JPS59203816A - 直接噴射式デイ−ゼルエンジン - Google Patents
直接噴射式デイ−ゼルエンジンInfo
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- JPS59203816A JPS59203816A JP58078624A JP7862483A JPS59203816A JP S59203816 A JPS59203816 A JP S59203816A JP 58078624 A JP58078624 A JP 58078624A JP 7862483 A JP7862483 A JP 7862483A JP S59203816 A JPS59203816 A JP S59203816A
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- fuel injection
- injection nozzle
- central axis
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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
- F02B23/0645—Details related to the fuel injector or the fuel spray
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- 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
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- 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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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/30—Micromixers
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- 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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- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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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)
- General Details Of Gearings (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】
〔技術分野〕
本発明は直接噴射式ディーゼルエンジン、特に、ピスト
ン頂面に形成されたキャヒテイ内に燃料を噴射する直接
噴射式ディーゼルエンジンに関する。
ン頂面に形成されたキャヒテイ内に燃料を噴射する直接
噴射式ディーゼルエンジンに関する。
従来の直接噴射式ディーゼルエンジンとしては、例えば
、第１図に示すようなもの（ＩＩη公昭５６−７４９４
号公報、実開昭５７−３６３２４号公報参照）が知られ
ている。
、第１図に示すようなもの（ＩＩη公昭５６−７４９４
号公報、実開昭５７−３６３２４号公報参照）が知られ
ている。
第１図ａにおいて、■はシリンダ孔２の形成されたシリ
ンダブロックであり、シリンダ孔２内にはピストン３が
摺動可能に挿入されている。シリンダブロック１の上端
にはソリンダヘソＦ’ ４が固定されており、これらシ
リンタブロック１、ピストン３およびシリンダヘット４
は燃リム室５を画成している。ピストン３の頂面には燃
焼室５に開口するキャビティ６が形成されており、キャ
ビティ６の燃焼室５への開口部周縁には該開口部を絞る
ようにリップ部７が形成されている。また、前記シリン
ダヘット４にはキャビティＧ内に燃料を噴射する燃料噴
射ノスル８が取り付けられており、燃料噴射ノスル８は
、第１図すに矢印線で示すように、９０’間隔で等分に
燃料を噴射する４噴孔ノズルである。
ンダブロックであり、シリンダ孔２内にはピストン３が
摺動可能に挿入されている。シリンダブロック１の上端
にはソリンダヘソＦ’ ４が固定されており、これらシ
リンタブロック１、ピストン３およびシリンダヘット４
は燃リム室５を画成している。ピストン３の頂面には燃
焼室５に開口するキャビティ６が形成されており、キャ
ビティ６の燃焼室５への開口部周縁には該開口部を絞る
ようにリップ部７が形成されている。また、前記シリン
ダヘット４にはキャビティＧ内に燃料を噴射する燃料噴
射ノスル８が取り付けられており、燃料噴射ノスル８は
