JPH10331690A - 圧縮着火式エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 希薄均一予混合燃焼を達成してスモーク、Ｎ
Ｏｘ、ＨＣの発生を防止できる圧縮着火式エンジンを提
供する。 【解決手段】 燃料噴射ノズル３からシリンダ２内に噴
射された燃料と吸気とをピストン６によって圧縮して着
火させる圧縮着火式エンジンであって、直径０．１ｍｍ
以下の複数の小噴孔１４を有する燃料噴射ノズル３と、
これら小噴孔１４からの噴射時期をエンジンの吸気行程
中乃至は圧縮行程中とする制御手段１１、１３、５６と
を有する。小噴孔１４から噴射された燃料は、噴射の直
後から略蒸気化され、ピストン６が上死点に至るまでの
間に、シリンダ２内に希薄で均一な混合気を形成する。
その後、ピストン６が上死点の近傍に至ると、シリンダ
２内が高温高圧となるため、シリンダ２内の空間の略全
域で、上記混合気全体が略同時に着火燃焼し、希薄均一
予混合燃焼が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮着火式エンジ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジン等に代表される通常
の圧縮着火式エンジンにおいては、シリンダ内が高温・
高圧となるピストンの圧縮上死点近傍で燃料を噴射して
燃焼を行う。噴射された燃料は、その後に液柱状態から
液滴へと分裂し、液滴の表面から蒸発して混合気とな
り、混合気が着火して火炎が形成され、火炎中に後続の
噴射燃料が供給されることにより、燃焼が継続される。

【０００３】このような通常のディーゼルエンジンで
は、燃料の噴射直後、燃料（混合気）が未だシリンダ内
空間に偏在した状態で火炎が形成される。たとえば、５
噴孔ノズルであれば５つの燃料噴射領域にそれぞれ火炎
が形成される。このため、局所的な燃焼温度が高くなっ
てＮＯｘが発生する。また、火炎中に供給される後続の
噴射燃料が空気不足の状態で燃焼されるためスモーク
（煤）が発生する。

【０００４】他方、図６に示すように、針弁ａの先端に
傘状の燃料衝突部ｂを備えた単噴孔ノズルｃから、エン
ジンの吸気行程中乃至は圧縮行程中に比較的低い圧力で
燃料を噴射し、噴射時に形成された比較的粒径の大きな
燃料液滴ｄをピストンのほぼ圧縮上死点にて一斉に着火
・燃焼させる方式の圧縮着火式エンジンが知られている
（特開平7-317588号公報等）。

【０００５】この圧縮着火式エンジンによれば、シリン
ダ内全域で燃焼を行うことができるため、局所的な燃焼
温度を低くすることができ、ＮＯｘの発生が抑制され、
また、燃料がシリンダ内に広く分散されること及び火炎
中に新たな燃料が供給されることがないことから、空気
不足状態での燃焼が回避され、スモークの発生も抑制で
きる、とされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記圧縮着火
式エンジンは、吸気行程中乃至は圧縮行程中に噴射され
た比較的粒径の大きな燃料液滴ｄを、圧縮上死点付近ま
で保ってそこで沸騰・蒸発（着火・燃焼）させるように
しているため、次のような問題が生じる。

【０００７】すなわち、上記燃料液滴ｄは、その表面か
ら徐々に蒸発するが、粒径が大きいために燃焼開始まで
に全てが蒸発しきれず、液滴ｄ中心部の燃料が火炎に包
まれてしまい、空気不足の燃焼となってスモークが発生
してしまう。

【０００８】また、燃料液滴ｄの周りには、液滴ｄ近傍
が過濃（リッチ）で液滴ｄから遠ざかるに従って希薄
（リーン）となる混合気が形成されるため、部分的には
最も燃焼温度が高くなる空気過剰率が１．１〜１．２程
度の混合気も形成されてしまい、局所的な燃焼温度は期
待するほど下げることができず、ＮＯｘが発生してしま
う。

