JPS59108819A - 燃料噴射式内燃機関 - Google Patents
燃料噴射式内燃機関Info
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- JPS59108819A JPS59108819A JP57218112A JP21811282A JPS59108819A JP S59108819 A JPS59108819 A JP S59108819A JP 57218112 A JP57218112 A JP 57218112A JP 21811282 A JP21811282 A JP 21811282A JP S59108819 A JPS59108819 A JP S59108819A
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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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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)発明の背景。
本発明は燃焼室内に噴射ノズルより@接燃料を噴射する
形式の内燃機関5%にディーゼル機関に関する。
形式の内燃機関5%にディーゼル機関に関する。
燃料直接噴射式のディーゼル機関においては。
ピストン頂部に燃焼室キャビティが凹設され、この燃焼
室キャビティの中心軸と同心的に一噴射ノズルが配設さ
れている。まfc咳射ノズルの噴霧広がり角20度以上
である場合には、噴霧された燃料が噴射さnた後至近距
離でピストン表面に衝突しないように、前記キャビティ
の形状は、ピストン頂部における開口部の直径よジも奥
部の直径が大なる形状に形成されている。
室キャビティの中心軸と同心的に一噴射ノズルが配設さ
れている。まfc咳射ノズルの噴霧広がり角20度以上
である場合には、噴霧された燃料が噴射さnた後至近距
離でピストン表面に衝突しないように、前記キャビティ
の形状は、ピストン頂部における開口部の直径よジも奥
部の直径が大なる形状に形成されている。
このような内燃機関において良好な燃焼が得られるよう
に、燃料噴霧の微粒化、分散を行うため60度以上のI
]J霧広がり角の大なる噴射ノズルの便用を企画する場
合vcは、ピストンに形成する燃焼室キャビティの奥部
の直径全開口部の直径よりさらに大にしなければならな
いため、1余関の圧縮比が低下するとともに、ディーゼ
ル機関においては始動直後に十分な自着大温度を得られ
ない。
に、燃料噴霧の微粒化、分散を行うため60度以上のI
]J霧広がり角の大なる噴射ノズルの便用を企画する場
合vcは、ピストンに形成する燃焼室キャビティの奥部
の直径全開口部の直径よりさらに大にしなければならな
いため、1余関の圧縮比が低下するとともに、ディーゼ
ル機関においては始動直後に十分な自着大温度を得られ
ない。
(ロ)発明の目的
本発明は燃料噴射式内燃機関において噴射ノズルの噴霧
広がり角が大なるものを採用した場合においても、機関
の圧縮比の低下を極力押えて、噴射ノズルの位置とピス
トンに形成する燃焼室キャビティの位置との相対的関連
を自由に選択し得るものを提供することを目的とする。
広がり角が大なるものを採用した場合においても、機関
の圧縮比の低下を極力押えて、噴射ノズルの位置とピス
トンに形成する燃焼室キャビティの位置との相対的関連
を自由に選択し得るものを提供することを目的とする。
さらに本発明は、噴射ノズルの燃焼室内の先端位置全シ
リンダ室の中心に関して偏心させた位置に位置せしめる
ことにより、吸排気弁の位置、吸排気弁の面積、シリン
ダヘッドをシリンダ本体に締付けるヘッドボルトの位*
、冷却に必俄な冷却水通路の確保等の設計上の自由度を
増大せしめることt−目的とする。
リンダ室の中心に関して偏心させた位置に位置せしめる
ことにより、吸排気弁の位置、吸排気弁の面積、シリン
ダヘッドをシリンダ本体に締付けるヘッドボルトの位*
、冷却に必俄な冷却水通路の確保等の設計上の自由度を
増大せしめることt−目的とする。
(ハ)発明の構成
本発明は、シリンダ室を形成したシリンダ本体と、該シ
リンダ本体に取付けられるシリンダヘッドと、前記シリ
ンダ室内において往復動せしめられてその頂部とシリン
ダヘッドとの間に燃焼室を形成するピストンと、前記シ
リンダヘッドまた餐シリンダ本体に取付けられて前記燃
