JPS61129419A - デイ−ゼルエンジンのピストン - Google Patents
デイ−ゼルエンジンのピストンInfo
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- JPS61129419A JPS61129419A JP59251032A JP25103284A JPS61129419A JP S61129419 A JPS61129419 A JP S61129419A JP 59251032 A JP59251032 A JP 59251032A JP 25103284 A JP25103284 A JP 25103284A JP S61129419 A JPS61129419 A JP S61129419A
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- fuel
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- intake
- injected
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/28—Other pistons with specially-shaped head
- F02F3/285—Other pistons with specially-shaped head the head being provided with an insert located in or on the combustion-gas-swept surface
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- 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
- F02B23/0672—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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- 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
- F02B23/0618—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
- F02B23/0621—Squish flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- 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
- F02B23/0669—Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple fuel spray jets per injector nozzle
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- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は、ディーゼルエンジンのピストンに関し、詳し
くはピストン頂部にキャビティが凹陥形成され、該キャ
ビティに対しその上方に配設した多噴孔の燃料噴射ノズ
ルから燃料が噴射されるピストンの改良に関する。
くはピストン頂部にキャビティが凹陥形成され、該キャ
ビティに対しその上方に配設した多噴孔の燃料噴射ノズ
ルから燃料が噴射されるピストンの改良に関する。
（従来の技術）
従来、ディーゼルエンジンにおいて、例えば特開昭５４
−１５１７１５号公報に開示されているように、ピスト
ン頂部に燃焼室を構成するキャビティが凹陥形成され、
該キャビティに対しその上方に配設した多噴孔の燃料噴
射ノズルから燃料が噴射されるピストンの頂面のほぼ全
面に、ニッケル系または鉄系の金属メッキよりなる硬質
層を設けてこの硬質層の断熱作用により燃焼熱のピスト
ンから周囲への放熱を抑制して熱損失を低減し、エンジ
ンの熱効率を向上させるようにしたものは知られている
。
−１５１７１５号公報に開示されているように、ピスト
ン頂部に燃焼室を構成するキャビティが凹陥形成され、
該キャビティに対しその上方に配設した多噴孔の燃料噴
射ノズルから燃料が噴射されるピストンの頂面のほぼ全
面に、ニッケル系または鉄系の金属メッキよりなる硬質
層を設けてこの硬質層の断熱作用により燃焼熱のピスト
ンから周囲への放熱を抑制して熱損失を低減し、エンジ
ンの熱効率を向上させるようにしたものは知られている
。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、上記従来のピストンでは、硬質層の断熱作用
