JPS6328208B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6328208B2 JPS6328208B2 JP58057289A JP5728983A JPS6328208B2 JP S6328208 B2 JPS6328208 B2 JP S6328208B2 JP 58057289 A JP58057289 A JP 58057289A JP 5728983 A JP5728983 A JP 5728983A JP S6328208 B2 JPS6328208 B2 JP S6328208B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- fuel
- recesses
- combustion
- collision
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- 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
- F02B23/0669—Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple fuel spray jets per injector nozzle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- 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
- F02B23/0672—Omega-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 center axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- 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
- F02B23/0648—Means or methods to improve the spray dispersion, evaporation or ignition
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- 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)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ピストンの頂面に凹設した燃焼室の
側面に燃料を噴射するようにした直接噴射式デイ
ーゼル機関の燃焼室に関するものである。
側面に燃料を噴射するようにした直接噴射式デイ
ーゼル機関の燃焼室に関するものである。
従来のこの種デイーゼル機関の燃焼室として
は、例えば、特公昭49−16881号公報、特公昭51
−42249号公報に記載されたようなものがある。
ここに前者は、燃料噴霧の衝突面である燃焼室の
側面を渦流の方向に傾斜させて空気の渦流を助長
させるようにしたものであり、後者は、燃料噴霧
の衝突面である燃焼室の側面を平面状にしてこの
平面に燃料を傾斜させて衝突させるようにしたも
のである。
は、例えば、特公昭49−16881号公報、特公昭51
−42249号公報に記載されたようなものがある。
ここに前者は、燃料噴霧の衝突面である燃焼室の
側面を渦流の方向に傾斜させて空気の渦流を助長
させるようにしたものであり、後者は、燃料噴霧
の衝突面である燃焼室の側面を平面状にしてこの
平面に燃料を傾斜させて衝突させるようにしたも
のである。
従つて、これらのものでは、いずれも燃料と空
気との混合性能がある程度は改善されるという利
点を有していながらも、前者の場合は燃焼室の側
面に突部が残されてヒートスポツトとなり易いた
め、この突部がピストンの亀裂の起点となり、あ
るいは、前記突部が溶損するおそれがあつた。
又、後者の場合は、燃焼室の側面にコーナーが残
されるので不完全燃焼を起して排気特性が悪化し
易いという不具合があつた。
気との混合性能がある程度は改善されるという利
点を有していながらも、前者の場合は燃焼室の側
面に突部が残されてヒートスポツトとなり易いた
め、この突部がピストンの亀裂の起点となり、あ
るいは、前記突部が溶損するおそれがあつた。
又、後者の場合は、燃焼室の側面にコーナーが残
されるので不完全燃焼を起して排気特性が悪化し
易いという不具合があつた。
本発明は、このような従来の不具合を解消する
ためになされたものであり、ピストンの頂面に凹
設した燃焼室の側面に向つて燃料を噴射供給する
ようにしたデイーゼル機関において、中心に向つ
て延びる絞り部を燃焼室の入口部全周縁に形成
し、燃焼室の側面の複数位置に凹部を設けて燃料
噴霧の衝突面を構成している。そして、前記各凹
部の形状を異ならせて前記衝突面の形状を燃料噴
霧の衝突位置ごとに異ならせると共に、隣接する
凹部の間に燃焼室の側面を少なくとも面として残
した構成とすることにより、燃焼室の入口面積を
さほど大きくすることなく充分な強さのスキツシ
ユを得て燃焼効率を向上させると共に、燃焼室の
複数位置に形状の異なる凹部を設けたことでスワ
ールによつて燃焼室の側面近傍に引き起される乱
