JP2001214742A - ディーゼルエンジンの直噴式燃焼室 - Google Patents
ディーゼルエンジンの直噴式燃焼室Info
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- 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
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気と噴霧燃料との混合を一層促進して、良
好な燃焼とエンジンの出力向上を図る。 【解決手段】 ピストン1の頂面に燃焼室2を凹設す
る。この燃焼室2の内壁面を平面視円弧状の複数の円弧
壁面3で形成し、この燃焼室2の底面中央に***部5を
形成する。燃焼室2内に燃料噴射器6の噴射部7を臨ま
せて複数の噴孔より噴霧燃料Qを放射状に噴射させ、上
記円弧壁面3・3間の各境界突部4に向けて噴射した各
噴霧燃料Qが吸気スワールによりその下流側の円弧壁面
3に偏向するように構成する。各円弧壁面3をその延長
線Jがピストン1の下死点位置Lでシリンダボア8のト
ップ内縁8aの近傍に向かうようにテーパ状に拡大す
る。
好な燃焼とエンジンの出力向上を図る。 【解決手段】 ピストン1の頂面に燃焼室2を凹設す
る。この燃焼室2の内壁面を平面視円弧状の複数の円弧
壁面3で形成し、この燃焼室2の底面中央に***部5を
形成する。燃焼室2内に燃料噴射器6の噴射部7を臨ま
せて複数の噴孔より噴霧燃料Qを放射状に噴射させ、上
記円弧壁面3・3間の各境界突部4に向けて噴射した各
噴霧燃料Qが吸気スワールによりその下流側の円弧壁面
3に偏向するように構成する。各円弧壁面3をその延長
線Jがピストン1の下死点位置Lでシリンダボア8のト
ップ内縁8aの近傍に向かうようにテーパ状に拡大す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの直噴式燃焼室に関し、特にピストンの頂面に燃焼室
を凹設した形式の直噴式燃焼室に関する。
ンの直噴式燃焼室に関し、特にピストンの頂面に燃焼室
を凹設した形式の直噴式燃焼室に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の直噴式燃焼室としては、従来よ
り例えば特公昭49−16881号公報に開示されたも
のが知られている。この直噴式燃焼室は、図3に示すよ
うに、ピストン1の頂面に燃焼室2を凹設し、この燃焼
室2の内壁面を平面視円弧状の複数の円弧壁面3で形成
するとともに、当該燃焼室2の底面中央部に***部5を
形成し、上記燃焼室2に燃料噴射器6の噴射部7を臨ま
せて複数の噴孔より噴霧燃料Qを放射状に噴射させ、円
弧壁面3間の各境界突部4に向けて噴射した各噴霧燃料
Qが、吸気スワールによりその下流側の円弧壁面3のP
点に偏向するように構成されている。
り例えば特公昭49−16881号公報に開示されたも
のが知られている。この直噴式燃焼室は、図3に示すよ
うに、ピストン1の頂面に燃焼室2を凹設し、この燃焼
室2の内壁面を平面視円弧状の複数の円弧壁面3で形成
するとともに、当該燃焼室2の底面中央部に***部5を
形成し、上記燃焼室2に燃料噴射器6の噴射部7を臨ま
せて複数の噴孔より噴霧燃料Qを放射状に噴射させ、円
弧壁面3間の各境界突部4に向けて噴射した各噴霧燃料
Qが、吸気スワールによりその下流側の円弧壁面3のP
点に偏向するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この直噴式燃焼室で
は、吸気スワールにより燃焼室2内に生じた主渦流A
が、各円弧壁面3・3間の境界突部4に接してその下流
側に微小渦流を発生させ、そこへ上記噴霧燃料Qが衝突
して空気と噴霧燃料との混合が促進されることから、良
好な燃焼が期待できるが、なお、以下の点で改善の余地
がある。
は、吸気スワールにより燃焼室2内に生じた主渦流A
が、各円弧壁面3・3間の境界突部4に接してその下流
側に微小渦流を発生させ、そこへ上記噴霧燃料Qが衝突
して空気と噴霧燃料との混合が促進されることから、良
好な燃焼が期待できるが、なお、以下の点で改善の余地
がある。
【0004】上記従来例では、圧縮行程において、上記
微小渦流は燃焼室2の底面に沿って反転し上昇するが、
図3(A)に示すように、各円弧壁面3がほぼ垂直に立
ち上がっていることから、微小渦流の中央部へ向かう分
力が弱く、それが反転上昇する速度が遅くなり、当該微
小渦流は主渦流Aに吸収されて消滅してしまう。このた
め、従来例では微小渦流が空燃混合を促進するには不十
分であった。本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、空燃混合を一層促進して、良好な
