JPH0255624B2 - - Google Patents
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- JPH0255624B2 JPH0255624B2 JP57195391A JP19539182A JPH0255624B2 JP H0255624 B2 JPH0255624 B2 JP H0255624B2 JP 57195391 A JP57195391 A JP 57195391A JP 19539182 A JP19539182 A JP 19539182A JP H0255624 B2 JPH0255624 B2 JP H0255624B2
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- fuel
- fuel injection
- water injection
- injection
- combustion
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- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 69
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 69
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 49
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 25
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 10
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 6
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- 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
- F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
- F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はデイーゼル機関の燃焼装置に関する。
第１図に従来の２サイクルユニフロー掃気式デ
イーゼル機関の燃焼装置を示す。図において、１
はピストン、２はシリンダ、３はシリンダカバ
ー、４は排気弁箱、５は排気弁で、この５つの部
品で囲まれた１００は燃焼室である。６は燃料噴
射弁、７は燃料噴射管、８は燃料噴射ポンプ、９
は燃料カムを示す。
イーゼル機関の燃焼装置を示す。図において、１
はピストン、２はシリンダ、３はシリンダカバ
ー、４は排気弁箱、５は排気弁で、この５つの部
品で囲まれた１００は燃焼室である。６は燃料噴
射弁、７は燃料噴射管、８は燃料噴射ポンプ、９
は燃料カムを示す。
作用は、ピストン１が下死点近傍にあるとき、
シリンダ２に設けられた掃気孔（図示せず）から
旋回しながらシリンダ２内に空気が流入し、これ
をピストン１で圧縮しピストン１が図示のように
上死点近傍に来ると、カム９によつて燃料噴射ポ
ンプ８が駆動され高圧の燃料油が燃料噴射管７を
通つて燃料噴射弁６（１個または複数個）から燃
焼室１００内に噴出し、高温高圧に圧縮された空
気の中で着火し燃焼する。その結果、シリンダ２
内のガス圧が上昇しピストン１を押し下げ有効な
仕事量を取出す。この様な過程を経ることによつ
てデイーゼル機関は高い熱効率を実現している
が、その燃焼状況は未だ不充分である。
シリンダ２に設けられた掃気孔（図示せず）から
旋回しながらシリンダ２内に空気が流入し、これ
をピストン１で圧縮しピストン１が図示のように
上死点近傍に来ると、カム９によつて燃料噴射ポ
ンプ８が駆動され高圧の燃料油が燃料噴射管７を
通つて燃料噴射弁６（１個または複数個）から燃
焼室１００内に噴出し、高温高圧に圧縮された空
気の中で着火し燃焼する。その結果、シリンダ２
内のガス圧が上昇しピストン１を押し下げ有効な
仕事量を取出す。この様な過程を経ることによつ
てデイーゼル機関は高い熱効率を実現している
が、その燃焼状況は未だ不充分である。
第３図は従来の機関の燃焼状況で、ａは燃料噴
射終了前の状況、ｂは同終了後の状況であるが、
一般に燃料噴射期間中は活発な燃焼をするが、噴
射終了後は未然の燃料が充分混合せず、ｂに示す
ような形で残留している渦流（矢印）によつて旋
回しつづけるのが観測される。
射終了前の状況、ｂは同終了後の状況であるが、
一般に燃料噴射期間中は活発な燃焼をするが、噴
射終了後は未然の燃料が充分混合せず、ｂに示す
ような形で残留している渦流（矢印）によつて旋
回しつづけるのが観測される。
第６図に示す熱発生状況でわかるように従来の
燃焼装置では、破線で示すように、燃料噴射終了
時αfe後の燃焼がだらだらと長くなり、熱発生期
