JPS6318173A

JPS6318173A - 内燃機関の燃料供給装置

Info

Publication number: JPS6318173A
Application number: JP16205386A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Fukui; 福井　清孝
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1986-07-11
Publication date: 1988-01-26
Also published as: JPH0534511B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は内燃機関の燃料供給装置に係り、特に吸気通路
（吸気管）内、気筒内へ燃料を供給することによりアル
コール等の低セタン価燃料を燃焼させることのできる内
燃機関の燃料供給装置に関する。

［従来の技術］一般に筒内に直接燃料を噴射して燃焼を行なう内燃機関
に低セタン価燃料を使用する場合、着火性が重要になる
。

第９図、第１０図に低セタン価燃料を燃焼させることの
できる内燃機関を示す。

図において、ａはシリンダボディ、ｂは気筒、Ｃは燃料
噴射ノズル、ｄは吸気管、ｅは噴射ポンプである。

燃料噴射ノズルＣはキャビティｑの周方向に間隙を有し
て多方向に燃料を噴射づるように１ｊ（−ル形の多噴口
燃料噴射ノズルとして構成されている。

ｈは点火プラグである。

この構成によれば、中・高負荷運転領域で低セタン価燃
料を燃焼させることができるものの、燃料噴射８の少な
い軽負荷運転時には、空燃比がリーンであるために出力
に乏しくドライバビリディが不十分であり、アイドリン
グ運転時には、更にリーンであるために気筒内に可燃性
混合気の生成が難しくなって失火に至る問題がある。

そこで、低セタン価燃料を燃焼させる提案として特開昭
５７−６２９１４号公報に、局内、即らキャビディ内に
白熱片を設けるか、または、アイドリングを含む軽負荷
運転時には、軽油を使用して暖機運転を行なう装置及び
方法の提案がなされている。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記提案は、白熱片を設ける場合に、ア
イドリング時、軽負荷時において出力を得るために最小
限必要とする加熱力を得るために燃料を則固しなければ
ならず空燃比を適正にして燃焼させる本質的な問題を解
決するものではなかった。

［問題点を解決するための手段］本発明は上記問題点を解決することを目的としており、
本発明はエンジンの気筒内へ燃料を供給する燃料噴射ノ
ズルと、該ノズルのリークオフ通路に接続されて吸気通
路内へリーク燃料を供給するインジェクタとから内燃機
関の燃料供給装置を構成するものである。

［作　用］エンジンの吸気行程で予め吸気通路内に燃料噴射ノズル
のリークオフ通路を介して送られるリーク燃料がインジ
ェクタから微細化されて噴射される。これにより、吸気
に混合されたリーク燃料は、エンジンの圧縮行程で可燃
性混合気となる。圧縮行程の終期に至る手前で燃料噴射
ノズルから燃料が噴射されると、噴射された部分は局部
的に空燃比が小さくなり、濃い混合気が生成されること
になる。したがってこの濃い部分に点火プラグ等によっ
て放電を行なうことによって着火し、他部への火炎伝播
が行なわれることになり、アイドリング、軽負荷運転時
にも失火のない燃焼を行なわけることができる。

［実施例］以下に本発明の内燃機関の燃料供給装置の好適一実施例
を添付図面に基づいて説明する。

第１図、第２図に示す１はシリンダボディ、２ａ・・・
ｄは気筒、３ａ・・・ｄは燃料噴射ノズル、４ａ・・・
ｄは吸気通路、Ｅはエンジンである。

図示されるようにエンジンＥは、この実ａｆｌＡテは４
気筒エンジンとなっている。８気ｔｉ　２　ａ−ｄ内に
は、往復動自在にビス１〜ン５が設けられており、この
ピストン５の頂面５ａには、軸方向に窪ませて形成した
キャビティ６が設けられている。

第６図にも示すように、各キャビティ６には、これに燃
料を噴射する燃料噴射ノズル３ａ・・・ｄがそれぞれ設
けられており、この実施例では燃料噴射ノズル３ａ・・
・ｄが、キャビティ６の周方向に間隔をおいてキヤとテ
ィ６の内周壁６ａに燃料噴霧ｆ＋　、ｆ２．ｆ３．ｆ４
を噴射できるホール形のマルチジェット式燃料噴射ノズ
ルとして構成されている。また第２図、第６図に示すよ
うに、上記燃料噴霧ｆ１・・・４のいずれか１つのスワ
ール方向の直近の下流側には、放電部ＰＧが位聞されて
スパークプラグ１０が配設される。

１１は燃料のフィードポンプで、このフィードポンプ１
１と、上記各気筒２ａ・・・ｄの燃料噴射ノズル３ａ・
・・ｄとが燃料供給通路１３にて接続されている。また
、各燃料噴射ノズル３ａ・・・ｄのり一りオフ通路１４
ａ・・・ｄは、燃料タンク（図示せず）に接続されてい
る。

以上が筒内噴射の構成である。

次に吸気油路内噴射の構成を説明する。

第１図、第２図に示されるように、４は１つの集合管と
して形成された吸気通路であり、各気筒２ａ・・・ｄへ
分岐された吸気通路４ａ・・・ｄのそれぞれには、燃料
を各吸気通路４ａ・・・ｄ内へ噴射するインジェクタ１
５ａ・・・ｄが設けられている。このインジェクタ１５
ａ・・・ｄは、上記リークオフ通路１４ａ・・・ｄにそ
れぞれ接続されて各リークオフ燃料を吸気通路４ａ・・
・ｄ内へそれぞれ供給するようになっている。

この実施例では４気筒エンジンであるがら、８気０２ａ
・・・ｄの気筒点火類は、Ｎα１の気筒２ａ→ＮＱ３の
気筒２ｃｍ＋ｍ４の気筒２ｄ→Ｎα２の気筒２ｂになる
。したがって、Ｎα１の気筒２ａの燃料噴射ノズル３ａ
のリークオフ通路１７ｔａは、吸気通路４ｄのインジェ
クタ１５ｄに接続され、Ｎα３の気筒２Ｃの燃料噴射ノ
ズル３Ｃのリークオフ通路１４Ｃは、吸気通路４ｂのイ
ンジェクタ１５ｂに接続される。同様にＮＱ　４の気筒
２ｄの燃料噴射ノズル３ｄのリークオフ通路１４ｄは、
吸気通路４ａのインジェクタ１５ａに接続され、Ｎα２
の気筒２ｂの燃料噴射ノズル３ｂのリークオフ通路１４
ｂは、吸気通路４Ｃのインジェクタ１５ｃに接続される
。

ゆえに、各燃料噴射ノズル３ａ・・・ｄと各インジェク
タ１５ａ・・・ｄの送油距離が短く、インジェクタ１５
ａ・・・ｄの応答性は良くなる。

第７図に、このインジェクタ１５ａ・・・ｄの噴射量及
び噴射時期を制御するｃｐｕ　＜中央演算回路）を、第
８図にエンジンの回転数Ｎｅとインジェクタ１５ａ・・
・ｄの燃料流量との関係を示す。

ＣＰＵ２０には、スタータスイッチＳＷ信号。

水温信号、フィードポンプ１１の燃料供給りを設定する
制御レバ２１のレバ角度信号、エンジン回転数Ｎｅ信号
等が入力され、それら入力信号から上記エンジンＥの負
荷を算出して目標噴射♂を設定したのち、その目ｔＩＡ
噴射ｍに相当する制御信号を、動作されるインジェクタ
１５ａ・・・ｄに出力する。即ち第８図に示すように、
フィードポンプ１１の燃料送油量をＱ＋　、燃料噴射ノ
ズルからの燃料流量をＱ２とすると、Ｑ１＝　（２，２〜６）Ｑ２但しアイドル時には、Ｑ　＋　＝　３００２であるから
、インジェクタ１５ａ・・・ｄから供給される燃料流量
（リークオフ燃料流ｆｆ１）Ｑ３は、Ｑ３　＝Ｑ＋　−
Ｑ２−（２，２〜６）　Ｑ２−０２＝　（１，２〜５）
Ｑ２となる。

これは、インジェクタ１５ａ・・・ｄへ送油されるリー
クオフ燃料が十分にありＨつ高圧で送油されることを示
す。この際に、フィードポンプ１１からのリークオフ燃
料でインジェクタ１５ａ・・・ｄに送油後の残った燃料
は燃料タンクにもどすように構成される。また、燃料噴
射ノズル３ａ・・・ｄの針弁（図示せず）の量弁圧は、
一般に百数十（幻／α２）に設定された高圧ノズルが用
いられるため、燃料噴射ノズル３ａ・・・ｄの噴射■に
対してリークオフ燃料流８が多くなるように構成される
。

ところで、各インジェクタ１５ａ・・・ｄの下流側に高
圧用のプレッシャーレギュレータを設けることによって
、吸気通路４ａ・・・ｄ内へ噴射するり一りオフ燃料の
微細化が促進できる。これは、空気との混合気化を更に
促進し着火性及び出力、燃費を向上できる（例えば燃料
油をガソリンとする場合３に９／ａｎ２以上に設定でき
る）。

以下に本発明の内燃機関の燃料供給装置の作用を添付図
面に基づいて説明する。

アイドリング、軽負荷等の部分負荷運転時について説明
すると、ＣＰｔＪ２０が、スタータＳＷ信号、水温（エ
ンジンの冷却水温）信号、フィードポンプの制御レバ角
度信号、エンジン回転数信号等からエンジンＥの負荷を
知り、その負荷がアイドリング、軽負荷運転領域等の部
分負荷運転領域であると判断できる場合には、吸気油路
内噴射を行なう。

