JPS6325307Y2 - - Google Patents

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JPS6325307Y2
JPS6325307Y2 JP10130780U JP10130780U JPS6325307Y2 JP S6325307 Y2 JPS6325307 Y2 JP S6325307Y2 JP 10130780 U JP10130780 U JP 10130780U JP 10130780 U JP10130780 U JP 10130780U JP S6325307 Y2 JPS6325307 Y2 JP S6325307Y2
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JP
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fuel
combustion chamber
air
wall surfaces
lip
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JP10130780U
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は直噴式デイーゼル機関の燃焼室に関す
るものである。
[従来の技術] 特公昭51−29242号公報や特公昭54−81412号公
報に記載されているような従来の直噴式デイーゼ
ル機関にあつては、気化器に於て予め燃料と空気
とが混合されて燃焼室に送り込まれる如きガソリ
ン機関や予燃焼室にて燃料と空気とを混合させる
副室式デイーゼル機関と異なり、上死点付近に於
て燃料が直接燃焼室内に噴射されそこで初めて燃
料と空気とが出会い、約1000分の1秒のオーダー
と言う非常に短い時間内にこの両者が混合され、
且つ直ちに燃焼しなければならない。従つて、こ
の噴霧燃料と空気との混合の良否が直に出力、ト
ルク、燃費、スモーク、CO,HC,NOX等の機
関性能に大きく影響を及ぼしてくるのである。
この混合を促進するために、従来から吸気に燃
焼室軸心回りのスワールを与えて、噴射された燃
料噴霧を広く燃焼室内に拡散させて空気と燃料と
の混合状態を向上させんとしている。
即ち、一般的な燃焼室は第1図に示す様に、ピ
ストンPに形成された燃料室Cの略中心に置かれ
たノズルNより燃料噴霧Jを放射状に噴射し、噴
霧燃料FをスワールSによつて拡散させてそこに
燃料と空気の混合気層Mを形成せんとしている。
[考案が解決しようとする問題点] 所で、同図より明らかな様に、混合気層Mと混
合気層M′との間には噴霧燃料Fの全く存在しな
い空気層Aが残存してしまつている。そしてこの
空気層Aはもはや混合気層Mの拡大形成に殆ど寄
与しない言わば利用不可能空気と化してしまうの
である。なぜならば、微粒化されている噴霧燃料
Fあるいは混合気層Mと空気層Aとは、あまり大
きな相対速度の差を持たずに燃料室C内を旋回し
ているが故、この噴霧燃料Fあるいは混合気層M
と空気層Aとは互いにその相対位置関係を保持し
たままでスワールSによつて燃料室C内で旋回さ
れるにすぎず、噴霧燃料Fをより拡散させて更に
混合気層Mを拡大させんとするためにはもはや該
スワールSは役立たないのである。
従つて、従来公知の直噴式デイーゼル機関にあ
つてはまだまだ空気利用率が低く、これを向上さ
せることによつて燃料効率を更に改善し得る余地
が多く残されていたのである。
実開昭51−76201号や実開昭51−158902号公報
のようにピストン頂部から燃焼室内面に向けて連
絡孔を設けるものがあるが、これらは水平方向の
スワールを促進するだけであり、垂直方向の旋回
流を生成することがないので、噴射燃料の拡散混
合には必ずしも十分であるとはいえなかつた。
本考案はこの点に着目してなされたものであ
り、燃焼室内に従来のスワールに加えて垂直方向
の旋回流を生成せしめ、それらの合流によつて吸
気のターブレンスを惹起こさせることにより、噴
射燃料の拡散を促進させ、混合気層を拡大し空気
利用率の向上を図り、機関性能を改善し得る直噴
式デイーゼル機関の燃焼室を提供せんとするもの
である。
[問題を解決するための手段] 本考案の直噴式デイーゼル機関の燃焼室は、4
つの内壁面とこれらを結ぶ円弧状コーナ部をも
ち、前記内壁面上端から中心に向けて等幅のリツ
プが形成され且つ前記各内壁面に向け燃料噴射ノ
ズルから燃料噴射が行なわれる四角形燃焼室をピ
ストンに設け、前記燃料噴射による燃料噴霧衝突
部よりスワール方向に隣接する内壁面に向けられ
た軸線をもち、入口がピストン頂部に、出口が燃
焼室底部に向けて開口し、垂直方向の旋回流を発
生せしめる透孔を前記各内壁面に設けてなるもの
である。
[作用] まず燃料室Cを4角形状と成してあるので、内
壁面Wの夫々にノズルNから燃料噴霧Jを斜方向
から噴射・衝突させ、これをスワールSの下流に
向かつて反射させてコーナ部Yから隣接する別の
内壁面Wにわたつて広く拡散させることができ
る。従つて、第1図の如き従来の燃焼室に比較し
て非常に大きな混合気層を発生させて大巾に前記
空気利用率を向上させることができる。
また、この燃焼室はリツプHを備えているの
で、燃料噴霧Jが上述の如くして内壁面Wに衝突
して反射するに際して、その上方即ち開口Z方向
への飛散が該リツプHによつて防止され、もつぱ
ら燃料室Cの下方へ拡散する。そして噴霧燃料F
の大部分は、リツプHに覆われたコーナ部Yに分
布しているから、逆スキツシユが作用しても容易
に燃料室C外へ飛散することはなく、よつて混合
気がシリンダーヘツドやシリンダーライナーに塗
着して生成されるスモークを低減できる。
更に、本考案燃焼室では透孔Gが形成されてい
るので、圧縮行程の終段に於てピストンPとシリ
ンダーヘツドとの間に挟まれる空気がその出口g
からコーナ部Yに噴出される。このとき、このコ
ーナ部Yは4角形状と成した燃料室CにリツプH
を設けてあるから、この噴流が存する平面は上方
がリツプHによつてほヾおおわれかつ底部Dと内
壁面Wとで囲まれた如き形状となるためこれは第
3図に示される如き垂直方向の旋回流Tとなる。
そしてこの旋回流TはスワールSの存在のもと
に、第2図に示す如く、スパイラル状のタービユ
レンスQを生むことになりこのタービユレンスQ
の生ずる部分に拡散している噴霧燃料Fは更に広
く拡散されて空気との混合が促進され、大巾に空
気利用率を高めることができるのである。
[実施例] 以下図示せる本考案の一実施例について説明す
る。第2図及びに第3図に示す如く、燃料室Cは
ピストンP内に形成されており、燃料室Cの上方
にはシリンダーヘツドに取付けられたノズルNが
配設されている。また、この燃料室Cは、開口Z
及びリツプHを残しその下方に於て、4つの略垂
直な平面部分Xを有する内面壁Wを等間隔に配
し、これらを円弧状のコーナ部Yにて結び、その
横断面形状が略4角形となる様な空間から成つて
いる。そして該燃料室Cがシリンダーヘツドに面
するリツプHに開けた開口Zも4角形状を呈する
様に、上記内面壁W及びコーナ部Yから等幅tだ
け燃料室中心方向へリツプが突き出していて、該
開口は絞られた構造となつている。
そして、上記ノズルNは内面壁Wの数即ち4面
に合わせて4つの噴孔を備えていて、その各々よ
り噴出される燃料噴霧Jは前記内壁面Wとコーナ
部Yとで構成される燃料室Cの内壁面Wに対して
斜め方向から衝突し、且つその内に発生せしめて
あるスワールSの下流方向に反射流下する様に、
その噴射方向を規制してある。また、第2図に於
けるIは吸気弁用凹部、Eは排気弁用凹部であ
る。
更に、Gは一端をピストンPの頂部Uに開口し
他端を前記コーナ部Yの近傍の内壁面Wに開口す
る透孔であり、燃料噴霧Jの数に合わせて4つ形
成されている。
そして上記透孔Gの出口gは、前記燃料噴霧J
の内壁面Wに於ける衝突部の近辺に位置づけされ
ており、且つ該透孔Gの軸心Lは前記燃料噴霧J
のスワール方向への反射流下を促進する方向、即
ちスワール方向と同方向の速度成分を持ち様に指
向され、更に上記開口gより噴出した空気がコー
ナ部Yにてその底部Dと内壁面WとリツプHとに
よつて第3図に示す如く垂直方向の旋回流Tを発
生し得る様に上記軸心Lを方向付けしてある。
以上の様な構造の本考案燃焼室では、まず燃料
室Cを4角形状と成してあるので、内壁面Wの
夫々にノズルNから燃料噴霧Jを斜方向から噴
射・衝突させ、これをスワールSの下流に向かつ
て反射させてコーナ部Yから隣接する別の内壁面
Wにわたつて広く拡散させることができる。従つ
て、第1図の如き従来の燃焼室に比較して非常に
大きな混合気層を発生させて大巾に前記空気利用
率を向上させることができる。
また、この燃焼室はリツプHを備えているの
で、燃料噴霧Jが上述の如くして内壁面Wに衝突
して反射するに際して、その上方即ち開口Z方向
への飛散が該リツプHによつて防止され、もつぱ
ら燃料室Cの下方へ拡散する。そして噴霧燃料F
の大部分は、リツプHに覆われたコーナ部Yに分
布しているから、逆スキツシユが作用しても容易
に燃料室C外へ飛散することはなく、よつて混合
気がシリンダーヘツドやシリンダーライナーに塗
着して生成されるスモークを低減できる。
更に、本考案燃焼室では透孔Gが形成されてい
るので、圧縮行程の終段に於てピストンPとシリ
ンダーヘツドとの間に挟まれる空気がその出口g
からコーナ部Yに噴出される。このとき、このコ
ーナ部Yは4角形状と成した燃料室CにリツプH
を設けてあるから、この噴流が存する平面は上方
がリツプHによつてほゞおおわれかつ底部Dと内
壁面Wとで囲まれた如き形状となるためこれは第
3図に示される如き垂直方向の旋回流Tとなる。
そしてこの旋回流TはスワールSの存在のもと
に、第2図に示す如く、スパイラル状のタービユ
レンスQを生むことになりこのタービユレンスQ
の生ずる部分に拡散している噴霧燃料Fは更に広
く拡散されて空気との混合が促進され、大巾に空
気利用率を高めることができるのである。
また、図示実施例の如く透孔Gの出口gを入口
より細径とすることにより、前記噴流を強化する
ことができる。
[考案の効果] 本考案の直噴式デイーゼル機関の燃焼室は4つ
の内壁面とこれらを結ぶ円弧状コーナ部をもち、
前記内壁面上端から中心に向けて等幅のリツプが
形成され且つ前記各内壁面に向け燃料噴射ノズル
から燃料噴射が行なわれる四角形燃焼室をピスト
ンに設け、前記燃料噴射による燃料噴霧衝突部よ
りスワール方向に隣接する内壁面に向けられた軸
線をもち、入口がピストン頂部に、出口が燃焼室
底部に向けて開口し、垂直方向の旋回流を発生せ
しめる透孔を前記各内壁面に設けてなるので、前
記燃焼室において、垂直方向の旋回流が得られ、
その旋回流と水平方向のスワールとが合流してス
ワール方向にスパイラル状のタービユレンスを得
ることができ、このタービユレンスによつて燃焼
室内の噴霧燃料の拡散が促進され、空気利用率が
向上し、良好な燃焼状態が得られる効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来公知の燃焼室に於ける燃料噴霧の
拡がりを示す説明図、第2図は本考案の一実施例
を示すピストンの平面図、第3図は第2図のB−
B断面図である。 C:燃料室、N:ノズル、S:スワール、W:
内壁面、P:ピストン、Y:コーナ部、Z:開
口、H:リツプ、G:透孔。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 4つの内壁面とこれらを結ぶ円弧状コーナ部を
    もち、前記内壁面上端から中心に向けて等幅のリ
    ツプが形成され且つ前記各内壁面に向け燃料噴射
    ノズルから燃料噴射が行なわれる四角形燃焼室を
    ピストンに設け、前記燃料噴射による燃料噴霧衝
    突部よりスワール方向に隣接する内壁面に向けら
    れた軸線をもち、入口がピストン頂部に、出口が
    燃焼室底部に向けて開口し、垂直方向の旋回流を
    発生せしめる透孔を前記各内壁面に設けてなる直
    噴式デイーゼル機関の燃焼室。
JP10130780U 1980-07-17 1980-07-17 Expired JPS6325307Y2 (ja)

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JP10130780U JPS6325307Y2 (ja) 1980-07-17 1980-07-17

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10130780U JPS6325307Y2 (ja) 1980-07-17 1980-07-17

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JPS5725118U JPS5725118U (ja) 1982-02-09
JPS6325307Y2 true JPS6325307Y2 (ja) 1988-07-11

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JP10130780U Expired JPS6325307Y2 (ja) 1980-07-17 1980-07-17

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH086591B2 (ja) * 1986-03-14 1996-01-24 いすゞ自動車株式会社 直噴式ディーゼル機関の燃焼室

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JPS5725118U (ja) 1982-02-09

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