JPH0768901B2 - 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 - Google Patents
直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室Info
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- JPH0768901B2 JPH0768901B2 JP4065848A JP6584892A JPH0768901B2 JP H0768901 B2 JPH0768901 B2 JP H0768901B2 JP 4065848 A JP4065848 A JP 4065848A JP 6584892 A JP6584892 A JP 6584892A JP H0768901 B2 JPH0768901 B2 JP H0768901B2
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- spray
- piston
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- 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
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- F02B23/0696—W-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 wall
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- 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
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- 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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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スモークおよび窒素酸
化物（ＮＯX ）の同時低減を図るための直接噴射式ディ
ーゼル機関の燃焼室に関する。
化物（ＮＯX ）の同時低減を図るための直接噴射式ディ
ーゼル機関の燃焼室に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼル機関において、ＮＯX の生成
を抑えかつスモークの生成を抑えるには、燃焼室壁面ま
での混合気形成を抑え、つまり噴霧を乱さず理論混合比
に近い混合気を少なくし、濃混合気の状態で燃焼させ
（予混合燃焼の抑制によるＮＯXの低減）、その後、燃
焼室壁面に衝突した噴霧火炎への空気の混合速度を増大
させること（拡散燃焼の活発化によるスモークの低減）
が重要である。
を抑えかつスモークの生成を抑えるには、燃焼室壁面ま
での混合気形成を抑え、つまり噴霧を乱さず理論混合比
に近い混合気を少なくし、濃混合気の状態で燃焼させ
（予混合燃焼の抑制によるＮＯXの低減）、その後、燃
焼室壁面に衝突した噴霧火炎への空気の混合速度を増大
させること（拡散燃焼の活発化によるスモークの低減）
が重要である。
【０００３】この燃焼方式に最も近い方式が、図４に示
す予燃焼室式ディーゼル機関である。１はピストン、２
はピストンリング、３はシリンダライナー、４はガスケ
ット、５はシリンダヘッド、６は燃料噴射弁、７は噴口
を示し、燃料噴射弁６と噴口７との間には予燃焼室８が
形成され、ピストン１とシリンダヘッドの間には主燃焼
室９が形成され、予燃焼室８内で濃混合気の状態で燃焼
させ、主燃焼室９内で希薄混合気状態で燃焼させる方式
である。しかし、この方式は、予燃焼室８での燃焼速度
が遅く、また、予燃焼室８から燃焼ガスが噴出するとき
の絞り損失および予燃焼室８からの冷却損失が大きいた
め燃費が悪化し、さらに、熱負荷が高いため過給には適
さないので、現在では大型車用としては殆ど採用されて
いない。一方、直接噴射式は、予燃焼室式に比べ燃費が
良いが上記のような燃焼を実現することは非常に困難で
