JPS62291425A - 層状燃焼エンジン - Google Patents
層状燃焼エンジンInfo
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- JPS62291425A JPS62291425A JP61134902A JP13490286A JPS62291425A JP S62291425 A JPS62291425 A JP S62291425A JP 61134902 A JP61134902 A JP 61134902A JP 13490286 A JP13490286 A JP 13490286A JP S62291425 A JPS62291425 A JP S62291425A
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- Japan
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- combustion chamber
- injection nozzle
- recessed part
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
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- 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
- F02B23/0696—W-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 wall
-
- 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
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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
- 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
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- F02B23/0618—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 having in-cylinder means to influence the charge motion
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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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-
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- 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
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (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】
３、発明の詳細な説明
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、ピストンの頭部に設けられる燃焼室に燃料噴
射ノズルから燃料を噴射し、上記燃焼室に供給される空
気と上記燃料噴霧との混合気を点火栓で点火して爆発燃
焼する層状燃焼エンジンに係り、特に燃焼室構造の改良
に関する。
射ノズルから燃料を噴射し、上記燃焼室に供給される空
気と上記燃料噴霧との混合気を点火栓で点火して爆発燃
焼する層状燃焼エンジンに係り、特に燃焼室構造の改良
に関する。
（従来の技術）
この種層状燃焼エンジンは、いわゆる筒内燃料噴射式火
花点火エンジンとも呼ばれ、たとえば自動車等の車両用
エンジンとして用いられるものである。その構造は第５
図に示すようになっていて、頭部に燃焼室ａを備えたピ
ストンｂが、図示しないシリンダの上死点の近傍にある
とき、噴射ノズルＣに設けられる複数の噴孔から、上記
燃焼室ａの周壁に向って複数条の燃料を放射状に噴射す
る。また、上記燃焼室ａには図示しない吸気ポートから
燃焼用空気が供給され、この空気は燃焼室ａ内において
たとえば図中矢印方向の渦流（スワール）となる。この
空気渦流により上記燃料噴霧と空気とが混合して混合気
が生成され、燃焼室ａの外周近傍に設けた点火栓ｄで点
火する。混合気は爆発燃焼し、ピストンｂを上下駆動す
るものである。すなわち上記点火栓ｄは、これに向かっ
て噴出される燃す噴霧および空気との混合気を点火し、
燃焼せしめる。この燃焼火炎は、空気渦流方向に隣接す
る噴射された燃料噴霧と空気との混合気を点火する。以
下、順次混合気に対する点火燃焼が、空気渦流方向に沿
って極く短時間でなされる。すなわち、はじめに着火し
た燃料噴霧との混合気から、火炎伝播する燃焼がなされ
る。上記燃料としては、普通、アルコールなど着火性の
低い燃料が用いられ、エンジンとしては、いわゆるガソ
リンエンジンと、ディーゼルエンジンとの中間的な構成
作用をなす。
花点火エンジンとも呼ばれ、たとえば自動車等の車両用
エンジンとして用いられるものである。その構造は第５
図に示すようになっていて、頭部に燃焼室ａを備えたピ
ストンｂが、図示しないシリンダの上死点の近傍にある
とき、噴射ノズルＣに設けられる複数の噴孔から、上記
燃焼室ａの周壁に向って複数条の燃料を放射状に噴射す
る。また、上記燃焼室ａには図示しない吸気ポートから
燃焼用空気が供給され、この空気は燃焼室ａ内において
たとえば図中矢印方向の渦流（スワール）となる。この
空気渦流により上記燃料噴霧と空気とが混合して混合気
が生成され、燃焼室ａの外周近傍に設けた点火栓ｄで点
火する。混合気は爆発燃焼し、ピストンｂを上下駆動す
るものである。すなわち上記点火栓ｄは、これに向かっ
て噴出される燃す噴霧および空気との混合気を点火し、
燃焼せしめる。この燃焼火炎は、空気渦流方向に隣接す
る噴射された燃料噴霧と空気との混合気を点火する。以
下、順次混合気に対する点火燃焼が、空気渦流方向に沿
って極く短時間でなされる。すなわち、はじめに着火し
た燃料噴霧との混合気から、火炎伝播する燃焼がなされ
る。上記燃料としては、普通、アルコールなど着火性の
低い燃料が用いられ、エンジンとしては、いわゆるガソ
リンエンジンと、ディーゼルエンジンとの中間的な構成
作用をなす。
ところで、上記燃焼室ａは平面円形状に凹陥形成されて
いて、第６図に示すように、この周壁に上記噴射ノズル
Ｃから噴出される噴霧状の燃料が衝突し、周壁に沿って
拡散する。周壁には何等の加工も施されておらず、かつ
円周の極く一部に燃料噴霧が衝突するのであるから、こ
の衝突面は略平面に近い。したがって、燃料の拡散方向
は上下左右方向ともに略均等となり、拡散範囲は比較的
小さい。噴射ノズルには複数の噴孔があり、ここから噴
出される燃料噴霧は全て同図に示すように、比較的狭い
範囲で拡散する。
いて、第６図に示すように、この周壁に上記噴射ノズル
Ｃから噴出される噴霧状の燃料が衝突し、周壁に沿って
拡散する。周壁には何等の加工も施されておらず、かつ
円周の極く一部に燃料噴霧が衝突するのであるから、こ
の衝突面は略平面に近い。したがって、燃料の拡散方向
は上下左右方向ともに略均等となり、拡散範囲は比較的
小さい。噴射ノズルには複数の噴孔があり、ここから噴
出される燃料噴霧は全て同図に示すように、比較的狭い
範囲で拡散する。
このことから、燃料噴射量が少ない部分負荷時には、燃
料の拡散範囲がより小さくな−って隣接する燃料噴霧相
互間の接触が起り難い。すると、燃焼した火炎が伝播せ
ず、点火栓ｄ近傍の燃料噴霧以外は未燃焼のまま排出さ
れることが多い。したがって、燃焼効率が極端に低下す
るという不具合があった。
料の拡散範囲がより小さくな−って隣接する燃料噴霧相
互間の接触が起り難い。すると、燃焼した火炎が伝播せ
ず、点火栓ｄ近傍の燃料噴霧以外は未燃焼のまま排出さ
れることが多い。したがって、燃焼効率が極端に低下す
るという不具合があった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、上述したような燃料噴射量が少ない部分負荷
時においても、燃料噴霧相互の接触を確実なものとして
着火性を良好化し、よって、エンジン性能の向上を得ら
れる層状燃焼エンジンを提供することを目的とする。
時においても、燃料噴霧相互の接触を確実なものとして
着火性を良好化し、よって、エンジン性能の向上を得ら
れる層状燃焼エンジンを提供することを目的とする。
（問題点を解決するだめの手段）
すなわち本発明は、ピストンの頭部に燃焼室を凹陥形成
し、この燃焼室に燃料噴射−ノズルの複数の噴孔から複
数条の燃料噴霧を放射状に噴射し、上記燃焼室の外周近
傍に設けた点火栓で上記燃焼室に供給される空気渦流に
より混合した上記燃料噴霧と空気との混合気を点火し爆
発燃焼させるものにおいて、燃料噴射ノズルから噴射さ
れる各燃料噴霧を上記燃焼室の周壁に衝突せしめるとと
もにこれら衝突部位を環状に繋いだ溝からなる案内凹部
を設けたことを特徴とする層状燃焼エンジンである。
し、この燃焼室に燃料噴射−ノズルの複数の噴孔から複
数条の燃料噴霧を放射状に噴射し、上記燃焼室の外周近
傍に設けた点火栓で上記燃焼室に供給される空気渦流に
より混合した上記燃料噴霧と空気との混合気を点火し爆
発燃焼させるものにおいて、燃料噴射ノズルから噴射さ
れる各燃料噴霧を上記燃焼室の周壁に衝突せしめるとと
もにこれら衝突部位を環状に繋いだ溝からなる案内凹部
を設けたことを特徴とする層状燃焼エンジンである。
（作用）
このような構成によれば、燃焼室に噴射される燃料噴霧
は燃焼室周壁に設けた案内凹部に沿って拡散することに
なり、たとえ燃料噴射量が少ない部分負荷時においても
、燃焼する燃料噴霧は隣接する燃料噴霧と確実に接触す
る。よって、火炎伝播が途切れることなく円滑になされ
る。
は燃焼室周壁に設けた案内凹部に沿って拡散することに
なり、たとえ燃料噴射量が少ない部分負荷時においても
、燃焼する燃料噴霧は隣接する燃料噴霧と確実に接触す
る。よって、火炎伝播が途切れることなく円滑になされ
