JPS6318126A - 直接噴射式デイ−ゼル機関 - Google Patents
直接噴射式デイ−ゼル機関Info
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- JPS6318126A JPS6318126A JP61162057A JP16205786A JPS6318126A JP S6318126 A JPS6318126 A JP S6318126A JP 61162057 A JP61162057 A JP 61162057A JP 16205786 A JP16205786 A JP 16205786A JP S6318126 A JPS6318126 A JP S6318126A
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- combustion chamber
- wall
- piston
- fuel
- nozzle
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Classifications
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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
- F02B23/0636—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 the combustion space having a substantially flat and horizontal bottom
-
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- F02B23/0669—Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple fuel spray jets per injector nozzle
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- F02B23/0621—Squish flow
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- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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】
［産業上の利用分野］
本発明は直接噴射式ディーゼル機関に係り、特に燃焼室
内に生成される渦流の乱流化を促進して燃焼の改善を図
った直接噴射式ディーゼル機関に関する。
内に生成される渦流の乱流化を促進して燃焼の改善を図
った直接噴射式ディーゼル機関に関する。
［従来の技術〕
一般に直接噴Ｑ’Ｊ式ディーゼル様関では、ピストン頂
部に設；プだ燃焼室内を強いスキッシュ流で乱すことに
より、燃料と空気との混合を促進させて燃焼の改善を図
っており、このように強いスキッシュ流を燃焼室内に導
けるものとじて第３図及び第４図とに示すリエントラン
ト形燃焼室がある。
部に設；プだ燃焼室内を強いスキッシュ流で乱すことに
より、燃料と空気との混合を促進させて燃焼の改善を図
っており、このように強いスキッシュ流を燃焼室内に導
けるものとじて第３図及び第４図とに示すリエントラン
ト形燃焼室がある。
図示するように、このリエントラント形燃焼空は燃焼室
ａの内壁部すを、その底部Ｃ側からピストン頂面ｄの開
口ｅ側に向かうに従って順次イの径を縮径して開口ｅの
口径を絞って形成したもので、ピストン頂面ｄの面積を
広くして圧縮行程終期のＴＤＣ付近で強いスキッシュ流
Ｖを発生させるようにしている。
ａの内壁部すを、その底部Ｃ側からピストン頂面ｄの開
口ｅ側に向かうに従って順次イの径を縮径して開口ｅの
口径を絞って形成したもので、ピストン頂面ｄの面積を
広くして圧縮行程終期のＴＤＣ付近で強いスキッシュ流
Ｖを発生させるようにしている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところが、このように燃焼室ａの開口ｅの口径を絞り底
部Ｃ側を拡大したりエンドラント形の燃焼室ａでは、逆
にその口径が絞られているが故に燃焼室ａ内に強いスワ
