JPH0148378B2 - - Google Patents
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- JPH0148378B2 JPH0148378B2 JP58199270A JP19927083A JPH0148378B2 JP H0148378 B2 JPH0148378 B2 JP H0148378B2 JP 58199270 A JP58199270 A JP 58199270A JP 19927083 A JP19927083 A JP 19927083A JP H0148378 B2 JPH0148378 B2 JP H0148378B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はピストン頂部に凹部の主燃焼室を有す
る直噴式内燃機関の燃焼室に関するものである。
る直噴式内燃機関の燃焼室に関するものである。
従来、一般の直噴式内燃機関の燃焼室は、第１
図の側断面図及び第２図の平面図に示すごとく、
ピストン１の頂部に凹部２の主燃焼室を有するト
ロダイル形のものが使用されており、同一のシリ
ンダ内径Ｄに対して、この凹部２の径ｄを大きく
すると、燃料噴射弁３の噴口からの燃料の噴霧到
達距離ｌが間接的にのび、噴霧到達距離l1＜l2に
対し、低速・低負荷時の排気刺激臭レベルは、第
３図に示すごとく同一有効圧縮比εの場合には良
好となり、更に有効圧縮比εを高めると改善され
る。
図の側断面図及び第２図の平面図に示すごとく、
ピストン１の頂部に凹部２の主燃焼室を有するト
ロダイル形のものが使用されており、同一のシリ
ンダ内径Ｄに対して、この凹部２の径ｄを大きく
すると、燃料噴射弁３の噴口からの燃料の噴霧到
達距離ｌが間接的にのび、噴霧到達距離l1＜l2に
対し、低速・低負荷時の排気刺激臭レベルは、第
３図に示すごとく同一有効圧縮比εの場合には良
好となり、更に有効圧縮比εを高めると改善され
る。
なお、第２図においてθで示すのは、各噴口よ
りの燃料噴霧の広がり角度であり、矢印Ｓで示す
のはスワール方向である。
りの燃料噴霧の広がり角度であり、矢印Ｓで示す
のはスワール方向である。
上記有効圧縮比εを上げることは、ピストン１
の凹部２の容積を小さくすることであり、かつ凹
部２の径ｄを大きくすることはｄ／Ｄに逆比例し
てスキツシユ速度を低下させる。
の凹部２の容積を小さくすることであり、かつ凹
部２の径ｄを大きくすることはｄ／Ｄに逆比例し
てスキツシユ速度を低下させる。
このため主燃焼室容積比、スキツシユ速度低下
のため、第４図に示すように最大出力Psは大幅に
低下し、低速・低負荷時の排気刺激臭の低減のた
めの径ｄの拡大及び有効圧縮比εの向上は高速・
高負荷時の最大出力を低下させる。
のため、第４図に示すように最大出力Psは大幅に
低下し、低速・低負荷時の排気刺激臭の低減のた
めの径ｄの拡大及び有効圧縮比εの向上は高速・
高負荷時の最大出力を低下させる。
即ち、直噴式内燃機関の低速・低負荷時の微量
燃料噴射をピストン１の凹部２内で完全燃焼させ
て排気刺激臭を改善するには有効圧縮比εの上
昇、噴霧到達距離ｌの拡大が必要である。
燃料噴射をピストン１の凹部２内で完全燃焼させ
て排気刺激臭を改善するには有効圧縮比εの上
昇、噴霧到達距離ｌの拡大が必要である。
これを従来のトロダイル形の燃焼室で実施する
と、排気刺激臭低減は可能であるが、高速・高出
力時には高圧縮比と噴霧到達距離ｌの拡大により
燃料が過早着火すると共に、スキツシユ力の低下
のため燃焼期間が長びき、最大出力、排気色、燃
料消費が悪化する。
と、排気刺激臭低減は可能であるが、高速・高出
力時には高圧縮比と噴霧到達距離ｌの拡大により
燃料が過早着火すると共に、スキツシユ力の低下
のため燃焼期間が長びき、最大出力、排気色、燃