により、ピストンの温度が高く維持されることになり、
特に燃焼室に近いトップリング溝では温度が大幅に上昇
するため、１へツブリングの摩耗が増大したり、カーボ
ン等によりトップリングがトップリング溝に固着するリ
ングスティックが発生し易くなる。したがって、このよ
うな硬質材はピストン頂面の全面に設けずにその一部の
みに設けてピストンの断熱性と冷却性とを適切に調和さ
せるのが好ましい。
により、ピストンの温度が高く維持されることになり、
特に燃焼室に近いトップリング溝では温度が大幅に上昇
するため、１へツブリングの摩耗が増大したり、カーボ
ン等によりトップリングがトップリング溝に固着するリ
ングスティックが発生し易くなる。したがって、このよ
うな硬質材はピストン頂面の全面に設けずにその一部の
みに設けてピストンの断熱性と冷却性とを適切に調和さ
せるのが好ましい。
ところで、本発明者らはピストン頂面に発生するエロー
ジョンについて種々実験を進めるうち、第６図に示すよ
うに、エロージョンＥ、Ｅ・・・は、そのほとんどがピ
ストン頂面ａにおいて吸・排気口す、ｃの同上とほぼ対
向しかつ上記燃料噴射ノズルからの噴射燃料ｄ、ｄ・・
・の噴霧帯が重なる部位特に噴霧の衝突する部位（燃料
噴射ノズルにおいては噴射燃料ｄ、ｄ・・・はキャビテ
ィｅ外のピストン頂面ａに衝突する。このことは、エン
ジンの高出力化に伴ない点火時期の進角による燃料噴射
時期の早まりによって一層顕著となる）に発生すること
を知見した。このエロージョンＥ発生の原因としては、
噴射燃料ｄが衝突する部位には噴射燃料ｄの燃焼によっ
て大ぎな燃焼！７８ｇ圧力が作用すること、および吸排
気口す、ｃに着座する吸・排気バルブのバルブフェイス
はその組付は誤差を吸収すべくシリンダヘッド下面より
も若干上方に位置してピストン頂面に対して他のシリン
ダヘッド下面部分よりも比較的大きなりリアランスに設
定されているので、吸・排気口す、ｃの周上における大
きな容積変化により高周波の圧力変動が発生すること等
が考えられる。さらには、噴射燃料ｄの噴霧帯が重なる
部位にはこの噴射燃料ｄの燃焼によって厳しい熱負荷が
かかり、ピストン母材を軟化させてエロージョン発生を
助長させていることも見逃せない。このようなエロージ
ョンの発生を防止する対策として、上記の如くピストン
頂面に硬質材を設けることは、ピストン頂面硬度が高く
なるため、ピストン頂面に燃焼衝撃圧力や高周波の圧力
変動または熱負荷が作用しても該頂部にエロージョンは
発生しないので効果的であるものの、上述の如くその断
熱性に起因する問題が生じる。
ジョンについて種々実験を進めるうち、第６図に示すよ
うに、エロージョンＥ、Ｅ・・・は、そのほとんどがピ
ストン頂面ａにおいて吸・排気口す、ｃの同上とほぼ対
向しかつ上記燃料噴射ノズルからの噴射燃料ｄ、ｄ・・
・の噴霧帯が重なる部位特に噴霧の衝突する部位（燃料
噴射ノズルにおいては噴射燃料ｄ、ｄ・・・はキャビテ
ィｅ外のピストン頂面ａに衝突する。このことは、エン
ジンの高出力化に伴ない点火時期の進角による燃料噴射
時期の早まりによって一層顕著となる）に発生すること
を知見した。このエロージョンＥ発生の原因としては、
噴射燃料ｄが衝突する部位には噴射燃料ｄの燃焼によっ
て大ぎな燃焼！７８ｇ圧力が作用すること、および吸排
気口す、ｃに着座する吸・排気バルブのバルブフェイス
はその組付は誤差を吸収すべくシリンダヘッド下面より
も若干上方に位置してピストン頂面に対して他のシリン
ダヘッド下面部分よりも比較的大きなりリアランスに設
定されているので、吸・排気口す、ｃの周上における大
きな容積変化により高周波の圧力変動が発生すること等
が考えられる。さらには、噴射燃料ｄの噴霧帯が重なる
部位にはこの噴射燃料ｄの燃焼によって厳しい熱負荷が
かかり、ピストン母材を軟化させてエロージョン発生を
助長させていることも見逃せない。このようなエロージ
ョンの発生を防止する対策として、上記の如くピストン
頂面に硬質材を設けることは、ピストン頂面硬度が高く
なるため、ピストン頂面に燃焼衝撃圧力や高周波の圧力
変動または熱負荷が作用しても該頂部にエロージョンは
発生しないので効果的であるものの、上述の如くその断
熱性に起因する問題が生じる。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、ピストン頂面において大きな燃焼衝
撃圧力および高周波の圧力変動が作用しかつ厳しい熱負
荷を受ける部位のみに硬質材を設けることにより、ピス
トンの断熱性と冷却性とを適切に調和させるとともに、
ピストン頂部におけるエロージョン発生を効果的に防止
することにある。
的とするところは、ピストン頂面において大きな燃焼衝
撃圧力および高周波の圧力変動が作用しかつ厳しい熱負
荷を受ける部位のみに硬質材を設けることにより、ピス
