JPS63170521A - ディーゼルエンジン用燃焼室の製造方法 - Google Patents

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、ピストン頂面に穿設されたキャビティより成
るディーゼルエンジン用燃焼室の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

ピストンキャビティの形状については、キャビティの開
口縁が花弁形に成形されたクローバ型キャビティが知ら
れており、従来提案されているものは、例えば第１図お
よび第２図に示す第１従来例のように、シリンダヘッド
１０に接するピストンｌの上面に開口縁の平面形状が４
つ葉形に形成されたキャビティ２が凹設され、側壁は垂
直でその下部にはピストン頂面に平行に底面２ｂが形成
されている。

また第３図および第４図に示す第２従来例のピストン３
の４つ葉形キャビティ４では、その壁面４ａが底面４ｂ
に対に内拡りに傾斜がつけられている。

しかしこれらのキャビティ２，４にはシリ、ダヘッド１
０に取付けられている燃料弁の４個の噴口から噴射され
る４本の噴霧流Ｆが弁形境界点Ｐよシ僅かにスワールＳ
の下流側に向りて吹出し、これによシ奥行壁面２　ａ　
＃　４　ａの壁方向に沿う噴霧流となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところがこのような従来形状のキャビティによると、キ
ャビティ２では壁面２ａが垂直であるため噴霧が上方に
拡がシピストンとシリンダヘッド１０の隙間に侵入し易
くその結果排煙濃度を悪化させる難点があシ、−・方キ
ャビティ４においては壁面４ａが内拡シの製形をなして
いるため、噴流が下方に指向し、ピストン３の上方の燃
料分布が抑えられ、その結果燃焼空気の利用率が低下し
て出力低下を招き易い難点があった。、従ってキャビテ
ィ側壁面の一部がリエ／トラント形状で１）、他の一部
がオープン形状をなしたキャビティ形状が最良と考えて
いたが、製造方法に難点があり実現に至っていなかった
。

本発明の目的は、上記難点を解消するためになされたも
ので、花弁型キャビティを有する直接噴射式ディーゼル
エンジンにおいて捩シ花弁式とし出力、燃費率および排
気濃度が最良で機械加工が可能であるディーゼルエンジ
ン用燃焼室の製造方法を提供するにある。

Ｃ問題点を解決するだめの手段〕 本発明のディーゼルエンジン用燃焼室の製造は、ピスト
ン頂面のほぼ中央部に中心Ｏを有する半径ｒ２　＊　ｒ
３　（ｒ２　）　ｒ３　）の同心円を描き、前記半径ｒ
３の小円をｎ等分した１点り、と、そのり１点をとおり
スワールと逆方向でＯＤ、と角θをなす直線を引き前記
半径ｒ２の大円との交点Ｅ、よりキャビティ底面におろ
した重線の足Ｅ′、とを結ぶ立体曲線（ｘｙｚの関数曲
線）Ｄ、Ｅ′１　　に沿って、直径２ｒ１のミリングカ
ッタの軸線とキャビティの軸線との平行を保持しながら
前記カッタの底面中心を移動させてキャビティ側壁を切
削し一枚の花弁状キャビティ側壁を形成し、さらに前記
半径Ｔ２の小円上の他の等分点Ｄｎについても同様の操
作を繰返し全体としての花弁型キャビティを形成したこ
とを特徴としている。

〔作用〕

このキャビティ側壁面の一部はリエントラント形状であ
シ、他の一部はオープン形状となっておりノズルよりの
噴霧流と燃焼室内の空気の混合が十分に行われ空気利用
率が向上し燃費率の低減、出力向上、排煙の改善、その
他排温の低減などが得られ、又上記のような製造方法に
よればピストンキャビティの機械加工が可能となり生産
コストの低減と加工精度の向上が期待できる。

〔実施例〕

以下第５〜１０図を参照し本発明に係るディーせルエン
ジン用燃焼室の製造方法の一実施例について説明する。

本実施例の燃焼室を形成するには、第５図に示すよ、う
にピストン５の頂面のほぼ中央部に中心０を有する半径
ｒ２　ｓ　ｒ５　（ｒ２　）　ｒ５　）の同心円を描き
半径ｒ３の小円を４等分した１点Ｄ１と、このＤ。

点よりスワールＳと逆方向にＯＤ、と角θ但し　３０°
≦θ≦９０’ をなす直線ＯＤ、と前記半径ｒ２の大円との交点Ｅ。

よシキャピティ底面への垂線の足Ｅ′、とを結ぶ立体曲
線、（Ｘ３ｒＺの関数曲線）　Ｄ、　Ｅ；　に沿ってＮ
Ｃミリングを使用し、直径２ｒ１のミリングカッタ７の
軸線をキャビティ６の軸線と平行を保持しながら前記カ
ッタの底面中心を移動して切削してキャビティの花弁状
壁を形成し、さらに半径ｒ３の大円の他の等分点Ｄ２．
　Ｄ、　、　Ｄ４についても前記と同様の一連の操作を
繰返し全体として花弁型キャビティ６を形成したもので
ある。なお前記ミリングカッタ７としては第６図のよう
な厚さ５瓢程度の台形状柄付エンドカッタ７で先端のか
どはＲ状としだものが適当である。

従ってピストンキャビティ側壁面は第５図の■−■断面
は第７図に示すように２１点ではキャビティ奥行壁面６
ａの傾斜はりエントラフト状であシ、２２点のキャビテ
ィ壁面６ｂではほぼ垂直な壁面を形成している。又第５
図の■−■断面上のＲ，、Ｒ２点では第８図のように上
部側壁面はオーシン型、下部側壁面はりエンド型となっ
ている。第５図のＩＸ−ＩＸ断面上の９１点では第９図
のようにオーブン型側壁となっている。

なお、第７図で８は燃料噴霧流、９は反射噴霧流である
。

次に上記実施例の作用について説明する。

捩シクローバ型燃焼室で第５図のとおｐＦ力方向ら燃料
が噴射されると第１０５図の区域Ａのリエントラント部
に噴射された噴射流はキャビティ側壁面で反射噴霧流と
なシキャビテイ出口方向の方向成分を持たない。よって
この燃焼室では空気と混合が不十分な側壁反射直後の反
射噴霧流がピストンとリンダヘッドの空気の少い間隙に
溢れ出るのを抑える。この結果燃料過濃による排煙発生
を抑制される。

さらに区域Ａ、Ｂの側壁面が円筒形でリエントラント形
となっているため区域Ａに衝突し、区域ＢＫ導かれた反
射噴霧流はスワールＳの回転方向から直角方向まで多く
の反射流噴霧方向を持っているので、噴霧流とスワール
Ｓの接触面積が多くなり混合気形成が促進される。又ス
ワールＳで区域Ｃに流された反射噴霧流はキャビティが
オープン形状となっているため、一部がピストン上面に
噴き出し、隣接噴霧との干渉が抑えられる。この結果燃
料の過濃化が抑えられエンジンの排煙低減が期待できる
と同時に、Ｃ区域でピストン上面に噴出した混合気はピ
ストン上面の未利用空気と混合し空気利用率の向上がは
かられ出力向上および排煙濃度の改善がはかられる。

なか上記のような側壁形状と、すればＮ　Ｃｉ　リング
マシンによる機械加工が可能となシ大量製産に適しコス
トの低減と精度の向上が期待できる。

〔発明の効果〕

本発明に係るディーゼルエンジン用燃焼室の製造方法に
よれば、このキャビティ側壁面の一部はリエントラント
形状であシ、他の一部はオープン形状となっており、ノ
ズルよシの噴霧流と燃焼室内の空気の混合が十分に行わ
れ空気利用率が向。

上し燃費率の低減、出力向上、排煙の改善、その他排温
の低減などが得られ、又上記のような側壁形状とすれば
ピストンキャビティの機械加工が可能となり生産コスト
の低減と加工精度の向上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１従来例のピストンキャビティの平面図、
第２図は第１図の■−■断面図、第３図は第２従来例の
ピストンキャビティの平面図、第４図は第３図のＩＶ−
ＩＶ線断面図、第５図乃至第１０図は本発明に関するも
ので第５図はその平面図、第６図はキャビティのミリン
グカッタにより切削状況図、第７図、第８図、第９図は
それぞれ第５図の■−■断面図、■−■断面図、Ｉ）（
−ＩＸ断面図であり、第１０図は本考案の捩シクローバ
型キャビティにおける噴霧流の状況説明図である。 ０・・・小円（半径ｒ２　）と大円（半径ｒ３）の中心
点、Ｄｌ・・・Ｄｎ・・・小円のｎ等分点、Ｅｌ・・・
Ｄ１点をとおりＯＤｌとθをなす直線と大円との交点、
Ｅ１′・・・２１点よりキャビティ底面への垂線の足、
Ｄ１Ｅ１′・・・好リングカッタ底面中心の移動軌跡曲
線、２ｒ、・・・ミリングカッタの直径。 第１図 第２図 第３図 第４因 第５図 第６図 第７０ 第８図 第９図 第１０図 Δ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピストン頂面のほぼ中央部に中心Ｏを有する半径ｒ＿２
   、ｒ＿３（ｒ＿２＞ｒ＿３）の同円心を描き、前記半径
   ｒ＿３の小円をｎ等分した１点Ｄ＿１と、このＤ＿１点
   をとおりスワールと逆方向にＯ＾Ｄ＿１と角θをなす直
   線を引き前記半径ｒ＿２の大円との交点Ｅ＿１よりピス
   トン頂面に平行なキャビティ底面におろした垂線の足Ｅ
   ′＿１とを結ぶ曲線Ｄ＿１Ｅ′＿１に沿って、直径２ｒ
   ＿１のミリングカッタの軸線とキャビティ軸線との平行
   を保持した状態で前記カッタの底面中心を移動させてキ
   ャビティ側壁を切削して一枚のキャビティの花弁状側壁
   を形成し、さらに前記半径ｒ＿３の小円上の他の等分点
   Ｄ＿ｎについても同様の操作を繰返し全体としての花弁
   型キャビティを形成し、このキャビティ側壁面の一部は
   リエントラント形状であり他の一部はオープン形状をな
   しているディーゼルエンジン用燃焼室の製造方法。