CN101802360A - 柴油机 - Google Patents

柴油机 Download PDF

Info

Publication number
CN101802360A
CN101802360A CN200880107942A CN200880107942A CN101802360A CN 101802360 A CN101802360 A CN 101802360A CN 200880107942 A CN200880107942 A CN 200880107942A CN 200880107942 A CN200880107942 A CN 200880107942A CN 101802360 A CN101802360 A CN 101802360A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spray orifice
piston
group
nozzle
diesel engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880107942A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101802360B (zh
Inventor
朝井豪
高桥岳志
高畑辉光
木村隆彦
津田知是
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Yanmar Power Technology Co Ltd
Original Assignee
Denso Corp
Yanmar Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Yanmar Co Ltd filed Critical Denso Corp
Publication of CN101802360A publication Critical patent/CN101802360A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101802360B publication Critical patent/CN101802360B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F02B23/0678—Unconventional, complex or non-rotationally symmetrical shapes of the combustion space, e.g. flower like, having special shapes related to the orientation of the fuel spray jets
    • F02B23/0693—Unconventional, complex or non-rotationally symmetrical shapes of the combustion space, e.g. flower like, having special shapes related to the orientation of the fuel spray jets the combustion space consisting of step-wise widened multiple zones of different depth
    • 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
    • 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
    • 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)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

本发明提供一种柴油机，其防止气缸套壁面的润滑油的燃烧及润滑油的稀释，且防止因燃烧室的局部的空气不足引起的烟尘的发生。本发明的柴油机具有群喷孔喷嘴(20)，遍及活塞顶面(111)的全周地具有朝向活塞(110)的径向外周高度增加的台阶(115)。另外，形成倾斜部(115b)作为台阶(115)的台阶面。

