JP2001193463A - 直接噴射式ディーゼル機関 - Google Patents

直接噴射式ディーゼル機関

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JP2001193463A JP2000187826A JP2000187826A JP2001193463A JP 2001193463 A JP2001193463 A JP 2001193463A JP 2000187826 A JP2000187826 A JP 2000187826A JP 2000187826 A JP2000187826 A JP 2000187826A JP 2001193463 A JP2001193463 A JP 2001193463A
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injected
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Takeshi Asai
豪 朝井
Toshiichi Imamori
敏一 今森
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Yanmar Diesel Engine Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温始動時及びハイアイドル時における排気
ガス中のCO(一酸化炭素)の量を低減させ、また、低
温始動時及び機関が低温状態でのアイドル運転時におけ
る青白煙濃度を低減させる直接噴射式ディーゼル機関を
提供することである。 【解決手段】 ピストン頂面に凹状に形成した燃焼室を
備え、1サイクル中において燃料を連続して1回噴射す
る第1モードと、1サイクル中において燃料の噴射を複
数回行う第2モードとを兼ね備えた燃料噴射装置を備
え、前記第1モードと第2モードとを切換える切換手段
を備え、機関に負荷がかからずかつ機関回転数が高いハ
イアイドル運転時と機関の低温始動時及び機関が低温で
かつアイドル運転時においては前記切換手段により前記
第2モードに切換えることにより、噴射した燃料が燃焼
室壁面に到達する前に前記燃料を圧縮自着火させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス中のCO
(一酸化炭素)又は青白煙濃度を低減させることができ
る直接噴射式ディーゼル機関に関するものである。
【0002】
【従来の技術】燃料の噴射開始から着火するまでの期間
は着火遅れ時間と呼ばれているが、従来では、着火遅れ
時間が経過する前に噴射された燃料が燃焼室の壁面に到
達(衝突)していた。燃焼室の壁面の温度は、燃焼室内
の圧縮空気の温度よりも低く、壁面に衝突した燃料は蒸
発しにくいため良好に燃焼しない。その際に、未燃のC
Oが多量に発生し排出される。特に低温始動時(機関が
十分に温まっていない始動時)と、機関回転数は高いが
負荷がかかっていないハイアイドル運転状態においてこ
の傾向が顕著である。また、低温始動時及び機関が低温
状態におけるアイドル運転時においては、未燃の燃料を
含んだ燃焼ガスに燃焼により発生する水蒸気が混入する
ことにより青白く見える青白煙が発生し排出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するべく、低温始動時及びハイアイドル運転時にお
ける排気ガス中のCO(一酸化炭素)の量を低減させ、
また、低温始動時及び機関が低温状態でのアイドル運転
時における青白煙濃度を低減させる直接噴射式ディーゼ
ル機関を提供することを課題としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の発明では、直接噴射式ディーゼル機関にお
いて、ピストン頂面に凹状に形成した燃焼室を備え、1
サイクル中において燃料を連続して1回噴射する第1モ
ードと、1サイクル中において燃料の噴射を複数回行う
