JPH09228882A - 予混合圧縮着火式エンジン - Google Patents
予混合圧縮着火式エンジンInfo
- Publication number
- JPH09228882A JPH09228882A JP8061886A JP6188696A JPH09228882A JP H09228882 A JPH09228882 A JP H09228882A JP 8061886 A JP8061886 A JP 8061886A JP 6188696 A JP6188696 A JP 6188696A JP H09228882 A JPH09228882 A JP H09228882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- exhaust gas
- passage
- air
- temperature
- 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.)
- Pending
Links
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
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/12—Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノッキングの発生を確実に防止して熱効率を
高い状態に維持できるにも拘らず、排気中に含まれるＮ
Ｏｘおよびパティキュレートの減少と燃費の改善を両立
することができる予混合圧縮着火式エンジンを提供す
る。 【解決手段】 吸入行程の初期から圧縮行程の中期まで
の間に燃焼空気中に燃料の少なくとも一部を噴射する燃
料噴射装置７を設ける。排気通路５と吸気通路４を接続
する排気還流通路６を設ける。排気還流通路６を経て吸
気通路４に還流される排気を冷却する手段８を設けたこ
とにより、圧縮上死点での混合気の温度および燃焼温度
の上昇を予防しつつ混合気の着火温度を高くし、もっ
て、ノッキングの発生、ＮＯｘおよびパティキュレート
の排出を防止するようにした。
高い状態に維持できるにも拘らず、排気中に含まれるＮ
Ｏｘおよびパティキュレートの減少と燃費の改善を両立
することができる予混合圧縮着火式エンジンを提供す
る。 【解決手段】 吸入行程の初期から圧縮行程の中期まで
の間に燃焼空気中に燃料の少なくとも一部を噴射する燃
料噴射装置７を設ける。排気通路５と吸気通路４を接続
する排気還流通路６を設ける。排気還流通路６を経て吸
気通路４に還流される排気を冷却する手段８を設けたこ
とにより、圧縮上死点での混合気の温度および燃焼温度
の上昇を予防しつつ混合気の着火温度を高くし、もっ
て、ノッキングの発生、ＮＯｘおよびパティキュレート
の排出を防止するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は予混合圧縮着火式の
エンジンに係り、特に、ノッキングの発生を確実に防止
して熱効率を改善しつつＮＯｘおよびパティキュレート
の排出をきわめて少なくすることができる予混合圧縮着
火式エンジンに関するものである。
エンジンに係り、特に、ノッキングの発生を確実に防止
して熱効率を改善しつつＮＯｘおよびパティキュレート
の排出をきわめて少なくすることができる予混合圧縮着
火式エンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンにおいては、ガソリ
ンエンジンに比較して排気中のＨＣがきわめて少なく熱
効率が高いという利点を有していながらも、ＮＯｘおよ
びパティキュレートの排出量が多いという不具合があ
る。このような不具合を解消するためには、排気の一部
を吸気中に戻す排気還流を行ない、あるいは、燃料の噴
射時期を遅らせるタイミングリタードを行なうことが有
効であるとされてきた。
ンエンジンに比較して排気中のＨＣがきわめて少なく熱
効率が高いという利点を有していながらも、ＮＯｘおよ
びパティキュレートの排出量が多いという不具合があ
る。このような不具合を解消するためには、排気の一部
を吸気中に戻す排気還流を行ない、あるいは、燃料の噴
射時期を遅らせるタイミングリタードを行なうことが有
効であるとされてきた。
【０００３】ところが、ＮＯｘの生成を抑制すべく排気
還流を行なうと吸気全体としての温度が上昇するために
ノッキングが発生し易くなり、あるいは、空気の充填効
率が低くなって燃費の低下を招き、または、噴射された
燃料が高温の空気との接触で熱分解してパティキュレー
トの排出量が増加する懸念がある。
還流を行なうと吸気全体としての温度が上昇するために
ノッキングが発生し易くなり、あるいは、空気の充填効
率が低くなって燃費の低下を招き、または、噴射された
燃料が高温の空気との接触で熱分解してパティキュレー
トの排出量が増加する懸念がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであって、ノッキングの発生を確実に
