JPH06317225A - ディーゼルエンジン - Google Patents
ディーゼルエンジンInfo
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- JPH06317225A JPH06317225A JP5104818A JP10481893A JPH06317225A JP H06317225 A JPH06317225 A JP H06317225A JP 5104818 A JP5104818 A JP 5104818A JP 10481893 A JP10481893 A JP 10481893A JP H06317225 A JPH06317225 A JP H06317225A
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- JP
- Japan
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- gas
- fuel
- fuel injection
- chamber
- egr
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- Pending
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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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0672—Omega-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 center axis
-
- 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
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- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0618—Other 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
- F02B23/0621—Squish flow
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0645—Details related to the fuel injector or the fuel spray
-
- 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
- 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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な構成で且つ確実に燃料噴射時期にＥＧ
Ｒガスを供給し、ＮＯX 低減を図る。 【構成】 シリンダヘッド１に、排気ガスＧの一部が導
入されると共に燃焼室３に連通するガス室２を形成す
る。ガス室２に、燃料噴射ポンプ２３から圧送される燃
料圧により作動してＥＧＲガスｇを燃焼室３側に押し出
す作動ピストン４を設ける。
Ｒガスを供給し、ＮＯX 低減を図る。 【構成】 シリンダヘッド１に、排気ガスＧの一部が導
入されると共に燃焼室３に連通するガス室２を形成す
る。ガス室２に、燃料噴射ポンプ２３から圧送される燃
料圧により作動してＥＧＲガスｇを燃焼室３側に押し出
す作動ピストン４を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス中のＮＯX を
低減させるための排気ガス再循環機構を備えたディーゼ
ルエンジンに関するものである。
低減させるための排気ガス再循環機構を備えたディーゼ
ルエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に排気ガス再循環（ＥＧＲ）機構
は、排気管から分岐するＥＧＲ管を介して排気の一部を
吸気管又は排気マニホールドに還流するようになってお
り、ＥＧＲ管の途中にガス流量を制御するＥＧＲバルブ
を設けて、このバルブの開度をエンジン運転状態に応じ
てコントロールすることにより最適ＥＧＲ率を得るよう
にしている。
は、排気管から分岐するＥＧＲ管を介して排気の一部を
吸気管又は排気マニホールドに還流するようになってお
り、ＥＧＲ管の途中にガス流量を制御するＥＧＲバルブ
を設けて、このバルブの開度をエンジン運転状態に応じ
てコントロールすることにより最適ＥＧＲ率を得るよう
にしている。
【０００３】ただしこのような機構では、排気中のカー
ボン等の燃料滓が吸気管や吸気通路に堆積し、断面積の
縮小により吸気機能が悪化するといった問題が生じるの
で、近来にあっては、ＥＧＲガスを直接シリンダ内に噴
射させる方式も種々提案されている（例えば実開昭６２
−１０１０５７号公報、特開昭６３−１８３２６０号公
報等）。
ボン等の燃料滓が吸気管や吸気通路に堆積し、断面積の
縮小により吸気機能が悪化するといった問題が生じるの
で、近来にあっては、ＥＧＲガスを直接シリンダ内に噴
射させる方式も種々提案されている（例えば実開昭６２
−１０１０５７号公報、特開昭６３−１８３２６０号公
報等）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ディーゼル
エンジンの燃焼過程は初期燃焼（予混合燃焼）と拡散燃
焼とで成ることが知られているが、ＮＯX 生成の原因と
されているのは主に、熱発生率が大の初期燃焼である。
従ってＮＯX 低減のためには初期燃焼の時期に、言い換
えると燃焼噴射初期のタイミングでＥＧＲガスを供給す
ることが最も望ましいが、燃料噴射時期はエンジン運転
状況により変化するので、例えば上記提案の技術を利用
して供給時期をコントロールするには、機構及び制御が
極めて複雑になってしまう。
エンジンの燃焼過程は初期燃焼（予混合燃焼）と拡散燃
焼とで成ることが知られているが、ＮＯX 生成の原因と
されているのは主に、熱発生率が大の初期燃焼である。
従ってＮＯX 低減のためには初期燃焼の時期に、言い換
えると燃焼噴射初期のタイミングでＥＧＲガスを供給す
ることが最も望ましいが、燃料噴射時期はエンジン運転
状況により変化するので、例えば上記提案の技術を利用
して供給時期をコントロールするには、機構及び制御が
極めて複雑になってしまう。
【０００５】そこで本発明は、上記事情に鑑み、簡単な
構成で且つ確実に燃料噴射時期にＥＧＲガスを供給し、
ＮＯX 低減が図れるディーゼルエンジンを提供すべく創
案されたものである。
構成で且つ確実に燃料噴射時期にＥＧＲガスを供給し、
ＮＯX 低減が図れるディーゼルエンジンを提供すべく創
案されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダヘッ
ドに、排気ガスの一部が導入されると共に燃焼室に連通
するガス室を形成し、このガス室に燃料噴射ポンプから
圧送される燃料圧により作動してＥＧＲガスを燃焼室側
に押し出す作動ピストンを設けたものである。
ドに、排気ガスの一部が導入されると共に燃焼室に連通
するガス室を形成し、このガス室に燃料噴射ポンプから
圧送される燃料圧により作動してＥＧＲガスを燃焼室側
に押し出す作動ピストンを設けたものである。
【０００７】
【作用】上記構成によって、燃料噴射ポンプから燃料噴
射ノズルへ燃料が圧送されると、作動ピストンはガス室
内に導入されたＥＧＲガスを燃焼室へ噴射させ、その不
活性ガス成分により初期燃焼を抑制する。
射ノズルへ燃料が圧送されると、作動ピストンはガス室
内に導入されたＥＧＲガスを燃焼室へ噴射させ、その不
活性ガス成分により初期燃焼を抑制する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。
明する。
【０００９】図１は、本発明に係わるディーゼルエンジ
ンの一実施例を示したものである。このディーゼルエン
ジンは、シリンダヘッド１に排気ガスＧの一部が導入さ
れるガス室２が形成され、このガス室２にそのＥＧＲガ
スｇを燃焼室３側に押し出す作動ピストン４が設けられ
て構成されている。
ンの一実施例を示したものである。このディーゼルエン
ジンは、シリンダヘッド１に排気ガスＧの一部が導入さ
れるガス室２が形成され、このガス室２にそのＥＧＲガ
スｇを燃焼室３側に押し出す作動ピストン４が設けられ
て構成されている。
【００１０】シリンダヘッド１には燃料噴射ノズル５が
設けられ、噴孔６を有した先端部７がシリンダヘッド下
面８から突出し、燃焼室３に臨んでいる。燃焼室３は、
シリンダヘッド下面８とピストン冠部９に窪まされたキ
ャビティ１０とで区画され、シリンダヘッド１に形成さ
れた吸気ポート（図示せず）及び排気ポート１１に連通
