JPH0635828B2 - 直接噴射式デイ−ゼル機関の燃焼室構造 - Google Patents
直接噴射式デイ−ゼル機関の燃焼室構造Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室構造に係
り、特に噴射燃料の完全燃焼を促進して機関の性能向
上、スモークの改善を達成することができる直接噴射式
ディーゼル機関の燃焼室構造に関する。
り、特に噴射燃料の完全燃焼を促進して機関の性能向
上、スモークの改善を達成することができる直接噴射式
ディーゼル機関の燃焼室構造に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 一般に直接噴射式ディーゼル機関は、第１図に示すよう
に、シリンダ１内に流入された吸気を上昇するピストン
２で圧縮して高温高圧に至らしめ、ピストン２が上死点
近傍に達した際にピストンヘッド３に設けられた噴射ノ
ズル４から直接燃料を噴射することで自発着火させて燃
焼させるようになっている。
に、シリンダ１内に流入された吸気を上昇するピストン
２で圧縮して高温高圧に至らしめ、ピストン２が上死点
近傍に達した際にピストンヘッド３に設けられた噴射ノ
ズル４から直接燃料を噴射することで自発着火させて燃
焼させるようになっている。
従来この種のディーゼル機関にあっては、シリンダヘッ
ド３に臨むピストンヘッド２a に、 その略中央部が陥没されて燃焼室５が形成されている。
この燃焼室５は、旋回されるスワールにより空気と噴射
燃料とを充分に混合気化させて燃焼効率を向上させるよ
うに機能する。
ド３に臨むピストンヘッド２a に、 その略中央部が陥没されて燃焼室５が形成されている。
この燃焼室５は、旋回されるスワールにより空気と噴射
燃料とを充分に混合気化させて燃焼効率を向上させるよ
うに機能する。
ところで、従来にあっては、燃焼開始直後、噴射ノズル
４の各噴口から噴射され燃焼室５の周側壁に衝突した燃
料分の火炎が、燃焼室５からヘッドクリアランス（ピス
トン２が上死点に達したときにシリンダヘッド３とピス
トンヘッド２a との間に形成される空隙部）Ｃへと拡が
り、不完全燃焼してスモークを悪化させるという問題が
あった。燃焼に関しては、ヘッドクリアランスＣが排除
され、閉られた所定容積の燃焼室５内で燃焼が達成され
ることが望ましいが、シリンダヘッド３とシリンダボデ
イ６との間には、気密性、液密性を確保するためにガス
ケットが介設され、略その厚さ分に相当するヘッドクリ
アランスＣが形成される。燃焼室５は、その内部での燃
焼効率を高めるべく吸気を充分に取り込んでおり、空気
量（酸素量）の少ない狭溢なヘッドクリアランスＣに火
炎が広がると酸素不足により不完全燃焼を起すことにな
る。
４の各噴口から噴射され燃焼室５の周側壁に衝突した燃
料分の火炎が、燃焼室５からヘッドクリアランス（ピス
トン２が上死点に達したときにシリンダヘッド３とピス
トンヘッド２a との間に形成される空隙部）Ｃへと拡が
り、不完全燃焼してスモークを悪化させるという問題が
あった。燃焼に関しては、ヘッドクリアランスＣが排除
され、閉られた所定容積の燃焼室５内で燃焼が達成され
ることが望ましいが、シリンダヘッド３とシリンダボデ
イ６との間には、気密性、液密性を確保するためにガス
ケットが介設され、略その厚さ分に相当するヘッドクリ
アランスＣが形成される。燃焼室５は、その内部での燃
焼効率を高めるべく吸気を充分に取り込んでおり、空気
量（酸素量）の少ない狭溢なヘッドクリアランスＣに火
炎が広がると酸素不足により不完全燃焼を起すことにな
る。
［発明の目的］ 本発明は上述したような問題点に鑑みて創案されたもの
であり、その目的は噴射燃料の完全燃焼を促進して機関
の性能向上、スモークの改善を達成できる直接噴射式デ
ィーゼル機関の燃焼室構造を提供するにある。
であり、その目的は噴射燃料の完全燃焼を促進して機関
の性能向上、スモークの改善を達成できる直接噴射式デ
ィーゼル機関の燃焼室構造を提供するにある。
本願発明者は、ヘッドクリアランスへと広がる火炎の大
部分が、噴射ノズルの各噴口から噴射され燃焼室の周側
壁に衝突した燃料の付着部分（以下、「燃料域」とい
う。）からスワールの流れ方向下流側に形成されること
に着目し、この火炎の広がる部分にのみ空気溜を形成し
て必要最小限の酸素量を確保することにより燃焼室内の
空気量を顕著に減少させることなくヘッドクリアランス
