JP3084091B2 - 内燃機関用の燃料噴射装置 - Google Patents

内燃機関用の燃料噴射装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主噴射燃料と、主噴射
燃料と別のものであり得る予備噴射燃料とが用いられる
内燃機関、特にディーゼル機関用の燃料噴射装置に係わ
る。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼル機関に着火しにくい燃料（セ
タン価の低い燃料）が用いられている場合、低速及び低
負荷の下ではこの燃料をより着火しやすい燃料によって
置き換えなければならない。このことは、機関の運転コ
ストを甚だしく増大させるので特に不利である。
【０００３】この欠点を除去するべく、機関に高着火性
燃料を予備噴射する装置を設置し得、その際予備噴射は
機関の運転条件が低セタン価燃料の適正な燃焼をもはや
保証しなくなるやいなや行なわれる。このような装置は
例えば米国特許第４ ６１２８９８号に述べられてお
り、この特許には、低着火性の主燃料を噴射する複数の
ノズルと高着火性燃料を噴射する１つの補助ノズルとを
具備した燃焼室が開示されている。とはいえ、現在公知
のシステムが保証する低着火性燃料での運転が可能な範
囲は不十分である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】問題は、高負荷の下で
の機関の運転は比較的安価である低着火性燃料を用いて
十分可能であるが、機関の負荷が漸次降下してくると、
適正な燃焼を持続させるために高価な高着火性燃料を補
助的に噴射しなければならなくなることであると言えよ
う。
【０００５】本発明は、高着火性燃料の予備噴射を行な
わなければならなくなる時点を可能なかぎり“遅れさ
せ”得る噴射装置を提供することを目的とし、その際予
備噴射する燃料の量はコスト上の理由から可能なかぎり
僅かに留めるべきである。即ち本発明は、低着火性燃料
での機関の運転をより広い範囲にわたって可能にする噴
射装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、単一のボディ
に一緒に取り付けられるか又は夫々別のボディに取り付
けられた二つの噴射ヘッドを備えるタイプの、内燃機
関、特にディーゼル機関用の燃料噴射装置であって、二
つの噴射ヘッドの一方が燃料予備噴射用、他方が燃料主
噴射用として働き、これらの予備噴射燃料及び主噴射燃
料は異なるか又は同じであり、二つの噴射ヘッドは、シ
リンダヘッドの中央付近に互いに近接して位置すると共
に、異なるニードルによって制御され、更に、等間隔で
又は等間隔でなく設けられた複数の噴射口を備え、予備
噴射ヘッドは、各々の軸線が第１の円錐上に位置する一
連の噴射口を含み、主噴射ヘッドは、各々の軸線が第２
の円錐上に位置し、数が予備噴射ヘッドの噴射口の２倍
である一連の噴射口を含み、二つの円錐の相対位置、該
円錐の夫々の頂角、及び該円錐の周囲における各噴射口
の軸線の向きは、予備噴射噴流の夫々とこれに隣接する
二つの主噴射噴流との間隔が、主噴射噴流に沿ってその
燃料の噴射口と燃焼室の内壁との間のほぼ中間に位置す
る領域で最小であり、かつ互いにほぼ等しくなるように
選択される、内燃機関用の燃料噴射装置を提供する。
【０００７】予備噴射ヘッドの噴射口は、燃料流れ方向
に関して、円筒状部分と、これに続く、燃焼室に向かっ
て広がった末広がり部分とを備えており、各末広がり部
分の長さが、予備噴射ヘッドの壁厚の８０％未満であっ
てよい。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を、添付図面を参照しつつ以
下に詳述する。
【０００９】図１に、本発明の装置を具備した内燃機関
の燃焼室１の断面の半分を示す。燃焼室１の中心付近
に、主噴射ヘッド２及び予備噴射ヘッド３が概略的に示
してある。主噴射ヘッド２は一律の角度間隔Ａを明けて
位置する軸線４ａ、５ａ、６ａ、７ａを有する一連の噴
口（噴射口）を具え、一方予備噴射ヘッド３は一律の角
度間隔Ｂを明けて位置する軸線８ａ、９ａを有する一連
の噴口を具えている。主噴射ヘッド２の噴口数は予備噴
射ヘッド３の噴口数の２倍である。
【００１０】運転時、燃料は、主噴射に関しては符号４
ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂを付し、予備噴射に関しては符号
８ｂ、９ｂを付して概略的に図示した噴流の形態で噴射
される。２組の噴口の相対的な向きと、噴口の軸線が構
成する円錐の頂角とは、図２から明らかなように主噴射
噴流４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂがその軸線方向中央のゾー
ン４ｃ、５ｃ、６ｃ、７ｃにおいて最も予備噴射噴流８
ｂ、９ｂに近接するように選択されている。
【００１１】燃焼室１の大きさに応じて噴口数を加減す
ることが有利であり得るが、予備噴射ヘッド３の噴口数
と主噴射ヘッド２の噴口数との比は１：２に保たれるべ
きである。
【００１２】図３に、予備噴射ヘッド３の壁の、該ヘッ
ド３が具えている噴口の１つの軸線８ａを含む平面内に
有る断面の一部を示す。噴口は円筒状部分１０と、燃料
流動方向において部分１０に後続する、燃焼室１に向か
って広がった末広がり部分としての円錐台状部分１１と
の２部分から成る。円錐台状部分１１によって、単なる
円筒状の噴口を用いた場合より大きい頂角Ｃを有する円
錐形に燃料を噴射することが可能となる。
【００１３】
【効果】本発明による予備噴射噴流及び主噴射噴流の分
配、並びに、本発明による末広がりの予備噴射口を組み
合わせて使用する予備噴射噴流及び主噴射噴流の分配
は、機関が単一の低着火性燃料を使用して運転可能な範
囲を、該低着火性燃料が予備噴射及び主噴射の両方で同
時に使用されるとき、負荷及び速度の下限に関して拡大
することができる。単一の低着火性燃料を使用する運転
が限界に達したときは、より着火しやすい予備噴射燃料
を使用するのが適当である。
【００１４】噴射は、例えば米国特許第４ ５２４ ７
３７号に開示されているような、１つのボディに一緒に
取り付けられた２つの噴射ヘッドを用いて実施すること
が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃焼室内での主噴射及び予備噴射噴流の配置を
示す説明図である。
【図２】主噴射噴流と予備噴射噴流との相対位置を示す
概略的斜視図である。
【図３】予備噴射ヘッドの部分断面図である。
【符号の説明】
２ 主噴射ヘッド ３ 予備噴射ヘッド ４ｂ，５ｂ 主噴射噴流 ８ｂ 予備噴射噴流
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 61/14 310 F02M 45/08 F02M 43/04 F02M 23/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 単一のボディに一緒に取り付けられるか
    又は夫々別のボディに取り付けられた二つの噴射ヘッド
    を備えるタイプの、内燃機関、特にディーゼル機関用の
    燃料噴射装置であって、 前記二つの噴射ヘッドの一方が燃料予備噴射用、他方が
    燃料主噴射用として働き、これらの予備噴射燃料及び主
    噴射燃料は異なるか又は同じであり、 前記二つの噴射ヘッドは、シリンダヘッドの中央付近に
    互いに近接して位置すると共に、異なるニードルによっ
    て制御され、更に、等間隔で又は等間隔でなく設けられ
    た複数の噴射口を備え、 予備噴射ヘッドは、各々の軸線が第１の円錐上に位置す
    る一連の噴射口を含み、主噴射ヘッドは、各々の軸線が
    第２の円錐上に位置し、数が予備噴射ヘッドの噴射口の
    ２倍である一連の噴射口を含み、 前記二つの円錐の相対位置、該円錐の夫々の頂角、及び
    該円錐の周囲における各噴射口の軸線の向きは、予備噴
    射噴流の夫々とこれに隣接する二つの主噴射噴流との間
    隔が、主噴射噴流に沿ってその燃料の噴射口と燃焼室の
    内壁との間のほぼ中間に位置する領域で最小であり、か
    つ互いにほぼ等しくなるように選択される、 内燃機関用
    の燃料噴射装置。
  2. 【請求項２】 予備噴射ヘッドの噴射口は、燃料流れ方
    向に関して、円筒状部分と、これに続く、燃焼室に向か
    って広がった末広がり部分とを備えており、各末広がり
    部分の長さが、予備噴射ヘッドの壁厚の８０％未満であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
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