(57)【要約】      （修正有）【課題】突起の形状を工夫する事によって強い旋回流を発生させる事が出来ると共に、最終的に噴霧内に於ける燃料濃度分布を出来る限り無くす事が出来る様に噴霧内に於ける燃料濃度を出来る限り均一化し噴霧中心に於ける燃料過濃状態を原因とする後燃えを抑制する事によって、従来よりも燃費を改善する事が出来る燃焼室構造を提供する。【解決手段】燃料を燃焼室内に直接噴射する直噴エンジンの燃焼室構造１００であって、ピストン頂面に形成されているキャビティ１０２と、キャビティ底面１０３に形成されている複数の突起１０４と、を備えており、突起１０４は、燃料噴射軸Ｘに対し横渦流上流側に配置されていると共に横渦流と接触する事によって翼端渦を発生させる翼状の平面形状を呈している事を特徴としている。【選択図】図１
2018115605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を燃焼室内に直接噴射する直噴エンジンの燃焼室構造であって、
ピストン頂面に形成されているキャビティと、
前記キャビティ底面に形成されている複数の突起と、
を備えており、
前記突起は、燃料噴射軸に対し横渦流上流側に配置されていると共に横渦流と接触する事によって翼端渦を発生させる翼状の平面形状を呈している
事を特徴とする燃焼室構造。
【請求項２】
前記突起は、前記ピストン頂面を超越しない高さに形成されている
請求項１に記載の燃焼室構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射する直噴エンジンの燃焼室構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料を燃焼室内に直接噴射する直噴エンジンに於いては、シリンダ軸廻りを滑らかに流動する横渦流を燃焼室内に発生させる事によって燃料と吸気とを均一に混合する様にしている。然し乍ら、横渦流によって燃料と吸気とを均一に混合するのにも限界が有る。従って、ピストン頂面に形成されているキャビティ底面に複数の突起を形成する事によって旋回流を発生させると共に旋回流によっても燃料と吸気とを均一に混合する様にしている（例えば、特許文献１及び２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５６−１２７３２５号公報
【特許文献２】実開昭５６−１２７３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料を燃焼室内に直接噴射すると、燃料が噴霧と成って霧状に徐々に拡散していく為、燃料たる噴霧は、噴霧中心から噴霧外郭に掛けて燃料濃度が徐々に低下していく燃料濃度分布を有する事に成る。噴霧中心に於いては、噴霧外郭と比較し燃料過濃状態と成っている為、燃料が燃焼し難く、噴霧中心に於ける燃料過濃状態は、最終的に燃費を悪化させる事に成る後燃えを誘引する原因と成っている。
【０００５】
然し乍ら、従来は、キャビティ底面に円筒状の突起を形成している為、突起の横渦流下流側（横渦流上流側から見て突起の裏側）に弱い旋回流を発生させる事しか出来ず、旋回流によって燃料と吸気とを効率的に混合する事は困難であった。
【０００６】
以上の事情に鑑み、本発明は、突起の形状を工夫する事によって強い旋回流を発生させる事が出来ると共に、最終的に噴霧内に於ける燃料濃度分布を出来る限り無くす事が出来る様に噴霧内に於ける燃料濃度を出来る限り均一化し噴霧中心に於ける燃料過濃状態を原因とする後燃えを抑制する事によって、従来よりも燃費（等容度）を改善する事が出来る燃焼室構造を提供する事を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、燃料を燃焼室内に直接噴射する直噴エンジンの燃焼室構造であって、ピストン頂面に形成されているキャビティと、前記キャビティ底面に形成されている複数の突起と、を備えており、前記突起は、燃料噴射軸に対し横渦流上流側に配置されていると共に横渦流と接触する事によって翼端渦を発生させる翼状の平面形状を呈している燃焼室構造を提供する。
【０００８】
前記突起は、前記ピストン頂面を超越しない高さに形成されている事が望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によって、突起の形状を工夫する事によって強い旋回流を発生させる事が出来ると共に、最終的に噴霧内に於ける燃料濃度分布を出来る限り無くす事が出来る様に噴霧内に於ける燃料濃度を出来る限り均一化し噴霧中心に於ける燃料過濃状態を原因とする後燃えを抑制する事によって、従来よりも燃費を改善する事が出来る燃焼室構造を提供する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の燃焼室構造の一例を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に於ける断面を示す断面図である。
【図３】突起の平面形状を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。
【００１２】
図１及び２に示す通り、本発明の実施の形態に係る燃焼室構造１００は、燃料Ｆを燃焼室内に直接噴射する直噴エンジンに適用する事が出来る。燃焼室構造１００は、ピストン頂面１０１に形成されているキャビティ１０２と、キャビティ底面１０３に形成されている複数の突起１０４と、を備えている。直噴エンジンの一例としては、ディーゼルエンジンを挙げる事が出来る。勿論、燃焼室構造１００は、ディーゼルエンジン以外の他の直噴エンジンに適用する事も出来る。図１及び２に於いては、キャビティ１０２を特定の形状の物として描いているものの、キャビティ１０２の形状としては、種々の形状を自由に採用する事が出来る。
【００１３】
突起１０４は、燃料噴射軸Ｘに対し横渦流上流側に配置されていると共に横渦流と接触する事によって翼端渦を発生させる翼状の平面形状を呈している。具体的には、図３に示す様に、突起１０４は、頂部１０５を基端とし燃料噴射軸Ｘに対し横渦流上流側に延在する外周側円弧部１０６と、頂部１０５を基端とし燃料噴射軸Ｘに対し横渦流上流側に延在する内周側円弧部１０７と、を有している。
【００１４】
外周側円弧部１０６と内周側円弧部１０７は、異なる軌跡によって燃料噴射軸Ｘに対し横渦流上流側に延在している。外周側円弧部１０６と内周側円弧部１０７は、突起１０４の外側に膨らんでいる。外周側円弧部１０６は、内周側円弧部１０７よりも突起１０４の外側に大きく膨らんでいる。従って、横渦流（破線矢印）が突起１０４と接触すると、外周側円弧部１０６に於ける周囲気圧が内周側円弧部１０７に於ける周囲気圧よりも低圧に成る為、突起１０４を挟み突起１０４の両側に圧力差が発生する。突起１０４を挟み突起１０４の両側に発生した圧力差は、突起１０４の翼端１０８に於いて高圧側から低圧側に向かう翼端渦（実線矢印）を発生させる。翼端渦は、従来の旋回流よりも強い旋回流である為、翼端渦を利用する事によって燃料Ｆと吸気とを効率的に混合する事が出来る。
【００１５】
燃焼室構造１００に於いては、突起１０４が燃料インジェクタ１０９の噴口と同数だけ形成されている為、燃料インジェクタ１０９の噴口を通じて噴射した噴霧の全てに於いて、噴霧内に於ける燃料濃度を出来る限り均一化し噴霧中心に於ける燃料過濃状態を解消する事が出来る。従って、燃焼室構造１００に於いては、燃焼室構造１００の全体に於いて、噴霧中心に於ける燃料過濃状態を原因とする後燃えを抑制する事が出来ると共に従来よりも燃費を大きく改善する事が出来る。
【００１６】
更に、突起１０４を燃料噴射軸Ｘに対し横渦流上流側に配置する事によって、横渦流上流側から見て突起１０４の裏側に翼端渦を発生させる事が出来る為、翼端渦によっても燃料Ｆと吸気とを混合する事が出来る。結果的に、噴霧中心に於いても吸気を積極的に導入すると共に燃料Ｆと吸気とを効率的に混合する事が出来る為、噴霧内に於ける燃料濃度を出来る限り均一化し噴霧中心に於ける燃料過濃状態を解消する事が出来る。従って、噴霧中心に於ける燃料過濃状態を原因とする後燃えを抑制する事が出来ると共に従来よりも燃費を改善する事が出来る。
【００１７】
図１乃至３に於いては、突起１０４を特定の形状の物として描いているものの、突起１０４の形状としては、横渦流と接触する事によって翼端渦を発生させる事が出来る種々の形状を自由に採用する事が出来る。更に、突起１０４は、図２に示した断面（ピストン縦断面）に於いてピストン頂面１０１を超越しない高さに形成されている。突起１０４の高さをピストン頂面１０１よりも高くすると、突起１０４とピストン上部に位置する部品（例えば、吸排気弁）とが干渉する虞が有る。尚、翼端渦を噴霧に直撃させる事によって燃料Ｆと吸気とを最も効率的に混合する事が出来る為、翼端渦の発生箇所たる翼端１０８を、ピストン縦断面に於いてピストン頂面１０１とキャビティ底面１０３との間の中間付近に位置させる様に、突起１０４の高さを調整する事が望ましい。更に、突起１０４は、シリンダ軸廻りを環状に流動する横渦流の接線方向に概ね沿う様に配置されている。
【００１８】
以上に説明した様に、本発明の実施の形態に係る燃焼室構造１００に於いては、燃料噴射軸Ｘに対し横渦流上流側に配置されていると共に横渦流と接触する事によって翼端渦を発生させる翼状の平面形状を呈している突起１０４をキャビティ底面１０３に配置している。従って、噴霧内に於ける燃料濃度分布を出来る限り無くす事が出来る様に噴霧内に於ける燃料濃度を出来る限り均一化すると共に噴霧中心に於ける燃料過濃状態を原因とする後燃えを抑制する事によって従来よりも燃費を改善する事が出来る。
【符号の説明】
【００１９】
１００  燃焼室構造
１０１  ピストン頂面
１０２  キャビティ
１０３  キャビティ底面
１０４  突起
１０５  頂部
１０６  外周側円弧部
１０７  内周側円弧部
１０８  翼端
１０９  燃料インジェクタ
Ｆ  燃料
Ｘ  燃料噴射軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
2018115605.tif 000005