JPH0742558A - ディーゼル機関の燃焼室の構造 - Google Patents
ディーゼル機関の燃焼室の構造Info
- Publication number
- JPH0742558A JPH0742558A JP5190329A JP19032993A JPH0742558A JP H0742558 A JPH0742558 A JP H0742558A JP 5190329 A JP5190329 A JP 5190329A JP 19032993 A JP19032993 A JP 19032993A JP H0742558 A JPH0742558 A JP H0742558A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piston
- combustion chamber
- chamber
- fuel injection
- projection
- 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
Links
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
- F02B23/0636—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 the combustion space having a substantially flat and horizontal bottom
- F02B23/0639—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 the combustion space having a substantially flat and horizontal bottom the combustion space having substantially the shape of a cylinder
-
- 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
- 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
- F02B23/0669—Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple fuel spray jets per injector nozzle
-
- 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
- F02B23/0621—Squish flow
-
- 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
- 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
-
- 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】低負荷運転領域において混合比を理論混合比よ
りも濃化させることにより、ＮＯｘの生成を抑制する。 【構成】ピストン１０の頂部には、略円柱状のピストン
燃焼室１４が凹設され、該ピストン燃焼室１４内に噴孔
を臨ませるべくシリンダヘッド１２には、燃料噴射弁１
５が装着されている。そして、前記ピストン燃焼室１４
の底面部には、上端を開口した中空円柱状の突起１６が
ピストン燃焼室１４と略同心円状に突設されており、該
突起１６によりピストン燃焼室１４内は、内室１４ａと
外室１４ｂとに区画されて形成される。また、前記突起
１６の上端１６ａ位置は、ピストン頂面１０ａよりも下
に形成されていると共に、ピストン上死点近傍で前記燃
料噴射弁１５の噴孔から噴射される噴霧軸Ａが該突起１
６の上部内壁１６ｂに衝突するように位置されている。
りも濃化させることにより、ＮＯｘの生成を抑制する。 【構成】ピストン１０の頂部には、略円柱状のピストン
燃焼室１４が凹設され、該ピストン燃焼室１４内に噴孔
を臨ませるべくシリンダヘッド１２には、燃料噴射弁１
５が装着されている。そして、前記ピストン燃焼室１４
の底面部には、上端を開口した中空円柱状の突起１６が
ピストン燃焼室１４と略同心円状に突設されており、該
突起１６によりピストン燃焼室１４内は、内室１４ａと
外室１４ｂとに区画されて形成される。また、前記突起
１６の上端１６ａ位置は、ピストン頂面１０ａよりも下
に形成されていると共に、ピストン上死点近傍で前記燃
料噴射弁１５の噴孔から噴射される噴霧軸Ａが該突起１
６の上部内壁１６ｂに衝突するように位置されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関の燃焼
室の構造に関し、特に、直接噴射式ディーゼル機関にお
