JPS6027780Y2 - 気筒数制御デイ−ゼルエンジン - Google Patents
気筒数制御デイ−ゼルエンジンInfo
- Publication number
- JPS6027780Y2 JPS6027780Y2 JP9910779U JP9910779U JPS6027780Y2 JP S6027780 Y2 JPS6027780 Y2 JP S6027780Y2 JP 9910779 U JP9910779 U JP 9910779U JP 9910779 U JP9910779 U JP 9910779U JP S6027780 Y2 JPS6027780 Y2 JP S6027780Y2
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- Japan
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- cylinder
- cylinders
- air
- diesel engine
- combustion chamber
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、ディーゼルエンジン、とりわけエンジン運
転状態に応じて一部気筒の燃料供給を休止し、稼動する
気筒数を制御する気筒数制御ディーゼルエンジンにおけ
るＨＣ，Ｃｏ、ＮＯｘおよび遊離カーボン（パーティキ
ュレート）を低減するようにしたディーゼルエンジンに
関する。
転状態に応じて一部気筒の燃料供給を休止し、稼動する
気筒数を制御する気筒数制御ディーゼルエンジンにおけ
るＨＣ，Ｃｏ、ＮＯｘおよび遊離カーボン（パーティキ
ュレート）を低減するようにしたディーゼルエンジンに
関する。
従来のディーゼルエンジンとしては、例えば第１図に示
すようなものがある。
すようなものがある。
図中１はシリンダヘッド、２はシリンダブロック、３は
ピストン、４は燃焼室、５は燃焼室４に連通ずる渦流室
、６は該渦流室５に臨設した燃料噴射ノズルを示し、こ
のディーゼルエンジンは吸気行程で充てん率８０〜９０
％に相当する空気を吸入し、圧縮行程中でその吸入空気
を圧縮して（圧縮比は約２０〜２堵度）渦流室５に圧入
し、圧縮上死点近辺で燃料噴射ノズル６より燃料を高温
な圧縮ガス内に噴射して着火させ、燃焼室４にこの燃焼
火炎を噴射して拡散燃焼を生じさせしめ、動力を得よう
というものである。
ピストン、４は燃焼室、５は燃焼室４に連通ずる渦流室
、６は該渦流室５に臨設した燃料噴射ノズルを示し、こ
のディーゼルエンジンは吸気行程で充てん率８０〜９０
％に相当する空気を吸入し、圧縮行程中でその吸入空気
を圧縮して（圧縮比は約２０〜２堵度）渦流室５に圧入
し、圧縮上死点近辺で燃料噴射ノズル６より燃料を高温
な圧縮ガス内に噴射して着火させ、燃焼室４にこの燃焼
火炎を噴射して拡散燃焼を生じさせしめ、動力を得よう
というものである。
図中、７は渦流室５に臨設した始動用グロープラグ、−
８はインテークポート、９は吸気弁、１０はウォーター
ジャケットを示す。
８はインテークポート、９は吸気弁、１０はウォーター
ジャケットを示す。
しかしながら、このような従来のディーゼルエンジンに
あっては、圧縮上死点にて、燃焼室内に燃料を噴射し、
燃焼せしめようということで、圧縮上死点時の筒内ガス
温度をできるだけ高くするため、圧縮比としては、２０
〜２堀度が必要となり、上死点時のシリンダヘッドとピ
ストンのクリアランスが非常に狭くなっており、吸気ス
ワールは膨張行程中には、はとんど消滅してしまってい
る。
あっては、圧縮上死点にて、燃焼室内に燃料を噴射し、
燃焼せしめようということで、圧縮上死点時の筒内ガス
温度をできるだけ高くするため、圧縮比としては、２０
〜２堀度が必要となり、上死点時のシリンダヘッドとピ
ストンのクリアランスが非常に狭くなっており、吸気ス
ワールは膨張行程中には、はとんど消滅してしまってい
る。
又、拡散燃焼であるということから、膨張行程中は、燃
焼室内では酸素不足の部分と酸素余剰の部分が生じ、当
然のことながら、酸素不足な部分では燃料は完全燃焼せ
