JPH06212973A - 直噴式ディーゼルエンジン - Google Patents
直噴式ディーゼルエンジンInfo
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- JPH06212973A JPH06212973A JP5027313A JP2731393A JPH06212973A JP H06212973 A JPH06212973 A JP H06212973A JP 5027313 A JP5027313 A JP 5027313A JP 2731393 A JP2731393 A JP 2731393A JP H06212973 A JPH06212973 A JP H06212973A
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- combustion chamber
- piston
- injection
- diesel engine
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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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
- F02B23/0672—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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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
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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
- F02B23/0618—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 having in-cylinder means to influence the charge motion
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- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］ タイミングリタードによる排気ガス中の窒素
酸化物の改善に伴う黒煙の発生を抑制することを目的と
する。 ［構成］ ピストン１２の燃焼室２１を入口側よりも奥
の方が外周側に広がっているアンダーカットの形状と
し、しかもこの燃焼室２１の底部のほぼ中央部にポペッ
トバルブ状の突部７０を形成し、この突部７０の外周側
であって燃焼室の入口部分との間にスロート部７１を形
成するようにしたものである。
酸化物の改善に伴う黒煙の発生を抑制することを目的と
する。 ［構成］ ピストン１２の燃焼室２１を入口側よりも奥
の方が外周側に広がっているアンダーカットの形状と
し、しかもこの燃焼室２１の底部のほぼ中央部にポペッ
トバルブ状の突部７０を形成し、この突部７０の外周側
であって燃焼室の入口部分との間にスロート部７１を形
成するようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は直噴式ディーゼルエンジ
ンに係り、とくに燃料噴射ポンプによって燃料を加圧す
るとともに、加圧された燃料を燃料噴射ノズルに供給
し、その噴口からピストンの頂部に形成されている燃焼
室に向けて燃料を噴射するようにした直噴型ティーゼル
エンジンに関する。
ンに係り、とくに燃料噴射ポンプによって燃料を加圧す
るとともに、加圧された燃料を燃料噴射ノズルに供給
し、その噴口からピストンの頂部に形成されている燃焼
室に向けて燃料を噴射するようにした直噴型ティーゼル
エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】直噴式ディーゼルエンジンは、吸気バル
ブを開いてシリンダ内に導入された吸気を上死点側へ移
動するピストンによって圧縮して高温の状態にしてお