Description

柴油机
技术领域
本发明涉及柴油机。更详细地说，涉及具备群喷孔喷嘴的柴油机的燃烧室的构造技术。
背景技术
柴油机的燃烧室由上升或下降的活塞的顶面和气缸套壁面进行划定。另外，在该燃烧室的上部设有燃料喷射喷嘴。燃料喷射喷嘴具备形成喷孔的喷嘴座和开闭喷孔的喷嘴。作为在喷嘴轴方向配置同列接近的两个以上的喷孔的燃料喷射喷嘴，公知的是群喷孔喷嘴。
群喷孔喷嘴与单喷孔喷嘴(普通喷嘴)比较，能够将喷孔径设计得小。即，群喷孔喷嘴与普通喷嘴比较，喷雾粒径减小，合成喷雾角扩大，并且喷雾前端到达距离远。因此，通过使用群喷孔喷嘴，能够改善空气和燃料的混合性能，能够得到燃烧噪音降低及烟尘下降的效果。
一般，普通喷嘴对缸镗孔直径大的柴油机而言，存在喷雾的穿透力低的问题点。但是，群喷孔喷嘴对缸镗孔直径大的柴油机而言，通过接近的喷雾彼此的相互作用，能够维持喷雾的穿透力。
日本特开2006-070802号公报公开有一种同列设置、并且由具有扭转关系的两个喷孔构成的群喷孔喷嘴。由此，能够提高燃料喷射的扩散性。
但是，日本特开2006-070802号公报公开的群喷孔喷嘴，在活塞下降时进行燃料喷射的情况下，由群喷孔喷射的燃料与活塞顶面接触后向气缸套壁面方向前进且撞击气缸套壁面。因此，存在在气缸套壁面发生润滑油的燃烧、以及润滑油的稀释的缺点。另外，存在在燃烧室发生局部的空气不足、产生烟尘的缺点。
发明内容
本发明以提供如下的一种柴油机为课题，该柴油机防止气缸套壁面的润滑油的燃烧及润滑油的稀释，且防止因燃烧室的局部空气不足引起的烟尘的发生。
本发明的柴油机具有群喷孔喷嘴，在活塞顶面，将朝向活塞径向外周高度增加的台阶设于所述活塞顶面全周。
据此，将活塞下降时与活塞顶面接触的喷雾的前进方向向上方变更，能够防止喷雾和气缸套壁面的接触。
优选在本发明的柴油机中，所述台阶的台阶面相对于所述活塞顶面垂直。
据此，即使为具有喷雾向径向的穿透力大的喷孔角的群喷孔喷嘴，也能够防止喷雾和气缸套壁面的接触。
优选在本发明的柴油机中，所述台阶的台阶面倾斜。
据此，即使为热负荷大的活塞，也能够防止喷雾和气缸套壁面的接触。
优选在本发明的柴油机中，所述台阶的台阶面具有曲面形状。
据此，即使为挤流强的燃烧室形状，通过将形成台阶的壁面做成圆弧状，也不会消除反向挤流的流动。
优选在本发明的柴油机中，所述群喷孔的各喷孔，喷孔间的打开角具有任意的角度，各群喷孔的合成喷雾角形成分别不同的角度。
据此，通过将打开角做成分别不同的角度，能够提高扩大合成喷雾角等的设计自由度。
优选在本发明的柴油机中，到所述各群喷孔和所述台阶的距离为相同距离。
据此，通过设计上的制约，即使在燃烧室的中心和喷嘴轴的位置不同的情况，或者燃烧室的中心和喷嘴轴的位置不同且根据群喷孔和气缸套壁面的距离改变群喷孔的打开角的情况下，也能够防止喷雾和气缸套壁面的接触。
优选在本发明的柴油机中，在活塞位于上死点时，所述各群喷孔的喷雾撞击燃烧室壁面。
据此，由于燃烧室内的燃烧通常在活塞上死点附近开始或结束，所以在活塞下降行程以外，能够将全部的喷雾供给到燃烧室内且使之燃烧。
根据本发明的柴油机，能够防止气缸套壁面的润滑油的燃烧及稀释，且能够防止因燃烧室的局部空气不足引起的烟尘的发生。
附图说明
图1是表示比较本发明的实施方式的群喷孔喷嘴和单孔喷嘴的构成的剖面构成图；
图2是表示本发明的群喷孔喷嘴的课题的剖面构成图；
图3是表示本发明的实施方式1的剖面构成图；
图4是表示本发明的实施方式2的剖面构成图；
图5是表示本发明的实施方式3的剖面构成图；
图6是表示本发明的实施方式4的剖面构成图；
图7是表示本发明的实施方式5的剖面构成图；
图8是表示本发明的实施方式6的剖面构成图；
图9是表示本发明的喷孔角和打开角的关系的侧面构成图；
图10是表示从本发明的各群喷孔到台阶的距离的平面及剖面构成图；
图11是表示从本发明的各群喷孔到台阶的距离的平面及侧面构成图；
图12是本发明的上死点的剖面构成图。
具体实施方式
参照图1(a)，对单喷孔喷嘴(普通喷嘴)10进行说明。单喷孔喷嘴10安装于直接喷射式柴油机的各气缸盖，为喷射被燃料喷射泵加压后的燃料，或者被共轨蓄压后的燃料的燃料喷射喷嘴。
单喷孔喷嘴10具备：相对于喷嘴轴P形成为大致圆筒状的喷嘴座12和针阀(图示略)。在喷嘴座12的前端形成有半球状的圆顶部13。将从喷嘴座12朝向圆顶部13的方向定义为喷嘴轴P的下方向。在圆顶部13相对于喷嘴轴P朝向斜下方穿设有喷孔14。
在喷孔14的通过喷嘴轴的同一截面也相对于喷嘴轴和喷孔14对称地穿设有喷孔14(图示略)。将这样一对喷孔14·14的中心轴(图1(a)的点划线)在喷嘴轴P的下方向形成的角度定义为喷孔角α。另外，将由喷孔14的喷雾形成的角度定义为喷雾角θ。
群喷孔喷嘴20为在喷嘴轴方向配置同列接近的两个以上的喷孔的燃料喷射喷嘴。在群喷孔喷嘴20的通过喷嘴轴P的同一截面上穿设有同列接近的群喷孔24·24。喷嘴座22及圆顶部23为与单喷孔喷嘴10的喷嘴座12及圆顶部13相同的构成，故省略说明。
将合成群喷孔24·24的各自的喷雾而形成的喷雾角θ定义为合成喷雾角另外，与单喷孔喷嘴10一样，将合成喷雾角
Figure GPA00001064233900042
的中心轴(图1(b)的双点划线)在喷嘴轴方向形成的角度定义为喷孔角α。另外，将群喷孔24·24的各自的中心轴(图1(b)的点划线，以下相同)形成的角定义为打开角γ。