ール流Ｓを導入し難く、また圧縮行程時に発生されるス
キッシュ流■を燃焼室ａ内に導入して生成する渦流は、
開口０部付近においては強く得られるが、燃焼ｖａの底
部Ｃと内周ｊｏｂとを結ぶコーナー部ｆでは弱まってし
まい、その結果コーナー部ｆに強い乱流を生成すること
が難しかった。このため、そのコーナー部ｆに向けて燃
ｒ１噴躬ノズルＱから燃料を噴射すると、直接噴射式の
場合ではその噴霧Ｆの貫徹力が強いという条件も重なっ
て、燃料がそのコーナー部ｆに付着して留まり、十分な
混合気が生成できずにコーナー部ｆへの火炎の進入も阻
害されてスモークの発生伍が増加してしまうという問題
を生じていた。そしてこの問題点は、大気塩、冷却水温
が低い場合や、または大気塩、冷却水温は常温であって
もアイドル、軽負荷時の場合において、その壁温が燃料
を蒸発させ得るに十分な温度に達しないために特に顕著
になり、その結果、低温、軽負荷時には着火送れ期間が
長くなると共に、燃焼空ａ内のコーナー部ｆには多くの
未燃焼燃料が生じて燃焼性を悪化させ、ＩＣや青白煙の
発生原因になると共に出力低下をも誘引させていた。
部Ｃ側を拡大したりエンドラント形の燃焼室ａでは、逆
にその口径が絞られているが故に燃焼室ａ内に強いスワ
ール流Ｓを導入し難く、また圧縮行程時に発生されるス
キッシュ流■を燃焼室ａ内に導入して生成する渦流は、
開口０部付近においては強く得られるが、燃焼ｖａの底
部Ｃと内周ｊｏｂとを結ぶコーナー部ｆでは弱まってし
まい、その結果コーナー部ｆに強い乱流を生成すること
が難しかった。このため、そのコーナー部ｆに向けて燃
ｒ１噴躬ノズルＱから燃料を噴射すると、直接噴射式の
場合ではその噴霧Ｆの貫徹力が強いという条件も重なっ
て、燃料がそのコーナー部ｆに付着して留まり、十分な
混合気が生成できずにコーナー部ｆへの火炎の進入も阻
害されてスモークの発生伍が増加してしまうという問題
を生じていた。そしてこの問題点は、大気塩、冷却水温
が低い場合や、または大気塩、冷却水温は常温であって
もアイドル、軽負荷時の場合において、その壁温が燃料
を蒸発させ得るに十分な温度に達しないために特に顕著
になり、その結果、低温、軽負荷時には着火送れ期間が
長くなると共に、燃焼空ａ内のコーナー部ｆには多くの
未燃焼燃料が生じて燃焼性を悪化させ、ＩＣや青白煙の
発生原因になると共に出力低下をも誘引させていた。
尚、燃焼室内の未燃焼燃料の一部を、ピストン頂部に設
けた燃焼ガス通路を通じてピストン頂面からシリンダ室
内に噴出させて、シリンダ室内で燃焼させるものとして
、実開昭５７−７１７２０号の「直接噴射式ディーゼル
機関のピストン」がある。
けた燃焼ガス通路を通じてピストン頂面からシリンダ室
内に噴出させて、シリンダ室内で燃焼させるものとして
、実開昭５７−７１７２０号の「直接噴射式ディーゼル
機関のピストン」がある。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、ピストン頂部に形成した燃焼室内に多噴口ノ
ズルを設けると共に、その各噴口が臨む燃焼室の内壁部
にそれら噴口から噴霧される燃料に対向させて圧縮行程
時にシリンダ室内で圧縮された空気を噴出さぼる導入孔
を形成して直接噴射式ディーゼル機関を構成するもので
ある。
ズルを設けると共に、その各噴口が臨む燃焼室の内壁部
にそれら噴口から噴霧される燃料に対向させて圧縮行程
時にシリンダ室内で圧縮された空気を噴出さぼる導入孔
を形成して直接噴射式ディーゼル機関を構成するもので
ある。
［作 用］
圧縮行程の終期において多噴口ノズルから燃焼室の内壁
部に向けて所定の位置に燃料が噴射される。これに対し
、圧縮行程で圧縮されたシリンダ室内の圧縮空気が導入
孔を通じて燃焼室内に噴出される。導入孔の噴出口は噴
射燃料の到達部に開口され、かつｒｆｉ射燃料に対して
ほぼ対向するように臨んでいるので、その噴出空気流は
噴射燃料に勢いよく衝突してその噴射燃料の到達部に強
い乱流を生じさせる。これにより噴射燃料はその到達部
近傍の内壁部に付着することを防止され、かつ空気と十
分に撹拌されて混合気化を促進され、未燃焼燃料の発生
が抑えられる。
部に向けて所定の位置に燃料が噴射される。これに対し
、圧縮行程で圧縮されたシリンダ室内の圧縮空気が導入
孔を通じて燃焼室内に噴出される。導入孔の噴出口は噴
射燃料の到達部に開口され、かつｒｆｉ射燃料に対して
ほぼ対向するように臨んでいるので、その噴出空気流は
噴射燃料に勢いよく衝突してその噴射燃料の到達部に強
い乱流を生じさせる。これにより噴射燃料はその到達部
近傍の内壁部に付着することを防止され、かつ空気と十
分に撹拌されて混合気化を促進され、未燃焼燃料の発生
が抑えられる。
［実施例］
以下に、本発明の好適一実施例を添付図面に基づき詳述
する。
する。
第１図と第２図とに示すように、ピストン１の頂部には
燃焼室２が凹設される。この燃焼室２はその内壁部３が
底部４側からピストン頂面５の開口６側に向けて順次そ
の径が縮径されて、縦断面はぼ台形状に形成された既知
のりエンドラント形の燃焼室２となっており、底部４の
径に対して開口６側は絞られ、かつ底部壁面４ａと内壁
面３ａとは円弧状の湾曲面７ａで結ばれてそこにコーナ
ー部７が形成されている。また、この燃焼室２内には吸
気行程時に吸気ボー１〜笠で生成される一方向へ旋回す
るスワール流Ｓが導入されるようになっている。
燃焼室２が凹設される。この燃焼室２はその内壁部３が
底部４側からピストン頂面５の開口６側に向けて順次そ
の径が縮径されて、縦断面はぼ台形状に形成された既知
のりエンドラント形の燃焼室２となっており、底部４の
径に対して開口６側は絞られ、かつ底部壁面４ａと内壁
面３ａとは円弧状の湾曲面７ａで結ばれてそこにコーナ
ー部７が形成されている。また、この燃焼室２内には吸
気行程時に吸気ボー１〜笠で生成される一方向へ旋回す
るスワール流Ｓが導入されるようになっている。
また、燃焼室２の略中心部の上方には、シリンダヘッド
（図示せず）に取付けられて燃焼室２内に燃料を噴射供
給する多噴口ノズル８が配設される。この多噴口ノズル
８は燃焼室２の内壁部３に臨んで所定の位置に蓉聞隔に
燃料を噴ｖ：ｉ衝突さぜるだめの４つの噴口９を有して
おり、その各噴口９は水平面で相互に９０°の位相をも
ってそれらから噴射される燃料噴霧Ｆがコープ一部７に
衝突するように下方に方向づけられている。従って、各
噴口９からの燃料噴霧Ｆは、内壁部３を形成するコーナ
ー部７に対して斜め上方から衝突してスワール流Ｓの下
流方向に流下するようになっている。
（図示せず）に取付けられて燃焼室２内に燃料を噴射供
給する多噴口ノズル８が配設される。この多噴口ノズル
８は燃焼室２の内壁部３に臨んで所定の位置に蓉聞隔に
燃料を噴ｖ：ｉ衝突さぜるだめの４つの噴口９を有して
おり、その各噴口９は水平面で相互に９０°の位相をも
ってそれらから噴射される燃料噴霧Ｆがコープ一部７に
衝突するように下方に方向づけられている。従って、各
噴口９からの燃料噴霧Ｆは、内壁部３を形成するコーナ
ー部７に対して斜め上方から衝突してスワール流Ｓの下
流方向に流下するようになっている。
また燃焼室２のコーナー部７には、上記多噴口ノズル８
から噴射されてスワール流Ｓに流下される燃料噴霧Ｆを
更に拡散させるための圧縮空気の導入孔１０が設けられ
る。この導入孔１０は、ピストン頂部を斜めに貫通して
コーナー部７とピストン頂面５上方のシリンダ室１１と
を連通して設けられ、一端の噴出口１２側は燃焼室２の
コーナー部７に臨む内壁部３の湾曲面７ａに開口され、
他端の導入口１３はピストン頂面５に開口されて、圧縮
行程中にシリンダ室１１内に生じる圧縮空気を燃焼室２
内のコーナー部７に噴出させて燃焼室２内のコーナー部
７近傍に乱流Ｔを生成するようになっている。
から噴射されてスワール流Ｓに流下される燃料噴霧Ｆを
更に拡散させるための圧縮空気の導入孔１０が設けられ
る。この導入孔１０は、ピストン頂部を斜めに貫通して
コーナー部７とピストン頂面５上方のシリンダ室１１と
を連通して設けられ、一端の噴出口１２側は燃焼室２の
コーナー部７に臨む内壁部３の湾曲面７ａに開口され、
他端の導入口１３はピストン頂面５に開口されて、圧縮
行程中にシリンダ室１１内に生じる圧縮空気を燃焼室２
内のコーナー部７に噴出させて燃焼室２内のコーナー部
７近傍に乱流Ｔを生成するようになっている。
また、上記導入孔１０はその噴出口１２側の軸心が、燃
料噴霧Ｆの到達部即ちコーナー部７に下方を臨んで且つ
多噴口ノズル８から噴射される燃料噴霧Ｆに対して水平
面方向で対向するようにそのコーナー部７の接線方向に
沿って形成され、その噴出口１２から噴出する空気噴流
は燃焼室２のコーナー部７の湾曲面７ａと底部壁面４ａ
とに案内されて、かつ開口６から導入されるスキッシュ
流■と影響し合ってコーナー部７に乱流Ｔを発生させる
ようになっている。
料噴霧Ｆの到達部即ちコーナー部７に下方を臨んで且つ
多噴口ノズル８から噴射される燃料噴霧Ｆに対して水平
面方向で対向するようにそのコーナー部７の接線方向に
沿って形成され、その噴出口１２から噴出する空気噴流
は燃焼室２のコーナー部７の湾曲面７ａと底部壁面４ａ
とに案内されて、かつ開口６から導入されるスキッシュ
流■と影響し合ってコーナー部７に乱流Ｔを発生させる
ようになっている。
このように構成された直接噴射式ディーゼル機関では、
圧縮行程の終期においてシリンダ室１１内で圧縮された
空気が導入孔１０を通じて燃焼室２内のコーナー部７に
噴出されてここに強い乱流Ｔを生じさせる。そしてこの
乱流Ｔは、圧縮行程終期に多噴口ノズル８から噴射供給
される燃料噴霧Ｆと勢いよく衝突してこれを撹拌し、燃
料がその到達部（コーナー部７の湾曲面７ａ）に付着す
ることを防止すると共に燃料の微粒子化、及び蒸発と拡
散とを促進して空気利用率を高め、そのコ一す一部７に
十分な混合気を形成し、この混合気はスワール流に流さ
れて流下する。
圧縮行程の終期においてシリンダ室１１内で圧縮された
空気が導入孔１０を通じて燃焼室２内のコーナー部７に
噴出されてここに強い乱流Ｔを生じさせる。そしてこの
乱流Ｔは、圧縮行程終期に多噴口ノズル８から噴射供給
される燃料噴霧Ｆと勢いよく衝突してこれを撹拌し、燃
料がその到達部（コーナー部７の湾曲面７ａ）に付着す
ることを防止すると共に燃料の微粒子化、及び蒸発と拡
散とを促進して空気利用率を高め、そのコ一す一部７に
十分な混合気を形成し、この混合気はスワール流に流さ
れて流下する。
また導入孔１０は多噴口ノズル８から噴射される燃料噴
霧Ｆに合わせてこれと同数設けられるので、これにより
コーナー部７に未燃焼燃料が発生することを防止でき、
着火時期遅れが短縮されると共に均一で良好な燃焼を達
成できるようになる。・このため、スモーク（黒煙、青
白煙） 、 ＵＣの発生を低減して、出力を向上できる
ようになり、特に低温時及び軽負荷時におけるスモーク
、 ＨＣの低減と出力向上とを改善できるようになる。
霧Ｆに合わせてこれと同数設けられるので、これにより
コーナー部７に未燃焼燃料が発生することを防止でき、
着火時期遅れが短縮されると共に均一で良好な燃焼を達
成できるようになる。・このため、スモーク（黒煙、青
白煙） 、 ＵＣの発生を低減して、出力を向上できる
ようになり、特に低温時及び軽負荷時におけるスモーク
、 ＨＣの低減と出力向上とを改善できるようになる。
［発明の効果］
以上型するに本発明によれば、次の如き優れた効果を発
揮する。
揮する。
（１） 多噴口ノズルから燃焼室内壁部に向けて噴射
される燃料に対向して、その燃料噴霧の到達部の内壁部
にシリンダ室で圧縮された空気を噴出させる導入孔を設
けたので、噴射された燃料が到達部近傍の内壁面に付着
することを防止でき、かつ空気利用率を高めて空気と燃
料との混合気化を促進できる。
される燃料に対向して、その燃料噴霧の到達部の内壁部
にシリンダ室で圧縮された空気を噴出させる導入孔を設
けたので、噴射された燃料が到達部近傍の内壁面に付着
することを防止でき、かつ空気利用率を高めて空気と燃
料との混合気化を促進できる。
（２） このため、燃料の到達部に未燃焼燃料が発生
することを防止でき、スモーク（黒煙、青白煙）とＨＣ
との発生を低減して均一で良好な燃焼を達成し得、出力
を向上できるようになる。
することを防止でき、スモーク（黒煙、青白煙）とＨＣ
との発生を低減して均一で良好な燃焼を達成し得、出力
を向上できるようになる。
第１図は本発明の好適一実施例を示すピストン頂部の側
断面図、第２図はその平面図、第３図と第４図は従来例
を示す側断面図と平面図である。 図中、１はピストン、２は燃焼室、３は内壁部、４は底
部、５はピストン頂面、６は開口、７はコーナー部、８
は多噴口ノズル、９は噴口、１０は導入孔、１１はシリ
ンダ室、１２は噴出口、１３は導入口である。
断面図、第２図はその平面図、第３図と第４図は従来例
を示す側断面図と平面図である。 図中、１はピストン、２は燃焼室、３は内壁部、４は底
部、５はピストン頂面、６は開口、７はコーナー部、８
は多噴口ノズル、９は噴口、１０は導入孔、１１はシリ
ンダ室、１２は噴出口、１３は導入口である。
Claims (5)
- （１） ピストン頂部に形成した燃焼室内に多噴口ノズ
ルを設けると共に、その各噴口が臨む燃焼室の内壁部に
それら噴口から噴霧される燃料に対向させて圧縮行程時
にシリンダ室内で圧縮された空気を噴出させる導入孔を
形成したことを特徴とする直接噴射式ディーゼル機関。 - （２） 上記導入孔が、その導入口をピストン頂面部に
開口されると共に噴出口を燃焼室の内壁部に開口されて
、ピストン頂部に形成された上記特許請求の範囲第１項
に記載の直接噴射式ディーゼル機関。 - （３） 上記燃焼室が、その内壁部を底部側からピスト
ン頂面の開口側に向けて順次その径が縮径されて形成さ
れた上記特許請求の範囲第２項に記載の直接噴射式ディ
ーゼル機関。 - （４） 上記多噴口ノズルが、その各噴口を上記燃焼室
の内壁部と底部とを結ぶコーナー部に向けて開口された
上記特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の直接噴射
式ディーゼル機関。 - （５） 上記導入孔が、その噴出口を上記コーナー部の
接線方向に沿って形成された上記特許請求の範囲第３項
又は第４項に記載の直接噴射式ディーゼル機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61162057A JPS6318126A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 直接噴射式デイ−ゼル機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61162057A JPS6318126A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 直接噴射式デイ−ゼル機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6318126A true JPS6318126A (ja) | 1988-01-26 |
Family
ID=15747272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61162057A Pending JPS6318126A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 直接噴射式デイ−ゼル機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6318126A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06257441A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-13 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | ディーゼルエンジンの燃焼室 |
| US9909489B1 (en) | 2016-10-05 | 2018-03-06 | Caterpillar Inc. | Piston fluid passages for reduced soot |
| US10316734B2 (en) | 2016-10-05 | 2019-06-11 | Caterpillar Inc. | Piston and cylinder features for enhanced squish flow |
-
1986
- 1986-07-11 JP JP61162057A patent/JPS6318126A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06257441A (ja) * | 1993-03-05 | 1994-09-13 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | ディーゼルエンジンの燃焼室 |
| US9909489B1 (en) | 2016-10-05 | 2018-03-06 | Caterpillar Inc. | Piston fluid passages for reduced soot |
| US10316734B2 (en) | 2016-10-05 | 2019-06-11 | Caterpillar Inc. | Piston and cylinder features for enhanced squish flow |
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