JP3073118B2 - 筒内噴射式内燃機関 - Google Patents
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Description
コール,水素等の燃料を燃焼して動力に変換する筒内噴
射式内燃機関に関する。
にするためには、混合気を燃料の濃度が低い希薄混合気
とし、高圧縮比化により熱効率を向上させ、希薄混合気
を瞬時に燃焼させることが必要である。
ンジンの従来技術における各種燃焼方式を、燃焼室21
内を上方から見た燃焼状態の模式図で示す。
り、点火プラグ3で混合気に火炎核をつくり、火炎を周
囲に伝播させて混合気を燃焼させる。この燃焼方式では
混合気が希薄なとき、燃焼の途中で火炎が吹き消えると
いう欠点がある。また、火炎の伝播に時間がかかり、熱
効率が低い。
点火プラグ3を複数個配置するものが提案されている
が、吸気弁及び排気弁(図示せず)があるため点火プラグ
3の配置を最適化できない。
気を混合気に混入して点火源とする方法が提案されてい
るが、エンジンのサイクルごとに点火源の位置が定まら
ず、熱効率が低い。
3のエネルギを増して高温のプラズマを生成し、燃焼室
21内に噴出して、火炎の伝播を促進する方法が提案さ
れているが、プラズマの貫通力が小さく、熱効率が低
い。
エスエーイー・テクニカル・ペーパー910565(SAE Tech
nical paper 910565)に記載のように、活性化されたジ
ェットをつくる方法が提案されているが、ジェットの力
が弱く、燃焼室21内の混合気の気流に吹き流されて、
充分な効果を上げるまでに至っていない。
を設け、副室22内の混合気を点火プラグ3で燃焼さ
せ、トーチ火炎を燃焼室21内に噴出して、火炎の伝播
を促進する方法が提案されているが、副室22よりも燃
焼室21の表面積が増大するので、熱効率が低下する。
2の燃料噴霧に、点火プラグ3で直接点火する方法が提
案されているが、燃料噴霧と空気との混合が不充分なた
め、すすが発生するという不具合がある(例えば特開昭
57−361 号公報参照)。
素,アルコール等の燃料の種類の如何にかかわらず、従
来のエンジンの燃焼方式では、熱効率が低下したり,す
すが発生したりという欠点を有していた。
己着火エンジンの従来技術における各種燃焼方式を、燃
焼室21内を上方から見た燃焼状態の模式図で示す。
場合であり、燃料噴射弁2からの燃料の噴霧が着火遅れ
時間の後に、自己着火して火炎を形成する。この間、噴
霧と空気との混合が不充分であるとすすを発生する。
に、副室22を設けて燃焼を促進する方法が提案されて
いるが、副室22よりも燃焼室21の表面積が増大し
て、熱効率が低下する。
2の圧力を300気圧以上に高めて燃料噴霧の貫通力を
高め、空気との混合を促進し、すすを防止することが試
みられているが、自己着火する時期がエンジンのサイク
ルや空間的に一定でなく、その結果、熱効率が低下す
る。
イロット燃料を噴射して火炎核を形成することにより、
主燃料噴霧の着火を促進させる方法が提案されている
が、火炎核の形成の時期がエンジンのサイクルや空間的
に一定でなく、その結果、熱効率が低下する。
グ等のヒータ23を設けて燃焼を促進する方法が提案さ
れているが、自己着火する時期がエンジンのサイクルや
空間的に一定でなく変動し、その結果、熱効率が低下す
る。
ズル内で燃焼した火炎によって混合気に点火する方式が
提案されているが、副室やノズル内での自己着火の時期
がエンジンのサイクルや空間的に一定でなく変動し、そ
の結果、熱効率が低下する。以上、図2,図3に示す従
来の燃焼方式は、図2(b)に示した複数個の点火プラグ
を配置する方式以外は、燃焼がエンジンのサイクルや空
間的に一定でなく変動し、その結果、熱効率が低下する
