JP3534429B2 - 大型２サイクル低負荷制御メタノールエンジン - Google Patents
大型２サイクル低負荷制御メタノールエンジン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
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- 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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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】大型２サイクル副室式メタノール
エンジンの噴射量制御に関する。 【０００２】 【従来の技術】図２に従来の大型２サイクル副室式メタ
ノールエンジンを示す。このエンジンはシリンダヘッド
Ｕに一対の主燃料弁１４と一対の副室Ａを備えている。
副室Ａ内にメタノールを噴射するパイロット噴射弁１３
にはパイロットポンプ１１により、又主燃料弁１４には
主燃料噴射ポンプより必要な高圧のメタノールがそれぞ
れ送られてくる。副室Ａにはパイロット噴霧Ｂに着火さ
せるグロープラグ１ａがとりつけられており、該グロー
プラグは温度コントローラＣにより一定温度にコントロ
ールされている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】副室式のメタノールエ
ンジンのパイロット噴射弁１３の噴射量Ｑp は、エンジ
ン定格時の主燃料弁１４の噴射量をＱM とすると大略Ｑ
p ＝ＱM （１／２０〜１／３０）となるよう設定してい
る。即ちパイロット噴射量Ｑp は負荷によらず、ほぼ一
定に保持され、負荷制御は一般に主燃料弁１４と主燃料
噴射ポンプ１０で対応している。 【０００４】ところがエンジン起動直後や通常のアイド
リング領域では、主燃焼室Ｄ内に主燃料弁１４から噴射
される主噴射量ＱM が少いため、主燃焼室Ｄ内で稀薄な
メタノール混合気ＳＰが形成されるので、副室Ａ内の
（３〜５）％のパイロット噴霧Ｂの熱量では混合気ＳＰ
への着火燃焼は安定性を欠くものとなる。この事が未燃
メタノールやアルデヒドの発生の原因でメタノールエン
ジン実用化に当っての大きな技術課題となっている。 【０００５】本発明の目的は、アイドル運転での未燃メ
タノールやアルデヒドの発生が防止でき、メタノールエ
ンジンの実用化上の大きな課題が解決可能となる大型２
サイクル低負荷制御メタノールエンジンを提供するにあ
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明に係る大型２サイ
クル低負荷制御メタノールエンジンは、パイロット燃料
噴射ポンプ（１１）と主燃料噴射ポンプ（１０）とを備
えるとともに、前記主燃料噴射ポンプ（１０）により圧
送された燃料を主燃焼室（Ｄ）に噴射する主燃料弁（１
４）と前記パイロット燃料噴射ポンプ（１１）により圧
送された燃料を副室（Ａ）に噴射するパイロット燃料噴
射弁（１３）とを備え、前記副室（Ａ）に前記パイロッ
ト燃料噴射弁からのパイロット燃料噴霧に着火させるグ
ロープラグを設けてなるエンジンに於いて、前記主燃料
噴射ポンプ（１０）の主コントロールラック位置及びパ
イロット燃料噴射ポンプ（１１）のパイロットコントロ
ールラック位置を夫々検出するとともに、前記各コント
ロールラック位置を夫々制御する制御器（Ｍ）、（Ｐ）
と、エンジン回転数を検出する回転数検出器（Ｒ）と、
前記各コントロールラック位置の検出値及びエンジン回
転数の検出値に基づきアイドル運転あるいは負荷運転を
判別し、アイドル運転時には前記パイロット燃料噴射ポ
ンプ（１１）のみで運転して該パイロット燃料噴射ポン
プからの燃料を前記パイロット燃料噴射弁（１３）によ
り副室（Ａ）に噴射してグロープラグにより着火せし
め、負荷運転時には前記パイロット燃料噴射ポンプ（１
１）と主燃料噴射ポンプ（１０）との双方で運転してパ
イロット燃料噴射弁（１３）及び主燃料弁（１４）の双
方から燃料を噴射するように制御するコンピュータ
（２）とを備えてなる事を特徴とする。 【０００７】 【作用】主燃料噴射ポンプ１０の主コントロールラック
１５を使用して主噴射量信号と噴射量の制御が兼用でき
る制御器Ｍは、コンピュータ２に信号を送りつづけて、
負荷のレベルを知らせている。またパイロットコントロ
ールラック１６を使用して、パイロット噴射量信号とパ
イロット噴射量の制御も兼用できるパイロット噴射量兼
制御器Ｐも、回転数信号Ｒと共にコンピュータ２へ負荷
レベルを伝達している。 【０００８】アイドル運転に移行するときは、主コント
ロールラック１５が制限値を越え且つ回転数信号Ｒもア
イドル回転数である事をコンピュータ２が確認すると、
主噴射量信号兼制御器Ｍは、主コントロールラック１５
を０にすると同時にパイロット噴射量信号兼制御器Ｐは
コンピュータ２の指令により、パイロットコントロール
ラック１６をアイドル位置にセットする。逆に負荷運転
に移行する時は、パイロットコントロールラック１６が
アイドル位置より増量側に移る事をパイロット噴射量信
号兼制御器Ｐが検出すると、コンピュータ２の指令によ
り、主燃料噴射ポンプ１０とパイロット燃料噴射ポンプ
１１を併用作動のラック位置に戻す。 【０００９】 【実施例】以下図１を参照し本発明の一実施例について
説明する。図においてシリンダカバーＵには、一対ずつ
の主燃料弁１４と副室Ａが配設されている。副室Ａには
パイロット燃料噴射ポンプ１１より送られる高圧メタノ
ールを副室Ａ内にパイロット噴射するパイロット噴射弁
１３が装着されると同時に、パイロットメタノール噴霧
Ｂを着火させる温度コントローラ付のグロープラグ１ａ
が装備されている。一方前記主燃料ポンプ１０から高圧
メタノールを主燃焼室Ｄに噴射し、主メタノール噴霧Ｋ
を形成する前記主燃料弁１４が装着されており、前述し
たように副室Ａ内で着火燃焼した高圧ガスは図示しない
副室噴口から噴出し、前記主燃焼室Ｄ内に形成された主
メタノール噴霧Ｋを着火燃焼させる構成となっている。 【００１０】さらに主燃料ポンプ１０とパイロット燃料
ポンプ１１には、それぞれの主コントロールラック１５
及びパイロットコントロールラック１６の位置からそれ
ぞれ噴射量を検出し、さらに回転数信号Ｒを同時に検出
する各装置と、これらの検出信号を受けて負荷運転かア
イドル運転かを判定するコンピュータ２と、該コンピュ
ータがそれぞれのコントロールラック１５，１６を制御
する主噴射量信号兼制御器Ｍ及びパイロット噴射量信号
兼制御器Ｐを制御し、アイドル時にはパイロット燃料噴
射ポンプ１１のみで制御運転するように構成されてい
る。 【００１１】次に前記実施例の作用について説明する。
エンジンが運転を開始すると、主噴射量信号兼制御器Ｍ
とパイロット噴射量信号兼制御器Ｐとエンジン回転数検
出器よりの信号を受信した前記コンピュータは、次のよ
うに作動する即ち （１）アイドル運転に移行するときは主燃料噴射ポンプ
１０の噴射量を制御する主コントロールラック１５が制
限値を越え、且つ回転数信号Ｒもアイドル回転数である
事をコンピュータ２が確認すると、主噴射量信号兼制御
器Ｍは、主コントロールラック１５を０にすると同時に
パイロット噴射量信号兼制御器Ｐはコンピュータ２の指
令により、パイロット燃料噴射ポンプ１１の噴射量を制
御するパイロットコントロールラック１６をアイドル位
置にセットする。 （２）逆に負荷運転に移行する時は、パイロットコント
ロールラック１６がアイドル位置より増量側に移る事を
パイロット噴射量信号兼制御器Ｐが検出すると、コンピ
ュータ２の指令により、主燃料噴射ポンプ１０とパイロ
ット燃料噴射ポンプ１１を併用作動のラック位置に戻
す。 【００１２】 【発明の効果】本発明によればアイドルでの未燃メタノ
ールやアルデヒドの発生が防止できる。これによりメタ
ノールエンジンの実用化上の大きな課題が解決可能とな
る。
エンジンの噴射量制御に関する。 【０００２】 【従来の技術】図２に従来の大型２サイクル副室式メタ
ノールエンジンを示す。このエンジンはシリンダヘッド
Ｕに一対の主燃料弁１４と一対の副室Ａを備えている。
副室Ａ内にメタノールを噴射するパイロット噴射弁１３
にはパイロットポンプ１１により、又主燃料弁１４には
主燃料噴射ポンプより必要な高圧のメタノールがそれぞ
れ送られてくる。副室Ａにはパイロット噴霧Ｂに着火さ
せるグロープラグ１ａがとりつけられており、該グロー
プラグは温度コントローラＣにより一定温度にコントロ
ールされている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】副室式のメタノールエ
ンジンのパイロット噴射弁１３の噴射量Ｑp は、エンジ
ン定格時の主燃料弁１４の噴射量をＱM とすると大略Ｑ
p ＝ＱM （１／２０〜１／３０）となるよう設定してい
る。即ちパイロット噴射量Ｑp は負荷によらず、ほぼ一
定に保持され、負荷制御は一般に主燃料弁１４と主燃料
噴射ポンプ１０で対応している。 【０００４】ところがエンジン起動直後や通常のアイド
リング領域では、主燃焼室Ｄ内に主燃料弁１４から噴射
される主噴射量ＱM が少いため、主燃焼室Ｄ内で稀薄な
メタノール混合気ＳＰが形成されるので、副室Ａ内の
（３〜５）％のパイロット噴霧Ｂの熱量では混合気ＳＰ
への着火燃焼は安定性を欠くものとなる。この事が未燃
メタノールやアルデヒドの発生の原因でメタノールエン
ジン実用化に当っての大きな技術課題となっている。 【０００５】本発明の目的は、アイドル運転での未燃メ
タノールやアルデヒドの発生が防止でき、メタノールエ
ンジンの実用化上の大きな課題が解決可能となる大型２
サイクル低負荷制御メタノールエンジンを提供するにあ
る。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明に係る大型２サイ
クル低負荷制御メタノールエンジンは、パイロット燃料
噴射ポンプ（１１）と主燃料噴射ポンプ（１０）とを備
えるとともに、前記主燃料噴射ポンプ（１０）により圧
送された燃料を主燃焼室（Ｄ）に噴射する主燃料弁（１
４）と前記パイロット燃料噴射ポンプ（１１）により圧
送された燃料を副室（Ａ）に噴射するパイロット燃料噴
射弁（１３）とを備え、前記副室（Ａ）に前記パイロッ
ト燃料噴射弁からのパイロット燃料噴霧に着火させるグ
ロープラグを設けてなるエンジンに於いて、前記主燃料
噴射ポンプ（１０）の主コントロールラック位置及びパ
イロット燃料噴射ポンプ（１１）のパイロットコントロ
ールラック位置を夫々検出するとともに、前記各コント
ロールラック位置を夫々制御する制御器（Ｍ）、（Ｐ）
と、エンジン回転数を検出する回転数検出器（Ｒ）と、
前記各コントロールラック位置の検出値及びエンジン回
転数の検出値に基づきアイドル運転あるいは負荷運転を
判別し、アイドル運転時には前記パイロット燃料噴射ポ
ンプ（１１）のみで運転して該パイロット燃料噴射ポン
プからの燃料を前記パイロット燃料噴射弁（１３）によ
り副室（Ａ）に噴射してグロープラグにより着火せし
め、負荷運転時には前記パイロット燃料噴射ポンプ（１
１）と主燃料噴射ポンプ（１０）との双方で運転してパ
イロット燃料噴射弁（１３）及び主燃料弁（１４）の双
方から燃料を噴射するように制御するコンピュータ
（２）とを備えてなる事を特徴とする。 【０００７】 【作用】主燃料噴射ポンプ１０の主コントロールラック
１５を使用して主噴射量信号と噴射量の制御が兼用でき
る制御器Ｍは、コンピュータ２に信号を送りつづけて、
負荷のレベルを知らせている。またパイロットコントロ
ールラック１６を使用して、パイロット噴射量信号とパ
イロット噴射量の制御も兼用できるパイロット噴射量兼
制御器Ｐも、回転数信号Ｒと共にコンピュータ２へ負荷
レベルを伝達している。 【０００８】アイドル運転に移行するときは、主コント
ロールラック１５が制限値を越え且つ回転数信号Ｒもア
イドル回転数である事をコンピュータ２が確認すると、
主噴射量信号兼制御器Ｍは、主コントロールラック１５
を０にすると同時にパイロット噴射量信号兼制御器Ｐは
コンピュータ２の指令により、パイロットコントロール
ラック１６をアイドル位置にセットする。逆に負荷運転
に移行する時は、パイロットコントロールラック１６が
アイドル位置より増量側に移る事をパイロット噴射量信
号兼制御器Ｐが検出すると、コンピュータ２の指令によ
り、主燃料噴射ポンプ１０とパイロット燃料噴射ポンプ
１１を併用作動のラック位置に戻す。 【０００９】 【実施例】以下図１を参照し本発明の一実施例について
説明する。図においてシリンダカバーＵには、一対ずつ
の主燃料弁１４と副室Ａが配設されている。副室Ａには
パイロット燃料噴射ポンプ１１より送られる高圧メタノ
ールを副室Ａ内にパイロット噴射するパイロット噴射弁
１３が装着されると同時に、パイロットメタノール噴霧
Ｂを着火させる温度コントローラ付のグロープラグ１ａ
が装備されている。一方前記主燃料ポンプ１０から高圧
メタノールを主燃焼室Ｄに噴射し、主メタノール噴霧Ｋ
を形成する前記主燃料弁１４が装着されており、前述し
たように副室Ａ内で着火燃焼した高圧ガスは図示しない
副室噴口から噴出し、前記主燃焼室Ｄ内に形成された主
メタノール噴霧Ｋを着火燃焼させる構成となっている。 【００１０】さらに主燃料ポンプ１０とパイロット燃料
ポンプ１１には、それぞれの主コントロールラック１５
及びパイロットコントロールラック１６の位置からそれ
ぞれ噴射量を検出し、さらに回転数信号Ｒを同時に検出
する各装置と、これらの検出信号を受けて負荷運転かア
イドル運転かを判定するコンピュータ２と、該コンピュ
ータがそれぞれのコントロールラック１５，１６を制御
する主噴射量信号兼制御器Ｍ及びパイロット噴射量信号
兼制御器Ｐを制御し、アイドル時にはパイロット燃料噴
射ポンプ１１のみで制御運転するように構成されてい
る。 【００１１】次に前記実施例の作用について説明する。
エンジンが運転を開始すると、主噴射量信号兼制御器Ｍ
とパイロット噴射量信号兼制御器Ｐとエンジン回転数検
出器よりの信号を受信した前記コンピュータは、次のよ
うに作動する即ち （１）アイドル運転に移行するときは主燃料噴射ポンプ
１０の噴射量を制御する主コントロールラック１５が制
限値を越え、且つ回転数信号Ｒもアイドル回転数である
事をコンピュータ２が確認すると、主噴射量信号兼制御
器Ｍは、主コントロールラック１５を０にすると同時に
パイロット噴射量信号兼制御器Ｐはコンピュータ２の指
令により、パイロット燃料噴射ポンプ１１の噴射量を制
御するパイロットコントロールラック１６をアイドル位
置にセットする。 （２）逆に負荷運転に移行する時は、パイロットコント
ロールラック１６がアイドル位置より増量側に移る事を
パイロット噴射量信号兼制御器Ｐが検出すると、コンピ
ュータ２の指令により、主燃料噴射ポンプ１０とパイロ
ット燃料噴射ポンプ１１を併用作動のラック位置に戻
す。 【００１２】 【発明の効果】本発明によればアイドルでの未燃メタノ
ールやアルデヒドの発生が防止できる。これによりメタ
ノールエンジンの実用化上の大きな課題が解決可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る構成図。
【図２】従来例を示す図。
【符号の説明】
１０…主燃料噴射ポンプ、１１…パイロット燃料噴射ポ
ンプ、２…コンピュータ、１３…パイロット噴射弁、１
４…主燃料弁、１５…主コントロールラック、１６…パ
イロットコントロールラック、Ｒ…回転数信号（検出
器）、Ｍ…主噴射量信号兼制御器、Ｐ…パイロット噴射
量信号兼制御器。
ンプ、２…コンピュータ、１３…パイロット噴射弁、１
４…主燃料弁、１５…主コントロールラック、１６…パ
イロットコントロールラック、Ｒ…回転数信号（検出
器）、Ｍ…主噴射量信号兼制御器、Ｐ…パイロット噴射
量信号兼制御器。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８０ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８０Ｃ
41/08 ３７５ 41/08 ３７５
Ｆ０２Ｍ 45/04 Ｆ０２Ｍ 45/04
(56)参考文献 特開 昭57−195836（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−313618（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−115727（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−26562（ＪＰ，Ｕ)
実開 平５−69351（ＪＰ，Ｕ)
実開 平２−31348（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭64−49665（ＪＰ，Ｕ)
実開 平３−52377（ＪＰ，Ｕ)
実開 平４−24642（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02B 19/10,23/02
F02D 19/02,41/04
F02D 41/08,41/38
F02M 45/04
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 パイロット燃料噴射ポンプ（１１）と主
燃料噴射ポンプ（１０）とを備えるとともに、前記主燃
料噴射ポンプ（１０）により圧送された燃料を主燃焼室
（Ｄ）に噴射する主燃料弁（１４）と前記パイロット燃
料噴射ポンプ（１１）により圧送された燃料を副室
（Ａ）に噴射するパイロット燃料噴射弁（１３）とを備
え、前記副室（Ａ）に前記パイロット燃料噴射弁からの
パイロット燃料噴霧に着火させるグロープラグを設けて
なるエンジンに於いて、前記主燃料噴射ポンプ（１０）
の主コントロールラック位置及びパイロット燃料噴射ポ
ンプ（１１）のパイロットコントロールラック位置を夫
々検出するとともに、前記各コントロールラック位置を
夫々制御する制御器（Ｍ）、（Ｐ）と、エンジン回転数
を検出する回転数検出器（Ｒ）と、前記各コントロール
ラック位置の検出値及びエンジン回転数の検出値に基づ
きアイドル運転あるいは負荷運転を判別し、アイドル運
転時には前記パイロット燃料噴射ポンプ（１１）のみで
運転して該パイロット燃料噴射ポンプからの燃料を前記
パイロット燃料噴射弁（１３）により副室（Ａ）に噴射
してグロープラグにより着火せしめ、負荷運転時には前
記パイロット燃料噴射ポンプ（１１）と主燃料噴射ポン
プ（１０）との双方で運転してパイロット燃料噴射弁
（１３）及び主燃料弁（１４）の双方から燃料を噴射す
るように制御するコンピュータ（２）とを備えてなる事
を特徴とする大型２サイクル低負荷制御メタノールエン
ジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18189193A JP3534429B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 大型２サイクル低負荷制御メタノールエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18189193A JP3534429B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 大型２サイクル低負荷制御メタノールエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0711984A JPH0711984A (ja) | 1995-01-13 |
| JP3534429B2 true JP3534429B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=16108694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18189193A Expired - Fee Related JP3534429B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 大型２サイクル低負荷制御メタノールエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3534429B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111412075B (zh) * | 2020-04-27 | 2024-06-11 | 西安交通大学 | 一种缸内直喷甲醇发动机及甲醇发动机燃烧系统的工作方法 |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP18189193A patent/JP3534429B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0711984A (ja) | 1995-01-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040120 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040126 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040224 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040309 |
|
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