き、ピストンがほぼ上死点に達するのに同期して燃料噴
射ノズルからピトンの頂部に形成されている燃焼室に向
けて燃料を噴射するようにしている。噴射された燃料の
噴霧は吸気の熱によって自然着火され、燃焼によってガ
ス膨張を生じ、このガス膨張によってピストンを下死点
側へ押し戻すことによって出力を取出すようにしてい
る。この後に排気バルブが開かれ、シリンダ内の排気ガ
スが排気ポートを通して排出されるようになっている。
ブを開いてシリンダ内に導入された吸気を上死点側へ移
動するピストンによって圧縮して高温の状態にしてお
き、ピストンがほぼ上死点に達するのに同期して燃料噴
射ノズルからピトンの頂部に形成されている燃焼室に向
けて燃料を噴射するようにしている。噴射された燃料の
噴霧は吸気の熱によって自然着火され、燃焼によってガ
ス膨張を生じ、このガス膨張によってピストンを下死点
側へ押し戻すことによって出力を取出すようにしてい
る。この後に排気バルブが開かれ、シリンダ内の排気ガ
スが排気ポートを通して排出されるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようにして出力を
取出すようになっているディーゼルエンジンは、排気ガ
ス中に窒素酸化物を多量に含むという問題がある。排気
ガス中の窒素酸化物を低減する有効な方法は、タイミン
グリタード、すなわち燃料の噴射のタイミングを遅角さ
せることである。ところがタイミングリタードを行なう
と、燃焼状態が悪化するために、黒煙も悪化する問題が
ある。また燃費が悪化し、エンジンの効率が低下する欠
点がある。ところが従来のリエントラント型の形状の燃
焼室を頂部に備えるピストンを用いた直噴式ディーゼル
エンジンによれば、タイミングリタードによる窒素酸化
物の低減を行ないながらしかも黒煙の発生を抑えること
は非常に困難であった。
取出すようになっているディーゼルエンジンは、排気ガ
ス中に窒素酸化物を多量に含むという問題がある。排気
ガス中の窒素酸化物を低減する有効な方法は、タイミン
グリタード、すなわち燃料の噴射のタイミングを遅角さ
せることである。ところがタイミングリタードを行なう
と、燃焼状態が悪化するために、黒煙も悪化する問題が
ある。また燃費が悪化し、エンジンの効率が低下する欠
点がある。ところが従来のリエントラント型の形状の燃
焼室を頂部に備えるピストンを用いた直噴式ディーゼル
エンジンによれば、タイミングリタードによる窒素酸化
物の低減を行ないながらしかも黒煙の発生を抑えること
は非常に困難であった。
【０００４】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、タイミングリタードによる窒素酸化物
の低減と、燃焼改善による黒煙の低減とをともに達成す
ることができるようにした直噴式ディーゼルエンジンを
提供することを目的とするものである。
たものであって、タイミングリタードによる窒素酸化物
の低減と、燃焼改善による黒煙の低減とをともに達成す
ることができるようにした直噴式ディーゼルエンジンを
提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料噴射ポン
プによって燃料を加圧するとともに、加圧された燃料を
燃料噴射ノズルに供給し、その噴口からピストンの頂部
に形成されている燃焼室に向けて燃料を噴射するように
した直噴式ディーゼルエンジンにおいて、前記ピストン
の頂部に形成されている凹部から成る燃焼室を入口より
も奥の方が外周側に広がっているアンダーカットの形状
とするとともに、前記燃焼室のほぼ中央部に突部を設
け、該突部と前記燃焼室の入口部分との間にスロート部
が形成されるようにした、ことを特徴とする直噴式ディ
ーゼルエンジンに関するものである。
プによって燃料を加圧するとともに、加圧された燃料を
燃料噴射ノズルに供給し、その噴口からピストンの頂部
に形成されている燃焼室に向けて燃料を噴射するように
した直噴式ディーゼルエンジンにおいて、前記ピストン
の頂部に形成されている凹部から成る燃焼室を入口より
も奥の方が外周側に広がっているアンダーカットの形状
とするとともに、前記燃焼室のほぼ中央部に突部を設
け、該突部と前記燃焼室の入口部分との間にスロート部
が形成されるようにした、ことを特徴とする直噴式ディ