焼室内に燃料を噴霧する噴射ノズルとを備えた内燃機関
において、前記噴射ノズルの中心軸を前記ピストンの往
復動方向に対して傾斜せしめるとともに、その先端の噴
射口をシリンダ室の側方より臨ましめてその先端の噴射
口をシリンダ室の中心に対して偏r□した位置に位置せ
しめ、前記ピストンの頂部に開口する燃焼室キャピテイ
を設けるとともに、該燃焼室キャビティの開口縁に、前
記ピストンの上死点位置において、前記噴射ノズルの噴
射口より該噴射ノズルの中心軸に沿って若干距離上流側
の1つの点を頂点として該噴射ノズルの中心軸を中心と
して画いた該噴射ノズルの最大唄霧広がり角を頂角とす
る円錐面により前記ピストン頂部を切り欠いた切欠き面
により補助キャビティを形成したことを特徴とする燃料
噴射式内燃機関に係るものである。
リンダ本体に取付けられるシリンダヘッドと、前記シリ
ンダ室内において往復動せしめられてその頂部とシリン
ダヘッドとの間に燃焼室を形成するピストンと、前記シ
リンダヘッドまた餐シリンダ本体に取付けられて前記燃
焼室内に燃料を噴霧する噴射ノズルとを備えた内燃機関
において、前記噴射ノズルの中心軸を前記ピストンの往
復動方向に対して傾斜せしめるとともに、その先端の噴
射口をシリンダ室の側方より臨ましめてその先端の噴射
口をシリンダ室の中心に対して偏r□した位置に位置せ
しめ、前記ピストンの頂部に開口する燃焼室キャピテイ
を設けるとともに、該燃焼室キャビティの開口縁に、前
記ピストンの上死点位置において、前記噴射ノズルの噴
射口より該噴射ノズルの中心軸に沿って若干距離上流側
の1つの点を頂点として該噴射ノズルの中心軸を中心と
して画いた該噴射ノズルの最大唄霧広がり角を頂角とす
る円錐面により前記ピストン頂部を切り欠いた切欠き面
により補助キャビティを形成したことを特徴とする燃料
噴射式内燃機関に係るものである。
なお本発明において前記補助キャビティは、前記円錐面
によりピストン頂部を切り欠いfcf11分の容積■2
が、該円錐面によりピストン頂部を切り欠かない場合に
おける燃焼室キャビティの容積■□の0.6〜10%と
なるようにするを可とし、また噴射ノズルはその中心軸
に関して頂角を20度以上120度以下の広がり角の最
大噴射角を有するものである場合にさらに有効である。
によりピストン頂部を切り欠いfcf11分の容積■2
が、該円錐面によりピストン頂部を切り欠かない場合に
おける燃焼室キャビティの容積■□の0.6〜10%と
なるようにするを可とし、また噴射ノズルはその中心軸
に関して頂角を20度以上120度以下の広がり角の最
大噴射角を有するものである場合にさらに有効である。
に)実施例の説明
以下本発明を第1図に例示した従来技術と対比せしめつ
つ%第2図、第6図に示す実施例に基いて説明する。
つ%第2図、第6図に示す実施例に基いて説明する。
第1図は従来の燃料直接噴射式ディーゼル機関の1気筒
分の要部断面図、第2図は本発明を燃料直接噴射式ディ
ーゼル機関に施した一実施例における1気筒分の要地断
面図である。
分の要部断面図、第2図は本発明を燃料直接噴射式ディ
ーゼル機関に施した一実施例における1気筒分の要地断
面図である。
図において、シリンダ室1′t″形成したシリンダ本体
2の上部にはシリンダヘッド3がヘッドボルト(図示せ
ず)によって締付は固着され、前記シリンダ1にはピス
トン4が挿入されてシリンダ室1の中心軸方向にクラン
クアーム(図示せず)によって往復動せしめられ、ピス
トン4の頂部5とシリンダヘッド3との間に燃焼室6を
形成している。ピストン4には七の頂部5に燃焼室6と
連通する開口fB 7 ’f−開口し、シリンダ室1の
中心軸に垂直な面内における直径が奥部において前記開
口部7の直径より大なるように形成した有底凹状の燃焼
室キャピテイ8が設けられている。シリンダヘッド3に
は噴射ノズル9が取付けられ、その先端部の噴射口10
は、ピストン4の上死点位置において燃焼室キャビティ
8の開口部7の直上部に位1直し、該キャビティ8内に
燃料を噴霧するようKされている。その他冷却水通路1
1がシリンダ本体2およびシリンダヘッド3に設けられ
、吸気弁および排気弁が設けらnる(図面には現われて
いない)。
2の上部にはシリンダヘッド3がヘッドボルト(図示せ
ず)によって締付は固着され、前記シリンダ1にはピス
トン4が挿入されてシリンダ室1の中心軸方向にクラン
クアーム(図示せず)によって往復動せしめられ、ピス
トン4の頂部5とシリンダヘッド3との間に燃焼室6を
形成している。ピストン4には七の頂部5に燃焼室6と