料消費が悪化する。
上記の対索として、直噴式デイーゼル機関の燃
焼室に関する特公昭51−29242号、特公昭51−
29243号及び特公昭51−29244号の発明において
は、凹部の主燃焼室の角部に燃料噴霧を当てずに
直線部に当てて反射させており、また、その角部
の曲率ｒに対する各噴口からの衝突部半径との比
ｒ／Ｒが０から0.075のためＲよりｒが必ず小さ
い。
焼室に関する特公昭51−29242号、特公昭51−
29243号及び特公昭51−29244号の発明において
は、凹部の主燃焼室の角部に燃料噴霧を当てずに
直線部に当てて反射させており、また、その角部
の曲率ｒに対する各噴口からの衝突部半径との比
ｒ／Ｒが０から0.075のためＲよりｒが必ず小さ
い。
この曲率ｒが小さいと、燃料噴霧が衝突後に集
積され、蒸発速度が落ち、燃焼が長びき性能が悪
化すると共に、燃料中の残査分等が堆積し、上記
の性能が更に悪化する。
積され、蒸発速度が落ち、燃焼が長びき性能が悪
化すると共に、燃料中の残査分等が堆積し、上記
の性能が更に悪化する。
また、燃焼室構造に関する実開昭57−168729号
の考案及びデイーゼル機関の燃焼室に関する特公
昭49−16881号の発明のごとく燃料噴霧の衝突面
を小さく湾曲させたり、反射により飛散させよう
とするものは、低力時の微量噴射時は噴射速度が
高負荷時に比べて非常に小さく、ほとんど反射し
ない、このため反射させるべく設けた壁上に未燃
燃料が堆積し、未然または未然ガスを発生して、
排気刺激臭を発するという欠点がある。
の考案及びデイーゼル機関の燃焼室に関する特公
昭49−16881号の発明のごとく燃料噴霧の衝突面
を小さく湾曲させたり、反射により飛散させよう
とするものは、低力時の微量噴射時は噴射速度が
高負荷時に比べて非常に小さく、ほとんど反射し
ない、このため反射させるべく設けた壁上に未燃
燃料が堆積し、未然または未然ガスを発生して、
排気刺激臭を発するという欠点がある。
更に、デイーゼルエンジンの燃焼室に関する実
開昭57−107821号ならびに直噴式デイーゼル機関
の燃焼室に関する実公昭55−4515号及び実開昭57
−139631号の名考案においては、低力時に圧縮空
気中で微量噴霧を完全燃焼させるものであるが、
その凹部の形状からみて、その圧縮途中にスワー
ルにブレーキをかけ、現実にはスワールで噴霧が
流れないという欠点があり、更に上記実開昭57−
139631号の考案においては、燃料衝突部の内壁の
曲率が小さいため、微量噴霧時に未燃燃料が拡が
らず、未燃ガスを発すると共に、ピストン面積に
対する開口面積が大きく、スキツシユ力が低下
し、スワールによる凹部の気流が圧縮中に低下し
てしまうという欠点もある。
開昭57−107821号ならびに直噴式デイーゼル機関
の燃焼室に関する実公昭55−4515号及び実開昭57
−139631号の名考案においては、低力時に圧縮空
気中で微量噴霧を完全燃焼させるものであるが、
その凹部の形状からみて、その圧縮途中にスワー
ルにブレーキをかけ、現実にはスワールで噴霧が
流れないという欠点があり、更に上記実開昭57−
139631号の考案においては、燃料衝突部の内壁の
曲率が小さいため、微量噴霧時に未燃燃料が拡が
らず、未燃ガスを発すると共に、ピストン面積に
対する開口面積が大きく、スキツシユ力が低下
し、スワールによる凹部の気流が圧縮中に低下し
てしまうという欠点もある。
そこで、本発明は前記従来の欠点を解消し、、
直噴式内燃機関の低速・低力時における排気刺激
臭を改善すると共に、その高速・高出力時に最大
出力、排気色、燃費等を向上させることを目的と
してなされたものである。
直噴式内燃機関の低速・低力時における排気刺激
臭を改善すると共に、その高速・高出力時に最大
出力、排気色、燃費等を向上させることを目的と
してなされたものである。
