JPH0617651A - 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 - Google Patents
直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】噴霧の乱れを促進させると同時に火炎の乱れを
促進させることにより、噴霧と空気との混合を活発化
し、スモークの発生を低レベルに維持しつつ、NOX を
大幅に低減する。 【構成】シリンダヘッド5に設けられる燃料噴射弁6
と、燃料噴射弁6のノズル7に形成される複数の噴孔
と、ピストン1の上部に形成される外周壁1aと、該外
周壁1aの内側に形成される燃焼室1bと、前記複数の
噴孔から噴射される各噴霧に対向して燃焼室1b内に配
置されるメッシュ部材11とを備える。
促進させることにより、噴霧と空気との混合を活発化
し、スモークの発生を低レベルに維持しつつ、NOX を
大幅に低減する。 【構成】シリンダヘッド5に設けられる燃料噴射弁6
と、燃料噴射弁6のノズル7に形成される複数の噴孔
と、ピストン1の上部に形成される外周壁1aと、該外
周壁1aの内側に形成される燃焼室1bと、前記複数の
噴孔から噴射される各噴霧に対向して燃焼室1b内に配
置されるメッシュ部材11とを備える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スモークの発生を低レ
ベルに維持しつつNOX (窒素酸化物)を大幅に低減さ
せるための直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室に関す
る。
ベルに維持しつつNOX (窒素酸化物)を大幅に低減さ
せるための直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室に関す
る。
【0002】
【従来の技術】現在、ディーゼル機関において、スモー
クおよびNOX の低減は重要な課題であり、その低減に
向けて高圧噴射、燃焼方式の改善、排ガス再循環(EG
R)等、種々の提案が行われている。このうちEGR
は、燃費およびスモークの悪化、排ガスによるEGR装
置の腐食或いは機能低下等、耐久性および信頼性の問題
がある。
クおよびNOX の低減は重要な課題であり、その低減に
向けて高圧噴射、燃焼方式の改善、排ガス再循環(EG
R)等、種々の提案が行われている。このうちEGR
は、燃費およびスモークの悪化、排ガスによるEGR装
置の腐食或いは機能低下等、耐久性および信頼性の問題
がある。
【0003】また、燃焼方式の観点からみれば、現在広
く用いられている低圧噴射の場合、噴霧はノズル近傍で
着火した後、全体が火炎に包まれながら進行し、この
時、噴霧は、空気と同時に自己の生成した既燃ガスを巻
き込みながら燃焼するので、噴霧中心部において高温
部、酸素不足部が形成されスモークの生成要因となり、
既燃ガスの巻き込みはマイナス要因として働くと言われ
ている。このためスモークを低減するには、燃料と空気
を迅速に混合する必要があり、スワール、スキッシュ等
により空気利用率を向上する方法が採られているが、こ
れでは着火遅れの間の燃料、空気混合速度も増大するた
め、予混合燃焼の増加により燃焼初期の熱発生率が増大
し、NOX の増大を招くという相反する問題を有してお
り、これがスモークとNOX の同時低減を困難にしてい
る。
く用いられている低圧噴射の場合、噴霧はノズル近傍で
着火した後、全体が火炎に包まれながら進行し、この
時、噴霧は、空気と同時に自己の生成した既燃ガスを巻
き込みながら燃焼するので、噴霧中心部において高温
部、酸素不足部が形成されスモークの生成要因となり、
既燃ガスの巻き込みはマイナス要因として働くと言われ
ている。このためスモークを低減するには、燃料と空気
を迅速に混合する必要があり、スワール、スキッシュ等
により空気利用率を向上する方法が採られているが、こ
れでは着火遅れの間の燃料、空気混合速度も増大するた
め、予混合燃焼の増加により燃焼初期の熱発生率が増大
し、NOX の増大を招くという相反する問題を有してお
り、これがスモークとNOX の同時低減を困難にしてい
る。
【0004】上記問題を解決するために、高圧噴射(例
えば噴射圧1000kg/cm2 以上)、小噴孔径ノズ
ル、浅皿燃焼室および低スワールを組合せる方式が知ら
れている。これを図13により説明すると、1はピスト
ン、2はピストンリング、3はシリンダライナー、4は
ガスケット、5はシリンダヘッド、6はノズル7を有す
る燃料噴射弁を示し、ピストン1の頂部には燃焼室9が
形成されている。ピストン1が上昇し上死点付近に達し
たとき、ノズル7から噴射された燃料の噴霧Fは、壁面
10近傍で一気に着火した後、火炎Hは、燃焼室9中心
に向かって膨張するが、噴霧のもつエネルギーが大きい
ため噴射の終了まで中心部は不燃域として残る。すなわ
ち、噴霧は壁面10に到達するまで燃焼室9中心に近い
不燃域側で十分に空気を巻き込みながら進行し、壁面1
0側では既燃ガスを導入しながら壁面10に衝突する二
