JPS59158317A - ピストン - Google Patents

ピストン

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JPS59158317A
JPS59158317A JP58033505A JP3350583A JPS59158317A JP S59158317 A JPS59158317 A JP S59158317A JP 58033505 A JP58033505 A JP 58033505A JP 3350583 A JP3350583 A JP 3350583A JP S59158317 A JPS59158317 A JP S59158317A
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JP
Japan
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piston
speed
swirl
fuel
engine
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Pending
Application number
JP58033505A
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English (en)
Inventor
Nobuji Eguchi
江口　展司
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Hino Jidosha Kogyo KK
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関のピストンに係り、とくに頂部に凹部
から成る燃焼室を設けて成る直噴型ディーゼル機関用の
ピストンに関する。
直噴型ディーゼルエンジンにおいては、ピストンの頂部
にほぼカップ状をなす四部から成る燃焼室が設けられて
おり、この燃焼室の壁面に向けて燃斜噴則ノズルから燃
料を噴射するとともに、シリンダヘッドに設けられた吸
気ボートから、吸気の渦、すなわちスワールを上記燃焼
室内に導き、上記スワールによって空気と燃料との混合
を行ないながら燃焼爆発を行なうようにしている。そし
てピストンの燃焼室内におけるスワールの速度は、はぼ
エンジンの回転数に比例しており、エンジンの回転数が
高くなるに従ってスワールの速度も高くなってくる。従
ってエンジンの回転数が低い領域において、理想的な燃
焼か可能なスワール速度を得るように、吸気ボートの形
状を設定すると、エンジンの回転数が上昇した場合には
、スワールの速度が異常に高くなって、理想的な燻ｉ焼
爆発が達成されなくなる。
そこで従来の直噴型ディービルエンジンにおいては、エ
ンジンの回転数が中間的な回転数の場合に、スワールの
速度がほぼ理想的な燃焼を達成゛す゛るような値として
いる。従ってこのような従来のエンジンにおいては、エ
ンジンの回転数が低い場合には、スワールの速度が不足
し、またエンジンの回転数が高い場合にはスワールの速
度が必要以上に大きな値となるという欠点を有している
。従って従来の直噴型ディーゼル機関においては、広い
移転範囲に亙っで燃料と空気との混合を理想的に行なう
ことができなかった。
本発明はこのような問題点を克服することを目的として
なされたものであって、広い回転範囲に亙っで燃料と空
気とが良好に混合され、これによって理想的な燃焼が達
成されるようにしたピストンを提供することを目的とす
るものである。
以下本発明を小型直噴型ディーゼルエンジンのピストン
に適用した一実施例を図面を参照して説明する。第１図
〜第３図は本実施例に係るピストン１を示しており、こ
のピストン１はアルミニウム合金を鋳造して作ったもの
であって、その１内部側にはほぼカップ状を成ずセラミ
ック成形体２が訪込ま゛れてピストン１に結合されてい
る。上記ロラミック成形体２にはその内側に四部３力日
ら成る燃焼室が形成されている。そしてこの燃り１室３
０表面には、４つの突部４が円周方向にほぼ９０度間隔
で形成されている。そしてこの突部４は、第２図および
第３図に示すように燃料噴射ノズル５の噴［］６と対応
している。ずなゎち燃料噴用ノズル５には４つの噴口６
が形成されていおり、これらの噴口９は上記の突部４に
それぞれ対向するようになっている。
以上のような描成において、ピストン１の燃焼室３内に
は、シリンタヘッドの吸気ボー１〜から吸気が供給され
る。そしてこの吸気は吸気ボートの形状によってスワー
ルとなり、第２図において矢Ｅｌ］　７で示すような流
れどなる。これに対して燃料噴射ノズル５の噴口６がら
噴射される燃料は、矢印８で示されるように、セラミッ
ク成形体２の表面に形成された突部４に向かうことにな
る。従ってこの燃料８はスワール７と交錯して吸気と燃
料とが混合されるようになる。ざらに上記矢印７で示さ
れるスワールは、燃焼雫３の表面に形成された突部４と
干渉されることになり、この結果突部４の側面に乱れ９
を生ずることになる。そしてこの乱れ９によって霧状の
燃料はさらに吸気と良好に混合されることになる。