連通する開口fB 7 ’f−開口し、シリンダ室1の
中心軸に垂直な面内における直径が奥部において前記開
口部7の直径より大なるように形成した有底凹状の燃焼
室キャピテイ8が設けられている。シリンダヘッド3に
は噴射ノズル9が取付けられ、その先端部の噴射口10
は、ピストン4の上死点位置において燃焼室キャビティ
8の開口部7の直上部に位1直し、該キャビティ8内に
燃料を噴霧するようKされている。その他冷却水通路1
1がシリンダ本体2およびシリンダヘッド3に設けられ
、吸気弁および排気弁が設けらnる(図面には現われて
いない)。
第1図に示す従来技術においては、噴射ノズル9の中心
軸は燃焼室キャビティ8に対しその中心軸と同心的[4
付けられ、従って噴霧12の中心軸方向に噴射される粒
度の大なる燃料粒子が直接燃焼室キャビティ8の底壁と
衝突することが少いように該キャビティ8の深さを定め
、かつ圧縮比の低下を可及的に防ぐように燃焼室キャビ
ティ8の容積が定められる。しかし噴霧広がり角αのざ
らに大なる噴射ノズル9を採用する場合には、噴n12
の最も外側罰の燃料粒子が燃焼室キャビティ8の側壁と
衝突して排気ガスに黒煙や白煙を発生する危険があるた
め、燃焼室キャビティ8の最大直径都の直径をさらに大
にする必要があり、燃焼室6の容積を従らに増大し、圧
縮比の低下を招来する。
軸は燃焼室キャビティ8に対しその中心軸と同心的[4
付けられ、従って噴霧12の中心軸方向に噴射される粒
度の大なる燃料粒子が直接燃焼室キャビティ8の底壁と
衝突することが少いように該キャビティ8の深さを定め
、かつ圧縮比の低下を可及的に防ぐように燃焼室キャビ
ティ8の容積が定められる。しかし噴霧広がり角αのざ
らに大なる噴射ノズル9を採用する場合には、噴n12
の最も外側罰の燃料粒子が燃焼室キャビティ8の側壁と
衝突して排気ガスに黒煙や白煙を発生する危険があるた
め、燃焼室キャビティ8の最大直径都の直径をさらに大
にする必要があり、燃焼室6の容積を従らに増大し、圧
縮比の低下を招来する。
本発明の実施例における噴射ノズル9は、第2図および
ピストン4の上面図を示す第3図に示すように燃焼室キ
ャビティ8の中心軸に対してそめ中心軸を傾斜せしめて
シリンダヘッド3に取付けら′i1.%その先端部の噴
射口10をピストン4の頂fll 5 VC形成した燃
焼室キャビティ8の開口部7の開口縁の直上部に位置せ
しめ、かつ第6図に示すように噴射ノズル9の中心軸方
向、即ち噴霧12の中心軸方向を、第2図に示す千面同
において燃焼室キャビティ8の中心に向け、第6図に示
す平面内において燃焼室キャビティ8の切線方向に指向
せしめて、その開口部7より燃焼室キャビティ8内に燃
料を噴射せしめるようにする。即ち第3図の市内におい
て、噴射ノズル9の中心軸は燃焼室キャビティ8の中心
から距離Pの位置にあり。
ピストン4の上面図を示す第3図に示すように燃焼室キ
ャビティ8の中心軸に対してそめ中心軸を傾斜せしめて
シリンダヘッド3に取付けら′i1.%その先端部の噴
射口10をピストン4の頂fll 5 VC形成した燃
焼室キャビティ8の開口部7の開口縁の直上部に位置せ
しめ、かつ第6図に示すように噴射ノズル9の中心軸方
向、即ち噴霧12の中心軸方向を、第2図に示す千面同
において燃焼室キャビティ8の中心に向け、第6図に示
す平面内において燃焼室キャビティ8の切線方向に指向
せしめて、その開口部7より燃焼室キャビティ8内に燃
料を噴射せしめるようにする。即ち第3図の市内におい
て、噴射ノズル9の中心軸は燃焼室キャビティ8の中心
から距離Pの位置にあり。
噴射ノズル9の噴射口10は噴射ノズル9の中心軸に沿
った方向において燃焼室キャビティ8の中心から距離Q
の位置にある。
った方向において燃焼室キャビティ8の中心から距離Q
の位置にある。
第4図は第5図IV−IV、腺に沿う噴射ノズル9の中
心軸を含む而で切断した燃焼室キャビティ8の断面を示
す図であって、前記噴射ノズル9の中心軸はピストン4
の頂m5に対し角θをなしている。
心軸を含む而で切断した燃焼室キャビティ8の断面を示
す図であって、前記噴射ノズル9の中心軸はピストン4
の頂m5に対し角θをなしている。
そして前記ピストン40頂部には、該ピストン4が菓2
図に示したように上死点位置にあるとき。
図に示したように上死点位置にあるとき。
前記噴射ノズル9の噴射口10の位置より該噴射ノズル
9の中心軸に沿って距離Xだけ上流側に位置する黒人を
頂点として、該噴射ノズル9の中心軸を中心とし、該噴