トンの断熱性と冷却性とを適切に調和させるとともに、
ピストン頂部におけるエロージョン発生を効果的に防止
することにある。
く問題点を解決するための手段）
上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、ピス
トン頂部に燃焼室を構成するキャビティが凹陥形成され
、該キャビティに対しその上方に配設した多噴孔の燃料
噴射ノズルから燃料が噴射されるディーゼルエンジンの
ピストンを対象とし、そのピストン頂部において吸・排
気口の同上とほぼ対向しかつ上記燃料噴射ノズルからの
噴射燃料の噴霧帯が重なる部位に、ピストン母材よりも
硬い硬質材を埋設する構成としたものである。
トン頂部に燃焼室を構成するキャビティが凹陥形成され
、該キャビティに対しその上方に配設した多噴孔の燃料
噴射ノズルから燃料が噴射されるディーゼルエンジンの
ピストンを対象とし、そのピストン頂部において吸・排
気口の同上とほぼ対向しかつ上記燃料噴射ノズルからの
噴射燃料の噴霧帯が重なる部位に、ピストン母材よりも
硬い硬質材を埋設する構成としたものである。
（作用）
上記の構成により、本発明では、ピストン頂部において
吸・排気口の周上とほぼ対向しかつ上記燃料噴射ノズル
からの噴射燃料の噴霧帯が重なる部位では噴射燃料の燃
焼によって大きな燃焼衝撃圧力が作用するとともに、吸
・排気口周上での大きな容積変化によって高周波への圧
力変動が作用し、かつ噴射燃料の燃焼により厳しい熱負
荷がかかるが、その部位にはピストン母材よりも硬くて
燃焼衝撃圧力や高周波の圧力変動または熱負荷に対して
強い硬質材が埋設されているので、エロージョンが発生
することはない。
吸・排気口の周上とほぼ対向しかつ上記燃料噴射ノズル
からの噴射燃料の噴霧帯が重なる部位では噴射燃料の燃
焼によって大きな燃焼衝撃圧力が作用するとともに、吸
・排気口周上での大きな容積変化によって高周波への圧
力変動が作用し、かつ噴射燃料の燃焼により厳しい熱負
荷がかかるが、その部位にはピストン母材よりも硬くて
燃焼衝撃圧力や高周波の圧力変動または熱負荷に対して
強い硬質材が埋設されているので、エロージョンが発生
することはない。
また、上記断熱作用のある硬質材は上述の如くピストン
頂面のうちエロージョン対象上の必要な部位のみに埋設
されているので、ピストンに適度の断熱性が付与される
とともに、該部位以外のピストン頂面は母材のままであ
ることがら適度の冷却性も確保されることになる。
頂面のうちエロージョン対象上の必要な部位のみに埋設
されているので、ピストンに適度の断熱性が付与される
とともに、該部位以外のピストン頂面は母材のままであ
ることがら適度の冷却性も確保されることになる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図は直接噴射式ディーゼルエンジンを示し、１はシ
リンダブロック、２は該シリンダブロック１内に形成さ
れたシリンダ、３はシリンダブロック１上面にガスケッ
ト４を介して気密状に接合されたシリンダヘッドであっ
て、上記シリング２内には本発明に係るピストン５が往
復自在に嵌挿されている。また、上記シリンダヘッド３
にはピストン５の後述するキャビティ１４に向って第１
図および第２図の点線で示す方向に燃料６．６・・・を
噴射する多噴孔（図では５噴口）の燃料噴射ノズル７が
キャビティ１４に対しその上方に配設されている。さら
に、シリンダ２に対応するシリンダヘッド３下面には吸
気口８および排気口９が開口され上記吸気口８には該吸
気口８を開閉する吸気バルブ１０が、排気口９には該排
気口９を開閉する排気バルブ１１がそれぞれ配設されて
いる。尚、１２はピストン５に設けられたピストンピン
、１３は該ピストンピン１２を介してピストン５に連結
されたコネクティングロッドである。
リンダブロック、２は該シリンダブロック１内に形成さ
れたシリンダ、３はシリンダブロック１上面にガスケッ
ト４を介して気密状に接合されたシリンダヘッドであっ
て、上記シリング２内には本発明に係るピストン５が往
復自在に嵌挿されている。また、上記シリンダヘッド３
にはピストン５の後述するキャビティ１４に向って第１
図および第２図の点線で示す方向に燃料６．６・・・を
噴射する多噴孔（図では５噴口）の燃料噴射ノズル７が
キャビティ１４に対しその上方に配設されている。さら
に、シリンダ２に対応するシリンダヘッド３下面には吸
気口８および排気口９が開口され上記吸気口８には該吸
気口８を開閉する吸気バルブ１０が、排気口９には該排
気口９を開閉する排気バルブ１１がそれぞれ配設されて
いる。尚、１２はピストン５に設けられたピストンピン
、１３は該ピストンピン１２を介してピストン５に連結
されたコネクティングロッドである。
上記ピストン５は母材がアルミニウム合金で形成され、
