JPH03115723A - 副室式断熱エンジン - Google Patents
副室式断熱エンジンInfo
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- JPH03115723A JPH03115723A JP1252271A JP25227189A JPH03115723A JP H03115723 A JPH03115723 A JP H03115723A JP 1252271 A JP1252271 A JP 1252271A JP 25227189 A JP25227189 A JP 25227189A JP H03115723 A JPH03115723 A JP H03115723A
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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
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/08—Engines characterised by precombustion chambers the chamber being of air-swirl type
-
- 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
- F02B19/00—Engines characterised by precombustion chambers
- F02B19/16—Chamber shapes or constructions not specific to sub-groups F02B19/02 - F02B19/10
- F02B19/165—The shape or construction of the pre-combustion chambers is specially adapted to be formed, at least in part, of ceramic material
-
- 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
- F02B7/00—Engines characterised by the fuel-air charge being ignited by compression ignition of an additional fuel
- F02B7/02—Engines characterised by the fuel-air charge being ignited by compression ignition of an additional fuel the fuel in the charge being liquid
- F02B7/04—Methods of operating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
-
- 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)
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、副室に主ノズルと副ノズルとを備えた副室
式断熱エンジンに関する。
式断熱エンジンに関する。
従来、セラミック材料を断熱材又は耐熱材として利用し
た断熱エンジンの構造は、例えば、特願昭６３−１８０
２５０号に開示されている。該出願に開示された断熱ピ
ストンの構造は、シリンダヘッドに断熱材を介して嵌合
した高密度セラミック製薄板で構成した主燃焼室に、低
熱伝導材製副室ブロックの内壁面を高密度セラミック製
薄板で構成し且つ燃料噴射ノズルを設けた副燃焼室を連
通したものである。しかも、該断熱エンジンの構造は、
前記主燃焼室をシリンダヘッドの下面に対向する高密度
セラミック製ヘッド下面薄板とライナ薄板とから一体構
造に構成し、前記ライナ薄板を低熱伝導材製シリンダラ
イチ上部に嵌合し、前記ヘッド下面薄板に形成した開口
に前記副燃焼室の出入通路を連通し、ピストンヘッドの
前記主燃焼室側を高密度セラミック製ヘッド薄板で構成
したものである。
た断熱エンジンの構造は、例えば、特願昭６３−１８０
２５０号に開示されている。該出願に開示された断熱ピ
ストンの構造は、シリンダヘッドに断熱材を介して嵌合
した高密度セラミック製薄板で構成した主燃焼室に、低
熱伝導材製副室ブロックの内壁面を高密度セラミック製
薄板で構成し且つ燃料噴射ノズルを設けた副燃焼室を連
通したものである。しかも、該断熱エンジンの構造は、
前記主燃焼室をシリンダヘッドの下面に対向する高密度