【０００９】さらに、粒径の大きな燃料液滴ｄは自重に
よりシリンダ内を落下してピストン頂面に付着しやす
く、ピストン頂面に液滴が付着して液膜が形成される
と、上記ＮＯｘおよびスモークの発生が増長されてしま
うばかりか、未燃ＨＣの発生にも繋がってしまう。

【００１０】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、スモーク、ＮＯｘ、ＨＣの発生を防止できる圧
縮着火式エンジンを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく第
１の発明は、燃料噴射ノズルからシリンダ内に噴射され
た燃料と吸気とをピストンによって圧縮して着火させる
圧縮着火式エンジンであって、直径０．１ｍｍ以下の複
数の小噴孔を有する燃料噴射ノズルと、これら小噴孔か
らの噴射時期をエンジンの吸気行程中乃至は圧縮行程中
とする制御手段とを有するものである。

【００１２】この発明によれば、エンジンの吸気行程中
乃至は圧縮行程中に、直径０．１ｍｍ以下の複数の小噴
孔から噴射された燃料は、噴射時に形成される燃料液滴
の粒径が小さいため、噴射の直後から略蒸気化され、ピ
ストンが上死点に至るまでの間に、シリンダ内に希薄で
均一な混合気を形成する。その後、ピストンが上死点の
近傍に至ると、シリンダ内が高温高圧となるため、シリ
ンダ内の空間の略全域で、上記混合気全体が略同時に着
火燃焼（希薄均一予混合燃焼）する。

【００１３】かかる希薄均一予混合燃焼により、局所的
な燃焼温度が下がってＮＯｘの発生が抑制されると共
に、空気不足状態での燃焼が回避されるためスモークの
発生も抑制される。また、直径０．１ｍｍ以下の小噴孔
から噴射された燃料は、噴射の直後から略蒸気化される
ため、従来のように比較的大きな粒径の燃料液滴を圧縮
上死点付近で蒸発させることに起因するＮＯｘおよびス
モークの問題や、燃料液滴がシリンダ内を落下してピス
トン頂面に付着することに起因する未燃ＨＣの問題が生
じない。

【００１４】ところで、このような希薄均一予混合気を
圧縮着火するエンジンでは、シリンダ内温度が高くなる
中〜高負荷運転時には、ピストンが上死点に至る前の圧
縮行程中に混合気が着火してしまい、着火時期にコント
ロールができず、効率のよい運転ができなくなる可能性
がある。そこで、本発明者は、中〜高負荷運転時には上
死点近傍で燃料を噴射する通常の圧縮着火燃焼（ディー
ゼル燃焼）を行い、低負荷運転時には前述の希薄均一予
混合燃焼を行うものを開発した。

【００１５】すなわち、この圧縮着火式エンジンは、直
径０．１ｍｍ以下の複数の小噴孔および直径０．２ｍｍ
以上の複数の大噴孔を有する燃料噴射ノズルと、低負荷
運転時には上記小噴孔のみを開弁し高負荷時には上記大
噴孔を開弁する噴孔選択手段と、低負荷運転時には噴射
時期をエンジンの吸気行程中乃至は圧縮行程中とし高負
荷運転時には噴射時期をエンジンの圧縮上死点近傍とす
る噴射時期変更手段とを有する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１７】図１に示すように、シリンダヘッド１に
は、シリンダ２内に燃料を噴射するための燃料噴射ノズ
ル３が取り付けられている。シリンダ２内には、クラン
ク軸４にコンロッド５を介して接続されたピストン６が
収容されている。ピストン６の頂部には、キャビティ７
が凹設されている。

【００１８】図３に示すように、燃料噴射ノズル３のノ
ズルボデー８内には、軸方向に第１針弁収容穴９が形成
されている。第１針弁収容穴９の下方先端部は、円錐状
に形成された弁座１０によって覆われている。弁座１０
の最先端部には、半球状のホール部１１が形成されてい
る。

