JPS5815712A - デイ−ゼルエンジンの燃焼室 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの燃焼室Info
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- JPS5815712A JPS5815712A JP57040556A JP4055682A JPS5815712A JP S5815712 A JPS5815712 A JP S5815712A JP 57040556 A JP57040556 A JP 57040556A JP 4055682 A JP4055682 A JP 4055682A JP S5815712 A JPS5815712 A JP S5815712A
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- combustion
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- 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
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明妹直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室に関す
る。
る。
直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室の区分方法に＃
１種々あるが、その代表的な例としてれ浅皿型、深皿ｍ
勢の燃焼室人口に絞シの無いオープンチャンバ方式や、
また、燃焼室入口部を絞って、いわゆるスキッシユを利
用するスキッシュリップ屋あるい紘、蒸発燃焼を主体と
じ九菖燃焼方式と言われるもの等がある。
１種々あるが、その代表的な例としてれ浅皿型、深皿ｍ
勢の燃焼室人口に絞シの無いオープンチャンバ方式や、
また、燃焼室入口部を絞って、いわゆるスキッシユを利
用するスキッシュリップ屋あるい紘、蒸発燃焼を主体と
じ九菖燃焼方式と言われるもの等がある。
オープンチャンバ方式において燃料は、燃焼室のｉｙ中
央部上方に配置された多噴孔ホールノズルから噴射され
た燃料が直接空気と混合したシ、燃焼室側壁に衝突した
後、はねかえって空気と混合する比率が後述の輩燃焼方
式よシも大きくなっている。
央部上方に配置された多噴孔ホールノズルから噴射され
た燃料が直接空気と混合したシ、燃焼室側壁に衝突した
後、はねかえって空気と混合する比率が後述の輩燃焼方
式よシも大きくなっている。
又、輩燃焼方式で鉱、ノズルから噴射され九燃料のｆｉ
ソ？５ＸＩＩＪ１１ｍが燃焼室側壁に付着し、これが除
々に蒸発して燃焼する方式を言う。このＭ燃焼方式で祉
燃料の噴射を燃焼室側壁に沿わせることによシ燃料の付
着率をよくしている。
ソ？５ＸＩＩＪ１１ｍが燃焼室側壁に付着し、これが除
々に蒸発して燃焼する方式を言う。このＭ燃焼方式で祉
燃料の噴射を燃焼室側壁に沿わせることによシ燃料の付
着率をよくしている。
この発明で轄上述のオープンチャンバ方式の直接噴射式
ディーゼルエンジンの燃焼室に関するものでＴｏシ、以
下、単に直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室と称す
ることＫする。
ディーゼルエンジンの燃焼室に関するものでＴｏシ、以
下、単に直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室と称す
ることＫする。
従来の直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室は、ＪＩ
１１図に示される如く、ピストン１の頂部に設けられた
凹所２によって形成せられる。
１１図に示される如く、ピストン１の頂部に設けられた
凹所２によって形成せられる。
この凹所２によって形成された空間からなる燃焼室３＃
ｉ、通常凹所２の底部から上部へ向かうＫしたがって径
が同等を九は大きくなっている。
ｉ、通常凹所２の底部から上部へ向かうＫしたがって径
が同等を九は大きくなっている。
すなわち、図の燃焼室入口部の内径ｄ１は中央部の内径
ｄ！よＪ）４太きく （（１１＞ ｄｚ ）なっている
。
ｄ！よＪ）４太きく （（１１＞ ｄｚ ）なっている
。
仁の公知の燃焼室５における燃料噴射の状態を示し丸も
のが第２図であシ、ノズル４から燃焼室５の内側壁へ白
妙て噴射された燃料（Ｐ）は、その一部がピストン１０
頂爾へ（図示のｑの如く）吹き上げられるものとなる。
のが第２図であシ、ノズル４から燃焼室５の内側壁へ白
