JPH03179163A - アルコールディーゼル機関の燃料噴射装置 - Google Patents
アルコールディーゼル機関の燃料噴射装置Info
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- JPH03179163A JPH03179163A JP1319361A JP31936189A JPH03179163A JP H03179163 A JPH03179163 A JP H03179163A JP 1319361 A JP1319361 A JP 1319361A JP 31936189 A JP31936189 A JP 31936189A JP H03179163 A JPH03179163 A JP H03179163A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 1
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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
- 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
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- 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
- Fuel-Injection Apparatus (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〕
本発明は、アルコールディーゼル機関の燃料噴射装置に
関するものである。
関するものである。
脱石油、低公害の点から代替燃料の開発・研究が急がれ
ているが、とくに代替燃料をアルコールとした場合はメ
タノール（原料１石炭、ＬＮＧ、ＬＰＧなど）、エタノ
ール（原料、農作物など）ともに資源量が豊富であるこ
と、また製造技術も確立されているので、コストも優位
という点から最も有望視され、たとえばトラック用とし
て開発した、メタノールディーゼル機関の仕様および、
ユーザテストにおける成果が、ｆ小松製作所のメタノー
ルディーゼルエンジン」 （メタノール自動車導入に関
するシンポジニームの講演前刷集１９８７年２月１９日
）として発表されている０文献によれば運転特性はディ
ーゼルと何ら変わることなく、排気ガスについても、実
用上排気煙の発生もなく、ＮＯｘについても著しく低減
されている。なお、メタノールは低セタン価なので、点
火装置を装備し、点火プラグによる強制着火を行なわせ
たり、電動式の燃料ポンプを装備して高温時のベーパロ
ックを防止したり、あるいは、燃料噴射ノズルなど燃料
系統の金属、ゴム１プラスチツク類などを耐腐食性の高
いものに変更するなど、各種の対策が行なわれている。
ているが、とくに代替燃料をアルコールとした場合はメ
タノール（原料１石炭、ＬＮＧ、ＬＰＧなど）、エタノ
ール（原料、農作物など）ともに資源量が豊富であるこ
と、また製造技術も確立されているので、コストも優位
という点から最も有望視され、たとえばトラック用とし
て開発した、メタノールディーゼル機関の仕様および、
ユーザテストにおける成果が、ｆ小松製作所のメタノー
ルディーゼルエンジン」 （メタノール自動車導入に関
するシンポジニームの講演前刷集１９８７年２月１９日
）として発表されている０文献によれば運転特性はディ
ーゼルと何ら変わることなく、排気ガスについても、実
用上排気煙の発生もなく、ＮＯｘについても著しく低減
されている。なお、メタノールは低セタン価なので、点
火装置を装備し、点火プラグによる強制着火を行なわせ
たり、電動式の燃料ポンプを装備して高温時のベーパロ
ックを防止したり、あるいは、燃料噴射ノズルなど燃料
系統の金属、ゴム１プラスチツク類などを耐腐食性の高
いものに変更するなど、各種の対策が行なわれている。
このようなメタノールディーゼル機関は、文献の図１に
示されるように、メタノールは燃料タンクより、電動式
の燃料ポンプにて機械式の燃料ポンプに送られ、燃料フ
ィルタでろ過し、高圧燃料噴射ポンプにて数百気圧に加
圧して圧縮行程末期上死点前に燃料噴射弁を通じて、燃
