JPH076385B2 - パイロット着火機関 - Google Patents

パイロット着火機関

Info

Publication number
JPH076385B2
JPH076385B2 JP63230564A JP23056488A JPH076385B2 JP H076385 B2 JPH076385 B2 JP H076385B2 JP 63230564 A JP63230564 A JP 63230564A JP 23056488 A JP23056488 A JP 23056488A JP H076385 B2 JPH076385 B2 JP H076385B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pilot
fuel injection
main
combustion chamber
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63230564A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0278730A (ja
Inventor
信義 中山
忠弘 小津
尚 山下
龍雄 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Kawasaki Jukogyo KK
Priority to JP63230564A priority Critical patent/JPH076385B2/ja
Publication of JPH0278730A publication Critical patent/JPH0278730A/ja
Publication of JPH076385B2 publication Critical patent/JPH076385B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F3/00Pistons 
    • F02F3/26Pistons  having combustion chamber in piston head
    • 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
    • F02B23/0645Details related to the fuel injector or the fuel spray
    • F02B23/0663Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple injectors per combustion chamber
    • 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
    • F02B23/0678Unconventional, complex or non-rotationally symmetrical shapes of the combustion space, e.g. flower like, having special shapes related to the orientation of the fuel spray jets
    • F02B23/0687Multiple bowls in the piston, e.g. one bowl per fuel spray jet
    • 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
    • F02B23/0645Details related to the fuel injector or the fuel spray
    • F02B23/0669Details related to the fuel injector or the fuel spray having multiple fuel spray jets per injector nozzle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • 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
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving 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)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明はパイロット着火機関に関するもので、特に圧
縮着火しにくい燃を使用する場合等に好適なパイロット
着火機関に関するものである。
(従来の技術及びその問題点) 近年、燃料の多様化に対するニーズが高まってきてお
り、石炭液化油、メタノール、天然ガスなどが注目され
ている。しかしいずれの燃料も着火性に難点がある。例
えばクリーンな燃料としてメタノールを取り上げると、
このメタノールを燃料とするエンジンは、例えば「メタ
ノール自動車導入に関するシンポジウム(講演前刷
集)」(昭和62年2月19日、財団法人運輸経済研究セン
ター発行)の第30〜第37頁に記載されたものを挙げるこ
とができる。このエンジンでは、メタノールが圧縮着火
しにくいことから、点火プラグを利用した強制着火方式
が採用されている。