セラミック製ヘッド下面薄板とライナ薄板とから一体構
造に構成し、前記ライナ薄板を低熱伝導材製シリンダラ
イチ上部に嵌合し、前記ヘッド下面薄板に形成した開口
に前記副燃焼室の出入通路を連通し、ピストンヘッドの
前記主燃焼室側を高密度セラミック製ヘッド薄板で構成
したものである。
従来、ディーゼルエンジンにおいて、予混合気をある程
度吸入させ、該吸入した予混合気を圧縮した後、ノズル
より燃料を噴射させる場合、エンジン出力を向上させ、
スモーク等の発生を低減することは知られている。この
場合、予混合気が非常に薄い混合比となってシリンダ内
全体にほぼ均一に分布するため、通常のノズルから燃料
を噴射しで燃焼した後にでも、シリンダ壁近く、ピスト
ンヘッドのトップランドとシリンダライナとの隙間に存
在する予混合気は、燃焼せずにそのまま未燃ガスとして
排気され、燃料のハイドロカーボン成分が劣化する原因
になっている。
度吸入させ、該吸入した予混合気を圧縮した後、ノズル
より燃料を噴射させる場合、エンジン出力を向上させ、
スモーク等の発生を低減することは知られている。この
場合、予混合気が非常に薄い混合比となってシリンダ内
全体にほぼ均一に分布するため、通常のノズルから燃料
を噴射しで燃焼した後にでも、シリンダ壁近く、ピスト
ンヘッドのトップランドとシリンダライナとの隙間に存
在する予混合気は、燃焼せずにそのまま未燃ガスとして
排気され、燃料のハイドロカーボン成分が劣化する原因
になっている。
ところで、前掲特願昭６３−１８０２５０号に開示され
た断熱エンジンの構造については、主燃焼室及び副燃焼
室の壁面を構成するセラミックス部材の熱容量を可及的
に小さく構成し、エンジンの吸入効率を向上させると共
に、吸入効率の向上に伴って燃料噴霧と空気との混合を
速やかに実行させ、しかも燃料当量比を急激に低下させ
ることによって、スモーク発生温度ゾーンでの燃焼時間
を短時間にし且つＮｏ、発生温度ゾーンでの燃焼を避け
、スモーク及びＮＯＸの発生を防止し、しかもセラミッ
ク材料の肉厚の減少に伴う強度上の劣化を防止できるも
のである。このような断熱エンジンにおいて、更に、副
室の内壁から熱エネルギーを回収し、薄い混合気がシリ
ンダ内に拡がるのを防止して燃料のハイドロカーボンの
劣化を無くすには、副室式断熱エンジンを如何に構成し
たら良いかの課題がある。
た断熱エンジンの構造については、主燃焼室及び副燃焼
室の壁面を構成するセラミックス部材の熱容量を可及的
に小さく構成し、エンジンの吸入効率を向上させると共
に、吸入効率の向上に伴って燃料噴霧と空気との混合を
速やかに実行させ、しかも燃料当量比を急激に低下させ
ることによって、スモーク発生温度ゾーンでの燃焼時間
を短時間にし且つＮｏ、発生温度ゾーンでの燃焼を避け
、スモーク及びＮＯＸの発生を防止し、しかもセラミッ
ク材料の肉厚の減少に伴う強度上の劣化を防止できるも
のである。このような断熱エンジンにおいて、更に、副
室の内壁から熱エネルギーを回収し、薄い混合気がシリ
ンダ内に拡がるのを防止して燃料のハイドロカーボンの
劣化を無くすには、副室式断熱エンジンを如何に構成し
たら良いかの課題がある。
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
副室の壁面を構成するセラミック材料で断熱構造に構成
し、該副室に主ノズルと副ノズルとを設け、副ノズルか
ら燃料を噴射し、次いで主ノズルから主噴射することに
よって、副噴射で前記副室内壁面から十分に熱を奪って
冷却すると共に前記副室内壁面から熱エネルギーを十分
に回収し、また副噴射してから主噴射までの期間は相当
の時間があるので良好な薄い混合気が生成され、しかも
副噴射は圧縮行程であって前記副室内へ空気が流入する
時期であり、薄い混合気が前記副室に留まりシリンダ内
に拡散するのを防止してハイドロカーボンの劣化を無く
し、主噴射で燃料をリッチな状態の混合気にでき、ＮＯ
Ｘの生成を抑制し、しかも主燃焼期間を短縮することが
でき、サイクル効率を向上させることができる副室式断
熱エンジンを提供することである。
副室の壁面を構成するセラミック材料で断熱構造に構成
し、該副室に主ノズルと副ノズルとを設け、副ノズルか
ら燃料を噴射し、次いで主ノズルから主噴射することに
よって、副噴射で前記副室内壁面から十分に熱を奪って
冷却すると共に前記副室内壁面から熱エネルギーを十分
に回収し、また副噴射してから主噴射までの期間は相当
の時間があるので良好な薄い混合気が生成され、しかも
副噴射は圧縮行程であって前記副室内へ空気が流入する
時期であり、薄い混合気が前記副室に留まりシリンダ内
に拡散するのを防止してハイドロカーボンの劣化を無く
し、主噴射で燃料をリッチな状態の混合気にでき、ＮＯ
