JP2020106019A - diesel engine - Google Patents

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JP2020106019A JP2018248542A JP2018248542A JP2020106019A JP 2020106019 A JP2020106019 A JP 2020106019A JP 2018248542 A JP2018248542 A JP 2018248542A JP 2018248542 A JP2018248542 A JP 2018248542A JP 2020106019 A JP2020106019 A JP 2020106019A
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貢 奥田
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洋樹 尾曽
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Abstract

To provide a diesel engine capable of downsizing an engine.SOLUTION: A diesel engine includes: a combustion chamber 2 in a cylinder 1, a fuel injection chamber 4 in a cylinder head 3, a communication port 9 that communicates the combustion chamber 2 and the fuel injection chamber 4, a fuel injector 6 facing the fuel injection chamber 4, and an electronic control device 8 that controls an injection timing and an injection amount of a fuel 5 injected from the fuel injector 6. Assuming a direction orthogonal to a communication port center axis 9x when viewed from a direction parallel to a cylinder center axis 1c, as a lateral direction, the communication port 9 is equipped with a center communication port 9a on a lateral direction center side and side communication ports 9b and 9b on lateral direction both sides.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ディーゼルエンジンに関し、詳しくは、エンジンを小型化することができるディーゼルエンジンに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a diesel engine, and more particularly to a diesel engine that can be downsized.

従来、ディーゼルエンジンとして、コモンレールシステムを備えた直接噴射式ディーゼルエンジンがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a diesel engine, there is a direct injection diesel engine provided with a common rail system (see, for example, Patent Document 1).

特開2014−20278号公報(図1参照)JP, 2014-20278, A (refer to Drawing 1)

特許文献1のものでは、シリンダのボア径を小さくすると、燃焼が悪化し、騒音、燃費、スモーク濃度が悪化する等の問題が生じるため、エンジンを小型化することができない。 In Patent Document 1, when the bore diameter of the cylinder is reduced, combustion deteriorates, and problems such as noise, fuel consumption, and smoke concentration deteriorate. Therefore, the engine cannot be downsized.

本発明の課題は、エンジンを小型化することができるディーゼルエンジンを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a diesel engine that can be downsized.

本発明の主要な構成は、次の通りである。
図1(A)に例示するように、シリンダ(1)内の燃焼室(2)と、シリンダヘッド(3)内の燃料噴射室(4)と、燃焼室(2)と燃料噴射室(4)を連通させる連通口(9)と、燃料噴射室(4)に臨む燃料インジェクタ(6)と、燃料インジェクタ(6)から噴射される燃料(5)の噴射時期と噴射量を制御する電子制御装置(8)を備え、
図1(D)に例示するように、シリンダ中心軸線(1c)と平行な向きに見て、連通口中心軸線(9c)と直交する方向を横方向として、連通口(9)は、横方向中央側の中央連通口(9a)と、横方向両脇側の脇連通口(9b)(9b)を備えている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
The main constitution of the present invention is as follows.
As illustrated in FIG. 1A, the combustion chamber (2) in the cylinder (1), the fuel injection chamber (4) in the cylinder head (3), the combustion chamber (2) and the fuel injection chamber (4) ), a fuel injector (6) facing the fuel injection chamber (4), and an electronic control for controlling the injection timing and injection amount of the fuel (5) injected from the fuel injector (6). Equipped with a device (8),
As illustrated in FIG. 1D, when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis line (1c), the direction orthogonal to the communication port center axis line (9c) is the lateral direction, and the communication port (9) is the lateral direction. A diesel engine having a central communication port (9a) on the center side and side communication ports (9b) (9b) on both sides in the lateral direction.

《効果1》 エンジンを小型化することができる。
図1(A)に例示するように、この発明では、燃料(5)の噴射が電子制御され、圧縮行程で連通口(9)から燃料噴射室(4)に押し込まれる圧縮空気(10)と燃料インジェクタ(6)から噴射される燃料(5)の予混合の調節により、燃焼室(2)での燃焼が適正化され、シリンダ(1)のボア径を小さくしても、騒音、燃費、スモーク濃度を良好に維持することができ、エンジンを小型化することができる。
<<Effect 1>> The engine can be downsized.
As illustrated in FIG. 1(A), in the present invention, the injection of fuel (5) is electronically controlled, and compressed air (10) is pushed into the fuel injection chamber (4) from the communication port (9) in the compression stroke. By adjusting the premixing of the fuel (5) injected from the fuel injector (6), combustion in the combustion chamber (2) is optimized, and even if the bore diameter of the cylinder (1) is reduced, noise, fuel consumption, The smoke concentration can be maintained well, and the engine can be downsized.

《効果2》 燃料噴射室(4)での燃料(5)と圧縮空気(10)の予混合が促進される。
図2(B)及び図3に例示するように、この発明では、燃料噴射室(4)に中央連通口(9a)から押し込まれる中央圧縮空気(10a)と、脇連通口(9b)(9b)から押し込まれる脇圧縮空気(10b)(10b)に、燃料(5)が巻き込まれ、燃料(5)が圧縮空気(10)中に広く拡散し、燃料噴射室(4)での燃料(5)と圧縮空気(10)の予混合が促進される。
<<Effect 2>> Premixing of the fuel (5) and the compressed air (10) in the fuel injection chamber (4) is promoted.
As illustrated in FIGS. 2B and 3, in the present invention, the central compressed air (10a) pushed into the fuel injection chamber (4) from the central communication port (9a) and the side communication ports (9b) (9b). ), the fuel (5) is entrained in the side compressed air (10b) (10b), the fuel (5) is widely diffused in the compressed air (10), and the fuel (5) in the fuel injection chamber (4) is discharged. ) And compressed air (10) is promoted.

《効果3》 燃料噴射室(4)での空気利用率が高まる。
図2(B)及び図3に例示するように、この発明では、脇圧縮空気(10b)(10b)が燃料噴射室(4)の脇空間(4b)(4b)に流入し、この脇空間(4b)(4b)内の空気の流動が促進され、燃料噴射室(4)での空気利用率が高まる。
<<Effect 3>> The air utilization rate in the fuel injection chamber (4) is increased.
As illustrated in FIGS. 2B and 3, in the present invention, the side compressed air (10b) (10b) flows into the side spaces (4b) (4b) of the fuel injection chamber (4), and the side spaces (4b) The flow of air in (4b) is promoted, and the air utilization rate in the fuel injection chamber (4) is increased.

本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンを説明する図で、図1(A)はこのエンジンの信号と燃料の流れを説明するブロック図、図1(B)は図1(A)のエンジンで用いる連通口の斜視図、図1(C)は連通口の側面図、図1(D)は連通口の平面図、図1(E)は図1(B)のE方向矢視図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a diesel engine according to an embodiment of the present invention, FIG. 1(A) is a block diagram illustrating the signal and fuel flow of this engine, and FIG. 1(B) is used in the engine of FIG. 1(A). 1C is a side view of the communication port, FIG. 1D is a plan view of the communication port, and FIG. 1E is a view in the direction E of FIG. 1B. 本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの副燃焼室を説明する図で、図2(A)は立断面側面図、図2(B)は図2(A)のB−B線断面図である。It is a figure explaining the subcombustion chamber of the diesel engine which concerns on embodiment of this invention, FIG.2(A) is an elevation sectional side view, FIG.2(B) is a BB sectional drawing of FIG.2(A). .. 図2(A)のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 2(A). 本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの燃焼室を説明する図で、図1(A)は主燃焼室の平面図、図1(B)は主燃焼室と副燃焼室の立断面側面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a plan view of a main combustion chamber, and FIG. 1B is a vertical cross-sectional side view of a main combustion chamber and a sub combustion chamber, illustrating a combustion chamber of a diesel engine according to an embodiment of the present invention. is there. 本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの立断面正面図である。1 is a front elevational sectional view of a diesel engine according to an embodiment of the present invention. 図5のエンジンの立断面側面図である。FIG. 6 is a side view in vertical section of the engine of FIG. 5. 図5のエンジンの正面図である。It is a front view of the engine of FIG.

