JPS5979031A - 直接噴射式デイ−ゼル機関 - Google Patents
直接噴射式デイ−ゼル機関Info
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- JPS5979031A JPS5979031A JP57189233A JP18923382A JPS5979031A JP S5979031 A JPS5979031 A JP S5979031A JP 57189233 A JP57189233 A JP 57189233A JP 18923382 A JP18923382 A JP 18923382A JP S5979031 A JPS5979031 A JP S5979031A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (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、直接噴射式ディーゼル機関に係り、特に、着
火遅九に伴う騒音の発生を可及的に防市することができ
ると共に、炭化水素の発生？低減することができる直接
噴射式ディーゼル機関に関するものである。
火遅九に伴う騒音の発生を可及的に防市することができ
ると共に、炭化水素の発生？低減することができる直接
噴射式ディーゼル機関に関するものである。
一般に直接噴射式ディーゼル機関（以下、直噴式ディー
ゼル機関と呼ぶ）にあってはピストンが上死点に達した
とき燃料が噴射ノズルから燃焼室に直接噴射さ九る。こ
のとき、燃料と圧縮空気とを充分に混合させるために、
燃焼室に圧縮空気の渦流を生じさせるように構成さｎて
いる。即ち、第１図に示す如く、ピストン１の頭頂面２
が空洞状に陥没さｎ、且つその陥没部の底部略中央が上
方に突出さ【て突起部３を形成し、トロイダル型燃焼室
４（以下、単に燃焼室と呼ぶ）が構成さｎている。ピス
ト・ン１がシリンダ５内の空気を圧縮すべく上昇すると
、この燃焼室４内で渦流が生じ、この渦流が生じている
所へ燃料が噴射ノズル６より噴射さｎるので圧縮空気と
燃料とは充分に混合することができる。
ゼル機関と呼ぶ）にあってはピストンが上死点に達した
とき燃料が噴射ノズルから燃焼室に直接噴射さ九る。こ
のとき、燃料と圧縮空気とを充分に混合させるために、
燃焼室に圧縮空気の渦流を生じさせるように構成さｎて
いる。即ち、第１図に示す如く、ピストン１の頭頂面２
が空洞状に陥没さｎ、且つその陥没部の底部略中央が上
方に突出さ【て突起部３を形成し、トロイダル型燃焼室
４（以下、単に燃焼室と呼ぶ）が構成さｎている。ピス
ト・ン１がシリンダ５内の空気を圧縮すべく上昇すると
、この燃焼室４内で渦流が生じ、この渦流が生じている
所へ燃料が噴射ノズル６より噴射さｎるので圧縮空気と
燃料とは充分に混合することができる。
ところで、直噴式ディーゼル機関はシリンダ圧力の上昇
率が高いため、一般的に着火遅ｎが太きい、３着火遅几
が非常に大きいときは、機関の作動が円謂でなく、音が
高くなる。即ち、着火遅ｎの間に噴射さ几た燃料のほと
んど全部が蓄積さｎて一度に燃焼し、この急激な燃焼に
伴う圧力の急激な上列、により圧力波が生じ、そｎがシ
リンダ壁に衝突して音−を発生することになる。着火遅
ｎを短くするには圧縮比を大きくすることが考えらｎる
が、ンリンダ圧力が高いと燃料が霧化しにくくなり、未
・燃焼あるいは不完全燃焼による炭化水素が胡ガス中含
有成分として増大する問題がある。更には一定の軸有効
仕事量に対して７リンダの行程体積が増えるため軸平均
有効圧は低下し、軸トルク、軸馬力の低減も免ｎない問
題となる。
率が高いため、一般的に着火遅ｎが太きい、３着火遅几
が非常に大きいときは、機関の作動が円謂でなく、音が
高くなる。即ち、着火遅ｎの間に噴射さ几た燃料のほと
んど全部が蓄積さｎて一度に燃焼し、この急激な燃焼に
伴う圧力の急激な上列、により圧力波が生じ、そｎがシ
リンダ壁に衝突して音−を発生することになる。着火遅
ｎを短くするには圧縮比を大きくすることが考えらｎる
が、ンリンダ圧力が高いと燃料が霧化しにくくなり、未
・燃焼あるいは不完全燃焼による炭化水素が胡ガス中含
有成分として増大する問題がある。更には一定の軸有効
仕事量に対して７リンダの行程体積が増えるため軸平均
有効圧は低下し、軸トルク、軸馬力の低減も免ｎない問
題となる。
また、従来の燃焼室では第２図に示す如く、燃焼室４の
側壁面７に向かって燃料が噴射さｎており、側壁面ＬＩ
Ｃ衝突してからの噴霧燃料の粒径小化は、着火遅ノ゛１
を充分に解決するだけの効果に乏しい。即ち、噴射ノズ
ルから噴射さ几た燃料が側壁面７に到達する前にすでに
着火は終了しており、また側壁面７上では噴霧燃料のこ
ｎに衝突する勢いかすでに減衰さｎて、充分にその粒径
／」・化がなさ几ないのである。
側壁面７に向かって燃料が噴射さｎており、側壁面ＬＩ
Ｃ衝突してからの噴霧燃料の粒径小化は、着火遅ノ゛１
を充分に解決するだけの効果に乏しい。即ち、噴射ノズ
ルから噴射さ几た燃料が側壁面７に到達する前にすでに
着火は終了しており、また側壁面７上では噴霧燃料のこ
ｎに衝突する勢いかすでに減衰さｎて、充分にその粒径
／」・化がなさ几ないのである。
本発明は上述の如き問題点に鑑み、と扛らを有効に解決
すべく創案さ几たものである。
すべく創案さ几たものである。
本発明の目的は、着火遅ｆ′Ｌ、に伴う騒音の発生を防
止することができると共に、炭化水素の発生全低減する
ことができる直接噴射式ディーゼル機関を提供すること
にある。
止することができると共に、炭化水素の発生全低減する
ことができる直接噴射式ディーゼル機関を提供すること
にある。
以下、本発明の好適一実施例について添付図面に従って
説明する。
説明する。
本発明に係る直噴式ディーゼル機関は第３図に示す如く
、ピストン１の頭頂面２が空洞状に陥没さ几ており、こ
の陥没部の底部略中央は上方に突出さ几て突起部３を形
成し、燃焼室４が構成さ几ている。
、ピストン１の頭頂面２が空洞状に陥没さ几ており、こ
の陥没部の底部略中央は上方に突出さ几て突起部３を形
成し、燃焼室４が構成さ几ている。
突起部３の上方には噴射ノズル６がこの突起部３に臨ん
で設けらｎている。噴射ノズル６の先端のノズルチップ
部８には、燃焼室４の側壁面７上に向って燃料を噴射す
べぐ主噴口９が複数と、突起部３の上端面１ｏに向って
略垂直に燃料を噴射すべく副噴口１１とが設けらｎてい
る。副噴口１１の口径は主噴口９のそｎに対して小さく
設定さｎており、互いの噴出量を制御するように構成さ
几ている。例えば主噴口９が４ケ所の場合、第４図に示
す如く、ノズルチップ部８の燃焼室４に臨んだ部分のう
ち、側壁面７に面した方向に９００毎に口径Ｑ、 ２８
ｍｍの主噴口９と、そｎぞｎの主噴口９間の略中心に
、突起部３の上端面１ｏに面した方向に口径Ｏ１Ｏ〜０
．１５ｍｍの副噴口１１が設けらｎている。
で設けらｎている。噴射ノズル６の先端のノズルチップ
部８には、燃焼室４の側壁面７上に向って燃料を噴射す
べぐ主噴口９が複数と、突起部３の上端面１ｏに向って
略垂直に燃料を噴射すべく副噴口１１とが設けらｎてい
る。副噴口１１の口径は主噴口９のそｎに対して小さく
設定さｎており、互いの噴出量を制御するように構成さ
几ている。例えば主噴口９が４ケ所の場合、第４図に示
す如く、ノズルチップ部８の燃焼室４に臨んだ部分のう
ち、側壁面７に面した方向に９００毎に口径Ｑ、 ２８
ｍｍの主噴口９と、そｎぞｎの主噴口９間の略中心に
、突起部３の上端面１ｏに面した方向に口径Ｏ１Ｏ〜０
．１５ｍｍの副噴口１１が設けらｎている。
また、突起部３の上端面１０上方の近傍には、熱源とな
る電気ヒータ等が設けらｎており、こｎは副噴口１１か
ら噴射さｎ１上端面１ｏに衝突して飛散する燃料の液滴
群を迅速に気化させるための水熱手段１２である。尚、
この加熱手段１２は、主噴口９及び副噴口１１からの燃
料噴射には干渉しないよう、各噴口９．１１の中間位置
に設けら汎る。
る電気ヒータ等が設けらｎており、こｎは副噴口１１か
ら噴射さｎ１上端面１ｏに衝突して飛散する燃料の液滴
群を迅速に気化させるための水熱手段１２である。尚、
この加熱手段１２は、主噴口９及び副噴口１１からの燃
料噴射には干渉しないよう、各噴口９．１１の中間位置
に設けら汎る。
次に本発明の作用について説明する。
第５図は本発明に係る直噴式ディーゼル機関の着火燃焼
のプロセスを従来のものと比較したグラフ図である。図
中、縦軸はシリンダ内圧力と、ニードル弁リフト即ち、
噴射ノズル６の開閉とを示し、ニードル弁リフトＯは開
状態、Ｓは閉状態を表わしている。横軸はクランク角度
を示し、Ｄは上死点位置を表わす。
のプロセスを従来のものと比較したグラフ図である。図
中、縦軸はシリンダ内圧力と、ニードル弁リフト即ち、
噴射ノズル６の開閉とを示し、ニードル弁リフトＯは開
状態、Ｓは閉状態を表わしている。横軸はクランク角度
を示し、Ｄは上死点位置を表わす。
圧縮行程に従ってピストン１は上昇し、こｎＶＣ伴って
シリンダ内圧力も上昇する。このとき、燃焼室４内では
、圧縮空気が渦流を形成していく。
シリンダ内圧力も上昇する。このとき、燃焼室４内では
、圧縮空気が渦流を形成していく。
クランク角度Ａの位置までピストン１が上昇したとき、
噴射ノズル６が開か扛、第３図に示す如く燃料が燃焼室
４内に噴射さｎる。主噴口９からは側壁面７に向けて噴
射し、燃焼室４内に生じている渦流によって圧縮空気と
霧化した燃料とが混合する。副噴口１１からは突起部３
の上端面１０に向けて噴射する。この上端面１０は副噴
口１１から充分に近い距離にあり、こｎに吹きつけらｎ
る燃料はその勢いが強く、上端面１０に衝突したのち飛
赦し、微ＭｆＩｌ液滴群となる。この液滴群は気イヒし