る。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。
第１図および第２図に示すように、１は頭部に後述する
燃焼室２を備えたピストンであり、このピストン１はシ
リンダ３内を上下動自在に支持される。４はシリンダ３
の開口面を閉成するシリンダヘッドであって、上記燃焼
室２の中心部に対向する位置には燃料噴射ノズル５が設
けられる。この燃料噴射ノズル５の先端部には、周面に
沿って複数の噴孔が所定間隔を存して設けられ、複数条
の燃料を放射状に噴出できるようになっている。なお説
明すれば、図中二点鎖線矢印に示すように、燃料の噴出
方向は燃焼室２の周壁に衝突するよう定められる。一方
、６は点火栓であって、これはシリンダヘッド４の燃焼
室２周壁に対向する位置に設けられる。なお、燃焼室２
には、たとえば時計廻り方向に空気渦流が生じるよう、
図示しない渦流形成機構から燃焼用空気が供給されるよ
うになっている。
燃焼室２を備えたピストンであり、このピストン１はシ
リンダ３内を上下動自在に支持される。４はシリンダ３
の開口面を閉成するシリンダヘッドであって、上記燃焼
室２の中心部に対向する位置には燃料噴射ノズル５が設
けられる。この燃料噴射ノズル５の先端部には、周面に
沿って複数の噴孔が所定間隔を存して設けられ、複数条
の燃料を放射状に噴出できるようになっている。なお説
明すれば、図中二点鎖線矢印に示すように、燃料の噴出
方向は燃焼室２の周壁に衝突するよう定められる。一方
、６は点火栓であって、これはシリンダヘッド４の燃焼
室２周壁に対向する位置に設けられる。なお、燃焼室２
には、たとえば時計廻り方向に空気渦流が生じるよう、
図示しない渦流形成機構から燃焼用空気が供給されるよ
うになっている。
つぎに、上記燃焼室２について説明する。これはピスト
ン１の頭部に凹陥形成されていて、その底面略中央部は
その周辺より上方に突出する。周壁は略・垂直の断面で
あるが、その一部に周方向に沿って環状の案内凹部７が
設けられる。第４図に示すように、上記案内凹部７の位
置は、上記燃料噴射ノズル５から噴出される燃料噴霧が
衝突する位置であり、かつその上下方向寸法は燃料噴霧
を確実に受は入れる最少限の寸法に形成される。そして
、案内凹部７は周方向に沿う環状の溝であるところから
、受は入れた燃料噴霧は案内凹部７内に沿って拡がるよ
うになっている。
ン１の頭部に凹陥形成されていて、その底面略中央部は
その周辺より上方に突出する。周壁は略・垂直の断面で
あるが、その一部に周方向に沿って環状の案内凹部７が
設けられる。第４図に示すように、上記案内凹部７の位
置は、上記燃料噴射ノズル５から噴出される燃料噴霧が
衝突する位置であり、かつその上下方向寸法は燃料噴霧
を確実に受は入れる最少限の寸法に形成される。そして
、案内凹部７は周方向に沿う環状の溝であるところから
、受は入れた燃料噴霧は案内凹部７内に沿って拡がるよ
うになっている。
しかして、このようにして構成される層状燃焼エンジン
の燃焼室２に、燃料噴射ノズル５の噴孔から燃料を霧状
にして噴射する。上記噴孔は複数あるところから、燃料
は複数条に分れ、かつ放射状に噴出される。そして、こ
の燃料噴霧は燃焼室２の周壁に設けられる案内四部７に
衝突し、かつこれに沿って進行する。同時に、上記燃焼
室２には図中矢印方向に空気渦流（スワール）が形成さ
れ、この空気渦流による燃焼用空気と上記燃料噴霧か混
合して混合気を生成する。ピストン１が上死点近傍にあ
り、かつ混合気が充分圧縮されるタイミングをとって、
点火栓６が点火する。第３図に示すように、上記点火栓
６は、はじめこれに向かって噴出される燃料噴霧を点火
し、燃焼せしめる。この燃焼による火炎は、空気渦流方
向に隣接する噴射された燃料噴霧と空気との混合気を点
火する。すなわち、はじめに着火した燃料噴霧から順次
火炎伝播して燃焼がなされるが、−燃料噴霧は案内凹部
７内に沿って進行し、隣接する燃料噴霧と確実に接触す
る。したがって、燃焼室２の周壁に亘って火炎伝播がほ
とんど瞬間的に行われ、燃焼作用は確実、かつ円滑であ
る。
の燃焼室２に、燃料噴射ノズル５の噴孔から燃料を霧状
にして噴射する。上記噴孔は複数あるところから、燃料
は複数条に分れ、かつ放射状に噴出される。そして、こ
の燃料噴霧は燃焼室２の周壁に設けられる案内四部７に
衝突し、かつこれに沿って進行する。同時に、上記燃焼
室２には図中矢印方向に空気渦流（スワール）が形成さ
れ、この空気渦流による燃焼用空気と上記燃料噴霧か混
合して混合気を生成する。ピストン１が上死点近傍にあ
り、かつ混合気が充分圧縮されるタイミングをとって、
点火栓６が点火する。第３図に示すように、上記点火栓
６は、はじめこれに向かって噴出される燃料噴霧を点火
し、燃焼せしめる。この燃焼による火炎は、空気渦流方
向に隣接する噴射された燃料噴霧と空気との混合気を点
火する。すなわち、はじめに着火した燃料噴霧から順次
火炎伝播して燃焼がなされるが、−燃料噴霧は案内凹部
７内に沿って進行し、隣接する燃料噴霧と確実に接触す
る。したがって、燃焼室２の周壁に亘って火炎伝播がほ
とんど瞬間的に行われ、燃焼作用は確実、かつ円滑であ
る。
以上説明したように本発明によれば、燃焼室の周壁に向