、第１図すに矢印線で示すように、９０’間隔で等分に
燃料を噴射する４噴孔ノズルである。
燃料噴射ノズル８は、吸・排気弁や吸・排気ボート等か
らの制約により、シリンダ孔２の中心軸０１から偏位し
て取り付けられており、この燃料噴射ノズル８の偏位に
合わせてキャビティ６も□偏位して燃料噴射ノズル８の
中心軸０２とキャビティ６の中心軸０３が一致している
。そして、燃料噴射ノズル８あくシリンダ孔２の中心軸
０１から偏位した方向に位置するリノーブ９１１７は、
その偏位方向と反対方向に位置するリップ部７よりも長
く突出して形成されζいる、すなわち偏心リップ７か形
成されてい２〕。
らの制約により、シリンダ孔２の中心軸０１から偏位し
て取り付けられており、この燃料噴射ノズル８の偏位に
合わせてキャビティ６も□偏位して燃料噴射ノズル８の
中心軸０２とキャビティ６の中心軸０３が一致している
。そして、燃料噴射ノズル８あくシリンダ孔２の中心軸
０１から偏位した方向に位置するリノーブ９１１７は、
その偏位方向と反対方向に位置するリップ部７よりも長
く突出して形成されζいる、すなわち偏心リップ７か形
成されてい２〕。
このように燃料噴射ノスル８の偏位に対応してキャビテ
ィ６を偏位させ、また偏心リップ７を形成するのは、以
下の理由に、Ｊ、る。すなわち、第２図ａに示す型式Ａ
のように、キャビティ６がピストン３の頂面の中央部に
形成され、キャビティ６の中心軸Ｏ２とシリンダ孔２の
中心軸０１が一致している型式（型、−（○）から燃料
噴射ノズル８のみを偏位さ・已ると、燃料噴射ノズル８
から噴射される燃料（図中矢印線で表示）がキャビティ
６の側壁に衝突するまでの噴霧飛翔距離は、燃料噴射ノ
ズル８の偏位方向において短くなる。その結果、燃料噴
射ノズル８の偏位方向に噴射された燃料が子方霧化・混
合されず、キャビティ６側壁にイ」着して燃焼りＪ率を
悪化させる。そこで、第２図すに示す型式１３のように
、キャビティ６を偏位してキャビティ６の中心軸０３を
燃料噴射ノズル８の中心軸０２と一致させ、各噴孔から
噴射される噴霧飛翔距離を等しくさせることが考えられ
る。しかし、キャビティ６を偏位させると、ピストン３
の上昇時および下降時に生じるスキッシュおよび逆スキ
ンシュの強さが燃焼室５内で不均一となり、燃焼効率が
低下する。そこで、第２図Ｃに示す型式Ｃ（第１ＴＩ！
Ｊに示した従来例に対応する）のように、偏心リップ７
をキャビテイ６開口部に形成してスキンシュおよび逆ス
キンシュを燃焼室５の全周に均一に発生させ、燃焼効率
を向上させている。
ィ６を偏位させ、また偏心リップ７を形成するのは、以
下の理由に、Ｊ、る。すなわち、第２図ａに示す型式Ａ
のように、キャビティ６がピストン３の頂面の中央部に
形成され、キャビティ６の中心軸Ｏ２とシリンダ孔２の
中心軸０１が一致している型式（型、−（○）から燃料
噴射ノズル８のみを偏位さ・已ると、燃料噴射ノズル８
から噴射される燃料（図中矢印線で表示）がキャビティ
６の側壁に衝突するまでの噴霧飛翔距離は、燃料噴射ノ
ズル８の偏位方向において短くなる。その結果、燃料噴
射ノズル８の偏位方向に噴射された燃料が子方霧化・混
合されず、キャビティ６側壁にイ」着して燃焼りＪ率を
悪化させる。そこで、第２図すに示す型式１３のように
、キャビティ６を偏位してキャビティ６の中心軸０３を
燃料噴射ノズル８の中心軸０２と一致させ、各噴孔から
噴射される噴霧飛翔距離を等しくさせることが考えられ
る。しかし、キャビティ６を偏位させると、ピストン３
の上昇時および下降時に生じるスキッシュおよび逆スキ
ンシュの強さが燃焼室５内で不均一となり、燃焼効率が
低下する。そこで、第２図Ｃに示す型式Ｃ（第１ＴＩ！
Ｊに示した従来例に対応する）のように、偏心リップ７
をキャビテイ６開口部に形成してスキンシュおよび逆ス
キンシュを燃焼室５の全周に均一に発生させ、燃焼効率
を向上させている。
しかしながら、型式０と他の型式Ａ、Ｂ、Ｃの性能比較
実験を行ったところ、以下のような結果を得た。すなわ
ち、型式０がらキャビティ６を偏位させた場合、このキ
ャビティ６の中心軸０３のシリンダ孔２の中心軸。、が
らの偏位量のシリンダ孔２の直径に対する割合（以下、
キャビティ偏心率という）が約６％以下であるときは、
キャビティ６の偏位はエンジンの出刃性能や燃費性能に
ほとんど悪影響を及ぼさず、また、燃料噴射ノズル８の
キャビティ６の中心軸０３からの偏位は、その偏位量の
キャビティ６の直径に対する割合（以下第１ノフル偏心
率という）が約ＩＯ％〜Ｉ２％以下であるときには、出
力性能や燃費性能にはとんと■（影響を及ぼさないこと
が性能比較実験により判明した。そして、−Ｄ 的に、
直接噴射式ディーレルエンジンにおいては、噴霧飛翔距
離の確保による燃料噴霧の微粒化促進とスキ・７シユ・
逆スキ、ツユの強化との両立を図る妥協点としてキャビ
ティらの直径はシリンダ孔２の直径の約５０％に設定さ
れており、前記第１ノスル偏心率はシリンダ孔２の直径
に対する比で表わすと、約５〜６％まで許容されること
となる。したがって、燃料噴射ノズル８のシリンダ孔２
