの下面とピストンの凹部とで燃焼室が形成さ
れ、燃焼室内で圧縮された空気に燃料噴射ノズルから燃
料を噴射して燃焼させるディーゼルエンジンの燃焼室に
好適である。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ディーゼルエンジンはガソリン
エンジンのように電気着火させず、高圧縮によって高温
となった空気に、直接、燃料としての軽油を噴射して自
然着火させるものである。このディーゼルエンジンは燃
焼室に大きな特徴を持っており、ピストン頭部をいろい
ろな形状に凹ませて吸入空気に強い渦流を与えたり、副
燃焼室ととして小室を別に設けたり、また、同じ小室で
も空気を圧縮させる際にそこに押し込んで渦流を起こさ
せるタイプのものがある。
エンジンのように電気着火させず、高圧縮によって高温
となった空気に、直接、燃料としての軽油を噴射して自
然着火させるものである。このディーゼルエンジンは燃
焼室に大きな特徴を持っており、ピストン頭部をいろい
ろな形状に凹ませて吸入空気に強い渦流を与えたり、副
燃焼室ととして小室を別に設けたり、また、同じ小室で
も空気を圧縮させる際にそこに押し込んで渦流を起こさ
せるタイプのものがある。
【０００３】図７に従来のディーゼルエンジンの燃焼室
の断面を示す。図７に示すように、シリンダヘッド１１
の下部にはシリンダガスケット１２を介してシリンダブ
ロック１３が固定されている。このシリンダブロック１
３には複数のシリンダボア１４が形成され、このシリン
ダボア１４内にピストン１５が移動自在に設けられてお
り、このピストン１５の頂面には凹部１６が形成されて
いる。即ち、シリンダヘッド１１の下面とピストン１５
の凹部１６とから燃焼室１７が構成されている。また、
シリンダヘッド１１には燃料噴射ノズル１８が固定され
ており、この燃料噴射ノズル１８の先端部は燃焼室１７
内に突出しており、ここに複数の噴孔１９が形成されて
いる。そして、シリンダヘッド１１にはこの燃料噴射ノ
ズル１８の両側に位置して燃焼室１７を開閉する吸気バ
ルブ２０と排気バルブ２１が装着されている。
の断面を示す。図７に示すように、シリンダヘッド１１
の下部にはシリンダガスケット１２を介してシリンダブ
ロック１３が固定されている。このシリンダブロック１
３には複数のシリンダボア１４が形成され、このシリン
ダボア１４内にピストン１５が移動自在に設けられてお
り、このピストン１５の頂面には凹部１６が形成されて
いる。即ち、シリンダヘッド１１の下面とピストン１５
の凹部１６とから燃焼室１７が構成されている。また、
シリンダヘッド１１には燃料噴射ノズル１８が固定され
ており、この燃料噴射ノズル１８の先端部は燃焼室１７
内に突出しており、ここに複数の噴孔１９が形成されて
いる。そして、シリンダヘッド１１にはこの燃料噴射ノ
ズル１８の両側に位置して燃焼室１７を開閉する吸気バ
ルブ２０と排気バルブ２１が装着されている。
【０００４】而して、機関運転時の吸入行程で吸気バル
ブ２０が開放して燃焼室１７内に空気が吸入され、圧縮
行程でピストン１５の上昇により燃焼室１７内に吸入さ
れた空気が圧縮されると共に、この燃焼室１７内に燃料
噴射ノズル１８から燃料が噴射される。すると、燃料噴
霧は空気と共に燃焼室１７内を旋回し、燃料と空気との
混合が行われ、圧縮着火して燃焼する。そして、排気行
程で排気バルブ２１が開放して燃焼室１７内の燃焼ガス
が排出される。
ブ２０が開放して燃焼室１７内に空気が吸入され、圧縮
行程でピストン１５の上昇により燃焼室１７内に吸入さ
れた空気が圧縮されると共に、この燃焼室１７内に燃料
噴射ノズル１８から燃料が噴射される。すると、燃料噴
霧は空気と共に燃焼室１７内を旋回し、燃料と空気との
混合が行われ、圧縮着火して燃焼する。そして、排気行
程で排気バルブ２１が開放して燃焼室１７内の燃焼ガス
が排出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ディーゼルエンジンの燃焼室において、エンジン回転数
や冷却水温度、燃料噴射量などによってその燃焼状態は
異なっている。一般に、燃焼室内での燃焼は化学反応に
よるものであり、その燃焼速度は温度・圧力が一定の場
合、略一定となっている。燃料噴射ノズルから噴射され
る燃料の噴射方向は一定であり、エンジンの高回転状態
では、ピストンのストロークスピードが早く、燃焼室内
に未燃ガスを保持できない虞がある。一方、エンジンの
低回転状態では、ピストンのストロークスピードが遅
く、燃焼室内での空気と燃料との混合が不十分となる虞
がある。
ディーゼルエンジンの燃焼室において、エンジン回転数
や冷却水温度、燃料噴射量などによってその燃焼状態は
異なっている。一般に、燃焼室内での燃焼は化学反応に
よるものであり、その燃焼速度は温度・圧力が一定の場
合、略一定となっている。燃料噴射ノズルから噴射され
る燃料の噴射方向は一定であり、エンジンの高回転状態
では、ピストンのストロークスピードが早く、燃焼室内
に未燃ガスを保持できない虞がある。一方、エンジンの
低回転状態では、ピストンのストロークスピードが遅
く、燃焼室内での空気と燃料との混合が不十分となる虞
がある。
【０００６】
【発明の目的】そこで、本出願人は、燃焼室に燃料を噴
射する燃料噴射ノズルのノズルコーン角θとこの燃料噴
射ノズルの噴孔の高さＨが燃焼状態にどのような影響を
与えるか解析してみた。図５にノズルコーン角を変化さ
せたときのエンジン回転数に対する排煙濃度の変化を表
すグラフ、図６に噴孔の高さを変化させたときのエンジ
ン回転数に対する排煙濃度の変化を表すグラフを示す。
射する燃料噴射ノズルのノズルコーン角θとこの燃料噴
射ノズルの噴孔の高さＨが燃焼状態にどのような影響を
与えるか解析してみた。図５にノズルコーン角を変化さ
せたときのエンジン回転数に対する排煙濃度の変化を表
すグラフ、図６に噴孔の高さを変化させたときのエンジ
ン回転数に対する排煙濃度の変化を表すグラフを示す。
【０００７】図５において、ノズルコーン角θ0 は一般
に設定される角度であり、ノズルコーン角θ-5はコーン
角θ0 に対して５°小さくし、ノズルコーン角θ-10 は
コーン角θ0 に対して１０°小さくし、ノズルコーン角
θ-15 はコーン角θ0 に対して１５°小さく設定したも
のである。このグラフからわかるように、エンジン回転
数が低回転域ではコーン角θが大きいほど排煙濃度が低
く、エンジン回転数が高回転域ではコーン角θが小さい
ほど排煙濃度が低いことがわかった。
に設定される角度であり、ノズルコーン角θ-5はコーン
角θ0 に対して５°小さくし、ノズルコーン角θ-10 は
コーン角θ0 に対して１０°小さくし、ノズルコーン角
θ-15 はコーン角θ0 に対して１５°小さく設定したも
のである。このグラフからわかるように、エンジン回転
数が低回転域ではコーン角θが大きいほど排煙濃度が低