欠点を有していた。
や排気弁があって、点火プラグを複数個設置することは
実際上困難であるので、点火プラグを最適な位置に配置
することができず、その結果、熱効率が低下する欠点を
有していた。
に、複数個の安定な点火源をつくることができれば、燃
焼室内で瞬間的に空間的に均一に燃焼するので、エンジ
ンのサイクルや空間的な変動を低減することができ、そ
の結果、熱効率を高めることができる。
あって、点火プラグを複数個設置することは実際上困難
であるので、燃焼室内の空間の各所に火炎核を瞬間的に
分散させる必要がある。
吹き出して分散させる(図2(d),(f),図3(b))
か、または、噴流を分散させてから自己発火させる(図
3(c),(d),(f))方式を採用しているが、前者は火
炎の貫通力が弱く、後者は自己発火の時期のエンジンの
サイクルや空間的な変動があり、その結果、熱効率を高
めることができなかった。
ある、燃焼のサイクルや空間的な変動を、複数個の点火
プラグを用いることなく低減し、その結果、熱効率を高
め、希薄混合気を短時間で燃焼させることができる筒内
噴射式内燃機関を提供することである。
射口部が設けられた燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から
の燃料噴流の外側であって、該燃料噴流の周りに形成さ
れる希薄予混合気の2次流れに火炎核が乗るような位置
に点火源を設けた点火プラグとを有し、低負荷時におい
て点火前の燃料噴射により前記燃焼室全体に希薄予混合
気を形成し、燃料噴射中に前記点火プラグを点火して前
記火炎核を生成し、点火後の燃料噴流によって前記火炎
核を拡散させ、拡散した前記火炎核により前記希薄予混
合気を燃焼させるように制御される筒内噴射式内燃機関
である。
られた燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁からの燃料噴流の
外側であって、該燃料噴流の周りに形成される希薄予混
合気の2次流れに火炎核が乗るような位置に点火源を設
けた点火プラグとを有し、低負荷時において、点火後の
燃料噴射時間よりも長い時間、点火前に燃料噴射するこ
とにより前記燃焼室に希薄予混合気を形成し、燃料噴射
中に前記点火プラグを点火して前記火炎核を生成し、点
火後の燃料噴流によって前記火炎核を拡散させ、拡散し
た前記火炎核により前記希薄予混合気を燃焼させるよう
に制御される筒内噴射式内燃機関である。
を用いて説明する。図4は本発明を適用するエンジンの
制御システムを表すブロック図である。図4において、
エアフローメータ1,燃料噴射弁2,制御装置8,アイ
ドリング回転制御弁26,点火装置27,エアポンプ3
3,ヒータ36,燃料ポンプ37等への作動電源は充電
機14及び蓄電池25より供給される。絞り弁24,ア
イドリング回転制御弁26及び過給機11によって制御
される吸入空気量は、吸気管12に取り付けたエアフロ
ーメータ1によって計量される。エンジン回転数はクラ
ンク角センサ9によって検出される。これらの吸入空気
量,エンジン回転数に応じて、制御装置8で燃料量を決
め、燃料がエンジンのシリンダ17の燃焼室21内に燃
料噴射弁2から直接噴射される。このため、吸気管12
の内壁や吸気弁4に燃料が付着せず、未燃焼の燃料が残
ることがなく、燃料量の制御の精度が向上する。燃料と
空気との混合気の点火時期は、エアフローメータ1,空
燃比センサ7,クランク角センサ9,ノックセンサ16
等の情報を用いて制御装置8によって演算され、点火装
置27へ動作信号が送られ、点火プラグ3によってシリ
ンダの燃焼室21内の混合気に点火する。
雰囲気中でNOxを還元できる機能をもった触媒コンバ
ータ6を配置し、希薄燃焼の場合に排気ガス中に酸素が
