JPH0121168Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0121168Y2 JPH0121168Y2 JP6308384U JP6308384U JPH0121168Y2 JP H0121168 Y2 JPH0121168 Y2 JP H0121168Y2 JP 6308384 U JP6308384 U JP 6308384U JP 6308384 U JP6308384 U JP 6308384U JP H0121168 Y2 JPH0121168 Y2 JP H0121168Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- combustion chamber
- ring
- fuel injection
- cooling cavity
- 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.)
- Expired
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 39
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 25
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 24
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 24
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 6
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/16—Pistons having cooling means
- F02F3/20—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston
- F02F3/22—Pistons having cooling means the means being a fluid flowing through or along piston the fluid being liquid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案はピストン裏部にリング冷却用空洞を有
する直噴式内燃機関のピストンに関するものであ
る。
する直噴式内燃機関のピストンに関するものであ
る。
従来、高過給中形の直噴式内燃機関において高
出力を要求されるものでは、第１図のピストンの
縦断面図に示すごとく、ピストン１の頂部に形成
したトロイダル型の燃焼室３は、燃焼室３の径d1
とシリンダ径Ｄとの比をd1／Ｄ＝0.55〜0.65とす
るのが一般的である。
出力を要求されるものでは、第１図のピストンの
縦断面図に示すごとく、ピストン１の頂部に形成
したトロイダル型の燃焼室３は、燃焼室３の径d1
とシリンダ径Ｄとの比をd1／Ｄ＝0.55〜0.65とす
るのが一般的である。
この場合、圧縮比の向上はもろに筒内圧上昇を
まねき高出力化が制限される。
まねき高出力化が制限される。
即ち、小形機関に比べ圧縮比は低く、燃料噴射
弁４の噴口面積等も高出力化のため過大になり、
青白煙及び刺激臭の低減が非常にむつかしいとい
う問題があつた。
弁４の噴口面積等も高出力化のため過大になり、
青白煙及び刺激臭の低減が非常にむつかしいとい
う問題があつた。
そこで、上記のごとき高出力化された直噴式高
過給内燃機関の燃焼室３における青白煙及び刺激
臭の低減をはかるため、第２図のごとく、第１図
の燃焼室３の径d1よりも大きな径d2とし、燃料噴
射弁４の各噴口からの燃料噴霧到達距離を伸ばす
ことにより、完全燃焼を可能とすることが知られ
ている。
過給内燃機関の燃焼室３における青白煙及び刺激
臭の低減をはかるため、第２図のごとく、第１図
の燃焼室３の径d1よりも大きな径d2とし、燃料噴
射弁４の各噴口からの燃料噴霧到達距離を伸ばす
ことにより、完全燃焼を可能とすることが知られ
ている。
一方、ピストン１の頂部の燃焼室３の裏部にリ
ング冷却用空洞５を環状に設ける場合、そのリン
グ冷却用空洞５を第２図のh2で示すごとく、第１
リング溝６より相当下方に設ける必要がある。
ング冷却用空洞５を環状に設ける場合、そのリン
グ冷却用空洞５を第２図のh2で示すごとく、第１
リング溝６より相当下方に設ける必要がある。
これは、燃焼室３の底端面とリング冷却用空洞
５との間隔Ｔを強度上ほぼ一定に設計する必要が
あり、ピストン１の頂面から第１リング溝６まで
の距離H1を固定し、第１図の径d1から第２図の
径d2に変化すると、ピストン１の頂面からリング
冷却用空洞５までの距離H2を第２図のごとく大
きくすることになり、その結果、第１リング溝６
の冷却効果を失ない、高出力機関としての耐久性
が減じ、リング摩耗も生じるため、燃焼室３の設
計の自由度も欠けるという問題がでてくる。
５との間隔Ｔを強度上ほぼ一定に設計する必要が
あり、ピストン１の頂面から第１リング溝６まで
の距離H1を固定し、第１図の径d1から第２図の
径d2に変化すると、ピストン１の頂面からリング
冷却用空洞５までの距離H2を第２図のごとく大
きくすることになり、その結果、第１リング溝６
の冷却効果を失ない、高出力機関としての耐久性
が減じ、リング摩耗も生じるため、燃焼室３の設
計の自由度も欠けるという問題がでてくる。
以上のごとく、第１リングが高温になるため、
ピストン１頂面から第１リング溝６までの距離
H1を下げる必要があり、一方、ピストンピン間
にピストンリングを形成するため、ピストン１の
頂面とピストンピンボス２との距離を拡大せざる
を得なくなり、これはその内燃機関のシリンダブ
ロツクの高さを増すことになり、機関重量が増大
する。
ピストン１頂面から第１リング溝６までの距離
H1を下げる必要があり、一方、ピストンピン間
にピストンリングを形成するため、ピストン１の
頂面とピストンピンボス２との距離を拡大せざる
を得なくなり、これはその内燃機関のシリンダブ
ロツクの高さを増すことになり、機関重量が増大
する。
なお、第３図の線図は、第１図及び第２図の比
較において、第１リング溝６に嵌装される第１リ
ング温度とピストン１の頂面からの距離H1及び
H2の関係を示している。
較において、第１リング溝６に嵌装される第１リ
ング温度とピストン１の頂面からの距離H1及び
H2の関係を示している。
即ち、第１図のH1−H2＝h1が大きい方が第１
リング温度は低くなり、また、第２図のH2−H1
＝h2が大きい方が第１リング温度は高くなり、第
１図と第２図とにおける第１リングでの温度差は
△Ｔとなることが判るので、リング冷却用空洞５
はその位置をできるだけ高くセツトすることが要
望される。
リング温度は低くなり、また、第２図のH2−H1
＝h2が大きい方が第１リング温度は高くなり、第
１図と第２図とにおける第１リングでの温度差は
△Ｔとなることが判るので、リング冷却用空洞５
はその位置をできるだけ高くセツトすることが要
望される。
そこで本考案は、前記従来の問題点を解消し、
燃焼室内に噴射される燃料の完全燃焼をはかつて
青白煙及び刺激臭を改善すると共に、ピストン裏
面に設けるリング冷却用空洞の位置を高くセツト
することにより、リング温度低下をはかりうる直
噴式内燃機関のピストンを提供することを目的と
したものである。
燃焼室内に噴射される燃料の完全燃焼をはかつて
青白煙及び刺激臭を改善すると共に、ピストン裏
面に設けるリング冷却用空洞の位置を高くセツト
することにより、リング温度低下をはかりうる直
噴式内燃機関のピストンを提供することを目的と
したものである。
即ち、本考案の直噴式内燃機関のピストンは、
燃料噴射弁からの各燃料噴射方向の燃焼室壁面部
のみの燃料噴射弁からの距離を拡大したピストン
において、ピストンの燃焼室裏部に環状に設けた
リング冷却用空洞の上記燃料噴射弁からの距離を
拡大した燃焼室壁面部の近傍のみを細孔に形成す
るか、または波状にうねらせて形成することによ
り構成される。
燃料噴射弁からの各燃料噴射方向の燃焼室壁面部
のみの燃料噴射弁からの距離を拡大したピストン
において、ピストンの燃焼室裏部に環状に設けた
リング冷却用空洞の上記燃料噴射弁からの距離を
拡大した燃焼室壁面部の近傍のみを細孔に形成す
るか、または波状にうねらせて形成することによ
り構成される。
以下図面を参照して本考案の実施例を説明する
が、第１図及び第２図の各従来例ならびに第４図
及び第５図に示す各実施例においてそれぞれ同じ
部品及び寸法はそれぞれ同じ番号及び記号で示し
ている。
が、第１図及び第２図の各従来例ならびに第４図
及び第５図に示す各実施例においてそれぞれ同じ
部品及び寸法はそれぞれ同じ番号及び記号で示し
ている。
まず、第４図の縦断面図のピストン１は第１図
の従来例とほぼ同様な構成及び機能を有する直噴
式内燃機関のピストン１の実施例１であり、この
ピストン１の頂部に設けた燃焼室３は径d1の燃焼
室壁面部のうち、燃料噴射弁４の各噴口からの各
燃料噴射方向の燃焼室壁面部のみを径d2で示すよ
うに燃料噴射弁４からの距離を拡大している。
の従来例とほぼ同様な構成及び機能を有する直噴
式内燃機関のピストン１の実施例１であり、この
ピストン１の頂部に設けた燃焼室３は径d1の燃焼
室壁面部のうち、燃料噴射弁４の各噴口からの各
燃料噴射方向の燃焼室壁面部のみを径d2で示すよ
うに燃料噴射弁４からの距離を拡大している。
即ち、燃料噴射弁４の噴口の数と同数の小凹部
が破線の矢印７で示すごとく燃焼室壁面の周囲に
設けられ、それらの位置は各噴口からの燃料噴射
方向にほぼ合致している。
が破線の矢印７で示すごとく燃焼室壁面の周囲に
設けられ、それらの位置は各噴口からの燃料噴射
方向にほぼ合致している。
次に、ピストン１の燃焼室裏部に環状に設けた
リング冷却用空洞５は第５図の展開断面図に示す
ごとく、上記の各小凹部７に対応した位置Ｘの近
傍のみを、径Ａで示す他の部分よりも小さな径Ｂ
の細穴に形成しており、これにより燃焼室３の底
端部とリング冷却用空洞５との間隔Ｔを小凹部７
を形成した部分においてもほぼ一定に保持しなが
ら、このリング冷却用空洞５の位置をできるだけ
ピストン１の上方に位置させるようにしている。
リング冷却用空洞５は第５図の展開断面図に示す
ごとく、上記の各小凹部７に対応した位置Ｘの近
傍のみを、径Ａで示す他の部分よりも小さな径Ｂ
の細穴に形成しており、これにより燃焼室３の底
端部とリング冷却用空洞５との間隔Ｔを小凹部７
を形成した部分においてもほぼ一定に保持しなが
ら、このリング冷却用空洞５の位置をできるだけ
ピストン１の上方に位置させるようにしている。
次に第６図及び第７図の実施例２では、実施例
１とほぼ同様なピストン１の燃焼室３に設けられ
