JPS62267518A - ディ−ゼル機関 - Google Patents
ディ−ゼル機関Info
- Publication number
- JPS62267518A JPS62267518A JP61108704A JP10870486A JPS62267518A JP S62267518 A JPS62267518 A JP S62267518A JP 61108704 A JP61108704 A JP 61108704A JP 10870486 A JP10870486 A JP 10870486A JP S62267518 A JPS62267518 A JP S62267518A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- injection nozzle
- cooling water
- intake air
- diesel engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
- F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はディーピル機関に係り、特に燃焼室をセラミッ
クで区画形成した断熱性の高いディーゼル機関に関する
。
クで区画形成した断熱性の高いディーゼル機関に関する
。
［従来の技術］
近年開発が進められている断熱エンジンは、セラミック
等を燃焼室周囲にコーティングして燃焼室を区画形成し
たり、燃焼室を区画形成するシリンダライナ、シリンダ
ヘッド、ピストンヘッド等自体をセラミック等で製作す
る等の方法によって構成され、セラミック等が有する高
い耐熱性、大きな熱容量を活かして燃焼室周囲における
熱の放散を抑制し、熱効率を上げて機関出力の向上を図
るものである。
等を燃焼室周囲にコーティングして燃焼室を区画形成し
たり、燃焼室を区画形成するシリンダライナ、シリンダ
ヘッド、ピストンヘッド等自体をセラミック等で製作す
る等の方法によって構成され、セラミック等が有する高
い耐熱性、大きな熱容量を活かして燃焼室周囲における
熱の放散を抑制し、熱効率を上げて機関出力の向上を図
るものである。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、上述したように断熱エンジンは、燃焼室周囲
からの熱放散を抑制して燃焼室内温面を高温に維持すべ
く検討が加えられてきたが、反面数のような問題が生ず
るに至った。
からの熱放散を抑制して燃焼室内温面を高温に維持すべ
く検討が加えられてきたが、反面数のような問題が生ず
るに至った。
即ち、断熱性を高めて燃焼室周囲を高温にＭ持すること
は重要なのであるが、このために吸気が導入される際に
あっても燃焼学内温度が同様に高温な状態となってしま
い、吸気行程において燃焼室内に吸入される空気がこの
高温な燃焼室の内壁から受熱して燃焼室内で膨張して吸
気の導入品を減少させ、結果的に吸入効率の低下をきた
して機関出力を著しく低下させるという問題が生じてき
た。
は重要なのであるが、このために吸気が導入される際に
あっても燃焼学内温度が同様に高温な状態となってしま
い、吸気行程において燃焼室内に吸入される空気がこの
高温な燃焼室の内壁から受熱して燃焼室内で膨張して吸
気の導入品を減少させ、結果的に吸入効率の低下をきた
して機関出力を著しく低下させるという問題が生じてき
た。
このような問題に対処するには、燃焼室内においてその
内壁の表層部のみを一時的に冷却することが理想的であ
ると考えられる。
内壁の表層部のみを一時的に冷却することが理想的であ
ると考えられる。
ここに本願出願人は先に、燃料噴射ノズルを利用し、燃
料噴射時若しくはその直後にこの燃料噴射ノズルから燃
焼室内に適当に冷却水を噴射させることによって燃焼室
内温度の低下を図った「断熱ディーゼル機関」 （実開
昭５８−１６３６３４号公報）を提案した。木提案にあ
っても相当の冷却効果を発揮するのであるが、燃料噴射
ノズルから冷却水を噴射させる場合、その噴ａ１位置は
燃料到達位置と同じになり、また噴射時期もノズル作動
との関連から燃料噴射と同時か若しくはその直後に制限
される。
料噴射時若しくはその直後にこの燃料噴射ノズルから燃
焼室内に適当に冷却水を噴射させることによって燃焼室
内温度の低下を図った「断熱ディーゼル機関」 （実開
昭５８−１６３６３４号公報）を提案した。木提案にあ
っても相当の冷却効果を発揮するのであるが、燃料噴射
ノズルから冷却水を噴射させる場合、その噴ａ１位置は
燃料到達位置と同じになり、また噴射時期もノズル作動
との関連から燃料噴射と同時か若しくはその直後に制限
される。
しかしながら、通常は燃ｆＡ’ｌを高温に維持したいと
いう要求と吸気行程時における吸入効率を改善したいと
いう要求双方を勘案した場合、上記提案では冷Ｗ水の噴
射位置並びに噴射時期に改善の余地があり、ここに冷加
水を適当な位置に適当な時期に噴射させて、不必要な熱
損失を伴うことなく吸入効率を上げることができるシス
テムの案出が望まれている。
いう要求と吸気行程時における吸入効率を改善したいと
いう要求双方を勘案した場合、上記提案では冷Ｗ水の噴
射位置並びに噴射時期に改善の余地があり、ここに冷加
水を適当な位置に適当な時期に噴射させて、不必要な熱
損失を伴うことなく吸入効率を上げることができるシス
テムの案出が望まれている。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、燃焼室をセラミックで区画形成すると共に、
吸気口から流入する吸気流が衝突する燃焼室の内壁面に
臨ませてこれに冷却水を噴（ト）する水噴射ノズルを設
けてなるものである。
吸気口から流入する吸気流が衝突する燃焼室の内壁面に
臨ませてこれに冷却水を噴（ト）する水噴射ノズルを設
けてなるものである。
［作用］
本発明の作用について述べると、燃焼室内壁からの吸気
流への授熱黴の割合が大きな、吸気流が衝突する燃焼室
内壁面及びその近傍に、専用の水噴射ノズルから冷却水
を噴射させることにより、吸気への授熱を抑制して吸気
の燃焼室内における膨張を抑えるようにしたものである
。
流への授熱黴の割合が大きな、吸気流が衝突する燃焼室
内壁面及びその近傍に、専用の水噴射ノズルから冷却水
を噴射させることにより、吸気への授熱を抑制して吸気
の燃焼室内における膨張を抑えるようにしたものである
。
［実施例］
以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述す
る。
る。
第２図に示すようにシリンダボディ１に形成されたシリ
ンダ内には、セラミック製のシリンダライナ２が装着さ
れると共に、シリンダボディ１の上部に設けられるシリ
ンダヘッド３には、シリンダの上方を区画閉成するセラ
ミック製のへラドライナ４が装着される。他方、シリン
ダ内に往復動されるピストン５は、コンロッド６が連結
されるピストンスカー［・５ａの上部にセラミック製の
ビスｌ−ンクラウン５ｂがボルトで共闘めされて構成さ
れる。そして、燃焼室７は、これらセラミック製のシリ
ンダライナ２．ヘッドライナ４及びピストンクラウン５
ｂによって区画形成され、燃焼室周囲からの熱放散がＩ
ＱＩ制されて熱り）率が高く構成される。また、ヘッド
ライナ４の外周側部とシリンダヘッド３との間には、上
部と下部にリング状のディスタンスピース８が介設され
て相互間に断熱空気層９が形成される。更に、ヘッドラ
イナ４の上部とシリンダヘッド３との間には、リングプ
レート状のガスケット１０が介設されろ。そしてこれら
構成によっても燃焼室７の断熱性が高められている。
ンダ内には、セラミック製のシリンダライナ２が装着さ
れると共に、シリンダボディ１の上部に設けられるシリ
ンダヘッド３には、シリンダの上方を区画閉成するセラ
ミック製のへラドライナ４が装着される。他方、シリン
ダ内に往復動されるピストン５は、コンロッド６が連結
されるピストンスカー［・５ａの上部にセラミック製の
ビスｌ−ンクラウン５ｂがボルトで共闘めされて構成さ
れる。そして、燃焼室７は、これらセラミック製のシリ
ンダライナ２．ヘッドライナ４及びピストンクラウン５
ｂによって区画形成され、燃焼室周囲からの熱放散がＩ
ＱＩ制されて熱り）率が高く構成される。また、ヘッド
ライナ４の外周側部とシリンダヘッド３との間には、上
部と下部にリング状のディスタンスピース８が介設され
て相互間に断熱空気層９が形成される。更に、ヘッドラ
イナ４の上部とシリンダヘッド３との間には、リングプ
レート状のガスケット１０が介設されろ。そしてこれら
構成によっても燃焼室７の断熱性が高められている。
尚、第１図及び第２図に示すようにシリンダヘッド３及
びヘッドライナ４には、これらを貫通させて吸気ボート
１１と排気ボート１２とが形成され、これらの吸・排気
口１３．１４には、これらを所定時期に開閉するための
吸気弁１５及び排気弁が設けられる。また、１６は燃料
噴射ノズルである。
びヘッドライナ４には、これらを貫通させて吸気ボート
１１と排気ボート１２とが形成され、これらの吸・排気
口１３．１４には、これらを所定時期に開閉するための
吸気弁１５及び排気弁が設けられる。また、１６は燃料
噴射ノズルである。
このように構成された燃焼室７には、燃焼室７の内壁７
ａに臨ませてこれに冷却水Ｗを噴射する水噴射ノズル１
７が設けられる。この水噴射ノズル１７は、シリンダヘ
ッド３乃至ヘッドライナ４に取り付けられて支持される
。殊にこの水噴射ノズル１７は、吸気口１３から流入す
る吸気流Ｓが衝突する燃焼室７の内壁面部分Ａに臨まＶ
て設置される。吸気流Ｓは、吸気弁１５の開放性吸気口
１３から高速で燃焼室７内に流入し、吸気ボート側から
連続した吸気流路を成す内壁面部分Ａに高速で接しなが
ら流れ込み、その後この内壁面Ａより下流側へ漸次減速
されつつ流れてゆく。ここに、燃ｆＡ至７の内壁７ａか
ら吸気流Ｓへの授熱量の割合は、この吸気流Ｓが衝突す
る内壁面部分Ａで大きいと考えられる。そこで、この内
壁面部分Ａに冷却水Ｗを噴射してその表層部分を冷却す
るように構成したものである。
ａに臨ませてこれに冷却水Ｗを噴射する水噴射ノズル１
７が設けられる。この水噴射ノズル１７は、シリンダヘ
ッド３乃至ヘッドライナ４に取り付けられて支持される
。殊にこの水噴射ノズル１７は、吸気口１３から流入す
る吸気流Ｓが衝突する燃焼室７の内壁面部分Ａに臨まＶ
て設置される。吸気流Ｓは、吸気弁１５の開放性吸気口
１３から高速で燃焼室７内に流入し、吸気ボート側から
連続した吸気流路を成す内壁面部分Ａに高速で接しなが
ら流れ込み、その後この内壁面Ａより下流側へ漸次減速
されつつ流れてゆく。ここに、燃ｆＡ至７の内壁７ａか
ら吸気流Ｓへの授熱量の割合は、この吸気流Ｓが衝突す
る内壁面部分Ａで大きいと考えられる。そこで、この内
壁面部分Ａに冷却水Ｗを噴射してその表層部分を冷却す
るように構成したものである。
また本実施例では水噴射ノズル１７は多噴口で形成され
、相当の範囲として想定されるこのような内壁面部分Ａ
に対応する範囲で冷却水を噴射できるようになっている
。また水噴射ノズル１７は、上述の内壁面部分Ａ以外で
吸気Ｓが多く授熱すると考えられる内壁部分、具体的に
は内壁面部分Ａ近傍のへラドライナ４の下面、ピストン
クラウン５ｂの上面等へも、その多噴口の一部から冷却
水を噴射できるようになっている。
、相当の範囲として想定されるこのような内壁面部分Ａ
に対応する範囲で冷却水を噴射できるようになっている
。また水噴射ノズル１７は、上述の内壁面部分Ａ以外で
吸気Ｓが多く授熱すると考えられる内壁部分、具体的に
は内壁面部分Ａ近傍のへラドライナ４の下面、ピストン
クラウン５ｂの上面等へも、その多噴口の一部から冷却
水を噴射できるようになっている。
更にこの水噴射ノズル１７は、排気行程の終り、詳しく
は吸気弁１５と排気弁とのオーバーラツプ時に冷却水Ｗ
を噴射するように噴射時期が設定される。このように排
気行程の終りに冷却水を噴射させるように構成すれば、
冷却水Ｗは燃焼室７内の高温に晒されて蒸気化すること
となり、単に燃焼室７の内壁７８等を冷却するのみなら
ず、蒸気化による体積膨張によって燃焼室７内からの燃
焼ガスの排気を促進させることかでき、また燃焼室内残
留ガスから気化熱を奪ってその温度を下げることもでき
る。
は吸気弁１５と排気弁とのオーバーラツプ時に冷却水Ｗ
を噴射するように噴射時期が設定される。このように排
気行程の終りに冷却水を噴射させるように構成すれば、
冷却水Ｗは燃焼室７内の高温に晒されて蒸気化すること
となり、単に燃焼室７の内壁７８等を冷却するのみなら
ず、蒸気化による体積膨張によって燃焼室７内からの燃
焼ガスの排気を促進させることかでき、また燃焼室内残
留ガスから気化熱を奪ってその温度を下げることもでき
る。
以上のように構成したことにより、吸気への授熱が大き
な箇所を局部的且つ集中的に冷却してグ（；必要な熱損
失を伴うことなく吸入効率を上げることができ、機関出
力を向上させることができる。
な箇所を局部的且つ集中的に冷却してグ（；必要な熱損
失を伴うことなく吸入効率を上げることができ、機関出
力を向上させることができる。
また相当の勢いで冷却水Ｗを噴射できる水噴射ノズル１
７を採用しているので、所望の位置へ的確に冷却水Ｗを
到達させることができ、冷１９効宋の確実性を確保でき
る。
７を採用しているので、所望の位置へ的確に冷却水Ｗを
到達させることができ、冷１９効宋の確実性を確保でき
る。
尚、水噴射ノズル１７には、燃料噴射ノズル用の噴射ポ
ンプと同様な水ポンプ（図示せず）から所定の噴射タイ
ミングで冷却水が供給されるようになっている。
ンプと同様な水ポンプ（図示せず）から所定の噴射タイ
ミングで冷却水が供給されるようになっている。
［発明の効果］
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する。
発揮する。
燃焼室をセラミックで区画形成したディーゼル機関にお
いて、吸気口から流入する吸気流が衝突する燃焼室の内
壁面に臨ませてこれに冷却水を噴射する水噴射ノズルを
設けたことにより、必要最小限の冷却永世で特に冷却が
必要な燃焼室の内壁部分を集中的に冷却して吸気の授熱
量を抑制でき、吸気の燃焼室内での膨張を抑えて吸入効
率を向上させ得、ｍ関出力を高めることができる。
いて、吸気口から流入する吸気流が衝突する燃焼室の内
壁面に臨ませてこれに冷却水を噴射する水噴射ノズルを
設けたことにより、必要最小限の冷却永世で特に冷却が
必要な燃焼室の内壁部分を集中的に冷却して吸気の授熱
量を抑制でき、吸気の燃焼室内での膨張を抑えて吸入効
率を向上させ得、ｍ関出力を高めることができる。
第１図は本発明の好適一実施例を示す平面図、第２図は
その側面図である。 図中、７は燃焼室、Ａはその内壁面、１３は吸気口、１
７は水噴射ノズルである。
その側面図である。 図中、７は燃焼室、Ａはその内壁面、１３は吸気口、１
７は水噴射ノズルである。
Claims (2)
- （１）燃焼室をセラミックで区画形成すると共に、吸気
口から流入する吸気流が衝突する上記燃焼室の内壁面に
臨ませてこれに冷却水を噴射する水噴射ノズルを設けた
ディーゼル期間。 - （２）上記水噴射ノズルが、排気行程の終りに上記燃焼
室の内壁面に冷却水を噴射するようにした前記特許請求
の範囲第１項記載のディーゼル機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61108704A JPS62267518A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | ディ−ゼル機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61108704A JPS62267518A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | ディ−ゼル機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62267518A true JPS62267518A (ja) | 1987-11-20 |
| JPH0437253B2 JPH0437253B2 (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=14491499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61108704A Granted JPS62267518A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | ディ−ゼル機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62267518A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0809003A2 (en) * | 1996-05-24 | 1997-11-26 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Low evaporativity fuel diesel engine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56148641A (en) * | 1980-04-22 | 1981-11-18 | Nissan Motor Co Ltd | Knocking suppressor for internal combustion engine |
-
1986
- 1986-05-14 JP JP61108704A patent/JPS62267518A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56148641A (en) * | 1980-04-22 | 1981-11-18 | Nissan Motor Co Ltd | Knocking suppressor for internal combustion engine |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0809003A2 (en) * | 1996-05-24 | 1997-11-26 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Low evaporativity fuel diesel engine |
| EP0809003A3 (en) * | 1996-05-24 | 1998-05-13 | Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. | Low evaporativity fuel diesel engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0437253B2 (ja) | 1992-06-18 |
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