ーゼルエンジンに関するものである。
【０００６】
【作用】ピストンが上死点側へ移動される過程で、燃料
噴射ノズルからピストンの燃焼室に向って燃料の噴霧が
燃料噴射ノズルによって噴射されると、この燃料の噴霧
は燃焼室の突部の外周側の部分で渦流となり、この渦流
がピストンの下死点側への移行の際に突部の外周側のス
ロート部において激しく衝突しながら乱流となって噴出
し、燃焼改善が行なわれる。
噴射ノズルからピストンの燃焼室に向って燃料の噴霧が
燃料噴射ノズルによって噴射されると、この燃料の噴霧
は燃焼室の突部の外周側の部分で渦流となり、この渦流
がピストンの下死点側への移行の際に突部の外周側のス
ロート部において激しく衝突しながら乱流となって噴出
し、燃焼改善が行なわれる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係るディーゼルエ
ンジンの要部を示すものであって、シリンダブロック１
０には貫通孔から成るシリンダ１１が設けられており、
このシリンダ１１内にピストン１２が摺動可能に配され
ている。そしてピストン１２はピストンピン１３によっ
てコンロッド１４と連結されるようになっている。
ンジンの要部を示すものであって、シリンダブロック１
０には貫通孔から成るシリンダ１１が設けられており、
このシリンダ１１内にピストン１２が摺動可能に配され
ている。そしてピストン１２はピストンピン１３によっ
てコンロッド１４と連結されるようになっている。
【０００８】シリンダ１１の上部開口はシリンダヘッド
１５によって閉塞されるようになっており、しかもこの
シリンダヘッド１５には吸気ポート１６と排気ポート１
７とがそれぞれ形成されている。これらの吸気ポート１
６および排気ポート１７はそれぞれ吸気バルブ１８およ
び排気バルブ１９によって開閉されるようになってい
る。またシリンダヘッド１５には燃料噴射ノズル２０が
取付けられており、ピストン１２の頂面に形成されてい
る燃焼室２１に向けて燃料を噴射するようにしている。
１５によって閉塞されるようになっており、しかもこの
シリンダヘッド１５には吸気ポート１６と排気ポート１
７とがそれぞれ形成されている。これらの吸気ポート１
６および排気ポート１７はそれぞれ吸気バルブ１８およ
び排気バルブ１９によって開閉されるようになってい
る。またシリンダヘッド１５には燃料噴射ノズル２０が
取付けられており、ピストン１２の頂面に形成されてい
る燃焼室２１に向けて燃料を噴射するようにしている。
【０００９】燃料噴射ノズル２０は図２に示すように、
噴射管２４によって燃料噴射ポンプ２５の対応するポン
プユニット２６に接続されている。燃料噴射ポンプ２５
はメカニカルガバナ２７を備え、このメカニカルガバナ
２７によってコントロールラック２８を動かし、１回に
噴射される燃料の供給量を調整するようにしている。ま
た燃料噴射ポンプ２５はカムシャフト２９を備え、この
カムシャフト２９に取付けられているカム３０が各ポン
プユニット２６を駆動するようになっている。またカム
シャフト２９にはタイマ３１が設けられており、このタ
イマ３１によって噴射のタイミングを調整するようにし
ている。
噴射管２４によって燃料噴射ポンプ２５の対応するポン
プユニット２６に接続されている。燃料噴射ポンプ２５
はメカニカルガバナ２７を備え、このメカニカルガバナ
２７によってコントロールラック２８を動かし、１回に
噴射される燃料の供給量を調整するようにしている。ま
た燃料噴射ポンプ２５はカムシャフト２９を備え、この
カムシャフト２９に取付けられているカム３０が各ポン
プユニット２６を駆動するようになっている。またカム
シャフト２９にはタイマ３１が設けられており、このタ
イマ３１によって噴射のタイミングを調整するようにし
ている。
【００１０】燃料噴射ノズル２０は図２に示すように、
その先端部がノズル本体３４から構成されており、この
ノズル本体３４の先端部に４〜１０個の噴口３５が形成
されている。そしてノズル本体３４はリテーナ３６によ
ってノズルホルダ３７に取付けられている。ノズル本体
３４内にはノズルニードル３８が摺動可能に保持されて
いる。そしてこのノズルニードル３８の上端は押圧ロッ
ド３９を介してノズルホルダ３７内の圧縮コイルばね４
０によって下方へ押圧されるようになっている。これに