かって噴射される燃料噴霧相互の接触を良好にして着火
性を確保し、よって燃焼効率の向上およびエンジン性能
の向上を図れるという効果を奏する。
かって噴射される燃料噴霧相互の接触を良好にして着火
性を確保し、よって燃焼効率の向上およびエンジン性能
の向上を図れるという効果を奏する。
第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示し、第１図
は層状燃焼エンジン要部の平面図、第２図はその縦断面
図、第３図は燃焼作用を説明する（苫断平面図、第４図
はピストンの一部切欠した斜視図、第５図および第６図
は本発明の従来例を示し、第５図は層状燃焼エンジン要
部の平面図、第６図はピストンの一部切欠した斜視図で
ある。 １・・・ピストン、２・・・燃焼室、５・・・燃料噴肚
ノズル、６・・・点火栓、７・・・案内凹部。
は層状燃焼エンジン要部の平面図、第２図はその縦断面
図、第３図は燃焼作用を説明する（苫断平面図、第４図
はピストンの一部切欠した斜視図、第５図および第６図
は本発明の従来例を示し、第５図は層状燃焼エンジン要
部の平面図、第６図はピストンの一部切欠した斜視図で
ある。 １・・・ピストン、２・・・燃焼室、５・・・燃料噴肚
ノズル、６・・・点火栓、７・・・案内凹部。
Claims (1)
- ピストンの頭部に凹陥形成される燃焼室に、燃料噴射ノ
ズルの複数の噴孔から複数条の燃料噴霧を放射状に噴射
し、上記燃焼室に供給される空気渦流により混合した上
記燃料噴霧と空気との混合気を燃焼室の外周近傍に設け
た点火栓で点火して爆発燃焼するものにおいて、上記燃
焼室の周壁に燃料噴射ノズルから噴射される各燃料噴霧
を衝突せしめるとともにこれら衝突部位を環状に繋いだ
溝からなる案内凹部を設けたことを特徴とする層状燃焼
エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134902A JPS62291425A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 層状燃焼エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134902A JPS62291425A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 層状燃焼エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62291425A true JPS62291425A (ja) | 1987-12-18 |
Family
ID=15139193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61134902A Pending JPS62291425A (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | 層状燃焼エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62291425A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119829U (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-14 | ||
| JPH01131823U (ja) * | 1988-03-02 | 1989-09-07 | ||
| JPH0325817U (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-18 | ||
| WO2001012966A1 (fr) * | 1999-08-13 | 2001-02-22 | Yanmar Diesel Engine Co., Ltd. | Chambre de combustion pour moteur diesel a injection directe |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56106024A (en) * | 1980-01-26 | 1981-08-24 | Hino Motors Ltd | Combustion chamber for direct-injection type diesel engine |
| JPS5654232B2 (ja) * | 1973-03-16 | 1981-12-24 | ||
| JPS5927129B2 (ja) * | 1979-08-31 | 1984-07-03 | 松下電器産業株式会社 | 位相同期回路 |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP61134902A patent/JPS62291425A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5654232B2 (ja) * | 1973-03-16 | 1981-12-24 | ||
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