JPH0826771B2 - 直噴式ディーゼル機関 - Google Patents
直噴式ディーゼル機関Info
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- JPH0826771B2 JPH0826771B2 JP63017264A JP1726488A JPH0826771B2 JP H0826771 B2 JPH0826771 B2 JP H0826771B2 JP 63017264 A JP63017264 A JP 63017264A JP 1726488 A JP1726488 A JP 1726488A JP H0826771 B2 JPH0826771 B2 JP H0826771B2
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- fuel
- cavity
- reflecting surface
- piston
- center
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0672—Omega-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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0645—Details related to the fuel injector or the fuel spray
- F02B23/0648—Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition
- F02B23/0651—Means 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0618—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston having in-cylinder means to influence the charge motion
- F02B23/0621—Squish flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- 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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- Y—GENERAL 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
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は直噴式ディーゼル機関に関する。
ピストン頂面に形成したキャビティの内周壁面上に断
面円弧状の凹溝を形成し、ピストンが上昇するにつれて
噴射燃料が凹溝上方のキャビティ内周壁面から凹溝を経
て凹溝下方のキャビティ内周壁面に順次衝突するように
したディーゼル機関が公知である（実開昭60−190935号
公報参照）。このディーゼル機関では噴射燃料が凹溝と
衝突する際にはピストンの上昇に伴ない衝突燃料の反射
方向が変化するために反射燃料がキャビティ内に分散誘
導され、斯くして空気利用率を高めることができる。
面円弧状の凹溝を形成し、ピストンが上昇するにつれて
噴射燃料が凹溝上方のキャビティ内周壁面から凹溝を経
て凹溝下方のキャビティ内周壁面に順次衝突するように
したディーゼル機関が公知である（実開昭60−190935号
公報参照）。このディーゼル機関では噴射燃料が凹溝と
衝突する際にはピストンの上昇に伴ない衝突燃料の反射
方向が変化するために反射燃料がキャビティ内に分散誘
導され、斯くして空気利用率を高めることができる。
しかしながらこのディーゼル機関ではキャビティ内周
壁面が下方に向けて拡開する円錐面から形成されてお
り、従って噴射開始時に凹溝上方のキャビティ内周壁面
に衝突して反射する大部分の燃料はキャビティ周辺部に
向かうためにキャビティ周辺部から燃焼が開始され、次
いで燃焼がキャビティ中心部に順次進行しているものと
考えられる。しかしながら機関始動直後はピストン温度
が低く、従って上述のように噴射開始時に反射燃料をキ
ャビティ周辺部に導びくと反射燃料によりキャビティ内