防止して熱効率を高い状態に維持できるにも拘らず、排
気中に含まれるＮＯｘおよびパティキュレートの減少と
燃費の改善を両立することができる予混合圧縮着火式エ
ンジンを提供することを課題としている。
みてなされたものであって、ノッキングの発生を確実に
防止して熱効率を高い状態に維持できるにも拘らず、排
気中に含まれるＮＯｘおよびパティキュレートの減少と
燃費の改善を両立することができる予混合圧縮着火式エ
ンジンを提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、吸入行程の初期から圧縮行程の中期までの
間に燃焼空気中に燃料の少なくとも一部を噴射する燃料
噴射装置を設けるとともに、排気通路と吸気通路を接続
する排気還流通路を設けている。そして、排気還流通路
を経て吸気通路に還流される排気を冷却する手段を設け
たことを特徴としている。
に本発明は、吸入行程の初期から圧縮行程の中期までの
間に燃焼空気中に燃料の少なくとも一部を噴射する燃料
噴射装置を設けるとともに、排気通路と吸気通路を接続
する排気還流通路を設けている。そして、排気還流通路
を経て吸気通路に還流される排気を冷却する手段を設け
たことを特徴としている。
【０００６】また本発明は、吸気通路に還流される排気
を冷却する手段を熱交換器で構成することができる。さ
らに本発明は、燃料噴射装置に接続されたノズルもしく
は３元素分子の供給手段に接続されたノズルを排気還流
通路に臨ませることでパティキュレートの排出抑制効果
をより高くすることができる。
を冷却する手段を熱交換器で構成することができる。さ
らに本発明は、燃料噴射装置に接続されたノズルもしく
は３元素分子の供給手段に接続されたノズルを排気還流
通路に臨ませることでパティキュレートの排出抑制効果
をより高くすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図に基
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る予混合圧縮
着火式エンジンの一実施形態を示す概略構成図であり、
ピストン１およびシリンダ２などで構成された燃焼室３
と図示しないエアクリーナを吸気通路４を介して接続す
るとともに、燃焼室３と図示しないマフラを排気通路５
を介して接続している。
づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る予混合圧縮
着火式エンジンの一実施形態を示す概略構成図であり、
ピストン１およびシリンダ２などで構成された燃焼室３
と図示しないエアクリーナを吸気通路４を介して接続す
るとともに、燃焼室３と図示しないマフラを排気通路５
を介して接続している。
【０００８】また、排気通路５から分岐して吸気通路４
に至る排気還流通路６を設けることにより、排気の一部
を吸気中に還流させて燃焼室３におけるＮＯｘの生成を
抑制できるようにしている。７は燃焼室３に設けた噴射
ノズル、８は排気還流通路６に設けた可変式の熱交換器
であり、前記噴射ノズル７は図示しない蓄圧式の噴射装
置から送出された燃料を図示しないコントローラから出
力された噴射信号に基づいて所定の時期に燃焼室３に噴
射する。
に至る排気還流通路６を設けることにより、排気の一部
を吸気中に還流させて燃焼室３におけるＮＯｘの生成を
抑制できるようにしている。７は燃焼室３に設けた噴射
ノズル、８は排気還流通路６に設けた可変式の熱交換器
であり、前記噴射ノズル７は図示しない蓄圧式の噴射装
置から送出された燃料を図示しないコントローラから出
力された噴射信号に基づいて所定の時期に燃焼室３に噴
射する。
【０００９】すなわち、噴射ノズル７は、ピストン１が
下降して燃焼室３内に空気を吸入する吸入行程の初期か
らピストン２が上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程の
中期までの間に総供給量の一部または全部の燃料を噴射
する。また、熱交換器８は排気還流通路６を経て吸気通
路４に還流される排気を冷却する。
下降して燃焼室３内に空気を吸入する吸入行程の初期か
らピストン２が上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程の
中期までの間に総供給量の一部または全部の燃料を噴射
する。また、熱交換器８は排気還流通路６を経て吸気通
路４に還流される排気を冷却する。
【００１０】具体的には、図示しないコントローラがエ
ンジンの運転状態を判断する。そして、エンジンが例え
ば中負荷領域で運転されていると判断した場合は、コン
トローラから出力された噴射信号により、排気弁が閉じ
て吸入行程が実質的に開始された時点から吸入行程の中
期までの間に噴射ノズル７から燃料を噴射するととも
に、このときの運転状態に応じた量の排気が排気還流通
路６および吸気通路４を経て燃焼室３に還流される。従