即ち、本発明はピストンの頂部に凹部の主燃焼
室を有する直噴式内燃機関において、その凹部
に、燃料噴射弁の各噴口から噴射される燃料の燃
料噴霧が衝突する壁面までの噴口中心からの距離
L1をそのシリンダ内径の0.25から0.35倍に、かつ
燃料噴霧の広がり角度θ＝18゜〜25゜に対応した燃
料衝突壁面を噴口数に対応して形成すると共に、
これら各燃料衝突壁面間を、上記距離L1の0.7か
ら0.9倍の噴口中心からの距離L2に設定され、ス
ワール流入側内壁面の曲率がr1、スワール流出側
内壁面の曲率が曲率r1より大きな曲率r2を有する
中間壁面で連続して、該凹部を風車形に形成し、
かつ同主燃焼室内の底部には噴射燃料が底部にふ
れないように深くし、他の噴射燃料間の底部の高
さを大とした燃料弁噴口数と同一の多面体の角錐
形の凸部を設け、更に燃料噴霧の衝突する各壁面
の上部に部分的な棚部を形成したことを特徴とし
たものである。
室を有する直噴式内燃機関において、その凹部
に、燃料噴射弁の各噴口から噴射される燃料の燃
料噴霧が衝突する壁面までの噴口中心からの距離
L1をそのシリンダ内径の0.25から0.35倍に、かつ
燃料噴霧の広がり角度θ＝18゜〜25゜に対応した燃
料衝突壁面を噴口数に対応して形成すると共に、
これら各燃料衝突壁面間を、上記距離L1の0.7か
ら0.9倍の噴口中心からの距離L2に設定され、ス
ワール流入側内壁面の曲率がr1、スワール流出側
内壁面の曲率が曲率r1より大きな曲率r2を有する
中間壁面で連続して、該凹部を風車形に形成し、
かつ同主燃焼室内の底部には噴射燃料が底部にふ
れないように深くし、他の噴射燃料間の底部の高
さを大とした燃料弁噴口数と同一の多面体の角錐
形の凸部を設け、更に燃料噴霧の衝突する各壁面
の上部に部分的な棚部を形成したことを特徴とし
たものである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
るが、第５図は本発明の実施例１における直噴式
内燃機関の燃焼室を示す側断面図、第６図は第５
図の平断面図であり、ピストン１の頂部に凹部２
からなる主燃焼室を有するこの直噴式内燃機関で
は、その凹部２を、燃料噴射弁３の各噴口から噴
射される燃料噴霧がその広がり角度θ＝18゜〜25゜
で衝突する壁面２Ａの形状を、第７図の要部平面
図に示すごとく、噴口中心Noからその衝突する
壁面までの距離L1をシリンダ内径Ｄに対しL1＝
（0.25〜0.35）×Ｄに設定し、燃料衝突の壁面２Ａ
を燃料噴射弁３の噴口数に対応して形成してい
る。
るが、第５図は本発明の実施例１における直噴式
内燃機関の燃焼室を示す側断面図、第６図は第５
図の平断面図であり、ピストン１の頂部に凹部２
からなる主燃焼室を有するこの直噴式内燃機関で
は、その凹部２を、燃料噴射弁３の各噴口から噴
射される燃料噴霧がその広がり角度θ＝18゜〜25゜
で衝突する壁面２Ａの形状を、第７図の要部平面
図に示すごとく、噴口中心Noからその衝突する
壁面までの距離L1をシリンダ内径Ｄに対しL1＝
（0.25〜0.35）×Ｄに設定し、燃料衝突の壁面２Ａ
を燃料噴射弁３の噴口数に対応して形成してい
る。
次に、上記４個の燃料衝突の壁面２Ａ間を、上
記の噴口中心Noからの距離L1の0.7から0.9倍に
相当する噴口中心Noからの距離L2に設定され、
スワール流入側内壁面の曲率がr1、スワール流出
側内壁面の曲率が曲率r1よりも大きな曲率r2を有
する中間壁面２Ｂで形成し、燃料噴霧が衝突する
面２Ａと号間壁面２Ｂとを連続して風車形に形成
している。
記の噴口中心Noからの距離L1の0.7から0.9倍に
相当する噴口中心Noからの距離L2に設定され、
スワール流入側内壁面の曲率がr1、スワール流出
側内壁面の曲率が曲率r1よりも大きな曲率r2を有
する中間壁面２Ｂで形成し、燃料噴霧が衝突する
