JPH077551Y2 - 多気筒ディーゼルエンジン - Google Patents
多気筒ディーゼルエンジンInfo
- Publication number
- JPH077551Y2 JPH077551Y2 JP1988021747U JP2174788U JPH077551Y2 JP H077551 Y2 JPH077551 Y2 JP H077551Y2 JP 1988021747 U JP1988021747 U JP 1988021747U JP 2174788 U JP2174788 U JP 2174788U JP H077551 Y2 JPH077551 Y2 JP H077551Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- combustion chamber
- diesel engine
- stroke
- compression stroke
- 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
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は多気筒ディーゼルエンジンに関する。
〈従来の技術〉 多気筒ディーゼルエンジンの従来例として以下のような
ものがある（昭和55年３月20日株式会社山海堂発行「デ
ィーゼルエンジン」第119頁及び第120頁参照）。
ものがある（昭和55年３月20日株式会社山海堂発行「デ
ィーゼルエンジン」第119頁及び第120頁参照）。
すなわち、吸入行程で燃焼室に空気を取入れるときに、
吸気ポート或いはピストン頂部のキャビティ等によりス
ワール或いはスキッシュ流等の空気の旋回運動を生じさ
せた後、圧縮行程終了前後にて燃焼室に燃料を噴射させ
る。そして、燃料と空気とを混合させ、着火後は気筒内
の燃焼による乱れや、吸気行程中に形成され残存するス
ワール等の空気流動により空気と燃料とを燃焼室全域に
拡散させ、燃焼させるようにしている。
吸気ポート或いはピストン頂部のキャビティ等によりス
ワール或いはスキッシュ流等の空気の旋回運動を生じさ
せた後、圧縮行程終了前後にて燃焼室に燃料を噴射させ
る。そして、燃料と空気とを混合させ、着火後は気筒内
の燃焼による乱れや、吸気行程中に形成され残存するス
ワール等の空気流動により空気と燃料とを燃焼室全域に
拡散させ、燃焼させるようにしている。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の多気筒ディーゼルエン
ジンにおいては、着火後における空気と燃料との混合を
燃焼による乱れにより行うようにしているので、燃焼室
体積が増加する膨張行程中では、当該空気流動が減衰し
てしまうために、空気と燃料の混合が不良となり、燃焼
の核（燃料液滴）部分に新気（燃焼ガスではなく、未だ
燃焼に寄与していない空気）を導入できなくなって蒸し
焼き状態となり、これによってスモークの排出量が多く
なるという不具合が発生する。
ジンにおいては、着火後における空気と燃料との混合を
燃焼による乱れにより行うようにしているので、燃焼室
体積が増加する膨張行程中では、当該空気流動が減衰し
てしまうために、空気と燃料の混合が不良となり、燃焼
の核（燃料液滴）部分に新気（燃焼ガスではなく、未だ
燃焼に寄与していない空気）を導入できなくなって蒸し
焼き状態となり、これによってスモークの排出量が多く
なるという不具合が発生する。
そこで、この膨張行程において発生するスモークを良化
しようとして、吸気によるスワールや乱れ等の空気流動
を強化しようとすると、主燃焼（拡散燃焼過程）が活発
化するので、主燃焼部分での燃焼温度が増大し、NOxの
排出量が多くなってしまうという問題がある。
しようとして、吸気によるスワールや乱れ等の空気流動
を強化しようとすると、主燃焼（拡散燃焼過程）が活発
化するので、主燃焼部分での燃焼温度が増大し、NOxの
排出量が多くなってしまうという問題がある。
本考案は、このような実状に鑑みてなされたもので、NO
x，スモークの排出量を同時に抑制することができる多
気筒ディーゼルエンジンを提供することを目的とする。
x，スモークの排出量を同時に抑制することができる多
気筒ディーゼルエンジンを提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 このため、本考案は、複数の気筒を備える多気筒ディー
ゼルエンジンにおいて、各気筒の燃焼室相互を連通する
連通路と、圧縮行程中の気筒燃焼室と前記膨張行程中の
