JPS603942Y2 - デイ−ゼル機関の空気供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ディーゼル機関の吸気バルブ部に補助的に圧
縮空気を導入する空気供給装置に関し例えば、排気ブレ
ーキに使用した圧縮空気を燃焼用空気として有効に再利
用したディーゼル機関の空気供給装置に関するものであ
る。

ディーゼル機関、特に、直接噴射式のディーゼル機関の
場合は、燃焼室内に吸入した空気を燃焼室の中心軸の周
りに回転させるべく渦流を発生させることにより、燃焼
室内に噴射される燃料と吸気どを混合させて燃焼効率を
良くしている。

しかし、この種のディーゼル機関においては、特定回転
において全負荷時に黒煙を多く発生する問題がある。

これは、特定回転のスワール比が小さく、それによって
燃焼効率が低下することに起因する。

したがって、黒煙の発生を低くするためには、特定回転
のスワール比の向上、すなわち、吸気旋回速度を向上さ
せればよいことになる。

そこで、本考案は吸気旋回速度を向上させるために、付
帯装置、例えば、排気ブレーキ装置に使用後の圧縮空気
を有効に再利用する点に着目し本考案に至ったのである
。

すなわち、排気ブレーキ装置では、排気管を開閉する排
気ブレーキ弁を高圧の圧縮空気を利用して作動させるよ
うにしており、排気ブレーキ作動後において、それに使
用された圧縮空気はその都度大気へ放出されていたが、
この使用後の圧縮空気を有効に再利用して、特定回転の
スワール比の向上と空気利用率の向上を計ったのである
。

要約すれば本考案は、スワール比、空気利用率を向上さ
せることにより燃焼を良好にして黒煙の発生を減少させ
ることができるディーゼル機関、換言すれば高性能なデ
ィーゼル機関を提供することを目的とする。

この目的を達成するための本考案は、ディーゼル機関の
吸気バルブ部に、付帯装置で使用した後の圧縮空気を導
入する導入路を、該圧縮空気が燃焼室に至るように連結
したディーゼル機関の空気供給装置を特徴とするもので
ある。

次に図面により本考案の実施例を説明する。

第１図に示すエンジン１には、第２図に示すようにその
シリンダヘッド２を貫通して燃焼室３に連通ずる吸気ポ
ート４が気筒数だ゛け形成されている。

これらの吸気ポート４の弁座５には吸気弁６が当接して
おり、図示しないピストンの上下動に連動して適正時期
において吸気ポート４を開閉し、この吸気ポート４や吸
気弁６の形状を渦流が発生するように形成することによ
り、燃焼室３内に渦流を発生させる。

また前記燃焼室３には、第１図に示すインジェクション
ポンプ７から送られる燃料を噴射する噴射ノズル（図示
せず）が臨んでおり、この噴射ノズルからは燃料がコン
トローラ８により、その噴射時期や噴射量をエンジン１
の状態に合せて調整した後、燃焼室３内に噴射されて、
前記渦流により満遍なく吸気と混合される。

一方、エンジン１の排気管内を流れる排気量を絞ること
によりエンジン１にブレーキを掛ける排気ブレーキ装置
９は、図示しない排気管の中間部に排気ブレーキ弁を設
け、この排気ブレーキ弁をエアチャンバ１０により作動
させるようにしている。

このエアチャンバ１０は、第１図に示すコンプレッサ１
１により圧縮した高圧空気を一旦高圧エアタンク１２内
に収納腰必要に応じてこの高圧エアタンク１２から高圧
空気をエアチャンバ１０に送って排気ブレーキ弁を作動
させる。

従来装置では、エアチャンバ１０を作動させた後の圧縮
空気を大気中に放出していたが、この実施例では、エア
チャンバ１０を作動させた後の圧縮空気を一旦低圧エア
タンク１３内に収納し、必要に応じて吸気ポート４の弁
座５付近までこの圧縮空気を送って、これにより吸気弁
６を開いた時に燃焼室３内に流入する吸気に効果的な渦
流を発生させるようにしている。

この点を詳述すると、前記高圧エアタンク１２と低圧エ
アタンク１３には、それぞれタンク内の圧力をコントロ
ールするコントロールバルフ１４．１５を設け、圧縮空
気が高圧エアタンク１２からエアチャンバ１０を経た後
低圧エアタシク１３内に流入するようにしている。

一方、前記各吸気ポート４の弁座５付近の偏心した位置
にはサブポート１６の開口が臨んでいる。

このサブポート１６は、管路で形成して吸気ポート４及
び図示しない吸気マニホールド内に配管してもよく、ま
たは、シリンダヘッド２に第２図に示す仮想線のように
穿孔してもよい。

このように配置した各サブポート１６は、開通時期制御
バルブ１７を介して、前記低圧エアタンク１３と管路１
８で連結されている。

前記開通時期制御バルブ１７は、インジェクションポン
プ７のコントローラ８の動きを、例えば電気的信号に変
換して、この信号により特定回転において全負荷時に開
くように威されている。

ここで云うコントローラ８の動きとは、例えば、コント
ロールラックの位置の変動や、回転数によってコントロ
ールラックを作動させるフライウェイトの動き、あるい
は、クランク軸の回転数の変動等である。

したがって、これらの動きを検出して電気的信号に変換
して開通時期制御バルブ１７を制御する。

いま、エンジン１を始動させると、それに伴って、イン
ジェクションポンプ７及びコントローラ８等が作動して
、エンジン状態に適合した燃料を燃焼室３内に噴射する
。

また、吸気弁６の作動により燃焼室３内には渦流が発生
して、吸気と噴射された燃料とが混合して燃焼しピスト
ンを作動させる。

一方、エンジン１の始動に伴ってコンプレッサ１１が作
動して、高圧エアタンク１２内に圧縮空気を充満させる
。

この状態から、排気ブレーキ装置９のエアチャンバ１０
を作動させると、高圧エアタンク１２からエアチャンバ
１０に流れてそれを作動させた後の圧縮空気は、低圧エ
アタンク１３内に溜る。

この時には、開通時期制御バルブ１７は閉状態にあって
サブポート１６へは圧縮空気が流れない。

しかし、エンジン１が例えば、特定回転における全負荷
時、すなわち、例えば第３図にＡで示す軸平均有効圧の
範囲に達すると、コントローラ８の動きを検出して電気
信号等に変換した信号が開通時期制御バルブ１７に送ら
れて、このバルブ１７が開状態になる。

したがって、低圧エアタンク１３内の圧縮空気は管路１
８を経てサブポート１６から噴出する。

その結果、吸気弁６が開いた時にこのサブポート１６か
ら燃焼室３内に噴出する圧縮空気により燃焼室３内に形
成される渦流はその速度を増すことによりスワール比が
向上するとともに空気利用率も高くなるので効率よく燃
焼する。

この燃焼により、従来は第３図にＢで示すように黒煙量
が多かったのに比して、本考案ではＣで示すように黒煙
の発生量が大幅に減少する。

したがって、高性能機関を得ることができる。

なお、上述した実施例では、付帯装置として排気ブレー
キ装置を挙げたがそれに限定されるものではなく、本考
案は、圧縮空気を使用する付帯装置であればその圧縮空
気を使用してもよい。

以上のように本考案によれば、特別な空気圧縮装置を設
けることなく、付帯装置で使用後の圧縮空気を利用して
スワール比の向上及び空気利用率の向上を計ることがで
きる。

したがって、特定回転における全負荷時の黒煙の発生を
、現状設備に簡単な配管等をするだけで大幅に減少させ
ることができるので、安価にして高性能なディーゼル機
関を提供できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案装置の一実施例を示すブロックダイヤ
グラム図、第２図は吸気ポート部の断面図、第３図は性
能曲線図である。 ３・・・・・・燃焼室、４・・・・・・吸気ポート、６
・・・・・・吸気弁、１６・・・・・・サブポート、１
８・・・・・・管路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ディーゼル機関の吸気バルブ部に燃焼室に向って開口し
   て設けられた導入路と、付帯装置で使用済の圧縮空気を
   溜めるための低圧タンクとを管路を介して接続したこと
   を特徴とするディーゼル機関の空気供給装置。