面２Ａと号間壁面２Ｂとを連続して風車形に形成
している。
更に、本実施例では凹部２のの主燃焼室内の底
部には、噴射された各燃料噴霧がふれないように
底部の高さを低く形成し、かつ各燃料噴霧間のむ
だな部分は埋めるようにその底部の高さを高くし
た第８図に示すような噴口数と同一の多面体の角
錐形の凸部２Ｃを形成している。
部には、噴射された各燃料噴霧がふれないように
底部の高さを低く形成し、かつ各燃料噴霧間のむ
だな部分は埋めるようにその底部の高さを高くし
た第８図に示すような噴口数と同一の多面体の角
錐形の凸部２Ｃを形成している。
このように風車形に形成された凹部２において
は、第６図のＳ方向で示すスワールにより凹部２
の内壁に衝突後の燃料フイルムがスムーズに流さ
れて形成され、ピストン表面積に対する開口面積
を縮少し、スキツシユ力の低下を防止することが
できる。
は、第６図のＳ方向で示すスワールにより凹部２
の内壁に衝突後の燃料フイルムがスムーズに流さ
れて形成され、ピストン表面積に対する開口面積
を縮少し、スキツシユ力の低下を防止することが
できる。
上記のごとく、凹部２の内壁面の噴口中心No
からの距離L1，L2をL2／L1＝0.7〜0.9にすること
により、この凹部２内には第９図において矢印Ｅ
で示すような渦流が発生し、燃料噴霧と空気との
混合が促進されると共に、ピストン上面に流出さ
れて空気の利用度が向上する。
からの距離L1，L2をL2／L1＝0.7〜0.9にすること
により、この凹部２内には第９図において矢印Ｅ
で示すような渦流が発生し、燃料噴霧と空気との
混合が促進されると共に、ピストン上面に流出さ
れて空気の利用度が向上する。
なお、前記曲率r1の中心点の位置は、第７図の
実施例１に限定されるものではなく、第１０図の
実施例２に示すごとく、噴射される燃料噴霧中心
と一致しても良い。
実施例１に限定されるものではなく、第１０図の
実施例２に示すごとく、噴射される燃料噴霧中心
と一致しても良い。
次に、本発明においては、上記のごとき風車形
に形成された凹部２において、燃料噴霧の衝突す
る各壁面の上部に、幅ｂがシリンダ内径Ｄの１か
ら３％に相当する小さな棚５をそれぞれ部分的に
形成し、衝突燃料のピストン１の上面の隙間への
初期流出を防止している。
に形成された凹部２において、燃料噴霧の衝突す
る各壁面の上部に、幅ｂがシリンダ内径Ｄの１か
ら３％に相当する小さな棚５をそれぞれ部分的に
形成し、衝突燃料のピストン１の上面の隙間への
初期流出を防止している。
即ち、第１１図の棚付き凹部の拡大平面図に示
すごとく、スワールＳで衝突燃料噴霧が少し流さ
れた後に、棚付き部Ｃを超えた部分を上記棚５の
ない棚なし部ｄとすることにより、一部燃焼した
未然のガスは棚なし部ｄより矢印のごとくピスト
ン１の上面の隙間に容易に流出されることにな
り、空気利用率を向上し、機関の高出力化が得ら
れる。
すごとく、スワールＳで衝突燃料噴霧が少し流さ
れた後に、棚付き部Ｃを超えた部分を上記棚５の
ない棚なし部ｄとすることにより、一部燃焼した
未然のガスは棚なし部ｄより矢印のごとくピスト
ン１の上面の隙間に容易に流出されることにな
り、空気利用率を向上し、機関の高出力化が得ら
れる。
この棚５の平面形状は、第１１図に示すごとく
棚付き部Ｃ≒棚なし部ｄとし、棚５はスワールＳ
方向にそつて曲率Ｒで形成されると共に、その断
面形状は第１２図に示す鋭角のコーナを有するも
の、または第１３図の実施例３に示すごとく曲率
R1の丸み付コーナ部を有するものなど、どのよ
うに形成しても良い。
棚付き部Ｃ≒棚なし部ｄとし、棚５はスワールＳ
方向にそつて曲率Ｒで形成されると共に、その断
面形状は第１２図に示す鋭角のコーナを有するも
の、または第１３図の実施例３に示すごとく曲率
R1の丸み付コーナ部を有するものなど、どのよ
うに形成しても良い。