って、燃焼室３では空気と燃料と排気が混合した状態で
圧縮される。
ンジンの運転状態を判断する。そして、エンジンが例え
ば中負荷領域で運転されていると判断した場合は、コン
トローラから出力された噴射信号により、排気弁が閉じ
て吸入行程が実質的に開始された時点から吸入行程の中
期までの間に噴射ノズル７から燃料を噴射するととも
に、このときの運転状態に応じた量の排気が排気還流通
路６および吸気通路４を経て燃焼室３に還流される。従
って、燃焼室３では空気と燃料と排気が混合した状態で
圧縮される。
【００１１】圧縮行程が進行すると混合気の温度が上昇
して燃料の気化が促進されるために均一な希薄混合気が
形成される。ところで、空気中に燃料を混入させた混合
気の場合は、燃料が混入していない空気のみの場合に比
較して熱容量が大きい。このために、圧縮による温度の
上昇が抑制されることになり、しかも、燃料と空気の接
触時間が長期化されることで希薄な均一混合気が形成さ
れる。従って、ピストンが圧縮上死点の近傍まで上昇し
て温度がより高くなった時点においても希薄混合気は自
己着火しない。
して燃料の気化が促進されるために均一な希薄混合気が
形成される。ところで、空気中に燃料を混入させた混合
気の場合は、燃料が混入していない空気のみの場合に比
較して熱容量が大きい。このために、圧縮による温度の
上昇が抑制されることになり、しかも、燃料と空気の接
触時間が長期化されることで希薄な均一混合気が形成さ
れる。従って、ピストンが圧縮上死点の近傍まで上昇し
て温度がより高くなった時点においても希薄混合気は自
己着火しない。
【００１２】ピストン２が圧縮上死点の近傍まで上昇す
るとコントローラから出力された噴射信号に基づいて噴
射ノズル７から燃料が噴射される。すると新たに噴射さ
れた燃料が核となって着火が行なわれ、先の噴射により
形成されていた希薄混合気が燃焼する。
るとコントローラから出力された噴射信号に基づいて噴
射ノズル７から燃料が噴射される。すると新たに噴射さ
れた燃料が核となって着火が行なわれ、先の噴射により
形成されていた希薄混合気が燃焼する。
【００１３】このとき、先に噴射されていた燃料は充分
に気化しているために、燃焼による黒煙およびＨＣの発
生が抑制される。また、このような燃焼に際して、前記
のように圧縮空気の温度が比較的低温に保持されてお
り、排気の還流によって混合気中の酸素濃度が低く抑え
られているために燃焼温度が低くなり、ＮＯｘの生成が
抑制される。
に気化しているために、燃焼による黒煙およびＨＣの発
生が抑制される。また、このような燃焼に際して、前記
のように圧縮空気の温度が比較的低温に保持されてお
り、排気の還流によって混合気中の酸素濃度が低く抑え
られているために燃焼温度が低くなり、ＮＯｘの生成が
抑制される。
【００１４】一方、エンジンが低負荷領域で運転されて
いるときは、コントローラからの信号に基づいて圧縮行
程の中期に噴射が行なわれてピストンが圧縮上死点に到
達した直後に再び噴射が実行される。従って、この場合
は先に噴射された燃料と空気の混合時間が短縮されるた
めに、先に噴射された燃料によって不均一な希薄混合気
が形成される。そして、この不均一な希薄混合気が後で
噴射された燃料を核として着火燃焼する。
いるときは、コントローラからの信号に基づいて圧縮行
程の中期に噴射が行なわれてピストンが圧縮上死点に到
達した直後に再び噴射が実行される。従って、この場合
は先に噴射された燃料と空気の混合時間が短縮されるた
めに、先に噴射された燃料によって不均一な希薄混合気
が形成される。そして、この不均一な希薄混合気が後で
噴射された燃料を核として着火燃焼する。
【００１５】すなわち、少量の燃料が供給される低負荷
域での運転時に均一な希薄混合気を形成した場合は、混
合気の空燃比の値が大きくなり過ぎて燃焼し難くなる。
このために、後で噴射される燃料による燃焼時に燃焼炎
の拡散が円滑に行なわれなくなって希薄混合気の一部が
未燃のまま排出される可能性があるために、ＨＣの排出
量が増加する懸念がある。
域での運転時に均一な希薄混合気を形成した場合は、混
合気の空燃比の値が大きくなり過ぎて燃焼し難くなる。
このために、後で噴射される燃料による燃焼時に燃焼炎
の拡散が円滑に行なわれなくなって希薄混合気の一部が
未燃のまま排出される可能性があるために、ＨＣの排出
量が増加する懸念がある。
【００１６】ところが、上記のように負荷が低下するに
つれて先に行なう噴射の時期を圧縮上死点に近づけて混
合気の均一性を低下させるようにした場合は、先に噴射
された燃料による混合気が必要以上に希薄化されること
がなく、空燃比の値が比較的小さい混合気が燃焼室内に
偏在する。従って、後で噴射された燃料による着火にと
もなって希薄混合気が適度な速度で燃焼するために、燃
焼に供されない燃料の量が減少して黒煙およびＨＣの排
出量が低減するとともに燃費が改善される。
つれて先に行なう噴射の時期を圧縮上死点に近づけて混
合気の均一性を低下させるようにした場合は、先に噴射
された燃料による混合気が必要以上に希薄化されること