つぎにこのピストン１のスワール７のエンジンの回転数
に対する変化について考察してみるに、吸気ボー１〜か
ら供給される吸気の速度は、エンジンの回転数に比例し
て上昇する。ところが燃焼奎３内にお（Ｊるスワール７
の速度は、吸気の流入速度が早けれは早いほど突部４に
よる干渉が多くなるために、エンジンの回転数に比例し
て上背することはなく、スワールのエンジンの回転数に
対重る変化の割合は低くなる。すなわち第４図に示ず」
、うに、エンジンの回転数に対するスワールの速度の変
化は非常に小さくなる。ちなみに従来の突部を備えてい
ないビス（・ンにおいては、第４図において点線で示す
ように、エンジンの回転数にほぼ比例してスワールの速
度が上昇していた。
このように本実施例に係るピストン１においては、エン
ジンの回転数に対してスワールの速度の変化が少ないた
めに、低速側においてもスワールの速度をほぼ理想的な
燃焼を達成づるような値どすることかできる。従って吸
気ボートの形状を、低速側においてハイスワールとする
ような形状にすることが可能となる。
また本実施例に係るピストン１によれば、エンジンの回
転数が上昇するに従って、吸気の流入速度が上昇し、こ
れによってスワール７と突部４との干渉か次第に大きく
なる。従って第５図に示すように、燃焼室３内における
乱れエネルギのエンジンの回転数に対する変化は、エン
ジンの回転数にほぼ比例して増加することになる。従っ
て単位時間当りの燃料の供給量が増加する高速回転域に
おいては、この乱れエネルギによってより確実に燃料と
吸気との混合が行なわれ、従って低速から高速の広い範
囲に亙っで良好な燃焼を達成することが可能となる。な
お第５図において点線で示す特徴は、従来の突部を備え
ていない燃焼室の乱れエネルギのエンジンの回転数に対
する変化を示すものであって、エンジンの回転数にかか
わらず乱れエネルギはほとんど変化しない。
さらに本実施例に係るピストン１においては、凹部３か
ら成る燃焼室を備えたセラミック成形体２をアルミニウ
ム合金から成るピストン１の頂部に鋳込むようにしてい
るために、このセラミック成形体２の有する断熱性によ
って熱損失を少なくし、燃焼温度を高くするとともに、
熱効率を向上させることが可能となる。しかも小型の直
噴型ディーゼルエンジンにおいては、ピストン１の直径
に対する燃焼室３の直径の比率が大型のものよりも大き
くなり、また突部４を設けたことによって燃焼室３の表
面積が大きくなる。すなわち燃焼室３の容積に対する表
面積の割合が高くなるが、このセラミック成形体２によ
って熱損失を低く押えるようにしているために、これに
よっても理想的な燃焼が可能となる。
以上本発明を図示の一実施例につき述べたか、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基づいて各種の変更が可能である。例えば上記
実施例は、小型直噴型ディーゼル機関用のピストンに関
するものであるが、本発明は大型ディーゼル機関用のビ
ス１〜ンにも適用可能である。また上記実施例において
は、４つの噴口６に対応して、４つの突部４を有するセ
ラミツト成形体２を鋳込むようにしているが、ノズル５
の噴口６の数は任意に変更可能であって、これに応じて
突部４の数も任意に増減することができ以上に述べたよ
うに本発明は、燃料噴用ノズルの噴口と対応する位置に
突部を有するほぼカップ状のセラミック成形体を頂部に
紡込むようにしたピストンに係るものである。従って本
発明によれば、エンジンの回転数が低い低速側において
、スワールの速度を従来よりも高くしてハイスワールを
形成することができ、またエンジンの回転数が高い領域
において、上記スワールの速度の上昇を抑制するととも
に、乱れエネルギを増大させ、これによってエンジンの
広い回転範囲に厘っで燃料と空気との混合を良好に行な
うことが可能となり、燃焼効率を向上させることかでき
るようになる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に係るピストンの頂部の外観
斜視図、第２図は同ピストンの平面図、第３図は第２図
における■〜■線断面図、第４図はこのピストンの燃焼
案内におけるスワールの速度のエンジンの回転数に対す
る変化を示すグラフ、第５図は同乱れエネルギのエンジ
ンの回転数に対する変化を示すグラフである。 なお図面に用いた符号において、 １・・・ピストン ２・・・セラミック成形体 ３・・・四部（燃焼室） ４・・・突部 ５・・・燃料噴則ノズル ６・・・噴口 ア・・・矢印（スワール） ８・・・矢印（燃　　料） ９・・・乱れ である。 出願人　　　日野自動車工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 頂部に四部から成る燃焼室を設（プて成る直噴型ディー
    ゼル機関用のビス１〜ンにおいて、燃料噴射ノズルの噴
    口と対応する位置に突部を有するほぼカップ状のセラミ
    ック成形体を頂部に鋳込むようにしたことを特徴とする
    ピストン。
JP58033505A 1983-02-28 1983-02-28 ピストン Pending JPS59158317A (ja)