射ノズル9より噴射される燃料の噴霧12の最大噴霧広
がり角 αmを頂角とする円錐面B全画き、該円錐面B
vcよって前記ピストン40頂部5を切欠いた切欠き而
15を前記燃焼室キャビティ8の開口部7の開口縁の一
部に形成し、該切欠き而15の形成により、該切欠き面
金形成する前の燃焼室キャビティの容、tiItvlv
c対し、切欠き面15の形成により燃焼室キャビティ8
の開口部7の開口縁に形成した切欠き部分に和尚する補
助キャビティの容積V、 ?付加する。
9の中心軸に沿って距離Xだけ上流側に位置する黒人を
頂点として、該噴射ノズル9の中心軸を中心とし、該噴
射ノズル9より噴射される燃料の噴霧12の最大噴霧広
がり角 αmを頂角とする円錐面B全画き、該円錐面B
vcよって前記ピストン40頂部5を切欠いた切欠き而
15を前記燃焼室キャビティ8の開口部7の開口縁の一
部に形成し、該切欠き而15の形成により、該切欠き面
金形成する前の燃焼室キャビティの容、tiItvlv
c対し、切欠き面15の形成により燃焼室キャビティ8
の開口部7の開口縁に形成した切欠き部分に和尚する補
助キャビティの容積V、 ?付加する。
上記切欠き面15を形成したピストン4を組込んだディ
ーゼル機関においては噴射ノズル9の噴 −射口10か
ら噴霧された燃料はピストン4の頂部5に衝突すること
なく、燃焼室キャビティ8の開口ff117の開口縁に
形成した切欠き而15に沿って燃焼室キャビティ8円に
噴霧される。
ーゼル機関においては噴射ノズル9の噴 −射口10か
ら噴霧された燃料はピストン4の頂部5に衝突すること
なく、燃焼室キャビティ8の開口ff117の開口縁に
形成した切欠き而15に沿って燃焼室キャビティ8円に
噴霧される。
ここに1頭部5に容積V工が22CCの燃焼室キャビテ
ィ8を形成したピストン4を有し、1気筒の行程容積■
8が500CC% ピストン4の上死点位置における燃
焼室の容積■。が30cc 。
ィ8を形成したピストン4を有し、1気筒の行程容積■
8が500CC% ピストン4の上死点位置における燃
焼室の容積■。が30cc 。
圧縮比ε= V8/ Vo+ 1 を16.67とし
たディーゼル機関(以下原機関という)を用い、前記距
離P。
たディーゼル機関(以下原機関という)を用い、前記距
離P。
Qおよび角θを適切に選択して噴射ノズル9を設けると
ともvcs9L射ノズル9の中心軸に沿ってそ0 の噴射口、より距離Xだけ上流側に距たった黒人を頂点
として各種の最大噴霧広がり角を頂角とし前記中心軸全
中心とする円錐面Bを画いて、その円錐面Bに沿った切
欠き而15を燃焼室キャビティ8の開口部7の開口縁に
形成したピストン4を多数製作し、該ピストン4におけ
る切欠き面15によって燃焼室キャビティ8に付加され
た補助キャビティ ■2の容積を測定するとともに、こ
扛らのピストン4を原機関に組み込み運転を行った。そ
してこれらのピストンの全燃焼室キャビティ容積■。=
V工+v2 に対する補助キャビティの容積v2の比
β(これをキャビティ容積比という)を横軸とし、圧縮
比V、/(V0+ V、)+1 i縦軸として整理した
のが第5図である。
ともvcs9L射ノズル9の中心軸に沿ってそ0 の噴射口、より距離Xだけ上流側に距たった黒人を頂点
として各種の最大噴霧広がり角を頂角とし前記中心軸全
中心とする円錐面Bを画いて、その円錐面Bに沿った切
欠き而15を燃焼室キャビティ8の開口部7の開口縁に
形成したピストン4を多数製作し、該ピストン4におけ
る切欠き面15によって燃焼室キャビティ8に付加され
た補助キャビティ ■2の容積を測定するとともに、こ
扛らのピストン4を原機関に組み込み運転を行った。そ
してこれらのピストンの全燃焼室キャビティ容積■。=
V工+v2 に対する補助キャビティの容積v2の比
β(これをキャビティ容積比という)を横軸とし、圧縮
比V、/(V0+ V、)+1 i縦軸として整理した
のが第5図である。
第5図から明らかなように、キャビティ容積比βと圧縮
比εとの関係を示す線は、縦軸上のキャビティ容積比が
0.即ち切欠き面15を形成場れていない原機関の圧縮
比17.67’を示す点から発する直線として示される
。
比εとの関係を示す線は、縦軸上のキャビティ容積比が
0.即ち切欠き面15を形成場れていない原機関の圧縮
比17.67’を示す点から発する直線として示される
。
上記運転試験において前記p s Qの距離を両者とも
最小値とした火験例においては、補助キャビティの容積
■2が0.07cc 、キャビティ容積比βは0.
