JPS60256523A - デイ−ゼル機関 - Google Patents
デイ−ゼル機関Info
- Publication number
- JPS60256523A JPS60256523A JP11371484A JP11371484A JPS60256523A JP S60256523 A JPS60256523 A JP S60256523A JP 11371484 A JP11371484 A JP 11371484A JP 11371484 A JP11371484 A JP 11371484A JP S60256523 A JPS60256523 A JP S60256523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- load
- engine
- exhaust
- timing
- 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
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
近年の自動車用ディーゼル機関等に於いては、出力゛の
増大および燃費の改善のために過給機付機関゛が普及し
てきた。 □ ゛シ′゛し、過給−がその機能を発揮するのは一機関の
高貴神域のみで、低負荷域および中食、荷載においては
充分に過給を行うことができない、これがために通常の
ディーゼル機関よりも低く設定された圧縮比と相俟って
低負荷および中負荷域での圧縮不足による着火不良が生
じ、機関の満足な運転ができないためその解決が待たれ
ている・そこで本発明は上記欠点を解決することを目的
とするものである。
増大および燃費の改善のために過給機付機関゛が普及し
てきた。 □ ゛シ′゛し、過給−がその機能を発揮するのは一機関の
高貴神域のみで、低負荷域および中食、荷載においては
充分に過給を行うことができない、これがために通常の
ディーゼル機関よりも低く設定された圧縮比と相俟って
低負荷および中負荷域での圧縮不足による着火不良が生
じ、機関の満足な運転ができないためその解決が待たれ
ている・そこで本発明は上記欠点を解決することを目的
とするものである。
ディーゼル機関は、周知の如くピストンにて圧縮した空
気中に燃料を噴射させ、空気の圧縮熱によって自己着火
を行なうが、前述のように低負荷および中負荷域におい
ては正常な運転を行なうことが困難である。そこで、か
かる欠点を排除するために低負荷および中負荷域におい
ては、本発明者らが既に提案している自己着火方式、つ
末り前サイクルの排気ガス熱を有効に利用し、ラジカル
の発生を促進するようにして自己着火させる活性熱雰囲
気燃焼を応用するのが最も効果的である（活背 性態雰
囲気燃焼について特公昭５６−５８７６６ 、特開昭５
４−２８９１６等参照）。
気中に燃料を噴射させ、空気の圧縮熱によって自己着火
を行なうが、前述のように低負荷および中負荷域におい
ては正常な運転を行なうことが困難である。そこで、か
かる欠点を排除するために低負荷および中負荷域におい
ては、本発明者らが既に提案している自己着火方式、つ
末り前サイクルの排気ガス熱を有効に利用し、ラジカル
の発生を促進するようにして自己着火させる活性熱雰囲
気燃焼を応用するのが最も効果的である（活背 性態雰
囲気燃焼について特公昭５６−５８７６６ 、特開昭５
４−２８９１６等参照）。
本発明に於いては、機関の高負荷域を従来の圧縮熱によ
る自己着火、低負荷および中負荷域に於いては活性熱雰
囲気燃焼による自己着火にて運転するものであるが、こ
れを効果的に行なうために燃料噴射開始時期を全負荷域
に於いては従来通り上死点付近の圧縮末期に行ない、中
・低負荷域に於いてはそれよりかなり早い時期から噴射
を開始するという、機関の負荷状況に応じ燃料の噴射開
始時期を変化させることが必要である。
る自己着火、低負荷および中負荷域に於いては活性熱雰
囲気燃焼による自己着火にて運転するものであるが、こ
れを効果的に行なうために燃料噴射開始時期を全負荷域
に於いては従来通り上死点付近の圧縮末期に行ない、中
・低負荷域に於いてはそれよりかなり早い時期から噴射
を開始するという、機関の負荷状況に応じ燃料の噴射開
始時期を変化させることが必要である。
以下添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明を過給機付４サイクルデイーゼル機関に
適用した場合を示す。第１図に於いて、（１ンはシリン
ダ、（匂はシリンダ（１）上に固締されたシリンダヘッ
ド、（５）はピストン、（４）はシリンダヘッド（２）
とピストン（３）間に彰成された燃焼室、（５）は燃焼
室（４）の頂点に配置された燃料噴射弁、（６）は吸気
弁、（７）は過給機の吸気吐出側に接続する吸気通路、
（８）通路、（１０）は吸気制御弁、（１１）は排気制
御弁を夫々示す。
適用した場合を示す。第１図に於いて、（１ンはシリン
ダ、（匂はシリンダ（１）上に固締されたシリンダヘッ