Ｘの生成を抑制し、しかも主燃焼期間を短縮することが
でき、サイクル効率を向上させることができる副室式断
熱エンジンを提供することである。
この発明は、上記の課題を解決し、上記の目的を達成す
るために、次のように構成されている。
るために、次のように構成されている。
即ち、この発明は、断熱構造に構成した副室、吸入行程
後半から圧縮行程にかけて燃料を前記副室の内壁面に沿
って副噴射する副ノズル、及び該副噴射に次いで圧縮行
程後半から膨張行程にかけて燃料を前記副室に主噴射す
る主ノズル、から成る副室式断熱エンジンに関する。
後半から圧縮行程にかけて燃料を前記副室の内壁面に沿
って副噴射する副ノズル、及び該副噴射に次いで圧縮行
程後半から膨張行程にかけて燃料を前記副室に主噴射す
る主ノズル、から成る副室式断熱エンジンに関する。
また、この副室式ｌ！ＩＴ熱エンジンは、前記主ノズル
に燃料を送る主燃料噴射ポンプ、前記副ノズルに燃料を
送る副燃料噴射ポンプ、アクセルペダルの踏込み量に応
答して前記主ノズルから噴射する燃料流量を調節する前
記主燃料噴射ポンプに設けた流ｆｆ１ｉｌ！整手段、及
びアクセルペダルの踏込み量に応答して前記副ノズルか
ら噴射する燃料流量を調節する前記副燃料噴射ポンプに
設けた流量調整手段を有するものである。
に燃料を送る主燃料噴射ポンプ、前記副ノズルに燃料を
送る副燃料噴射ポンプ、アクセルペダルの踏込み量に応
答して前記主ノズルから噴射する燃料流量を調節する前
記主燃料噴射ポンプに設けた流ｆｆ１ｉｌ！整手段、及
びアクセルペダルの踏込み量に応答して前記副ノズルか
ら噴射する燃料流量を調節する前記副燃料噴射ポンプに
設けた流量調整手段を有するものである。
この発明による副室式断熱エンジンは、以上のように構
成されており、次のように作用する。即ち、この副室式
断熱エンジンは、吸入行程後半から圧縮行程にかけて燃
料を副室の内壁面に沿って副噴射する副ノズル、及び該
副噴射に次いで圧縮行程後半から膨張行程にかけて燃料
を前記副室に主噴射する主ノズルから構成したので、前
記副室内壁面から十分に熱を奪うことができ、該燃料は
受熱蒸発して前記副室内壁面から熱エネルギーを十分に
回収して冷却する。更に、前記副ノズルから燃料を副噴
射してから前記主ノズルの主噴射までは相当の時間があ
り、しかも前記副室のみの副噴射は圧縮行程であって前
記副室内へ空気が流入する時期であり、薄い混合気がシ
リンダ内に拡散するのを防止でき、ハイドロカーボンの
劣化を無くす。また、前記主ノズルからの主噴射燃焼時
に、副噴射によって予め薄い混合気が生成されているた
め、主噴射で燃料をリッチな状態の混合気にでき、Ｎ
Ｏｘの生成を抑制でき、しかも既に予め薄い混合気が存
在するので、主燃焼期間を短縮することができ、サイク
ル効率を向上させることができる。
成されており、次のように作用する。即ち、この副室式
断熱エンジンは、吸入行程後半から圧縮行程にかけて燃
料を副室の内壁面に沿って副噴射する副ノズル、及び該
副噴射に次いで圧縮行程後半から膨張行程にかけて燃料
を前記副室に主噴射する主ノズルから構成したので、前
記副室内壁面から十分に熱を奪うことができ、該燃料は
受熱蒸発して前記副室内壁面から熱エネルギーを十分に
回収して冷却する。更に、前記副ノズルから燃料を副噴
射してから前記主ノズルの主噴射までは相当の時間があ
り、しかも前記副室のみの副噴射は圧縮行程であって前
記副室内へ空気が流入する時期であり、薄い混合気がシ
リンダ内に拡散するのを防止でき、ハイドロカーボンの
劣化を無くす。また、前記主ノズルからの主噴射燃焼時
に、副噴射によって予め薄い混合気が生成されているた
め、主噴射で燃料をリッチな状態の混合気にでき、Ｎ
Ｏｘの生成を抑制でき、しかも既に予め薄い混合気が存
在するので、主燃焼期間を短縮することができ、サイク
ル効率を向上させることができる。
以下、図面を参照して、この発明による副室式断熱エン
ジンの実施例を詳述する。
ジンの実施例を詳述する。
第１図において、この発明の実施例である副室式断熱エ
ンジンの概略断面図が示されている。この副室式断熱エ
ンジンは、副室４を備えたスワールヂャンバ式ディーゼ
ルエンジンであり、副室４をセラミック材料を用いて断
熱構造に構成し、しかも副室４に副ノズル２を設けたも
のである。この副室式断熱エンジンは、主として、シリ
ンダ１４を備えたシリンダブロック１．１、Ｍ亥シリン
タ゛１４に嵌合したシリンダライナ３０、シリンダブロ
ック１１にガスケット７を介して固定したシリンダヘッ
ド１０、シリンダライナ３０内を往復運動するピストン
６、シリンダヘッド１０に形成された吸排気ボート１３
及び断熱構造の副室４、吸排気ボート１３に配置された
吸排気バルブ８、副室４に設けた主ノズル３及び副ノズ