ず、不完全燃焼ガスＨＣを排出するのみならず、中間生
成物として遊離カーボン（パーティキュレート）を多量
に排出するという問題点があった。
焼室内では酸素不足の部分と酸素余剰の部分が生じ、当
然のことながら、酸素不足な部分では燃料は完全燃焼せ
ず、不完全燃焼ガスＨＣを排出するのみならず、中間生
成物として遊離カーボン（パーティキュレート）を多量
に排出するという問題点があった。
そこで、燃焼室へ新たな空気を供給する手段も提供され
ているが（特開昭５３−９２０１６号公報参照）、この
手段にあっては、空気供給装置として特別に空気ポンプ
等を用いて工ンジンの全運転中に常時空気供給を行なう
ものであるから、装置自体の大型化や保守管理を余儀な
くされることは勿論のこと、不必要な時でも作動してい
るため装置の作動効率が悪いという問題がある。
ているが（特開昭５３−９２０１６号公報参照）、この
手段にあっては、空気供給装置として特別に空気ポンプ
等を用いて工ンジンの全運転中に常時空気供給を行なう
ものであるから、装置自体の大型化や保守管理を余儀な
くされることは勿論のこと、不必要な時でも作動してい
るため装置の作動効率が悪いという問題がある。
また、休止気筒から稼動気筒へ空気を供給するものも提
案されてはいるが（特公昭５４−１７８８環公報参照）
、これは空気を単に稼動気筒の吸入行程時にのみ吸気通
路を介して供給する構成であり、燃焼室への強力なガス
流動は全く考慮されていないため、上記同様に燃焼室内
で酸素不足の部分と酸素余剰の部分が生じて不完全燃焼
を招来し特にパーティキュレートを排出するといった問
題がある。
案されてはいるが（特公昭５４−１７８８環公報参照）
、これは空気を単に稼動気筒の吸入行程時にのみ吸気通
路を介して供給する構成であり、燃焼室への強力なガス
流動は全く考慮されていないため、上記同様に燃焼室内
で酸素不足の部分と酸素余剰の部分が生じて不完全燃焼
を招来し特にパーティキュレートを排出するといった問
題がある。
この考案は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、多気筒ディーゼルエンジンの一部気筒を休止
する時、この一部気筒には燃料を供給せず、コンプレッ
サとして利用し、該休止筒内で圧縮された高圧気体を稼
動している気筒の膨張行程中に気筒内に噴射してガス流
動を生じさせることにより、上記問題点を解決すること
を目的としている。
たもので、多気筒ディーゼルエンジンの一部気筒を休止
する時、この一部気筒には燃料を供給せず、コンプレッ
サとして利用し、該休止筒内で圧縮された高圧気体を稼
動している気筒の膨張行程中に気筒内に噴射してガス流
動を生じさせることにより、上記問題点を解決すること
を目的としている。
以下、この考案を図面に基づいて説明する。
第２図は、この考案の一実施例を示す図である。
まず構成を説明すると、多気筒ディーゼルエンジンの運
転状態に応じて、気筒の一部を休止させる所謂、気筒数
制御ディーゼルエンジンにおいて、休止気筒２ＯＡのシ
リンダヘッド２１には、電磁バルブ２７を取り付けてい
る。
転状態に応じて、気筒の一部を休止させる所謂、気筒数
制御ディーゼルエンジンにおいて、休止気筒２ＯＡのシ
リンダヘッド２１には、電磁バルブ２７を取り付けてい
る。
電磁バルブ２７の働きは、一部気筒の稼動体止したとい
う信号を得た場合つまり低負荷域にはその通路を開放し
、燃焼室２０ａとエア通路２５を連通ずるものである。
う信号を得た場合つまり低負荷域にはその通路を開放し
、燃焼室２０ａとエア通路２５を連通ずるものである。
又、稼動気筒２０Ｂにはエア噴射用チェックバルブ２４
を設置してあり、稼動気筒燃焼室２０ｂ内圧力よりエア
通路２５内圧力が高くなった時に、通路を開放する働き
を行う。
を設置してあり、稼動気筒燃焼室２０ｂ内圧力よりエア
通路２５内圧力が高くなった時に、通路を開放する働き
を行う。
次に、タイミングカム２８およびエア通路開閉装置２９
の働きと説明する。
の働きと説明する。
エア通路開閉装置２９は休止気筒燃焼室２０ａと稼動気
筒燃焼室２０ｂとを連通ずるエア通路２５の間に取り付