易め状態となっているが、加熱手段１２でこｎ全加熱し
、更にその気化全促進する。第５図ではこの間にクラン
ク角度Ｆまでピストン１が上昇しており、ンリンダ内圧
力は上昇し、圧縮空気の温度が着火温度に達してしる。
噴射ノズル６が開か扛、第３図に示す如く燃料が燃焼室
４内に噴射さｎる。主噴口９からは側壁面７に向けて噴
射し、燃焼室４内に生じている渦流によって圧縮空気と
霧化した燃料とが混合する。副噴口１１からは突起部３
の上端面１０に向けて噴射する。この上端面１０は副噴
口１１から充分に近い距離にあり、こｎに吹きつけらｎ
る燃料はその勢いが強く、上端面１０に衝突したのち飛
赦し、微ＭｆＩｌ液滴群となる。この液滴群は気イヒし
易め状態となっているが、加熱手段１２でこｎ全加熱し
、更にその気化全促進する。第５図ではこの間にクラン
ク角度Ｆまでピストン１が上昇しており、ンリンダ内圧
力は上昇し、圧縮空気の温度が着火温度に達してしる。
この間が着火遅ｎで、本発明によｎばＴ２となる。尚、
図中Ｔ。
図中Ｔ。
は副噴口１１及び加熱手段１２を有しない従来例におけ
る着火遅几でクランク角はへ汐コらＥまでの時間を要す
る。またＴ、は副噴口１１のみを有し、加熱手段１２を
有しない従来例における着火遅ｎで、クランク角はＡか
らＣまでの時間を要する。
る着火遅几でクランク角はへ汐コらＥまでの時間を要す
る。またＴ、は副噴口１１のみを有し、加熱手段１２を
有しない従来例における着火遅ｎで、クランク角はＡか
らＣまでの時間を要する。
Ａ、Ｂ間は燃料噴射時間。
着火遅へが小さくなることによってシリンタゝ内圧力の
上昇も清らかになジ、従って騒音は大幅に低減すること
ができる。
上昇も清らかになジ、従って騒音は大幅に低減すること
ができる。
また、主項Ｄ９から噴射さｎた燃料は、着火が早くなる
と、Ｌ−によって側壁面７に到達する前にその気化が促
進さｎ、、１化燃料（′Ｉｆｉ、滴状態）が比較的低温
の側壁面７Ｖｃ達する割合は低減さ几ることになる。従
って不完全燃焼あるいは未燃焼による炭化水素の発生も
低減される。
と、Ｌ−によって側壁面７に到達する前にその気化が促
進さｎ、、１化燃料（′Ｉｆｉ、滴状態）が比較的低温
の側壁面７Ｖｃ達する割合は低減さ几ることになる。従
って不完全燃焼あるいは未燃焼による炭化水素の発生も
低減される。
以上の説明より明らかなように本発明によ几ば次の如き
優ｆした効果が発揮さｎる。
優ｆした効果が発揮さｎる。
ｌ Ｍｆヒ遅ｎを可及的に短縮することができ、着火遅
′ｔ１．に伴う窯音の発生を低減することができる。
′ｔ１．に伴う窯音の発生を低減することができる。
２ 燃焼室内に噴射さｎた燃料の気化を促進することに
より、排ガス中に含ま九る炭化水素を低減することがで
きる。
より、排ガス中に含ま九る炭化水素を低減することがで
きる。
３ 圧縮比低減が可能となり、軸平均有効圧を高めるこ
とができる。
とができる。
４ 構造が簡単で容易に採用し得る。
第１図は直接噴射式ディーゼル機関の概略構成図、第２
図は従来の燃料噴射状況を示す側断面図、第３図は本発
明の一実施例における燃料噴射状況を示す側断面図、第
４図は本発明の一実施例におけるノズルチップ部の噴口
配置を示す説明図、第５図は本発明の一実施例と従来例
との着火・燃焼プロセスを比較するグラフ図である。 尚図中、１はピストン、２は頭頂面、３は突起部、４は
燃焼室、６は噴射ノズル、８はノズルチップ部、１１は
副噴口、１２は加熱手段である。 特許出願人 いすソ自動車株式会社 代理゛人 弁理士 絹 谷 信 雄第１図 第２図 第３図 ＠４図
図は従来の燃料噴射状況を示す側断面図、第３図は本発
明の一実施例における燃料噴射状況を示す側断面図、第
４図は本発明の一実施例におけるノズルチップ部の噴口
配置を示す説明図、第５図は本発明の一実施例と従来例
との着火・燃焼プロセスを比較するグラフ図である。 尚図中、１はピストン、２は頭頂面、３は突起部、４は
燃焼室、６は噴射ノズル、８はノズルチップ部、１１は
副噴口、１２は加熱手段である。 特許出願人 いすソ自動車株式会社 代理゛人 弁理士 絹 谷 信 雄第１図 第２図 第３図 ＠４図
Claims (1)
- 圧縮空、気の渦流を生じさせるべく、ピストンの頭頂面
が空洞状に陥没し、且つ該陥没部の底部略中央に突起部
を形成するトロイダル型燃焼室と、該燃焼室に臨んで設
けら几る多孔式噴射ノズルとを有する直接噴射式ディー
ゼル機関において、上記突起部上に臨んで形成さｎた上
記噴射ノズルのノズルチップ部と、該ノズルチップ部に
設けら几上記突起部に燃料全噴射させるための副噴口と
、該副噴口から噴射さｎた燃料の蒸発を促進させるため
の加熱手段とを備えたことを特徴とする直接噴射式ディ
