JPH0571349A - 内燃機関装置 - Google Patents

内燃機関装置

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JPH0571349A
JPH0571349A JP3308554A JP30855491A JPH0571349A JP H0571349 A JPH0571349 A JP H0571349A JP 3308554 A JP3308554 A JP 3308554A JP 30855491 A JP30855491 A JP 30855491A JP H0571349 A JPH0571349 A JP H0571349A
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JP
Japan
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pressure
valve
relief valve
combustion
opening
Prior art date
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Pending
Application number
JP3308554A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhito Yaoita
康仁 矢尾板
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ROYAL POOTOREETO KK
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ROYAL POOTOREETO KK
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Publication date
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Publication of JPH0571349A publication Critical patent/JPH0571349A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0696W-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder wall
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • F02B23/0618Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston having in-cylinder means to influence the charge motion
    • F02B23/0621Squish flow
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • 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)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 直噴式圧縮着火内燃機関のシリンダヘッド内
面に、燃焼室の外側方向と内側方向とに開弁する、逃が
し弁4および5を設け、それらを結ぶ蓄圧室6を設け、
任意の負荷の燃焼圧力値で外側方向に逃がし弁4が開く
様に、そして燃焼が進行して上記の燃焼圧力値未満に低
下すると、内側方向に逃がし弁5が開く様に、二つの逃
がし弁のスプリング強さを設定する。逃がし弁4の開弁
する圧力値以上になると、蓄圧室6にガスが流入し、逃
がし弁5の開弁する圧力値以下になると、蓄圧室6から
燃焼室にガスが噴出し、燃焼中のガスを撹乱する事で、
燃料の空気不足と高温を解消する。 【効果】 スモークを減少できるだけでなく、上死点後
15°付近に噴出する負荷時では、NOも減少でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧縮着火式内燃機関の
スモークの減少に関するものである。
【0002】
【従来の技術】直噴式圧縮着火内燃機関で負荷を増大す
ると、スモークの発生量も増加する。これに対して、噴
射ノズルの噴射口を多岐化したり、燃焼室内にスワール
を発生させたりして、空気と燃料との混合を促進してい
る。しかし、「内燃機関」誌1991年6月号のP21
に述べられている様に、燃焼の進行につれて、最初は強
力に撹拌されるが、燃料液滴と空気との乱れが自然に弱
まってしまい、上記の混合促進だけでは、スモークの減
少には限度があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、直噴式圧縮
着火内燃機関のスモークの減少を目的とする。
【0004】
【課題を解決する為の手段】直噴式圧縮着火内燃機関に
おいて、シリンダヘッドの燃焼室側に複数の開口部を設
け、それらの開口部に、燃焼圧力値の増減によって燃焼
室の外側方向と内側方向とに開弁する、二種類の逃がし
弁を設け、二つの開口部を連結する蓄圧室を設け、内側
方向に開弁する逃がし弁の開弁開始時の圧力値を、任意
の負荷の燃焼行程中の値とする様に、しかもその圧力値
よりも、外側方向に開弁する逃がし弁の開弁期間の終了
時の圧力値の方が高い値になる様に、二種類の逃がし弁
に設けるスプリングの強さを設定する構成としている。
【0005】
【作用】燃焼室の外側方向に開弁する逃がし弁のスプリ
ングの強さは、任意の負荷の燃焼時の圧力値、すなわち
図1のa点で、開弁する様にしてあるが、上記の負荷よ
り大きな負荷時などで、圧力値がa点以上になると、逃