第１図および第２図に示すように頂部に燃焼室を構成す
るキＶビティ１４が凹陥形成され１ ている。ま
た、上記燃料噴射ノズル７の多噴孔からの燃料噴射方向
は、第１図の点線で示す如くその一部（３つの噴孔から
の燃料噴射方向）はピストン頂面１５にシリンダ中心軸
方向から投影して吸・排気口８．９の投影外周線とほぼ
交差するように設定されている。そして、第１図に斜め
格子線で示すように、ピストン頂面１５において吸・排
気口８．９の周上とほぼ対向しかつ上記燃料噴射ノズル
７からの噴射燃料６．６・・・が衝突する部位を含む噴
射燃料６．６・・・の噴霧帯が重なる部位、つまり上記
吸・排気口８，９の投影外周線と投影噴霧帯とが交差す
る部分には、ピストン母材であるアルミニウム合金より
も硬い例えばニッケル系または鉄系の金属等よりなる円
板形の硬質材１６゜１６・・・が埋設されている。ここ
で、上記噴射燃料６．６・・・が衝突する部位とは、例
えば燃料噴射時初期において噴射燃料６．６・・・が衝
突する部位をいい、この燃料噴射時初期にはピストン５
は未だ上死点前にあり、燃料噴射ノズル７から下方に放
射状に噴射される噴射燃料６，６・・・が燃焼室つまり
キャビティ１４の外のピストン頂面１５に当たることに
なる。尚、１７はトップリング溝、１８はセカンドリン
グ溝、１９はオイルリング溝であり、２０＝２２はそれ
ぞれ上記各リング溝１７〜１つに装着されたトップリン
グ、セカンドリングおよびオイルリングである。
第１図および第２図に示すように頂部に燃焼室を構成す
るキＶビティ１４が凹陥形成され１ ている。ま
た、上記燃料噴射ノズル７の多噴孔からの燃料噴射方向
は、第１図の点線で示す如くその一部（３つの噴孔から
の燃料噴射方向）はピストン頂面１５にシリンダ中心軸
方向から投影して吸・排気口８．９の投影外周線とほぼ
交差するように設定されている。そして、第１図に斜め
格子線で示すように、ピストン頂面１５において吸・排
気口８．９の周上とほぼ対向しかつ上記燃料噴射ノズル
７からの噴射燃料６．６・・・が衝突する部位を含む噴
射燃料６．６・・・の噴霧帯が重なる部位、つまり上記
吸・排気口８，９の投影外周線と投影噴霧帯とが交差す
る部分には、ピストン母材であるアルミニウム合金より
も硬い例えばニッケル系または鉄系の金属等よりなる円
板形の硬質材１６゜１６・・・が埋設されている。ここ
で、上記噴射燃料６．６・・・が衝突する部位とは、例
えば燃料噴射時初期において噴射燃料６．６・・・が衝
突する部位をいい、この燃料噴射時初期にはピストン５
は未だ上死点前にあり、燃料噴射ノズル７から下方に放
射状に噴射される噴射燃料６，６・・・が燃焼室つまり
キャビティ１４の外のピストン頂面１５に当たることに
なる。尚、１７はトップリング溝、１８はセカンドリン
グ溝、１９はオイルリング溝であり、２０＝２２はそれ
ぞれ上記各リング溝１７〜１つに装着されたトップリン
グ、セカンドリングおよびオイルリングである。
次に、上記実施例の作用について説明するに、エンジン
運転時、ピストン頂面１５において燃料噴射ノズル７か
らの噴射燃料６，６・・・の噴霧帯が重なる部位では、
噴霧の燃焼によって大きな燃焼衝撃圧力が作用する。特
に、このことは噴霧の衝突する部位では著しい。また、
第３図に示すように、吸・排気バルブ１０．１１は、組
付は誤差を見込んで吸・排気口８．９に着座したときに
バルブフェイス１０ａ、１１ａがシリンダヘッド３下面
よりも若干上方に位置してピストン頂面１５に対し他の
シリンダヘッド下面部分よりも比較的大きなりリアラン
スに設定されているので、ピストン５の上界に伴いピス
トン頂面１５とシリンダヘッド下面との間における吸・
排気口８．９の同上で大きな容積変化が生じ、この容積
変化によって高周波（例えば２０ｋ Ｈｚ ＞の圧力変
動が発生し、それがピストンＩ頁面１５の上記吸・排気
口８．９の周上とほぼ対向する部分に作用する。すなわ
Ｉ５、ピストン頂面１５において吸・排気口８，９の周
上とほぼ対向しかつ燃料噴射ノズル７ｆ）ｓ＋らの噴射
燃料６，６・・・の噴霧帯が重なる部位には上記燃焼衝
撃圧力と高周波の圧力変動とが相乗的に作用し、さらに
噴射燃料６，６・・・の燃焼によって厳しい熱負荷がか
かり、エロージョンが発生し易い状況下におかれること
になるが、この部位には硬度が大である硬質材１６．１
６・・・が埋設されているので、この硬質材１６．１６
・・・によりエロージョンの発生が抑制、防止され、ピ
ストン５の耐久性を向上させることができる。
運転時、ピストン頂面１５において燃料噴射ノズル７か
らの噴射燃料６，６・・・の噴霧帯が重なる部位では、
噴霧の燃焼によって大きな燃焼衝撃圧力が作用する。特
に、このことは噴霧の衝突する部位では著しい。また、
第３図に示すように、吸・排気バルブ１０．１１は、組
付は誤差を見込んで吸・排気口８．９に着座したときに