れ（小渦流）を多様化して空気と燃料との混合状
態を多様化していかなる運転条件のもとでもすみ
やかに着火を行なわせて第１期燃焼を小さくし、
以つて、燃焼によつて生じる排ガス成分を少なく
しつつ燃料消費率を向上させるようにしている。
ためになされたものであり、ピストンの頂面に凹
設した燃焼室の側面に向つて燃料を噴射供給する
ようにしたデイーゼル機関において、中心に向つ
て延びる絞り部を燃焼室の入口部全周縁に形成
し、燃焼室の側面の複数位置に凹部を設けて燃料
噴霧の衝突面を構成している。そして、前記各凹
部の形状を異ならせて前記衝突面の形状を燃料噴
霧の衝突位置ごとに異ならせると共に、隣接する
凹部の間に燃焼室の側面を少なくとも面として残
した構成とすることにより、燃焼室の入口面積を
さほど大きくすることなく充分な強さのスキツシ
ユを得て燃焼効率を向上させると共に、燃焼室の
複数位置に形状の異なる凹部を設けたことでスワ
ールによつて燃焼室の側面近傍に引き起される乱
れ（小渦流）を多様化して空気と燃料との混合状
態を多様化していかなる運転条件のもとでもすみ
やかに着火を行なわせて第１期燃焼を小さくし、
以つて、燃焼によつて生じる排ガス成分を少なく
しつつ燃料消費率を向上させるようにしている。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
図示しないシリンダ内で往復運動するピストン
１の頂面には、中心に向つて延びる絞り部２を入
口部の全周縁に形成した燃焼室３を凹設してお
り、図示しないシリンダヘツドには、前記燃焼室
３の側面に向つて燃料を噴射するノズル４を装着
して直接噴射式のデイーゼル機関を構成してい
る。
１の頂面には、中心に向つて延びる絞り部２を入
口部の全周縁に形成した燃焼室３を凹設してお
り、図示しないシリンダヘツドには、前記燃焼室
３の側面に向つて燃料を噴射するノズル４を装着
して直接噴射式のデイーゼル機関を構成してい
る。
又、前記燃焼室３の側面の複数位置には、該側
面に円滑に連続する凹部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ
を設け、これらの凹部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの
形状をそれぞれ異ならせている。そして、隣接す
る凹部の間に前記側面を少なくとも面（側面）６
として残して凹部の側面との接続部を円弧状の削
成して両者を円滑に連続させうえで、前記凹部５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに向つて燃料を噴射供給す
るように構成している。
面に円滑に連続する凹部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ
を設け、これらの凹部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの
形状をそれぞれ異ならせている。そして、隣接す
る凹部の間に前記側面を少なくとも面（側面）６
として残して凹部の側面との接続部を円弧状の削
成して両者を円滑に連続させうえで、前記凹部５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに向つて燃料を噴射供給す
るように構成している。
尚、凹部の形状を異ならせるに際つて、実施例
では、凹部を形成する曲面の曲率を異ならせてい
るが、同一の曲率にして深さを異ならせるか、曲
面の形状そのものを異ならせてもよい。又、すべ
ての凹部を異なる形状にする必要はなく、例え
ば、対向する凹部の形状を同一にして隣接する凹
部の形状を異ならせるというように２種の形状の
凹部を組み合わせて配設してもよい。
では、凹部を形成する曲面の曲率を異ならせてい
るが、同一の曲率にして深さを異ならせるか、曲
面の形状そのものを異ならせてもよい。又、すべ
ての凹部を異なる形状にする必要はなく、例え
ば、対向する凹部の形状を同一にして隣接する凹
部の形状を異ならせるというように２種の形状の
凹部を組み合わせて配設してもよい。
上記の構成において、ノズル４から噴射された
燃料噴霧７は、スワールによつて押し流されつつ
空気と混合してその一部が燃焼室３の側面に形成
されている凹部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに衝突
し、中心部に向つて反射する。このとき、凹部５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの形状を異ならせているた
め、各噴口からの燃料噴霧７の衝突条件（衝突面
の形状）がそれぞれ異なつて混合気の性状が変つ
ている。従つて、いかなる運転条件のもとにおい
ても少なくともいずれか１箇所には理想的な性状
の混合気が存在するために、速やかに着火して燃
焼を開始し、着火遅れ期間が短い円滑な燃焼が行
なわれる。
燃料噴霧７は、スワールによつて押し流されつつ
空気と混合してその一部が燃焼室３の側面に形成
されている凹部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに衝突
し、中心部に向つて反射する。このとき、凹部５
ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの形状を異ならせているた
め、各噴口からの燃料噴霧７の衝突条件（衝突面
の形状）がそれぞれ異なつて混合気の性状が変つ
ている。従つて、いかなる運転条件のもとにおい
ても少なくともいずれか１箇所には理想的な性状
の混合気が存在するために、速やかに着火して燃
焼を開始し、着火遅れ期間が短い円滑な燃焼が行
なわれる。
又、燃焼室３の側面に凹部５ａ，５ｂ，５ｃ，
５ｄを設けたことによつて絞り部２の長さが部分
的に大きくなつているため、この絞り部２を全体
としてさほど大きくすることなく充分なスキツシ
ユを得ることができる。そして、このスキツシユ
によつて燃焼室３に引き起されるスワールが凹部
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによつて乱されて小渦流
を発生し、しかも、この小渦流の性状が凹部毎に
変化しているため、小渦流とスワールとによる撹
拌作用でさまざまな混合気が生成され、前記した
衝突面の形状の差異による反射条件と相違と相俟
つて混合気の性状が更に多様化されて着火遅れ期
間がより短縮されると共に、燃焼室側面に付着し
ている燃料の蒸発が促進された燃焼期間も短縮さ
れる。
５ｄを設けたことによつて絞り部２の長さが部分
的に大きくなつているため、この絞り部２を全体
としてさほど大きくすることなく充分なスキツシ
ユを得ることができる。そして、このスキツシユ
によつて燃焼室３に引き起されるスワールが凹部
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによつて乱されて小渦流
を発生し、しかも、この小渦流の性状が凹部毎に
変化しているため、小渦流とスワールとによる撹
拌作用でさまざまな混合気が生成され、前記した
衝突面の形状の差異による反射条件と相違と相俟
つて混合気の性状が更に多様化されて着火遅れ期
間がより短縮されると共に、燃焼室側面に付着し
ている燃料の蒸発が促進された燃焼期間も短縮さ
れる。
一方、絞り部２を全体としてさほど大きくする
ことなく前記したように充分な強さのスキツシユ
を得ることができるために、この絞り部２によつ
て一旦燃焼室３に閉じ込められていた火炎が適当
な時期に凹部のない部分からスキツシユエリアに
も噴出する。従つて、排ガス成分の生成が抑制さ
れると同時に空気利用率が高くなつて排煙濃度及
び燃料消費率が改善される。尚、燃焼が開始され
た後においても燃料が噴射供給される凹部には多
量の未燃混合気が存在する。ところが、この部分
においては凹部を設けることによつて絞り部が部
分的に大きくなつているために、凹部に存在して
いた未燃混合気に着火が行われてその熱膨張によ
つて燃焼室に噴出するまでの間は未燃混合気が凹
部内に拘束される。よつて、凹部に存在していた
未燃混合気がそのままスキツシユエリアに流出す
ることがない。
ことなく前記したように充分な強さのスキツシユ
を得ることができるために、この絞り部２によつ
て一旦燃焼室３に閉じ込められていた火炎が適当
な時期に凹部のない部分からスキツシユエリアに
も噴出する。従つて、排ガス成分の生成が抑制さ
れると同時に空気利用率が高くなつて排煙濃度及
び燃料消費率が改善される。尚、燃焼が開始され
た後においても燃料が噴射供給される凹部には多
量の未燃混合気が存在する。ところが、この部分
においては凹部を設けることによつて絞り部が部
分的に大きくなつているために、凹部に存在して
いた未燃混合気に着火が行われてその熱膨張によ
つて燃焼室に噴出するまでの間は未燃混合気が凹
部内に拘束される。よつて、凹部に存在していた
未燃混合気がそのままスキツシユエリアに流出す
ることがない。
又、燃焼室３の側面の一部を隣接する凹部の間
に面として積極的に残しているため、ヒートスポ
ツトが形成され難くなるというように熱負荷的に
も有利な燃焼室となる。
に面として積極的に残しているため、ヒートスポ
ツトが形成され難くなるというように熱負荷的に
も有利な燃焼室となる。
以上説明したように本発明によれば、燃焼室の
側面の複数位置に形状の異なる凹部を形成して燃
料噴霧の衝突面を形成しているので、燃料噴霧の
衝突条件が多様化されると共に、スワールによつ
て起される小渦流の性状も凹部の形状に応じて変
化するために、同一の燃焼条件の許においてさえ
も混合気の性状が多様化される。このために、い
かなる運転条件でも着火遅れ期間の短い静粛な燃
焼が行なわれる。又、燃焼室の入口全周縁に設け
た絞り部が燃料噴霧の衝突面を構成する凹部によ
つて部分的に大きくなつている。従つて、絞り部
を全体としてさほど大きくすることなく充分に強
いスキツシユを得ることができるので絞り部によ
る燃焼火炎の閉じ込め期間が過渡に長くなること
がない。しかも、凹部を設けた部分において絞り
部が部分的に大きくなつているために、該凹部に
存在する未燃混合気に着火が行われて熱膨張して
噴出するまでは該未燃混合気が凹部内に拘束され
る。よつて、前記燃焼火炎の閉じ込め期間の長期
化防止機能と相俟つて噴射された燃料が効率よく
燃焼に供される。従つて、燃料噴射時期を遅らせ
ることなく排ガス成分の生成を抑制できると共
に、燃焼効率が高くなつて燃料消費率及び排煙濃
度が改善される。更に、燃焼室の側面と凹部との
間に側面を面として残しているために、ピストン
の亀裂の起点あるいは、溶損の原因となるヒート
