JPH11148353A - 蓄圧式燃料噴射装置を用いた内燃機関 - Google Patents

蓄圧式燃料噴射装置を用いた内燃機関

Info

Publication number
JPH11148353A
JPH11148353A JP9313742A JP31374297A JPH11148353A JP H11148353 A JPH11148353 A JP H11148353A JP 9313742 A JP9313742 A JP 9313742A JP 31374297 A JP31374297 A JP 31374297A JP H11148353 A JPH11148353 A JP H11148353A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion chamber
spray
combustion
fuel
ignition
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.)
Pending
Application number
JP9313742A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsunori Nakamura
光範 中村
Tetsuro Kato
哲朗 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Priority to JP9313742A priority Critical patent/JPH11148353A/ja
Publication of JPH11148353A publication Critical patent/JPH11148353A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0672Omega-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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0645Details related to the fuel injector or the fuel spray
    • F02B23/0648Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition
    • F02B23/0651Means 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0645Details related to the fuel injector or the fuel spray
    • F02B23/0669Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple fuel spray jets per injector nozzle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • 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)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着火遅れ期間を短縮してNOxの発生を低減
し、燃焼室の空気を有効に利用して黒煙の発生を抑える
ようにした蓄圧式燃料噴射装置を用いた内燃機関を提供
する。 【解決手段】 燃料噴射弁5の微小単噴口7からの噴霧
11は、ピストン頂面の燃焼室2の突起部3上面3aに
衝突した後燃焼室中央部付近で燃焼を開始する。噴霧1
1は、微細化されており突起部上面3aに衝突した後主
噴口7からの噴霧10よりも短縮された着火遅れ期間で
着火する。噴霧11の早期の燃焼により噴霧10の着火
は促進され、着火遅れ期間が短縮される。着火遅れ期間
が短縮されることで、初期燃焼量が低減しNOxの発生
が低減され、同時に噴霧10の着火点☆は、燃焼室内中
央寄りに移動し燃焼室内外周部での集中的な燃焼が避け
られる。噴霧10が燃焼室内外周部の空気を、噴霧11
が燃焼室内中央部の空気を夫々受け持つことで、燃焼室
内の空気が有効に使用されて黒煙が低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄圧式燃料噴射装
置を用いた内燃機関に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼル内燃機関の燃料噴射システム
としてコモンレールシステム(蓄圧式燃料噴射装置)が
ある。このコモンレールシステムは、低速を含む運転領
域全域で高圧噴射が可能である、噴射時期及び噴射圧力
を独立して可変することが可能である、パイロット噴射
が容易である等の特徴があり、排出ガスの低減・燃費の
低減等において有利である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディー
ゼル内燃機関の燃料噴射系としてコモンレールシステム
を用いた場合、噴射初期より噴射圧力が高いために初期
噴射量が多い、噴霧の到達距離が大きい、噴射圧力が一
定である等のために燃焼の開始は、噴霧先端から起こる
こととなる。このため、図4及び図5に示すように、燃
料噴射弁20から着火遅れ期間に噴射された燃料21
は、ピストン22頂面に凹設された燃焼室23の周壁面
23a近傍で燃焼が開始され(☆印で示す)矢印のよう
に燃焼室内外周辺部から中央部に向かって燃焼が進行す
る。この結果、燃料の燃焼は、燃焼室内外周部で集中的
に行われるため、燃焼室中の空気を有効に利用できず黒
煙の発生が起こる。また、初期燃焼量が多いためにNO
xが増大する。特に、着火遅れ期間が長い無過給エンジ
ンではNOxの発生が顕著となる。
【0004】このため、本発明では、着火遅れ期間を短
縮してNOxの発生を低減し、燃焼室の空気を有効に利
用して黒煙の発生を抑えるようにした蓄圧式燃料噴射装
置を用いた内燃機関を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、燃料噴射弁の微小単噴口から噴射され
