JPS58170821A - 直噴式デイ−ゼル機関 - Google Patents
直噴式デイ−ゼル機関Info
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- JPS58170821A JPS58170821A JP57051048A JP5104882A JPS58170821A JP S58170821 A JPS58170821 A JP S58170821A JP 57051048 A JP57051048 A JP 57051048A JP 5104882 A JP5104882 A JP 5104882A JP S58170821 A JPS58170821 A JP S58170821A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- fuel
- injection
- nozzle
- wall surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- F02B23/0645—Details related to the fuel injector or the fuel spray
- F02B23/066—Details related to the fuel injector or the fuel spray the injector being located substantially off-set from the cylinder centre axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
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- F02B23/0645—Details related to the fuel injector or the fuel spray
- F02B23/0669—Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple fuel spray jets per injector nozzle
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- F02B23/0675—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 being substantially spherical, hemispherical, ellipsoid or parabolic
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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
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/14—Direct injection into combustion chamber
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- 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
- F02B23/0618—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
- F02B23/0621—Squish flow
-
- 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
- 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
Landscapes
- 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】
本発明は直噴式ディーゼル機関に関する。
従来の直噴式ディーゼル機関としては、例えば第１図（
特公昭３１−１０７０２号公報参照）に示すようなもの
がある。これについて説明すると、圧縮行程中にピスト
ン１の上昇に伴ない、ピストン１の頂面に凹設した略球
状の燃焼室（キャビティ）２に空気が流入して、燃焼室
２内にスワールＳが形成され、上死点近傍においてシリ
ンダヘッド３に取付けられた燃料噴射ノズル４から燃焼
室２の壁面に対し略接線方向に燃料が噴射される。
特公昭３１−１０７０２号公報参照）に示すようなもの
がある。これについて説明すると、圧縮行程中にピスト
ン１の上昇に伴ない、ピストン１の頂面に凹設した略球
状の燃焼室（キャビティ）２に空気が流入して、燃焼室
２内にスワールＳが形成され、上死点近傍においてシリ