上記強制着火方式においては、確実な着火が行えるもの
の、エンジンが大型化していくと、次のような欠点が生
ずる。すなわちそれは、エンジンの大型化に伴って、点
火プラグの容量を大きくする必要が生じ、この結、着火
に必要な電気消費量が大きくなってしまうということで
ある。
この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされ
たものであって、その目的は、エンジンが大型化しても
点火プラグの容量を増加する必要がなく、そのため効率
の良い運転の行えるパイロット着火機関を提供すること
にある。
(問題点を解決するための手段) そこでこの発明のパイロット着火機関は、主燃焼室に開
口するパイロット燃焼室を有し、このパイロット燃焼室
内には点火プラグを配置して成り、上記主燃焼室内に主
燃料を噴射する主燃料噴射弁を設けると共に、上記パイ
ロット燃焼室内にパイロット燃料を噴射するパイロット
燃料噴射弁を設けたパイロット着火機関であって、主燃
料噴射ポンプの吐出ラインを上記主燃料射弁に接続する
と共に、上記吐出ラインから分岐したパイロットライン
を開閉弁を介して上記パイロット燃料噴射弁に接続する
一方、主燃料よりも着火しやすいパイロット燃料を供給
するパイロット燃料噴射ポンプの吐出ラインに逆止弁を
介設してその後位を上記パイロットラインの開閉弁後位
の位置に接続し、さらに上記パイロット燃料噴射弁の啓
開圧を上記主燃料噴射弁の啓開圧よりも低く設定してお
き、起動時には上記開閉弁を閉弁させると共に上記パイ
ロット燃料噴射ポンプを作動状態とする一方、定常運転
時には上記開閉弁を開弁させると共に上記パイロット燃
料噴射ポンプを非作動状態とする制御手段を設けたこと
を特徴としている。
(作用) 上記パイロット着火機関においては、まず起動時には開
閉弁を閉弁しておくと共に、パイロット燃料噴射ポンプ
を作動状態にしておくと、パイロット燃料噴射弁から着
火しやすいパイロット燃料がパイロット燃焼室内へと噴
射され、点火プラグによって着火が行われる。また主燃
料噴射弁からは主燃料が主燃焼室内へと噴射され、この
主燃料の着火は、上記燃焼状態のパイロット燃料によっ
て行われることになる。
次いで定常運転時に移行するときには、開閉弁を開弁す
ると共に、パイロット燃料噴射ポンプの作動を停止する
と、主燃料噴射ポンプによって主燃料が主燃料噴射弁と
パイロット燃料噴射弁との両方から噴射されることにな
る。この場合、パイロット燃料噴射弁の啓開圧を主燃料
噴射弁よりも低くしてあることから、燃料の噴射は、ま
ずパイロット燃料噴射弁で行われ、その後、主燃料噴射
弁で行われることになり、この場合にも点火プラグで着
火したパイロット燃料を着火源として、主燃焼室内の燃
料の着火が行われることになる。
(実施例) 次にこの発明のパイロット着火機関の具体的な実施例に
ついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
第1図に第1実施例を示すが、同図において、1はシリ
ンダヘッド、2はシリンダライナ、3はピストンを示し
ており、これらによって主燃焼室4が形成されている。
上記シリンダヘッド1には、上記主燃焼室4へと開口す
るパイロット燃焼室5が形成されているが、このパイロ
ット燃焼室5は、シリンダヘッド1を貫通して延びる筒
状部材6によって形成されたものである。この筒状部材
6は、上記シリンダヘッド1と別材質、例えば耐熱合金
によって形成し、その後、シリンダヘッド1に溶接等に
よって固着するのが好ましい。また上記パイロット燃焼
室5の内周部には、保温用のセラミック層7が形成さ
れ、またこれと対応する筒状部材6の外周部には冷却用
フィン8が形成されている。そして上記パイロット燃焼
室5内には、スパークプラグ、グロープラグのような点
火プラグ9が導入されると共に、上記筒状部材6の軸心
部にパイロット燃料噴射弁10が配置され、このパイロッ
ト燃料噴射弁10からパイロット燃焼室5内へと噴射され
たパイロット燃料を、上記点火プラグ9にて着火し得る
ようになされている。
一方、上記シリンダヘッド1の軸心部を貫通した状態で
主燃料噴射弁11が配置されているが、この主燃料噴射弁
11は、主燃料噴射ポンプ12の吐出ライン13に接続されて
いる。主燃料噴射ポンプ12は、主燃料としての着火性の
悪い燃料を噴射するためのものである。また上記吐出ラ
イン13から分岐したパイロットライン14は、開閉弁15を
介して上記パイロット燃料噴射弁10に接続されており、
さらに上記パイロットライン14の開閉弁15よりも後位位
置には、パイロット燃料噴射ポンプ(パイロット燃料供
給手段)16の吐出ライン17が、逆止弁18を介して接続さ
れている。このパイロット燃料噴射ポンプ16は、パイロ
ット燃料としての重油を噴射するためのものである。な
お上記シリンダヘッド1内には、冷却用の水室19が形成
されている。
ここで留意する点は、上記主燃料噴射弁11とパイロット
燃料噴射弁10との関係において、パイロット燃料噴射弁
10の啓開圧を、主燃料噴射弁11よりも低くしてある点で
あるが、これは後述するように、定常運転時において、
パイロット燃料噴射弁10から燃料噴射時期を、主燃料噴
射弁11から噴射時期よりも早くするためである。
次に上記パイロット着火機関の作動状態について説明す
る。まず起動時においては、開閉弁15を閉弁しておくと
共に、パイロット燃料噴射ポンプ16を作動状態にしてお
く。そうすると、パイロット燃料噴射弁10からは重油が