く、エンジン回転数が高回転域ではコーン角θが小さい
ほど排煙濃度が低いことがわかった。
【０００８】また、図６において、噴孔高さＨ0 は一般
に設定される高さであり、噴孔高さＨ-1は噴孔高さＨ0
に対して１mm低くし、噴孔高さＨ-2は噴孔高さＨ0 に対
して２mm低く設定したものである。このグラフからわか
るように、エンジン回転数が低回転域では噴孔高さＨが
低いほど排煙濃度が低く、エンジン回転数が高回転域で
は噴孔高さＨが高いほど排煙濃度が低いことがわかっ
た。
に設定される高さであり、噴孔高さＨ-1は噴孔高さＨ0
に対して１mm低くし、噴孔高さＨ-2は噴孔高さＨ0 に対
して２mm低く設定したものである。このグラフからわか
るように、エンジン回転数が低回転域では噴孔高さＨが
低いほど排煙濃度が低く、エンジン回転数が高回転域で
は噴孔高さＨが高いほど排煙濃度が低いことがわかっ
た。
【０００９】このような２つのグラフから、エンジンの
高回転状態では、ピストンのストロークスピードが早す
ぎて燃焼室内で燃焼されない未燃ガスが外部に排出され
やすくなり、この未燃ガスが温度の低いシリンダヘッド
やシリンダライナの壁面に衝突して付着することとな
り、黒煙が発生してしまう。一方、エンジンの低回転状
態では、ピストンのストロークスピードが遅くなって、
燃焼室内で空気と燃料とが十分に混合されず、黒煙が発
生してしまう。従って、本出願人は燃料噴射ノズルから
噴射された燃料の噴射位置、即ち、燃料噴霧と燃焼室の
壁面との衝突位置によって排煙濃度が変化することが解
明された。
高回転状態では、ピストンのストロークスピードが早す
ぎて燃焼室内で燃焼されない未燃ガスが外部に排出され
やすくなり、この未燃ガスが温度の低いシリンダヘッド
やシリンダライナの壁面に衝突して付着することとな
り、黒煙が発生してしまう。一方、エンジンの低回転状
態では、ピストンのストロークスピードが遅くなって、
燃焼室内で空気と燃料とが十分に混合されず、黒煙が発
生してしまう。従って、本出願人は燃料噴射ノズルから
噴射された燃料の噴射位置、即ち、燃料噴霧と燃焼室の
壁面との衝突位置によって排煙濃度が変化することが解
明された。
【００１０】本発明はこのような解析理論に基づいて上
述した問題を解決するものであって、機関の運転状態に
適した燃料噴射位置を設定することで燃焼効率の向上を
図った内燃機関の燃焼室を提供することを目的とする。
述した問題を解決するものであって、機関の運転状態に
適した燃料噴射位置を設定することで燃焼効率の向上を
図った内燃機関の燃焼室を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の内燃機関の燃焼室は、燃焼室内で圧縮され
た空気に燃料噴射装置から燃料を噴射して燃焼させる内
燃機関の燃焼室において、前記燃料噴射装置の先端部に
設けられて前記燃焼室の壁面に向かって燃料を噴射する
第１噴孔と、前記燃料噴射装置の先端部に設けられて前
記燃焼室の壁面における前記第１噴孔から噴射された燃
料の到達位置よりも低位置に向かって燃料を噴射する第
２噴孔と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態
検出手段と、該運転状態検出手段の検出結果に基づいて
前記燃料噴射装置を作動制御し、前記内燃機関の低回転
状態では前記第１噴孔から燃料を噴射させて前記内燃機
関の高回転状態では前記第２噴孔から燃料を噴射させる
制御手段とを具えたことを特徴とするものである。
めの本発明の内燃機関の燃焼室は、燃焼室内で圧縮され
た空気に燃料噴射装置から燃料を噴射して燃焼させる内
燃機関の燃焼室において、前記燃料噴射装置の先端部に
設けられて前記燃焼室の壁面に向かって燃料を噴射する
第１噴孔と、前記燃料噴射装置の先端部に設けられて前
記燃焼室の壁面における前記第１噴孔から噴射された燃
料の到達位置よりも低位置に向かって燃料を噴射する第
２噴孔と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態
検出手段と、該運転状態検出手段の検出結果に基づいて
前記燃料噴射装置を作動制御し、前記内燃機関の低回転
状態では前記第１噴孔から燃料を噴射させて前記内燃機
関の高回転状態では前記第２噴孔から燃料を噴射させる
制御手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１２】また、本発明の内燃機関の燃焼室は、前記
第１噴孔のコーン角は前記第２噴孔のコーン角に対して
大きく設定されたことを特徴とするものである。
第１噴孔のコーン角は前記第２噴孔のコーン角に対して
大きく設定されたことを特徴とするものである。
【００１３】また、本発明の内燃機関の燃焼室は、前記
第１噴孔の形成位置は前記第２噴孔の形成位置に対して
高く設定されたことを特徴とするものである。
第１噴孔の形成位置は前記第２噴孔の形成位置に対して
高く設定されたことを特徴とするものである。
【００１４】また、本発明の内燃機関の燃焼室は、前記
第１噴孔のコーン角は前記第２噴孔のコーン角に対して
大きく設定されると共に、該第１噴孔の形成位置は前記
第２噴孔の形成位置に対して低く設定されたことを特徴
とするものである。
第１噴孔のコーン角は前記第２噴孔のコーン角に対して
大きく設定されると共に、該第１噴孔の形成位置は前記
第２噴孔の形成位置に対して低く設定されたことを特徴
とするものである。
【００１５】また、本発明の内燃機関の燃焼室は、前記
第１噴孔の噴孔面積は前記第２噴孔の噴孔面積に対して
小さく設定されたことを特徴とするものである。
第１噴孔の噴孔面積は前記第２噴孔の噴孔面積に対して
小さく設定されたことを特徴とするものである。
【００１６】また、本発明の内燃機関の燃焼室は、前記
制御手段は前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて
前記燃料噴射装置を作動制御し、前記内燃機関のアイド
ル回転状態では前記第２噴孔から燃料を噴射させること
を特徴とするものである。
制御手段は前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて
前記燃料噴射装置を作動制御し、前記内燃機関のアイド
ル回転状態では前記第２噴孔から燃料を噴射させること
を特徴とするものである。
【００１７】また、本発明の内燃機関の燃焼室は、前記
第１噴孔及び前記第２噴孔は前記燃焼室の中央部の同心
位置に形成されたことを特徴とするものである。
第１噴孔及び前記第２噴孔は前記燃焼室の中央部の同心
位置に形成されたことを特徴とするものである。
【００１８】また、本発明の内燃機関の燃焼室は、前記
第１噴孔及び前記第２噴孔は前記燃焼室のほぼ中央部位
置に並設されたことを特徴とするものである。
第１噴孔及び前記第２噴孔は前記燃焼室のほぼ中央部位
