JPS611823A - 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Info
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- JPS611823A JPS611823A JP59120110A JP12011084A JPS611823A JP S611823 A JPS611823 A JP S611823A JP 59120110 A JP59120110 A JP 59120110A JP 12011084 A JP12011084 A JP 12011084A JP S611823 A JPS611823 A JP S611823A
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- diffusion
- pair
- flame
- trench
- parts
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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
- 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
- F02B23/04—Other 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
-
- 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
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/14—Engines characterised by precombustion chambers with compression ignition
-
- 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
-
- 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
- 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】
ぐ技術分野）
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名。
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名。
（技術的背景）
高速ディーゼルエンジンに適した燃焼室として渦流、基
或が知られているが、その燃焼性状をさらに改善する目
的で、第５図、第６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）。
或が知られているが、その燃焼性状をさらに改善する目
的で、第５図、第６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。
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。
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
を取シ入れ左から燃焼が進行する。
を取シ入れ左から燃焼が進行する。
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。
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。
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。
１、かじ、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シ圧縮空気温度が下が
、９、ＨＣ排出量が増大する。
が低下し、この圧縮比の低下によシ圧縮空気温度が下が
、９、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
ピテイ容量は小さく抑える必要がある。
ピテイ容量は小さく抑える必要がある。
一方、渦流室から主項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。
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６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。
、第６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。
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υ、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
されるバルブ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案されている（実願昭５７−
１８９０３７号参照）。
の上昇をめざして、拡散部がバルブリセスとしても利用
されるバルブ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案されている（実願昭５７−
１８９０３７号参照）。
この主室キャビティでは、一対の拡散部がピストン頂上
部に太きく形成され、一対の拡散部の連結部がシリンダ
壁面に近づくことになっているにのため、トレンチ部に
沿って流入してきた火炎が連結部の段差を乗シ越えてシ
リンダ壁面に達すると、火炎がシリンダ壁面にてクエン
チされ（消炎され）、ＨＣ排出量を増加することが考え
られる。
部に太きく形成され、一対の拡散部の連結部がシリンダ
壁面に近づくことになっているにのため、トレンチ部に
沿って流入してきた火炎が連結部の段差を乗シ越えてシ
リンダ壁面に達すると、火炎がシリンダ壁面にてクエン
チされ（消炎され）、ＨＣ排出量を増加することが考え
られる。
また、連結部の形状によっては、火炎が連結部の段差に
衝突して淀み、拡散部内の空気との混合が図れず燃焼が
阻害されることも考えられる。
衝突して淀み、拡散部内の空気との混合が図れず燃焼が
阻害されることも考えられる。
（発明の目的）
本発明は、火炎の衝突する連結部の形状を滑らかな曲線
で接続するとともに、この曲線の半径Ｒとトレンチ部幅
ｔとの比Ｒ／ｌを１以下に設定することによ！ＩＩ、Ｈ
Ｃやスモーク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。
で接続するとともに、この曲線の半径Ｒとトレンチ部幅
ｔとの比Ｒ／ｌを１以下に設定することによ！ＩＩ、Ｈ
Ｃやスモーク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バルブの径