気筒燃焼室とを連通・遮断可能に前記連通路に介装され
る開閉弁と、圧縮行程中の気筒燃焼室内の圧力が膨張行
程中の気筒燃焼室内の圧力を上回った時点から所定期間
前記圧縮行程中の気筒燃焼室と前記膨張行程中の気筒燃
焼室とを連通させるように前記開閉弁を開弁駆動する弁
駆動装置と、を備えるようにした。
ゼルエンジンにおいて、各気筒の燃焼室相互を連通する
連通路と、圧縮行程中の気筒燃焼室と前記膨張行程中の
気筒燃焼室とを連通・遮断可能に前記連通路に介装され
る開閉弁と、圧縮行程中の気筒燃焼室内の圧力が膨張行
程中の気筒燃焼室内の圧力を上回った時点から所定期間
前記圧縮行程中の気筒燃焼室と前記膨張行程中の気筒燃
焼室とを連通させるように前記開閉弁を開弁駆動する弁
駆動装置と、を備えるようにした。
〈作用〉 これにより、圧縮行程中の気筒の空気を膨張行程中の気
筒に導入し、膨張行程において新気量の増大と空気流動
の促進とを図ることで、NOxを増大させることなく、効
果的にスモークを低減できるようにした。
筒に導入し、膨張行程において新気量の増大と空気流動
の促進とを図ることで、NOxを増大させることなく、効
果的にスモークを低減できるようにした。
〈実施例〉 以下に、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
尚、各実施例においては、４気筒ディーゼルエンジンの
場合を例にとり説明する。
尚、各実施例においては、４気筒ディーゼルエンジンの
場合を例にとり説明する。
第１図は本考案の第１実施例を示す。
図において、ディーゼルエンジン１の各気筒の燃焼室を
連通する連通路２が形成され、この連通路２の各燃焼室
との連通部には該連通部を開閉路する開閉弁3a〜3dが介
装されている。また、ロッカカバー４内にはシャフト５
が回転自由に設けられ、このシャフト５には歯車６及び
ベルト（図示せず）を介してクランクシャフトの回転力
が伝達されるようになっている。前記シャフト５には、
各気筒の開閉弁3a〜3dを開閉する開閉用カム7a〜7bが一
体的に取付けられている。
連通する連通路２が形成され、この連通路２の各燃焼室
との連通部には該連通部を開閉路する開閉弁3a〜3dが介
装されている。また、ロッカカバー４内にはシャフト５
が回転自由に設けられ、このシャフト５には歯車６及び
ベルト（図示せず）を介してクランクシャフトの回転力
が伝達されるようになっている。前記シャフト５には、
各気筒の開閉弁3a〜3dを開閉する開閉用カム7a〜7bが一
体的に取付けられている。
ここで、前記各開閉弁3a〜3dは圧縮行程にある気筒と膨
張行程にある気筒とを連通させるべく前記連通路５を開
路するようになっている。具体的には、第２図に示すよ
うに例えば♯１気筒が圧縮行程にあるときには圧縮行程
後期の所定期間Ａだけ開閉弁3aを開弁させる。また、そ
の開弁と同時に膨張行程後期にある♯２気筒の開閉弁3b
を所定期間Ｂを開弁させる。ここで、第２図においては
♯１気筒の開閉弁3aの開弁時期と♯２気筒の開閉弁3bの
開弁時期が略180°位相がずれているが、これは♯１気
筒と♯２気筒との行程の位相が180°ずれているためで
ある。
張行程にある気筒とを連通させるべく前記連通路５を開
路するようになっている。具体的には、第２図に示すよ
うに例えば♯１気筒が圧縮行程にあるときには圧縮行程
後期の所定期間Ａだけ開閉弁3aを開弁させる。また、そ
の開弁と同時に膨張行程後期にある♯２気筒の開閉弁3b
を所定期間Ｂを開弁させる。ここで、第２図においては
♯１気筒の開閉弁3aの開弁時期と♯２気筒の開閉弁3bの
開弁時期が略180°位相がずれているが、これは♯１気
筒と♯２気筒との行程の位相が180°ずれているためで
ある。
ここでは、シャフト５と歯車６とカム7a〜7bとが弁駆動
装置を構成する。
装置を構成する。
尚、８はシリンダブロック、９はシリンダヘッドであ
る。
る。
次に作用を第３図及び第４図を参照しつつ説明する。
尚、第３図は１サイクルにおける燃焼室容積と燃焼室圧
力との関係を対数的に示すものであり、第４図はクラン
ク角度と燃焼室圧力との関係を示す図である。
尚、第３図は１サイクルにおける燃焼室容積と燃焼室圧
力との関係を対数的に示すものであり、第４図はクラン
ク角度と燃焼室圧力との関係を示す図である。
例えば♯１気筒の圧縮行程が開始される（第３図及び第
４図中ａ点）と、略これに同期して♯２気筒の膨張行程
が開始される。（第３図及び第４図中ｄ点）。
４図中ａ点）と、略これに同期して♯２気筒の膨張行程
が開始される。（第３図及び第４図中ｄ点）。
そして、♯１気筒の圧縮行程後期になり、♯１気筒の燃
焼室圧力（第３図及び第４図中ｂ点）が♯２気筒の燃焼
室圧力（第３図及び第４図中ｅ点）を上回った時点で、
開閉弁3a,3bが第２図に示すように開弁される。これに
より、♯１気筒の圧縮空気が連通路２を介して♯２気筒
に導入されるため、♯１気筒の燃焼室圧力はクランク角
度がｃ点になるまで上昇しないが逆に♯２気筒の燃焼室
圧力はクランク角度がｆ点になるまで低下しない。
焼室圧力（第３図及び第４図中ｂ点）が♯２気筒の燃焼
室圧力（第３図及び第４図中ｅ点）を上回った時点で、
開閉弁3a,3bが第２図に示すように開弁される。これに
より、♯１気筒の圧縮空気が連通路２を介して♯２気筒
に導入されるため、♯１気筒の燃焼室圧力はクランク角
度がｃ点になるまで上昇しないが逆に♯２気筒の燃焼室
圧力はクランク角度がｆ点になるまで低下しない。
このようにして、膨張行程にある♯２気筒へ圧縮空気を
導入すると、その空気と残留燃料及び燃焼ガスとが撹拌
混合されると共に♯２気筒の燃焼室内温度が低下できる
ので、その気筒のスモーク排出量とNOx排出量とを低減
できる。
導入すると、その空気と残留燃料及び燃焼ガスとが撹拌
混合されると共に♯２気筒の燃焼室内温度が低下できる
ので、その気筒のスモーク排出量とNOx排出量とを低減
できる。
特に、現在のディーゼルエンジンにおいては、高出力化
を図るために、ターボによる高過給を行うようにしてい
るが、この場合には燃焼室内が高温化してNOxが増大
し、かつ着火遅れの短縮による予燃焼の減少によりスモ
ークも増大する。したがって、過給機付ディーゼルエン
ジンにおいて、本考案を適用すればNOxとスモークとの
排出量を大巾に低減でき、さらに出力向上をも可能にで
きる。
を図るために、ターボによる高過給を行うようにしてい
るが、この場合には燃焼室内が高温化してNOxが増大
し、かつ着火遅れの短縮による予燃焼の減少によりスモ
ークも増大する。したがって、過給機付ディーゼルエン
ジンにおいて、本考案を適用すればNOxとスモークとの
排出量を大巾に低減でき、さらに出力向上をも可能にで
きる。
第５図は本考案の第２実施例を示す。尚、第１実施例と
同一要素には第１図と同一符号を付して説明を省略す
る。
同一要素には第１図と同一符号を付して説明を省略す
る。
本実施例は開閉弁3a〜3dの開閉駆動を排気エネルギーを
利用したものである。
利用したものである。
すなわち、排気ターボ過給機11のタービン11a下流の排
気通路12には第２タービン13が介装され、第２タービン
13は排気エネルギーにより回転駆動される。この第２タ
ービン13には、軸部13aを介して歯車14が取付けられ、
この歯車14は減速歯車15を介して前記歯車６に連結され
ている。
気通路12には第２タービン13が介装され、第２タービン
13は排気エネルギーにより回転駆動される。この第２タ
ービン13には、軸部13aを介して歯車14が取付けられ、
この歯車14は減速歯車15を介して前記歯車６に連結され
ている。
前記第２タービン13をバイパスする排気バイパス通路16
が設けられている。また、排気通路12には前記排気バイ
パス通路16に排気をバイパスさせて第２タービン13への
排気導入量を制御する制御弁17が介装され、この制御弁
17はダイヤフラムアクチュエータ18により開閉駆動され
る。
が設けられている。また、排気通路12には前記排気バイ
パス通路16に排気をバイパスさせて第２タービン13への
排気導入量を制御する制御弁17が介装され、この制御弁
17はダイヤフラムアクチュエータ18により開閉駆動され
る。
前記第２タービン13の回転数はエンジン回転数よりかな
り高いため、制御装置19によりエンジン回転数を検出し
てシャフト５の回転数がエンジン回転数と等しくなるよ
うに第２タービン13の回転数を制御する。
り高いため、制御装置19によりエンジン回転数を検出し
てシャフト５の回転数がエンジン回転数と等しくなるよ
うに第２タービン13の回転数を制御する。
かかる構成においても、前記第１実施例と同様な効果を
奏する。また、排気エネルギーを利用して開閉弁3a〜3d
を開閉駆動するため、燃費の向上を図れると共に出力性
能の向上をも図れる。
奏する。また、排気エネルギーを利用して開閉弁3a〜3d
を開閉駆動するため、燃費の向上を図れると共に出力性
能の向上をも図れる。
尚、本考案は、圧縮空気を他の気筒に導入するため、過
剰空気が吸入される過給機付エンジンにおいて効果が大
きい。また、低速低負荷運転域よりも燃料噴射量が大き
い高速高負荷運転域で本考案を適用するのが有利であ
る。
剰空気が吸入される過給機付エンジンにおいて効果が大
きい。また、低速低負荷運転域よりも燃料噴射量が大き
い高速高負荷運転域で本考案を適用するのが有利であ
る。
また、開閉弁3a〜3dの開閉駆動は電磁コイル等によりエ
ンジン回転数に同期させて行ってもよく、この場合には
部品点数が大巾に減少できる。
ンジン回転数に同期させて行ってもよく、この場合には
部品点数が大巾に減少できる。
〈考案の効果〉 本考案は、以上説明したように、圧縮行程中の気筒から
膨張行程中の気筒に圧縮空気を導入するようにしたの
で、膨張行程中の気筒でのNOx及びスモーク排出量を低
減でき、ひいては燃焼効率向上による燃費向上をも図れ
る。
膨張行程中の気筒に圧縮空気を導入するようにしたの
で、膨張行程中の気筒でのNOx及びスモーク排出量を低
減でき、ひいては燃焼効率向上による燃費向上をも図れ
る。
第１図は本考案の第１実施例を示す構成図、第２〜第４
図は同上の作用を説明するための図、第５図は本考案の
第２実施例を示す構成図である。 ２……連通路、3a〜3d……開閉弁、５……シャフト、7a
〜7d……開閉用カム
図は同上の作用を説明するための図、第５図は本考案の
第２実施例を示す構成図である。 ２……連通路、3a〜3d……開閉弁、５……シャフト、7a
〜7d……開閉用カム
Claims (1)
- 【請求項１】複数の気筒を備える多気筒ディーゼルエン
ジンにおいて、 各気筒の燃焼室相互を連通する連通路と、 圧縮行程中の気筒燃焼室と前記膨張行程中の気筒燃焼室
とを連通・遮断可能に前記連通路に介装される開閉弁
と、 圧縮行程中の気筒燃焼室内の圧力が膨張行程中の気筒燃
焼室内の圧力を上回った時点から、所定期間前記圧縮行
程中の気筒燃焼室と、前記膨張行程中の気筒燃焼室とを
連通させるように前記開閉弁を開弁駆動する弁駆動装置
と、 を備えたことを特徴とする多気筒ディーゼルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988021747U JPH077551Y2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 多気筒ディーゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988021747U JPH077551Y2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 多気筒ディーゼルエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01125827U JPH01125827U (ja) | 1989-08-28 |
| JPH077551Y2 true JPH077551Y2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=31239250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988021747U Expired - Lifetime JPH077551Y2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 多気筒ディーゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077551Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5879999B2 (ja) * | 2011-12-13 | 2016-03-08 | いすゞ自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの異常燃焼防止システム及び内燃機関 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6039854B2 (ja) * | 1977-12-02 | 1985-09-07 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の圧縮混合気供給装置 |
-
1988
- 1988-02-23 JP JP1988021747U patent/JPH077551Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01125827U (ja) | 1989-08-28 |
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