上記のごとき、棚５を形成した棚付の場合と、
棚５を有しない棚無しの場合における噴射時期に
対応する管内最高圧Pmax及び排気色Sdの性能を
表したのが第１４図の線図であり、棚付による効
果がそれぞれ示されている。
棚５を有しない棚無しの場合における噴射時期に
対応する管内最高圧Pmax及び排気色Sdの性能を
表したのが第１４図の線図であり、棚付による効
果がそれぞれ示されている。
上記のごとき構成の燃焼室を有する内燃機関に
おいて、その低力時の燃料の微量噴霧時には棚５
には燃料噴霧が接触することがなく、棚５の無い
状態と同様に青白煙及び刺激臭は良好になるが、
機関の高出力時に多量の燃料が壁面に衝突し、ス
ワールＳにより少し流された場合、衝突による燃
料噴霧の上部への広がりをこの棚５の働きにより
凹部２内にとどめておくことになる。
おいて、その低力時の燃料の微量噴霧時には棚５
には燃料噴霧が接触することがなく、棚５の無い
状態と同様に青白煙及び刺激臭は良好になるが、
機関の高出力時に多量の燃料が壁面に衝突し、ス
ワールＳにより少し流された場合、衝突による燃
料噴霧の上部への広がりをこの棚５の働きにより
凹部２内にとどめておくことになる。
そのため、第１４線図に示すごとく、スキツシ
ユ力の効果が得られると共に、衝突燃料のピスト
ン１の上面への初期流出が防止され、噴霧時期を
リタードさせて筒内最高圧Pmaxを抑制した場合
でも排気色の悪化が非常に少ない。
ユ力の効果が得られると共に、衝突燃料のピスト
ン１の上面への初期流出が防止され、噴霧時期を
リタードさせて筒内最高圧Pmaxを抑制した場合
でも排気色の悪化が非常に少ない。
次に、第１５図の要部平面図及びその要部側断
面図の第１６図に示す実施例４においては、上記
実施例１から３と同様に、凹部２内の燃料噴霧の
衝突による各壁面の上部に部分的な棚５を設ける
と共に、その棚５のスワールＳ流れ方向の少し下
流の壁面に未然ガスがピストン１の上面に流れや
すくなるような角度dθのテーパ部６を形成して
いる。
面図の第１６図に示す実施例４においては、上記
実施例１から３と同様に、凹部２内の燃料噴霧の
衝突による各壁面の上部に部分的な棚５を設ける
と共に、その棚５のスワールＳ流れ方向の少し下
流の壁面に未然ガスがピストン１の上面に流れや
すくなるような角度dθのテーパ部６を形成して
いる。
このような棚５及びテーパ部６を形成すること
により、機関の高力時に燃料の衝突噴流の一部が
ピストン１の上面に流出することがなく、その後
のスワールＳにより蒸発しつつ凹部２の内部より
燃焼し、凹部２の内壁に付着した燃料がガス化し
流され、テーパ部６よりピストン１の上面に流出
して完全燃焼することになる。
により、機関の高力時に燃料の衝突噴流の一部が
ピストン１の上面に流出することがなく、その後
のスワールＳにより蒸発しつつ凹部２の内部より
燃焼し、凹部２の内壁に付着した燃料がガス化し
流され、テーパ部６よりピストン１の上面に流出
して完全燃焼することになる。
このため、噴霧時期をおくらした筒内最高圧が
低い場合でも、未然ガスが燃焼するため、排気色
が良好となり、クリーンな燃焼が得られると共
に、高出力化性能のすぐれた内燃機関が得られ
る。
低い場合でも、未然ガスが燃焼するため、排気色
が良好となり、クリーンな燃焼が得られると共
に、高出力化性能のすぐれた内燃機関が得られ
る。
次に、第１７図のピストン要部の側断面図、第
１７図のピストン１の平断面図である第１８図及
び、第１８図の要部拡大の平断面である第１９図
に示す本発明の実施例５は前記実施例１から４と
ほぼ同様の構成からなる直噴式内燃機関の燃焼室
であり、同じ部品は同じ部品番号で示している
が、その相違点は、実施例１から４における凹部
２の燃焼室の燃料噴霧Ｆが衝突する壁面２Ａの矢
印Ｓで示すスワールの方向の上流側にグロープラ
グ１０を配設したことである。
