JPH0117648Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、デイーゼル機関の燃料供給装置の改
良に関するものである。

デイーゼル機関では、燃焼室に噴射供給された
燃料が充分に気化しないと燃焼が行なわれ難いの
で、低温からの始動時にはグロープラグあるいは
インテークエアヒータなどの始動補助装置を使用
する必要がある。又、機関の温度がより低くなる
寒冷地等では始動補助装置を使用しても機関の始
動が悪いという欠点があつた。そして、機関の燃
料費を節約するために気化性が悪い低質の燃料を
使用すると、機関の始動性がますます悪くなつて
しまうので安価な低質燃料を使用するにも限度が
あつた。

本考案は、このような実状に鑑みてなされたも
のであつて、デイーゼル機関の燃焼室に燃料を噴
射供給する主噴射弁の他にインテークマニホール
ド内に燃料を噴射供給する副噴射弁を設け、この
副噴射弁を２流体噴射弁で構成することにより、
機関の始動性を向上させることはもとより、使用
可能な燃料の範囲を大幅に拡大して機関の燃料費
を節約することもできる燃料供給装置を提供する
ことを目的としている。

斯る目的を達成するために本考案では、燃料の
みが圧送供給される主噴射弁と、燃料及び空気が
それぞれ圧送供給される２流体噴射弁で構成され
た副噴射弁とを設け、前記主噴射弁の噴口を燃焼
室内に臨ませると共に、前記副噴射弁の噴口をイ
ンテークマニホールド内に臨ませることにより、
副噴射弁からインテークマニホールド内に燃料と
空気との混合体を噴射するようにしたことを特徴
としている。

このような構成としているために、燃焼室内に
吸入された空気中には副噴射弁から噴射された燃
料が混入しているために、圧縮工程の終期におい
てはこの燃料が確実に気化している。そして主噴
射弁から燃料が噴射されることによつて燃焼室内
の混合気濃度が所定値に到達すると、直ちに着火
して燃焼を開始するために、着火遅れが短縮され
る。

又、インテークマニホールド内に燃料と空気と
の混合体を噴射するようにしているために、イン
テークマニホールド内に充分に微粒化された状態
で噴射される。このために、単にインテークマニ
ホールド内に燃料のみを噴射していたものに対比
してインテークマニホールドの内壁への燃料の付
着量を削減できると同時に、実際に燃焼室に燃料
が供給されるまでのタイムラグを減少することが
でき、しかも、空気利用率も高くなる。

以下に本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

図において、デイーゼル機関１の燃焼室２には
主燃料噴射弁３を装着している。この主噴射弁３
は、従来の噴射弁と同様に燃焼室２に燃料を噴射
するためのものであり、その噴口（図示省略）を
燃焼室２に臨ませることにより、燃料タンク４か
らフイードポンプ５及びフユーエルフイルタ６を
経てインジエクシヨンポンプ７で加圧、調量され
た燃料が圧送供給されるようになつている。

又、機関１のインテークマニホールド８の集合
部には副噴射弁９を装着している。この副噴射弁
９は、例えば第２図に示すようなベンチユリノズ
ル式の２流体噴射弁で構成され、あるいは、第３
図に示すような還流渦巻噴射式の２流体噴射弁で
構成されている。尚、これらの副噴射弁９におい
ては、燃料通路９ａから噴射された燃料を空気通
路９ｂを流れる加圧空気の流れに混入させ、この
空気通路９ｂの終端部において両者を混合させる
ようにしている。そして、この副噴射弁９の噴口
（空気通路９ｂの開口）をインテークマニホール
ド８の集合部内に臨ませることにより、燃料と空
気との混合体をインテークマニホールド８内に噴
射するようにしている。

そして、副噴射弁９の燃料通路９ａとフユーエ
ルフイルタ６からインジエクシヨンポンプ７に至
る燃料供給パイプ１０とを接続する燃料パイプ１
１の途中と、図示しないエアタンクから副噴射弁
９の空気通路９ｂに至る空気パイプ１２の途中に
それぞれ電磁開閉弁１３，１４を設け、これらの
電磁開閉弁１３，１４をコントローラ１５で開閉
制御して副噴射弁９からインテークマニホールド
内に噴射供給される燃料の流量と噴霧の性状（噴
霧の粒径）を制御するように構成している。尚、
前記コントローラ１５には、インテークマニホー
ルド８に設けた空気温度センサ１６の出力と、機
関１に設けた回転数センサ１７の出力と、インジ
エクシヨンポンプ７に設けた負荷センサ１８の出
力とを制御要素として供給することにより、機関
１の燃焼室２に供給される空気の温度、機関１の
回転数及び負荷に応じて前記両電磁開閉弁１３，
１４を制御するように構成している。１９はイン
ジエクシヨンポンプ７から主噴射弁３に至る高圧
パイプ、２０は余剰燃料をタンク４に戻すリター
ンパイプである。

上記のように構成したデイーゼル機関の燃料供
給装置において、インジエクシヨンポンプ７から
吐出された燃料は従来同様にして主噴射弁３に圧
送供給され、この主噴射弁３から燃焼室２に噴射
供給される。

又、電磁開閉弁１３，１４の上流には燃料と空
気とが所定の圧力に加圧されて供給されているた
め、電磁開閉弁１３，１４が開かれると副噴射弁
９の燃料通路９ａに燃料が流入するとともに空気
通路９ｂに空気が流入してこの燃料と空気との混
合体がインテークマニホールド８の集合部内に噴
射され、該マニホールド８を流れる空気とともに
機関１の燃焼室２に吸入されて圧縮される。この
とき、副噴射弁９からは燃料が空気とともに噴射
されるので燃料が充分に微粒化され、しかも、吸
入空気と長く接触して混合気の状態で圧縮される
ので少なくとも圧縮行程の終期（燃料の噴射時
期）には充分に気化している。従つて、所定の噴
射時期に主噴射弁３から燃料が噴射されてその一
部が気化して少なくとも一部の混合気の濃度が所
定値に達すると直ちに着火して燃焼を開始する。

従つて、機関の始動時あるいは始動直後の暖機
運転時などのように燃料の気化条件が悪い運転時
に副噴射弁９を作動させてインテークマニホール
ド８内に燃料を噴射すると、この燃料が少なくと
も圧縮行程の終期（燃料の噴射時期）には気化し
ているので、従来のように空気のみを圧縮してい
た場合に対比して着火遅れを短縮できる。このた
めに、機関の始動性あるいは暖機運転性が改善さ
れ、騒音及び排気特性を改善される。

又、高負荷での運転時にも副噴射弁を作動させ
るようにした場合は、主噴射弁（インジエクシヨ
ンポンプ）の最大流量を少なくして小流量域（低
負荷時）の流量（噴射量）調整精度を高くできる
ため、燃料供給量の制御精度を向上して排気特性
及び燃費を改善できる。更に、このように高負荷
時に副噴射弁から燃料を噴射する場合は、主噴射
弁のもから燃料を噴射する場合に対比して燃料と
空気との混合をより促進させることができるため
に、空気利用率が高くなつてスモークの発生が抑
制されることは詳述するまでもない。

上記実施例では、副噴射弁から主副噴射弁と同
質の燃料を噴射するようにしているが、副噴射弁
から気化性、自己着火性の悪い低質燃料を噴射
し、この低質燃料と空気との混合気が圧縮されて
いる燃焼室に着火源として主噴射弁から良質の燃
料を噴射供給するようにすれば安価な低質燃料を
主燃料として使用できるために燃料費を節約する
こともできる。尚、副噴射弁が装着されているイ
ンテークマニホールドは、過給を行なわせている
場合においても燃焼室より低圧であるので、主噴
射弁に燃料を供給するインジエクシヨンポンプの
ような高圧ポンプを用いることなくフイードポン
プなどのような低圧ポンプで燃料を供給しても噴
射を行なわせることができ、実施例のように主副
の噴射弁から同質の燃料を噴射する場合はインジ
エクシヨンポンプに燃料を圧送供給するフイード
ポンプから吐出された燃料の一部をそのまま副噴
射弁に供給できるので燃料系統を簡略化できるこ
とは勿論であり、副噴射弁をコントローラで直接
制御するようにしてもよい。

以上説明したように本考案によれば、燃焼室に
燃料を噴射供給する主噴射弁の他に、インテーク
マニホールド内に燃料を噴射供給する副噴射弁を
設け、しかも、この副噴射弁を微粒化性能に優れ
た２流体噴射弁で構成しているので、機関の始動
時あるいは低質燃料の使用時などのように燃料の
気化が充分に行なわれ難い燃焼条件下で副噴射弁
を作動させれば燃料の気化が充分に行なわれるの
で燃焼が改善される。従つて、従来に対比して機
関の始動性を向上でき、あるいは、機関の始動性
及び運転性などを犠性にすることなく低質燃料の
使用が可能となるので燃料費を節約することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成図、第２図は
本考案に使用される２流体噴射弁の一例を示す要
部の断面図、第３図は同じく２流体噴射弁の他の
例を示す要部の断面図である。 ２……燃焼室、３……主噴射弁、４……燃料タ
ンク、５……フイードポンプ、８……インテーク
マニホールド、９……副噴射弁、９ａ……燃料通
路、９ｂ……空気通路、１０……燃料供給パイ
プ、１１……燃料パイプ、１２……空気パイプ、
１３，１４……電磁開閉弁、１５……コントロー
ラ、１６……空気温度センサ、１７……回転数セ
ンサ、１８……負荷センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料のみが圧送供給される主噴射弁と、燃料及
   び空気がそれぞれ圧送供給される２流体噴射弁で
   構成された副噴射弁とを備え、前記主噴射弁の噴
   口を燃焼室内に臨ませると共に、前記副噴射弁の
   噴口をインテークマニホールド内に臨ませること
   により、該副噴射弁からインテークマニホールド
   内に燃料と空気との混合体を噴射するようにした
   ことを特徴とするデイーゼル機関の燃料供給装
   置。