けるＮＯｘ生成を抑制する燃焼室の構造の改良技術に関
する。
室の構造に関し、特に、直接噴射式ディーゼル機関にお
けるＮＯｘ生成を抑制する燃焼室の構造の改良技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の直接噴射式ディーゼル機関の燃焼
室の構造としては、例えば、図３に示すようなものがあ
る（実開昭５６−１２７３２６号公報等参照）。即ち、
このものは、図に示すようにシリンダヘッド１に設けら
れた吸気ポート形状によって形成された空気流を、ピス
トン２頂上部に設けられたピストン燃焼室３内に流入さ
せてスワールを発生させると共に、該ピストン燃焼室３
底部に複数の突起４を着脱自在に植設し、該突起４の変
更によりスワールに発生する小渦流の強弱を調節し、該
小渦流にピストン燃焼室３の略中心位置の噴射弁５より
燃料を噴射させるように構成されるものである。
室の構造としては、例えば、図３に示すようなものがあ
る（実開昭５６−１２７３２６号公報等参照）。即ち、
このものは、図に示すようにシリンダヘッド１に設けら
れた吸気ポート形状によって形成された空気流を、ピス
トン２頂上部に設けられたピストン燃焼室３内に流入さ
せてスワールを発生させると共に、該ピストン燃焼室３
底部に複数の突起４を着脱自在に植設し、該突起４の変
更によりスワールに発生する小渦流の強弱を調節し、該
小渦流にピストン燃焼室３の略中心位置の噴射弁５より
燃料を噴射させるように構成されるものである。
【０００３】そして、吸入行程中に吸引されたシリンダ
６内の空気は、圧縮行程において、ピストン２の上昇に
伴い圧縮され、該圧縮されて高温・高圧になった空気
は、ピストン燃焼室３に押し込まれる。そして、ピスト
ン２が圧縮上死点に至る頃、燃料は燃料噴射弁５からピ
ストン燃焼室３に噴射供給され、該噴射された燃料は、
微粒化、蒸発して空気と混合され、自己着火して燃焼に
至る。
６内の空気は、圧縮行程において、ピストン２の上昇に
伴い圧縮され、該圧縮されて高温・高圧になった空気
は、ピストン燃焼室３に押し込まれる。そして、ピスト
ン２が圧縮上死点に至る頃、燃料は燃料噴射弁５からピ
ストン燃焼室３に噴射供給され、該噴射された燃料は、
微粒化、蒸発して空気と混合され、自己着火して燃焼に
至る。
【０００４】そして、かかる場合、良好な燃焼を得るた
めに、吸入行程中に吸入空気に横旋回流（スワール）が
付与され、燃焼室３内に導入される。このスワールは、
燃焼室３の底面より延びた乱流生成用の突起４に衝突し
て、その下流に激しい乱流が発生する。そして、これに
より、燃料と空気との混合が促進され、良好な燃焼が得
られることになるので、スモーク（黒煙）が抑制され、
燃費が向上するに至る。
めに、吸入行程中に吸入空気に横旋回流（スワール）が
付与され、燃焼室３内に導入される。このスワールは、
燃焼室３の底面より延びた乱流生成用の突起４に衝突し
て、その下流に激しい乱流が発生する。そして、これに
より、燃料と空気との混合が促進され、良好な燃焼が得
られることになるので、スモーク（黒煙）が抑制され、
燃費が向上するに至る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のディーゼル機関の燃焼室の構造にあっては、特に
低負荷運転領域において、良好な燃焼によりスモーク
（黒煙）が抑制され、燃費は向上されるものの、燃料と
空気との混合促進により混合比が理論混合比よりも若干
希薄側にあるので、燃焼温度が高温となって、窒素酸化
物（ＮＯｘ）の生成が増加するといった問題点があっ
た。
従来のディーゼル機関の燃焼室の構造にあっては、特に
低負荷運転領域において、良好な燃焼によりスモーク
（黒煙）が抑制され、燃費は向上されるものの、燃料と
空気との混合促進により混合比が理論混合比よりも若干
希薄側にあるので、燃焼温度が高温となって、窒素酸化
物（ＮＯｘ）の生成が増加するといった問題点があっ
た。
【０００６】そこで、本発明はかかる従来の問題点に鑑
みなされたものであり、低負荷運転領域において混合比
を理論混合比よりも濃化させることにより、ＮＯｘの生
成を抑制したディーゼル機関の燃焼室の構造を提供する
ことを目的とする。
みなされたものであり、低負荷運転領域において混合比
を理論混合比よりも濃化させることにより、ＮＯｘの生
成を抑制したディーゼル機関の燃焼室の構造を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明は、ピストン頂部に凹設した略円柱状のピスト
ン燃焼室と、該ピストン燃焼室内に噴孔を臨ませるべく
シリンダヘッドに装着された燃料噴射弁と、からなるデ
ィーゼル機関の燃焼室の構造において、前記ピストン燃
焼室の底面部に上端を開口した中空円柱状の突起をピス
トン燃焼室と略同心円状に突設してピストン燃焼室内に
内室と外室を形成すると共に、該突起の上端位置をピス