１７図のピストン１の平断面図である第１８図及
び、第１８図の要部拡大の平断面である第１９図
に示す本発明の実施例５は前記実施例１から４と
ほぼ同様の構成からなる直噴式内燃機関の燃焼室
であり、同じ部品は同じ部品番号で示している
が、その相違点は、実施例１から４における凹部
２の燃焼室の燃料噴霧Ｆが衝突する壁面２Ａの矢
印Ｓで示すスワールの方向の上流側にグロープラ
グ１０を配設したことである。
このグロープラグ１０は第１７図に示すごとく
ピストン１の上面に対し角度αのごとく傾斜して
設けると共に、第１８図のごとく燃料噴霧Ｆの中
心よりスワールＳのやや上流側に設けている。
ピストン１の上面に対し角度αのごとく傾斜して
設けると共に、第１８図のごとく燃料噴霧Ｆの中
心よりスワールＳのやや上流側に設けている。
このような位置にグロープラグ１０を配設する
ことにより、凹部２の壁面２Ａに沿つて流れる第
１９図の壁面流Ａに対し、そのグロープラグ１０
を配記したスワールＳの下流側にＸで示す乱れを
発生させることにより燃料噴射Ｆとの混合が促進
されるので、機関の始動性の改然をはかりうると
共に、高負荷性能、特に排気色と低力燃焼の改善
をはかることができる。
ことにより、凹部２の壁面２Ａに沿つて流れる第
１９図の壁面流Ａに対し、そのグロープラグ１０
を配記したスワールＳの下流側にＸで示す乱れを
発生させることにより燃料噴射Ｆとの混合が促進
されるので、機関の始動性の改然をはかりうると
共に、高負荷性能、特に排気色と低力燃焼の改善
をはかることができる。
特に、本発明のごとき風車形に形成された凹部
２からなる燃焼室の場合には、従来形状の凹部の
場合にくらべ、噴口中心Noから燃料噴霧Ｆが衝
突する壁面までの距離L1が大きくなるので、グ
ロープラグ１０を噴口中心Noから遠ざけられる
ので、グロープラグ１０の取付が容易であり、更
にそれに関連して噴口中心Noからグロープラグ
１０までの噴霧到達距離が大きいので着火が良
く、始動性と低力燃焼が良くなる。
２からなる燃焼室の場合には、従来形状の凹部の
場合にくらべ、噴口中心Noから燃料噴霧Ｆが衝
突する壁面までの距離L1が大きくなるので、グ
ロープラグ１０を噴口中心Noから遠ざけられる
ので、グロープラグ１０の取付が容易であり、更
にそれに関連して噴口中心Noからグロープラグ
１０までの噴霧到達距離が大きいので着火が良
く、始動性と低力燃焼が良くなる。
従つて、本発明の燃焼室を適用した直噴式内燃
機関では、その低速・低力時の微量燃料を圧縮空
気中で完全燃焼させるため、適正な有効圧縮比の
ものとで噴霧到達距離を底部にも燃料噴霧が当ら
ない形状で確保し、更に、高速・高力時には多量
の燃料をその衝突部に当てるが、その際の衝突噴
流の一部がピストン上面の隙間に流出することが
なくなり、かつ吸入スワールによるスワール下流
にスムーズに内壁面上をフイルム状に流すための
ゆるやかな内壁形状とし、また噴射燃料に流入し
てくるスワールに無駄な渦流発生をさせないため
の流入側形状としている。
機関では、その低速・低力時の微量燃料を圧縮空
気中で完全燃焼させるため、適正な有効圧縮比の
ものとで噴霧到達距離を底部にも燃料噴霧が当ら
ない形状で確保し、更に、高速・高力時には多量
の燃料をその衝突部に当てるが、その際の衝突噴
流の一部がピストン上面の隙間に流出することが
なくなり、かつ吸入スワールによるスワール下流
にスムーズに内壁面上をフイルム状に流すための
ゆるやかな内壁形状とし、また噴射燃料に流入し
てくるスワールに無駄な渦流発生をさせないため
の流入側形状としている。
また、燃料衝突後のスワール下流の内壁より一
部の未燃蒸発ガスはピストン上面へ流出され、ピ
ストン上面の空気の利用度が向上する。
部の未燃蒸発ガスはピストン上面へ流出され、ピ
ストン上面の空気の利用度が向上する。
その結果、高速・高負荷時の最大出力が増大
