JPS6027809B2 - デイ−ゼル機関の直接噴射式燃焼室 - Google Patents
デイ−ゼル機関の直接噴射式燃焼室Info
- Publication number
- JPS6027809B2 JPS6027809B2 JP10470879A JP10470879A JPS6027809B2 JP S6027809 B2 JPS6027809 B2 JP S6027809B2 JP 10470879 A JP10470879 A JP 10470879A JP 10470879 A JP10470879 A JP 10470879A JP S6027809 B2 JPS6027809 B2 JP S6027809B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- cavity
- combustion chamber
- direct injection
- diesel engine
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は主として小型ディーゼル機関に適用される直噴
射式燃焼室の改良に関する。
射式燃焼室の改良に関する。
ところで、この種の直接噴射式燃焼室は副室式燃焼室に
比較して構造が簡単であり且つ始動性に優れている等の
長所を有する反面、煤煙や窒素酸化物の排出量が多い等
、排気の状態が悪く、またシリンダ内の最高圧力が高い
ため騒音レベルが高い等の欠点があり、特に小型機関に
あってはピストン頂部に形成されるキヤビテイの径が小
さいためノズルから噴射される燃料噂霧が直接キャビテ
ィ内面に衝突して空気との混合が良好に行われないので
あり、これに対して頃霧の到達距離を短くするためノズ
ルの項孔を細くすると該孔の目詰りが生じ易くなる等の
弊害を来たすのである。
比較して構造が簡単であり且つ始動性に優れている等の
長所を有する反面、煤煙や窒素酸化物の排出量が多い等
、排気の状態が悪く、またシリンダ内の最高圧力が高い
ため騒音レベルが高い等の欠点があり、特に小型機関に
あってはピストン頂部に形成されるキヤビテイの径が小
さいためノズルから噴射される燃料噂霧が直接キャビテ
ィ内面に衝突して空気との混合が良好に行われないので
あり、これに対して頃霧の到達距離を短くするためノズ
ルの項孔を細くすると該孔の目詰りが生じ易くなる等の
弊害を来たすのである。
このような直接噴射式燃焼室における欠点に対しては吸
気ボートの形状を特殊な形状にする等により吸入空気に
渦流を与え、これにより均一な混合気を速かに形成する
ことが有効であるが、小型機関の場合において吸、排気
弁のレイアウト等の関係でノズルをキビティに対して偏
芯させなければならない場合は、該ノズルの各噴孔から
キャビティ内面までの距離が一定しないため、吸入渦流
を形成しても均一な混合気が形成されないのであり、そ
のため上記の直接噴射式燃焼室の欠点を完全に解消する
ことができないのである。本発明はこのような実情に鑑
みてなされたもので、ピストン頂部を窪ませることによ
り形成されるキャピティに対してノズルが偏芯して設置
される小型ディーゼル機関の直接噴射式燃焼室において
、ピストン上面における上記キャビティの入口部を絞縮
すると共に、該絞縮部の平面形状をノズルに近い方の側
部が円形、遠い方の側部がノズル頃孔の指向位置近傍に
隅部を有する角形とされた半円半角形状とすることによ
り、ノズル燈孔から遠い角形部においてて渦流を弱めて
燃料噴霧の到達距離を長くし、これにより均一な混合気
を形成すると共に、キヤビテイ内部には強い渦流を保持
して混合気の形成ないし燃焼を促進せしめ、もって完全
燃焼を行うようにして排気状態を改善し、また最高圧力
の低下を可能として騒音の軽減を図るようにしたもので
ある。
気ボートの形状を特殊な形状にする等により吸入空気に
渦流を与え、これにより均一な混合気を速かに形成する
ことが有効であるが、小型機関の場合において吸、排気
弁のレイアウト等の関係でノズルをキビティに対して偏
芯させなければならない場合は、該ノズルの各噴孔から
キャビティ内面までの距離が一定しないため、吸入渦流
を形成しても均一な混合気が形成されないのであり、そ
のため上記の直接噴射式燃焼室の欠点を完全に解消する