吸気通路４ａ・・・ｄ内噴射は、排気行程の終期にある
気筒２ａ・・・ｄの吸気通路４ａ・・・ｄに対して行な
われる。第１図乃至第３図に示されるように、ＣＰｔＪ
２０の演算した結果に駐づいて、インジェクタ１５ａ・
・・ｄから負荷に見合う目標噴射量のリークオフ燃料が
吸気通路４ａ・・・ｄ内に微細化されて噴射される。こ
の噴霧ｆ５は、吸気通路４ａ・・・ｄがヘリカル状に形
成されることによって、その吸気通路４ａ・・・ｄで生
成される燃焼用空気のスワールＳ１により混合気化即ち
気化が促進されて気筒２ａ・・・ｄ内へ入る。

一方、ピストン５のキャビティ６は、吸気通路４ａ・・
・ｄのボア直径よりも小さな間口径であるため、第４図
に示すように、キャビティ６内で生成されるスワールＳ
２及びスキッシュによって、さらに混合気化が促進され
て、確実に可燃性混合気Ｆとなる。この後第５図に示す
ようにピストン５の上昇、即ち圧縮行程の終期近傍で、
燃料噴射ノズル３ａ・・・ｄからの燃料噴射がなされる
と、第６図に示すようにその燃料噴霧ｆ１・・・４によ
って部分的に濃い可燃性混合気Ｆ１が作り出される。上
記構成で述べたように、この濃い可燃恒温合気Ｆｌの直
近の下流側には、スパークプラグ１ｏの放電部ＰＧがあ
り、この放電部ＰＧの放電によって濃い可燃性混合気Ｆ
１が着火しスワールＳ２方向へ火炎が伝播される。ゆえ
に、アルコール、ガソリン等のセダン価が伝い燃料であ
っても、燃料噴射量を増加させることなく燃焼させるこ
とができ、適正な出力を得ることができる。

中・高負荷運転領域では、スパークプラグ１０の放電部
ＰＧ近傍に適正凹の燃料が燃料噴射ノズル３ａ・・・ｄ
より供給されるためる火は安定してなされ、またこのと
きは可燃性混合気の船も十分であるので吸気通路４ａ・
・・ｄ内噴射は行なわれない。

［発明の効果コ以上説明したことから明らかなように本発明の内燃別間
の燃料供給装置によれば次の如き優れた効果を発揮でさ
る。

（１）　　気筒内噴射と吸気道路内噴射とを行なって部
分的に濃い可燃性混合気を生成できるようにしたので、
アイドリング、軽負荷運転等の部分負荷運転領域でアル
コール、ガソリン等の低セタン価燃料の燃料増量を行な
うことなく、安定した出力の燃焼を得ることができる。

（２）　　未燃メタノール、　ＩＩｃ等の燃焼未燃物の
排出を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内燃機関の燃料供給装置の好適一実施
例を示す全体図、第２図は第１図の要部詳細図、第３図
乃至第５図は燃料供給過程を示す概略図、第６図はキャ
ピテイの混合気分布を示す概略図、第７図はインジェク
タをａｉ（Ｉ　ＩＩＩするＣＰＵ　（中央演算回路）を
示す図、第８図はエンジン回転数と燃料流量との関係を
示すグラフ、第９図及び第１０図は従来の内燃榔関を示
す概略図である。図中、１はシリンダボディ、２ａ・・・ｄは気筒、３ａ
・・・ｄは燃料噴射ノズル、４ａ・・・ｄは吸気通路、
５はピストン、６はキャビティ、１０はスパークプラグ
、１１はフィードポンプ、１３は燃料供給通路、１４ａ
・・−ｄはリークオフ通路、１５ａ・・・ｄはインジェ
クタである。３ａｄ・　・燃料＠射ノズル　１１・・・・・・フィー
白ボンフ。４ａ−ｄ・・吸′Ａ通路　　　　１３・・・・・燃料供
給通路５　・　・・ピストン　　　　１４ａ、、ｄ・・
・リークオフ通路６　・−・°“キャビティ　　　１５
ａ−ｄ・・・インジェクタ第１図第２図第５図　　　第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）気筒内へ燃料を供給する燃料噴射ノズルと、該ノ
ズルのリークオフ通路に接続されて吸気通路内へリーク
燃料を供給するインジェクタとを備えたことを特徴とす
る内燃機関の燃料供給装置。
（２）上記インジェクタが、アイドリング運転時及び軽
負荷運転時等の部分負荷運転時の吸気行程で動作するよ
うに構成された上記特許請求の範囲第１項記載の内燃機
関の燃料供給装置。