トン頂面よりも下で、かつ、ピストン上死点近傍で前記
燃料噴射弁の噴霧軸が該突起の上部内壁に衝突するよう
に位置させて構成した。
載の発明は、ピストン頂部に凹設した略円柱状のピスト
ン燃焼室と、該ピストン燃焼室内に噴孔を臨ませるべく
シリンダヘッドに装着された燃料噴射弁と、からなるデ
ィーゼル機関の燃焼室の構造において、前記ピストン燃
焼室の底面部に上端を開口した中空円柱状の突起をピス
トン燃焼室と略同心円状に突設してピストン燃焼室内に
内室と外室を形成すると共に、該突起の上端位置をピス
トン頂面よりも下で、かつ、ピストン上死点近傍で前記
燃料噴射弁の噴霧軸が該突起の上部内壁に衝突するよう
に位置させて構成した。
【０００８】また、請求項２に記載の発明は、ピストン
頂部に凹設した略円柱状のピストン燃焼室と、該ピスト
ン燃焼室内に複数の噴孔を臨ませるべくシリンダヘッド
に装着された燃料噴射弁と、からなるディーゼル機関の
燃焼室の構造において、前記燃料噴射弁の各噴霧軸方向
に位置して複数の突起をピストン燃焼室に対して同心円
状に配設してピストン燃焼室内に内室と外室を形成する
と共に、該突起の上端位置をピストン頂面よりも下で、
かつ、ピストン上死点近傍で前記燃料噴射弁の噴霧軸が
該突起の上部内壁に衝突するように位置させて構成し
た。
頂部に凹設した略円柱状のピストン燃焼室と、該ピスト
ン燃焼室内に複数の噴孔を臨ませるべくシリンダヘッド
に装着された燃料噴射弁と、からなるディーゼル機関の
燃焼室の構造において、前記燃料噴射弁の各噴霧軸方向
に位置して複数の突起をピストン燃焼室に対して同心円
状に配設してピストン燃焼室内に内室と外室を形成する
と共に、該突起の上端位置をピストン頂面よりも下で、
かつ、ピストン上死点近傍で前記燃料噴射弁の噴霧軸が
該突起の上部内壁に衝突するように位置させて構成し
た。
【０００９】
【作用】かかる構成によれば、請求項１に記載の発明で
は、以下に示すような作用を有する。先ず、機関の低負
荷運転条件において、燃料噴射量は少なく設定されてい
るので、噴射開始から噴射終了までの噴射期間は高負荷
運転条件下に比べ短い。
は、以下に示すような作用を有する。先ず、機関の低負
荷運転条件において、燃料噴射量は少なく設定されてい
るので、噴射開始から噴射終了までの噴射期間は高負荷
運転条件下に比べ短い。
【００１０】従って、ピストン上死点近傍では、燃料噴
霧が突起の上部内壁に衝突して該突起に囲まれた中空円
柱状の内室に集中的に供給される。因って、過剰混合が
回避され理論混合比よりも濃化された混合気状態で燃焼
されるので、高温とはならずＮＯｘの生成が抑制される
と共に、過剰混合に起因する未燃炭化水素の生成も抑制
される。
霧が突起の上部内壁に衝突して該突起に囲まれた中空円
柱状の内室に集中的に供給される。因って、過剰混合が
回避され理論混合比よりも濃化された混合気状態で燃焼
されるので、高温とはならずＮＯｘの生成が抑制される
と共に、過剰混合に起因する未燃炭化水素の生成も抑制
される。
【００１１】次に、高負荷運転条件では、燃料噴射量は
増加して噴射期間は長くなるので、噴射開始時期が同じ
であれば噴射終了時期は低負荷運転条件の場合よりも遅
れてくることになる。従って、噴射開始から所定期間、
即ちピストン上死点近傍では、低負荷運転条件下と同
様、燃料噴霧が突起の上部内壁に衝突して該突起に囲ま
れた中空円柱状の内室に集中的に供給され、濃化された
混合燃焼となり、ＮＯｘの生成が抑制されるが、噴射期
間の後半にくるとピストンが上死点近傍から下降するこ
とにより、燃料噴霧が突起を越えて突起の外壁とピスト
ン燃焼室の内壁に囲まれた外室に集中的に供給される。
増加して噴射期間は長くなるので、噴射開始時期が同じ
であれば噴射終了時期は低負荷運転条件の場合よりも遅
れてくることになる。従って、噴射開始から所定期間、
即ちピストン上死点近傍では、低負荷運転条件下と同
様、燃料噴霧が突起の上部内壁に衝突して該突起に囲ま
れた中空円柱状の内室に集中的に供給され、濃化された
混合燃焼となり、ＮＯｘの生成が抑制されるが、噴射期
間の後半にくるとピストンが上死点近傍から下降するこ
とにより、燃料噴霧が突起を越えて突起の外壁とピスト
ン燃焼室の内壁に囲まれた外室に集中的に供給される。
【００１２】その結果、内室と外室とにおける混合比が
均一化され、スモーク（黒煙）が発生したり、燃費が悪
化することを防止できる。また、請求項２に記載の発明
によると、高負荷運転条件において、複数の突起間に形
成された通路により内室と外室とが連通されることにな
るので、燃料噴射量の変化や噴射時期の遅延等が生じて
内室と外室の混合比の不均一が生じても、該不均一をい
ち早く解消して混合比の均一化を達成させることができ
る。
均一化され、スモーク（黒煙）が発生したり、燃費が悪
化することを防止できる。また、請求項２に記載の発明
によると、高負荷運転条件において、複数の突起間に形
成された通路により内室と外室とが連通されることにな
るので、燃料噴射量の変化や噴射時期の遅延等が生じて
内室と外室の混合比の不均一が生じても、該不均一をい
ち早く解消して混合比の均一化を達成させることができ
る。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の一実施例を図に基づいて説
明する。本発明の一実施例を示す図１は、ディーゼル機
関の燃焼室の構造を示すもので、ピストン１０の上死点
近傍におけるシリンダ本体１１とピストン１０との関係
を示す。
明する。本発明の一実施例を示す図１は、ディーゼル機
関の燃焼室の構造を示すもので、ピストン１０の上死点
近傍におけるシリンダ本体１１とピストン１０との関係
を示す。
【００１４】即ち、図において、シリンダ本体１１は、
シリンダヘッド１２とシリンダブロック１３からなり、
ピストン１０の頂部には、略円柱状のピストン燃焼室１
４が凹設され、該ピストン燃焼室１４内に噴孔を臨ませ
るべくシリンダヘッド１２には、燃料噴射弁１５が装着
されている。そして、前記ピストン燃焼室１４の底面部
には、上端を開口した中空円柱状の突起１６がピストン
燃焼室１４と略同心円状に突設されており、該突起１６
によりピストン燃焼室１４内は、内室１４ａと外室１４
ｂとに区画されて形成される。
シリンダヘッド１２とシリンダブロック１３からなり、
ピストン１０の頂部には、略円柱状のピストン燃焼室１
４が凹設され、該ピストン燃焼室１４内に噴孔を臨ませ
るべくシリンダヘッド１２には、燃料噴射弁１５が装着
されている。そして、前記ピストン燃焼室１４の底面部
には、上端を開口した中空円柱状の突起１６がピストン
燃焼室１４と略同心円状に突設されており、該突起１６
によりピストン燃焼室１４内は、内室１４ａと外室１４
ｂとに区画されて形成される。
【００１５】また、前記突起１６の上端１６ａ位置は、
ピストン頂面１０ａよりも下に形成されている〔例え
ば、ピストン径90mm前後の小型機関では、１．５〜２ｍ
ｍ程度下になっていればよい。また、この値は、ピスト
ン燃焼室１４の内径、中空円柱状の突起１６の径、燃料
噴射弁１５の噴射角度（シリンダ軸線或いは水平面に対
する噴霧軸線の角度）等によっても若干変化するので、
適宜最適な値を設定するようにする。〕。
ピストン頂面１０ａよりも下に形成されている〔例え
ば、ピストン径90mm前後の小型機関では、１．５〜２ｍ
ｍ程度下になっていればよい。また、この値は、ピスト
ン燃焼室１４の内径、中空円柱状の突起１６の径、燃料
噴射弁１５の噴射角度（シリンダ軸線或いは水平面に対
する噴霧軸線の角度）等によっても若干変化するので、
適宜最適な値を設定するようにする。〕。
【００１６】また、ピストン上死点近傍で前記燃料噴射
弁１５の噴孔から噴射される噴霧軸Ａが該突起１６の上
部内壁１６ｂに衝突するように位置されている。即ち、
ピストン上死点近傍では（上記ピストン頂面１０ａと突
起１６の上端１６ａ位置との差を１．５〜２ｍｍ程度に
設定した場合には、上死点を挟んで１０°〜１５°ＢＴ
ＤＣ，１０°〜１５°ＡＴＤＣの間で）、燃料噴射は突
起１６の上部内壁１６ｂに衝突して内室１４ａに供給さ
れるが、上死点近傍からピストン１０が多少下降すると
突起１６を越えて外室１４ｂの外側壁１４ｃに衝突して
外室１４ｂに燃料噴射が供給されるようになっている。
弁１５の噴孔から噴射される噴霧軸Ａが該突起１６の上
部内壁１６ｂに衝突するように位置されている。即ち、
ピストン上死点近傍では（上記ピストン頂面１０ａと突
起１６の上端１６ａ位置との差を１．５〜２ｍｍ程度に
設定した場合には、上死点を挟んで１０°〜１５°ＢＴ
ＤＣ，１０°〜１５°ＡＴＤＣの間で）、燃料噴射は突
起１６の上部内壁１６ｂに衝突して内室１４ａに供給さ
れるが、上死点近傍からピストン１０が多少下降すると
突起１６を越えて外室１４ｂの外側壁１４ｃに衝突して
外室１４ｂに燃料噴射が供給されるようになっている。
【００１７】次に、作用を説明する。先ず、低負荷運転
条件のもとでは、通常、燃料噴射時期はピストン上死点
近傍であり、燃料噴射量は少ないので、噴射開始から噴
射終了までの噴射期間は比較的短い。従って、図１
（ｂ）に示すように、燃料噴霧Ａが突起１６の上部内壁
１６ｂに衝突して該突起１６に囲まれた中空円柱状の内
室１４ａ内に集中的に供給されることになる。因って、
過剰混合が回避され理論混合比よりも濃化された混合気
状態で燃焼されるので、余り高温とはならず、ＮＯｘの
生成が抑制され、同時に過剰混合に起因する未燃炭化水
素の生成も抑制される。
条件のもとでは、通常、燃料噴射時期はピストン上死点
近傍であり、燃料噴射量は少ないので、噴射開始から噴
射終了までの噴射期間は比較的短い。従って、図１
（ｂ）に示すように、燃料噴霧Ａが突起１６の上部内壁
１６ｂに衝突して該突起１６に囲まれた中空円柱状の内
室１４ａ内に集中的に供給されることになる。因って、