た小凹部７に対応した位置Ｘの近傍のみを燃焼室
３の底端部とリング冷却用空洞５との間隔Ｔを保
つように下げて、波状にうねらせてこのリング冷
却用空洞５を形成したものであり、この場合はリ
ング冷却用空洞５を連続的な径Ａに形成し、冷却
油流れをスムースにしてリング温度を低くするこ
とができる。
１とほぼ同様なピストン１の燃焼室３に設けられ
た小凹部７に対応した位置Ｘの近傍のみを燃焼室
３の底端部とリング冷却用空洞５との間隔Ｔを保
つように下げて、波状にうねらせてこのリング冷
却用空洞５を形成したものであり、この場合はリ
ング冷却用空洞５を連続的な径Ａに形成し、冷却
油流れをスムースにしてリング温度を低くするこ
とができる。
従つて、本考案の直噴式内燃機関のピストンを
採用すれば、燃焼室内に噴射される燃料の完全燃
焼がはかれて青白煙及び刺激臭を改善すると共
に、ピストン鋳造時にリング冷却用空洞の形状を
燃焼室の小凹部形成による凹凸に対応して一部細
孔に形成したり、または波状にうねらせて形成す
ることにより、大部分のリング冷却用空洞位置を
高くセツトでき、その結果、リング温度低減によ
り高出力化機関とすることができ、更にピストン
リングの寿命も延長できるという利点がある。
採用すれば、燃焼室内に噴射される燃料の完全燃
焼がはかれて青白煙及び刺激臭を改善すると共
に、ピストン鋳造時にリング冷却用空洞の形状を
燃焼室の小凹部形成による凹凸に対応して一部細
孔に形成したり、または波状にうねらせて形成す
ることにより、大部分のリング冷却用空洞位置を
高くセツトでき、その結果、リング温度低減によ
り高出力化機関とすることができ、更にピストン
リングの寿命も延長できるという利点がある。
第１図及び第２図は従来の直噴式内燃機関のピ
ストンの燃焼室付近要部の縦断面図、第３図は第
１図及び第２図のピストンの第１リングの温度線
図、第４図は本考案の実施例１におけるピストン
の燃焼室付近要部の縦断面図、第５図は第４図の
リング冷却用空洞の展開断面図、第６図は本考案
の実施例２におけるピストンの燃焼室付近要部の
縦断面図、第７図は第６図のリング冷却用空洞の
展開断面図である。 １……ピストン、３……燃焼室、４……燃料噴
射弁、５……リング冷却用空洞、７……小凹部。
ストンの燃焼室付近要部の縦断面図、第３図は第
１図及び第２図のピストンの第１リングの温度線
図、第４図は本考案の実施例１におけるピストン
の燃焼室付近要部の縦断面図、第５図は第４図の
リング冷却用空洞の展開断面図、第６図は本考案
の実施例２におけるピストンの燃焼室付近要部の
縦断面図、第７図は第６図のリング冷却用空洞の
展開断面図である。 １……ピストン、３……燃焼室、４……燃料噴
射弁、５……リング冷却用空洞、７……小凹部。
Claims (1)
- 燃料噴射弁からの各燃料噴射方向の燃焼室壁面
部のみの燃料噴射弁からの距離を拡大したピスト
ンにおいて、ピストンの燃焼室裏部に環状に設け
たリング冷却用空洞の上記燃料噴射弁からの距離
を拡大した燃焼室壁面部の近傍のみを細孔に形成
するか、または波状にうねらせて形成したことを
特徴とする直噴式内燃機関のピストン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6308384U JPS60175849U (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | 直噴式内燃機関のピストン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6308384U JPS60175849U (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | 直噴式内燃機関のピストン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60175849U JPS60175849U (ja) | 1985-11-21 |
| JPH0121168Y2 true JPH0121168Y2 (ja) | 1989-06-23 |
Family
ID=30592901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6308384U Granted JPS60175849U (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | 直噴式内燃機関のピストン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60175849U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018131925A (ja) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 内燃機関のピストン及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-05-01 JP JP6308384U patent/JPS60175849U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60175849U (ja) | 1985-11-21 |
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