へ広がる火炎を完全燃焼させることができることを見出
して本発明を完成するに至ったものである。
部分が、噴射ノズルの各噴口から噴射され燃焼室の周側
壁に衝突した燃料の付着部分（以下、「燃料域」とい
う。）からスワールの流れ方向下流側に形成されること
に着目し、この火炎の広がる部分にのみ空気溜を形成し
て必要最小限の酸素量を確保することにより燃焼室内の
空気量を顕著に減少させることなくヘッドクリアランス
へ広がる火炎を完全燃焼させることができることを見出
して本発明を完成するに至ったものである。
［発明の実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述す
る。
る。
第２図及び第３図に示すように、５はピストンヘッド２
a に陥没され形成された燃焼室であり、本実施例にあっ
ては比較的深く形成された燃焼室５が示されている。こ
の燃焼室５は、スワールＳを導入して室内に旋回させる
と共に噴射燃料Ｆを取り込んで混合気を生成するため
に、噴射ノズル４を備えたシリンダヘッド３に臨んで上
方が開口され、また側部及び底部は夫々周側壁５a と底
壁５b とによって区画形成される。
a に陥没され形成された燃焼室であり、本実施例にあっ
ては比較的深く形成された燃焼室５が示されている。こ
の燃焼室５は、スワールＳを導入して室内に旋回させる
と共に噴射燃料Ｆを取り込んで混合気を生成するため
に、噴射ノズル４を備えたシリンダヘッド３に臨んで上
方が開口され、また側部及び底部は夫々周側壁５a と底
壁５b とによって区画形成される。
このように形成された燃焼室５の上部周縁部５c には、
燃焼室５の周側壁５a に衝突する燃料域Ａ…よりスワー
ルＳの流れ方向下流側に助燃空気室７…が形成される。
これら助燃空気室７…は、燃料Ｆを噴射する噴射ノズル
４の噴口４a …に夫々相応させてシリンダヘッド３に形
成されており、本実施例にあっては助燃空気室７…は燃
焼域Ａ…からスワールＳの下流側へ広がる火炎Ｂ…に十
分な燃焼用空気量を与えるべく燃焼室５の径方向外方へ
連続する凹陥部で構成されている。この凹陥部は燃焼室
５の周方向に沿ってシリンダヘッド３に形成された側部
７ａ…に区画されて火炎Ｂ…に与える燃焼用空気を滞留
し得る容積で形成されている。
燃焼室５の周側壁５a に衝突する燃料域Ａ…よりスワー
ルＳの流れ方向下流側に助燃空気室７…が形成される。
これら助燃空気室７…は、燃料Ｆを噴射する噴射ノズル
４の噴口４a …に夫々相応させてシリンダヘッド３に形
成されており、本実施例にあっては助燃空気室７…は燃
焼域Ａ…からスワールＳの下流側へ広がる火炎Ｂ…に十
分な燃焼用空気量を与えるべく燃焼室５の径方向外方へ
連続する凹陥部で構成されている。この凹陥部は燃焼室
５の周方向に沿ってシリンダヘッド３に形成された側部
７ａ…に区画されて火炎Ｂ…に与える燃焼用空気を滞留
し得る容積で形成されている。
以下の構成は次のような配慮による。即ち、噴口４a …
から噴射され周側壁５a に至るまでにスワールＳによっ
て混合気化された噴霧燃料f は燃焼室５内で充分な空気
に晒されるので完全燃焼し易い。しかし、周側壁５a に
衝突した燃料によって形成された燃料域Ａ…では、燃焼
室５全体から見て燃料密度が高くその近傍の空気量に対
し過多状態にあり、燃料域Ａ…で形成された火炎Ｂ…は
不完全燃焼し易い。そのため燃料域Ａ…で形成されスワ
ールＳの流れ方向下流側のヘッドクリアランスＣに広が
る火炎Ｂ…に対しては充分な空気量を供給する必要があ
り、それ以外の部分では特に必要ないからである。却っ
て必要以上に助燃空気室７…を形成することは、燃焼室
５内での燃焼割合を低下させシリンダ内平均有効圧（以
下、「Ｐme」という。）を小さくさせたり、スモークを
悪化させる虞れがある。
から噴射され周側壁５a に至るまでにスワールＳによっ
て混合気化された噴霧燃料f は燃焼室５内で充分な空気
に晒されるので完全燃焼し易い。しかし、周側壁５a に
衝突した燃料によって形成された燃料域Ａ…では、燃焼
室５全体から見て燃料密度が高くその近傍の空気量に対
し過多状態にあり、燃料域Ａ…で形成された火炎Ｂ…は
不完全燃焼し易い。そのため燃料域Ａ…で形成されスワ
ールＳの流れ方向下流側のヘッドクリアランスＣに広が
る火炎Ｂ…に対しては充分な空気量を供給する必要があ
り、それ以外の部分では特に必要ないからである。却っ