群喷孔喷嘴20与单喷孔喷嘴10比较，能够减小各喷孔24·24的直径。即，群喷孔喷嘴20与单喷孔喷嘴10比较，喷雾粒径变小，合成喷雾角扩大，并且喷雾前端到达距离远。因此，群喷孔喷嘴20改善空气和燃料的混合性能，能够得到燃烧噪音下降及烟尘减小的效果。另外，通过将群喷孔24·24的打开角γ做成不同角度，能够提高扩大合成喷雾角等设计的自由度。
以下，参照图2，对具有群喷孔喷嘴20的课题进行说明。图2表示在活塞90的上下运动中下降时的群喷嘴20的燃料喷射。燃烧室100为在活塞90的下降行程中，由活塞90的活塞顶面101、气缸盖103、气缸套壁面104、腔(图中的区域C)构成的空间。如上所述，群喷孔喷嘴20的燃料喷射与目前的单喷孔喷嘴10相比较，穿透力强。
燃料喷射的喷雾在与活塞顶面101接触后，向气缸套壁面104方向前进。因此，在裂隙(クレビス)区域(图2的区域B)撞击气缸套壁面104的燃料造成润滑油燃烧以及稀释。而且，在活塞顶面101附近(图2的区域A)及裂隙区域，发生相对燃料的空气不足，成为烟尘产生的主要原因。
于是，本发明的实施方式提供一种技术，该技术在燃烧室100内，在活塞顶面设置台阶，由此使喷雾达不到气缸套壁面104。具体地说，为参照以下的图3～图6说明的实施方式1～4所示的台阶115、125、135·136、145·146。另外，实施方式5～6所示的台阶155·165作为台阶的其它实施方式。
[实施方式1]
参照图3，对本发明的实施方式1的台阶115进行说明。台阶115以朝向活塞径向的外周(图3的右方向，以下同)高度增加的方式，遍及活塞顶面111的全周设置。台阶115从活塞110的径向的截面看，从下面115a朝向上面115c形成倾斜部115b，作为台阶115的台阶面(换言之，活塞顶面111和台阶115的边界面)。
另外，有关下面115a和倾斜部115b的角度，以及倾斜部115b和上面115c的角度的大小，没有特别限定。
通过做成这样的构成，在活塞下降时，与活塞顶面111接触了的燃料喷射的喷雾的前进方向通过台阶115向上方变更，因此能够防止喷雾和气缸套壁面104的接触。
这样，能够防止气缸套壁面104的润滑油的燃烧或稀释，并且能够防止活塞顶面111附近及裂隙区域因局部的空气不足引起的烟尘的发生。
[实施方式2]
参照图4，对本发明的实施方式2的台阶125进行说明。台阶125设于活塞顶面121。活塞顶面121、台阶125的构成与实施方式1的活塞顶面111、台阶115相同，台阶125具有下面125a、倾斜部125b、上面125c。
另外，在本实施方式中，在活塞顶面121上，将下面125a和倾斜部125b的边界定义为台阶开始直径d1时，设台阶开始直径d1为缸镗孔直径D的50％以上且75％以下。
在此，在台阶125位于气缸套壁面104附近时，不能将喷雾的前进方向向上方变更。因此，如本实施方式所示，通过将台阶125设置在活塞顶面121的规定区域以内，由此，活塞下降时与活塞顶面121接触的喷雾的前进方向通过台阶125被可靠地向上方变更，因此能够防止喷雾和气缸套壁面104的接触。
这样，能够得到与实施方式1相同的效果。
[实施方式3]
参照图5，对本发明的实施方式3的台阶135·136进行说明。台阶135·136为设于活塞顶面131的两段台阶。活塞顶面131、台阶135·136的构成与实施方式1的活塞顶面111、台阶115相同，台阶135·136分别具有下面、倾斜部、上面。另外，如图5所示，台阶135·136为连续的台阶，且台阶135的上面和台阶136的下面为同一面。
在此，各自的台阶135·136对应群喷孔喷嘴20的各群喷孔24·24形成。即，在由群喷孔喷嘴20的各群喷孔24·24进行燃料喷射的情况下，在各自喷雾撞击的位置形成台阶135·136。换言之，在各群喷孔24·24的中心轴的延长线上配置台阶135·136。在本实施方式中，对台阶135·136的倾斜角度没有特别限定。
通过做成这样的构成，在群喷孔喷嘴20进行喷雾的燃料喷射中，各群喷孔24·24的燃料喷射通过对应的台阶135·136向上方变更，因此能够避免喷雾与气缸套壁面104的接触。
这样，即使在各群喷孔24·24的打开角γ大时，也能够可靠地得到与实施方式1相同的效果。
[实施方式4]
参照图6，对本发明的实施方式4的台阶145·146进行说明。台阶145·146为设于活塞顶面141的两段台阶。活塞顶面141、台阶145·146的构成与实施方式3的活塞顶面131、台阶135·136相同。但是，台阶146在活塞140上升行程时的群喷孔喷嘴20的喷雾撞击的位置形成，台阶145在活塞140下降行程时的喷雾撞击的位置形成。在本实施方式中，对台阶145·146的倾斜角度没有特别限定。
通过做成这样的构成，群喷孔喷嘴20喷雾的前进方向通过不仅与活塞140下降行程而且与上升行程也对应的台阶146，向斜上方变更，因此能够避免喷雾与气缸套壁面104的接触。
这样，即使在活塞140上升行程时，也能够可靠地得到与实施方式1相同的效果。
以下，参照图7～图8，对台阶的实施方式5及6进行说明。另外，实施方式5及6的台阶155·165的形式(形状、配置等)也适用于上述的实施方式1～4，该情况下，能够得到与实施方式1～4相同的效果。
[实施方式5]
参照图7，对本发明的实施方式5的台阶155进行说明。台阶155以朝向活塞径向的外周高度增加的方式，遍及活塞顶面151的全周设置。台阶155从活塞150的径向的截面看，从下面155a朝向上面155c形成垂直部155b，作为台阶155的台阶面(换言之，活塞顶面151和台阶155的边界面)。即，下面155a和垂直部155b的角度、以及垂直部155b和上面155c的角度均为90°。
