444099 A7 B7 五、發明說明（1) 【技術領域】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於直接噴射式發動機之燃燒室的構造。 【技術背景】 在第5圖中用虛線顯示以往之凹狀型之直接噴射式柴 油發動機之燃燒室中，所噴射之燃料與空氣之混合困難， 且濃度高之混合氣停滯在燃燒室底部附近，使活用燃燒室 之全容積產生偏差來進行一樣之燃燒將變成非常困難。結 果，容易產生黑煙及氮氣酸化物等。 【本發明所欲解決之課題】 在本發明係以提供將從燃料噴射噴嘴口所噴射之燃料 與空氣充分混合，生成近平均一之混合氣，而能在各燃燒 室之全體進同樣燃燒之直接噴射式柴油發動機之燃燒室爲 課題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外，以爲提供在燃料在與燃燒室壁面衝突之燃燒初 期’因燃料所含之運動能量，·而在燃燒室壁面分裂，促進 蒸發使燃料向燃燒壁附近之空間部擴散。另外，在燃燒的 後期能使燃料與空氣之混合在燃燒室內之對流能良好地進 行之燃燒室構造爲課題 【解決方法】 申請專利範圍第1項係在燃燒室壁面設置有從燃料噴 嘴將燃料噴射出來之環狀凹陷部，設定成燃燒室開口部之 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 444099 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2) 開α徑要較環狀凹陷部之最大直徑要小，且不只比環狀凹 陷部更要比燃燒室底部側之燃燒室壁面直徑要大，與從燃 料噴射噴嘴所噴射的燃料不會發生衝突之高度及將直徑的 中央突起部設置在燃燒室底部。 申請專利範圍第2項爲在申請範圍第1項之直接噴射 式柴油發動機之燃燒室中，設置有複數個環狀凹陷部。 申請專利範圍第3項爲在申請專利範圍第1或第2項 之直接噴射式柴油發動機中，在比環狀凹陷部更下方之燃 燒室壁面與環狀凹陷部之間設置有平坦部。 申請專利範圍第4項之發明爲在申請專利範圍第1至 3項中任何一項之直接噴射式柴油發動機之燃燒室中，從 燃料噴射噴嘴所噴射之燃料，比中心軸下方之燃燒室容積 爲VL，全壓縮容積爲Vc ，VL/Vc忘〇 . 0088Χ 噴射角度（Θ)— 0.8341。（Θ: 〔deg〕） 申請專利範圍第5項之發明，爲在申請專利範圍第1 至第3項中任何一項之直接噴射式柴油發動機之燃燒室中 ，從燃燒室底部到設置於燃燒室壁面之環狀凹陷部爲止的 距離爲h2，燃燒室深度爲Η，且0 . l<h2/H< 0.5。 申請專利範圍第6項之發明，爲在申請專利範圍第1 到3項中任何一項之直接噴射式柴油發動機之燃燒室中， 燃燒室開口徑爲d i，環狀凹陷部最大直徑爲d2，燃燒室 直徑爲d3，且d3<di<d2。 申請專利範圍第7項之發明，爲在申請範圍第1到3 I I J ( I 1.— — I I I I i \**八.J I I l· ! J 訂 I — I ! I 1 <請先閲讀背面之汪意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5- 444099 A7 B7 五、發明說明（3) 項中任何一項之直徑噴射式柴油發動機之燃燒室中，具備 有在燃燒室開口已施行取面之環狀突起部。 ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請專利範圍第8項之發明，爲在申請範圍第1到3 項中任何一項之直徑噴射式柴油發動機之燃燒室中，燃燒 室底部與中央突起部以平滑之曲面來連接。 申請專利範圍第9項之發明，爲在申請範圍第1到3 項中任何一項之直徑噴射式柴油發動機之燃燒室中，中央 突起部的高爲h3，且h2<h3。 申請專利範圍第1 〇項之發明之直接噴射式柴油發動 機之燃燒室中，將燃燒室開口徑設定成較燃燒室內部徑要 小，在從燃料噴嘴所噴射之燃料之範圍內的燃燒室壁面上 設置有環狀之壁面突起部，於不會與從燃料噴射噴嘴所噴 射出之燃料相衝突的高度，且將在燃燒壁面衝突，而從燃 燒室壁面沿著燃燒室底部向燃燒室中央方向前進，使燃料 向上方一般可能將燃料之進行方向變更之高度的中央突起 部設置在燃燒室底部。 經濟部智慧財產局員工湞費合作社印製 申請專利範圍第1 1項之發明，係在申請範圍第1 0 項之直徑噴射式柴油發動機之燃燒室中，將從燃料噴射噴 嘴所噴射之燃料之噴射中心軸設定壁面突起部之上方。 