JPH0893479A - 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

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JPH0893479A
JPH0893479A JP6229430A JP22943094A JPH0893479A JP H0893479 A JPH0893479 A JP H0893479A JP 6229430 A JP6229430 A JP 6229430A JP 22943094 A JP22943094 A JP 22943094A JP H0893479 A JPH0893479 A JP H0893479A
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cavity
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center
fuel
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Isao Chiba
勲 千葉
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Hino Motors Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 タイミングリタードを行っても、膨張行程に
おける空気と燃料の混合を促進させて完全燃焼を可能と
し、排出される排ガス中の黒煙の低減を図る。 【構成】 シリンダライナ２内に昇降自在に嵌装される
ピストン３の上部に、上面に開口部７を有し且つ底面の
中央部になだらかな円錐状の凸部９を形成し、しかも上
面開口部７の周縁部にピストン３中心側に向かい張り出
すリップ部１１を形成したキャビティ１０を設け、又前
記リップ部１１に周方向に略等間隔に複数の縦溝１２を
形成し、前記キャビティ１０の側壁面８に、前記縦溝１
２の下端から同一周方向に向かい螺旋状に延び、下方に
向かい徐々に細くなる渦巻き溝１３を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直接噴射式ディーゼル
機関の燃焼室に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】直接噴射式ディーゼル機関の従来の一例
を図４、５により説明すると、図中、１はシリンダブロ
ック、２は該シリンダブロック１に嵌合された中空円筒
状のシリンダライナ、３は図示していないクランクシャ
フトの回転により往復動するコンロッドによって前記シ
リンダライナ２内を上下方向へ往復動するピストン、４
は該ピストン３の外周に嵌合されピストン３の往復動時
に前記シリンダライナ２内面を摺動するピストンリン
グ、５は前記シリンダブロック１の上面に取り付けられ
たシリンダヘッド、６は該シリンダヘッド５内に配設さ
れた燃料噴射ノズルであり、前記ピストン３の上部中央
に、円形の上面開口部７及び凹弧状の側壁面８を有しし
かも底面の中央部になだらかな円錐状の凸部９を有する
キャビティ１０を設けて燃焼室を構成してあり、又前記
キャビティ１０の上面開口部７周縁部に、ピストン３中
心側に向かい張り出すリップ部１１を形成してある。
【０００３】上記した直接噴射式ディーゼル機関におい
ては、圧縮行程でピストン３が略上死点まで上昇する
と、燃焼室内の空気は高圧縮により高温となり、このと
き、図４に示すように、燃料噴射ノズル６の複数の噴射
孔から燃料がキャビティ１０の側壁面８に向けやや斜め
下方に放射状に噴射され、噴射された燃料は、霧状とな
ってキャビティ１０内に導かれ、空気と混合して着火し
燃焼する。
【０００４】一般に燃料の噴射は、上述のようにピスト
ン３が略上死点まで上昇した際に行なわれ、この場合、
燃焼温度が高くなるので排ガス中のＮＯx濃度が高くな
り、好ましくない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、最近は、ＮＯ
xの濃度を低減させるため、燃料の噴射タイミングを遅
延させることにより着火時期を遅らせて燃焼温度を下げ
る、いわゆるタイミングリタードが試みられている。
【０００６】この場合、ピストン３が上死点から下降す
る膨張行程において、図５に示すように、キャビティ１
０内からシリンダライナ２内へ吹き出す気流Ａの逆スキ
ッシュと吸入行程で空気に与えられているスワールとの
作用により燃料と空気の混合が行なわれ、着火、燃焼が
行なわれるが、燃料と空気の混合が十分に行なわれない
と、燃焼が阻害されて煤が生じ、排ガス中に多量の黒煙
が発生しやすくなるという問題を有していた。
【０００７】本発明は、上述の実情に鑑み、タイミング
リタードを行っても膨張行程における空気と燃料の混合
を促進させて完全燃焼を可能とし、排出される排ガス中
の黒煙の低減を図る直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室
を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダライ
ナ内に昇降自在に嵌装されるピストンの上部に、上面に
開口部を有し且つ底面の中央部に凸部を形成ししかも上
面開口部の周縁部にピストン中心側に向かい張り出すリ
ップ部を形成したキャビティを設け、又前記リップ部の
内周縁部側に周方向へ略等間隔に上下方向へ延びる複数
の縦溝を設け、前記キャビティの側壁面に、前記各縦溝
の下端から同一周方向へ螺旋状に延び且つ下方に向かい
徐々に細くなる渦巻き溝を前記縦溝と連なるよう設けた
ものである。
【０００９】
【作用】本発明においては、膨張行程においてピストン
が下降する際、キャビティ内からシリンダライナ内に向
けて逆スキッシュの気流が発生するが、この気流のうち
一部がキャビティ側壁面に設けた渦巻き溝及びリップ部
に設けた縦溝に沿って流れ、前記縦溝からシリンダライ
ナ内の空間へ噴出するときに縦溝の外周部によって強制
的に乱されるため、通常の逆スキッシュの気流と強制的
に乱された逆スキッシュの気流がぶつかり合って乱気流
が形成され、膨張行程における空気と燃料の混合が促進
される。
【００１０】
【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。
【００１１】図１〜図３は、本発明の直接噴射式ディー
ゼル機関の燃焼室の一実施例を示しており、基本的な構
成は図４、５に示す従来のものと同様であり、同一のも
のには同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１２】図１〜図３に示すように、ピストン３上部
に形成したキャビティ１０のリップ部１１の内周縁部側
に、燃料噴射ノズル６の噴射孔から噴射される燃料の噴
射方向位置に略合致するよう、横断面形状が半円弧状で
且つ上下方向へ延びる縦溝１２を平面的に見て開口部７
が花冠状となるよう形成し（縦溝１２の数は、図では５
個）、又前記キャビティ１０の側壁面８に、前記各縦溝
１２の下端に連なると共に該下端から同一周方向へキャ
ビティ１０に対し螺旋状に延び、下方に向かい徐々に細
くなる渦巻き溝１３を形成する。渦巻き溝１３は、平面
的に見て円周方向へ隣り合う縦溝１２の近傍まで延び、
下端位置は前記キャビティ１０の最大内径位置近傍まで
延びている。
【００１３】次に、本実施例の作用について説明する。
【００１４】圧縮行程でピストン３が上死点まで上昇し
た後、膨張行程に移行する際、従来よりも噴射タイミン
グを遅らせて燃料噴射ノズル６の複数の噴射孔から燃料
がキャビティ１０の側壁面８に向けやや斜め下方に放射
状に噴射され、噴射された燃料は、霧状となり吸入行程
で吸入されている空気と混合し、膨張行程の開始直後に
着火燃焼する。
【００１５】ピストン３が下降する際には、リップ部１
１の縦溝１２がない部分には、従来の場合と同様、キャ
ビティ１０内からシリンダライナ２内に向けて逆スキッ
シュの気流Ａが発生し、また渦巻き溝１３及び縦溝１２
の部分においては、渦巻き溝１３及び縦溝１２に案内さ
れてキャビティ１０からシリンダライナ２内に向けて逆
スキッシュの気流Ｂが発生する。
【００１６】この逆スキッシュの気流Ｂは、縦溝１２か
らシリンダライナ２内の空間へ噴出する際、縦溝１２の
円弧部によって強制的に乱されるため、気流Ａと気流Ｂ
とがぶつかり合って乱気流が形成され、この乱気流と吸
気行程における空気のスワールにより膨張行程における
空気と燃料の混合が促進される。
【００１７】よって、拡散燃焼が活発になって完全燃焼
が可能となるため、煤の発生が抑制され、排ガス中の黒
煙の低減を図ることができ、ＮＯxの低減も従来と同様
に行なうことができる。
【００１８】なお、本発明の実施例においては、縦溝１
２を燃料噴射ノズル６から噴射される燃料の噴射方向位
置に略合致するように噴射孔と同数形成してあるが、燃
料の噴射方向位置からずらして形成するようにしても良
いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種
々変更を加え得ることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】本発明においては、ＮＯx濃度を低減さ
せるために燃料の噴射タイミングを遅延させる、いわゆ
るタイミングリタードを行なう場合でも、膨張行程にお
ける空気と燃料の混合が促進されるので、完全燃焼が可
能となって煤の発生が抑制され、排ガス中の黒煙の低減
を図ることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例においてピストンが上死点に
位置した状態を示す縦断側面図である。
【図２】本発明の一実施例においてピストンが上死点か
ら下降している状態を示す縦断側面図である。
【図３】図１、２におけるピストンの平面図である。
【図４】従来例においてピストンが上死点に位置した状
態を示す縦断側面図である。
【図５】従来例においてピストンが上死点から下降して
いる状態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
２ シリンダライナ ３ ピストン ７ 開口部 ８ 側壁面 ９ 凸部 １０ キャビティ １１ リップ部 １２ 縦溝 １３ 渦巻き溝

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シリンダライナ内に昇降自在に嵌装され
    るピストンの上部に、上面に開口部を有し且つ底面の中
    央部に凸部を形成ししかも上面開口部の周縁部にピスト
    ン中心側に向かい張り出すリップ部を形成したキャビテ
    ィを設け、又前記リップ部の内周縁部側に周方向へ略等
    間隔に上下方向へ延びる複数の縦溝を設け、前記キャビ
    ティの側壁面に、前記各縦溝の下端から同一周方向へ螺
    旋状に延び且つ下方に向かい徐々に細くなる渦巻き溝を
    前記縦溝と連なるよう設け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。
JP6229430A 1994-09-26 1994-09-26 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 Pending JPH0893479A (ja)

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Cited By (5)

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