例如，在喷孔角α大的群喷孔喷嘴20中，喷雾的穿透力高。因此，通过做成本实施方式这样的构成，在活塞150下降时，与活塞顶部151接触的喷雾的前进方向通过台阶155而被可靠地向上方变更，因此能够避免喷雾和气缸套壁面104的接触。
这样，例如即使为具备喷孔角α大的群喷孔喷嘴20的燃烧室100，也能够可靠地得到与实施方式1相同的效果。
[实施方式6]
参照图8，对本发明的实施方式6的台阶165进行说明。台阶165以朝向活塞径向的外周高度增加的方式，遍及活塞顶面161的全周设置。台阶165从活塞160的径向的截面看，从下面165a朝向上面165c形成曲面部165b，作为台阶165的台阶面(换言之，活塞顶面161和台阶165的边界面)而构成。从活塞160的径向的截面看，曲面部165b以圆弧形状构成，并且曲面部165b和上面165c的角度以90°构成。
通过做成这样的构成，从腔内(图中的区域C)反向挤流的前进方向被向上方平滑地变更(图中的实线箭头)。同时，活塞下降时与活塞顶面161接触的喷雾的前进方向通过台阶165被向上方变更。
这样，例如即使为挤流强的燃烧室100时，也不会对反向挤流产生影响，从而能够可靠地得到与实施方式1相同的效果。
参照图9～图12，对含有上述的实施方式1～6的台阶115…165的燃烧室100进行说明。
参照图9，对群喷孔喷嘴20的喷孔角α和打开角γ的关系进行说明。通常，对于群喷孔喷嘴20，当增大打开角γ时，合成喷雾角
Figure GPA00001064233900081
增大，空间利用率提高，因此在低空气过剩状态下能够改善燃烧。但是，当增大打开角γ时，如果不将实施方式1～6的台阶115…165的高度增高到需要以上，就不能得到本发明的效果。另外，当增大打开角γ时，需要减小喷孔角α。此时，如果缩小喷孔角α的话，则烟尘恶化。
在实施方式1～6中，设喷孔角α和打开角γ之和为180°以下。
这样，能够有效利用台阶115…165，且能够利用增大打开角γ的效果。例如在中低速时，转矩上升且能够防止烟尘的恶化。
参照图10及图11，对上述的实施方式1～6的台阶115…165的平面构成进行说明。在燃烧室100中，到各群喷孔24A…24F和台阶115的距离相同。以下，对适用该燃烧室100的构成的两种情况进行说明。
图10中，上侧表示燃烧室100及群喷孔喷嘴20的平面构成图，下侧表示燃烧室100及群喷孔喷嘴20的截面构成图。喷孔喷嘴20从平面看，例如六个部位设有群喷孔24·24(图10的24A～24F)。另外，在燃烧室100中，例如活塞顶面111形成有上述的实施方式1的倾斜形状的台阶115。另外，虽然也有时燃烧室100的中心和群喷孔喷嘴20的中心一致，但在本构成中，有时将燃烧室100的中心和群喷孔喷嘴20偏置。即，到各群喷孔24A…24F和燃烧室100的壁面的距离(图10的Le和Lb)分别不同。
作为将这样的燃烧室100的中心和群喷孔喷嘴20偏置的燃烧室100，例如可以举出进气阀及排气阀各为一个的情况或进气阀和排气阀的数量不同的情况的燃烧室100，为难以将群喷孔喷嘴20配置在燃烧室100的中心的情况的构成。
在这样的燃烧室100中，到各群喷孔24A…24F和台阶115的距离(例如，图10的LSe和LSb)相同。
这样，燃烧室100的全部的群喷孔24A…24F能够可靠地得到与实施方式1相同的效果。
图11中，上侧是燃烧室100及群喷孔喷嘴20的平面构成图，下侧表示群喷孔喷嘴20各自的打开角γa、γb及γe的构成。在六个部位具有群喷孔(24A·24A)…(24F·24F)的群喷孔喷嘴20的中心相对于燃烧室(腔C)100的中心偏置的情况下，各群喷孔(24A·24A)…(24F·24F)的各打开角γ根据到腔C壁面的距离(例如，图11的Le和Lb)而不同。即，如果从群喷孔24·24到燃烧室100的壁面的距离短的话，则打开角γ增大，如果从群喷孔24·24到腔C壁面的距离长的话，则打开角γ减小。
例如，从群喷孔24·24到腔C壁面的距离最长(距离Lb)的群喷孔24B·24B的打开角为最小的打开角γb，从群喷孔24·24到腔C壁面的距离最短(距离Le)的群喷孔24E·24E的打开角为最大的打开角γe。
具体地说，根据将各群喷孔24·24和腔C壁面的距离L除以到全群喷孔(24A·24A)…(24F·24F)和腔C壁面的距离的平均距离Lm的值(L/Lm)，设定打开角γ。例如，群喷孔24·24和腔C壁面的距离最长的群喷孔24·24的打开角平行(γ＝0度)，最小距离的群喷孔24·24的打开角γ为5度，其它各群喷孔24·24的打开角为成比例的角度(5×L/Lm)。
即使在这样的燃烧室100中，到各群喷孔(24A·24A)…(24F·24F)和台阶115的距离(例如，图10中的LSe和LSb)相同。这样，由群喷孔24·24喷射且在腔C壁面撞击时的打开角为大致相同的角度，腔C壁面部分的反射大致相同。
这样，燃烧室100的全部的群喷孔(24A·24A)…(24F·24F)能够得到与实施方式1相同的效果。
参照图12，对构成上述实施方式1～6的台阶的燃烧室100的上死点的燃料喷射进行说明。如上所述，在活塞110下降时，燃烧室100为由活塞90的活塞顶面102、气缸盖103、及气缸套壁面104构成的空间。但是，在活塞110的上死点，燃烧室100即为腔(图中的区域C)。
在燃烧室100中，例如活塞顶面111形成有上述的实施方式1的倾斜形状的台阶115。在此，在活塞110的上死点，全部的喷雾撞击燃烧室100即腔的壁面。
这样，全部的喷雾供给到燃烧室100内，能够得到理想的燃烧。
产业上的可利用性
本发明能够应用于具备群喷孔喷嘴的柴油机。