する。燃料噴射ノズル５の先端部７は、噴孔６と同軸の
噴出導孔１２を有した覆部材１３により囲繞されてい
る。
設けられ、噴孔６を有した先端部７がシリンダヘッド下
面８から突出し、燃焼室３に臨んでいる。燃焼室３は、
シリンダヘッド下面８とピストン冠部９に窪まされたキ
ャビティ１０とで区画され、シリンダヘッド１に形成さ
れた吸気ポート（図示せず）及び排気ポート１１に連通
する。燃料噴射ノズル５の先端部７は、噴孔６と同軸の
噴出導孔１２を有した覆部材１３により囲繞されてい
る。
【００１１】ガス室２は、燃焼噴射ノズル５の先端部７
の近傍で円柱状に区画され、作動ピストン４が軸方向に
摺動自在に収容されている。ガス室２の先端側（ノズル
側）には覆部材１３に接続する連通孔１４が形成されて
いる。作動ピストン４のロッド１５はガス室２の基端外
方に延出され、その端部にフランジ１６が取り付けられ
ている。このフランジ１６とガス室２の他端との間に、
作動ピストン４を基端側に後退させるように付勢するス
プリング１７が設けられている。ガス室２の先端側には
排気管１８から分岐されたＥＧＲ管１９が接続され、そ
の途中にはガス室２に流入する方向にのみＥＧＲガスｇ
を通す一方弁（チェックバルブ）２０が設けられてい
る。そしてガス室２の基端側には、燃料噴射ノズル５の
燃料入口２１に設けられた分岐継手２５から伸びた燃料
分岐管２２が接続され、燃料噴射ポンプ２３が燃料供給
管２４により燃料噴射ノズル５に燃料ｆを圧送したとき
に、その燃料圧が作動ピストン４の背面側に掛かるよう
になっている。
の近傍で円柱状に区画され、作動ピストン４が軸方向に
摺動自在に収容されている。ガス室２の先端側（ノズル
側）には覆部材１３に接続する連通孔１４が形成されて
いる。作動ピストン４のロッド１５はガス室２の基端外
方に延出され、その端部にフランジ１６が取り付けられ
ている。このフランジ１６とガス室２の他端との間に、
作動ピストン４を基端側に後退させるように付勢するス
プリング１７が設けられている。ガス室２の先端側には
排気管１８から分岐されたＥＧＲ管１９が接続され、そ
の途中にはガス室２に流入する方向にのみＥＧＲガスｇ
を通す一方弁（チェックバルブ）２０が設けられてい
る。そしてガス室２の基端側には、燃料噴射ノズル５の
燃料入口２１に設けられた分岐継手２５から伸びた燃料
分岐管２２が接続され、燃料噴射ポンプ２３が燃料供給
管２４により燃料噴射ノズル５に燃料ｆを圧送したとき
に、その燃料圧が作動ピストン４の背面側に掛かるよう
になっている。
【００１２】次に本実施例の作用を説明する。
【００１３】燃焼室３から出た排気ガスＧは、排気ポー
ト１１から排気管１８を通って排出され、その一部がＥ
ＧＲガスｇとしてＥＧＲ管１９により一方弁２０を通っ
てガス室２の先端側に導入される。このとき作動ピスト
ン４は、その導入圧及びスプリング１７の付勢力により
後退する。そして燃料噴射ポンプ２３が燃料噴射ノズル
５に燃料ｆを圧送すると、図２に示すように、燃料噴射
ノズル５の管内圧力の増加に並行してガス室２の作動ピ
ストン４を駆動させる背面側圧力が増大する。この加圧
により、作動ピストン４はスプリング１７の付勢力に打
ち勝って先端側に摺動し、ガス室２内のＥＧＲガスｇを
連通孔１４を経由して覆部材１３と先端部７との間に送
り込み、噴孔６からの燃料噴射と略同時に、噴出導孔１
２から燃焼室３内に噴射させる。
ト１１から排気管１８を通って排出され、その一部がＥ
ＧＲガスｇとしてＥＧＲ管１９により一方弁２０を通っ
てガス室２の先端側に導入される。このとき作動ピスト
ン４は、その導入圧及びスプリング１７の付勢力により
後退する。そして燃料噴射ポンプ２３が燃料噴射ノズル
５に燃料ｆを圧送すると、図２に示すように、燃料噴射
ノズル５の管内圧力の増加に並行してガス室２の作動ピ
ストン４を駆動させる背面側圧力が増大する。この加圧
により、作動ピストン４はスプリング１７の付勢力に打
ち勝って先端側に摺動し、ガス室２内のＥＧＲガスｇを
連通孔１４を経由して覆部材１３と先端部７との間に送
り込み、噴孔６からの燃料噴射と略同時に、噴出導孔１
２から燃焼室３内に噴射させる。
【００１４】このように、作動ピストン４を備えたガス
室２にＥＧＲ管１９と燃料分岐管２２とを接続して、燃
料油圧を利用してＥＧＲガスｇをシリンダ内に供給する
ようにしたので、従来の大規模なアクチュエータやコン
トローラ等が不要になり、燃料噴射タイミングが変わっ
てもＥＧＲガスｇを確実に噴射初期に供給することがで
きる。すなわち簡単な構成によって初期燃焼の急激な昇
温を抑制でき、ＮＯX の大幅な低減が達成される。
室２にＥＧＲ管１９と燃料分岐管２２とを接続して、燃
料油圧を利用してＥＧＲガスｇをシリンダ内に供給する
ようにしたので、従来の大規模なアクチュエータやコン
トローラ等が不要になり、燃料噴射タイミングが変わっ
てもＥＧＲガスｇを確実に噴射初期に供給することがで
きる。すなわち簡単な構成によって初期燃焼の急激な昇
温を抑制でき、ＮＯX の大幅な低減が達成される。
【００１５】また作動ピストン４への駆動油圧は管内油
圧に準じるものであり、高噴射量となる高負荷時には管
内圧力も大きくなるので、作動ピストン４のストローク
は負荷により増大することになる。すなわち燃料流量に
比例したＥＧＲガスｇが供給でき、各負荷に対し適量な
ＥＧＲガスｇの供給が可能となる。
圧に準じるものであり、高噴射量となる高負荷時には管
内圧力も大きくなるので、作動ピストン４のストローク
は負荷により増大することになる。すなわち燃料流量に
比例したＥＧＲガスｇが供給でき、各負荷に対し適量な
ＥＧＲガスｇの供給が可能となる。
【００１６】また本実施例にあっては、ガス室２からの
ＥＧＲガスｇを覆部材１３により燃焼室３に供給するよ
うにしたので、燃料噴射と同時に噴霧外周のみにＥＧＲ
ガスｇを存在させることができるという利点がある。す
なわち、燃料噴射ノズル５から噴射される瞬間の燃料の
大部分は液滴であり、これが不活性ガス（ＥＧＲガス
ｇ）雰囲気中に噴射されることで、燃料の部分酸化が抑
制されつつ液滴が蒸発（気化）していく。従って、Ｏ2
濃度が低いことと、燃料液滴が蒸発する際の気化潜熱と
によって、燃料噴霧内部が低温のまま予混合気が形成さ
れ、熱発生率が低い初期燃焼が達成されるものである。
そしてＥＧＲガスｇは噴霧の極近傍のみに存在するた
め、燃焼室３内の他の部分は新気で満たされることとな
り、拡散燃焼はＥＧＲガスｇに影響されることなく活発
に行われる。すなわちＥＧＲにおけるスモーク，ＨＣの
排出量の増加を防止することができる。
ＥＧＲガスｇを覆部材１３により燃焼室３に供給するよ
うにしたので、燃料噴射と同時に噴霧外周のみにＥＧＲ
ガスｇを存在させることができるという利点がある。す
なわち、燃料噴射ノズル５から噴射される瞬間の燃料の
大部分は液滴であり、これが不活性ガス（ＥＧＲガス
ｇ）雰囲気中に噴射されることで、燃料の部分酸化が抑
制されつつ液滴が蒸発（気化）していく。従って、Ｏ2
濃度が低いことと、燃料液滴が蒸発する際の気化潜熱と
によって、燃料噴霧内部が低温のまま予混合気が形成さ
れ、熱発生率が低い初期燃焼が達成されるものである。
そしてＥＧＲガスｇは噴霧の極近傍のみに存在するた
め、燃焼室３内の他の部分は新気で満たされることとな
り、拡散燃焼はＥＧＲガスｇに影響されることなく活発
に行われる。すなわちＥＧＲにおけるスモーク，ＨＣの
排出量の増加を防止することができる。
【００１７】なおアダプタとしての覆部材１３を設けず
に、ガス室２から直接ＥＧＲガスｇを燃焼室３に供給す
るようにしてもよい。例えば図３に示すように、ガス室
３１を燃料噴射ノズル５に並設されるように上下方向に
区画して、その連通孔３２をシリンダ３３の下面３４に
開口させてもよい。この連通孔３２の開口位置は燃料噴
射ノズル５の先端部（噴孔）３５とできる限り接近させ
て、供給されたＥＧＲガスｇを噴霧の周囲に存在させる
ものとする。そのほかの構成及び作用効果は前記実施例
と同様である。
に、ガス室２から直接ＥＧＲガスｇを燃焼室３に供給す
るようにしてもよい。例えば図３に示すように、ガス室
３１を燃料噴射ノズル５に並設されるように上下方向に
区画して、その連通孔３２をシリンダ３３の下面３４に
開口させてもよい。この連通孔３２の開口位置は燃料噴
射ノズル５の先端部（噴孔）３５とできる限り接近させ
て、供給されたＥＧＲガスｇを噴霧の周囲に存在させる
ものとする。そのほかの構成及び作用効果は前記実施例
と同様である。
【００１８】このほか留意点としては、燃料噴射ノズル
５の燃料入口２１とガス室２，３１との距離（燃料分岐
管２２の長さ）が長大になるとＥＧＲガスｇの供給はそ
の分だけ噴射タイミングから遅れてしまうので、できる
だけその位置を接近させることが望ましい。
５の燃料入口２１とガス室２，３１との距離（燃料分岐
管２２の長さ）が長大になるとＥＧＲガスｇの供給はそ
の分だけ噴射タイミングから遅れてしまうので、できる
だけその位置を接近させることが望ましい。
【００１９】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００２０】シリンダヘッドに排気ガスの一部が導入さ
れると共に燃焼室に連通するガス室を形成し、燃料噴射
ポンプから圧送される燃料圧により作動する作動ピスト
ンを設けたので、簡単な構成にて確実に燃料噴射時期に
ＥＧＲガスを供給することができ、大幅なＮＯX 低減が
達成される。
れると共に燃焼室に連通するガス室を形成し、燃料噴射
ポンプから圧送される燃料圧により作動する作動ピスト
ンを設けたので、簡単な構成にて確実に燃料噴射時期に
ＥＧＲガスを供給することができ、大幅なＮＯX 低減が
達成される。
【図１】本発明に係わるディーゼルエンジンの一実施例
を示した側断面図である。
を示した側断面図である。
【図２】図１の作用効果を説明するための図であり、
（Ａ）は管内圧変化図、（Ｂ）は針弁リフト変化図、
（Ｃ）はピストン駆動圧力変化図である。
（Ａ）は管内圧変化図、（Ｂ）は針弁リフト変化図、
（Ｃ）はピストン駆動圧力変化図である。
【図３】本発明の他の実施例を示した側断面図である。
１ シリンダヘッド ２ ガス室 ３ 燃焼室 ４ 作動ピストン ２３ 燃料噴射ポンプ ｇ ＥＧＲガス
Claims (1)
- 【請求項１】 シリンダヘッドに、排気ガスの一部が導
入されると共に燃焼室に連通するガス室を形成し、該ガ
ス室に燃料噴射ポンプから圧送される燃料圧により作動
してＥＧＲガスを燃焼室側に押し出す作動ピストンを設
けたことを特徴とするディーゼルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5104818A JPH06317225A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | ディーゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5104818A JPH06317225A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | ディーゼルエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317225A true JPH06317225A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14390989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5104818A Pending JPH06317225A (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | ディーゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06317225A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU668203B2 (en) * | 1992-06-26 | 1996-04-26 | Yazaki Corporation | Process and apparatus for rapidly drying a wet, porous gel monolith |
| KR20020081526A (ko) * | 2001-04-18 | 2002-10-28 | 한국기계연구원 | 내연기관의 배기가스 보조 연료분사 장치 |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP5104818A patent/JPH06317225A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU668203B2 (en) * | 1992-06-26 | 1996-04-26 | Yazaki Corporation | Process and apparatus for rapidly drying a wet, porous gel monolith |
| KR20020081526A (ko) * | 2001-04-18 | 2002-10-28 | 한국기계연구원 | 내연기관의 배기가스 보조 연료분사 장치 |
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