JPS62255522A - 直噴式ディーゼル機関のペントルーフ型ピストン - Google Patents

直噴式ディーゼル機関のペントルーフ型ピストン

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JPS62255522A
JPS62255522A JP61098104A JP9810486A JPS62255522A JP S62255522 A JPS62255522 A JP S62255522A JP 61098104 A JP61098104 A JP 61098104A JP 9810486 A JP9810486 A JP 9810486A JP S62255522 A JPS62255522 A JP S62255522A
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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] 本発明は燃料を燃焼室内に直接噴射供給する直噴式内燃
機関に採用するペントルーフ形ピストンに係り、特にピ
ストン冠面に凹設するキャビティ形状を改良したペント
ルーフ形ピストンに関する。
[従来の技術] 一般に内燃機関にあっては、吸・排気弁の径を大径化し
たりあるいは各気筒当りの吸・排気弁の数を増加したり
して吸・排気ボートの流路断面積を増大させることによ
り、その吸・排気効率を改善することができる。
しかしながら、このようにして吸・排気ボートの流路断
面積の増大化を計ると、吸・排気弁はそれらの干渉を避
けるために互いにその弁軸をV型に傾斜せざるを得なく
なる。すると動弁機構の配置上の関係からシリンダヘッ
ド下面に形成する燃焼室は、クランク軸の軸線に沿って
中央部分を最も上方に窪ませると共にその両側を次第に
傾斜させてバルブ軸に対して略垂直となるように形成し
たペントルーフ形状(屋根形状)にする必要が生じ、か
つ直接噴射式ディーゼル機関等の直噴式内邂機関にこの
ペントルーフ形燃焼室を採用しようとすると、18〜2
0という高圧縮比を確保するためには、実願昭60−1
43456号に提業した「ディーゼ□ル機関の燃焼室構
造」等に示したように、必然的にピストン冠面もシリン
ダヘッドの下面形状に相応させて逆に上方に突出させた
ペントルーフ形状にしなければならなくなる。
[R明が解決しようとする問題点] ところで、直噴式内燃別間の場合、ピストン冠面の略中
央部には実質的な燃焼室を形成するためのキャビティが
凹設されるが、第5図及び第6図とに示すように、従来
のペントルーフ形ピストンaではそのキャビティbは横
断面が円形に形成されていた。従って、そのキャビティ
bの内周壁面Cを展開すると第7図に示すようになって
おり、キャビティbの開口の上端縁dは平坦な底部レベ
ルに対して周方向に沿って連続的にその高さhbが変化
していた。このため、噴射ノズルeから噴射された燃料
噴霧FはスワールSに流されてキャピテイb内を旋回す
ると、遠心力の影響でキャビティ内周壁面Cの低い部分
qからキャビティb外のピストン冠面1の上側へと飛び
出そうとし、更にこの部分は伯の部分よりも逆スキッシ
ュが強くなるので噴霧の一部及び火炎が酸素歴の少ない
ピストン冠面とシリンダヘッド間の隙間に吹きこぼれや
すくなっていた。その結果吹きこぼれた噴霧の一部及び
火炎は02不足を生じて多聞のIIcやスモークを発生
させてしまうという問題を招いていた。
また、これを改善するために従来では、キャビティbの
底部からの高さを等しくしてキャビティbの開口側の内
周壁Cをその周側に沿って径方向の内方に均一の長さで
突出させた棚部Jを設けていたが、未だ改善の余地を残
していた。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、キャビティ内周壁高さの低い部分からキャビ
テイ外に吹きこぼれる燃料噴霧の量を可及的に抑えてH
Cとスモークとの発生量を低減し得る直噴式内燃機関用
のペントルーフ形ピストンを提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明は上記の目的を達成するために、ピストン冠面の
ピストンピン孔直上部をその軸方向に沿わせて突出させ
ると共にその両側部を傾斜させてペントルーフ状に形成
し、該ピストン冠面の中央部にキャビティを凹設すると
共に該キャビティの開口側内周壁部にこれをピストンピ
ン孔の軸方向と直交する方向に延出させてその開口を絞
る棚部を設けてペントルーフ形ピストンを構成する。
[作 用] ピストン冠面の中央部に凹設するキャビティの開口側内
周壁をピストンピン孔の軸方向と直交する方向に延出さ
せてその開口を絞るようにすることで、キャビティの内
周壁高さの低い部分にその上方を覆う棚部を形成し、か
つその最も低い部分での棚部の張出し良さを大きくする
。これにより内周壁高さの低い部分からキャビテイ外に
吹きこぼれる燃料噴霧の洛を可及的に抑えて110.ス
モークの発生量を低減させる。
[実施例] 以下に本発明に係るペントルーフ形ピストンの好適一実
施例を添付図面に基づき詳述する。
第1図は直噴式内燃機関に用いるペントルーフ形ピスト
ンの平面図であり、第2図はそのI−II線矢視断面図
である。
図示するように、ピストン1はそのピストンピン孔2の
直上部のピストン冠面3がピストンピン7L 2の軸方
向(即ち、クランク軸方向)に沿って上方に突出され、
かつその両側部は傾斜されてペントルーフ形状(屋根形
状)に形成されており、このペントルーフ形状は図示し
ていないが、シリンダヘッドの下面に形成されるシリン
ダヘッド側の燃焼室形状に相応されている。
ところで、ピストン冠面3のほぼ中央部には圧縮行程の
終了時にシリンダヘッドとによって実質的な燃焼室を形
成するためのキャビティ4が凹設されるが、このキャビ
ティ4の開口部5には、そのキャビティ4の内周壁6の
上側部つまり開口側内周壁部6aを、キャビティ4の内
方に向けてビストンビン孔2の軸方向と直交する方向に
延出させることによって開口を絞るように形成した棚部
7が設けられ、かつこの棚部7はキャビティ4の内周壁
6の高さが最も低くなる部分での張出し長さく延出長さ
)t2が最大となるように形成される。
即ち、本実施例ではキャビティ4はその棚部7下の横断
面が円形状に形成されると共に、棚部7によって形成さ
れる開口部5の形状はピストンピン孔2の軸方向に長軸
を有する楕円形状に形成され、かつその棚部7はキャビ
ティ4の周側に沿って更に径方向内方に一様に張出され
て形成されている。従って、キャビティ4の内周壁6の
高さの最も高い部分における棚部7の張出し長ざtlが
最小となり、内周壁6の高さが低くなるに従いその棚部
7の張出し長さtは大きくなって、内周壁6の高さの最
も低くなる部分における棚部7の張出し長さt2が最大
となっている。尚この棚部7の張出し長さtは、そのキ
ャビティ4の棚下部の内径dに対して最小値t 1= 
d150〜d/15.最大値t2=d/10−d/3程
度に形成することが望ましい。
一方、第1図に示すようにキ1?ビティ4の略中心部の
上方には、シリンダヘッドに取付けられてキャビティ4
内に燃料を噴射供給覆る噴射ノズル8が配設される。こ
の噴射ノズル8はキャビティ4の内周壁6に臨んでピス
トンピン孔2の軸心を基準にして水平方向に同角度θで
燃料を噴射づ−る4つの噴口9を有しており、かつその
各噴口9はそれらから噴射される燃料噴霧Fが内周壁6
の棚部7の下側に衝突するように斜め下方に方向づけら
れ、衝突した燃料噴霧F及びこれにより生成される混合
気GはスワールSの下流方向に流下するようになってい
る。
従って、第1図及び第3図に示すようにA点と6点とに
向けて噴射された燃料噴霧F乃至その混合気Gは、スワ
ールSに流されてキャビティ4の内周壁6に沿ってその
高さh6が最も低い部分へと流れていく。しかしながら
、このとき本案のキャビティ4では、上述したように内
周壁6の高さh6が低くなるに従い棚部7の張出し長さ
は太きくなり、その最低部において棚部7の張出し長さ
t2が最大になっている。このため、そのキャビティ4
の内周壁高さh6の低い部分の両側のピストン冠面3上
側に強い逆スキッシュが生じてもキャビティ4内の噴霧
・混合気及び火炎等はその上側を棚部7に覆われて流出
しにくい状態にあり、その最低部近傍の内周壁高さh6
の低い部分からピストン冠面3の上側へと吹きこぼれる
噴霧・混合気及び火炎が可及的に抑えられ、その結渠ス
モーク及びHCの排出量を低減させて出力を増加できる
ようになる。
尚、キャビティ4内のスワールSは、吸気ボートからの
吸気により生成される。また、キャビティ4の棚部7は
第4図に示すように、内周壁6の低い部分の両側からピ
ストンピン孔2の軸方向と直交する方向に延出した延出
端7aをピストンピン孔2に対して平行となるように形
成してその開口部5の形状を略長円形状となしても良い
[発明の効果] 以上要するに本発明によれば、ペントルーフ形ピストン
の冠面に凹設したキャビティの開口側内周壁にこれをピ
ストンピン孔の軸方向と直交する方向に延出させて間口
を絞るように棚部を形成し、かつキャビティ内周壁高さ
の低い部分での棚部の張出し長さを大きくしたので、こ
の内周壁高さの低い部分からピストン冠面の上側へと吹
きこぼれるキャビティ内の燃料噴霧及び混合気・火炎の
aを可及的に抑えてスモーク・IIcWの排出量の低減
及び出力の向上とを計ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るペントルーフ形ピストンの好適一
実施例を示す平面図、第2図は第1図のT[−II線矢
視断面図、第3図は第1図に示すキャビティの内周壁の
展開図、第4図はキャビティの棚部の開口形状の変形例
を示す平面図、第5図は従来のペントルーフ形ピストン
の平面図、第6図は第5図の側断面図、第7図は従来の
キャビティのrf&開図である。 図中、1はピストン、2はピストンピン孔、3はピスト
ン冠面、4はキャビティ、5は間口部、6は内周壁、6
aは開口側内周壁部、7は棚部である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ピストン冠面のピストンピン孔直上部をその軸方
    向に沿わせて突出させると共にその両側部を傾斜させて
    ペントルーフ状に形成し、該ピストン冠面の中央部にキ
    ャビティを凹設すると共に該キャビティの開口側内周壁
    部にこれをピストンピン孔の軸方向と直交する方向に延
    出させてその開口を絞る棚部を設けたことを特徴とする
    ペントルーフ形ピストン。
  2. (2)上記棚部によつて形成される開口が上記ピストン
    ピン孔の軸方向に長軸を有する楕円形状あるいは略長円
    形状に形成された上記特許請求の範囲第1項に記載のペ
    ントルーフ形ピストン。
JP61098104A 1986-04-30 1986-04-30 直噴式ディーゼル機関のペントルーフ型ピストン Expired - Lifetime JPH0621563B2 (ja)

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010144539A (ja) * 2008-12-16 2010-07-01 Honda Motor Co Ltd 燃料直噴エンジン

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