周壁面が冷却されてキャビティ内周壁面の温度が更に低
くなり、その結果多量の未燃炭化水素が生成されるため
に白煙が排出され、刺激臭が発生するという問題があ
る。
壁面が下方に向けて拡開する円錐面から形成されてお
り、従って噴射開始時に凹溝上方のキャビティ内周壁面
に衝突して反射する大部分の燃料はキャビティ周辺部に
向かうためにキャビティ周辺部から燃焼が開始され、次
いで燃焼がキャビティ中心部に順次進行しているものと
考えられる。しかしながら機関始動直後はピストン温度
が低く、従って上述のように噴射開始時に反射燃料をキ
ャビティ周辺部に導びくと反射燃料によりキャビティ内
周壁面が冷却されてキャビティ内周壁面の温度が更に低
くなり、その結果多量の未燃炭化水素が生成されるため
に白煙が排出され、刺激臭が発生するという問題があ
る。
上記課題を解決するために本発明によればピストン頂
面に形成されたキャビティ内周壁面上に第１の燃料反射
面と、この第１燃料反射面の下方に隣接配置された凹状
をなす第２の燃料反射面とを形成し、まず初めに圧縮右
死点前に燃料噴射弁から第１燃料反射面に向けてパイロ
ット噴射を行い、次いで燃料噴射を一旦停止した後に圧
縮上死点後において燃料噴射弁から第２燃料反射面に向
けて再度燃料を噴射させ、第１燃料反射面の傾斜角を第
１燃料反射面で反射した燃料がキャビティ中心部の上方
領域に指向するように定め、第２燃料反射面の断面形状
を第２燃料反射面において反射した噴射燃料がピストン
の下降に伴なってキャビティ中心部からキャビティ周辺
部まで順次移動するように定めている。
面に形成されたキャビティ内周壁面上に第１の燃料反射
面と、この第１燃料反射面の下方に隣接配置された凹状
をなす第２の燃料反射面とを形成し、まず初めに圧縮右
死点前に燃料噴射弁から第１燃料反射面に向けてパイロ
ット噴射を行い、次いで燃料噴射を一旦停止した後に圧
縮上死点後において燃料噴射弁から第２燃料反射面に向
けて再度燃料を噴射させ、第１燃料反射面の傾斜角を第
１燃料反射面で反射した燃料がキャビティ中心部の上方
領域に指向するように定め、第２燃料反射面の断面形状
を第２燃料反射面において反射した噴射燃料がピストン
の下降に伴なってキャビティ中心部からキャビティ周辺
部まで順次移動するように定めている。
第１図に直噴式ディーゼル機関の側面断面図を示す。
第１図を参照すると、１はシリンダブロック、２はシリ
ンダブロック１内で往復動可能なピストン、３はシリン
ダブロック１に固締されたシリンダヘッド、４はシリン
ダヘッド３の平坦な内壁面とピストン２間に形成された
燃焼室、５は燃焼室４の頂部中央に配置された燃料噴射
弁を夫々示す。図面には示さないが、シタンダヘッド３
内には吸気ポートおよび排気ポートが形成され、これら
吸気ポートおよび排気ポートの燃焼室４内への開口部に
は夫々吸気弁および排気弁が配置される。燃焼室４内に
流入する吸入空気に旋回流を与えるために吸気ポートと
してヘリカル型吸気ポートが使用されており、或いは吸
気弁としてシュラウド付吸気弁が使用されている。無
論、吸気ポート燃焼室４内に燃焼室４の周辺方向に向け
て連結する等の他の手段により燃焼室４内に流入する吸
入空気に旋回流を与えることができる。第１図に示され
る実施例ではこれら吸排気弁や吸排気ポートとの干渉を
避けるために燃料噴射弁５が斜めに配置されている。
第１図を参照すると、１はシリンダブロック、２はシリ
ンダブロック１内で往復動可能なピストン、３はシリン
ダブロック１に固締されたシリンダヘッド、４はシリン
ダヘッド３の平坦な内壁面とピストン２間に形成された
燃焼室、５は燃焼室４の頂部中央に配置された燃料噴射
弁を夫々示す。図面には示さないが、シタンダヘッド３
内には吸気ポートおよび排気ポートが形成され、これら
吸気ポートおよび排気ポートの燃焼室４内への開口部に
は夫々吸気弁および排気弁が配置される。燃焼室４内に
流入する吸入空気に旋回流を与えるために吸気ポートと
してヘリカル型吸気ポートが使用されており、或いは吸
気弁としてシュラウド付吸気弁が使用されている。無
論、吸気ポート燃焼室４内に燃焼室４の周辺方向に向け
て連結する等の他の手段により燃焼室４内に流入する吸
入空気に旋回流を与えることができる。第１図に示され
る実施例ではこれら吸排気弁や吸排気ポートとの干渉を
避けるために燃料噴射弁５が斜めに配置されている。
第１図および第２図に示されるようにピストン２は平
