JP2001152859A - ディーゼルエンジン - Google Patents
ディーゼルエンジンInfo
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- 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
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- 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
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼルエンジンの排気中のＮＯx と未燃
炭素の排出量を抑制する。 【解決手段】 ディーゼルエンジンの燃焼室２に細長で
外端が閉じた衝撃波管４を接続し、該衝撃波管４には外
端４ａに点火プラグ８を設け、その内側に着火温度の高
いガソリンなどの燃料の噴射口５を設け、さらにその内
側に水の噴射口６を設け、最も内側で衝撃波管出口付近
に着火温度の低いディーゼル油などの燃料噴射口７を設
けたものである。
炭素の排出量を抑制する。 【解決手段】 ディーゼルエンジンの燃焼室２に細長で
外端が閉じた衝撃波管４を接続し、該衝撃波管４には外
端４ａに点火プラグ８を設け、その内側に着火温度の高
いガソリンなどの燃料の噴射口５を設け、さらにその内
側に水の噴射口６を設け、最も内側で衝撃波管出口付近
に着火温度の低いディーゼル油などの燃料噴射口７を設
けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
に係り、特に舶用でＮＯx の排出量を減少することので
きるディーゼルエンジンに関する。
に係り、特に舶用でＮＯx の排出量を減少することので
きるディーゼルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンは機関シリンダ内に
空気のみを吸い込み、これを燃料の着火温度以上の温度
になるよう圧縮し、そこへディーゼル油などの燃料を高
圧で霧状に噴射させる。この噴霧燃料が空気の圧縮熱に
よって自然着火して燃焼し、その圧力でピストンを動か
して動力を得る圧縮着火の内燃機関である。
空気のみを吸い込み、これを燃料の着火温度以上の温度
になるよう圧縮し、そこへディーゼル油などの燃料を高
圧で霧状に噴射させる。この噴霧燃料が空気の圧縮熱に
よって自然着火して燃焼し、その圧力でピストンを動か
して動力を得る圧縮着火の内燃機関である。
【０００３】ディーゼルエンジンはガソリンエンジンと
比較すると次の特徴がある。（１）熱効率がよく燃料消
費率が少ない。単価の安い軽油、灯油、重油などが使え
るので運転費が安い。（２）回転速度の広い範囲にわた
って回転力の変化が少なく運転しやすい。（３）気化器
や点火装置などを必要としないが、燃料を高圧で噴射す
るための燃料噴射ポンプや噴射弁が必要である。（４）
爆発力が大きいので構造が堅固で、同一機関では重量が
大きく、高温高圧の燃焼をするから振動や騒音が大き
い。（５）過給することによる性能の向上が容易であ
る。
比較すると次の特徴がある。（１）熱効率がよく燃料消
費率が少ない。単価の安い軽油、灯油、重油などが使え
るので運転費が安い。（２）回転速度の広い範囲にわた
って回転力の変化が少なく運転しやすい。（３）気化器
や点火装置などを必要としないが、燃料を高圧で噴射す
るための燃料噴射ポンプや噴射弁が必要である。（４）
爆発力が大きいので構造が堅固で、同一機関では重量が
大きく、高温高圧の燃焼をするから振動や騒音が大き
い。（５）過給することによる性能の向上が容易であ
る。
【０００４】このような特徴があるため大型のものは船
舶用として広く用いられている。
舶用として広く用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ディーゼルエ
ンジンは燃焼温度が高いのでＮＯxの排出量が多く、ま
た、運転条件により未燃炭素の煤塵を多量に発生させる
ことがある。これを解決するため希薄予混合燃焼が注目
されている。希薄予混合燃焼は空燃比を理論値よりも低
い状態で燃焼させることにより燃焼温度を下げてＮＯx