第2モードとを兼ね備えた燃料噴射装置を備え、前記第
1モードと第2モードとを切換える切換手段を備え、機
関に負荷がかからずかつ機関回転数が高いハイアイドル
運転時と機関の低温始動時のうちの少なくとも一方の場
合において前記切換手段により前記第2モードに切換え
ることにより、噴射した燃料が燃焼室壁面に到達する前
に前記燃料を圧縮自着火させるようにした。請求項2の
発明では、請求項1の発明において、機関の運転状態が
ハイアイドル運転状態であるか否かを識別する手段とし
て機関回転数検出装置と負荷検出装置とを備えた。請求
項3の発明では、請求項1または請求項2の発明におい
て、前記第2モードの第1回目の燃料の噴射量を1サイ
クル中の全噴射量の20〜40%に設定するようにし
た。請求項4の発明では、ピストン頂面に凹状に形成し
た燃焼室を備え、1サイクル中において燃料を連続して
1回噴射する第1モードと、1サイクル中において燃料
の噴射を複数回行う第2モードとを兼ね備えた燃料噴射
装置を備え、前記第1モードと第2モードとを切換える
切換手段を備え、機関の低温始動時と機関が低温でかつ
アイドル運転時のうちの少なくとも一方の場合において
前記切換手段により前記第2モードに切換えることによ
り、噴射した燃料が燃焼室壁面に到達する前に前記燃料
を圧縮自着火させるようにした。請求項5の発明では請
求項4の発明において、冷却水温度検出手段を備え、機
関が低温であるか否かを識別可能にした。請求項6の発
明では請求項4の発明において、機関回転数検出手段と
負荷検出手段とを備え、機関がアイドル運転状態である
か否かを識別可能にした。
【0005】
【発明の実施の形態】図1は、請求項1〜請求項6の発
明による直接噴射式ディーゼル機関100の概略系統図
である。また、図2は機関ヘッド2の断面略図である。
図1に示すように直接噴射式ディーゼル機関100(以
下、機関100と呼ぶ。)は、機関本体1,機関ヘッド
2,燃料供給管5,空気供給管6及びCPU7等から構
成されている。
【0006】図2に示すように、機関ヘッド2には燃料
噴射装置3が固着されており、燃料噴射装置3の噴孔3
aはピストン90と機関ヘッド2の内壁とで仕切られた
燃焼室10内に配置されており、燃料14は、ピストン
90の頂面90aに形成された凹部の内壁91に向かっ
て噴射される。
【0007】図2に示すように、燃料噴射装置3には燃
料供給管5が接続されている。また、CPU7には図1
に破線で示すモード切換回路4が設けてある。モード切
換回路4は、1サイクル中に燃料を連続して1回噴射す
る第1モードと1サイクル中に燃料を複数回噴射する第
2モードとを切換える機能を備えている。ここでは、第
2モードにおいて複数回に分割して噴射される燃料の総
量は、第1モードで連続して噴射される燃料の総量と同
じ量に設定する。
【0008】モード切換回路4は、後述する機関回転数
検出装置12及び負荷検出装置52から伝達された検出
信号により、第1モードと第2モードとを切換える。負
荷検出装置52の代わりに機関本体1に燃料噴射量検出
装置20(例えば燃料の噴射量を調整するラック位置の
検出装置)を備え、燃料噴射量検出装置20から信号線
21を介して検出信号をCPU7へ伝達するようにして
もよい。
【0009】図1に示すように、機関ヘッド2には空気
供給管6が接続されており、図示しない開閉弁(吸気
弁)により適宜燃焼室10(図2)内に空気が供給され
るようになっている。また、機関ヘッド2には図示しな
い別の開閉弁(排気弁)で開閉される排気管8が接続さ
れている。
【0010】機関本体1には機関回転数を検出する機関
回転数検出装置12と冷却水の温度を検出する冷却水温
度検出装置13及び機関負荷を検出する燃料噴射量検出
装置20とが設置されている。
【0011】機関回転数検出装置12,冷却水温度検出
装置13及び燃料噴射量検出装置22は、それぞれ配線
15,16及び21でCPU7と接続されており、配線
15,16及び21を介して検出信号をCPU7へ伝達
することができるようになっている。
【0012】また、機関本体1には機関本体1から動力