ある。これらを解決するために、予燃焼室をベースとし
て直接噴射式と予燃焼室式の間をねらった構造として、
主燃焼室と副室との間に開閉弁を設ける方式（特開昭６
３−１０６３２１号公報）や、ピストン頭部に突出ピン
を設け上死点近くで予燃焼室の噴口を絞る方式（内燃機
関１９巻２４１号第３２頁）や、主燃焼室と副室の両方
に燃料噴射弁を設ける方式（特開昭６３−２１９８３１
号公報）等が提案されているが、いずれも装置が複雑で
あり満足する性能が得られず実用化には至っていない。
す予燃焼室式ディーゼル機関である。１はピストン、２
はピストンリング、３はシリンダライナー、４はガスケ
ット、５はシリンダヘッド、６は燃料噴射弁、７は噴口
を示し、燃料噴射弁６と噴口７との間には予燃焼室８が
形成され、ピストン１とシリンダヘッドの間には主燃焼
室９が形成され、予燃焼室８内で濃混合気の状態で燃焼
させ、主燃焼室９内で希薄混合気状態で燃焼させる方式
である。しかし、この方式は、予燃焼室８での燃焼速度
が遅く、また、予燃焼室８から燃焼ガスが噴出するとき
の絞り損失および予燃焼室８からの冷却損失が大きいた
め燃費が悪化し、さらに、熱負荷が高いため過給には適
さないので、現在では大型車用としては殆ど採用されて
いない。一方、直接噴射式は、予燃焼室式に比べ燃費が
良いが上記のような燃焼を実現することは非常に困難で
ある。これらを解決するために、予燃焼室をベースとし
て直接噴射式と予燃焼室式の間をねらった構造として、
主燃焼室と副室との間に開閉弁を設ける方式（特開昭６
３−１０６３２１号公報）や、ピストン頭部に突出ピン
を設け上死点近くで予燃焼室の噴口を絞る方式（内燃機
関１９巻２４１号第３２頁）や、主燃焼室と副室の両方
に燃料噴射弁を設ける方式（特開昭６３−２１９８３１
号公報）等が提案されているが、いずれも装置が複雑で
あり満足する性能が得られず実用化には至っていない。
【０００４】一方、直接噴射式をベースとしたものでは
図６に示す方式が提案されている。図Ａは平面図、図
Ｂ、図Ｃは図ＡのＸ−Ｘ線に沿って矢印方向に見た断面
図であり、図Ｂはピストンが上死点での噴射直後の状態
を、図Ｃはピストンが下降した状態を示している。
図６に示す方式が提案されている。図Ａは平面図、図
Ｂ、図Ｃは図ＡのＸ−Ｘ線に沿って矢印方向に見た断面
図であり、図Ｂはピストンが上死点での噴射直後の状態
を、図Ｃはピストンが下降した状態を示している。
【０００５】図中、１はピストン、２はピストンリン
グ、３はシリンダライナー、４はガスケット、５はシリ
ンダヘッド、６はノズル７を有する燃料噴射弁を示し、
ピストン１の頂部には、蓋体１１がビス１２により固定
され、この蓋体１１の上部に主燃焼室９ａを形成し、蓋
体１１とピストン１との間に副燃焼室９ｂを形成してい
る。蓋体１１の中央部には、開口１３が形成されるとと
もに、周辺部には複数の噴出口１５が形成されている。
しかしながら、この方式ではピストン１の下降に伴い図
Ｃに示すように、噴霧が蓋体１１に衝突するため燃焼が
悪化し実用化には至っていない。
グ、３はシリンダライナー、４はガスケット、５はシリ
ンダヘッド、６はノズル７を有する燃料噴射弁を示し、
ピストン１の頂部には、蓋体１１がビス１２により固定
され、この蓋体１１の上部に主燃焼室９ａを形成し、蓋
体１１とピストン１との間に副燃焼室９ｂを形成してい
る。蓋体１１の中央部には、開口１３が形成されるとと
もに、周辺部には複数の噴出口１５が形成されている。
しかしながら、この方式ではピストン１の下降に伴い図
Ｃに示すように、噴霧が蓋体１１に衝突するため燃焼が
悪化し実用化には至っていない。
【０００６】ところで直接噴射式ディーゼル機関におい
ては、スモークおよびＮＯX の低減に向けて排気ガス再
循環法（ＥＧＲ）や燃焼方式の改善等において種々の提
案が行われている。このうちＥＧＲには、燃費の悪化、
スモークの増大、排ガスによるＥＧＲ装置の腐食、或い
は機能低下等、耐久性および信頼性の問題がある。
ては、スモークおよびＮＯX の低減に向けて排気ガス再
循環法（ＥＧＲ）や燃焼方式の改善等において種々の提
案が行われている。このうちＥＧＲには、燃費の悪化、
スモークの増大、排ガスによるＥＧＲ装置の腐食、或い
は機能低下等、耐久性および信頼性の問題がある。
【０００７】また、燃焼方式の観点から見れば、現在広
く用いられている低圧噴射の場合、噴霧はノズル近傍で