妙て噴射された燃料（Ｐ）は、その一部がピストン１０
頂爾へ（図示のｑの如く）吹き上げられるものとなる。
この吹き上げ燃料ＱＦｉ不完全燃焼の原因となシ、ディ
ーゼル黒煙の増大、燃焼効率の低下をもたらすものとな
る。
ーゼル黒煙の増大、燃焼効率の低下をもたらすものとな
る。
また、他の公知の燃焼室として第５図に示・されるよう
なものがある。この型式の燃焼室５は入口周縁Ｋｌｌ！
状のリップ部６を設は良もので、ピストン７の圧縮行程
終了時直前に図のＲで示されるようなスキッシュが燃焼
室５内へ流れ込み、燃焼室５内での燃料と空気の混合を
促進させんとするものである。
なものがある。この型式の燃焼室５は入口周縁Ｋｌｌ！
状のリップ部６を設は良もので、ピストン７の圧縮行程
終了時直前に図のＲで示されるようなスキッシュが燃焼
室５内へ流れ込み、燃焼室５内での燃料と空気の混合を
促進させんとするものである。
この通常スキッシュリップタイプと呼ばれる燃焼室の構
造は、リップ部６の内＠ ａＳと燃焼室５の最大内径ｄ
４との比が（ａｓ／ （１４−） ０．４近傍となって
おシ、この丸め燃焼室５内の燃料と空気の混合鉱促進さ
れるが、図の８で示されるゾーンの空気が燃焼に寄与し
ないため空気利用率が低いものとなシ、燃料を燃焼室側
壁に衝突するタイプのものでは黒煙発生の原因となシ易
くさらＫこのリップ部は運転中著しく高温になルがちで
あル、亀裂発生、破損につながる恐れがあった。
造は、リップ部６の内＠ ａＳと燃焼室５の最大内径ｄ
４との比が（ａｓ／ （１４−） ０．４近傍となって
おシ、この丸め燃焼室５内の燃料と空気の混合鉱促進さ
れるが、図の８で示されるゾーンの空気が燃焼に寄与し
ないため空気利用率が低いものとなシ、燃料を燃焼室側
壁に衝突するタイプのものでは黒煙発生の原因となシ易
くさらＫこのリップ部は運転中著しく高温になルがちで
あル、亀裂発生、破損につながる恐れがあった。
さらに、詳述すると、スキッシュリップタイプは前述の
オープンチャンバ方式からＭ燃焼方式へ近づけて、燃料
の燃焼室壁への付着率を高めんとしていると考えられる
。この際、付着燃料の蒸発を促進させるためリップを長
くして強いスキッシュを生ぜしめんとするものである。
オープンチャンバ方式からＭ燃焼方式へ近づけて、燃料
の燃焼室壁への付着率を高めんとしていると考えられる
。この際、付着燃料の蒸発を促進させるためリップを長
くして強いスキッシュを生ぜしめんとするものである。
し九がって燃焼室ｓ内で燃焼したガスが比較的長時間該
燃焼室５内に保持され、そこで燃焼を完結させるもので
ある。
燃焼室５内に保持され、そこで燃焼を完結させるもので
ある。
本発明の目的は上記従来のオープンチャンバータイプの
燃焼室を改善し、且、スキッシュリップタイプの燃焼室
とは異なる構造および効果を有するディーゼルエンジン
の燃焼室を得るにある。
燃焼室を改善し、且、スキッシュリップタイプの燃焼室
とは異なる構造および効果を有するディーゼルエンジン
の燃焼室を得るにある。
以下、図によって説明する。
第４図は本発明の一実施例を示す断面図である。
図において、ピストン６の頂面Ｋｔｊ凹所９からなる燃
焼室１０が形成されている。凹所ｔＦｉその水平方向断
面にお妙る外周接線が外周に一致するか或いは凹所の外
側に向かう形状となってお〉、実質的に側壁内側に向っ
て突出する突起がない構造となっている。
焼室１０が形成されている。凹所ｔＦｉその水平方向断
面にお妙る外周接線が外周に一致するか或いは凹所の外
側に向かう形状となってお〉、実質的に側壁内側に向っ
て突出する突起がない構造となっている。
シリンダヘッド１１にはノズル１２が設けられ、燃料を
燃焼室１０の内側壁へ噴射する。燃焼室１００入口部に
はリップ部１３が内側へ向かって伸びている。ζＯ１ｌ
状のリップ部１５の内径ＤｔＦｉ燃焼室１０の最大内径
珈との間にＩｈ＝ （０，２５八〇、３？） ｐ。
燃焼室１０の内側壁へ噴射する。燃焼室１００入口部に
はリップ部１３が内側へ向かって伸びている。ζＯ１ｌ
状のリップ部１５の内径ＤｔＦｉ燃焼室１０の最大内径
珈との間にＩｈ＝ （０，２５八〇、３？） ｐ。
このＤｌと珈との関係を定めたデータは第５図によるも
のである。
のである。
すなわち、燃焼室入口部の内径をＤｌ、燃焼室内の最大
内径をＤ！とじ、その比Ｄ１／珈を横軸にとシ、縦軸に
ディーゼル黒煙発生量（煙濃度Ｃ）にとってその特性を
調べると、ｐｍ／ ｐ２−ｏ、 ９ 付近で０が最小と
Ｌ！＞、Ｄｌ／珈冨ｏ、ｇＳ およびＤ１／ Ｄ１Ｍ
＝Ｏ，？ ａ付近を境界として煙濃度ｏ＃ｉ加速度的に
増大する。
内径をＤ！とじ、その比Ｄ１／珈を横軸にとシ、縦軸に
ディーゼル黒煙発生量（煙濃度Ｃ）にとってその特性を
調べると、ｐｍ／ ｐ２−ｏ、 ９ 付近で０が最小と
Ｌ！＞、Ｄｌ／珈冨ｏ、ｇＳ およびＤ１／ Ｄ１Ｍ