の排出量を少なくするとともに、未燃炭素の発生を抑制
する。
ンジンは燃焼温度が高いのでＮＯxの排出量が多く、ま
た、運転条件により未燃炭素の煤塵を多量に発生させる
ことがある。これを解決するため希薄予混合燃焼が注目
されている。希薄予混合燃焼は空燃比を理論値よりも低
い状態で燃焼させることにより燃焼温度を下げてＮＯx
の排出量を少なくするとともに、未燃炭素の発生を抑制
する。
【０００６】希薄予混合燃焼は燃料の高圧噴射により達
成することができる。高圧で噴射した燃料は周りの空気
を巻き込みながら次第に減速するが、高速の状態では火
炎の吹き飛びが起こるので着火せず、減速してから着火
するので、初速度が大きく着火するまで充分希薄状態に
なればよい。しかし、機械的な制約から噴射ポンプの圧
力は２００ＭＰａが限界であり、したがって、噴射速度
も６００ｍ／ｓが限界である。この噴射速度では希薄混
合化前の理論混合比付近で燃焼するためＮＯxの低減は
図れない。
成することができる。高圧で噴射した燃料は周りの空気
を巻き込みながら次第に減速するが、高速の状態では火
炎の吹き飛びが起こるので着火せず、減速してから着火
するので、初速度が大きく着火するまで充分希薄状態に
なればよい。しかし、機械的な制約から噴射ポンプの圧
力は２００ＭＰａが限界であり、したがって、噴射速度
も６００ｍ／ｓが限界である。この噴射速度では希薄混
合化前の理論混合比付近で燃焼するためＮＯxの低減は
図れない。
【０００７】燃料噴射をシリンダ内の温度が最高値にな
る前に行う早期噴射により希薄予混合燃焼を達成しよう
とする研究が進められている。しかし、噴射のタイミン
グの制御が困難であるため実用化されていない。
る前に行う早期噴射により希薄予混合燃焼を達成しよう
とする研究が進められている。しかし、噴射のタイミン
グの制御が困難であるため実用化されていない。
【０００８】本発明は従来技術のかかる問題点に鑑み案
出されたもので、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射
する燃料の噴射速度大きくすることにより、燃焼室内で
希薄予混合燃焼を達成することによりＮＯxや未燃炭素
の煤塵の発生を大幅に抑制することのできるディーゼル
エンジンを提供することを目的とする。
出されたもので、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射
する燃料の噴射速度大きくすることにより、燃焼室内で
希薄予混合燃焼を達成することによりＮＯxや未燃炭素
の煤塵の発生を大幅に抑制することのできるディーゼル
エンジンを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のディーゼルエンジンは、燃焼室に細長で外端が
閉じた衝撃波管を接続し、該衝撃波管には外端に点火プ
ラグを設け、その内側に着火温度の高いガソリンなどの
燃料の噴射口を設け、さらに、その内側に水の噴射口を
設け、最も内側で衝撃波管出口付近に着火温度の低いデ
ィーゼル油などの燃料噴射口を設けたものである。
本発明のディーゼルエンジンは、燃焼室に細長で外端が
閉じた衝撃波管を接続し、該衝撃波管には外端に点火プ
ラグを設け、その内側に着火温度の高いガソリンなどの
燃料の噴射口を設け、さらに、その内側に水の噴射口を
設け、最も内側で衝撃波管出口付近に着火温度の低いデ
ィーゼル油などの燃料噴射口を設けたものである。
【００１０】上記衝撃波管出口に衝撃波管から噴出して
くる燃料と衝突して燃料を微細化する突起物を設けるの
が好ましい。
くる燃料と衝突して燃料を微細化する突起物を設けるの
が好ましい。
【００１１】次に本発明の作用を説明する。ピストンが
上昇し、衝撃波管の中に空気充填されている間にガソリ
ン噴射口からガソリンを噴射して管内に充填する。その
後ガソリン噴射口よりも出口側に水を噴射し、ガソリン
をシールする。ピストンが上死点に近づいたとき水蒸気
でシールされた衝撃波管の出口側にディーゼル油噴射口
からディーゼル油を噴射する。その直後に点火プラグで
ガソリンに点火する。初めは通常の火炎を生じるが次第
に加速されて衝撃波となりデトネ−ションに遷移する。
デトネ−ションとは火炎面の伝ぱする速度が超音速であ
るものをいう。デトネ−ションによりディーゼル油のミ