Claims (7)

1.一种柴油机，其具有群喷孔喷嘴，其特征在于，
在活塞顶面，将朝向活塞径向外周高度增加的台阶设于所述活塞顶面全周。
2.如权利要求1所述的柴油机，其特征在于，所述台阶的台阶面相对于所述活塞顶面垂直。
3.如权利要求1所述的柴油机，其特征在于，所述台阶的台阶面倾斜。
4.如权利要求1所述的柴油机，其特征在于，所述台阶的台阶面具有曲面形状。
5.如权利要求1～4中任一项所述的柴油机，其特征在于，对于所述群喷孔的各喷孔，喷孔间的打开角具有任意的角度，各群喷孔的合成喷雾角形成分别不同的角度。
6.如权利要求1～5中任一项所述的柴油机，其特征在于，到所述各群喷孔和所述台阶的距离为相同距离。
7.如权利要求1～6中任一项所述的柴油机，其特征在于，
在活塞位于上死点时，所述各群喷孔的喷雾撞击燃烧室壁面。
CN2008801079422A 2007-09-21 2008-09-16 柴油机 Expired - Fee Related CN101802360B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007-245022 2007-09-21
JP2007245022A JP5196637B2 (ja) 2007-09-21 2007-09-21 ディーゼルエンジン
PCT/JP2008/066658 WO2009038044A1 (ja) 2007-09-21 2008-09-16 ディーゼルエンジン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101802360A true CN101802360A (zh) 2010-08-11
CN101802360B CN101802360B (zh) 2012-06-06

