(57)【要約】【課題】  本発明は、運転状態に応じて、予混合圧縮着火燃焼と通常拡散燃焼との切換えができるディーゼルエンジンにおいて，通常拡散燃焼時のスモーク排出量の増加や燃費悪化を抑制できるピストン構造及びディーゼルエンジンを提供することである。【解決手段】  ピストン６の頂部に噴射ノズル８からの燃料噴霧を受け入れるキャビティー（凹部）７を設けたピストン構造において、キャビティー７の底壁に中央突起２１を突設し、中央突起２１の頂部２１３には、噴射ノズル８からの燃料噴霧をキャビティー７の環状内周壁２２のピストン中心線Ｌｏの方向Ｚでの中央位置Ｇ０に向かわせるよう反射する傾斜面２１４が形成されたことを特徴とする。【選択図】図１
2005146869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン頂部に噴射ノズルからの燃料噴霧を受け入れる凹部を設けたピストン構造において、
上記凹部の底壁に中央突起を突設し、
上記中央突起の頂部には、上記噴射ノズルからの燃料噴霧を上記凹部の環状内周壁のピストン中心線方向での中央位置に向かわせるよう反射する傾斜面が形成されたことを特徴とするピストン構造。
【請求項２】
請求項１記載のピストン構造において、
上記中央突起の傾斜面は、上記凹部の環状内周壁のピストン中心線方向での中央位置と上記傾斜面の延長部分が当接する位置との間の目標衝突域に上記噴射ノズルからの燃料噴霧の中心を向かわせるよう形成されたことを特徴とするピストン構造。
【請求項３】
燃焼室内に供給された空気と噴射ノズルからの燃料噴霧を予混合した上で圧縮着火させて予混合圧縮着火燃焼を行なうディーゼルエンジンにおいて、
請求項１又は２記載のピストン構造を用い、低中負荷運転域では圧縮上死点前に噴射された燃料噴霧を圧縮行程で予混合して燃焼させる予混合圧縮着火モードでの燃焼を行ない、高負荷運転域では圧縮上死点近傍に噴射された燃料噴霧を高温、高圧空気中に拡散燃焼させる通常拡散燃焼モードでの燃焼を行なうことを特徴とするディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴射ノズルからの燃料噴霧の飛散方向を変更可能な燃焼室形状を有したピストン構造および同ピストンを用いたディーゼルエンジンに関し、特に、予混合圧縮着火燃焼と通常拡散燃焼の両方の燃焼形態において，良好な燃焼状態を得ることを可能とするピストン構造および同ピストンを用いたディーゼルエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの燃料噴射タイミングを通常の圧縮上死点近傍から早期に燃料を噴射するよう変更して、燃料噴射開始から着火までの時間を稼ぐことにより、燃料を燃焼室内で予混合した上で着火させる予混合圧縮着火燃焼が知られている。
【０００３】
このような予混合圧縮着火燃焼では、略均一な混合気を燃焼室内に形成させ、混合気をピストンにより断熱圧縮させ、シリンダ内の温度を上昇させ、混合気が温度などにより定まる着火臨界条件を越えると、燃焼室全域に亘って燃料が自己着火することになり、低ＮＯｘ、低スモークを実現できることが知られている。  
しかし、このような予混合圧縮着火燃焼モードでは、圧縮上死点よりも早期に燃料をシリンダ内に噴射供給しているため、シリンダ内壁面への燃料付着量が増え、これが未燃ＨＣ，ＣＯの発生要因となり、また、シリンダ内壁面に付着した燃料が潤滑油に混入し、潤滑油が希釈されてその粘度が低下し、オイルダイリューションによる潤滑性能低下を招く可能性がある。
【０００４】
更に、予混合圧縮着火燃焼は低中負荷運転時には問題ないが、高負荷運転時には燃焼速度が過大となり、安定した運転負荷域は中低負荷域に限定される。  