がし弁は外側に開弁して、燃焼ガスが蓄圧室6に入る。
この時の内側方向に開弁する逃がし弁の燃焼室側には、
燃焼室内圧力とスプリングとの力が働き、この逃がし弁
は閉じている。そして、最大圧力値を経て、シリンダ内
圧力がa点の値に低下してくると、外側方向に開いてい
た逃がし弁が閉じて、蓄圧室内はa点に近い圧力に保た
れる。そして、更に圧力値が低下すると、b点で、蓄圧
室と燃焼室との圧力差と、内側方向に開弁する逃がし弁
のスプリングの力が等しくなる。その後、b点未満にな
ると、燃焼室の内側方向に、逃がし弁が開弁する。する
と、燃焼室内より高圧に保たれていた蓄圧室内のガスが
燃焼室内に噴出し、燃焼中のガスを撹乱する。
【0006】すると、前述の「内燃機関」誌P21の
“後期撹乱”を行う事になり、乱れの弱まった燃焼後期
のガスに、再び外乱を与える事になり、燃焼中の燃料の
部分的な空気不足と高温状態とを緩和する。すると前述
の「内燃機関」のP21の図−16に示される様に、ス
モークは減少する。そして、スモークの減少と同様な理
由により、図1の点bが圧縮上死点後10°から15°
になる様な、負荷時ではNOも減少する。なお、逃が
し弁5は、蓄圧室の内側方向へは開弁できない為に、逃
がし弁4の開弁以前に燃焼室圧力が増加しても、開弁で
きない。また、逃がし弁4が外側方向に開弁して、蓄圧
室6にガスが流入を開始した後に、スプリング室にもガ
スの一部が漏れる。しかし、蓄圧室6の圧力は、吸入行
程中のシリンダ内の最低圧力値と逃がし弁5のスプリン
グの強さとによって決まる圧力まで低下し、吸入行程時
にスプリング室の圧力も低下する。
【0007】
【実施例】図2は、直噴式圧縮着火内燃機関の上死点時
のシリンダヘッド付近の断面図であり、1は吸気弁、2
は排気弁、3は噴射ノズルである。シリンダヘッドの燃
焼室側に複数の開口部を設け、それらの開口部に、二種
類の逃がし弁を設ける。燃焼室の外側方向に開弁する逃
がし弁4は、燃焼室の外側から燃焼室の内側方向に押し
つける様に、逃がし弁を挟んで燃焼室の反対側に、スプ
リングを設ける。燃焼室の内側方向に開弁する逃がし弁
5は、燃焼室内から蓄圧室側に押しつける様に設け、吸
・排気用の茸弁と同じ様に、逃がし弁の軸部の上部に、
リテーナーと分割コレットとを介して、スプリングを設
ける。また、逃がし弁5のスプリングは燃焼室側に設け
ても良い。
【0008】二種類の逃がし弁4および5の、蓄圧室6
へ連なる流路に面した部分とスプリング室との間の部分
に、軸状部分を形成し、軸状部分の外側にバルブガイド
を設け、それらのクリアランスを、スカッフを発生しな
い範囲で、小さくする。そして、二つの開口部に連結し
て、二種類の逃がし弁4および5によって開閉される蓄
圧室6を、シリンダヘッド内に設ける。そして、蓄圧室
へ連なる流路の逃がし弁付近の断面積を、前記のクリア
ランスに対して充分に大きく設定する。
【0009】内側に開弁する逃がし弁5のスプリングの
強さは、任意の負荷の燃焼行程中の圧力値で逃がし弁5
が開弁する様に設定する。そして、外側方向に開弁する
逃がし弁4のスプリングの強さは、逃がし弁5のスプリ
ングの強さを設定する場合と同じ条件の、燃焼圧力値を
超える値で開弁する様に設定する。そして、上記の二つ
の設定圧力値の差が大きいほど、逃がし弁5の開弁開始
時の、蓄圧室6と燃焼室内の圧力差が大きくなる。
【0010】以上に説明した実施例の構成に加えて、外
側方向に開弁する逃がし弁4のスプリング室の一端に、
開口部を設け、その開口部に、スプリング室の内側方向
に開弁して、逃がし弁4と類似の逃がし弁を設け、その
逃がし弁に連なる流路に、高圧空気を開閉弁する電磁弁
と高圧空気ポンプとを設ける。そして、アクセルセンサ
などの負荷量を測るセンサおよびクランク角度センサを
設け、それらのセンサによって電磁弁を制御するコンピ
ュータを設ける。また、負荷量に応じた電磁弁の開弁期
間をデータ化しておく。また、電磁弁は圧縮行程中に開
弁する。そして、負荷量に応じてスプリング室内を加圧
する事によって、逃がし弁4の開弁終了時の圧力を、高
く変更でき、蓄圧室6内のガス圧が高くなり、燃焼室内
を強く撹拌できて、スモークの減少量を向上できる。な
お、燃焼および膨脹行程時は、スプリング室内圧力が増
加するが、スプリング室に設ける逃がし弁によって、電
磁弁にスプリング室内圧力が加わる事はない。
【0011】また、以上の考え方は内側方向に開弁する
逃がし弁5にも応用でき、二種類の逃がし弁4および5
に応用すると、逃がし弁5の開弁開始時の圧力を、より
高い値に設定でき、逃がし弁5の開弁設定値より高い圧
力時に、蓄圧室6から燃焼室へ噴出を始める時期を、上
死点後10°〜15°に近づける事ができる。その結
果、NOが減少できる。
【0012】
【発明の効果】本発明の二種類の逃がし弁を持つ構成で
は、後期撹乱を行い、スモークが減少する。また、蓄圧
室から燃焼室内にガスが噴出する時期が、圧縮上死点後
10°から15°になる負荷時では、NOも減少す
る。また、燃焼室の外側方向に開弁する逃がし弁に、電
磁弁を増設する構成では、高圧力時に、スモークを減少
する効果が増大する。また、燃焼室の外側方向および内
側方向に開弁する二種類の逃がし弁に、電磁弁を増設す
る構成では、高圧力時に、NOを減少する効果が増大
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の作用を説明する指圧線図
【図2】本発明の実施例を説明する直噴式圧縮着火式内
燃機関の断面図
【符号の説明】
a 燃焼室の外側方向に開弁する逃がし弁の開弁時の圧
力値 b 燃焼室の内側方向に開弁する逃がし弁の開弁時の圧
力値 1 吸気弁 2 排気弁 3 噴射ノズル 4 燃焼室の外側方向に開弁する逃がし弁 5 燃焼室の内側方向に開弁する逃がし弁 6 蓄圧室