着火した後、全体が火炎に包まれながら進行し、この
時、噴霧は、空気と同時に自己の生成した既燃ガスを巻
き込みながら燃焼するので、噴霧中心部において高温
部、酸素不足部が形成されスモークの生成要因となり、
既燃ガスの巻き込みはマイナス要因として働くと言われ
ている。このためスモークを低減するには、燃料と空気
を迅速に混合する必要があり、スワール、スキッシュ等
により空気利用率を向上する方法が採られているが、こ
れでは着火遅れの間の燃料、空気混合速度も増大するた
め、予混合燃焼の増加により燃焼初期の熱発生率が増大
し、ＮＯX の増大を招くという相反する問題を有してお
り、これがスモークとＮＯX の同時低減を困難にしてい
る。
く用いられている低圧噴射の場合、噴霧はノズル近傍で
着火した後、全体が火炎に包まれながら進行し、この
時、噴霧は、空気と同時に自己の生成した既燃ガスを巻
き込みながら燃焼するので、噴霧中心部において高温
部、酸素不足部が形成されスモークの生成要因となり、
既燃ガスの巻き込みはマイナス要因として働くと言われ
ている。このためスモークを低減するには、燃料と空気
を迅速に混合する必要があり、スワール、スキッシュ等
により空気利用率を向上する方法が採られているが、こ
れでは着火遅れの間の燃料、空気混合速度も増大するた
め、予混合燃焼の増加により燃焼初期の熱発生率が増大
し、ＮＯX の増大を招くという相反する問題を有してお
り、これがスモークとＮＯX の同時低減を困難にしてい
る。
【０００８】上記問題を解決するために、高圧噴射（１
０００ｋｇ／ｃｍ2 以上）、小噴口径ノズル、浅皿燃焼
室および低スワールを組合せる方式が提案されている。
これを図５により説明すると、ピストン１が上昇し上死
点付近に達したとき、ノズル７から噴射された燃料の噴
霧Ｆは、壁面１０近傍で一気に着火した後、火炎Ｈは燃
焼室９中心に向かって膨張するが、噴射の終了まで燃焼
室中心部は不燃域として残る。すなわち、噴霧Ｆは壁面
１０に到達するまで燃焼室９中心に近い不燃域側で十分
に新気Ａを巻き込みながら進行し、壁面１０側では既燃
ガスを導入しながら壁面１０に衝突する二段の燃焼経路
をたどる。高圧噴射の場合、噴射時期を大幅に遅らせて
も火がつくため噴射時期遅延との組み合わせで、低圧噴
射と比較してスモークおよびＮＯX の同時低減を図るこ
とができる。
０００ｋｇ／ｃｍ2 以上）、小噴口径ノズル、浅皿燃焼
室および低スワールを組合せる方式が提案されている。
これを図５により説明すると、ピストン１が上昇し上死
点付近に達したとき、ノズル７から噴射された燃料の噴
霧Ｆは、壁面１０近傍で一気に着火した後、火炎Ｈは燃
焼室９中心に向かって膨張するが、噴射の終了まで燃焼
室中心部は不燃域として残る。すなわち、噴霧Ｆは壁面
１０に到達するまで燃焼室９中心に近い不燃域側で十分
に新気Ａを巻き込みながら進行し、壁面１０側では既燃
ガスを導入しながら壁面１０に衝突する二段の燃焼経路
をたどる。高圧噴射の場合、噴射時期を大幅に遅らせて
も火がつくため噴射時期遅延との組み合わせで、低圧噴
射と比較してスモークおよびＮＯX の同時低減を図るこ
とができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高圧噴
射は低圧噴射と比較して、噴霧の持つエネルギーが大き
いため、火炎Ｈは噴射エネルギーにより燃焼室９の中心
に向かって広がるのが抑制される。従って、噴霧Ｆはノ
ズル７側で常に新気Ａを導入しながら燃焼するので、拡
散燃焼が活発化しスモークは大幅に低減するが、着火ま
での空気の導入量が多く既燃ガスの巻き込みが少ないた
め、前述したように壁面近傍で一気に着火し初期燃焼が
増加し、同一噴射タイミングで比較するとどうしてもＮ
ＯX の発生量が多くなるという問題を有している。
射は低圧噴射と比較して、噴霧の持つエネルギーが大き
いため、火炎Ｈは噴射エネルギーにより燃焼室９の中心
に向かって広がるのが抑制される。従って、噴霧Ｆはノ
ズル７側で常に新気Ａを導入しながら燃焼するので、拡
散燃焼が活発化しスモークは大幅に低減するが、着火ま
での空気の導入量が多く既燃ガスの巻き込みが少ないた
め、前述したように壁面近傍で一気に着火し初期燃焼が
増加し、同一噴射タイミングで比較するとどうしてもＮ
ＯX の発生量が多くなるという問題を有している。
