(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料噴射時のキャビティ内での燃料濃度分布の均一化を促進することができるディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室を提供する。【解決手段】シリンダ１内にピストン２を摺動自在に内嵌させ、ピストン２の頂部にキャビティ３を設け、シリンダヘッド４に燃料インジェクタ５を配置し、燃料インジェクタ５の先端部に周方向に所定間隔を保持して複数の燃料噴射孔６を設け、各燃料噴射孔６からの燃料噴射時に、各噴射軸線６ａがキャビティ３の内面に向かうようにした、ディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室において、キャビティ３の内底面３ａの中央部に隆起部９を設け、この隆起部９の中央部９ａ側からキャビティ３の内周面３ｂに向けて複数のタンブル吸気流ガイド板１６を放射状に設け、キャビティ３の内周面３ｂにスワール吸気流ガイド板１７を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ(１)内にピストン(２)を摺動自在に内嵌させ、ピストン(２)の頂部にキャビティ(３)を設け、シリンダヘッド(４)に燃料インジェクタ(５)を配置し、燃料インジェクタ(５)の先端部に周方向に所定間隔を保持して複数の燃料噴射孔(６)を設け、
各燃料噴射孔(６)からの燃料噴射時に、各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)がキャビティ(３)の内面に向かうようにした、ディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室において、
キャビティ(３)の内底面(３ａ)の中央部に隆起部(９)を設け、この隆起部(９)の中央部(９ａ)側からキャビティ(３)の内周面(３ｂ)に向けて複数のタンブル吸気流ガイド板(１６)を放射状に設け、キャビティ(３)の内周面(３ｂ)にスワール吸気流ガイド板(１７)を設けた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室。
【請求項２】
請求項１に記載したディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室において、
キャビティ(３)の中心軸線(３ａ)と平行な向きに見て、
各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)が隣り合うタンブル吸気流ガイド板(１６)(１６)の間に位置するようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載したディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室において、
複数のスワール吸気流ガイド板(１７)を、スワール吸気流(１８)の下流側に行くほど下死点寄りに傾斜する状態で、周方向に所定間隔を保持してキャビティ(３)の内周面(３ｂ)に設けた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室。
【請求項４】
請求項３に記載したディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室において、
キャビティ(３)の中心軸線(３ａ)と平行な向きに見て、
各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)が隣り合うスワール吸気流ガイド板(１７)(１７)の間に位置するようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載したディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室において、
各燃料噴射孔(６)からパイロット噴射(７)とメイン噴射(８)とを行うようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室に関し、詳しくは、燃料噴射時のキャビティ内での燃料濃度分布の均一化を促進することができるディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室として、シリンダ内にピストンを摺動自在に内嵌させ、ピストンの頂部にキャビティを設け、シリンダヘッドに燃料インジェクタを配置し、燃料インジェクタの先端部に周方向に所定間隔を保持して複数の燃料噴射孔を設け、各燃料噴射孔からの燃料噴射時に、各燃料噴射孔の噴射軸線がキャビティの内面に向かうようにしたものがある。
この種の直接噴射式燃焼室によれば、燃料インジェクタからキャビティの内面に噴射した燃料がキャビティ内の圧縮空気の熱やキャビティの内面の熱を受け、気化して、空気と燃料の混合気が形成され、自発火が起こり、燃焼がスムーズに進行する利点がある。
しかし、この従来技術では、タンブル吸気流とスワール吸気流を整流する手段がないため、問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８３１１９号公報(図１参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
《問題》  燃料噴射時のキャビティ内での燃料濃度分布が不均一になりやすい。
タンブル吸気流とスワール吸気流を整流する手段がないため、タンブル吸気流とスワール吸気流が消失しやすく、キャビティ内での噴射燃料の圧縮空気への拡散性が低く、燃料噴射時のキャビティ内での燃料濃度分布が不均一になりやすい。
【０００５】