図1〜図7は、本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンを説明する図で、この実施形態では、水冷直列2気筒の電子燃料噴射式ディーゼルエンジンについて説明する。 1 to 7 are views for explaining a diesel engine according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a water-cooled in-line two-cylinder electronic fuel injection type diesel engine will be described.

このエンジンでは、図6に示すクランク軸(15)の架設方向を前後方向、前後方向と直交する水平方向を左右方向として説明する。
図5〜図7に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(16)と、シリンダブロック(16)の上部に組み付けられたシリンダヘッド(3)と、シリンダヘッド(3)の上部に組み付けられたシリンダヘッドカバー(17)と、図6に示すシリンダブロック(16)の前部に組み付けられた水ポンプ(18)及びオイルポンプ(19)と、水ポンプ(18)の前部に組み付けられたエンジン冷却ファン(20)と、エンジン冷却ファン(20)の前方に配置されたラジエータ(21)と、シリンダブロック(16)の後部に配置されたフライホイール(22)と、シリンダブロック(16)の下部に組み付けられたオイルパン(23)を備えている。
このエンジンは、吸気装置と、排気装置と、燃焼装置と、電子制御装置と、エンジン水冷装置を備えている。
In this engine, the installation direction of the crankshaft (15) shown in FIG. 6 will be described as the front-rear direction, and the horizontal direction orthogonal to the front-rear direction will be described as the left-right direction.
As shown in FIGS. 5 to 7, the engine is mounted on a cylinder block (16), a cylinder head (3) mounted on the cylinder block (16), and a cylinder head (3). Cylinder head cover (17), water pump (18) and oil pump (19) assembled on the front part of the cylinder block (16) shown in FIG. 6, and engine cooling assembled on the front part of the water pump (18) A fan (20), a radiator (21) arranged in front of the engine cooling fan (20), a flywheel (22) arranged at the rear of the cylinder block (16), and a lower part of the cylinder block (16). It is equipped with an assembled oil pan (23).
This engine includes an intake device, an exhaust device, a combustion device, an electronic control device, and an engine water cooling device.

吸気装置は、図5に示す吸気マニホルド(24)と、吸気マニホルド(24)の吸気上流側に接続されるエアクリーナ(図示せず)を備えている。
排気装置は、図5に示す排気マニホルド(25)と、排気マニホルド(25)の排気下流側に接続される排気処理装置(図示せず)を備えている。
吸気マニホルド(24)は、シリンダヘッド(3)の左右の一側に、排気マニホルド(25)はシリンダヘッド(3)の左右の他側に配置されている。
The intake device includes an intake manifold (24) shown in FIG. 5 and an air cleaner (not shown) connected to the intake upstream side of the intake manifold (24).
The exhaust device includes an exhaust manifold (25) shown in FIG. 5 and an exhaust treatment device (not shown) connected to an exhaust downstream side of the exhaust manifold (25).
The intake manifold (24) is arranged on one side of the cylinder head (3), and the exhaust manifold (25) is arranged on the other side of the cylinder head (3).

図1(A)に示すように、シリンダ(1)内の燃焼室(2)と、シリンダヘッド(3)内の燃料噴射室(4)と、燃焼室(2)と燃料噴射室(4)を連通させる連通口(9)と、燃料噴射室(4)に臨む燃料インジェクタ(6)と、燃料インジェクタ(6)から噴射される燃料(5)の噴射時期と噴射量を制御する電子制御装置(8)を備えている。
このため、図1(A)に示すように、燃料(5)の噴射が電子制御され、圧縮行程で連通口(9)から燃料噴射室(4)に押し込まれる圧縮空気(10)と燃料インジェクタ(6)から噴射される燃料(5)の予混合の調節により、燃焼室(2)での燃焼が適正化され、シリンダ(1)のボア径を小さくしても、騒音、燃費、スモーク濃度を良好に維持することができ、エンジンを小型化することができる。
As shown in FIG. 1(A), the combustion chamber (2) in the cylinder (1), the fuel injection chamber (4) in the cylinder head (3), the combustion chamber (2) and the fuel injection chamber (4) (9) for communicating with each other, a fuel injector (6) facing the fuel injection chamber (4), and an electronic control device for controlling the injection timing and injection amount of the fuel (5) injected from the fuel injector (6). (8) is provided.
Therefore, as shown in FIG. 1(A), the injection of the fuel (5) is electronically controlled, and the compressed air (10) and the fuel injector which are pushed into the fuel injection chamber (4) from the communication port (9) in the compression stroke. By adjusting the premixing of the fuel (5) injected from (6), combustion in the combustion chamber (2) is optimized, and even if the bore diameter of the cylinder (1) is reduced, noise, fuel consumption, smoke concentration Can be maintained well, and the engine can be downsized.

電子制御装置(8)には、エンジンECU(26)が用いられている。ECUは、電子制御ユニットの略称で、マイコンである。図1(A)に示すように、エンジンECU(26)には、アクセルセンサ(27)と、クランク軸センサ(28)と、気筒判別センサ(29)が電気的に接続されている。アクセルセンサ(27)は、アクセルレバー(図示せず)の操作位置の検出に基づいて、アクセル位置検出信号をエンジンECU(26)に発信する。クランク軸センサ(28)は、クランク軸(15)の実回転数とクランク角度を検出し、実回転数検出信号とクランク角度検出信号をエンジンECU(26)に発信する。気筒判別センサ(29)は、図2の動弁カム軸(30)の位相を検出し、カム軸位相検出信号をエンジンECU(26)に発信する。このエンジンは4サイクルエンジンで、動弁カム軸(30)は吸気弁(図示せず)や排気弁(25a)を開閉駆動するカム軸である。 An engine ECU (26) is used for the electronic control unit (8). ECU is an abbreviation for electronic control unit and is a microcomputer. As shown in FIG. 1A, an engine ECU (26) is electrically connected to an accelerator sensor (27), a crankshaft sensor (28), and a cylinder discrimination sensor (29). The accelerator sensor (27) sends an accelerator position detection signal to the engine ECU (26) based on the detection of the operation position of an accelerator lever (not shown). The crankshaft sensor (28) detects the actual rotation speed and crank angle of the crankshaft (15) and sends an actual rotation speed detection signal and a crank angle detection signal to the engine ECU (26). The cylinder discrimination sensor (29) detects the phase of the valve operating cam shaft (30) of FIG. 2 and sends a cam shaft phase detection signal to the engine ECU (26). This engine is a 4-cycle engine, and the valve operating camshaft (30) is a camshaft that drives the intake valve (not shown) and the exhaust valve (25a) to open and close.

エンジンECU(26)は、電子ガバナ機能を備え、アクセル位置検出信号と実回転数検出信号とに基づいて、エンジンの目標回転数と実回転数の偏差が演算され、その演算に基づいてエンジン負荷が演算され、エンジンの目標回転数とエンジン負荷に基づいて、メモリに記憶されている燃料制御マップにより、燃料インジェクタ(6)の燃料(5)の噴射の時期と量が設定され、燃料インジェクタ(6)の電磁弁(6e)にインジェクタ制御信号が発信される。このインジェクタ制御信号により、燃料インジェクタ(6)の電磁弁(6e)が、所定タイミングで所定時間開弁され、燃料インジェクタ(6)から所定タイミングで所定量の燃料(5)が噴射される。燃料(5)は軽油である。 The engine ECU (26) has an electronic governor function, calculates the deviation between the target rotation speed and the actual rotation speed of the engine based on the accelerator position detection signal and the actual rotation speed detection signal, and based on the calculation, the engine load. Is calculated, and the fuel injection map of the fuel injector (6) sets the timing and amount of injection of the fuel (5) by the fuel control map stored in the memory based on the target engine speed and engine load. An injector control signal is transmitted to the solenoid valve (6e) of 6). By this injector control signal, the electromagnetic valve (6e) of the fuel injector (6) is opened at a predetermined timing for a predetermined time, and a predetermined amount of fuel (5) is injected from the fuel injector (6) at a predetermined timing. The fuel (5) is light oil.