【００１９】第１針弁収容穴９の内部には、筒体状に形
成された第１針弁１１が、軸方向にスライド自在に収容
されている。第１針弁１１は、第１針弁収容穴９より僅
かに小径の大径部１１ａと、第１針弁収容穴９との間に
所定隙間を形成する小径部１１ｂと、小径部１１ｂと大
径部１１ａとをテーパ状に接続する受圧部１１ｃとを有
する。受圧部１１ｃは、ノズルボデー８に形成された燃
料通路１２を通って第１針弁収容穴９と小径部１１ｂと
の間に供給された燃料の圧力を受け、第１針弁１１をリ
フトさせる。第１針弁１１の先端部には、弁座１０に着
座するテーパ状の第１シート面１１ｄが形成されてい
る。

【００２０】第１針弁１１には、軸方向に沿って第２針
弁収容穴１２が形成されている。第２針弁収容穴１２に
は、円柱状に形成された第２針弁１３が軸方向にスライ
ド自在に収容されている。第２針弁１３は、第２針弁収
容穴１２より僅かに小径の大径部１３ａと、第２針弁収
容穴１２との間に所定隙間を形成する小径部１３ｂと、
小径部１３ｂと大径部１３ａとをテーパ状に接続する受
圧部１３ｃとを有する。受圧部１３ｃは、上記第１針弁
１１がリフトした後に、燃料の圧力を受けて、第２針弁
１３をリフトさせる。第２針弁１３の先端部には、弁座
に着座するテーパ状の第２シート面１３ｄが形成されて
いる。

【００２１】弁座１０には、第１シート面１１ｄに対向
させて直径０．１ｍｍ以下の小噴孔１４が周方向間隔を
隔てて複数穿たれていると共に、第２シート面１３ｄに
対向させて直径０．２ｍｍ以上の大噴孔１５が周方向間
隔を隔てて複数穿たれている。詳しくは、小噴孔１４の
直径は、そこから噴射される燃料の微粒化と噴孔の加工
性とを考慮すると０．０８〜０．０５ｍｍ程度が好まし
い。また、大噴孔１５の直径は、そこからの噴射特性
（通常の直噴エンジンと同様に燃料を液柱状に噴射す
る）を考慮して０．２４ｍｍに設定されている。

【００２２】第１針弁１１は、第１リターンスプリング
１６によって弁閉方向に付勢されている。第１リターン
スプリング１６は、一端が第１針弁１１の頂部１７に接
し、他端がノズルボデー８内に形成された第１スプリン
グホルダ１８に接している。同様に、第２針弁１３は、
第２リターンスプリング１９によって弁閉方向に付勢さ
れている。第２リターンスプリング１９は、一端が第２
針弁１３の頂部２０に接し、他端がノズルボデー８内に
形成された第２スプリングホルダ２１に接している。

【００２３】上記構成によれば、燃料通路１２を通って
第１針弁１１の受圧部１１ｃに作用する燃料によるリフ
ト力が、第１リターンスプリング１６のセット力を上回
ったとき、第１針弁１１がリフトして小噴孔１４が開口
される。そして、その後第２針弁１３の受圧部１３ｃに
作用する燃料によるリフト力が、第２リターンスプリン
グ１９のセット力を上回ったとき、第２針弁１３がリフ
トして大噴孔１５が開口される。よって、上記第１針弁
１１および第２針弁１３が、特許請求の範囲の請求項２
の噴孔選択手段に相当する。

【００２４】第１および第２スプリングホルダ１８，２
１の内部には、プッシュロッド２２が軸方向にスライド
自在に貫通されている。プッシュロッド２２は、一端が
第２針弁１３の頂部２０に当接し、他端にはコマンドピ
ストン２３が設けられている。コマンドピストン２３
は、ノズルボデー８の上部に形成されたシリンダ２４内
に収容されている。シリンダ２４内には、コマンドピス
トン２３を下方にごく弱い力で付勢する保持スプリング
２５が収容されている。保持スプリング２５は、コマン
ドピストン２３が浮かないように保持するものである。

【００２５】シリンダ２４にはオイル通路２６が接続さ
れている。オイル通路２６は、切換弁２７を介して、オ
イルギャラリ２８とオイルパン２９とに接続されてい
る。切換弁２７は、コントローラ３０からの指令によ
り、オイルギャラリ２８とオイル通路２６とを連通する
か、あるいはオイルパン２９とオイル通路２６とを連通
するかを選択する。コントローラ３０には、エンジンの
負荷と回転数とが入力される。そしてコントローラ３０
は、低負荷時（図２の領域Ａ）にはオイルギャラリ２８
とオイル通路２６とを連通する指令を出し、高負荷時
（図２の領域Ｂ）にはオイルパン２９とオイル通路２６
とを連通する指令を切換弁２７に出す。

【００２６】低負荷時に、切換弁２７によりオイルギャ
ラリ２８とオイル通路２６とが連通されると、コマンド
ピストン２３がオイルギャラリ２８からのオイル圧力に
よって下降し、第２針弁１３に弁閉方向の付勢力が働
く。よって、このとき第２針弁１３は、第１針弁１１の
リフト後に第２針弁１３の受圧部１３ｃに作用する燃料
によるリフト力が第２リターンスプリング１９のセット
力を上回っても、上記コマンドピストン２３に作用する
オイル圧力をも含めたトータルの弁閉方向の力を上回ら
ない限り、リフトしない。よって、低負荷時には小噴孔
１４からのみ燃料が噴射される。

【００２７】他方、高負荷時に、切換弁２７によりオイ
ルパン２９とオイル通路２６とが連通されると、コマン
ドピストン２３に加わっていたオイルの圧力がオイルパ
ン２９にリリーフされる。よって、このとき第２針弁１
３は、第１針弁１１のリフト後に第２針弁１３の受圧部
１３ｃに作用する燃料によるリフト力が第２リターンス
プリング１９のセット力（正確にはこれに加えて保持ス
プリング２５のセット力）を上回ったとき、リフトす
る。よって、高負荷時には、小噴孔１４に加えて大噴孔
１５からも燃料が噴射される。

【００２８】さて、上記燃料噴射ノズル３の燃料通路１
２には、図４に示す燃料噴射ポンプ３１が接続されてい
る。この燃料噴射ポンプ３１は、燃料タンクからの燃料
が、導入口３２から供給される。導入口３２から供給さ
れた燃料は、エンジンのクランク軸で回転されるドライ
ブ軸３３に設けられたフィードポンプ３４により加圧さ
れ、調圧弁３５により所定圧以下に制御されて吐出口３
６からポンプ室３７内に吐出される。

【００２９】ドライブ軸３３には、カムディスク３８が
クロスカップリング３９を介して軸方向に移動自在に取
り付けられている。カムディスク３８は、プランジャス
プリング４０によってローラ４１に押し付けられてい
る。ローラ４１は、ドライブ軸３３から切り離されたロ
ーラホルダ４２に取り付けられている。この構造によれ
ば、ドライブ３３軸が回転すると、カムディスク３８が
回転しつつローラ４１に乗り上げスプリング４０で押し
付けられて往復運動し、これに同期してカムディスク３
８に取り付けられたプランジャ４３が回転しつつ往復運
動する。

【００３０】プランジャ４３には、吸入溝４４、燃料通
路４５、排出通路４６、リーク通路４７が形成されてお
り、プランジャバレル４８には、吸入溝４４に出合う吸
入口４９、排出通路４６に出合う排出口５０が形成され
ている。この構成によれば、プランジャ４３の吸入溝４
４がバレル４８の吸入口４９に出合ったとき、ポンプ室
３７内の燃料が導入通路５１を通って圧縮室５２内に導
かれ、プランジャ４３の排出通路４６がバレル４８の排
出口５０と出合ったとき、プランジャ４３によって高圧
にされた圧縮室５２内の燃料がデリバリバルブ５３を開
弁して図３に示す燃料噴射ノズル３の燃料通路１２に向
かう。