よってノズルニードル３８はノズル本体３４に形成され
ているバルブシート４１に圧着され、燃料の遮断を行な
うようになっている。またノズルホルダ３７には噴射管
２４と連通する燃料通路４２が形成されている。この燃
料通路４２はノズル本体３４の燃料通路４３と連通され
るようになっている。燃料通路４３の終端には燃料だめ
５１が形成されている。
その先端部がノズル本体３４から構成されており、この
ノズル本体３４の先端部に４〜１０個の噴口３５が形成
されている。そしてノズル本体３４はリテーナ３６によ
ってノズルホルダ３７に取付けられている。ノズル本体
３４内にはノズルニードル３８が摺動可能に保持されて
いる。そしてこのノズルニードル３８の上端は押圧ロッ
ド３９を介してノズルホルダ３７内の圧縮コイルばね４
０によって下方へ押圧されるようになっている。これに
よってノズルニードル３８はノズル本体３４に形成され
ているバルブシート４１に圧着され、燃料の遮断を行な
うようになっている。またノズルホルダ３７には噴射管
２４と連通する燃料通路４２が形成されている。この燃
料通路４２はノズル本体３４の燃料通路４３と連通され
るようになっている。燃料通路４３の終端には燃料だめ
５１が形成されている。
【００１１】押圧ロッド３９を押圧しているばね４０は
その上端がばね受け４４によって受けられている。そし
てこのばね受け４４の上端側には調整ねじ４５が取付け
られるようになっている。そしてこの調整ねじ４５はノ
ズルホルダ３７の内周面に形成されている雌ねじ４６と
螺合している。またノズルホルダ３７の側面側には突部
４８が形成されており、この突部４８には雄ねじ４９が
形成され、この雄ねじ４９と螺合する接続用ナット５０
によって噴射管２４がノズルホルダ３７に接続されるよ
うになっている。
その上端がばね受け４４によって受けられている。そし
てこのばね受け４４の上端側には調整ねじ４５が取付け
られるようになっている。そしてこの調整ねじ４５はノ
ズルホルダ３７の内周面に形成されている雌ねじ４６と
螺合している。またノズルホルダ３７の側面側には突部
４８が形成されており、この突部４８には雄ねじ４９が
形成され、この雄ねじ４９と螺合する接続用ナット５０
によって噴射管２４がノズルホルダ３７に接続されるよ
うになっている。
【００１２】つぎに燃料噴射ポンプ２５の各ポンプユニ
ットの構成を説明すると、図３に示すように、プランジ
ャ５４の下端部にはタペット５５が取付けられている。
そしてタペット５５は圧縮コイルばね５６によって下方
に押圧されており、これによってカム３０の外周面に押
付けられている。そしてプランジャ５４が摺動可能に嵌
合しているバレル５７にはスピルポート５８が形成され
るとともに、このスピルポート５８とほぼ対向するよう
に、プランジャ５４の外周面には傾斜溝５９が形成され
ている。
ットの構成を説明すると、図３に示すように、プランジ
ャ５４の下端部にはタペット５５が取付けられている。
そしてタペット５５は圧縮コイルばね５６によって下方
に押圧されており、これによってカム３０の外周面に押
付けられている。そしてプランジャ５４が摺動可能に嵌
合しているバレル５７にはスピルポート５８が形成され
るとともに、このスピルポート５８とほぼ対向するよう
に、プランジャ５４の外周面には傾斜溝５９が形成され
ている。
【００１３】バレル５７の外周側にはピニオン６０が回
転可能に支持されている。そしてこのピニオン６０には
コントロールスリーブ６１が固着されるとともに、この
コントロールスリーブ６１に形成されている切欠き６２
は係合板６３を受入れている。この係合板６３はプラン
ジャ５４に固着されている。
転可能に支持されている。そしてこのピニオン６０には
コントロールスリーブ６１が固着されるとともに、この
コントロールスリーブ６１に形成されている切欠き６２
は係合板６３を受入れている。この係合板６３はプラン
ジャ５４に固着されている。
【００１４】各ポンプユニット２６の出口側にはデリベ
リバルブ６４が設けられており、ケーシング６５の下部
に設けられているバルブシート６６上に配されている。
そしてコイルばね６７によってデリベルバルブ６４はバ
ルブシート６６側に押圧されている。
リバルブ６４が設けられており、ケーシング６５の下部
に設けられているバルブシート６６上に配されている。