図1(A)に示すアクセルセンサ(27)にはポテンショメータが用いられている。
クランク軸センサ(28)にはピックアップコイルが用いられる。このクランク軸センサ(28)は、フライホイール(22)に取り付けられたクランク軸検出ディスク(図示せず)の突起がセンサ前を通過するのを検出する近接センサである。クランク軸検出ディスクは、周縁に1個の起点突起と、等ピッチで設けられた多数の位相突起を備えている。
気筒判別センサ(29)にもピックアップコイルが用いられる。この気筒判別センサ(29)は、図2に示す動弁カム軸(30)に取り付けられたカム軸位相検出ディスク(図示せず)の突起がセンサ前を通過するのを検出する近接センサである。カム軸位相検出ディスクは、周縁に1個の突起を備えている。
クランク軸センサ(28)と気筒判別センサ(29)は、突起のピックアップ信号による実回転数検出信号とクランク角度検出信号とカム軸位相検出信号をエンジンECU(26)に発信し、エンジンECU(26)では、この実回転数検出信号とクランク角度検出信号から、エンジンの実回転数とクランク角度を演算するとともに、カム軸位相検出信号から各気筒が燃焼サイクルのどの行程にあるかを判別する。
A potentiometer is used for the accelerator sensor (27) shown in FIG.
A pickup coil is used for the crankshaft sensor (28). The crankshaft sensor (28) is a proximity sensor that detects when a protrusion of a crankshaft detection disk (not shown) attached to the flywheel (22) passes in front of the sensor. The crankshaft detection disk is provided with one starting point projection on the periphery and a large number of phase projections provided at equal pitches.
A pickup coil is also used for the cylinder discrimination sensor (29). The cylinder discrimination sensor (29) is a proximity sensor that detects when a projection of a camshaft phase detection disk (not shown) attached to the valve operating camshaft (30) shown in FIG. 2 passes in front of the sensor. .. The camshaft phase detection disk has one protrusion on the peripheral edge.
The crankshaft sensor (28) and the cylinder discrimination sensor (29) transmit an actual rotation speed detection signal, a crank angle detection signal, and a camshaft phase detection signal based on the pick-up signal of the protrusion to the engine ECU (26). ), the actual engine speed and crank angle are calculated from the actual engine speed detection signal and the crank angle detection signal, and the stroke of the combustion cycle of each cylinder is determined from the camshaft phase detection signal.

図1(D)に示すように、シリンダ中心軸線(1c)と平行な向きに見て、連通口中心軸線(9c)と直交する方向を横方向として、連通口(9)は、横方向中央側の中央連通口(9a)と、横方向両脇側の脇連通口(9b)(9b)を備えている。
このため、図2(B)及び図3に示すように、燃料噴射室(4)に中央連通口(9a)から押し込まれる中央圧縮空気(10a)と、脇連通口(9b)(9b)から押し込まれる脇圧縮空気(10b)(10b)に、燃料(5)が巻き込まれ、燃料(5)が圧縮空気(10)中に広く拡散し、燃料噴射室(4)での燃料(5)と圧縮空気(10)の予混合が促進される。
また、図2(B)及び図3に示すように、この発明では、脇圧縮空気(10b)(10b)が燃料噴射室(4)の脇空間(4b)(4b)に流入し、この脇空間(4b)(4b)内の空気の流動が促進され、燃料噴射室(4)での空気利用率が高まる。
As shown in FIG. 1(D), when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (1c), the direction orthogonal to the communication port center axis (9c) is the lateral direction, and the communication port (9) is centered in the lateral direction. The central communication port (9a) on one side and the side communication ports (9b) (9b) on both lateral sides in the lateral direction are provided.
Therefore, as shown in FIGS. 2(B) and 3, from the central compressed air (10a) pushed into the fuel injection chamber (4) from the central communication port (9a) and from the side communication ports (9b) (9b). The fuel (5) is entangled in the side air (10b) (10b) that is pushed in, the fuel (5) is widely diffused in the compressed air (10), and the fuel (5) in the fuel injection chamber (4) becomes Premixing of compressed air (10) is facilitated.
Further, as shown in FIGS. 2(B) and 3, in the present invention, the side compressed air (10b) (10b) flows into the side spaces (4b) (4b) of the fuel injection chamber (4), The flow of air in the spaces (4b) (4b) is promoted and the air utilization rate in the fuel injection chamber (4) is increased.

図1(B)(D)に示すように、脇連通口(9b)(9b)の脇連通口中心軸線(9bc)(9bc)の相互の離間距離は、燃料噴射室(4)に近づくにつれて、次第に狭くなるように構成されている。
このため、図2(B)及び図3に示すように、一対の脇圧縮空気(10b)(10b)は、燃料噴射室(4)で中央圧縮空気(10a)に両側から衝突し、或いは相互に衝突し、脇空間(4b)(4b)側に偏向され、燃料噴射室(4)の横方向の両脇空間(4b)(4b)に流入し、この脇空間(4b)(4b)内の空気の流動が促進され、燃料噴射室(4)での空気利用率が高まる。
As shown in FIGS. 1(B) and 1(D), the distances between the side communication port central axes (9bc) and (9bc) of the side communication ports (9b) and (9b) are closer to the fuel injection chamber (4). , Is gradually narrowed.
Therefore, as shown in FIG. 2B and FIG. 3, the pair of side compressed air (10b) (10b) collides with the central compressed air (10a) in the fuel injection chamber (4) from both sides or the mutual side compressed air (10b) (10b) collides with each other. And is deflected to the side space (4b) (4b) side, flows into both side spaces (4b) (4b) in the lateral direction of the fuel injection chamber (4), and inside the side space (4b) (4b) Of the air is promoted, and the air utilization rate in the fuel injection chamber (4) is increased.

図2(B)及び図3に示すように、燃料インジェクタ(6)は、横方向中央側の中央燃料噴射孔(6a)と、横方向両脇側の脇燃料噴射孔(6b)(6b)を備え、
中央燃料噴射孔(6a)の中央燃料噴射軸線(6ac)が、連通口(9)側に向けられ、脇燃料噴射孔(6b)(6b)の脇燃料噴射軸線(6bc)(6bc)が中央燃料噴射軸線(6ac)の横方向両脇側に向けられている。
このため、図2(B)及び図3に示すように、中央圧縮空気(10a)中で中央燃料噴射孔(6a)から噴射される中央燃料(5a)が拡散され、脇圧縮空気(10b)(10b)中で脇燃料(5b)(5b)が拡散され、燃料噴射室(4)での燃料(5)と圧縮空気(10)の予混合が促進される。
As shown in FIGS. 2(B) and 3, the fuel injector (6) includes a central fuel injection hole (6a) on the lateral center side and side fuel injection holes (6b) (6b) on both lateral sides. Equipped with
The central fuel injection axis (6ac) of the central fuel injection hole (6a) is directed toward the communication port (9) side, and the side fuel injection axis (6bc) (6bc) of the side fuel injection holes (6b) (6b) is in the center. It is directed to both sides of the fuel injection axis (6ac) in the lateral direction.
Therefore, as shown in FIGS. 2B and 3, the central fuel (5a) injected from the central fuel injection hole (6a) is diffused in the central compressed air (10a), and the side compressed air (10b) is diffused. Side fuel (5b) (5b) is diffused in (10b), and premixing of fuel (5) and compressed air (10) in the fuel injection chamber (4) is promoted.

図2(A)に示すように、中央燃料噴射孔(6a)の中央燃料噴射軸線(6ac)は、中央連通口(9a)と燃料噴射室(4)の境界の角部(4c)側を経て、中央連通口(9a)に向けられている。
このため、中央圧縮空気(10a)に生じる角部(4c)の後流に中央燃料(5a)が巻き込まれ、燃料噴射室(4)での中央燃料(5a)と中央圧縮空気(10a)の予混合が促進される。
As shown in FIG. 2(A), the central fuel injection axis (6ac) of the central fuel injection hole (6a) is located on the corner (4c) side of the boundary between the central communication port (9a) and the fuel injection chamber (4). After that, it is directed to the central communication port (9a).
Therefore, the central fuel (5a) is caught in the wake of the corner (4c) generated in the central compressed air (10a), and the central fuel (5a) and the central compressed air (10a) in the fuel injection chamber (4) are separated. Premixing is facilitated.

この実施形態では、中央燃料噴射軸線(6ac)は角部(4c)と接する位置を経て中央連通口(9a)に向けられている。中央燃料噴射軸線(6ac)は、角部(4c)に沿う位置、角部(4c)のある位置、角部(4c)から離れた角部(4c)寄りの位置のいずれかの位置を経て中央連通口(9a)に向けられていればよい。 In this embodiment, the central fuel injection axis (6ac) is directed to the central communication port (9a) through a position in contact with the corner portion (4c). The central fuel injection axis (6ac) passes through any of a position along the corner (4c), a position with the corner (4c), and a position near the corner (4c) away from the corner (4c). It may be directed to the central communication port (9a).

図2(B)及び図3に示すように、脇燃料噴射孔(6b)(6b)の脇燃料噴射軸線(6bc)(6bc)が、燃料噴射室(4)の内周面に向けられている。
このため、図2(B)及び図3に示すように、燃料噴射室(4)の内周面に沿って流れる脇圧縮空気(10b)(10b)に脇燃料(5b)(5b)が巻き込まれ、脇燃料(5b)(5b)が脇圧縮空気(10b)(10b)中で拡散され、燃料噴射室(4)での燃料(5)と圧縮空気(10)の予混合が促進される。
As shown in FIG. 2(B) and FIG. 3, the side fuel injection axes (6bc) (6bc) of the side fuel injection holes (6b) (6b) are directed toward the inner peripheral surface of the fuel injection chamber (4). There is.
Therefore, as shown in FIGS. 2B and 3, the side fuel (5b) (5b) is entrained in the side compressed air (10b) (10b) flowing along the inner peripheral surface of the fuel injection chamber (4). As a result, the side fuel (5b) (5b) is diffused in the side compressed air (10b) (10b) to promote premixing of the fuel (5) and the compressed air (10) in the fuel injection chamber (4). ..

図1(B)に示すように、脇燃料噴射軸線(6bc)(6bc)が、燃料噴射室(4)の内周面に突き当たる位置は、中央燃料噴射軸線(6ac)が角部(4c)と接する位置の真横にある横方向両脇の位置である。
中央燃料噴射軸線(6ac)は、角部(4c)寄りの位置を経て中央連通口(9a)に向けられていている場合には、脇燃料噴射軸線(6bc)(6bc)が、燃料噴射室(4)の内周面に突き当たる位置は、角部(4c)寄りの位置の真横にある横方向両脇の位置とされる。
As shown in FIG. 1(B), at the position where the side fuel injection axis (6bc) (6bc) abuts the inner peripheral surface of the fuel injection chamber (4), the central fuel injection axis (6ac) is a corner (4c). It is a position on both sides in the lateral direction, right next to the position where it touches.
When the central fuel injection axis (6ac) is directed to the central communication port (9a) through a position near the corner (4c), the side fuel injection axis (6bc) (6bc) is The positions where the inner peripheral surface of (4) abuts are positions on both sides in the lateral direction, which are right next to the positions near the corners (4c).

図1(A)に示すように、シリンダ(1)内の燃焼室(2)が主燃焼室(2a)とされ、燃料噴射室(4)が副燃焼室(4a)とされている。
このため、燃料インジェクタ(6)から噴射された燃料(5)の一部は、副燃焼室(4a)で圧縮空気(10)と予混合燃焼され、残りの未燃燃料は、予混合燃焼の燃焼ガスで、連通口(9)から主燃焼室(2a)に噴出し、主燃焼室(2a)に燃料(5)が広く拡散され、主燃焼室(2a)での燃焼が促進される。
As shown in FIG. 1(A), the combustion chamber (2) in the cylinder (1) is the main combustion chamber (2a), and the fuel injection chamber (4) is the auxiliary combustion chamber (4a).
Therefore, a part of the fuel (5) injected from the fuel injector (6) is premixed and burned with the compressed air (10) in the auxiliary combustion chamber (4a), and the remaining unburned fuel is premixed and burned. The combustion gas is ejected from the communication port (9) into the main combustion chamber (2a), the fuel (5) is widely diffused in the main combustion chamber (2a), and combustion in the main combustion chamber (2a) is promoted.

図2(A)(B)及び図3に示すように、副燃焼室(4a)がうず室(4at)とされている。
このため、図2(B)及び図3に示すように、燃料インジェクタ(6)から噴射された燃料(5)は、主燃焼室(2a)からうず室(4at)に押し込まれた圧縮空気(10)のうず流に巻き込まれ、うず室(4at)での燃料(5)と圧縮空気(10)の予混合が促進される。
As shown in FIGS. 2A and 2B and FIG. 3, the auxiliary combustion chamber (4a) is a vortex chamber (4at).
Therefore, as shown in FIGS. 2(B) and 3, the fuel (5) injected from the fuel injector (6) is compressed air (5) pushed from the main combustion chamber (2a) into the vortex chamber (4at). Entrained in the vortex flow of (10), premixing of the fuel (5) and the compressed air (10) in the vortex chamber (4at) is promoted.

図2(B)及び図3に示すように、脇燃料噴射孔(6b)の脇燃料噴射軸線(6bc)は、うず室(4at)で旋回する脇圧縮空気(10b)の旋回方向に向けられている。
このため、図2(B)及び図3に示すように、脇燃料(5b)は、脇圧縮空気(10b)に乗って副燃焼室(4a)を旋回し、副燃焼室(4a)での燃料(5)と圧縮空気(10)の予混合が促進される。
As shown in FIGS. 2(B) and 3, the side fuel injection axis (6bc) of the side fuel injection hole (6b) is oriented in the swirling direction of the side compressed air (10b) swirling in the vortex chamber (4at). ing.
Therefore, as shown in FIG. 2(B) and FIG. 3, the side fuel (5b) rides on the side compressed air (10b) and swirls in the auxiliary combustion chamber (4a), and the auxiliary fuel (5b) in the auxiliary combustion chamber (4a) is rotated. Premixing of fuel (5) and compressed air (10) is promoted.

図4(B)に示すように、主燃焼室(2a)は、シリンダ(1)内でピストン(1a)とシリンダヘッド(3)との間に形成されている。
図4(A)に示すように、ピストン(1a)は、頂面に設けられた燃焼ガスガイド溝(37)と、3個のバルブリセス(38)( 38)(39)を備え、燃焼ガスガイド溝(37)の始端部はシリンダ(1)の周壁付近で連通口(9)と対向し、燃焼ガスガイド溝(37)の終端部は、シリンダ中心軸線(1c)を越えて、連通口(9)と反対側に伸び、3個のバルブリセス(38)(38)(39)と連通している。
燃焼ガスガイド溝(37)は、図4(A)に示すように、シリンダ中心軸線(1c)と平行な向きに見て、扇形に形成され、図4(B)に示すように、始端部が最も深く、終端部に近づくにつれて次第に浅くなっている。
図4(A)に示す3個のバルブリセスのうち、径小の一対のバルブリセス(38)(38)は、吸気バルブリセスで、径大のバルブリセス(39)は、排気バルブリセスである。
As shown in FIG. 4(B), the main combustion chamber (2a) is formed in the cylinder (1) between the piston (1a) and the cylinder head (3).
As shown in FIG. 4(A), the piston (1a) is provided with a combustion gas guide groove (37) provided on the top surface and three valve recesses (38) (38) (39). The start end of the groove (37) faces the communication port (9) near the peripheral wall of the cylinder (1), and the end of the combustion gas guide groove (37) crosses the cylinder center axis (1c) and communicates with the communication port (9). It extends to the side opposite to 9) and communicates with the three valve recesses 38, 38, 39.
As shown in FIG. 4(A), the combustion gas guide groove (37) is formed in a fan shape when viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (1c), and has a starting end portion as shown in FIG. 4(B). Is the deepest, and becomes gradually shallower as it approaches the end.
Of the three valve recesses shown in FIG. 4(A), the pair of small-diameter valve recesses (38, 38) are intake valve recesses, and the large-diameter valve recess (39) is an exhaust valve recess.