た燃料は、ピストン頂面の燃焼室の突起部上面に衝突し
た後燃焼室の中央部付近で燃焼を開始する。微小単噴口
から噴射された噴霧は、主噴口から噴射された噴霧に比
べより微細化されており、突起部の上面に衝突した後に
混合気が形成され通常噴霧よりも短縮された着火遅れ期
間で着火する。微小単噴口から噴射された噴霧の燃焼に
より、これと同時に噴射の開始されていた主噴口からの
噴霧は、着火が促進され、通常の場合よりも短い着火遅
れ期間を持つ。着火遅れ期間が短縮することで初期燃焼
量が低減し、NOxの発生が低減でき、又着火点が燃焼
室中央方向へ移動するので、燃焼室内外周辺部近傍での
集中的な燃焼が避けられるため、黒煙の低減が可能であ
り、主噴口からの噴霧が燃焼室内外周部の空気を、微小
単噴口からの噴霧が燃焼室内中央部の空気を夫々有効に
用いるため、更なる黒煙低減が可能となる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。図1は、本発明
の実施形態として蓄圧式燃料噴射装置を用いた内燃機関
の燃料噴射弁及び燃焼室の概略構成図を示し、図2は図
1の要部拡大断面図である。図1において、内燃機関と
してのディーゼル内燃機関のピストン1の頂面1a中央
には、燃焼室2が凹設形成されており、当該燃焼室2の
底面中央には、燃料衝突用の突起部3が隆起して形成さ
れている。この突起部3は、截頭円錐形状をなし、上面
3aが例えば、図2に示すように皿状とされており、後
述する燃料噴射弁5の噴口7から噴射された燃料の衝突
面とされている。
【0007】燃料噴射弁5は、ホール型ノズルで、燃焼
室2の上方且つ突起部3の真上に垂直に配置されてお
り、図2に示すように先端の円頂部(以下「サック部」
という)5aの側面にはピストン1が上死点近傍位置に
あるときに燃焼室2の周壁面2aの上部に向けて燃料を
噴射する主噴口6が複数例えば、周方向に沿って等間隔
で5個設けられている。また、サック部5aの先端には
突起部3の上面3a中央に垂直に臨む微小な噴口7が1
個設けられている(以下「微小単噴口7」という)。こ
の微小単噴口7は、主噴口6に比べて小径とされてい
る。例えば、主噴口6が0.2 mmφ、微小単噴口7が0.1
mmφ程度とされている。
【0008】また、図1に示すように燃焼室2の突起部
3の高さは、ピストン1が上死点位置に達したときに上
面3aが燃料噴射弁5のサック部5aの先端と僅かな間
隙(例えば、3.0 mm程度)を存して対向するように設定
されている。この燃料噴射弁5は、図示しない蓄圧型燃
料噴射装置に接続されて、常に一定圧の高圧燃料が供給
される。
【0009】以下に作動を説明する。図2において、ピ
ストン1が上死点近傍位置に達すると燃料噴射弁5の燃
料通路5bに燃料が供給されて針弁8がリフトし、各主
噴口6及び微小単噴口7から同時に燃料が噴射される。
図1に示すように各主噴口6から側方に噴射された燃料
の噴霧10は、燃焼室2の周壁面2aの上部に向かって
進行し、微小単噴口7から真下に噴射された燃料の噴霧
11は、突起部3の上面3aに向かって進行する。ピス
トン1の上死点近傍位置において、燃料噴射弁5のサッ
ク部5aの先端(微小単噴口7の開口端)から燃焼室2
の突起部3の上面3aまでの距離は、サック部5aの外
周部(主噴口6の開口端)から燃焼室2の周壁面2aま
での距離に比べて非常に小さく、従って、図1に示すよ
うに微小単噴口7から噴射された噴霧11は、主噴口6
から噴射された噴霧10が燃焼室2の壁面2aに到達す
る前に突起部3の上面3aに到達する。
【0010】微小単噴口7から真下に噴射された噴霧1
1は、燃焼室2中央の突起部3の上面3aに衝突した
後、燃焼室2の中央付近に分布する。微小単噴口7から
の噴霧は、衝突のため着火し易く、主噴口6から噴射さ
れた噴霧に比べ、早い時期に着火、燃焼が開始される。
この微小単噴口7からの噴霧の燃焼により主噴口6から
の噴霧の着火を促進し、こちらも通常の噴霧よりも短縮
された着火遅れ期間で☆印で示すように着火する。この
ように着火遅れ期間が短縮することで、初期燃焼量が低
減し、NOxの発生が低減される。
【0011】また、同時に着火遅れ期間が短縮すること
で、噴霧10の初期着火点が燃焼室2の中央寄りへ移動
し、燃焼室内外周部での集中的な燃焼が避けられる上、
噴霧11が燃焼室内中央部の空気を、噴霧10が燃焼室
内外周部の空気を有効に用いて燃焼するため黒煙が低減
する。尚、上記実施例では、燃焼室2の突起部3の上面
3aを、皿状形状としたがこれに限るものではなく、平
面、或いは緩やかな凹面或いは凸面形状でもよい。
【0012】
【発明の効果】本発明によれば、燃料噴射弁の微小単噴
口から噴射された噴霧は、ピストン頂部に凹設された燃
焼室の突起部の上面に衝突した後に、主噴口からの噴霧
よりも短縮された着火遅れ期間で着火、燃焼し、更にこ
の燃焼により主噴口からの噴霧の着火を促進し、主噴口
からの噴霧の着火遅れ期間も短縮する。着火遅れ期間が
短縮したことで初期燃焼量が低減し、NOxの発生が低
減され、また、同時に主噴口からの噴霧の着火点が燃焼
室内中央寄りへ移動することで、燃焼室内外周部での集
中的な燃焼が避けられる上、主噴口からの噴霧が燃焼室
内外周部の空気を、微小単噴口からの噴霧が燃焼室内中
央部の空気を受け持つことで、燃焼室内の空気が有効に
使用されて黒煙が低減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る蓄圧式燃料噴射装置を用いた内燃
機関の燃焼室と燃料噴射弁の関係を示す説明図である。
【図2】図1の要部拡大断面図である。
【図3】図1の燃焼室内に噴射された燃料の燃焼状態の
説明図である。
【図4】蓄圧式燃料噴射装置を用いた従来の内燃機関の
燃焼室と燃料噴射弁の関係を示す説明図である。
【図5】図4の燃焼室内に噴射された燃料の燃焼状態の
説明図である。
【符号の説明】
1 ピストン 2 燃焼室 2a 周壁面 3 突起部 3a 上面 5 燃料噴射弁 5a サック部(円頂部) 6 主噴口 7 微小単噴口 10 主噴口による噴霧 11 微小単噴口による噴霧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02M 61/18 360 F02M 61/18 360J

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関のピストン頂面が凹設されると
    共にその中央部に隆起されて燃料衝突用の突起部を有す
    る燃焼室と、 前記ピストン上方に前記突起と対向するように配設さ
    れ、前記燃焼室の周壁面に向けて燃料を噴射する主噴口
    と、前記突起部の上面に向けて燃料を噴射する微小単噴
    口とが穿設され、蓄圧式燃料噴射装置から高圧燃料が供
    給される燃料噴射弁とを備え、 前記微小単噴口から噴射された燃料は、前記突起部上面
    に衝突した後燃焼室の中央部付近から燃焼を開始し、 前記主噴口から噴射された燃料は、前記燃焼室の周壁面
    に衝突した後噴霧の先端から燃焼を開始すると共に、前
    記中央部付近の燃焼により当該中央部付近からも燃焼が
    進行することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置を用いた
    内燃機関。
JP9313742A 1997-11-14 1997-11-14 蓄圧式燃料噴射装置を用いた内燃機関 Pending JPH11148353A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9313742A JPH11148353A (ja) 1997-11-14 1997-11-14 蓄圧式燃料噴射装置を用いた内燃機関

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9313742A JPH11148353A (ja) 1997-11-14 1997-11-14 蓄圧式燃料噴射装置を用いた内燃機関

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11148353A true JPH11148353A (ja) 1999-06-02

Family

ID=18044990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9313742A Pending JPH11148353A (ja) 1997-11-14 1997-11-14 蓄圧式燃料噴射装置を用いた内燃機関

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11148353A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2849900A1 (fr) 2003-01-13 2004-07-16 Renault Sa Chambre de combustion destinee a reduire les emissions de suies
FR2860044A1 (fr) 2003-09-22 2005-03-25 Renault Sa Chambre de combustion destinee a reduire les emissions de suies

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2849900A1 (fr) 2003-01-13 2004-07-16 Renault Sa Chambre de combustion destinee a reduire les emissions de suies
FR2860044A1 (fr) 2003-09-22 2005-03-25 Renault Sa Chambre de combustion destinee a reduire les emissions de suies

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7234437B2 (en) Direct-injection internal combustion engine and combustion method therefor
JPH07102976A (ja) 筒内噴射式火花点火機関
JP2821780B2 (ja) 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼方法
US6263855B1 (en) Direct fuel injection-type spark-ignition internal combustion engine
JP3633392B2 (ja) 筒内噴射式火花点火内燃機関
JPH11148353A (ja) 蓄圧式燃料噴射装置を用いた内燃機関
JP2653556B2 (ja) 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室
GB1194655A (en) Improvements relating to Internal Combustion Engines
JP3263487B2 (ja) 副室式内燃機関の燃焼室
JP4115549B2 (ja) 直噴火花点火式内燃機関
JPS59134322A (ja) 直接噴射式デイ−ゼル機関
JPH0122905Y2 (ja)
JP3644057B2 (ja) 直噴型火花点火式内燃機関
JP4126977B2 (ja) 筒内直接噴射式内燃機関
JP4096637B2 (ja) 筒内直噴式内燃機関
JPH01110827A (ja) スパークアシストディーゼル機関
JP2569919B2 (ja) 筒内直接噴射式火花点火機関
JP4026406B2 (ja) 直噴火花点火式内燃機関
JP3280431B2 (ja) 筒内燃料噴射式エンジン
JP3082403B2 (ja) エンジンの吸気装置
JP2882041B2 (ja) 筒内直接噴射式火花点火機関
JPH1068319A (ja) 筒内直噴式火花点火エンジン
JP2003269176A (ja) 筒内直噴エンジン
JPH10141062A (ja) ディーゼルエンジン
JPH02233823A (ja) ディーゼル機関の燃焼室構造

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040901

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050105