Family

ID=40467858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008801079422A Expired - Fee Related CN101802360B (zh) 2007-09-21 2008-09-16 柴油机

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8327822B2 (zh)
JP (1) JP5196637B2 (zh)
CN (1) CN101802360B (zh)
BR (1) BRPI0817123A2 (zh)
DE (1) DE112008002527T5 (zh)
RU (1) RU2010115762A (zh)
WO (1) WO2009038044A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103046997A (zh) * 2012-12-28 2013-04-17 潍柴动力股份有限公司 一种柴油发动机及其燃烧室
WO2015124038A1 (zh) * 2014-02-24 2015-08-27 大连理工大学 柴油机碰撞分流燃烧室
CN105275584A (zh) * 2014-06-09 2016-01-27 马自达汽车株式会社 柴油发动机的燃烧室结构
CN116988868A (zh) * 2023-09-26 2023-11-03 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 燃烧结构、组织燃烧的方法、计算机可读介质、内燃机

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009025404B4 (de) * 2009-06-16 2018-01-25 Mtu Friedrichshafen Gmbh Kolben für ventilgesteuerte Hubkolben-Dieselbrennkraftmaschinen
FR2947009B1 (fr) * 2009-06-23 2014-05-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Piston pour chambre de combustion de moteur diesel.
DE102009050265A1 (de) * 2009-10-21 2010-09-02 Mtu Friedrichshafen Gmbh Kolben für Brennkraftmaschinen
US9234451B2 (en) * 2010-04-20 2016-01-12 Caterpillar Inc. Piston having combustion bowl shaped to balance combustion efficiency and emission properties
US8978621B2 (en) * 2010-04-20 2015-03-17 Caterpillar Inc. Piston having combustion bowl shaped to balance combustion efficiency and emission properties
JP5667478B2 (ja) * 2011-03-14 2015-02-12 株式会社豊田中央研究所 ディーゼルエンジン
DE102011017479A1 (de) * 2011-04-19 2012-10-25 Daimler Ag Brennkraftmaschine
DE102011119215B4 (de) * 2011-11-23 2021-07-22 Daimler Ag Verbrennungsverfahren und Brennkraftmaschine
US9470197B2 (en) 2012-12-21 2016-10-18 Caterpillar Inc. Fuel injector having turbulence-reducing sac
JP2014238011A (ja) * 2013-06-06 2014-12-18 日野自動車株式会社 直噴式ディーゼルエンジンの燃焼室構造
US9328693B2 (en) 2013-07-17 2016-05-03 Electro-Motive Diesel, Inc. Piston, engine and operating method for reduced production of particulate matter
FR3012522B1 (fr) * 2013-10-25 2018-08-24 IFP Energies Nouvelles Moteur a combustion a injection directe de combustible a allumage par compression et procede d'injection de combustible pour un tel moteur.
FR3016926B1 (fr) * 2014-01-29 2018-12-07 IFP Energies Nouvelles Moteur a combustion a injection directe de combustible et plus particulierement moteur a allumage par compression avec faible taux de compression
FR3018552B1 (fr) * 2014-03-14 2019-07-05 IFP Energies Nouvelles Moteur a combustion a injection directe de combustible a allumage par compression comprenant des moyens de refroidissement du piston.
FR3019589B1 (fr) * 2014-04-03 2019-06-07 IFP Energies Nouvelles Procede d'injection de combustible dans la chambre de combustion d'un moteur a combustion interne fonctionnant en monocarburation ou en multicarburation
JP6215943B2 (ja) * 2014-05-22 2017-10-18 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの燃焼室構造
US9611806B2 (en) 2014-11-18 2017-04-04 Caterpillar Inc. Engine piston
JP6090638B2 (ja) * 2015-01-09 2017-03-08 マツダ株式会社 エンジンの燃焼室構造
US20160298528A1 (en) * 2015-04-13 2016-10-13 Caterpillar Inc. Ducted Combustion Systems Utilizing Curved Ducts
JP5962835B1 (ja) * 2015-10-30 2016-08-03 いすゞ自動車株式会社 エンジンのピストン
US20180238264A1 (en) * 2017-02-19 2018-08-23 GM Global Technology Operations LLC Diesel piston with stepped bowl
JP6485489B2 (ja) * 2017-05-23 2019-03-20 マツダ株式会社 エンジンの制御装置及びエンジンの制御方法
US10731600B2 (en) 2017-11-07 2020-08-04 Deere & Company Piston with soot reducing piston bowl
DE102017127291A1 (de) * 2017-11-20 2019-05-23 Man Truck & Bus Ag Kolben, insbesondere für eine HPDI-Diesel-Gasbrennkraftmaschine
JP7047785B2 (ja) * 2019-01-18 2022-04-05 マツダ株式会社 圧縮着火エンジン
JP7310387B2 (ja) * 2019-07-10 2023-07-19 マツダ株式会社 エンジンの燃焼室構造
DE102022117345A1 (de) 2022-07-12 2024-01-18 Man Truck & Bus Se Brennkraftmaschine, vorzugsweise zum Ausführen eines Diffusionsbrennverfahrens