図2(A)、図4(B)に示すように、副燃焼室(4a)は、シリンダヘッド(3)の底面の窪み(3a)と窪み(3a)に内嵌された口金(3b)との間に形成され、連通口(9)は口金(3b)に形成されている。
図2(A)、図4(B)に示すように、副燃焼室(4a)は球形のうず室(4at)とされ、連通口(9)の連通口中心軸線(9c)は、口金(3b)の底面(3c)に対する仰角(α)が45°で、主燃焼室(2a)側から副燃焼室(4a)の内周面の接線方向に向けられている。
このため、圧縮行程で連通口(9)からうず室(4at)に押し込まれる圧縮空気(10)はうず室(4at)内で立うず流となって旋回する。図2(A)、図4(B)中の符号(4t)は圧縮空気(10)の立うずのうず中心である。
うず室(4at)にはグロープラグ(4g)が差し込まれている。
As shown in FIGS. 2(A) and 4(B), the sub-combustion chamber (4a) has a recess (3a) on the bottom surface of the cylinder head (3) and a mouthpiece (3b) fitted in the recess (3a). And the communication port (9) is formed in the base (3b).
As shown in FIGS. 2(A) and 4(B), the auxiliary combustion chamber (4a) is a spherical vortex chamber (4at), and the central axis (9c) of the communication port of the communication port (9) is The elevation angle (α) with respect to the bottom surface (3c) of 3b) is 45° and is oriented from the main combustion chamber (2a) side to the tangential direction of the inner peripheral surface of the auxiliary combustion chamber (4a).
Therefore, the compressed air (10) pushed into the vortex chamber (4at) from the communication port (9) in the compression stroke swirls as a standing vortex flow in the vortex chamber (4at). Reference numeral (4t) in FIGS. 2A and 4B is the eddy center of the standing vortex of the compressed air (10).
A glow plug (4 g) is inserted in the vortex chamber (4 at).

図1(B)〜(E)、図2(A)に示すように、中央連通口中心軸線(9ac)は連通口中心軸線(9c)と実質的に一致し、図1(C)に示すように、口金(3b)の底面(3c)に対する脇連通口中心軸線(9bc)の仰角(β)は、中央連通口中心軸線(9ac)の仰角(α)よりも小さい。
図1(B)〜(E)に示すように、一対の脇連通口(9b)(9b)の通路断面積は、副燃焼室(4a)に近づくにつれて次第に狭くなり、脇圧縮空気(10b)(10b)は副燃焼室(4a)に近づくにつれて次第に加速される。
図2(A)(B)に示すように、うず室(4at)は、中央連通口(9a)の両脇には、中央連通口(9a)から離れた補助連通口(9d)(9d)を備え、図2(A)に示すように、圧縮行程で補助連通口(9d)(9d)からうず室(4at)に補助圧縮空気(10d)が流入し、この脇空間(4b)(4b)内の空気の流動が促進され、うず室(4at)での空気利用率が高まる。
補助連通口(9d)(9d)は、口金(3b)の底面(3c)に対し、実質的に直角の向きになっている。
As shown in FIGS. 1(B) to 1(E) and FIG. 2(A), the central communication port central axis (9ac) substantially coincides with the communication port central axis (9c) and is shown in FIG. 1(C). Thus, the elevation angle (β) of the side communication port central axis (9bc) with respect to the bottom surface (3c) of the base (3b) is smaller than the elevation angle (α) of the central communication port central axis (9ac).
As shown in FIGS. 1(B) to 1(E), the passage cross-sectional areas of the pair of side communication ports (9b), (9b) become gradually narrower as they approach the auxiliary combustion chamber (4a), and the side compressed air (10b) is obtained. (10b) is gradually accelerated as it approaches the auxiliary combustion chamber (4a).
As shown in FIGS. 2(A) and 2(B), the vortex chamber (4at) has auxiliary communication ports (9d) (9d) separated from the central communication port (9a) on both sides of the central communication port (9a). 2A, the auxiliary compressed air (10d) flows into the vortex chamber (4at) from the auxiliary communication ports (9d) (9d) in the compression stroke, and the side spaces (4b) (4b) ), the flow of air is promoted, and the air utilization rate in the vortex chamber (4 at) is increased.
The auxiliary communication ports (9d) (9d) are oriented substantially at right angles to the bottom surface (3c) of the base (3b).

図1(A)に示す燃料インジェクタ(6)からの液体燃料(5)の噴射圧力は、5〜50MPa(メガパスカル)に設定されている。
この燃料インジェクタ(6)からの液体燃料(5)の噴射圧力は、シリンダ内の燃焼室に直接に燃料を噴射する既存のコモンレール式ディーゼルエンジンのそれが一般的に120〜160MPaに設定されているのに対し、かなり低く設定されている。
燃料インジェクタ(6)からの燃料(5)の噴射圧力が5MPa未満では、燃料噴射室(4)での燃料(5)の貫通力が不足し、50MPaを越えると、燃料噴射室(4)での燃料(5)の飛行時間が不足し、いずれの場合にも燃料噴射室(4)での燃料(5)と圧縮空気(10)の予混合が停滞するおそれがある。これに対し、5〜50MPaでは上記の問題がなく、燃料噴射室(4)での燃料(5)と圧縮空気(10)の予混合が促進される。
また、燃料インジェクタ(6)からの燃料(5)の噴射圧力が5〜50 MPaで済み、ディーゼルエンジンでありながら、低圧燃料噴射のガソリン噴射システム等の燃料インジェクタ(6)や燃料蓄圧装置(7)の部品を転用することができ、他の低圧燃料噴射システムと部品を共通化することができる。
The injection pressure of the liquid fuel (5) from the fuel injector (6) shown in FIG. 1(A) is set to 5 to 50 MPa (megapascal).
The injection pressure of the liquid fuel (5) from the fuel injector (6) is generally set to 120 to 160 MPa of that of the existing common rail type diesel engine that directly injects the fuel into the combustion chamber in the cylinder. However, it is set quite low.
When the injection pressure of the fuel (5) from the fuel injector (6) is less than 5 MPa, the penetrating force of the fuel (5) in the fuel injection chamber (4) is insufficient, and when it exceeds 50 MPa, the fuel injection chamber (4) is in the fuel injection chamber (4). The flight time of the fuel (5) is insufficient, and in any case, premixing of the fuel (5) and the compressed air (10) in the fuel injection chamber (4) may be stagnant. On the other hand, at 5 to 50 MPa, the above problem does not occur, and the premixing of the fuel (5) and the compressed air (10) in the fuel injection chamber (4) is promoted.
Further, the injection pressure of the fuel (5) from the fuel injector (6) is 5 to 50 MPa, and even though it is a diesel engine, the fuel injector (6) and the fuel pressure accumulator (7) such as a gasoline injection system of low pressure fuel injection are used. ) Parts can be diverted, and parts can be shared with other low-pressure fuel injection systems.