＝Ｏ，？ ａ付近を境界として煙濃度ｏ＃ｉ加速度的に
増大する。
上記第５図０４１性は、Ｄ＜／ Ｄｔ＜ ０．８Ｓ
の域では第５図ｔ）Ｂで示されるゾーンが増大して空気
利用率が低下した結実現われるものと推測され、Ｄ１／
珈）０．９８の域では第２図の吹き上げ燃料ｑが増大し
た結実現われるものと推測される。
の域では第５図ｔ）Ｂで示されるゾーンが増大して空気
利用率が低下した結実現われるものと推測され、Ｄ１／
珈）０．９８の域では第２図の吹き上げ燃料ｑが増大し
た結実現われるものと推測される。
そして、Ｄ１／ｐ２＝ｅ（○、８Ｓ〜○、ヘビ ）の域
では吹き上は燃料Ｑも少なく、かつ燃焼に寄与しないゾ
ーンＢも少なくなっているため煙発生量が最低となり九
ものである。
では吹き上は燃料Ｑも少なく、かつ燃焼に寄与しないゾ
ーンＢも少なくなっているため煙発生量が最低となり九
ものである。
さらに、リップの長さが短かいので、リップによって燃
焼室１０内に一旦保持された火炎が燃焼行租の適当な時
期にゾーンＳへ急激に噴出し、８のゾーンの空気利用率
を前述のオープンチャンバ或いはスキッシュリップと比
べて一層高めた４のである。
焼室１０内に一旦保持された火炎が燃焼行租の適当な時
期にゾーンＳへ急激に噴出し、８のゾーンの空気利用率
を前述のオープンチャンバ或いはスキッシュリップと比
べて一層高めた４のである。
以上の第５図の特性を換言すると、第５図の！で示され
る域は従来のスキッシュリップタイプの域であＯｌｙで
示される域が本発明の域（Ｙ′で示される域が好ましい
実施例）、ｚで示される域が従来のオープンチャンバ燃
焼室を示す域であると言える。
る域は従来のスキッシュリップタイプの域であＯｌｙで
示される域が本発明の域（Ｙ′で示される域が好ましい
実施例）、ｚで示される域が従来のオープンチャンバ燃
焼室を示す域であると言える。
第５図の特性を解析して得られた第４図の実１′
施例において、リップ部１５の厚みｍＦｉｍ＝（０，０
３〜０．１５）ＤＩとし、その内周壁１４はストレート
とすることが望ましく、かつ内周壁１４と燃焼室１０の
側壁との連結をなめらかな曲線或いはアール（ｒ）とす
ることが望ましい。
３〜０．１５）ＤＩとし、その内周壁１４はストレート
とすることが望ましく、かつ内周壁１４と燃焼室１０の
側壁との連結をなめらかな曲線或いはアール（ｒ）とす
ることが望ましい。
本発明の燃焼室は以上の如く構成されているため、従来
のオープンチャンバ燃焼室における燃料の吹き上げを防
止し、かつスキッシュリップタイプ燃焼室における空気
利用率の低下を防止して燃焼効率がよく、ディーゼル黒
煙発生量の少ない燃焼室を得ることができるものである
。
のオープンチャンバ燃焼室における燃料の吹き上げを防
止し、かつスキッシュリップタイプ燃焼室における空気
利用率の低下を防止して燃焼効率がよく、ディーゼル黒
煙発生量の少ない燃焼室を得ることができるものである
。
第１図は従来のオープンチャンバ燃焼室の断面図、第２
図は第１図の作用を示す図、第５図は従来のスキッシュ
リップ燃焼室の断面図、第４図は本発明の一実施例を示
す断面図、第５図はリップ部内径の変化による煙発生量
の変化を示す特性線図である。 ８：ピストン、９：凹所、１０：燃焼室、１３：リップ
部 代理人 弁理出仕 三 部 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 １．事件の表示 特願昭５７−４０５５６号２、発明の
名称 ディーゼルエンジンの燃焼室３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都日野市日野台３丁目１番地１名 称 （
５４６）Ｂ野自動車工業株式会社代表者荒川政司 ４、代 理 人〒１０５ 電話５０４−０１９７住 所
東京都港区西新橋−丁目１９番１４号６、補正の対象
（１）明細書の全文 （１）明細書（全文）を別紙の通シ補正する。 ′明
細書 ｔ 発明の名称 ディーゼルエンジンの燃焼室 Ｌ 特許請求の範囲 ピストン頂部に形成せられ九ｌ！！１所からなる燃焼室
と、該燃焼ｉ１０側壁°に白妙て燃料を噴射するノズル
とからなる直接噴射式ディーゼルエンジンにおいて、前
記凹所Ｏ水平方向断面における外周接線が外周に一致す
るか或いは凹所の外側へ向かい、かつ実質的に凹所の内
側へ向かう突起のない凹所側壁形状となってシシ、燃焼
室の最大内１Ｋ（Ｄｔ）Ｋ対する燃焼室入口部内径（Ｄ
、）の比率が（０，９２〜０．９１１ ）となるリップ
部を燃焼室入口部全周縁に中心に向って伸びる如く形成
し、リップ部Ｏ厚み（幻の燃焼室入口部内径（ｌｈ ）
Ｋ対する比率を（０，０３〜０．１３）と１，７Ｌこ