し、排気色及び燃費が改良されるという効果があ
る。
し、排気色及び燃費が改良されるという効果があ
る。
なお、本発明は主として直噴式デイーゼル機関
に対して有効に適用される。
に対して有効に適用される。
第１図は従来の直噴式内燃機関の燃焼室の側断
面図、第２図は第１図の平面図、第３図は第１図
の燃焼室における排気刺激臭レベル、有効圧縮化
及び噴霧到達距離との関係を示す線図、第４図は
第１図の燃焼室における最大出力、有効圧縮比及
び噴霧到達距離との関係を示す線図、第５図は本
発明の実施例１における直噴式内燃機関の燃焼室
を示す側断面図、第６図は第５図の−方向の
平断面図、第７図は第５図の凹部の平面図、第８
図は第５図の凹部の底部を示す平断面図、第９図
は第５図の凹部に発生する渦流を示す平断面図、
第１０図は本発明の実施例２における燃焼室の凹
部の平断面図、第１１図は第６図の凹部の要部拡
大の平面図、第１２図は第１１図の要部側断面
図、第１３図は本発明の実施例３における燃焼室
凹部の要部側断面図、第１４図は本発明の棚付き
燃焼室を棚を有しない場合と比較した排気色及び
筒内最高圧の改善効果を示す線図、第１５図は本
発明の実施例４における燃焼室凹部の要部平面
図、第１６図は第１５図の要部側断面図、第１７
図は本発明の実施例５におけるピストンの燃焼室
凹部の要部側断面図、第１８図は第１７図の−
方向の要部平断面図、第１９図は第１８図のグ
ロープラグ付近の要部拡大の平断面図である。 １……ピストン、２……凹部、２Ａ……壁面、
２Ｂ……中間壁面、５……棚、Ｄ……シリンダ内
径、L1，L2……距離、No……噴口中心、r1，r2
……曲率。
面図、第２図は第１図の平面図、第３図は第１図
の燃焼室における排気刺激臭レベル、有効圧縮化
及び噴霧到達距離との関係を示す線図、第４図は
第１図の燃焼室における最大出力、有効圧縮比及
び噴霧到達距離との関係を示す線図、第５図は本
発明の実施例１における直噴式内燃機関の燃焼室
を示す側断面図、第６図は第５図の−方向の
平断面図、第７図は第５図の凹部の平面図、第８
図は第５図の凹部の底部を示す平断面図、第９図
は第５図の凹部に発生する渦流を示す平断面図、
第１０図は本発明の実施例２における燃焼室の凹
部の平断面図、第１１図は第６図の凹部の要部拡
大の平面図、第１２図は第１１図の要部側断面
図、第１３図は本発明の実施例３における燃焼室
凹部の要部側断面図、第１４図は本発明の棚付き
燃焼室を棚を有しない場合と比較した排気色及び
筒内最高圧の改善効果を示す線図、第１５図は本
発明の実施例４における燃焼室凹部の要部平面
図、第１６図は第１５図の要部側断面図、第１７
図は本発明の実施例５におけるピストンの燃焼室
凹部の要部側断面図、第１８図は第１７図の−
方向の要部平断面図、第１９図は第１８図のグ
ロープラグ付近の要部拡大の平断面図である。 １……ピストン、２……凹部、２Ａ……壁面、
２Ｂ……中間壁面、５……棚、Ｄ……シリンダ内
径、L1，L2……距離、No……噴口中心、r1，r2
……曲率。
Claims (1)
- １ ピストン頂部に凹部の主燃焼室を有する直噴
式内燃機関において、その凹部に、燃料噴射弁の
各噴口から噴射される燃料の燃料噴霧が衝突する
壁面までの噴口中心からの距離L1をそのシリン
ダ内径の0.25から0.35倍に、かつ燃料噴霧の広が
り角度θ＝18゜〜25゜に対応した燃料衝突壁面を噴
口数に対応して形成すると共に、これら各燃料衝
突壁面間を、上記距離L1の0.7から0.9倍の噴口中
心からの距離L2に設定され、スワール流入側内
壁面の曲率がr1、スワール流出側壁面の曲率r1よ
り大きな曲率r2を有する中間壁面で連続して、該
凹部を風車形に形成し、かつ該主燃焼室内の底部
には噴射燃料が底部にふれないように深くし、他
の噴射燃料間の底部の高さを大とした燃料弁噴口