【００１０】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、燃焼室の構造を変更するだけで、スモーク及びＮＯ
X を同時にかつ大幅に低減させることができる直接噴射
式ディーゼル機関の燃焼室を提供することを目的とす
る。
て、燃焼室の構造を変更するだけで、スモーク及びＮＯ
X を同時にかつ大幅に低減させることができる直接噴射
式ディーゼル機関の燃焼室を提供することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の直接
噴射式ディーゼル機関の燃焼室は、シリンダヘッド５に
設けられる燃料噴射弁６と、燃料噴射弁６のノズル７に
形成される複数の噴口と、ピストン１の上部内面に形成
される環状室２１ａと、ピストン１の中央部から前記環
状室２１ａに連通される複数の噴霧通路２１ｂと、噴霧
通路２１ｂの上部を除いて環状室２１ａを覆うように固
定され、上部を主燃焼室２５に下部を副燃焼室２１に区
画形成する蓋板２２と、蓋体２２に形成され、環状室２
１ａと主燃焼室２５とを連通する噴出口２６とを備える
ことを特徴とする。なお、上記構成に付加した番号は、
理解を容易にするために図面と対比させるためのもの
で、これにより本発明の構成が何ら限定されるものでは
ない。
噴射式ディーゼル機関の燃焼室は、シリンダヘッド５に
設けられる燃料噴射弁６と、燃料噴射弁６のノズル７に
形成される複数の噴口と、ピストン１の上部内面に形成
される環状室２１ａと、ピストン１の中央部から前記環
状室２１ａに連通される複数の噴霧通路２１ｂと、噴霧
通路２１ｂの上部を除いて環状室２１ａを覆うように固
定され、上部を主燃焼室２５に下部を副燃焼室２１に区
画形成する蓋板２２と、蓋体２２に形成され、環状室２
１ａと主燃焼室２５とを連通する噴出口２６とを備える
ことを特徴とする。なお、上記構成に付加した番号は、
理解を容易にするために図面と対比させるためのもの
で、これにより本発明の構成が何ら限定されるものでは
ない。
【００１２】
【作用】本発明においては、例えば図１に示すように、
燃焼初期においては、噴霧のまわりは噴霧通路２１ｂに
囲まれているため、噴霧根元からの噴霧への空気導入が
抑えられ、噴霧は噴霧通路２１ｂを通って環状室２１ａ
内に噴射され、その後、燃料の噴霧は、環状室２１ａ内
で着火し、濃混合気の状態で燃焼し、燃焼ガスは噴出口
２６および噴霧通路２１ｂ上部より主燃焼室２５へ噴出
し、噴出したガスは、主燃焼室２５内で希薄混合燃焼を
行う。このとき、噴霧通路２１ｂの上部は蓋体２２で塞
がれていないため、ピストン１が下降しても、噴霧が蓋
体２２に当たることがなく燃焼を悪化させることがな
い。
燃焼初期においては、噴霧のまわりは噴霧通路２１ｂに
囲まれているため、噴霧根元からの噴霧への空気導入が
抑えられ、噴霧は噴霧通路２１ｂを通って環状室２１ａ
内に噴射され、その後、燃料の噴霧は、環状室２１ａ内
で着火し、濃混合気の状態で燃焼し、燃焼ガスは噴出口
２６および噴霧通路２１ｂ上部より主燃焼室２５へ噴出
し、噴出したガスは、主燃焼室２５内で希薄混合燃焼を
行う。このとき、噴霧通路２１ｂの上部は蓋体２２で塞
がれていないため、ピストン１が下降しても、噴霧が蓋
体２２に当たることがなく燃焼を悪化させることがな
い。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本発明の直接噴射式ディーゼル機関の
燃焼室の１実施例を示し、図Ａはピストンの蓋体の一部
を取り外した平面図、図Ｂおよび図Ｃは図ＡのＸ−Ｘ線
に沿って矢印方向に見た断面図であり、図Ｂはピストン
が上死点での噴射直後の状態を、図Ｃはピストンが下降
し主燃焼室での状態を示している。
明する。図１は、本発明の直接噴射式ディーゼル機関の
燃焼室の１実施例を示し、図Ａはピストンの蓋体の一部
を取り外した平面図、図Ｂおよび図Ｃは図ＡのＸ−Ｘ線
に沿って矢印方向に見た断面図であり、図Ｂはピストン
が上死点での噴射直後の状態を、図Ｃはピストンが下降
し主燃焼室での状態を示している。
【００１４】図において、１はピストン、２はピストン
リング、３はシリンダライナー、４はガスケット、５は
シリンダヘッド、６はノズル７を有する燃料噴射弁を示
し、ピストン１の頂部には窪み部が形成され副燃焼室２
１が形成される。副燃焼室２１には、その外周に円環形