て必要以上に助燃空気室７…を形成することは、燃焼室
５内での燃焼割合を低下させシリンダ内平均有効圧（以
下、「Ｐme」という。）を小さくさせたり、スモークを
悪化させる虞れがある。
次に本発明の作用について述べる。
図示するように、燃焼室５内にはスワールＳが旋回され
ると共に燃料Ｆが噴射される。燃焼室５の中央部では、
周側壁５a 側へ向う燃料噴射f がスワールＳによって混
合気化される。
ると共に燃料Ｆが噴射される。燃焼室５の中央部では、
周側壁５a 側へ向う燃料噴射f がスワールＳによって混
合気化される。
他方、燃焼室５の周側壁５a では、混合気化されずに衝
突した一部燃料が付着滞留して燃料行Ａ…を形成する。
爾後、混合気に火炎核が生じ火炎が伝播するにつれ、燃
料域Ａ…でも火炎Ｂ…が発生する。これら火炎Ｂ…はス
ワールＳに吹き流されて下流側のヘッドクリアランスＣ
へと広がっていく。これに際し本発明にあっては、圧縮
行程において火炎Ｂ…の広がる位置に形成した助燃空気
室７…内に滞留させた空気により火炎Ｂ…を可及的に完
全燃焼させることができる。従って、Ｐmeを向上させる
と共にスモークの改善を達成できる。
突した一部燃料が付着滞留して燃料行Ａ…を形成する。
爾後、混合気に火炎核が生じ火炎が伝播するにつれ、燃
料域Ａ…でも火炎Ｂ…が発生する。これら火炎Ｂ…はス
ワールＳに吹き流されて下流側のヘッドクリアランスＣ
へと広がっていく。これに際し本発明にあっては、圧縮
行程において火炎Ｂ…の広がる位置に形成した助燃空気
室７…内に滞留させた空気により火炎Ｂ…を可及的に完
全燃焼させることができる。従って、Ｐmeを向上させる
と共にスモークの改善を達成できる。
また、シリンダヘッド３に助燃空気室７…を形成したの
で、ピストンヘッド２ａの燃焼室形状の変更を余儀なく
されることなく、そのため、ピストン上昇時に燃焼室５
内に入り込むスキッシュ流に乱れを発生することはない
し、また、燃焼室壁に衝突した後の燃料の一部が助燃空
気室７…内に流入することもないので、燃焼の悪化を招
くことはない。
で、ピストンヘッド２ａの燃焼室形状の変更を余儀なく
されることなく、そのため、ピストン上昇時に燃焼室５
内に入り込むスキッシュ流に乱れを発生することはない
し、また、燃焼室壁に衝突した後の燃料の一部が助燃空
気室７…内に流入することもないので、燃焼の悪化を招
くことはない。
なお、全ての噴口４ａ…に対して助燃空気室７…を形成
するには各噴口４ａに相応させて４つの助燃空気室７…
を形成することになる。この場合、吸気弁８および排気
弁９にそれぞれ助燃空気室７…を形成することになり、
これらの弁８，９の強度を高めることになる。
するには各噴口４ａに相応させて４つの助燃空気室７…
を形成することになる。この場合、吸気弁８および排気
弁９にそれぞれ助燃空気室７…を形成することになり、
これらの弁８，９の強度を高めることになる。
［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する。
発揮する。
（１）ヘッドクリアランスへと広がる火炎に空気を供給
して完全燃焼させるための助燃空気室を形成したので、
噴射燃料の完全燃焼を促進して機関の性能向上、スモー
クの改善を達成できる。
して完全燃焼させるための助燃空気室を形成したので、
噴射燃料の完全燃焼を促進して機関の性能向上、スモー
クの改善を達成できる。
（２）構造が簡単で容易に採用できる。
(3) シリンダヘッドに助燃空気室を形成したので、ピス
トンヘッドに形成される燃焼室形状の変更を余儀なくさ
れることがなく、そのため、ピストン上昇時に生じるス
キッシュ流の乱れが発生することなく、しかも助燃空気
室に燃焼室壁に衝突した燃料の一部が流入することがな
いので、燃焼を悪化させるこはない。
トンヘッドに形成される燃焼室形状の変更を余儀なくさ
れることがなく、そのため、ピストン上昇時に生じるス
キッシュ流の乱れが発生することなく、しかも助燃空気
室に燃焼室壁に衝突した燃料の一部が流入することがな
いので、燃焼を悪化させるこはない。
第１図は直接噴射式ディーゼル機関を示す側断面図、第
２図は本発明の好適一実施例を示す平面図、第３図は第
２図におけるIII−III線矢視断面図である。 図中、２a はピストンヘッド、３はシリンダヘッド、４
は噴射ノズル、４a はその噴口、５は燃焼室、５a はそ
の内壁たる周側壁、５c はその上部周縁部、７は助燃空
