JPH0719052A - 副燃焼室を備えたピストン構造 - Google Patents
副燃焼室を備えたピストン構造Info
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- JPH0719052A JPH0719052A JP5186834A JP18683493A JPH0719052A JP H0719052 A JPH0719052 A JP H0719052A JP 5186834 A JP5186834 A JP 5186834A JP 18683493 A JP18683493 A JP 18683493A JP H0719052 A JPH0719052 A JP H0719052A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sub
- combustion chamber
- piston
- communication hole
- chamber
- 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.)
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-
- 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
- F02B23/0618—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
- F02B23/0627—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 having additional bores or grooves machined into the piston for guiding air or charge flow to the piston bowl
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ピストンの上部に燃料噴射ノズルに対応する中
央連通孔と、副室内の着火した火炎ガスを主室に導く放
射連通孔を有する副室を埋設し、燃焼効率を向上させ
る。 【構成】中央連通孔３１と複数の放射連通孔３２を備え
た副室３をピストン１の上部に埋設し、シリンダ２に燃
料噴射ノズル２１を配置する。そして噴射された燃料の
着火された火炎ガスを放射連通孔３２を介してシリンダ
側壁方向まで導き効率よく燃焼させる。
央連通孔と、副室内の着火した火炎ガスを主室に導く放
射連通孔を有する副室を埋設し、燃焼効率を向上させ
る。 【構成】中央連通孔３１と複数の放射連通孔３２を備え
た副室３をピストン１の上部に埋設し、シリンダ２に燃
料噴射ノズル２１を配置する。そして噴射された燃料の
着火された火炎ガスを放射連通孔３２を介してシリンダ
側壁方向まで導き効率よく燃焼させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はピストンの頭部に副燃焼
室を設け燃料の燃焼を改善しようとする副燃焼室を備え
たピストン構造に関する。
室を設け燃料の燃焼を改善しようとする副燃焼室を備え
たピストン構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料の予燃焼を行う噴射ノズルを備えた
副燃焼室（副室）は、通常、シリンダヘッドにその中心
を外して配置され、主燃焼室（主室）とは単一の連絡孔
を介して連通されている。
副燃焼室（副室）は、通常、シリンダヘッドにその中心
を外して配置され、主燃焼室（主室）とは単一の連絡孔
を介して連通されている。
【０００３】一方、副室内における燃焼の際のＮＯｘの
生成の抑制については、副室では燃料当量比が大きいた
め、酸素濃度が小さくて空気温度が高くても、反応が生
じ難い事が知られている。
生成の抑制については、副室では燃料当量比が大きいた
め、酸素濃度が小さくて空気温度が高くても、反応が生
じ難い事が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、燃料の燃焼の
進展が主室内で速やかに起るためには、副室にて活性化
した火炎、または燃料が短時間にて燃焼室の外周にまで
到達せねばならず、シリンダヘッドに設けた副室からの
単一の連絡口では火炎や燃料が十分に広く到達しないと
いう欠点があり、また、吸排気バルブを備えたシリンダ
ヘッドに設けた副室では、連絡孔を複数にするにはシリ
ンダの構造が複雑化するという不都合がある。
進展が主室内で速やかに起るためには、副室にて活性化
した火炎、または燃料が短時間にて燃焼室の外周にまで
到達せねばならず、シリンダヘッドに設けた副室からの
単一の連絡口では火炎や燃料が十分に広く到達しないと
いう欠点があり、また、吸排気バルブを備えたシリンダ
ヘッドに設けた副室では、連絡孔を複数にするにはシリ
ンダの構造が複雑化するという不都合がある。
【０００５】本発明はこのような従来の問題に鑑みてな
されたものであり、その目的は複数の連絡孔を備えた副
室をピストン上部に設け、燃焼の改善や上述の問題を解
消しようとする副燃焼室を備えたピストン構造を提供し
ようとするものである。
されたものであり、その目的は複数の連絡孔を備えた副
室をピストン上部に設け、燃焼の改善や上述の問題を解
消しようとする副燃焼室を備えたピストン構造を提供し
ようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、シリンダヘッド中央部に垂下して
燃料を下方に拡げて噴射する燃料噴射ノズルを備えたシ
リンダと、該燃料噴射ノズルに対応する中央連通孔およ
び上部がシリンダ側壁方向に開口する複数の放射連通孔
を備えた副燃焼室を頂部に埋設したピストンとを有する
副燃焼室を備えたピストン構造が提供される。
めに本発明によれば、シリンダヘッド中央部に垂下して
燃料を下方に拡げて噴射する燃料噴射ノズルを備えたシ
リンダと、該燃料噴射ノズルに対応する中央連通孔およ
び上部がシリンダ側壁方向に開口する複数の放射連通孔
を備えた副燃焼室を頂部に埋設したピストンとを有する
副燃焼室を備えたピストン構造が提供される。
【０００７】
【作用】中央連通孔と複数の放射連通孔とを有する副燃
焼室をピストン上方に埋設したので、シリンダには燃料
噴射ノズルの配置で済むため複雑化が避けられ、また、
放射連通孔の流路により副燃焼室で着火した火炎などが
主燃焼室の隅部まで達し、良好な燃焼状態が得られる。
焼室をピストン上方に埋設したので、シリンダには燃料
噴射ノズルの配置で済むため複雑化が避けられ、また、
放射連通孔の流路により副燃焼室で着火した火炎などが
主燃焼室の隅部まで達し、良好な燃焼状態が得られる。
