(57)【要約】      （修正有）【課題】適正な燃料噴霧距離と適正な圧縮比の両立を図ることが容易な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の開口部３ａよりも内底面３ｂ寄りの内周面３ｃを多角柱周面形状にし、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の前記内周面３ｃの稜部３ｄ側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、
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)の開口部(３ａ)よりも内底面(３ｂ)寄りの内周面(３ｃ)を多角柱周面形状にし、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)の前記内周面(３ｃ)の稜部(３ｄ)側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。
【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、
燃料インジェクタ(５)の燃料噴射孔(６)からパイロット噴射(７)とメイン噴射(８)とを行うに当たり、
パイロット噴射(７)とメイン噴射(８)のいずれの燃料噴射時にも、各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)がキャビティ(３)の前記内周面(３ｃ)の稜部(３ｄ)側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。
【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、
キャビティ(３)の開口部(３ａ)に、キャビティ(３)の前記内周面(３ｃ)よりも内側に突き出した庇(９)を設け、この庇(９)の底面(９ａ)でキャビティ(３)内のスワール吸気流(９ｂ)が案内されるようにした、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、
庇(９)をキャビティ(３)の開口部(３ａ)の周縁部(３ｅ)に取り付けた環状体(９ｃ)で構成した、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、適正な燃料噴霧距離と適正な圧縮比の両立を図ることが容易な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、キャビティの内周面が逆円錐台周面形状であるため、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》  適正な燃料噴霧距離と適正な圧縮比との両立を図ることが困難である。
キャビティの内周面が逆円錐台周面形状であるため、キャビティの内径を小さくすれば、キャビティの内容積が小さくなり、適正な圧縮比を得やすいが、燃料噴射孔からキャビティの内周面までの距離が短くなり、適正な燃料噴霧距離を得にくく、噴射燃料の油滴がキャビティの内周面に多量に付着して、燃料の気化が不良になりやすい。
一方、キャビティの内径を大きくすれば、燃料噴射孔からキャビティの内周面までの距離が長くなり、適正な燃料噴霧距離を得やすく、噴射燃料の油滴がキャビティの内周面に付着するのを抑制して、燃料の気化を良好にできるが、キャビティの内容積が大きくなり、適正な圧縮比を得にくい。
このため、適正な燃料噴霧距離と適正な圧縮比の両立を図ることが困難である。
【０００５】
本発明の課題は、適正な燃料噴霧距離と適正な圧縮比の両立を図ることが容易な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)の開口部(３ａ)よりも内底面(３ｂ)寄りの内周面(３ｃ)を多角柱周面形状にし、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)の前記内周面(３ｃ)の稜部(３ｄ)側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》  適正な燃料噴霧距離と適正な圧縮比の両立を図ることが容易になる。
図１(Ａ)(Ｃ)に例示するように、キャビティ(３)の開口部(３ａ)よりも内底面(３ｂ)寄りの内周面(３ｃ)を多角柱周面形状にし、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)の前記内周面(３ｃ)の稜部(３ｄ)側に向かうようにしたので、燃料噴射孔(６)からキャビティ(３)の前記内周面(３ｃ)までの距離がキャビティ(３)の前記内周面(３ｃ)に外接する円柱周面形状のキャビティと同じになり、長い燃料噴霧距離を得やすく、噴射燃料の油滴がキャビティ(３)の内周面(３ｃ)に付着するのを抑制して、燃料の気化を良好にすることが容易になる。また、キャビティ(３)の前記内周面(３ｃ)に外接する円柱周面形状のキャビティよりも、内容積を小さくすることができ、適正な圧縮比を得やすい。
このため、適正な燃料噴霧距離と適正な圧縮比の両立を図ることが容易になる。
【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》  パイロット噴射を行うエンジンでも、適正な燃料噴霧距離と適正な圧縮比の両立を図ることが容易になる。
図１(Ｂ)(Ｃ)に例示するように、パイロット噴射(７)とメイン噴射(８)のいずれの燃料噴射時にも、各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)がキャビティ(３)の前記内周面(３ｃ)の稜部(３ｄ)側に向かうようにしたので、パイロット噴射(７)とメイン噴射(８)のいずれの燃料噴射時にも、適正な燃料噴霧距離を得やすい。また、パイロット噴射(７)とメイン噴射(８)の各燃料噴霧距離の差異を小さくするため、キャビティ(３)を深くしても、内周面(３ｃ)を多角柱周面形状にしたキャビティ(３)の内容積は、このキャビティ(３)に外接する円柱周面形状のキャビティの場合程には増加せず、適正な圧縮比を得やすい。
このため、パイロット噴射(７)を行うエンジンでも、適正な燃料噴霧距離と適正な圧縮比の両立を図ることが容易になる。
【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》  キャビティの内周面が多角柱周面形状でありながら、キャビティ内での吸気スワールの保持性が高い。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、キャビティ(３)の開口部(３ａ)に、キャビティ(３)の前記内周面(３ｃ)よりも内側に突き出した庇(９)を設け、この庇(９)の底面(９ａ)でキャビティ(３)内のスワール吸気流(９ｂ)が案内されるようにしたので、キャビティ(３)の前記内周面(３ｃ)が多角柱周面形状でありながら、キャビティ(３)内でのスワール吸気流(９ｂ)の保持性が高い。
【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》  キャビティの形成が容易になる。
図１(Ａ)〜(Ｃ)に例示するように、庇(９)をキャビティ(３)の開口部(３ａ)の周縁部(３ｅ)に取り付けた環状体(９ｃ)で構成したので、庇(９)をピストン(２)と別部品で構成でき、キャビティ(３)の形成が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】
【００１２】
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。
【００１３】
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(３ｆ)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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、キャビティ(３)の開口部(３ａ)よりも内底面(３ｂ)寄りの内周面(３ｃ)を多角柱周面形状にし、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)の前記内周面(３ｃ)の稜部(３ｄ)側に向かうようにしている。内周面(３ｃ)は正６角柱周面形状に形成している。
【００１７】
図１(Ｂ)(Ｃ)に示すように、燃料インジェクタ(５)の燃料噴射孔(６)からパイロット噴射(７)とメイン噴射(８)とを行うに当たり、パイロット噴射(７)とメイン噴射(８)のいずれの燃料噴射時にも、各燃料噴射孔(６)の噴射軸線(６ａ)がキャビティ(３)の前記内周面(３ｃ)の稜部(３ｄ)側に向かうようにしている。
【００１８】
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、キャビティ(３)の開口部(３ａ)に、キャビティ(３)の前記内周面(３ｃ)よりも内側に突き出した庇(９)を設け、この庇(９)の底面(９ａ)でキャビティ(３)内のスワール吸気流(９ｂ)が案内されるようにしている。スワール吸気流(９ｂ)はスワール吸気ポート(図外)を通過した吸気によりキャビティ(３)内に形成される。
【００１９】
図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、庇(９)をキャビティ(３)の開口部(３ａ)の周縁部(３ｅ)に取り付けた環状体(９ｃ)で構成している。環状体(９ｃ)は円環形状である。
【符号の説明】
【００２０】
(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) 開口部
(３ｂ) 内底面
(３ｃ) 内周面
(３ｄ) 稜部
(３ｅ) 開口縁部
(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) 庇
(９ａ) 底面
(９ｂ)スワール吸気流
(９ｃ) 環状体
【図１】
2011196215.tif 000003
【図２】
2011196215.tif 000004