そしてコイルばね６７によってデリベルバルブ６４はバ
ルブシート６６側に押圧されている。
【００１５】次にシリンダ１１内に組込まれているピス
トン１２について説明すると、ピストン１２はその頂部
に図４に示すように、入口側が狭くかつ奥の方が外周側
へ広がっているアンダーカットの燃焼室２１を備えてい
る。しかもこの燃焼室２１の中央部であってその底部に
はポペットバルブ状の突部７０を備えている。突部７０
はピストン１２とは異種材料、例えばステンレス鋼また
はセラミックから製作され、摩擦圧接の方法によってピ
ストン１２の燃焼室２１の底部に接合されるようになっ
ている。
トン１２について説明すると、ピストン１２はその頂部
に図４に示すように、入口側が狭くかつ奥の方が外周側
へ広がっているアンダーカットの燃焼室２１を備えてい
る。しかもこの燃焼室２１の中央部であってその底部に
はポペットバルブ状の突部７０を備えている。突部７０
はピストン１２とは異種材料、例えばステンレス鋼また
はセラミックから製作され、摩擦圧接の方法によってピ
ストン１２の燃焼室２１の底部に接合されるようになっ
ている。
【００１６】つぎに以上のような構成に成る直噴式ディ
ーゼルエンジンの動作の概要を説明する。
ーゼルエンジンの動作の概要を説明する。
【００１７】エンジンの出力の一部によってタイマ３１
を介してカムシャフト２９が駆動されると、このカムシ
ャフト２９に固着されているカム３０がタペット５５の
ローラを押上げることになり、これによってプランジャ
５４がバレル５７内を上方へ移動する。するとプランジ
ャ５４の頂面がスピルポート５８を閉じ、燃料の圧送を
開始する。プランジャ５４がさらに上方へ移動すると、
やがて傾斜溝５９がスピルポート５８に整合し、これに
よってプランジャ５４の上側の空間の圧力が傾斜溝５９
を通してスピルポート５８側に逃げるようになり、燃料
の圧送が終了する。
を介してカムシャフト２９が駆動されると、このカムシ
ャフト２９に固着されているカム３０がタペット５５の
ローラを押上げることになり、これによってプランジャ
５４がバレル５７内を上方へ移動する。するとプランジ
ャ５４の頂面がスピルポート５８を閉じ、燃料の圧送を
開始する。プランジャ５４がさらに上方へ移動すると、
やがて傾斜溝５９がスピルポート５８に整合し、これに
よってプランジャ５４の上側の空間の圧力が傾斜溝５９
を通してスピルポート５８側に逃げるようになり、燃料
の圧送が終了する。
【００１８】燃料噴射ポンプ２５のメカニカルガバナ２
７がコントロールラック２８を移動させると、ピニオン
６０が回転され、これによってコントロールスリーブ６
１が回転されるようになる。このコントロールスリーブ
６１の回転は切欠き６２および係合板６３を介してプラ
ンジャ５４に伝達され、バレル５７内においてプランジ
ャ５４が回転されることになる。従ってスピルポート５
８と整合する傾斜溝５９の位置によって決まる有効スト
ロークが変化するようになり、燃料の調量が行なわれ、
１回に噴射される燃料の供給量が制御されるようにな
る。また燃料噴射ポンプ２５のカムシャフト２９に設け
られているタイマ３１によって、カムシャフト２９の位
相角が制御され、燃料の噴射のタイミングが調整される
ようになっている。
７がコントロールラック２８を移動させると、ピニオン
６０が回転され、これによってコントロールスリーブ６
１が回転されるようになる。このコントロールスリーブ
６１の回転は切欠き６２および係合板６３を介してプラ
ンジャ５４に伝達され、バレル５７内においてプランジ
ャ５４が回転されることになる。従ってスピルポート５
８と整合する傾斜溝５９の位置によって決まる有効スト
ロークが変化するようになり、燃料の調量が行なわれ、
１回に噴射される燃料の供給量が制御されるようにな
る。また燃料噴射ポンプ２５のカムシャフト２９に設け
られているタイマ３１によって、カムシャフト２９の位
相角が制御され、燃料の噴射のタイミングが調整される
ようになっている。
【００１９】バレル５７内においてプランジャ５４が燃
料を圧送すると、デリベリバルブ６４が開かれ、噴射管
２４を通して燃料噴射ノズル２０に燃料が圧送されるよ
うになる。図２に示す燃料噴射ノズル２０の燃料通路４
２および４３を通して燃料だめ５１に燃料圧が加えられ
ると、ノズルニードル３８はロッド３９を介してばね４