間（または燃焼期間）θfが長くなつてデイーゼル
機関の性能を悪化している。
燃焼装置では、破線で示すように、燃料噴射終了
時αfe後の燃焼がだらだらと長くなり、熱発生期
間（または燃焼期間）θfが長くなつてデイーゼル
機関の性能を悪化している。
以上のように従来の燃焼装置は、掃気（あるい
は給気）で与えられた空気渦流と燃料噴射によつ
て燃料噴霧に与えられた運動エネルギにより燃料
と空気の混合を促進し、熱発生を短期間で終らせ
ようとしているが、燃料噴射が終了すると燃料噴
霧の運動が止まり、ただ空気の流れに乗つて運動
するだけで撹拌作用が急速に低減する。このた
め、燃料噴射終了後の燃焼がとくにだらだらと伸
び、熱効率の低下や煙の発生の原因となつてい
る。
は給気）で与えられた空気渦流と燃料噴射によつ
て燃料噴霧に与えられた運動エネルギにより燃料
と空気の混合を促進し、熱発生を短期間で終らせ
ようとしているが、燃料噴射が終了すると燃料噴
霧の運動が止まり、ただ空気の流れに乗つて運動
するだけで撹拌作用が急速に低減する。このた
め、燃料噴射終了後の燃焼がとくにだらだらと伸
び、熱効率の低下や煙の発生の原因となつてい
る。
本発明の目的は上記の点に着目し、燃焼後期の
燃焼を促進し熱効率を向上させ低燃費機関を実現
できるデイーゼル機関の燃焼装置を提供すること
であり、その特徴とするところは、機関の燃焼室
に燃料噴射の開始より遅れて水噴射を開始すると
共に燃料噴射の終了より遅れて水噴射を終了し、
かつ水噴射の方向を燃料噴霧の流れ方向に設定し
た１個または複数個の水噴射装置を設けたことで
ある。
燃焼を促進し熱効率を向上させ低燃費機関を実現
できるデイーゼル機関の燃焼装置を提供すること
であり、その特徴とするところは、機関の燃焼室
に燃料噴射の開始より遅れて水噴射を開始すると
共に燃料噴射の終了より遅れて水噴射を終了し、
かつ水噴射の方向を燃料噴霧の流れ方向に設定し
た１個または複数個の水噴射装置を設けたことで
ある。
本発明は２サイクル、４サイクルデイーゼル機
関に適用できる。
関に適用できる。
以下図面を参照して本発明による実施例につき
説明する。
説明する。
第２図は本発明による１実施例の燃焼装置を設
けた２サイクルユニフロー掃気式デイーゼル機関
の要部を示す断面図である。
けた２サイクルユニフロー掃気式デイーゼル機関
の要部を示す断面図である。
図において、１はピストン、２はシリンダ、３
はシリンダカバー、４は排気弁箱、５は排気弁
で、これらの部材で燃焼室１００を構成してい
る。６は燃焼室１００内に開口する噴孔をもつ燃
料噴射弁（１個または複数個）、７は燃料噴射管
で、燃料噴射ポンプ８と燃料噴射弁６とを接続す
る。９は燃料噴射ポンプ８を駆動する燃料カムで
ある。
はシリンダカバー、４は排気弁箱、５は排気弁
で、これらの部材で燃焼室１００を構成してい
る。６は燃焼室１００内に開口する噴孔をもつ燃
料噴射弁（１個または複数個）、７は燃料噴射管
で、燃料噴射ポンプ８と燃料噴射弁６とを接続す
る。９は燃料噴射ポンプ８を駆動する燃料カムで
ある。
本発明は新たに水の噴射装置を設けたもので、
１０は水噴射弁、１１は送水管、１２は水噴射ポ
ンプ、１３は水噴射ポンプの駆動カムである。
１０は水噴射弁、１１は送水管、１２は水噴射ポ
ンプ、１３は水噴射ポンプの駆動カムである。
上記構成の場合の作用について述べる。
ピストン１が下死点近傍にあるとき、シリンダ
下部の掃気孔（図示せず）から新気が旋回しなが
ら流入し、これをピストン１で圧縮して第２図の
状態になると、燃料カム９が燃料噴射ポンプ８を
駆動し、燃料噴射管７、燃料噴射弁６を通して燃
料を燃焼室１００内に適時に噴出する。噴出した
燃料は噴霧となり空気と混合しながらさらに掃気
で与えられた渦流によつてより一層よく混合され
る。
下部の掃気孔（図示せず）から新気が旋回しなが
ら流入し、これをピストン１で圧縮して第２図の
状態になると、燃料カム９が燃料噴射ポンプ８を
駆動し、燃料噴射管７、燃料噴射弁６を通して燃
料を燃焼室１００内に適時に噴出する。噴出した
燃料は噴霧となり空気と混合しながらさらに掃気
で与えられた渦流によつてより一層よく混合され
る。
燃料噴射が終了する時期に近くなると、水噴射
ポンプ駆動カム１３が作動して水噴射ポンプ１２
を作動し、水噴射管１１を経て水噴射弁１０（１
個または複数個）から水を噴出する。噴出した水
は微粒化して水噴霧となり、空気渦流により流さ
れながら、同じく空気渦流により流されて運動す
る噴霧火炎の領域に運動して行き燃焼室内の火炎
塊を撹拌する。
ポンプ駆動カム１３が作動して水噴射ポンプ１２
を作動し、水噴射管１１を経て水噴射弁１０（１
個または複数個）から水を噴出する。噴出した水
は微粒化して水噴霧となり、空気渦流により流さ
れながら、同じく空気渦流により流されて運動す
る噴霧火炎の領域に運動して行き燃焼室内の火炎
塊を撹拌する。
第４図ａは燃料噴射終了前に水噴射を開始した
状況で、同図ｂは燃料噴射終了後も水噴射を続け
ている状況である。水噴射は、空気流れの方向、
すなわち燃料噴霧の流れる方向に設定している。
状況で、同図ｂは燃料噴射終了後も水噴射を続け
ている状況である。水噴射は、空気流れの方向、
すなわち燃料噴霧の流れる方向に設定している。
第５図は４サイクル機関で燃料噴射弁６がほぼ
中央に一本の場合の水噴射の例で、噴射の方向は
空気流れの方向（矢印）、すなわち、燃料噴霧の
流れる方向に設定している。
中央に一本の場合の水噴射の例で、噴射の方向は
空気流れの方向（矢印）、すなわち、燃料噴霧の
流れる方向に設定している。
上述の場合には次の効果がある。
以上のような作用によつてデイーゼル機関の燃
料噴射終了時近傍から噴射終了後の噴霧運動が不
活発な時期の撹拌効果を大巾に向上し、燃焼を画
期的に促進することによつて、第８図実線で示
すようなより理想に近い熱発生を実現することが
できる。
料噴射終了時近傍から噴射終了後の噴霧運動が不
活発な時期の撹拌効果を大巾に向上し、燃焼を画
期的に促進することによつて、第８図実線で示
すようなより理想に近い熱発生を実現することが
できる。
なお、第６図中段には燃料噴射時期を燃料弁リ
フトで示し、下段には水噴射弁リフトで水噴射時
期を示しており、水噴射期間θwは燃料噴射期間θf
と期間θwpだけオーバラツプし、かつ燃料噴射終
了時期αfe後期間θwa水を噴射して時期αweで水噴
射を終了することを示している。
フトで示し、下段には水噴射弁リフトで水噴射時
期を示しており、水噴射期間θwは燃料噴射期間θf
と期間θwpだけオーバラツプし、かつ燃料噴射終
了時期αfe後期間θwa水を噴射して時期αweで水噴
射を終了することを示している。
従つて、水噴射には上記条件を満足すれば本実
施例のようにカムーポンプ駆動の噴射系だけでな
く、蓄圧器と管制弁による水噴射にても同様の作
用、効果を実現することができる。
施例のようにカムーポンプ駆動の噴射系だけでな
く、蓄圧器と管制弁による水噴射にても同様の作
用、効果を実現することができる。
第１図は従来のデイーゼル機関の要部を示す断
面図、第２図は本発明による１実施例のデイーゼ
ル機関の要部を示す断面図、第３図ａ，ｂはそれ
ぞれ従来の機関の燃焼状況を示す説明図、第４図
ａ，ｂは本発明による水噴射の状況を示す説明
図、第５図ａ，ｂは１個の燃料噴射弁と２個の水
噴射弁とを設けた本発明による水噴射の状況を示
す説明図、第６図は熱発生率、燃料弁リフト及び
水噴射弁リフトの変化を示す線図である。 ６……燃料噴射弁、１０……水噴射弁、１１…
…送水管、１２……水噴射ポンプ、１３……駆動
カム、１００……燃焼室。
面図、第２図は本発明による１実施例のデイーゼ
ル機関の要部を示す断面図、第３図ａ，ｂはそれ
ぞれ従来の機関の燃焼状況を示す説明図、第４図
ａ，ｂは本発明による水噴射の状況を示す説明
図、第５図ａ，ｂは１個の燃料噴射弁と２個の水
噴射弁とを設けた本発明による水噴射の状況を示
す説明図、第６図は熱発生率、燃料弁リフト及び
水噴射弁リフトの変化を示す線図である。 ６……燃料噴射弁、１０……水噴射弁、１１…
…送水管、１２……水噴射ポンプ、１３……駆動
カム、１００……燃焼室。
Claims (1)
- １ 機関の燃焼室に燃料噴射の開始より遅れて水
噴射を開始すると共に、燃料噴射の終了より遅れ
て水噴射を終了し、かつ水噴射の方向を燃料噴霧
の流れ方向に設定した１個または複数個の水噴射
装置を設けたことを特徴とするデイーゼル機関の
燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195391A JPS5985471A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | デイ−ゼル機関の燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195391A JPS5985471A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | デイ−ゼル機関の燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985471A JPS5985471A (ja) | 1984-05-17 |
| JPH0255624B2 true JPH0255624B2 (ja) | 1990-11-27 |
Family
ID=16340367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57195391A Granted JPS5985471A (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | デイ−ゼル機関の燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985471A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012154188A (ja) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Ihi Corp | ２サイクルエンジン |
| JP2014047705A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Ihi Corp | ユニフロー掃気式２サイクルエンジン |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62139934A (ja) * | 1985-12-16 | 1987-06-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | デイ−ゼル機関の燃焼装置 |
| JPH0435544Y2 (ja) * | 1986-06-23 | 1992-08-24 | ||
| JP2527755Y2 (ja) * | 1990-11-28 | 1997-03-05 | 三菱自動車工業株式会社 | 渦流室式ディーゼルエンジンの渦流室内水噴射装置 |
| JP2561761B2 (ja) * | 1991-06-28 | 1996-12-11 | 株式会社新燃焼システム研究所 | 直接噴射式ディーゼル機関 |
| JP3337307B2 (ja) * | 1994-02-21 | 2002-10-21 | 三菱重工業株式会社 | 水噴射式ディーゼル機関 |
| DE4416886A1 (de) * | 1994-05-13 | 1995-11-16 | Mak Maschinenbau Krupp | Vorrichtung zum Einspritzen von Wasser in Dieselmotoren |
| JP5532008B2 (ja) * | 2011-04-18 | 2014-06-25 | 株式会社デンソー | 内燃機関 |
| JP5549641B2 (ja) * | 2011-05-23 | 2014-07-16 | 株式会社デンソー | 内燃機関の燃焼システム |
| JP6051754B2 (ja) * | 2012-10-10 | 2016-12-27 | いすゞ自動車株式会社 | ディーゼルエンジン |
| DK179175B1 (en) * | 2016-03-16 | 2018-01-08 | Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland | A cylinder cover for a large two-stroke turbocharged compression-ignited internal combustion engine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57341A (en) * | 1980-05-31 | 1982-01-05 | Mitsumisaki Shiyouki Kk | Power-up method and its device for internal combustion engine with injection water |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6339412Y2 (ja) * | 1981-01-14 | 1988-10-17 |
-
1982
- 1982-11-09 JP JP57195391A patent/JPS5985471A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57341A (en) * | 1980-05-31 | 1982-01-05 | Mitsumisaki Shiyouki Kk | Power-up method and its device for internal combustion engine with injection water |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012154188A (ja) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Ihi Corp | ２サイクルエンジン |
| JP2014047705A (ja) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Ihi Corp | ユニフロー掃気式２サイクルエンジン |
| US9810142B2 (en) | 2012-08-31 | 2017-11-07 | Ihi Corporation | Uniflow-scavenging-type two-cycle engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5985471A (ja) | 1984-05-17 |
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