ストは２０００〜３０００ｍ／ｓの高速でディーゼルエ
ンジンの燃焼室内に噴射される。高速で噴射されるため
燃焼室内の空気の温度はディーゼル油の着火温度を超え
ていても火炎の吹き飛び現象により着火せず、燃料の速
度が減速して吹き飛びが起こらない状態になってから燃
焼するが、そのときは空気と燃料は十分希薄に混合して
おり、燃焼室内で希薄予混合燃焼が達成される。希薄予
混合燃焼によりＮＯx と未燃炭素の煤塵の発生が大幅に
抑制される。なお、デトレーションを起こさせる燃料と
してガソリンを、ディーゼルエンジンの燃料としてディ
ーゼル油を用いるものとして説明したが、ガソリンの代
わりにＬＰＧを、ディーゼル油の代わりに軽油、灯油ま
たは重油を用いても良い。また、衝撃波管出口に突起物
を設ければディーゼル油のミストがそれに衝突して微細
化されるので好ましい。
上昇し、衝撃波管の中に空気充填されている間にガソリ
ン噴射口からガソリンを噴射して管内に充填する。その
後ガソリン噴射口よりも出口側に水を噴射し、ガソリン
をシールする。ピストンが上死点に近づいたとき水蒸気
でシールされた衝撃波管の出口側にディーゼル油噴射口
からディーゼル油を噴射する。その直後に点火プラグで
ガソリンに点火する。初めは通常の火炎を生じるが次第
に加速されて衝撃波となりデトネ−ションに遷移する。
デトネ−ションとは火炎面の伝ぱする速度が超音速であ
るものをいう。デトネ−ションによりディーゼル油のミ
ストは２０００〜３０００ｍ／ｓの高速でディーゼルエ
ンジンの燃焼室内に噴射される。高速で噴射されるため
燃焼室内の空気の温度はディーゼル油の着火温度を超え
ていても火炎の吹き飛び現象により着火せず、燃料の速
度が減速して吹き飛びが起こらない状態になってから燃
焼するが、そのときは空気と燃料は十分希薄に混合して
おり、燃焼室内で希薄予混合燃焼が達成される。希薄予
混合燃焼によりＮＯx と未燃炭素の煤塵の発生が大幅に
抑制される。なお、デトレーションを起こさせる燃料と
してガソリンを、ディーゼルエンジンの燃料としてディ
ーゼル油を用いるものとして説明したが、ガソリンの代
わりにＬＰＧを、ディーゼル油の代わりに軽油、灯油ま
たは重油を用いても良い。また、衝撃波管出口に突起物
を設ければディーゼル油のミストがそれに衝突して微細
化されるので好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下本発明の１実施形態について
図面参照しつつ説明する。図１は本発明のディーゼルエ
ンジンの部分断面図である、図において１は給気弁であ
る。２はシリンダ（燃焼室）である。なお、本実施形態
では燃焼室はシリンダとして説明するが、シリンダとは
別の渦流室などの副室であってもよい。３はピストンで
ある。４は細長で外端４ａが閉じた衝撃波管でシリンダ
２に接続されている。５は着火温度の高いガソリンなど
の燃料噴射口（以下「ガソリン噴射口」という）であ
る。６は水噴射口である。７は着火温度の低いディーゼ
ル油などの燃料噴射口（以下「ディーゼル油噴射口」と
いう）である。衝撃波管４には外端４ａ側から出口４ｂ
側に向かって順次、ガソリン噴射口５、水噴射口６、デ
ィーゼル油噴射口７が取り付けられており、ディーゼル
油噴射口７は衝撃波管４の出口４ｂ付近に取り付けられ
ている。９は排気弁である。
図面参照しつつ説明する。図１は本発明のディーゼルエ
ンジンの部分断面図である、図において１は給気弁であ
る。２はシリンダ（燃焼室）である。なお、本実施形態
では燃焼室はシリンダとして説明するが、シリンダとは
別の渦流室などの副室であってもよい。３はピストンで
ある。４は細長で外端４ａが閉じた衝撃波管でシリンダ
２に接続されている。５は着火温度の高いガソリンなど
の燃料噴射口（以下「ガソリン噴射口」という）であ
る。６は水噴射口である。７は着火温度の低いディーゼ
ル油などの燃料噴射口（以下「ディーゼル油噴射口」と
いう）である。衝撃波管４には外端４ａ側から出口４ｂ
側に向かって順次、ガソリン噴射口５、水噴射口６、デ
ィーゼル油噴射口７が取り付けられており、ディーゼル
油噴射口７は衝撃波管４の出口４ｂ付近に取り付けられ
ている。９は排気弁である。
【００１３】１０は衝撃波管４の出口付近に設けた頑丈
な突起であり、衝撃波管９から噴出してくる燃料ミスト
と衝突して燃料ミストを微細化する。