ル２、シリンダライナ３０、シリンダヘッド１０の下面
部及びピストンヘッド１５で形成され且つ連絡孔９を通
して副室４と連通ずる主燃焼室５を有する。この副室４
は、窒化珪素（ＳｉＪｎ） 、炭化珪素（ＳｉＣ） 、
チタン酸アルミニウム、チタン酸カリウム、複合材料等
のセラミック材料から成る副室壁体１から断熱構造に構
成されている。この副室式断熱エンジンについては、ま
ず、副ノズル２から燃料全噴射量のうち少量の燃料を副
室４内に噴射し、次いで主ノズル３から燃料全噴射量の
うち大部分の燃料を副室４内に噴射するものである。
ンジンの概略断面図が示されている。この副室式断熱エ
ンジンは、副室４を備えたスワールヂャンバ式ディーゼ
ルエンジンであり、副室４をセラミック材料を用いて断
熱構造に構成し、しかも副室４に副ノズル２を設けたも
のである。この副室式断熱エンジンは、主として、シリ
ンダ１４を備えたシリンダブロック１．１、Ｍ亥シリン
タ゛１４に嵌合したシリンダライナ３０、シリンダブロ
ック１１にガスケット７を介して固定したシリンダヘッ
ド１０、シリンダライナ３０内を往復運動するピストン
６、シリンダヘッド１０に形成された吸排気ボート１３
及び断熱構造の副室４、吸排気ボート１３に配置された
吸排気バルブ８、副室４に設けた主ノズル３及び副ノズ
ル２、シリンダライナ３０、シリンダヘッド１０の下面
部及びピストンヘッド１５で形成され且つ連絡孔９を通
して副室４と連通ずる主燃焼室５を有する。この副室４
は、窒化珪素（ＳｉＪｎ） 、炭化珪素（ＳｉＣ） 、
チタン酸アルミニウム、チタン酸カリウム、複合材料等
のセラミック材料から成る副室壁体１から断熱構造に構
成されている。この副室式断熱エンジンについては、ま
ず、副ノズル２から燃料全噴射量のうち少量の燃料を副
室４内に噴射し、次いで主ノズル３から燃料全噴射量の
うち大部分の燃料を副室４内に噴射するものである。
第２図に示すように、この副室式断熱エンジンは、吸入
行程Ａ、圧縮行程Ｂ、膨張行程Ｃ及び排気行程りの４サ
イクルから成る作動行程で駆動されるものであり、特に
、吸入行程Ａ後半から圧縮行程已にかけて副ノズル２か
ら少量の燃料を副噴射し、次いで、圧縮行程Ｂ後半から
膨張行程Ｃにかけて主ノズル３から燃料を主噴射するこ
とを特徴としている。副ノズル２から副室４内へ噴射さ
れる燃料流量Ｓは、燃料全噴射量の０〜３０％であり、
また、主ノズル３から副室４内へ噴射される燃料流量り
は、燃料全噴射量の７０〜１００％である。更に、副ノ
ズル２から副室４内へ燃料を噴射する燃料噴射パターン
１２は、副室２の内壁面１６に沿って壁面に接触する状
態で噴射し、噴射された燃料によって副室４の内壁面１
６から熱エネルギーを回収する。
行程Ａ、圧縮行程Ｂ、膨張行程Ｃ及び排気行程りの４サ
イクルから成る作動行程で駆動されるものであり、特に
、吸入行程Ａ後半から圧縮行程已にかけて副ノズル２か
ら少量の燃料を副噴射し、次いで、圧縮行程Ｂ後半から
膨張行程Ｃにかけて主ノズル３から燃料を主噴射するこ
とを特徴としている。副ノズル２から副室４内へ噴射さ
れる燃料流量Ｓは、燃料全噴射量の０〜３０％であり、
また、主ノズル３から副室４内へ噴射される燃料流量り
は、燃料全噴射量の７０〜１００％である。更に、副ノ
ズル２から副室４内へ燃料を噴射する燃料噴射パターン
１２は、副室２の内壁面１６に沿って壁面に接触する状
態で噴射し、噴射された燃料によって副室４の内壁面１
６から熱エネルギーを回収する。
次に、この発明による副室式断熱エンジンについて、第
３図及び第４図を参照して具体的に説明する。この副室
式断熱エンジンには、副室４に配置された主ノズル３に
燃料を供給する主燃料噴射ポンプ２３、及び副室４に配
置された副ノズル２に燃料を供給する副燃料噴射ポンプ
２−２が設けられている。主燃料噴射ポンプ２３の燃料
噴射口には、該主燃料噴射ポンプ２３から主ノズル３へ
送り出される燃料流量を調節する流量調整バルブ（図示
せず）が設けられている。また、副燃料噴射ポンプ２２
の燃料噴射口には、該副燃料噴射ポンプ２２から副ノズ
ル２へ送り出される燃料流量を調節する流量調整バルブ
（図示せず）が設けられている。これらの流量調整バル
ブは、調整レバー２４．２５の作動によって開度が調整
されるように構成されている。これらの調整レバー２４
゜２５は、アクセルペダル２７の踏込み量に応答して伸
縮するケーブル２６に連結されている。従って、アクセ
ルペダル２７の踏込みによってケーブル２６が伸縮する
と、調整レバー２４．２５が各流量調整バルブの調整軸
２８．２９を回転させることになる。それ故、アクセル
ペダル２７の踏込み量に応答して各流量調整バルブの調
整軸２８２９の回転角度が調節され、各流量調整バルブ
の開度が調節され、主燃料噴射ポンプ２３から主ノズル