が伝達される被駆動体50が接続されている。被駆動体
50としては、例えば発電機や駆動軸51で駆動される
車輪やプロペラ等がある。
【0013】被駆動体50には負荷検出装置52が設け
てあり、負荷検出装置52は、配線53でCPU7と接
続されており、配線53を介して検出信号をCPU7へ
伝達することができるようになっている。被駆動体50
の種類により、負荷の検出に燃料噴射量検出装置20と
負荷検出装置52のいずれを使用するかは任意に選定す
る。
【0014】機関回転数,冷却水温度及び負荷の大きさ
を上記各検出装置で検出し、検出信号がCPU7へ入力
される。これらの検出信号からCPU7は運転状況に応
じてモード切換回路4により第1モードから第2モード
へ又はその逆に切り換えるか否かを判断する。
【0015】図3は、第1モードで燃料14を噴射した
際の燃料14の到達距離と時間の関係を示すグラフであ
る。図3においてτidとは、燃料14が燃焼室10内で
圧縮されて着火するのに要する時間を示している。燃料
14が噴射されてから着火時刻に至るまでの期間を着火
遅れ時間τidという。
【0016】図3に示すように、第1モードでは着火時
刻に達する(着火遅れ時間τidが経過する)前に燃料1
4(図2)は内壁91に到達する。機関本体1の温度が
高くなると、内壁91に付着した燃料が蒸発し易くなり
良好に燃焼し易くなるので、この第1モードで運転す
る。
【0017】図4は、第2モードで燃料を2回噴射する
2段高圧噴射の際の燃料の到達距離と時間の関係を示す
グラフである。図4においては、1回目に噴射した燃料
が内壁91に到達する前に着火遅れ時間が経過し、1回
目に噴射した燃料は着火して燃焼を開始する。2回目に
噴射された燃料は、内壁91からかなり離れた位置で燃
焼を開始する。したがって図4の場合では、燃料は内壁
91に到達する前に燃焼を開始する。
【0018】図5は、第2モードで燃料を3回噴射する
3段高圧噴射の際の燃料の到達距離と時間の関係を示す
グラフである。図5においても図4の場合と同様に、1
回目に噴射した燃料が内壁91に到達する前に着火遅れ
時間が経過しており、1回目に噴射した燃料は内壁91
に到達する前に着火し燃焼する。2回目,3回目に噴射
された燃料は、内壁91からかなり離れた位置で燃焼を
開始する。したがって、図4の2段噴射の場合と同様に
図5の3段噴射の場合においても燃料は内壁91に到達
する前に燃焼を開始する。
【0019】図6は、第2モードにおいて、1サイクル
中の全噴射量に対する1回目の噴射量の割合と排出CO
濃度改善率の関係を示すグラフである。図6において、
第1モードで機関100を運転すると、縦軸の数値は
1.0となる。排出CO濃度改善率は、第1モードで排
出されたCOの量に対する第2モードで排出されたCO
の量の割合を表している。したがって、排出CO濃度改
善率の数値が低いほど排出されるCO量は少なく、好ま
しい。
【0020】図6に示すように、2段高圧噴射(2回噴
射する第2モード)及び3段高圧噴射(3回噴射する第
2モード)のいずれにおいても横軸の20〜40%の範
囲で排出CO濃度改善率は良好になっている。
【0021】図7は、燃焼室内における燃料の噴射圧力
が並圧(70MPa程度)で使用される機関による第1
モードで運転した際の排出CO濃度改善率と、燃焼室内
における燃料の噴射圧力が高圧(90MPa以上)で使
用される機関による第1モード及び第2モードで運転し
た際の排出CO濃度改善率とを比較したグラフである。
【0022】図7に示すように、燃料の噴射圧力が高く
設定された機関においては、低く(並圧に)設定された
機関よりも排出CO濃度は高くなる。したがって、燃料
の噴射圧力が高圧に設定された機関では、第2モードで
運転することによる排出CO濃度の低減化の効果が顕著
に現れる。
【0023】図8(a)は、第1モードにおける燃料の
噴射率と時間の関係を示すグラフであり、図8(b)
は、第1モードの燃料の到達領域と燃焼室壁面(内壁9
1)との位置関係を示す断面略図である。ここで噴射率
とは、単位時間当たりの燃料噴射量で、噴射燃料をQ,
時間をtとすると、dQ/dtで表される。
【0024】第1モードでは、着火遅れ時間τid経過前
(着火時刻になる前)に燃料が内壁91に衝突し、内壁
91に燃料の一部が付着してしまう。内壁91に付着し
た燃料は完全には燃焼せず、多量のCOを含んだ排気ガ
スが排気管8(図1)を介して排出される。
【0025】図9(a)は、第2モードの3段高圧噴射
における燃料の噴射率と時間の関係を示すグラフであ
り、図9(b)は、第2モードの3段高圧噴射における
燃料の到達領域と燃焼室壁面(内壁91)との位置関係
を示す断面略図である。
【0026】第2モードでは、1回目に噴射された燃料
が内壁91に到達する前に着火遅れ時間τidが経過す
る。2回目の噴射開始から着火時刻までの時間は、1回
目の噴射開始から着火時刻までの時間よりも短い。した
がって、1回目に噴射された燃料さえ内壁91に到達せ
ずに燃焼を開始すれば、2回目以降に噴射された燃料が
燃焼開始前に内壁91に衝突することはない。ここで、
1回目に噴射される燃料の量は、第1モードで噴射され
る燃料の量よりも少量であり、噴射された燃料が壁面9
1に到達する前に着火時刻が経過するような量でなけれ
ばならないことは言うまでもない。
【0027】燃料14が燃焼すると、燃焼の火炎は図9
(b)に矢印A〜Cで示すように、燃焼中心に集まろう
とする熱ピンチ効果を奏するようになる。この熱ピンチ
効果により、燃焼する炎の中を燃焼せずに進む燃料が壁
面に到達するのを妨げることができる。やがて、噴射さ
れた全ての燃料は、内壁91に未燃のまま到達すること
なく完全燃焼する。
【0028】図10は、機関100(図1)の機関回転
数と被駆動体50(図1)にかかる負荷の大きさの相関
関係における排出されるCO濃度の関係を示すグラフで
ある。図10に示すように、CO濃度はハイアイドル運
転状態、冷態時(低温始動時)のローアイドル運転状
態、または高負荷状態になると高くなる。機関の温度が
高くなると、ローアイドル運転状態でもCO濃度は低く
なる。したがって、ハイアイドル運転状態か、または機
関の始動時(冷態時)においてCO濃度は高くなる傾向
があり、その際にモード切換回路4(図1)で第1モー
ドから第2モードに切換えると、排出されるCO量を低
減することができる。
【0029】図11は、燃焼室10内の圧力(筒内圧)
の時間変化を示すグラフである。燃料噴射開始から着火
遅れ時間τidが経過する(着火時刻になる)と燃料が着
火し、燃焼(爆発)が始まり、筒内圧がさらに上昇す
る。しかし、燃料の噴射期間があまりに長いと、着火遅
れ時間τidが経過しても着火に必要な量の燃料が噴射さ
れない間にピストン90(図2)が降下し始めて筒内圧
が下がり、燃料は着火することができなくなる。したが
って燃料の噴射は、ピストン90が上死点(TDC)近
傍に留まっている間に完了させる必要がある。
【0030】図12は、高速低負荷時での第1モード
(単段並圧噴射),第1モード(単段高圧噴射)及び第
2モード(2段高圧噴射)における排気ガス中の排出C
O濃度改善率と排出THC濃度改善率を比較したグラフ
である。図12に示すように、第2モードは、第1モー
ド(単段並圧噴射),第1モード(単段高圧噴射)のい
ずれよりも排出するCO濃度,THC濃度共に低く抑え
られている。特にCO濃度は第1モード(単段並圧噴
射)と比較して60%程度低減されている。
【0031】図13(a)は、冷態時(室温5℃,始動
後5分経過時,エアヒータ22なし)での第1モード
(単段並圧噴射)と第2モード(2段高圧噴射)におけ
るCO濃度を比較したグラフである。図13(a)に示
すように、冷態時においても第2モード(2段高圧噴
射)は第1モード(単段並圧噴射)よりも排出するCO
濃度が少ないことがわかる。
【0032】低温始動時や冷態時(特にアイドル運転
時)において、未燃の燃料を含んだ燃焼ガスに水蒸気
(燃焼により発生)や潤滑油が混入すると、排気が青白
く見える青白煙が発生する。図13(b)は、第1モー
ド(単段並圧)と第2モード(2段高圧噴射)におい
て、この青白煙の発生の度合(濃度)を比較したグラフ
である。
【0033】図13(b)において、青白煙濃度SWと
いう指標を用いているが、青白煙濃度SWは、青白煙に
ライトを照射したときの青白煙の見え方の度合(例えば
目視で図る)を数値化したものである。目視確認以外
に、計測器と黒板とを青白煙を挟んで配置し、計測器で
黒板輝度値(Cd/m2)を測定することにより青白煙
濃度SWを判定するようにしてもよい。
【0034】青白煙の発生が認められない場合の青白煙
濃度SWを「0」に設定し、青白煙がはっきり確認でき
る場合の青白煙濃度SWを「5」に設定する。発生する
青白煙の濃さに応じて「0〜5」の範囲で青白煙濃度S
Wの判定を行う。
【0035】図13(b)に示すように、第2モード
(2段高圧噴射)は第1モード(単段並圧噴射)と比較
して青白煙濃度SWの数値がかなり低くなっており、第
2モード(2段高圧噴射)では青白煙の発生が効果的に
抑制されることが顕著に現れている。
【0036】図14は、室温が−5℃〜5℃の温度範囲
における第1モード(単段並圧噴射,エアヒータ22な
し),第1モード(単段並圧噴射,エアヒータ22あ
り)及び第2モード(2段高圧噴射)の青白煙濃度SW
を比較したグラフである。図14からエアヒータ22に
より吸気温度を上昇させると、青白煙濃度が低下する現
象が見られるが、第1モード(単段並圧噴射,エアヒー
タ22あり)よりも第2モード(2段高圧噴射,エアヒ
ータ22なし)の方が青白煙濃度が低い(青白煙の発生
が低く抑えられる)ことがわかる。
【0037】ハイアイドル運転状態であるか否かは、機
関回転数検出装置12(図1)及び負荷検出装置52又
は燃料噴射量検出装置20(図1)が検出した信号によ
りCPU7が判定する。また、機関100の温度は冷却
水温度検出装置13(図1)で検出し、第2モードに切
換える必要があるか否かはCPU7が判定する。CPU
7には、予め機関回転数,負荷の大きさ及び冷却水温度
の閾値を設定したマップを備えておき、設定した閾値を
超えるとCPU7からモード切換回路4へ第1モードか
ら第2モードへ切換えるように指令を出す。
【0038】燃料HC(炭化水素)は、燃焼の課程でC
O(一酸化炭素)を経てCO2(二酸化炭素)に変化す
る。したがって、COが低減されると未燃のHCも減少
する。本実施の形態では、元々のHCの絶対量が少ない
ため、HCの顕著な減少を確認することはできないが、
排出COの低減以外に排出HCの顕著な低減も同時に期
待することができる。
【0039】また、機関の低温始動時において、吸気を
予めエアヒータ22で暖めておくことにより、燃焼に必
要な温度(着火温度)へ早く到達させることにより着火
遅れ時間τidを短縮することができる。
【0040】機関に負荷がかからずかつ機関回転数が高
いハイアイドル運転時と機関の低温始動時のうちの少な
くとも一方の場合において第2モードによる運転を行う
と、従来よりも排出CO濃度を低減することができる
が、機関に負荷がかからずかつ機関回転数が高いハイア
イドル運転時と機関の低温始動時のいずれも場合におい
ても第2モードによる運転を行うと、さらに排出CO濃
度を低減することができる。
【0041】また、機関の低温始動時と機関が低温でか
つアイドル運転時のうちの少なくとも一方の場合におい
て第2モードによる運転を行うと、従来よりも青白煙濃
度を低減することができるが、機関の低温始動時と機関
が低温でかつアイドル運転時のいずれにおいても第2モ
ードによる運転を行うとさらに青白煙濃度を低減するこ
とができる。
【0042】
【発明の効果】被駆動体50が発電機の場合、発電機は
負荷が変動しても回転数を所定値に設定して変動させな
いように運転させる必要がある。したがって、負荷が全
くかからない状態や低負荷の状態では、排出されるCO
量が増加してしまう。
【0043】このような場合において、請求項1の発明
では、燃料14を1サイクル中に複数回噴射し、噴射し