けられており、タミングカム２８のカムプロフィルの位
置により通路２５の連通を０Ｎ−ＯＦＦする。
筒燃焼室２０ｂとを連通ずるエア通路２５の間に取り付
けられており、タミングカム２８のカムプロフィルの位
置により通路２５の連通を０Ｎ−ＯＦＦする。
図中２２は燃焼噴射ノズル、２３は渦流室、２６はピス
トンを示す。
トンを示す。
次に第３図にて、６気筒デイーゼルエンジンのタイミン
グおよび、各気筒の筒内圧を示す。
グおよび、各気筒の筒内圧を示す。
６気筒デイーゼルエンジンの場合、噴射順序は１−５−
３−６−２−４であり休止気筒を＃５゜＃６． ＃４と
すると図に示すとおり稼動気筒の排気弁開前６０°〜排
気弁開時まで約６０８Ｃ＾間は、稼動気筒の気筒内圧の
方が大きくなって、休止気筒で圧縮した空気を稼動気筒
の気筒内へ噴射できることが伴る。
３−６−２−４であり休止気筒を＃５゜＃６． ＃４と
すると図に示すとおり稼動気筒の排気弁開前６０°〜排
気弁開時まで約６０８Ｃ＾間は、稼動気筒の気筒内圧の
方が大きくなって、休止気筒で圧縮した空気を稼動気筒
の気筒内へ噴射できることが伴る。
次に以上の構成よりなる気筒数制御エンジンの作用を説
明する。
明する。
タイミングカム２８は、稼動気ｍ２０Ｂのクランクシャ
フトの働きにより同期して駆動され、稼動気筒２ＯＢの
ビス１フ２６位置が圧縮上死点時から膨張下死点程度の
間、タイミングカム２８のノーズがエア通路開閉装置２
９に作動し、エア通路２５を開状態としている。
フトの働きにより同期して駆動され、稼動気筒２ＯＢの
ビス１フ２６位置が圧縮上死点時から膨張下死点程度の
間、タイミングカム２８のノーズがエア通路開閉装置２
９に作動し、エア通路２５を開状態としている。
稼動気筒２０Ｂでは、ピストン２６が圧縮上死点近辺で
燃料噴射ノズル２２より燃料が噴射され、燃焼が開始し
、それにともない除々にピストン２６が下降し始め、気
筒内圧が下がっていく。
燃料噴射ノズル２２より燃料が噴射され、燃焼が開始し
、それにともない除々にピストン２６が下降し始め、気
筒内圧が下がっていく。
一方休止気筒２０Ａは、６気筒エンジンの場合クランク
角で１２０６０Ａずつ遅れて、ピストンが動き、筒内圧
が上昇していく。
角で１２０６０Ａずつ遅れて、ピストンが動き、筒内圧
が上昇していく。
従って、稼動気筒２０Ｂ例えば第１気筒と、これから１
２００遅れる休止気筒２０Ａの第５気筒とを、エア通路
２５て連通ずると、この時のエア通路２５の配管中の各
バルブの挙動をみると、電磁バルブ２７は、低負荷域で
一部気筒運転を行っている場合は電気信号により開状態
が続いており、又エア通路開閉装置２９も前記したよう
にタイミングカム２８によって開状態であり、エア通路
２５内圧力即ち、休止気筒の気筒内圧力が稼動気筒燃焼
室内圧力より高くなった場合、その圧力差により、エア
噴射用チェックバルブ２４が開き、休止気筒て圧縮され
た高圧空気が噴射される。
２００遅れる休止気筒２０Ａの第５気筒とを、エア通路
２５て連通ずると、この時のエア通路２５の配管中の各
バルブの挙動をみると、電磁バルブ２７は、低負荷域で
一部気筒運転を行っている場合は電気信号により開状態
が続いており、又エア通路開閉装置２９も前記したよう
にタイミングカム２８によって開状態であり、エア通路
２５内圧力即ち、休止気筒の気筒内圧力が稼動気筒燃焼
室内圧力より高くなった場合、その圧力差により、エア
噴射用チェックバルブ２４が開き、休止気筒て圧縮され
た高圧空気が噴射される。
又休止気筒燃焼室内圧力と、稼動気筒燃焼室内圧力との
関係は図３に示すとおりであり、アイドル時は稼動気筒
の膨張行程の約６０’ ”程度空気を噴射供給すること
が可能である。
関係は図３に示すとおりであり、アイドル時は稼動気筒
の膨張行程の約６０’ ”程度空気を噴射供給すること
が可能である。
稼動気筒２０Ｂの膨張行程時に、高圧空気を噴射供給す
ると、燃焼室２０ｂ内にガス流動を発生させることがで
き、この流動によって、拡散燃焼に起因する酸素不足の
部分と、酸素余剰の部分とが激しくかきまわされて混合
、均一化し、燃料の酸素と接する機械及び時間を多くし
て、完全燃焼させ、不完全燃焼によるＨＣ，ＣＯの生皮
や遊離カーボンの生皮を著しく低減するのである。
ると、燃焼室２０ｂ内にガス流動を発生させることがで
き、この流動によって、拡散燃焼に起因する酸素不足の
部分と、酸素余剰の部分とが激しくかきまわされて混合
、均一化し、燃料の酸素と接する機械及び時間を多くし
て、完全燃焼させ、不完全燃焼によるＨＣ，ＣＯの生皮
や遊離カーボンの生皮を著しく低減するのである。
第４図には、他の実施例を示す。
この実施例は、吸気マニホルド３１内を遮断弁３２より
稼動気筒側通路３１ａと休止気筒側通路３１ｂとに隔成
し、一部気筒運転時に遮断弁３２より休止気筒２０Ａへ
の新気の導入を遮断し、そのかわりに、排気マニホルド
３５の稼動気筒側通路３１ｂと吸気マニホルド３１の休
止気筒側通路３１ｂとを連通した排気還流通路３４に介
装した還流制御弁３３を開いて該休止気筒２０Ａに排気
ガスを吸入させ、それを圧縮して第２図実施例と同様の
通路及びタイミングをとって、稼動気筒２０Ｂへ噴出さ
せることにより、さらにＨＣ，Ｃｏおよびパーティキュ
レートを低減しようというものである。
稼動気筒側通路３１ａと休止気筒側通路３１ｂとに隔成
し、一部気筒運転時に遮断弁３２より休止気筒２０Ａへ
の新気の導入を遮断し、そのかわりに、排気マニホルド
３５の稼動気筒側通路３１ｂと吸気マニホルド３１の休
止気筒側通路３１ｂとを連通した排気還流通路３４に介
装した還流制御弁３３を開いて該休止気筒２０Ａに排気
ガスを吸入させ、それを圧縮して第２図実施例と同様の
通路及びタイミングをとって、稼動気筒２０Ｂへ噴出さ
せることにより、さらにＨＣ，Ｃｏおよびパーティキュ
レートを低減しようというものである。
この場合には、稼動気筒２０Ｂの燃焼室中にガス流動を
発生させると共に、稼動気筒２０Ｂの未燃焼成分やパー
ティキュレートを含む排気を再び高温の燃焼室中に噴射
し、酸化させることになるので、より一層の未燃焼成分
の低減を図ることができる。
発生させると共に、稼動気筒２０Ｂの未燃焼成分やパー
ティキュレートを含む排気を再び高温の燃焼室中に噴射
し、酸化させることになるので、より一層の未燃焼成分
の低減を図ることができる。
以上説明してきたように、この考案によれば、気筒数制
御ディーゼルエンジンの一部気筒運転時に、稼動気筒の
膨張行程中、休止気筒で圧縮した加圧気体を該稼動気筒
に噴射供給するようにしであるため、該稼動気筒燃焼室
内ガス流動が増加し、空気利用率が高まるので、ＨＣ，
ＧＯ等の未燃焼料および遊離カーホン（パーティキュレ
ート）を大幅に低減でき、且つトータルガス重量が増加
することによりガス温度を低く押えられＮＯｘに関して
も低減できるという効果が得られる。
御ディーゼルエンジンの一部気筒運転時に、稼動気筒の
膨張行程中、休止気筒で圧縮した加圧気体を該稼動気筒
に噴射供給するようにしであるため、該稼動気筒燃焼室
内ガス流動が増加し、空気利用率が高まるので、ＨＣ，
ＧＯ等の未燃焼料および遊離カーホン（パーティキュレ
ート）を大幅に低減でき、且つトータルガス重量が増加
することによりガス温度を低く押えられＮＯｘに関して
も低減できるという効果が得られる。
また、エンジン自体の有効利用、つまり排気中のＨＣ，
ＣＯ等が多く発生しやすくかつ休止気筒が燃料を供給さ
れない低負荷域にのみ休止気筒から空気を供給するので
、空気供給に対する全気筒の効率のよい作動状態が得ら
れると共に、それに伴う空気供給効率の向上を図ること
ができる。
ＣＯ等が多く発生しやすくかつ休止気筒が燃料を供給さ
れない低負荷域にのみ休止気筒から空気を供給するので
、空気供給に対する全気筒の効率のよい作動状態が得ら
れると共に、それに伴う空気供給効率の向上を図ること
ができる。
各実施例では、それぞれ上記共通の効果に加えて、更に
以下の様な効果がある。
以下の様な効果がある。
即ち、第２図に示す実施例は、酸素を豊富に含む新気を
噴射するので、燃料の酸化機会が一層増加して、未燃焼
成分及びパーティキュレートを更に低減することができ
る。
噴射するので、燃料の酸化機会が一層増加して、未燃焼
成分及びパーティキュレートを更に低減することができ
る。
また、第４図に示す実施例は、元々空燃比の薄いディー
ゼルエンジンであるので、ガス流動を排気で行っても酸
素が不足するということはなく、未燃焼成分やパーティ
キュレートを含む排気を再び高温の燃焼室中に噴射する
ので、ガス流動と再燃焼反応を同時に行なうことができ
、浄化作用が一層向上する。
ゼルエンジンであるので、ガス流動を排気で行っても酸
素が不足するということはなく、未燃焼成分やパーティ
キュレートを含む排気を再び高温の燃焼室中に噴射する
ので、ガス流動と再燃焼反応を同時に行なうことができ
、浄化作用が一層向上する。
第１図は、一般のディーゼルエンジンの断面図、第２図
は本考案ディーゼルエンジンの一実施例を示す断面図、
第３図は本考案を６気筒デイーゼルエンジンとした時の
筒内圧変化を示す特性図、第４図は本考案の他の実施例
を示す断面図である。 。２０Ａ・・・・・・休止気筒、２０Ｂ・・・・・・稼
動気筒、２０ａ、２０ｂ・・・・・・燃焼室、２１・・
・・・・シリンダヘッド、２２・・・・・・燃料噴射ノ
ズル、２３・・・・・・渦流室、２４・・・・・・チェ
ック弁、２５・・・・・・通路、２６・・・・・・ピス
トン、２７・・・・・・電磁バルブ、２８・・・・・・
タイミングカム、２９・・・・・・通路開閉装置。
は本考案ディーゼルエンジンの一実施例を示す断面図、
第３図は本考案を６気筒デイーゼルエンジンとした時の
筒内圧変化を示す特性図、第４図は本考案の他の実施例
を示す断面図である。 。２０Ａ・・・・・・休止気筒、２０Ｂ・・・・・・稼
動気筒、２０ａ、２０ｂ・・・・・・燃焼室、２１・・
・・・・シリンダヘッド、２２・・・・・・燃料噴射ノ
ズル、２３・・・・・・渦流室、２４・・・・・・チェ
ック弁、２５・・・・・・通路、２６・・・・・・ピス
トン、２７・・・・・・電磁バルブ、２８・・・・・・
タイミングカム、２９・・・・・・通路開閉装置。
Claims (1)
- エンジンの運転負荷状態に応じて一部気筒への燃料供給
を休止し、稼動する気筒数を制御する気筒数制御ディー
ゼルエンジンにおいて、エンジンの低負荷時に休止気筒
で気体を加圧し、この加圧気体を稼動気筒の膨張行程時
にエア噴射用チェックバルブから直接稼動気筒の燃焼室
に噴射供給するように構成したことを特徴とする気筒数
制御ディーゼルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9910779U JPS6027780Y2 (ja) | 1979-07-17 | 1979-07-17 | 気筒数制御デイ−ゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9910779U JPS6027780Y2 (ja) | 1979-07-17 | 1979-07-17 | 気筒数制御デイ−ゼルエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5617317U JPS5617317U (ja) | 1981-02-16 |
| JPS6027780Y2 true JPS6027780Y2 (ja) | 1985-08-22 |
Family
ID=29331859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9910779U Expired JPS6027780Y2 (ja) | 1979-07-17 | 1979-07-17 | 気筒数制御デイ−ゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027780Y2 (ja) |
-
1979
- 1979-07-17 JP JP9910779U patent/JPS6027780Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5617317U (ja) | 1981-02-16 |
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