JPH0631578B2 - デイ−ゼル機関の燃料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、吸気中に少量の燃料を混入させる燃料混入手
段と、圧縮された吸気中に多量の燃料を噴射供給する燃
料噴射手段とを備えたデーゼル機関の燃料供給装置に関
するものである。

〈従来の技術〉 燃焼室に吸入されつつある吸気中に少量の燃料を混入し
た場合は、この燃料が燃焼室内での圧縮行程中に低温酸
化反応（前炎反応）を起して燃焼室内に極めて着火し易
い雰囲気を生成するために、噴射された燃料の着火が促
進されて着火遅れが短縮される。同時に、空気と燃料と
の混合が改善されるので吸入空気の利用率が高くなり、
これにより熱効率及び出力が向上すると共に排煙濃度も
改善され、更には機関の振動及び騒音が低減することが
よく知られている。

このために、ディーゼル機関の吸気系に気化装置、蒸発
装置、噴射装置あるいは噴霧装置等を設けて吸気中に少
量（全供給量の10〜20％程度）の燃料を混入させること
が検討されてきた。

〈発明が解決しようとす問題点〉 ところが、従来ではいずれも機関の吸気系に燃料の混入
手段を設けた構成であったために、気化装置、噴射装置
あるいは噴霧装置のように燃料を液状のまま微粒化して
供給する場合は、混入された燃料の一部が吸気通路の壁
面に付着するので必ずしも全ての燃料が燃焼に供されな
い場合があり、あるいは、吸気通路の壁面に付着した液
状のままで燃焼室に流入してしまうことがあるために、
不完全燃焼を誘発して排気中のHC，CO濃度が増加すると
同時に燃費が悪化してしまうという不具合があった。

一方、吸気系に蒸発装置を設ける場合は、吸気通路への
燃料の付着を防止できるので排煙濃度等が悪化すること
はないが、燃料を加熱蒸発させる装置が必要になるので
装置が大がかりになると共に、熱源が問題となり、この
熱源として排気熱あるいは機関冷却水等を利用した場合
は機関の始動時に蒸発装置を作動させることが困難にな
るというような問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点を解消するためにな
されたものであり、構成が簡単で信頼性が高い燃料供給
装置を提供することを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本発明は、少量の燃料を吸入
行程で吸気中に混入する燃料混入手段と、圧縮された吸
気中に多量の燃料を噴射供給する燃料噴射手段とを設け
たディーゼル機関において、吸気ポートから燃焼室に流
入する吸気の流れに向って開口する細孔をシリンダライ
ナの上端部に設けている。そして、前記燃料混入手段の
吐出口と前記細孔を燃料通路を介して接続すると共に、
該燃焼通路に逆止弁を介装したことを特徴としている。

〈作用〉 機関が吸入行程にあるときに燃料混入手段が作動する。
燃料混入手段の作動にともなって吐出口から送り出され
た燃料は、逆止弁を備えた燃料通路を経て細孔に供給さ
れる。細孔に供給された燃料は吸気ポートから流入する
吸気の流れに向って流出するために、気流との衝突によ
る微粒化作用が活発に行われると共に、多量の吸気との
接触によって気化が促進される。また、このような燃料
との衝突によって吸気の流れの中に乱れが生じて吸気の
挙動が活性化されるために、吸入行程の終期にはほぼ均
一な希薄混合気が生成される。

圧縮行程に移行すると上記希薄混合気が圧縮されて温度
が上昇するために、吸気中に混入されていた燃料が完全
に気化して低温酸化反応（前炎減少）を起こし、極めて
着火し易い雰囲気を作る。従って、圧縮行程の終期に燃
料噴射手段から噴射された燃料は極めて容易に着火する
ことになり、着火遅れが短縮されるとともに円滑な燃焼
が行われるために、機関の振動及び騒音が低減する。ま
た、燃料噴射手段から供給された燃料が円滑に燃焼する
ために空気利用率が高くなり、熱効率及び排煙濃度も改
善される。なお、燃料混入手段及び燃料噴射手段はいず
れも燃焼室に燃料を直接的に供給するのもであるから、
これらの手段から供給した燃料を当該燃焼行程で悉く燃
焼させることができるために、燃費の悪化あるいは制御
の応答遅れなどによる不具合が生じることもない。

〈実施例〉 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

ピストン１を嵌挿したシリンダライナ２の上端に位置す
るフランジ部３には、シリンダヘッド４に設けた吸気ポ
ート５から燃焼室６に流入した吸気の流れに向って開口
する細孔７を設けている。

そして、燃料混入手段８の吐出口と前記細孔７とを燃料
通路９を介して接続すると共に、該燃料通路９に逆止弁
10を介装することにより、燃料混入手段８から吐出され
た燃料を逆止弁10及び細孔７を介して燃焼室６内に供給
できるようにしている。

尚、前記燃料混入手段８は従来公知の分配型燃料噴射ポ
ンプ等によって構成されており、吸入行程中に少量の燃
料を吐出する。11は燃料ポンプ、12は燃料タンク、13は
シリンダブロック、14は吸気弁、15はガスケットであ
り、前記燃焼室６には従来公知の燃料噴射弁（図示省
略）を燃料噴射手段として設けることにより、従来同様
の燃料噴射時期に機関要求量に相当する量の燃料を噴射
するようにしている。

上記のように構成されたディーゼル機関の燃料供給装置
において、吸入行程時には吸気弁14が開弁して吸気ポー
ト５から燃焼室６に空気が吸入されて該燃焼室６内で旋
回する。

一方、このような吸入行程時には、燃料混入手段８から
少量の燃料が吐出される。すると、この燃料が燃料通路
９及び細孔７を経て燃焼室６に導入される。又、このよ
うにして燃焼室６に導入された燃料は、該燃焼室６内で
旋回している空気中に混入されるが、吸入行程時には燃
焼室６で空気が活発に運動しているので燃料の微粒化及
び気化が円滑に行われる。即ち、細孔７から流出したた
燃料は吸気ポート５から流入する吸気の流れとの衝突に
よって微粒化されると共に、多量の吸気との接触によっ
て気化が促進される。また、このような燃料との衝突に
よって吸気の流れの中に乱れが生じて吸気の挙動が活性
化されて燃料と吸気の混合性が改善されるために、吸入
行程の終期にはほぼ均一な希薄混合気が生成される。

そして、圧縮行程の進行にともなって燃焼室６内の温度
が上昇すると、前記のようにして空気中に混入されてい
た燃料が完全に気化して圧縮行程中に低温酸化反応（前
炎反応）を起こし、極めて着火し易い雰囲気を作る。こ
のために、図示しない燃料噴射弁（燃料供給手段）から
噴射された燃料の着火が容易になる。又、着火遅れが短
縮されると共に着火後の燃焼も促進され、併せて、燃料
と空気との混合が改善されているので空気利用率が高く
なって熱効率が上昇すると同時に排煙濃度も低下し、し
かも、前記のように着火遅れが短縮されることから機関
の振動及び騒音が低下することは詳述するまでもない。

尚、燃料噴射弁から噴射される燃料（主燃料）の量と細
孔７を介して燃焼室６に供給される燃料（副燃料）の量
の和を機関の燃料要求量と一致させることは勿論であ
る。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、燃焼室に噴射され
た燃料の着火の促進及び空気利用率の向上等を目的とし
て吸気中に混入する燃料を、シリンダライナに設けた細
孔を介して燃焼室内に直接供給するようにしているため
に、従来の吸気通路に供給していた場合のように燃料が
通路の壁面に付着することによる燃費の悪化が防止さ
れ、不完全燃焼による排気中のHC，CO濃度が増加を防止
することができ、しかも、壁面に付着した燃料が遅れて
燃焼に供されることによる不具合を招くこともない。
又、燃料混入手段から細孔に至る燃料通路に逆止弁を介
装しているために、燃焼室の密閉性が確保されると共に
燃料混入手段に高圧が印加（逆流）されることによる不
具合が発生することもない。更に、吸気ポートから流入
する吸気の流れに向って開口する細孔から燃料を流出さ
せるようにしているために、この細孔から供給された燃
料を効率よく微粒化及び気化させて混合気の性状を改善
することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す要部の概略構成図である。 １……ピストン、２……シリンダライナ ３……細孔、４……シリンダヘッド ５……吸気ポート、６……燃焼室 ７……細孔、８……燃料混入手段 ９……燃料通路、10……逆止弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少量の燃料を吸入行程で吸気中に混入する
   燃料混入手段と、圧縮された吸気中に多量の燃料を噴射
   供給する燃料噴射手段とを設けたディーゼル機関におい
   て、吸気ポートから燃焼室に流入する吸気の流れに向っ
   て開口する細孔をシリンダライナの上端部に設け、前記
   燃料混入手段の吐出口と前記細孔を燃料通路を介して接
   続すると共に、該燃焼通路に逆止弁を介装したことを特
   徴とするディーゼルエンジンの燃料供給装置。