JPS599734B2 - 直接噴射式デイ−ゼルエンジンのピストン - Google Patents

直接噴射式デイ−ゼルエンジンのピストン

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JPS599734B2
JPS599734B2 JP53150316A JP15031678A JPS599734B2 JP S599734 B2 JPS599734 B2 JP S599734B2 JP 53150316 A JP53150316 A JP 53150316A JP 15031678 A JP15031678 A JP 15031678A JP S599734 B2 JPS599734 B2 JP S599734B2
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JP
Japan
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recess
diesel engine
fuel
combustion
direct injection
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展司 江口
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃焼を段階的に行わせることにより排気中のＮ
Ｏｘ成分を低減させた直接噴射式ディーゼルエンジンの
ピストンに関する。
直接噴射式ディーゼルエンジンではＮＯｘ低減対策とし
て燃料噴射時期の遅延を行わせている。
しかしながら、燃料噴射時期の遅延は、ディーゼル黒煙
の増加、出力、燃費の悪化をもたらすものとなる。ＮＯ
ｘは、高温高圧下の燃焼時に吸気中の窒素（Ｎ２）と酸
素（Ｏ２）とが化学反応して生成されるものと云われて
いる。
直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼は、急激に立上つ
て生ずるものであるため、燃焼温度及び燃焼圧力の上昇
が急激なものとなつている。
このため、必然的にＮＯｘの生成量も多量となつてしま
う。そこで本発明の目的は、燃焼を段階的に行わせ、燃
焼温度及び燃焼圧力の急激な上昇を抑えＮＯｘ生成量を
低減させた直接噴射式ディーゼルエンジンのピストンを
提供するにある。
以下図によつて詳しく説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す断面図である。
ピストン１の頂部には、キャビティー２が形成されてい
る該キャビティー２は、底部へ向かうにしたがつて内径
が縮少する３個の凹所２１、２２、２３、からなつてい
る。
燃料噴射ノズル３は、噴霧の中心が凹所２３の肩部４へ
向けられて取り付けられている。肩部４は、内方へリッ
プ状に突出して形成されており、凹所２３の底面には中
央突起５が形成されている。以上の如く構成された本発
明の作用を第２図を参照して以下述べる。
イに示す如く、圧縮行程の終了付近の所定時期に燃料噴
射ノズル３から燃料が噴射される。
噴霧Ｐの中心は肩部４へ向けられているが、噴霧Ｐは所
定の拡がりを有しているので、噴霧燃料は第２の凹所２
２と第３の凹所２３の両方へ分散され、夫々の凹所２２
、２３内のスワールＳ２、５３に乗つて空気と混合する
。凹所２２と凹所２３とに分散される燃料比は、凹所２
３の空燃比が濃く、凹所２２の空燃比が薄くなるように
分散される。
ピストン１がさらに上昇すると、口に示す如く、第１の
凹所２１には第１のスキツシユ流５１が導入され、第３
の凹所２３には第２のスキツシユ流Ｓ２が導入され、夫
々凹所２１，２３内を撹乱する。
凹所２３内の空燃比は濃いため、先ず凹所２３内で着火
が生ずる。ハに示す如く、凹所２３内で生じた火炎は、
逆スキツシユＱ，を生じて凹所２２へ拡散する。凹所２
２内の空燃比は、それ自体希薄であるが、強力な逆スキ
ツシユ火炎Ｑ，によつて燃焼される。次いで二に示す如
く、凹所２２内の燃焼は凹所２，へＱ２の如く拡散する
。
上記燃焼過程において、凹所２３内の燃焼比が濃いので
燃焼ガス温度も低く、ＮＯｘの生成量も少なくなつてい
る。
又、キャビティー２内の燃焼の拡散も段階的となつてい
るため、急激な燃焼とはならず、燃焼圧力も低くなつて
ＮＯｘ生成量をさらに低減させる。第３図は、噴射時期
遅延タイプと、本発明タイプを燃焼圧で比較した特性線
図である。
噴射時期遅延タイプの曲線Ｕは、ｋ′点で着火燃焼し、
ｌ′点で最高圧となるが、これに対し、本発明タイプの
曲線ｖは、ｋ′点より前のｋ点で着火し、２点で最高圧
となる。
このｌ点の圧力は、段階的燃焼であるため、ｌ′点の圧
力よりも低いものとなつている。上記燃焼特性を、Ｐ−
Ｖ線図で表わしたものが第４図であり、本発明タイプの
曲線ｗは、噴射時期遅延タイプの曲線Ｘと比べて、図の
Ｙで示す部分だけ出力、燃費が向上する゛ものとなる。
上述は、本発明の一実施例であり、本発明は、さらに、
第５図に示すような構成とすることができる。第５図は
第３の凹所１３を四辺形状とするものであり、第３の凹
所１３内のスワールＳ′３を乱流とするに役立ち、第３
の凹所１３内の燃焼を改善するものである。
なお、第１図における第３の凹所２３を公知のトロイダ
ル型式とすることもできる。
以上のとおり、本発明によると、燃料噴射時期の遅延を
行うことなくＮＯｘ低減が可能となり、黒煙、出力、燃
費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例を示す断面図、第２図のイ
、口、ハ及び二は、本発明の作用説明図、第３図は、本
発明と噴射時期遅延タイプとを比較した燃焼圧特性線図
、第４図は、本発明と噴射時期遅延タイプとを比較した
Ｐ−■線図、第５図は本発明の他の実施例を示す図であ
る。 １：ピストン、２：キヤビテイー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ ピストン頂部にキャビティーを形成し、顔キャビテ
    ィー内へ燃料を直接噴射するディーゼルエンジンにおい
    て、ピストン頂部に形成されたキャビティーが徐々に内
    径が縮少する３段の凹所からなり、燃料噴霧が３段目の
    凹所の肩部へ向けられ、燃料噴霧の分散比が３段目の凹
    所に濃く、２段目の凹所に薄く分散されるように燃料噴
    射ノズルを設けてなることを特徴とする直接噴射式ディ
    ーゼルエンジンのピストン。
JP53150316A 1978-12-05 1978-12-05 直接噴射式デイ−ゼルエンジンのピストン Expired JPS599734B2 (ja)

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JP53150316A JPS599734B2 (ja) 1978-12-05 1978-12-05 直接噴射式デイ−ゼルエンジンのピストン

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JPS5575530A JPS5575530A (en) 1980-06-06
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FR2534970A1 (fr) * 1982-10-22 1984-04-27 Chenesseau Moteur a combustion interne utilisable avec un carburant a haute chaleur de vaporisation
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