段の燃焼経路をたどるため、スモークは低く噴射時期を
大幅に遅らせても火がつくため、噴射時期遅延との組み
合わせで、低圧噴射と比較してスモークおよびNOX の
同時低減を図ることができる。
えば噴射圧1000kg/cm2 以上)、小噴孔径ノズ
ル、浅皿燃焼室および低スワールを組合せる方式が知ら
れている。これを図13により説明すると、1はピスト
ン、2はピストンリング、3はシリンダライナー、4は
ガスケット、5はシリンダヘッド、6はノズル7を有す
る燃料噴射弁を示し、ピストン1の頂部には燃焼室9が
形成されている。ピストン1が上昇し上死点付近に達し
たとき、ノズル7から噴射された燃料の噴霧Fは、壁面
10近傍で一気に着火した後、火炎Hは、燃焼室9中心
に向かって膨張するが、噴霧のもつエネルギーが大きい
ため噴射の終了まで中心部は不燃域として残る。すなわ
ち、噴霧は壁面10に到達するまで燃焼室9中心に近い
不燃域側で十分に空気を巻き込みながら進行し、壁面1
0側では既燃ガスを導入しながら壁面10に衝突する二
段の燃焼経路をたどるため、スモークは低く噴射時期を
大幅に遅らせても火がつくため、噴射時期遅延との組み
合わせで、低圧噴射と比較してスモークおよびNOX の
同時低減を図ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状で
は燃焼室内の空気(酸素)の利用が十分でなく、特に高
負荷時(燃料噴射量大)は、スモークを生成し排出する
という問題を有している。スモークを抑えるためには、
拡散燃焼を活発化させ燃焼後期まで強い乱れを保持し、
さらに、乱れ渦を細かい状態に保つことが必要である。
ところが、拡散燃焼は膨張行程で生じるため、一般にそ
の時点ではシリンダ内の空気流動が減衰してしまい、吸
入スワールなど圧縮行程中に与えた乱れによる燃焼活性
化の効果は比較的小さくなってしまう。また、高圧噴射
の場合、火炎の乱れ強さは拡散燃焼初期では大きいが、
燃焼後期では減衰し低圧噴射とあまり変わらなくなって
しまう。
は燃焼室内の空気(酸素)の利用が十分でなく、特に高
負荷時(燃料噴射量大)は、スモークを生成し排出する
という問題を有している。スモークを抑えるためには、
拡散燃焼を活発化させ燃焼後期まで強い乱れを保持し、
さらに、乱れ渦を細かい状態に保つことが必要である。
ところが、拡散燃焼は膨張行程で生じるため、一般にそ
の時点ではシリンダ内の空気流動が減衰してしまい、吸
入スワールなど圧縮行程中に与えた乱れによる燃焼活性
化の効果は比較的小さくなってしまう。また、高圧噴射
の場合、火炎の乱れ強さは拡散燃焼初期では大きいが、
燃焼後期では減衰し低圧噴射とあまり変わらなくなって
しまう。
【0006】これを解決するために、シリンダヘッド内
に燃焼攪乱室を設け、この室に燃焼後期に少量の燃料を
噴射し、前記室内で生成した高圧燃焼ガスを燃焼室に噴
出させる方式や、燃焼室内に直接COガスを噴射する方
式が提案されているが、装置が複雑、大型化するという
問題を有している。
に燃焼攪乱室を設け、この室に燃焼後期に少量の燃料を
噴射し、前記室内で生成した高圧燃焼ガスを燃焼室に噴
出させる方式や、燃焼室内に直接COガスを噴射する方
式が提案されているが、装置が複雑、大型化するという
問題を有している。
【0007】この問題を解決するために、本発明者は、
前記燃料噴射弁を用いて噴霧内部の濃度分布を観察する
実験を行った。図14は実験装置の概略構成図であり、
111は高圧容器、112は観察用窓、113は燃料噴
射弁、114は真空ポンプ、115は窒素ガスボンベ、
116はイメージ変換カメラ、117は燃料供給装置、
118は噴射制御装置、119はレーザ制御装置、12
0は銅蒸気レーザを示し、高圧容器111内に噴射され
た噴霧にレーザ光を照射することにより、散乱光の状態
から噴霧内部の濃度分布を観察した。
前記燃料噴射弁を用いて噴霧内部の濃度分布を観察する
実験を行った。図14は実験装置の概略構成図であり、
111は高圧容器、112は観察用窓、113は燃料噴
射弁、114は真空ポンプ、115は窒素ガスボンベ、
116はイメージ変換カメラ、117は燃料供給装置、
118は噴射制御装置、119はレーザ制御装置、12
0は銅蒸気レーザを示し、高圧容器111内に噴射され
た噴霧にレーザ光を照射することにより、散乱光の状態
から噴霧内部の濃度分布を観察した。
【0008】図15は噴霧状態を説明するための図であ
り、噴霧の構造および現象は大きく4つの領域に分けら
れ領域Iでは噴霧は高濃度で殆ど広がらずに直進し、領
域IIでは直進したものが不安定に蛇行し始め、領域III
では蛇行が変形して枝構造となり進むにつれて枝は間隔
を変え、***や合体を繰り返し、或いは周囲から徐々に
液滴を剥ぎ取られてゆく。領域IVではもはや枝構造は失
われそれぞれの縞は周囲気体との間に発生した渦の影響
を受け、独自の挙動を示し複雑な分布をとる。このよう
に、噴霧内部は非常に不均一であり、液滴が集まった高
濃度の縞がいくつも見られ、この不均一の高濃度の部分
は、多量のスモークの生成へつながる。上記実験におい