た燃料14が内壁91に到達する前に着火遅れ時間τid
が経過して着火するようにしたので、ピストン90の内
壁91に燃料14が到達する前に燃焼を開始させること
ができ、燃料14の不完全燃焼を防止することができ、
排出CO濃度を低減することができる。
【0044】請求項2の発明では、機関回転数検出装置
12と負荷検出装置52を設けたので、ハイアイドル運
転状態であるか否かを容易に認識することができ、ハイ
アイドル状態であると認識したときには、切換手段(モ
ード切換回路4)により第1モードから第2モードに切
換えることにより排出されるCOの量を減少させ、排気
ガス中のCO濃度を低減させることができる。
【0045】請求項3の発明では、第2モードにおいて
1回目の燃料の噴射量を1サイクル中に噴射する全噴射
量の20〜40%の範囲に設定することにより、排出C
O濃度を良好に低減することができる。
【0046】請求項4の発明では、機関100の低温始
動時と機関100が低温でかつアイドル運転時のうちの
少なくとも一方の場合において、切換手段(モード切換
回路4)により第1モードから第2モードに切換えるこ
とにより、噴射した燃料14が内壁91に到達する前に
着火遅れ時間τidが経過して着火するようにしたので、
ピストン90の内壁91に燃料14を付着させることな
く燃焼を開始させることができ、青白煙濃度を低減する
ことができる。
【0047】請求項5の発明では、請求項4の発明の機
関100に冷却水温度検出手段を設けたので、機関10
0が低温であるか否かを検出し易くなり、第1モードか
ら第2モードへの切換時期を判断し易くなり、効率よく
青白煙濃度を低減することができる。
【0048】請求項6の発明では、請求項4の発明の機
関100に機関回転数検出手段と負荷検出手段とを設け
たので、機関100がアイドル運転状態であるか否かを
識別することができ、第1モードから第2モードへの切
換時期を判断し易くなり、効率よく青白煙濃度を低減す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 請求項1〜請求項6の発明による直接噴射式
ディーゼル機関の概略系統図である。
【図2】 図1の直接噴射式ディーゼル機関のヘッド部
の断面略図である。
【図3】 第1モードで燃料を噴射した際の燃料の到達
距離と時間の関係を示すグラフである。
【図4】 第2モードで燃料を2回に分けて噴射した際
の燃料の到達距離と時間の関係を示すグラフである。
【図5】 第2モードで燃料を3回に分けて噴射した際
の燃料の到達距離と時間の関係を示すグラフである。
【図6】 第2モードにおける燃料の総噴射量に対する
1回目の燃料の噴射量の割合と排出されるCO濃度改善
率との関係を示すグラフである。
【図7】 各噴射パターンと排出CO濃度改善率との関
係を示すグラフである。
【図8】 (a)は第1モードにおける単位時間当たり
の燃料の噴射率と時間の関係を示すグラフである。
(b)は第1モードの燃料の到達領域と燃焼室壁面との
位置関係を示す断面略図である。
【図9】 (a)は第2モードの3段高圧噴射における
単位時間当たりの燃料の噴射率と時間の関係を示すグラ
フである。(b)は第2モードの3段高圧噴射における
燃料の到達領域と燃焼室壁面との位置関係を示す断面略
図である。
【図10】 直接噴射式ディーゼル機関の機関回転数及
びかかる負荷の大きさにおける排出されるCO濃度の関
係を示すグラフである。
【図11】 燃焼室内の圧力(筒内圧)の時間変化を示
すグラフである。
【図12】 (a)は、高速低負荷時での第1モード
(単段並圧噴射),第1モード(単段高圧噴射)及び第
2モード(2段高圧噴射)における排気ガス中のCO濃
度を比較したグラフである。(b)は、同様にTHC濃
度を比較したグラフである。
【図13】 (a)は、冷態時(室温5℃,始動後5分
経過時,エアヒータなし)での第1モード(単段並圧噴
射)と第2モード(2段高圧噴射)における排出CO濃
度改善率を比較したグラフである。(b)は、第1モー
ド(単段並圧噴射)と第2モード(2段高圧噴射)にお
