JPH04124443A - 燃料衝突拡散装置 - Google Patents
燃料衝突拡散装置Info
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- JPH04124443A JPH04124443A JP2243052A JP24305290A JPH04124443A JP H04124443 A JPH04124443 A JP H04124443A JP 2243052 A JP2243052 A JP 2243052A JP 24305290 A JP24305290 A JP 24305290A JP H04124443 A JPH04124443 A JP H04124443A
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0645—Details related to the fuel injector or the fuel spray
- F02B23/0648—Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition
- F02B23/0651—Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition the fuel spray impinging on reflecting surfaces or being specially guided throughout the combustion space
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- F02B23/0672—Omega-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder center axis
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- F02B23/0603—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston at least part of the interior volume or the wall of the combustion space being made of material different from the surrounding piston part, e.g. combustion space formed within a ceramic part fixed to a metal piston head
- F02B2023/0612—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston at least part of the interior volume or the wall of the combustion space being made of material different from the surrounding piston part, e.g. combustion space formed within a ceramic part fixed to a metal piston head the material having a high temperature and pressure resistance, e.g. ceramic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
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- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
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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。
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、ピストンのヘッド面に設けられた衝突部に燃
料を噴射衝突させ該燃料の拡散を図る燃料衝突拡散装置
に関する。
料を噴射衝突させ該燃料の拡散を図る燃料衝突拡散装置
に関する。
（従来の技術）
従来のエンジン、特にディーゼルエンジンは燃料噴射方
法の違いにより、燃焼室内に直接燃料を噴射する直噴式
エンジンと、副燃焼室を設け、該副燃焼室内へ燃料を噴
射する副室式エンジンとに大別される。
法の違いにより、燃焼室内に直接燃料を噴射する直噴式
エンジンと、副燃焼室を設け、該副燃焼室内へ燃料を噴
射する副室式エンジンとに大別される。
上記の直噴式エンジンは、副室式エンジンと比較して、
燃料消費率が小であり、圧縮比を低圧力に設定すること
ができ、始動性に優れている等の長所を有しているため
、種々の形態の直噴式エンジンが提案されている。
燃料消費率が小であり、圧縮比を低圧力に設定すること
ができ、始動性に優れている等の長所を有しているため
、種々の形態の直噴式エンジンが提案されている。
ところで、従来の直噴式エンジンでは、多噴孔ノズルか
ら燃料を噴射し、該多方向に噴射された燃料とスワール
とにより混合気を生成しているが、該スワールを生成す
るために吸気抵抗が増大し吸入効率が低下するという問
題がある。また、多噴孔ノズルの先端部、すなわち噴孔
が設けられている部分は燃焼室に突出するため、高温度
になりサック部に残留する燃料の沸騰による燃料噴射量
の減少や、スワールの少ない中心部に多量の燃料を噴射
するので、噴射後半の燃料が不完全燃焼を起こし炭化す
るという問題がある。
ら燃料を噴射し、該多方向に噴射された燃料とスワール
とにより混合気を生成しているが、該スワールを生成す
るために吸気抵抗が増大し吸入効率が低下するという問
題がある。また、多噴孔ノズルの先端部、すなわち噴孔
が設けられている部分は燃焼室に突出するため、高温度
になりサック部に残留する燃料の沸騰による燃料噴射量
の減少や、スワールの少ない中心部に多量の燃料を噴射
するので、噴射後半の燃料が不完全燃焼を起こし炭化す
るという問題がある。
そこで、単項孔ノズルから噴射した燃料をピストンヘッ
ド部に開口する空孔内部に設けた衝突部に衝突させ、該