ーゼル機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57189233A JPS5979031A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 直接噴射式デイ−ゼル機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57189233A JPS5979031A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 直接噴射式デイ−ゼル機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5979031A true JPS5979031A (ja) | 1984-05-08 |
Family
ID=16237822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57189233A Pending JPS5979031A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 直接噴射式デイ−ゼル機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5979031A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6098161A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-01 | Nippon Denso Co Ltd | 燃料噴射ノズル |
| JPS60501614A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-09-26 | キヤタピラ− トラクタ− カンパニ− | 点火型燃焼装置 |
| JPS62240419A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-21 | Nippon Clean Engine Lab Co Ltd | 直噴式デイ−ゼル機関およびその燃焼方法 |
| JPS62167826U (ja) * | 1986-04-14 | 1987-10-24 | ||
| JPS63120815A (ja) * | 1986-11-11 | 1988-05-25 | Nippon Clean Engine Lab Co Ltd | 内燃機関の燃料噴射方法 |
| US4770138A (en) * | 1986-06-19 | 1988-09-13 | Nippon Clen Engine Research Institute Co. Ltd. | Fuel injection type internal combustion engine |
| JPH01111135U (ja) * | 1988-01-19 | 1989-07-26 | ||
| JPH01502765A (ja) * | 1986-06-03 | 1989-09-21 | キャタピラー インコーポレーテッド | 燃料燃焼システム用の火炎培養増殖装置 |
| FR2918413A1 (fr) * | 2007-07-04 | 2009-01-09 | Renault Sas | Chambre de combustion pour moteur thermique, ameliorant le demarrage a froid. |
| DE102015224867A1 (de) * | 2015-12-10 | 2017-06-14 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur räumlichen Verteilung des Kraftstoffs im Brennraum einer Brennkraftmaschine mit spezifischer Düsen- und Zylinderkolbenkonfiguration der Brennkraftmaschine |
-
1982
- 1982-10-29 JP JP57189233A patent/JPS5979031A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60501614A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-09-26 | キヤタピラ− トラクタ− カンパニ− | 点火型燃焼装置 |
| JPS6098161A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-01 | Nippon Denso Co Ltd | 燃料噴射ノズル |
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