置に並設されたことを特徴とするものである。
【００１９】また、本発明の内燃機関の燃焼室は、前記
第１噴孔及び前記第２噴孔から噴射された燃料は前記燃
焼室の周方向に分配噴射され、該分配噴射された燃料の
各到達位置は前記燃焼室の周方向において均等間隔とな
るように設定されたことを特徴とするものである。
第１噴孔及び前記第２噴孔から噴射された燃料は前記燃
焼室の周方向に分配噴射され、該分配噴射された燃料の
各到達位置は前記燃焼室の周方向において均等間隔とな
るように設定されたことを特徴とするものである。
【００２０】
【作用】ピストンの圧縮行程後期以降に、燃焼室内にお
いて圧縮された空気に燃料噴射装置から燃料が噴射され
ると、燃料は空気と共に旋回して混合され、圧縮着火し
て燃焼する。このとき、運転状態検出手段はエンジンの
運転状態を検出しており、制御手段は内燃機関の低回転
状態では第１噴孔から燃焼室の上方に燃料を噴射させる
一方、高回転状態では第２噴孔から燃焼室の下方に燃料
を噴射させることとなり、低回転状態ではスキッシュに
よって空気と燃料との混合が促進され、高回転状態では
燃焼室内での燃焼が促進される。
いて圧縮された空気に燃料噴射装置から燃料が噴射され
ると、燃料は空気と共に旋回して混合され、圧縮着火し
て燃焼する。このとき、運転状態検出手段はエンジンの
運転状態を検出しており、制御手段は内燃機関の低回転
状態では第１噴孔から燃焼室の上方に燃料を噴射させる
一方、高回転状態では第２噴孔から燃焼室の下方に燃料
を噴射させることとなり、低回転状態ではスキッシュに
よって空気と燃料との混合が促進され、高回転状態では
燃焼室内での燃焼が促進される。
【００２１】第１噴孔のコーン角が第２噴孔のコーン角
に対して大きく設定されたことで、内燃機関の低回転状
態では第１噴孔から燃焼室の上方に燃料が噴射され、高
回転状態では第２噴孔から燃焼室の下方に燃料が噴射さ
れる。
に対して大きく設定されたことで、内燃機関の低回転状
態では第１噴孔から燃焼室の上方に燃料が噴射され、高
回転状態では第２噴孔から燃焼室の下方に燃料が噴射さ
れる。
【００２２】第１噴孔の形成位置が第２噴孔の形成位置
に対して高く設定されたことで、内燃機関の低回転状態
では第１噴孔から燃焼室の上方に燃料が噴射され、高回
転状態では第２噴孔から燃焼室の下方に燃料が噴射され
る。
に対して高く設定されたことで、内燃機関の低回転状態
では第１噴孔から燃焼室の上方に燃料が噴射され、高回
転状態では第２噴孔から燃焼室の下方に燃料が噴射され
る。
【００２３】第１噴孔のコーン角が第２噴孔のコーン角
に対して大きく設定されると共に第１噴孔の形成位置が
第２噴孔の形成位置に対して低く設定されたことで、内
燃機関の低回転状態では第１噴孔から燃焼室の上方に燃
料が噴射され、高回転状態では第２噴孔から燃焼室の下
方に燃料が噴射される。
に対して大きく設定されると共に第１噴孔の形成位置が
第２噴孔の形成位置に対して低く設定されたことで、内
燃機関の低回転状態では第１噴孔から燃焼室の上方に燃
料が噴射され、高回転状態では第２噴孔から燃焼室の下
方に燃料が噴射される。
【００２４】第１噴孔の噴孔面積が第２噴孔の噴孔面積
に対して小さく設定されたことで、内燃機関の低回転状
態にて第１噴孔から燃焼室の上方に噴射される燃料は微
粒化される。
に対して小さく設定されたことで、内燃機関の低回転状
態にて第１噴孔から燃焼室の上方に噴射される燃料は微
粒化される。
【００２５】制御手段は運転状態検出手段の検出結果に
基づいて燃料噴射装置を作動制御し、内燃機関のアイド
ル回転状態では第２噴孔から燃料を噴射させることで、
内燃機関のアイドル回転状態では第２噴孔から燃焼室の
下方に燃料が噴射される。
基づいて燃料噴射装置を作動制御し、内燃機関のアイド
ル回転状態では第２噴孔から燃料を噴射させることで、
内燃機関のアイドル回転状態では第２噴孔から燃焼室の
下方に燃料が噴射される。
【００２６】第１噴孔及び第２噴孔が燃焼室の中央部の
同心位置に形成されたことで、内燃機関の低回転状態で
も高回転状態でも燃焼室内に同様に燃料を噴射できる。
同心位置に形成されたことで、内燃機関の低回転状態で
も高回転状態でも燃焼室内に同様に燃料を噴射できる。
【００２７】第１噴孔及び第２噴孔は燃焼室のほぼ中央
部位置に並設されたことで、既存の燃料噴射装置を利用
して低回転状態及び高回転状態で、最適に燃料を噴射で
きる。
部位置に並設されたことで、既存の燃料噴射装置を利用
して低回転状態及び高回転状態で、最適に燃料を噴射で
きる。
【００２８】第１噴孔及び第２噴孔から噴射された燃料
を燃焼室の周方向に分配噴射し、この分配噴射された燃
料の各到達位置を燃焼室の周方向において均等間隔とな
るように設定したことで、燃焼室内での燃焼状態を常時
均一にできる。
を燃焼室の周方向に分配噴射し、この分配噴射された燃
料の各到達位置を燃焼室の周方向において均等間隔とな
るように設定したことで、燃焼室内での燃焼状態を常時
均一にできる。
【００２９】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００３０】図１に本発明の一実施例に係る内燃機関の
燃焼室としてのディーゼルエンジンの燃焼室の断面を示
す。なお、従来の技術で説明したものと同様の機能を有
する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略す
る。
燃焼室としてのディーゼルエンジンの燃焼室の断面を示
す。なお、従来の技術で説明したものと同様の機能を有
する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略す
る。
【００３１】本実施例のディーゼルエンジンの燃焼室に
おいて、図１に示すように、シリンダヘッド１１の下部
にはシリンダガスケット１２を介してシリンダブロック
１３が固定されており、このシリンダブロック１３の複
数のシリンダボア１４内にはピストン１５が移動自在に
設けられ、このピストン１５の頂面には凹部１６が形成
されている。即ち、シリンダヘッド１１の下面とピスト
ン１５の凹部１６とから燃焼室１７が構成されている。
また、シリンダヘッド１１にはこの燃焼室１７の略中央
部に位置するように燃料噴射ノズル３１が装着されてい
る。
おいて、図１に示すように、シリンダヘッド１１の下部
にはシリンダガスケット１２を介してシリンダブロック
１３が固定されており、このシリンダブロック１３の複
数のシリンダボア１４内にはピストン１５が移動自在に
設けられ、このピストン１５の頂面には凹部１６が形成
されている。即ち、シリンダヘッド１１の下面とピスト
ン１５の凹部１６とから燃焼室１７が構成されている。
また、シリンダヘッド１１にはこの燃焼室１７の略中央
部に位置するように燃料噴射ノズル３１が装着されてい
る。