衝突部に衝突し拡散された燃料と、該空孔内に流入する
スキッシュ流とを交差させ混合気を生成することにより
上記従来の直噴式エンジンが有している問題点を解決す
る衝突拡散エンジンが、「内燃機関Ｖｏ１．２７ Ｎｏ
、３４５１９８８．７Ｐ３５〜Ｐ４４ 、ＩＩや特開昭
６３−１７６６１９号公報に記載されている。
ド部に開口する空孔内部に設けた衝突部に衝突させ、該
衝突部に衝突し拡散された燃料と、該空孔内に流入する
スキッシュ流とを交差させ混合気を生成することにより
上記従来の直噴式エンジンが有している問題点を解決す
る衝突拡散エンジンが、「内燃機関Ｖｏ１．２７ Ｎｏ
、３４５１９８８．７Ｐ３５〜Ｐ４４ 、ＩＩや特開昭
６３−１７６６１９号公報に記載されている。
（発明が解決しようとする課題）
このような従来の衝突拡散エンジンでは、エンジンの低
負荷時においては、燃焼室内の温度が比較的低温状態と
なるため、衝突部に燃料が付着し、燃料の衝突拡散が阻
害され、更に衝突部に付着残留した燃料が炭化し、後続
する燃料の衝突拡散を更に悪化させるという問題がある
。
負荷時においては、燃焼室内の温度が比較的低温状態と
なるため、衝突部に燃料が付着し、燃料の衝突拡散が阻
害され、更に衝突部に付着残留した燃料が炭化し、後続
する燃料の衝突拡散を更に悪化させるという問題がある
。
ところで、衝突部に燃料が付着する現象は、衝突部表面
に対する燃料の濡れ性の大小によるものであり、金属酸
化物が衝突部表面に介在していると、該表面の自由表面
工オルギが増加し、濡ね竹が大となることが知られてい
る。
に対する燃料の濡れ性の大小によるものであり、金属酸
化物が衝突部表面に介在していると、該表面の自由表面
工オルギが増加し、濡ね竹が大となることが知られてい
る。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、低負荷時
においても衝突部表面に衝突した燃料が付着残留するこ
とのない燃料衝突拡散装置を提供しようとするものであ
る。
においても衝突部表面に衝突した燃料が付着残留するこ
とのない燃料衝突拡散装置を提供しようとするものであ
る。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、ピストンのヘッド面に開口する空孔内
部に設けられた衝突部に燃料を噴射衝突させ燃料の拡散
を行う燃料衝突拡散装置において、金属酸化物を含有し
ないセラミックからなり上記衝突部の少なくとも燃料と
の接触面に被着された被覆層を有することを特徴とする
燃料衝突拡散装置を提供できる。
部に設けられた衝突部に燃料を噴射衝突させ燃料の拡散
を行う燃料衝突拡散装置において、金属酸化物を含有し
ないセラミックからなり上記衝突部の少なくとも燃料と
の接触面に被着された被覆層を有することを特徴とする
燃料衝突拡散装置を提供できる。
（作用）
本発明の燃料衝突拡散装置では、衝突部の表面を、金属
酸化物を含有しないセラミックからなる被覆層にて被覆
し、燃料との接触面の燃料に対する濡れ性を低下させ、
衝突部表面への燃料の付着残留を防止する。
酸化物を含有しないセラミックからなる被覆層にて被覆
し、燃料との接触面の燃料に対する濡れ性を低下させ、
衝突部表面への燃料の付着残留を防止する。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図は、本発明によるエンジンの構成を示す部分断面
図である。
図である。
１はアルミニウム合金からなるピストンであり、シリン
ダ１１内に往復自在に保持されている。そして、該ピス
トン１の図における上端部には、該ピストンの上端面に
開口している空孔であるキャビティ１２が設けられてい
る。
ダ１１内に往復自在に保持されている。そして、該ピス
トン１の図における上端部には、該ピストンの上端面に
開口している空孔であるキャビティ１２が設けられてい
る。
該キャビティ１２の内部には窒化珪素の焼結体からなる
衝突部２が配設されている。
衝突部２が配設されている。
３は、上記シリンダ１１の上部に連結されたシリンダヘ
ッドであり、該シリングヘッドには、上記衝突部２に燃
料を噴射衝突させる位置に燃料噴射ノズル３１が配設さ
れている。該燃料噴射ノズル３１は燃料ポンプ３２に連
結しており、該燃料ポンプ３２から供給される燃料を上
記衝突部２に対して噴射するものである。
ッドであり、該シリングヘッドには、上記衝突部２に燃
料を噴射衝突させる位置に燃料噴射ノズル３１が配設さ
れている。該燃料噴射ノズル３１は燃料ポンプ３２に連
結しており、該燃料ポンプ３２から供給される燃料を上
記衝突部２に対して噴射するものである。
３３は吸気バルブであり、該エンジンの吸気口を開閉す
るものである。また、３４は排気バルブであり、該エン
ジンの排気口を開閉する。
るものである。また、３４は排気バルブであり、該エン
ジンの排気口を開閉する。
次に、衝突部２の詳細について説明する。
第２図は、衝突部の部分拡大斜視図である。
衝突部２の上部は円板状の衝突面２１が形成されており
、該衝突面２１の少なくとも燃料と接触する面すなわち
上端面は、ＣＶＤ法により形成された炭化珪素からなる
被覆層２２にて被覆されている。
、該衝突面２１の少なくとも燃料と接触する面すなわち
上端面は、ＣＶＤ法により形成された炭化珪素からなる
被覆層２２にて被覆されている。
尚、衝突面２１を被覆するセラミックは炭化珪素に限定
されるものではなく、衝突部２を形成するセラミックと
同じである窒化珪素を被着させても良い。また、被着方
向はＣＶＤ法に限定されず、ＰＶＤ法やプラズマ溶射法
によっても良い。
されるものではなく、衝突部２を形成するセラミックと
同じである窒化珪素を被着させても良い。また、被着方
向はＣＶＤ法に限定されず、ＰＶＤ法やプラズマ溶射法
によっても良い。
但し、焼結助剤として使用される金属酸化物が混入しな
いようにしなければならない。
いようにしなければならない。
次に、上記構成によるエンジンの作用について説明する
。
。
第３図は、燃料噴射時におけるキャビティ１２の拡大図
である。
である。
図において、ａは燃料噴射ノズル３１から噴射された燃
料の流れを示し、ｂは衝突面２１に衝突し拡散する燃料
の流れを示し、Ｃの矢線はキャビティ１２内に流入する
スキッシュ流を示すものである。
料の流れを示し、ｂは衝突面２１に衝突し拡散する燃料
の流れを示し、Ｃの矢線はキャビティ１２内に流入する
スキッシュ流を示すものである。
