JPH0625541U - ディーゼルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、ディーゼルエンジンに関し、Ｎ０
_x の発生を抑制し、燃料噴射ポンプと水噴射ポンプとを
コンパクトに搭載して、ディーゼルエンジンの小型化を
図ることを目的とする。 【構成】 エンジン本体に燃料噴射ポンプと水噴射ポン
プとを備え、各燃焼室に燃料噴射ノズルと水噴射ノズル
とを配設したディーゼルエンジンにおいて、上記燃料噴
射ポンプと水噴射ポンプを同軸上に配設した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジン本体に燃料噴射ポンプと水噴射ポンプとを備え、各燃焼室 に燃料噴射ノズルと水噴射ノズルとを配設し、排気ガス中のＮＯ_x を減少させる ディーゼルエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、ディーゼルエンジンにおいては、燃料の噴射後に、燃料に対して着 火が遅れると、その着火遅れ期間中に噴射された燃料に一気に着火して、予混合 燃焼が生じ、急激な温度、圧力の上昇が生じるために、その高温によってＮＯ_x を生じ易いことが知られている。

【０００３】 このＮＯ_x を減少するために、特開平３−１１５７４３号公報において、シリ ンダ内に燃料の他に水を噴射するディーゼルエンジンが記載されており、このデ ィーゼルエンジンにおいては、燃料を噴射する燃料噴射ポンプと、水噴射ポンプ を別々にベルト駆動している。

【０００４】 この他に、シリンダ内に水を噴射する水噴射ノズルを備えたディーゼルエンジ ンとしては、特開昭５０−４０９２６号公報記載の内燃機関の排気制御装置、並 びに実開昭６４−２９２５３号公報記載の水噴射用水タンクの水切れ防止装置が 知られている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記の特開平３−１１５７４３号公報記載のディーゼルエンジンにおいては、 燃料噴射ポンプと水噴射ポンプとが別々にベルト駆動されているため、エンジン の横幅が増大してしまう問題点があった。

【０００６】 本考案は、従来のシリンダ内に、燃料と共に水を噴射するディーゼルエンジン の前述の問題点を解決し、燃料噴射ポンプと水噴射ポンプとをコンパクトに搭載 して、ディーゼルエンジンの小型化を図ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、エンジン本体に燃料噴射ポンプと水噴射ポンプとを備え、各燃焼室 に燃料噴射ノズルと水噴射ノズルとを配設したディーゼルエンジンにおいて、上 記燃料噴射ポンプと水噴射ポンプを同軸上に配設したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案のディーゼルエンジンは、燃料噴射ポンプと水噴射ポンプとを同軸上に 配置したので、両噴射ポンプはコンパクトに搭載でき、ディーゼルエンジンの小 型化が図れるものである。

【０００９】

【実施例】

次に、本考案の実施の一例を、図面について以下に説明する。 この実施例におけるディーゼルエンジンは、複数のシリンダ１が直列に設けら れ、各シリンダ１内にはピストンが収容されており、シリンダ１の頂部には空気 を吸入する吸入弁と燃焼した排気ガスを排出する排気弁が設けられると共に、燃 料を噴射する燃料噴射ノズル２と水を噴射する水噴射ノズル３が設けられる。

【００１０】 この燃料噴射ノズル２から燃料が噴射された後に、水噴射ノズル３から水が噴 射され、予混合による燃焼の過度の温度上昇によるＮＯ_x の発生が抑制されるも のである。

【００１１】 前記、燃料噴射ノズル２、水噴射ノズル３から、燃料および水を噴射させるた めに、ディーゼルエンジン６のクランクシャフトで駆動されるギアトレイン７に より、駆動軸８に回転を伝達し、燃料噴射ポンプ４と水噴射ポンプ５を駆動して 、燃料と水に圧力を加える必要がある。

【００１２】 この実施例においては、この駆動軸８はディーゼルエンジン６の一側に設けら れ、一本の駆動軸８で燃料噴射ポンプ４と水噴射ポンプ５が駆動されるものであ る。

【００１３】 この駆動軸８には、前記クランクの回転角度、即ち圧縮行程のどの時期で、燃 料噴射ポンプ４から燃料噴射ノズル２に送出される燃料の噴射タイミングを調節 するカム角度θ₁ を操作する燃料噴射時期制御手段のタイマ９と、ラック位置Ｒ ₁ を操作する燃料噴射時期制御手段のガバナ１１が設けられている。