より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
る主室キャビティをピ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。
より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
る主室キャビティをピ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、前記トレンチ部に臨む一対の拡散部の連結部
を滑らかな曲面で接続し該曲線の半径Ｒとトレンチ部の
溝幅ｔとの比Ｒ／ｌが１以下となるようにする。
を滑らかな曲面で接続し該曲線の半径Ｒとトレンチ部の
溝幅ｔとの比Ｒ／ｌが１以下となるようにする。
□このように連結部を形成すると、トレンチ部に沿って
流入してきた火炎がこの連結部によシ火炎の流れを阻害
されることなく各拡散部に撮シ分けられる。
流入してきた火炎がこの連結部によシ火炎の流れを阻害
されることなく各拡散部に撮シ分けられる。
このため、拡散部では火炎と拡散部内の空気との混合が
良好に行なわれ、ＨＣやスモークの低減を確実表ものに
するのである。
良好に行なわれ、ＨＣやスモークの低減を確実表ものに
するのである。
（実施例）
第１図は、本発明の一実施例のピストン頂上部の平面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は同実施例
における主室と渦流室との関係を示す縦断面図である。
、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は同実施例
におけ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、吸排気バルブ（図示せず
）が突出可能なように（下方に突出する）、両バルブの
径より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が中央に大きく形成される。
）が突出可能なように（下方に突出する）、両バルブの
径より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が中央に大きく形成される。
このバルブリセスとしても利用される拡散部７Ａ、８Ａ
の深さは、バルブリフト５．圧縮比等から設定される。
の深さは、バルブリフト５．圧縮比等から設定される。
また、ピストン３０大路上死点位置において、一端が噴
口２１に位置し、他端が一対の拡散部７Ａ、８Ａの連結
部９Ａの近傍まで延びる溝状のトレンチ部１０Ａが拡散
部？Ａ 、８Ａの対称軸上に形成される。
口２１に位置し、他端が一対の拡散部７Ａ、８Ａの連結
部９Ａの近傍まで延びる溝状のトレンチ部１０Ａが拡散
部？Ａ 、８Ａの対称軸上に形成される。
このトレンチ部１０Ａは、噴口２１に連通する側が噴口
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に向けて浅くなシ、連結
部９Ａで連結部９Ａの段差と同一の深さとしている。
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に向けて浅くなシ、連結
部９Ａで連結部９Ａの段差と同一の深さとしている。
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からなるクローバリーフ状の主
室キャビティ６Ａが形成される。
８Ａとトレンチ部１０Ａからなるクローバリーフ状の主
室キャビティ６Ａが形成される。
なお、この例では偏平円筒状の渦流室２０に面した燃料
噴射弁２３の噴射方向に沿って開口し、着火遅れの間に
噴射燃料の一部を主室へと流出させる小径の副噴口２２
が形成されている。
噴射弁２３の噴射方向に沿って開口し、着火遅れの間に
噴射燃料の一部を主室へと流出させる小径の副噴口２２
が形成されている。
このような燃焼室によれば渦流室２０だけでなく、副噴
口２２を介してガス流動の穏゛やかに主室にも燃料が供
給され、双方で燃焼が進むので、噴射燃料の全量を渦流
室２０のみに供給して燃焼させた場合に較べて最高燃焼
温度が抑えられ、この結果有害物質であるＮＯｘの発生
量が減少することが知られている。
口２２を介してガス流動の穏゛やかに主室にも燃料が供
給され、双方で燃焼が進むので、噴射燃料の全量を渦流
室２０のみに供給して燃焼させた場合に較べて最高燃焼
温度が抑えられ、この結果有害物質であるＮＯｘの発生
量が減少することが知られている。
また、１はエンジンブロック、２はエンジンヘッド、２
４はグロープラグである。
４はグロープラグである。
本発明では、一対の拡散部７Ａ、８Ａの連結部９Ａを滑
らかな曲線で接続し、この曲線の半径Ｒとトレンチ部１
０Ａの溝幅ｔとの比Ｒ／ｌが１以下となるようにする。
らかな曲線で接続し、この曲線の半径Ｒとトレンチ部１
０Ａの溝幅ｔとの比Ｒ／ｌが１以下となるようにする。
々お、ＲｏはＢＪｌ＝ １となる場合のＲで、１点鎖線
で示している。
で示している。
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（流れをＢで示す）
は、拡散部７Ａ、８Ａの円弧に沿って拡散し、拡散部７
Ａ、８Ａ内の空気を巻き込んで燃焼を進行する。
部９Ａに衝突して二手に分れた火炎（流れをＢで示す）
は、拡散部７Ａ、８Ａの円弧に沿って拡散し、拡散部７
Ａ、８Ａ内の空気を巻き込んで燃焼を進行する。
この場合、拡散部７Ａ、８Ａに流入する火炎の流れが強
いほど拡散部７Ａ、８Ａでの空気の取入れがスムーズに
行なわれるので、燃焼が良好に進むことになる。
いほど拡散部７Ａ、８Ａでの空気の取入れがスムーズに
行なわれるので、燃焼が良好に進むことになる。
この火炎の流れの強さを決定するのがＲ／Ｌで、Ｒ／ｌ
を変化させたときの排気特性を第４図に示す。
を変化させたときの排気特性を第４図に示す。
なお、第４図は実測値に基づき作成した図で、図中○印
は市街地走行モード（例えばＬＡ−４モード）での排気
規制値をクリヤするだめの限界値を示す。
は市街地走行モード（例えばＬＡ−４モード）での排気
規制値をクリヤするだめの限界値を示す。
同口よＦ）、Ｒ／ｌ≦１であれば、スモークやＨＣの排
気規制値をクリヤすることができることがわかる。
気規制値をクリヤすることができることがわかる。
すなわち、Ｒ／ｌが１よシ大きい場合は火炎の流れが連
結部９Ａにて堰止められ、火炎の流れが弱められるので
あるが、Ｒ／ｌ≦１なる場合には拡散部７Ａ、８Ａの接
線方向の火炎の流れを強め、拡散部７Ａ、８Ａでの空気
との混合を助勢することにより・スモークの発生を低減
するのである。
結部９Ａにて堰止められ、火炎の流れが弱められるので
あるが、Ｒ／ｌ≦１なる場合には拡散部７Ａ、８Ａの接
線方向の火炎の流れを強め、拡散部７Ａ、８Ａでの空気
との混合を助勢することにより・スモークの発生を低減
するのである。
また、ピストン頂上部４における連結部９Ａの位置は、
拡散部７Ａ、８Ａが中央に配置された分だけシリンダ壁
面２５に近づくことになるのであるが、Ｒ／ｌ≦１なる