6%、圧縮比εは17.63を示し、前記距離P。
最小値とした火験例においては、補助キャビティの容積
■2が0.07cc 、キャビティ容積比βは0.
6%、圧縮比εは17.63を示し、前記距離P。
Qを可能な限り最大とした実験例Tlcおいては、補助
キャピテイの容積vaが2.44cc %キャビティ
容積比βは10.0%、圧縮比εは16.41金示した
。
キャピテイの容積vaが2.44cc %キャビティ
容積比βは10.0%、圧縮比εは16.41金示した
。
そして最大噴霧広が9角を60度以上とし前記P。
Qの距離を適宜に設定した内燃機関においては、補助キ
ャビティの容積■2が0.44〜0.68 cc 程
度に極めて小容積の切欠きmをピストン頂部に形成する
のみで十分目的を達成され、かつこの場合キャビティ容
積比βは2.0〜6.0%、圧縮比は17.43〜17
.30を示し、前記原機関の圧縮比17.67に比して
僅かの圧縮比の低下を伴うのみで噴射広がり角の大なる
噴射ノズルを使用できることが笑証できた。そして前記
キャビティ容積比βを10チとしたディーゼル機関にお
いては前記キャビティ容積比β全2〜3%としたディー
ゼル機関に比して圧縮比εが約1だけ低下しており、こ
れ以上の圧縮比の低下は望ましくないことから、ピスト
ン4の頭部5L/cおいて燃焼室キャビティ8の開口部
7の開口縁の−mVc切欠き面を形成することにより形
成する補助キャビティの容積■、は、燃焼室キャピテイ
の全容積Vl、 = Vo+V、 に対し0.3〜1
0%とすることが好ましく、上記キャビティ容積比β=
0.3〜10%の範囲により最大噴霧広がり角 αmが
20〜120度の噴射ノズルに対応できるとすることが
できる。
ャビティの容積■2が0.44〜0.68 cc 程
度に極めて小容積の切欠きmをピストン頂部に形成する
のみで十分目的を達成され、かつこの場合キャビティ容
積比βは2.0〜6.0%、圧縮比は17.43〜17
.30を示し、前記原機関の圧縮比17.67に比して
僅かの圧縮比の低下を伴うのみで噴射広がり角の大なる
噴射ノズルを使用できることが笑証できた。そして前記
キャビティ容積比βを10チとしたディーゼル機関にお
いては前記キャビティ容積比β全2〜3%としたディー
ゼル機関に比して圧縮比εが約1だけ低下しており、こ
れ以上の圧縮比の低下は望ましくないことから、ピスト
ン4の頭部5L/cおいて燃焼室キャビティ8の開口部
7の開口縁の−mVc切欠き面を形成することにより形
成する補助キャビティの容積■、は、燃焼室キャピテイ
の全容積Vl、 = Vo+V、 に対し0.3〜1
0%とすることが好ましく、上記キャビティ容積比β=
0.3〜10%の範囲により最大噴霧広がり角 αmが
20〜120度の噴射ノズルに対応できるとすることが
できる。
そして第2図に示す実施例においては噴射ノズル9の中
心軸方向にはその先端例の噴射口10から燃焼室キャビ
ティ8の底面までの距離が第゛1図に示す従来例より大
になり、最大噴霧広がり角αmの円錐面B vc沿って
噴射される燃料粒子はピストン4の頂部5付近において
ピストン4に衝突せしめられるおそれはないので、黒煙
や白煙の発生のおそれもない。
心軸方向にはその先端例の噴射口10から燃焼室キャビ
ティ8の底面までの距離が第゛1図に示す従来例より大
になり、最大噴霧広がり角αmの円錐面B vc沿って
噴射される燃料粒子はピストン4の頂部5付近において
ピストン4に衝突せしめられるおそれはないので、黒煙
や白煙の発生のおそれもない。
さらに噴霧12の中心軸が第6図の面内において燃焼室
キャビティ8の切線方間に指向せしめら扛るときは、噴
霧12は燃焼室キャビティ8内の渦流により空気とよく
混合し、燃焼効率も向上する。
キャビティ8の切線方間に指向せしめら扛るときは、噴
霧12は燃焼室キャビティ8内の渦流により空気とよく
混合し、燃焼効率も向上する。
なお第3図において符号12で示された噴霧は、燃料の
I!jtwj量が最大時の噴霧ノ(ターンの噴霧全示し
、符号12′で示された噴霧は%噴射開始時期の噴霧パ
ターンの噴霧を示す。
I!jtwj量が最大時の噴霧ノ(ターンの噴霧全示し
、符号12′で示された噴霧は%噴射開始時期の噴霧パ
ターンの噴霧を示す。
(ホ)発明の効果
本発明は、噴射ノズルを備えたレシプロ内燃機関におい
て、噴射ノズルの中心軸を前記ピストンの往復動方向に
対して傾斜せしめるとともに、その先端tR1−シリン
ダ室に側方より臨ましめてその先端の噴射口をシリンダ
室の中心に対して偏心した位置に位置させたから、吸気
弁、排気弁の位置および面積の設計上の自由度を増大さ
せ、シリンダヘッドをシリンダ本体に締付けるヘッドボ
ルトの位置ならびに冷却水通路の設宜の自由度を増すと
ともに、前記ピストンの頂部に該頂部に開口する燃焼室
キャビティを設けて、該キャビティの開口縁に切欠き面
を形成して補助キャビティを形成し、かつ該切欠き面は
前記ピストンの上死点位置において前記噴射口より前記
噴射ノズルの中心軸に沿って若干距離上流側の1つの点
を頂点として該噴射ノズルの中心軸を中心として画いた
該噴射ノズルの、最大噴霧広がり角を頂角とする円錐面
により前記ピストン頂tilt切欠いた面としたから、
内燃機関の噴射ノズルから噴射される噴霧はその円錐秋
の噴霧の外周部分にある燃料粒子といえどもピストンの
頂面および切欠き而に衝突することなく補助キャビティ
を通過して燃焼キャピテイ内に供給され、また噴射ノズ
ルの中心軸が燃焼室キャビティの中心軸に対して傾斜せ
しめられるとともに偏心せしめられていることにより、
ピストンに凹設した燃焼室キャビティの容積形状が従来
の燃料噴射式内燃債関のピストンに形成さi″した燃焼
室キャビティと同一の容積形彷であるとしても。
て、噴射ノズルの中心軸を前記ピストンの往復動方向に
対して傾斜せしめるとともに、その先端tR1−シリン
ダ室に側方より臨ましめてその先端の噴射口をシリンダ
室の中心に対して偏心した位置に位置させたから、吸気
弁、排気弁の位置および面積の設計上の自由度を増大さ
せ、シリンダヘッドをシリンダ本体に締付けるヘッドボ
ルトの位置ならびに冷却水通路の設宜の自由度を増すと
ともに、前記ピストンの頂部に該頂部に開口する燃焼室
キャビティを設けて、該キャビティの開口縁に切欠き面
を形成して補助キャビティを形成し、かつ該切欠き面は
前記ピストンの上死点位置において前記噴射口より前記
噴射ノズルの中心軸に沿って若干距離上流側の1つの点
を頂点として該噴射ノズルの中心軸を中心として画いた
該噴射ノズルの、最大噴霧広がり角を頂角とする円錐面
により前記ピストン頂tilt切欠いた面としたから、
内燃機関の噴射ノズルから噴射される噴霧はその円錐秋
の噴霧の外周部分にある燃料粒子といえどもピストンの
頂面および切欠き而に衝突することなく補助キャビティ
を通過して燃焼キャピテイ内に供給され、また噴射ノズ
ルの中心軸が燃焼室キャビティの中心軸に対して傾斜せ
しめられるとともに偏心せしめられていることにより、
ピストンに凹設した燃焼室キャビティの容積形状が従来
の燃料噴射式内燃債関のピストンに形成さi″した燃焼
室キャビティと同一の容積形彷であるとしても。
噴射ノズルの中心軸に沿った噴射口と燃焼室キャビティ
の底壁との間の距離が従来のものより長くなるため、燃
料粒子が直接燃焼室キャビティの内壁VC衝突して黒煙
や白煙発生の原因となるおそれを減少し、噴射ノズルよ
り噴射された噴霧が・燃焼室キャビティ内において空気
と混合しやすくするものである。
の底壁との間の距離が従来のものより長くなるため、燃
料粒子が直接燃焼室キャビティの内壁VC衝突して黒煙
や白煙発生の原因となるおそれを減少し、噴射ノズルよ
り噴射された噴霧が・燃焼室キャビティ内において空気
と混合しやすくするものである。
その上噴射ノズルの噴射口の位置ヲピストンの頂部に開
口せしめた燃焼室キャピテイの開口縁の直上部付近に位
置せしめたとしても、前記円錐面により切り欠かれる切
欠き面によって燃焼室キャビティに付加される補助キャ
ビティの容積は、噴射ノズルの最大噴霧広がり内金20
〜120度としfc場合においても、全燃焼室キャビテ
ィの容積に対して0.3〜10%にすぎないから、補助
キャビティの付加によるも内燃機関の圧縮比の低下を極
力防ぐことができ、ディーゼル機関に実施しても始動開
始直後の自着火を損うことなく、燃料消費効率を悪化せ
しめるおそれはない。
口せしめた燃焼室キャピテイの開口縁の直上部付近に位
置せしめたとしても、前記円錐面により切り欠かれる切
欠き面によって燃焼室キャビティに付加される補助キャ
ビティの容積は、噴射ノズルの最大噴霧広がり内金20
〜120度としfc場合においても、全燃焼室キャビテ
ィの容積に対して0.3〜10%にすぎないから、補助
キャビティの付加によるも内燃機関の圧縮比の低下を極
力防ぐことができ、ディーゼル機関に実施しても始動開
始直後の自着火を損うことなく、燃料消費効率を悪化せ
しめるおそれはない。
以上主としてディーゼル機関に本発明全実施した実施例
について説明したが5本発明は、燃料を燃焼室内に直接
噴射するガソリン機関に施しても早期着火全防ぎ燃焼効
率の良い内燃機関が得られるものである。
について説明したが5本発明は、燃料を燃焼室内に直接
噴射するガソリン機関に施しても早期着火全防ぎ燃焼効
率の良い内燃機関が得られるものである。
なお1本発明において最適の補助キャビティを形成する
切欠き面の位置は、内燃機関における噴射ノズルの最も
早いか最も遅い噴射時のうち、上死点からクランク角度
にしてより大きい方の噴射時期(ディーゼル機関の場合
上死点前35度付近)における噴射口からの最大gJi
t、霧広がり角の円錐面より、該円錐面に垂直方向に2
.5朋以下の距離だけ離fLfc、面位置である。
切欠き面の位置は、内燃機関における噴射ノズルの最も
早いか最も遅い噴射時のうち、上死点からクランク角度
にしてより大きい方の噴射時期(ディーゼル機関の場合
上死点前35度付近)における噴射口からの最大gJi
t、霧広がり角の円錐面より、該円錐面に垂直方向に2
.5朋以下の距離だけ離fLfc、面位置である。
第1図は従来の直接噴射式ディーゼル機関の要部断面図
、第2図は本発明を直接噴射式ディーゼル機関[実施し
た実施例の要部断面図、第3図はそのピストンの上面凶
、第4図は第6自IV−IV線に沿う要部断面図、第5
図はキャビティ容積比と圧縮比の関係を示す線図をそn
ぞれ示すものである。 なお図中 1はシリンダ室 2はシリンダ本体 6はシリンダヘッド 4はピストン 8は燃焼室キャビティ 7はその開口部 9は噴射ノズル 10はその噴射口 12は噴霧 15は切欠き面 をそれぞれ示すものである。 特許出願人 株式会社豊田中央研究所 笛 1 図 第 2 図
、第2図は本発明を直接噴射式ディーゼル機関[実施し
た実施例の要部断面図、第3図はそのピストンの上面凶
、第4図は第6自IV−IV線に沿う要部断面図、第5
図はキャビティ容積比と圧縮比の関係を示す線図をそn
ぞれ示すものである。 なお図中 1はシリンダ室 2はシリンダ本体 6はシリンダヘッド 4はピストン 8は燃焼室キャビティ 7はその開口部 9は噴射ノズル 10はその噴射口 12は噴霧 15は切欠き面 をそれぞれ示すものである。 特許出願人 株式会社豊田中央研究所 笛 1 図 第 2 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)シリンダ室を形成したシリンダ本体と、該シリン
ダ本体Vc9付けられるシリンダヘッドと、前記シリン
ダ室内[>いて往復動せしめられてその頂部とシリンダ
ヘッドとの間に燃焼室を形成するピストンと、前記シリ
ンダヘクトまfcはシリンダ本体に取付けられて前記燃
焼室内に燃料を吹霧する噴射ノズルと全備えた内燃機関
において。 @記噴射ノズルの中心軸を前記ピストンの往復動方向に
対して傾Xせしめるとともに、その先端fRtをシリン