あってもNOxを還元できるようにする。排気管13に
取り付けた空燃比センサ7によって排気ガスの空燃比を
検出し、制御装置8で目標空燃比になっているかを調
べ、目標空燃比より希薄であれば、燃料噴射弁2から噴
射される燃料量を増大させる。さらに、エンジン始動直
後等触媒温度が低く、触媒の機能が不十分な場合には、
触媒温度を温度センサ28で検出し、ヒータ36をヒー
タ制御装置35で作動させて触媒が機能する温度に触媒
を加熱してもよい。
によっても影響を受けるので、触媒コンバータ6の入口
に空気導入通路32を設け、制御弁31を開けるととも
に、エアポンプ制御装置34を作動させてエアポンプ3
3で空気を圧送してもよい。図1は、エンジンの1シリ
ンダの上部の燃焼室21の縦断面図である。シリンダ1
7の燃焼室21にピストン15が配置され、上部に吸気
弁4,排気弁5,燃料噴射弁2,点火プラグ3が取り付
けられる。燃料噴射弁2と燃料ポンプ37とは配管で接
続され、燃料ポンプ37と燃料タンク(図示せず)との
間にスピル弁38が取り付けられている。スピル弁38
の動作及び点火プラグ3の点火時期は、スピル弁制御装
置39及び点火装置27を介して制御装置8により電気
的に制御される。燃料ポンプ37を運転すると燃料の圧
力が上昇し、燃料噴射弁2を開弁すると、噴流A及び噴
流Bとして燃料が噴射され、燃焼室21内に混合気が形
成される。その後に点火プラグ3を点火させ、噴流Bの
近傍の混合気を燃焼させ、高温のガスである火炎核40
をつくる。このとき、噴流Bの噴射は継続しているの
で、噴流Bに火炎核40が乗って燃焼室21内に分散し
混合気の着火源となって、あらかじめ燃焼室21内に形
成されている混合気を瞬時に燃焼させる。次に、火炎核
40が燃焼室21内に分散した時点で、スピル弁38を
開けて燃料ポンプ37によって高まった燃料の圧力を減
じ、燃料噴射弁2からの燃料の噴射を停止する。
の動作に関する制御のフローチャート図を示す。ステッ
プ61で、エンジンのクランク角度の信号θから、エン
ジンの回転速度nが演算される。次に、ステップ62
で、あらかじめ記憶されている関数を用いて燃料噴射開
始時期INJi,燃料噴射終了時期INJeが回転速度
n,アクセルペダルの位置αの関数として求められる。
次に、ステップ63の判定によりクランク角度の信号θ
が燃料噴射開始時期INJiに一致したときに燃料噴射
弁動作信号がONに、ステップ64の判定によりクラン
ク角度の信号θが燃料噴射終了時期INJeに一致した
ときにOFFの信号が燃料噴射弁2に送られ、燃料が燃
焼室21内に噴射される。噴射時期は、アクセルペダル
の位置αに対して、例えば、図6に示すように設定され
る。アクセルペダルの位置αの値が小さい小負荷時に
は、噴射時期を圧縮上死点に近付け、燃料が燃焼室21
内に広く分散しないうちに点火プラグ3に点火し、混合
気を燃焼させる。
作に関する制御のフローチャート図を示す。点火時期I
Gは図7中のステップ65に示すように、エンジンの回
転速度nとアクセルペダルの位置αの関数として与えら
れ、制御装置8で点火時期IGが演算される。そして、
ステップ66に示すように、クランク角度の信号θが点
火時期IGと一致したときに、点火装置27へ動作信号
が送られ、点火プラグ3が点火される。点火時期IGは
アクセルペダルの位置αに対して、たとえば、図6に示
すように設定される。アクセルペダルの位置αの値が小
さい小負荷時には、燃料噴射終了時期INJeより以前
に点火して、図1中に示す噴流Bの近傍の混合気を燃焼
させて火炎核40をつくり、その後の燃料の噴射のエネ
ルギを利用して、火炎核40を燃焼室21内に分散させ
て着火源を空間的に数多くつくり、混合気を燃焼させ
る。その結果、空燃比が小さい希薄な混合気であっても