状の環状室２１ａが形成されるとともに、この環状室２
１ａに連通するように中央の平坦部１ａから６本の噴霧
通路２１ｂが傾斜して形成される。ノズル７には、燃料
を噴射する６つの噴口が設けられ前記噴霧通路２１ｂに
対向するように配置される。なお、噴霧通路２１ｂおよ
びノズル７の噴口の数は限定されるものではない。
リング、３はシリンダライナー、４はガスケット、５は
シリンダヘッド、６はノズル７を有する燃料噴射弁を示
し、ピストン１の頂部には窪み部が形成され副燃焼室２
１が形成される。副燃焼室２１には、その外周に円環形
状の環状室２１ａが形成されるとともに、この環状室２
１ａに連通するように中央の平坦部１ａから６本の噴霧
通路２１ｂが傾斜して形成される。ノズル７には、燃料
を噴射する６つの噴口が設けられ前記噴霧通路２１ｂに
対向するように配置される。なお、噴霧通路２１ｂおよ
びノズル７の噴口の数は限定されるものではない。
【００１５】副燃焼室２１の上部には、扇形状の蓋体２
２がビス２３、２４により固定され、蓋体２２の上部に
主燃焼室２５が形成される。この蓋体２２は、それぞれ
の噴霧通路２１ｂの上部を除いて環状室２１ａを覆うよ
うに固定されるもので、蓋体２２には、環状室２１ａと
主燃焼室２５とを連通する噴出口２６が形成される。上
記構成からなる本発明の作用について説明する。ピスト
ン１が上昇し上死点付近に達したとき、燃料の噴霧は、
ノズル７から噴霧通路２１ｂに向けて噴射される。この
とき、この燃焼初期においては、噴霧のまわりは噴霧通
路２１ｂに囲まれているため、噴霧根元からの噴霧への
空気導入が抑えられ、噴霧通路２１ｂを通って環状室２
１ａ内に噴射される。そして、燃料の噴霧は、環状室２
１ａ内で着火し、濃混合気の状態で燃焼し、燃焼ガスは
噴出口２６および噴霧通路２１ｂより主燃焼室２５へ噴
出し、噴出したガスは、主燃焼室２５内で希薄混合燃焼
を行う。このとき、噴霧通路２１ｂの上部は蓋体２２で
塞がれていないため、ピストン１が下降しても、噴霧が
蓋体２２に当たることがなく燃焼を悪化させることがな
い。
２がビス２３、２４により固定され、蓋体２２の上部に
主燃焼室２５が形成される。この蓋体２２は、それぞれ
の噴霧通路２１ｂの上部を除いて環状室２１ａを覆うよ
うに固定されるもので、蓋体２２には、環状室２１ａと
主燃焼室２５とを連通する噴出口２６が形成される。上
記構成からなる本発明の作用について説明する。ピスト
ン１が上昇し上死点付近に達したとき、燃料の噴霧は、
ノズル７から噴霧通路２１ｂに向けて噴射される。この
とき、この燃焼初期においては、噴霧のまわりは噴霧通
路２１ｂに囲まれているため、噴霧根元からの噴霧への
空気導入が抑えられ、噴霧通路２１ｂを通って環状室２
１ａ内に噴射される。そして、燃料の噴霧は、環状室２
１ａ内で着火し、濃混合気の状態で燃焼し、燃焼ガスは
噴出口２６および噴霧通路２１ｂより主燃焼室２５へ噴
出し、噴出したガスは、主燃焼室２５内で希薄混合燃焼
を行う。このとき、噴霧通路２１ｂの上部は蓋体２２で
塞がれていないため、ピストン１が下降しても、噴霧が
蓋体２２に当たることがなく燃焼を悪化させることがな
い。
【００１６】さらに、爆発、排気行程が終了し、ピスト
ン１が再び上死点に上昇した時点では、副燃焼室２１内
には既燃ガスが貯留されており、ピストン１が下降する
吸入行程において、副燃焼室２１内の既燃ガスが、主燃
焼室２５内に放出されるため、内部ＥＧＲ作用が働くこ
とになり、より効果的にＮＯX の低減を図ることができ
る。従って、スモークの発生の少ない高圧噴射との組み
合わせでＮＯX を大幅に低減できる。
ン１が再び上死点に上昇した時点では、副燃焼室２１内
には既燃ガスが貯留されており、ピストン１が下降する
吸入行程において、副燃焼室２１内の既燃ガスが、主燃
焼室２５内に放出されるため、内部ＥＧＲ作用が働くこ
とになり、より効果的にＮＯX の低減を図ることができ
る。従って、スモークの発生の少ない高圧噴射との組み
合わせでＮＯX を大幅に低減できる。
【００１７】図２は、本発明の他の実施例を示し、図Ａ
はピストンの蓋体の一部を取り外した平面図、図Ｂは図
ＡのＸ−Ｘ線に沿って矢印方向に見た断面図である。な
お、前記図１の実施例と同一の構成および作用について
は同一番号を付けて説明を省略する。
はピストンの蓋体の一部を取り外した平面図、図Ｂは図
ＡのＸ−Ｘ線に沿って矢印方向に見た断面図である。な