坦な頂面2aを有し、この平坦なピストン頂面2aにキャビ
ティ６が形成される。キャビティ６の周壁面6aの上端部
には内方に向けて突出する環状のリップ７が形成され、
この環状リップ７の内周面上には上下方向に間隔を隔て
た一対の円形状をなす峰部８および９が形成される。第
１図および第２図からわかるように峰部８の内径は峰部
９の内径よりも小さく、従って峰部８は環状リップ７の
内周面のうちで最も径の小さな狭窄部を形成する。峰部
８は比較的鋭い角部をなしており、これに対して峰部８
は滑らかな曲面から形成されている。ピストン頂面2aか
ら峰部８まで延びる環状リップ７の内周面上端部7aは下
方に向けて断面積が徐々に減少する漏斗状断面形状に形
成される。また、峰部８から峰部９まで延びる環状リッ
プ７の内周面中間部7bは下方に向けて断面積が徐々に増
大する凹状湾曲面から形成され、この凹状湾曲面からな
る環状リップ７の内周面中間部7bは第１図および第２図
に示されるように円弧状断面を有する。この内周面中間
部7bはほぼキャビティ６の底部中心部の方向に指向され
ている。峰部９から下方に延びる環状リップ７の内周面
下端部7cは峰部９から下方に向けて徐々に拡大し、この
内周面下端部7cはキャビティ６の下側周壁面6bの一部を
形成する。このキャビティ下側周壁面6bは凹状をなす湾
曲面から形成され、更にこのキャビティ下側周壁面6bは
その全体が峰部９に対して外方に膨出している。キャビ
ティ６の底部6cは中央部が隆起したほぼ円錐状に形成さ
れる。
坦な頂面2aを有し、この平坦なピストン頂面2aにキャビ
ティ６が形成される。キャビティ６の周壁面6aの上端部
には内方に向けて突出する環状のリップ７が形成され、
この環状リップ７の内周面上には上下方向に間隔を隔て
た一対の円形状をなす峰部８および９が形成される。第
１図および第２図からわかるように峰部８の内径は峰部
９の内径よりも小さく、従って峰部８は環状リップ７の
内周面のうちで最も径の小さな狭窄部を形成する。峰部
８は比較的鋭い角部をなしており、これに対して峰部８
は滑らかな曲面から形成されている。ピストン頂面2aか
ら峰部８まで延びる環状リップ７の内周面上端部7aは下
方に向けて断面積が徐々に減少する漏斗状断面形状に形
成される。また、峰部８から峰部９まで延びる環状リッ
プ７の内周面中間部7bは下方に向けて断面積が徐々に増
大する凹状湾曲面から形成され、この凹状湾曲面からな
る環状リップ７の内周面中間部7bは第１図および第２図
に示されるように円弧状断面を有する。この内周面中間
部7bはほぼキャビティ６の底部中心部の方向に指向され
ている。峰部９から下方に延びる環状リップ７の内周面
下端部7cは峰部９から下方に向けて徐々に拡大し、この
内周面下端部7cはキャビティ６の下側周壁面6bの一部を
形成する。このキャビティ下側周壁面6bは凹状をなす湾
曲面から形成され、更にこのキャビティ下側周壁面6bは
その全体が峰部９に対して外方に膨出している。キャビ
ティ６の底部6cは中央部が隆起したほぼ円錐状に形成さ
れる。
燃料噴射弁５は１個若しくは複数個のノズル孔を具備
し、まず初めに１個若しくは複数個のノズル孔から環状
リップ７の内周面上端部7aに向けて燃料が噴射される。
この噴射燃料の一部は内周面上端部7aにおいて反射し、
従って以下この内周面上端部7aを第１燃料反射面と称す
る。次いで第１図において矢印Ｆで示されるように１個
若しくは複数個のノズル孔から環状リップ７の内周面中
間部7bに向けて燃料が噴射される。この噴射燃料の一部
は内周面中間部7bにおいて反射し、従って以下この内周
面中間部7bを第２燃料反射面と称する。本発明において
はこれら第1,第２燃料反射面7a,7bの機能が重要であ
り、従ってまず始めに第３図を参照して第1,第２燃料反
射面7a,7bの機能について説明する。
し、まず初めに１個若しくは複数個のノズル孔から環状
リップ７の内周面上端部7aに向けて燃料が噴射される。
この噴射燃料の一部は内周面上端部7aにおいて反射し、
従って以下この内周面上端部7aを第１燃料反射面と称す
る。次いで第１図において矢印Ｆで示されるように１個
若しくは複数個のノズル孔から環状リップ７の内周面中
間部7bに向けて燃料が噴射される。この噴射燃料の一部
は内周面中間部7bにおいて反射し、従って以下この内周
面中間部7bを第２燃料反射面と称する。本発明において
はこれら第1,第２燃料反射面7a,7bの機能が重要であ