申請專利範圍第1 2項之發明，係在申請範圍第1 0 或1 1項之直徑噴射式柴油發動機之燃燒室中，在壁面突 起部之上方設置有環狀且表面爲光滑曲面之凹陷部，壁面 突起部與前述皿部平滑地連接，在燃燒室壁面衝突之前述 燃料之進路將分割成開口部側與燃燒室底部側之2個方向 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 444099 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明（4) 〇 申請專利範圍第1 3項之發明，係在申請範圍第1 2 項之直徑噴射式柴油發動機之燃燒室中，將在壁面突起部 之皿部的接線與垂直線所形成之角度設定在4 5度到9 0 度之範圍內。 申請專利範圍第1 4項之發明，係在申請範圍第1 2 項之直徑噴射式柴油發動機之燃燒室中，將從燃燒室底部 到壁面突起部爲上之高度，用燃燒室深度相除後之値，設 定在0·3〜0.5之範圍內。 申請專利範圍第1 5項之發明，係在申請範圍第1 〇 或1 4項之直徑噴射式柴油發動機之燃燒室中，使以燃燒 室開口部之開口徑、燃燒室內部徑、凹陷部最大直徑之順 序變大。 申請專利範圍第1 6項之發明，係在申請範圍第1 0 項之直徑噴射式柴油發動機之燃燒室中，於燃燒室內，因 燃燒室底部與中央突起部係以平滑之曲面連接，因此使得 在燃燒室中央部之燃燒領域減少。 申請專利範圍第1 7項之發明，係在申請範圍第1 0 項之直徑噴射式柴油發動機之燃燒室中*使從燃燒室底部 到中央突起部的高度，比從燃燒室底部到壁面突起部之高 度要高。 申請專利範圍第1 8項之發明，係在申請範圍第1 0 項之直徑噴射式柴油發動機之燃燒室中，設定燃燒室深度 與活塞直徑之大小使燃燒室深度用活塞直徑相除之後的値 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----r---:訂 i--------線 1 444 0 99 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_______ 五、發明說明（5 ) 變成比0 _ 2小。 【比以往之技術有效之效果】 當汽缸徑口（活塞直徑）小時，所噴射之燃料與空氣 之混合較困難。但是在申請專利範圍第1項之發明於第5 圖中以箭頭A!、A2及A3所示，因爲將燃燒室1 〇 〇之 底部5側向半徑方向內側縮小，且將開口部3及環狀皿部 6向半徑方向外側擴大，所以在汽缸徑比較小之情形也能 夠藉由第2圖所示，噴霧狀燃料2向環狀皿都6衝突而促 進燃料2粒子的分裂、蒸發。因此，因在燃燒室1 0 0內 生成空氣流而能使燃料與空氣良好地被混合生成相同之混 合氣。而且如第2圖（c )所示，在燃燒後期混合氣從燃 燒室1 0 0內向安全間隔區域9 5流出，同樣混合之燃料 2 c將被燃燒，而能得到良好之排.氣煙濃度。因在燃料2 之衝突部分之壁面設置有環狀凹陷部6 ，抑制在燃燒初期 燃料向底部5之流動，而藉由抑制抑制與空氣的混合來控 制燃料之燃燒，可以抑制氮氣氧化物的生成。另外，在燃 燒後期因爲凹陷部6係抑制混合氣向底部5的擴散，所以 濃度高之燃料不會滞留在底部5，使排煙濃度變好。據此 ，申請專利範圍第1項之發明係特別對於汽缸徑較小（ 50〜1 50晒）之發動機之燃燒改善有顯著之效果。 在申請專利範圍第2項之發明，因設置有複數環狀之 凹陷部（在第8圖爲環狀凹陷部6與凹部1 0及曲面1 1 ’在第1 0圖爲環狀凹陷部6與第2凹陷部1 5 )，所以 本纸張尺度適用中园國家標準（CNS〉A4規格（21〇 X 297公釐） -8 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> -----r---:訂 ί--------線 — 444099 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（6) 能將在壁面（環狀凹陷部6 )衝突向著底部5方向滑動之 燃料的進行方向，轉向燃燒室中央方向。因此，在空氣流 小之底部5附近不會需將燃料滯留。另外，藉由設置中央 突起部7，能夠阻止向空氣流變小的燃燒室中央之燃料的 流動，因爲能夠生成與在空氣流大之領域將燃料與空氣良 好混合之一樣的混合氣體，因此能夠進行良好之燃燒。