JPS611821A - 渦流室式デイ−ゼルエンジン - Google Patents

渦流室式デイ−ゼルエンジン

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Publication number
JPS611821A
JPS611821A JP59120108A JP12010884A JPS611821A JP S611821 A JPS611821 A JP S611821A JP 59120108 A JP59120108 A JP 59120108A JP 12010884 A JP12010884 A JP 12010884A JP S611821 A JPS611821 A JP S611821A
Authority
JP
Japan
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diffusion
depth
flame
parts
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.)
Pending
Application number
JP59120108A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Tanaka
利明 田中
Kunihiko Sugihara
杉原 邦彦
Yukihiro Eto
江藤 幸寛
Giichi Shioyama
塩山 議市
Yoshihisa Kawamura
川村 佳久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Priority to DE19853520775 priority patent/DE3520775A1/de
Priority to GB08514801A priority patent/GB2160262B/en
Priority to US06/743,673 priority patent/US4662330A/en
Publication of JPS611821A publication Critical patent/JPS611821A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/04Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being subdivided into two or more chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/14Engines characterised by precombustion chambers with compression ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、渦流室付ディーゼルエンジンの燃焼室の改良
に関し、詳しくは、ピストン頂上部に形成する主室キャ
ビティの改良に関する。
(技術的背景) 高速角−ゼルエンジンに適した燃焼室として渦流室式が
知られているが、その燃焼性状をさらに改善する目的で
、第10図、第11図に示すようなものが提案されてい
る(実開昭57−78724号参照)。
これを説明すると、エンジンの圧縮上死点付近で渦流室
20内で着火された燃料は火炎(燃焼ガス)となって噴
口21から主室キャビティ6内に噴出流入する。
主室キャビティ6内では火炎(流れeBで示す)は溝状
部(主室キャビティ6のトレンチ部)10に沿って流れ
、一対の円形状拡散部7.8の連結部9に衝突し二手に
分れる。
分れた火炎は拡散部7,8の円弧に沿って拡散し、新気
を取シ入れながら燃焼が進行する。
なお、1はエンジンブロック、2はエンジンヘッド、2
3は燃料噴射弁である。
−ところで、一般に、渦流室式ディーゼルエンジンにお
いてHCやスモークの排出量を低減するには、渦流室容
積をできるだけ大きくして噴射燃料に対する渦流室内の
空気利用率を高めることが有効である。
しか(2、渦流室容積を増大すると、エンジンの圧縮比
が低下し、この圧縮比の低下により圧縮空気温度が下が
、6、HC排出量が増大する。
すなわち、圧縮比の低下を招かないためには、主室キャ
ビティ容積は小さく抑える必要がある。
一方、渦流室から主室に噴出した火炎内の未燃成分を主
室内で良好に燃焼させるためには、火炎と主室内空気と
の混合を良好にすればよく、このためには前述の主室キ
ャビティの拡散部容量を確保する必要がある。
こうした3つの要求から主室キャビティ容量が設定され
、第11図に示されるクローバリーフ状の主室キャビテ
ィ6がピストン3の頂上部4の図中右半分の部分に形成
されている。
ところが、拡散部面積は小さく、主室内の空気利用率は
なお充分とはいえない。
そこで、主室内の空気利用率の向上を図シ、かつ圧縮比
の上昇をめざして、拡散部がバルブリセスとしても利用
される・9ルプリセス共用型の主室キャビティをピスト
ン頂上部に形成したものが提宴されている(実願昭57
−189037号参照)。
この主室キャビティでは、一対の円形状凹部がいる(第
2図参照)− このため、拡散部が浅いと、拡散部に流入した火炎が拡
散部の段差を乗シ越え、すぐ近くにあるシリンダ壁に達
