(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料噴射時のキャビティ内での燃料の気化状態を均一化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】シリンダ中心軸線１ａに対して燃料インジェクタ５の中心軸線５ａを傾斜させ、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するに当たり、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との挟角を、それぞれ同じ角度に設定し、キャビティ３の内底面３ａを燃料インジェクタ５の中心軸線５ａの先端側延長線５ｂと直交する向きに傾け、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の内底面３ａに向かうようにした。【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)を設けた、ディーゼルエンジンの直接噴射式燃焼室において、
シリンダ中心軸線(１ａ)に対して燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)を傾斜させ、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するに当たり、
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)との挟角を、それぞれ同じ角度に設定し、
キャビティ(３)の内底面(３ａ)を燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)の先端側延長線(５ｂ)と直交する向きに傾け、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)の内底面(３ａ)に向かうようにした、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の気化状態を均一化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たものがある。
この種の直接噴射式燃焼室によれば、燃料噴射孔から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、シリンダ中心軸線に対して燃料インジェクタの中心軸線を傾斜させ、各燃料噴射孔からの燃料噴射時に、各噴射軸線がキャビティの内面に向かうようにするに当たり、燃料インジェクタの中心軸線の先端側延長線と各燃料噴射孔の噴射軸線との挟角を、異なる角度に設定し、各燃料噴射孔からの燃料噴射時に、各噴射軸線がキャビティの内周面や内底面に向かうようにし、各燃料噴射孔からキャビティ内面までの各噴射軸線の離間距離が異なるように設定されているため、問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２２１１６３号公報(図１、図３参照)
【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の気化状態が不均一になりやすい。
燃料インジェクタの中心軸線の先端側延長線と各燃料噴射孔の噴射軸線との挟角を、異なる角度に設定しているため、挟角が小さい燃料噴射孔は流通抵抗が小さい分だけ、ここから噴射される燃料は噴射速度が速く、霧化が促進されるのに対し、挟角が大きい燃料噴射孔は流通抵抗が大きい分だけ、ここから噴射される燃料は噴射速度が遅く、霧化が停滞し、各燃料噴射孔から噴射される燃料の霧化状態が不均一になる。
また、各燃料噴射孔からの燃料噴射時に、各噴射軸線がキャビティの内周面や内底面に向かうようにし、各燃料噴射孔からキャビティ内面までの各噴射軸線の離間距離が異なるように設定されているため、各燃料噴射孔から噴射される燃料がキャビティの内面から受ける熱量が不均一になる。
このように、各燃料噴射孔から噴射される燃料の霧化状態が不均一になるとともに、各燃料噴射孔から噴射される燃料がキャビティの内面から受ける熱量が不均一になるため、各燃料噴射孔から噴射される燃料の気化状態が不均一になり、燃料噴射時のキャビティ内での燃料の気化状態が不均一になりやすい。
これにより、出力低下、燃費悪化、排ガス悪化等の問題が生じる。
【０００５】
本発明の課題は、燃料噴射時のキャビティ内での燃料の気化状態を均一化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(Ｂ)に例示するように、シリンダ中心軸線(１ａ)に対して燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)を傾斜させ、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するに当たり、
図２(Ａ)(Ｃ)に例示するように、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)との挟角を、それぞれ同じ角度に設定し、
図１(Ｂ)に例示するように、キャビティ(３)の内底面(３ａ)を燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)の先端側延長線(５ｂ)と直交する向きに傾け、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)の内底面(３ａ)に向かうようにした、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の気化状態を均一化することができる。
図２(Ａ)(Ｃ)に例示するように、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)との挟角を、それぞれ同じ角度に設定しているので、各燃料噴射孔(６)の流通抵抗が均一化され、各燃料噴射孔(６)から噴射される燃料の噴射速度が同程度になり、各燃料噴射孔(６)から噴射される燃料の霧化状態を均一化することができる。
また、図１(Ｂ)に例示するように、キャビティ(３)の内底面(３ａ)を燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)の先端側延長線(５ｂ)と直交する向きに傾け、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)の内底面(３ａ)に向かうようにしたので、各燃料噴射孔(６)からキャビティ(３)の内底面(３ａ)までの各噴射軸線(６ａ)の離間距離が均一化され、各燃料噴射孔(６)から噴射される燃料がキャビティ(３)の内底面(３ａ)から受ける熱量を均一化することができる。
このように、各燃料噴射孔(６)から噴射される燃料の霧化状態を均一化することができるとともに、各燃料噴射孔(６)から噴射される燃料がキャビティ(３)の内底面(３ａ)から受ける熱量を均一化することができるので、燃料噴射時のキャビティ(３)内での燃料の気化状態を均一化することができる。
これにより、出力向上、燃費改善、排ガス改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、キャビティ(３)は周壁が円柱周面形状のトロイダル形であるが、開口部(３ｂ)を絞ったリエントラント形であってもよい。キャビティ(３)の開口部(３ｂ)の中心軸線(３ｃ)はシリンダ(１)の中心軸線(１ａ)から偏心させている。燃料インジェクタ(５)の先端部も、キャビティ(３)の開口部(３ｂ)の中心軸線(３ｃ)と同じ側に、シリンダ(１)の中心軸線(１ａ)から偏心させている。
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。
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９０°毎に合計４個配置されている。
【００１２】
図１(Ｂ)に示すように、シリンダ中心軸線(１ａ)に対して燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)を傾斜させ、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ている。
図２(Ａ)(Ｃ)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)との挟角を、それぞれ同じ角度に設定している。
図１(Ｂ)に示すように、キャビティ(３)の内底面(３ａ)を燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)の先端側延長線(５ｂ)と直交する向きに傾け、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)の内底面(３ａ)に向かうようにしている。
図１(Ａ)〜(Ｃ)中で、各噴射軸線(６ａ)の先端に示す点は、各噴射軸線(６ａ)とキャビティ(３)の内底面(３ａ)との交点である。
【００１３】
図１(Ｂ)に示すように、シリンダ中心軸線(１ａ)に対して燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)は６０°の角度で傾斜させ、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、３０°に設定している。
キャビティ(３)の内底面(３ａ)の中央部には隆起部(１５)を配置している。隆起部(１５)はキャビティ(３)の内底面(３ａ)の中央部から燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)の先端側延長線(５ｂ)に沿って隆起させ、燃料インジェクタ(５)の中心軸線(５ａ)の先端側延長線(５ｂ)と直交する断面形状が円形のなだらかな山形に形成している。
各燃料噴射孔(６)からの燃料噴射時には、各噴射軸線(６ａ)が、隆起部(１５)の周囲にあるキャビティ(３)の内底面(３ａ)に向かうようにしている。
図１(Ａ)中の矢印(１６)は、スワール吸気流である。スワール吸気流(１６)はスワール吸気ボート(図外)からの吸気の導入により、キャビティ(３)内に形成される。
【符号の説明】
【００１４】
(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
(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
【図１】
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【図２】
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