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直噴式圧縮着火内燃機関において、シリ
    ンダヘッドの燃焼室側に複数の開口部を設け、それらの
    開口部に、燃焼圧力値の増減によって燃焼室の外側方向
    と内側方向とに開弁する、二種類の逃がし弁を設け、二
    つの開口部を連結する蓄圧室を設け、内側方向に開弁す
    る逃がし弁の開弁開始時の圧力値を、任意の負荷の燃焼
    行程中の値とする様に、しかもその圧力値よりも、外側
    方向に開弁する逃がし弁の開弁期間の終了時の圧力値の
    方が高い値になる様に、二種類の逃がし弁に設けるスプ
    リングの強さを設定する事を特徴とする内燃機関装置。
  2. 【請求項2】 外側方向に開弁する逃がし弁のスプリン
    グ室の一端に、開口部を設け、その開口部に、スプリン
    グ室の内側方向に開弁する逃がし弁を設け、その逃がし
    弁に連なる流路に、電磁弁および高圧空気ポンプを設
    け、負荷量を測るセンサおよびクランク角度センサおよ
    びコンピュータを設ける事を特徴とする前記の請求項1
    に記載の内燃機関装置。
JP3308554A 1991-09-12 1991-09-12 内燃機関装置 Pending JPH0571349A (ja)

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JP3308554A JPH0571349A (ja) 1991-09-12 1991-09-12 内燃機関装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8620114B2 (en) 2006-11-29 2013-12-31 Google Inc. Digital image archiving and retrieval in a mobile device system
CN104533655A (zh) * 2014-12-17 2015-04-22 无锡蠡湖增压技术股份有限公司 一种增压活塞

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8620114B2 (en) 2006-11-29 2013-12-31 Google Inc. Digital image archiving and retrieval in a mobile device system
CN104533655A (zh) * 2014-12-17 2015-04-22 无锡蠡湖增压技术股份有限公司 一种增压活塞

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