して消炎される。すなわち、クエンチゾーンでのHCの
発生量が増加することが考えられる。
また、火炎による拡散部段差の乗シ越えは、ピストンの
下降によシ生ずる逆スキッシュにても発生することが考
えられる。
(発明の目的) 本発明は、拡散部の深さと、逆スキッシュによる火炎の
拡散部ハ狭がシをそれぞれ因子とし、これらの積を所定
範囲に設定し、火炎が拡散部段差を乗シ毬えないように
してHCの排出量を低減する渦流室式ディーゼルエンジ
ンを提供することを目的とする□ (発明の開示) 本発明は、吸排気バルブの下方に位置して両ノ々ルブの
径よシも大きな径を有する一対の円形状凹部からなる拡
散部と、両拡散部に連らなるとともに一端が渦流室に連
絡される噴口の下面に延びる溝状のトレンチ部とからな
る主室キャビティ金ヒストン頂上部に形成した渦流室式
ディーゼルエンジンを前提とする○ 本発明は、拡散部の深さLd  と、トレンチ部の平均
深さLmに対する拡散部の深さLdの比Ld/Lmとの
積Ld ・(Ld/Lm )が0.2よりも大きくなる
ように設定する。
このように設定すると、火炎による拡散部段差の乗シ越
えが有効に防止され、HCの発生tを低減するのである
(実施例) 第1図は本発明の一笑施例の主室と渦流室との関係金示
す縦断面図、第2図は同じくピストン頂上部の平面図、
第3図はピストンの縦断面図であるーまた、第4図は第
2図のA−B−C−D−E−F線による主室と渦流室と
の関係を示す縦断面図である。
図中、ピストン頂上部4には、吸気/ぐルプ26と排気
バルブ(図示せず)の下方に位置して両ノ々ルプの径よ
シも大きな径を有する一対の円形状凹部からなる拡散部
7A、8Aが中央に太きく形成される。
また、両拡散部7A、8Aに連らなるとともに、一端が
渦流室20に連絡される噴口21の下面に延びる溝状の
トレンチ部10Aが拡散部7A、8Aの対称軸上に形成
される。
このトレンチ部10Aは、噴口21の下面に延びる側が
噴口21の開口角度(主室に対する角度)に合わせて最
も深く、この最深部から連結部9Aに向けて浅くな9、
連結部9Aで連結部9Aの段差と同一の深さにしている
こうして、ピストン頂上部4には、一対の拡散部7A、
8Aとトレンチ部10Aからなるクローパリーフ状の凹
部を有する主室キャビティ6Aが形成される。
なお、第2図のXc は拡散部7A 、8Aとピストン
外周面までの最短距離を示す。
オた、噴口21は、≠+ヴ4ヘッド2に形成された偏平
円筒状の渦流室20に対し接線方向に形成されている。
なお、1は+テプブロック、24はグロープラグである
本発明では、拡散部7A、8Aの深さLd  と、トレ
ンチ部深Aの平均深さLmに対する拡散部7A、8Aの
深さLdの比Ld/Lm との積Ld−(Ld/Lm)
が0.2よシも大きくなるように設定する。
以上の構成による作用を説明する。
膨張行程初期にトレンチ部10Aに沿って流入し連結部
9Aに衝突して二手に分れた火炎は、拡散部7A、8A
の円弧に沿って拡散し、拡散部7A。
8A内の空気を巻込んで燃焼を進行する。
この場合、拡散部7A、8Aでの火炎の勢いは拡散部7
A、8Aの深さLdに関係し、また、逆スキッシュによ
る拡散部7A、8Aでの火炎の広がシケ、トレンチ部深
さに対する拡散部深さI、dの比T、d/Lm  (た
だしLmはトレンチ部10Aの平均深さを採用する)に
関係する。
こうしたLd 、 Ld/Lm  を変化させたときの
排気特性を第6図、第7図に示す。
なお、第7図の曲線は等HC排出量曲線で、左側に寄る
ほどHC排出量が増加することを示す〇すなわち、HC
排出量はLdが大きくなると、減少し、またLd/Lm
が大きくなると減少する。
そこで、これらLd 、 Ld/Lmの同時変化に対す
るHC排出量はLd、Ld/Lm  を因子として乗算
したLd・(Ld/Lrn)に対するHc#出枡を考え
ればよく、このLd’/Lmに対して新ためてHC排出
量を描いたのが第8図である。
同図よシ、Ld’/Lm > 0.2と々るように、L
d。
Lmを設定すれば、Hc排出景の低減を図ることができ
ることがわかる。
すなわち、Ldが小さいと、火炎が拡散部7 A。
8Aの段差を乗シ越え、また、Ld/Lmが小さいと、
逆スキッシュにより火炎が拡散部7A、8Aの段差を乗
シ越えるほどに広がってしまう。
ところが、Ld’/Lm > 0.2である場合には、
拡散部7A、8A内での火炎流れが拡散部7A。
8A内にとどまシ、マた、逆スキッシュによる火炎が拡
散部7A、8Aにのみ広がるように弱められるため、火
炎の拡散部7A、8Aからの飛び出しが防止されるので
ある。
このため、拡散部7A、8Aの段差とシリンダ壁25と
が接近しているにもかかわらず、火炎がシリンダ壁25
にて消炎されることがないので、’f(Cの発生が抑制
される。
なお、拡散部7A 、8A内にとどまり、また広がる火
炎は拡散部7A、8A内の空気を巻込み、これによシ、
火炎中の未燃成分を効率よく燃焼させる・・ 次に、こあ実施例では、噴口21の幅wthに対するト
レンチ部10Aの溝幅Wの比W/Wthについても変化
させ、スモークの排出量を測定している( W 、 W
thは第2図、第5図を参照)。
このスモーク特性を第9図に示すと、同図から、W/W
th〈2となるように設定すれば、Hcと同時にスモー
クを低減することができることがわかる。
(発明の効果) 以上のように本発明によれは、バルブリセスを共用する
