WO1983003875A1 - Combustion chamber of diesel engine - Google Patents

Description

明 細 書

デ ィ 一 ゼ ル ェ ン 'ク ン の燃幾室 技術分野

本発明はディ ー ゼ ル エ ン ジ ン の燃焼室に関 し、 さ らに

⁵ 詳 し く は ビス ト ンの頂面に燃焼室を形成する キ ヤ ビテ ィ —を設け、 該キ ヤ ビティ ーの形状を特定 したディ 一 ゼ ル エ ン ジ ン の燃焼室に関する。

背景技術

デ ィ ー ゼ ル エ ン ジ ンでは、 ビス ト ン の頂面にキ ヤ ビテ 1 0 ィ 一を設け、 該キ ヤ ビテ ィ 一内へ燃料ノ ズルか ら燃料を 噴射 している。 こ の よ う ¾ 、 直接噴射式デ ィ ー ゼ ル ェ ン ジ ンでは、 燃焼室内での燃焼状態改善のため、 種々 のェ 夫を燃焼室形状に施 している。

発明の開示

1 5 そこで、 本発明の 目的は排気中の H C成分を低減させ、 も つて燃費を向上させる と 同時に排気中の有害成分を低 減せ しめたデ ィ ー ゼ ル エ ン ジ ン の燃'繞室構造を提供せん · ' とするにある。

本発明の特徴とする と こ ろは、 燃燒室を形成する キ ヤ

2 0 ビテ ィ ー の側面に凹所を形成 し、 燃料の噴射をキヤ ビテ ィ 一側面へ向けてパ、ラパラ に行わせる点にある。

以下、 本発明について図を参照 して説明する。

図面の簡単な説明

第 / 図は公知の燃焼室の一例を示す！ ¾靳面図、 第 J 図 2 ⁵ は他の公知の燃焼室の一例を示す^断面図、 第 J 図は第 図の ビ ス ト ン頂面を示す平面図、 第 図は本発明の一 実施例を示す斜視図、 第 図は第 図の ピ ス ト ン の緩断 面図、 第 ό 図は第 図の I - I 横断面図、 第 7 図は本発 明の他の実施例を表わす ビ ス ト ン の横断面図、 第 図は 本発明の他の実施例を示す斜視図、 第 ？ 図は苐 図の ビ ス ト ン の縦断面図、 第 / 図は第？ 図の I - 横祈面図 第 / / 図は この実施例の熟発生率と ク ラ ンク角 との関係 を従来例と比較 して示 した線図、 第 / «2 図は本発明の他 の実施例を示す ビス 卜 ン の平面図、 第 / J 図は第 / «2図 の Α - Α縦断面図、 第 / 図は第 / ο2図の B — B缓断面 図、 第 / 図は本発明の最も望ま しい実施例を示す緩断 面図、 第 / ふ 図は第 / 図の ピス ト ン平面図である。

発明を実施するための良好な形態

先ず、 燃焼改善のため、 燃焼室形状に工夫を加えた公 知技術について説明する。

第 / 図は特公昭 - 。2 ^ / ク号公報に示された も のであ ]9 、 ビ ス ト ン 1 の頂面にキ ヤ ビテ ィ 一 2 を設け、 該キヤ ビテ ィ 一 2 の入口 に絞 3 を設ける も のである。 この絞 3 は微少な も のであ ]? 、 同公報では ェ/^^ = 0. S ~ 0. 9 ε と している。