燃焼とエンジンの出力向上を図ることにある。
微小渦流は燃焼室2の底面に沿って反転し上昇するが、
図3(A)に示すように、各円弧壁面3がほぼ垂直に立
ち上がっていることから、微小渦流の中央部へ向かう分
力が弱く、それが反転上昇する速度が遅くなり、当該微
小渦流は主渦流Aに吸収されて消滅してしまう。このた
め、従来例では微小渦流が空燃混合を促進するには不十
分であった。本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、空燃混合を一層促進して、良好な
燃焼とエンジンの出力向上を図ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の基本構成
を備える。ピストン1の頂面に燃焼室2を凹設し、この
燃焼室2の内壁面を平面視円弧状の複数の円弧壁面3で
形成するとともに、当該燃焼室2の底面中央に***部5
を形成する。上記燃焼室2内に燃料噴射器6の噴射部7
を臨ませて複数の噴孔より噴霧燃料Qを放射状に噴射さ
せ、上記円弧壁面3・3間の各境界突部4に向けて噴射
した各噴霧燃料Qが、吸気スワールによりその下流側の
円弧壁面3に偏向するように構成する。
を備える。ピストン1の頂面に燃焼室2を凹設し、この
燃焼室2の内壁面を平面視円弧状の複数の円弧壁面3で
形成するとともに、当該燃焼室2の底面中央に***部5
を形成する。上記燃焼室2内に燃料噴射器6の噴射部7
を臨ませて複数の噴孔より噴霧燃料Qを放射状に噴射さ
せ、上記円弧壁面3・3間の各境界突部4に向けて噴射
した各噴霧燃料Qが、吸気スワールによりその下流側の
円弧壁面3に偏向するように構成する。
【0006】請求項1に記載の発明は、前記課題を解決
するために、上記基本構成を備えるディーゼルエンジン
の直噴式燃焼室において、上記円弧壁面3を、その延長
線Jがピストン1の下死点位置Lでシリンダボア8のト
ップ内縁8aの近傍に向かうようにテーパ状に拡大し
た、ことを特徴とするものである。
するために、上記基本構成を備えるディーゼルエンジン
の直噴式燃焼室において、上記円弧壁面3を、その延長
線Jがピストン1の下死点位置Lでシリンダボア8のト
ップ内縁8aの近傍に向かうようにテーパ状に拡大し
た、ことを特徴とするものである。
【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
したディーゼルエンジンの直噴式燃焼室において、高速
エンジンでは、上記延長線Jをシリンダボア8のトップ
内縁8aよりも内側寄りに傾斜させ、低速エンジンで
は、当該延長線Jをシリンダボア8のトップ内縁8aよ
りも外側寄りに傾斜させて構成した、ことを特徴とする
ものである。
したディーゼルエンジンの直噴式燃焼室において、高速
エンジンでは、上記延長線Jをシリンダボア8のトップ
内縁8aよりも内側寄りに傾斜させ、低速エンジンで
は、当該延長線Jをシリンダボア8のトップ内縁8aよ
りも外側寄りに傾斜させて構成した、ことを特徴とする
ものである。
【0008】請求項3に記載の発明は、請求項1又は請
求項2に記載したディーゼルエンジンの直噴式燃焼室に
おいて、上記円弧壁面3の下縁3bを、その上縁3aに
対して主渦流Aの下流方向へ偏位させた、ことを特徴と
する。
求項2に記載したディーゼルエンジンの直噴式燃焼室に
おいて、上記円弧壁面3の下縁3bを、その上縁3aに
対して主渦流Aの下流方向へ偏位させた、ことを特徴と
する。
【0009】
【発明の作用・効果】請求項1に記載の発明では、前記
基本構成を備えるディーゼルエンジンの直噴式燃焼室に
おいて、例えば図1(A)に示すように、上記円弧壁面
3を、その延長線Jがピストン1の下死点位置Lでシリ
ンダボア8のトップ内縁8aの近傍に向かうようにテー
パ状に拡大したことから、以下の作用・効果を奏する。
基本構成を備えるディーゼルエンジンの直噴式燃焼室に
おいて、例えば図1(A)に示すように、上記円弧壁面
3を、その延長線Jがピストン1の下死点位置Lでシリ
ンダボア8のトップ内縁8aの近傍に向かうようにテー
パ状に拡大したことから、以下の作用・効果を奏する。
【0010】(イ)空燃混合を一層促進して、良好な燃
焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。即
ち、図1(B)に示すように、吸気スワールにより燃焼
室2内に主渦流Aが生じ、この主渦流Aは各円弧壁面3
・3間の境界突部4に接してその下流側に微小渦流bを
発生させる。そして圧縮行程において、上記微小渦流b
はテーパ状に拡大している円弧壁面3に沿って流下し、
燃焼室2の中央部へ移動して反転し、中央部の***5に
沿って上昇する。
焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。即
ち、図1(B)に示すように、吸気スワールにより燃焼
室2内に主渦流Aが生じ、この主渦流Aは各円弧壁面3
・3間の境界突部4に接してその下流側に微小渦流bを
発生させる。そして圧縮行程において、上記微小渦流b
はテーパ状に拡大している円弧壁面3に沿って流下し、
燃焼室2の中央部へ移動して反転し、中央部の***5に
沿って上昇する。
【0011】本発明では、図1(A)に示すように、各
円弧壁面3の延長線Jがピストン1の下死点位置Lでシ
リンダボア8のトップ内縁8aの近傍に向かうようにテ
ーパ状に拡大していることから、微小渦流bの燃焼室中
央部へ向かう分力が大きく、その反転上昇速度が速くな
るため、当該微小渦流bは前記***部5の上側で相互に
衝突した後、広がり角θで反発し、シリンダヘッド10
の燃焼室対抗面11により再び反転して主渦流Aと合流
する。このとき円弧壁面3・3間の各境界突部4に向け
て噴射された各噴霧燃料Qは、吸気スワールで形成され
た上記主渦流Aにより、その下流側の円弧壁面3のP点
に偏向し、この噴霧燃料Qは上記P点で円弧壁面3に対
して鋭角で衝突し、この噴霧燃料Qと前記微小渦流bと
が程よく撹拌混合され、空燃混合が一層促進されて、良
好な燃焼とエンジンの出力向上を図ることことができ
る。
円弧壁面3の延長線Jがピストン1の下死点位置Lでシ
リンダボア8のトップ内縁8aの近傍に向かうようにテ
ーパ状に拡大していることから、微小渦流bの燃焼室中
央部へ向かう分力が大きく、その反転上昇速度が速くな
るため、当該微小渦流bは前記***部5の上側で相互に
衝突した後、広がり角θで反発し、シリンダヘッド10
の燃焼室対抗面11により再び反転して主渦流Aと合流
する。このとき円弧壁面3・3間の各境界突部4に向け
て噴射された各噴霧燃料Qは、吸気スワールで形成され
た上記主渦流Aにより、その下流側の円弧壁面3のP点
に偏向し、この噴霧燃料Qは上記P点で円弧壁面3に対
して鋭角で衝突し、この噴霧燃料Qと前記微小渦流bと
が程よく撹拌混合され、空燃混合が一層促進されて、良
好な燃焼とエンジンの出力向上を図ることことができ
る。
【0012】(ロ)請求項2に記載の発明では、請求項
1に記載したディーゼルエンジンの直噴式燃焼室におい
て、高速エンジンでは、上記延長線Jをシリンダボア8
のトップ内縁8aよりも内側寄りに傾斜させ、低速エン
ジンでは、当該延長線Jをシリンダボア8のトップ内縁
8aよりも外側寄りに傾斜させたことから、それぞれの
エンジンに最適なタイミングで空燃混合がなされ、良好
な燃焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。
1に記載したディーゼルエンジンの直噴式燃焼室におい
て、高速エンジンでは、上記延長線Jをシリンダボア8
のトップ内縁8aよりも内側寄りに傾斜させ、低速エン
ジンでは、当該延長線Jをシリンダボア8のトップ内縁
8aよりも外側寄りに傾斜させたことから、それぞれの
エンジンに最適なタイミングで空燃混合がなされ、良好
な燃焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。
【0013】即ち、高速エンジンでは、各円弧壁面3の
傾斜が若干急勾配となるので、微小渦流bの燃焼室中央
部へ向かう分力が若干小さく、その反転上昇速度が若干
遅くなり、当該微小渦流bの広がり角θも若干小さくな
るが、ピストン1の相対的な上昇速度が速くなること
で、主渦流Aと微小渦流bと噴霧燃料との混合タイミン
グが合致する。これにより、高速エンジンでは、最適な
タイミングで空燃混合がなされ、良好な燃焼とエンジン
の出力向上を図ることことができる。
傾斜が若干急勾配となるので、微小渦流bの燃焼室中央
部へ向かう分力が若干小さく、その反転上昇速度が若干
遅くなり、当該微小渦流bの広がり角θも若干小さくな
るが、ピストン1の相対的な上昇速度が速くなること
で、主渦流Aと微小渦流bと噴霧燃料との混合タイミン
グが合致する。これにより、高速エンジンでは、最適な
タイミングで空燃混合がなされ、良好な燃焼とエンジン
の出力向上を図ることことができる。
【0014】他方、低速エンジンでは、各円弧壁面3の
傾斜が若干緩やかな勾配となるので、微小渦流bの燃焼
室中央部へ向かう分力が若干大きく、その反転上昇速度
が若干速くなり、当該微小渦流bの広がり角θも若干大
きくなるが、ピストン1の相対的な上昇速度が遅くなる
ことで、主渦流Aと微小渦流bと噴霧燃料との混合タイ
ミングが合致する。これにより、低速エンジンでは、最
適なタイミングで空燃混合がなされ、良好な燃焼とエン
ジンの出力向上を図ることことができる。
傾斜が若干緩やかな勾配となるので、微小渦流bの燃焼
室中央部へ向かう分力が若干大きく、その反転上昇速度
が若干速くなり、当該微小渦流bの広がり角θも若干大
きくなるが、ピストン1の相対的な上昇速度が遅くなる
ことで、主渦流Aと微小渦流bと噴霧燃料との混合タイ
ミングが合致する。これにより、低速エンジンでは、最
適なタイミングで空燃混合がなされ、良好な燃焼とエン
ジンの出力向上を図ることことができる。
【0015】(ハ)請求項3に記載の発明では、請求項
1又は請求項2に記載したディーゼルエンジンの直噴式
燃焼室において、例えば図2に示すように、上記円弧壁
面3の下縁3bを、その上縁3aに対して上記主渦流A
の下流方向へ偏位させたことから、上記主渦流Aが上記
微小渦流bを巻き込んで最適な空燃混合がなされ、良好
な燃焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。
1又は請求項2に記載したディーゼルエンジンの直噴式
燃焼室において、例えば図2に示すように、上記円弧壁
面3の下縁3bを、その上縁3aに対して上記主渦流A
の下流方向へ偏位させたことから、上記主渦流Aが上記
微小渦流bを巻き込んで最適な空燃混合がなされ、良好
な燃焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。
【0016】即ち、吸気スワールにより燃焼室2内に主
渦流Aが生じ、この主渦流Aは各円弧壁面3・3間の境
界突部4に接してその下流側に微小渦流bを発生させ
る。この発明では、各円弧壁面3の下縁3bが、その上
縁3aに対して主渦流Aの下流方向へ偏位しているの
で、図2(B)に示すように、上記主渦流Aは、各円弧
壁面3に沿って斜め下方へ流下するが、圧縮行程におい
て、上記主渦流Aは微小渦流bを巻き込んで、旋回しな
がら燃焼室2の中央部へ移動し、中央部の***5に沿っ
て旋回しながら反転上昇する。つまり、主渦流Aが微小
渦流bを巻き込んで旋回しながら反転上昇するので、一
層良好な空燃混合が実現される。これにより、良好な燃
焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。
渦流Aが生じ、この主渦流Aは各円弧壁面3・3間の境
界突部4に接してその下流側に微小渦流bを発生させ
る。この発明では、各円弧壁面3の下縁3bが、その上
縁3aに対して主渦流Aの下流方向へ偏位しているの
で、図2(B)に示すように、上記主渦流Aは、各円弧
壁面3に沿って斜め下方へ流下するが、圧縮行程におい
て、上記主渦流Aは微小渦流bを巻き込んで、旋回しな
がら燃焼室2の中央部へ移動し、中央部の***5に沿っ
て旋回しながら反転上昇する。つまり、主渦流Aが微小
渦流bを巻き込んで旋回しながら反転上昇するので、一
層良好な空燃混合が実現される。これにより、良好な燃
焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るデーゼルエン
ジンの直噴式燃焼室の実施形態を添付図面に基づいて説
明する。図1は本発明の第1の実施形態を示し、図1
(A)はその直噴式燃焼室の縦断面図、図1(B)はそ
の直噴式燃焼室の平面図である。この直噴式燃焼室は、
従来例と同様の基本構成を備えている。
ジンの直噴式燃焼室の実施形態を添付図面に基づいて説
明する。図1は本発明の第1の実施形態を示し、図1
(A)はその直噴式燃焼室の縦断面図、図1(B)はそ
の直噴式燃焼室の平面図である。この直噴式燃焼室は、
従来例と同様の基本構成を備えている。
【0018】即ち、この直噴式燃焼室は、図1(A)
(B)に示すように、ピストン1の頂面に燃焼室2を凹
設し、この燃焼室2の内壁面を平面視円弧状の複数の円
弧壁面3で形成するとともに、当該燃焼室2の底面中央
に***部5を形成する。上記燃焼室2内に燃料噴射器6
の噴射部7を臨ませて複数の噴孔より噴霧燃料Qを放射
状に噴射させるように構成し、上記円弧壁面3・3間の
各境界突部4に向けて噴射した各噴霧燃料Qが、吸気ス
ワールで形成された主渦流Aによりその下流側の円弧壁
面3のP点に偏向するように構成されている。
(B)に示すように、ピストン1の頂面に燃焼室2を凹
設し、この燃焼室2の内壁面を平面視円弧状の複数の円
弧壁面3で形成するとともに、当該燃焼室2の底面中央
に***部5を形成する。上記燃焼室2内に燃料噴射器6
の噴射部7を臨ませて複数の噴孔より噴霧燃料Qを放射
状に噴射させるように構成し、上記円弧壁面3・3間の
各境界突部4に向けて噴射した各噴霧燃料Qが、吸気ス
ワールで形成された主渦流Aによりその下流側の円弧壁
面3のP点に偏向するように構成されている。
【0019】この実施形態では、2弁式吸排気弁を備え
るシリンダヘッド10に燃料噴射器6が斜めに装着され
ている。なお、図1(A)中の符号12は吸気弁を、1
3は吸気スワールポート13をそれぞれ示し、吸気行程
において、シリンダボア8内に吸気スワールが導入され
るように構成されている。
るシリンダヘッド10に燃料噴射器6が斜めに装着され
ている。なお、図1(A)中の符号12は吸気弁を、1
3は吸気スワールポート13をそれぞれ示し、吸気行程
において、シリンダボア8内に吸気スワールが導入され
るように構成されている。
【0020】第1の実施形態では、図1(A)に示すよ
うに、上記円弧壁面3を、その延長線Jがピストン1の
下死点位置Lでシリンダボア8のトップ内縁8aに向か
うようにテーパ状に拡大して構成されている。これは、
空気と噴霧燃料Qとの混合を一層促進して良好な燃焼と
エンジンの出力向上を図ること意図したものである。即
ち、図1(B)に示すように、吸気スワールにより燃焼
室2内に主渦流Aが生じ、この主渦流Aが各円弧壁面3
間の境界突部4に接してその下流側に微小渦流bを発生
させる。そして圧縮行程において、上記微小渦流bはテ
ーパ状に拡大している円弧壁面3に沿って流下し、燃焼
室2の中央部へ移動して反転し、中央部の***5に沿っ
て上昇する。
うに、上記円弧壁面3を、その延長線Jがピストン1の
下死点位置Lでシリンダボア8のトップ内縁8aに向か
うようにテーパ状に拡大して構成されている。これは、
空気と噴霧燃料Qとの混合を一層促進して良好な燃焼と
エンジンの出力向上を図ること意図したものである。即
ち、図1(B)に示すように、吸気スワールにより燃焼
室2内に主渦流Aが生じ、この主渦流Aが各円弧壁面3
間の境界突部4に接してその下流側に微小渦流bを発生
させる。そして圧縮行程において、上記微小渦流bはテ
ーパ状に拡大している円弧壁面3に沿って流下し、燃焼
室2の中央部へ移動して反転し、中央部の***5に沿っ
て上昇する。
【0021】そして図1(A)に示すように、各円弧壁
面3の延長線Jがピストン1の下死点位置Lでシリンダ
ボア8のトップ内縁8aの近傍に向かうように拡大して
いることで、微小渦流bの燃焼室中央部へ向かう分力が
大きく、その反転上昇速度が速くなるため、当該微小渦
流bは前記***部5の上側で相互に衝突した後、広がり
角θで反発し、シリンダヘッド10の燃焼室対抗面11
により再び反転して上記主渦流Aと合流する。このとき
円弧壁面3・3間の各境界突部4に向けて噴射された各
噴霧燃料Qは、吸気スワールで形成された主渦流Aによ
り、その下流側の円弧壁面3のP点に偏向する。この噴
霧燃料QはP点で円弧壁面3に対して鋭角で衝突し、こ
の噴霧燃料Qと前記微小渦流bとが程よく撹拌混合さ
れ、空燃混合が一層促進されて良好な燃焼とエンジンの
出力向上を図ることことができる。
面3の延長線Jがピストン1の下死点位置Lでシリンダ
ボア8のトップ内縁8aの近傍に向かうように拡大して
いることで、微小渦流bの燃焼室中央部へ向かう分力が
大きく、その反転上昇速度が速くなるため、当該微小渦
流bは前記***部5の上側で相互に衝突した後、広がり
角θで反発し、シリンダヘッド10の燃焼室対抗面11
により再び反転して上記主渦流Aと合流する。このとき
円弧壁面3・3間の各境界突部4に向けて噴射された各
噴霧燃料Qは、吸気スワールで形成された主渦流Aによ
り、その下流側の円弧壁面3のP点に偏向する。この噴
霧燃料QはP点で円弧壁面3に対して鋭角で衝突し、こ
の噴霧燃料Qと前記微小渦流bとが程よく撹拌混合さ
れ、空燃混合が一層促進されて良好な燃焼とエンジンの
出力向上を図ることことができる。
【0022】ここで、高速エンジンでは、上記延長線J
をシリンダボア8のトップ内縁8aよりも内側寄りに3
°〜5°傾斜させ、低速エンジンでは、当該延長線Jを
シリンダボア8のトップ内縁8aよりも外側寄りに3°
〜5°傾斜させるのが望ましい。これは、それぞれのエ
ンジンに最適なタイミングで空燃混合がなされ、良好な
燃焼とエンジンの出力向上を図ることを意図したもので
ある。
をシリンダボア8のトップ内縁8aよりも内側寄りに3
°〜5°傾斜させ、低速エンジンでは、当該延長線Jを
シリンダボア8のトップ内縁8aよりも外側寄りに3°
〜5°傾斜させるのが望ましい。これは、それぞれのエ
ンジンに最適なタイミングで空燃混合がなされ、良好な
燃焼とエンジンの出力向上を図ることを意図したもので
ある。
【0023】即ち、高速エンジンでは、各円弧壁面3の
傾斜が若干急勾配となるので、微小渦流bの燃焼室中央
部へ向かう分力が若干小さく、その反転上昇速度が若干
遅くなり、当該微小渦流bの反発後の広がり角θも若干
小さくなるが、ピストン1の相対的な上昇速度が速くな
ることで、主渦流Aと微小渦流bと噴霧燃料との混合タ
イミングが合致する。
傾斜が若干急勾配となるので、微小渦流bの燃焼室中央
部へ向かう分力が若干小さく、その反転上昇速度が若干
遅くなり、当該微小渦流bの反発後の広がり角θも若干
小さくなるが、ピストン1の相対的な上昇速度が速くな
ることで、主渦流Aと微小渦流bと噴霧燃料との混合タ
イミングが合致する。
【0024】他方、低速エンジンでは、各円弧壁面3の
傾斜が若干緩やかな勾配となるので、微小渦流bの燃焼
室中央部へ向かう分力が若干大きく、その反転上昇速度
が若干速くなり、当該微小渦流bの反発後の広がり角θ
も若干大きくなるが、ピストン1の相対的な上昇速度が
遅くなることで、主渦流Aと微小渦流bと噴霧燃料との
混合タイミングが合致する。これにより、それぞれのエ
ンジンでは最適なタイミングで空燃混合がなされ、良好
な燃焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。
傾斜が若干緩やかな勾配となるので、微小渦流bの燃焼
室中央部へ向かう分力が若干大きく、その反転上昇速度
が若干速くなり、当該微小渦流bの反発後の広がり角θ
も若干大きくなるが、ピストン1の相対的な上昇速度が
遅くなることで、主渦流Aと微小渦流bと噴霧燃料との
混合タイミングが合致する。これにより、それぞれのエ
ンジンでは最適なタイミングで空燃混合がなされ、良好
な燃焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。
【0025】図2は本発明の第2の実施形態を示し、図
2(A)はその直噴式燃焼室の平面図、図2(B)はそ
の直噴式燃焼室の内壁面の部分展開図である。この第2
の実施形態では、上記円弧壁面3の下縁3bを、その上
縁3aに対して上記主渦流Aの下流方向へ偏位させてあ
る。これは、上記主渦流Aが上記微小渦流bを巻き込ん
で最適な空燃混合がなされ、良好な燃焼とエンジンの出
力向上とを意図したものである。
2(A)はその直噴式燃焼室の平面図、図2(B)はそ
の直噴式燃焼室の内壁面の部分展開図である。この第2
の実施形態では、上記円弧壁面3の下縁3bを、その上
縁3aに対して上記主渦流Aの下流方向へ偏位させてあ
る。これは、上記主渦流Aが上記微小渦流bを巻き込ん
で最適な空燃混合がなされ、良好な燃焼とエンジンの出
力向上とを意図したものである。
【0026】即ち、吸気スワールにより燃焼室2内に主
渦流Aが生じ、この主渦流Aは各円弧壁面3・3間の境
界突部4に接してその下流側に微小渦流bを発生させ
る。この実施形態では、各円弧壁面3の下縁3bが、そ
の上縁3aに対して主渦流Aの下流方向へ偏位している
ので、図2(B)に示すように、上記主渦流Aは各円弧
壁面3に沿って斜め下方へ流下するが、圧縮行程におい
て、上記主渦流Aは微小渦流bを巻き込んで、旋回しな
がら燃焼室2の中央部へ移動し、中央部の***部5に沿
って旋回しながら反転上昇する。つまり、主渦流Aが微
小渦流bを巻き込んで旋回しながら反転上昇するので、
一層良好な空燃混合が実現される。これにより、良好な
燃焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。
渦流Aが生じ、この主渦流Aは各円弧壁面3・3間の境
界突部4に接してその下流側に微小渦流bを発生させ
る。この実施形態では、各円弧壁面3の下縁3bが、そ
の上縁3aに対して主渦流Aの下流方向へ偏位している
ので、図2(B)に示すように、上記主渦流Aは各円弧
壁面3に沿って斜め下方へ流下するが、圧縮行程におい
て、上記主渦流Aは微小渦流bを巻き込んで、旋回しな
がら燃焼室2の中央部へ移動し、中央部の***部5に沿
って旋回しながら反転上昇する。つまり、主渦流Aが微
小渦流bを巻き込んで旋回しながら反転上昇するので、
一層良好な空燃混合が実現される。これにより、良好な
燃焼とエンジンの出力向上を図ることことができる。
【0027】なお、図1(A)において、円弧壁面3の
延長線Jの開き角度、円弧壁面3の下縁の曲率半径R、
及び燃焼室中央部の***部5の頂角βを、エンジンの回
転速度やシリンダの内径に応じて適宜設定することによ
り、渦流bが当該***部5に沿って反転上昇する速度の
最適化、ひいては燃焼の最適化を図ることができる。例
えば、円弧壁面3の延長線Jの開き角度を一定にした場
合には、円弧壁面3の下縁の曲率半径R及び上記***部
5の頂角βを変更することにより燃焼の最適化を図り、
上記曲率半径R及び上記***部5の頂角βを一定にした
場合には、円弧壁面3の延長線Jの開き角度を変更する
ことにより燃焼の最適化を図る。
延長線Jの開き角度、円弧壁面3の下縁の曲率半径R、
及び燃焼室中央部の***部5の頂角βを、エンジンの回
転速度やシリンダの内径に応じて適宜設定することによ
り、渦流bが当該***部5に沿って反転上昇する速度の
最適化、ひいては燃焼の最適化を図ることができる。例
えば、円弧壁面3の延長線Jの開き角度を一定にした場
合には、円弧壁面3の下縁の曲率半径R及び上記***部
5の頂角βを変更することにより燃焼の最適化を図り、
上記曲率半径R及び上記***部5の頂角βを一定にした
場合には、円弧壁面3の延長線Jの開き角度を変更する
ことにより燃焼の最適化を図る。
【0028】本発明は上記の実施形態に限定されるもの
ではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内において
種々の設計変更を施すことが可能である。例えば、上記
の実施形態では、燃焼室2の内面に4つの円弧壁面3を
形成したものについて例示したが、この円弧壁面3を複
数備えたものであれば差し支えない。また、上記の実施
形態では、2弁式吸排気弁を備えるシリンダヘッド10
に燃料噴射器6を斜めに装着したものについて例示した
が、4弁式吸排気弁を備えるシリンダヘッドに燃料噴射
器6を垂直に装着したものでも差し支えない。
ではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内において
種々の設計変更を施すことが可能である。例えば、上記
の実施形態では、燃焼室2の内面に4つの円弧壁面3を
形成したものについて例示したが、この円弧壁面3を複
数備えたものであれば差し支えない。また、上記の実施
形態では、2弁式吸排気弁を備えるシリンダヘッド10
に燃料噴射器6を斜めに装着したものについて例示した
が、4弁式吸排気弁を備えるシリンダヘッドに燃料噴射
器6を垂直に装着したものでも差し支えない。
【図1】本発明の第1の実施形態を示し、図1(A)は
その直噴式燃焼室の縦断面図、図1(B)はその直噴式
燃焼室の平面図である。
その直噴式燃焼室の縦断面図、図1(B)はその直噴式
燃焼室の平面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態を示し、図2(A)は
その直噴式燃焼室の平面図、図2(B)はその直噴式燃
焼室の内壁面の部分展開図である。
その直噴式燃焼室の平面図、図2(B)はその直噴式燃
焼室の内壁面の部分展開図である。
【図3】従来例に係る図1相当図である。
1…ピストン、2…燃焼室、3…円弧壁面、4…円弧壁
面間の境界突部、5…***部、6…燃料噴射器、7…噴
射部、8…シリンダボア、8a…トップ内縁、3a…円
弧壁面の上縁、3b…円弧壁面の下縁、A…主渦流、b
…微小渦流、J…円弧壁面の延長線、L…ピストンの下
死点位置、Q…噴霧燃料。
面間の境界突部、5…***部、6…燃料噴射器、7…噴
射部、8…シリンダボア、8a…トップ内縁、3a…円
弧壁面の上縁、3b…円弧壁面の下縁、A…主渦流、b
…微小渦流、J…円弧壁面の延長線、L…ピストンの下
死点位置、Q…噴霧燃料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 61/14 310 F02M 61/14 310A
Claims (3)
- 【請求項1】 ピストン(1)の頂面に燃焼室(2)を
凹設し、この燃焼室(2)の内壁面を平面視円弧状の複
数の円弧壁面(3)で形成するとともに、当該燃焼室
(2)の底面中央に***部(5)を形成し、 上記燃焼室(2)内に燃料噴射器(6)の噴射部(7)
を臨ませて複数の噴孔より噴霧燃料(Q)を放射状に噴
射させ、上記円弧壁面(3・3)間の各境界突部(4)
に向けて噴射した各噴霧燃料(Q)が、吸気スワールに
よりその下流側の円弧壁面(3)に偏向するように構成
したディーゼルエンジンの直噴式燃焼室において、 上記円弧壁面(3)を、その延長線(J)がピストン
(1)の下死点位置(L)でシリンダボア(8)のトッ
プ内縁(8a)の近傍に向かうようにテーパ状に拡大し
た、ことを特徴とするディーゼルエンジンの直噴式燃焼
室。 - 【請求項2】 請求項1に記載したディーゼルエンジン
の直噴式燃焼室において、 高速エンジンでは、上記延長線(J)をシリンダボア
(8)のトップ内縁(8a)よりも内側寄りに傾斜さ
せ、低速エンジンでは、当該延長線(J)をシリンダボ
ア(8)のトップ内縁(8a)よりも外側寄りに傾斜さ
せて構成した、ことを特徴とするディーゼルエンジンの
直噴式燃焼室。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載したディー
ゼルエンジンの直噴式燃焼室において、 上記円弧壁面(3)の下縁(3b)を、その上縁(3
a)に対して主渦流(A)の下流方向へ偏位させた、こ
とを特徴とするディーゼルエンジンの直噴式燃焼室。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000023565A JP2001214742A (ja) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | ディーゼルエンジンの直噴式燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000023565A JP2001214742A (ja) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | ディーゼルエンジンの直噴式燃焼室 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001214742A true JP2001214742A (ja) | 2001-08-10 |
Family
ID=18549705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000023565A Pending JP2001214742A (ja) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | ディーゼルエンジンの直噴式燃焼室 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001214742A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2887590A1 (fr) * | 2005-06-23 | 2006-12-29 | Renault Sas | Chambre de combustion moteur diesel a deux soupapes et a injecteur decale |
CN103046996A (zh) * | 2011-10-17 | 2013-04-17 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有多路燃料喷射感应涡旋的发动机的燃烧*** |
WO2014203381A1 (ja) | 2013-06-20 | 2014-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | 圧縮着火式内燃機関 |
WO2014203382A1 (ja) | 2013-06-20 | 2014-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | 圧縮着火式内燃機関 |
-
2000
- 2000-02-01 JP JP2000023565A patent/JP2001214742A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2887590A1 (fr) * | 2005-06-23 | 2006-12-29 | Renault Sas | Chambre de combustion moteur diesel a deux soupapes et a injecteur decale |
CN103046996A (zh) * | 2011-10-17 | 2013-04-17 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有多路燃料喷射感应涡旋的发动机的燃烧*** |
US9267422B2 (en) | 2011-10-17 | 2016-02-23 | GM Global Technology Operations LLC | Combustion system for an engine having multiple fuel spray induced vortices |
WO2014203381A1 (ja) | 2013-06-20 | 2014-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | 圧縮着火式内燃機関 |
WO2014203382A1 (ja) | 2013-06-20 | 2014-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | 圧縮着火式内燃機関 |
US9732665B2 (en) | 2013-06-20 | 2017-08-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compression ignition internal combustion engine |
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