な突起であり、衝撃波管９から噴出してくる燃料ミスト
と衝突して燃料ミストを微細化する。
【００１４】図２は通常ディーゼルエンジンに使用され
る燃料噴射弁の部分断面斜視図である。本発明のガソリ
ン噴射口５、水噴射口６、ディーゼル油噴射口７には、
たとえば、図２に示すものを使用することができる。燃
料噴射弁は、高圧燃料を微細な霧状にして燃焼室に噴射
する自動弁で燃料油圧で自動的に作動する閉止弁式で、
先端の噴弁から中実または中空の円錐状に燃料ミストを
噴射する。
る燃料噴射弁の部分断面斜視図である。本発明のガソリ
ン噴射口５、水噴射口６、ディーゼル油噴射口７には、
たとえば、図２に示すものを使用することができる。燃
料噴射弁は、高圧燃料を微細な霧状にして燃焼室に噴射
する自動弁で燃料油圧で自動的に作動する閉止弁式で、
先端の噴弁から中実または中空の円錐状に燃料ミストを
噴射する。
【００１５】図５はディーゼルエンジンに使用される燃
料ポンプの１部断面斜視図である。ガソリン噴射口５，
水噴射口６、ディーゼル油噴射口７に液体を送るポンプ
としてたとえば、図５に示すポンプを使用することがで
きる。燃料噴射ポンプは、機関のクランク軸により駆動
されるカム軸でプランジャが駆動される。燃料噴射量の
調節は、制御ラックによりプランジャの回転角を変え、
その有効行程を変えて行う。プランジャの頭部には傾斜
みぞと中心穴があり、上昇して吸排口を閉じると圧送さ
れ、傾斜みぞが吸排口に達すると、余分な燃料は中心穴
を通って吸排口に戻り、圧力が下がって噴射が終了す
る。噴射時期調整装置は、軸回転の遠心力を利用し、進
角の状態は回転数によって自動的に変化する。
料ポンプの１部断面斜視図である。ガソリン噴射口５，
水噴射口６、ディーゼル油噴射口７に液体を送るポンプ
としてたとえば、図５に示すポンプを使用することがで
きる。燃料噴射ポンプは、機関のクランク軸により駆動
されるカム軸でプランジャが駆動される。燃料噴射量の
調節は、制御ラックによりプランジャの回転角を変え、
その有効行程を変えて行う。プランジャの頭部には傾斜
みぞと中心穴があり、上昇して吸排口を閉じると圧送さ
れ、傾斜みぞが吸排口に達すると、余分な燃料は中心穴
を通って吸排口に戻り、圧力が下がって噴射が終了す
る。噴射時期調整装置は、軸回転の遠心力を利用し、進
角の状態は回転数によって自動的に変化する。
【００１６】次に本実施形態の作用を説明する。図３は
行程を説明するためのグラフである。（Ａ）は燃焼室２
内の温度（縦軸）と時間（横軸）との関係を示してお
り、（Ｂ）は行程（縦軸）と時間（横軸）との関係を示
している。なお、時間は（Ａ）、（Ｂ）共に共通の尺度
である。また、図３（Ａ）で上死点から右側の点線は従
来のディーゼルエンジンの燃焼室内の温度を示してい
る。上死点より左側は本発明も従来例も同じである。図
３（Ｂ）では各矢印の上にそれぞれの行程の名称が記入
されている。
行程を説明するためのグラフである。（Ａ）は燃焼室２
内の温度（縦軸）と時間（横軸）との関係を示してお
り、（Ｂ）は行程（縦軸）と時間（横軸）との関係を示
している。なお、時間は（Ａ）、（Ｂ）共に共通の尺度
である。また、図３（Ａ）で上死点から右側の点線は従
来のディーゼルエンジンの燃焼室内の温度を示してい
る。上死点より左側は本発明も従来例も同じである。図
３（Ｂ）では各矢印の上にそれぞれの行程の名称が記入
されている。
【００１７】図１、図３に示すように、ピストン３が下
降するときに給気弁１が開いて、シリンダ２内にエアが
充填される（給気行程）。その後ピストン３が上昇し
（圧縮行程）、シリンダ２内の圧力が上昇するととも
に、衝撃波管４内にもエアが充填される。このとき着火
性が悪い（着火温度が高い）ガソリン（ガソリンの着火
温度は４４０〜５１５℃）やＬＰＧなどの液体燃料をガ
ソリン噴射口５から噴射し、衝撃波管４内に充填し予混
合気を作る。次に水噴射口６から水を噴射する。水を噴
射するのは、衝撃波管４内のガソリンの予混合気が着火
性の高い（着火温度の低い）重油や灯油（灯油の着火温
度は２２５℃）から引火しないようにする不活性ガスシ
ールの役目をするためである。ピストンの上死点直前に
ディーゼル油噴射口７からディーゼル油を噴射し衝撃波
管４の出口４ｂ付近にディーゼル油を充填する。なお、
水噴射とディーゼル油噴射を同時にしてもよい。次に点