本発明の課題は、燃料噴射時のキャビティ内での燃料濃度分布の均一化を促進することができるディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、シリンダ(１)内にピストン(２)を摺動自在に内嵌させ、ピストン(２)の頂部にキャビティ(３)を設け、シリンダヘッド(４)に燃料インジェクタ(５)を配置し、燃料インジェクタ(５)の先端部に周方向に所定間隔を保持して複数の燃料噴射孔(６)を設け、
各燃料噴射孔(６)からの燃料噴射時に、各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)がキャビティ(３)の内面に向かうようにした、ディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室において、
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、キャビティ(３)の内底面(３ａ)の中央部に隆起部(９)を設け、この隆起部(９)の中央部(９ａ)側からキャビティ(３)の内周面(３ｂ)に向けて複数のタンブル吸気流ガイド板(１６)を放射状に設け、キャビティ(３)の内周面(３ｂ)にスワール吸気流ガイド板(１７)を設けた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室。
【発明の効果】
【０００７】
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》  燃料噴射時のキャビティ内での燃料濃度分布の均一化を促進することができる。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、キャビティ(３)の内底面(３ａ)の中央部に隆起部(９)を設け、この隆起部(９)の中央部(９ａ)側からキャビティ(３)の内周面(３ｂ)に向けて複数のタンブル吸気流ガイド板(１６)を放射状に設け、キャビティ(３)の内周面(３ｂ)にスワール吸気流ガイド板(１７)を設けたので、キャビティ(３)内で発生するタンブル吸気流(１９)とスワール吸気流(１８)とが複数のタンブル吸気流ガイド板(１６)とスワール吸気流ガイド板(１７)でそれぞれ整流され、タンブル吸気流(１８)とスワール吸気流(１９)の保持性が高く、キャビティ(３)内での噴射燃料の圧縮空気への拡散性が高まり、燃料噴射時のキャビティ(３)内での燃料濃度分布の均一化を促進することができる。
【０００８】
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  燃料噴射時のキャビティ内での燃料濃度分布の均一化をより促進することができる。
図１(Ａ)に例示するように、キャビティ(３)の中心軸線(３ａ)と平行な向きに見て、各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)が隣り合うタンブル吸気流ガイド板(１６)(１６)の間に位置するようにしたので、噴射燃料がタンブル吸気流ガイド板(１６)に邪魔されることなく、タンブル吸気流(１８)に巻き込まれ、燃料噴射時のキャビティ(３)内での燃料濃度分布の均一化をより促進することができる。
【０００９】
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  スワール吸気流がスムーズに形成される。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、複数のスワール吸気流ガイド板(１７)を、スワール吸気流(１８)の下流側に行くほど下死点寄りに傾斜する状態で、周方向に所定間隔を保持してキャビティ(３)の内周面(３ｂ)に設けたので、隣合うスワール吸気流ガイド板(１７)(１７)の間からキャビティ(３)の内底面(３ａ)に向けてスワール吸気流(１８)を押し込むことができ、スワール吸気流(１９)がスムーズに形成される。
【００１０】
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  燃料噴射時のキャビティ内での燃料濃度分布の均一化をより促進することができる。
図１(Ａ)に例示するように、キャビティ(３)の中心軸線(３ａ)と平行な向きに見て、各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)が隣り合うスワール吸気流ガイド板(１７)(１７)の間に位置するようにしたので、噴射燃料がスワール吸気流ガイド板(１７)に邪魔されることなくスワール吸気流(１９)に巻き込まれ、燃料噴射時のキャビティ(３)内での燃料濃度分布の均一化をより促進することができる。
【００１１】
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  パイロット噴射を行うエンジンでも、燃料噴射時のキャビティ内での燃料濃度分布の均一化を促進することができる。
図１(Ｂ)(Ｃ)に例示するように、各燃料噴射孔(６)からパイロット噴射(７)とメイン噴射(８)とを行うようにしたので、ピストン(２)の上昇速度が速い時期に行われるパイロット噴射(７)に対してはピストン(２)の上昇とタンブル吸気流ガイド板(１６)の整流によって得られるタンブル吸気流(１９)で噴射燃料の拡散を促進し、ピストン(２)の上昇速度が遅い時期に行われるメイン噴射(７)に対してはスワール吸気流ガイド板(１７)で整流されたスワール吸気流(１８)で噴射燃料の拡散を促進する。このため、パイロット噴射(７)を行うエンジンでも、燃料噴射時のキャビティ(３)内での燃料濃度分布の均一化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室を説明する図で、図１(Ａ)は横断平面図、図１(Ｂ)は図１(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図、図１(Ｃ)は図１(Ａ)のＣ−Ｃ線断面図である。