３へ及び副噴射ポンプ２２から副ノズル２へ供給される
燃料流量が調節される。更に、主燃料噴射ポンプ２３に
はポンプ作動用プーリ２０が設けられ、また、副燃料噴
射ポンプ２２にはポンプ作ｖＪ用プーリ２１が設けられ
ている。これらのポンプ作動用プーリ２０．２＋は、ク
ランクシャフト１７に取付は且つクランクシャフト１７
と一体に回転するクランクプーリ１８にタイミングベル
ト１９によって駆動連結されている。従って、エンジン
回転に伴って主燃料噴射ポンプ２３及び副燃料噴射ポン
プ２２はタイミングベルト１９によって駆動される。或
いは、図示していないが、主ノズル３及び副ノズル２か
ら噴射される燃料流量は、コントローラの指令に応じて
電気的に作動する針弁を備えた電気式燃料噴射ノズルか
ら構成することもできる。
３図及び第４図を参照して具体的に説明する。この副室
式断熱エンジンには、副室４に配置された主ノズル３に
燃料を供給する主燃料噴射ポンプ２３、及び副室４に配
置された副ノズル２に燃料を供給する副燃料噴射ポンプ
２−２が設けられている。主燃料噴射ポンプ２３の燃料
噴射口には、該主燃料噴射ポンプ２３から主ノズル３へ
送り出される燃料流量を調節する流量調整バルブ（図示
せず）が設けられている。また、副燃料噴射ポンプ２２
の燃料噴射口には、該副燃料噴射ポンプ２２から副ノズ
ル２へ送り出される燃料流量を調節する流量調整バルブ
（図示せず）が設けられている。これらの流量調整バル
ブは、調整レバー２４．２５の作動によって開度が調整
されるように構成されている。これらの調整レバー２４
゜２５は、アクセルペダル２７の踏込み量に応答して伸
縮するケーブル２６に連結されている。従って、アクセ
ルペダル２７の踏込みによってケーブル２６が伸縮する
と、調整レバー２４．２５が各流量調整バルブの調整軸
２８．２９を回転させることになる。それ故、アクセル
ペダル２７の踏込み量に応答して各流量調整バルブの調
整軸２８２９の回転角度が調節され、各流量調整バルブ
の開度が調節され、主燃料噴射ポンプ２３から主ノズル
３へ及び副噴射ポンプ２２から副ノズル２へ供給される
燃料流量が調節される。更に、主燃料噴射ポンプ２３に
はポンプ作動用プーリ２０が設けられ、また、副燃料噴
射ポンプ２２にはポンプ作ｖＪ用プーリ２１が設けられ
ている。これらのポンプ作動用プーリ２０．２＋は、ク
ランクシャフト１７に取付は且つクランクシャフト１７
と一体に回転するクランクプーリ１８にタイミングベル
ト１９によって駆動連結されている。従って、エンジン
回転に伴って主燃料噴射ポンプ２３及び副燃料噴射ポン
プ２２はタイミングベルト１９によって駆動される。或
いは、図示していないが、主ノズル３及び副ノズル２か
ら噴射される燃料流量は、コントローラの指令に応じて
電気的に作動する針弁を備えた電気式燃料噴射ノズルか
ら構成することもできる。
この発明による副室式断熱エンジンは、以上のように構
成されているので、次のような効果を有する。即ち、こ
の副室式断熱エンジンは、ｌＦｒ熱構造に構成した副室
、吸入行程後半から圧縮行程にかけて燃料を前記副室の
内壁面に沿って副噴射する副ノズル、及び該副噴射に次
いで圧縮行程後半から膨張行程にかけて燃料を前記副室
に主噴射する主ノズルから構成したので、エンジンの高
速高負荷時には前記副室は高温になろうとするが、前記
副ノズルから前記副室の内壁面に接触状態に燃料が副噴
射され、前記副室内壁面から十分に熱を奪うことができ
、該燃料は受熱蒸発して前記副室内壁面から熱エネルギ
ーを十分に回収して冷却すると共に燃費を向上させ、更
に、前記副ノズルから燃料を副噴射してから爆発行程即
ち膨張行程が開始する上死点（ＴＤＣ）までは相当の時
間があり、しかも前記副室のみの副噴射は圧縮行程であ
って前記副室内へ空気が流入する時期であり、薄い混合
気がシリンダ内に拡散するのを防止でき、副噴射の燃料
は全量が前記副室内に留まり、そのため、シリンダ内に
該混合気が滞留ような現象は発生せず、ハイドロカーボ
ンの劣化を無くすことができる。また、前記主ノズルか
らの主噴射燃焼時に、副噴射によって予め薄い混合気が
生成されているため、主噴射で燃料をリッチな状態の混
合気にでき、該リッチな混合気を燃焼させるので、Ｎ
Ｏｘの生成を抑制でき、しかも既に予め薄い混合気が存
在するので、主燃焼期間を短縮することができ、サイク
ル効率を向上させることができる。
成されているので、次のような効果を有する。即ち、こ
の副室式断熱エンジンは、ｌＦｒ熱構造に構成した副室
、吸入行程後半から圧縮行程にかけて燃料を前記副室の
内壁面に沿って副噴射する副ノズル、及び該副噴射に次
いで圧縮行程後半から膨張行程にかけて燃料を前記副室
に主噴射する主ノズルから構成したので、エンジンの高
速高負荷時には前記副室は高温になろうとするが、前記