とを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼室。 五 発Ｗ！Ｉ４ｏ詳細な説明 本発明は直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室に関す
る。 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室の区分方法には
種にあるが、その代表的３例としては浅ａｍ、深履！！
勢の壁燃焼入口に絞〕の無いオープンチャンバ方式や、
また、燃焼室入口部を絞って、いわゆるスキッシュを利
用するス４ツシュリップ型あるいは、蒸発燃焼を主体と
し九舅燃焼方式と言われるもの等がある。 オープンチャンバ方式におｈで燃料は、燃焼室Ｏ砥ｙ中
央部上方に配置され九多噴孔ホールノズルから噴射され
た燃料が直接空気と混合した〕、燃焼室匈壁Ｋｌｉ突し
た後、はねかえって空気と混合する比率が後述ＯＭ燃焼
方式よりも大きくなっている。 一方、機態Ｉｌの中ＫＦｉ燃料の噴霧が殆んど燃焼重壁
に付着せず、その１１空気と温合する層成のものも撚る
。との型式ては、スワールを殆んど作らず、かつ燃ＩＩ
ｓ室の形状は噴霧の拡がり形状となってｊｉＰｂ 、噴
口０数も８個乃至それ以上とする場合が多い。このよう
ｆｋ！ｌ！式は大型機関に主として採用されているが、
本発明で云うオープンチャンバ方式に妹上記臘式の機関
を含まない。 又、輩燃焼方式では、ノズルから噴射され良燃料のはＹ
？５Ｘ＠度が燃焼室側壁に付着し、これが除々に蒸発し
て燃焼する方式を言う。このＭ燃焼方式では燃料の噴射
を燃焼室側壁に沿わせることによ多燃料の付着率をよく
している。 この発明では上述Ｏオープンチャンノ（方式の直接噴射
式ディーゼルエンジンの燃焼室に関する４のであり、以
下、単に直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室と称す
るととＫする。 従来の直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室は、ｊ１
１図に示される如く、ピストン１の頂部に設けられた凹
所２によって形成せられる。 との凹所２によって形成された空間からなる燃焼＠Ｓは
、通常凹所２の底部から上部へ向かうにしたかつＣ径が
同等または大きくなっている。 すなわち、図の燃焼室入口部の内径ｄＬ１は中央部の内
径ｄ２よ）４１太き（（１〉Ａｔ ）なっている。 この公知の燃焼室３における燃料噴射の状態を示したも
のが第２図であり、ノズル４から燃焼３１４％０内側壁
へ肉けて噴射された燃料（Ｐ）は、その一部がピストン
１０頂面へ（図示のＱの如く）吹き上げられるものとな
る。この吹き上げ燃料Ｑは不完全燃焼の原因と１．り、
ディーゼル黒煙の増大、燃焼効率の低下をも九らすもの
となる。 また、他の公知の燃焼室として第Ｓ図に水塔れるような
４のがある。この型式の燃焼室５は入口岡綴Ｋｌｌ状の
リップ部６を設叶九もので、ピストン７の圧縮行程終了
時直前に図のＲで示されるようなスキッシユが燃焼室５
内へ流れ込み、燃焼室５内での燃料と空気の混合を促進
させんとするものである。 この通常スキッシュリップタイプと呼ばれる燃焼室の構
造は、リップ部６の内径ｄ３と燃焼室５の最大内１１
Ａｓとの比が（ａｓ／ａ４− ） ｏ、６近傍と表って
おシ、このため燃焼室５内の燃料と空気の混合は促進さ
れるが、図の８で示されるゾーンの空気が燃焼に寄与し
ないため空気利用率が低いものとなり、燃料を燃焼室側
壁に筒突するタイプＣ）４ｈＯでは黒煙発生の原因とな
り易くさらにこのリップ部は運転中著しく為温にな〕が
ちであシ、亀裂発生、破損につながる恐れがあつ九。 さらに、詳述すると、スキッシュリップタイプは前述Ｏ
オープンチャンバ方式からＭ燃焼方式へ近づけて、燃料
の燃焼室壁への付着率を高めんとしていると考えられる
。こＯ際、付着燃料の蒸発を促進させるためリップを長
くして強いスキッシユを生ぜしめんとするものである。 したがって燃焼室５内で燃焼し九ガスが比較的長時間該
燃焼室５内に保持され、そこで燃焼を完結させる４０で
ある。 本発明の目的は上記従来のオープンチャンノく一タイプ
の燃焼室を改善し、且、スキッシュリップタイプの燃焼
室とは異なる構造および効果を有するディーゼルエンジ
ンの燃焼室を得るＫある。 以下、図によって説明する。 第４図は本発明の一実施例を示す断面図である。 図において、ピストン８の頂面には凹所！からなる燃焼
室１０が形成されている。凹所！はその水平方向断面に
おける外周接線が外周に一致するか或いは凹所の外側に
向かう形状となってお〕、実質的に側壁内側に向って突
出する突起がない構造となっている。 すなわち、公知Ｏ米ｍ特許第５５０２４２７号明細書に
は凹所の形状が４枚の花弁のようになってお）、花弁ど