上記第 / 図の公知技術では、 絞 1) 3 に よって次の作用 効果を奏している。

ビ ス ト ン 1 の圧縮行程において、 その上死点直 ttrと な る と、 ビ ス ト ン 1 の周辺と シ リ ン ダへ ッ ド 4 と に よって 囲まれたゾー ン Z の空気が図の S , の如 く 燃 室 5 内へ ϋニ c: ΓΓΙ 流入する。 こ の流れ 丄 を通常ス キ ッ シ ュ流と称 してい るが、 このス キ ッ シ ュ流が燃焼室 5 内のス ワ ー ル S を乱 し、 燃料ノ ズ ル 6 か ら噴射された燃料と空気の ミ キ シ ン グを改善する も のである。 ス キ ッ シ ュ流 S - は ビ ス ト ン 上死点付近の燃焼開始時に も生ずる。 すなわち、 燃料の 噴射が開始する と、 燃焼室 5 内のい く つかの個所で燃焼 が開始する。 このため、 燃璨室 5 内の圧力が急漦に上昇 し、 燃焼室 5 内の燃焼ガスが図の S ₂ の如 く ゾー ン Zへ 逆流する。 今、 これを逆ス キ ッ シ ュ と称するが、 こ の逆 ス キ ッ シ ュ S ₂ は絞 ]? 3 に よって適当 '時間だけ燃焼室 5 内に保持され、 その後急激に S ₂ の如 く ゾー ン Zへ流 れ込むも の と なっている。 このため、 ゾー ン Z の空気利 用率を高め、 かつ急激 燃焼に よ る燃焼効率の改善が得 られる も のである。

次に、 燃焼室形状に工夫を加えた他の実旌例について 説明する。 第 、 J 図は米国特許第 J， J ^ o2， o2 ク 号明 細書に記載された も ので、 ピ ス ト ン 1 1 の頂面にキヤ ビ テ ィ ー 1 2 を形成 し、 キ ヤ ビ テ ィ ー 1 2 の側面にせ ]? 出 し 1 3 を設けたも のである。 このせ 出 し 1 3 の構成に よ ]? 、 キヤ ビテ ィ ー 1 2 の形犾は 弁の花弁状と って いる。 燃料ノ ズ ル 1 4 か らの燃料噴霧 P i はせ ]? 出 し 1 3 の ス ワ ー ル S方向へずれた位置、 するわちせ ]) 出 し 1 3 の ス ワ ー ル S 方向の下流側へ向けて行われる。

上記公知の燃焼室 1 5 では、 せ ]? 出 し 1 3 に よ って燃 焼室 1 5 の中心へ向カゝ ぅ 流れ S ₃ が生 じ、 これに よつて 燃焼室 1 5 内での燃料と空気の ミ キ シ ン グ が改善される も の と な る。

上述の公知技術では、 燃焼室の形状と燃料ノ ズルに よ る燃料の噴霧方向及び噴霧の到達位置との効果的る マ ッ

5 チ ングを行っていない。

本発明では、 キヤ ビテ ィ 一の内局側面に凹所を形成 し、 さ らに燃料ノ ズルか ら の燃料の噴霧を訪記凹所との関違 で適当に選定 し、 以つて全回転域 亘つて燃焼の改善を 計った も のである。

1 0 以下、 第 ^ 乃至 図に よってその一実施例を説明する。

図示 し い シ リ ン ダ内で往復勣する ピ ス ト ン 2 1 の頂 面には、 中心に向って延びる絞 1) ¾ 2 2 を入口部の全周 緑に形成 した燃焼室 2 3 を凹設 してお 1) 、 図示 しないシ リ ン ダヘッ ドには、 前記燃焼室 2 3 を構成する キ ヤ ビ テ i s ィ — 2 3 ， の側面に向って燃料を賓射する燃料ノ ズ ル

2 4 を装着してディ ー ゼ ル機関を構成している。

又、 前記キヤ ビティ ー 2 3 i の ^面の複数箇所には、 該側面に違続する凹部 2 5 を設ける と共に、 隣接する凹 部 2 5 の間に前記側面を少な く と も面 （ 側面 ） 2 6 と し

2 0 て残 している 。 こ の凹 部 2 5 は、 キ ヤ ビテ ィ ー 2 3 i の 側面 2 6 を形成する 曲面よ 半径の小さい曲面等で構成 され、 凹部 2 5 と側面 2 6 との接^部を例えば円 2ϋ状に 削成 して凹部 2 5 と側面 2 6 とを円滑 違読させるが、 隣接する凹部 2 5 の間には必ず^面 2 S を残 してお く 必

2 5 要があ 、 こ の凹部 2 5 を形成する こ と に よ ])、 部 2 2 の幅を部分的に大き く している。 尙、 凹部 2 5 の数 は、 燃焼室 2 3 の大き さ に よ って も 相違するが、 燃料ノ ズ ル 2 4 に設け られている噴口の数と 同一に し、 あるい は、 噴口の数よ 1 個だけ多 く 又は少な く する こ と に よ 5 ) _s 各噴口か ら噴射された燃料噴霧の衝突面の形状を異 な らせて も 良い。

上記の構成において、 燃料ノ ズ ル 2 4 か ら噴射された 燃料噴霧 2 7 は、 ス ワ ー ル に よ って押 し流されつつ空気 と混合 してその一部がキヤ ビティ ー 2 3 ₁ の側面 2 6 に 1 0 衝突 し、 中心部に向って反射する。 この と き、 燃料ノ ズ ル 2 4 の噴口の数と 凹部 2 5 の数と を異な らせた場合、 例えば、 燃料ノ ズ ル 2 4 に設けた噴口の数よ ] 9 凹部 2 5 の数を 1 つだけ多 く して両者をそれぞれ等配形成 した場 合は、 各噴口か らの噴霧の衝突条件がそれぞれ異つて混 1 5 合気の性状が変っているために、 機関の違転状態の変化 に対して も 少る く と も いずれか 1· 箇所では混合気の性状 が理想的 状態に ¾ つて着実に着火 して燃焼を開始する , ' このために、 いかなる運転状況にあろ う と も、 着火遅れ

期間が短か く ¾つて燃焼が円滑化される。

s o 又、 凹部 2 5 を設けた こ と に よって絞 部 2 2 の長さ が部分的に大き く なつているために、 充分 ¾ ス キ ッ シ ュ が発生 して燃焼効率が向上する。 そ して、 燃焼室の内面 が凹部 2 5 を設けた こ と で滑らかな凹凸状に ¾つている ために、 ス ワ ー ル に よって局部的 渦流 （ 小渦流 ） がひ 2 5 き 起されて燃焼室側面に付着 している燃料の蒸発が促進

O 'FI され、 燃焼期間が短縮される。 更に、 全体と しての较 ]? 部をさほ ど大き く する こ と な く 前記の よ う に充分 ¾強さ の ス キ ッ シ ュを得る こ とができ るために、 絞 ]? 部によ つ て一旦燃焼室に閉 じ込め られていた火炎が適当 時期に

5 ス キ ッ シ ュエ リ アに も 噴出する。 このために、 排ガ ス成 分の生成が抑制される と 同時に空気利用率が高 く なって 排煙濃度及び然料消費率が改善される。 更にま た、 キ ヤ ビ テ ィ ー 2 3 i の側面 2 6 の一部を凹部 2 5 の間に面 と して残 しているため、 熱負荷的に も有利る燃焼室形钦と 1 0 ¾ る。

以上説明 したよ う に本発明の上記実施例に よれば、 絞 ]? 部をさほど大き く する こ と な く 強いス キ ッ シ ュを得る こ とができ る と共に、 燃焼室内に生じる渦流に よって局 部的 渦流 （ 乱れ ） を誘発させて空気と燃料との混合を i s 良 く でき、 しかも、 火炎の閉 じ込め期間が過度に長 く らない。 このために、 燃料の噴射時期を遅らせる こ とな く 排ガ ス成分の生成を抑制でき る と共に、 燃焼効率が高 く るって燃料消費率及び排煙濃度が改善される。 又、 燃 焼室の内面にエ ッ ジ及びコ ーナ 一がるいので、 ヒ ー ト ス

2 0 ボッ ト が く な る と 同時に、 不完全燃篛に と も な う未燃 成分の排出量を も 低減でき る。

第 7 図に示す実施例は ビ ス ト ン 3 1 の頂面にキ ヤ ビ テ ィ ー 3 2 i か ら る燃焼室 3 2 を設け、 該キ ヤ ビテ ィ 一

3 2 i の側面に燃科ノ ズル 2 3 か らの燃料を噴射する も

^{2 5} の であ 、 キ ヤ ビ テ ィ ー 3 2 i の側面（て凹所 3 4 を設け 該凹所 3 4 の数よ ? も 一個多い喰霧 3 5 を等位相角差で 行わせる も のである。

上記実施例に よって も 第 乃至第 図の実施例と 同様 の作用効果を奏する も のである。

次に、 燃料の噴霧が燃焼室を形成する キ ヤ ビテ ィ ーに 衝突する時、 その衝突角の如何が燃焼状態に関連する こ と も判っている。

以下、 第 ^ 乃至 / / 図を参照 して一実施例を説明する。 図示 しない シ リ ン ダ内で往復勣する ビ ス ト ン 4 1 の頂 面にはキ ヤ ビテ ィ 4 2 ₁ か らな る燃焼室 4 2 を凹設 して お ]) 、 図示 し いシ リ ン ダヘッ ドに取 ]? 付けた燃料ノ ズ ル 4 3 か ら前記キ ヤ ビテ.ィ 3 2 i の側壁 4 4 に向って燃 料を噴射する よ う に して直接噴射式デ ィ 一 ゼ ル エ ン ジ ン を構成 している。

前記キヤ ビテ ィ 4 2 j の側壁 4 4 の上端部の全周緑に は、 中心に向って延びる張出部 4 5 を設ける こ と に よ ]) 、 よ 強いス キ ッ シ ュを得てス ワ ー ルを強化する よ う に し ている。 又、 張出部 4 5 の下面を ビ ス ト ン 4 1 の頂面

4 1 a に対 して略 °に傾斜させて燃料噴霧の衝突面

4 6 を形成 している。 そ して こ の衝突面 4 6 か ら底壁

4 7 に至る略垂直状を す側壁 4 4 の周方向複数位置に、 それぞれ深さ方向の全域にわたって側壁 4 4 と違続する 曲面で凹入させて る凹部 4 8 を設ける こ と に よ ]? 、 衝 突面 4 6 よ 下方における燃滂室 4 2 の水平新面形状を 花弁状に形成 している。 上記の構成において、 燃料ノ ズル 4 3 か ら噴射された 燃料噴霧 4 9 は、 ス ワ ー ル に よって押 し流されつつ空気 と混合 してキヤ ビティ 4 2 ェ の側壁 4 4 の上端部に形成 されている衝突面 4 6 に衝突 し、 この衝突面 4 6 によ る 5 案内作用で第 ヲ 図に二点鎖線で示すよ う に側壁 4 4 及び 凹部 4 8 に沿って反射される。 このために、 燃焼室 4 2 の中心に向って反射される噴霧が減少 して第 /期燃焼の 少るい蒸発燃焼方式に近い燃焼が行 ¾われる。

一方、 キヤ ビテ ィ 4 2 丄 の側壁 4 4 の上端部には張岀

1 0 部 4 5 を設けて強いス キ ッ シ ュを得る よ う に しているの で、 燃焼室 4 2 内のス ワ ー ルが強化される。 そ して、 キ ャ ビティ 4 2 i の側壁 4 4 が凹部 4 8 -を設けたこ とで滑 らかな凹凸状に ¾つているため、 この側壁 4 に沿って 周方向に流れるス ヮ — ルが半径方向に加振される。 この i s ために、 側壁 4 4 の近傍に局部的 渦流 （小渦流 ） が生 成される こ と にな ]? 、 側壁 4 4 及び凹部 4 8 等に付着 し ていた燃料薄膜に剝離作用が加わる。 従って、 側壁 4 4 ' か らの燃料の蒸発が促進されて短期間の う ちに燃焼が完 了するため、 高出力が得られる。

s o 更に、 凹部 4 8 を設けた こ と で張出部 4 5 の長さを部 分的に大き ぐ しているので、 張出部 4 5 の長さ を全体的 に大き く しな く と も充分に強いス キ ッ シュを得る こ とが できるに も拘らず、 張出部 4 5 に よつて一旦鬆焼室 4 2 に閉 じ込め られていた火炎が張出長さの短かい部分等か

2 5 ら適等な時期にス キ ッ シ ュエ リ アにも噴出する。 このた めに、 前記 した第 / 期燃焼の減少に よ る N〇x 生成の抑制 に加えて、 空気利用率が向上 して排湮瀵度及び燃料消費 率が改善される。

尙、 従来では、 燃料噴霧が ピ ス ト ン の頂面に吹き 上げ られる こ と に よ る不完全燃焼を抑制するために、 NOx の 生成を多少犠牲に してま で も燃料噴霧の衝突深さ （ 衝突 面の深さ ） を燃焼室の深さの ο 分の / 〜 J分の / 程度に 設定 していたが、 本発明では張出部 4 5 の下面を ビス ト ン 4 1 の：!！面 4 1 a に対 して略 。に傾斜させる こ と で 中心部及び上方へのはね返 ]3 を抑制 しているので、 燃料 噴霧の衝突深さ を燃焼室 4 2 の深さの 分の / 程度にま で浅 く する こ と ができ た。

又、 従来の混合燃焼方式の燃焼室では、 燃焼室中央部 に反射される燃料噴霧が多いの で、 例えば、 第 / / 図に 破線で示すよ う に第 / 期燃焼が多 く つていたが、 本発 明では燃焼室中央部に反射される燃料噴霧が少 ¾いので、 同図に実線で示すよ う に第 /期燃焼が少な く る 、 強化 されたス ワ ー ル と 、 このス ワ ー ル に よ ってひき 起される 小渦流 と で側壁か らの燃料の蒸発がすみやかに行なわれ る結果、 拡散燃焼が活発に って燃^期間が短縮される の である。

上記実施例では、 燃焼室側壁の'上端全周に張出部を設 けているが、 燃料噴霧と の衝突部分：'て のみ張出部を設け ても所期の 目的を達成でき る。 又、 実施例では、 隣接す る凹部の間に側壁を面 と して残すこ と に よ 、 凹部間に ヒ ー ト ス ； 3? ッ ト 等が形成される こ と を予防 しているが、 熱負荷に よっては必ず しも 隣接する凹部間に積極的な面 を残す必要は い。 又、 実施例では、 燃焼室側壁の周方 向四箇所に凹部を等配形成 しているが、 この凹部の数は 実施例に限定され い。

以上説明 したよ う に上記実旌例に よれば、 強いス キ ッ シュを得るために設けた張出部の下面を ビス 卜 ン の頂面 に対 して略 。に傾斜させて然料賓霧の衝突面を形成 し ているので、 従来の混合燃焼方式の燃'廣室に対比 して燃 料噴霧のはねかえ！？ に よ る浮遊噴霧量が減少する。 この ために、 第 /期燃焼の少ない蒸癸燃燒が行なわれて排気 特性及び騷音が改善される。 又、 張出 ·部の存在に よって 強化された ス ヮ ー ル が燃焼室側壁の凹部に よ って旋回方 向 と略直交する方向に加搌されて側壁近傍に小渦流を誘 起させるので、 壁面に付着 している燃料薄膜が剝難作用 を受けて蒸発が保進される。 このために、 燃料の拡散燃 焼が活発になって燃焼期間が短箱されるので高出力が得 られて燃料消費率が改善され、 しか も、 従来の蒸発燃焼 方式の燃焼室に見 られた始動性不良、 輊 （ 無 ） 負荷運転 時の不完全燃焼等も改善でき る。

次に、 通常の ビ ス ト ン頂面には给気弁及び排気弁のた めのパル プ逃げが形成されている。 パ ル プ逃げは、 ビ ス 卜 ンが上死点と るった時に給気弁及び誹気弁と ビ ス 卜 ン 頂面とが衝突 し い よ う にする も のであ ]? 、 ビ ス ト ン頂 面に給気弁及び排気弁と 同径の凹みを形成 して構成され る

と ころが、 燃焼室の入口 に絞 ]9 を設け、 かつキ ヤ ビ テ ィ 一側面に凹所を設けた ビ ス 卜 ンではパ ル プ逃げのため の凹所が ヒ。 ス ト ン頂面の厚みを小さ ぐ し、 熱応力に よ る

5 割れを生ぜ しめる恐れがある。 すなわち、 絞 部分お よ び凹所部分が位置する ビ ス ト ン 頂面の厚みが薄 く な ]？、 この薄 く なった と ころに前記凹所の段部が位置する と熱 応力に よ ってひび割れを生 じて しま う 。

こ の熱応力の集中は壁面温度が殊に高 く る傾向にあ

1 0 る排気弁の凹み部分に生じ易い。

こ の欠点を防止すベ く 排気弁の凹みの設置位置を工夫 したのが次の も のである。

第 / o2乃至第 / 図はその一例を示すも のである。 図示 しないシ リ ン ダ 内を往復運動する ビ ス ト ン 5 1 の i s 頂面の中央に凹設 したキヤ ビテ ィ 5 2 i か らな る燃焼室 5 2 の入口部全周緣には、 該入口 の中心に向って延びる 絞 ]) 5 3 を突設 している。 又、 キヤ ビテ ィ 5 2 ュ の側面 ■ 5 4 の複数位置には凹部 5 5 を形成 し、 隣接する凹部

5 5 の間に側面 5 4 を面と して残すこ と に よ 、 キヤ ビ 2 0 ティ 一 5 2 i の側面を凹凸状に形成 している。

一方、 前記 ビ ス ト ン 5 1 の頂面には、 図示 し い吸気 パ ル プ及び排気パ ル プ の下面と 対向する吸気パ、 ル プ側の パ ル プ逃げ 5 6 と排気パ ル プ側の パ ル プ逃げ 5 7 と を凹 設 している。 そ して、 各パ ル プ逃げ 5 6 、 5 7 の一部を 2 5 燃焼室 5 2 に交差させる こ と に よ ])、 吸、' 排気パ ル プを 大型化 して吸、 排気効率を高 く している。

こ こでは、 排気パルブ側の パ ル プ逃げ 5 7 と燃燒室と の交点、 つま ]? 、 パ ル プ逃げ 5 7 を構成する段差の燃焼 室側端部 5 8 、 5 9 を凹部 5 5 のない部分に位置させる 5 こ と に よ 、 前記交点 5 8 、 5 9 における絞 ] ) 5 3 の突 出量を小さ く している。

上記の構成において、 図示 しない燃料噴射ノ ズルか ら 噴射された燃料噴霧は、 燃焼室内に生じている渦流に押 し流されつつ空気と混合 してその一部がキヤ ビティ 5 2

1 0 の側面 5 4 ( 凹部 5 5 を含む ） に衝突 し、 中心側に向つ て反射する。 この と き、 ノ ズ ル の噴口の数と凹部 5 5 の 数とを異な らせた場合は、 各噴口か らの燃料噴霧の反射 面の形状がそれぞれ異なって混合気の性状が変るため、 燃焼室全体と して見た混合気の性状が多様化される。 こ i s のために、 機関の運転状態がいかに変化 しょ う と も、 少 ¾ く と も いずれか一箇所には理想的な性状の混合気が存 在するので着火性が改善され、 着火遅れ期間が短縮され て燃焼が円滑化される。

又、 キヤ ビティ 5 2 i の側面 5 4 に凹部 5 5 を設けて

2 0 いるので、 絞 ]? 5 3 の突出量が部分的に大き く なつてい る。 このために、 充分なス キ ッ シ ュ効果が得られて燃 室 5 2 に良好な渦流が発生 し、 しかも、 この渦流が凹部 5 5 の部分に局部的 ¾渦流をひき起すので壁面に付着 し た燃料の蒸発が促進される。 この結果、 燃燒効率が良 く

2 5 る と 同時に燃焼期間 も短縮される。

C FI - —方、 側面 5 4 に設けた凹部 5 5 で絞 ]? 5 3 を部分的 に大き く して強いス キ ッ シ ュを得る よ う に しているため に、 絞 ]? 5 3 の突出量を全体的に大き く する必要が い 従って、 絞 5 3 に よ って燃焼室 5 2 内に閉 じ込め られ

5 ていた火炎が凹部 5 5 の ¾い部分を経て ビ ス ト ン頂面の

平旦部 （ ス キ ッ シ ュ エ リ ア ） に適当 タ イ ミ ングで流出 するため、 排気ガス成分の生成が抑制される と共に、 空 気利用率が高 く なつて排煙濃度及び燃料消費率が改善さ れる。

1 0 又、 熱負荷の大き い排気パ、ル プ側の パ ル ブ逃げ 5 7 と

燃焼室 5 2 と の交点 5 8 、 5 9 を絞 ]? 5 3 の突出量の小 さい部分に位置させてい る ので、 パ ル プ逃げ 5 7 の端部

( 段差の端部 ） の熱負荷が輊減されて熱応力の集中が緩 和される。 従って、 ス キ ッ シュ劾杲を犠牲に して絞

i s 5 3 の先端に アー ルを付ける必要がる く 、 かつ、 デッ ド

ポ リ ゥ 厶 を犠牲に してハ ル プ逃げを小型化又は省略する こ と る く パ ル ブ逃げの段差部に集中する応力を小さ く し

' て ビ ス ト ン の耐亀裂性を向上でき るのである。

尙、 実施例では、 パル ブ逃げ 5 7 と燃焼室 5 2 との交

2 0 点 5 8 、 5 9 を凹部 5 5 の い部分に位置させているが.

凹部 5 5 の浅い部分 ( 絞 5 3 の突出量が小さい部分 ） に交点 5 8 、 5 3 を位置させて も 良い。 又、 熱的に有利 る吸気パ ル ブ側のパ ル ブ逃け'は、 ハ * ノレ プの レイ ァ ゥ ト 等 の観点か ら位置決めをすれば良いが、 例えば過给機付機

^{2 5} 関の よ う に熱負荷が大き く ¾ る場合は、 吸気パ ル プ側の

Ο ΓΙ

vi . パ ル プ逃げと燃焼室との交点を排気パ ル ブ側と 同 じよ う に絞 の突出量の小さい部分に位置させれば良い。

以上説明 した よ う に こ の実施例に よれば、 燃焼室の入 口部全周緣に絞 を設け、 燃焼室の側面の複数菡所に凹 部を設けて前記絞 ]? の突出量を部分的に大き く する と共 に、 絞 ]) の突出量の小さい部分に燃焼室と排気パ ル プ側 の ル プ逃げと の交点を位置させているので、 燃焼効率 を低下させる こ と く ビス ト ン の耐亀裂性を向上させる こ とができ る。

以上に示 した各々 の実施例は次の よ う に要約される。

(Z) 燃焼室の入口に絞！） を設ける と よい。

Q) 燃焼室を形成する キ ヤ ビテ ィ の側面に凹所を設ける と よ い。

Q) 燃料の噴霧をキヤ ビティ 一側面のパラパラな個所に 衝突させるのがよい。 このためには凹所の数と異なる 数の噴霧を等間隔で行わせる と よ いが、 不等間隔に よ つてパラパラな個所へ燃料噴霧を衝突させて も よい。

@ 燃料噴霧が衝突する キ ヤ ビテ ィ 内壁面の角度が ヒ° ス 卜 ン頂面に対して 。の傾斜と なっている こ とがよ い。© 熱応力の観点か ら、 パ ル プ逃げを形成する凹みの段 部分は上記②の凹所の位置と合致 し い よ う にパ ル プ 逃げの設置を工夫する。

上記 (2)〜⑤の観点を集約 した最も望ま しい本発明の実 施例について以下第 / 、 / έ 図を用いて説明する。

ヒ。 ス 卜 ン 7 1 の頂面にはキヤ ビテ ィ ー 7 2 _χ か らな る 燃焼室 7 2 が形成されている。 燃焼室 7 2 の上端部の入 口 には絞 ]? 7 3 が設け られている。 又、 キ ヤ ビテ ィ 7 2 ， の側面には 個の凹所 7 4 ， 〜 4 が形成されている 各凹所 7 4 i 〜 4 が形成されてい キ ヤ ビテ ィ

7 2 の側面は燃焼室 7 2 の中心を基とする円形と ¾つ ている。

燃料ノ ズ ル 7 5 は等間隔に 本の噴霧 7 6 ₁ - 7 6 , を キ ヤ ビテ ィ ー 7 2 j へ向けて噴射する。 本の噴霧

7 6 ， 〜 7 6 が衝突する キ ヤ ビテ ィ ー 7 2 _n の

1 5 丄 内壁面 7 7 は、 ピ ス ト ン 7 1 の項面 7 8 と の間に角度 。の傾 斜と なっている。

又、 各噴霧 7 6 ₁ 〜 7 6 ₅ はキ ヤ ビ テ ィ 7 2 j 内の側 面のパラ パラ ¾位置に衝突する よ う に つている。

ビ ス 卜 ン頂面 7 8 には給気弁のパ ル プ逃げ 7 9 と排気 弁のパ ル プ逃げ 8 0 が凹設されている。 給気弁のパ ル プ 逃げ 7 9 の段部分 8 1 の燃焼室 7 2 入口 と交叉する 8 1

8 2 ₂ の部分は、 図示の如 く 凹所 7 4 ₂ 又は凹所 7 4 ₂ の深 く るい所す わち浅い所へ位置され、 排気弁のパ ル プ逃げ 8 0 の段部分 8 2 の燃焼室入口 と交叉する 8 2 ^ 8 2 ₂ の部分は、 図示の如 く 凹所 7 4 _χ 〜 7 4 ₄ の い 所へ位置されている。

以上の如 く 構成された本発明の最も 望ま しい実施例に よ る と 次の よ う 泎用効果を奏する。

絞 ]9 7 3 に よ ]) 圧縮行程時にス キ ッ シ ュ流が生じて燃 料と空気の混合を よ く する と 同時に燃焼行程時に火炎を C:.'i?I 一時燃焼室内に保持させ、 その後逆ス キ ッ シュ流を行わ せるので、 燃焼が短時間に終了 し、 かつ空気利用率も 向 上して燃焼状態が改善される。

燃料の噴霧がキヤ ビテ ィ 7 2 i の側面の パラ パラ 位 置に衝突するため、 全回転域に亘つて混合気の性状が良 好 ¾個所が必 らず生ずる こ と にな ]? 、 低速か ら高速に到 るま で良好る燃焼が得られる も の と るる。

又、 燃料の噴霧が衝突する角度を 。とする こ と に よ

、 静しゅ く 燃焼が得られ、 かつ燃篛期間も 蒸発燃焼 と 比べて短縮されるの で燃焼効率が向上する

さ らに、 パル プ逃げの段部が凹所に重な ら いか又は 凹所の浅い部分に重な る よ う に しているため、 熱破壊が るい。

( CMFI

Claims

請求の範囲

I. ビ ス 卜 ン頂面に燃焼室を凹設 し、 該燃焼室の側面 に複数の凹所を形成 し、 燃料ノ ズ ル の噴口か ら噴射され た燃料の噴霧が前記燃焼室の側面の凹所の深い所、 浅い

5 所、 凹所のない所 ど壁面状態の異る る所に噴射される

こ と を特徵とするデ ィ 一 ゼ ル ェ ン ヅ ン の燃焼室

=2. 壁面状態の異 ¾ る所に燃料噴霧を噴射するため、 凹所の数と噴口の数と を異な らせた こ と を特徵とする請 求の範囲第 /項記载のディ ー ゼ ル エ ン ジ ン の燃焼室

0 3. 凹所の数が噴口の数よ ]) も / つ多い こ と を特徴と する請求の範囲第 2項記載のディ ー ゼ ル ェ ン 'ク ン の燃漭

4 凹所の数が噴口の数よ ]? も / つ少ない こ と を特徵 とする請求の範囲第 o2項記載のディ ー ゼ ル エ ン ジ ン の燃

15焼室

. 燃焼室の上端入口に絞 を設けた こ と を特徵とす る請求の範囲第 / 乃至第 項のいずれか一項記載のディ - — ゼ ル ェ ン 'ク ン の燃焼室

L ビ ス ト ン頂面に少 く と も 排気弁のパ ル プ逃げが凹

20 設され、 該パ ル プ逃げの段部が燃焼室の絞 ]? と交叉する

位置に前記燃焼室側面の凹所が位置 しるいか又は該凹所 の浅い所に前記段部が交叉する こ と を特徵とする請求の 範囲第 / 項乃至第 項のいずれか / 項記載のディ — ゼ ル ェ ン 'ク ン の燃焼室

25 7. 給気弁のパ ル プ逃げが ピ ス ト ン頂面に凹設され、

CV I - 該パ ル プ逃げの段部が燃鹿室の絞 U と交叉する位置に前 記燃焼室側面の凹所が位置 しないか又は該凹所の浅い所 に前記段部が交叉する こ と を特徵とする請求の範囲第 έ 項記載のデ ィ — ゼ ル エ ン ジ ン の燃焼室

ε 燃料ノ ズルか ら噴射され噴霧が衝突する燃焼室側 面の内壁面が、 ビ ス ト ン頂面と 。の角度を有する こ と を特徵とする請求の範囲第 / 乃至第 7項の ずれか / 項 記載のディ ー ゼ ル エ ン ジ ン の燃焼室