気室、Ａは燃料域、Ｓはスワールである。
２図は本発明の好適一実施例を示す平面図、第３図は第
２図におけるIII−III線矢視断面図である。 図中、２a はピストンヘッド、３はシリンダヘッド、４
は噴射ノズル、４a はその噴口、５は燃焼室、５a はそ
の内壁たる周側壁、５c はその上部周縁部、７は助燃空
気室、Ａは燃料域、Ｓはスワールである。
Claims (1)
- 【請求項１】直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室構造に
おいて、ピストンヘッドに臨むシリンダヘッドに、上記
ピストンヘッドに形成された燃焼室内壁に衝突する燃料
域よりスワール方向下流側に位置させて助燃空気室を形
成したことを特徴とする直接噴射式ディーゼル機関の燃
焼室構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118062A JPH0635828B2 (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 直接噴射式デイ−ゼル機関の燃焼室構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118062A JPH0635828B2 (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 直接噴射式デイ−ゼル機関の燃焼室構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6011624A JPS6011624A (ja) | 1985-01-21 |
| JPH0635828B2 true JPH0635828B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=14727065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58118062A Expired - Lifetime JPH0635828B2 (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 直接噴射式デイ−ゼル機関の燃焼室構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635828B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2519634Y2 (ja) * | 1989-11-06 | 1996-12-11 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2995763B2 (ja) * | 1989-11-10 | 1999-12-27 | 株式会社デンソー | 点火コイル |
| KR930003083B1 (ko) * | 1990-08-30 | 1993-04-17 | 한국과학기술연구원 | 내연기관의 연소실 |
| JPH1082323A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-03-31 | Mitsubishi Motors Corp | ディーゼルエンジンの燃焼室 |
| JP2007239720A (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-20 | Kubota Corp | 直接噴射式ディーゼルエンジン |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5862312A (ja) * | 1981-10-08 | 1983-04-13 | Nissan Motor Co Ltd | 直噴式デイ−ゼル機関の燃焼室 |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP58118062A patent/JPH0635828B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6011624A (ja) | 1985-01-21 |
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