図1(A)に示すように、このエンジンは、燃料インジェクタ(6)から噴射する燃料(5)を蓄圧する燃料蓄圧装置(7)を備え、燃料蓄圧装置(7)は、アキュムレータ(11)と、アキュムレータ(11)に燃料(5)を供給する燃料フィードポンプ(12)を備えている。
このため、燃料インジェクタ(6)からの燃料(5)の噴射圧力が5〜50MPaで済み、ディーゼルエンジンでありながら、低圧燃料噴射のガソリン噴射システム等のアキュムレータ(11)と燃料フィードポンプ(12)をそのまま転用することができ、他の低圧燃料噴射システムと燃料蓄圧装置(7)の部品を共通化することができる。
As shown in FIG. 1(A), this engine includes a fuel pressure accumulator (7) for accumulating fuel (5) injected from a fuel injector (6), and the fuel pressure accumulator (7) includes an accumulator (11). And a fuel feed pump (12) for supplying fuel (5) to the accumulator (11).
Therefore, the injection pressure of the fuel (5) from the fuel injector (6) is 5 to 50 MPa, and the accumulator (11) and the fuel feed pump (12) such as a low pressure fuel injection gasoline injection system are used even though the diesel engine is used. Can be diverted as it is, and the parts of the fuel pressure accumulator (7) can be shared with other low pressure fuel injection systems.

図1(A)に示すように、アキュムレータ(11)は、複数の燃料インジェクタ(6)に燃料(5)を分配するデリバリパイプ(11a)である。
このため、デリバリパイプ(11a)内の燃料圧力が5〜50MPa程度になり、ディーゼルエンジンでありながら、低圧燃料噴射のガソリン噴射システム等のデリバリパイプ(11a)をそのまま転用することができ、他の多気筒低圧燃料噴射システムと燃料蓄圧装置(7)の部品を共通化することができる。
As shown in FIG. 1(A), the accumulator (11) is a delivery pipe (11a) that distributes the fuel (5) to the plurality of fuel injectors (6).
Therefore, the fuel pressure in the delivery pipe (11a) becomes about 5 to 50 MPa, and the delivery pipe (11a) such as a gasoline injection system for low-pressure fuel injection can be diverted as it is even though it is a diesel engine. The parts of the multi-cylinder low pressure fuel injection system and the fuel pressure accumulator (7) can be shared.

図1(A)に示すように、デリバリパイプ(11a)は、燃料圧センサ(11b)を備え、燃料圧センサ(11b)で検出されたデリバリパイプ(11a)内の燃料圧が燃料圧検出信号としてエンジンECU(26)に送られ、エンジンECU(26)から燃料フィードポンプ(12)の電動アクチュエータ(図示せず)にポンプ制御信号が送られ、燃料フィードポンプ(12)の回転数制御により、デリバリパイプ(11a)への燃料(5)の供給量を制御し、デリバリパイプ(11a)内の燃料圧が調節される。図5に示すように、燃料フィードポンプ(12)は、電動アクチュエータで駆動されるポンプ駆動カムでポンピングされる。
なお、図1(A)中の符号(13)は安全弁であり、デリバリパイプ(11a)内の燃料圧が所定の上限値を越えると、開弁され、デリバリパイプ(11a)内の燃料圧を低下させる。
As shown in FIG. 1(A), the delivery pipe (11a) includes a fuel pressure sensor (11b), and the fuel pressure in the delivery pipe (11a) detected by the fuel pressure sensor (11b) is a fuel pressure detection signal. Is sent to the engine ECU (26) as a control signal, and a pump control signal is sent from the engine ECU (26) to an electric actuator (not shown) of the fuel feed pump (12). The amount of fuel (5) supplied to the delivery pipe (11a) is controlled, and the fuel pressure in the delivery pipe (11a) is adjusted. As shown in FIG. 5, the fuel feed pump (12) is pumped by a pump drive cam driven by an electric actuator.
Reference numeral (13) in FIG. 1(A) is a safety valve, which is opened when the fuel pressure in the delivery pipe (11a) exceeds a predetermined upper limit value, and the fuel pressure in the delivery pipe (11a) is released. Lower.

デリバリパイプ(11a)内の燃料圧の調節方式としては、デリバリパイプ(11a)内の燃料を燃料タンク(35)側に漏らす電動スピル弁(図示せず)を設け、燃料圧センサ(11b)で検出されたデリバリパイプ(11a)内の燃料圧が燃料圧検出信号としてエンジンECU(26)に送られ、エンジンECU(26)から電動スピル弁のアクチュエータに弁制御信号が送られ、電動スピル弁の開度制御により、デリバリパイプ(11a)からの燃料(5)の漏れ量を制御するものであってもよい。 As a method of adjusting the fuel pressure in the delivery pipe (11a), an electric spill valve (not shown) for leaking the fuel in the delivery pipe (11a) to the fuel tank (35) side is provided, and a fuel pressure sensor (11b) is used. The detected fuel pressure in the delivery pipe (11a) is sent to the engine ECU (26) as a fuel pressure detection signal, and the engine ECU (26) sends a valve control signal to the actuator of the electric spill valve, thereby The amount of leakage of the fuel (5) from the delivery pipe (11a) may be controlled by controlling the opening degree.

図5に示すように、この実施形態では、ディーゼルエンジンでありながら、既存のガソリン噴射システムの燃料フィードポンプ(12)とデリバリパイプ(11a)と燃料インジェクタ(6)がそのまま転用されている。 As shown in FIG. 5, in this embodiment, the fuel feed pump (12), the delivery pipe (11a), and the fuel injector (6) of the existing gasoline injection system are diverted as they are, even though they are diesel engines.

図1(A)に示すように、燃料フィードポンプ(12)には燃料タンク(35)から燃料が供給され、燃料フィードポンプ(12)や燃料インジェクタ(6)の燃料(5)の一部は、オーバーフローして、燃料戻り通路(36)を介して燃料タンク(35)に戻り、燃料フィードポンプ(12)や燃料インジェクタ(6)のエア溜まりが解消される。 As shown in FIG. 1(A), fuel is supplied from the fuel tank (35) to the fuel feed pump (12), and a part of the fuel (5) of the fuel feed pump (12) and the fuel injector (6) is Then, it overflows and returns to the fuel tank (35) through the fuel return passage (36), and the air accumulation in the fuel feed pump (12) and the fuel injector (6) is eliminated.

上記実施形態では、燃料噴射室(4)での燃料(5)と圧縮空気(10)の予混合の促進の観点から、燃料インジェクタ(6)からの燃料(5)の噴射圧力は、5〜50MPaに設定されているが、この噴射圧力は10〜40MPaに設定するのがより望ましい。予混合の促進機能がより確実に得られるためである。 In the above embodiment, the injection pressure of the fuel (5) from the fuel injector (6) is 5 to 5 from the viewpoint of promoting premixing of the fuel (5) and the compressed air (10) in the fuel injection chamber (4). Although it is set to 50 MPa, it is more preferable to set this injection pressure to 10 to 40 MPa. This is because the function of promoting premixing can be obtained more reliably.

燃料インジェクタ(6)の燃料(5)の噴射は、メイン噴射と、メイン噴射に先立つプレ噴射を備えている。
このため、プレ噴射の燃料(5)は、燃料噴射室(4)で圧縮空気(10)と混合されて燃焼し、メイン噴射の燃料(5)は、プレ噴射の燃焼ガスで着火され、燃焼室(2)での燃焼が促進される。
The injection of fuel (5) from the fuel injector (6) comprises a main injection and a pre-injection prior to the main injection.
Therefore, the pre-injected fuel (5) is mixed with the compressed air (10) in the fuel injection chamber (4) and burned, and the main-injected fuel (5) is ignited by the pre-injected combustion gas and burned. Combustion in the chamber (2) is promoted.