【図２】図１の直接噴射式燃焼室で用いる燃料インジェクタの先端部を説明する図で、図２(Ａ)は縦断側面図、図２(Ｂ)は図２(Ａ)のＢ−Ｂ線断面図、図２(Ｃ)は図２(Ａ)のＣ−Ｃ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図２は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室を説明する図である。
【００１４】
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、シリンダ(１)内にピストン(２)を摺動自在に内嵌させ、ピストン(２)の頂部にキャビティ(３)を設け、シリンダヘッド(４)に燃料インジェクタ(５)を配置し、燃料インジェクタ(５)の先端部に周方向に所定間隔を保持して複数の燃料噴射孔(６)を設けている。
シリンダ(１)の中心軸線(１ａ)とキャビティ(３)の中心軸線(３ｃ)と燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)とは一致させている。
各燃料噴射孔(６)からの燃料噴射時に、各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)がキャビティ(３)の内面に向かうようにしている。
【００１５】
図２(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、燃料インジェクタ(５)の先端部にノズル(１０)を設け、ノズル(１０)内に開弁作動室(１１)と燃料分流室(１２)とを設け、開弁作動室(１１)と燃料分流室(１２)との境界に弁座(１３)を設け、弁座(１３)にノズルスプリング(図外)で付勢した針弁(１４)を着座させ、燃料分流室(１２)から複数の燃料噴射孔(６)を導出している。燃料噴射ポンプ(図外)から開弁作動室(１１)に燃料を圧送すると、ノズルスプリングの付勢力に抗して針弁(１４)が開弁され、燃料が開弁作動室(１１)と燃料分流室(１２)とを介して複数の燃料噴射孔(６)から同時に噴射される。
【００１６】
図２(Ｂ)に示すように、燃料噴射孔(６)は燃料インジェクタ(５)の先端部の全周に等間隔で複数配置し、燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)と平行な向きに見て、燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)は燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)から放射する向きに向けている。具体的には、燃料噴射孔(６)は燃料インジェクタ(５)の先端部の全周に６０°毎に合計６個配置されている。
図２(Ａ)に示すように、燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)の先端側延長線(５ｂ)と各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)との挟角は、いずれも８０°である。
【００１７】
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、キャビティ(３)の内底面(３ａ)の中央部に隆起部(９)を設け、この隆起部(９)の中央部(９ａ)側からキャビティ(３)の内周面(３ｂ)に向けて複数のタンブル吸気流ガイド板(１６)を放射状に設け、キャビティ(３)の内周面(３ｂ)にスワール吸気流ガイド板(１７)を設けている。
【００１８】
図１(Ａ)に示すように、キャビティ(３)の中心軸線(３ａ)と平行な向きに見て、各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)が隣り合うタンブル吸気流ガイド板(１６)(１６)の間に位置するようにしている。
【００１９】
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、複数のスワール吸気流ガイド板(１７)を、スワール吸気流(１８)の下流側に行くほど下死点寄りに傾斜する状態で、周方向に所定間隔を保持してキャビティ(３)の内周面(３ｂ)に設けている。スワール吸気流ガイド板(２０)はキャビティ(３)の内周面(３ｂ)の全周に６０°毎に合計６枚配置している。スワール吸気流ガイド板(２０)は、仮想水平線に対して１５°の伏角で傾斜させている。
【００２０】
図１(Ａ)に示すように、各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)が隣り合うスワール吸気流ガイド板(１７)(１７)の間に位置するようにしている。
図１(Ｂ)(Ｃ)に示すように、各燃料噴射孔(６)からパイロット噴射(７)とメイン噴射(８)とを行うようにしている。
【符号の説明】
【００２１】
(１) シリンダ
(１ａ) シリンダ中心軸線
(２) ピストン
(３) キャビティ
(３ａ) 内底面
(３ｂ) 内周面
(４) シリンダヘッド
(５) 燃料インジェクタ
(５ａ) 中心軸線
(５ｂ) 先端側延長線
(６) 燃料噴射孔
(６ａ) 噴射軸線
(７) パイロット噴射
(８) メイン噴射
(９) 隆起部
(９ａ) 中央部
【図１】
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【図２】
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