完全燃焼させることができる。
ルの位置αの値が大きくなると、エンジンの回転速度n
が大きくなり、燃料噴射開始時期INJiが早くなるの
で、点火時期IGは、燃料噴射終了時期INJeより遅
れる。それゆえ、火炎核40が噴射のエネルギを利用し
て分散することはないので、エンジンの高回転時に生じ
やすい急速燃焼によるエンジン全体の振動や騒音の増大
を防止することができる。
状態の模式図を示す。噴流Bの近傍に点火プラグ3を設
置し、点火プラグ3の放電を継続させ、燃料噴射弁2か
らの噴流Bのエネルギを利用して火炎核40を分散させ
ている状態を示す。
ムチャート図を示す。図9において、噴射信号X曲線の
ごとく、燃料噴射弁2からの燃料の噴射を圧縮上死点よ
り前の時刻t1 から時刻t5 まで継続し、その間の混合
気が形成された時期に時刻t2 から時刻t3 まで、点火
信号Y曲線のごとく、点火プラグ3を放電させ、混合気
に着火させる。燃料の着火によってZ曲線で示すごとく
火炎核40が生成され、時刻t4 からt5 の間に、火炎
核40が燃焼室21に分散される。その後、燃焼室21
内の混合気が火炎核40によって着火,燃焼する。前述
したように、火炎核40の分散の速度は、従来のエンジ
ンにおける火炎伝播の速度より速いので、瞬間的に燃焼
し、熱効率が向上する。
温度が低下すると、混合気に着火できなくなる。これを
防ぎ、火炎核40を保持するためには、発熱量が放熱熱
量より多くなければならない。図10(a)に示すよう
に、燃料噴射弁2の噴流Bによって2次流れCが形成さ
れ、火炎核40は、この2次流れCに乗って分散され
る。このとき、噴流Bは、図10(b)に示すように、噴
流のコアDの部分とその周囲で燃料の粒子が浮遊してい
る粒子浮遊域Eとから成り、火炎核40はこの粒子浮遊
域Eを通って分散するときにこの粒子を取り込み、燃焼
させることによって発熱量を放熱熱量より多く保持し、
火炎核40が消滅するのを回避できる。
1は、図1と同じくエンジンの1シリンダの上部の燃焼
室21の縦断面図である。シリンダ17の内部に燃焼室
21とピストン15とが配置され、燃焼室21の上部に
吸気弁4,排気弁5が配置され、燃料噴射弁2の噴射
口,点火プラグ3の電極が、孔19,20を有する火炎
ノズル30の内部の室18内に配置される。また、図1
2は、燃焼室21内を上方から見た燃焼状態の模式図で
ある。
下記する。図11ないし図12(a)において、燃料噴射
弁2から噴射される燃料の噴流のうち、噴流Aは火炎ノ
ズル30の孔20を通って燃焼室21内に直接供給さ
れ、燃焼室21内に混合気が形成される。一部の噴流F
は孔20を通過することができず、室18内に滞留す
る。一方、燃焼室21内の新しい空気Gが,火炎ノズル
30の噴流Aが通過しない孔19を通って室18に入
る。これは、噴流Aによって、室18内の圧力が燃焼室
21内の圧力より低くなることによる。
とによって、室18内に着火可能な混合気が形成され
る。この時点で点火プラグ3を点火させ、図12(b)に
示すように、室18内の混合気を燃焼させて高温の燃焼
ガスHを造る。このとき、噴流Aは継続しているので、
高温の燃焼ガスHは燃焼室21の方に一度に流出するこ
とができず、噴流Aによってひきちぎられ、複数個の火
炎核40が着火源となって燃焼室21内に分散し、あら
かじめ、燃焼室21内に形成されている混合気を瞬時に
燃焼させる。このときの噴射圧力を49MPaとする
と、噴流の速度は50m/s程度になり、層流燃焼速度
の0.9m/s に比べ充分速い。また、乱流燃焼速度は
これの20倍程度で、18m/sとなるが、これに比べ
ても充分速い。したがって、燃焼室21内の全ての混合
気を瞬間的に着火,燃焼させることができる。噴流Aの