過剰混合が回避され理論混合比よりも濃化された混合気
状態で燃焼されるので、余り高温とはならず、ＮＯｘの
生成が抑制され、同時に過剰混合に起因する未燃炭化水
素の生成も抑制される。
【００１８】但し、濃化された混合気状態といっても、
スモーク（黒煙）が発生したり、燃費が悪化する程度に
は濃化されていないので、スモークや燃費の悪化は避け
られる。次に、高負荷運転条件のもとでは、燃料噴射量
は増加して噴射期間は長くなるので、噴射開始時期が同
じであれば噴射終了時期は低負荷運転条件の場合よりも
遅れてくることになる。従って、噴射開始から所定期間
は、ピストン上死点近傍で、燃料噴霧Ａが突起１６の内
側壁に衝突して該突起１６に囲まれた中空円柱状のピス
トン燃焼室１４内室１４ａに集中的に供給される。因っ
て、濃化された混合燃焼となり、ＮＯｘの生成が抑制さ
れる。しかし、噴射期間の後半にくるとピストン１０が
上死点近傍から下降することにより、燃料噴霧Ａが突起
１６を越えて突起１６の外壁とピストン燃焼室１４の内
壁に囲まれた外室１４ｂに集中的に供給される。その結
果、内室１４ａと外室１４ｂとにおける混合比が均一と
なり、スモーク（黒煙）が発生したり、燃費が悪化する
ことを防止できる。
スモーク（黒煙）が発生したり、燃費が悪化する程度に
は濃化されていないので、スモークや燃費の悪化は避け
られる。次に、高負荷運転条件のもとでは、燃料噴射量
は増加して噴射期間は長くなるので、噴射開始時期が同
じであれば噴射終了時期は低負荷運転条件の場合よりも
遅れてくることになる。従って、噴射開始から所定期間
は、ピストン上死点近傍で、燃料噴霧Ａが突起１６の内
側壁に衝突して該突起１６に囲まれた中空円柱状のピス
トン燃焼室１４内室１４ａに集中的に供給される。因っ
て、濃化された混合燃焼となり、ＮＯｘの生成が抑制さ
れる。しかし、噴射期間の後半にくるとピストン１０が
上死点近傍から下降することにより、燃料噴霧Ａが突起
１６を越えて突起１６の外壁とピストン燃焼室１４の内
壁に囲まれた外室１４ｂに集中的に供給される。その結
果、内室１４ａと外室１４ｂとにおける混合比が均一と
なり、スモーク（黒煙）が発生したり、燃費が悪化する
ことを防止できる。
【００１９】尚、ここで、ＮＯｘ生成の低減のために排
気の一部を吸気系に還流するＥＧＲ運転時についても述
べておく。先ず、低負荷運転では、ＥＧＲによるＮＯｘ
生成の低減効果はそのまま得られることになる。また、
噴射時期の遅延により低温化するＮＯｘ低減方式もある
が、本発明において噴射時期の遅延は、ピストン１０が
上死点近傍から下降して噴射燃料が突起１６を越える位
置に来るまで極端には行えない。しかし、従来の燃焼室
構造においても、低負荷のＥＧＲ運転においては、噴射
時期の大幅な遅延は燃焼室内の低温化による未燃炭化水
素の発生に繋がるため、採用しにくかったので従来例に
比べて劣るものではない。
気の一部を吸気系に還流するＥＧＲ運転時についても述
べておく。先ず、低負荷運転では、ＥＧＲによるＮＯｘ
生成の低減効果はそのまま得られることになる。また、
噴射時期の遅延により低温化するＮＯｘ低減方式もある
が、本発明において噴射時期の遅延は、ピストン１０が
上死点近傍から下降して噴射燃料が突起１６を越える位
置に来るまで極端には行えない。しかし、従来の燃焼室
構造においても、低負荷のＥＧＲ運転においては、噴射
時期の大幅な遅延は燃焼室内の低温化による未燃炭化水
素の発生に繋がるため、採用しにくかったので従来例に
比べて劣るものではない。
【００２０】次に、高負荷運転では、ＥＧＲによるＮＯ
ｘ生成の低減効果はそのまま得られる。そして、噴射時
期の遅延との組み合わせに関しては、噴射時期の遅延に
より噴射期間の前半では、燃焼室１４の内室１４ａと外
室１４ｂの燃料分配比率が変化して両室１４ａ，１４ｂ
の混合比の不均一が生じることになるが、噴射期間の後
半にきたらピストン１０が上死点近傍から下降すること
により、燃料噴霧Ａが突起１６を越えて突起１６の外壁
とピストン燃焼室１４の内壁に囲まれた外室１４ｂに供
給される。その結果、内室１４ａと外室１４ｂとの気体
は混合され両室１４ａ，１４ｂの混合比が均一となり、
スモーク（黒煙）の発生や燃費の悪化を最小限に抑える
ことができる。
ｘ生成の低減効果はそのまま得られる。そして、噴射時
期の遅延との組み合わせに関しては、噴射時期の遅延に
より噴射期間の前半では、燃焼室１４の内室１４ａと外
室１４ｂの燃料分配比率が変化して両室１４ａ，１４ｂ
の混合比の不均一が生じることになるが、噴射期間の後
半にきたらピストン１０が上死点近傍から下降すること
により、燃料噴霧Ａが突起１６を越えて突起１６の外壁
とピストン燃焼室１４の内壁に囲まれた外室１４ｂに供
給される。その結果、内室１４ａと外室１４ｂとの気体
は混合され両室１４ａ，１４ｂの混合比が均一となり、
スモーク（黒煙）の発生や燃費の悪化を最小限に抑える