因 此，能夠減低氮氣氧化物或黑煙之發生。藉由設置複數環 動凹陷部，特別是在從燃料噴射噴嘴1之燃料2的噴射壓 力高之情形或單位時間之噴射量多的時後，能有顯著之效 果c 在申請專利範圍第3項之發明，因爲在環狀凹陷部6 與壁面9之間設置有平坦部4 (第1圖），所以能夠抑制 向底部5之燃料的流動，使得排氣煙濃度良好。 在申請專利範圔第4項之發明，因滿足式（1 )而設 定、Vc及Θ，燃燒之初期能夠比申請專利範圍第1到 3項之發明之燃燒室更減低氮氧化物之生成。另外，在燃 燒之後期能夠達到排氣煙濃度之減低。因此，從燃燒初期 到燃燒後期可以得到良好之燃燒。 在申請專利範圍第5項之發明，因將從底部5到環狀 凹陷部6爲止之距離，規定成式（2) ( 0 · 1 < h 2/ Η < Ο . 5 )來抑制向混合無法進入之底部5之燃料的擴散 所以如第7圖所示能夠達到排氣煙濃度（s d )的減低 〇 在申請專利範圍第6項之發明，如第1圖所示因使d 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ···-4 . I I J I J I-— — — — — — — ^ · I I I I (請先閲讀背面之ji意事瑣再填寫本頁> ---:訂 i>!-----線- 444 0 9 9 A7 B7 五、發明說明（7) {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) <<!:< d2而規定各尺寸’所以從燃燒室1 〇 〇內向安全 間隔區域9 5之燃料的流出可以作適切的調整。也就是， 在燃燒初期燃料2係在空氣流大的領域（第2圖（c )之 混合氣2 c所佔的領域）生成與空氣良好混合之混合氣 2 c ’而因爲在燃燒後期燃料2與空氣混合後之混合氣 2 c係移到如第3圖所示’包含安全間隔區域9 5、容積 V c之全領域燃燒’所以在容積v c全領域可進行同樣之 良好燃燒^ 在申請專利範圍第7項之發明，將開口部3朝向半徑 方向內側用環狀突起來形成，因在此環狀突起施行取面， 所以空氣阻力變小，在壓縮行程中向燃燒室1 0 0內之空 氣流入變成容易，而能使燃料與空氣的混合良好地被進行 。因此，能得到良好之燃燒。 在申請專利範圍第8項之發明，如第1圖所示，因底 部5與中央突起部7係以平滑曲面8相連接，所以能防止 空氣流之衰減。因此，燃料與空氣係被保持在混合容易之 環境，能夠使混合氣良好地燃燒。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在申請專利範圍第9項之發明，如第1圖所示，將中 央突起部7之高度h3設定成比環狀凹陷部6之高度h 2高 ，因此能夠沿著底部5向燃燒室之半徑方向內側進行之燃 料的進行方向燃燒室的上方，所以燃料與空氣之混合容易 ，而能進行良好之燃燒。 在申請專利範圍第1 〇項之發明，因如第1 1圖所示 ，在壁面11設置壁面突起部21，在燃燒中全期間可得 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） · 1 〇 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 444 0 99 A7 _____B7 五、發明說明（8 ) 到良好之燃燒。藉由設置壁面突起部2 1 ，藉由被噴射之 燃料2本身所含有之運動能，因燃料2被廣分爲底部5側 與上部側（開口部3側），所以能促進燃燒初期之燃料與 空氣之混合。而藉由設置中央突起部7，在後期燃燒中也 可以藉由空氣流促進燃料與空氣的混合。 在申請專利範圍第1 1項之發明，藉由將燃料2之中 心線2 a設定成較壁面突起部2 1上方，使燃料2向壁面 9噴著燃料之上下分離的程度變好，而能在燃燒室1 0 0 內更良好地來進行燃料與空氣的混合。 在申請專利範圍第1 2項之發明，如第1 1圖所示， 因設置環狀凹陷部6，衝突於壁面9之燃料2的一部分能 夠被導向開口部3側（汽缸頂側），而能使在除了燃燒室 1 0 0內之中央突起7之上方領域之周邊領域滿佈燃料地 來擴散。 在申請專利範圍第1 3項之發明，如第1 1圖所示， 因爲在壁面突起部21將環狀凹陷部6之切線與垂直線所 形成之直度β 1設定在4 5度〜9 0度之範圍內，所以燃 料與空氣良好地被混合而能進行良好之燃燒，也能使排氣 顏色變好。 在申請專利範圍第1 4項之發明，從底部5而壁面突 起部2 1爲止之深度爲h 2、燃料室深度爲Η，因滿足 0 . 