うしの継ぎ目に中央へ向かう突起がある０本発明ではそ
Ｏような突起のなＩｒ１比較的なめらかな凹所側壁形状
となっている。前記公知米ａｔｅ許では突起によってス
ワールが中央へ向けられるが、本発明は中央へ向かう流
れがないので後述Ｏ火焔保持の状態がよい。 シリンダヘッドＩＩＫはノズル１２が設けられ、燃料を
燃＃＊１０の内側壁へ噴射する。燃焼室１００入ロ部Ｋ
ＩＩｉリップ部１３が内側へ向かって伸びている。この
環状０９ツブ部１５の内径Ｄ１は燃焼室１０の最大内径
Ｄ！との間に Ｄ１冨（ｏ、ｓｓ〜０．９Ｂ）珈 このＤｌと珈との関係を定めたデータは第５図によるも
〇″′Ｃある。 すなわち、燃焼室入口部の内径をＤｌ、燃焼室内の最大
内径を珈とし、その比Ｄ１／ Ｄｔを横軸にとシ、縦軸
にディーゼル黒煙発生量（ｍｉｌ１度Ｃ）にとってその
特性を調べると、Ｄｓ／ Ｄｌ−０−９２付近でＯが最
小とな夛、Ｄ１／Ｄｔ篇０．８５およびＤｌ ／ Ｄａ
−０，９ｍ付近を境界として＃Ｉ湊度Ｃは加速度的に増
大する。 上記＃Ｉ５図の特性は、Ｄ＋／ Ｄｚ（０，１１５の域
では第５図Ｏｓで示されるゾーンが増大して空気利用率
が低下し九結実現われる４のと推測され、ｎ１／珈〉Ｏ
６！・の域では第２図の吹艶上は燃料Ｑが増大し九結実
現われるものと推測される。そして、ｐｔ／珈−（ｏ、
ｓｓ〜ｏ、ｔａ）の域で轄吹き上げ燃料ｑも少なく、か
つ燃焼に寄与しないゾーンＢも少なくなっているため煙
発生量が最低となった４Ｃ）である。 さらに、リップの長さが短かいので、リップによって燃
焼室１Ｇ内に一旦保持された火炎が燃焼行程の適当な時
期にゾーンＳへ急激に噴出し、８０ゾーンの空気利用率
を前述のオープンチャンバ或いはスキッシュリップと比
べて一層高めたものである。 前記数値０．８５〜０．９８は、既述の如＜ ０．９２
付近で最小値を示す。 リップ部１ｓの長さ鉱熱負荷の関係で極力短かく仰える
のが望ましい。 第５図のＤｚ／珈−０，９２をはさんで右側と左側とで
は煙低減効果は略々同一である。し良がって、煙低減効
果が同一であるならば、Ｄ１／ ｐ２−〇、！２よシも
右側の域、即ちリップ部１３の長さの短かい儒を使用し
良方が熱負荷の観点から一層望ましいものであることは
明白である。 そこで、本発明ではＤ１／）工０．９２〜０．９８を一
層望ましいリップ部１５の構造とし、これを要旨とする
ものである。 以上Ｏ第５図の特性を換言すると、第５図のＸで示され
る域は従来のスキッシュリップタイプの域であＪｌ、’
で示される域が本発明の域（Ｙ′で示される域が好まし
い実施例）、ｚで示される域が従来のオープンチャンバ
燃焼室を示す域であると言える。 第５図０４１性を解析して得られた第４図の実施例にお
いて、リップ部１５０厚み五はｍｙ（０，０５〜０．１
５）Ｄｌとし、その内周壁１４はストレートとすること
が望ましく、かつ内周壁１４と燃焼室１００１１１１と
Ｏ連結をなめらかな曲線或いはアール（ｒ）とすること
が望ましい。 本発明の燃焼室は以上の如く構成されている良め、従来
のオープンチャンバ燃焼室における燃料の吹き上けを防
止し、かつスキツシエリツプタイプ燃焼室における空気
利用率の低下を防止して燃焼効率がよく、ディーゼル黒
煙発生量の少ない燃焼室を得ることができるものである
。 歳 図面の簡単な説明 第１図は従来のオープンチャンバ燃焼室の断面図、第２
図は第１図の作用を示す図、第Ｓ図は従来のスキッシュ
リップ燃焼宸の断面図、第４図は本発Ｉｊ！〇一実施例
を示す断面図、第５図はリップ部内径の変化による煙発
生量の変化を示す特性線図である。 ８：ピストン、ｔ：凹所、１０：燃焼室、１３：リップ
部 代理人 弁理出仕 三 部
図は第１図の作用を示す図、第５図は従来のスキッシュ
リップ燃焼室の断面図、第４図は本発明の一実施例を示
す断面図、第５図はリップ部内径の変化による煙発生量
の変化を示す特性線図である。 ８：ピストン、９：凹所、１０：燃焼室、１３：リップ
部 代理人 弁理出仕 三 部 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 １．事件の表示 特願昭５７−４０５５６号２、発明の
名称 ディーゼルエンジンの燃焼室３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都日野市日野台３丁目１番地１名 称 （
５４６）Ｂ野自動車工業株式会社代表者荒川政司 ４、代 理 人〒１０５ 電話５０４−０１９７住 所
東京都港区西新橋−丁目１９番１４号６、補正の対象
（１）明細書の全文 （１）明細書（全文）を別紙の通シ補正する。 ′明
細書 ｔ 発明の名称 ディーゼルエンジンの燃焼室 Ｌ 特許請求の範囲 ピストン頂部に形成せられ九ｌ！！１所からなる燃焼室
と、該燃焼ｉ１０側壁°に白妙て燃料を噴射するノズル