いて、この青白煙の発生の度合を比較したグラフであ
る。
【図14】 室温が−5℃〜5℃の温度範囲でかつ機関
回転数が500r.p.m.のアイドル状態において、
第1モード(単段並圧噴射,エアヒータなし),第1モ
ード(単段並圧噴射,エアヒータあり)及び第2モード
(2段高圧噴射)の青白煙濃度SWを比較したグラフで
ある。
【符号の説明】
1 機関本体 2 機関ヘッド 3 燃料噴射装置 4 モード切換回路(切換手段) 5 燃料供給管 6 空気供給管 7 CPU 8 排気管 10 燃焼室 12 機関回転数検出装置 13 冷却水温度検出装置 14 燃料 20 燃料噴射量検出装置 22 エアヒータ 50 被駆動体 52 負荷検出装置 90 ピストン 91 内壁(燃焼室壁面)
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) F02D 41/38 F02D 41/38 B 45/00 314 45/00 314C 314Q F02F 3/26 F02F 3/26 A Fターム(参考) 3G023 AA04 AA08 AA18 AB05 AC04 AC05 AD02 AD07 AD09 AD14 AD29 AF00 3G084 AA01 BA13 BA15 CA01 CA03 DA10 EA11 EB08 EC01 FA18 FA20 FA33 3G301 HA02 JA26 KA01 KA07 KA08 MA18 MA26 MA27 NA08 NC02 PA17Z PE01Z PE08Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピストン頂面に凹状に形成した燃焼室を
    備え、1サイクル中において燃料を連続して1回噴射す
    る第1モードと、1サイクル中において燃料の噴射を複
    数回行う第2モードとを兼ね備えた燃料噴射装置を備
    え、前記第1モードと第2モードとを切換える切換手段
    を備え、 機関に負荷がかからずかつ機関回転数が高いハイアイド
    ル運転時と機関の低温始動時のうちの少なくとも一方の
    場合において前記切換手段により前記第2モードに切換
    えることにより、噴射した燃料が燃焼室壁面に到達する
    前に前記燃料を圧縮自着火させることを特徴とする直接
    噴射式ディーゼル機関。
  2. 【請求項2】 機関の運転状態がハイアイドル運転状態
    であるか否かを識別する手段として機関回転数検出装置
    と負荷検出装置とを備えた請求項1に記載の直接噴射式
    ディーゼル機関。
  3. 【請求項3】 前記第2モードにおいて、第1回目の燃
    料の噴射量を1サイクル中の全噴射量の20〜40%に
    設定した請求項1または請求項2のいずれかに記載の直
    接噴射式ディーゼル機関。
  4. 【請求項4】 ピストン頂面に凹状に形成した燃焼室を
    備え、1サイクル中において燃料を連続して1回噴射す
    る第1モードと、1サイクル中において燃料の噴射を複
    数回行う第2モードとを兼ね備えた燃料噴射装置を備
    え、前記第1モードと第2モードとを切換える切換手段
    を備え、 機関の低温始動時と機関が低温でかつアイドル運転時の
    うちの少なくとも一方の場合において前記切換手段によ
    り前記第2モードに切換えることにより、噴射した燃料
    が燃焼室壁面に到達する前に前記燃料を圧縮自着火させ
    ることを特徴とする直接噴射式ディーゼル機関。
  5. 【請求項5】 冷却水温度検出手段を備え、機関が低温
    であるか否かを識別可能にした請求項4に記載の直接噴
    射式ディーゼル機関。
  6. 【請求項6】 機関回転数検出手段と負荷検出手段とを
    備え、機関がアイドル運転状態であるか否かを識別可能
    にした請求項4に記載の直接噴射式ディーゼル機関。
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