焼室に直接噴射させ、点火プラグにより点火燃焼させる
ものである。
示されるように、メタノールは燃料タンクより、電動式
の燃料ポンプにて機械式の燃料ポンプに送られ、燃料フ
ィルタでろ過し、高圧燃料噴射ポンプにて数百気圧に加
圧して圧縮行程末期上死点前に燃料噴射弁を通じて、燃
焼室に直接噴射させ、点火プラグにより点火燃焼させる
ものである。
高圧燃料噴射ポンプ、燃料噴射弁など燃料系の各部品は
ディーゼル機関用のものをベースとし、前記のような耐
腐食性の向上など、メタノール用としての各種の対策が
盛込まれたものが使用されている。
ディーゼル機関用のものをベースとし、前記のような耐
腐食性の向上など、メタノール用としての各種の対策が
盛込まれたものが使用されている。
このような従来のメタノールディーゼル機関においては
、メタノールの発熱量が軽油の約ｌ／２以下であるため
、ディーゼルと同一の出力を得るためには燃料噴射量を
２倍以上とする大型の高圧燃料噴射ポンプが必要であっ
た。エタノールの場合でも発熱量がメタノールより若干
高い程度なので、メタノールと同様な対策が必要である
。
、メタノールの発熱量が軽油の約ｌ／２以下であるため
、ディーゼルと同一の出力を得るためには燃料噴射量を
２倍以上とする大型の高圧燃料噴射ポンプが必要であっ
た。エタノールの場合でも発熱量がメタノールより若干
高い程度なので、メタノールと同様な対策が必要である
。
〔課題を解決するための手段）
本発明は上記の課題を解決するもので、ｗ４１図〜第２
図に示すようにメタノール（以下、エタノールについて
は同槍なので説明は省略する）を電動式の燃料ポンプで
、主燃料回路と副燃料回路に分岐配送し、主燃料回路の
燃料は高圧燃料噴射ポンプで加圧し、シリンダヘッドに
装着の燃料噴射弁を通じ、圧縮行程末期上死点前に燃焼
室に直接噴射させ、副燃料回路の燃料は機関の運転状況
に応じて帰還１１ｒＢシ吸気管に装着の電磁式の燃料噴
射弁を通じて、吸気行程中吸気管内または、シリンダヘ
ッド吸気ポート内に噴射する構成とする。
図に示すようにメタノール（以下、エタノールについて
は同槍なので説明は省略する）を電動式の燃料ポンプで
、主燃料回路と副燃料回路に分岐配送し、主燃料回路の
燃料は高圧燃料噴射ポンプで加圧し、シリンダヘッドに
装着の燃料噴射弁を通じ、圧縮行程末期上死点前に燃焼
室に直接噴射させ、副燃料回路の燃料は機関の運転状況
に応じて帰還１１ｒＢシ吸気管に装着の電磁式の燃料噴
射弁を通じて、吸気行程中吸気管内または、シリンダヘ
ッド吸気ポート内に噴射する構成とする。
上記の構成により、メタノールを主燃料回路と副燃料回
路に分岐配送したので、従来のような高圧燃料噴射ポン
プの大型化は不要となった。
路に分岐配送したので、従来のような高圧燃料噴射ポン
プの大型化は不要となった。
本発明の構成を第１〜２図の実施例に従って説明する。
さて第１図において、ピストン２゜コンロフト２１ シ
リンダブロック３で、ピストンｌはシリンダブロック３
内を往復運動する。
リンダブロック３で、ピストンｌはシリンダブロック３
内を往復運動する。
燃焼室３Ａはピストンの上部に形成されていて、圧縮比
は約１６程度である。シリンダへラド４は、吸気ポート
４Ａ、排気ポート４Ｂを含み、吸気弁５．排気弁６．燃
料噴射弁７、そして図示しない点火プラグが装着されて
いる。吸排気弁の！９ＩｌｌＪ機構および点火プラグは
それぞれ、公知のカム機構１虐火装置によって、駆動さ
れ、点火される。シリンダヘッド４の両側面には吸気管
４Ｃ，排気管４Ｄが装着されていて、吸気管４Ｃには高
圧燃料噴射ポンプ９のランク位置センサ９Ａ、あるいは
燃料噴射弁７の燃料噴射量、機関回転速度センサ２３、
機関温度センサ（水温、油管）２４など機関の運転状況
に応じて燃料噴射量がコントローラ２２によって帰還制
御される電磁式の燃料噴射弁８が取付けられている。電
動式の燃料ポンプ１１はバッテリ電源２０によって駆動
される。実施例では燃料ポンプ１１とパンテリ２０の間
にスイッチ２１を設置しているが、リレーでも良い、定
置式機関の場合はバフテリの代りに商用電源を使用して
も良い、電動式の燃料ポンプ１１は燃料管の分岐部１５
Ａで調圧弁１３にて吐出圧２〜３ｋｇｆ ／ ｃ ｍ
”に調整され、余剰燃料は戻り管１８より燃料タンク１
２に排出される。高圧燃料噴射ポンプ９（実施例の場合
６気筒用を示す）の吐出圧は数百気圧で、コントロール
ラック邪にはランク位置センサ９Ａが取付けられており
、燃料入口９Ｂ、燃料戻り口９Ｃが設けられていて、燃
料戻り口９Ｃには、余剰燃料を戻す調圧弁１４．戻り管
１９が連結されている。＃ｗ料フィルタ１０の下流にあ
る燃料管の分岐部１５Ｂより燃料入口９Ｂに到る回路は
主燃料の回路で、主燃料は高圧燃料噴射ポンプ９で数百
気圧に加圧され、燃料噴射管１６．噴射弁７により燃焼
室に噴射される。燃料管の分岐部１５Ｂ、燃料管１７．
１！磁式の燃料噴射弁８に到る回路は副燃料の回路で、
副燃料は電磁式の燃料噴射弁８より吸気管４Ｃ内または
、吸気ボー）４Ａ内に噴射される。電磁式の燃料噴射弁
８（経線図示しない）はガソリン機関などで使用されて
いる公知のもので、電気パルスによってソレノイドが働
き、ノズルニードルを吸い着けて開弁し、燃料を噴射す
るようになっていて、燃料圧力２〜３ ｋ ｇ ｒ ／
ｃ ｍ”程度である。ｖＡ燃料を吸気管内に噴射する
か、あるいは吸気ボート内に噴射するかは、いずれの場
合でも燃料の微粒化。
は約１６程度である。シリンダへラド４は、吸気ポート
４Ａ、排気ポート４Ｂを含み、吸気弁５．排気弁６．燃
料噴射弁７、そして図示しない点火プラグが装着されて
いる。吸排気弁の！９ＩｌｌＪ機構および点火プラグは
それぞれ、公知のカム機構１虐火装置によって、駆動さ
れ、点火される。シリンダヘッド４の両側面には吸気管
４Ｃ，排気管４Ｄが装着されていて、吸気管４Ｃには高
圧燃料噴射ポンプ９のランク位置センサ９Ａ、あるいは
燃料噴射弁７の燃料噴射量、機関回転速度センサ２３、
機関温度センサ（水温、油管）２４など機関の運転状況
に応じて燃料噴射量がコントローラ２２によって帰還制
御される電磁式の燃料噴射弁８が取付けられている。電
動式の燃料ポンプ１１はバッテリ電源２０によって駆動
される。実施例では燃料ポンプ１１とパンテリ２０の間
にスイッチ２１を設置しているが、リレーでも良い、定
置式機関の場合はバフテリの代りに商用電源を使用して
も良い、電動式の燃料ポンプ１１は燃料管の分岐部１５
Ａで調圧弁１３にて吐出圧２〜３ｋｇｆ ／ ｃ ｍ
”に調整され、余剰燃料は戻り管１８より燃料タンク１
２に排出される。高圧燃料噴射ポンプ９（実施例の場合
６気筒用を示す）の吐出圧は数百気圧で、コントロール
ラック邪にはランク位置センサ９Ａが取付けられており
、燃料入口９Ｂ、燃料戻り口９Ｃが設けられていて、燃
料戻り口９Ｃには、余剰燃料を戻す調圧弁１４．戻り管
１９が連結されている。＃ｗ料フィルタ１０の下流にあ
る燃料管の分岐部１５Ｂより燃料入口９Ｂに到る回路は
主燃料の回路で、主燃料は高圧燃料噴射ポンプ９で数百
気圧に加圧され、燃料噴射管１６．噴射弁７により燃焼
室に噴射される。燃料管の分岐部１５Ｂ、燃料管１７．
１！磁式の燃料噴射弁８に到る回路は副燃料の回路で、
副燃料は電磁式の燃料噴射弁８より吸気管４Ｃ内または
、吸気ボー）４Ａ内に噴射される。電磁式の燃料噴射弁
８（経線図示しない）はガソリン機関などで使用されて
いる公知のもので、電気パルスによってソレノイドが働
き、ノズルニードルを吸い着けて開弁し、燃料を噴射す
るようになっていて、燃料圧力２〜３ ｋ ｇ ｒ ／
ｃ ｍ”程度である。ｖＡ燃料を吸気管内に噴射する
か、あるいは吸気ボート内に噴射するかは、いずれの場
合でも燃料の微粒化。
混合気の生成に効果があるので、空気流の大きさ、方向
などから最適な噴射箇所を選定する。
などから最適な噴射箇所を選定する。
また、高圧燃料噴射ポンプ、燃料噴射弁など燃料系の各
部分は従来のものと同様にディーゼル機関用のものをベ
ースとし、耐腐食性の向上など、メタノール用としての
各種対策が盛り込まれている０点火プラグ、および点火
装置はガソリン機関用と同じであり、本発明の構成には
含まれないので、図示は省略している。
部分は従来のものと同様にディーゼル機関用のものをベ
ースとし、耐腐食性の向上など、メタノール用としての
各種対策が盛り込まれている０点火プラグ、および点火
装置はガソリン機関用と同じであり、本発明の構成には
含まれないので、図示は省略している。
つぎに作用を説明する。
スイッチ２１がＯＮとなると、電動式の燃料ポンプ１１
はバッテリ２０によって駆動され、メタノールは燃料タ
