JPH04252818A - 内燃機関の燃焼室 - Google Patents
内燃機関の燃焼室Info
- Publication number
- JPH04252818A JPH04252818A JP3025753A JP2575391A JPH04252818A JP H04252818 A JPH04252818 A JP H04252818A JP 3025753 A JP3025753 A JP 3025753A JP 2575391 A JP2575391 A JP 2575391A JP H04252818 A JPH04252818 A JP H04252818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- fuel
- droplets
- combustion
- uneven surface
- 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.)
- Pending
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼効率を向上するよ
うにした内燃機関の燃焼室に関するものである。
うにした内燃機関の燃焼室に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の燃焼効率を向上するには、燃
焼室内に噴霧された燃料が燃焼室内に均一に分散される
ようにするのが良い。
焼室内に噴霧された燃料が燃焼室内に均一に分散される
ようにするのが良い。
【０００３】従来の内燃機関の燃焼室は図４に示すよう
に、吸気弁１を開き排気弁２を閉じて、吸気ポ−ト３か
ら供給される空気と燃料噴射装置４から噴射される燃料
とを混合して燃焼室５内に供給する。そして燃焼室内に
おいて、燃料と空気の混合気には旋回流（スワ−ル）が
与えられ、この混合気が燃焼室内で均一に分散するよう
にしている。
に、吸気弁１を開き排気弁２を閉じて、吸気ポ−ト３か
ら供給される空気と燃料噴射装置４から噴射される燃料
とを混合して燃焼室５内に供給する。そして燃焼室内に
おいて、燃料と空気の混合気には旋回流（スワ−ル）が
与えられ、この混合気が燃焼室内で均一に分散するよう
にしている。
【０００４】上記スワ−ル発生手段として、例えば実開
昭５８−１２２７４２号公報および実開昭５５−４１５
４１号公報に開示されている技術がある。これは図４に
おける吸気ポ−ト３の燃焼室５への出口内壁に案内羽根
または案内凹凸面を設け、燃焼室５内に噴射される燃料
と空気の混合気に旋回流を与えるようにしたものである
。
昭５８−１２２７４２号公報および実開昭５５−４１５
４１号公報に開示されている技術がある。これは図４に
おける吸気ポ−ト３の燃焼室５への出口内壁に案内羽根
または案内凹凸面を設け、燃焼室５内に噴射される燃料
と空気の混合気に旋回流を与えるようにしたものである
。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て、燃焼室内に噴射された燃料は理論的にはスワ−ルに
乗って燃焼室内に分散されるはずであるが、燃料噴射装
置から噴霧される燃料の粒子直径が２０μｍのものがそ
の大半を占めているので、すべての燃料を分散させるの
は困難である。そのために分散されなかった燃料粒子は
図４に示すように燃焼室５の壁面に衝突して液滴６とな
り、壁面に凝着する。この液滴６の凝着は吸気弁１の近
傍に集中的に発生するので、燃焼室５内の燃料が点火さ
れる前に燃焼室５の壁温によりこの凝着した液滴６をす
べて蒸発させるのが困難になり、燃焼効率が低くなると
いう問題がある。また液滴６の凝着が吸気弁１の近傍に
集中的に発生するので、燃焼室５内ではその壁温で蒸発
する燃料の分布が不均一になり燃焼効率の低下をもたら
すという不具合がある。
て、燃焼室内に噴射された燃料は理論的にはスワ−ルに
乗って燃焼室内に分散されるはずであるが、燃料噴射装
置から噴霧される燃料の粒子直径が２０μｍのものがそ
の大半を占めているので、すべての燃料を分散させるの
は困難である。そのために分散されなかった燃料粒子は
図４に示すように燃焼室５の壁面に衝突して液滴６とな
り、壁面に凝着する。この液滴６の凝着は吸気弁１の近
傍に集中的に発生するので、燃焼室５内の燃料が点火さ
れる前に燃焼室５の壁温によりこの凝着した液滴６をす
べて蒸発させるのが困難になり、燃焼効率が低くなると
いう問題がある。また液滴６の凝着が吸気弁１の近傍に
集中的に発生するので、燃焼室５内ではその壁温で蒸発
する燃料の分布が不均一になり燃焼効率の低下をもたら
すという不具合がある。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、燃焼室の壁面に凝着した液滴を早期に蒸発し、
かつ、この蒸発が燃焼室に対して略均一になるようにし
た内燃機関の燃焼室を提供するものである。
であり、燃焼室の壁面に凝着した液滴を早期に蒸発し、
かつ、この蒸発が燃焼室に対して略均一になるようにし
た内燃機関の燃焼室を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る手段は、内燃機関の燃焼室の内周面に沿
って複数条の凹凸部を形成したことを特徴とするもので
ある。
の本発明に係る手段は、内燃機関の燃焼室の内周面に沿
って複数条の凹凸部を形成したことを特徴とするもので
ある。
【０００８】
【作用】本発明はこのように構成したので、燃焼室内の