3<h2/H<〇 · 5之關係能夠進行良好之燃燒，排 氣顏色也變良好。 在申請專利範圍第1 5項之發明，如第1 1圖所示， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -·、··!ΙΓΙί"·! 線— 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 444099 A7 _-___ B7___ 五、發明說明（9 ) 燃燒室3 0 0之開口部3之開口徑爲dl、環狀凹陷部6之 最大直徑爲d2、燃燒室3 0 0之內部徑（壁面9之內徑） 爲d3 ’因設定滿足dLSdsSd2之關係，所以燃料與空 氣良好地被混合，而能進行良好之燃燒，排氣顏色也變好
Q 在申請專利範圍第i 6項之發明，如第1 1圖所示， 因爲底部5與中央突起部7係以平滑之曲面8相連接，在 空氣流比較小之燃燒室中央部能減少燃料之燃燒領域，而 在空氣流比較大之燃燒室週邊部，因爲促進燃料與空氣的 混合來燃燒，所以能夠進行良好的燃燒，排氣顏色也變好 〇 雖然當中央突起部7之高度h 3較低時，燃料將超越突 起部7而進入燃燒室中央部’因申請專利範圍第1 7項之 發明中，使h 2 < h 3，所以沿著中央突起部了之側壁進行 之燃料之進行方向，將可以朝向燃燒室上方，因能使燃料 與空氣在混合容易之領域燃燒，所以可得到良好之燃燒。 在申δ靑專利範圍第1 8項之發明，燃燒室深度η較淺 的分’能將燃燒室全體之空氣使用於燃燒。因設定成Η / β < 0 · 2，所以燃料與空氣可良好地被混合而改善燃燒 ’排氣顏色也變好。 【圖面之簡單說明】 ； 第1圖 爲申請專利範圍第1、3及至9項之發明 之直接噴射式柴油發動機之燃燒室的斷面圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -----r---:訂 i.-------線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格咖χ挪公爱） -12- 444 0 99 A7 B7 五、發明說明（10) 第2圖 爲申請專利範圍第1至第9.項之物體。（ a)爲燃料衝突於環狀凹陷部前之燃燒室的斷面圖。（b )顯示衝突於環狀凹陷部時，燃料廣佈於燃燒室途中之狀 態之斷面略圖。（c)細微化之燃料廣佈於燃燒室內的狀 態之斷面略圖= 第3圖 爲活塞到達上死點時，顯示全壓縮容積之 燃燒室的斷面略圖》 第4圖 於第3圖中顯示較被噴射燃料中心軸的下 方領域之斷面略圖。 第5圖 爲比較以往之燃燒室與申請專利範圍第1 項之發明的燃燒室形狀之斷面略圖。 第6圖 爲在以往之燃燒室與申請專利範圍第1項 之發明的燃燒室中’對於第3圖所示容稹與第4圖所示容 積之比例與燃料噴射角度之關係圖。 第7圖 爲顯示對於燃燒室深度從環狀凹陷之底部 之距離與排煙濃度之間的關係圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第8圖 爲申請專利範圍第2項之發明的直接噴射 式柴油發動機之燃燒室的斷面圖。 第9圖 有關申請專利範圍第2項之發明的燃燒室 之物體。（a )爲燃料衝突於環狀凹陷部前之燃燒室的斷 面圖。C b )顯示衝突於環狀凹陷部時，燃料廣佈於燃燒 室途中之狀態之斷面略圖。（c )細微化的燃料廣佈於燃 燒室內的狀態之斷面略圖。 _ 第1 0圖 爲申請專利範圍第2項之發明之別的直 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -13- 444 0 9 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（11) 接噴射式柴油發動機之燃燒室的斷面圖。 第11圖 爲適用於申請專利範圍第10項之發明 之直接噴射式柴油發動機之燃燒室的斷面圖。 第1 2圖 有關申請專利範圍第1 0項之直接噴射 式柴油發動機之燃燒室的物體。（a )爲顯示從燃料噴嘴 而所噴射之燃料在壁面衝突爲止之直接噴射式柴油發動機 的燃燒室構造之斷面圖略圖。（b)爲顯示在突起部燃料 分離狀態之燃燒室的斷面略圖。（c )爲將分離後個別燃 料之進路用箭頭顯示之燃燒室的斷面略圖。 第1 3圖 爲在申請專利範圍第1 〇項之發明之直 接噴射式柴油發動機之燃燒室中，顯示壁面突起部之別的 形狀之燃燒室的斷面略圖。 【圖號說明】 1:燃料噴射噴嘴 2 :燃料 3 :開口部 4 :平坦部 5 :底部 6 :環狀凹陷部 7 :中央突起部 8 :曲面 9 :壁面 1 ◦:凹部 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
i n n n n n-^DJt I I n I n ·. !< n n I n n n n n I l iMt 1« n 1· I I i I I gl 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 444 0 99 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（12) 1 1 :曲面 1 2 :環狀突起 1 5 :第2凹陷部 2 0 :環狀突起 2 1、2 2、2 3 :壁面突起部 9 0 :活塞 100、200、201、300:燃燒室 【爲實施發明之最良形態】 第1圖爲將申請專利範圍第1、3及至9項之發明實 施之直接噴射式柴油發動機之燃燒室1 〇 0之斷面略圖。 在第1圖中燃燒室1 0 0係形成在活塞9 0之項點（上端 面）90a 。在燃燒室1〇〇之壁面9上，設置有最大直 徑爲之環狀凹陷部6。在環狀凹陷部6與壁面9之間設 置有寬dd之平坦部4。在燃燒室1 〇 〇之開口部3實施了 取面。雖然這個取面也可以形成斜面，但是比較於斜面最 好是略爲圓形之帶狀較好。在底部5設置有高h3、直徑 d 5之中央突起部7。中央突起部7與底部5係由平滑的曲 面8所連接。 從燃料噴射噴射嘴1中燃料2將被噴射，且將噴射角 射0設定成燃料2衝突在環狀凹陷部6。開口部3之開口 徑d: >壁面9之直徑d3及環狀凹陷部6之最大直徑之間 有之關係。 如第2圖（a )所示，燃料2係從燃料噴射噴嘴1向 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I 定- I f I I ! 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） 訂·--—丨— I!線丨------------------------------ -15- 444099 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（13) 環狀凹陷部6噴射。如第2圖（b )所示*在環狀凹陷部 6衝突之燃料2係因衝突而微細化成燃料2 b。之後，如 第2圖（c )所示，被微細化後之燃料2 b在燃燒室 1 0 0內擴散，藉由空氣流生成與空氣混合之混合氣2 c 〇 其後，雖然於圖上未顯示，活塞9 0將下降而混合氣 2 c將從燃燒室1 〇 〇內向安全間隔區域9 5流出，傳送 到後述全壓縮容積Vc (第3圖）一樣地被燃燒。 如第3圖所示，在活塞9 0到達上死點時，將由活塞 9 0與汽缸9 1所形成之全容積爲全壓縮容積V c，而如 第4圖所示，將從燃料噴射噴嘴1所噴射之燃料2的中心 軸，較下方（底部5側）之領域的容積爲容積、燃料2 之噴射角度爲Θ，並爲滿足下式〔1 )而將Vc、Vl及0 設定。 VL/Vc g 0.0088 X θ -0.834 1 ......(1 ) ( (9 [deg]) 因爲將V c ' V l及0設定成滿足式（1 )，所以在燃 燒初期於燃燒室1 0 0內燃料與空氣被良好地混合。另外 ’在後期燃燒中全體壓縮容積V c能一樣地進行燃燒。 第5圖係以虛線來顯示先前之燃燒室的斷面與用實線 顯示本發明（申請專利範圍第1 、3及至8項之發明）之 燃燒室1 0 0的斷面比較之斷面略圖。 燃燒室1 0 0與以往之燃燒室比較，用箭頭人：顯示般 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210x297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -I ^H ^1 ϋ ϋ^-BJI I» n I— n I n I Dli n It i >^i t— n n n n n n n I n n I .^1 -16 - 444099 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（14) ，將開口部3向半徑方向外側變寬，用前頭六2顯示般將壁 面9向半徑方向內側變窄，甚至如箭頭a 3所示般將環狀凹 陷部6向半徑方向外側變寬。 第6圖係爲在以往之燃燒室與本發明之燃燒室1 〇 〇 中，燃料之噴射角度0與容積比例c之關係圖。 如第6圖所示’燃燒室1 0 〇之圖係比以往之燃燒室 之圖要在下方之位置。另外，燃燒室1 00之圖係用式（ 1 )來表示。因此，前述式（1 )係在第6圖顯示影線的 部分’因將V c、VL及0設定在影線部分之範圍內，所以 能進行良好之燃燒。 如第1圖所示，燃燒室1 〇 〇之深度爲Η，從底部5 到環狀凹陷部6之距離（環狀凹陷部6之高度）爲h2，因 設定Η及h2滿足次式（2)，因此在燃燒室100內燃料 與空氣可以良好混合，而能進行良好之燃燒。 0.1 <h2/H<0.5 ......(2) 第7圖係爲h 2/ Η與排氣煙濃度（s d )之相對値之 關係圖。如第7圖所示，一般若Ϊ12/Η之値在〇 . 1〜 0 . 5之範圍內（滿足式（2 )之範圍內），排氣煙濃度 之相對値將變成在〇 . 8以下。 以上，在所說明之燃燒室1 〇 0，不管從燃料噴射噴 嘴1所噴射之燃料2的噴射壓力及單位時間之噴射量，能 得到良好之燃燒。 本紙張尺度適用中國國家標卓（CNS)A4規格（210x297公釐） — — — — ϊ — * · I I I - - / {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1* n I t n n 1· ϋ 1 τι I IF I η I ^1 >^1 «I n n I It I I I. n I 1 n -17- 4 4 4 0 9 9 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ----*--------- B7 _五、發明說明（15)1 02±述各尺寸，能夠採用例如以下範圍之各 數値。 . ’ 汽缸徑（活塞直徑）D= 5 0〜工5 〇〔麵〕 燃燒室開口徑d1=25〜77〔〕 環狀凹陷部6之最大直徑d2=2 4〜7 5〔_〕 壁面9之直徑（燃燒室內徑）d；j=24〜75〔賴] 平坦部4之寬度d4=〇 .卜2〔臟〕 中央突起部7之直徑d5=g〜27〔腿〕 燃燒室深度H=8〜28〔随〕 環狀凹陷部6之高度h2==3〜1 2〔麵〕 中央突起部7之高度h3 = 4〜i 3 〔唧] 全壓縮谷積Vc = 5〇〇〇〜18〇〇〇〇〔·3〕 中心軸2 a下方領域的容積¥1^ = 2 2 〇 〇〜 1 0 0 0 0 0〔 mm 3〕 噴射角度Θ = 145〜160〔deg〕 第8圖爲申請範圍第2項發明之直接噴射式發動機的 燃燒室2 0 0之斷面略圖。在第8圖之燃燒室2 〇 〇中， 與第1圖之燃燒室1 〇 〇相同構成將附上相同符等。 在燃燒室2 0 0之壁面9上，設置有最大直徑爲62之 環狀凹陷部6，與直徑爲d 2之凹部1 〇。在環狀凹陷部6 與凹部1 0之間形成有環狀突起1 2。另外，在壁面9與 凹部1 0之間形成有曲面1 1。 從燃料噴射噴嘴1將燃料噴射，而將噴射角度0設定 成使燃料2衝突在環狀凹陷部6。開口部3之開口徑d ί、 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I ·111!111
^-nJ» ϋ n n Ji I 1 n n n 1 ϋ n n __1 n *1 n n n n n n I f— n n I l3M8iFln -18- 444099 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明說明< 16) 壁面9之直徑d 3及環狀凹陷部6之最大直徑d 2之間有 d3< d 02之關係。 如第9圖（a )所示，燃料2係從燃料噴射噴嘴朝向 環狀凹陷部6噴射。如第9圖（b)所示，衝突於環狀凹 陷部6之燃料2，因衝突而微細化成燃料2 b。之後，如 第9圖（c )所示，被微細化之燃料2 b將廣佈於燃燒室 1 0 0內，藉由空氣流與空氣混合而生成混合氣2 c = 之後，雖然於圖上未顯示活塞9 0將下降之混合氣從 燃燒室1 0 0內向安全間隔區域9 5流出，在全壓縮容積 V c (參照第3圖之V c )中混合氣2 c將傳播且燃燒。 第1 0圖係申請專利範圍第2項發明之別的燃燒室 2 0 1之斷面略圖'第1 〇圖之燃燒室2 0 1之構成係在 第8圖所示之燃燒室2 0 0中，代替凹部1 〇及曲面1 1 而設置第2凹陷部1 5 ’且在環狀凹陷部6與第2凹陷部 1 5之間，只有在形成有環狀突起部21 0的點與第8圖燃 燒室2 0 0之構成相異。 從環狀凹陷部6向下方（底部5側）流動之燃料，在 第2凹陷部15將進行方向從底部5方向變更成向中央突 起部7方向。因此’燃料不會到達空氣流小之底部5，而 在空氣流太之領域（相當於第9圖（c )之混合氣2 c所 佔之領域）與空氣良好地混合而生成混合氣，混合氣傳播 .到全壓縮容積（相當於第3圖之V c領域）而燃燒。 雖然在第8圖中，環狀凹陷部6與凹部10 ,在第 10圖中則爲環狀凹陷部6與第2凹陷部15之具備各別 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -H VI n n ί Λ— · n n n n n t ti I n It n n Bn n f· ai ϋ ·1 n n n n .t. 矣 -.. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -19- 444099 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（17) 2個的環狀凹陷部之燃燒室被顯示，但是設置3個以上之 環狀凹陷部也沒有關係。 在第8圖中，能採用例如以下各尺寸範圍之數値。 汽缸徑（活塞直徑）D=50〜150〔nm〕 燃燒室開口徑di=2 5〜77〔刪〕 環狀凹陷部6之最大直徑d2=2 4〜7 5〔咖〕 壁面9之直徑（燃燒室內徑）d3=2 4〜7 5.〔mm〕 中央突起部7之直徑d5=9〜2 7〔m〕 凹部1Ό之直徑de=2 5〜7 6〔腿〕〔比da增1 mm ] 燃燒室深度H=8〜28〔隱〕 環狀凹陷部6之高度〜11 〔腿〕 中央突起部7之高度h3=4〜13 〔mm〕 全壓縮容積 Vc = 5000 〜18Q000〔nun3〕 中心軸2 a下方領域之容積VL=2 2 0 0〜 1 0 0 0 0 0〔麵 3〕 噴射角度0=145〜160〔deg〕 第1 1圖爲申請專利範圍第1 〇及至1 8項發明之直 接噴射式發動機之燃燒室300的斷面圖。在第11圖只 顯示申請專利範圍第1 〇及至1 8項發明之燃燒室3 0 〇 有特微部分之圖。 在燃燒室3 0 0之壁面9設置有環狀壁面突起部2 1 。另外’在壁面突起部2 1的上方設置有環狀凹陷部6， 壁面突起部2 1與環狀凹陷部6平滑地連接在一起。在壁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -20- 4 44 0 9 9 A7 B7 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 五、發明說明（18) 面9之上端設置有開口部3。開口部3之開口gdi係設定 比壁面9之直徑d 3 (燃燒室3 0 0之內部徑）要小。 在燃燒室3 0 0之底部5設置有中央突起部7 °中央 突起部7係隆起於燃燒室3 0 0的中央，其高度113比壁面 突起部2 1之高度h4要高，且不會與從燃料噴射噴嘴1所 噴射之燃料2衝突之高度。另外，爲使從燃料噴射噴嘴1 所噴射之燃料不會在中央突起部衝突，而設定直徑d5之大 小。而且中央突起部7與底部5係以平滑之曲面連接。 在如此形成之燃燒室3 0 0中，從燃料噴射噴嘴所噴 射之燃料2，雖然一邊以霧動擴散且衝突於壁面9，但如 第1 1圖中以一點虛線如示，其燃料2之噴射中心軸2 a 將來到比壁面突起部上方，而設定燃料噴射噴嘴1之噴射 方向。 從燃料噴射噴嘴1所噴射之燃料2 (第1 2圖（a ) )係衝突在設置有壁面衝突部2 1及環狀凹陷部6之壁面 。衝突於壁面9之燃料2係如第1 2圖（b )所示，在壁 面突起部2 1分離成2個進路，一個是沿著環狀凹陷部6 朝向上方（開口部3側），另一個是沿著壁面9及底部5 朝向燃燒室3 0 0之中央方向 朝向上方之燃料的一部分，將超過開口部3而進入安 全間隔區域9 5 ，剩下的在燃燒室3 0 0內擴散。另外， 朝向中央方向之燃料，係如第1 2圖（c )所不，在曲面 8將進路圓滑地向上方變更，沿著中央突起部7之壁面上 昇。 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格<210 X 297公釐） -21 - 444099 A7 B7 五、發明說明（19) 在燃燒室3 〇 〇內有空氣流，此空氣流爲比起在燃燒 室3 0 0的中央部周邊部（近壁面9側）較活潑^因此， 相較於中央部’周邊部之燃料與空氣的混合被良好的進行 。因爲設置有中央突起部7，因爲在空氣流大之領域能使 燃料對流’所以能良好地進行空氣與燃料的混合。結果， 可進行良好之燃燒。另外，只要將曲面8之半徑設定更大 ’燃燒室1 0 0之中央部的領域將變窄，因爲在空氣流大 的週邊領域將燃料分布，所以容易良好地進行空氣與燃料 之混合= 在以往之凹狀型燃燒室，雖然在燃燒底部附近會停滯 濃厚之燃料，對於此在申請專利範圍第1 〇項發明之燃燒 室3 0 0中’藉由壁面突起部2 1與環狀凹陷部6將燃料 上下分散，因爲因空氣流在空氣流大之地方將燃料分布， 所以能良好地進行燃料與空氣之混合。 第1 1圖所示’當將在壁面突起部2 1中凹陷部6之 切線與垂直線所形成之角度Θ，設定在4 5〜9 0度之範 圍內’能使燃料與空氣良好地混合進行良好之燃燒，使排 氣顏色變好。 代替第11圖之壁面突起部21，也可以設置如第 1 3圖所不之壁面突起部2 2及2 3。此時，若把將壁面 突起部2 2與23連接之直線與垂直線所成之角度設定在 4 5〜9 0度之範圍內，燃料與空氣將被良好地混合，能 進行良好之燃燒，排氣顏觸也會變好。 另外，如第1 1圖所不，從底部5到壁面突起部2 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 t · * n ·1 I n n I 一ej· n I— It I ϋ 1 I 1· 4..~~.- n I I— n 1 t i n I K n I II ϋ 1 n «I n n ] > -22- 444099 A7 _____E7 五、發明說明（20) 爲止之高度爲h4，燃燒室深度爲η，當滿足〇 . 3<h4 /H<0 . 5之關係時’燃料與空氣良好地被混合能進行 良好之燃燒，排氣顏色也會變好。 另外，使中央突起部7之高度hs較壁面突起部2 1之 高度h4高’沿著底部5向中央方向前進之燃料，因中央突 起部7而不能再向中央前進，而能使進行方向向上方變更 ’能阻止燃料向空氣流較小之燃料室中央領域前進。 將開口部3之開口徑爲di、環狀凹陷部6之最大直徑 爲d2、燃燒室3 00之內部徑（壁面9之直徑）爲d3， 當設定各徑滿足d 1 < d 3< d 2之關係時，燃料與空氣良 好地被混合能進行良好之燃燒，排氣顏色也會變好。 另外，使燃燒室3 0 0之深度爲Η、活塞9 0之直徑 爲D，當爲滿足H/D<〇 . 2之關係來設定燃燒室 3 0 0之深度及活塞直徑口時，燃料與空氣將良好地被混 合，能進行良好之燃燒，排氣顏色也會變好。 在第1 1圖中，能採用如以下各尺寸範圍之數値 汽缸徑（活塞直徑）D=50〜150〔咖〕 燃燒室開口徑d 1 = 2 1〜6 4〔 mm〕 環狀凹陷部6之最大直徑5〜7 5〔晒〕 壁面9之直徑（燃燒室內徑）63=24〜72〔晒〕 中央突起部7之直徑ds = 8〜2 4〔mm〕 燃燒室深度Η = 7〜2 4〔腿〕 中央突起部7之高度h3=3〜10〔刪〕 壁面突起部2 1之高度h4=2 . 5〜9〔mm〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
I > I n n n I n f— I 1 I n n I I n ί I 1 I 1 n t* I :S1 一^ ¥1--^|;1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -23- 444 099 A7 B7 五、發明說明（21) 噴射角度01 = 45〜90 〔deg〕 在第1 3圖中，角度02之尺寸可採用以下範圍之數値 〇 角度 θ2=45 〜90 〔deg〕 產業上之利用的可能性 本發明係能適用於一般之凹狀型直接噴射型柴油發動 機之燃燒室= (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -I ·1111111 111 — — — — — — I ί.ίιιι — flllllllllllllt — —. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2W X 297公釐） .24 -