【００１４】 又、同様に駆動軸８には、水噴射ポンプ５による水の噴射タイミングを調節す るカム角度θ₂ を操作する水噴射時期制御手段のタイマ１０、ラック位置Ｒ₂ を 操作する水噴射時期制御手段のガバナ１２が設けられている。

【００１５】 このタイマ９、１０およびガバナ１１、１２は、エンジンの回転速度Ｎを検出 する駆動軸８に設けたセンサ１４、およびアクセル開度Ｌａが入力される制御回 路１３によって制御されるものである。

【００１６】 前記のようなディーゼルエンジン６においては、図２（ａ）の低速域における 燃料と水の噴射タイミングは、カム角度のθ₁ に対するθ₂ との差θ、即ちその 遅れを小さく、図２（ｂ）の高速域におけるθ₁ に対するθ₂ の差θの遅れを大 きくすることによって、着火遅れに対する水噴射のタイミングを設定することに よって、着火不良を防止することができる。

【００１７】 この場合、エンジンの回転数に対する燃料噴射時期制御手段のガバナ１１のラ ック位置Ｒ₁ に対する水噴射時期制御手段のガバナ１２のラック位置Ｒ₂ は図３ に示すようになる。

【００１８】 これらの噴射タイミングのカム角度θ₁ 、θ₂ 、並びにラック位置Ｒ₁ 、Ｒ₂ は、制御回路１３により制御されるもので、この制御回路１３は、図４のフロー チャートに従って動作する。

【００１９】 このフローチャートはステップＳ１においてスタートすると、ステップＳ２に おいてアクセル開度を示すアクセル信号の読み込みが行われ、次いでステップＳ ３においてエンジンの回転速度Ｎが読み込まれる。

【００２０】 この読み込みに応じてステップＳ４において、従来のガバナ線図によるガバナ １１のラック位置Ｒ₁ の制御を行うと共に、ステップＳ５においてタイマ９によ るタイミングのカム角度θ₁ の制御を行う。

【００２１】 これらの制御を行った後に、ステップＳ６において、カム角度θ₂ の制御を行 い、更にステップＳ７において、前記図３に基づくガバナ１２のラック位置Ｒ₂ の制御を行い、かくしてエンジンのアクセル開度Ｌａ、エンジンの回転速度Ｎに 対するθ（水噴射タイミングの遅らし）の制御を行った後に、ステップＳ８から ステップＳ２に戻るものである。

【００２２】 このようにして、この実施例においては、ディーゼルエンジン６の一側に設け た一本の駆動軸８で、燃料噴射ポンプ４と水噴射ポンプ５の駆動、および噴射時 期の制御が行われ、エンジンスペースの縮小化が図られるものである。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、シリンダ内に噴射された水の気化熱によって、 燃料への着火遅れ等によるシリンダ内の温度の急激な上昇を避けられて、シリン ダ内の温度が下げられ、ＮＯ_x の発生が抑制される。

【００２４】 そして、燃料噴射ポンプと水噴射ポンプは一本の軸上に配設されているので、 従来の各別個の駆動軸に燃料噴射ポンプと水噴射ポンプが設けられているものに 比し、エンジンの全長、全幅、全高等の寸法がコンパクト化され、エンジンルー ム内の設計の自由度が増大し、メンテナンスも容易化される。

【００２５】 更に、燃料と水の噴射系は独立して制御可能であるため、エマルジョン方式等 のエンジンに比して、水噴射の量、タイミングを自由に制御できる利点を有する ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の平面図である。

【図２】カム角度に対する噴射率（ｍｍ³ ／カム角度
°）線図である。

【図３】ラック位置Ｒ₂ の分布線図である。

【図４】制御回路のフローチャートである。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ 燃料噴射ノズル ３ 水噴射ノズル ４ 燃料噴射ポンプ ５ 水噴射ポンプ ６ ディーゼルエンジン ８ 駆動軸 ９、１０ タイマ １１、１２ ガバナ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン本体に燃料噴射ポンプと水噴射
   ポンプとを備え、各燃焼室に燃料噴射ノズルと水噴射ノ
   ズルとを配設したディーゼルエンジンにおいて、上記燃
   料噴射ポンプと水噴射ポンプを同軸上に配設したことを
   特徴とするディーゼルエンジン。