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2172170A (en) * 1939-06-17 1939-09-05 Megroot John Peter Internal combustion engine
JPS5742164U (zh) * 1980-08-13 1982-03-08
JPS5742164A (en) 1980-08-27 1982-03-09 Hitachi Ltd Semiconductor device
JPS58183933A (ja) 1982-04-19 1983-10-27 クレイン・カンパニ− 接触媒体
JPS58183933U (ja) * 1982-06-03 1983-12-07 三菱重工業株式会社 デイ−ゼル機関の燃焼室
FR2534970A1 (fr) * 1982-10-22 1984-04-27 Chenesseau Moteur a combustion interne utilisable avec un carburant a haute chaleur de vaporisation
JPS601961U (ja) * 1983-05-04 1985-01-09 日産自動車株式会社 直接噴射式デイ−ゼル機関の燃料噴射ノズル
JPS601961A (ja) 1983-06-17 1985-01-08 Nec Corp フアクシミリ画情報検索要求方式
GB2182724B (en) 1985-10-08 1988-12-07 Rolls Royce Gas turbine engine thrust reverser
JPS6287665A (ja) * 1985-10-14 1987-04-22 Mitsubishi Motors Corp 直噴式デイ−ゼルエンジン用燃料噴射ノズル
JPS6394021A (ja) * 1986-10-08 1988-04-25 Mazda Motor Corp 直噴式デイ−ゼルエンジン
US4800855A (en) * 1986-10-20 1989-01-31 Elsbett L Spontaneous-combustion engine
DE19649052A1 (de) 1996-11-27 1998-05-28 Mtu Friedrichshafen Gmbh Dieselmotor mit Direkteinspritzung und einer Kolbenmulde
JP2000220520A (ja) * 1999-01-27 2000-08-08 Komatsu Ltd 内燃機関のピストン
JP2001207853A (ja) * 2000-01-24 2001-08-03 Toyota Autom Loom Works Ltd 直噴式ディーゼルエンジン
WO2002033236A2 (de) * 2000-10-22 2002-04-25 Westport Germany Gmbh Brennkraftmaschine mit einblasung von gasförmigem kraftstoff
JP2003286879A (ja) * 2002-03-27 2003-10-10 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの燃焼制御装置
US7032566B2 (en) * 2003-05-30 2006-04-25 Caterpillar Inc. Fuel injector nozzle for an internal combustion engine
JP2006022781A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 直接燃料噴射式ディーゼル機関
JP4155251B2 (ja) 2004-09-02 2008-09-24 株式会社デンソー 燃料噴射ノズル
US7185614B2 (en) * 2004-10-28 2007-03-06 Caterpillar Inc Double bowl piston
RU47980U1 (ru) 2004-12-30 2005-09-10 Открытое акционерное общество "Заволжский моторный завод" Камера сгорания дизельного двигателя с непосредственным впрыском топлива
JP2006242159A (ja) * 2005-03-07 2006-09-14 Nissan Motor Co Ltd 燃料噴射弁
JP4906055B2 (ja) * 2006-02-08 2012-03-28 日野自動車株式会社 直噴式ディーゼルエンジンの燃焼室構造
JP4767775B2 (ja) * 2006-07-04 2011-09-07 本田技研工業株式会社 燃料直噴ディーゼルエンジン
KR101040344B1 (ko) * 2008-09-12 2011-06-10 서울대학교산학협력단 차량의 연소 시스템
US8671908B2 (en) * 2009-07-31 2014-03-18 Ford Global Technologies, Llc Glow plug placement in a diesel engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103046997A (zh) * 2012-12-28 2013-04-17 潍柴动力股份有限公司 一种柴油发动机及其燃烧室
WO2015124038A1 (zh) * 2014-02-24 2015-08-27 大连理工大学 柴油机碰撞分流燃烧室
CN105275584A (zh) * 2014-06-09 2016-01-27 马自达汽车株式会社 柴油发动机的燃烧室结构
CN116988868A (zh) * 2023-09-26 2023-11-03 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 燃烧结构、组织燃烧的方法、计算机可读介质、内燃机
CN116988868B (zh) * 2023-09-26 2024-02-06 中国船舶集团有限公司第七一一研究所 燃烧结构、组织燃烧的方法、计算机可读介质、内燃机