スポツトがなくなるので熱負荷的に有利となる。
側面の複数位置に形状の異なる凹部を形成して燃
料噴霧の衝突面を形成しているので、燃料噴霧の
衝突条件が多様化されると共に、スワールによつ
て起される小渦流の性状も凹部の形状に応じて変
化するために、同一の燃焼条件の許においてさえ
も混合気の性状が多様化される。このために、い
かなる運転条件でも着火遅れ期間の短い静粛な燃
焼が行なわれる。又、燃焼室の入口全周縁に設け
た絞り部が燃料噴霧の衝突面を構成する凹部によ
つて部分的に大きくなつている。従つて、絞り部
を全体としてさほど大きくすることなく充分に強
いスキツシユを得ることができるので絞り部によ
る燃焼火炎の閉じ込め期間が過渡に長くなること
がない。しかも、凹部を設けた部分において絞り
部が部分的に大きくなつているために、該凹部に
存在する未燃混合気に着火が行われて熱膨張して
噴出するまでは該未燃混合気が凹部内に拘束され
る。よつて、前記燃焼火炎の閉じ込め期間の長期
化防止機能と相俟つて噴射された燃料が効率よく
燃焼に供される。従つて、燃料噴射時期を遅らせ
ることなく排ガス成分の生成を抑制できると共
に、燃焼効率が高くなつて燃料消費率及び排煙濃
度が改善される。更に、燃焼室の側面と凹部との
間に側面を面として残しているために、ピストン
の亀裂の起点あるいは、溶損の原因となるヒート
スポツトがなくなるので熱負荷的に有利となる。
第１図は本発明の一実施例を備えたピストンの
斜視図、第２図は第２図の断面図、第３図は第２
図の−断面図である。 １……ピストン、２……絞り部、３……燃焼
室、４……ノズル、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ……
凹部、６……側面、７……燃料噴霧。
斜視図、第２図は第２図の断面図、第３図は第２
図の−断面図である。 １……ピストン、２……絞り部、３……燃焼
室、４……ノズル、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ……
凹部、６……側面、７……燃料噴霧。
Claims (1)
- １ ピストンの頂面に凹設した燃焼室の側面に向
つて燃料を噴射供給するようにしたデイーゼル機
関において、中心に向つて延びる絞り部を燃焼室
の入口部全周縁に形成し、前記燃焼室側面の複数
位置に凹部を設けて燃料噴霧の衝突面を構成し、
前記各凹部の形状を異ならせて前記衝突面の形状
を燃料噴霧の衝突位置ごとに異ならせると共に、
隣接する凹部の間に燃焼室の側面を少なくとも面
として残したことを特徴とするデイーゼル機関の
燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58057289A JPS59183023A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | デイ−ゼル機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58057289A JPS59183023A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | デイ−ゼル機関の燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59183023A JPS59183023A (ja) | 1984-10-18 |
| JPS6328208B2 true JPS6328208B2 (ja) | 1988-06-07 |
Family
ID=13051387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58057289A Granted JPS59183023A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | デイ−ゼル機関の燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59183023A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5628210A (en) * | 1979-08-17 | 1981-03-19 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | Unsaturated polyester resin composition |
| JPS6021467Y2 (ja) * | 1979-09-20 | 1985-06-26 | 株式会社クボタ | デイ−ゼル機関の直接噴射式燃焼室 |
| JPS57193024U (ja) * | 1981-05-28 | 1982-12-07 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58057289A patent/JPS59183023A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59183023A (ja) | 1984-10-18 |
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