【００３１】プランジャ４３には、そのリーク通路４７
を覆うようにして、コントロールスリーブ５４がスライ
ド自在に被嵌されている。コントロールスリーブ５４
は、図示しない電子ガバナアクチュエータに接続された
コントロールロッド５５により、プランジャ４３の軸方
向（図７の左右方向）に移動される。コントロールスリ
ーブ５４が左方（リーク側）に移動されるとプランジャ
４３の有効ストロークが小さくなって噴射量が減り、コ
ントロールスリーブ５４が右方（反リーク側）に移動さ
れるとプランジャ４３の有効ストロークが大きくなって
噴射量が増える。

【００３２】さて、上記ローラホルダ４２には、タイマ
５６を駆動するためのローラホルダピン５７が取り付け
られている。タイマ５６は、ローラホルダピン５７が挿
入されるタイマピストン５８と、タイマピストン５８を
スライド自在に収容するシリンダ５９とを有する。シリ
ンダ５９内は、タイマピストン５８によって、ポンプ室
３７内の燃料が高圧導入路６０を介して導かれる高圧室
６１と、フィードポンプ３４で加圧される前の燃料が低
圧導入路６２を介して導かれる低圧室６３とに仕切られ
ている。低圧室６３には、ピストン５８を高圧室６１側
に付勢するタイマスプリング６４が収容されている。

【００３３】高圧室６１と低圧室６３とは、バイパス通
路６５によって接続されている。バイパス通路６５に
は、タイミングコントロールバルブ６６が設けられてい
る。タイミングコントロールバルブ６６が閉弁される
と、高圧室６１内の燃料圧力が低圧室６３内のスプリン
グ６４の付勢力に打ち勝ち、ピストン５８が図４におい
て左方に移動し、ローラホルダピン５７を介してローラ
ホルダ４２がドライブ軸３３の回転方向と逆方向に回動
し、噴射時期が進角される。タイミングコントロールバ
ルブ６６が開弁されると、高圧室６１内の燃料がバイパ
ス通路６５を通って低圧室６３側へリークするため、ピ
ストン５８が図４において右方に移動し、ローラホルダ
ピン５７を介してローラホルダ４２がドライブ軸３３の
回転方向と同方向に回動し、噴射時期が遅角される。

【００３４】タイミングコントロールバルブ６６は、エ
ンジンの負荷と回転数が入力されるコントローラ６７か
らの指令により、開閉される。詳しくは、タイミングコ
ントロールバルブ６６は、短い周期で開閉制御され、擬
似的に全閉状態から全開状態まで連続的に制御できるよ
うになっている。すなわち、タイミングコントロールバ
ルブ６６の開時間をＯＮ時間とし閉時間をＯＦＦ時間と
すると、ＯＦＦ時間／（ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間）をデュ
ーティー比といい、デューティー比を０％〜１００％ま
で変化させることにより、タイミングコントロールバル
ブ６６の開度が疑似的に全開状態（遅角）から全閉状態
（進角）まで連続的に制御される。

【００３５】図５に示す一点鎖線６８は、通常の直噴式
ディーゼルエンジンのタイマ特性を示すものである。図
示するように、デューティー比１００％のときの最大進
角が上死点前２０度となっている。すなわち、通常の直
噴式ディーゼルエンジンの噴射時期は、上死点前２０度
から上死点までの間で、エンジンの運転状態（負荷・回
転数）に応じて調節される。これに対し、本実施形態の
エンジンのタイマ特性は、図５に実線６９で示すよう
に、デューティー比１００％のときの最大進角が上死点
前８０度となっており、上死点前８０度から上死点まで
の間で噴射時期の調節が可能である。

【００３６】このタイマ特性は、タイマピストン５８の
ストロークを大きく改変すると共に、タイミングコント
ロールバルブ６６の制御デューティー比を変更すること
により得られる。具体的には、ピストン５８の軸方向の
長さの短縮化、シリンダ５９の軸方向の長さの大型化、
またはその両方を行うと共に、タイミングコントロール
バルブ６６の制御デューティー比をポンプ室３７内の燃
圧とタイマスプリング６４の付勢力とに応じて図５に実
線に示すようにする。

【００３７】上記コントローラ６７は、エンジンが低負
荷運転（図２の領域Ａ）のときにはデューティー比を７
５％〜１００％として噴射時期を上死点前８０度から６
０度の間で運転状態に応じて最適制御し、エンジンが高
負荷運転（図２の領域Ｂ）のときにはデューティー比を
０％〜２５％として噴射時期を上死点前２０度から上死
点の間で運転状態に応じて最適制御する。よって、上記
タイマ５６が、特許請求の範囲の請求項２の噴射時期変
更手段に相当する。

【００３８】この結果、図２の領域Ａでは、図３の燃料
噴射ノズル３の小噴孔１４からのみ燃料が噴射され、そ
の噴射時期は図５のＡで示すように上死点前８０度から
６０度となり、図１(A) で示すような噴射となる。ま
た、図２の領域Ｂでは、図３の燃料噴射ノズル３の小噴
孔１４および大噴孔１５から燃料が噴射され、その噴射
時期は図５のＢで示すように通常のエンジンと同様に上
死点前２０度から上死点となり、図１(B) で示すような
噴射となる。よって、上記タイマ５６、第１針弁１１お
よび第２針弁１３が、特許請求の範囲の請求項１の制御
手段に相当する。

【００３９】以上の構成からなる本実施形態の作用を述
べる。

【００４０】図２の領域Ａに示すエンジンの低負荷運転
時には、図１(A) で示すように、燃料が燃料噴射ノズル
３の複数の小噴孔１４から、上死点前８０度から６０度
の圧縮行程中にて、運転状態に応じて噴射される。な
お、噴射時期を更に早めて吸気行程中に噴射するように
してもよい。

【００４１】すると、小噴孔１４から噴射された燃料Ｆ
は、その噴孔径が小さいために噴射時に形成される燃料
液滴の粒径が小さくなり、噴射の直後から略蒸気化さ
れ、ピストン６が上死点に至るまでの間に、シリンダ２
内に希薄で均一な混合気を形成する。その後、ピストン
６が上死点の近傍に至ると、シリンダ２内が圧縮されて
高温高圧となるため、シリンダ２内の空間の略全域で、
上記混合気全体が略同時に着火燃焼する。

【００４２】かかる希薄均一予混合燃焼により、局所的
な燃焼が回避されるために局所的な燃焼温度が下がって
ＮＯｘの発生が抑制されると共に、空気不足状態での燃
焼が回避されるためスモークの発生も抑制される。ま
た、直径０．１ｍｍ以下の小噴孔１４から噴射された燃
料Ｆは、噴射の直後から略蒸気化されるため、従来のよ
うに燃料液滴を圧縮上死点付近で蒸発させることに起因
するＮＯｘおよびスモークの問題や、燃料液滴がシリン
ダ２内を落下してピストン６頂面に付着することに起因
する未燃ＨＣの問題が生じない。

【００４３】なお、図２においてエンジンの回転数が高
くなって図３に示す燃料噴射ノズル３への燃料供給圧が
高まっても、第２針弁１３のリフトをコマンドピストン
２３によって強制的に押えることにより、大噴孔１５が
開くことはなく、小噴孔１４からのみ燃料が噴射され、
上述の希薄均一予混合燃焼を行うことができる。逆をい
えば、コマンドピストン２３により強制的に第２針弁１
３のリフトを押えないと、燃料噴射ポンプ３１の燃料供
給圧力が高まるエンジン高回転時には、燃料噴射ノズル
３への燃料供給圧によっては第２針弁１３がリフトして
大噴孔１５から燃料が噴射されしまい、希薄均一予混合
燃焼が実現できない可能性もあるが、本実施形態はこれ
を回避しているのである。

【００４４】また、図２の領域Ｂに示すようにエンジン
の高負荷運転時には、図１(B) で示すように、燃料Ｆが
上記小噴孔１４に加えて直径０．２ｍｍ以上の複数の大
噴孔１５からも、上死点前２０度から上死点の圧縮上死
点近傍にて、運転状態に応じて液柱状に噴射される。こ
れにより、通常の圧縮着火燃焼（ディーゼル燃焼）が行
われる。すなわち、図２の領域Ａに示すエンジンの低負
荷運転時には希薄均一予混合燃焼がなされるものの、図
２の領域Ｂに示すエンジンの高負荷運転時には通常の圧
縮着火燃焼（ディーゼル燃焼）に切り換えられる。

【００４５】このように燃焼を切り換える理由は、次の
通りである。すなわち、希薄均一予混合気を圧縮着火す
る場合には、シリンダ２内温度が高くなる中〜高負荷運
転時には、ピストン６が上死点に至る前の圧縮行程中に
混合気が着火してしまい、着火時期のコントロールが困
難であり、効率のよい運転ができなくなる可能性があ
る。このため、高負荷運転時には、着火時期のコントロ
ールが容易な通常の圧縮着火燃焼（ディーゼル燃焼）に
切り換えているのである。

【００４６】なお、図３の燃料噴射ノズル３および図４
の燃料噴射ポンプ３１の代わりに公知のコモンレール式
の燃料噴射システムを用い、コモンレールに接続された
小噴孔および大噴孔を有するインジェクタの噴孔の開閉
を電磁弁への通電等によって制御して、本発明を実現す
るようにしてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る圧縮着
火式エンジンよれば、希薄均一予混合燃焼を行うことが
できるので、スモーク、ＮＯｘ、ＨＣの発生を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す圧縮着火式エンジン
の燃料噴射の様子を示す側断面図であり、(a) は低負荷
運転時（希薄均一予混合燃焼）、(b) は高負荷運転時
（圧縮着火燃焼）を示す。

【図２】回転数と負荷とによって、図１(a) の希薄均一
予混合燃焼と図１(b) の通常の圧縮着火燃焼とを切り換
えるマップを示す図である。

【図３】燃料噴射ノズルの側断面図である。

【図４】燃料噴射ポンプの側断面図である。

【図５】噴射時期特性を示す図である。

【図６】従来例を示す燃料噴射ノズルの先端部の側断面
図である。

【符号の説明】

２ シリンダ ３ 燃料噴射ノズル ６ ピストン １１ 第１針弁（噴孔選択手段、制御手段） １３ 第２針弁（噴孔選択手段、制御手段） １４ 小噴孔 １５ 大噴孔 ５６ タイマ（噴射時期変更手段、制御手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射ノズルからシリンダ内に噴射さ
   れた燃料と吸気とをピストンによって圧縮して着火させ
   る圧縮着火式エンジンであって、直径０．１ｍｍ以下の
   複数の小噴孔を有する燃料噴射ノズルと、これら小噴孔
   からの噴射時期をエンジンの吸気行程中乃至は圧縮行程
   中とする制御手段とを有することを特徴とする圧縮着火
   式エンジン。
2. 【請求項２】 上記燃料噴射ノズルが、上記小噴孔の他
   に直径０．２ｍｍ以上の複数の大噴孔を有し、上記制御
   手段が、低負荷運転時には上記小噴孔のみを開弁し高負
   荷時には上記大噴孔を開弁する噴孔選択手段と、低負荷
   運転時には噴射時期をエンジンの吸気行程中乃至は圧縮
   行程中とし高負荷運転時には噴射時期をエンジンの圧縮
   上死点近傍とする噴射時期変更手段とを有する請求項１
   記載の圧縮着火式エンジン。