【００３２】この燃料噴射ノズル３１は、シリンダヘッ
ド１１に固定された中空のノズルボディ３２と、このノ
ズルボディ３２内に軸方向移動自在に支持された第１ニ
ードルバルブ３３と、ノズルボディ３２と第１ニードル
バルブ３３との間に軸方向移動自在に支持された円筒の
第２ニードルバルブ３４とから構成されている。そし
て、第１ニードルバルブ３３と第２ニードルバルブ３４
との間には燃料通路３５が形成されると共に、ノズルボ
ディ３２の先端部には第１ニードルバルブ３３によって
開閉自在な第１噴孔３６が、第２ニードルバルブ３４に
よって開閉自在な第２噴孔３７がそれぞれ周方向に沿っ
て複数形成されている。この第１噴孔３６は第２噴孔３
７よりも低位置、即ち、燃焼室１７（ピストン１５）側
に形成されており、第１噴孔３６の噴孔面積は第２噴孔
３７の噴孔面積よりも小さく設定されている。また、第
１噴孔３６のノズルコーン角θ1 は第２噴孔３７のノズ
ルコーン角θ2 よりも大きく設定されている。
ド１１に固定された中空のノズルボディ３２と、このノ
ズルボディ３２内に軸方向移動自在に支持された第１ニ
ードルバルブ３３と、ノズルボディ３２と第１ニードル
バルブ３３との間に軸方向移動自在に支持された円筒の
第２ニードルバルブ３４とから構成されている。そし
て、第１ニードルバルブ３３と第２ニードルバルブ３４
との間には燃料通路３５が形成されると共に、ノズルボ
ディ３２の先端部には第１ニードルバルブ３３によって
開閉自在な第１噴孔３６が、第２ニードルバルブ３４に
よって開閉自在な第２噴孔３７がそれぞれ周方向に沿っ
て複数形成されている。この第１噴孔３６は第２噴孔３
７よりも低位置、即ち、燃焼室１７（ピストン１５）側
に形成されており、第１噴孔３６の噴孔面積は第２噴孔
３７の噴孔面積よりも小さく設定されている。また、第
１噴孔３６のノズルコーン角θ1 は第２噴孔３７のノズ
ルコーン角θ2 よりも大きく設定されている。
【００３３】従って、図示しない燃料ポンプからノズル
ボディ３２の燃料通路３５に所定圧で燃料が供給され、
第１ニードルバルブ３３と第２ニードルバルブ３４が下
方に位置して第１噴孔３６と第２噴孔３７を閉止してい
る状態では、燃料通路３５と各噴孔３６，３７とは連通
しておらず、燃焼室１７内には燃料は噴射されない。そ
して、図示しない駆動手段によって第１ニードルバルブ
３３が上昇して第１噴孔３６を開放すると、燃料通路３
５と第１噴孔３６とが連通し、燃焼室１７内に第１噴孔
３６から燃料が噴射される。一方、第２ニードルバルブ
３４が上昇して第２噴孔３７を開放すると、燃料通路３
５と第２噴孔３７とが連通し、燃焼室１７内に第２噴孔
３７から燃料が噴射される。このとき、燃焼室１７、即
ち、ピストン１５の凹部１６壁面に衝突する燃料噴霧
は、第１噴孔３６から噴射される燃料の到達位置Ｇ1 が
第２噴孔３７の到達位置Ｇ2 よりも高い位置に設定され
ている。
ボディ３２の燃料通路３５に所定圧で燃料が供給され、
第１ニードルバルブ３３と第２ニードルバルブ３４が下
方に位置して第１噴孔３６と第２噴孔３７を閉止してい
る状態では、燃料通路３５と各噴孔３６，３７とは連通
しておらず、燃焼室１７内には燃料は噴射されない。そ
して、図示しない駆動手段によって第１ニードルバルブ
３３が上昇して第１噴孔３６を開放すると、燃料通路３
５と第１噴孔３６とが連通し、燃焼室１７内に第１噴孔
３６から燃料が噴射される。一方、第２ニードルバルブ
３４が上昇して第２噴孔３７を開放すると、燃料通路３
５と第２噴孔３７とが連通し、燃焼室１７内に第２噴孔
３７から燃料が噴射される。このとき、燃焼室１７、即
ち、ピストン１５の凹部１６壁面に衝突する燃料噴霧
は、第１噴孔３６から噴射される燃料の到達位置Ｇ1 が
第２噴孔３７の到達位置Ｇ2 よりも高い位置に設定され
ている。
【００３４】また、このように構成された本実施例のデ
ィーゼルエンジンにあっては、ディーゼルエンジンの運
転状態に応じて第１噴孔３６あるいは第２噴孔３７の一
方を開放するようになっている。即ち、ディーゼルエン
ジンの運転状態を検出する運転状態検出手段としてエン
ジンの回転数を検出する図示しない回転数センサが設け
られており、図示しない制御装置は回転数センサの検出
結果に基づいて燃料噴射ノズル３１の駆動装置を作動制
御し、ディーゼルエンジンが低回転領域にあるときは、
第１ニードルバルブ３３によって第１噴孔３６のみを開
放してこの第１噴孔３６から燃料を噴射させる。また、
制御装置はディーゼルエンジンが高回転領域にあるとき
は、第２ニードルバルブ３４によって第２噴孔３７のみ
を開放してこの第２噴孔３７から燃料を噴射させる。
ィーゼルエンジンにあっては、ディーゼルエンジンの運
転状態に応じて第１噴孔３６あるいは第２噴孔３７の一
方を開放するようになっている。即ち、ディーゼルエン
ジンの運転状態を検出する運転状態検出手段としてエン
ジンの回転数を検出する図示しない回転数センサが設け
られており、図示しない制御装置は回転数センサの検出
結果に基づいて燃料噴射ノズル３１の駆動装置を作動制
御し、ディーゼルエンジンが低回転領域にあるときは、
第１ニードルバルブ３３によって第１噴孔３６のみを開
放してこの第１噴孔３６から燃料を噴射させる。また、
制御装置はディーゼルエンジンが高回転領域にあるとき
は、第２ニードルバルブ３４によって第２噴孔３７のみ
を開放してこの第２噴孔３７から燃料を噴射させる。
【００３５】而して、機関運転時の燃焼室１７内に空気
が吸入され、圧縮行程でピストン１５の上昇により燃焼
室１７内に吸入された空気が圧縮されると共に、この燃
焼室１７内に燃料噴射ノズル３１の第１噴孔３６あるい
は第２噴孔３７のうちのいずれか一方を開放してここか
ら燃料が噴射される。すると、燃料噴霧は空気と共に燃
焼室１７内を旋回して両者の混合が行われ、圧縮着火し
て燃焼する。
が吸入され、圧縮行程でピストン１５の上昇により燃焼
室１７内に吸入された空気が圧縮されると共に、この燃
焼室１７内に燃料噴射ノズル３１の第１噴孔３６あるい
は第２噴孔３７のうちのいずれか一方を開放してここか
ら燃料が噴射される。すると、燃料噴霧は空気と共に燃
焼室１７内を旋回して両者の混合が行われ、圧縮着火し
て燃焼する。
【００３６】このとき、回転数センサの検出結果に基づ
いてディーゼルエンジンが低回転領域にあるときは、第
１ニードルバルブ３３によって第１噴孔３６のみを開放
し、この第１噴孔３６から燃料を噴射させると、燃料噴
霧は燃焼室１７の上部壁面の到達位置Ｇ1 に衝突する。
一方、ディーゼルエンジンが高回転領域にあるときは、
第２ニードルバルブ３４によって第２噴孔３７のみを開
放し、この第２噴孔３７から燃料を噴射させると、燃料
噴霧は燃焼室１７の下部壁面の到達位置Ｇ2 に衝突す
る。
いてディーゼルエンジンが低回転領域にあるときは、第
１ニードルバルブ３３によって第１噴孔３６のみを開放