一対の拡散部の深さI、d とトレンチ部の平均深さL
mとの間にLd’/Lm > 0.2と々る関係を設定
したので、拡散部内の火炎が初期燃焼時や逆スキッシュ
により拡散部の外へ飛び出しシリンダ壁面にて消炎され
ることがないので、HCC排出量低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例の燃焼室の縦断面図、第2
図は同じくピストン頂上部の平面図、第3図は同じくピ
ストンの縦断面図である。 第4図はw、2図のA−B−C−D−E−F線による燃
焼室の縦断面図、第5図は噴口の幅を示す説明図である
。 箪6図、第7図、第8図はそれぞれLd 、 Ld/L
m。 L d’ /Lmに対するHC排出量の特性図、第9図
はW/Wthに対するスモーク排出音の特性図である。 卯710図は従来例の燃焼室の縦断面図、第11図は同
じくピストン頂上部の平面図である。 −゛ 1・・・エンジンブロック、2・・・エンジンヘ
ッド、3・・・ピストン、4・・・ピストン頂上部、6
A・・・主室キャビティ、7A、8A・・・拡散部、9
A・・・連結部、10A・・・トレンチ部、20・・・
渦流室、21・・・噴口、23・・・燃料噴射弁。 特許出願人  日産自動車株式会社 i’、’−H1 代理人 弁理士   後  藤  政  喜 [、゛。 第5図 第6図 しd/Lm 第8図 大 第9図 v//wth 第10図 第11図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸排気バルブの下方に位置して両バルブの径よルも大き
    な径を有する一対の円形状凹部からなる拡散部と、両拡
    散部に連らなるとともに、一端が渦流室に連絡される噴
    口の下面に延びる溝状のトレンチ部とからなる主室キヤ
    ビテイをピストン頂上部に形成した渦流室式デイーゼル
    エンジンにおいて、拡散部の深さLdと、トレンチ部の
    平均深さLmとの間にLd^2/Lm>0.2となる関
    係を設定したことを特徴とする渦流室式デイーゼルエン
    ジン。
JP59120108A 1984-06-12 1984-06-12 渦流室式デイ−ゼルエンジン Pending JPS611821A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59120108A JPS611821A (ja) 1984-06-12 1984-06-12 渦流室式デイ−ゼルエンジン
DE19853520775 DE3520775A1 (de) 1984-06-12 1985-06-10 Dieselmotor mit einer wirbelkammer und einer im kolbenboden eingeformten flammenverteilungsaussparung
GB08514801A GB2160262B (en) 1984-06-12 1985-06-11 Diesel engine having a swirl pre-combustion chamber and a shaped flame dispersing recess in piston crown
US06/743,673 US4662330A (en) 1984-06-12 1985-06-11 Diesel engine having swirl chamber and shaped flame dispersing recess in piston crown

Applications Claiming Priority (1)

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JP59120108A JPS611821A (ja) 1984-06-12 1984-06-12 渦流室式デイ−ゼルエンジン

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JPS611821A true JPS611821A (ja) 1986-01-07

Family

ID=14778128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59120108A Pending JPS611821A (ja) 1984-06-12 1984-06-12 渦流室式デイ−ゼルエンジン

Country Status (1)

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JP (1) JPS611821A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS635110A (ja) * 1986-06-26 1988-01-11 Kubota Ltd デイ−ゼルエンジンのうず室式燃焼室

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS635110A (ja) * 1986-06-26 1988-01-11 Kubota Ltd デイ−ゼルエンジンのうず室式燃焼室

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