ダ室に側方より臨ましめてその先端の噴射口をシリンダ
室の中心に対して偏心した位置に位置せしめ。 前記ピストンの頂部に開口する燃焼室キャビティを設け
るとと%VC,該燃焼室キャビティの開口縁に、前記ピ
ストンが上死点位置にあるとき前記噴射ノズルの噴射口
より該噴射ノズルの中心軸に沿って若干距離上流側に在
る1つの点を頂点として該噴射ノズルの中心軸を中心と
し該噴射ノズルの最大噴射角を頂角とするように画いた
円錐面により前記ピストンの頂部を切り欠いた切欠き面
により補助キャビティ全形成したことを特徴とする燃料
噴射式内燃機関。 (2)前記補助キャビティは、前記円錐面によりピスト
ン頂部を切り欠いis分の容積V、が、該円錐向により
ピストン頂fin切り欠かない場合における燃焼室キャ
ビティの全容積vJ、lの10%以下となるように形成
されていること全特徴とする特許請求のilM $渠1
項に記載の燃料噴射式内燃機関。 (8)前記噴射ノズルは、その中心軸に関し頂角が20
度以上の広がり角の蟻大噴霧角を有するものであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項または渠2項に記載
の燃料噴射式内燃機関。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57218112A JPS59108819A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 燃料噴射式内燃機関 |
US06/559,886 US4532898A (en) | 1982-12-13 | 1983-12-09 | Fuel injection type internal combustion engine |
GB08333091A GB2132271B (en) | 1982-12-13 | 1983-12-12 | I c engine combustion chamber receiving fuel by injection |
DE19833345085 DE3345085A1 (de) | 1982-12-13 | 1983-12-13 | Verbrennungsmotor mit kraftstoffeinspritzung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57218112A JPS59108819A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 燃料噴射式内燃機関 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59108819A true JPS59108819A (ja) | 1984-06-23 |
Family
ID=16714812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57218112A Pending JPS59108819A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 燃料噴射式内燃機関 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4532898A (ja) |
JP (1) | JPS59108819A (ja) |
DE (1) | DE3345085A1 (ja) |
GB (1) | GB2132271B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI488706B (zh) * | 2009-12-28 | 2015-06-21 | Talk System Co Ltd | 線性制動器 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7954471B2 (en) * | 2008-07-07 | 2011-06-07 | Mazda Motor Corporation | Spark ignited internal combustion engine and manufacturing the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5029085A (ja) * | 1973-07-19 | 1975-03-24 | ||
JPS5138370A (ja) * | 1974-09-30 | 1976-03-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | |
JPS52113412A (en) * | 1976-03-19 | 1977-09-22 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Combustion method and apparatus for outside ignition air compression internal combustion engine |
JPS555495A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-16 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Air compression*direct injection internal combustion engine |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1095583A (ja) * | ||||