【０００８】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明にかかる副燃焼室を備え
たピストン構造の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
詳細に説明する。図１は本発明にかかる副燃焼室を備え
たピストン構造の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
【０００９】同図における１はピストンで、シリンダ２
に収納されエンジンの運転に応じて上下に摺動するもの
であり、摺動部分にはピストンリング１１が嵌合されて
いる。
に収納されエンジンの運転に応じて上下に摺動するもの
であり、摺動部分にはピストンリング１１が嵌合されて
いる。
【００１０】３はピストン１の頂部の中央部分に埋設さ
れた副燃焼室（副室）で、例えば高強度で耐熱性のある
窒化珪素や、窒化アルミとアルミ材との複合材が用いら
れている。そして、上部にはシリンダ２に配置された燃
料噴射ノズル２１に対応する中央連通孔３１と、シリン
ダ側壁に向って斜放射方向に通ずる複数の放射連通孔３
２とが貫設されて開口しており、副室内壁の放射連通孔
３２の断面形状は円形であるが、上面部の開口は図２の
上面図に示すように長円形に形成され、流路断面積は円
形と長円形とがほぼ同一か、または長円形部は円形部の
８０％以内に絞られている。なお、これら複数の放射連
通孔３２はそれぞれピストンの上下軸方向に対して同方
向に捩られて貫設されているため、副室３から放射連通
孔３２を介してシリンダ内壁方向に吹出す火炎や混合気
はスワ−ルが生じるように構成されている。
れた副燃焼室（副室）で、例えば高強度で耐熱性のある
窒化珪素や、窒化アルミとアルミ材との複合材が用いら
れている。そして、上部にはシリンダ２に配置された燃
料噴射ノズル２１に対応する中央連通孔３１と、シリン
ダ側壁に向って斜放射方向に通ずる複数の放射連通孔３
２とが貫設されて開口しており、副室内壁の放射連通孔
３２の断面形状は円形であるが、上面部の開口は図２の
上面図に示すように長円形に形成され、流路断面積は円
形と長円形とがほぼ同一か、または長円形部は円形部の
８０％以内に絞られている。なお、これら複数の放射連
通孔３２はそれぞれピストンの上下軸方向に対して同方
向に捩られて貫設されているため、副室３から放射連通
孔３２を介してシリンダ内壁方向に吹出す火炎や混合気
はスワ−ルが生じるように構成されている。
【００１１】また、副室３はピストン１に対し固定リン
グ１２により取付けられるが、副室３を遮熱するため遮
熱ガスケット１３、空気層１４が設けられ、さらに副室
３の下方は遮熱空気層１５を介して下面カバ−１６が取
付けられている。
グ１２により取付けられるが、副室３を遮熱するため遮
熱ガスケット１３、空気層１４が設けられ、さらに副室
３の下方は遮熱空気層１５を介して下面カバ−１６が取
付けられている。
【００１２】図示の２３は吸気弁、２４は排気弁でいず
れもシリンダ２の上部に取付けられ、燃料を供給する噴
射ノズル２１はヒ−トインシュレ−タ２２により被覆さ
れて遮熱を図るように構成されている。
れもシリンダ２の上部に取付けられ、燃料を供給する噴
射ノズル２１はヒ−トインシュレ−タ２２により被覆さ
れて遮熱を図るように構成されている。
【００１３】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明すると、エンジンの圧縮行程の終期にはピスト
ン１がシリンダ２を上昇し、副室３の中央連通孔３１は
燃料噴射ノズル２１により殆んど閉じられるとともに、
圧縮された空気は副室３の内部に充満し、副室３の壁面
は温度上昇して加熱層を形成する。なお、副室３を形成
している素材は、極めて熱伝導率が悪いので、副室３内
の燃焼により、その表面には極めて薄い高温の加熱層が
形成される。
動を説明すると、エンジンの圧縮行程の終期にはピスト
ン１がシリンダ２を上昇し、副室３の中央連通孔３１は
燃料噴射ノズル２１により殆んど閉じられるとともに、
圧縮された空気は副室３の内部に充満し、副室３の壁面
は温度上昇して加熱層を形成する。なお、副室３を形成
している素材は、極めて熱伝導率が悪いので、副室３内
の燃焼により、その表面には極めて薄い高温の加熱層が
形成される。
【００１４】ついで、燃料噴射ノズル２１から燃料が噴
射され、副室３の内部の圧縮熱を有する圧気や高温度の
副室３の内壁温度に触れて着火する。そして、ピストン
の上死点前後では中央連通孔３１は殆んど閉じられてい
るため、着火して体積を増した火炎や未燃の混合気は複
数の放射連通孔３２を介して四方のシリンダ側壁方向に
短時間に噴出する。
射され、副室３の内部の圧縮熱を有する圧気や高温度の
副室３の内壁温度に触れて着火する。そして、ピストン
の上死点前後では中央連通孔３１は殆んど閉じられてい
るため、着火して体積を増した火炎や未燃の混合気は複
数の放射連通孔３２を介して四方のシリンダ側壁方向に
短時間に噴出する。
【００１５】この噴出は放射連通孔３２の出口は長円形
として外方に長いためシリンダの隅部に達するととも
に、流路がピストンの上下軸に対して捩られているため
に、主燃焼室となるシリンダとピストンとの空間にてス
ワ−ルを生じ、主燃焼室内の空気と十分に混合して爆発
的に一気に燃焼し、その高圧力によりピストン１を力強
く圧下してエンジンを運転することになる。
として外方に長いためシリンダの隅部に達するととも
に、流路がピストンの上下軸に対して捩られているため
に、主燃焼室となるシリンダとピストンとの空間にてス
ワ−ルを生じ、主燃焼室内の空気と十分に混合して爆発
的に一気に燃焼し、その高圧力によりピストン１を力強
く圧下してエンジンを運転することになる。
【００１６】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【００１７】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
中央連通孔の他、複数の放射連通孔を有する副室をピス
トン上部に埋設し、シリンダヘッドには中央連通孔に対
応する燃料噴射ノズルを配置したので、シリンダヘッド
の構造の複雑化が避けられ、また、複数の放射連通孔は
中央からシリンダ側壁方向に開口しているので、副室に
て着火した火炎や未燃の混合気が速やかにシリンダの隅
々まで達し、効率のよい燃焼が行われるという効果が得
られる。
中央連通孔の他、複数の放射連通孔を有する副室をピス
トン上部に埋設し、シリンダヘッドには中央連通孔に対
応する燃料噴射ノズルを配置したので、シリンダヘッド
の構造の複雑化が避けられ、また、複数の放射連通孔は
中央からシリンダ側壁方向に開口しているので、副室に
て着火した火炎や未燃の混合気が速やかにシリンダの隅
々まで達し、効率のよい燃焼が行われるという効果が得