の中心軸。、がらの偏位量のシリンダ孔２の直径に苅す
る割合（以下第２ノズル偏心率という）が６艮も程度Ｊ
グ［であるときには、型式Ａは第１ノスル偏心率が６％
以下であり、型式０と型式への出方性能は、第３図に点
Ｏ（型式○）と点Ａ（型式Ａ）で表示するように、大差
ないものとなる。また、ごのときキャビティ偏心率は６
％以下であり、型式Ｂの出力性能は、第３図に点Ａと一
致して点Ｂで示すように、型式Ａの出力性能と一致して
いる。また、型式Ｂに偏心リップ７を設けた型式Ｃは、
第３図に点Ｃで示すように、その性能改善効果は小さい
。すなわち、第２ノスル偏心率か６％以下のときには、
燃料噴射ノスル８の偏位に対応して、キャビティ６を変
位させ、また変位させたキャビティ６に偏心リップ７を
設ｉノでも、その性能改善効果は小さいのである。
実験を行ったところ、以下のような結果を得た。すなわ
ち、型式０がらキャビティ６を偏位させた場合、このキ
ャビティ６の中心軸０３のシリンダ孔２の中心軸。、が
らの偏位量のシリンダ孔２の直径に対する割合（以下、
キャビティ偏心率という）が約６％以下であるときは、
キャビティ６の偏位はエンジンの出刃性能や燃費性能に
ほとんど悪影響を及ぼさず、また、燃料噴射ノズル８の
キャビティ６の中心軸０３からの偏位は、その偏位量の
キャビティ６の直径に対する割合（以下第１ノフル偏心
率という）が約ＩＯ％〜Ｉ２％以下であるときには、出
力性能や燃費性能にはとんと■（影響を及ぼさないこと
が性能比較実験により判明した。そして、−Ｄ 的に、
直接噴射式ディーレルエンジンにおいては、噴霧飛翔距
離の確保による燃料噴霧の微粒化促進とスキ・７シユ・
逆スキ、ツユの強化との両立を図る妥協点としてキャビ
ティらの直径はシリンダ孔２の直径の約５０％に設定さ
れており、前記第１ノスル偏心率はシリンダ孔２の直径
に対する比で表わすと、約５〜６％まで許容されること
となる。したがって、燃料噴射ノズル８のシリンダ孔２
の中心軸。、がらの偏位量のシリンダ孔２の直径に苅す
る割合（以下第２ノズル偏心率という）が６艮も程度Ｊ
グ［であるときには、型式Ａは第１ノスル偏心率が６％
以下であり、型式０と型式への出方性能は、第３図に点
Ｏ（型式○）と点Ａ（型式Ａ）で表示するように、大差
ないものとなる。また、ごのときキャビティ偏心率は６
％以下であり、型式Ｂの出力性能は、第３図に点Ａと一
致して点Ｂで示すように、型式Ａの出力性能と一致して
いる。また、型式Ｂに偏心リップ７を設けた型式Ｃは、
第３図に点Ｃで示すように、その性能改善効果は小さい
。すなわち、第２ノスル偏心率か６％以下のときには、
燃料噴射ノスル８の偏位に対応して、キャビティ６を変
位させ、また変位させたキャビティ６に偏心リップ７を
設ｉノでも、その性能改善効果は小さいのである。
そして、第２ノズル偏心率が６％以上である場合Ｃ＝は
、燃料噴射ノスル８の偏位に合わせてキャビティ６を第
４図ａ （型式Ｄ）に示すように偏位させると、キャビ
ティ偏心率が６％を超えるため、第３図に点りで示すよ
うに、出力性能が極端に悪化する。そこで、この偏位し
たキャビティ６に、第４図ｂ（型式Ｅ）に示すように変
Ｌトリップ７を設けると、第３図に点Ｅで示すように、
型式りに比べてその出力性能が大幅に改善される。しか
しながら、型式Ｅの出力性能は型式Ｃや型式Ａ、型式１
３の出力性能と大差なく、型式○からの出力性１ｊＬの
大幅な改占を行うことはできない。また、第４図Ｃ（型
式Ｉパ）に示すように、キャビティ６の偏位量を燃料鳴
射ノズル８の偏位量よりも小さくし、かつ、第１ノズル
偏心率が１２％以下ご、：トヤＬティ偏ＩＬ・率が６％
以上であると、第３図に点Ｆで示すように、その出力性
能は型式Ｅと大差ないものとなる。すなわち、第２ノス
ル偏心串か６％＋５を超えるときであっても、型式Ｅ、
型式Ｆを採用場ることにより、型式りのように大幅に出
力性能か悪化することは防止できるが、型式Ｏがらの大
幅な性能改善を行うことはできない。１１に、第２ノズ
ル偏心率か１１〜１２％を超えると心には型式Ｅ、型式
Ｆによっては出力性能の改４’ｒか不可能となる。
、燃料噴射ノスル８の偏位に合わせてキャビティ６を第
４図ａ （型式Ｄ）に示すように偏位させると、キャビ
ティ偏心率が６％を超えるため、第３図に点りで示すよ
うに、出力性能が極端に悪化する。そこで、この偏位し
たキャビティ６に、第４図ｂ（型式Ｅ）に示すように変
Ｌトリップ７を設けると、第３図に点Ｅで示すように、
型式りに比べてその出力性能が大幅に改善される。しか
しながら、型式Ｅの出力性能は型式Ｃや型式Ａ、型式１
３の出力性能と大差なく、型式○からの出力性１ｊＬの
大幅な改占を行うことはできない。また、第４図Ｃ（型
式Ｉパ）に示すように、キャビティ６の偏位量を燃料鳴
射ノズル８の偏位量よりも小さくし、かつ、第１ノズル
偏心率が１２％以下ご、：トヤＬティ偏ＩＬ・率が６％
以上であると、第３図に点Ｆで示すように、その出力性
能は型式Ｅと大差ないものとなる。すなわち、第２ノス
ル偏心串か６％＋５を超えるときであっても、型式Ｅ、
型式Ｆを採用場ることにより、型式りのように大幅に出
力性能か悪化することは防止できるが、型式Ｏがらの大
幅な性能改善を行うことはできない。１１に、第２ノズ
ル偏心率か１１〜１２％を超えると心には型式Ｅ、型式
Ｆによっては出力性能の改４’ｒか不可能となる。
そこで、本発明はギャビナイの中ｒシー軸に対して燃料
噴射ノズルの中心軸を所定量偏位さゼ、この偏位により
燃料噴射ノズルからの噴射燃料の飛翔距離に長短の差を
設け、飛翔距離の短かくなった噴射燃料をキャビティの
リップ部によす強化したスキッシュ・逆スキッシュを利
用して拡散・混合させ、燃焼効率を大幅に向上させるこ
とにより、エンジンの出方性能や燃費性能を大幅に向上
させることを目的としている。
噴射ノズルの中心軸を所定量偏位さゼ、この偏位により
燃料噴射ノズルからの噴射燃料の飛翔距離に長短の差を
設け、飛翔距離の短かくなった噴射燃料をキャビティの
リップ部によす強化したスキッシュ・逆スキッシュを利
用して拡散・混合させ、燃焼効率を大幅に向上させるこ
とにより、エンジンの出方性能や燃費性能を大幅に向上
させることを目的としている。
〔発明の構成）
本発明の直接噴射式ディーゼルエンジンは、シリンダ孔
の形成されたシリンダブロックと、シリンタ孔内に摺動
自在に収納されたピストンと、シリンダブロックの上端
に固定されシリンダブロックおよびピストンとともに燃
焼室を画成するシリンダへノドと、ピストン頂部に形成
され燃焼室に開口するキャビティと、キャビティの燃焼
室への開口部を狭めるように突出して該開口部周縁に形
成されたリップ部と、ソリンタヘノドに取り付けられキ
ャビティ内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、を備え
た直接噴射式ディーセルエンジンにおいて、前記燃料噴
射ノスルの中心軸を前記シリンダ孔の中心軸がら偏位さ
せ、前記キャビティの中心軸を燃料噴射ノズルとシリン
ダ孔の両中心軸の位置する略３Ｆ面上で燃料噴射ノズル
の中心軸よりもシリンダ孔の中心軸方向に位置させ、燃
料噴射ノズルの偏位方向の前記リップ部の突出し長さを
該偏位と反対方向のりノブ部の突出し長さよりも長く形
成したものとすることにより、燃料をより一層拡散・混
合させ、燃焼効率を大幅に向上させるものである。
の形成されたシリンダブロックと、シリンタ孔内に摺動
自在に収納されたピストンと、シリンダブロックの上端
に固定されシリンダブロックおよびピストンとともに燃
焼室を画成するシリンダへノドと、ピストン頂部に形成
され燃焼室に開口するキャビティと、キャビティの燃焼
室への開口部を狭めるように突出して該開口部周縁に形
成されたリップ部と、ソリンタヘノドに取り付けられキ
ャビティ内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、を備え
た直接噴射式ディーセルエンジンにおいて、前記燃料噴
射ノスルの中心軸を前記シリンダ孔の中心軸がら偏位さ
せ、前記キャビティの中心軸を燃料噴射ノズルとシリン
ダ孔の両中心軸の位置する略３Ｆ面上で燃料噴射ノズル
の中心軸よりもシリンダ孔の中心軸方向に位置させ、燃
料噴射ノズルの偏位方向の前記リップ部の突出し長さを
該偏位と反対方向のりノブ部の突出し長さよりも長く形
成したものとすることにより、燃料をより一層拡散・混
合させ、燃焼効率を大幅に向上させるものである。
以下、図面に従ゲζ本発明の詳細な説明する。
第５図は本発明の第１実施例を示す図である。
まず、構成を説明すると、第５図ａにおいて、ＩＩはシ
リンダ孔１２の形成されにノリンクブロソクであり、シ
リンダ孔１２内にはピストン１３が摺動可能に挿入され
ている。シリンダブロック１１の上端にはシリンダヘッ
ト１４が固定されており、これらシリンダブロック１ｊ
、ピストン１３およびシリンダヘッド１４は燃焼室１５
を画成している。ピストン１３の頂面には燃焼室１５に
開口するキャビティ１６が形成されており、このキャビ
ティ１６はシリンダ孔１２の中心軸０□にキャビティ１
６の中心軸０３が一致するように形成されている。また
、キャビティ】６の燃焼室１５への開１コ部周縁には該
開口部を絞るようにリップ部１７が形成されている。ま
た、前記シリンダヘッド１４にはキャビティ１６内に燃
料を噴射する燃料噴射ノスル１８が取り付けら主でおり
、燃料噴射ノズル１８は、第５図すに矢印線で示すよう
に、キャビティ」６の周壁を均等骨する方向に燃料を噴
射する４噴孔ノズルである。この燃料噴射ノスル１８は
、吸・排気弁や吸・排気ボート等からの制約により、シ
リンダ孔１２の中心軸０１から偏位して取り付けられて
おり、この偏位量のシリンダ孔１２の直径に対する割合
（第２ノズル偏心率）は６％以下である。そして、前記
リップ部１７はその燃焼室１５への開口部の中心（リッ
プ中心）０４が燃料噴射ノズル１８の偏位方向と反対方
向に偏位し、かつ、そのリップ中心０４か燃料噴射ノズ
ル１８の中心軸０２とシリン′ダ孔１２の中心軸Ｏ，と
が位置する平面上に位置する偏心リップである。すなわ
ち、燃料噴射ノズル１８の偏位した方向に位置するり・
ノブ部１７か偏位方向と反対方向に位置するり・ノブ部