火プラグ８を点火する。点火すると衝撃波管４内のガソ
リン予混合気は初め通常の火炎を生じるが、次第に加速
されて衝撃波となりデトネーションに遷移する。
降するときに給気弁１が開いて、シリンダ２内にエアが
充填される（給気行程）。その後ピストン３が上昇し
（圧縮行程）、シリンダ２内の圧力が上昇するととも
に、衝撃波管４内にもエアが充填される。このとき着火
性が悪い（着火温度が高い）ガソリン（ガソリンの着火
温度は４４０〜５１５℃）やＬＰＧなどの液体燃料をガ
ソリン噴射口５から噴射し、衝撃波管４内に充填し予混
合気を作る。次に水噴射口６から水を噴射する。水を噴
射するのは、衝撃波管４内のガソリンの予混合気が着火
性の高い（着火温度の低い）重油や灯油（灯油の着火温
度は２２５℃）から引火しないようにする不活性ガスシ
ールの役目をするためである。ピストンの上死点直前に
ディーゼル油噴射口７からディーゼル油を噴射し衝撃波
管４の出口４ｂ付近にディーゼル油を充填する。なお、
水噴射とディーゼル油噴射を同時にしてもよい。次に点
火プラグ８を点火する。点火すると衝撃波管４内のガソ
リン予混合気は初め通常の火炎を生じるが、次第に加速
されて衝撃波となりデトネーションに遷移する。
【００１８】デトネーションによりディーゼル油のミス
トは２０００〜３０００ｍ／ｓの高速でディーゼルエン
ジンのシリンダ２内に噴射される。高速で噴射されるた
めシリンダ２内の空気の温度はディーゼル油の着火温度
を越えていても火炎の吹き飛び現象により着火せず、燃
料の速度が十分減速して吹き飛びが起こらない状態にな
ってから着火して燃焼するが、そのときには空気と燃料
は十分希薄に混合しておりシリンダ２内で希薄予混合燃
焼が達成される。
トは２０００〜３０００ｍ／ｓの高速でディーゼルエン
ジンのシリンダ２内に噴射される。高速で噴射されるた
めシリンダ２内の空気の温度はディーゼル油の着火温度
を越えていても火炎の吹き飛び現象により着火せず、燃
料の速度が十分減速して吹き飛びが起こらない状態にな
ってから着火して燃焼するが、そのときには空気と燃料
は十分希薄に混合しておりシリンダ２内で希薄予混合燃
焼が達成される。
【００１９】以上を図４を用いてさらに詳しく説明す
る。図４（Ａ）は本発明のディーゼルエンジンの衝撃波
管４の出口４ｂからシリンダ２内に噴射した燃料の燃焼
するまでの状態を示す図であり、（Ｂ）は従来のディー
ゼルエンジンで高速噴射した燃料が燃焼するまでの状態
を示す図であり、（Ｃ）は噴射管出口４ｂまたはノズル
からの距離（横軸）と燃料混合気体の平均速度（縦軸）
との関係を示すグラフである。
る。図４（Ａ）は本発明のディーゼルエンジンの衝撃波
管４の出口４ｂからシリンダ２内に噴射した燃料の燃焼
するまでの状態を示す図であり、（Ｂ）は従来のディー
ゼルエンジンで高速噴射した燃料が燃焼するまでの状態
を示す図であり、（Ｃ）は噴射管出口４ｂまたはノズル
からの距離（横軸）と燃料混合気体の平均速度（縦軸）
との関係を示すグラフである。
【００２０】図４（Ｂ）に示すように、従来のディーゼ
ルエンジンでノズルから高速で噴射された燃料はシリン
ダ２内で高温高圧のエア１２を巻き込みつつ次第に減速
し、所要の速度Ｖまで減速して燃料に火炎１１が生じ
る。所要の速度Ｖに減速するまでに巻き込んだエア１２
の量は理論空燃比（通常１５程度）程度なので希薄予混
合燃焼に至らず燃焼温度を低下することはできない。
ルエンジンでノズルから高速で噴射された燃料はシリン
ダ２内で高温高圧のエア１２を巻き込みつつ次第に減速
し、所要の速度Ｖまで減速して燃料に火炎１１が生じ
る。所要の速度Ｖに減速するまでに巻き込んだエア１２
の量は理論空燃比（通常１５程度）程度なので希薄予混
合燃焼に至らず燃焼温度を低下することはできない。
【００２１】一方、図４（Ａ）に示すように本発明のデ
ィーゼルエンジンで衝撃波管出口４ｂからの流速は従来
のディーゼルエンジンの燃料噴射速度の数倍の高速なの
で、空気の巻き込みが促進される。その結果、火炎が形
成可能な所要の速度Ｖ0 まで減速するまでの距離が長
く、したがって、それまでに巻き込んだエア１２の量が
従来より多い。火炎面１１においては、燃料は十分空気
により希薄になっており、シリンダ２内で希薄予混合燃
焼が達成される。
ィーゼルエンジンで衝撃波管出口４ｂからの流速は従来