燃料ポンプ３２から吐出された燃料は燃料噴射ノズル３
１を介してａに示すように噴射され、衝突面２１に衝突
する。該衝突した燃料は衝突面２１に沿ってｂに示すご
とく衝突面２１の全周方向に拡散される。
１を介してａに示すように噴射され、衝突面２１に衝突
する。該衝突した燃料は衝突面２１に沿ってｂに示すご
とく衝突面２１の全周方向に拡散される。
尚、該衝突面２１は燃料に対する濡れ性が小である被覆
層２２にて被覆されているので、該衝突面２２の表面に
燃料が付着残留することはない。
層２２にて被覆されているので、該衝突面２２の表面に
燃料が付着残留することはない。
該拡散された燃料はスキッシュ流Ｃと混合し混合気を形
成した後に着火され、正常な燃焼を行う。
成した後に着火され、正常な燃焼を行う。
上記において、本発明の実施例について詳細に説明した
が、本発明の精神から逸れないかぎりで、種々の異なる
実施例は容易に構成できるから、本発明は上記特許請求
の範囲において記載した限定以外、特定の実施例に制約
されるのものではない。
が、本発明の精神から逸れないかぎりで、種々の異なる
実施例は容易に構成できるから、本発明は上記特許請求
の範囲において記載した限定以外、特定の実施例に制約
されるのものではない。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、衝突部の表面を
、金属酸化物を含有しないセラミックからなる被覆層に
て被覆し、燃料との接触面の燃料に対する濡れ性を低下
させ、衝突部表面への燃料の付着残留を防止するので、
低負荷時においても衝突部表面に衝突した燃料が付着残
留することが無く、従って衝突部表面に炭化物が堆積せ
ず、また燃料の衝突拡散を確実に行うことのできる燃料
衝突拡散装置を提供できる。
、金属酸化物を含有しないセラミックからなる被覆層に
て被覆し、燃料との接触面の燃料に対する濡れ性を低下
させ、衝突部表面への燃料の付着残留を防止するので、
低負荷時においても衝突部表面に衝突した燃料が付着残
留することが無く、従って衝突部表面に炭化物が堆積せ
ず、また燃料の衝突拡散を確実に行うことのできる燃料
衝突拡散装置を提供できる。
第１図は、本発明によるエンジンの構成を示す部分断面
図、第２図は、衝突部の部分拡大斜視図、第３図は、キ
ャビティ１２の拡大図である。 １・・・ピストン、２・・・衝突部、３・・・シリンダ
ヘッド、１２・・・キャビティ、２１・・・衝突面、２
２・・・被覆層、３１・・・燃料噴射ノズル、ａ・・・
燃料噴射ノズルからの燃料の流れ、ｂ・・・衝突後の燃
料の流れ、Ｃ・・・スキッシュ流。
図、第２図は、衝突部の部分拡大斜視図、第３図は、キ
ャビティ１２の拡大図である。 １・・・ピストン、２・・・衝突部、３・・・シリンダ
ヘッド、１２・・・キャビティ、２１・・・衝突面、２
２・・・被覆層、３１・・・燃料噴射ノズル、ａ・・・
燃料噴射ノズルからの燃料の流れ、ｂ・・・衝突後の燃
料の流れ、Ｃ・・・スキッシュ流。
Claims (2)
- （１）ピストンのヘッド面に開口する空孔内部に設けら
れた衝突部に燃料を噴射衝突させ燃料の拡散を行う燃料
衝突拡散装置において、金属酸化物を含有しないセラミ
ックからなり上記衝突部の少なくとも燃料との接触面に
被着された被覆層を有することを特徴とする燃料衝突拡
散装置。 - （２）上記被覆層はＰＶＤ法もしくはＣＶＤ法により被
着された炭化珪素及び窒化珪素の少なくとも一方からな
ることを特徴とする請求項（２）記載の燃料衝突拡散装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2243052A JPH04124443A (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | 燃料衝突拡散装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2243052A JPH04124443A (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | 燃料衝突拡散装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04124443A true JPH04124443A (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=17098096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2243052A Pending JPH04124443A (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | 燃料衝突拡散装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04124443A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015528736A (ja) * | 2012-06-29 | 2015-10-01 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 構成部分の表面を処理するための方法 |
| US11885257B2 (en) | 2020-05-27 | 2024-01-30 | Scania Cv Ab | Piston, internal combustion engine, and vehicle |
-
1990
- 1990-09-13 JP JP2243052A patent/JPH04124443A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015528736A (ja) * | 2012-06-29 | 2015-10-01 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 構成部分の表面を処理するための方法 |
| US11885257B2 (en) | 2020-05-27 | 2024-01-30 | Scania Cv Ab | Piston, internal combustion engine, and vehicle |
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