０を圧縮しながら上方へ移動するようになり、これによ
ってノズルニードル３８の先端側の部分がバルブシート
４１から離れ、噴口３５を通して燃料が噴射されるよう
になる。燃料の圧送を終了すると、ばね４０の弾性復元
力によってロッド３９を介してノズルニードル３８が下
方へ押圧され、その先端部がバルブシート４１に圧着さ
れて燃料の噴射を停止する。
料を圧送すると、デリベリバルブ６４が開かれ、噴射管
２４を通して燃料噴射ノズル２０に燃料が圧送されるよ
うになる。図２に示す燃料噴射ノズル２０の燃料通路４
２および４３を通して燃料だめ５１に燃料圧が加えられ
ると、ノズルニードル３８はロッド３９を介してばね４
０を圧縮しながら上方へ移動するようになり、これによ
ってノズルニードル３８の先端側の部分がバルブシート
４１から離れ、噴口３５を通して燃料が噴射されるよう
になる。燃料の圧送を終了すると、ばね４０の弾性復元
力によってロッド３９を介してノズルニードル３８が下
方へ押圧され、その先端部がバルブシート４１に圧着さ
れて燃料の噴射を停止する。
【００２０】燃料の噴霧は燃料噴射ノズル２０の噴口３
５から、図１に示すピストン１２の頂面に形成されてい
る燃焼室２１に向けて噴射されるようになる。そしてこ
の燃料の噴霧は、圧縮された吸気の熱によって自然着火
され、シリンダ１１内で燃焼が起り、ピストン１２が下
方へ押され、エンジンの出力が取出されるようになる。
そしてこの後に排気弁１９が開かれ、排気ポート１７を
通して排気ガスが排出されるようになる。
５から、図１に示すピストン１２の頂面に形成されてい
る燃焼室２１に向けて噴射されるようになる。そしてこ
の燃料の噴霧は、圧縮された吸気の熱によって自然着火
され、シリンダ１１内で燃焼が起り、ピストン１２が下
方へ押され、エンジンの出力が取出されるようになる。
そしてこの後に排気弁１９が開かれ、排気ポート１７を
通して排気ガスが排出されるようになる。
【００２１】このような直噴式ディーゼルエンジンにお
いて、その排気ガス中の窒素酸化物の低減のために、タ
イミングリタードを行なうと、黒煙も悪化するととも
に、燃費も悪化することになる。そこでこのエンジンに
おいては、ピストン１２が上死点に達した直後から燃焼
させるようにするとともに、燃焼の促進を図るために、
ピストン１２の燃焼室２１の形状を渦流室型の形状と
し、しかも火炎の噴出による高温燃焼を行なうようにす
るために、スロート部７１を突部７０の外周側に設ける
ようにしている。
いて、その排気ガス中の窒素酸化物の低減のために、タ
イミングリタードを行なうと、黒煙も悪化するととも
に、燃費も悪化することになる。そこでこのエンジンに
おいては、ピストン１２が上死点に達した直後から燃焼
させるようにするとともに、燃焼の促進を図るために、
ピストン１２の燃焼室２１の形状を渦流室型の形状と
し、しかも火炎の噴出による高温燃焼を行なうようにす
るために、スロート部７１を突部７０の外周側に設ける
ようにしている。
【００２２】ピストン１２が上死点側へ移動する際に、
上死点に達する直前において、図５に示すように燃料噴
射ノズル２０の噴口から燃料が噴射される。この噴口は
スロート部７１を通して燃焼室２１によって構成される
渦流室２１で渦流となる。そしてこの後にピストン１２
が図６に示すように下死点側へ移動を開始すると、渦流
室２１内の乱流火炎は突部７０の外周側のスロート部７
１を通って激しくぶつかり合いながら燃焼室２１の入口
から上方へ噴出するようになり、これによって燃料噴霧
の再燃焼が行なわれ、このときに黒煙となるはずの煤も
再燃焼される。
上死点に達する直前において、図５に示すように燃料噴
射ノズル２０の噴口から燃料が噴射される。この噴口は
スロート部７１を通して燃焼室２１によって構成される
渦流室２１で渦流となる。そしてこの後にピストン１２
が図６に示すように下死点側へ移動を開始すると、渦流
室２１内の乱流火炎は突部７０の外周側のスロート部７
１を通って激しくぶつかり合いながら燃焼室２１の入口
から上方へ噴出するようになり、これによって燃料噴霧
の再燃焼が行なわれ、このときに黒煙となるはずの煤も
再燃焼される。
【００２３】このようにピストン１２の燃焼室２１の底
部であって突部７０の外周側に渦流室を設けるととも
に、突部７０の外周側と燃焼室２１の入口部分との間に