ンク１２より燃料管１５を経て、燃料フィルタｌＯでろ
過され、燃料管の分岐部１５Ｂに達する。この場合燃料
ポンプの吐出圧は燃料管の分岐ｆｌｌ１５Ａの調圧弁１
３で、２〜３ ｋ ｇ ｆ ／ ｃ ｍ ”にＩＩｍ！
され余剰燃料は戻り管１８より燃料タンク１２に排出さ
れる０例えば機関が吸入行程のとき、燃料管の分岐部１
５Ｂより燃料管１７を経て電磁式燃料噴射弁８に送られ
た副燃料は、高圧燃料噴射ポンプ９のラック位置センサ
９Ａあるいは燃料噴射弁７の燃料噴射量、機関回転速度
センサ２３、機関温度センサ（水温、油温）２４などに
よる機関の運転状況に応じて燃料噴射量がコントローラ
２２によって帰還制御され、電磁式燃料噴射弁８より吸
気管内４Ｃあるいは吸気ボート内４Ａに噴射される。こ
こで十分に微粒化された副燃料は空気に拡散され良好な
混合気を生成して、吸気弁５より燃焼室３Ａ内に吸入さ
れる０機関が吸入行程から圧縮行程に移り、混合気が圧
縮されてピストンｌが生死点前に達すると、燃料管の分
岐部１５Ｂより高圧燃料噴射ポンプの燃料人口９Ｂに送
られ、高圧燃料噴射ポンプ９にて数百気圧に加圧された
主燃料回路の燃料は燃料噴射管１６．燃料噴射弁７を通
じて、混合気が圧縮されている燃焼室３Ａ内に噴射され
、図示しない点火プラグにより着火燃焼させるのである
。
はバッテリ２０によって駆動され、メタノールは燃料タ
ンク１２より燃料管１５を経て、燃料フィルタｌＯでろ
過され、燃料管の分岐部１５Ｂに達する。この場合燃料
ポンプの吐出圧は燃料管の分岐ｆｌｌ１５Ａの調圧弁１
３で、２〜３ ｋ ｇ ｆ ／ ｃ ｍ ”にＩＩｍ！
され余剰燃料は戻り管１８より燃料タンク１２に排出さ
れる０例えば機関が吸入行程のとき、燃料管の分岐部１
５Ｂより燃料管１７を経て電磁式燃料噴射弁８に送られ
た副燃料は、高圧燃料噴射ポンプ９のラック位置センサ
９Ａあるいは燃料噴射弁７の燃料噴射量、機関回転速度
センサ２３、機関温度センサ（水温、油温）２４などに
よる機関の運転状況に応じて燃料噴射量がコントローラ
２２によって帰還制御され、電磁式燃料噴射弁８より吸
気管内４Ｃあるいは吸気ボート内４Ａに噴射される。こ
こで十分に微粒化された副燃料は空気に拡散され良好な
混合気を生成して、吸気弁５より燃焼室３Ａ内に吸入さ
れる０機関が吸入行程から圧縮行程に移り、混合気が圧
縮されてピストンｌが生死点前に達すると、燃料管の分
岐部１５Ｂより高圧燃料噴射ポンプの燃料人口９Ｂに送
られ、高圧燃料噴射ポンプ９にて数百気圧に加圧された
主燃料回路の燃料は燃料噴射管１６．燃料噴射弁７を通
じて、混合気が圧縮されている燃焼室３Ａ内に噴射され
、図示しない点火プラグにより着火燃焼させるのである
。
このように本発明においては電動式の燃料ポンプにより
メタノールを主燃料回路と副燃料回路に分岐配送し、主
燃料は燃焼室に、副燃料は機関の運転状況に応じて、吸
気管内または吸気ボート内に噴射する構成を特徴とする
もので、結局第２図に示すように主燃料噴射量Ａ、ｉｌ
燃料噴射量Ｂの合計が機関の全噴射量となる。副燃料噴
射量Ｂを主燃料噴射量Ａに対してどの位の割合いにすべ
きかは、それぞれ機関の運転状態に応じて決定する。
メタノールを主燃料回路と副燃料回路に分岐配送し、主
燃料は燃焼室に、副燃料は機関の運転状況に応じて、吸
気管内または吸気ボート内に噴射する構成を特徴とする
もので、結局第２図に示すように主燃料噴射量Ａ、ｉｌ
燃料噴射量Ｂの合計が機関の全噴射量となる。副燃料噴
射量Ｂを主燃料噴射量Ａに対してどの位の割合いにすべ
きかは、それぞれ機関の運転状態に応じて決定する。
本発明は以上のように、燃料（アルコール）を低圧の電
動式の燃料ポンプで、主燃料回路と副燃料回路に分岐配
送し、主燃料は圧縮行程末期上死点前に、高圧燃料噴射
ポンプで加圧して、燃料噴射弁より燃焼室に噴射し、副
燃料回路の燃料は、機関の運転状況に応じて、噴射量を
帰還制御し、電磁式の燃料噴射弁で、吸気行程中吸気管
内または吸気ボート内に噴射する構成としたので、主、
副両回路の燃料で良好な混合気が生成されて燃焼動車が
向上するばかりでなく、本発明の高圧燃料噴射ポンプは
主燃料だけを加圧すればよいので、従来のようなアルコ
ールと軽油の発熱量の違いによる高圧燃料噴射ポンプの
大型化は不要となり、高圧燃料噴射ポンプの小型化が可
能となって、駆動入力の大巾な低減などの効果が得られ
る。
動式の燃料ポンプで、主燃料回路と副燃料回路に分岐配
送し、主燃料は圧縮行程末期上死点前に、高圧燃料噴射
ポンプで加圧して、燃料噴射弁より燃焼室に噴射し、副
燃料回路の燃料は、機関の運転状況に応じて、噴射量を
帰還制御し、電磁式の燃料噴射弁で、吸気行程中吸気管
内または吸気ボート内に噴射する構成としたので、主、
副両回路の燃料で良好な混合気が生成されて燃焼動車が
向上するばかりでなく、本発明の高圧燃料噴射ポンプは
主燃料だけを加圧すればよいので、従来のようなアルコ
ールと軽油の発熱量の違いによる高圧燃料噴射ポンプの
大型化は不要となり、高圧燃料噴射ポンプの小型化が可
能となって、駆動入力の大巾な低減などの効果が得られ
る。
第１図は本発明の実施例を示す全体図。
第２図は本発明の燃料噴射量曲線図である。
３Ａ・・・・燃焼室。
４Ａ・・・・吸気ボート
４Ｃ・・・・吸気管。
７・・・・・燃料噴射弁。
Ｂ・・・・・電磁式の燃料噴射弁。
９・・・・・高圧燃料噴射ポンプ。
９Ａ・・・・ラック位置センサ。
１１・・・・電動式の燃料ポンプ
２０・ ・ ・ ・バッテリ。
２２・・・・コントローラ。
２３・・・・機関回転速度センサ。
２４・・・・機関温度センサ
Claims (2)
- （１）燃料タンクと連結する燃料ポンプにより、燃料を
主燃料回路と副燃料回路に分岐配送し、主燃料回路の燃
料は高圧燃料噴射ポンプで加圧し、シリンダヘッドに設
けられた燃料噴射弁により燃焼室に直接噴射させると共
に副燃料回路の燃料は吸気管に設けられた燃料噴射弁に
より吸気管内または、シリンダヘッド吸気ポート内に噴
射させたことを特徴とするアルコールディーゼル機関の
燃料噴射装置。 - （２）副燃料回路に設けられた燃料噴射弁は機関の運転
状況を検出する検出手段と該検出手段の信号に基き帰還
制御して噴射する構成とすることを、特徴とする請求項
１記載のアルコールディーゼル機関の燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1319361A JPH03179163A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | アルコールディーゼル機関の燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1319361A JPH03179163A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | アルコールディーゼル機関の燃料噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03179163A true JPH03179163A (ja) | 1991-08-05 |
Family
ID=18109297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1319361A Pending JPH03179163A (ja) | 1989-12-07 | 1989-12-07 | アルコールディーゼル機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03179163A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5605127A (en) * | 1994-05-27 | 1997-02-25 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Cylinder cover for diesel engine |
-
1989
- 1989-12-07 JP JP1319361A patent/JPH03179163A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5605127A (en) * | 1994-05-27 | 1997-02-25 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Cylinder cover for diesel engine |
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