とからなる直接噴射式ディーゼルエンジンにおいて、前
記凹所Ｏ水平方向断面における外周接線が外周に一致す
るか或いは凹所の外側へ向かい、かつ実質的に凹所の内
側へ向かう突起のない凹所側壁形状となってシシ、燃焼
室の最大内１Ｋ（Ｄｔ）Ｋ対する燃焼室入口部内径（Ｄ
、）の比率が（０，９２〜０．９１１ ）となるリップ
部を燃焼室入口部全周縁に中心に向って伸びる如く形成
し、リップ部Ｏ厚み（幻の燃焼室入口部内径（ｌｈ ）
Ｋ対する比率を（０，０３〜０．１３）と１，７Ｌこ
とを特徴とするディーゼルエンジンの燃焼室。 五 発Ｗ！Ｉ４ｏ詳細な説明 本発明は直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室に関す
る。 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室の区分方法には
種にあるが、その代表的３例としては浅ａｍ、深履！！
勢の壁燃焼入口に絞〕の無いオープンチャンバ方式や、
また、燃焼室入口部を絞って、いわゆるスキッシュを利
用するス４ツシュリップ型あるいは、蒸発燃焼を主体と
し九舅燃焼方式と言われるもの等がある。 オープンチャンバ方式におｈで燃料は、燃焼室Ｏ砥ｙ中
央部上方に配置され九多噴孔ホールノズルから噴射され
た燃料が直接空気と混合した〕、燃焼室匈壁Ｋｌｉ突し
た後、はねかえって空気と混合する比率が後述ＯＭ燃焼
方式よりも大きくなっている。 一方、機態Ｉｌの中ＫＦｉ燃料の噴霧が殆んど燃焼重壁
に付着せず、その１１空気と温合する層成のものも撚る
。との型式ては、スワールを殆んど作らず、かつ燃ＩＩ
ｓ室の形状は噴霧の拡がり形状となってｊｉＰｂ 、噴
口０数も８個乃至それ以上とする場合が多い。このよう
ｆｋ！ｌ！式は大型機関に主として採用されているが、
本発明で云うオープンチャンバ方式に妹上記臘式の機関
を含まない。 又、輩燃焼方式では、ノズルから噴射され良燃料のはＹ
？５Ｘ＠度が燃焼室側壁に付着し、これが除々に蒸発し
て燃焼する方式を言う。このＭ燃焼方式では燃料の噴射
を燃焼室側壁に沿わせることによ多燃料の付着率をよく
している。 この発明では上述Ｏオープンチャンノ（方式の直接噴射
式ディーゼルエンジンの燃焼室に関する４のであり、以
下、単に直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室と称す
るととＫする。 従来の直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室は、ｊ１
１図に示される如く、ピストン１の頂部に設けられた凹
所２によって形成せられる。 との凹所２によって形成された空間からなる燃焼＠Ｓは
、通常凹所２の底部から上部へ向かうにしたかつＣ径が
同等または大きくなっている。 すなわち、図の燃焼室入口部の内径ｄＬ１は中央部の内
径ｄ２よ）４１太き（（１〉Ａｔ ）なっている。 この公知の燃焼室３における燃料噴射の状態を示したも
のが第２図であり、ノズル４から燃焼３１４％０内側壁
へ肉けて噴射された燃料（Ｐ）は、その一部がピストン
１０頂面へ（図示のＱの如く）吹き上げられるものとな
る。この吹き上げ燃料Ｑは不完全燃焼の原因と１．り、
ディーゼル黒煙の増大、燃焼効率の低下をも九らすもの
となる。 また、他の公知の燃焼室として第Ｓ図に水塔れるような
４のがある。この型式の燃焼室５は入口岡綴Ｋｌｌ状の
リップ部６を設叶九もので、ピストン７の圧縮行程終了
時直前に図のＲで示されるようなスキッシユが燃焼室５
内へ流れ込み、燃焼室５内での燃料と空気の混合を促進
させんとするものである。 この通常スキッシュリップタイプと呼ばれる燃焼室の構
造は、リップ部６の内径ｄ３と燃焼室５の最大内１１
Ａｓとの比が（ａｓ／ａ４− ） ｏ、６近傍と表って
おシ、このため燃焼室５内の燃料と空気の混合は促進さ
れるが、図の８で示されるゾーンの空気が燃焼に寄与し
ないため空気利用率が低いものとなり、燃料を燃焼室側
壁に筒突するタイプＣ）４ｈＯでは黒煙発生の原因とな
り易くさらにこのリップ部は運転中著しく為温にな〕が
ちであシ、亀裂発生、破損につながる恐れがあつ九。 さらに、詳述すると、スキッシュリップタイプは前述Ｏ
オープンチャンバ方式からＭ燃焼方式へ近づけて、燃料
の燃焼室壁への付着率を高めんとしていると考えられる
。こＯ際、付着燃料の蒸発を促進させるためリップを長
くして強いスキッシユを生ぜしめんとするものである。 したがって燃焼室５内で燃焼し九ガスが比較的長時間該
燃焼室５内に保持され、そこで燃焼を完結させる４０で
ある。 本発明の目的は上記従来のオープンチャンノく一タイプ
の燃焼室を改善し、且、スキッシュリップタイプの燃焼
室とは異なる構造および効果を有するディーゼルエンジ