パイロット燃焼室5内へと噴射され、点火プラグ9によ
って着火が行われる。また主燃料噴射弁11から主燃料が
主燃焼室4内へと噴射されるが、この主燃料の着火は、
上記燃焼状態の重油によって行われることになる。この
ようにして主燃料の確実な着火を確保し得ることになる
訳であるが、殊に起動時のように機関温度の低い状態に
おいて、主燃料よりも着火しやすい重油をパイロット燃
料としていることから、着火性はより一層良好なものと
なる。
次いで定常運転に移行するときには、開閉弁15を開弁す
ると共に、パイロット燃料噴射ポンプ16の作動を停止す
る。そうすると主燃料噴射ポンプ12によって、燃料が主
燃料噴射弁11とパイロット燃料噴射弁10との両方ら噴射
されることになる。この場合、前記の通りパイロット燃
料噴射弁10の啓開圧を、主燃料噴射弁11よりも低くして
あることから、燃料の噴射は、まずパイロット燃料噴射
弁10で行われ、その後、主燃料噴射弁11で行われること
になり、この場合にも、点火プラグ9にて着火したパイ
ロット燃料を着火源として、主燃焼室4内の燃料の着火
が行われることになる。この際、パイロット燃焼室5内
に保温用のセラミックス層7を配置してあるので、パイ
ロット燃焼室5内での大幅な温度低下が防止され、燃料
の着火は、より一層確実に行われることになる。なお上
記開閉弁15の開閉制御、及びパイロット燃料噴射ポンプ
16の作動、非作動の切換制御は、図示しない制御手段に
よって行われるるものとする。
上記したパイロット着火機関においては、主燃焼室4の
寸法が大になった場合でも、パイロット燃焼室5の寸法
や点火プラグ9の容量を大きくする必要はほとんどな
く、そのためシリンダ寸法に比して小容量の点火プラグ
9を使用することが可能であり、そのため効率の良い運
転を行うことが可能となる。
第2図及び第3図には第2実施例を示すが、これはピス
トン3の頂部に、上方に開口した概略球状の凹部を設
け、これをパイロット燃焼室5として構成したものであ
る。この実施例における作動状態は第1実施例と同様で
あり、同一部分を同一符号で示してその説明を省略す
る。
(発明の効果) 以上のようにこの発明のパイロット着火機関によれば、
点火プラグによってパイロット燃料が着火し、次いでこ
れが主燃料の着火源として機能し、主燃料の着火が行わ
れるので、主燃焼室のサイズが大となっても点火プラグ
の容量を大きくする必要はなく、したがって従来のよう
に着火用の消費電力が増大することはなく、効率よい運
転が行えることになる。
しかも機関の冷却された起動時に、着火しやすいパイロ
ット燃料を使用するようにしてあるので、確実な起動性
が得られることになるし、その一方で、定常運転時にお
いては主燃料をパイロット燃料としても使用するので、
高級なパイロット燃料の消費量を削減でき、運転コスト
を低減し得るとの利点が生じる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のパイロット着火機関の第1実施例の
説明図、第2図は第2実施例の説明図、第3図は前図に
おけるピストン頂部の説明図である。 1……シリンダヘッド、3……ピストン、4……主燃焼
室、5……パイロット燃焼室、9……点火プラグ、10…
…パイロット燃料噴射弁、11……主燃料噴射弁、16……
パイロット燃料噴射ポンプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 龍雄 兵庫県神戸市中央区東川崎町3丁目1番1 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (56)参考文献 特開 昭50−132310(JP,A) 特開 昭61−265322(JP,A) 実開 昭61−82031(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主燃焼室に開口するパイロット燃焼室を有
    し、このパイロット燃焼室内には点火プラグを配置して
    成り、上記主燃焼室内に主燃料を噴射する主燃料噴射弁
    を設けると共に、上記パイロット燃焼室内にパイロット
    燃料を噴射するパイロット燃料噴射弁を設けたパイロッ
    ト着火機関であって、主燃料噴射ポンプの吐出ラインを
    上記主燃料噴射弁に接続すると共に、上記吐出ラインか
    ら分岐したパイロットラインを開閉弁を介して上記パイ
    ロット燃料噴射弁に接続する一方、主燃料よりも着火し
    やすいパイロット燃料を供給するパイロット燃料噴射ポ
    ンプの吐出ラインに逆止弁を介設してその後位を上記パ
    イロットラインの開閉弁後位の位置に接続し、さらに上
    記パイロット燃料噴射弁の啓開圧を上記主燃料噴射弁の
    啓開圧よりも低く設定しておき、起動時には上記開閉弁
    を閉弁させると共に上記パイロット燃料噴射ポンプを作
    動状態とする一方、定常運転時には上記開閉弁を開弁さ
    せると共に上記パイロット燃料噴射ポンプを非作動状態
    とする制御手段を設けたことを特徴とするパイロット着
    火機関。
JP63230564A 1988-09-14 1988-09-14 パイロット着火機関 Expired - Lifetime JPH076385B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63230564A JPH076385B2 (ja) 1988-09-14 1988-09-14 パイロット着火機関

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63230564A JPH076385B2 (ja) 1988-09-14 1988-09-14 パイロット着火機関

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0278730A JPH0278730A (ja) 1990-03-19
JPH076385B2 true JPH076385B2 (ja) 1995-01-30

Family

ID=16909729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63230564A Expired - Lifetime JPH076385B2 (ja) 1988-09-14 1988-09-14 パイロット着火機関

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH076385B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2837556B2 (ja) * 1991-05-21 1998-12-16 三菱電機株式会社 プラズマ反応装置とそれを用いた基板の処理方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50132310A (ja) * 1974-04-05 1975-10-20
JPS6182031U (ja) * 1984-11-02 1986-05-30
JPS61265322A (ja) * 1985-05-21 1986-11-25 Isuzu Motors Ltd 直噴式ディーゼルエンジン燃焼室

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0278730A (ja) 1990-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7263967B2 (en) Internal combustion engine with auxiliary combustion chamber
US5655365A (en) Method of operating an internal combustion engine
JPH11324750A (ja) 複合エンジン及びその運転方法
CA2133695A1 (en) Method of Operating a Diesel Engine Utilizing a Continuously Powered Glow Plug, and Glow Plug Design Therefor
US20100288212A1 (en) On demand system for using water (HHO) as a sole fuel
JP3417571B2 (ja) ガスエンジンの点火システム
CA3231593A1 (en) Hot surface combustion-supporting system of engine
US5243940A (en) Self-igniting reciprocating internal combustion engine
US6601560B1 (en) Method for starting and operating an internal combustion engine
Pitt et al. An ignition system for ultra lean mixtures
WO2001050015A3 (de) Verfahren zum betreiben eines otto-verbrennungsmotors mit kraftstoffeinspritzung bei einem kaltstart
EP0887526A3 (en) Direct injection type engine and cooling system therefor
Huang et al. A basic behavior of CNG DI combustion in a spark-ignited rapid compression machine
JPH076385B2 (ja) パイロット着火機関
CN217270579U (zh) 发动机的热面助燃系统
US5477822A (en) Spark ignition engine with cylinder head combustion chamber
JPH09158731A (ja) 灯油や植物油を燃料とする遮熱型エンジン
EP0145796B1 (en) Internal combustion engine with large fuel tolerance
JP2004257304A (ja) バイフューエルエンジンおよびその制御方法
JPH06241077A (ja) 気体燃料エンジン
Furuhama et al. Liquid hydrogen fueled diesel automobile with liquid hydrogen pump
US11808201B2 (en) System, a method of controlling a system, and a vehicle comprising a system
JPH0220432Y2 (ja)
JPH11280501A (ja) 吸気弁開放期間制御装置を備えたガスエンジン
JPH03115725A (ja) 副室式断熱エンジンの燃料噴射装置