場合には、火炎の流れが堰止められることなく流れるの
で、火炎が連結部９Ａの段差を乗シ越えてシリンダ壁面
２５に達することがなく、このためＨＣの増加を招くこ
とがないのである。
拡散部７Ａ、８Ａが中央に配置された分だけシリンダ壁
面２５に近づくことになるのであるが、Ｒ／ｌ≦１なる
場合には、火炎の流れが堰止められることなく流れるの
で、火炎が連結部９Ａの段差を乗シ越えてシリンダ壁面
２５に達することがなく、このためＨＣの増加を招くこ
とがないのである。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば、バルブリセスを共用する
一対の拡散部の連結部を滑らかな曲線で接続し、この曲
線の半径Ｒとトレンチ部の幅ｔとの比Ｒ／ｌが１以下と
なるようにしたので、拡散部への火炎の流れがスムーズ
になシ、拡散部内の空気利用率が向上してスモークを低
減できる。
一対の拡散部の連結部を滑らかな曲線で接続し、この曲
線の半径Ｒとトレンチ部の幅ｔとの比Ｒ／ｌが１以下と
なるようにしたので、拡散部への火炎の流れがスムーズ
になシ、拡散部内の空気利用率が向上してスモークを低
減できる。
また、火炎が連結部の段差を乗シ越えてシリンダ壁面に
達し消炎されることがないので、ＨＣを低減できる。
達し消炎されることがないので、ＨＣを低減できる。
第１図は本発明の一笑施例のピストン頂上部の平面図、
第２図は＃ｇ１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は同実施例
における燃焼室の縦断面図である。 幀４図はｊ：Ｌ／ｌの変化に対するスモーク、ＨＣ。 ＮＯＸの排気特性をそれぞれ示す図である。 シ、５図は従来例の燃焼室の縦断面図、第６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、６Ａ・・
・主室キャビティ、７Ａ、８Ａ・・・拡散部、９Ａ・・
・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 （ゴー 代理人 弁理士 後 藤 政 喜 、。 第１図 Ａ 第２図 第４図 呵 第５図 第６図
第２図は＃ｇ１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は同実施例
における燃焼室の縦断面図である。 幀４図はｊ：Ｌ／ｌの変化に対するスモーク、ＨＣ。 ＮＯＸの排気特性をそれぞれ示す図である。 シ、５図は従来例の燃焼室の縦断面図、第６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、６Ａ・・
・主室キャビティ、７Ａ、８Ａ・・・拡散部、９Ａ・・
・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 （ゴー 代理人 弁理士 後 藤 政 喜 、。 第１図 Ａ 第２図 第４図 呵 第５図 第６図
Claims (1)
- 吸排気バルブの下方に位置して両バルブの径よりも大き
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式した渦流室式デイーゼル
エンジンにおいて、前記トレンチ部に臨む一対の拡散部
の連結部を滑らかな曲線で接続し、該曲線の半径Ｒとト
レンチ部の溝幅ｌとの比Ｒ／ｌが１以下となるようにし
たことを特徴とする渦流室式デイーゼルエンジン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59120110A JPS611823A (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)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59120110A JPS611823A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | 渦流室式デイ−ゼルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS611823A true JPS611823A (ja) | 1986-01-07 |
Family
ID=14778179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59120110A Pending JPS611823A (ja) | 1984-06-12 | 1984-06-12 | 渦流室式デイ−ゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS611823A (ja) |
Cited By (4)
| 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 |
| JPH0378925U (ja) * | 1989-11-30 | 1991-08-12 | ||
| JPH03234203A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-18 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | ピアス |
| JPH03118231U (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-06 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58110809A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-07-01 | Nissan Motor Co Ltd | 渦流室式デイ−ゼルエンジン |
-
1984
- 1984-06-12 JP JP59120110A patent/JPS611823A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58110809A (ja) * | 1981-12-23 | 1983-07-01 | Nissan Motor Co Ltd | 渦流室式デイ−ゼルエンジン |
Cited By (4)
| 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 |
| JPH0378925U (ja) * | 1989-11-30 | 1991-08-12 | ||
| JPH03234203A (ja) * | 1990-02-08 | 1991-10-18 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | ピアス |
| JPH03118231U (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-06 |
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