られる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図２】本実施例のピストン上面の説明図である。
１…ピストン ２…シリンダ ３…副燃焼室 ２１…燃料噴射ノズル ３１…中央連通孔 ３２…放射連通孔
Claims (5)
- 【請求項１】シリンダヘッド中央部に垂下して燃料を下
方に拡げて噴射する燃料噴射ノズルを備えたシリンダ
と、該燃料噴射ノズルに対応する中央連通孔および上部
がシリンダ側壁方向に開口する複数の放射連通孔を備え
た副燃焼室を頂部に埋設したピストンとを有することを
特徴とする副燃焼室を備えたピストン構造。 - 【請求項２】前記の放射連通孔は副燃焼室内壁部は円
形、上部がシリンダ側壁方向に長い長円形に形成され、
さらに、ピストンの上下軸に対し捩られて貫設されてい
ることを特徴とする請求項１記載の副燃焼室を備えたピ
ストン構造。 - 【請求項３】前記の中央連通孔および複数の放射連通孔
を備えた副燃焼室は高強度、耐熱性のある窒化珪素によ
り形成されていることを特徴とする請求項１記載の副燃
焼室を備えたピストン構造。 - 【請求項４】前記の中央連通孔および複数の放射連通孔
を備えた副燃焼室は窒化アルミとアルミ材との複合材に
より形成されていることを特徴とする請求項１記載の副
燃焼室を備えたピストン構造。 - 【請求項５】副燃焼室の内壁面には加熱層が形成されて
いることを特徴とする請求項１記載の副燃焼室を備えた
ピストン構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186834A JP3010335B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 副燃焼室を備えたピストン構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186834A JP3010335B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 副燃焼室を備えたピストン構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719052A true JPH0719052A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3010335B2 JP3010335B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=16195447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5186834A Expired - Fee Related JP3010335B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 副燃焼室を備えたピストン構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3010335B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6436603B1 (en) | 1999-08-30 | 2002-08-20 | Konica Corporation | Image receiving sheet for thermal transfer recording and laser thermal transfer recording method |
| JP2024129887A (ja) * | 2023-03-14 | 2024-09-30 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関 |
| JP2024129888A (ja) * | 2023-03-14 | 2024-09-30 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5681218A (en) * | 1979-12-04 | 1981-07-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Combustion chamber of internal combustion engine |
| JPS63176621A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-20 | Ngk Insulators Ltd | 内燃機関の燃焼室構造 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5186834A patent/JP3010335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5681218A (en) * | 1979-12-04 | 1981-07-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Combustion chamber of internal combustion engine |
| JPS63176621A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-20 | Ngk Insulators Ltd | 内燃機関の燃焼室構造 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6436603B1 (en) | 1999-08-30 | 2002-08-20 | Konica Corporation | Image receiving sheet for thermal transfer recording and laser thermal transfer recording method |
| JP2024129887A (ja) * | 2023-03-14 | 2024-09-30 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関 |
| JP2024129888A (ja) * | 2023-03-14 | 2024-09-30 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3010335B2 (ja) | 2000-02-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210 Year of fee payment: 10 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |