JP7005974B2 - 直噴式内燃機関の燃焼室構造 - Google Patents
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Description
ピストン頂面の中央部に凹設されたキャビティと、
前記キャビティの半径方向外側に位置された前記ピストン頂面の外周部と、
を備え、
前記ピストン頂面の外周部は、
前記キャビティを画成するキャビティ内壁に接続され、その半径方向外側に位置された第1テーパ面部と、
前記第1テーパ面部に接続されると共にその半径方向外側に位置され、ピストン中心軸に垂直な仮想平面に対し、前記第1テーパ面部より大きい傾斜角を有する第2テーパ面部と、
を備え、
ピストンの下降中にリッチ領域が前記第1テーパ面部および前記第2テーパ面部に順に沿って半径方向外側に移動するとき、前記リッチ領域の移動に合わせて縦方向の渦流を移動させるよう、前記第1テーパ面部および前記第2テーパ面部が形成されている
ことを特徴とする直噴式内燃機関の燃焼室構造が提供される。
前記斜面部は、
その半径方向外側に位置され、前記底壁部の上方に第1曲率半径の中心を有する断面円弧状に形成された第1湾曲面部と、
前記第1湾曲面部に接続されると共にその半径方向内側に位置され、前記底壁部の下方に第2曲率半径の中心を有する断面円弧状に形成された第2湾曲面部と、
を備える。
2 ピストン
8 頂面
11 キャビティ
20 外周部
21 第1テーパ面部
22 第2テーパ面部
30 キャビティ内壁
B リッチ領域
C ピストン中心軸
f 仮想平面
j 渦流
θ1、θ2 傾斜角
Claims (1)
- ピストン頂面の中央部に凹設されキャビティ内壁によって画成されるリエントラント型キャビティと、
前記キャビティの半径方向外側に位置された前記ピストン頂面の外周部と、
を備え、
前記キャビティ内壁は、前記キャビティの入口部を画成し半径方向内側に突出するリップ部と、前記リップ部に接続され前記リップ部の下方でアンダーカット状に拡径する側壁部と、前記側壁部に接続された底壁部とを備え、
前記底壁部は、ピストン中心軸に近づくにつれ徐々に高くなる斜面部を有し、
前記斜面部は、
その半径方向外側に位置され、前記底壁部の上方に第1曲率半径の中心を有する断面円弧状に形成された第1湾曲面部と、
前記第1湾曲面部に直接接続されると共にその半径方向内側に位置され、前記底壁部の下方に、前記第1曲率半径より大きい第2曲率半径の中心を有する断面円弧状に形成された第2湾曲面部と、
を備え、
前記ピストン頂面の外周部は、
前記リップ部に接続され、前記リップ部の半径方向外側に位置された平坦な第1テーパ面部と、
前記第1テーパ面部に接続されると共にその半径方向外側に位置され、ピストン中心軸に垂直な仮想平面に対し、前記第1テーパ面部より大きい傾斜角を有する平坦な第2テーパ面部と、
前記第2テーパ面部に接続されると共にその半径方向外側に位置され、ピストン中心軸に垂直で、ピストン外周面の位置まで半径方向外側に延びる平面部と、
を備え、
ピストンの下降中に、ガスの当量比が2以上のリッチ領域が前記第1テーパ面部および前記第2テーパ面部に順に沿って半径方向外側に移動するとき、前記リッチ領域の移動に合わせて縦方向の渦流を前記第1テーパ面部から前記第2テーパ面部へと移動させ、その移動中に前記渦流を、前記リッチ領域から、前記リッチ領域の上方に位置しガスの当量比が1以上2未満の第1領域へと移動させ、前記渦流を利用して前記リッチ領域内の混合気と前記第1領域内の混合気とを混合するよう、前記第1テーパ面部および前記第2テーパ面部が形成されており、
燃料噴射後且つピストン下降中の第1特定タイミングにおいて、前記リップ部に衝突した燃料に起因する前記リッチ領域が、前記リップ部と、前記リップ部付近に位置する前記第1テーパ面部および前記側壁部とを覆ってそれらの周辺に形成され、衝突後に上方に分岐した燃料の流れに駆動されて半径方向外側に向かうガスが、前記リップ部から前記第1テーパ面部に移動する際に剥離し、少なくとも一部が前記リッチ領域内に位置される縦方向の渦流が前記第1テーパ面部上に発生し、当該渦流により、前記リッチ領域内の混合気が前記第1領域内の混合気と混合され、
その後の第2特定タイミングにおいて、前記リッチ領域がさらに拡がって前記第2テーパ面部まで到達し、前記渦流も、前記リッチ領域の移動に合わせて前記第2テーパ面部まで到達し、前記第2テーパ面部上で当該渦流により、前記リッチ領域内の混合気が前記第1領域内の混合気と混合され、
その後の第3特定タイミングにおいて、前記リッチ領域が消失し、衝突後に下方に分岐した燃料に起因して前記側壁部を経て前記斜面部に流れる混合気が、前記第1湾曲面部から前記第2湾曲面部に移動する際、上向きの剥離流が発生し、当該剥離流により、前記第1湾曲面部と前記第2湾曲面部の接続位置の上方の空間にある空気が混合気と混合される
ことを特徴とする直噴式内燃機関の燃焼室構造。
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