お、前記図１の実施例と同一の構成および作用について
は同一番号を付けて説明を省略する。
【００１８】前記実施例においては、蓋体２２をピスト
ン１の頂部に水平に固定したが、本実施例においては、
ピストン１の中央の平坦部１ａの外周に傾斜面部１ｂを
形成し、また、ピストン１の窪み部の内壁に係止溝２７
を設け、この係止溝２７に蓋体２２の一方を固定し、蓋
体２２の他方を傾斜面部１ｂにビス２３で固定すること
により、蓋体２２を噴霧の噴射方向に沿って傾斜するよ
うに固定し、蓋体２２の上側を主燃焼室２５とし、下側
を副燃焼室２１としている。
ン１の頂部に水平に固定したが、本実施例においては、
ピストン１の中央の平坦部１ａの外周に傾斜面部１ｂを
形成し、また、ピストン１の窪み部の内壁に係止溝２７
を設け、この係止溝２７に蓋体２２の一方を固定し、蓋
体２２の他方を傾斜面部１ｂにビス２３で固定すること
により、蓋体２２を噴霧の噴射方向に沿って傾斜するよ
うに固定し、蓋体２２の上側を主燃焼室２５とし、下側
を副燃焼室２１としている。
【００１９】図３は、本発明の他の実施例を示し、図Ａ
はピストンの蓋体の一部を取り外した平面図、図Ｂは図
ＡのＸ−Ｘ線に沿って矢印方向に見た断面図である。な
お、前記図２の実施例と同一の構成および作用について
は同一番号を付けて説明を省略する。本実施例において
は、図２の実施例のピストン１の傾斜面部１ｂをなくし
て平坦部１ａを広くし、その代わりに蓋体２２側に傾斜
面部２２ａを形成している。
はピストンの蓋体の一部を取り外した平面図、図Ｂは図
ＡのＸ−Ｘ線に沿って矢印方向に見た断面図である。な
お、前記図２の実施例と同一の構成および作用について
は同一番号を付けて説明を省略する。本実施例において
は、図２の実施例のピストン１の傾斜面部１ｂをなくし
て平坦部１ａを広くし、その代わりに蓋体２２側に傾斜
面部２２ａを形成している。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、燃焼初期においては、噴霧への空気導入を抑え
つつ噴霧を副燃焼室内に噴射して濃混合燃焼を行わせ、
その後は主燃焼室内で希薄混合燃焼を行わせ、しかも、
主燃焼室と副燃焼室を仕切る蓋体に噴霧が当たらないよ
うに改善したため、スモークの発生の少ない高圧噴射と
の組み合わせでＮＯX を大幅に低減できる。
よれば、燃焼初期においては、噴霧への空気導入を抑え
つつ噴霧を副燃焼室内に噴射して濃混合燃焼を行わせ、
その後は主燃焼室内で希薄混合燃焼を行わせ、しかも、
主燃焼室と副燃焼室を仕切る蓋体に噴霧が当たらないよ
うに改善したため、スモークの発生の少ない高圧噴射と
の組み合わせでＮＯX を大幅に低減できる。
【００２１】また、吸入行程において、副燃焼室内の既
燃ガスをシリンダ内に放出させるため、内部ＥＧＲ作用
の働きでより効果的にＮＯX の低減を図ることができ
る。そして、従来の予燃焼室式と比較して燃費の悪化が
少なく、部品の耐久性及び信頼性に優れ、また、特別の
装置および大幅な改造が不要でピストンの改造だけで実
施できるためコストを低減できる。
燃ガスをシリンダ内に放出させるため、内部ＥＧＲ作用
の働きでより効果的にＮＯX の低減を図ることができ
る。そして、従来の予燃焼室式と比較して燃費の悪化が
少なく、部品の耐久性及び信頼性に優れ、また、特別の
装置および大幅な改造が不要でピストンの改造だけで実
施できるためコストを低減できる。
【図１】本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室の
１実施例を示し、図Ａはピストンの蓋体の一部を取り外
した平面図、図Ｂおよび図Ｃは図ＡのＸ−Ｘ線に沿って
矢印方向に見た断面図であり、図Ｂはピストンが上死点
での噴射直後の状態を、図Ｃはピストンが下降し主燃焼
室での状態を示している。
１実施例を示し、図Ａはピストンの蓋体の一部を取り外
した平面図、図Ｂおよび図Ｃは図ＡのＸ−Ｘ線に沿って
矢印方向に見た断面図であり、図Ｂはピストンが上死点
での噴射直後の状態を、図Ｃはピストンが下降し主燃焼
室での状態を示している。
【図２】本発明の他の実施例を示し、図Ａはピストンの
蓋体の一部を取り外した平面図、図Ｂは図ＡのＸ−Ｘ線
に沿って矢印方向に見た断面図
蓋体の一部を取り外した平面図、図Ｂは図ＡのＸ−Ｘ線
に沿って矢印方向に見た断面図