数と同一の多面体の角錐形の凸部を設け、更に、
燃料噴霧の衝突する各壁面の上部に部分的な棚部
を形成したことを特徴とする直噴式内燃機関の燃
焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58199270A JPS6093115A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 直噴式内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58199270A JPS6093115A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 直噴式内燃機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093115A JPS6093115A (ja) | 1985-05-24 |
| JPH0148378B2 true JPH0148378B2 (ja) | 1989-10-19 |
Family
ID=16404991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58199270A Granted JPS6093115A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 直噴式内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093115A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6387227U (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-07 | ||
| JPH01116219A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-09 | Mazda Motor Corp | 直噴式エンジン |
| JPH03138415A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-12 | Hino Motors Ltd | 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室構造 |
| JPH10288131A (ja) * | 1997-04-11 | 1998-10-27 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | ディーゼル機関の噴射ノズル |
| BRPI0722151B1 (pt) * | 2007-10-30 | 2019-10-29 | Volvo Lastvagnar Ab | dispositivo para redução de emissões em um motor de combustão interna de veículo |
| US9732665B2 (en) * | 2013-06-20 | 2017-08-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compression ignition internal combustion engine |
-
1983
- 1983-10-26 JP JP58199270A patent/JPS6093115A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6093115A (ja) | 1985-05-24 |
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