ンの燃焼室を得るＫある。 以下、図によって説明する。 第４図は本発明の一実施例を示す断面図である。 図において、ピストン８の頂面には凹所！からなる燃焼
室１０が形成されている。凹所！はその水平方向断面に
おける外周接線が外周に一致するか或いは凹所の外側に
向かう形状となってお〕、実質的に側壁内側に向って突
出する突起がない構造となっている。 すなわち、公知Ｏ米ｍ特許第５５０２４２７号明細書に
は凹所の形状が４枚の花弁のようになってお）、花弁ど
うしの継ぎ目に中央へ向かう突起がある０本発明ではそ
Ｏような突起のなＩｒ１比較的なめらかな凹所側壁形状
となっている。前記公知米ａｔｅ許では突起によってス
ワールが中央へ向けられるが、本発明は中央へ向かう流
れがないので後述Ｏ火焔保持の状態がよい。 シリンダヘッドＩＩＫはノズル１２が設けられ、燃料を
燃＃＊１０の内側壁へ噴射する。燃焼室１００入ロ部Ｋ
ＩＩｉリップ部１３が内側へ向かって伸びている。この
環状０９ツブ部１５の内径Ｄ１は燃焼室１０の最大内径
Ｄ！との間に Ｄ１冨（ｏ、ｓｓ〜０．９Ｂ）珈 このＤｌと珈との関係を定めたデータは第５図によるも
〇″′Ｃある。 すなわち、燃焼室入口部の内径をＤｌ、燃焼室内の最大
内径を珈とし、その比Ｄ１／ Ｄｔを横軸にとシ、縦軸
にディーゼル黒煙発生量（ｍｉｌ１度Ｃ）にとってその
特性を調べると、Ｄｓ／ Ｄｌ−０−９２付近でＯが最
小とな夛、Ｄ１／Ｄｔ篇０．８５およびＤｌ ／ Ｄａ
−０，９ｍ付近を境界として＃Ｉ湊度Ｃは加速度的に増
大する。 上記＃Ｉ５図の特性は、Ｄ＋／ Ｄｚ（０，１１５の域
では第５図Ｏｓで示されるゾーンが増大して空気利用率
が低下し九結実現われる４のと推測され、ｎ１／珈〉Ｏ
６！・の域では第２図の吹艶上は燃料Ｑが増大し九結実
現われるものと推測される。そして、ｐｔ／珈−（ｏ、
ｓｓ〜ｏ、ｔａ）の域で轄吹き上げ燃料ｑも少なく、か
つ燃焼に寄与しないゾーンＢも少なくなっているため煙
発生量が最低となった４Ｃ）である。 さらに、リップの長さが短かいので、リップによって燃
焼室１Ｇ内に一旦保持された火炎が燃焼行程の適当な時
期にゾーンＳへ急激に噴出し、８０ゾーンの空気利用率
を前述のオープンチャンバ或いはスキッシュリップと比
べて一層高めたものである。 前記数値０．８５〜０．９８は、既述の如＜ ０．９２
付近で最小値を示す。 リップ部１ｓの長さ鉱熱負荷の関係で極力短かく仰える
のが望ましい。 第５図のＤｚ／珈−０，９２をはさんで右側と左側とで
は煙低減効果は略々同一である。し良がって、煙低減効
果が同一であるならば、Ｄ１／ ｐ２−〇、！２よシも
右側の域、即ちリップ部１３の長さの短かい儒を使用し
良方が熱負荷の観点から一層望ましいものであることは
明白である。 そこで、本発明ではＤ１／）工０．９２〜０．９８を一
層望ましいリップ部１５の構造とし、これを要旨とする
ものである。 以上Ｏ第５図の特性を換言すると、第５図のＸで示され
る域は従来のスキッシュリップタイプの域であＪｌ、’
で示される域が本発明の域（Ｙ′で示される域が好まし
い実施例）、ｚで示される域が従来のオープンチャンバ
燃焼室を示す域であると言える。 第５図０４１性を解析して得られた第４図の実施例にお
いて、リップ部１５０厚み五はｍｙ（０，０５〜０．１
５）Ｄｌとし、その内周壁１４はストレートとすること
が望ましく、かつ内周壁１４と燃焼室１００１１１１と
Ｏ連結をなめらかな曲線或いはアール（ｒ）とすること
が望ましい。 本発明の燃焼室は以上の如く構成されている良め、従来
のオープンチャンバ燃焼室における燃料の吹き上けを防
止し、かつスキツシエリツプタイプ燃焼室における空気
利用率の低下を防止して燃焼効率がよく、ディーゼル黒
煙発生量の少ない燃焼室を得ることができるものである
。 歳 図面の簡単な説明 第１図は従来のオープンチャンバ燃焼室の断面図、第２
図は第１図の作用を示す図、第Ｓ図は従来のスキッシュ
リップ燃焼宸の断面図、第４図は本発Ｉｊ！〇一実施例
を示す断面図、第５図はリップ部内径の変化による煙発
生量の変化を示す特性線図である。 ８：ピストン、ｔ：凹所、１０：燃焼室、１３：リップ
部 代理人 弁理出仕 三 部
Claims (1)
- ピストン頂部に形成せられた凹所かもなる燃焼室と、該
燃焼室の側壁に向けて燃料を噴射するノズルとからなる
直接噴射式ディーゼルエンジンにおいて、前記凹所の水
平方向断面における外周接線が外周に一致するか或いは
凹所の外備へ向かい、かつ実質的に凹所め内側へ向かう
央起のない凹所側壁形状となっておシ、燃焼室の最大内
径（Ｄりに対する燃焼室入口部内径（Ｄｌ）の比率が（
０，９２〜０．９８）となるリップ部を燃焼室入口部全
周縁に中心に向って伸びる如く形成し、リップ部の厚み