ド、（５）はピストン、（４）はシリンダヘッド（２）
とピストン（３）間に彰成された燃焼室、（５）は燃焼
室（４）の頂点に配置された燃料噴射弁、（６）は吸気
弁、（７）は過給機の吸気吐出側に接続する吸気通路、
（８）通路、（１０）は吸気制御弁、（１１）は排気制
御弁を夫々示す。
第２図は燃料噴射弁（５）からの燃料噴射開始時期と吸
気制御弁（１０）および排気制御弁（１１）との開度を
示している。第２図において縦軸は機関負荷りを示し、
横軸は燃料の噴射を開始するクランク角゛度θと吸気制
御弁の開口割合Ｒを示す◇なお、第２図において実線ｐ
は本発明による機関の燃料噴射開始時期を示し、破線■
は吸気制御弁（１０）の、破線Ｇは排気制御弁（１１）
の開口割合Ｒを示し、鎖線アは従来のディーゼル機関の
燃料噴射開始時期を示す。第２図において曲１ＩａＤで
示されるように燃料噴射開始時期は低負荷運転時には圧
縮行程の上死点前１２０度付近（なお当該燃料噴射開始
時期は膨張行程の上死点後９０度付近から排気行程、吸
気行程、圧縮行程の下死点後１３０度付近までの間が実
際には可能である）であり、次いで負荷が大きくな“る
につれて徐々に遅くなり、負荷り。当りで・ 噴射開始
時期は上死点１０度付近となる。次いで負荷がＸｒＯよ
り高くなると従来のディーゼル機関のように徐々に噴射
開始時期が早くなる。吸気制御弁（１のならびに排気制
御弁（１１）が全開していない部分負荷時を考えてみる
と、排気行程時に排気制御弁（１１）の絞り作用によっ
て排気ガスの急激な噴出ならびに排気脈動干渉が阻止さ
れ、それによって燃焼室（４）内の残留既燃ガスの熱の
逸散が阻止され、かくし−Ｃ残留既燃ガスは高温に保持
される。また排気制御弁の（１１）の絞り作用によって
排気行程末期における燃焼室（４）並びに排気制御弁（
１１）上流の排気通路（９）内の既燃ガス圧は高く、従
って吸気弁（１０）が開弁すると燃焼室（６）内の既燃
ガスの一部は吸気通路（７）内に吠き返して空気と混合
し、排気通路（９）内の既燃ガスの一部が燃焼室（４）
内に戻る。次いで吸気行程時、吸気制御弁（１０）の絞
り作用によって空気は低速度で燃焼室（４）内に流入す
る。次いで圧縮行程時、燃料噴射弁（５）から燃料が噴
射されると残留既燃ガスは高温に保持されているために
ラジカルが発生し、かくして活性熱雰囲気燃焼が行なわ
れることになる。なお、本実施例においては排気通路（
９）内に排気制御弁（１１）を設けたが、過給機のター
ビンが排気弁（１１）と同様の絞り作用効果をもたらす
ので、敢えて排気制御弁（１１）を設けなくともその効
果は期待できる。 □ また吸気制御弁（１０）、排気制御弁（１１）を設ける
かわりに機関負荷が小さくなるにつれて吸気弁（１０）
もしくは／および排気弁の開閉時期を通常のデイゼル機
関より著しく遅らすかまたは各々の弁の開き量を少なく
するか弁の開いている期間を短縮することによって、シ
リンダ内に残留排気を多量に残すことによっても同様の
効果を得ることができるＯ なお１本発明は過給機付ディーゼル機関にのみ適用する
ものではなく、通常のディーゼル機関に適用することに
よってスタート時および低・中負荷域での着火不良を考
慮して高く設走された圧縮比を下げることが可能となり
、適正、なる圧縮比で機関を運転することが可能となる
。 、 さらに、以上のような過、給機付ディーゼル機関や高圧
縮比デイーゼル機関のみならず、通常のデイーゼル機関
の場合にも本発明を適用することによって低・中負荷域
の異常燃焼はもちろんのこといわゆるディーゼルエンジ
ンのアイドルノックも解消し、これらの運転域での静粛
な運転が可能になる。
気制御弁（１０）および排気制御弁（１１）との開度を
示している。第２図において縦軸は機関負荷りを示し、
横軸は燃料の噴射を開始するクランク角゛度θと吸気制
御弁の開口割合Ｒを示す◇なお、第２図において実線ｐ
は本発明による機関の燃料噴射開始時期を示し、破線■
は吸気制御弁（１０）の、破線Ｇは排気制御弁（１１）
の開口割合Ｒを示し、鎖線アは従来のディーゼル機関の
燃料噴射開始時期を示す。第２図において曲１ＩａＤで
示されるように燃料噴射開始時期は低負荷運転時には圧
縮行程の上死点前１２０度付近（なお当該燃料噴射開始
時期は膨張行程の上死点後９０度付近から排気行程、吸
気行程、圧縮行程の下死点後１３０度付近までの間が実
際には可能である）であり、次いで負荷が大きくな“る
につれて徐々に遅くなり、負荷り。当りで・ 噴射開始
時期は上死点１０度付近となる。次いで負荷がＸｒＯよ
り高くなると従来のディーゼル機関のように徐々に噴射
開始時期が早くなる。吸気制御弁（１のならびに排気制
御弁（１１）が全開していない部分負荷時を考えてみる
と、排気行程時に排気制御弁（１１）の絞り作用によっ
て排気ガスの急激な噴出ならびに排気脈動干渉が阻止さ
れ、それによって燃焼室（４）内の残留既燃ガスの熱の
逸散が阻止され、かくし−Ｃ残留既燃ガスは高温に保持
される。また排気制御弁の（１１）の絞り作用によって