スワ−ルにより分散されなかった液滴は燃焼室の内周面
に形成された凹凸面に付着する。このように付着した液
滴は凹凸面により燃焼室内の伝熱面積が大きくなってい
るのでその蒸発が早期に行なわれる。そしてこの凹凸面
は燃焼室の内周面に沿って設けられているので、この凹
凸面に付着した液滴はスワ−ルの剪断力を受けて凹凸面
に沿って移動しながら蒸発し、この移動しながらの蒸発
により蒸発した燃料は燃焼室に対して略均一に充満され
る。
スワ−ルにより分散されなかった液滴は燃焼室の内周面
に形成された凹凸面に付着する。このように付着した液
滴は凹凸面により燃焼室内の伝熱面積が大きくなってい
るのでその蒸発が早期に行なわれる。そしてこの凹凸面
は燃焼室の内周面に沿って設けられているので、この凹
凸面に付着した液滴はスワ−ルの剪断力を受けて凹凸面
に沿って移動しながら蒸発し、この移動しながらの蒸発
により蒸発した燃料は燃焼室に対して略均一に充満され
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、ここに示す内燃機関は吸気弁１
と排気弁２を備えた４サイクルエンジンを代表例として
示している。図は吸気弁１が開き排気弁２が閉まってい
る状態を示し、吸気ポ−ト３からは空気が供給され燃料
噴射装置４からは燃料が燃焼室５内に噴射される。燃焼
室５の内周面には凹凸面７が複数条の凹凸により形成さ
れている。この凹凸面７の形状は図２に示すように燃料
噴射装置から噴射される燃料粒子の直径にて決定される
所定の深さＤ、幅Ｈと燃料の条件により決定される傾斜
角度θで形成されている。この深さＤ、幅Ｈおよび傾斜
角度θは次のようにして決定することができる。
明する。図１において、ここに示す内燃機関は吸気弁１
と排気弁２を備えた４サイクルエンジンを代表例として
示している。図は吸気弁１が開き排気弁２が閉まってい
る状態を示し、吸気ポ−ト３からは空気が供給され燃料
噴射装置４からは燃料が燃焼室５内に噴射される。燃焼
室５の内周面には凹凸面７が複数条の凹凸により形成さ
れている。この凹凸面７の形状は図２に示すように燃料
噴射装置から噴射される燃料粒子の直径にて決定される
所定の深さＤ、幅Ｈと燃料の条件により決定される傾斜
角度θで形成されている。この深さＤ、幅Ｈおよび傾斜
角度θは次のようにして決定することができる。
【００１０】図３において、燃料噴射装置から噴霧され
る燃料の粒径を測定したところ、５０〜 １００μｍが
最も多く、その粒径は ３００μｍ以下であることが確
認された。 また燃料の液滴の表面張力はγ／Ｒの式で与えられ、こ
こで燃料の表面張力γを約 ０．０２Ｎ／ｍ２ 、液滴
の半径Ｒを約３／ １００００ｍとして計算すると液滴
の表面張力は ７０Ｎ／ｍ２ である。このように液
滴の表面張力が非常に大きいので、この液滴が凹凸面７
に付着すたときには、その滴を壊すことなく移動するも
のと考えられる。 したがって液滴が凹凸面７の溝内にすべて入る条件は
３００μｍの液滴が入る大きさであればよく、例えばそ
の一例として幅Ｈおよび深さＤを ６００μｍにすれば
よい。次に傾斜角度θについて説明すると、この傾斜角
度θは次の式を満足するものであればよい。
る燃料の粒径を測定したところ、５０〜 １００μｍが
最も多く、その粒径は ３００μｍ以下であることが確
認された。 また燃料の液滴の表面張力はγ／Ｒの式で与えられ、こ
こで燃料の表面張力γを約 ０．０２Ｎ／ｍ２ 、液滴
の半径Ｒを約３／ １００００ｍとして計算すると液滴
の表面張力は ７０Ｎ／ｍ２ である。このように液
滴の表面張力が非常に大きいので、この液滴が凹凸面７
に付着すたときには、その滴を壊すことなく移動するも
のと考えられる。 したがって液滴が凹凸面７の溝内にすべて入る条件は
３００μｍの液滴が入る大きさであればよく、例えばそ
の一例として幅Ｈおよび深さＤを ６００μｍにすれば
よい。次に傾斜角度θについて説明すると、この傾斜角
度θは次の式を満足するものであればよい。
【００１１】（４／３×πＲ３ ）ρｇｓｉｎθ＞μ（
４／３×πＲ３ ）ρｇ、ここでＲは液滴の半径、ρは
液滴の密度、ｇは重力加速度、μは最大静止摩擦係数、
でありこの式の右辺は最大静止摩擦力であり、左辺は凹
凸面７の傾斜によって液滴が凹凸面７の溝を滑ろうとす
る力である。
４／３×πＲ３ ）ρｇ、ここでＲは液滴の半径、ρは
液滴の密度、ｇは重力加速度、μは最大静止摩擦係数、
でありこの式の右辺は最大静止摩擦力であり、左辺は凹
凸面７の傾斜によって液滴が凹凸面７の溝を滑ろうとす
る力である。
【００１２】このように構成した本実施例の作用につい
て次に説明する。吸気弁１が開き排気弁２が閉まった状
態で吸気ポ−ト３から供給される空気と燃料噴射装置４
から噴射される燃料は混合されながら燃焼室５内に供給
される。このように燃焼室５内に供給された混合気は更
に燃焼室５内においてスワ−ルにより旋回され、燃焼室
全体に均一になるように分散される。この分散過程にお
いて、燃焼室５内のスワ−ルにより分散されなかった液
滴は燃焼室５の内周面に形成された凹凸面７に付着する
。このように付着した液滴は、凹凸面７により燃焼室５
内の伝熱面積が大きくされているので、燃焼室５の内壁
の熱によりその蒸発が早期に行なわれるとともにこの蒸
発の気化熱により、燃焼室５の内壁面の冷却を効果的に
行なう。そしてこの凹凸面は燃焼室の内周面に沿って設
けられているので、この凹凸面に付着した表面張力が大
きな液滴はスワ−ルの剪断力を受けて凹凸面７に沿って
移動しながら蒸発する。またこの移動は凹凸面７を傾斜
させることにより、より効果的に行なわれる。このよう
に液滴は移動しながら蒸発するので、蒸発した燃料は燃
焼室に対して略均一に充満される。
て次に説明する。吸気弁１が開き排気弁２が閉まった状
態で吸気ポ−ト３から供給される空気と燃料噴射装置４
から噴射される燃料は混合されながら燃焼室５内に供給
される。このように燃焼室５内に供給された混合気は更
に燃焼室５内においてスワ−ルにより旋回され、燃焼室
全体に均一になるように分散される。この分散過程にお
いて、燃焼室５内のスワ−ルにより分散されなかった液
滴は燃焼室５の内周面に形成された凹凸面７に付着する
。このように付着した液滴は、凹凸面７により燃焼室５
内の伝熱面積が大きくされているので、燃焼室５の内壁
の熱によりその蒸発が早期に行なわれるとともにこの蒸
発の気化熱により、燃焼室５の内壁面の冷却を効果的に
行なう。そしてこの凹凸面は燃焼室の内周面に沿って設
けられているので、この凹凸面に付着した表面張力が大
きな液滴はスワ−ルの剪断力を受けて凹凸面７に沿って
移動しながら蒸発する。またこの移動は凹凸面７を傾斜
させることにより、より効果的に行なわれる。このよう
に液滴は移動しながら蒸発するので、蒸発した燃料は燃
焼室に対して略均一に充満される。
【００１３】
【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、内燃
機関の燃焼室の内壁に複数条の凹凸面を形成したので、
燃焼室の内壁の伝熱面積を大きくして、付着した燃料を
早期に蒸発することができる。また凹凸面は燃焼室の内
壁周面に沿って形成したので、凹凸面に付着した液滴は
移動しながら蒸発し、この蒸発した燃料を燃焼室内に略
均一に充満させることができる。このように、燃料の早
期蒸発と燃焼室内への均一な充満により、内燃機関の燃
焼効率を向上することができる。
機関の燃焼室の内壁に複数条の凹凸面を形成したので、
燃焼室の内壁の伝熱面積を大きくして、付着した燃料を
早期に蒸発することができる。また凹凸面は燃焼室の内
壁周面に沿って形成したので、凹凸面に付着した液滴は
移動しながら蒸発し、この蒸発した燃料を燃焼室内に略
均一に充満させることができる。このように、燃料の早
期蒸発と燃焼室内への均一な充満により、内燃機関の燃
焼効率を向上することができる。
【００１４】
【図１】本発明の一実施例を示す内燃機関の燃焼室の模
式図である。
式図である。
【図２】図１の凹凸面の部分拡大縦断面図である。
【図３】燃料噴射装置から噴射される燃料粒子径の分布
を示す線図である。
を示す線図である。
【図４】従来の内燃機関の燃焼室の模式図である。
１ 吸気弁
２ 排気弁
３ 吸気ポ−ト
４ 燃料噴射装置
５ 燃焼室
７ 凹凸面
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の燃焼室の内周面に沿って複
数条の凹凸部を形成したことを特徴とする内燃機関の燃
焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025753A JPH04252818A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 内燃機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3025753A JPH04252818A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 内燃機関の燃焼室 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04252818A true JPH04252818A (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=12174598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3025753A Pending JPH04252818A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 内燃機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04252818A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1296035B1 (en) * | 2001-09-20 | 2007-11-28 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Motor vehicle having an internal combustion engine |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP3025753A patent/JPH04252818A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1296035B1 (en) * | 2001-09-20 | 2007-11-28 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Motor vehicle having an internal combustion engine |
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