GB465565A (en) * | 1935-10-10 | 1937-05-10 | Augsburgnuernberg A G Maschf | Improvements in and relating to injection internal combustion engines |
GB503201A (en) * | 1937-09-30 | 1939-03-30 | Edward Bowker Walker | Improvements in and relating to internal combustion engines of the liquid fuel injection compression ignition type |
DE767125C (de) * | 1941-08-06 | 1951-10-31 | Hans Villinger | Einspritz-Brennkraftmaschine mit einer im Kolben angeordneten, mindestens angenaehert kugelfoermigen Mischkammer |
US3374773A (en) * | 1965-04-27 | 1968-03-26 | Daimler Benz Aktiengesellshcaf | Diesel engine |
GB1444957A (en) * | 1972-08-23 | 1976-08-04 | Elsbett L | Reciprocating-piston internal combustion engine |
FR2406722A1 (fr) * | 1977-10-18 | 1979-05-18 | Berliet Automobiles | Moteur diesel a injection directe avec injecteur a commande mecanique |
DE2755916C2 (de) * | 1977-12-15 | 1982-07-08 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Verfahren zum Verbrennen von fremdzuzündenden Kraftstoffen in einer luftverdichtenden, direkt einspritzenden Brennkraftmaschine |
DE2809914C2 (de) * | 1978-03-08 | 1984-09-06 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Brennkraftmaschine |
DE2901211C2 (de) * | 1979-01-13 | 1983-12-01 | Pischinger, Franz, Prof. Dipl.-Ing. Dr.Techn., 5100 Aachen | Verfahren zum Betrieb einer luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP57218112A patent/JPS59108819A/ja active Pending
-
1983
- 1983-12-09 US US06/559,886 patent/US4532898A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-12-12 GB GB08333091A patent/GB2132271B/en not_active Expired
- 1983-12-13 DE DE19833345085 patent/DE3345085A1/de active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5029085A (ja) * | 1973-07-19 | 1975-03-24 | ||
JPS5138370A (ja) * | 1974-09-30 | 1976-03-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | |
JPS52113412A (en) * | 1976-03-19 | 1977-09-22 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Combustion method and apparatus for outside ignition air compression internal combustion engine |
JPS555495A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-16 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Air compression*direct injection internal combustion engine |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI488706B (zh) * | 2009-12-28 | 2015-06-21 | Talk System Co Ltd | 線性制動器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3345085A1 (de) | 1984-06-14 |
GB8333091D0 (en) | 1984-01-18 |
US4532898A (en) | 1985-08-06 |
DE3345085C2 (ja) | 1990-08-02 |
GB2132271A (en) | 1984-07-04 |
GB2132271B (en) | 1986-06-04 |
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