ことができないのである。本発明はこのような実情に鑑
みてなされたもので、ピストン頂部を窪ませることによ
り形成されるキャピティに対してノズルが偏芯して設置
される小型ディーゼル機関の直接噴射式燃焼室において
、ピストン上面における上記キャビティの入口部を絞縮
すると共に、該絞縮部の平面形状をノズルに近い方の側
部が円形、遠い方の側部がノズル頃孔の指向位置近傍に
隅部を有する角形とされた半円半角形状とすることによ
り、ノズル燈孔から遠い角形部においてて渦流を弱めて
燃料噴霧の到達距離を長くし、これにより均一な混合気
を形成すると共に、キヤビテイ内部には強い渦流を保持
して混合気の形成ないし燃焼を促進せしめ、もって完全
燃焼を行うようにして排気状態を改善し、また最高圧力
の低下を可能として騒音の軽減を図るようにしたもので
ある。
以下これを図に示す実施例により説明すると、第１図に
おいて１はシリンダブロツク、２はピストン、３はシリ
ンダヘツドであり、これらにより燃焼室４が形成されて
いる。
おいて１はシリンダブロツク、２はピストン、３はシリ
ンダヘツドであり、これらにより燃焼室４が形成されて
いる。
５は上記ピストンの頂部を窪ませることにより形成され
た平面形状が円形のキャビティ、６は上記へツドに装着
された燃料噴射ノズルであり、上記キャビティの中心は
吸、排気弁（図示せず）のレイアウト等の関係で燃焼室
の中心から偏芯せしめられていると共に、ノズルは更に
同方向に偏芯せしめられ、キャビティの中心に対しても
偏心した状態とされ、かつ階孔が該キャビティ内を向く
よう指向されているのである。
た平面形状が円形のキャビティ、６は上記へツドに装着
された燃料噴射ノズルであり、上記キャビティの中心は
吸、排気弁（図示せず）のレイアウト等の関係で燃焼室
の中心から偏芯せしめられていると共に、ノズルは更に
同方向に偏芯せしめられ、キャビティの中心に対しても
偏心した状態とされ、かつ階孔が該キャビティ内を向く
よう指向されているのである。
然してピストン上面におけるキヤピテイの入口は、該キ
ャビティ５の円形とされた形成範囲内において小形状に
絞縮７されていると共に該絞縮部７の平面形状は第２図
に示ようにノズル６に近い方の側部７ａが円形、遠い方
の側部７ｂが／ズル噴孔の指向位置近傍に隅部７ｃ，７
ｃを有する角形とされ、全体として半円半角形状とされ
ている。上記の構成によれば、ピストン２の吸気行程時
に吸気ボートの形状等により燃焼室４内に形成される吸
入渦流は、キャビティ５の内部において減衰することな
く保存されると共に、該キャビティ入口の絞縮部７にお
いては、該部の形状が半円半角形状とされているため、
ノズル６に近い方の円形とされた側部７ａに比して角形
とされた遠い方の側部７ｂで速度が低下することにより
該側部において低速の源流となるのである。
ャビティ５の円形とされた形成範囲内において小形状に
絞縮７されていると共に該絞縮部７の平面形状は第２図
に示ようにノズル６に近い方の側部７ａが円形、遠い方
の側部７ｂが／ズル噴孔の指向位置近傍に隅部７ｃ，７
ｃを有する角形とされ、全体として半円半角形状とされ
ている。上記の構成によれば、ピストン２の吸気行程時
に吸気ボートの形状等により燃焼室４内に形成される吸
入渦流は、キャビティ５の内部において減衰することな
く保存されると共に、該キャビティ入口の絞縮部７にお
いては、該部の形状が半円半角形状とされているため、
ノズル６に近い方の円形とされた側部７ａに比して角形
とされた遠い方の側部７ｂで速度が低下することにより
該側部において低速の源流となるのである。
然してこの状態でピストン２が圧縮行程に移行し、該行
程終了時にノズル６からキャビティ５内に向けて燃料が
噴射されると、第２図に示すように絞縮部７を通過する
瞬間における燃料頃霧は、ノズルから遠い角形の側部７
ｂにおいては渦流が弱いため遠方まで到達し、ノズルに
近い円形の側部７ａにおいては比較的渦流が強いため、
該渦流の影響により第２図の鎖線状態からさらにキャビ
ティ５内を円周方向に流されることになって実質的な到
達距離（噴霧柱の長さ）が長くなり、そのため両側部に
おける燃料頃霧の状態が略等しくなって均一な渡合気が
形成されることになるのであり、またこの絞縮部７にお
ける渦流は角形側部７ｂの影響で全体的に速度が低下し
ているため、圧縮行程時に燃焼室４からキャビティ５内
に空気が押し込められる所謂スキッシュが妨げられるこ
となく、且つキャビティ内部には強い渦流が保存されて
いるから、上記絞縞部７を通過することによって形成さ
れた混合気は速かにキャビティ内部の空気とも混合し、
これにより混合気の形成が促され、着火後においては短
時間に燃焼を完了することになり、もって燃料が完全燃
焼されて煤煙や窒素酸化物の排出量が著しく減少される
ことになるのである。尚、第３図に示す実施例はノズル
１６の贋孔が３個の場合のもので、該実施例においては
キャビティ１５の入口の絞縮部１７におけるノズルから
遠い方の角形側部１７ｂには１個の隅部１７ｃが設けら
れており、また第４図はキャビティ２５の底面が第１，
２図の実施例におけるキャビティ５と異なって中央部に
突出部がないフラットな場合の実施例であるが、これら
の実施例においても上記第１，２図の実施例と同様の作
用を果すのである。以上のように本発明は、ピストン項
部に平面形状を円形として形成されるキャビティに対し
てノズルが偏芯して設置され、かつ頃孔を上記キヤビテ
ィ内を指向させた小型機関の直接噴射式燃焼室において
、上記キャビティ入口に絞縮部を形成すると共に、該絞
縮部の平面形状をノズルに近い方の脚部が円形、遠い方
の側部がノズルの階孔の平面よりみた指向位置近傍に隅
部を有する角形とされた半円半角状としたことにより、
ノズルがキャビティに対して偏芯しているにも拘らず均
一な混合気が形成されると共に、該絞縮部における渦流
が角形側部の影響を受けることにより比較的弱くなって
スキッシュが妨げられず、且つキビティ内部には強い渦
流が保存されることにより、混合気の形成ないし燃焼が
速かに行われることになり、これにより燃焼状態が改善
され、煤煙や窒素酸化物の排出量が減少されて排気の状
態が良好になると共に、最高圧力を低下させても所要の
出力性能が得られるから、直接噴射式燃焼室の欠点であ
る騒音を低減せることができる等の効果を奏するのであ
る。
程終了時にノズル６からキャビティ５内に向けて燃料が
噴射されると、第２図に示すように絞縮部７を通過する
瞬間における燃料頃霧は、ノズルから遠い角形の側部７
ｂにおいては渦流が弱いため遠方まで到達し、ノズルに
近い円形の側部７ａにおいては比較的渦流が強いため、
該渦流の影響により第２図の鎖線状態からさらにキャビ
ティ５内を円周方向に流されることになって実質的な到
達距離（噴霧柱の長さ）が長くなり、そのため両側部に
おける燃料頃霧の状態が略等しくなって均一な渡合気が
形成されることになるのであり、またこの絞縮部７にお
ける渦流は角形側部７ｂの影響で全体的に速度が低下し
ているため、圧縮行程時に燃焼室４からキャビティ５内
に空気が押し込められる所謂スキッシュが妨げられるこ
となく、且つキャビティ内部には強い渦流が保存されて
いるから、上記絞縞部７を通過することによって形成さ
れた混合気は速かにキャビティ内部の空気とも混合し、
これにより混合気の形成が促され、着火後においては短
時間に燃焼を完了することになり、もって燃料が完全燃
焼されて煤煙や窒素酸化物の排出量が著しく減少される
ことになるのである。尚、第３図に示す実施例はノズル
１６の贋孔が３個の場合のもので、該実施例においては
キャビティ１５の入口の絞縮部１７におけるノズルから
遠い方の角形側部１７ｂには１個の隅部１７ｃが設けら
れており、また第４図はキャビティ２５の底面が第１，
２図の実施例におけるキャビティ５と異なって中央部に
突出部がないフラットな場合の実施例であるが、これら
の実施例においても上記第１，２図の実施例と同様の作
用を果すのである。以上のように本発明は、ピストン項
部に平面形状を円形として形成されるキャビティに対し
てノズルが偏芯して設置され、かつ頃孔を上記キヤビテ
ィ内を指向させた小型機関の直接噴射式燃焼室において
、上記キャビティ入口に絞縮部を形成すると共に、該絞
縮部の平面形状をノズルに近い方の脚部が円形、遠い方
の側部がノズルの階孔の平面よりみた指向位置近傍に隅
部を有する角形とされた半円半角状としたことにより、
ノズルがキャビティに対して偏芯しているにも拘らず均
一な混合気が形成されると共に、該絞縮部における渦流
が角形側部の影響を受けることにより比較的弱くなって
スキッシュが妨げられず、且つキビティ内部には強い渦
流が保存されることにより、混合気の形成ないし燃焼が
速かに行われることになり、これにより燃焼状態が改善
され、煤煙や窒素酸化物の排出量が減少されて排気の状
態が良好になると共に、最高圧力を低下させても所要の
出力性能が得られるから、直接噴射式燃焼室の欠点であ
る騒音を低減せることができる等の効果を奏するのであ
る。
第１図は本発明の一実施例における燃焼室周辺の縦側面
図、第２図は該実施例におけるピストンの平面図、第３
図はキャビティ絞縞部の他の実施例を示すピストンの平
面図で、これら第２，３図中鎖線は燃料頃霧の絞縮部に
おける通過瞬間を示している。 第４図はキャビティの他の実施例を示すピストンの縦断
面図である。２はピストン、５はキヤビテイ、６はノズ
ル、７は絞縦部、７ａはノズルに近い側部、７ｂはノズ
ルから遠い側部。 第１図 菊２図 菊３図 寒４図
図、第２図は該実施例におけるピストンの平面図、第３
図はキャビティ絞縞部の他の実施例を示すピストンの平
面図で、これら第２，３図中鎖線は燃料頃霧の絞縮部に
おける通過瞬間を示している。 第４図はキャビティの他の実施例を示すピストンの縦断
面図である。２はピストン、５はキヤビテイ、６はノズ
ル、７は絞縦部、７ａはノズルに近い側部、７ｂはノズ
ルから遠い側部。 第１図 菊２図 菊３図 寒４図
Claims (1)
- １ ピストン頂部に平面形状が円形として形成されるキ
ヤビテイの中心に対してノズルが偏心され、かつ噴孔を
上記キヤビテイ内に向くようにして設置される構成にお
いて、上記キヤビテイの形成範囲内に設けられる入口に
絞縮部を形成すると共に、該絞縮部の平面形状をノズル
に近い側部が円形、遠い側部がノズルの噴孔の平面より
みた指向位置近傍に隅部を有する角形とされた半円半角
状としたことを特徴とするデイーゼル機関の直接噴射式
燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10470879A JPS6027809B2 (ja) | 1979-08-16 | 1979-08-16 | デイ−ゼル機関の直接噴射式燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10470879A JPS6027809B2 (ja) | 1979-08-16 | 1979-08-16 | デイ−ゼル機関の直接噴射式燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5629018A JPS5629018A (en) | 1981-03-23 |
| JPS6027809B2 true JPS6027809B2 (ja) | 1985-07-01 |
Family
ID=14387976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10470879A Expired JPS6027809B2 (ja) | 1979-08-16 | 1979-08-16 | デイ−ゼル機関の直接噴射式燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027809B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5968128U (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-09 | いすゞ自動車株式会社 | 直接噴射式デイ−ゼル機関の燃焼室構造 |
| JPS5968127U (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-09 | いすゞ自動車株式会社 | 直接噴射式デイ−ゼル機関の燃焼室構造 |
-
1979
- 1979-08-16 JP JP10470879A patent/JPS6027809B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5629018A (en) | 1981-03-23 |
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