スロート部７１を形成することによって、燃料噴霧の内
の未燃焼の部分によって再燃焼が図られるとともに、熱
の発生率が向上することになり、効率が改善されること
になる。
部であって突部７０の外周側に渦流室を設けるととも
に、突部７０の外周側と燃焼室２１の入口部分との間に
スロート部７１を形成することによって、燃料噴霧の内
の未燃焼の部分によって再燃焼が図られるとともに、熱
の発生率が向上することになり、効率が改善されること
になる。
【００２４】なおこの実施例においては、突部７０をス
テンレス鋼から構成するようにしているが、このような
ステンレス鋼から成る突部７０に代えてセラミック材を
用いるようにしてもよく、またこのような突部７０の接
合は摩擦圧接以外の方法、例えば鋳造時に一緒に鋳込ん
だり、あとからねじで固定する等の各種の構造を採用す
ることができる。またこのような突部７０を備えるピス
トン１２はアルミニウム合金から成るピストンの他に
も、鋳鉄から成るピストンにも適用可能である。
テンレス鋼から構成するようにしているが、このような
ステンレス鋼から成る突部７０に代えてセラミック材を
用いるようにしてもよく、またこのような突部７０の接
合は摩擦圧接以外の方法、例えば鋳造時に一緒に鋳込ん
だり、あとからねじで固定する等の各種の構造を採用す
ることができる。またこのような突部７０を備えるピス
トン１２はアルミニウム合金から成るピストンの他に
も、鋳鉄から成るピストンにも適用可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明は、ピストンの頂部
に形成されている凹部から成る燃焼室を入口よりも奥の
方が外周側に広がっているアンダーカットの形状とする
とともに、燃焼室のほぼ中央部に突部を設け、該突部と
燃焼室の入口部分との間にスロート部が形成されるよう
にしたものである。
に形成されている凹部から成る燃焼室を入口よりも奥の
方が外周側に広がっているアンダーカットの形状とする
とともに、燃焼室のほぼ中央部に突部を設け、該突部と
燃焼室の入口部分との間にスロート部が形成されるよう
にしたものである。
【００２６】従って本発明によれば、突部の外周側であ
って燃焼室の内部が渦流室となり、この渦流室で燃料の
噴霧を吸気と良好に混合することが可能になる。しかも
このような混合気の燃焼によって発生した燃焼ガスが燃
焼室から成る渦流室から噴出する際に、突部の外周側で
あって燃焼室の入口部分との間に形成されるスロート部
で激しく再燃焼されることが可能になり、これによって
黒煙の発生を抑えるとともに、熱効率の改善を図ること
が可能になる。
って燃焼室の内部が渦流室となり、この渦流室で燃料の
噴霧を吸気と良好に混合することが可能になる。しかも
このような混合気の燃焼によって発生した燃焼ガスが燃
焼室から成る渦流室から噴出する際に、突部の外周側で
あって燃焼室の入口部分との間に形成されるスロート部
で激しく再燃焼されることが可能になり、これによって
黒煙の発生を抑えるとともに、熱効率の改善を図ること
が可能になる。
【図１】直噴式ディーゼルエンジンの縦断面図である。
【図２】燃料噴射ノズルの縦断面図である。
【図３】燃料噴射ポンプの要部断面図である。
【図４】ピストンの一部を破断した斜視図である。
【図５】渦流の状態を示す要部断面図である。
【図６】乱流による再燃焼を示す要部断面図である。
１０ シリンダブロック １１ シリンダ １２ ピストン １３ ピストンピン １４ コンロッド １５ シリンダヘッド １６ 吸気ポート １７ 排気ポート １８ 吸気バルブ １９ 排気バルブ ２０ 燃料噴射ノズル ２１ 燃焼室 ２４ 噴射管 ２５ 燃料噴射ポンプ ２６ ポンプユニット ２７ メカニカルガバナ ２８ コントロールラック ２９ カムシャフト ３０ カム ３１ タイマ ３４ ノズル本体 ３５ 噴口 ３６ リテーナ ３７ ノズルホルダ ３８ ノズルニードル ３９ 押圧ロッド ４０ ばね ４１ バルブシート ４２、４３ 燃料通路 ４４ ばね受け ４５ 調整ねじ ４６ 雌ねじ ４７ キャップ ４８ 突部 ４９ 雄ねじ ５０ 接続用ナット ５１ 燃料だめ ５４ プランジャ ５５ タペット ５６ コイルばね ５７ バレル ５８ スピルポート ５９ 傾斜溝 ６０ ピニオン ６１ コントロールスリーブ ６２ 切欠き ６３ 係合板 ６４ デリベリバルブ ６５ ケーシング ６６ バルブシート ６７ コイルばね ７０ 突部 ７１ スロート部