し、この第１噴孔３６から燃料を噴射させると、燃料噴
霧は燃焼室１７の上部壁面の到達位置Ｇ1 に衝突する。
一方、ディーゼルエンジンが高回転領域にあるときは、
第２ニードルバルブ３４によって第２噴孔３７のみを開
放し、この第２噴孔３７から燃料を噴射させると、燃料
噴霧は燃焼室１７の下部壁面の到達位置Ｇ2 に衝突す
る。
【００３７】このように本実施例の内燃機関の燃焼室に
あって、ディーゼルエンジンが低回転領域にあるときに
は、第１噴孔３６から燃料を噴射させることで、燃焼室
１７の上方に燃料が微粒化して噴霧されることとなり、
逆スキッシュによって燃焼室１７内で空気と燃料との混
合が促進される。一方、ディーゼルエンジンが高回転領
域にあるときには、第２噴孔３７から燃料を噴射させる
ことで、燃焼室１７の下方に燃料が噴霧されるととな
り、燃焼室１７内での燃焼が促進される。従って、シリ
ンダヘッド１１の壁面やシリンダブロック１３の外部壁
面への燃料付着量を減少して黒煙の発生を抑制して燃焼
効率、燃費が良くなる。
あって、ディーゼルエンジンが低回転領域にあるときに
は、第１噴孔３６から燃料を噴射させることで、燃焼室
１７の上方に燃料が微粒化して噴霧されることとなり、
逆スキッシュによって燃焼室１７内で空気と燃料との混
合が促進される。一方、ディーゼルエンジンが高回転領
域にあるときには、第２噴孔３７から燃料を噴射させる
ことで、燃焼室１７の下方に燃料が噴霧されるととな
り、燃焼室１７内での燃焼が促進される。従って、シリ
ンダヘッド１１の壁面やシリンダブロック１３の外部壁
面への燃料付着量を減少して黒煙の発生を抑制して燃焼
効率、燃費が良くなる。
【００３８】図２に本発明の他の実施例に係る内燃機関
の燃焼室としてのディーゼルエンジンの燃焼室の断面、
図３にこのディーゼルエンジンの燃焼室の平面視を示
す。
の燃焼室としてのディーゼルエンジンの燃焼室の断面、
図３にこのディーゼルエンジンの燃焼室の平面視を示
す。
【００３９】図２及び図３に示すように、本実施例のデ
ィーゼルエンジンの燃焼室において、シリンダヘッド１
１には燃焼室１７の略中央部に位置するように燃料噴射
ノズル４１が装着されている。この燃料噴射ノズル４１
は、シリンダヘッド１１に固定されて２つの中空部を有
するノズルボディ４２と、このノズルボディ４２内に互
いに平行をなして軸方向移動自在に支持された第１ニー
ドルバルブ４３及び第２ニードルバルブ４４とから構成
されている。そして、ノズルボディ４２と第１ニードル
バルブ４３との間には第１燃料通路４５が形成されると
共に、ノズルボディ４２と第２ニードルバルブ４４との
間には第２燃料通路４６が形成されている。また、ノズ
ルボディ４２の先端部には第１ニードルバルブ４３によ
って開閉自在な第１噴孔４７と第２ニードルバルブ４４
によって開閉自在な第２噴孔４８がそれぞれ周方向に沿
って複数形成されている。第１噴孔４７の噴孔面積は第
２噴孔４８の噴孔面積よりも小さく設定されている。ま
た、第１噴孔４７のノズルコーン角θ1 は第２噴孔４８
のノズルコーン角θ2 よりも大きく設定されている。
ィーゼルエンジンの燃焼室において、シリンダヘッド１
１には燃焼室１７の略中央部に位置するように燃料噴射
ノズル４１が装着されている。この燃料噴射ノズル４１
は、シリンダヘッド１１に固定されて２つの中空部を有
するノズルボディ４２と、このノズルボディ４２内に互
いに平行をなして軸方向移動自在に支持された第１ニー
ドルバルブ４３及び第２ニードルバルブ４４とから構成
されている。そして、ノズルボディ４２と第１ニードル
バルブ４３との間には第１燃料通路４５が形成されると
共に、ノズルボディ４２と第２ニードルバルブ４４との
間には第２燃料通路４６が形成されている。また、ノズ
ルボディ４２の先端部には第１ニードルバルブ４３によ
って開閉自在な第１噴孔４７と第２ニードルバルブ４４
によって開閉自在な第２噴孔４８がそれぞれ周方向に沿
って複数形成されている。第１噴孔４７の噴孔面積は第
２噴孔４８の噴孔面積よりも小さく設定されている。ま
た、第１噴孔４７のノズルコーン角θ1 は第２噴孔４８
のノズルコーン角θ2 よりも大きく設定されている。
【００４０】従って、図示しない燃料ポンプからノズル
ボディ４２の各燃料通路４５，４６にで燃料が供給さ
れ、図示しない駆動手段によって第１ニードルバルブ４
３が上昇して第１噴孔４７を開放すると、燃料通路４５
と第１噴孔４７とが連通して第１噴孔４７から燃料が噴
射される。一方、第２ニードルバルブ４４が上昇して第
２噴孔４８を開放すると、燃料通路４６と第２噴孔４８
とが連通して第２噴孔４８から燃料が噴射される。この
とき、燃焼室１７の壁面に衝突する燃料噴霧は、第１噴
孔４７から噴射される燃料の到達位置Ｇ1 が第２噴孔４
８の到達位置Ｇ2よりも高い位置に設定されている。そ
して、前述の実施例と同様に、ディーゼルエンジンが低
回転領域にあるときは、第１ニードルバルブ４３によっ
て第１噴孔４７のみを開放して燃料を噴射させる一方、
高回転領域にあるときは、第２ニードルバルブ４４によ
って第２噴孔４８のみを開放して燃料を噴射させる。
ボディ４２の各燃料通路４５，４６にで燃料が供給さ
れ、図示しない駆動手段によって第１ニードルバルブ４
３が上昇して第１噴孔４７を開放すると、燃料通路４５
と第１噴孔４７とが連通して第１噴孔４７から燃料が噴
射される。一方、第２ニードルバルブ４４が上昇して第
２噴孔４８を開放すると、燃料通路４６と第２噴孔４８
とが連通して第２噴孔４８から燃料が噴射される。この
とき、燃焼室１７の壁面に衝突する燃料噴霧は、第１噴
孔４７から噴射される燃料の到達位置Ｇ1 が第２噴孔４
８の到達位置Ｇ2よりも高い位置に設定されている。そ
して、前述の実施例と同様に、ディーゼルエンジンが低
回転領域にあるときは、第１ニードルバルブ４３によっ
て第１噴孔４７のみを開放して燃料を噴射させる一方、
高回転領域にあるときは、第２ニードルバルブ４４によ
って第２噴孔４８のみを開放して燃料を噴射させる。
【００４１】また、本実施例のディーゼルエンジンの燃
焼室において、第１噴孔４７及び第２噴孔４８はそれぞ
れ複数（本実施例では５つ）形成されており、この第１
噴孔４７及び第２噴孔４８から噴射された燃料の衝突位
置は燃焼室１７の周方向均等分配位置に衝突するように
なっている。即ち、第１噴孔４７から噴射されて燃焼室
１７に衝突した各位置は燃焼室１７の中心Ｏからの各角
度α1 ，α2 ，α3 ，α4 ，α5 が同一となっている。
また、第２噴孔４８から噴射されて燃焼室１７に衝突し
た各位置は燃焼室１７の中心Ｏからの各角度β1 ，
β2 ，β3 ，β4 ，β5 が同一となっている。
焼室において、第１噴孔４７及び第２噴孔４８はそれぞ
れ複数（本実施例では５つ）形成されており、この第１
噴孔４７及び第２噴孔４８から噴射された燃料の衝突位
置は燃焼室１７の周方向均等分配位置に衝突するように