なお、特開平１１−２１０４６８号公報（特許文献１）に開示のディーゼルエンジンは圧縮死点近傍でキャビティー内に燃料噴射して通常の拡散燃焼させる燃料噴射装置が開示される。ここでは燃焼初期の燃料噴霧をピストン上死点近傍でキャビティー内の燃料分散体にぶつけて燃料微細化を図り、ピストンが上死点通過し下死点側への移行後の所定期間は燃料噴霧をキャビティー内側壁へぶつけて燃料微細化を図り、未燃ＨＣの発生を抑制するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２１０４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ディーゼルエンジンが予混合圧縮着火燃焼可能な場合、特に、中低負荷では早期噴射による予混合圧縮着火燃焼で運転し、高負荷では通常拡散燃焼で運転することが考えられる。  
この場合、従来利用している、例えば図７（ａ）に１点鎖線で示す噴射角θａ＝１５５°〜１６０°の噴射ノズルｎ０では、ピストン１１０が噴射時期５０〜３０°ＢＴＤＣ（図７（ａ）の１点鎖線は４０°ＢＴＤＣの場合を示す）での予混合圧縮着火燃焼時にあると、噴霧が燃焼室をなすキャビティー１００から大幅にはみ出すために、未燃ＨＣやＣＯ排出量の増加、およびオイル稀釈量の増加原因となっている。
【０００７】
これらを低減するには噴射ノズルの噴射角θｂを比較的小さくし、例えば、図７（ｂ）に示す１２０°〜１４０°の小噴射角のノズルｎ１を利用し、噴射時期５０°〜３０°ＢＴＤＣ（図７（ｂ）の１点鎖線は４０°ＢＴＤＣの場合を示す）での噴霧をできるだけ多くキャビティー１００内に納める必要がある。  
しかし、小噴射角のノズルｎ１を用いると、高負荷運転時に圧縮上死点近傍（一般的にはＢＴＤＣ１０°〜ＡＴＤＣ１０°）で燃料噴射すると（図７（ｂ）の実線参照）、燃料噴射とキャビティー底面との接触面積ｓが通常の噴射角θの噴射ノズルｎ０を用いた場合と比較して多くなる。通常、噴霧先端部ではその上下の両空間（図７（ａ）のｅ１、ｅ２参照）の空気を導入して燃焼が活発に行なわれるはずであるのが、キャビティー底面との接触面積ｓが多くなると、噴霧先端部で下方側ｅ２の空気の導入が悪化し、スモーク排出量の増加や燃費悪化を招くこととなる。
【０００８】
本発明は、上述のような実情に応えるために成されたものであり、比較的小噴射角の燃料噴射が成されても、スモーク排出量の増加や燃費悪化を招くことのないピストン構造、及び、運転状態に応じて予混合圧縮着火燃焼と通常拡散燃焼を切換えできるディーゼルエンジンに採用でき、その際、スモーク排出量の増加や燃費悪化を招くことのないピストンを用いたディーゼルエンジンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の請求項１に係るピストン構造では、ピストン頂部に噴射ノズルからの燃料噴霧を受け入れる凹部を設けたピストン構造において、上記凹部の底壁に中央突起を突設し、上記中央突起の頂部には、上記噴射ノズルからの燃料噴霧を上記凹部の環状内周壁のピストン中心線方向での中央位置に向かわせるよう反射する傾斜面が形成されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る、請求項１記載のピストン構造において、上記中央突起の傾斜面は、上記凹部の環状内周壁のピストン中心線方向での中央位置と上記傾斜面の延長部分が当接する位置との間の目標衝突域に上記噴射ノズルからの燃料噴霧の中心を向かわせるよう形成されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係るディーゼルエンジンでは、燃焼室内に供給された空気と噴射ノズルからの燃料噴霧を予混合した上で圧縮着火させて予混合圧縮着火燃焼を行なうディーゼルエンジンにおいて、請求項１又は２記載のピストン構造を用い、低中負荷運転域では圧縮上死点前に噴射された燃料噴霧を圧縮行程で予混合して燃焼させる予混合圧縮着火モードでの燃焼を行ない、高負荷運転域では圧縮上死点近傍に噴射された燃料噴霧を高温、高圧空気中に拡散燃焼させる通常拡散燃焼モードでの燃焼を行なうことを特徴とする。  