がなく、空燃比の値が比較的小さい混合気が燃焼室内に
偏在する。従って、後で噴射された燃料による着火にと
もなって希薄混合気が適度な速度で燃焼するために、燃
焼に供されない燃料の量が減少して黒煙およびＨＣの排
出量が低減するとともに燃費が改善される。
【００１７】ところで、エンジンが全負荷領域で運転さ
れている場合のように燃料の供給量が多くなった場合
は、負荷の増加に基づいて先に行なわれる噴射量を多く
すると希薄混合気の空燃比の値が小さくなって燃焼し易
くなる。すると、後の噴射による燃料により着火が行な
われると、希薄混合気が急激に燃焼して燃焼温度が高く
なるために、ＮＯｘの生成が促進される懸念がある。
れている場合のように燃料の供給量が多くなった場合
は、負荷の増加に基づいて先に行なわれる噴射量を多く
すると希薄混合気の空燃比の値が小さくなって燃焼し易
くなる。すると、後の噴射による燃料により着火が行な
われると、希薄混合気が急激に燃焼して燃焼温度が高く
なるために、ＮＯｘの生成が促進される懸念がある。
【００１８】しかしながら、吸気中には排気の一部が熱
交換器８で冷却された状態で還流されている。従って、
排気の還流によるＮＯｘの生成の予防効果を得ることが
できるにも拘らず、排気の還流によって圧縮上死点での
温度の上昇が抑制されるために、全負荷域での運転時に
懸念される燃焼温度の異常上昇が予防されてＮＯｘの生
成が抑制される。
交換器８で冷却された状態で還流されている。従って、
排気の還流によるＮＯｘの生成の予防効果を得ることが
できるにも拘らず、排気の還流によって圧縮上死点での
温度の上昇が抑制されるために、全負荷域での運転時に
懸念される燃焼温度の異常上昇が予防されてＮＯｘの生
成が抑制される。
【００１９】上記実施形態では吸入行程の初期から圧縮
行程の中期までの間に行なわれる燃料の噴射量および噴
射時期をエンジンの運転状態に応じて可変制御するよう
にしているが、圧縮上死点において燃焼室の温度が着火
温度に到達するように設定したエンジンの場合は、中低
負荷領域での運転時に吸入行程の終期に先の噴射を行な
わせる一方、低負荷領域での運転時に圧縮行程の中期に
先の噴射を行なわせて燃焼速度および希薄混合気の均一
性を負荷条件などに応じてそれぞれ最適制御することが
できる。
行程の中期までの間に行なわれる燃料の噴射量および噴
射時期をエンジンの運転状態に応じて可変制御するよう
にしているが、圧縮上死点において燃焼室の温度が着火
温度に到達するように設定したエンジンの場合は、中低
負荷領域での運転時に吸入行程の終期に先の噴射を行な
わせる一方、低負荷領域での運転時に圧縮行程の中期に
先の噴射を行なわせて燃焼速度および希薄混合気の均一
性を負荷条件などに応じてそれぞれ最適制御することが
できる。
【００２０】また、高負荷領域での運転時には吸入行程
の中期までの間に燃料の噴射を行なわせて空燃比が比較
的小さい均一な希薄混合気を得つつ、圧縮行程の直後に
おいて再び燃料を噴射して不足量の燃料を追加供給す
る。すると、黒煙およびＨＣの排出を抑制できるにも拘
らず、急激な燃焼が回避されるためにＮＯｘの生成を抑
制することができるが、中負荷領域および高負荷領域で
は先に行なわれる噴射を複数回に分けて実行するように
して同様の効果を得ることもできる。
の中期までの間に燃料の噴射を行なわせて空燃比が比較
的小さい均一な希薄混合気を得つつ、圧縮行程の直後に
おいて再び燃料を噴射して不足量の燃料を追加供給す
る。すると、黒煙およびＨＣの排出を抑制できるにも拘
らず、急激な燃焼が回避されるためにＮＯｘの生成を抑
制することができるが、中負荷領域および高負荷領域で
は先に行なわれる噴射を複数回に分けて実行するように
して同様の効果を得ることもできる。
【００２１】なお、吸入行程の初期から圧縮行程の中期
までの間に行なわれる先の噴射において総噴射量の５０
％の燃料を噴射して圧縮上死点近傍で行なわれる後の噴
射で残りの燃料を噴射するようにした場合は、先の噴射
および後の噴射の回数をそれぞれ１回とした場合は、先
に噴射された燃料が圧縮上死点の近傍で燃焼を開始する
ことがある。
までの間に行なわれる先の噴射において総噴射量の５０
％の燃料を噴射して圧縮上死点近傍で行なわれる後の噴
射で残りの燃料を噴射するようにした場合は、先の噴射
および後の噴射の回数をそれぞれ１回とした場合は、先
に噴射された燃料が圧縮上死点の近傍で燃焼を開始する
ことがある。
【００２２】しかしながら、この場合は先の噴射による
燃料の当量比が低いためにいわゆるゼロエミッションの
状態で燃焼が行なわれるとともに、均一希薄混合気の生
成による着火温度の上昇と冷却された排気の還流による
温度上昇の抑制効果でノッキングが予防される。また、
先に噴射された燃料の燃焼中に後の噴射が行なわれるこ
とになるが、この噴射の時点では先に噴射された燃料の
燃焼にともなう排気が存在するために、いわゆる内部Ｅ
ＧＲが相乗的に行なわれることになり、排気還流率が実
質的に高くなってＮＯｘの生成が確実に抑制される。
燃料の当量比が低いためにいわゆるゼロエミッションの
状態で燃焼が行なわれるとともに、均一希薄混合気の生
成による着火温度の上昇と冷却された排気の還流による
温度上昇の抑制効果でノッキングが予防される。また、
先に噴射された燃料の燃焼中に後の噴射が行なわれるこ
とになるが、この噴射の時点では先に噴射された燃料の
燃焼にともなう排気が存在するために、いわゆる内部Ｅ
ＧＲが相乗的に行なわれることになり、排気還流率が実
質的に高くなってＮＯｘの生成が確実に抑制される。
【００２３】さらに、後の噴射を圧縮上死点の直前から
圧縮上死点後１０°〜３０°の間で複数回に分割して行
なわせるようにした場合は、圧縮上死点直前に噴射され
た燃料による発熱量が抑制されるとともに、その後行な
われる噴射による膨張力がピストンに有効に作用するた
めに、熱効率がより改善される。従って、このように後
の噴射を複数回にわたって行なわせるようにした場合
は、排煙濃度および燃料消費率のいずれもが低ＮＯｘ濃
度側で改善されることになり、ＮＯｘの生成を抑制しつ
つ黒煙およびＨＣの排出量を低減させて燃費を改善する
ことができる。
圧縮上死点後１０°〜３０°の間で複数回に分割して行
なわせるようにした場合は、圧縮上死点直前に噴射され
た燃料による発熱量が抑制されるとともに、その後行な
われる噴射による膨張力がピストンに有効に作用するた
めに、熱効率がより改善される。従って、このように後
の噴射を複数回にわたって行なわせるようにした場合
は、排煙濃度および燃料消費率のいずれもが低ＮＯｘ濃
度側で改善されることになり、ＮＯｘの生成を抑制しつ
つ黒煙およびＨＣの排出量を低減させて燃費を改善する
ことができる。
【００２４】また、上記実施形態においてはいずれも先
の噴射と後の噴射で同一の燃料を噴射するようにしてい
るが、セタン価の低い燃料を先に噴射してセタン価の高
い燃料を後で噴射するようにした噴射装置を設けること
により、燃焼時期をより確実に最適制御することができ
る。
の噴射と後の噴射で同一の燃料を噴射するようにしてい
るが、セタン価の低い燃料を先に噴射してセタン価の高
い燃料を後で噴射するようにした噴射装置を設けること
により、燃焼時期をより確実に最適制御することができ
る。
【００２５】ところで、予混合圧縮着火式エンジンにお
ける燃焼安定性は燃焼室３の温度に大きく左右される。
従って、図１に示したように排気還流通路６に可変式の
熱交換器８を設けて還流される排気の温度を調整するこ
とにより、エンジンの運転状態に応じて吸気温度を可変
制御するようにした場合は、低負荷領域においても安定
した燃焼を行なわせることができる。
ける燃焼安定性は燃焼室３の温度に大きく左右される。
従って、図１に示したように排気還流通路６に可変式の
熱交換器８を設けて還流される排気の温度を調整するこ
とにより、エンジンの運転状態に応じて吸気温度を可変
制御するようにした場合は、低負荷領域においても安定
した燃焼を行なわせることができる。
【００２６】すなわち、吸気通路４に還流される排気の
温度を調整して吸気の温度を最適制御するようにした場
合は、低負荷領域で熱交換機能を低下させて還流される
排気の温度低下度を小さくし、あるいは、排気の還流量
を増加させて吸気の温度を相対的に上昇補正できるため
に、安定燃焼が可能な空燃比を希薄側に移動させること
ができる。従って、燃料の供給量がきわめて少ない無負
荷運転領域などにおいても排気の還流により吸気温度を
最適制御することが可能となるために、失火をともなわ
ない安定燃焼が行なわせることが可能となる。
温度を調整して吸気の温度を最適制御するようにした場
合は、低負荷領域で熱交換機能を低下させて還流される
排気の温度低下度を小さくし、あるいは、排気の還流量
を増加させて吸気の温度を相対的に上昇補正できるため
に、安定燃焼が可能な空燃比を希薄側に移動させること
ができる。従って、燃料の供給量がきわめて少ない無負
荷運転領域などにおいても排気の還流により吸気温度を
最適制御することが可能となるために、失火をともなわ
ない安定燃焼が行なわせることが可能となる。
【００２７】さらに、排気の還流により混合気の熱容量
が大きくなるとともに燃焼の抑制効果が得られるため
に、燃焼温度が低くなってＮＯｘの生成が抑制される。
また、排気中に含まれるＨＣの一部が排気の還流により
吸気中に戻されて再び燃焼に供されるために、燃焼の安
定化と相まってＨＣの排出量がより少なくなる。
が大きくなるとともに燃焼の抑制効果が得られるため
に、燃焼温度が低くなってＮＯｘの生成が抑制される。
また、排気中に含まれるＨＣの一部が排気の還流により
吸気中に戻されて再び燃焼に供されるために、燃焼の安
定化と相まってＨＣの排出量がより少なくなる。
【００２８】上記実施形態においては可変式の熱交換器
８を排気還流通路６に設けて還流される排気の温度をエ
ンジンの運転状態に応じて最適制御するようにしている
が、図２に示したように熱交換器８より上流側の排気還
流通路６にノズル９を設け、吸入行程初期から圧縮行程
中期までの間に行なう燃料の噴射をこのノズル９で行な
わせることもできる。
８を排気還流通路６に設けて還流される排気の温度をエ
ンジンの運転状態に応じて最適制御するようにしている
が、図２に示したように熱交換器８より上流側の排気還
流通路６にノズル９を設け、吸入行程初期から圧縮行程
中期までの間に行なう燃料の噴射をこのノズル９で行な
わせることもできる。
【００２９】このように排気還流通路６にノズル９を設
けて予混合させる燃料を排気還流通路６内に噴射するよ
うにした場合は、還流される排気との接触によって噴射
された燃料の気化が促進される。従って、燃焼室３内に
おける混合気がより均一化されるとともに、燃料の気化
熱が排気に冷却熱として作用するために熱交換器８の負
荷を低減することができる。
けて予混合させる燃料を排気還流通路６内に噴射するよ
うにした場合は、還流される排気との接触によって噴射
された燃料の気化が促進される。従って、燃焼室３内に
おける混合気がより均一化されるとともに、燃料の気化
熱が排気に冷却熱として作用するために熱交換器８の負
荷を低減することができる。
【００３０】なお、ノズル９から排気還流通路６に噴射
される燃料としては、軽油などのように通常用いられる
セタン価の高い燃料を用いて燃料の供給系統を簡略化す
ることができるが、メタノールなどで代表されるセタン
価の低い燃料を採用して不用意な着火を予防することも
でき、あるいは、水あるいは二酸化炭素などで代表され
る３原子分子を燃料に代えて供給することもできる。
される燃料としては、軽油などのように通常用いられる
セタン価の高い燃料を用いて燃料の供給系統を簡略化す
ることができるが、メタノールなどで代表されるセタン
価の低い燃料を採用して不用意な着火を予防することも
でき、あるいは、水あるいは二酸化炭素などで代表され
る３原子分子を燃料に代えて供給することもできる。
【００３１】このように燃料あるいは３原子分子を還流
排気中に供給するようにしたものでは、燃料あるいは３
原子分子の供給にともなって還流排気の温度が低下する
ために排気の還流にともなう吸気の温度の上昇が抑制さ
れる。また、燃料あるいは３原子分子の添加により気体
の熱容量が増加する。
排気中に供給するようにしたものでは、燃料あるいは３
原子分子の供給にともなって還流排気の温度が低下する
ために排気の還流にともなう吸気の温度の上昇が抑制さ
れる。また、燃料あるいは３原子分子の添加により気体
の熱容量が増加する。
【００３２】従って、圧縮による混合気の温度上昇が抑
制され、しかも、混合気中における酸素濃度が減少して
燃焼温度の上昇が抑制される。よって、還流される排気
中に燃料あるいは３原子分子を供給することにより、ノ
ッキングの防止効果をより高くすることができるととも
に、パティキュレートの排出抑制効果をさらに向上させ
ることができる。
制され、しかも、混合気中における酸素濃度が減少して
燃焼温度の上昇が抑制される。よって、還流される排気
中に燃料あるいは３原子分子を供給することにより、ノ
ッキングの防止効果をより高くすることができるととも
に、パティキュレートの排出抑制効果をさらに向上させ
ることができる。
【００３３】さらにまた、蒸発熱が充分に大きな燃料あ
るいは３元素分子を排気還流通路６に供給するようにし
た場合は、可変式の熱交換器に代えて固定式の熱交換器
を排気還流通路６に設け、あるいは、例えば図３に示し
たように熱交換器を省略してノズル９のみを排気還流通
路６に臨ませて排気還流装置の構成を簡略化することも
できる。
るいは３元素分子を排気還流通路６に供給するようにし
た場合は、可変式の熱交換器に代えて固定式の熱交換器
を排気還流通路６に設け、あるいは、例えば図３に示し
たように熱交換器を省略してノズル９のみを排気還流通
路６に臨ませて排気還流装置の構成を簡略化することも
できる。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、冷却した排気を吸気中に還流させて均一な希薄
混合気を生成して圧縮することにより、圧縮上死点での
混合気の温度および燃焼温度の上昇を予防しつつ混合気
の着火温度を高くするようにしている。従って、ノッキ
ングの発生を確実に防止して熱効率を改善することがで
きるにも拘らず、ＮＯｘおよびパティキュレートの排出
をきわめて少なくすることができる。
よれば、冷却した排気を吸気中に還流させて均一な希薄
混合気を生成して圧縮することにより、圧縮上死点での
混合気の温度および燃焼温度の上昇を予防しつつ混合気
の着火温度を高くするようにしている。従って、ノッキ
ングの発生を確実に防止して熱効率を改善することがで
きるにも拘らず、ＮＯｘおよびパティキュレートの排出
をきわめて少なくすることができる。
【図１】本発明に係る予混合圧縮着火式エンジンの一実
施形態を示す概略構成図である。
施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る予混合圧縮着火式エンジンの他の
実施形態を示す概略構成図である。
実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る予混合圧縮着火式エンジンの他の
実施形態を示す概略構成図である。
実施形態を示す概略構成図である。
１ ピストン ２ シリンダ ３ 燃焼室 ４ 吸気通路 ５ 排気通路 ６ 排気還流通路 ７ 噴射ノズル ８ 熱交換器 ９ ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｊ ５８０ ５８０Ｅ
Claims (3)
- 【請求項１】 吸入行程の初期から圧縮行程の中期まで
の間に燃焼空気中に燃料の少なくとも一部を噴射する燃
料噴射装置と、排気通路と吸気通路を接続する排気還流
通路と、該排気還流通路を経て吸気通路に還流される排
気を冷却する手段とを備えてなる予混合圧縮着火式エン
ジン。 - 【請求項２】 吸気通路に還流される排気を冷却する手
段が熱交換器であることを特徴とする請求項１に記載の
予混合圧縮着火式エンジン。 - 【請求項３】 燃料噴射装置に接続されたノズルもしく
は３元素分子の供給手段に接続されたノズルを排気還流
通路に臨ませたことを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の予混合圧縮着火式エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8061886A JPH09228882A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 予混合圧縮着火式エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8061886A JPH09228882A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 予混合圧縮着火式エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09228882A true JPH09228882A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=13184085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8061886A Pending JPH09228882A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 予混合圧縮着火式エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09228882A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0953742A3 (en) * | 1998-04-27 | 2000-05-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compression-ignition internal combustion engine having combustion heater |
| JP2001090540A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-04-03 | Osaka Gas Co Ltd | 予混合圧縮自着火エンジンとその運転方法 |
| JP2002502929A (ja) * | 1998-02-07 | 2002-01-29 | ダイムラークライスラー アーゲー | ４サイクル内燃機関を作動するための方法 |
| JP2002242726A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 予混合圧縮自着火機関 |
| JP2004500514A (ja) * | 2000-02-11 | 2004-01-08 | ウエストポート リサーチ インク． | 内燃機関へ気体燃料を導入して燃焼を制御する方法および装置 |
| DE19818596C5 (de) * | 1998-04-25 | 2006-06-29 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zum Betrieb einer im Viertakt arbeitenden Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| JP2008031875A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
-
1996
- 1996-02-23 JP JP8061886A patent/JPH09228882A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002502929A (ja) * | 1998-02-07 | 2002-01-29 | ダイムラークライスラー アーゲー | ４サイクル内燃機関を作動するための方法 |
| DE19818596C5 (de) * | 1998-04-25 | 2006-06-29 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zum Betrieb einer im Viertakt arbeitenden Hubkolbenbrennkraftmaschine |
| EP0953742A3 (en) * | 1998-04-27 | 2000-05-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compression-ignition internal combustion engine having combustion heater |
| JP2001090540A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-04-03 | Osaka Gas Co Ltd | 予混合圧縮自着火エンジンとその運転方法 |
| JP2004500514A (ja) * | 2000-02-11 | 2004-01-08 | ウエストポート リサーチ インク． | 内燃機関へ気体燃料を導入して燃焼を制御する方法および装置 |
| JP2002242726A (ja) * | 2001-02-14 | 2002-08-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 予混合圧縮自着火機関 |
| JP2008031875A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0967380B1 (en) | Diesel Engine | |
| JP4472932B2 (ja) | エンジンの燃焼制御装置 | |
| KR101704064B1 (ko) | 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진과 그 제어방법 및 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템 | |
| KR101693895B1 (ko) | 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소엔진과 그 제어방법 및 복합 착화방식의 디젤-가솔린 혼합연소시스템 | |
| JP2005282542A (ja) | 予混合圧縮自着火運転が可能な内燃機関の制御装置 | |
| JP2012057470A (ja) | 内燃機関 | |
| Kanda et al. | PCCI operation with fuel injection timing set close to TDC | |
| JP2004028022A (ja) | 混合気を圧縮自着火させて運転する内燃機関、および内燃機関の制御方法 | |
| KR20130069081A (ko) | 가솔린/디젤 연료 혼합 압축 착화 연소 엔진의 이지알 제어 시스템 및 그 방법 | |
| JP2000120457A (ja) | ディーゼルエンジン | |
| JP2003184609A (ja) | ディーゼルエンジンの制御装置 | |
| JPH09228882A (ja) | 予混合圧縮着火式エンジン | |
| JPH10141124A (ja) | ディーゼルエンジン | |
| US6701886B2 (en) | Combustion control method and device for an internal-combustion engine | |
| JPH11101127A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JP3372352B2 (ja) | ガス燃料エンジン | |
| JPH0639928B2 (ja) | 層状給気エンジン | |
| JP3842451B2 (ja) | ディーゼルエンジン | |
| JPH0583730B2 (ja) | ||
| KR101231448B1 (ko) | 차량용 엔진 | |
| JPH09264163A (ja) | 多気筒ディーゼルエンジンの燃料供給装置 | |
| JP4070377B2 (ja) | 予混合圧縮自着火エンジンとその運転方法 | |
| JP2896757B2 (ja) | 層状給気エンジン | |
| JP2004239237A (ja) | 予混合圧縮着火内燃機関 | |
| JP2024089274A (ja) | 副燃焼室付内燃機関 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |