專利名稱：燃料直接噴射式柴油機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種從設置在汽缸蓋上的燃料噴嘴向設置在活塞頂面部的燃燒室噴射燃料的燃料直接噴射式柴油機。
背景技術：
以往，關于設置在燃料直接噴射式柴油機的活塞頂面部的燃燒室的形狀和燃料噴射的形式，從降低NOX、降低煙塵(黑煙)、降低燃料消耗率的觀點出發，提出了各種方案(例如參照實開昭58-183933號公報)。
根據上述文獻，使燃燒室的形狀由燃燒室下部的渦流式燃燒室部和燃燒室上部的開式燃燒室部構成，通過伴隨發動機旋轉的活塞的上下動作，將噴射的燃料的一半導入到下部側的渦流式燃燒室部后，使剩下的一半連續地導入到上部側的開式燃燒室部，由此使燃料相互噴射分散來達到在燃燒室內的均勻化，同時達到降低NOX和降低煙塵，另外，能夠降低燃料消耗率。
然而，一般地燃料噴射量(即燃料噴射期間)需要根據發動機轉速和發動機負荷而變化，隨之也必須改變燃料噴射時期(即噴射開始的時間)。
但是，根據上述文獻，燃料噴射時期為一定，對于變化的燃料噴射量，僅是通過將構成燃燒室的渦流式燃燒室部和開式燃燒室部的交界部的棱邊圓角半徑設定在規定值來對應。從而，在上述文獻中，在燃料噴射量變化較大的時候，不能夠正確地分散使其一半流向渦流式燃燒室部、使剩下的一半流向開式燃燒室部，而不能應對燃料噴射量的變化，并不能夠期待改善排放效果和降低燃料消耗率的效果。
特別是在搭載在建筑機械上的發動機中，由于發動機旋轉速度和發動機負荷根據作業狀況有很大的不同，所以期望也能夠可靠地應對這樣的運轉狀況。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種抑制NOX的發生，減少煙塵的發生，并且燃料消耗量少的燃料直接噴射式柴油機。
本發明的燃料直接噴射式柴油機，其特征在于，具有在活塞的頂面向著汽缸蓋側開口設置的燃燒室，和設置在汽缸蓋上、并且向著上述燃燒室噴射燃料的燃料噴嘴；上述燃燒室具有帶有形成上述開口的圓形的周緣、從上述頂面向銷座側下凹而設置的第1容積部，和在該第1容積部的中央比該第1容積部更加向上述銷座側下凹而設置的第2容積部；從上述燃料噴嘴進行的燃料噴射，通過上述活塞的移動而從上述第2容積部到上述第1容積部連續地進行，并且，通過在發動機運轉范圍的至少一部分，根據發動機旋轉速度以及/或者發動機負荷來控制燃料的噴射時期，使從噴射開始到到達上述第1容積部和上述第2容積部的交界部為止的噴射期間為整個燃料噴射期間的40～70％。
本發明(之二)的燃料直接噴射式柴油機，其特征在于，具有在活塞的頂面向著汽缸蓋側開口設置的燃燒室，和設置在汽缸蓋上、并且向著上述燃燒室噴射燃料的燃料噴嘴；上述燃燒室具有帶有形成上述開口的圓形的周緣、從上述頂面向銷座側下凹而設置的第1容積部，和在該第1容積部的中央比該第1容積部更加向上述銷座側下凹而設置的第2容積部；從上述燃料噴嘴進行的燃料噴射，作為第1次的燃料噴射，向上述第2容積部的內周壁面部進行，作為第2次的燃料噴射，向上述第1容積部的底面、與上述第1次的燃料噴射斷續地進行。
在這樣的本發明中，由第1容積部和第2容積部構成燃燒室。因此，如果使壓縮比與以往一般的例如凹腔式的壓縮比相同，則第2容積部的容積比凹腔式的燃燒室的容積小。
其結果，在燃料噴射前期(或者第1次的燃料噴射，以下同)中，如果向第2容積部的內周壁面部噴射燃料，則在燃料噴射前期，噴霧在短距離碰撞到內周壁面部，并且由于第1容積部的空氣量少，所以燃燒受到限制，燃燒溫度降低。從而，能夠大幅降低在以往的燃燒中于燃燒初期大量產生的NOX。
另外，在燃料噴射后期(或者第2次的燃料噴射，以下同)，由于活塞下降，噴霧向著第1容積部的底面，由此，能夠使用殘留在汽缸蓋的下面和活塞的頂面之間的新的空氣。從而，燃燒變得旺盛，能夠降低PM(微粒物質)的發生，并且，也能夠促進在燃料噴射前期于第2容積側部產生的不完全燃燒成分的氧化，能夠大幅降低PM、煙塵、和燃料消耗率。
并且，即使在必須基于發動機轉速和發動機負荷而改變燃料噴射量的情況下，通過控制燃料的噴射時期，使燃料噴射前期的噴射期間為整個燃料噴射期間的40～70％，或可靠地分為第1次和第2次，所以向第1容積部的燃料噴射量和向第2容積部的燃料噴射量總是穩定的，可更加可靠地進行在燃料室內的燃料的分散，上述的作用效果變得顯著。
另外，在燃料噴射后期燃燒變得旺盛，NOX的發生略有增加，但能夠充分控制住燃料噴射前期和后期加在一起的全體的NOX的發生量。另外，通過使用近年的共用軌、燃料噴射用的控制裝置，可以實現燃料噴射時期的控制。
由于需要使壓縮為一定，故在確保第2容積部的基礎上設置第1容積部，而使該第1容積部為圓筒形時，第1容積部的內徑(開口的直徑)變小，燃料噴射后期的噴霧碰到活塞的頂面。并且，該噴霧流容易達到汽缸，碳化的燃料混入到油中而使油劣化。
在上述燃料直接噴射式柴油機中，優選上述第1容積部的底面，由隨著從上述活塞的外周部附近朝向中心而向上述銷座側變深的傾斜面形成。
在這樣的本發明中，由于由平緩的傾斜面形成燃燒室的第1容積部的底面，所以能夠使設置在頂面的開口的孔徑、即第1容積部的內徑增大至活塞的外周部附近，能夠在第1容積部內可靠地進行燃料噴射后期的噴霧，使燃料在第1容積部內燃燒。因此，在燃燒變旺盛、能夠更加減少PM的發生的同時，能夠更加促進在燃燒噴射前期于第2容積部側產生的不完全燃燒成分的氧化，能夠更加降低PM、煙塵、和燃料消耗率。
在上述燃料直接噴射式柴油機中，優選在上述第2容積部的底面，通過隨著從內周壁面部朝向半徑方向內側而向上述頂面側變高的傾斜面部形成圓錐部。
在這樣的本發明中，由于在第2容積部的底面形成圓錐部，所以由于與燃料噴霧的關系而并不與燃燒相關的空間減少，能夠進一步降低PM、煙塵、和燃料消耗率。
在上述燃料直接噴射式柴油機中，優選上述第2容積部的內徑相對于上述活塞的外徑的比是0.4～0.6，上述第1容積部的內徑相對于上述第2容積部內徑的比是1.3～2.0。
在這里，所謂第1容積部的內徑，是指朝向汽缸蓋側的開口的孔徑。
在這樣的本發明中，通過最佳地設定第2容積部的內徑相對于上述活塞的外徑的比、和第1容積部的內徑相對于上述第2容積部的內徑的比，第1容積部和第2容積部被分割成最佳的體積，所以能夠良好地燃燒噴射到各個容積部的燃料。
在上述燃料直接噴射式柴油機中，優選在上述第1容積部和上述第2容積部的交界部形成的棱邊的圓角半徑為上述活塞的外徑的3％以下。
在這里，所謂棱邊的圓角半徑，是在金屬加工中進行棱線部分的圓角加工時，在其設計圖上的加工指定中使用的曲率半徑R等。
在這樣的本發明中，由于使在第1容積部和第2容積部的交界部形成的棱邊的圓角半徑小于規定尺寸，所以能夠可靠地進行向第1、第2容積部的噴霧燃料的分離，可防止噴霧偏向一方的容積部，能夠更加促進PM、煙塵的下降。
圖1是表示本發明的第1實施例的燃料直接噴射式柴油機的局部剖視圖。
圖2是表示第1實施例的活塞的側視剖視圖。
圖3A和圖3B是說明第1實施例中的燃燒方式的圖。
圖4是表示發動機旋轉速度和發動機負荷之間的關系的圖。
圖5是表示發動機負荷和燃料噴射時期之間的關系的圖。
圖6是表示上述燃料噴射期間相對于整個燃料噴射時期的比例和燃料噴射時期之間的關系的圖。
圖7是表示上述燃料噴射期間相對于整個燃料噴射時期的比例和PM的產生量之間的關系的圖。
圖8是表示在第1實施例的燃燒方式和以往的燃燒方式中的缸內放熱率的比較的圖。
圖9是表示本發明的第2實施例的燃燒室的形狀的側視剖視圖。
圖10是表示本發明的第3實施例的燃燒室的形狀的側視剖視圖。
圖11是表示本發明的第4實施例的燃燒室的形狀的側視剖視圖。
圖12是表示本發明的第5實施例的燃燒室的形狀的側視剖視圖。
圖13是表示本發明的第6實施例的燃燒室的形狀的側視剖視圖。
圖14是表示本發明的其它變形例的側視剖視圖。
具體實施例方式
以下，根據附圖對本發明的第1實施例進行說明。
在圖1中，表示本發明的第1實施例的燃料直接噴射式柴油機1的局部剖視圖。在該圖1中，柴油機1是被用于自卸卡車、推土機、液壓挖掘機、輪式裝載機等各種建筑機械、大型發電機的驅動用的發動機，其具有發動機本體2和向發動機本體2供給燃料的燃料噴射裝置3。
發動機本體2具有在內部形成有多個汽缸4A的汽缸體4，和利用螺栓等固定在汽缸體4的上部的汽缸蓋5，和承受在各汽缸4A內燃燒的燃燒氣體的壓力、在該汽缸4A內往復運動的多個活塞10，和將活塞10的往復運動變換成旋轉運動的曲軸6。
燃料噴射裝置3具有以高壓壓送燃料的高壓輸送泵7，和積蓄高壓燃料的共用軌8，和將從共用軌8給出的燃料噴射到各汽缸4A內的燃料噴嘴9。高壓輸送泵7和共用軌8被安裝在汽缸體4的外壁上，燃料噴嘴9配置在汽缸蓋5內。這樣的燃料噴射裝置3由后述的控制裝置30控制。
以下，基于圖2所示的側視剖視圖，詳細說明柴油機1的活塞10。
在圖2中，在活塞10的頂面11上，向著汽缸蓋5側以平面看呈圓形地開口設置有燃燒室20。燃燒室20由下述部分構成帶有與上述開口的圓形的周緣連接的傾斜面21的第1容積部22，和在該第1容積部22的中央、比該第1容積部22更加向銷座13側下凹而設置的平面看呈圓形的第2容積部23。在這樣的燃燒室20中如果使壓縮比與以往的壓縮比相同，則第2容積部23的容積比以往的例如凹腔型的燃燒室的容積小。
第1容積部22的傾斜面21形成為隨著從活塞10的外周部12附近朝向活塞10的中心而向銷座13側變深。
第2容積部23具有垂直的內周壁面部24，在第2容積部23的底面上，通過隨著從內周壁面部24朝向半徑方向內側而在頂面11側變高的斜面部25形成圓錐部26，圓錐部26的頂部分由凸型的第1曲面部27構成，內周壁面部24和斜面部25由凹型的第2曲面部28連接。通過設置該圓錐部26，減少與燃燒并不相關的空間，來達到PM、煙塵、燃料消耗率的降低。
在這里，燃燒室20整體的容積與凹腔型的燃燒室的容積相等。從而，第2容積部23的內徑D2比以往的燃燒室的內徑小、容積也小。另外，第2容積部23的內徑D2相對于活塞的外徑D的比是0.4～0.6，第1容積部22的內徑D1相對于上述第2容積部23的內徑D2的比是1.3～2.0。這樣，通過最佳地設定第2容積部23的內徑D2相對于活塞的外徑D的比、和第1容積部22的內徑D1相對于第2容積部23的內徑D2的比，使第1容積部22和第2容積部23能夠分割成最佳的體積，能夠使噴射到各個容積部22、23的燃料良好地燃燒。另外，第1容積部22的內徑D1是朝向汽缸蓋5側的開口的孔徑。
進而，在第1容積部22和第2容積部23的交界部20A形成的棱邊的圓角半徑R是活塞的外徑D的3％以下。當比3％大時，噴射到該交界部20A的燃料明顯偏向地分散到第1容積部22或第2容積部23中的一方，PM、煙塵的發生量增加。從而，通過設置到3％以下。能夠促進PM和煙塵的降低。
接著，返回到圖1就控制裝置30進行說明。
控制裝置30由MPU等構成，從壓力傳感器8A反饋儲存在共用軌8中的燃料的實際壓力Pa，并向輸送泵7的噴出量控制電磁閥7A輸出開閉信號S1來控制噴出量控制電磁閥7A的開閉時期，以使該實際壓力Pa為根據柴油機1的旋轉速度和負荷而設定的最佳的軌壓。另外，關于燃料噴射，控制裝置30按照根據柴油機1的旋轉速度和負荷而設定的燃料噴射時期(噴射開始的時間)和燃料噴射期間(燃料噴射量)，向燃料噴嘴9的沒有圖示的電磁閥輸出控制脈沖S2，由此控制燃料噴嘴9的燃料噴射。因此，在控制裝置30中，為了檢測柴油機1的旋轉速度，輸入從旋轉傳感器2A給出的旋轉速度信號N，另外，為了檢測負荷，輸入從油門踏板和燃料噴射量設定刻度盤等給出的開度信號L。
以下對本實施例的燃料噴射方式進行說明。
燃料噴射在活塞壓縮沖程的末期開始。并且，如圖2所示，如果將最初向第2容積部23開始噴射后，燃料噴霧的中心到達交界部20A為止稱為燃料噴射前期，而從燃料噴霧的中心到達交界部20A后，直到噴射結束為止稱為燃料噴射后期，則在燃料噴射前期，如圖3A所示，從燃料噴嘴9噴射的燃料的噴霧F與第2容積部23的內周壁面部24碰撞。從而，幾乎所有的燃料被供給到第2容積部23內而燃燒。這時，由于第2容積部23的空氣量比以往的空氣量少，所以第2容積部23內的燃燒受到限制，從而能夠降低燃燒溫度，能夠大幅地降低NOX的排出。
并且，在表示燃料噴射后期的圖3B中，活塞10下降，隨之噴霧F向第1容積部22的傾斜面21噴射。這時的噴霧F從對第2容積部23的供給階段連續地噴射。由此，燃料與存在于第1容積部22的內部、和汽缸蓋5的下面5A與活塞10的頂面11及傾斜面21之間的新的空氣混合而完全燃燒。從而，燃燒變得旺盛，能夠降低PM的發生。進而，在燃料噴射前期殘留在第2容積部23中的不完全燃燒成分與燃料噴射后期的燃燒一起完全燃燒。由此，能夠大幅地降低PM、煙塵、和燃料消耗率。同時，傾斜面21的外周緣側由于較大地擴展到活塞10的外周部12附近，所以在第1容積部22內可靠地進行燃料噴射后期的噴霧F、能夠使燃料在第1容積部22內燃燒。因此，燃燒變得旺盛，能夠進一步降低PM的發生，并且，在燃料噴射前期能夠進一步促進在第2容積部23側產生的不完全燃燒成分的氧化，能夠進一步降低PM、煙塵、和燃料消耗率。
另外，在本實施例中，通過上述控制裝置30根據柴油機1的旋轉速度和負荷控制燃料噴射時期，使燃料噴射前期的燃料噴射期間為整個燃料噴射期間的40～70％。
即，如圖4所示，在柴油機1的工作狀態處于高旋轉速度高負荷區域、高旋轉速度中負荷區域、中旋轉速度高負荷區域、和中旋轉速度中負荷區域的情況下，使燃料噴射前期的燃料噴射期間為整個燃料噴射期間的40～70％。更詳細地，如高旋轉速度中負荷區域和中旋轉速度中負荷區域那樣，在中旋轉速度以上處于中負荷的時候，使燃料噴射前期的燃料噴射期間為整個燃料噴射期間的40～65％，如高旋轉速度高負荷區域和中旋轉速度高負荷區域那樣，在中旋轉速度以上處于高負荷的時候，使燃料噴射前期的燃料噴射期間為整個燃料噴射期間的50～70％。
在這里，所謂中旋轉速度，是指相當于額定旋轉速度的約60～75％的旋轉速度，所謂高旋轉速度，是指中旋轉速度大的旋轉速度。所謂高負荷，是指包括額定負荷、處于其前后的規定范圍的負荷，所謂中負荷，是指包括相當于額定負荷的50％的負荷、處于其前后的規定范圍的負荷。
在圖5中，特別是表示與相對于發動機負荷的燃料噴射時期(噴射開始的時間)的關系。由該圖可知，為了將相對于整個燃料噴射期間的前期的燃料噴射期間維持在40～70％，需要根據發動機負荷改變燃料噴射量，所以在開始噴射的時期也需要根據發動機負荷來改變。即，在中負荷運轉的狀態下，由于燃料噴射量少，所以當令圖2所示的交界部20A為轉化點X時，必須使在達到該轉化點X以前噴射的前期的噴射時期在更遲的階段開始，而進一步提前后期的燃料噴射的結束時期。另外，在高負荷運轉的狀態下，由于燃料噴射量變多，所以需要使前期的噴射時期在更早的階段開始，而推遲后期的燃料噴射結束時期。
據此，在圖6中，按各運轉狀態表示了對應于前期的燃料噴射期間/整個燃料噴射期間的燃料噴射時期。在該圖中，所謂高旋轉速度高負荷，也取決于柴油機1的大小和性能，例如是旋轉速度為2000rpm、發動機負荷是額定負荷的100％的情形。所謂高旋轉速度中負荷，例如是旋轉速度為2000rpm、發動機負荷是額定負荷的50％的情形。以下，所謂中旋轉速度高負荷，例如是旋轉速度為1400rpm、發動機負荷是滿負荷(100％負荷)的情形，所謂中旋轉速度中負荷，例如是旋轉速度為1400rpm、發動機負荷是滿負荷的50％的情形。如果根據圖6，則為了將相對于整個燃料噴射期間的前期的燃料噴射期間維持在40～70％，在發動機負荷為高負荷的時候仍然需要提前噴射時期、在中負荷的時候需要推遲燃料噴射時期。
在圖7中，表示了在各運轉狀態下的PM的發生量。根據此圖，可知低負荷比高負荷的情形PM的產生比例大，這可推測是因為在低負荷時由于噴射燃料少故而燃燒溫度低。但是，圖7所示的PM的發生量與以往相比變得非常少。
在低負荷的情形下，前期的燃料噴射期間相對于整個燃料噴射期間的比例超過70％時，PM的發生比例變大，在50％附近的增加的比例小。在高負荷的時候，可知在前期的燃料噴射期間相對于整個燃料噴射期間的比例為60％附近時，PM的發生量特別少。從而，如前所示，即使在40～70％之中、特別是在處于中負荷的情況下，使前期的燃料噴射期間為整個燃料噴射期間的40～65％，在處于高負荷的時候，使前期的燃料噴射期間為整個燃料噴射期間的50～70％是理想的。
圖8是表示以往的燃燒方式和本實施例的燃燒方式在燃燒時的缸內放熱率的比較的圖。在圖8中，縱軸是缸內放熱率、橫軸是曲柄轉角，用實線表示的曲線A是本實施例的燃燒方式的曲線，用虛線表示的曲線B是以往的燃燒方式的曲線，曲線C是噴射噴嘴9的針閥上升量。由圖可知，在燃燒初期，本實施例的燃燒方式的缸內放熱率比以往的燃燒方式的缸內放熱率低。這意味著NOX的排出量少。在燃燒后期，燃燒可充分進行，可大幅降低PM、煙塵、燃料消耗率。在燃燒后期，有曲線A比曲線B高，本實施例的缸內放熱率多的部分，NOX的排出量比以往的排出量增加，但作為總量大致相同。即，可抑制NOX的排出，PM、煙塵、燃料消耗率降低。
這樣，即使在基于發動機轉速和發動機負荷而改變燃料噴射量的情況下，通過由控制裝置30控制燃料的噴射時期，使燃料噴射前期的噴射期間為整個燃料噴射期間的40～70％，所以能夠使向第1容積部22的燃料噴射量和向第2容積部23的燃料噴射量一直穩定，更可靠地進行燃燒室20內的燃料的分散、能夠更加有效地降低排放和燃料消耗率。從而，對于發動機轉速和發動機負荷頻繁變化的建筑機械等，能夠理想地使用本實施例的柴油機1。
圖9是表示本發明的第2實施例的燃燒室20的形狀的側視剖視圖。
在活塞10的頂面11上，設置有具有與該頂面11略平行的底面、以規定的深度下凹的第1容積部22，在底面的中央，以進一步下凹的平面看呈圓形的形狀設置有剖面凹形的第2容積部23。第2容積部23的內周壁面部24以底面側越來越細的方式傾斜形成。在第2容積部23的底面上，與第1實施例同樣地設置有圓錐部26。
圖10是表示本發明的第3實施例的燃燒室20的形狀的側視剖視圖。
在本實施例中，第2容積部23的內周壁面部24向著底面側擴展地形成，這一點與第1實施例不同。其它的形狀與第1實施例相同。
圖11是表示本發明的第4實施例的燃燒室20的形狀的側視剖視圖。
在本實施例中，在第2容積部23的底面為平坦方面，這一點與第1實施例不同。其它的形狀與第1實施例相同。
在圖12表示的第5實施例的燃燒室20中，第2容積部23的內周壁面部24朝向底面側越來越細的方式形成，這一點與第4實施例不同。
在圖13表示的第6實施例的燃燒室20中，第2容積部23的內周壁面部24向著底面側擴展地形成，這一點與第4實施例不同。
在以上的第2～第6實施例中，也通過與第1實施例相同的構成，能夠達到本發明的目的。
另外，本發明不限定于上述各實施例，包含能夠達到本發明的目的的其它構成等，以下所示的變形等也包含在本發明中。
例如，在上述第1實施例中，如圖5所示，以燃燒室20的交界部20A為界而進行的燃料噴射前期和燃料噴射后期是連續的，但在本發明中，也可以使燃料噴射前期為第1次的燃料噴射，使燃料噴射后期為和第1次的燃料噴射斷續進行的第2次的燃料噴射。即使在進行這樣的引燃噴射的情況下，也能夠通過由控制裝置30的控制可靠地分成第1次的燃料噴射和第2次的燃料噴射，達到本發明的目的。這樣的柴油機1是上述技術方案中的本發明之二。
另外，在上述各實施例中，活塞10的中心、燃燒室20的中心、和燃料噴嘴9的噴射位置是一致的，但如圖14所示，即使是相對于活塞10的中心C1，使燃燒室20的中心C2和燃料噴嘴9的噴射位置C3分別偏移(偏心)的構造，也能夠適用本發明。另外，這樣的構造，分別設置各1個吸氣閥和排氣閥的情形較多。
進而，在上述第1實施例中，根據發動機旋轉速度和負荷控制燃料噴射時期，但即使是在僅以發動機旋轉速度或僅以負荷來控制燃料噴射時期的情形，也包含在本發明中。
此外，實施本發明的最佳的構成、方法等，在以上的記述中已經公開，但本發明并不限定于此。即，本發明主要是對特定的實施例給予特別圖示，并進行了說明，但本領域的浮筒技術人員可以不脫離本發明的技術思想和目的的范圍，而對于以上所述的實施例，在形狀、數量、其它的詳細構成方面，加以各種變形。
從而，上述公開的限定形狀、數量等的記述，是為了容易理解本發明而例示性地記述的內容，并不限定本發明，所以以去掉了這些形狀、數量等的限定的一部分或全部的限定的部件的名稱進行的記述，包含在本發明中。
權利要求
1.一種燃料直接噴射式柴油機，其特征在于，具有在活塞的頂面向著汽缸蓋側開口設置的燃燒室，和設置在汽缸蓋上、并且向著上述燃燒室噴射燃料的燃料噴嘴；上述燃燒室具有帶有形成上述開口的圓形的周緣、從上述頂面向銷座側下凹而設置的第1容積部，和在該第1容積部的中央比該第1容積部更加向上述銷座側下凹而設置的第2容積部；從上述燃料噴嘴進行的燃料噴射，通過上述活塞的移動而從上述第2容積部到上述第1容積部連續地進行，并且，通過在發動機運轉范圍的至少一部分，根據發動機旋轉速度以及/或者發動機負荷來控制燃料的噴射時期，使從噴射開始到到達上述第1容積部和上述第2容積部的交界部為止的噴射期間為整個燃料噴射期間的40～70％。
2.一種燃料直接噴射式柴油機，其特征在于，具有在活塞的頂面向著汽缸蓋側開口設置的燃燒室，和設置在汽缸蓋上、并且向著上述燃燒室噴射燃料的燃料噴嘴；上述燃燒室具有帶有形成上述開口的圓形的周緣、從上述頂面向銷座側下凹而設置的第1容積部，和在該第1容積部的中央比該第1容積部更加向上述銷座側下凹而設置的第2容積部；從上述燃料噴嘴進行的燃料噴射，作為第1次的燃料噴射，向上述第2容積部的內周壁面部進行，作為第2次的燃料噴射，向上述第1容積部的底面、與上述第1次的燃料噴射斷續地進行。
3.根據權利要求1或2所述的燃料直接噴射式柴油機，其特征在于，由隨著從上述活塞的外周部附近朝向中心而向上述銷座側變深的傾斜面形成上述第1容積部的底面。
4.根據權利要求1或2所述的燃料直接噴射式柴油機，其特征在于，在上述第2容積部的底面，由隨著從內周壁面部朝向半徑方向內側而向上述頂面側變高的傾斜面部形成圓錐部。
5.根據權利要求1或2所述的燃料直接噴射式柴油機，其特征在于，上述第2容積部的內徑相對于上述活塞的外徑的比是0.4～0.6，上述第1容積部的內徑相對于上述第2容積部內徑的比是1.3～2.0。
6.根據權利要求1或2所述的燃料直接噴射式柴油機，其特征在于，在上述第1容積部和上述第2容積部的交界部形成的棱邊的圓角半徑為上述活塞的外徑的3％以下。
全文摘要
本發明提供一種燃料直接噴射式柴油機，在活塞(10)的頂面(11)上，設置在汽缸蓋(5)側開口的燃燒室(20)，該燃燒室(20)由具有傾斜面(21)的第1容積部(22)、和從第1容積部(22)向銷座(13)側進一步下凹的第2容積部(23)構成。在燃料噴射前期，從燃料噴嘴(9)向第2容積部(23)的內周壁面部(24)噴射噴霧(F)，在燃料噴射后期向第1容積部(22)的傾斜面(21)噴射噴霧(F)，此時，使前期的燃料噴射期間相對于整個燃料噴射期間的比例為40～70％。
文檔編號F02B15/00GK1644888SQ200410100018
公開日2005年7月27日 申請日期2004年11月30日 優先權日2003年12月1日
發明者小野豐, 飯島正, 高橋正樹 申請人:株式會社小松制作所