この場合、特に、噴射角が比較的狭められた噴射ノズルを用いることで、予混合圧縮着火燃焼モードでの圧縮上死点前の燃料噴射時期を進角側により進めることができ、予混合期間を増加できると共に，ＨＣ，ＣＯの発生及びオイルダイリューションが抑制される。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の請求項１によれば、噴射ノズルによって上死点近傍を上昇移動中のピストンの凹部に燃料噴射が成されると、燃料噴霧が中央突起の傾斜面で反射され、凹部の環状内周壁のピストン中心線方向での中央位置に指向するように進むことができ、環状内周壁に衝突した燃料噴霧がその近傍の上下の空間の空気に容易に接触して燃焼でき、スモーク（ＰＭ）発生を抑制し、燃費悪化を防止できる。しかも、噴射角が比較的狭められた噴射ノズルを用い、上死点前の比較的早期に燃料噴霧が凹部の環状内周壁に衝突する予混合噴射モードと、上死点近傍で燃料噴霧が中央突起の傾斜面で反射され、凹部の環状内周壁のピストン中心線方向での中央位置に衝突する通常拡散燃焼モードと、での両モードでの噴射時にスモーク（ＰＭ）発生を抑制し、燃費悪化を防止できる。
【００１３】
請求項２によれば、上記噴射ノズルからの燃料噴霧の中心が凹部の環状内周壁のピストン中心線方向での中央位置と上記傾斜面の延長部分が当接する位置との間の目標衝突域に衝突できるので、環状内周壁に衝突した燃料噴霧が凹部における上側と下側の両空間の空気に容易に接触して燃焼でき、スモーク（ＰＭ）発生を確実に抑制し、燃費悪化を確実に防止できる。
【００１４】
請求項３によれば、請求項１又は２記載のピストン構造を用い、低中負荷運転域では圧縮上死点前の比較的早期に燃料噴射がなされ、燃料噴霧が凹部の環状内周壁に衝突し、衝突した燃料噴霧がその近傍の上下の両空間の空気と予混合して予混合圧縮着火燃焼を行なうことができる。更に、高負荷運転域では上死点近傍に噴射された燃料噴霧が中央突起の傾斜面で反射して環状内周壁のピストン中心線方向での中央位置に衝突し、高温、高圧空気中で通常拡散燃焼を行なうことができる。いずれの運転域の燃焼モードであっても、燃料噴霧が凹部のほぼ全周域における上下の両空間の空気に容易に接触して燃焼でき、スモーク（ＰＭ）発生を抑制し、燃費悪化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態にかかるピストン構造および同ピストンを用いたディーゼルエンジンについて説明する。図１は同ピストンを用いたディーゼルエンジン（以後単にエンジン１と記す）の全体構成を示す。  
エンジン１の本体２はその上部にシリンダブロック３とその上側に一体結合されたシリンダヘッド４と、不図示のヘッドカバーを備える。エンジン１は同一構成の気筒を複数有する多気筒エンジンであるが、ここでは１の気筒を主に説明する。シリンダブロック３は内部のシリンダ５内にピストン６を上下摺動可能に配備し、シリンダ５、ピストン６、シリンダヘッド４の下壁間に燃焼室Ｃを容積可変に形成している。
【００１６】
シリンダヘッド４の下壁には燃焼室Ｃに対向して噴射ノズル８が取り付けられ、しかも、噴射ノズル８と干渉しない位置に吸気弁９で開閉される吸気ポート１１と、排気弁１２で開閉される排気ポート１３が形成される。吸排気弁９、１２は不図示のエンジンクランクシャフトの回転を動弁系を介し受けて開閉駆動する。  
吸気ポート１１は吸気路ＩＮ側よりのエアを吸気弁９の開時に燃焼室Ｃに導入させ、排気ポート１３は排気弁１２の開時に燃焼室Ｃの排気を排気路ＥＸ側に排出させるように形成される。
【００１７】
ピストン６はその頂壁にキャビティー７を凹設され、図３に示すように、ピストン６が圧縮上死点ＴＤＣ近傍に達した際にキャビティー７の環状の側壁である環状内周壁２２に向けて噴射ノズル８の複数の噴口よりの燃料粒を噴霧可能に形成されている。ピストン６、シリンダ５、噴射ノズル８及びキャビティ７の軸心は同一の中心軸Ｌｏ上にある。
【００１８】
噴射ノズル８の噴孔（不図示）は、その中心軸Ｌｏ上の同一高さ位置に周方向に等間隔に複数配置される。更に、図２（ａ），（ｂ）に示すように、噴射ノズル８の燃料噴霧ｆのピストン中心線Ｌｏの方向である上下方向Ｚにおける噴射角β（図２（ｂ）参照）はキャビティー７の開口形状、特に環状の側壁である高さ幅ｈの環状内周壁２２の上下方向Ｚへの燃料噴霧の分散を考慮し設定される。