副ノズルから前記副室の内壁面に接触状態に燃料が副噴
射され、前記副室内壁面から十分に熱を奪うことができ
、該燃料は受熱蒸発して前記副室内壁面から熱エネルギ
ーを十分に回収して冷却すると共に燃費を向上させ、更
に、前記副ノズルから燃料を副噴射してから爆発行程即
ち膨張行程が開始する上死点（ＴＤＣ）までは相当の時
間があり、しかも前記副室のみの副噴射は圧縮行程であ
って前記副室内へ空気が流入する時期であり、薄い混合
気がシリンダ内に拡散するのを防止でき、副噴射の燃料
は全量が前記副室内に留まり、そのため、シリンダ内に
該混合気が滞留ような現象は発生せず、ハイドロカーボ
ンの劣化を無くすことができる。また、前記主ノズルか
らの主噴射燃焼時に、副噴射によって予め薄い混合気が
生成されているため、主噴射で燃料をリッチな状態の混
合気にでき、該リッチな混合気を燃焼させるので、Ｎ
Ｏｘの生成を抑制でき、しかも既に予め薄い混合気が存
在するので、主燃焼期間を短縮することができ、サイク
ル効率を向上させることができる。
また、この副室式断熱エンジンは、前記主ノズルに燃料
を送る主燃料噴射ポンプ、前記副ノズルに燃料を送る副
燃料噴射ポンプ、アクセルペダルの踏込み量に応答して
前記主ノズルから噴射する燃料流量を調節する前記主燃
料噴射ポンプに設けた流量調整手段、及びアクセルペダ
ルの踏込み量に応答して前記副ノズルから噴射する燃料
流量を調節する前記副燃料噴射ポンプに設けた流量調整
手段を有するので、前記アクセルペダルの踏込み量のみ
で前記副室に噴射する燃料流量を調節でき、エンジンの
高負荷及び高回転時には前記副室も高温度になるが、そ
れに応じて噴射特性即ち副噴射の流量も多（なり、前記
副室を冷却して熱エネルギーの回収も盛んになり、最適
状態に自動的に調節され極めて有効である。
を送る主燃料噴射ポンプ、前記副ノズルに燃料を送る副
燃料噴射ポンプ、アクセルペダルの踏込み量に応答して
前記主ノズルから噴射する燃料流量を調節する前記主燃
料噴射ポンプに設けた流量調整手段、及びアクセルペダ
ルの踏込み量に応答して前記副ノズルから噴射する燃料
流量を調節する前記副燃料噴射ポンプに設けた流量調整
手段を有するので、前記アクセルペダルの踏込み量のみ
で前記副室に噴射する燃料流量を調節でき、エンジンの
高負荷及び高回転時には前記副室も高温度になるが、そ
れに応じて噴射特性即ち副噴射の流量も多（なり、前記
副室を冷却して熱エネルギーの回収も盛んになり、最適
状態に自動的に調節され極めて有効である。
第１図はこの発明による副室式断熱エンジンの一実施例
を示す断面図、第２図は第１図の副室式断熱エンジンに
おいて燃料噴射時期を示す説明図、第３図は第１図の副
室式断熱エンジンの更に具体的な一例を示す断面図、及
び第４図は第３閏の主燃料噴射ポンプと副燃料噴射ポン
プの燃料流量を調節する機構の一例を示す説明図である
。 １・−・−副室壁体、２・−・・−副ノズル、３−−−
−一生ノズル、４−・・・・−副室、５−・−一一一一
主燃焼室、６−・−・−ピストン、１０−・・−シリン
ダヘッド、１２−・−・−燃料噴射パターン、１６−・
−・内壁面、２２−・−・−副燃料噴射ポンプ、２３・
・・−・−主燃料噴射ポンプ、２４．２５−・・−・・
調整レバー、２７−−−−・アクセルペダル。
を示す断面図、第２図は第１図の副室式断熱エンジンに
おいて燃料噴射時期を示す説明図、第３図は第１図の副
室式断熱エンジンの更に具体的な一例を示す断面図、及
び第４図は第３閏の主燃料噴射ポンプと副燃料噴射ポン
プの燃料流量を調節する機構の一例を示す説明図である
。 １・−・−副室壁体、２・−・・−副ノズル、３−−−
−一生ノズル、４−・・・・−副室、５−・−一一一一
主燃焼室、６−・−・−ピストン、１０−・・−シリン
ダヘッド、１２−・−・−燃料噴射パターン、１６−・
−・内壁面、２２−・−・−副燃料噴射ポンプ、２３・
・・−・−主燃料噴射ポンプ、２４．２５−・・−・・
調整レバー、２７−−−−・アクセルペダル。
Claims (2)
- （１）断熱構造に構成した副室、吸入行程後半から圧縮
行程にかけて燃料を前記副室の内壁面に沿って副噴射す
る副ノズル、及び該副噴射に次いで圧縮行程後半から膨
張行程にかけて燃料を前記副室に主噴射する主ノズル、
から成る副室式断熱エンジン。 - （２）前記主ノズルに燃料を送る主燃料噴射ポンプ、前
記副ノズルに燃料を送る副燃料噴射ポンプ、アクセルペ
ダルの踏込み量に応答して前記主ノズルから噴射する流
量を調節する前記主燃料噴射ポンプに設けた流量調整手
段、及びアクセルペダルの踏込み量に応答して前記副ノ
ズルから噴射する流量を調節する前記副燃料噴射ポンプ
に設けた流量調整手段を有する請求項１に記載の副室式
断熱エンジン。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252271A JPH07116941B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 副室式断熱エンジン |
| DE9090310051T DE69000823T2 (de) | 1989-09-29 | 1990-09-13 | Motor mit waermeisolierter wirbelkammer. |
| DE199090310051T DE420456T1 (de) | 1989-09-29 | 1990-09-13 | Motor mit waermeisolierter wirbelkammer. |
| EP90310051A EP0420456B1 (en) | 1989-09-29 | 1990-09-13 | Heat-insulating swirl chamber engine |
| US07/591,167 US5070833A (en) | 1989-09-29 | 1990-10-01 | Heat-insulating engine with swirl chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252271A JPH07116941B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 副室式断熱エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03115723A true JPH03115723A (ja) | 1991-05-16 |
| JPH07116941B2 JPH07116941B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=17234919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1252271A Expired - Lifetime JPH07116941B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 副室式断熱エンジン |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5070833A (ja) |
| EP (1) | EP0420456B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07116941B2 (ja) |
| DE (2) | DE69000823T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018534481A (ja) * | 2015-11-17 | 2018-11-22 | モトダン リミテッド | 内燃エンジン |
| WO2020105355A1 (ja) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | ヤンマー株式会社 | 副室式ディーゼル機関 |
| JP2021102953A (ja) * | 2019-12-25 | 2021-07-15 | 株式会社クボタ | ディーゼルエンジン |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5522218A (en) * | 1994-08-23 | 1996-06-04 | Caterpillar Inc. | Combustion exhaust purification system and method |
| DE19741566B4 (de) * | 1997-09-20 | 2006-06-08 | Man B & W Diesel Ag | Hubkolbenmotor |
| JP4209317B2 (ja) * | 2003-12-18 | 2009-01-14 | 三菱重工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| AT500024B1 (de) * | 2005-07-14 | 2007-05-15 | Avl List Gmbh | Verfahren zum betreiben einer mit gasförmigem kraftstoff betriebenen brennkraftmaschine |
| AT516717B1 (de) | 2015-05-26 | 2016-08-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | Brennkraftmaschine |