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料噴射ポンプによって燃料を加圧する
とともに、加圧された燃料を燃料噴射ノズルに供給し、
その噴口からピストンの頂部に形成されている燃焼室に
向けて燃料を噴射するようにした直噴式ディーゼルエン
ジンにおいて、 前記ピストンの頂部に形成されている凹部から成る燃焼
室を入口よりも奥の方が外周側に広がっているアンダー
カットの形状とするとともに、 前記燃焼室のほぼ中央部に突部を設け、該突部と前記燃
焼室の入口部分との間にスロ−ト部が形成されるように
した、 ことを特徴とする直噴式ディーゼルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5027313A JPH06212973A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 直噴式ディーゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5027313A JPH06212973A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 直噴式ディーゼルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212973A true JPH06212973A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=12217599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5027313A Pending JPH06212973A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 直噴式ディーゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06212973A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8156927B2 (en) | 2006-02-08 | 2012-04-17 | Hino Motors, Ltd. | Combustion chamber structure for direct injection diesel engine |
| EP3803089A4 (en) * | 2018-05-30 | 2021-11-03 | Scania CV AB | DIESEL ENGINE, MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR REDUCING HEAT TRANSFER TO A PISTON OF A CYLINDER OF A DIESEL ENGINE |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP5027313A patent/JPH06212973A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8156927B2 (en) | 2006-02-08 | 2012-04-17 | Hino Motors, Ltd. | Combustion chamber structure for direct injection diesel engine |
| EP3803089A4 (en) * | 2018-05-30 | 2021-11-03 | Scania CV AB | DIESEL ENGINE, MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR REDUCING HEAT TRANSFER TO A PISTON OF A CYLINDER OF A DIESEL ENGINE |
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