JPS5910733A - デイ−ゼルエンジンの燃焼室構造 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの燃焼室構造Info
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- JPS5910733A JPS5910733A JP57031530A JP3153082A JPS5910733A JP S5910733 A JPS5910733 A JP S5910733A JP 57031530 A JP57031530 A JP 57031530A JP 3153082 A JP3153082 A JP 3153082A JP S5910733 A JPS5910733 A JP S5910733A
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- Japan
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- combustion chamber
- fuel
- protrusion
- circumferential wall
- combustion
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- 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
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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
- F02B23/0621—Squish flow
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
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- 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はディーゼルエンジンの燃・焼室構造に係り、特
にピストンの頭部に形成された燃焼室に噴射される燃料
噴射ノズルからの燃料が当る当該燃焼室の周壁面に球状
あるいは円柱状等の突出部を設けて燃焼室周壁の突出部
面■における燃焼室内ガスの流速を速めるように構成し
たことにより、突出部に付着される燃料の燃焼が促進゛
され、燃焼室での良好な燃焼が図れると共に、燃料噴射
量を低減し得るディーゼルエンジンの燃焼室構造に関す
る。
にピストンの頭部に形成された燃焼室に噴射される燃料
噴射ノズルからの燃料が当る当該燃焼室の周壁面に球状
あるいは円柱状等の突出部を設けて燃焼室周壁の突出部
面■における燃焼室内ガスの流速を速めるように構成し
たことにより、突出部に付着される燃料の燃焼が促進゛
され、燃焼室での良好な燃焼が図れると共に、燃料噴射
量を低減し得るディーゼルエンジンの燃焼室構造に関す
る。
一般に、直接噴射式のディーゼルエンジンは、圧縮され
高温高圧となった燃焼室内空気に燃料を直接に燃料噴射
ノズルから噴射する形式のものであり、燃焼室としては
ピストン頭部を円柱状、角柱状等に凹ませて形成された
ものが広く採用されている。燃料噴射ノズルから噴射さ
れた燃料は燃焼室内に生成されでいる空気スワール（渦
流）と霧化混合され燃焼が進行する。
高温高圧となった燃焼室内空気に燃料を直接に燃料噴射
ノズルから噴射する形式のものであり、燃焼室としては
ピストン頭部を円柱状、角柱状等に凹ませて形成された
ものが広く採用されている。燃料噴射ノズルから噴射さ
れた燃料は燃焼室内に生成されでいる空気スワール（渦
流）と霧化混合され燃焼が進行する。
ところが、燃料噴射ノズルより燃料が吹き伺けられる燃
焼室壁面には、燃料が例着するが、これが未燃の捷１炭
化水素（Ｉ Ｃ）として排出されるものが多い。しかし
ながら、従来においては、この噴霧され何着した燃焼室
壁面の燃料の蒸発、燃焼を促進さぜるような何ら特別な
対策は取られておらず、その結果、燃料消費量が増大し
、捷だ排ガス中のＩ Ｃの処理等が間順となっていた。