【００１９】
ここでの噴射ノズル８は各燃料噴霧ｆの噴霧軸ａ同士のなす角である下向きの噴射角θが比較的狭められた、即ち、１２０°〜１４０°（ここではθ＝１３０°）の小噴射角のものが採用されている。これは、後述するように、エンジンが予混合圧縮着火燃焼モードＭＪｓ（図３参照）で駆動する際に、噴射時期が比較的早い時期（例えば４０°ＢＴＤＣ）であっても各燃料噴霧ｆの中心線である噴霧軸ａをキャビティ７の側壁である環状内周壁２２に直接衝突させることができるように設定されているのである。
【００２０】
図２（ａ），（ｂ）、図４（ａ）に示すように、ピストン６の凹部としてのキャビティ７は中心軸Ｌｏに対称な形状をなし、キャビティ７の側壁である環状内周壁２２は底壁１９より上方に向けて緩やかに湾曲して延出し、上端縁がアール部２２１を介し頂面ｆｐに連続し、高さｈを有する。このようなキャビティ７の開口は僅かな絞り形状のみを有し、ほぼトロイダル型を成している。
【００２１】
キャビティ７内において空気利用率が低い底壁１９の中央部からは中央突起２１が突設されている。中央突起２１はその周囲の底壁１９よりなだらかに上昇する傾斜部２１１と、それに続き上向きに突出し形成された段差部２１２と、段差部２１２の内側の頂部２１３と、頂部２１３の上面を成し中心線Ｌｏ側に延設された傾斜面２１４とを備える。
【００２２】
傾斜面２１４はピストン６が上死点ＴＤＣに位置する状態において、噴射ノズル８からの燃料噴霧ｆを確実に受けて、反射できるだけの半径方向の幅ｂを確保するように形成される。特に、この傾斜面２１４はピストン６が上死点ＴＤＣに位置する状態（図２（ａ）参照）において、噴射ノズル８からの燃料噴霧ｆが反射し、その燃料噴霧ｆ１の中心線である噴霧軸ａがキャビティ７の環状内周壁２２の中心線Ｌｏ方向である上下方向Ｚにおける中央位置Ｇ０（高さｈの中間位置）に向かわせて反射するよう、その傾斜角αが設定されている。
【００２３】
ここで、図４（ｂ）に示すピストン６ａのように、傾斜面２１４の無い、単に底壁が緩やかに膨出するだけのトロイダル型のキャビティー７ａと比較し、図１、図４（ａ）のキャビティー７では、同キャビティー内に中央突起２１の部分が突出することとなる。なお、図４（ｂ）中には２点鎖線で中央突起２１を対比して示した。このため、傾斜面２１４の無いピストン６ａに代えて、図１や図４（ａ）のキャビティー７を備えたピストン６を用いた場合、エンジンの圧縮比を考慮すると、その分、容積が減少していることとなる。
【００２４】
そこで、このような減少容積の復活を図るため、図４（ａ）に示すように、ここでのキャビティー７は通常のトロイダル型のキャビティー７ａ（図４（ｂ）参照）と比較し、その半径方向の長さが底壁１９の中央位置でΔｎ、環状内周壁２２でΔｍだけ大きく設定され、これにより、エンジンの圧縮比を変更することなくピストン６をピストン６ａに代えて使用できるように設定している。  
このようなピストン６を備えたエンジン１は、図１に示すような燃料噴射装置１４を備える。
【００２５】
この燃料噴射装置１４は噴射ノズル８と、同ノズルに噴射管１５を介して高圧燃料を供給するコモンレール１６と、コモンレール１６に燃料管１７を介して高圧燃料を供給する燃料ポンプ１８と、燃料ポンプ１８に燃料供給する燃料タンク２７と、噴射ノズル８やコモンレール１６からのリーク燃料を燃料タンク２７に戻すドレーンパイプ２１とを備える。
【００２６】
ここで、燃料タンク２７の燃料は燃料管１７、燃料ポンプ１８、コモンレール１６、噴射管１５を介して噴射ノズル８に供給される。コモンレール１６には内部の燃料圧を検出するための燃料圧センサ２８が取付けられ、同燃料圧センサ２８の出力信号Ｐｒはコントローラ２３に出力される。コントローラ２３はコモンレール１６内のレール圧Ｐｒを目標燃料圧となるように燃料ポンプ１８の吐出量を制御している。噴射ノズル８は電磁バルブ８０１を備え、コントローラ２３に接続される。
【００２７】
