JPS62228621A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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Publication number
JPS62228621A
JPS62228621A JP5254686A JP5254686A JPS62228621A JP S62228621 A JPS62228621 A JP S62228621A JP 5254686 A JP5254686 A JP 5254686A JP 5254686 A JP5254686 A JP 5254686A JP S62228621 A JPS62228621 A JP S62228621A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion chamber
fuel
wall
nozzle
internal combustion
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
JP5254686A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Ichimasa
都志夫 一政
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.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Publication of JPS62228621A publication Critical patent/JPS62228621A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/26Pistons  having combustion chamber in piston head
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/12Other methods of operation
    • F02B2075/125Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber

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)
  • Fuel-Injection Apparatus (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】 [産業上の利用分野] 本発明は内燃機関に係り、特にディーゼル燃焼方式に低
セタン価の燃料を;♂用する際に好適な内燃機関に関り
る。
し従来の技術1 一般にディーゼル式内燃機関は、その燃わlとしてセタ
ン洒の極めて小さなアルコール、ガソリン等を使用する
場合には、火花点火式内燃機関として構成される。そし
てこの火花点火式内燃機関は、スパークプラグ等の火花
点火手段の近傍に可燃適正空燃比の混合気が存在すれば
、他の部分の混合気状態の如何を問わず、火花放電によ
り良好な燃焼が達成され、従って可燃適正空燃比の混合
気が火花点火手段の近傍に存在するか否かが重要である
CR明が解決しようとする問題点] ところで、上述した内燃煎関にあっては、噴射燃II出
が少なく混合気生成の難しい低負荷時には混合気が非常
に稀薄となり、火花放電ににつでも火炎が伝播せずミス
フ7・イヤを生じ易い。ここに、低負荷時には吸気を絞
って吸入空気量を減少させることが考えられ、このよう
にすれば燃料着火性を向上Cきるが、絞りによる磯関の
ボンピングロスが増加し、燃費等が劣化する問題がある
。この問題は、結局低負荷時には火花点火手段の近傍に
可燃適正空燃比の混合気を確保できないという点に基づ
くものである。
そこで、第10図に示すように、燃料噴射ノズルaから
直接火花点火手段すに向けて燃料を噴射して、vl拉化
若しくは蒸気化した燃料の混合気を火花点火手段すの近
傍に濃厚に形成させることが考えられる。
しかしながら、混合気Cは、燃焼室dの上部に設けられ
た点火手段すの近傍よりも、その下方の燃焼室底部eに
多く存在することとなり、適切な燃焼を充分に達成でき
ない場合がある。
本発明は上述したような問題点に鑑みて創案されたもの
であり、その目的はディーゼル式内燃曙関を低セタン価
燃料用の火花点火式内燃機関としτ構成する場合に、低
負荷時にあっても適正な燃焼を確保できる内燃は閏を提
供するにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、燃焼室内壁に形成され噴射燃料を果合させる
集合空間を形成するための段部と、iJ%合空間内に設
けられ集合された噴射燃料に着火させるための点火手段
とを備えて構成される。
[作 用] 本考案の作用について述べると、段部によって燃焼室内
に形成した狭い集合空間に噴射燃料を集合さVてこのI
J!含空間内に濃厚な混合気を分布させ、その濁厚な混
合気に点火手段で着火させるようになっている。
し実施例〕 以下に本発明の好適な第1の実施例について、添付図面
に従って詳述する。
第1図及び第2図には、直接噴q4式ディーゼル機関が
示されている。ピストンヘッド1の頂部(二は方形状に
陥没させて角型の燃焼室2が形成される。他方、シリン
ダヘッド3には、燃焼室側へ連通さUて取付孔4が形成
され、この取付孔4内には、燃焼v2内に臨ませて燃料
噴射ノズル5が設【)られる。
燃?!1噴Q=Jノズル5はピント−ノズルに類似する
形式のもので第5図に示すように、ノズル下部の球状頭
部6に複数の主噴射用の1噴ロアが放射状に形成される
と共に、球状頭部上方の錐体状のノズル側部8に副噴射
用のn1噴口9が形成される。
そして、噴射ノズル5は、針弁先端の)179部10が
球状頭部6の燃料導孔11内に1111通されて1噴ロ
アが閉じられたままとなる針弁12のリフトが所定リフ
ト以下の低負荷時において、針弁12が弁座13から離
脱することにより副噴口9から副噴霧を噴射し、他方サ
ック部10が燃料導孔゛1゛1から離脱する針弁12の
リフトが所定リフト以上の中・高負荷時において、n1
噴口9よりも主導的に1噴ロアから主噴霧を噴射するよ
うになっている。また殊に噴射ノズル5は、その01噴
1」9を、後述する段部14が形成される燃焼室2の角
部2aよりもスワールSの流れ方向上流側の燃焼室内壁
2bに近接して相対向さけて臨ませるように、燃焼室2
のセンタCに対して鍋心させて設けられる(第4図参照
〉。そして、副噴口9は内壁2bに向けて副噴nfを噴
射し、微粒化、蒸気化された燃料がスワールSによって
燃焼室2内に流されるようになっている。
他方主項ロアは、燃焼ヱ内〒2bの6′11噴霜噴射位
置△を基準どして、内壁2bの周長を略凹等分する位置
Bが主唱3Fの噴射位置となるように放射状に酸クリさ
れ、燃焼室内壁2bに向けて主噴霧Fを噴射するように
なっている。
このように構成された燃焼室2には、その内壁2bから
突出させて、副噴口9からの噴射燃料fを集合させる集
合空間りを形成する段部14が形成される。具体的には
第1図及び第2図に示すように段部14は、副噴口9か
らの副噴ifの噴射方向のスーノールS下流側となる燃
焼室2の角部2aの内壁2bに、その高さ方向に沿って
燃焼室底部2Cから段違いに隆起させて突出形成される
そして、この段部14は燃焼室2内に、深さが段違いに
浅くなった狭められた空間を形成し、この空間を、スワ
ールSによって流されてくるrlJ Ifimf(I)
混合気Mを集合させる集合空間りとして構成するように
なっている。
更にこの集合空間り内には、集合される混合気Ml、:
着火させるための一般的構成で成るスパークプラグ等の
点火手段15が設けられる。この点火手段15はシリン
ダヘッド3に形成された取付孔16内に取り付けられ支
持される。
次に第′1の実施例の作用について述べる。
第1図及び第2図に示すように、アイドリング時等の低
負荷時にあっては噴射燃料量は少なくて済み、従って針
弁12のリフトmら小さく抑えられて副噴口9のみから
副噴nfが噴射される。噴rJIされ微粒化、蒸気化し
た噴射燃料f 1.を混合気化してスワールSによって
燃焼室2内に流され、下流側の集合空間り内に集合され
る。この集合空間りは、段部14によって区画されて燃
焼室2内で殊に狭められた空間となっており、集合され
た混合気Mは濃厚に分布される。このような溌厚な混合
気Mの分布の下、点火手段15は副噴霧「の噴射終了時
に火花放電され、混合気Mを瞬■、1に石火させてその
後の火炎伝播により急速燃焼を)!成できる。従って、
低負荷時において点火1段15の近漬にil[に混合気
Mを確保して確実に着火させることができる。従って、
低セタン価のアル:1−ル、ガソリン等の燃料を使用す
る場合にあっても、ミスファイヤを防止でき、アルデヒ
ド、HC,未燃アルコール、青白煙等の排出を抑制した
浸れた燃焼を達成できる。また絞りによるボンピングロ
ス等もなく燃費の面からも良好な性能を発揮させ得る。
他方、第3図及び第4図に示すように中・高負荷時にあ
っては針弁12は大きくリフトされ、副噴fafに併せ
て複数の主唱ロアから主唱IFが噴射されて燃焼室2全
体が均一な混合気分布となるマルチジェットを達成でき
る。この結果燃焼室2全体として濃厚な混合気分布を確
保でき、十分な着火性の下、高出力を得ることができる
次に第2の実施例について、添付図面に従って詳述する
本実施例にあっては第6図及び第7図に承りように、上
述した主唱ロアとn1噴口9とを有する燃料噴射ノズル
5に代えて、球状頭部に、同一口径の複数の噴口17〜
20が、燃焼室内壁2bの周方向に沿って亙いにn隔を
隔てて放射状に形成された燃料噴射ノズル21が採用さ
れる。そしてこのノズル21は、低負荷時から高負荷時
に亘って、これらすべての噴口17〜20から燃料F1
.「を噴射するようになっている。また殊に噴射ノズル
21は、複数設けられた噴口17〜20のうち少なくと
6一つの噴口17を、後述する段部14が形成される燃
焼室2の角部2aよりもスワールSの流れ方向上流側の
燃焼室内壁2bに近接して相対向させて臨ませるように
、燃焼室2のセンタCに対して偏心させて設けられる。
そして、この噴口17は内壁2bに向けて噴n F t
を噴QJ t、、微粒化、蒸気化された燃料がスワール
Sによって燃焼室2内に流されるようになっている。
他方他の噴口18〜20は、燃焼室内型2bの上記一つ
の噴口17からの噴霧噴射位置Δを基準として、内壁2
bの周長を略凹等分する位JBが噴nFの噴射位置とな
るように放射状に配列される。
こQように構成された燃焼v2には、第1の実施例と同
様にその内壁2bから突出させて、殊に近接された噴口
′17からの噴射燃おlF+ @集合させる集合空間り
を形成する段部14が形成される。
具体的には第1図及び第2図に示すように段部14は、
近接された噴口17からの噴霧F tの噴射方向のスワ
ールS下流側となる燃焼室2の角部2aの内壁2bに、
その高さ方向に沿って燃焼室底部2Cから段違いに隆起
させて突出形成される。
そして、この段部14は燃焼室2内に、深さが段違いに
浅くなった狭められた空間を形成し、この空間を、スワ
ールSによって流されてくる噴霧F1の混合気Mを集合
させる集合空間りとしr:構成するようになっ−Cいる
更にこの集合空間り内には、集合される混合気M1.:
着大させるための一般的構成で成るスパークプラグ等の
点火手段15が設けられる。この点火手段15はシリン
ダヘッド3に形成された取付孔16内に取り付けられ支
持される。
次に第2の実施例の作用について述べる。
本実施例に採用される燃料噴射ノズル21は、低負荷時
から高負荷時に口って全ての噴L117〜20から燃料
F+、Fを噴射する形式のものであり、従来の燃焼室構
造では燃料が燃焼室全域に均一に拡散してしまい、殊に
燃料噴射量が少ない低負荷時には混合気Mが希薄となっ
て点火手段15の近傍に着火可能な混合気M@確保する
ことが困難である。
ここに本実施例について、第8図に承りように燃焼室2
を噴霧噴射位置A、Bと、燃焼室2のセンタCとで区切
って考えると、段部14が存在する領域■は、段部14
が存在しない領域■〜1vに比べて段部14の体積分だ
け容量が少なくなっており、同−燃料量を各噴口17〜
20から噴射した場合、段部14が存在する領域■の空
燃比を大き(して殊に濃厚な混合気Mを存在させること
ができ、これは混合気Mが希薄どなり易い低負荷時にお
いて特に有効である。即ち、近接された噴口17から噴
射され微粒化、蒸気化した噴射燃1F!は混合気化して
スワールSによって燃焼室2内に流され、下流側の集合
空間り内に集合される。
この集合空間りは、段部14によって区画されて燃焼v
2内で殊に狭められた空間となっており、集合された混
合気MはIft厚に分布される。このような濃厚な混合
気Mの分布の下、点火手段15は噴霧F1の噴射終了時
に火花放電され、混合気Mを瞬時に着火させ−(その後
の火炎伝播により急速燃焼を達成できる。
このように第2の実施例にあっても、低負荷時において
点火手段15の近傍に′a密に混合気Mを確保して確実
に着火さじることができる。従って、低はタン価のアル
コール、ガソリン等の燃料を使用する場合にあっても、
ミスファイヤを防止でき、アルデヒド、HC,未燃アル
コール、青白煙等の排出を抑制した浸れた燃焼を達成で
きる。また絞りによるボンピングロス等らなく燃費の而
からも良好な性能を発揮ざ′t!1!7る。
他方、中・高負荷時にあっては針弁は大きくリフトされ
て複数の噴[117〜20から多用の噴霧Ft、Fが噴
射されて燃焼室2全体が均一にa厚な混合気分布となる
マルヂジェットを達成できる。
この結果燃焼室2仝体としてill/!Jな混合気分布
を確保でさ、十分な着火性の下、高出力を1qることが
できる。
尚、上記第1及び第2の実施例においては角型の燃焼室
2を対9として説明したが、第9図に示すように、ピス
トンヘッドの頂部に、丸形状に陥没させて形成した先便
の燃焼v2に段部14を形成しても、上記実施例と同様
な効果を得ることができる。
[発明の効果] 以上要するに本発明によれば次のような浸れた効果を発
揮する。
(1)  燃焼室内型に、噴射燃料を集合さける集合空
間を形成する段部を形成し、この集合空間内に点火手段
を設けたことにより、点火手段近傍に混合気をvA厚に
分布させて効果的且つ確実に着火さ仕ることができる。
(2)  従って、低セタン価の燃料であってもミスフ
フイA7を防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第′1の実m例を示す側断面図、第2
図はその平面図、第3図は中・高負荷運転状態を示す側
断面図、第4図はその平面図、第5図は燃料噴射ノズル
を示す側断面図、第6図は本発明の第2の実施例を示す
側断面図、第7図はその平面図、第8図は燃料噴霧噴Q
J位置と段部の形成領域との関係を示す概略平面図、第
9図は本発明を丸型燃焼室に適用した例を示す平面図、
第10図は従来考えられた内燃喋閏を示す側断面図であ
る。 図中、2bは燃焼室内壁、2Cは燃焼室底部、5.21
は燃料噴射ノズル、7,9.17〜2゜は大々噴口たる
主噴口、副噴口又は複数の噴[1,14は段部、15は
点火手段、Dは集合空間、Sはスワールである。 特許出願人  いづず自動車株式会社 代理人弁理士 絹  谷  信  雄 5:が勢射ノス゛ル 第2図 第4図 げ 第10図 第7図 第8図 第9図

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)燃焼室内壁に、噴射燃料を集合させる集合空間を
    形成するための段部を形成し、上記集合空間内に点火手
    段を設けた内燃機関。
  2. (2)上記段部が、上記燃焼室内壁に向けて燃料を噴射
    する燃料噴射ノズルの噴口からの燃料噴射方向のスワー
    ル下流側の該燃焼室内壁に、その高さ方向に沿って燃焼
    室底部から隆起させて突出形成された前記特許請求の範
    囲第1項記載の内燃機関。
  3. (3)上記噴口が、上記燃料噴射ノズルに、上記燃焼室
    内壁の周方向に沿って互いに間隔を隔てて複数設けられ
    た前記特許請求の範囲第2項記載の内燃機関。
  4. (4)上記段部が、上記複数設けられた噴口のうち少な
    くとも一つの噴口からの燃料噴射方向のスワール下流側
    の上記燃焼室内壁に、その高さ方向に沿って燃焼室底部
    から隆起させて突出形成された前記特許請求の範囲第3
    項記載の内燃機関。
  5. (5)上記噴口が、所定リフト以上で上記燃焼室内壁に
    向けて燃料を噴射する主噴口と、所定リフト以下で上記
    燃焼室内壁に向けて燃料を噴射する副噴口とから構成さ
    れた前記特許請求の範囲第2項記載の内燃機関。
  6. (6)上記段部が、上記副噴口からの燃料噴射方向のス
    ワール下流側の上記燃焼室内壁に、その高さ方向に沿っ
    て燃焼室底部から隆起させて突出形成された前記特許請
    求の範囲第5項記載の内燃機関。
JP5254686A 1985-12-26 1986-03-12 内燃機関 Pending JPS62228621A (ja)

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JP60-292169 1985-12-26
JP29216985 1985-12-26

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JPS62228621A true JPS62228621A (ja) 1987-10-07

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ID=17778447

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JP5254686A Pending JPS62228621A (ja) 1985-12-26 1986-03-12 内燃機関

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009257336A (ja) * 2009-08-03 2009-11-05 Hitachi Ltd 筒内噴射式エンジンの制御装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62103413A (ja) * 1985-10-30 1987-05-13 Hino Motors Ltd スパ−クアシスト付き直接噴射式デイ−ゼルエンジン

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