ことができる。
【００２１】次に、図２に基づき、他の実施例について
説明する。即ち、このものは、低負荷運転条件のもとで
は、燃料をピストン燃焼室１４の内室１４ａに集中的に
噴射供給させると共に、高負荷運転条件のもとでは、ピ
ストン燃焼室１４の内室１４ａと外室１４ｂへ燃料を分
散供給させる突起１６を形成した点では前記図１に示す
実施例のものと同様であるが、該突起１６の構成が異な
る。従って、図１と同様の構成は、同一符号を付して説
明を省略する。
説明する。即ち、このものは、低負荷運転条件のもとで
は、燃料をピストン燃焼室１４の内室１４ａに集中的に
噴射供給させると共に、高負荷運転条件のもとでは、ピ
ストン燃焼室１４の内室１４ａと外室１４ｂへ燃料を分
散供給させる突起１６を形成した点では前記図１に示す
実施例のものと同様であるが、該突起１６の構成が異な
る。従って、図１と同様の構成は、同一符号を付して説
明を省略する。
【００２２】即ち、突起１６は、燃料噴射弁１５の噴霧
軸方向に沿って複数独立してピストン燃焼室１４に対し
て同心円状に配設され、該ピストン燃焼室１４内に形成
された内室１４ａと外室１４ｂとが隣接する突起１６間
に形成された通路１７により連通されるように構成され
る。そして、突起１６の上端１６ａ位置は、ピストン頂
面１０ａよりも下に形成されていると共に、ピストン上
死点近傍で前記燃料噴射弁１５の噴孔から噴射される噴
霧軸Ａが該突起１６の上部内壁１６ｂに衝突するように
位置する構成は前記図１に示す実施例と同様である。
軸方向に沿って複数独立してピストン燃焼室１４に対し
て同心円状に配設され、該ピストン燃焼室１４内に形成
された内室１４ａと外室１４ｂとが隣接する突起１６間
に形成された通路１７により連通されるように構成され
る。そして、突起１６の上端１６ａ位置は、ピストン頂
面１０ａよりも下に形成されていると共に、ピストン上
死点近傍で前記燃料噴射弁１５の噴孔から噴射される噴
霧軸Ａが該突起１６の上部内壁１６ｂに衝突するように
位置する構成は前記図１に示す実施例と同様である。
【００２３】これによれば、高負荷運転条件において、
燃料噴射量の変化や噴射時期の遅延等が生じても、複数
の突起１６間に形成された通路１７により内室１４ａと
外室１４ｂとが連通されることになるので、燃焼室１４
の内室１４ａと外室１４ｂの混合比の不均一をいち早く
解消することができ、以て、スモーク（黒煙）の発生や
燃費の悪化を防止することができる。
燃料噴射量の変化や噴射時期の遅延等が生じても、複数
の突起１６間に形成された通路１７により内室１４ａと
外室１４ｂとが連通されることになるので、燃焼室１４
の内室１４ａと外室１４ｂの混合比の不均一をいち早く
解消することができ、以て、スモーク（黒煙）の発生や
燃費の悪化を防止することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、ピストン燃焼室の底面部に中空円柱状の突
起をピストン燃焼室と略同心円状に突設し、該中空円柱
状の突起の上端位置をピストン頂面よりも下で、かつ、
ピストン上死点位置近傍で前記燃料噴射弁の噴霧軸が該
突起の上端に衝突するように位置させたので、低負荷運
転条件では、ピストン上死点近傍で燃料噴霧が突起の内
側壁に衝突して該突起に囲まれた中空円柱状の内室に集
中的に供給される。因って、過剰混合が回避され理論混
合比よりも濃化された混合気状態で燃焼されるので、余
り高温とはならず、ＮＯｘの生成が抑制されると共に、
過剰混合に起因する未燃炭化水素の生成も抑制される。
明によれば、ピストン燃焼室の底面部に中空円柱状の突
起をピストン燃焼室と略同心円状に突設し、該中空円柱
状の突起の上端位置をピストン頂面よりも下で、かつ、
ピストン上死点位置近傍で前記燃料噴射弁の噴霧軸が該
突起の上端に衝突するように位置させたので、低負荷運
転条件では、ピストン上死点近傍で燃料噴霧が突起の内
側壁に衝突して該突起に囲まれた中空円柱状の内室に集
中的に供給される。因って、過剰混合が回避され理論混
合比よりも濃化された混合気状態で燃焼されるので、余
り高温とはならず、ＮＯｘの生成が抑制されると共に、
過剰混合に起因する未燃炭化水素の生成も抑制される。
【００２５】また、請求項２記載の発明によれば、燃料
噴射弁の噴霧軸方向に沿って複数の突起をピストン燃焼
室に対して同心円状に配設してピストン燃焼室内に内室
と外室を形成すると共に、該突起の上端位置をピストン
頂面よりも下で、かつ、ピストン上死点近傍で前記燃料
噴射弁の噴霧軸が該突起の上部内壁に衝突するように位
置させるように構成したので、高負荷運転条件におい
て、燃料噴射量の変化や噴射時期の遅延等が生じても、
複数の突起間に形成された通路により内室と外室とが連
通されることになり、以て、燃焼室の内室と外室の混合
比の不均一をいち早く解消してスモーク（黒煙）の発生
や燃費の悪化を防止することができる。
噴射弁の噴霧軸方向に沿って複数の突起をピストン燃焼
室に対して同心円状に配設してピストン燃焼室内に内室
と外室を形成すると共に、該突起の上端位置をピストン
頂面よりも下で、かつ、ピストン上死点近傍で前記燃料
噴射弁の噴霧軸が該突起の上部内壁に衝突するように位
置させるように構成したので、高負荷運転条件におい
て、燃料噴射量の変化や噴射時期の遅延等が生じても、
複数の突起間に形成された通路により内室と外室とが連
通されることになり、以て、燃焼室の内室と外室の混合
比の不均一をいち早く解消してスモーク（黒煙）の発生
や燃費の悪化を防止することができる。
【図１】（ａ）は、本発明の一実施例に係る燃焼室の構
造を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ断面図。
造を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＸ−Ｘ断面図。
【図２】（ａ）は、本発明の他の実施例に係る燃焼室の
構造を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＹ−Ｙ断面図。
構造を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＹ−Ｙ断面図。
【図３】（ａ）は、従来の燃焼室の構造を示す平面図、
（ｂ）は、（ａ）のＺ−Ｚ断面図。
（ｂ）は、（ａ）のＺ−Ｚ断面図。
１０ ピストン １０ａ ピストン頂面 １１ シリンダ本体 １２ シリンダヘッド １３ シリンダブロック １４ ピストン燃焼室 １４ａ 内室 １４ｂ 外室 １５ 燃料噴射弁 １６ 突起 １６ａ 上端 １６ｂ 上部内壁 １７ 通路 Ａ 噴霧軸
Claims (2)
- 【請求項１】ピストン頂部に凹設した略円柱状のピスト
ン燃焼室と、 該ピストン燃焼室内に噴孔を臨ませるべくシリンダヘッ
ドに装着された燃料噴射弁と、からなるディーゼル機関
の燃焼室の構造において、 前記ピストン燃焼室の底面部に上端を開口した中空円柱
状の突起をピストン燃焼室と略同心円状に突設してピス
トン燃焼室内に内室と外室を形成すると共に、 該突起の上端位置をピストン頂面よりも下で、かつ、ピ
ストン上死点近傍で前記燃料噴射弁の噴霧軸が該突起の
上部内壁に衝突するように位置させたことを特徴とする
ディーゼル機関の燃焼室の構造。 - 【請求項２】ピストン頂部に凹設した略円柱状のピスト
ン燃焼室と、 該ピストン燃焼室内に複数の噴孔を臨ませるべくシリン
ダヘッドに装着された燃料噴射弁と、からなるディーゼ
ル機関の燃焼室の構造において、 前記燃料噴射弁の各噴霧軸方向に位置して複数の突起を
ピストン燃焼室に対して同心円状に配設してピストン燃
焼室内に内室と外室を形成すると共に、 該突起の上端位置をピストン頂面よりも下で、かつ、ピ
ストン上死点近傍で前記燃料噴射弁の噴霧軸が該突起の
上部内壁に衝突するように位置させたことを特徴とする
ディーゼル機関の燃焼室の構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190329A JPH0742558A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | ディーゼル機関の燃焼室の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190329A JPH0742558A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | ディーゼル機関の燃焼室の構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0742558A true JPH0742558A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16256382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5190329A Pending JPH0742558A (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | ディーゼル機関の燃焼室の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742558A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2904053A1 (fr) * | 2006-07-18 | 2008-01-25 | Inst Francais Du Petrole | Moteur a combustion interne a injection directe,en particulier de type diesel,avec un piston muni d'un bol dote d'au moins une surface deflectrice de carburant |
| JP2008175193A (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Nissan Motor Co Ltd | 直接噴射式内燃機関 |
| JP2013068144A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Hino Motors Ltd | 内燃機関のピストン |
| JP2023131833A (ja) * | 2022-03-10 | 2023-09-22 | 日野自動車株式会社 | 燃焼室構造 |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP5190329A patent/JPH0742558A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2904053A1 (fr) * | 2006-07-18 | 2008-01-25 | Inst Francais Du Petrole | Moteur a combustion interne a injection directe,en particulier de type diesel,avec un piston muni d'un bol dote d'au moins une surface deflectrice de carburant |
| JP2008175193A (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Nissan Motor Co Ltd | 直接噴射式内燃機関 |
| JP2013068144A (ja) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Hino Motors Ltd | 内燃機関のピストン |
| JP2023131833A (ja) * | 2022-03-10 | 2023-09-22 | 日野自動車株式会社 | 燃焼室構造 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5830093Y2 (ja) | 内燃機関の吸気装置 | |
| US4178903A (en) | Internal combustion engine with an auxiliary combustion chamber | |
| JPH0742558A (ja) | ディーゼル機関の燃焼室の構造 | |
| JP2004308449A (ja) | ディーゼルエンジン | |
| US4058090A (en) | Internal combuston engine with auxiliary combustion chamber | |
| EP0828066B1 (en) | Combustion chamber of diesel engine | |
| JPH10288038A (ja) | 直接噴射式ディーゼルエンジン | |
| JPH04228821A (ja) | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 | |
| JPH08121173A (ja) | 筒内噴射式火花点火機関 | |
| JPS603312Y2 (ja) | 直噴式デイ−ゼル機関の燃焼室 | |
| JPH03264725A (ja) | 内燃機関の副室式燃焼室 | |
| JPH0598965A (ja) | 直噴型デイーゼルエンジン | |
| JPS61106914A (ja) | 内燃機関の燃焼室 | |
| JP2526943Y2 (ja) | 副室式ディーゼルエンジン | |
| JPH09217626A (ja) | 直接噴射式４バルブディーゼルエンジン | |
| JPH11117747A (ja) | 直噴式ディーゼルエンジン | |
| JPS603311Y2 (ja) | 直噴式デイ−ゼル機関の燃焼室 | |
| JPH036824Y2 (ja) | ||
| JPH02149719A (ja) | ディーゼル機関の燃焼室構造 | |
| JPH06173687A (ja) | 副室を有する内燃機関の燃焼室 | |
| JP2004036519A (ja) | 筒内直接噴射式内燃機関 | |
| JP2552578Y2 (ja) | 副室式内燃機関の燃焼室 | |
| JP4016748B2 (ja) | 筒内直接噴射火花点火式内燃機関 | |
| JP2001065350A (ja) | 予混合圧縮自着火機関 | |
| JP3944936B2 (ja) | 筒内直噴式内燃機関 |