JPH08270449A - ディーゼルエンジンの燃焼室構造 - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃焼室構造Info
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- JPH08270449A JPH08270449A JP7073946A JP7394695A JPH08270449A JP H08270449 A JPH08270449 A JP H08270449A JP 7073946 A JP7073946 A JP 7073946A JP 7394695 A JP7394695 A JP 7394695A JP H08270449 A JPH08270449 A JP H08270449A
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- combustion
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
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- F02B23/0648—Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition
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-
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】エンジン高速時おける過剰スワールに起因する
燃焼の干渉を防止できるディーゼルエンジンの燃焼室構
造を提供する。 【構成】ピストン１頂面に形成したキャビティ２内に臨
ませた噴射ノズル３から、キャビティ側壁５に燃料を噴
射し、キャビティ２内に生成されるスワールにより混合
気形成と燃焼の促進を図るディーゼルエンジンの燃焼室
であって、キャビティ２の底部中央に、側壁４ａが下に
凸状の湾曲面である突出部４を設け、前記キャビティ側
壁５の下部に衝突した燃料噴霧をキャビティ２底部側に
流下させる傾斜壁部５Ａを設け、この傾斜壁部５Ａに開
口させて環状のスワール室６を設け、傾斜壁部５Ａとス
ワール室６との接続部分を突起部７，８とする構成とし
た。
燃焼の干渉を防止できるディーゼルエンジンの燃焼室構
造を提供する。 【構成】ピストン１頂面に形成したキャビティ２内に臨
ませた噴射ノズル３から、キャビティ側壁５に燃料を噴
射し、キャビティ２内に生成されるスワールにより混合
気形成と燃焼の促進を図るディーゼルエンジンの燃焼室
であって、キャビティ２の底部中央に、側壁４ａが下に
凸状の湾曲面である突出部４を設け、前記キャビティ側
壁５の下部に衝突した燃料噴霧をキャビティ２底部側に
流下させる傾斜壁部５Ａを設け、この傾斜壁部５Ａに開
口させて環状のスワール室６を設け、傾斜壁部５Ａとス
ワール室６との接続部分を突起部７，８とする構成とし
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
燃焼室構造の改良に関する。
燃焼室構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】直噴式ディーゼルエンジンにあっては、
燃料が噴射されるピストン頂面のキャビティ内にスワー
ル及びスキッシュを発生させて、燃料噴霧と空気との混
合気形成及び燃焼の促進を図ることはよく知られてい
る。そして、排気対策上は、エンジンの高速域に比べて
有害成分の排出量が比較的多い中・低速域での燃焼性を
改善することが有効であることから、一般的には、エン
ジン速度に比例して流速が変化するスワールに関して、
中・低速域において適切なスワール流速が得られるよう
マッチングされる。
燃料が噴射されるピストン頂面のキャビティ内にスワー
ル及びスキッシュを発生させて、燃料噴霧と空気との混
合気形成及び燃焼の促進を図ることはよく知られてい
る。そして、排気対策上は、エンジンの高速域に比べて
有害成分の排出量が比較的多い中・低速域での燃焼性を
改善することが有効であることから、一般的には、エン
ジン速度に比例して流速が変化するスワールに関して、
中・低速域において適切なスワール流速が得られるよう
マッチングされる。
【０００３】また、近年では、燃料噴霧の微粒化を促進
してより良好な燃焼を得るため、噴射ノズルの噴孔の小
径化且つ多噴孔化が注目されている。
してより良好な燃焼を得るため、噴射ノズルの噴孔の小
径化且つ多噴孔化が注目されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような、中・低速域において適切なスワール流速が得ら
れるようマッチングしたディーゼルエンジンに、多噴孔
の噴射ノズルを採用した場合、噴射ノズルから噴射され
る燃料噴霧の間隔が狭いため、エンジンの高速域におい
てスワールの流速が速過ぎて、各噴霧が完全に燃焼する
以前に隣の噴霧に重なってしまい、噴霧間で燃焼の干渉
が生じ易いという問題がある。
ような、中・低速域において適切なスワール流速が得ら
れるようマッチングしたディーゼルエンジンに、多噴孔
の噴射ノズルを採用した場合、噴射ノズルから噴射され
る燃料噴霧の間隔が狭いため、エンジンの高速域におい
てスワールの流速が速過ぎて、各噴霧が完全に燃焼する
以前に隣の噴霧に重なってしまい、噴霧間で燃焼の干渉
が生じ易いという問題がある。
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、エンジンの高速域における噴霧間の燃焼の干渉を防
止するようにしたディーゼルエンジンの燃焼室構造を提
供することを目的とする。
で、エンジンの高速域における噴霧間の燃焼の干渉を防
止するようにしたディーゼルエンジンの燃焼室構造を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため、本発明では、
ピストン頂面に形成したキャビティ内に臨ませた噴射ノ
ズルから、キャビティ側壁に燃料を噴射し、キャビティ
内に生成されるスワールにより混合気形成と燃焼の促進
を図るようにしたディーゼルエンジンの燃焼室であっ
て、前記キャビティの底部中央に設けられてキャビティ
開口部側に突出する突出部と、前記キャビティ側壁に形
成され衝突した燃料噴霧をキャビティ底部側に流下させ
る傾斜壁部と、該傾斜壁部に開口しキャビティ周囲に沿
って環状に形成される断面略円弧状のスワール室とを備
え、前記突出部側壁が下に凸状の湾曲面をなし、前記傾
斜壁部とスワール室との接続部が突起状をなす構成の燃
焼室構造とした。
ピストン頂面に形成したキャビティ内に臨ませた噴射ノ
ズルから、キャビティ側壁に燃料を噴射し、キャビティ
内に生成されるスワールにより混合気形成と燃焼の促進
を図るようにしたディーゼルエンジンの燃焼室であっ
て、前記キャビティの底部中央に設けられてキャビティ
開口部側に突出する突出部と、前記キャビティ側壁に形
成され衝突した燃料噴霧をキャビティ底部側に流下させ
る傾斜壁部と、該傾斜壁部に開口しキャビティ周囲に沿
って環状に形成される断面略円弧状のスワール室とを備
え、前記突出部側壁が下に凸状の湾曲面をなし、前記傾
斜壁部とスワール室との接続部が突起状をなす構成の燃
焼室構造とした。
【０００７】また、前記キャビティ入口部から前記傾斜
壁部までのキャビティ側壁が、キャビティ入口部側から
傾斜壁部に向かうに従って大径となるよう構成するとよ
い。
壁部までのキャビティ側壁が、キャビティ入口部側から
傾斜壁部に向かうに従って大径となるよう構成するとよ
い。
【０００８】
【作用】かかる本発明の構成によれば、噴射ノズルから
噴射された燃料噴霧は、キャビティ側壁に衝突し、傾斜
壁部に沿ってスワール室の開口部に向かう。この時、エ
ンジン低速時では、噴霧の流速が遅いために大部分の噴
霧はスワール室の開口部からスワール室内に流入し、ス
ワール室に生成されるスワール流により、混合気形成と
燃焼が促進される。エンジンの高速時では、傾斜壁部に
沿ってスワール室の開口部に向かう噴霧の流速が速いた
めに、大部分の噴霧はスワール室の開口部を横切ってキ
ャビティ底部に到達する。キャビティ底部に到達した噴
霧は、キャビティ底部の中央部に形成された突出部の湾
曲した側壁に沿って上方のキャビティ開口部に向けて流
れ、スキッシュ流により混合気形成と燃焼が促進され
る。
噴射された燃料噴霧は、キャビティ側壁に衝突し、傾斜
壁部に沿ってスワール室の開口部に向かう。この時、エ
ンジン低速時では、噴霧の流速が遅いために大部分の噴
霧はスワール室の開口部からスワール室内に流入し、ス
ワール室に生成されるスワール流により、混合気形成と
燃焼が促進される。エンジンの高速時では、傾斜壁部に
沿ってスワール室の開口部に向かう噴霧の流速が速いた
めに、大部分の噴霧はスワール室の開口部を横切ってキ
ャビティ底部に到達する。キャビティ底部に到達した噴
霧は、キャビティ底部の中央部に形成された突出部の湾
曲した側壁に沿って上方のキャビティ開口部に向けて流
れ、スキッシュ流により混合気形成と燃焼が促進され
る。
【０００９】また、キャビティ入口部から前記傾斜壁部
までのキャビティ側壁が、キャビティ入口部側から傾斜
壁部に向かうに従って大径となるよう構成すれば、キャ
ビティ側壁に衝突した燃料噴霧は、殆どがキャビティ下
方に向けて流れるようになり、燃焼効率を高められる。
までのキャビティ側壁が、キャビティ入口部側から傾斜
壁部に向かうに従って大径となるよう構成すれば、キャ
ビティ側壁に衝突した燃料噴霧は、殆どがキャビティ下
方に向けて流れるようになり、燃焼効率を高められる。
【００１０】
【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明の一
実施例を説明する。図１及び図２において、ピストン１
頂面には、燃焼室を形成するキャビティ２が設けられ
る。該キャビティ２の略中心部には、図示しないシリン
ダヘッドに取付けられた例えば多噴孔の噴射ノズル３が
臨んでいる。
実施例を説明する。図１及び図２において、ピストン１
頂面には、燃焼室を形成するキャビティ２が設けられ
る。該キャビティ２の略中心部には、図示しないシリン
ダヘッドに取付けられた例えば多噴孔の噴射ノズル３が
臨んでいる。
【００１１】前記キャビティ２の形状は、底部中央にキ
ャビティ開口部側に突出する突出部４が設けられ、該突
出部４の側壁４ａは、下に凸状の湾曲面に形成されてい
る。また、前記噴射ノズル３からの燃料噴霧（図中点線
で示す）が衝突するキャビティ２の側壁５は、その下部
分に衝突した燃料噴霧をキャビティ２底部側に流下させ
る傾斜壁部５Ａが形成され、側壁５のキャビティ２の入
口部２Ａから前記傾斜壁部５Ａまでの上部側壁５Ｂは、
キャビティ入口部２Ａ側から傾斜壁部５Ａに向かうに従
って大径となるよう形成され、上部側壁５Ｂと傾斜壁部
５Ａの接続部は曲面形状となっている。更に、傾斜壁部
５Ａには、キャビティ周囲に沿って環状に形成される断
面略円弧状のスワール室６が開口形成されており、傾斜
壁部５Ａとスワール室６との接続部が、例えば鋭角な突
起部７，８となるよう形成されている。
ャビティ開口部側に突出する突出部４が設けられ、該突
出部４の側壁４ａは、下に凸状の湾曲面に形成されてい
る。また、前記噴射ノズル３からの燃料噴霧（図中点線
で示す）が衝突するキャビティ２の側壁５は、その下部
分に衝突した燃料噴霧をキャビティ２底部側に流下させ
る傾斜壁部５Ａが形成され、側壁５のキャビティ２の入
口部２Ａから前記傾斜壁部５Ａまでの上部側壁５Ｂは、
キャビティ入口部２Ａ側から傾斜壁部５Ａに向かうに従
って大径となるよう形成され、上部側壁５Ｂと傾斜壁部
５Ａの接続部は曲面形状となっている。更に、傾斜壁部
５Ａには、キャビティ周囲に沿って環状に形成される断
面略円弧状のスワール室６が開口形成されており、傾斜
壁部５Ａとスワール室６との接続部が、例えば鋭角な突
起部７，８となるよう形成されている。
【００１２】かかる構成において、噴射ノズル３から噴
射されキャビティ２の側壁５に衝突した燃料噴霧は、傾
斜壁部５Ａに沿って図中矢印Ａで示すようにキャビティ
２の底部方向に流下し、突起部７から反対側の突起部８
方向に向かう。エンジン低速時では、突起部７から反対
側の突起部８方向に向かう噴霧の流速が低いため、大部
分は突起部８まで到達できず矢印Ｂで示す如くスワール
室６内の壁面に衝突してスワール室６側壁に沿って流下
し、環状のスワール室６に生成される図中矢印Ｄで示す
スワール流の影響を受けて混合気形成と燃焼が促進され
る。
射されキャビティ２の側壁５に衝突した燃料噴霧は、傾
斜壁部５Ａに沿って図中矢印Ａで示すようにキャビティ
２の底部方向に流下し、突起部７から反対側の突起部８
方向に向かう。エンジン低速時では、突起部７から反対
側の突起部８方向に向かう噴霧の流速が低いため、大部
分は突起部８まで到達できず矢印Ｂで示す如くスワール
室６内の壁面に衝突してスワール室６側壁に沿って流下
し、環状のスワール室６に生成される図中矢印Ｄで示す
スワール流の影響を受けて混合気形成と燃焼が促進され
る。
【００１３】一方、エンジン高速時では、突起部７から
反対側の突起部８方向に向かう噴霧の流速が速いため、
大部分は突起部８まで到達し図中矢印Ｃの如く突出部４
の側壁４ａに沿って上昇し、キャビティ２内に生成され
る矢印Ｅで示すスキッシュ流の影響を受けて混合気形成
と燃焼が促進される。かかるキャビティ形状によれば、
エンジンの低速時では、主にスワール流Ｄの影響を受け
て燃焼が行われ、エンジンの高速時では、主にスキッシ
ュ流Ｅの影響を受けて燃焼が行われるので、スワール流
をエンジン低速時にマッチングさせた場合でも、エンジ
ン高速時に過剰スワールによる燃焼の干渉を防止するこ
とができ、全回転域で良好な燃焼を得ることができる。
これにより、排気エミッション（スモーク，ＨＣ，Ｃ
Ｏ）の低減が図れる。
反対側の突起部８方向に向かう噴霧の流速が速いため、
大部分は突起部８まで到達し図中矢印Ｃの如く突出部４
の側壁４ａに沿って上昇し、キャビティ２内に生成され
る矢印Ｅで示すスキッシュ流の影響を受けて混合気形成
と燃焼が促進される。かかるキャビティ形状によれば、
エンジンの低速時では、主にスワール流Ｄの影響を受け
て燃焼が行われ、エンジンの高速時では、主にスキッシ
ュ流Ｅの影響を受けて燃焼が行われるので、スワール流
をエンジン低速時にマッチングさせた場合でも、エンジ
ン高速時に過剰スワールによる燃焼の干渉を防止するこ
とができ、全回転域で良好な燃焼を得ることができる。
これにより、排気エミッション（スモーク，ＨＣ，Ｃ
Ｏ）の低減が図れる。
【００１４】また、キャビティ２の側壁５の上部壁部５
Ｂを、図示の如く下部に向かうに従って大径に形成すれ
ば、上部側壁５Ｂ側に向かった噴霧も傾斜壁部５Ａ側に
指向させることができるので、より一層燃料を効率的に
燃焼に供することができ、燃焼効率を高められる。尚、
上部側壁５Ｂは、本実施例の形状に限るものではなく、
垂直壁でもよく、キャビティ２の側壁５に衝突した燃料
噴霧を傾斜壁部５Ａ側に向かわせることができる形状で
あればよい。また、突起部７，８も、鋭角でなく、突出
した形状であればよい。
Ｂを、図示の如く下部に向かうに従って大径に形成すれ
ば、上部側壁５Ｂ側に向かった噴霧も傾斜壁部５Ａ側に
指向させることができるので、より一層燃料を効率的に
燃焼に供することができ、燃焼効率を高められる。尚、
上部側壁５Ｂは、本実施例の形状に限るものではなく、
垂直壁でもよく、キャビティ２の側壁５に衝突した燃料
噴霧を傾斜壁部５Ａ側に向かわせることができる形状で
あればよい。また、突起部７，８も、鋭角でなく、突出
した形状であればよい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ンジン低速域では、主にスワールの影響で燃焼が促進さ
れ、エンジン高速域では、スキッシュの影響で燃焼が促
進されるので、エンジン低速域にマッチングさせてスワ
ール生成を行う場合に、エンジン高速域での過剰スワー
ルによる燃焼の干渉が防止できる。従って、全回転域で
燃焼効率が良好となり、排気エミッション（スモーク，
ＨＣ，ＣＯ）の低減が図れる。
ンジン低速域では、主にスワールの影響で燃焼が促進さ
れ、エンジン高速域では、スキッシュの影響で燃焼が促
進されるので、エンジン低速域にマッチングさせてスワ
ール生成を行う場合に、エンジン高速域での過剰スワー
ルによる燃焼の干渉が防止できる。従って、全回転域で
燃焼効率が良好となり、排気エミッション（スモーク，
ＨＣ，ＣＯ）の低減が図れる。
【００１６】また、キャビティ側壁の上部壁部を、下部
に向かうに従って大径に形成すれば、上部側壁側に向か
った噴霧も傾斜壁部側に指向させることができるので、
より一層燃料を効率的に燃焼に供することができ、燃焼
効率を高められる。
に向かうに従って大径に形成すれば、上部側壁側に向か
った噴霧も傾斜壁部側に指向させることができるので、
より一層燃料を効率的に燃焼に供することができ、燃焼
効率を高められる。
【図１】本発明に係る燃焼室の一実施例を示す断面図
【図２】同上実施例の平面図
１ ピストン ２ キャビティ ３ 噴射ノズル ４ 突出部 ４ａ 側壁（突出部の） ５ キャビティ側壁 ５Ａ 傾斜壁部 ６ スワール室 ７，８ 突起部
Claims (2)
- 【請求項１】ピストン頂面に形成したキャビティ内に臨
ませた噴射ノズルから、キャビティ側壁に燃料を噴射
し、キャビティ内に生成されるスワールにより混合気形
成と燃焼の促進を図るようにしたディーゼルエンジンの
燃焼室であって、前記キャビティの底部中央に設けられ
てキャビティ開口部側に突出する突出部と、前記キャビ
ティ側壁に形成され衝突した燃料噴霧をキャビティ底部
側に流下させる傾斜壁部と、該傾斜壁部に開口しキャビ
ティ周囲に沿って環状に形成される断面略円弧状のスワ
ール室とを備え、前記突出部側壁が下に凸状の湾曲面を
なし、前記傾斜壁部とスワール室との接続部が突起状を
なす構成としたことを特徴とするディーゼルエンジンの
燃焼室構造。 - 【請求項２】前記キャビティ入口部から前記傾斜壁部ま
でのキャビティ側壁が、キャビティ入口部側から傾斜壁
部に向かうに従って大径となるよう構成される請求項１
記載のディーゼルエンジンの燃焼室構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07394695A JP3534480B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | ディーゼルエンジンの燃焼室構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07394695A JP3534480B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | ディーゼルエンジンの燃焼室構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08270449A true JPH08270449A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3534480B2 JP3534480B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=13532781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07394695A Expired - Fee Related JP3534480B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | ディーゼルエンジンの燃焼室構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3534480B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010056318A (ko) * | 1999-12-15 | 2001-07-04 | 이계안 | 혼합기의 더블 보텍스를 형성하는 연소실을 갖는 피스톤 |
| FR2860044A1 (fr) * | 2003-09-22 | 2005-03-25 | Renault Sa | Chambre de combustion destinee a reduire les emissions de suies |
| FR2868480A1 (fr) * | 2004-04-02 | 2005-10-07 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Moteur a combustion interne a injection directe |
| FR2879247A1 (fr) * | 2004-12-13 | 2006-06-16 | Renault Sas | Chambre de combustion de moteur et piston de moteur a combustion interne permettant un large phasage d'injection dans le cycle |
| FR2912184A1 (fr) * | 2007-02-02 | 2008-08-08 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Moteur a combustion interne a injection directe |
| WO2016150539A1 (de) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennkraftmaschine und kolben für eine brennkraftmaschine |
| EP3147475A4 (en) * | 2014-05-22 | 2017-03-29 | Nissan Motor Co., Ltd | Combustion chamber structure for diesel engine |
-
1995
- 1995-03-30 JP JP07394695A patent/JP3534480B2/ja not_active Expired - Fee Related
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