り、従ってまず始めに第３図を参照して第1,第２燃料反
射面7a,7bの機能について説明する。
第３図（ａ）から（ｃ）は燃料噴射開始から燃料噴射
終りまでを経時的に示している。第３図（ａ）はピスト
ン２が上死点の少し手前にあって燃料噴射が開始された
ときを示している。第３図（ｂ）はピストン２が上死点
に達したときを示しており、第３図（ｃ）はピストン２
が上死点を越えて少し下降したところを示している。
終りまでを経時的に示している。第３図（ａ）はピスト
ン２が上死点の少し手前にあって燃料噴射が開始された
ときを示している。第３図（ｂ）はピストン２が上死点
に達したときを示しており、第３図（ｃ）はピストン２
が上死点を越えて少し下降したところを示している。
第３図（ａ）に示されるように燃料噴射開始時には噴
射燃料Ｆが、第１燃料反射面7aに衝突する。即ち、云い
換えると第１燃料反射面ａの位置および燃料噴射弁５か
らの燃料噴射方向は燃料噴射開始時に第１燃料反射面7a
に衝突するように定められる。次いでピストン２が上昇
すると第４図に示されるように燃料噴射が一時的に中断
される。
射燃料Ｆが、第１燃料反射面7aに衝突する。即ち、云い
換えると第１燃料反射面ａの位置および燃料噴射弁５か
らの燃料噴射方向は燃料噴射開始時に第１燃料反射面7a
に衝突するように定められる。次いでピストン２が上昇
すると第４図に示されるように燃料噴射が一時的に中断
される。
次いでピストン２が上死点付近に達すると再び燃料噴
射が開始される。このとき第３図（ｂ）に示されるよう
に噴射燃料Ｆが第２燃料反射面7bの下端部に衝突する。
次いで第３図（ｃ）に示されるようにピストン２が下降
すると噴射燃料Ｆが第２燃料反射面7bの上端部に衝突す
る。即ち、云い換えると第２燃料反射面7bの位置および
燃料噴射弁５からの燃料噴射方向はまず始めに噴射燃料
Ｆが第２燃料反射面7bの下端部に衝突し、ピストン２が
下降したときには噴射燃料Ｆが第２燃料反射面7bの上端
部に衝突するように定められる。
射が開始される。このとき第３図（ｂ）に示されるよう
に噴射燃料Ｆが第２燃料反射面7bの下端部に衝突する。
次いで第３図（ｃ）に示されるようにピストン２が下降
すると噴射燃料Ｆが第２燃料反射面7bの上端部に衝突す
る。即ち、云い換えると第２燃料反射面7bの位置および
燃料噴射弁５からの燃料噴射方向はまず始めに噴射燃料
Ｆが第２燃料反射面7bの下端部に衝突し、ピストン２が
下降したときには噴射燃料Ｆが第２燃料反射面7bの上端
部に衝突するように定められる。
第３図（ａ）に示されるように燃料噴射開始時には反
射燃料Ｇがキャビティ４の中心部の上部領域に向かう。
云い換えると第１燃料反射面7aの傾斜角は反射燃料Ｇが
キャビティ４の中心部の上部領域に向かうように定めら
れている。第２図に示されるように第１燃料反射面7aは
湾曲しているのでピストン２の位置によって反射燃料の
進行方向は変化するがそのように進行方向が変化しても
大部分の反射燃料Ｇがキャビティ４の中心部の上部領域
に集まるように第１燃料反射面7aの断面形状が定められ
ている。
射燃料Ｇがキャビティ４の中心部の上部領域に向かう。
云い換えると第１燃料反射面7aの傾斜角は反射燃料Ｇが
キャビティ４の中心部の上部領域に向かうように定めら
れている。第２図に示されるように第１燃料反射面7aは
湾曲しているのでピストン２の位置によって反射燃料の
進行方向は変化するがそのように進行方向が変化しても
大部分の反射燃料Ｇがキャビティ４の中心部の上部領域
に集まるように第１燃料反射面7aの断面形状が定められ
ている。
一方、第２燃料反射面7bはキャビティ４の底部中心部
方向に斜め下向きに指向されており、更にこの第２燃料
反射面7bは断面円弧状をなしている。従って第３図の
（ｂ）から（ｃ）に示されるようにピストン２が下降す
るにつれて燃料衝突点における第２燃料反射面7bと噴射
燃料Ｆとのなす角は次第に減少し、従って第２燃料反射
面7bに向かう噴射燃料Ｆの軸線と第２燃料反射面7bにお
いて反射した反射燃料Ｇの軸線とのなす角はピストン２
が下降するにつれて次第に大きくなる。第３図（ｂ）に
示されるようにピストン２が上死点に達したときに反射
燃料Ｇがキャビティ６の中心部に向かい、次いでピスト
ン２が少し下降すると反射燃料Ｇの進行方向がキャビテ
ィ６の中心部から周辺部に向けて移動して第３図（ｃ）
に示されるようにピストン２が更に下降すると反射燃料
Ｇはキャビティ６の周辺部に向かう。即ち、ピストン２
が上死点から下降する間に反射燃料Ｇの進行方向がキャ
ビティ６の中心部から周辺部に向けて連続的に移動す
る。云い換えると第２燃料反射面7bの形状はピストン２
が上死点から下降する間に反射燃料Ｇの進行方向がキャ
ビティ６の中心部から周辺部に向けて連続的に移動する
ように定められている。
方向に斜め下向きに指向されており、更にこの第２燃料
反射面7bは断面円弧状をなしている。従って第３図の
（ｂ）から（ｃ）に示されるようにピストン２が下降す
るにつれて燃料衝突点における第２燃料反射面7bと噴射
燃料Ｆとのなす角は次第に減少し、従って第２燃料反射
面7bに向かう噴射燃料Ｆの軸線と第２燃料反射面7bにお
いて反射した反射燃料Ｇの軸線とのなす角はピストン２
が下降するにつれて次第に大きくなる。第３図（ｂ）に
示されるようにピストン２が上死点に達したときに反射
燃料Ｇがキャビティ６の中心部に向かい、次いでピスト
ン２が少し下降すると反射燃料Ｇの進行方向がキャビテ
ィ６の中心部から周辺部に向けて移動して第３図（ｃ）
に示されるようにピストン２が更に下降すると反射燃料
Ｇはキャビティ６の周辺部に向かう。即ち、ピストン２
が上死点から下降する間に反射燃料Ｇの進行方向がキャ
ビティ６の中心部から周辺部に向けて連続的に移動す
る。云い換えると第２燃料反射面7bの形状はピストン２
が上死点から下降する間に反射燃料Ｇの進行方向がキャ
ビティ６の中心部から周辺部に向けて連続的に移動する
ように定められている。
第３図（ａ）に示されるように燃料噴射が開始される
と噴射燃料Ｆが第１燃料反射面7aに衝突する。このとき
粒径の大きな燃料粒子は第１燃料反射面7a上に付着し、
その他の燃料粒子は第１燃料反射面7aにおいて反射して
矢印Ｇに示されるようにキャビティ６の中心部の上部領
域に向かい、キャビティ６の中心部の上部領域に混合気
を形成する。燃料粒子の温度が十分に高まるとこの混合
気は着火燃焼せしめられる。従ってまず始めにキャビテ
ィ６の中心部の上部領域で燃焼が開始されることにな
る。
と噴射燃料Ｆが第１燃料反射面7aに衝突する。このとき
粒径の大きな燃料粒子は第１燃料反射面7a上に付着し、
その他の燃料粒子は第１燃料反射面7aにおいて反射して
矢印Ｇに示されるようにキャビティ６の中心部の上部領
域に向かい、キャビティ６の中心部の上部領域に混合気
を形成する。燃料粒子の温度が十分に高まるとこの混合
気は着火燃焼せしめられる。従ってまず始めにキャビテ
ィ６の中心部の上部領域で燃焼が開始されることにな
る。
次いでピストン２が上昇すると第４図に示されるよう
に燃料噴射が一時的に中断され、次いでピストン２が上
死点近傍に達すると再び燃料噴射が開始される。このと
き噴射燃料Ｆは第３図（ｂ）に示されるように第２燃料
反射面7bの下端部に衝突し、反射燃料Ｇはキャビティ６
の中心部に向かい、キャビティ６の中心部に混合気を形
成する。このときキャビティ６の中心部の上方領域にお
いては既に燃焼が開始されているのでこの燃焼火炎によ
りキャビティ６の中心部に形成された混合気はただちに
燃焼せしめられる。
に燃料噴射が一時的に中断され、次いでピストン２が上
死点近傍に達すると再び燃料噴射が開始される。このと
き噴射燃料Ｆは第３図（ｂ）に示されるように第２燃料
反射面7bの下端部に衝突し、反射燃料Ｇはキャビティ６
の中心部に向かい、キャビティ６の中心部に混合気を形
成する。このときキャビティ６の中心部の上方領域にお
いては既に燃焼が開始されているのでこの燃焼火炎によ
りキャビティ６の中心部に形成された混合気はただちに
燃焼せしめられる。
次いでピストン２が下降すると第３図（ｂ）から第３
図（ｃ）に示されるように反射燃料Ｇの進行方向がキャ
ビティ６の周辺部に向けて順次移動する。従って燃焼火
炎は反射燃料Ｇを追いかけるようにしてキャビティ６の
周辺部に向けて伝播する。云い換えると反射燃料Ｇによ
って混合気が形成されるとこの混合気にタイミングよく
ただちに火炎が伝播し、混合気が燃焼せしめられること
になる。
図（ｃ）に示されるように反射燃料Ｇの進行方向がキャ
ビティ６の周辺部に向けて順次移動する。従って燃焼火
炎は反射燃料Ｇを追いかけるようにしてキャビティ６の
周辺部に向けて伝播する。云い換えると反射燃料Ｇによ
って混合気が形成されるとこの混合気にタイミングよく
ただちに火炎が伝播し、混合気が燃焼せしめられること
になる。
一方、ピストン２が上死点に近づくとピストン頂面2a
の周辺部とシリンダヘッド３間に形成されるスキッシュ
エリア10から燃焼室４の中心部に向けてスキッシュ流が
流出する。このスキッシュ流は矢印Ｓで示されるように
環状リップ７の第１燃料反射面7aに沿って下方に向けて
流れる。前述したように峰部８（第２図）は比較的鋭い
角部をなしており、従って第１燃料反射面7aに沿って流
れるスキッシュ流Ｓは峰部８において剥離して第２燃料
反射面7bの周りに微少渦、即ちマイクロタービュレンス
を発生する。このマイクロタービュレンスによって第２
燃料反射面7bに付着した液状燃料の気化が促進される。
また、第２燃料反射面7bに付着した液状燃料の一部はス
キッシュ流Ｓおよび旋回流の作用によって滑らかな曲面
をなす峰部９（第２図）を越え、キャビティ４の内壁面
下端部6b上に送り込まれる。従って噴射燃料がキャビテ
ィ４の周辺部に集められるのでキャビティ４の周辺部に
は混合気が形成される。次いでこの混合気および第２燃
料反射面7b周りの混合気はキャビティ６の中心部から周
辺部に向かう火炎によって燃焼せしめられる。
の周辺部とシリンダヘッド３間に形成されるスキッシュ
エリア10から燃焼室４の中心部に向けてスキッシュ流が
流出する。このスキッシュ流は矢印Ｓで示されるように
環状リップ７の第１燃料反射面7aに沿って下方に向けて
流れる。前述したように峰部８（第２図）は比較的鋭い
角部をなしており、従って第１燃料反射面7aに沿って流
れるスキッシュ流Ｓは峰部８において剥離して第２燃料
反射面7bの周りに微少渦、即ちマイクロタービュレンス
を発生する。このマイクロタービュレンスによって第２
燃料反射面7bに付着した液状燃料の気化が促進される。
また、第２燃料反射面7bに付着した液状燃料の一部はス
キッシュ流Ｓおよび旋回流の作用によって滑らかな曲面
をなす峰部９（第２図）を越え、キャビティ４の内壁面
下端部6b上に送り込まれる。従って噴射燃料がキャビテ
ィ４の周辺部に集められるのでキャビティ４の周辺部に
は混合気が形成される。次いでこの混合気および第２燃
料反射面7b周りの混合気はキャビティ６の中心部から周
辺部に向かう火炎によって燃焼せしめられる。
このように本発明ではキャビティ６の中心部から燃焼
が開始される。このとき燃焼火炎がキャビティ６の内周
壁面によって冷却されることがないので火炎は急速に成
長する。一方、キャビティ６の中心部で燃焼が開始され
ると熱燃焼によってキャビティ６の内周壁面が加熱さ
れ、斯くしてキャビティ６の内周壁面の温度が高められ
る。その結果、キャビティ６の内周壁面に付着した燃料
の気化が促進され、斯くしてキャビティ６内の全混合気
がすみやかに燃焼せしめられる。従って未燃炭化水素の
発生が大巾に抑制され、白煙の排出および刺激臭の発生
が素子される。更に、キャビティ６の中心部の上方領域
の空気も燃焼に寄与するので空気利用率を高めることが
できる。
が開始される。このとき燃焼火炎がキャビティ６の内周
壁面によって冷却されることがないので火炎は急速に成
長する。一方、キャビティ６の中心部で燃焼が開始され
ると熱燃焼によってキャビティ６の内周壁面が加熱さ
れ、斯くしてキャビティ６の内周壁面の温度が高められ
る。その結果、キャビティ６の内周壁面に付着した燃料
の気化が促進され、斯くしてキャビティ６内の全混合気
がすみやかに燃焼せしめられる。従って未燃炭化水素の
発生が大巾に抑制され、白煙の排出および刺激臭の発生
が素子される。更に、キャビティ６の中心部の上方領域
の空気も燃焼に寄与するので空気利用率を高めることが
できる。
空気利用率を高めることができると共に燃焼をキャビ
ティ中心部から開始させることによって機関冷間始動時
であっても良好な燃焼を確保することができ、その結果
白煙の排出や刺激臭の発生を阻止することができる。
ティ中心部から開始させることによって機関冷間始動時
であっても良好な燃焼を確保することができ、その結果
白煙の排出や刺激臭の発生を阻止することができる。
第１図は本発明によるディーゼル機関の側面断面図、第
２図は第１図の拡大側面断面図、第３図は燃焼方法を説
明するための図、第４図は燃料噴射時期を示す線図であ
る。 ２……ピストン、３……シリンダヘッド、 ５……燃料噴射弁、６……キャビティ、 ７……環状リップ、7a……第１燃料反射面、 7b……第２燃料反射面。
２図は第１図の拡大側面断面図、第３図は燃焼方法を説
明するための図、第４図は燃料噴射時期を示す線図であ
る。 ２……ピストン、３……シリンダヘッド、 ５……燃料噴射弁、６……キャビティ、 ７……環状リップ、7a……第１燃料反射面、 7b……第２燃料反射面。
Claims (1)
- 【請求項１】ピストン頂面に形成されたキャビティ内周
壁面上に第１の燃料反射面と、該第１燃料反射面の下方
に隣接配置された凹状をなす第２の燃料反射面とを形成
し、まず初めに圧縮上死点前に燃料噴射弁から第１燃料
反射面に向けてパイロット噴射を行い、次いで燃料噴射
を一旦停止した後に圧縮上死点後において燃料噴射弁か
ら第２燃料反射面に向けて再度燃料を噴射させ、上記第
１燃料反射面の傾斜角を該第１燃料反射面で反射した燃
料がキャビティ中心部の上方領域に指向するように定
め、上記第２燃料反射面の断面形状を第２燃料反射面に
おいて反射した噴射燃料がピストンの下降に伴なってキ
ャビティ中心部からキャビティ周辺部まで順次移動する
ように定めた直噴式ディーゼル機関。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017264A JPH0826771B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 直噴式ディーゼル機関 |
| EP88108986A EP0295520B1 (en) | 1987-06-08 | 1988-06-06 | Combustion chamber in a direct injection type diesel engine |
| AT88108986T ATE79922T1 (de) | 1987-06-08 | 1988-06-06 | Brennkammer in einem dieselmotor der direkteinspritzungsbauart. |
| DE8888108986T DE3874012T2 (de) | 1987-06-08 | 1988-06-06 | Brennkammer in einem dieselmotor der direkteinspritzungsbauart. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63017264A JPH0826771B2 (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 直噴式ディーゼル機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01193019A JPH01193019A (ja) | 1989-08-03 |
| JPH0826771B2 true JPH0826771B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=11939109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63017264A Expired - Lifetime JPH0826771B2 (ja) | 1987-06-08 | 1988-01-29 | 直噴式ディーゼル機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0826771B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106014600A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-10-12 | 上海交通大学 | 燃气发动机燃烧系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2508708Y2 (ja) * | 1985-12-09 | 1996-08-28 | トヨタ自動車株式会社 | 直接噴射式デイ−ゼル機関の燃焼室構造 |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP63017264A patent/JPH0826771B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01193019A (ja) | 1989-08-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |