JPS62267521A - デイーゼル機関 - Google Patents
デイーゼル機関Info
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- JPS62267521A JPS62267521A JP61108708A JP10870886A JPS62267521A JP S62267521 A JPS62267521 A JP S62267521A JP 61108708 A JP61108708 A JP 61108708A JP 10870886 A JP10870886 A JP 10870886A JP S62267521 A JPS62267521 A JP S62267521A
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- JP
- Japan
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- exhaust
- valve
- passage
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Classifications
-
- 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
- F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
- F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
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】
［産業上の利用分野］
本発明はディーゼル機関に係り、特にｔ？ラミックにて
区画される燃焼室内の温度を管理して吸気の充填効率を
一定に保って安定した燃焼特性をｉＦ）ることのできる
ディーゼル機関に関する。
区画される燃焼室内の温度を管理して吸気の充填効率を
一定に保って安定した燃焼特性をｉＦ）ることのできる
ディーゼル機関に関する。
［従来の技術］
一般に断熱エンジンとしては、ピストンの燃焼室の内壁
面を耐熱性材料でコーティングしたもの、燃焼室の一部
を耐熱性材料にて形成したものが知られており、耐熱性
材料としてはセラミック等が用いられている。
面を耐熱性材料でコーティングしたもの、燃焼室の一部
を耐熱性材料にて形成したものが知られており、耐熱性
材料としてはセラミック等が用いられている。
このような断熱エンジンは、耐熱性材料を用いることに
よって熱発散を抑えて熱効率を向上させようとするもの
であるが、しかし燃焼室内へ吸入される空気が、その燃
焼室の壁温からの受熱で膨張されるため、シリンダ内の
空気の質１が減少されて吸気の充填効率が低下され燃焼
が不安定になっていた。
よって熱発散を抑えて熱効率を向上させようとするもの
であるが、しかし燃焼室内へ吸入される空気が、その燃
焼室の壁温からの受熱で膨張されるため、シリンダ内の
空気の質１が減少されて吸気の充填効率が低下され燃焼
が不安定になっていた。
このため本出願人は、先に断熱ディーげル別関（実開昭
５８−１６３Ｇ３４＠公報）を提案している。
５８−１６３Ｇ３４＠公報）を提案している。
第４図に示されるように、この提案はセラミックにて区
画形成した燃焼室ａ内に、燃料及び水を噴射する噴射装
置すを設けて断熱ディーゼル機関を構成したちのである
。
画形成した燃焼室ａ内に、燃料及び水を噴射する噴射装
置すを設けて断熱ディーゼル機関を構成したちのである
。
［発明が解決しようとする問題点］
上記提案は、燃焼室を区画する壁面の温度を水噴霧によ
り低下させて空気の充填効率を良くしようとしたもので
ある。
り低下させて空気の充填効率を良くしようとしたもので
ある。
ところが、この提案のように噴射ポンプによってノズル
から水と燃料とを噴射させることは、コスト的に高価に
なると共に、ノズルに対向した燃焼室の壁面が冷却され
すぎたりする問題や、気化後の蒸気が燃焼室内に残るた
めに充分な燃焼室の冷却を行なえなかった。
から水と燃料とを噴射させることは、コスト的に高価に
なると共に、ノズルに対向した燃焼室の壁面が冷却され
すぎたりする問題や、気化後の蒸気が燃焼室内に残るた
めに充分な燃焼室の冷却を行なえなかった。
〔問題点を解決するための手段］
本発明は上記問題点を解消することを目的としており、
本発明はセラミックにて区画形成される燃焼室に排気通
路から分岐された排ガス回収通路を接続すると共にその
回収通路内に、上記燃焼室内に冷却噴霧を供給する噴霧
供給管を設け、上記回収通路及び上記供給管に排気行程
の終期に開放される開閉弁をそれぞれ設けてディーゼル
機関を構成するものである。
本発明はセラミックにて区画形成される燃焼室に排気通
路から分岐された排ガス回収通路を接続すると共にその
回収通路内に、上記燃焼室内に冷却噴霧を供給する噴霧
供給管を設け、上記回収通路及び上記供給管に排気行程
の終期に開放される開閉弁をそれぞれ設けてディーゼル
機関を構成するものである。
［作 用１
セラミックにて区画された燃焼室は、始動時やアイドリ
ンク時にあっても速やかに１＃温される。
ンク時にあっても速やかに１＃温される。
機関が排気行程の終ＩＩになると噴霧供給管の第２の開
閉弁が開くと同時に排ガス回収通路の第１の間開弁が開
かれて上記燃焼室内へ冷加噴霧が供給される。これによ
り冷却噴霧は燃焼室を形成する壁面の表面から一様に熱
を奪って気化膨張した後、排気行程の終了時から吸気行
程の初期にか（プて外部へ排出される。これにより一定
した燃焼室内温度が得られ、燃焼室への吸気の充填効率
を安定させることができる。
閉弁が開くと同時に排ガス回収通路の第１の間開弁が開
かれて上記燃焼室内へ冷加噴霧が供給される。これによ
り冷却噴霧は燃焼室を形成する壁面の表面から一様に熱
を奪って気化膨張した後、排気行程の終了時から吸気行
程の初期にか（プて外部へ排出される。これにより一定
した燃焼室内温度が得られ、燃焼室への吸気の充填効率
を安定させることができる。
［実施例］
以下本発明のディーゼル線間の好適一実施例を添付図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
第１図に示す１はシリンダボディ、２はシリンダヘッド
である。図示されるようにシリンダボディ１内には、円
筒状に複数のシリンダ３が並設されており、各シリンダ
３には、シリンダヘッド２側が閉塞された円筒状のシリ
ンダライブ−４が一体的に嵌合されている。このシリン
ダライナ４内には、そのライナ４の内１４ａ（以下ライ
ナ内壁と略す）に沿って円筒状のピストン５が往復動自
在に収容されている。ピストン５の周側部には複数のピ
ストンリング６が嵌合され、これらビスｌ〜ンリング６
がライナ内壁４ａとピストン５との間に所定のクリアラ
ンスを形成している。また、ピストン５のピストン頂部
７には、その頂部７より軸方向に窪ませられて燃料が供
給されるキャビティ８が形成されている。本実施例にあ
ってそのキャビティ８は底部の中央が隆起されたトロイ
ダル形のキャビティ８となっている。
である。図示されるようにシリンダボディ１内には、円
筒状に複数のシリンダ３が並設されており、各シリンダ
３には、シリンダヘッド２側が閉塞された円筒状のシリ
ンダライブ−４が一体的に嵌合されている。このシリン
ダライナ４内には、そのライナ４の内１４ａ（以下ライ
ナ内壁と略す）に沿って円筒状のピストン５が往復動自
在に収容されている。ピストン５の周側部には複数のピ
ストンリング６が嵌合され、これらビスｌ〜ンリング６
がライナ内壁４ａとピストン５との間に所定のクリアラ
ンスを形成している。また、ピストン５のピストン頂部
７には、その頂部７より軸方向に窪ませられて燃料が供
給されるキャビティ８が形成されている。本実施例にあ
ってそのキャビティ８は底部の中央が隆起されたトロイ
ダル形のキャビティ８となっている。
シリンダライナ４及びビス］・ン５はセラミックにて形
成され、そのライナ内壁４ａ及びピストン頂部７．キャ
ビディ８にて断熱性の高い燃焼室９が形成される。
成され、そのライナ内壁４ａ及びピストン頂部７．キャ
ビディ８にて断熱性の高い燃焼室９が形成される。
さて、本発明のディーゼル別間の特長とＪ゛るところは
、断熱性の高い燃焼室へ供給する吸気の充填効率を高め
て燃焼性を向上さゼることにある。
、断熱性の高い燃焼室へ供給する吸気の充填効率を高め
て燃焼性を向上さゼることにある。
そこで燃焼室の吸排気系が以下のように構成される。
第１図、第２図に示すように、シリンダライプ４を閉塞
するシリンダヘッド２側の閉塞部４ｂには、吸気口１０
と排気口１１とが並設して１７ｔ１口されており、その
吸・排気口１０．ｉｌの間で且つシリンダライナ４の外
周側に位置して給排口２１が開口されている。本実施例
にあってそれらの間口径は吸気口〉排気口〉給排口の順
に形成される。
するシリンダヘッド２側の閉塞部４ｂには、吸気口１０
と排気口１１とが並設して１７ｔ１口されており、その
吸・排気口１０．ｉｌの間で且つシリンダライナ４の外
周側に位置して給排口２１が開口されている。本実施例
にあってそれらの間口径は吸気口〉排気口〉給排口の順
に形成される。
一方、シリンダヘッド２側には、そのシリンダヘッド２
内に吸・排気通路１２．１３がそれぞれ形成され、それ
ら吸・排気通路１２．１３が上記吸・排気口１０．１１
にそれぞれ接続されるようになっている。また、シリン
ダヘッド２内には、上記排気通路１３の下流側で分岐さ
れて上記給排口２１に接続される排ガス回収通路１４が
形成されている。
内に吸・排気通路１２．１３がそれぞれ形成され、それ
ら吸・排気通路１２．１３が上記吸・排気口１０．１１
にそれぞれ接続されるようになっている。また、シリン
ダヘッド２内には、上記排気通路１３の下流側で分岐さ
れて上記給排口２１に接続される排ガス回収通路１４が
形成されている。
他方、シリンダライナ４の上記各通路１２゜１３．１４
が接続される吸・排気口１０．１１及び給排口２１のキ
ャビティ８側は、円筒状に拡径されており、それら拡径
部には、バルブシー１−１５．１６．１７が一体的に嵌
合される。シリンダヘッド２内には、吸気弁１８．排気
弁１つ及び第１の開閉弁２０が往復動自在に収容されて
おり、吸気弁１８が吸気口１０のバルブシート１５に、
排気弁１９が排気口１１のバルブシート１６に、第１の
開閉弁２０が給排口２１のバルブシート１７に、それぞ
れ係合離脱するようになっており、上記燃焼室９を開閉
するように構成されている。
が接続される吸・排気口１０．１１及び給排口２１のキ
ャビティ８側は、円筒状に拡径されており、それら拡径
部には、バルブシー１−１５．１６．１７が一体的に嵌
合される。シリンダヘッド２内には、吸気弁１８．排気
弁１つ及び第１の開閉弁２０が往復動自在に収容されて
おり、吸気弁１８が吸気口１０のバルブシート１５に、
排気弁１９が排気口１１のバルブシート１６に、第１の
開閉弁２０が給排口２１のバルブシート１７に、それぞ
れ係合離脱するようになっており、上記燃焼室９を開閉
するように構成されている。
さて、排ガス回収通路１４には、その通路１４の分岐部
より上流部に間口穴２２が形成されており、その開口穴
２２には、その開口穴２２から挿通されて上記給排口２
１に至る噴霧供給管２３が延出されている。噴霧供給管
２３と開口穴２２との間は気密に嵌合される。また、そ
の開口穴２２より上流側の噴霧供給管２３には、その上
流側に向って順次第２の開閉弁２４．冷却噴霧発生装置
２５、送風機２Ｇが設けられている。冷却噴霧発生装置
２５は、冷却媒体、例えば水等を圧電素子等によって加
振して噴霧化し、その噴霧を噴霧供給管２３内へ供給す
るＪ：うに構成されており、送風機２６は第２の開閉弁
２４が閉じられているときにも、噴霧供給管２３内を負
荷と回転数に応じて高圧に保つように構成されている。
より上流部に間口穴２２が形成されており、その開口穴
２２には、その開口穴２２から挿通されて上記給排口２
１に至る噴霧供給管２３が延出されている。噴霧供給管
２３と開口穴２２との間は気密に嵌合される。また、そ
の開口穴２２より上流側の噴霧供給管２３には、その上
流側に向って順次第２の開閉弁２４．冷却噴霧発生装置
２５、送風機２Ｇが設けられている。冷却噴霧発生装置
２５は、冷却媒体、例えば水等を圧電素子等によって加
振して噴霧化し、その噴霧を噴霧供給管２３内へ供給す
るＪ：うに構成されており、送風機２６は第２の開閉弁
２４が閉じられているときにも、噴霧供給管２３内を負
荷と回転数に応じて高圧に保つように構成されている。
次に、上記吸・排気弁１８．１９及び第１．第２の開閉
弁２０．２４の開閉時期について第３図に基づいて説明
する。
弁２０．２４の開閉時期について第３図に基づいて説明
する。
図において実線工、■はそれぞれ従来の吸・排気弁の開
閉時期とリフトを示し、破線Ｉ［１，ＩＶ、Ｖはそれぞ
れ本実施例の吸・排気弁１８．１９及び第１の開開弁２
０の開閉時期とリフトを示している。図示されるように
、吸気弁１８は従来同様にＴＤＣ位置（上死点位置）前
で開きＢＤＣ位置（下死点位置）より後に閉じるように
設定されている。これに対し排気弁１９はＢＤＣ位置位
置間かれＴＤＣ位置前で閉じられるようになっており、
吸気弁１８の開時期と排気弁１９との開時期とが略一致
するように設定されている。第１の開閉弁２０は、排気
弁１９の閉時期よりもＢＤＣ側で開かれてＴＤＣ位買で
最大となり、従来の排気弁よりも遅れて閉じられるよう
に設定される。その第１の開閉弁２０が開のときに第２
の開閉弁２４が開作動されるようになっている。
閉時期とリフトを示し、破線Ｉ［１，ＩＶ、Ｖはそれぞ
れ本実施例の吸・排気弁１８．１９及び第１の開開弁２
０の開閉時期とリフトを示している。図示されるように
、吸気弁１８は従来同様にＴＤＣ位置（上死点位置）前
で開きＢＤＣ位置（下死点位置）より後に閉じるように
設定されている。これに対し排気弁１９はＢＤＣ位置位
置間かれＴＤＣ位置前で閉じられるようになっており、
吸気弁１８の開時期と排気弁１９との開時期とが略一致
するように設定されている。第１の開閉弁２０は、排気
弁１９の閉時期よりもＢＤＣ側で開かれてＴＤＣ位買で
最大となり、従来の排気弁よりも遅れて閉じられるよう
に設定される。その第１の開閉弁２０が開のときに第２
の開閉弁２４が開作動されるようになっている。
以下に本発明のディーゼル機関の実施例の作用を添付図
面にて説明する。
面にて説明する。
燃焼室９はセラミックにより区画されたことにより、断
熱性が高められて、大気温度が極低温であっても燃焼室
９内温度が速やかに昇温される。
熱性が高められて、大気温度が極低温であっても燃焼室
９内温度が速やかに昇温される。
機関がアイドリング運転から回転数と負荷とが高い高回
転高負荷側に移されると燃焼室９の温度は高くなって吸
気の充填効率が低下されることになるが、本実施例のデ
ィーゼル機関では、この場合に第１の開閉弁２０及び第
２の開開弁２４が開閉されることにより安定した充填効
率を得ることができる。
転高負荷側に移されると燃焼室９の温度は高くなって吸
気の充填効率が低下されることになるが、本実施例のデ
ィーゼル機関では、この場合に第１の開閉弁２０及び第
２の開開弁２４が開閉されることにより安定した充填効
率を得ることができる。
即ち、燃焼室９の排気行程の終期に第１の開開弁２０及
び第２の１）ｎ閉弁２４が開かれることによって、噴霧
供給管２３から燃焼室９内へ高圧の空気と共に冷ＩＪＩ
噴霧が供給される。この冷却噴霧はライナ内壁４ａに）
０つで流れるため燃焼室９を旋回して、ライナ内壁４ａ
及びキャビティ８の表面から熱を奪って気化膨張する。
び第２の１）ｎ閉弁２４が開かれることによって、噴霧
供給管２３から燃焼室９内へ高圧の空気と共に冷ＩＪＩ
噴霧が供給される。この冷却噴霧はライナ内壁４ａに）
０つで流れるため燃焼室９を旋回して、ライナ内壁４ａ
及びキャビティ８の表面から熱を奪って気化膨張する。
同時にこのときは吸気弁１８も開方向にリフトされるた
めυ１気による流体慣性が生じ、気化膨張された冷ｒＪ
Ｉ後の噴霧は排気通路１３から外部へ排出される。これ
は、排気弁１９が閉じられて排気マニホールド（図示せ
ず）の排気脈動がその閉じられた排気弁１９の背面側を
減圧する。これによって排ガス回収通路１４と燃焼室９
との間に圧力差を作ることによってなされる。即ち、燃
焼室９に対して排ガス回収通路１４は低圧にされるため
、燃焼室９内の膨張ガス及び排ガスは排ガス回収通路］
４を介して排気通路１３へ排出されることになる。
めυ１気による流体慣性が生じ、気化膨張された冷ｒＪ
Ｉ後の噴霧は排気通路１３から外部へ排出される。これ
は、排気弁１９が閉じられて排気マニホールド（図示せ
ず）の排気脈動がその閉じられた排気弁１９の背面側を
減圧する。これによって排ガス回収通路１４と燃焼室９
との間に圧力差を作ることによってなされる。即ち、燃
焼室９に対して排ガス回収通路１４は低圧にされるため
、燃焼室９内の膨張ガス及び排ガスは排ガス回収通路］
４を介して排気通路１３へ排出されることになる。
したがって、本発明のディーゼル機関では、燃焼室内に
気化後の冷却噴霧即ち熱気を残すことなく、燃焼室９及
びライナ内壁４ａの表面のみから受熱して冷却を施すこ
とができるので断熱性を低下させることなく吸気の充填
効率を一定レベルに保つことができ、安定した燃焼を持
続さぼることができる。
気化後の冷却噴霧即ち熱気を残すことなく、燃焼室９及
びライナ内壁４ａの表面のみから受熱して冷却を施すこ
とができるので断熱性を低下させることなく吸気の充填
効率を一定レベルに保つことができ、安定した燃焼を持
続さぼることができる。
［発明の効果］
以上説明したことから明らかなように本発明のディーゼ
ル機関によれば次の如き優れた効果を発揮できる。
ル機関によれば次の如き優れた効果を発揮できる。
セラミックにて区画形成される燃焼室に排気通路から分
岐された排ガス回収通路を接続すると共に該回収通路内
に、上記燃焼室内に冷却噴霧を供給する噴霧供給管を設
け、上記回収通路及び上記供給管に排気行程の終期に開
放される開閉弁をそれぞれ設けたので、断熱性を低下さ
せることなく燃焼室を一様に冷却して且つその燃焼室内
の熱気を外部へ排出させることができるので吸気の充填
効率を一定レベルに保ち、燃焼の安定性を向上させるこ
とができる。
岐された排ガス回収通路を接続すると共に該回収通路内
に、上記燃焼室内に冷却噴霧を供給する噴霧供給管を設
け、上記回収通路及び上記供給管に排気行程の終期に開
放される開閉弁をそれぞれ設けたので、断熱性を低下さ
せることなく燃焼室を一様に冷却して且つその燃焼室内
の熱気を外部へ排出させることができるので吸気の充填
効率を一定レベルに保ち、燃焼の安定性を向上させるこ
とができる。
第１図は本発明のディーピル機関の好適一実施例を示す
概略断面図、第２図は第１図の上面図、第３図は吸・排
気弁及び第１の開閉弁並びに第２の開１ａ”１弁の曲間
時期とリフト量を示す図、第４図は従来の断熱ディーゼ
ル機関を示ず図である。 図中、１はシリンダボディ、２はシリンダヘッド、９は
燃焼室、１４は排ガス回収通路、２０は第１の開閉弁、
２３は噴霧供給管、２４は第２の開閉弁、２５は冷却噴
霧発生装置である。 第２図
概略断面図、第２図は第１図の上面図、第３図は吸・排
気弁及び第１の開閉弁並びに第２の開１ａ”１弁の曲間
時期とリフト量を示す図、第４図は従来の断熱ディーゼ
ル機関を示ず図である。 図中、１はシリンダボディ、２はシリンダヘッド、９は
燃焼室、１４は排ガス回収通路、２０は第１の開閉弁、
２３は噴霧供給管、２４は第２の開閉弁、２５は冷却噴
霧発生装置である。 第２図
Claims (1)
- セラミックにて区画形成される燃焼室に排気通路から分
岐された排ガス回収通路を接続すると共に該回収通路内
に、上記燃焼室内に冷却噴霧を供給する噴霧供給管を設
け、上記回収通路及び上記供給管に排気行程の終期に開
放される開閉弁をそれぞれ設けたことを特徴とするディ
ーゼル機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61108708A JPS62267521A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | デイーゼル機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61108708A JPS62267521A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | デイーゼル機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62267521A true JPS62267521A (ja) | 1987-11-20 |
| JPH0549810B2 JPH0549810B2 (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=14491587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61108708A Granted JPS62267521A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | デイーゼル機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62267521A (ja) |
-
1986
- 1986-05-14 JP JP61108708A patent/JPS62267521A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0549810B2 (ja) | 1993-07-27 |
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