| CN109854360B (zh) * | 2019-02-01 | 2023-06-30 | 华峰 | 燃烧室装置、气缸、发动机及汽油机 |
Citations (2)
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| JPS58151356U (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-11 | 三菱重工業株式会社 | 二元燃料デイ−ゼルエンジン |
| JPS59123620U (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-20 | マツダ株式会社 | 渦流室式デイ−ゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5438439A (en) * | 1977-08-30 | 1979-03-23 | Agency Of Ind Science & Technol | Fuel injection for pump multiple injection |
| DE2804562A1 (de) * | 1978-02-03 | 1979-08-09 | Volkswagenwerk Ag | Mehrzylindrige brennkraftmaschine |
| DE3442628A1 (de) * | 1984-11-22 | 1986-05-22 | Michael Dipl.-Ing. 8000 München Simon | Schadstoffarmer integral-verbrennungsmotor mit dualtreibstoffzufuhr |
| JPS6238828A (ja) * | 1985-08-13 | 1987-02-19 | Isuzu Motors Ltd | 直噴式デイ−ゼル機関 |
| JP2718071B2 (ja) * | 1988-07-21 | 1998-02-25 | いすゞ自動車株式会社 | 副室式断熱エンジン |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1252271A patent/JPH07116941B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-09-13 EP EP90310051A patent/EP0420456B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-13 DE DE9090310051T patent/DE69000823T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-13 DE DE199090310051T patent/DE420456T1/de active Pending
- 1990-10-01 US US07/591,167 patent/US5070833A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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| JP2018534481A (ja) * | 2015-11-17 | 2018-11-22 | モトダン リミテッド | 内燃エンジン |
| WO2020105355A1 (ja) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | ヤンマー株式会社 | 副室式ディーゼル機関 |
| JP2021102953A (ja) * | 2019-12-25 | 2021-07-15 | 株式会社クボタ | ディーゼルエンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0420456A1 (en) | 1991-04-03 |
| DE69000823D1 (de) | 1993-03-11 |
| DE69000823T2 (de) | 1993-05-27 |
| EP0420456B1 (en) | 1993-01-27 |
| DE420456T1 (de) | 1991-10-17 |
| JPH07116941B2 (ja) | 1995-12-18 |
| US5070833A (en) | 1991-12-10 |
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