なっている。即ち、第１噴孔４７から噴射されて燃焼室
１７に衝突した各位置は燃焼室１７の中心Ｏからの各角
度α1 ，α2 ，α3 ，α4 ，α5 が同一となっている。
また、第２噴孔４８から噴射されて燃焼室１７に衝突し
た各位置は燃焼室１７の中心Ｏからの各角度β1 ，
β2 ，β3 ，β4 ，β5 が同一となっている。
【００４２】而して、回転数センサの検出結果に基づい
てディーゼルエンジンが低回転領域にあるときは、第１
ニードルバルブ４３によって第１噴孔４７のみを開放
し、この第１噴孔４７から燃料を噴射させると、燃料噴
霧は燃焼室１７の上部壁面の到達位置Ｇ1 に衝突する。
一方、ディーゼルエンジンが高回転領域にあるときは、
第２ニードルバルブ４３によって第２噴孔４８のみを開
放し、この第２噴孔４８から燃料を噴射させると、燃料
噴霧は燃焼室１７の下部壁面の到達位置Ｇ2 に衝突す
る。
てディーゼルエンジンが低回転領域にあるときは、第１
ニードルバルブ４３によって第１噴孔４７のみを開放
し、この第１噴孔４７から燃料を噴射させると、燃料噴
霧は燃焼室１７の上部壁面の到達位置Ｇ1 に衝突する。
一方、ディーゼルエンジンが高回転領域にあるときは、
第２ニードルバルブ４３によって第２噴孔４８のみを開
放し、この第２噴孔４８から燃料を噴射させると、燃料
噴霧は燃焼室１７の下部壁面の到達位置Ｇ2 に衝突す
る。
【００４３】このように本実施例の内燃機関の燃焼室に
あって、ディーゼルエンジンが低回転領域にあるときに
は、第１噴孔４７から燃料を噴射させることで、燃焼室
１７の上方に燃料が微粒化して噴霧されることとなり、
逆スキッシュによって空気と燃料との混合が促進され
る。一方、ディーゼルエンジンが高回転領域にあるとき
には、第２噴孔４８から燃料を噴射させることで、燃焼
室１７の下方に燃料が噴霧されるととなり、燃焼室１７
内での燃焼が促進される。また、各噴孔４７，４８から
噴射された燃料噴霧は燃焼室１７の周方向均等分配され
た位置に衝突することとなり、燃焼室１７内での燃焼が
均一化される。
あって、ディーゼルエンジンが低回転領域にあるときに
は、第１噴孔４７から燃料を噴射させることで、燃焼室
１７の上方に燃料が微粒化して噴霧されることとなり、
逆スキッシュによって空気と燃料との混合が促進され
る。一方、ディーゼルエンジンが高回転領域にあるとき
には、第２噴孔４８から燃料を噴射させることで、燃焼
室１７の下方に燃料が噴霧されるととなり、燃焼室１７
内での燃焼が促進される。また、各噴孔４７，４８から
噴射された燃料噴霧は燃焼室１７の周方向均等分配され
た位置に衝突することとなり、燃焼室１７内での燃焼が
均一化される。
【００４４】ここで、ディーゼルエンジンの低回転領域
及び高回転領域について説明する。図４に燃料噴射ノズ
ルの噴射領域を表すグラフを示す。図４のグラフに示す
ように、斜線はエンジンの全負荷を表しており、エンジ
ン回転数の増加に伴い、間にヒステリシス領域をもって
アイドル回転領域と低回転領域、高回転領域に区分けさ
れている。なお、アイドル回転領域では、燃焼騒音を低
減するために高回転領域と同様に扱い、ディーゼルエン
ジンの低回転領域では、第１噴孔から燃焼室の上方に燃
料を噴射し、アイドル回転領域及び高回転領域では、第
２噴孔から燃焼室の下方に燃料を噴射している。
及び高回転領域について説明する。図４に燃料噴射ノズ
ルの噴射領域を表すグラフを示す。図４のグラフに示す
ように、斜線はエンジンの全負荷を表しており、エンジ
ン回転数の増加に伴い、間にヒステリシス領域をもって
アイドル回転領域と低回転領域、高回転領域に区分けさ
れている。なお、アイドル回転領域では、燃焼騒音を低
減するために高回転領域と同様に扱い、ディーゼルエン
ジンの低回転領域では、第１噴孔から燃焼室の上方に燃
料を噴射し、アイドル回転領域及び高回転領域では、第
２噴孔から燃焼室の下方に燃料を噴射している。
【００４５】なお、上述の実施例において、ディーゼル
エンジンの低回転状態では燃焼室の上方に燃料を噴射さ
せる一方、高回転状態では燃焼室の下方に燃料を噴射さ
せるために、第１噴孔及び第２噴孔のコーン角の角度や
高さを変更し、その第１噴孔及び第２噴孔の形成位置に
対応して燃料噴射ノズルの形状を一体型、別体型とした
が、本発明の内燃機関の燃焼室はこれらの実施例に限定
されるものではなく、各種組み合わせても良いものであ
る。
エンジンの低回転状態では燃焼室の上方に燃料を噴射さ
せる一方、高回転状態では燃焼室の下方に燃料を噴射さ
せるために、第１噴孔及び第２噴孔のコーン角の角度や
高さを変更し、その第１噴孔及び第２噴孔の形成位置に
対応して燃料噴射ノズルの形状を一体型、別体型とした
が、本発明の内燃機関の燃焼室はこれらの実施例に限定
されるものではなく、各種組み合わせても良いものであ
る。
【００４６】
【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の内燃機関の燃焼室によれば、燃料噴射装置
の先端部に燃焼室の壁面に向かって燃料を噴射する第１
噴孔とこの第１噴孔から噴射された燃料の到達位置より
も低位置に向かって燃料を噴射する第２噴孔とを設け、
制御手段が運転状態検出手段の検出結果に基づいて燃料
噴射装置を作動制御し、内燃機関の低回転状態では第１
噴孔から燃料を噴射させ、高回転状態では第２噴孔から
燃料を噴射させるようにしたので、低回転状態ではスキ
ッシュによって空気と燃料との混合が促進され、高回転
状態では燃焼室内での燃焼が促進されることとなり、機
関の運転状態に適した燃料噴射位置を設定して燃焼効率
の向上を図ることができる。
うに本発明の内燃機関の燃焼室によれば、燃料噴射装置
の先端部に燃焼室の壁面に向かって燃料を噴射する第１
噴孔とこの第１噴孔から噴射された燃料の到達位置より
も低位置に向かって燃料を噴射する第２噴孔とを設け、
制御手段が運転状態検出手段の検出結果に基づいて燃料
噴射装置を作動制御し、内燃機関の低回転状態では第１
噴孔から燃料を噴射させ、高回転状態では第２噴孔から
燃料を噴射させるようにしたので、低回転状態ではスキ
ッシュによって空気と燃料との混合が促進され、高回転
状態では燃焼室内での燃焼が促進されることとなり、機
関の運転状態に適した燃料噴射位置を設定して燃焼効率
の向上を図ることができる。
【００４７】また、本発明の内燃機関の燃焼室によれ
ば、第１噴孔のコーン角を第２噴孔のコーン角に対して
大きく設定したので、内燃機関の低回転状態では第１噴
孔から燃焼室の上方に燃料が噴射され、高回転状態では
第２噴孔から燃焼室の下方に燃料が噴射されることとな
り、簡単な構造で低回転で空気と燃料との混合を促進
し、高回転で燃焼室内での燃焼を促進することができ
る。
ば、第１噴孔のコーン角を第２噴孔のコーン角に対して
大きく設定したので、内燃機関の低回転状態では第１噴
孔から燃焼室の上方に燃料が噴射され、高回転状態では
第２噴孔から燃焼室の下方に燃料が噴射されることとな
り、簡単な構造で低回転で空気と燃料との混合を促進
し、高回転で燃焼室内での燃焼を促進することができ
る。
【００４８】また、本発明の内燃機関の燃焼室によれ
ば、第１噴孔の形成位置を第２噴孔の形成位置に対して
高く設定したので、内燃機関の低回転状態では第１噴孔
から燃焼室の上方に燃料が噴射され、高回転状態では第
２噴孔から燃焼室の下方に燃料が噴射されることとな
り、簡単な構造で低回転で空気と燃料との混合を促進
し、高回転で燃焼室内での燃焼を促進することができ
る。
ば、第１噴孔の形成位置を第２噴孔の形成位置に対して
高く設定したので、内燃機関の低回転状態では第１噴孔
から燃焼室の上方に燃料が噴射され、高回転状態では第
２噴孔から燃焼室の下方に燃料が噴射されることとな
り、簡単な構造で低回転で空気と燃料との混合を促進
し、高回転で燃焼室内での燃焼を促進することができ
る。
【００４９】また、本発明の内燃機関の燃焼室によれ
ば、第１噴孔のコーン角を第２噴孔のコーン角に対して
大きく設定すると共に第１噴孔の形成位置を第２噴孔の
形成位置に対して低く設定したので、内燃機関の低回転
状態では第１噴孔から燃焼室の上方に燃料が噴射され、
高回転状態では第２噴孔から燃焼室の下方に燃料が噴射
されることとなり、簡単で且つコンパクトな構造で低回
転で空気と燃料との混合を促進し、高回転で燃焼室内で
の燃焼を促進することができる。
ば、第１噴孔のコーン角を第２噴孔のコーン角に対して
大きく設定すると共に第１噴孔の形成位置を第２噴孔の
形成位置に対して低く設定したので、内燃機関の低回転
状態では第１噴孔から燃焼室の上方に燃料が噴射され、
高回転状態では第２噴孔から燃焼室の下方に燃料が噴射
されることとなり、簡単で且つコンパクトな構造で低回
転で空気と燃料との混合を促進し、高回転で燃焼室内で
の燃焼を促進することができる。
【００５０】また、本発明の内燃機関の燃焼室によれ
ば、第１噴孔の噴孔面積を第２噴孔の噴孔面積に対して
小さく設定したので、内燃機関の低回転状態にて第１噴
孔から燃焼室の上方に噴射される燃料は微粒化され、空
気と燃料との混合を促進することができる。
ば、第１噴孔の噴孔面積を第２噴孔の噴孔面積に対して
小さく設定したので、内燃機関の低回転状態にて第１噴
孔から燃焼室の上方に噴射される燃料は微粒化され、空
気と燃料との混合を促進することができる。
【００５１】また、本発明の内燃機関の燃焼室によれ
ば、制御手段が運転状態検出手段の検出結果に基づいて
燃料噴射装置を作動制御し、内燃機関のアイドル回転状
態では第２噴孔から燃料を噴射させるようにしたので、
内燃機関のアイドル回転状態では第２噴孔から燃焼室の
下方に燃料が噴射されることとなり、燃焼騒音を低減す
ることができる。
ば、制御手段が運転状態検出手段の検出結果に基づいて
燃料噴射装置を作動制御し、内燃機関のアイドル回転状
態では第２噴孔から燃料を噴射させるようにしたので、
内燃機関のアイドル回転状態では第２噴孔から燃焼室の
下方に燃料が噴射されることとなり、燃焼騒音を低減す
ることができる。
【００５２】また、本発明の内燃機関の燃焼室によれ
ば、第１噴孔及び第２噴孔を燃焼室の中央部の同心位置
に形成したので、燃料噴射装置をコンパクトにすること
ができると共に、内燃機関の低回転状態でも高回転状態
でも燃焼室内に同様に燃料を噴射することができる。
ば、第１噴孔及び第２噴孔を燃焼室の中央部の同心位置
に形成したので、燃料噴射装置をコンパクトにすること
ができると共に、内燃機関の低回転状態でも高回転状態
でも燃焼室内に同様に燃料を噴射することができる。
【００５３】また、本発明の内燃機関の燃焼室によれ
ば、第１噴孔及び第２噴孔を燃焼室のほぼ中央部位置に
並設したので、既存の燃料噴射装置を利用して低回転状
態及び高回転状態で、最適に燃料を噴射することができ
る。
ば、第１噴孔及び第２噴孔を燃焼室のほぼ中央部位置に
並設したので、既存の燃料噴射装置を利用して低回転状
態及び高回転状態で、最適に燃料を噴射することができ
る。
【００５４】また、本発明の内燃機関の燃焼室によれ
ば、第１噴孔及び第２噴孔から噴射された燃料を燃焼室
の周方向に分配噴射し、その分配噴射された燃料の各到
達位置を燃焼室の周方向において均等間隔となるように
設定したので、燃焼室内での燃焼状態を常時均一にで
き、燃焼の安定化を図ることができる。
ば、第１噴孔及び第２噴孔から噴射された燃料を燃焼室
の周方向に分配噴射し、その分配噴射された燃料の各到
達位置を燃焼室の周方向において均等間隔となるように
設定したので、燃焼室内での燃焼状態を常時均一にで
き、燃焼の安定化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る内燃機関の燃焼室とし
てのディーゼルエンジンの燃焼室の断面図である。
てのディーゼルエンジンの燃焼室の断面図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る内燃機関の燃焼室と
してのディーゼルエンジンの燃焼室の断面図である。
してのディーゼルエンジンの燃焼室の断面図である。
【図３】本実施例のディーゼルエンジンの燃焼室の平面
図である。
図である。
【図４】燃料噴射ノズルの噴射領域を表すグラフであ
る。
る。
【図５】ノズルコーン角を変化させたときのエンジン回
転数に対する排煙濃度の変化を表すグラフである。
転数に対する排煙濃度の変化を表すグラフである。
【図６】噴孔の高さを変化させたときのエンジン回転数
に対する排煙濃度の変化を表すグラフである。
に対する排煙濃度の変化を表すグラフである。
【図７】従来のディーゼルエンジンの燃焼室の断面図で
ある。
ある。
１１ シリンダヘッド １３ シリンダブロック １５ ピストン １６ 凹部 １７ 燃焼室 ３１，４１ 燃料噴射ノズル ３２，４２ ノズルボディ ３３，４３ 第１ニードルバルブ ３４，４４ 第１ニードルバルブ ３５，４５，４６ 燃料通路 ３６，４７ 第１噴孔 ３７，４８ 第２噴孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 61/18 ３２０ Ｆ０２Ｍ 61/18 ３２０Ｄ ３２０Ｚ
Claims (9)
- 【請求項１】 燃焼室内で圧縮された空気に燃料噴射装
置から燃料を噴射して燃焼させる内燃機関の燃焼室にお
いて、前記燃料噴射装置の先端部に設けられて前記燃焼
室の壁面に向かって燃料を噴射する第１噴孔と、前記燃
料噴射装置の先端部に設けられて前記燃焼室の壁面にお
ける前記第１噴孔から噴射された燃料の到達位置よりも
低位置に向かって燃料を噴射する第２噴孔と、前記内燃
機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転