噴出方向は、火炎に比べてエンジンのサイクルや空間的
に変動せず安定しており、熱効率が低下することはな
い。
さが1mm以上になると火炎核40の周囲の混合気の燃焼
に伴う発熱量が、熱伝達による周囲への放熱量よりも大
きくなるため、火炎核40は成長し、消滅することはな
い。したがって、燃料噴射弁2の噴射口の近くに取り付
けられた火炎ノズル30の孔20の直径を1mm以上にす
ることにより、火炎核40の大きさを1mm以上にして火
炎核40を成長させ、消滅を防止することができる。
が自己発火しやすく、従来のディーゼル機関の燃焼のよ
うに、エンジンのサイクル的に変動しやすい。これを回
避するため、燃焼室21内の圧縮比を、ディーゼルの圧
縮比の20以上に対し、20以下として自己発火を抑え
るようにする。
ッキングを生じやすいが、着火源が燃焼室21内の各部
に分散しているので、自己発火が生じる前に燃焼が完了
し、ノッキングの発生を防止できる。
やシリンダ17に無理な力が作用するので、これを避け
るために、火炎ノズル30内の混合気の濃度,点火時期
を運転状態に応じて制御して、最適な燃焼速度を得るよ
うにする。
きに冷却されないように、火炎ノズル30の部材は、セ
ラミック等の低熱伝導率の材料でつくることが好まし
い。
す。図13は、燃焼室21内を上方から見た空気の流れ
の方向を示す模式図である。本参考例は、シリンダ17
の燃焼室21内に吸入空気のスワール(旋回流)を形成
し、火炎核40をこれに乗せて分散させる方法である。
火炎核40の生成は、図1に示すように、燃料噴射弁2
から噴射された噴流の近くの混合気の近傍に点火プラグ
3を設け、これを放電させて火炎核40を形成し、火炎
核40をスワールに乗せて燃焼室21内に分散させても
よいが、図13ないし図16に示すように、燃料噴射弁
2と点火プラグ3とを一体化した電極付燃料噴射弁44
を用いると、取り付けのためのスペースが少なくてす
み、点火に適した場所に設置できる。また、本参考例で
は、燃料の噴流の一部がスワールの動きを速め、火炎核
40の分散を迅速化する効果があり、火炎核40が燃焼
室21内に迅速に分散するので、図2(f)に示した従
来の実施例のようなすすの発生を防止することができ
る。
吸気弁4a,4b、二つの排気弁5a,5bが配置され
ている。吸気弁4aを通る空気の流れは、スワール成分
を含み、燃焼室21内にスワールKをつくる。吸気弁4
bを通る空気の流れはスワール成分がなく、エンジン回
転速度が高速の時に吸気弁4bが開き、それ以外では閉
じている。前述のように、電極付燃料噴射弁44は取り
付けのためのスペースが少なくてすむので、燃焼室21
の吸気弁4aの近くに電極付燃料噴射弁44を取り付け
ることができ、その結果、スワールKに火炎核40を確
実に乗せて分散させることができる。
部の縦断面図を示す。該ノズル部は、噴射口ノズル4
5,電気絶縁体46,チップ電極47,電極48,孔4
9,孔50から構成される。孔49より噴出した燃料の
噴流Aは、スワールKによって燃焼室21内の空間全面
に分散し、混合気を形成する。混合気が形成された時点
で電極48に高電圧を印加し、チップ電極47と電極4
8との間で放電すると、孔50を通過する燃料は放電に
よって部分的に燃焼して火炎核40となり、スワールK
によって燃焼室21内の空間全面に着火源として分散
し、あらかじめ形成されている混合気を瞬間的に燃焼さ
せる。
転数,負荷及びスワールの状態に応じて制御するとよ
い。図15は、燃焼室21内を上方から見た燃焼状態の
模式図である。図9に示した実施例と異なる点は、電極
48の放電の持続時間が長いことであり、これによっ
て、図15に示すように、複数個の火炎核40を形成す
ることができる。また、電極48の放電を間欠的に行っ