ここで、コントローラ２３には気筒判別信号δｎ、単位クランク角δθ信号を入力するクランク角センサ２４、エンジン負荷であるアクセル開度θａｃ信号を入力するアクセル開度センサ２５が連結される。  
コントローラ２３は燃料供給制御手段として機能し、各センサよりの運転情報を取込み、運転情報に応じて、現在の運転域を演算し、予め設定されている噴射モード設定マップｍｐ（図５参照）により、現在の運転域が低中負荷域（ａ１域）であると予混合圧縮着火燃焼モードＭＪｓを、高負荷域（ａ２域）であると通常拡散燃焼モードＭＪｍを設定する。
【００２８】
更に、コントローラ２３は運転情報に応じて何れかの噴射モードを設定した上で、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度θａｃに応じた噴射量である噴射期間Ｔｊｓ、Ｔｊｍを算出する。その上で、演算された噴射時期及び燃料噴射期間相当のインジェクタ駆動時間をインジェクタドライバ２６にセットし、インジェクタドライバ２６の開閉出力で電磁バルブ８０１を介し噴射ノズル８の不図示の針弁を開閉駆動し（図３では噴射ノズルリフトと記載）、各噴射モードに沿っての燃料噴射を行なうようにしている。
【００２９】
ここで、ピストン６を備えたエンジンが低中負荷域（ａ１域）での運転中において、予混合圧縮着火燃焼モードＭＪｓで駆動するとする。  
この場合、図３に示すように、噴射ノズル８は圧縮上死点前の燃料噴射時期ｔｊｓより予混合期間Ｔｊｓだけ針弁を開放する。その間に、図２（ｂ）の１点鎖線で示すように噴射ノズル８が燃料噴射する。これによって、燃料噴霧ｆがキャビティー７のほぼ全周域における上下の両空間ｅ１、ｅ２の空気に容易に接触し、その後の予混合期間Ｔｗの間、燃料粒と空気とが十分に予混合され、上死点近傍で圧縮着火し、燃焼する。このように、予混合圧縮着火燃焼モードＭＪｓでは、燃料噴霧がキャビティー７のほぼ全周域における上下の両空間ｅ１、ｅ２の空気に容易に接触して燃焼でき、スモーク（ＰＭ）発生を抑制できると共にＨＣ，ＣＯの発生及びオイルダイリューションを抑制できる。
【００３０】
なお、ここでの予混合圧縮着火燃焼モードＭＪｓでは圧縮行程で予混合期間Ｔｊｓだけ針弁を開放したが、場合により、図３に２点鎖線で示すように吸気行程中に行ってもよい。  
次に、ピストン６を備えたエンジンが高負荷域（ａ２域）での運転中において、通常拡散燃焼モードＭＪｍで駆動するとする。
【００３１】
この場合、図３に示すように、噴射ノズル８は圧縮上死点近傍の燃料噴射時期ｔｊｍより通常期間Ｔｊｍだけ弁リフトする。その間に、図２（ａ）の実線で示すように噴射ノズル８が燃料噴射する。これによって、噴射ノズル８からの燃料噴霧が傾斜面２１４により反射され偏向され、反射した燃料噴霧ｆ１の噴霧軸ａが環状内周壁２２の上下方向Ｚにおける中央位置Ｇ０に向かって衝突し、拡散する。即ち、少噴射角の噴射ノズル８を用いたにもかかわらず、通常噴射角の噴射ノズル（例えば図７（ａ）の符号ｎ０参照）を用いた場合と同様の中央位置Ｇ０に燃料噴霧の噴霧軸ａを衝突させることができる。
【００３２】
この時、ピストン６は上死点近傍にあり、燃料噴霧は傾斜面２１４で反射され、底壁１９に向かうことなく、底壁１９より離れ、キャビティー７のほぼ全周域における上下の両空間ｅ１、ｅ２の高温、高圧の空気に容易に接触し、圧縮着火し、拡散燃焼でき、スモーク（ＰＭ）発生を抑制し、燃費悪化を防止できる。  
上述のところで、燃料噴霧ｆ１の噴霧軸ａが環状内周壁２２の上下方向Ｚにおける中央位置Ｇ０に向かって衝突するよう傾斜面２１４が形成されているとしたが、より具体的には、図２や図４（ａ）に示すように、環状内周壁２２の中央位置Ｇ０と傾斜面２１４の延長線ｑが当接する位置Ｇ１との間の目標衝突域Ｅｏ内に噴射ノズル８からの燃料噴霧ｆ１の噴霧軸（中心）ａを向かわせるよう形成されることが良い。
【００３３】
この目標衝突域Ｅｏ内に燃料噴霧ｆ１の噴霧軸ａを衝突させれば、噴射角βで上下方向Ｚへ分散する燃料噴霧ｆ１を実質的に環状内周壁２２の上下方向の中央部近傍に全て衝突させることができ、燃料噴霧が上下の両空間ｅ１、ｅ２の空気に容易に接触して燃焼でき、スモーク（ＰＭ）発生を確実に抑制し、燃費悪化を確実に防止できる。
【００３４】
ここで、図１や図４（ａ）に示したように、中央突起２１付きのキャビティー７を備えたピストン６をエンジン１に装着した場合と、図４（ｂ）に示したように、中央突起が無く（傾斜面のない）キャビティー７と同一容積を確保するキャビティー７ａを備えたピストン６ａをエンジン１に装着した場合とにおける、各スモーク発生量と燃費の増減特性を測定し、その結果を図６に示した。
【００３５】
ここでは、ピストン６を用いた場合を矩形印で表記し、中央突起無し、ピストン６ａを用いた場合を三角印で表記した。ここでエンジン１は高負荷運転域でエンジン回転数が１０００ｒｐｍで同一の通常拡散燃焼モードＭＪｍでの燃料噴射を行なった。その際、特に、噴射タイミングを順次遅れ方向（矢印ｒ方向）に操作し、それぞれの場合のスモークの増減特性と、燃費の増減特性を測定した。
【００３６】
これよりエンジン１が通常拡散燃焼モードの運転を実施した場合において、図１や図４（ａ）に示した中央突起付きのピストン６を用いた場合の方が図４（ｂ）に示した傾斜面の無いピストン６ａを用いた場合より、十分にスモーク（ＰＭ）の発生を抑制し、燃費の悪化を防止できることが明らかとなった。  
よって、予混合噴射モードＭＪｓでのシリンダへの燃料付着を防止するために，噴射角θを狭めた場合においても、図１のピストン構造では通常拡散燃焼モードＭＪｍでのスモーク（ＰＭ）を抑制し、燃費の悪化を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上述のところにおいて、ピストン構造はトロイダル型のキャビティーに中央突起を設けて使用するとして説明したが、トロイダル型以外のリエントラント型等の他のキャビティーを備えたピストン構造にも本発明を同様に適用することが可能であり、このピストン構造を用いたディーゼルエンジンに本発明を同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態にかかるピストン構造および同ピストンを用いたディーゼルエンジンの全体構成図である。
【図２】図１のピストン構造の作動説明図で、（ａ）は同ピストンがＴＤＣに位置する場合を、（ｂ）は同ピストンが４０°ＢＴＤＣに位置する場合を示す。
【図３】図１のピストンを用いたエンジンの燃焼行程を説明する噴射ノズルリフトの作動特性線図である。
【図４】図１のピストン構造におけるキャビティーの要部を示し、（ａ）はキャビティーの部分切欠断面図、（ｂ）は（ａ）と同一部位を従来のキャビティーに置き換えた場合の部分切欠断面図である。
【図５】図１のディーゼルエンジンのコントローラが用いる噴射モード設定マップの特性説明線図である。
【図６】図１のディーゼルエンジンと従来のディーゼルエンジンの各運転時のスモークと燃費の変化特性線図である。
【図７】従来のピストンのキャビティーにおける燃料噴霧の噴射パターンを説明する図で、（ａ）は通常噴射角の噴射ノズルの場合を、（ｂ）は小噴射角の噴射ノズルの場合を説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    エンジン
６    ピストン
７    キャビティー（凹部）
８    噴射ノズル
１９    底壁
２１    中央突起
２１３    頂部
２１４    傾斜面
２２    環状内周壁
ａ    噴霧軸（燃料噴霧の中心）
ｆ、ｆ１    燃料噴霧
ｑ    延長線
Ｃ    燃焼室
Ｅｏ    目標衝突域
Ｌｏ    中心線（ピストン中心線）
ＭＪｍ    通常拡散燃焼モード
ＭＪｓ    予混合噴射モード
Ｇ０    中央位置
Ｇ１    位置
Ｚ    ピストン中心線方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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