１７．上りもその突出し長さが長く形成されており、リ
ップ中心０．↓ばシリンダ孔１２の中心ｌ１ｌｌＩＩＯ
１に対して燃料噴射ノズル１８の偏位方向と反対方向に
偏位してしする。
リンダ孔１２の形成されにノリンクブロソクであり、シ
リンダ孔１２内にはピストン１３が摺動可能に挿入され
ている。シリンダブロック１１の上端にはシリンダヘッ
ト１４が固定されており、これらシリンダブロック１ｊ
、ピストン１３およびシリンダヘッド１４は燃焼室１５
を画成している。ピストン１３の頂面には燃焼室１５に
開口するキャビティ１６が形成されており、このキャビ
ティ１６はシリンダ孔１２の中心軸０□にキャビティ１
６の中心軸０３が一致するように形成されている。また
、キャビティ】６の燃焼室１５への開１コ部周縁には該
開口部を絞るようにリップ部１７が形成されている。ま
た、前記シリンダヘッド１４にはキャビティ１６内に燃
料を噴射する燃料噴射ノスル１８が取り付けら主でおり
、燃料噴射ノズル１８は、第５図すに矢印線で示すよう
に、キャビティ」６の周壁を均等骨する方向に燃料を噴
射する４噴孔ノズルである。この燃料噴射ノスル１８は
、吸・排気弁や吸・排気ボート等からの制約により、シ
リンダ孔１２の中心軸０１から偏位して取り付けられて
おり、この偏位量のシリンダ孔１２の直径に対する割合
（第２ノズル偏心率）は６％以下である。そして、前記
リップ部１７はその燃焼室１５への開口部の中心（リッ
プ中心）０４が燃料噴射ノズル１８の偏位方向と反対方
向に偏位し、かつ、そのリップ中心０４か燃料噴射ノズ
ル１８の中心軸０２とシリン′ダ孔１２の中心軸Ｏ，と
が位置する平面上に位置する偏心リップである。すなわ
ち、燃料噴射ノズル１８の偏位した方向に位置するり・
ノブ部１７か偏位方向と反対方向に位置するり・ノブ部
１７．上りもその突出し長さが長く形成されており、リ
ップ中心０．↓ばシリンダ孔１２の中心ｌ１ｌｌＩＩＯ
１に対して燃料噴射ノズル１８の偏位方向と反対方向に
偏位してしする。
そして、その偏位量のシリンダ孔１２の直ｉイに対する
割合（す、プ偏心率）は５％以内である。
割合（す、プ偏心率）は５％以内である。
また、キャビティ１６は、その中心軸１６がンリンタ膏
い２の中心軸０、と一致して形成されて（、＞るため、
キャビティ１６の中心軸０３のシリンダ孔１２の中心軸
０１からの偏位量のシリンダ孔１２の直径に対する割合
（キャビティ偏心率）は０％である。したがって、燃ね
噴射ノズル１８の中心軸０２のキャビティ１６の中心軸
０３からの偏位量のキャビティ１６の直ふに対する割合
（第１ノズル偏心率）は１２％以Ｆである。
い２の中心軸０、と一致して形成されて（、＞るため、
キャビティ１６の中心軸０３のシリンダ孔１２の中心軸
０１からの偏位量のシリンダ孔１２の直径に対する割合
（キャビティ偏心率）は０％である。したがって、燃ね
噴射ノズル１８の中心軸０２のキャビティ１６の中心軸
０３からの偏位量のキャビティ１６の直ふに対する割合
（第１ノズル偏心率）は１２％以Ｆである。
次に作用を説明する。
本実施例においては、第２ノズル偏心率が６％以内であ
り、第１ノズル偏心率が１２％以内であるため、燃料噴
射ノズル１８のシリンダ孔１２およびキャビティ１６に
対する偏位による出力性能の悪化は小ざい。
り、第１ノズル偏心率が１２％以内であるため、燃料噴
射ノズル１８のシリンダ孔１２およびキャビティ１６に
対する偏位による出力性能の悪化は小ざい。
一方、燃料噴射ノズル１８がキャビティ１６の中心軸０
３から偏位しているため、偏位方向に噴射される燃料の
噴霧飛翔距離は短かくなり、偏位方向と反対方向に噴射
される燃料のＶＸ霧飛翔距離は長くなる。したがってこ
の飛翔距離の短かくなる噴霧は拡散・混合が不十分とな
り、キャビティ１６の周壁に付着する量が多くなる。
３から偏位しているため、偏位方向に噴射される燃料の
噴霧飛翔距離は短かくなり、偏位方向と反対方向に噴射
される燃料のＶＸ霧飛翔距離は長くなる。したがってこ
の飛翔距離の短かくなる噴霧は拡散・混合が不十分とな
り、キャビティ１６の周壁に付着する量が多くなる。
しかしながら、この噴霧される方向に位置するリップ部
１７はその突出し長さが長く形成されており、この噴霧
の噴射される領域には強いスキッシュと逆スキッシュが
発生する。したがって、飛翔能＾１ｔの短くなった噴霧
はスキ・ノシュ・逆スキッシュによって十分に気化され
、かつ、拡散・混合され、飛翔距離の短縮による燃焼効
率の悪化は解消される。一方、飛翔距離の長くなる噴霧
は拡散・混合が促進され燃焼りＪ率を向」ニさるせる。
１７はその突出し長さが長く形成されており、この噴霧
の噴射される領域には強いスキッシュと逆スキッシュが
発生する。したがって、飛翔能＾１ｔの短くなった噴霧
はスキ・ノシュ・逆スキッシュによって十分に気化され
、かつ、拡散・混合され、飛翔距離の短縮による燃焼効
率の悪化は解消される。一方、飛翔距離の長くなる噴霧
は拡散・混合が促進され燃焼りＪ率を向」ニさるせる。
この噴霧の噴射される方向に位置するリップ部１７も長