て、噴霧内に金網を配置すると、噴霧内に大きな乱れを
発生させ、高濃度の縞が小さく、また噴霧も大きく拡が
ることが判明した。すなわち、濃度分布としては均一に
近く、かつ周囲気体を多く取り込んで濃度も低くなる。
本発明は、上記問題、課題を解決するものであって、噴
霧の乱れを促進させると同時に火炎の乱れを促進させる
ことにより、噴霧と空気との混合を活発化し、スモーク
の発生を低レベルに維持しつつ、NOX を大幅に低減で
きる直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室を提供すること
を目的とする。
り、噴霧の構造および現象は大きく4つの領域に分けら
れ領域Iでは噴霧は高濃度で殆ど広がらずに直進し、領
域IIでは直進したものが不安定に蛇行し始め、領域III
では蛇行が変形して枝構造となり進むにつれて枝は間隔
を変え、***や合体を繰り返し、或いは周囲から徐々に
液滴を剥ぎ取られてゆく。領域IVではもはや枝構造は失
われそれぞれの縞は周囲気体との間に発生した渦の影響
を受け、独自の挙動を示し複雑な分布をとる。このよう
に、噴霧内部は非常に不均一であり、液滴が集まった高
濃度の縞がいくつも見られ、この不均一の高濃度の部分
は、多量のスモークの生成へつながる。上記実験におい
て、噴霧内に金網を配置すると、噴霧内に大きな乱れを
発生させ、高濃度の縞が小さく、また噴霧も大きく拡が
ることが判明した。すなわち、濃度分布としては均一に
近く、かつ周囲気体を多く取り込んで濃度も低くなる。
本発明は、上記問題、課題を解決するものであって、噴
霧の乱れを促進させると同時に火炎の乱れを促進させる
ことにより、噴霧と空気との混合を活発化し、スモーク
の発生を低レベルに維持しつつ、NOX を大幅に低減で
きる直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】そのために本発明の直接
噴射式ディーゼル機関の燃焼室は、シリンダヘッド5に
設けられる燃料噴射弁6と、燃料噴射弁6のノズル7に
形成される複数の噴孔と、ピストン1の上部に形成され
る外周壁1aと、該外周壁1aの内側に形成される燃焼
室1bと、前記複数の噴孔から噴射される各噴霧に対向
して燃焼室1b内に配置されるメッシュ部材11とを備
えることを特徴とする。なお、上記構成に付加した番号
は、理解を容易にするために図面と対比させるためのも
ので、これにより本発明の構成が何ら限定されるもので
はない。
噴射式ディーゼル機関の燃焼室は、シリンダヘッド5に
設けられる燃料噴射弁6と、燃料噴射弁6のノズル7に
形成される複数の噴孔と、ピストン1の上部に形成され
る外周壁1aと、該外周壁1aの内側に形成される燃焼
室1bと、前記複数の噴孔から噴射される各噴霧に対向
して燃焼室1b内に配置されるメッシュ部材11とを備
えることを特徴とする。なお、上記構成に付加した番号
は、理解を容易にするために図面と対比させるためのも
ので、これにより本発明の構成が何ら限定されるもので
はない。
【0010】
【作用】本発明においては、例えば図1に示すように、
ノズル7の噴孔から噴射された噴霧は、メッシュ部材1
1に衝突し噴霧内に大きな乱れを発生させ、空気との混
合を促進させながら、外周壁1aに衝突して着火、燃焼
する。また、図4に示すように、ノズル7の噴孔から噴
射された燃料はA方向からメッシュ部材11に衝突し、
噴霧内に大きな乱れを発生させ、空気との混合を促進さ
せながら、外周壁1aに衝突して着火、燃焼した後、火
炎は左右のB、C方向に拡がると同時に、D方向のシリ
ンダヘッド5側に拡がり、再びメッシュ部材11を通過
することにより、火炎の乱れを促進させ、火炎と空気と
の混合を活発化しスモークを低レベルに抑える。
ノズル7の噴孔から噴射された噴霧は、メッシュ部材1
1に衝突し噴霧内に大きな乱れを発生させ、空気との混
合を促進させながら、外周壁1aに衝突して着火、燃焼
する。また、図4に示すように、ノズル7の噴孔から噴
射された燃料はA方向からメッシュ部材11に衝突し、
噴霧内に大きな乱れを発生させ、空気との混合を促進さ
せながら、外周壁1aに衝突して着火、燃焼した後、火
炎は左右のB、C方向に拡がると同時に、D方向のシリ
ンダヘッド5側に拡がり、再びメッシュ部材11を通過
することにより、火炎の乱れを促進させ、火炎と空気と
の混合を活発化しスモークを低レベルに抑える。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1は本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃
焼室の1実施例を示し、図Aは斜視図、図Bは図AのB
−B線に沿って矢印方向に見た断面図である。
明する。図1は本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃
焼室の1実施例を示し、図Aは斜視図、図Bは図AのB
−B線に沿って矢印方向に見た断面図である。
【0012】1はピストン、2はピストンリング、3は
シリンダライナー、4はガスケット、5はシリンダヘッ
ド、6はノズル7を有する燃料噴射弁を示し、ノズル7
には、燃料を噴射する複数の噴孔が形成されている。ピ
ストン1は、頂部に形成される外周壁1aと、その内側
に窪み部を有するように形成される燃焼室1bと、燃焼
室1b上にノズル7を囲むように同心状に立設される複
数の中間壁1cとを有し、各中間壁1cの間にメッシュ
状のメッシュ部材11が固定される。そして、ノズル7
の噴孔から噴射される各噴霧がそれぞれメッシュ部材1
1に衝突するように配置する。メッシュ部材11は、ス
テンレス等の耐熱性、耐久性を有する材料からなる。
シリンダライナー、4はガスケット、5はシリンダヘッ
ド、6はノズル7を有する燃料噴射弁を示し、ノズル7
には、燃料を噴射する複数の噴孔が形成されている。ピ
ストン1は、頂部に形成される外周壁1aと、その内側
に窪み部を有するように形成される燃焼室1bと、燃焼
室1b上にノズル7を囲むように同心状に立設される複
数の中間壁1cとを有し、各中間壁1cの間にメッシュ
状のメッシュ部材11が固定される。そして、ノズル7
の噴孔から噴射される各噴霧がそれぞれメッシュ部材1
1に衝突するように配置する。メッシュ部材11は、ス
テンレス等の耐熱性、耐久性を有する材料からなる。
【0013】上記構成からなる本実施例の作用について
説明すると、ノズル7の噴孔から噴射された噴霧は、メ
ッシュ部材11に衝突し噴霧内に大きな乱れを発生さ
せ、空気との混合を促進させながら、外周壁1aに衝突
して着火、燃焼するので、スモークの発生を低レベルに
抑えることができる。
説明すると、ノズル7の噴孔から噴射された噴霧は、メ
ッシュ部材11に衝突し噴霧内に大きな乱れを発生さ
せ、空気との混合を促進させながら、外周壁1aに衝突
して着火、燃焼するので、スモークの発生を低レベルに
抑えることができる。
【0014】図2は本発明の他の実施例を示し、図Aは
斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た
断面図、図Cはメッシュ部材の分解斜視図である。な
お、以下の実施例においては、図1の実施例と同一の構
成については同一番号を付けて説明を省略する。本実施
例においては、メッシュ部材11を底部に固定用フラン
ジ11aを有する円筒形状とし、固定用フランジ11a
を固定用プレート12を介して固定用ビス13によりピ
ストン1に固定している。
斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た
断面図、図Cはメッシュ部材の分解斜視図である。な
お、以下の実施例においては、図1の実施例と同一の構
成については同一番号を付けて説明を省略する。本実施
例においては、メッシュ部材11を底部に固定用フラン
ジ11aを有する円筒形状とし、固定用フランジ11a
を固定用プレート12を介して固定用ビス13によりピ
ストン1に固定している。
【0015】図3は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Aは平面図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Cは斜視図である。本実施例において
は、ピストン1の中央部に主燃焼室1dを設け、主燃焼
室1dの外周にこれと連通する複数の副燃焼室1eを設
け、主燃焼室1dと副燃焼室1eの境界部にメッシュ部
材11を設けた例を示している。
図Aは平面図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Cは斜視図である。本実施例において
は、ピストン1の中央部に主燃焼室1dを設け、主燃焼
室1dの外周にこれと連通する複数の副燃焼室1eを設
け、主燃焼室1dと副燃焼室1eの境界部にメッシュ部
材11を設けた例を示している。
【0016】図4は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Cはメッシュ部材の斜視図、図D、図
Eはメッシュ部材の他の例を示す斜視図である。本実施
例においては、メッシュ部材11を円弧状のボックス形
状とし、側面と上面にメッシュを有し、ノズル7の噴孔
から噴射される各噴霧がそれぞれメッシュ部材11に衝
突するように配置する。メッシュ部材11には、前後方
向に固定用フランジ11a、11bを設け、固定用フラ
ンジ11aを固定用プレート12を介して固定用ビス1
3によりピストン1に固定し、固定用フランジ11bを
固定用リング14を介して固定用ビス15によりピスト
ン1の外周壁1aに固定している。なお、メッシュ部材
11の形状は、図Dに示すように、箱体形状、或いは図
Eに示すように、噴霧が当たる面を曲面形状としてもよ
い。
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Cはメッシュ部材の斜視図、図D、図
Eはメッシュ部材の他の例を示す斜視図である。本実施
例においては、メッシュ部材11を円弧状のボックス形
状とし、側面と上面にメッシュを有し、ノズル7の噴孔
から噴射される各噴霧がそれぞれメッシュ部材11に衝
突するように配置する。メッシュ部材11には、前後方
向に固定用フランジ11a、11bを設け、固定用フラ
ンジ11aを固定用プレート12を介して固定用ビス1
3によりピストン1に固定し、固定用フランジ11bを
固定用リング14を介して固定用ビス15によりピスト
ン1の外周壁1aに固定している。なお、メッシュ部材
11の形状は、図Dに示すように、箱体形状、或いは図
Eに示すように、噴霧が当たる面を曲面形状としてもよ
い。
【0017】本実施例の作用について説明すると、ノズ
ル7の噴孔から噴射された噴霧は、図Cに示すように、
A方向からメッシュ部材11に衝突し噴霧内に大きな乱
れを発生させ、空気との混合を促進させながら、外周壁
1aに衝突して着火、燃焼した後、火炎は左右のB、C
方向に拡がると同時にD方向のシリンダヘッド側に拡が
り、再びメッシュ部材11を通過することにより、火炎
の乱れを促進させ火炎と空気との混合を活発化し、スモ
ークの発生を低レベルに抑える。
ル7の噴孔から噴射された噴霧は、図Cに示すように、
A方向からメッシュ部材11に衝突し噴霧内に大きな乱
れを発生させ、空気との混合を促進させながら、外周壁
1aに衝突して着火、燃焼した後、火炎は左右のB、C
方向に拡がると同時にD方向のシリンダヘッド側に拡が
り、再びメッシュ部材11を通過することにより、火炎
の乱れを促進させ火炎と空気との混合を活発化し、スモ
ークの発生を低レベルに抑える。
【0018】図5は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Cはメッシュ部材の斜視図である。本
実施例が図3の実施例と相違する点は、メッシュ部材1
1の上面を曲面形状にした点である。
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Cはメッシュ部材の斜視図である。本
実施例が図3の実施例と相違する点は、メッシュ部材1
1の上面を曲面形状にした点である。
【0019】図6は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Cは分解斜視図である。本実施例にお
いては、側面および上面にメッシュを有するメッシュ部
材11をリング状の固定枠17に固着し、これをピスト
ン1の外周壁1a内に貫入し、その上面を固定用リング
14を介して固定用ビス15により固定している。
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Cは分解斜視図である。本実施例にお
いては、側面および上面にメッシュを有するメッシュ部
材11をリング状の固定枠17に固着し、これをピスト
ン1の外周壁1a内に貫入し、その上面を固定用リング
14を介して固定用ビス15により固定している。
【0020】図7は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Cはメッシュ部材の斜視図である。本
実施例においては、メッシュ部材11は、内周側に筒状
のメッシュ11cとこの筒状のメッシュ11cの外側上
面に形成される水平状メッシュ11dとを有し、固定用
フランジ11aを固定用プレート12を介して固定用ビ
ス13によりピストン1に固定し、固定用フランジ11
bを固定用リング14を介して固定用ビス15によりピ
ストン1の外周壁1aに固定している。
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図、図Cはメッシュ部材の斜視図である。本
実施例においては、メッシュ部材11は、内周側に筒状
のメッシュ11cとこの筒状のメッシュ11cの外側上
面に形成される水平状メッシュ11dとを有し、固定用
フランジ11aを固定用プレート12を介して固定用ビ
ス13によりピストン1に固定し、固定用フランジ11
bを固定用リング14を介して固定用ビス15によりピ
ストン1の外周壁1aに固定している。
【0021】図8は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図である。本実施例は、図6の筒状のメッシ
ュ11cを外周壁1a側に近づけた例を示している。
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図である。本実施例は、図6の筒状のメッシ
ュ11cを外周壁1a側に近づけた例を示している。
【0022】図9は本発明のさらに他の実施例を示し、
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図である。本実施例においては、図6のメッ
シュ部材11内部に径方向に複数のメッシュ11eを設
けている。
図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向
に見た断面図である。本実施例においては、図6のメッ
シュ部材11内部に径方向に複数のメッシュ11eを設
けている。
【0023】図10は本発明のさらに他の実施例を示