ンダヘッド３に取付けられた燃料噴射ノズル４から燃焼
室２の壁面に対し略接線方向に燃料が噴射される。
噴射された燃料は燃焼室２の壁面に衝突して、該壁面に
フィルム状に広がり、順次蒸発して空気と混合すること
により着火し、スワールＳに沿って流動しながら燃焼す
る。この様な燃焼形態を有することから、熱発生率のピ
ークが低くなり、また燃焼期間も長くなることからＮＯ
ｘの生成を低く抑えることができる。
フィルム状に広がり、順次蒸発して空気と混合すること
により着火し、スワールＳに沿って流動しながら燃焼す
る。この様な燃焼形態を有することから、熱発生率のピ
ークが低くなり、また燃焼期間も長くなることからＮＯ
ｘの生成を低く抑えることができる。
しかしながら、このような従来の直噴式ディーゼル機関
にあっては、燃料噴射ノズルから噴射された燃料を全て
燃焼室壁面上にフィルム状に広げる様にし、順次燃料を
蒸発させて空気と混合し、スワールに沿って流動させつ
つ燃焼させる様になっていたため、ＮＯｘは低減される
ものの、燃焼が緩慢となるため、出力の低下や燃料消費
率の悪化を招き、また強いスワールを必要とすることか
ら吸気ボート等により強いスワールを生成させる必要が
あり、容積効率が低下して出力が得られないという問題
点があった。
にあっては、燃料噴射ノズルから噴射された燃料を全て
燃焼室壁面上にフィルム状に広げる様にし、順次燃料を
蒸発させて空気と混合し、スワールに沿って流動させつ
つ燃焼させる様になっていたため、ＮＯｘは低減される
ものの、燃焼が緩慢となるため、出力の低下や燃料消費
率の悪化を招き、また強いスワールを必要とすることか
ら吸気ボート等により強いスワールを生成させる必要が
あり、容積効率が低下して出力が得られないという問題
点があった。
本発明はこのような従来の問題点を解決することを目的
としてなされたもので、燃料噴射ノズルを２噴孔とし、
一方の噴孔の噴射方向を燃焼室の壁面に対し略接線方向
に設定し、他方の噴孔の噴射方向を燃焼室の中心線の近
傍を通過する方向に設定することにより、ＮＯｘの発生
を抑えながらも、出力の向上と燃料消費率の低減とを図
り得るようにしたものである。
としてなされたもので、燃料噴射ノズルを２噴孔とし、
一方の噴孔の噴射方向を燃焼室の壁面に対し略接線方向
に設定し、他方の噴孔の噴射方向を燃焼室の中心線の近
傍を通過する方向に設定することにより、ＮＯｘの発生
を抑えながらも、出力の向上と燃料消費率の低減とを図
り得るようにしたものである。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明の一実施例を示している。
構成を説明すると、ピストン１の頂面に略球状の燃焼室
２が凹設され、シリンダヘッド３には燃焼室２の中心線
に対し偏心した位置に燃焼室２内に燃料を噴射するため
の燃料噴射ノズル４が取付けられる。
２が凹設され、シリンダヘッド３には燃焼室２の中心線
に対し偏心した位置に燃焼室２内に燃料を噴射するため
の燃料噴射ノズル４が取付けられる。
ここで、燃料噴射ノズル４は２噴孔とし、一方の噴孔の
噴射方向５を従来と同じく、燃焼室２に形成されるスワ
ールＳの方向に沿い、噴射された燃料が燃焼室２の壁面
に衝突したのち燃焼室２の壁面上にフィルム状に広がり
得る方向、即ち燃焼室２の壁面に対し略接線方向に設定
しである。また、他方の噴孔の噴射方向６を燃焼室２の
中心線の近傍を通過する方向に設定しである。
噴射方向５を従来と同じく、燃焼室２に形成されるスワ
ールＳの方向に沿い、噴射された燃料が燃焼室２の壁面
に衝突したのち燃焼室２の壁面上にフィルム状に広がり
得る方向、即ち燃焼室２の壁面に対し略接線方向に設定
しである。また、他方の噴孔の噴射方向６を燃焼室２の
中心線の近傍を通過する方向に設定しである。
次に作用を説明する。
圧縮行程では、ピストン１の上昇に伴ない空気が燃焼室
２内に流入する。この際、吸気行程中に図示しない吸気
ボート等の手段により生成された吸入スワールに起因す
るスワールＳが燃焼室２内にも生成される。
２内に流入する。この際、吸気行程中に図示しない吸気
ボート等の手段により生成された吸入スワールに起因す
るスワールＳが燃焼室２内にも生成される。
圧縮上死点近傍では、燃料噴射ノズル４から燃焼室２内
へ前記２つの方向５，６に燃料が噴射される。ここにお
いて、噴射方向５に噴射された燃料は、燃焼室２の壁面
に衝突した後、該壁面上にフィルム状に広がり、順次蒸
発して空気と混合し、着火して、スワールＳに沿って流
動し、燃焼する。
へ前記２つの方向５，６に燃料が噴射される。ここにお
いて、噴射方向５に噴射された燃料は、燃焼室２の壁面
に衝突した後、該壁面上にフィルム状に広がり、順次蒸
発して空気と混合し、着火して、スワールＳに沿って流
動し、燃焼する。
また、噴射方向６に噴射された燃料は、燃焼室２内空間
で蒸発し、空気と混合して着火し、燃焼する。
で蒸発し、空気と混合して着火し、燃焼する。
従って、噴射方向６に噴射された燃料は、燃焼室２内空
間で速やかに蒸発し、空気と混合して着火することから
、着火遅れ期間は短かくなる。
間で速やかに蒸発し、空気と混合して着火することから
、着火遅れ期間は短かくなる。
これに対し、噴射方向５に噴射された燃料は燃焼室２壁
面に衝突して広がり、順次蒸発して後に着火することか
ら着火遅れ期間が長くなる傾向にある。しかし、噴射方
向６に噴射された燃料が速やかに着火し燃焼しているた
め、それにより、噴射方向５に噴射された燃料により形
成された燃焼室２の壁面上の燃料フィルムが、輻射熱等
で加熱され、蒸発が促進されることにより速やかに燃焼
し得る。
面に衝突して広がり、順次蒸発して後に着火することか
ら着火遅れ期間が長くなる傾向にある。しかし、噴射方
向６に噴射された燃料が速やかに着火し燃焼しているた
め、それにより、噴射方向５に噴射された燃料により形
成された燃焼室２の壁面上の燃料フィルムが、輻射熱等
で加熱され、蒸発が促進されることにより速やかに燃焼
し得る。
一方、単項孔で噴射方向６のみに燃料を噴射するように
した場合は、着火遅れが短縮され、速やかに燃焼するも
のの、排気中のＮＯｘが増加し、また、火炎が燃焼室２
の中心部に集まる所謂サーマルピンチ現象を起して燃焼
が悪化してしまう。
した場合は、着火遅れが短縮され、速やかに燃焼するも
のの、排気中のＮＯｘが増加し、また、火炎が燃焼室２
の中心部に集まる所謂サーマルピンチ現象を起して燃焼
が悪化してしまう。
従って、噴射方向を上記の如き２方向とすることにより
、即ち、燃焼室２内の空間で蒸発させて燃焼させる形態
のものと、燃焼室２の壁面から蒸発させて燃焼させる形
態のものとを組合わせることにより、ＮＯｘを低く抑え
ながら、出力の向上や燃料消費率の低減を図り得る。
、即ち、燃焼室２内の空間で蒸発させて燃焼させる形態
のものと、燃焼室２の壁面から蒸発させて燃焼させる形
態のものとを組合わせることにより、ＮＯｘを低く抑え
ながら、出力の向上や燃料消費率の低減を図り得る。
尚、この実施例においては、噴射方向５のシリンダ下面
に対する下向き角β１と、噴射方向６に対応する下向き
角β２とを異ならせることにより、空気利用率を高める
ようにしている。
に対する下向き角β１と、噴射方向６に対応する下向き
角β２とを異ならせることにより、空気利用率を高める
ようにしている。
第３図には他の実施例を示す。
この実施例は、噴射方向６に対応する燃料噴射ノズル４
の噴孔８の孔径Ｄ２を噴射方向５に対応する燃料噴射ノ
ズル４の噴孔７の孔径Ｄ１より小さくしている。これに
より、噴射方向５に噴射される燃料量が噴射方向６に噴
射される燃料量より常に多（なる様にし、燃焼の主たる
部分を噴射方向５に噴射した燃料に分担させることがで
き、全体としてＮＯｘを低く抑えることが可能となる。
の噴孔８の孔径Ｄ２を噴射方向５に対応する燃料噴射ノ
ズル４の噴孔７の孔径Ｄ１より小さくしている。これに
より、噴射方向５に噴射される燃料量が噴射方向６に噴
射される燃料量より常に多（なる様にし、燃焼の主たる
部分を噴射方向５に噴射した燃料に分担させることがで
き、全体としてＮＯｘを低く抑えることが可能となる。
さらに噴射方向６に噴射される燃料については、噴孔８
の孔径Ｄ２を絞ることにより、燃料の微粒化が促進され
、着火遅れ期間をさらに短縮できる。
の孔径Ｄ２を絞ることにより、燃料の微粒化が促進され
、着火遅れ期間をさらに短縮できる。
尚、上記２つの実施例では燃料噴射ノズル４としてホー
ルノズルを用いているが、スロソトルノズルに噴孔を付
加した所謂ビントルノズルを用いても、同様の効果が期
待できる。
ルノズルを用いているが、スロソトルノズルに噴孔を付
加した所謂ビントルノズルを用いても、同様の効果が期
待できる。
以上説明したように本発明によれば、ピストンの頂面に
形成された略球状の燃焼室の中心線から偏心した位置に
配設される燃料噴射ノズルを２噴孔とし、一方の噴孔の
噴射方向を燃焼室の壁面に対し略接線方向に設定し、他
方の噴孔の噴射方向を燃焼室の中心線の近傍を通過する
方向に設定したため、前記他方の噴孔より噴射された燃
料は燃焼室内空間で蒸発し、着火するため、着火遅れは
短縮される。そして、前記一方の噴孔より噴射された燃
料は壁面にフィルム状に広がり、順次蒸発して着火燃焼
するが、この時点ではすでに燃焼室内において着火燃焼
が行なわれているので、蒸発が促進され、着火、燃焼が
速やかに行なえる。このため、ＮＯｘの発生を抑えつつ
、出力の向上や燃料消費率の改善を図ることが可能とな
る。
形成された略球状の燃焼室の中心線から偏心した位置に
配設される燃料噴射ノズルを２噴孔とし、一方の噴孔の
噴射方向を燃焼室の壁面に対し略接線方向に設定し、他
方の噴孔の噴射方向を燃焼室の中心線の近傍を通過する
方向に設定したため、前記他方の噴孔より噴射された燃
料は燃焼室内空間で蒸発し、着火するため、着火遅れは
短縮される。そして、前記一方の噴孔より噴射された燃
料は壁面にフィルム状に広がり、順次蒸発して着火燃焼
するが、この時点ではすでに燃焼室内において着火燃焼
が行なわれているので、蒸発が促進され、着火、燃焼が
速やかに行なえる。このため、ＮＯｘの発生を抑えつつ
、出力の向上や燃料消費率の改善を図ることが可能とな
る。
第１図（Ａ）、 （Ｂ）は従来例を示す機関要部の断
面図及びピストン頂面の平面図、第２図（Ａ）。 （Ｂ）は本発明の一実施例を示す機関要部の断面図及び
ピストン頂面の平面図、第３図（Ａ）、 （Ｂ）は他
の実施例を示す機関要部の断面図及びピストン頂面の断
面図、さらに第３図（Ｃ）は同図（Ａ）のＸ矢視図であ
る。 １・・・ピストン ２・・・燃焼室 ３・・・シリ
ンダヘッド ４・・・燃料噴射ノズル ５．６・・
・噴射方向 ７．８・・・噴孔 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄
面図及びピストン頂面の平面図、第２図（Ａ）。 （Ｂ）は本発明の一実施例を示す機関要部の断面図及び
ピストン頂面の平面図、第３図（Ａ）、 （Ｂ）は他
の実施例を示す機関要部の断面図及びピストン頂面の断
面図、さらに第３図（Ｃ）は同図（Ａ）のＸ矢視図であ
る。 １・・・ピストン ２・・・燃焼室 ３・・・シリ
ンダヘッド ４・・・燃料噴射ノズル ５．６・・
・噴射方向 ７．８・・・噴孔 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄
Claims (1)
- ピストンの頂面に略球状の燃焼室を凹設し、その中心線
に対し偏心した位置に燃料噴射ノズルを配設した直噴式
ディーゼル機関において、前記燃料噴射ノズルを２噴孔
とし、一方の噴孔の噴射方向を前記燃焼室の壁面に対し
略接線方向に設定し、他方の噴孔の噴射方向を前記中心
線の近傍を通過する方向に設定したことを特徴とする直
噴式ディーゼル機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57051048A JPS58170821A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 直噴式デイ−ゼル機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57051048A JPS58170821A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 直噴式デイ−ゼル機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58170821A true JPS58170821A (ja) | 1983-10-07 |
Family
ID=12875912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57051048A Pending JPS58170821A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 直噴式デイ−ゼル機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58170821A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63167023A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 | Isuzu Motors Ltd | 直噴式デイ−ゼル機関の燃焼室 |
| US4800855A (en) * | 1986-10-20 | 1989-01-31 | Elsbett L | Spontaneous-combustion engine |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57051048A patent/JPS58170821A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4800855A (en) * | 1986-10-20 | 1989-01-31 | Elsbett L | Spontaneous-combustion engine |
| JPS63167023A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 | Isuzu Motors Ltd | 直噴式デイ−ゼル機関の燃焼室 |
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