焼室壁面には、燃料が例着するが、これが未燃の捷１炭
化水素（Ｉ Ｃ）として排出されるものが多い。しかし
ながら、従来においては、この噴霧され何着した燃焼室
壁面の燃料の蒸発、燃焼を促進さぜるような何ら特別な
対策は取られておらず、その結果、燃料消費量が増大し
、捷だ排ガス中のＩ Ｃの処理等が間順となっていた。
本発明は以上の従来の問題点を有効に解決すべく創案さ
れたものであり、本発明の目的は、燃料噴射ノズルから
の燃料が当る燃焼室の周壁面に、球状あるいは円柱状等
の突出部を形成して燃焼室周壁に沿う突出部表面上の燃
焼室内ガスの流速を高めるように構成したことにより、
突出部面に向けて噴射される燃料の燃焼が促進さ７′１
、燃焼室における良好な燃焼が達成されると共に、燃料
消費量を低減することができるディーゼルエノジンの燃
焼室構造を提供することにある。
れたものであり、本発明の目的は、燃料噴射ノズルから
の燃料が当る燃焼室の周壁面に、球状あるいは円柱状等
の突出部を形成して燃焼室周壁に沿う突出部表面上の燃
焼室内ガスの流速を高めるように構成したことにより、
突出部面に向けて噴射される燃料の燃焼が促進さ７′１
、燃焼室における良好な燃焼が達成されると共に、燃料
消費量を低減することができるディーゼルエノジンの燃
焼室構造を提供することにある。
以下に本発明の好適一実施例を添＋ｊ図面に従って詳述
する。
する。
第１図において、１は／リンダであり、シリンダ１内に
はピストン２が嵌め込まれ往復運動し得るように設けら
れている。ノリ′ンダ１上部のシリンダヘット３には、
シリンダ１内に空気を供給するだめの吸気通路４と／リ
ンダ１内の排ガスを排出−ノるだめの排気通路５どが形
成されている。吸気通路４にはこれを開閉する吸気弁６
が、まだ排気通路５には排気弁７がそれぞれ設けられて
いる。
はピストン２が嵌め込まれ往復運動し得るように設けら
れている。ノリ′ンダ１上部のシリンダヘット３には、
シリンダ１内に空気を供給するだめの吸気通路４と／リ
ンダ１内の排ガスを排出−ノるだめの排気通路５どが形
成されている。吸気通路４にはこれを開閉する吸気弁６
が、まだ排気通路５には排気弁７がそれぞれ設けられて
いる。
一方、ピストン２の頭部には、円柱状に凹ませて燃焼室
８が形成されている。燃焼室８０周周壁面には、これに
沿って適宜間隔に、第２図乃至第３図に拡大示するよう
に、周壁面９より突出させて球状の突出部１０が設けら
れている（図示例でに、４箇所）。また、シリンダヘッ
ト３には、シリンダ１内の空気を圧縮すべくピストン２
が上昇し／ζ際に、燃焼室８に燃料Ｆを噴入するだめの
燃料噴射ノズル１１が設けられており、燃料噴射ノズル
１１先端部に形成された燃料を噴射する噴口１１ａは燃
焼室８の周壁面９の各突出部１ｏに臨むように形成され
ている。寸だ、燃焼室８の底壁面１２の中央には、燃焼
室内ガスのスワール流化を促進するだめに山型状に隆起
させて延出部１３が形成されている。
８が形成されている。燃焼室８０周周壁面には、これに
沿って適宜間隔に、第２図乃至第３図に拡大示するよう
に、周壁面９より突出させて球状の突出部１０が設けら
れている（図示例でに、４箇所）。また、シリンダヘッ
ト３には、シリンダ１内の空気を圧縮すべくピストン２
が上昇し／ζ際に、燃焼室８に燃料Ｆを噴入するだめの
燃料噴射ノズル１１が設けられており、燃料噴射ノズル
１１先端部に形成された燃料を噴射する噴口１１ａは燃
焼室８の周壁面９の各突出部１ｏに臨むように形成され
ている。寸だ、燃焼室８の底壁面１２の中央には、燃焼
室内ガスのスワール流化を促進するだめに山型状に隆起
させて延出部１３が形成されている。
次に本実施例の作用について述べる。
吸気行程で吸気通路４からシリンダ１内に吸入された空
気は、／リンダ１内の内壁面に？Ｌ’１って旋回流すな
わち空気スワールを描くとともにピストン２の上昇によ
り圧縮されて高温高圧となり、この高温高圧の燃焼室８
の空気スワールに燃料噴射ノズル１１の各噴口１１ａか
ら燃料Ｆが噴射される。噴射された燃料Ｆは空気スワー
ルと霧化混合して自発着火し燃焼室内ガスを流動攪拌し
つつ燃焼する。しかしながら、従来においては子連した
ように燃焼室が単に円柱状や角柱状であるだめ、燃焼室
周壁面−トのスワール速度は、その全面に戸ってほぼ一
様である。従って、燃料噴射ノズルから噴霧された燃料
が当る周壁面に付着した燃料は、速やかに蒸発燃焼され
ることなく排ガスとともに排出されてしまっていた。
気は、／リンダ１内の内壁面に？Ｌ’１って旋回流すな
わち空気スワールを描くとともにピストン２の上昇によ
り圧縮されて高温高圧となり、この高温高圧の燃焼室８
の空気スワールに燃料噴射ノズル１１の各噴口１１ａか
ら燃料Ｆが噴射される。噴射された燃料Ｆは空気スワー
ルと霧化混合して自発着火し燃焼室内ガスを流動攪拌し
つつ燃焼する。しかしながら、従来においては子連した
ように燃焼室が単に円柱状や角柱状であるだめ、燃焼室
周壁面−トのスワール速度は、その全面に戸ってほぼ一
様である。従って、燃料噴射ノズルから噴霧された燃料
が当る周壁面に付着した燃料は、速やかに蒸発燃焼され
ることなく排ガスとともに排出されてしまっていた。
ところが、本発明においては、燃料噴射ノズル１１から
噴射された燃料Ｆが当る燃焼室８０周周壁面には突出部
１０が設けられているため、次のようにして突出部１０
に向けて噴射された燃料Ｆは速やかに蒸発され燃焼され
ることになる。
噴射された燃料Ｆが当る燃焼室８０周周壁面には突出部
１０が設けられているため、次のようにして突出部１０
に向けて噴射された燃料Ｆは速やかに蒸発され燃焼され
ることになる。
即ち、周壁面９に突出部１０が形成されているだめ、周
壁面９に沿う空気スワール流速が突出部１０表面上にお
いて増加すると共に流速の上昇に伴って突出部１０面の
境界層の厚さも減少するので、噴射された燃料Ｆとの霧
化混合が促進されると共に突出部１０に付着した燃料Ｆ
の蒸発が促進され、速やかに燃やされることになる。更
に、このように、突出部１０に向けて噴射された燃料Ｆ
が速やかに燃焼され燃焼室８の燃焼は安定した良好なも
のとなるため、突出部１０の温度も上昇し突出部１０の
燃料Ｆの蒸発がより促進される。
壁面９に沿う空気スワール流速が突出部１０表面上にお
いて増加すると共に流速の上昇に伴って突出部１０面の
境界層の厚さも減少するので、噴射された燃料Ｆとの霧
化混合が促進されると共に突出部１０に付着した燃料Ｆ
の蒸発が促進され、速やかに燃やされることになる。更
に、このように、突出部１０に向けて噴射された燃料Ｆ
が速やかに燃焼され燃焼室８の燃焼は安定した良好なも
のとなるため、突出部１０の温度も上昇し突出部１０の
燃料Ｆの蒸発がより促進される。
寸だ、突出部１０を設けたことにより、突出部１０にお
いてスワール流はＩ／２ρυ２（ρは密度、Ｖは流速）
のヘッド損失を受けそのエネルギーを失うが、突出部１
０の燃焼室８内方向に突出される厚さｃｌは燃焼室８の
半径Ｒの３０％以下に設定されると共に突出部１０によ
る上記ヘッド損失は流速の２乗で利いてくるため、通常
燃焼時における比較的低速の空気スワール流を阻害する
おそれはなく、逆に爆発的に急激に燃焼した際の高速の
過スワール強さを抑えてくれることになる。更に、突出
部１０は燃焼噴射ノズル１１の噴口１１ａに臨ませて球
面状に形成されているので、突出部１０而に当った燃料
Ｆを四方に飛散させ燃料Ｆの拡散がよくなる。
いてスワール流はＩ／２ρυ２（ρは密度、Ｖは流速）
のヘッド損失を受けそのエネルギーを失うが、突出部１
０の燃焼室８内方向に突出される厚さｃｌは燃焼室８の
半径Ｒの３０％以下に設定されると共に突出部１０によ
る上記ヘッド損失は流速の２乗で利いてくるため、通常
燃焼時における比較的低速の空気スワール流を阻害する
おそれはなく、逆に爆発的に急激に燃焼した際の高速の
過スワール強さを抑えてくれることになる。更に、突出
部１０は燃焼噴射ノズル１１の噴口１１ａに臨ませて球
面状に形成されているので、突出部１０而に当った燃料
Ｆを四方に飛散させ燃料Ｆの拡散がよくなる。
第４図には、燃焼室周壁面に突出部を設けた本発明の燃
焼室と、設けない従来の燃焼室とからそれぞれ排出され
る排ガスに含まれるＨＣ、ＣＯ、スモ−りの測定結果を
示す。図中、実、９線は本発明の場合であり、破線は従
来の場合の値である。まだ○、△、１コは本発明及び従
来のＩＣ、ＣＯ，スモークの各測定値である。このグラ
フから本発明においては、従来例と比べ排ガス中に含ま
れるＣＯ。
焼室と、設けない従来の燃焼室とからそれぞれ排出され
る排ガスに含まれるＨＣ、ＣＯ、スモ−りの測定結果を
示す。図中、実、９線は本発明の場合であり、破線は従
来の場合の値である。まだ○、△、１コは本発明及び従
来のＩＣ、ＣＯ，スモークの各測定値である。このグラ
フから本発明においては、従来例と比べ排ガス中に含ま
れるＣＯ。
スモーク、 ＨＣの惜が低減されることがわかる。
なお、−に記実施例では、燃・焼室８の形状は円柱状で
あるが、角柱状その他どのような形状でもよい。角柱状
にした場合には、突出部の厚さは、角柱横断面の角形に
内接する内接円の半径の：３０ ％以下に設定すればよ
い。史に突出部１０は球状のみでなく、円柱状等のスワ
ールの流れを妨げることなく突出部１０面上の流速を高
めるようなものであるならば、との」：うな曲面に形成
してもよく、まだ各突出部の形状も全て同一にする心安
もない。
あるが、角柱状その他どのような形状でもよい。角柱状
にした場合には、突出部の厚さは、角柱横断面の角形に
内接する内接円の半径の：３０ ％以下に設定すればよ
い。史に突出部１０は球状のみでなく、円柱状等のスワ
ールの流れを妨げることなく突出部１０面上の流速を高
めるようなものであるならば、との」：うな曲面に形成
してもよく、まだ各突出部の形状も全て同一にする心安
もない。
まだ、燃料噴射ノズル１１の噴口１１ａも４個に限らず
５個以上設けるなど自由である。
５個以上設けるなど自由である。
以上の説明より明らかなように、本発明によれば次のよ
うな優れた効果を１発揮することができる。
うな優れた効果を１発揮することができる。
（１）突出部表１ｎｉ上における燃焼室内ガスの流速を
増加できると共に、流速上昇に伴って突出部面の境界層
の厚さを減少できるだめ、突出部に向けて噴射された燃
料の空気スワールとの霧化混合を促進し、且つ突出部に
利着した燃料もその蒸発が促進さ−れ速やかな燃焼が図
れる。
増加できると共に、流速上昇に伴って突出部面の境界層
の厚さを減少できるだめ、突出部に向けて噴射された燃
料の空気スワールとの霧化混合を促進し、且つ突出部に
利着した燃料もその蒸発が促進さ−れ速やかな燃焼が図
れる。
（２）従って、燃焼され排出される排ガス中に含まれる
ＨＣ、ＣＯ、スモークなどの排出量を軽減できる。
ＨＣ、ＣＯ、スモークなどの排出量を軽減できる。
（３）従来、燃焼室壁面に付着し、未燃のまま排出され
たＩＣは燃焼室で速やかに燃焼することができるため、
燃料噴射量ないし消費量を低減できる。
たＩＣは燃焼室で速やかに燃焼することができるため、
燃料噴射量ないし消費量を低減できる。
（４）急激燃焼時の高速の過スワール流を抑え、ンリノ
ダ等に与える衝激波を緩和することができる。
ダ等に与える衝激波を緩和することができる。
（５）構造簡単にして容易に実施し得、有用性が高い。
第１図は本発明に係るディーゼルエンジンの一実施例を
示ず概略１１ｉｌ＋断面図、第２図は第１図のピストン
の拡大平面図、第３図は第２図の部分側断面図、第・１
図は本発明の燃焼室とｉｌＹ来の燃焼室とからそ１１そ
ｈ排出される排カス（（含ま〕するＨ Ｃ等の各測定値
を示すグラフである。 図中、１はンリンク、２はピストン、３はンリンター＼
ソト、８は燃焼室、９は周壁面、１０は突出部、１１は
燃料噴射ノズル、Ｆｉｄ燃ず・１である。 特許出願人 いずソ自動車株式会社
示ず概略１１ｉｌ＋断面図、第２図は第１図のピストン
の拡大平面図、第３図は第２図の部分側断面図、第・１
図は本発明の燃焼室とｉｌＹ来の燃焼室とからそ１１そ
ｈ排出される排カス（（含ま〕するＨ Ｃ等の各測定値
を示すグラフである。 図中、１はンリンク、２はピストン、３はンリンター＼
ソト、８は燃焼室、９は周壁面、１０は突出部、１１は
燃料噴射ノズル、Ｆｉｄ燃ず・１である。 特許出願人 いずソ自動車株式会社
Claims (3)
- （１）／す／ダ内に往復動自在に設けられたピストンの
頭部を凹ませて燃焼室を形成すると共に、該燃焼室に、
上記シリンダのシリンダヘッド側に設けられた燃料噴射
ノズルから燃料を噴射するようになしだディーゼルエン
ジンにおいて、上記燃料噴射ノズルから噴射された燃料
が当る上記燃焼室の周壁面に、球状あるいは円柱状等の
突出部を形成して、該突出部表面上における燃焼室内ガ
スの流速を速めるように構成したことを特徴とするディ
ーゼルエンジンの燃焼室構造。 - （２） 上記突出部の上記燃焼室内方向に突出される
厚さが、上記燃焼室が円柱状の場合においては、その半
径の３０％以下に設定されることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のディーゼルエンジンの燃焼室構造。 - （３） 上記突出部の上記燃焼室内方向に突出される
厚さが、上記燃焼室が角柱状の場合においては、該角形
に内接する内接円半径の：３０％以丁”に設定されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のディーゼル
エンジンの燃焼室構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57031530A JPS5910733A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | デイ−ゼルエンジンの燃焼室構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57031530A JPS5910733A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | デイ−ゼルエンジンの燃焼室構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5910733A true JPS5910733A (ja) | 1984-01-20 |
Family
ID=12333748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57031530A Pending JPS5910733A (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | デイ−ゼルエンジンの燃焼室構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5910733A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0656466A1 (en) * | 1993-12-02 | 1995-06-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Combustion chamber structure for diesel engine |
| CN101970828A (zh) * | 2007-10-30 | 2011-02-09 | 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 | 用于降低车辆内燃机排放的装置 |
-
1982
- 1982-02-27 JP JP57031530A patent/JPS5910733A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0656466A1 (en) * | 1993-12-02 | 1995-06-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Combustion chamber structure for diesel engine |
| CN101970828A (zh) * | 2007-10-30 | 2011-02-09 | 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 | 用于降低车辆内燃机排放的装置 |
| EP2215338A4 (en) * | 2007-10-30 | 2011-10-12 | Volvo Lastvagnar Ab | DEVICE FOR REDUCING EMISSIONS IN A VEHICLE COMBUSTION ENGINE |
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