し、図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印
方向に見た断面図である。本実施例においては、補強用
ステー16上に張られたメッシュを有するメッシュ部材
11をピストン1の上面のみに設けた例を示し、ピスト
ン1の上昇または下降時に噴霧は、メッシュA部に当た
り混合が促進され、B部のメッシュにより上方への火炎
の乱れが促進される。
し、図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印
方向に見た断面図である。本実施例においては、補強用
ステー16上に張られたメッシュを有するメッシュ部材
11をピストン1の上面のみに設けた例を示し、ピスト
ン1の上昇または下降時に噴霧は、メッシュA部に当た
り混合が促進され、B部のメッシュにより上方への火炎
の乱れが促進される。
【0024】図11は本発明のさらに他の実施例を示
し、図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印
方向に見た断面図、図Cがメッシュ部材の斜視図であ
る。本実施例は、リエントラント型ピストンへのメッシ
ュ部材11の取付例を示す。
し、図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印
方向に見た断面図、図Cがメッシュ部材の斜視図であ
る。本実施例は、リエントラント型ピストンへのメッシ
ュ部材11の取付例を示す。
【0025】図12は本発明のさらに他の実施例を示す
斜視図であり、図11の実施例の副燃焼室1e内に、固
定用フランジ11aに設けられた筒状のメッシュ部材1
1を挿入し固定用ビス13にて固定する例を示してい
る。
斜視図であり、図11の実施例の副燃焼室1e内に、固
定用フランジ11aに設けられた筒状のメッシュ部材1
1を挿入し固定用ビス13にて固定する例を示してい
る。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、噴霧の乱れを促進させると同時に火炎の乱れを
促進させることにより、噴霧と空気との混合を活発化
し、スモークの発生を低レベルに維持しつつ、NOX を
大幅に低減できる。また、噴霧はメッシュ部材により冷
却されるとともに、メッシュ部材による触媒作用も加わ
ってNOX を大幅に低減できる。
よれば、噴霧の乱れを促進させると同時に火炎の乱れを
促進させることにより、噴霧と空気との混合を活発化
し、スモークの発生を低レベルに維持しつつ、NOX を
大幅に低減できる。また、噴霧はメッシュ部材により冷
却されるとともに、メッシュ部材による触媒作用も加わ
ってNOX を大幅に低減できる。
【図1】本発明の直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室の
1実施例を示し、図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線
に沿って矢印方向に見た断面図
1実施例を示し、図Aは斜視図、図Bは図AのB−B線
に沿って矢印方向に見た断面図
【図2】本発明の他の実施例を示し、図Aは斜視図、図
Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面図、図
Cはメッシュ部材の分解斜視図
Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面図、図
Cはメッシュ部材の分解斜視図
【図3】本発明のさらに他の実施例を示し、図Aは斜視
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Cはメッシュ部材の斜視図、 図D、図
Eはメッシュ部材の他の例を示す斜視図
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Cはメッシュ部材の斜視図、 図D、図
Eはメッシュ部材の他の例を示す斜視図
【図4】本発明のさらに他の実施例を示し、図Aは斜視
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Cはメッシュ部材の斜視図
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Cはメッシュ部材の斜視図
【図5】本発明のさらに他の実施例を示し、図Aは斜視
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Cは分解斜視図
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Cは分解斜視図
【図6】本発明のさらに他の実施例を示し、図Aは斜視
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Cはメッシュ部材の斜視図
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図、図Cはメッシュ部材の斜視図