図6に示すように、エンジン水冷装置は、エンジン冷却水の放熱を行うラジエータ(21)と、ラジエータ(21)で放熱されたエンジン冷却水を吸引してシリンダジャケットに圧送する水ポンプ(18)と、シリンダジャケット(31)と、シリンダジャケット(31)と連通する図2のシリンダヘッドジャケット(32)と、シリンダヘッドジャケット(32)からラジエータ(21)へのエンジン冷却水の還流とその停止を制御するサーモスタット弁(33)を内蔵したウォーターフランジ(34)と、シリンダヘッドジャケット(32)のエンジン冷却水をウォーターフランジ(34)から水ポンプ(18)に還流させる戻しパイプ(図示せず)を備えている。 As shown in FIG. 6, the engine water cooling device includes a radiator (21) for radiating heat of the engine cooling water, and a water pump (18) for sucking the engine cooling water radiated by the radiator (21) and pumping it to the cylinder jacket. 2, the cylinder jacket (31), the cylinder head jacket (32) of FIG. 2 communicating with the cylinder jacket (31), the circulation of engine cooling water from the cylinder head jacket (32) to the radiator (21), and its stopping. A water flange (34) with a built-in thermostat valve (33) for controlling and a return pipe (not shown) for circulating engine cooling water of the cylinder head jacket (32) from the water flange (34) to the water pump (18). I have it.

エンジン水冷装置では、エンジン冷却水の温度が比較的低い間は、サーモスタット弁(33)の閉弁により、エンジン冷却水は、その全量が戻しパイプから水ポンプ(18)に吸い込まれ、ラジエータ(21)を迂回して、シリンダジャケット(31)とシリンダヘッドジャケット(32)の相互間で循環し、エンジンの暖機がなされる。
エンジン冷却水の温度が高まると、サーモスタット弁(33)の開弁により、エンジン冷却水は、ラジエータ(21)と水ポンプ(18)とシリンダジャケット(31)とシリンダヘッドジャケット(32)の相互間をその順番で循環し、エンジンの冷却がなされる。エンジン冷却水の一部は、戻しパイプから水ポンプ(18)に吸い込まれ、ラジエータ(21)を迂回する。
In the engine water cooling system, while the temperature of the engine cooling water is relatively low, the thermostat valve (33) is closed, and the entire amount of the engine cooling water is sucked into the water pump (18) from the return pipe and the radiator (21 ) Is bypassed to circulate between the cylinder jacket 31 and the cylinder head jacket 32 to warm up the engine.
When the temperature of the engine cooling water rises, the engine cooling water is opened between the radiator (21), the water pump (18), the cylinder jacket (31) and the cylinder head jacket (32) by opening the thermostat valve (33). Are circulated in that order to cool the engine. A part of the engine cooling water is sucked into the water pump (18) through the return pipe and bypasses the radiator (21).

本発明の実施形態の説明は以上の通りであるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、2気筒エンジンについて説明したが、本発明は、単気筒や3気筒以上の多気筒エンジンにも適用できる。
また、燃料噴射室(4)は、必ずしも副室式でなくてもよく、連通口(9)を有しない室、すなわちシリンダヘッド(3)の底面を単に窪ませた室であってもよい。
また、燃料インジェクタ(6)の燃料噴射孔は、必ずしも複数でなくてもよく、単一であってもよい。この場合、燃料噴射孔から噴射される燃料(5)の噴射は、必ずしも燃料噴射室(4)の内面に向けられなくてもよく、連通口(9)を介して主燃焼室(2a)に向けられたものであってもよい。また、連通口(9)がない場合には、燃料噴射室(4)の開口を介して主燃焼室(2a)に向けられたものであってもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.
Although the two-cylinder engine is described in the above embodiment, the present invention can be applied to a single-cylinder engine or a multi-cylinder engine having three or more cylinders.
Further, the fuel injection chamber (4) does not necessarily have to be a sub chamber type, and may be a chamber having no communication port (9), that is, a chamber in which the bottom surface of the cylinder head (3) is simply recessed.
Moreover, the fuel injection hole of the fuel injector (6) does not necessarily have to be plural, and may be single. In this case, the injection of the fuel (5) injected from the fuel injection hole does not necessarily have to be directed to the inner surface of the fuel injection chamber (4), but to the main combustion chamber (2a) via the communication port (9). It may be directed. When the communication port (9) is not provided, it may be directed to the main combustion chamber (2a) through the opening of the fuel injection chamber (4).

上記実施形態では、エンジンの実回転数やクランク角度の演算や各気筒が燃焼サイクルのどの行程にあるかの判別は、クランク軸センサ(28)と気筒判別センサ(29)からなる2個のセンサの検出に基づいているが、この2個のセンサに代えて、1個の位相センサ(図示せず)の検出に基づいて、エンジンの実回転数やクランク角度の演算や各気筒が燃焼サイクルのどの行程にあるかの判別を行うこともできる。この位相センサには、ピックアップコイルが用いられる。この位相センサは、動弁カム軸(30)に取り付けられた位相検出ディスク(図示せず)の突起がセンサ前を通過するのを検出する近接センサである。位相検出センサは、周縁に一個の起点突起と、等ピッチで設けられた多数の位相突起を備えている。この位相センサは、突起のピックアップ信号をエンジンECU(26)に発信し、エンジンECU(26)では、ピックアップ信号のパルス波の周期や、センサ前を通過した突起のパルス波の序数に基づいて、エンジンの実回転数とクランク角度を演算すると共に、センサ前を通過した突起のパルス波の位相により各気筒の燃焼サイクルがどの行程にあるかを判別する。 In the above-described embodiment, the calculation of the actual engine speed and crank angle and the determination of the stroke of each combustion cycle of each cylinder are performed by two sensors including a crankshaft sensor (28) and a cylinder determination sensor (29). However, instead of these two sensors, one phase sensor (not shown) is used to detect the actual engine speed and crank angle, It is also possible to discriminate which process it is. A pickup coil is used for this phase sensor. This phase sensor is a proximity sensor that detects when a projection of a phase detection disk (not shown) attached to the valve operating cam shaft (30) passes in front of the sensor. The phase detection sensor includes one starting point projection on the periphery and a large number of phase projections provided at equal pitches. This phase sensor transmits the pick-up signal of the protrusion to the engine ECU (26), and the engine ECU (26) determines the period of the pulse wave of the pick-up signal or the ordinal number of the pulse wave of the protrusion passing in front of the sensor. The actual engine speed and crank angle are calculated, and the stroke of the combustion cycle of each cylinder is determined based on the phase of the pulse wave of the protrusion that has passed in front of the sensor.

この実施形態では、燃料インジェクタ(6)からの燃料(5)の噴射圧力が5〜50MPaで済むため、電子燃料噴射式ディーゼルエンジンでありながら、機械カム燃料噴射式ディーゼルエンジンの副室式燃焼室用の低圧の燃料噴射ポンプを燃料フィードポンプ(12)として転用することができ、この場合には、機械カム燃料噴射式ディーゼルエンジンと部品を共通化することができる。この燃料フィードポンプ(12)は、既存の燃料噴射カム軸(14)で駆動される。 In this embodiment, since the injection pressure of the fuel (5) from the fuel injector (6) is 5 to 50 MPa, the auxiliary chamber combustion chamber of the mechanical cam fuel injection diesel engine is an electronic fuel injection diesel engine. A low-pressure fuel injection pump for a vehicle can be used as the fuel feed pump 12, and in this case, the parts can be shared with the mechanical cam fuel injection diesel engine. The fuel feed pump (12) is driven by the existing fuel injection cam shaft (14).

(1)…シリンダ、(1c)…シリンダ中心軸線、(2)…燃焼室、(2a)…主燃焼室、(3)…シリンダヘッド、(4)…燃料噴射室、(4a)…副燃焼室、(4at)…うず室、(4c)…角部、(5)…燃料、(6)…燃料インジェクタ、(6a)…中央燃料噴射孔、(6ac)…中央燃料噴射軸線、(6b)…脇燃料噴射孔、(6bc)…脇燃料噴射軸線、(6c)…燃料噴射軸線、(7)…燃料蓄圧装置、(8)…電子制御装置、(9)…連通口、(9a)…中央連通口、(9ac)…中央連通口中心軸線、(9b)…脇連通口、(9bc)…脇連通口中心軸線、(9c)…連通口中心軸線、(10b)…脇圧縮空気、(11)…アキュムレータ、(11a)…デリバリパイプ、(12)…燃料フィードポンプ。 (1)... Cylinder, (1c)... Cylinder center axis, (2)... Combustion chamber, (2a)... Main combustion chamber, (3)... Cylinder head, (4)... Fuel injection chamber, (4a)... Sub combustion Chamber, (4at)... Vortex chamber, (4c)... Corner, (5)... Fuel, (6)... Fuel injector, (6a)... Central fuel injection hole, (6ac)... Central fuel injection axis, (6b) ... Side fuel injection hole, (6bc) ... Side fuel injection axis, (6c) ... Fuel injection axis, (7) ... Fuel pressure accumulator, (8) ... Electronic control unit, (9) ... Communication port, (9a) ... Central communication port, (9ac)... Central communication port central axis line, (9b)... Side communication port, (9bc)... Side communication port center axis line, (9c)... Communication port center axis line, (10b)... Side compressed air, ( 11)... Accumulator, (11a)... Delivery pipe, (12)... Fuel feed pump.

Claims (12)

シリンダ(1)内の燃焼室(2)と、シリンダヘッド(3)内の燃料噴射室(4)と、燃焼室(2)と燃料噴射室(4)を連通させる連通口(9)と、燃料噴射室(4)に臨む燃料インジェクタ(6)と、燃料インジェクタ(6)から噴射される燃料(5)の噴射時期と噴射量を制御する電子制御装置(8)を備え、
シリンダ中心軸線(1c)と平行な向きに見て、連通口中心軸線(9c)と直交する方向を横方向として、連通口(9)は、横方向中央側の中央連通口(9a)と、横方向両脇側の脇連通口(9b)(9b)を備えている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
A combustion chamber (2) in the cylinder (1), a fuel injection chamber (4) in the cylinder head (3), a communication port (9) for communicating the combustion chamber (2) and the fuel injection chamber (4), A fuel injector (6) facing the fuel injection chamber (4); and an electronic control unit (8) for controlling the injection timing and injection amount of the fuel (5) injected from the fuel injector (6),
When viewed in a direction parallel to the cylinder center axis (1c), the direction orthogonal to the communication port center axis (9c) is defined as the lateral direction, and the communication port (9) has a central communication port (9a) on the lateral center side. A diesel engine characterized by having side communication openings (9b) (9b) on both sides in the lateral direction.
請求項1に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
脇連通口(9b)(9b)の脇連通口中心軸線(9bc)(9bc)の相互の離間距離は、燃料噴射室(4)に近づくにつれて、次第に狭くなるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
In the diesel engine according to claim 1,
The distance between the side communication port central axes (9bc) (9bc) of the side communication ports (9b) (9b) is configured to be gradually narrowed toward the fuel injection chamber (4). A characteristic diesel engine.
請求項1または請求項2に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
燃料インジェクタ(6)は、横方向中央側の中央燃料噴射孔(6a)と、横方向両脇側の脇燃料噴射孔(6b)(6b)を備え、
中央燃料噴射孔(6a)の中央燃料噴射軸線(6ac)が、連通口(9)側に向けられ、脇燃料噴射孔(6b)(6b)の脇燃料噴射軸線(6bc)(6bc)が中央燃料噴射軸線(6ac)の横方向両脇側に向けられている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
In the diesel engine according to claim 1 or 2,
The fuel injector (6) includes a central fuel injection hole (6a) on the lateral center side and side fuel injection holes (6b) (6b) on both lateral sides,
The central fuel injection axis (6ac) of the central fuel injection hole (6a) is directed toward the communication port (9) side, and the side fuel injection axis (6bc) (6bc) of the side fuel injection holes (6b) (6b) is in the center. A diesel engine characterized by being directed to both sides of the fuel injection axis (6ac) in the lateral direction.
請求項3に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
中央燃料噴射孔(6a)の中央燃料噴射軸線(6ac)は、中央連通口(9a)と燃料噴射室(4)の境界の角部(4c)側の位置を経て中央連通口(9a)に向けられている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
In the diesel engine according to claim 3,
The central fuel injection axis (6ac) of the central fuel injection hole (6a) passes through the position on the corner (4c) side of the boundary between the central communication port (9a) and the fuel injection chamber (4) to reach the central communication port (9a). A diesel engine characterized by being aimed at.
請求項3または請求項4に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
脇燃料噴射孔(6b)(6b)の脇燃料噴射軸線(6bc)(6bc)が、燃料噴射室(4)の内周面に向けられている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
In the diesel engine according to claim 3 or 4,
The diesel engine characterized in that the side fuel injection axes (6bc) (6bc) of the side fuel injection holes (6b) (6b) are directed to the inner peripheral surface of the fuel injection chamber (4).
請求項1から請求項5のいずれかに記載されたディーゼルエンジンにおいて、
シリンダ(1)内の燃焼室(2)が主燃焼室(2a)とされ、燃料噴射室(4)が副燃焼室(4a)とされている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
In the diesel engine according to any one of claims 1 to 5,
A diesel engine, wherein a combustion chamber (2) in a cylinder (1) is a main combustion chamber (2a) and a fuel injection chamber (4) is a sub combustion chamber (4a).
請求項6に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
副燃焼室(4a)がうず室(4at)とされている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
The diesel engine according to claim 6,
A diesel engine characterized in that the auxiliary combustion chamber (4a) is a vortex chamber (4at).
請求項7に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
脇燃料噴射孔(6b)の脇燃料噴射軸線(6bc)は、うず室(4at)で旋回する脇圧縮空気(10b)の旋回方向に向けられている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
The diesel engine according to claim 7,
The side fuel injection axis (6bc) of the side fuel injection hole (6b) is oriented in the swirling direction of the side compressed air (10b) swirling in the vortex chamber (4at).
請求項1から請求項8のいずれかに記載されたディーゼルエンジンにおいて、
燃料インジェクタ(6)からの燃料(5)の噴射圧力は、5〜50MPaに設定されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
In the diesel engine according to any one of claims 1 to 8,
The diesel engine characterized in that the injection pressure of the fuel (5) from the fuel injector (6) is set to 5 to 50 MPa.
請求項9に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
燃料インジェクタ(6)から噴射する燃料(5)を蓄圧する燃料蓄圧装置(7)を備え、燃料蓄圧装置(7)は、アキュムレータ(11)と、アキュムレータ(11)に燃料(5)を供給する燃料フィードポンプ(12)を備えている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
The diesel engine according to claim 9,
A fuel pressure accumulator (7) for accumulating the fuel (5) injected from the fuel injector (6) is provided, and the fuel pressure accumulator (7) supplies the fuel (5) to the accumulator (11) and the accumulator (11). A diesel engine, characterized in that it is equipped with a fuel feed pump (12).
請求項10に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
アキュムレータ(11)は、複数の燃料インジェクタ(6)に燃料(5)を分配するデリバリパイプ(11a)である、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
The diesel engine according to claim 10,
The diesel engine, wherein the accumulator (11) is a delivery pipe (11a) that distributes the fuel (5) to the plurality of fuel injectors (6).
請求項1から請求項11のいずれかに記載されたディーゼルエンジンにおいて、
燃料インジェクタ(6)の燃料(5)の噴射は、メイン噴射と、メイン噴射に先立つプレ噴射を備えている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
In the diesel engine according to any one of claims 1 to 11,
The diesel engine, characterized in that the injection of fuel (5) from the fuel injector (6) comprises a main injection and a pre-injection prior to the main injection.
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