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JP58033505A JPS59158317A (ja) 1983-02-28 1983-02-28 ピストン

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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62240459A (ja) * 1986-04-11 1987-10-21 Toyota Motor Corp デイ−ゼルエンジンピストン
DE4118458A1 (de) * 1990-08-30 1992-03-05 Korea Inst Sci & Tech Brennraum einer brennkraftmaschine
FR2776754A1 (fr) * 1998-03-31 1999-10-01 Renault Chambre de combustion et moteur a combustion interne
KR20030030247A (ko) * 2001-10-09 2003-04-18 현대자동차주식회사 직접 분사식 디젤엔진의 연소실 구조
DE102010027637A1 (de) * 2010-07-19 2012-01-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Kolben für Brennkraftmaschinen, sowie Brennkraftmaschine hierzu
JP2013177844A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Hino Motors Ltd 直接噴射式ディーゼルエンジン、及び直接噴射式ディーゼルエンジン用ピストン
DE102012103206A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 Mwm Gmbh Kolben einer Brennkraftmaschine
US9464593B2 (en) 2012-04-13 2016-10-11 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Piston of an internal combustion engine
US9670829B2 (en) 2012-04-13 2017-06-06 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Piston of an internal combustion engine
JPWO2018096591A1 (ja) * 2016-11-22 2019-10-17 マツダ株式会社 ディーゼルエンジン
JP2019190293A (ja) * 2018-04-19 2019-10-31 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジンの燃焼室構造

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5195508A (en) * 1975-02-20 1976-08-21 Deiizerukikanno nenshoshitsu
JPS5639816B2 (ja) * 1975-02-10 1981-09-16

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5639816B2 (ja) * 1975-02-10 1981-09-16
JPS5195508A (en) * 1975-02-20 1976-08-21 Deiizerukikanno nenshoshitsu

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62240459A (ja) * 1986-04-11 1987-10-21 Toyota Motor Corp デイ−ゼルエンジンピストン
DE4118458A1 (de) * 1990-08-30 1992-03-05 Korea Inst Sci & Tech Brennraum einer brennkraftmaschine
FR2776754A1 (fr) * 1998-03-31 1999-10-01 Renault Chambre de combustion et moteur a combustion interne
EP0947677A1 (fr) * 1998-03-31 1999-10-06 Renault Chambre de combustion et moteur à combustion interne
KR20030030247A (ko) * 2001-10-09 2003-04-18 현대자동차주식회사 직접 분사식 디젤엔진의 연소실 구조
DE102010027637A1 (de) * 2010-07-19 2012-01-19 Mtu Friedrichshafen Gmbh Kolben für Brennkraftmaschinen, sowie Brennkraftmaschine hierzu
WO2012010274A1 (de) * 2010-07-19 2012-01-26 Mtu Friedrichshafen Gmbh Kolben für brennkraftmaschinen, sowie brennkraftmaschine hierzu
JP2013177844A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Hino Motors Ltd 直接噴射式ディーゼルエンジン、及び直接噴射式ディーゼルエンジン用ピストン
DE102012103206A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 Mwm Gmbh Kolben einer Brennkraftmaschine
US9464593B2 (en) 2012-04-13 2016-10-11 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Piston of an internal combustion engine
US9476381B2 (en) 2012-04-13 2016-10-25 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Piston of an internal combustion engine
US9670829B2 (en) 2012-04-13 2017-06-06 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Piston of an internal combustion engine
DE102012103206B4 (de) * 2012-04-13 2017-08-03 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Kolben einer Brennkraftmaschine
JPWO2018096591A1 (ja) * 2016-11-22 2019-10-17 マツダ株式会社 ディーゼルエンジン
JP2019190293A (ja) * 2018-04-19 2019-10-31 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジンの燃焼室構造

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