（Ｈ）の燃焼室入口部内ｖｋ（ＤＩ）に対ｆｂＪｋ、率
ヲ（０，０３〜０．１５ ）としたことを特徴とするデ
ィーゼルエンジンの燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040556A JPS5815712A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | デイ−ゼルエンジンの燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040556A JPS5815712A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | デイ−ゼルエンジンの燃焼室 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12553076A Division JPS5351320A (en) | 1976-10-21 | 1976-10-21 | Combustion chamber for diesel engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815712A true JPS5815712A (ja) | 1983-01-29 |
Family
ID=12583718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57040556A Pending JPS5815712A (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | デイ−ゼルエンジンの燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5815712A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1033851A (en) * | 1963-02-28 | 1966-06-22 | Tatra Np | Improved arrangement of fuel jets in toroid combustion spaces in internal combustion engines |
| US3302627A (en) * | 1963-10-17 | 1967-02-07 | Lister & Co Ltd R A | Internal combustion piston engines |
| JPS51119412A (en) * | 1975-04-10 | 1976-10-20 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Combustion chamber of diesel engine |
| JPS5351320A (en) * | 1976-10-21 | 1978-05-10 | Hino Motors Ltd | Combustion chamber for diesel engine |
-
1982
- 1982-03-15 JP JP57040556A patent/JPS5815712A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1033851A (en) * | 1963-02-28 | 1966-06-22 | Tatra Np | Improved arrangement of fuel jets in toroid combustion spaces in internal combustion engines |
| US3302627A (en) * | 1963-10-17 | 1967-02-07 | Lister & Co Ltd R A | Internal combustion piston engines |
| JPS51119412A (en) * | 1975-04-10 | 1976-10-20 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Combustion chamber of diesel engine |
| JPS5351320A (en) * | 1976-10-21 | 1978-05-10 | Hino Motors Ltd | Combustion chamber for diesel engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
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