バルブフェイス１０ａ、１１ａがシリンダヘッド３下面
よりも若干上方に位置してピストン頂面１５に対し他の
シリンダヘッド下面部分よりも比較的大きなりリアラン
スに設定されているので、ピストン５の上界に伴いピス
トン頂面１５とシリンダヘッド下面との間における吸・
排気口８．９の同上で大きな容積変化が生じ、この容積
変化によって高周波（例えば２０ｋ Ｈｚ ＞の圧力変
動が発生し、それがピストンＩ頁面１５の上記吸・排気
口８．９の周上とほぼ対向する部分に作用する。すなわ
Ｉ５、ピストン頂面１５において吸・排気口８，９の周
上とほぼ対向しかつ燃料噴射ノズル７ｆ）ｓ＋らの噴射
燃料６，６・・・の噴霧帯が重なる部位には上記燃焼衝
撃圧力と高周波の圧力変動とが相乗的に作用し、さらに
噴射燃料６，６・・・の燃焼によって厳しい熱負荷がか
かり、エロージョンが発生し易い状況下におかれること
になるが、この部位には硬度が大である硬質材１６．１
６・・・が埋設されているので、この硬質材１６．１６
・・・によりエロージョンの発生が抑制、防止され、ピ
ストン５の耐久性を向上させることができる。
また、上述の如くエロージョン対策に必要なピストン頂
面１５の一部のみに断熱作用のあるＩｉｉ！！質材１６
．１６・・・が埋設されているので、ピストン５に適度
の断熱性が付与されて、燃焼熱のピストン５からの熱損
失を低減し、エンジンの熱効率を向上させることができ
るとともに、Ｆｊ１質祠１Ｇ。
面１５の一部のみに断熱作用のあるＩｉｉ！！質材１６
．１６・・・が埋設されているので、ピストン５に適度
の断熱性が付与されて、燃焼熱のピストン５からの熱損
失を低減し、エンジンの熱効率を向上させることができ
るとともに、Ｆｊ１質祠１Ｇ。
１６・・・が埋設されている部位以外のピストン頂面１
５はアルミニウム合金よりなる母材のままであるので、
ピストン５に適度の冷却性をも確保することができ、燃
焼室（キャビティ１４）に近いトップリング溝１７の温
度の上昇を抑制してトップリング２０の摩耗やリングス
ティックの発生を防止することができ、エンジンの信頼
性の向上を図ることができる。
５はアルミニウム合金よりなる母材のままであるので、
ピストン５に適度の冷却性をも確保することができ、燃
焼室（キャビティ１４）に近いトップリング溝１７の温
度の上昇を抑制してトップリング２０の摩耗やリングス
ティックの発生を防止することができ、エンジンの信頼
性の向上を図ることができる。
第４図および第５図は変形例のピストン５′を示し、ピ
ストン頂面１５′において吸・排気口８゜９の周上とほ
ぼ対向しかつ燃料噴射ノズル７からの噴射燃料６，６・
・・の噴霧帯が重なる部位を含む円周上の部分にリング
形状の硬質材１６′ （第４図の斜め格子線部分）が埋
設されたもので、噴射燃料６，６・・・による燃焼衝撃
圧力や熱負荷が特に大であり、噴射燃料６の作用のみで
エロージョンが起り得る場合等にこれらエロージョンの
発生防止に好適であり、その他上記実施例と同様の効果
を得ることができる。
ストン頂面１５′において吸・排気口８゜９の周上とほ
ぼ対向しかつ燃料噴射ノズル７からの噴射燃料６，６・
・・の噴霧帯が重なる部位を含む円周上の部分にリング
形状の硬質材１６′ （第４図の斜め格子線部分）が埋
設されたもので、噴射燃料６，６・・・による燃焼衝撃
圧力や熱負荷が特に大であり、噴射燃料６の作用のみで
エロージョンが起り得る場合等にこれらエロージョンの
発生防止に好適であり、その他上記実施例と同様の効果
を得ることができる。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、ピストン頂面に
おいて大きな燃焼衝撃圧力と高周波の圧力変動とが作用
しかつ厳しい熱負荷がかかる吸・排気口の周上とほぼ対
向しかつ燃料噴射ノズルからの噴射燃料の噴霧帯が重な
る部位にピストン母材よりも硬い硬質材を埋設して燃焼
衝撃圧力や高周波の圧力変動または熱負荷に対する強度
を向上させたので、エロージョンの発生を防止して、ピ
ストンの耐久性を向上させることができる。
おいて大きな燃焼衝撃圧力と高周波の圧力変動とが作用
しかつ厳しい熱負荷がかかる吸・排気口の周上とほぼ対
向しかつ燃料噴射ノズルからの噴射燃料の噴霧帯が重な
る部位にピストン母材よりも硬い硬質材を埋設して燃焼
衝撃圧力や高周波の圧力変動または熱負荷に対する強度
を向上させたので、エロージョンの発生を防止して、ピ
ストンの耐久性を向上させることができる。
また、ピストン頂面のうちエロージョン対策上の必要な
部位のみに断熱作用のある硬質材を埋設してピストンに
適度の断熱性を付与したので、燃焼熱のピストンからの
熱損失を低減してエンジンの熱効率を向上させることが
できるとともに、該部位以外のピストン頂面は母材のま
まとして適当な冷却性も確保したので、トップリング溝
の温度上昇を抑制でき、トップリングの摩耗やリングス
