JPS60128925A - 圧縮点火式内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕　゛□ 本発明は圧縮点火式内燃機関に関し、より詳しくは該機
関の点火性能の向上に関する。

〔従来技術〕

圧縮点火式内燃機関としては、従来よりディーゼル機関
、または焼玉機関が知られている。前者は吸入した空気
を高温高圧になるまで圧縮し、上死点付近で燃料を噴射
させ自発点火による燃焼を行っている。後者は燃焼室内
に焼玉を設け、始動時これを燃焼室外から重油バーナな
どであらかじめ加熱しておき、点火機能を助けている。

上述の従来のディーゼル機関においては、自発点火方式
であるためシリンダ内で圧縮された空気の温度が燃料の
点火温度に達する必要があるため圧縮比が高くなり、最
高燃焼室圧力はガソリン機関の２倍程度になっている。

その結果機関の構造を頑丈にする必要があり、機関の最
高回転速度は制限され、また比出力の低下、機関の振動
騒音などが問題となる。

また上述の焼玉機関については、現在小形船舶などにし
か用いられず、加熱機構も原始的であり、その効率も現
状では他の内燃機関に比して著しく劣っている。

このような欠点を克服するために、特開昭５８−３５２
７２号公報に示されるような内燃機関が提案され種々の
す−ぐれた機能を有しているが、これはホントスポット
部の構造が複雑（特に発熱体）であり、また、始動時に
はケーシングが暖まるまでにある程度時間を要するとい
う点でさらに改善が望まれる。

〔発明の目的〕

従って本発明は、上述の問題点に鑑み、構造が簡単で速
熱性に優れたホットスポットを有し、しかも効率の高い
圧縮点火式内燃機関を提供することを目的とする。

〔実施例〕

第り図は第１の実施例を示す全体構成図であり、この図
において、燃料は噴射ポンプ４により、圧縮行程終了近
傍において、噴射弁１から噴射される。この際噴射され
た燃料は噴射弁先端に設けられたホントスポット２に当
り、ホットスポットにより加熱気化されて燃焼室３へと
流れる。ホントスポット２は本実施例においては抵抗線
式電熱器を使用しており、電源６から電流制御回路５を
介して電力が送られている。

第２図（ａｌにおいて、ホットスポット２は円筒状のＳ
ＵＳ　（ステンレス）等のケーシングと発熱部からでき
ており、その中に噴射弁１がねじ止めできるようになっ
ている。また同図中）はｌａ）のＡ−Ａ線断面図である
。噴射弁１から噴射された燃料はケーシングの中空部９
を通り、同図１ｃ）にその断面を示す発熱体８及びＳＵ
Ｓ等の被発熱体７に当たるようになっている。発熱体８
は熱容量の大きい被発熱体７の内部に例えば溶接にて設
置されており、同図［０）のようにＮｉ−Ｃｒ合金の発
熱線８ａ、この発熱線を覆う酸化マグネシウム等の絶縁
材８ｂ、および絶縁材の外側を覆う５ＵＳ８Ｃより成る
。またホントスポット２はねじ部１０によってエンジン
のシリングヘッドにとりつけられている。

第１図に示した電流制御回路５は、半導体磁気を利用し
て突入印加電流を大きくしているので、機関始動に際し
て問題となる発熱部７の昇温所要時間は短い。

本実施例では′、直接噴射式の内燃機関に適用した例を
示しているが予熱室式の内燃機関の予熱室に適用しても
よい。また、ホットスポット発熱線としては、実施例に
示したＮｉ−Ｃｒ合金のほか、白金またはＦｅ−Ｃｒ−
Ａｌ１合金でもよい。

いま圧縮行程終了近傍で、高圧燃料が噴射弁１から噴射
されると、噴射された燃料は先ずホットスポット先端内
壁で気化し、霧状となり、赤熱されているホントスポッ
ト加熱部周辺にただようことになる。一方ホットスポソ
ト周辺の空気は、断熱圧縮による温度上昇に加え、ホッ
トスポット発熱部により更に加熱されることによりすで
に充分な高温状態となっており、上記の気化された燃料
と混合し高温の混合気体を形成し、着火条件が整った領
域から逐次燃焼が進行する。

この際、自発点火に必要な圧縮空気の高温度は、ホント
スポットの加熱作用と断熱圧縮作用とにより得られるの
で、断熱圧縮のみに頼る従来のディーゼル機関に比して
、圧縮比を下げることが可能である。その結果、最高燃
焼圧力も低くなり、強度剛性上の要求が緩和れれて構造
は軽量となり、機関の騒音、振動層どの環境上の問題も
緩和され、また性能上からは高速運転が可能となり、着
火遅れに対しても有利である。

さらに、上述のように本発明のホットスポットは外部か
ら所望の温度になるよう制御出来るので、種々の点火温
度を有する燃料に対して対応可能であり、また機関の回
転数等の運転状態に応じて温度を変化させることにより
、効率を向上させることも可能である。例えば、始動時
には発熱体を高温に制御することにより噴射燃料を着火
させ、始動後には燃焼熱により高温となっている被発熱
体により供給電力を減らして噴射燃料を着火させる。

これにより発熱体への供給電力の省力化がはかれ、始動
、非始動ともに良好で効率よく内Ｂ機関を運転すること
ができる。

次に本発明の第２実施例について説明する。第３図（ａ
ｌおよびそのＡ−Ａ線断面図（ｂｌに示すように、ホッ
トスポット２には長方形の孔２ａが四方に設けられてお
り、孔の周囲及び被発熱体をなすケーシングの底部７に
発熱体してセラミックスヒータが設けられている。この
セラミックスヒータは発熱線８ａをセラミックス上に配
設したものである。

なお、ケーシング自体をセラミックスで形成し、その内
表面にヒータ線８ｄを配設するようにすることもできる
。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の内燃機関は、ホットスポット
の発熱体及び発熱体よりの熱を受ける熱容量の大きい被
発熱体に直接噴射燃料が接触するようにしているので、
ホントスポットの構造が簡単な上に速熱性に優れ、しか
も吸入空気などによるホットスポットの冷却を低減し発
熱量を有効に使うことができる。その結果、効率を損う
ことなく圧縮比を下げることが可能であり、騒音振動は
減少し、高速回転が可能となり、また着火遅れの現象も
改善され、併せて、点火温度を異にする各種の燃料を使
用することが可能となり、さらに希薄燃焼が可能となる
ため有害な排気ガスの排出を低減出来るという効果を有
している。

また、始動時に一発熱体への供給電力を大きくして発熱
体を高温にし、始動後は供給電力を小さくし燃焼熱で被
発熱体を高温に保つことができるので、供給電力を低減
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す全体構成図、第２
図は第１図中のホットスポットの構成図、第３図は本発
明の第２の実施例におけるホットスポットの構成図であ
る。 ド・・・噴射弁、２・・・ホットスポット、３・・・燃
焼室、４・・・噴射ポンプ、５・・・電流制御回路、７
・・・被発熱体、８・・・発熱体、８ａ・・・発熱線。 代理人弁理士　岡　部　隆 第１図 第２図 （ｃＬ） う （ｂ）（ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１圧縮点火式内燃機関の噴射弁から噴射される液状
   燃料が通る燃焼室内６所定位ＷＣ１その温度が制御され
   るホットスポットを有する圧縮点火式内燃機関において
   、前記ホットスポットは電気加熱される発熱体とこの発
   熱体に接触し熱容量大の被発熱体とを有し、前記発熱体
   および撞発熱体に直接前記噴射燃料が接触するようにし
   たことを特徴とする圧縮点火式内燃機関。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の圧縮点火式内燃機
   関において、機開始一時に′前記発熱体への供給電力を
   始動後よりも大きくしたことを特徴とする圧縮点火式内
   燃機関。