のディーゼルエンジンの燃料噴射速度の数倍の高速なの
で、空気の巻き込みが促進される。その結果、火炎が形
成可能な所要の速度Ｖ0 まで減速するまでの距離が長
く、したがって、それまでに巻き込んだエア１２の量が
従来より多い。火炎面１１においては、燃料は十分空気
により希薄になっており、シリンダ２内で希薄予混合燃
焼が達成される。
【００２２】希薄予混合燃焼により、シリンダ２内の最
高温度は図３（Ａ）に実線で示すように、従来より大幅
に低下し、ＮＯx の発生量は大幅に抑制される。また、
シリンダ内では上死点近くで着火するため雰囲気ガスの
温度が高く（４５０〜５００℃）未燃炭素の煤塵も少な
い。
高温度は図３（Ａ）に実線で示すように、従来より大幅
に低下し、ＮＯx の発生量は大幅に抑制される。また、
シリンダ内では上死点近くで着火するため雰囲気ガスの
温度が高く（４５０〜５００℃）未燃炭素の煤塵も少な
い。
【００２３】ディーゼル油の噴射量に対してガソリンの
噴射量は数分の１でよい。たとえば、１シリンダ１サイ
クル当たりのディーゼル油の噴射量を３０〜５０ｇ／回
とすれば、ガソリン噴射量は７〜８ｇ／回、水噴射量は
１〜２ｇ／回でよい。
噴射量は数分の１でよい。たとえば、１シリンダ１サイ
クル当たりのディーゼル油の噴射量を３０〜５０ｇ／回
とすれば、ガソリン噴射量は７〜８ｇ／回、水噴射量は
１〜２ｇ／回でよい。
【００２４】本発明は以上述べた実施形態に限定される
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更が可能である。
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変
更が可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のディーゼル
エンジンは燃焼室に衝撃波管を接続し、ディーゼル油を
衝撃波管からのデトネーションによりきわめて高速で燃
焼室内に噴射するので、着火するまでに多量の空気を巻
き込むため、燃焼室内で希薄予混合燃焼が可能になり、
低ＮＯx とともに未燃炭素の煤塵の発生量も大幅に抑制
することができるなどの優れた効果がある。
エンジンは燃焼室に衝撃波管を接続し、ディーゼル油を
衝撃波管からのデトネーションによりきわめて高速で燃
焼室内に噴射するので、着火するまでに多量の空気を巻
き込むため、燃焼室内で希薄予混合燃焼が可能になり、
低ＮＯx とともに未燃炭素の煤塵の発生量も大幅に抑制
することができるなどの優れた効果がある。
【図１】本発明のディーゼルエンジンの部分断面図であ
る。
る。
【図２】燃料噴射弁の部分断面斜視図である。
【図３】デトネーションによる噴射の行程を説明するグ
ラフであり、（Ａ）は燃焼室の温度変化を示す図、
（Ｂ）は行程を示す図である。
ラフであり、（Ａ）は燃焼室の温度変化を示す図、
（Ｂ）は行程を示す図である。
【図４】噴射した燃料の燃焼状態を示す図であり、
（Ａ）は本発明のディーゼルエンジンの、（Ｂ）は従来
のディーゼルエンジンの燃焼状態を示している。（Ｃ）
は噴射速度と噴射口からの距離の関係を示すグラフであ
る。
（Ａ）は本発明のディーゼルエンジンの、（Ｂ）は従来
のディーゼルエンジンの燃焼状態を示している。（Ｃ）
は噴射速度と噴射口からの距離の関係を示すグラフであ
る。
【図５】燃料ポンプの部分断面斜視図である。
２ シリンダ（燃焼室） ４ 衝撃波管 ５ ガソリン噴射口 ６ 水噴射口 ７ ディーゼル油噴射口 ８ 点火プラグ １０ 突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 25/022 Ｆ０２Ｍ 43/00 43/00 61/14 ３１０Ｕ 61/14 ３１０ 25/02 Ｔ Ｆターム(参考） 3G023 AA04 AA05 AA07 AB01 AC03 AC05 AC07 AD00 AD12 AD21 AD27 AG00 3G066 AA07 AA16 AB02 AB03 AB05 AB08 AC06 AD02 AD14 BA02 BA24 BA25 CA09 CA10 CA14S CC01 CC31 CE02 CE13 DA04 3G092 AA00 AA02 AB02 AB03 AB04 AB07 AB17 AC10 BB01 BB06 DC00 DE03S DE06S DG01 EA03 EA04 EA12 FA17 FA18 HE03X
Claims (2)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンの燃焼室に細長で外
端が閉じた衝撃波管を接続し、該衝撃波管には外端に点
火プラグを設け、その内側に着火温度の高いガソリンな
どの燃料の噴射口を設け、さらにその内側に水の噴射口
を設け、最も内側で衝撃波管出口付近に着火温度の低い
ディーゼル油などの燃料噴射口を設けたことを特徴とす
るディーゼルエンジン。 - 【請求項２】 上記衝撃波管出口に衝撃波管から噴出し
てくる燃料と衝突して燃料を微細化する突起物を設けた
請求項１記載のディーゼルエンジン。
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|---|---|---|---|
| JP33939699A JP4075255B2 (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | ディーゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33939699A JP4075255B2 (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | ディーゼルエンジン |
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|---|---|
| JP2001152859A true JP2001152859A (ja) | 2001-06-05 |
| JP4075255B2 JP4075255B2 (ja) | 2008-04-16 |
Family
ID=18327090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33939699A Expired - Fee Related JP4075255B2 (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | ディーゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4075255B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005299665A (ja) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Man B & W Diesel Gmbh | 内燃機関装置および内燃機関装置用燃料弁 |
| US7398743B2 (en) * | 2005-12-27 | 2008-07-15 | Caterpillar Inc. | Compression ignition initiation device and internal combustion engine using same |
| CN102661205A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-09-12 | 长城汽车股份有限公司 | 汽车柴油、汽油双燃料发动机控制系统及其控制方法 |
| CN102678363A (zh) * | 2012-05-31 | 2012-09-19 | 长城汽车股份有限公司 | 汽油预混、柴油引燃发动机及其控制方法 |
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-
1999
- 1999-11-30 JP JP33939699A patent/JP4075255B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Publication date |
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| JP4075255B2 (ja) | 2008-04-16 |
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