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009074457A (ja) 2009-04-09
US20100258077A1 (en) 2010-10-14
WO2009038044A1 (ja) 2009-03-26
CN101802360B (zh) 2012-06-06
DE112008002527T5 (de) 2010-08-12
JP5196637B2 (ja) 2013-05-15
US8327822B2 (en) 2012-12-11
BRPI0817123A2 (pt) 2015-03-31
RU2010115762A (ru) 2011-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101802360B (zh) 柴油机
EP2516833B1 (en) Piston for an internal combustion engine
US8424506B2 (en) Direct-injection type engine
CN106460635B (zh) 柴油发动机的燃烧室构造
KR101996085B1 (ko) 질소 산화물 저감을 위한 직접 분사식 디젤 엔진의 연소실
CN1325777C (zh) 缸内直喷式火花点火发动机
EP2105595A1 (en) Internal combustion engine of spark-Ignition direct-injection type and fuel injection method thereof
US20130036999A1 (en) High-Squish Combustion Chamber With Side Injection
US20190040789A1 (en) Variable-compression ratio internal-combustion engine with two mixing zones, notably for a motor vehicle, and method of injection for such a vehicule
CN1217427A (zh) 一种用于内燃机的燃料喷嘴
US6684848B2 (en) Direct-injection spark-ignition engine
CN101427017A (zh) 气缸内喷射型火花点火内燃机
CN116398313B (zh) 柴油机燃烧室、活塞和柴油机
US10087882B2 (en) Piston design for splitting jets
AT514021B1 (de) Brennraum für eine Brennkraftmaschine
US8807115B2 (en) Compression ignition engine and method for controlling same
JP2020101140A (ja) 圧縮着火エンジン
US9995203B2 (en) Piston design for flow re-direction
CN1009473B (zh) 内燃机的燃烧室装置
KR101970017B1 (ko) 인듀서가 마련된 직접 분사식 디젤 엔진의 연소실
EP3561256A1 (en) Diesel engine
EP2233717A1 (en) Fuel injection method for diesel engine and diesel engine
JP2007085221A (ja) 火花点火式直噴エンジンの燃焼室構造
JP3838346B2 (ja) 筒内噴射式火花点火内燃機関
JP4609708B2 (ja) 火花点火式直噴エンジン

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: Osaka, Japan

Patentee after: Yangma Power Technology Co.,Ltd.

Patentee after: DENSO Corp.

Address before: Osaka Japan

Patentee before: YANMAR Co.,Ltd.

Patentee before: DENSO Corp.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120606

Termination date: 20210916