排気行程末期における燃焼室（４）並びに排気制御弁（
１１）上流の排気通路（９）内の既燃ガス圧は高く、従
って吸気弁（１０）が開弁すると燃焼室（６）内の既燃
ガスの一部は吸気通路（７）内に吠き返して空気と混合
し、排気通路（９）内の既燃ガスの一部が燃焼室（４）
内に戻る。次いで吸気行程時、吸気制御弁（１０）の絞
り作用によって空気は低速度で燃焼室（４）内に流入す
る。次いで圧縮行程時、燃料噴射弁（５）から燃料が噴
射されると残留既燃ガスは高温に保持されているために
ラジカルが発生し、かくして活性熱雰囲気燃焼が行なわ
れることになる。なお、本実施例においては排気通路（
９）内に排気制御弁（１１）を設けたが、過給機のター
ビンが排気弁（１１）と同様の絞り作用効果をもたらす
ので、敢えて排気制御弁（１１）を設けなくともその効
果は期待できる。 □ また吸気制御弁（１０）、排気制御弁（１１）を設ける
かわりに機関負荷が小さくなるにつれて吸気弁（１０）
もしくは／および排気弁の開閉時期を通常のデイゼル機
関より著しく遅らすかまたは各々の弁の開き量を少なく
するか弁の開いている期間を短縮することによって、シ
リンダ内に残留排気を多量に残すことによっても同様の
効果を得ることができるＯ なお１本発明は過給機付ディーゼル機関にのみ適用する
ものではなく、通常のディーゼル機関に適用することに
よってスタート時および低・中負荷域での着火不良を考
慮して高く設走された圧縮比を下げることが可能となり
、適正、なる圧縮比で機関を運転することが可能となる
。 、 さらに、以上のような過、給機付ディーゼル機関や高圧
縮比デイーゼル機関のみならず、通常のデイーゼル機関
の場合にも本発明を適用することによって低・中負荷域
の異常燃焼はもちろんのこといわゆるディーゼルエンジ
ンのアイドルノックも解消し、これらの運転域での静粛
な運転が可能になる。
また、図示はしないが本発明はそのまま２サイクルデイ
一ゼル機関にも適用できるものである。
一ゼル機関にも適用できるものである。
この場合燃料噴射はピストンが往復する毎に行ない、４
サイクル機呼における吸気制御弁（１０）に相当する掃
気制御弁を掃気通路の途中に設け、燃料噴射開始時期お
よび掃気制御弁の開度を図２に示される曲線りおよび破
１ＩＩ３１Ｈに沿って行なえばよい。
サイクル機呼における吸気制御弁（１０）に相当する掃
気制御弁を掃気通路の途中に設け、燃料噴射開始時期お
よび掃気制御弁の開度を図２に示される曲線りおよび破
１ＩＩ３１Ｈに沿って行なえばよい。
（この場合当該燃料噴射開始時期は排・掃気開始時期か
ら上死点前５０度までの間が可能である。）以上述べた
ように、本発明によってディーゼル機関の低負荷および
中負荷域での燃焼が改善され懲″料消費量ならびに排気
ガス中の有害成分を大巾に低減でき、しかも静粛な運転
を行なうことができる。
ら上死点前５０度までの間が可能である。）以上述べた
ように、本発明によってディーゼル機関の低負荷および
中負荷域での燃焼が改善され懲″料消費量ならびに排気
ガス中の有害成分を大巾に低減でき、しかも静粛な運転
を行なうことができる。
第１＠は本発明に係る内燃機関０側断面図０例 １、（
示、第２＠は燃料噴射開始時期と吸気制御弁および排気
制御弁の開弁割合を示すグチ７の例である。 図において、（υ・・・シリンダ、（２）・・・シリン
ダヘッド％ （３） ”・ピストン、（４ン・・・燃焼
室、（５１・・燃料噴射弁、（６）・・・吸気弁、（７
）・・・吸気通路、（８）・・・排気弁、（９ン・・・
排気通路、（１０）−・・吸気制御弁、（１１）・・・
排気制御弁である。 図１ （ろ） （＋） （７）
示、第２＠は燃料噴射開始時期と吸気制御弁および排気
制御弁の開弁割合を示すグチ７の例である。 図において、（υ・・・シリンダ、（２）・・・シリン
ダヘッド％ （３） ”・ピストン、（４ン・・・燃焼
室、（５１・・燃料噴射弁、（６）・・・吸気弁、（７
）・・・吸気通路、（８）・・・排気弁、（９ン・・・
排気通路、（１０）−・・吸気制御弁、（１１）・・・
排気制御弁である。 図１ （ろ） （＋） （７）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） ディーゼル機関に於いて一機関の負荷が低下す
るにつれ燃料噴射開始時期を負荷が大きなときの燃料噴
射開始時期に対して著しく早めたことを特徴とするディ
ーゼル機関。 （り 前項「特許請求の範囲」（１）に於いて、低負荷
時または無負荷時での燃料噴射開始時期を膨張工程の上
死点後９０度付近から排気行程、吸気行程、圧縮行程の
下列・点後１３０度付近までの間とした４サイクルデイ
一ゼル機関。。 （３）前項「特許請求の範囲」（匂において、排気絞り
弁を設けることによって、もしくは機関負荷が小さくな
るにつれて排気弁の開閉、時期を通常のディーゼル機関
より著しくずら・し、または排気弁の開き量を少なくす
るか、排気期間を短縮することによって排気のシリ□ン
ダ外への流出を低減し、シリンダ内に残留排気を多量に
残した、４サイクルディーゼ、ル３機関＠（４）□ 前
項「特許請求の範囲」（２）または（５）に於いて、吸
気絞り弁を設けることによって、もしくは機関負荷が小
さくなるにつれて、吸気弁の開閉時期を通常のディーゼ
ル機関より著しくずらし、または吸気弁の開き量を少な
くするか、吸気期間を短縮することによってＷｋ％のシ
リンダ内への流入を低減した４す・イクルデ 。 ・ イーゼル機関。 （５） 前項「特許請求の範囲」（１）に於いて、低負
□ ・荷時または無負荷時での燃料噴射開始時期を排・
掃気開始時期から上死点１１１１５０度までの間とした
２サイクルデイ一ゼル機関・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11371484A JPS60256523A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | デイ−ゼル機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11371484A JPS60256523A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | デイ−ゼル機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60256523A true JPS60256523A (ja) | 1985-12-18 |
Family
ID=14619287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11371484A Pending JPS60256523A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | デイ−ゼル機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60256523A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5467757A (en) * | 1993-08-20 | 1995-11-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compression-ignition type engine and combustion method of same |
| US5626115A (en) * | 1995-03-10 | 1997-05-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compression-ignition type engine |
| US5743243A (en) * | 1996-04-23 | 1998-04-28 | Toyota Jidosha Kubushiki Kaisha | Compression-ignition type engine |
| EP0853188A1 (en) * | 1997-01-13 | 1998-07-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An internal combustion engine |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP11371484A patent/JPS60256523A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5467757A (en) * | 1993-08-20 | 1995-11-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compression-ignition type engine and combustion method of same |
| US5626115A (en) * | 1995-03-10 | 1997-05-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Compression-ignition type engine |
| US5743243A (en) * | 1996-04-23 | 1998-04-28 | Toyota Jidosha Kubushiki Kaisha | Compression-ignition type engine |
| EP0853188A1 (en) * | 1997-01-13 | 1998-07-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An internal combustion engine |
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