【図３】本発明の他の実施例を示し、図Ａはピストンの
蓋体の一部を取り外した平面図、図Ｂは図ＡのＸ−Ｘ線
に沿って矢印方向に見た断面図
蓋体の一部を取り外した平面図、図Ｂは図ＡのＸ−Ｘ線
に沿って矢印方向に見た断面図
【図４】従来の予燃焼室式ディーゼル機関の例を示す断
面図
面図
【図５】従来の直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室の例
を示し、図Ａは断面図、図Ｂは平面図
を示し、図Ａは断面図、図Ｂは平面図
【図６】従来の直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室の例
を示し、図Ａは平面図、図Ｂ、図Ｃは図ＡのＸ−Ｘ線に
沿って矢印方向に見た断面図であり、図Ｂはピストンが
上死点での噴射直後の状態を、図Ｃはピストンが下降し
た状態を示している。
を示し、図Ａは平面図、図Ｂ、図Ｃは図ＡのＸ−Ｘ線に
沿って矢印方向に見た断面図であり、図Ｂはピストンが
上死点での噴射直後の状態を、図Ｃはピストンが下降し
た状態を示している。
１…ピストン、５…シリンダヘッド、６…燃料噴射弁、
７…ノズル ２１…副燃焼室、２１ａ…環状室、２１ｂ…噴霧通路、
２２…蓋板 ２５…主燃焼室、２６…噴出口
７…ノズル ２１…副燃焼室、２１ａ…環状室、２１ｂ…噴霧通路、
２２…蓋板 ２５…主燃焼室、２６…噴出口
フロントページの続き (72)発明者 辻村欽司 茨城県つくば市苅間2530番地 財団法人 日本自動車研究所内 株式会社 新燃焼シ ステム研究所内 (56)参考文献 特開 平５−106441（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−139801（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】シリンダヘッドに設けられる燃料噴射弁
と、燃料噴射弁のノズルに形成される複数の噴口と、ピ
ストンの上部内面に形成される環状室と、ピストンの中
央部から前記環状室に連通される複数の噴霧通路と、該
噴霧通路の上部を除いて前記環状室を覆うように固定さ
れ、上部を主燃焼室に下部を副燃焼室に区画形成する蓋
板と、該蓋体に形成され、前記環状室と主燃焼室とを連
通する噴出口とを備えることを特徴とする直接噴射式デ
ィーゼル機関の燃焼室。 - 【請求項２】前記蓋板を噴霧の噴射方向に沿って傾斜す
るように固定することを特徴とする請求項１に記載の直
接噴射式ディーゼル機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4065848A JPH0768901B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4065848A JPH0768901B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05263646A JPH05263646A (ja) | 1993-10-12 |
| JPH0768901B2 true JPH0768901B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=13298848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4065848A Expired - Lifetime JPH0768901B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0768901B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7463311B2 (ja) * | 2021-03-01 | 2024-04-08 | 株式会社Soken | 内燃機関 |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP4065848A patent/JPH0768901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05263646A (ja) | 1993-10-12 |
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