ティックの発生を防止してエンジンの信頼性を向上させ
ることができる。
部位のみに断熱作用のある硬質材を埋設してピストンに
適度の断熱性を付与したので、燃焼熱のピストンからの
熱損失を低減してエンジンの熱効率を向上させることが
できるとともに、該部位以外のピストン頂面は母材のま
まとして適当な冷却性も確保したので、トップリング溝
の温度上昇を抑制でき、トップリングの摩耗やリングス
ティックの発生を防止してエンジンの信頼性を向上させ
ることができる。
第１図〜第５図は本発明の実施例を示し、第１図はピス
トンの平面図、第２図はディーゼルエンジンの燃焼室付
近の縦断側面図、第３図は排気口付近の縦断側面図、第
４図は変形例を示す第１図相当図、第５図は同変形例の
縦断側面図である。 第６図はピストン頂面でのエロージョンの発生の実験結
果を示す説明図である。 ５．５′・・・ピストン、６・・・噴射燃料、７・・・
燃料噴射ノズル、８・・・吸気口、９・・・排気口、１
４・・・キャビティ、１５．１５’ ・・・ピストン頂
面、１６゜１６′・・・ｌｉｉ！質材。 ｌ ９０非気口） 第２図
トンの平面図、第２図はディーゼルエンジンの燃焼室付
近の縦断側面図、第３図は排気口付近の縦断側面図、第
４図は変形例を示す第１図相当図、第５図は同変形例の
縦断側面図である。 第６図はピストン頂面でのエロージョンの発生の実験結
果を示す説明図である。 ５．５′・・・ピストン、６・・・噴射燃料、７・・・
燃料噴射ノズル、８・・・吸気口、９・・・排気口、１
４・・・キャビティ、１５．１５’ ・・・ピストン頂
面、１６゜１６′・・・ｌｉｉ！質材。 ｌ ９０非気口） 第２図
Claims (1)
- （１）ピストン頂部に燃焼室を構成するキャビティが凹
陥形成され、該キャビティに対しその上方に配設した多
噴孔の燃料噴射ノズルから燃料が噴射されるディーゼル
エンジンのピストンであって、ピストン頂面において吸
・排気口の周上とほぼ対向しかつ上記燃料噴射ノズルか
らの噴射燃料の噴霧帯が重なる部位に、ピストン母材よ
りも硬い硬質材が埋設されていることを特徴とするディ
ーゼルエンジンのピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59251032A JPS61129419A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | デイ−ゼルエンジンのピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59251032A JPS61129419A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | デイ−ゼルエンジンのピストン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129419A true JPS61129419A (ja) | 1986-06-17 |
Family
ID=17216597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59251032A Pending JPS61129419A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | デイ−ゼルエンジンのピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61129419A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007136130A1 (en) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Piston for internal-combustion engines |
-
1984
- 1984-11-27 JP JP59251032A patent/JPS61129419A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007136130A1 (en) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Piston for internal-combustion engines |
| US8001947B2 (en) | 2006-05-24 | 2011-08-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Piston for internal-combustion engines |
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