くすることが考えられるが、噴霧飛翔距離がある程度以
上になると、噴霧の空気とのマクロ的な混合は噴射時に
噴霧に与えられた運動エネルギーによって既に完ＹＬ、
ており、後は逆スキッシュによってミクロ的な混合を行
って燃焼を完了する状態にある。したがって、この方向
のリップ部１７についてもその突出し長さを長くすると
、この方向に噴射された噴霧の火炎がキャビティ】６か
ら燃焼室１５に噴出するの−が遅れ、ピストン１３の上
死点後１５°〜２５°の範囲で強力に発生する逆スキッ
シュを利用したミクロ的な混合改善作用が（−７られな
くなる。その結果、飛翔距離の長くなる方向のリップ部
１７は、その飛翔距離との関係で突出し長さを設定する
ことが必要となる。
くすることが考えられるが、噴霧飛翔距離がある程度以
上になると、噴霧の空気とのマクロ的な混合は噴射時に
噴霧に与えられた運動エネルギーによって既に完ＹＬ、
ており、後は逆スキッシュによってミクロ的な混合を行
って燃焼を完了する状態にある。したがって、この方向
のリップ部１７についてもその突出し長さを長くすると
、この方向に噴射された噴霧の火炎がキャビティ】６か
ら燃焼室１５に噴出するの−が遅れ、ピストン１３の上
死点後１５°〜２５°の範囲で強力に発生する逆スキッ
シュを利用したミクロ的な混合改善作用が（−７られな
くなる。その結果、飛翔距離の長くなる方向のリップ部
１７は、その飛翔距離との関係で突出し長さを設定する
ことが必要となる。
このように、飛翔距離の短かくなる噴６はリップ部１７
の突出し長さを長くして強化したスキッシュと逆スキッ
シュにより十分拡散・混合を行い、飛翔距離の長くなる
噴霧はその運動エネルギーと逆スキ・ノシュにより従来
以上の十分な拡散・混合を行うことができ、大幅に燃焼
効率を向上させることができる。したがって、第３図に
点Ｇで表示するように、出力性能や燃費性能が大幅に向
上する。
の突出し長さを長くして強化したスキッシュと逆スキッ
シュにより十分拡散・混合を行い、飛翔距離の長くなる
噴霧はその運動エネルギーと逆スキ・ノシュにより従来
以上の十分な拡散・混合を行うことができ、大幅に燃焼
効率を向上させることができる。したがって、第３図に
点Ｇで表示するように、出力性能や燃費性能が大幅に向
上する。
第６図には、本発明の第２実施例を示す。
本実施例は、第１実施例のリップ部の形状を変更したも
のであり、本実施例の説明にあたり、第１実施例の構成
と同一構成部分には同一符号のみをｔｉｌｌ Ｌで、そ
の説明を省略する。第６図ａ、ｂにおいて、２１ばキャ
ビティ１６の開口部に形成されたリップ部であり、リッ
プ部２１は燃料噴射ノズル１８の偏位方向側にのみ円弧
状に形成されている。したがって、ピストン１３の製造
工程に必要な鋳型（キャビティ１６８８分）の構成が簡
単となり、ピストン】２のコストを低減することができ
る。
のであり、本実施例の説明にあたり、第１実施例の構成
と同一構成部分には同一符号のみをｔｉｌｌ Ｌで、そ
の説明を省略する。第６図ａ、ｂにおいて、２１ばキャ
ビティ１６の開口部に形成されたリップ部であり、リッ
プ部２１は燃料噴射ノズル１８の偏位方向側にのみ円弧
状に形成されている。したがって、ピストン１３の製造
工程に必要な鋳型（キャビティ１６８８分）の構成が簡
単となり、ピストン】２のコストを低減することができ
る。
第７図には本発明の第３実施例を示す。
本実施例は、第２ノズル偏心率か６％を超えた場合の実
施例であり、第１実施例と同−十ミ）成１Ｈ分には同一
符号のみを１１１ｊＬ °ζその説明を省略する。第７
図ａ、ｂにおい゛Ｃ，燃料噴躬ノズル３１は第２ノズル
偏心率が６％を超えて偏位してシリンダヘッド■４に取
り（＝１４）られ゛（おり、キャビティ３２は燃料噴射
ノズル３１の偏位方向に偏位して形成されている。そし
て、これＣしシリンダ孔１２の中心軸Ｏ３、キャビティ
３２の中心軸０３および燃料噴射ノズル３１の中心Ｊ：
＋ｂ○２は１）Ｉ３同同一面上に位置している。また、
リップ部３３は燃料噴射ノズル３１の偏位方向Ｇこ位置
するリップｎ１１３３の突出し長さが該偏位方向と反対
方向に位置するりノブ部３３の突出ししさよりも長く形
成されており、そのリップ中心０４は１１；Ｉ記ソリン
ダ孔１２、キャビティ３２および燃料噴射ノズル３１の
各中心軸０１．０２、Ｏｌの位置する平面上に位置し、
かつ、シリンダ孔１２の中心軸０．とキャビティ３２の
中心軸Ｏ１］の間に位置している。
施例であり、第１実施例と同−十ミ）成１Ｈ分には同一
符号のみを１１１ｊＬ °ζその説明を省略する。第７
図ａ、ｂにおい゛Ｃ，燃料噴躬ノズル３１は第２ノズル
偏心率が６％を超えて偏位してシリンダヘッド■４に取
り（＝１４）られ゛（おり、キャビティ３２は燃料噴射
ノズル３１の偏位方向に偏位して形成されている。そし
て、これＣしシリンダ孔１２の中心軸Ｏ３、キャビティ
３２の中心軸０３および燃料噴射ノズル３１の中心Ｊ：
＋ｂ○２は１）Ｉ３同同一面上に位置している。また、
リップ部３３は燃料噴射ノズル３１の偏位方向Ｇこ位置
するリップｎ１１３３の突出し長さが該偏位方向と反対
方向に位置するりノブ部３３の突出ししさよりも長く形
成されており、そのリップ中心０４は１１；Ｉ記ソリン
ダ孔１２、キャビティ３２および燃料噴射ノズル３１の
各中心軸０１．０２、Ｏｌの位置する平面上に位置し、
かつ、シリンダ孔１２の中心軸０．とキャビティ３２の
中心軸Ｏ１］の間に位置している。
したがって、第２ノスル偏心率力月１％以内であり、キ
ャビティ３２を偏位させることにより、第１ノスル偏心
率が１２％以内で、かつ、キャビティ偏心率が６％以内
に納めることができるときには、第１実施例の場合と同
様ムこ、第３図に点１１で表示するように、出力性能や
燃費性能を大幅に向上させることができる。なお、第３
図中点０′は型式Ｏに偏心なしのリップを形成したもの
の出力性能を示している。
ャビティ３２を偏位させることにより、第１ノスル偏心
率が１２％以内で、かつ、キャビティ偏心率が６％以内
に納めることができるときには、第１実施例の場合と同
様ムこ、第３図に点１１で表示するように、出力性能や
燃費性能を大幅に向上させることができる。なお、第３
図中点０′は型式Ｏに偏心なしのリップを形成したもの
の出力性能を示している。
しかし、第２ノズル偏心率が１１％を超えて第１ノスル
偏心率を１２％以内で、がっ、キャビティ偏心率を６％
以内に納めるごとができないときには、燃料噴射ノズル
３１あるいはキャビティ３２の偏位による悪影響が生し
るが、この悪影響は、噴霧飛翔距離の拡大とスキッシュ
・逆スキソンユによる拡散・混合作用により解消される
。したがって、燃料噴射ノズル３１の偏位の自由度を大
幅に拡大することができる。
偏心率を１２％以内で、がっ、キャビティ偏心率を６％
以内に納めるごとができないときには、燃料噴射ノズル
３１あるいはキャビティ３２の偏位による悪影響が生し
るが、この悪影響は、噴霧飛翔距離の拡大とスキッシュ
・逆スキソンユによる拡散・混合作用により解消される
。したがって、燃料噴射ノズル３１の偏位の自由度を大
幅に拡大することができる。
Ｃｕノ果〕
本発明によれば、噴霧飛翔距離の拡大とスキッシュ・逆
スギソシュの強化により、より一層燃料を拡散・混合す
ることができ、燃焼効率を大幅に向上させることができ
る。したかって、エンジンの出力性能や燃費性能を人Ｉ
Ｍに向上させることができ、また燃（′−１噴射ノスル
の設置の自由度を大幅に拡大することができる。
スギソシュの強化により、より一層燃料を拡散・混合す
ることができ、燃焼効率を大幅に向上させることができ
る。したかって、エンジンの出力性能や燃費性能を人Ｉ
Ｍに向上させることができ、また燃（′−１噴射ノスル
の設置の自由度を大幅に拡大することができる。
上記ｆｆ１２実施例にあっては、ビス１−ンの一１スト
を低減させることができる。
を低減させることができる。
第１図は従来の直接噴射式ディーセルエンジンを示す図
であり、第１図ａｌよその正＋／ｌｉ １ｉｌｉ面図、
第１図すはその上面図１、第２図ａ、ｂ、Ｃは従来の直
接噴射式ディーゼルエフシンの第２ノズル偏心率が６％
以下の場合の燃料噴射ノズルとキャビティの配置図、第
３図は第２ノスル偏心率とエンジン出力性能との関係を
従来の直接噴射式ディーセルエンジンと不発１９）の直
接噴射式ディーゼルエンジンを比較して示した図、第４
図ａ、ｂ、ｃは第２ノズル偏心率が６％を超える場合の
第２図と同様の図、第５図は本発明の直接噴射式ディー
ゼルエンジンの第１実施例を示す図であり、第５図ａは
その正面断面図、第５図すはその上面図、第６図ａ、ｂ
は本発明の第２実施例の第５図と同様の図、第７図ａ、
ｂは本発明の第３実施例の第５図と同様の図である。 １１−−−−シリンダブロック、 １２−・−シリンダ孔、 １３−・−ピストン、 １４〜−−−−一−シリンダヘッド、 １５−−−−−一燃焼室、 １６．３２−−−一−−キ中ビティ、 １７．２１．３３−−−−リップ部、 １８．３１− ・−燃料噴射ノズル。 特許出願人 日産自動車株式会社代理人弁理
士 有我軍一部 第１図 （ｂ） 第２１！Ｉ （ａ） （ｂ） ７ （Ｃ） ・ 刀 ・１・１ 育 ケ２ノス几イボ−ｌす２ｉ 第４図 （Ｃ） （ｂ） 第６図 （ｂ） 第７図 （０） （ｂ）
であり、第１図ａｌよその正＋／ｌｉ １ｉｌｉ面図、
第１図すはその上面図１、第２図ａ、ｂ、Ｃは従来の直
接噴射式ディーゼルエフシンの第２ノズル偏心率が６％
以下の場合の燃料噴射ノズルとキャビティの配置図、第
３図は第２ノスル偏心率とエンジン出力性能との関係を
従来の直接噴射式ディーセルエンジンと不発１９）の直
接噴射式ディーゼルエンジンを比較して示した図、第４
図ａ、ｂ、ｃは第２ノズル偏心率が６％を超える場合の
第２図と同様の図、第５図は本発明の直接噴射式ディー
ゼルエンジンの第１実施例を示す図であり、第５図ａは
その正面断面図、第５図すはその上面図、第６図ａ、ｂ
は本発明の第２実施例の第５図と同様の図、第７図ａ、
ｂは本発明の第３実施例の第５図と同様の図である。 １１−−−−シリンダブロック、 １２−・−シリンダ孔、 １３−・−ピストン、 １４〜−−−−一−シリンダヘッド、 １５−−−−−一燃焼室、 １６．３２−−−一−−キ中ビティ、 １７．２１．３３−−−−リップ部、 １８．３１− ・−燃料噴射ノズル。 特許出願人 日産自動車株式会社代理人弁理
士 有我軍一部 第１図 （ｂ） 第２１！Ｉ （ａ） （ｂ） ７ （Ｃ） ・ 刀 ・１・１ 育 ケ２ノス几イボ−ｌす２ｉ 第４図 （Ｃ） （ｂ） 第６図 （ｂ） 第７図 （０） （ｂ）
Claims (1)
- シリンダ孔の形成されたシリンダブロックと、シリンダ
孔内に摺動自在に収納されたピストンと、シリンダブロ
ックの上端に固定されシリンダブロックおよびピストン
とともに燃焼室を画成するシリンダヘッドと、ピストン
頂部に形成され燃焼室に開口するキャビティと、キャビ
ティの燃焼室への開口部を狭めるように突出して該開口
部周縁に形成されたリップ部と、シリンダヘッドに取り
付けられキャビティ内に燃料を噴射する燃料噴射ノズル
と、を備えた直接噴射式ディーゼルエンジンにおいて、
前記燃料噴射ノズルの中心軸を前記シリンダ孔の中心軸
から偏位させ、前記キャビティの中心軸を燃料噴射ノズ
ルとシリンダ孔の両中心軸の位置する略平面上で燃料噴
射ノズルの中心軸よりもシリンダ孔の中心軸方向に位置
させ、燃れｌ噴身・１ノスルの偏位方向の前記リップ部
の突出し長さを該偏位と反対方向のリップ部の突出し良
さよりも長く形成したことを特徴とする直接鳴射式デイ
ーゼ・ルエンジン。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078624A JPS59203816A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 直接噴射式デイ−ゼルエンジン |
| US06/605,106 US4562807A (en) | 1983-05-04 | 1984-04-30 | Direct injection type internal combustion engine |
| US07/004,241 US4693141A (en) | 1983-05-04 | 1987-01-05 | Automatic transmission case |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078624A JPS59203816A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 直接噴射式デイ−ゼルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203816A true JPS59203816A (ja) | 1984-11-19 |
Family
ID=13667033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58078624A Pending JPS59203816A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 直接噴射式デイ−ゼルエンジン |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4562807A (ja) |
| JP (1) | JPS59203816A (ja) |
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| JP2007518924A (ja) * | 2004-01-24 | 2007-07-12 | マーレ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ディーゼルエンジンのためのピストンのヘッド内の燃焼凹み |
| JP2013199866A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Yanmar Co Ltd | ピストン |
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| JPH0545891Y2 (ja) * | 1987-03-31 | 1993-11-29 | ||
| JPH07122457B2 (ja) * | 1987-10-30 | 1995-12-25 | 日産自動車株式会社 | 自動変速機 |
| US5970946A (en) * | 1997-11-18 | 1999-10-26 | Shea; Patrick R. | Non-annular piston bowl for two-valve engines using offset injectors |
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|---|---|
| US4562807A (en) | 1986-01-07 |
| US4693141A (en) | 1987-09-15 |
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