ても、同様な複数個の火炎核40が形成される。
を示す相関図である。図1,図11に示した例の場合の
着火源は、前述したように、空燃比が大きいときの炭酸
ガスを主体とした高温のガスの塊,空燃比が小さいとき
は燃焼の中間生成物すなわち活性ガスの塊、あるいは活
性ガスに高温の燃料液滴を含む塊である。また、空燃比
が小さく、温度が高いときは、燃料の分解生成物、例え
ばカーボンを含む塊である。図16に示すように、空燃
比によってそれぞれの成分は異なるので、運転状態に応
じて空燃比を設定するのがよい。
スワールにかえてタンブルを用いてもよく、さらに、ス
ワールとタンブルとの両方を用いてもよい。
に、図17に示すように、旋回力や遠心力等を利用して
薄膜状の噴流Lをつくって2次流れCをつくるととも
に、噴流Mのように燃料を分散させ、2次流れCと噴流
Mに火炎核40を乗せて分散させてもよい。この場合、
噴流Lの貫流力が弱く、燃焼室21の中央部の混合気が
濃くなるので、図10(b)に示すように、燃料噴射弁2
の近くに配置した点火プラグ3で火炎核40を形成し、
これを噴流Lの2次流れCによって分散させるようにす
る。
図1と同じくエンジンの1シリンダの上部の燃焼室21
の縦断面図である。本実施例は、燃料噴射弁2を内部に
有する火炎ノズル30に近接して、筒内圧力センサ41
を設けるとともに、点火プラグにかわって、火炎ノズル
30に設けた電極42と筒内圧力センサ41の先端に設
けた電極43との間の放電により、火炎核40をつくる
ものである。燃料噴射弁2から噴射される燃料の噴流の
うち、噴流Aは火炎ノズル30の孔20を通って燃焼室
21内に直接供給され、燃焼室21内に混合気が形成さ
れる。噴流Bは当初は噴流Aと同様に孔23を通過する
だけであるが、その後、火炎ノズル30に設けた電極4
2と筒内圧力センサ41の先端に設けた電極43との間
の放電により火炎核40がつくられ、噴流Bのエネルギ
によって燃焼室21内に分散し、混合気が瞬時に着火,
燃焼する。火炎ノズル30の上方つけ根部には孔19が
設けられ、燃焼室21内の新しい空気Gが供給されるの
で、噴流Aや噴流Bを着火しやすい混合気にすることが
できる。
図1と同じくエンジンの1シリンダの上部の燃焼室21
の縦断面図である。本参考例では、火炎核40を生成す
るために専用の副燃料噴射弁51を有している。はじめ
に、主の燃料噴射弁2から燃料を噴射して、燃焼室21
内に均一な混合気をつくる。次に、副燃料噴射弁51か
ら燃料を噴射し、燃焼室21内からの新しい空気Gと燃
料との混合気が室18内に形成される。そして、点火プ
ラグ3で室18内の混合気に点火,燃焼させて、高温の
燃焼ガスをつくる。このとき、噴流Bは継続しているの
で、高温の燃焼ガスは、燃焼室21の方に一度に流出す
ることができず、噴流Bによってひきちぎられ、複数個
の火炎核40が着火源となって燃焼室21内に分散し、
燃焼室21内の混合気を瞬時に燃焼させる。
燃焼室21を上方から見た模式図である。本参考例で
は、燃焼室21の側面に火炎核ノズル30で形成された
副室22を設け、副室22の内部に副燃料噴射弁51と
点火プラグ3とを設け、副室22内で火炎核40をつく
るものである。主の燃料噴射弁2は燃焼室21内に設け
てある。火炎核40は、副室からの噴流のエネルギによ
って燃焼室21内に広がるとともに、燃料噴射弁2から
の噴流Aによっても燃焼室21内に分散される。従来例
の図2(b)に示した例では、トーチ火炎を副室から燃
焼室内に噴出するものであったが、本参考例は、火炎核
と混合気との両方を副室から燃焼室内に噴出するもので
あり、副室からの噴流のエネルギが火炎核の分散に使わ
れるので、分散速度が速い。
図1と同じくエンジンの1シリンダの上部の燃焼室21
の縦断面図である。本参考例は、吸気管12内に主の燃
料噴射弁2を設け、燃焼室21内への主燃料を吸気管1
2内に噴射して供給する場合の例である。はじめに、吸
気弁4が開いたときに、主の燃料噴射弁2から燃料を噴
射して、燃焼室21内に均一な混合気をつくる。次に、
図11と同様に、副燃料噴射弁51から燃料を噴射し、
燃焼室21内からの新しい空気Gと燃料との混合気が室
18内に形成される。そして、点火プラグ3で室18内
の混合気に点火,燃焼させて、高温の燃焼ガスを造る。
このとき、噴流Aは継続しているので、高温の燃焼ガス
は、燃焼室21の方に一度に流出することはできず、噴
流Aによってひきちぎられ、複数個の火炎核40が着火
源となって燃焼室21内に分散し、燃焼室21内の混合
気を瞬時に燃焼させる。
て、 (a)燃料噴射の途中で着火し、放電継続時間を長くし
て、複数個の火炎核をつくる。
焼させて高温の燃焼ガスをつくり、燃料の噴流でひきち
ぎり、複数個の火炎核をつくる。
り、火炎核を分散させる方法として、 (1)噴流のまわりに形成される混合気の2次流れに乗せ
て、火炎核を分散させる。
せて、火炎核を分散させる。
させる。
用して、混合気の迅速な燃焼をはかっている。
燃焼させることができ、その結果、燃料消費率が向上
し、ひいては燃費が向上するという効果がある。
の上部の燃焼室21の縦断面図である。
見た燃焼状態の模式図である。
見た燃焼状態の模式図である。
ムを表すブロック図である。
する制御のフローチャート図である。
置との関係を示す相関図である。
図である。
である。
である。
の燃焼室21の縦断面図である。
図である。
ら見た空気の流れの方向を示す模式図である。
図である。
である。
び側方から見た燃焼状態の模式図である。
の上部の燃焼室21の縦断面図である。
の上部の燃焼室21の縦断面図である。
ら見た燃焼状態の模式図である。
の上部の燃焼室21の縦断面図である。
気弁、5,5a,5b…排気弁、8…制御装置、12…
吸気管、13…排気管、15…ピストン、17…シリン
ダ、18…室、19,20,23,49,50…孔、2
1…燃焼室、22…副室、29…スワール吸気ポート、
30…火炎ノズル、37…燃料ポンプ、38…スピル
弁、39…スピル弁制御装置、40…火炎核、41…筒
内圧力センサ、42,43,48…電極、44…電極付
燃料噴射弁、45…噴射口ノズル、46…電気絶縁体、
47…チップ電極、51…副燃料噴射弁。
Claims (2)
- 【請求項1】燃焼室内に噴射口部が設けられた燃料噴射
弁と、 前記燃料噴射弁からの燃料噴流の外側であって、該燃料
噴流の周りに形成される希薄予混合気の2次流れに火炎
核が乗るような位置に点火源を設けた点火プラグとを有
し、 低負荷時において点火前の燃料噴射により前記燃焼室全
体に希薄予混合気を形成し、燃料噴射中に前記点火プラ
グを点火して前記火炎核を生成し、点火後の燃料噴流に
よって前記火炎核を拡散させ、拡散した前記火炎核によ
り前記希薄予混合気を燃焼させるように制御される筒内
噴射式内燃機関。 - 【請求項2】燃焼室内に噴射口部が設けられた燃料噴射
弁と、 前記燃料噴射弁からの燃料噴流の外側であって、該燃料
噴流の周りに形成される希薄予混合気の2次流れに火炎
核が乗るような位置に点火源を設けた点火プラグとを有
し、 低負荷時において、 点火後の燃料噴射時間よりも長い時間、点火前に燃料噴
射することにより前記燃焼室に希薄予混合気を形成し、 燃料噴射中に前記点火プラグを点火して前記火炎核を生
成し、 点火後の燃料噴流によって前記火炎核を拡散させ、拡散
した前記火炎核により前記希薄予混合気を燃焼させるよ
うに制御される筒内噴射式内燃機関。
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