【図7】本発明のさらに他の実施例を示し、図Aは斜視
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図
【図8】本発明のさらに他の実施例を示し、図Aは斜視
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図
【図9】本発明のさらに他の実施例を示し、図Aは斜視
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図
図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断面
図
【図10】本発明のさらに他の実施例を示し、図Aは斜
視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断
面図、図Cはメッシュ部材の斜視図
視図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断
面図、図Cはメッシュ部材の斜視図
【図11】本発明のさらに他の実施例を示し、図Aは平
面図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断
面図、図Cは斜視図
面図、図Bは図AのB−B線に沿って矢印方向に見た断
面図、図Cは斜視図
【図12】本発明のさらに他の実施例を示す斜視図
【図13】従来の直接噴射式ディーゼル機関の例を示
し、図Aは断面図、図Bは平面図
し、図Aは断面図、図Bは平面図
【図14】本発明に係わる実験装置の概略構成図
【図15】本発明の課題を説明するための噴霧状態を示
す図
す図
【符号の説明】 1…ピストン、1a…外周壁、1b…燃焼室、1c…中
間壁、5…シリンダヘッド、6…燃料噴射弁、7…ノズ
ル、11…メッシュ部材 11a、11b…固定用フランジ、12…固定用プレー
ト 13、15…固定用ビス、14…固定用リング
間壁、5…シリンダヘッド、6…燃料噴射弁、7…ノズ
ル、11…メッシュ部材 11a、11b…固定用フランジ、12…固定用プレー
ト 13、15…固定用ビス、14…固定用リング
Claims (4)
- 【請求項1】シリンダヘッドに設けられる燃料噴射弁
と、該燃料噴射弁のノズルに形成される複数の噴孔と、
ピストンの上部に形成される外周壁と、該外周壁の内側
に形成される燃焼室と、前記複数の噴孔から噴射される
各噴霧に対向して前記燃焼室内に配置されるメッシュ部
材とを備えることを特徴とする直接噴射式ディーゼル機
関の燃焼室。 - 【請求項2】前記燃焼室上に同心状に複数の中間壁を立
設し、各中間壁の間に前記メッシュ部材を設けることを
特徴とする請求項1に記載の直接噴射式ディーゼル機関
の燃焼室。 - 【請求項3】前記メッシュ部材を円筒形状とし前記ピス
トンに固定することを特徴とする請求項1に記載の直接
噴射式ディーゼル機関の燃焼室。 - 【請求項4】前記メッシュ部材をボックス形状とし前記
ピストンに固定することを特徴とする請求項1に記載の
直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4177985A JPH0826770B2 (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4177985A JPH0826770B2 (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0617651A true JPH0617651A (ja) | 1994-01-25 |
JPH0826770B2 JPH0826770B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=16040520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4177985A Expired - Lifetime JPH0826770B2 (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 直接噴射式ディーゼル機関の燃焼室 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0826770B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030005478A (ko) * | 2001-07-09 | 2003-01-23 | 현대자동차주식회사 | 피스톤 구조 |
DE10254016A1 (de) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Behr Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Kühlung von Ladeluft und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung |
US7213564B2 (en) * | 2002-10-02 | 2007-05-08 | Westport Power Inc. | Direct injection combustion chamber geometry |
WO2012010274A1 (de) * | 2010-07-19 | 2012-01-26 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Kolben für brennkraftmaschinen, sowie brennkraftmaschine hierzu |
JP2019214996A (ja) * | 2018-06-14 | 2019-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御システム |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9587606B2 (en) | 2015-04-13 | 2017-03-07 | Caterpillar Inc. | Ducted combustion systems utilizing tubular ducts |
US9803538B2 (en) | 2015-04-13 | 2017-10-31 | Caterpillar Inc. | Ducted combustion systems utilizing duct structures |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5720528U (ja) * | 1980-07-11 | 1982-02-02 | ||
JPS6214127U (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-28 | ||
JPH04127837U (ja) * | 1991-05-16 | 1992-11-20 | 日野自動車工業株式会社 | デイ−ゼルエンジンのピストン |
-
1992
- 1992-07-06 JP JP4177985A patent/JPH0826770B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5720528U (ja) * | 1980-07-11 | 1982-02-02 | ||
JPS6214127U (ja) * | 1985-07-10 | 1987-01-28 | ||
JPH04127837U (ja) * | 1991-05-16 | 1992-11-20 | 日野自動車工業株式会社 | デイ−ゼルエンジンのピストン |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030005478A (ko) * | 2001-07-09 | 2003-01-23 | 현대자동차주식회사 | 피스톤 구조 |
US7213564B2 (en) * | 2002-10-02 | 2007-05-08 | Westport Power Inc. | Direct injection combustion chamber geometry |
DE10254016A1 (de) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Behr Gmbh & Co. Kg | Vorrichtung zur Kühlung von Ladeluft und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung |
WO2012010274A1 (de) * | 2010-07-19 | 2012-01-26 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Kolben für brennkraftmaschinen, sowie brennkraftmaschine hierzu |
JP2019214996A (ja) * | 2018-06-14 | 2019-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御システム |
CN110608088A (zh) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 丰田自动车株式会社 | 柴油发动机的控制*** |
US10883441B2 (en) | 2018-06-14 | 2021-01-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system for diesel engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0826770B2 (ja) | 1996-03-21 |
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