状態検出手段の検出結果に基づいて前記燃料噴射装置を
作動制御し、前記内燃機関の低回転状態では前記第１噴
孔から燃料を噴射させて前記内燃機関の高回転状態では
前記第２噴孔から燃料を噴射させる制御手段とを具えた
ことを特徴とする内燃機関の燃焼室。 - 【請求項２】 請求項１記載の内燃機関の燃焼室におい
て、前記第１噴孔のコーン角は前記第２噴孔のコーン角
に対して大きく設定されたことを特徴とする内燃機関の
燃焼室。 - 【請求項３】 請求項１記載の内燃機関の燃焼室におい
て、前記第１噴孔の形成位置は前記第２噴孔の形成位置
に対して高く設定されたことを特徴とする内燃機関の燃
焼室。 - 【請求項４】 請求項１記載の内燃機関の燃焼室におい
て、前記第１噴孔のコーン角は前記第２噴孔のコーン角
に対して大きく設定されると共に、該第１噴孔の形成位
置は前記第２噴孔の形成位置に対して低く設定されたこ
とを特徴とする内燃機関の燃焼室。 - 【請求項５】 請求項１記載の内燃機関の燃焼室におい
て、前記第１噴孔の噴孔面積は前記第２噴孔の噴孔面積
に対して小さく設定されたことを特徴とする内燃機関の
燃焼室。 - 【請求項６】 請求項１記載の内燃機関の燃焼室におい
て、前記制御手段は前記運転状態検出手段の検出結果に
基づいて前記燃料噴射装置を作動制御し、前記内燃機関
のアイドル回転状態では前記第２噴孔から燃料を噴射さ
せることを特徴とする内燃機関の燃焼室。 - 【請求項７】 請求項１記載の内燃機関の燃焼室におい
て、前記第１噴孔及び前記第２噴孔は前記燃焼室の中央
部の同心位置に形成されたことを特徴とする内燃機関の
燃焼室。 - 【請求項８】 請求項１記載の内燃機関の燃焼室におい
て、前記第１噴孔及び前記第２噴孔は前記燃焼室のほぼ
中央部位置に並設されたことを特徴とする内燃機関の燃
焼室。 - 【請求項９】 請求項１記載の内燃機関の燃焼室におい
て、前記第１噴孔及び前記第２噴孔から噴射された燃料
は前記燃焼室の周方向に分配噴射され、該分配噴射され
た燃料の各到達位置は前記燃焼室の周方向において均等
間隔となるように設定されたことを特徴とする内燃機関
の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7060262A JPH08254123A (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7060262A JPH08254123A (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 内燃機関の燃焼室 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08254123A true JPH08254123A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=13137070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7060262A Withdrawn JPH08254123A (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | 内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08254123A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1241332A1 (fr) * | 2001-03-16 | 2002-09-18 | Renault s.a.s. | Toit de culasse |
| WO2005001255A1 (de) * | 2003-06-30 | 2005-01-06 | Daimlerchrysler Ag | Selbstzündende brennkraftmaschine |
| EP1676997A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-05 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for mode-switching fuel injector nozzle |
| JP2007192356A (ja) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | Nsk Ltd | 転がり軸受用密封装置 |
| US8490888B2 (en) | 2008-04-14 | 2013-07-23 | Delphi Technologies Holding S.Arl | Fuel injector |
| JP2017218992A (ja) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| US10202930B2 (en) | 2016-06-08 | 2019-02-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
-
1995
- 1995-03-20 JP JP7060262A patent/JPH08254123A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7225791B2 (en) | 2003-06-30 | 2007-06-05 | Daimlerchrysler Ag | Compression-ignition internal combustion engine |
| US7243862B2 (en) | 2004-04-07 | 2007-07-17 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for mode-switching fuel injector nozzle |
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| EP2268913B1 (en) * | 2008-04-14 | 2014-09-10 | Delphi International Operations Luxembourg S.à r.l. | Fuel injector |
| JP2017218992A (ja) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
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| US10202930B2 (en) | 2016-06-08 | 2019-02-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |