TW449645B - Direct injection type diesel engine - Google Patents

Description

A7 449645 _____B7__ 五、發明說明（1 ) 【技術領域】 本發明係關於可減低排出廢氣中的C0 (—氧化碳） 或青白色煙的濃度的直噴式柴油引擎。 【背景技術】 從燃料的噴射開始到著火的期間被稱爲著火延遲時間 。在傳統上，在著火延遲時間經過之前被噴射出的燃料就 到達（衝撞）到燃燒室的壁面。而燃燒室的壁面的溫度係 比燃燒室內的壓縮空氣的溫度要低。因此，衝撞到壁面的 燃料就很難蒸發，而沒有良好的燃燒。此時，未燃的C 0 則大量地產生且被排出。特別是在低溫啓動時（引擎未完 全暖機就啓動時）、和引擎轉速高而沒有負荷的高怠速運 轉狀態時這種傾向就特別顯著。而且，在低溫啓動時以及 引擎在低.溫狀態下怠速運轉時，藉由因燃燒而產生的水蒸 氣混入含有未燃的燃料的燃燒氣體而青白色的青白色氣體 產生了且被排出。 【發明的開示】 (發明欲解決的技術的課題） 本發明的課題爲，提供一種直噴式柴油引擎，係可以 使在低溫啓動時以及高怠速運轉時的排出廢氣中的C0( 一氧化碳）的量減少，且使在低溫啓動時以及引擎在低溫 狀態下的怠速運轉時的青白色煙的濃度減少。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 — — — — — — — ^ ·11111--1 --illl — ΙΓ — — —-1III1IIII1I1 — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 44964 5 A7 B7 五、發明說明（2 ) (解決方法） 用來解決上述課題的申請專利範圍第1項的發明爲， 直噴式柴油引擎係，其具備著在活塞頂面形成成凹狀的燃 燒室、和具備有兼具著在一衝程中將燃料連續地一次噴出 的第一模式、和在一衝程中將燃料的噴射分數次進行的第 二模式的燃料噴射裝置、且具備有用來切換上述第一模式 和第二模式的切換手段，而藉由在引擎沒有負荷且引擎轉 速高的高怠速運轉時和引擎的低溫啓動時之中的至少其中 一種情況下藉由上述切換手段而切換到上述第二模式，則 在噴射出的燃料在到達燃燒室壁面之前使上述燃料壓縮著 火。 申請專利範圍第2項的發明係，在申請專利範圍第1 項的發明中，具備有作爲用來辨識引擎的運轉狀態是否處 於高怠速運轉狀態的手段的引擎轉數檢測裝置和負荷檢測 裝置。 申請專利範圍第3項的發明係，在申請專利範圍第1 項及第2項的發明中，將上述第二模式的第一次的燃料的 噴射量設定成一衝程中全噴射量的20〜40¾ 。 申請專利範圍第4項的發明係，其具備著在活塞頂面 形成成凹狀的燃燒室、和具備有兼具著在一衝程中將燃料 連續地一次噴出的第一模式、和在一衝程中將燃料的噴射 分數次進行的第二模式的燃料噴射裝置、且具備有用來切 換上述第一模式和第二模式的切換手段，而藉由在引擎的 低溫啓動時和引擎在低溫且怠速運轉時之中的至少其中一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） _ 5 - —I — —hlurlIJ— * I It--I I I - - - - - - - --- <請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 44964 5 at Β7 五、發明說明（3 ) 種情況下藉由上述切換手段而切換到上述第二模式，則在 噴射出的燃料在到達燃燒室壁面之前使上述燃料壓縮著火 〇 申請專利範圍第5項的發明係，在申請專利範圍第4 項的發明中，其具備有冷卻水溫度檢測手段，而可以辨識 出引擎是否處於低溫狀態。 申請專利範圍第6項的發明係，在申請專利範圍第4 項的發明中，其具備有引擎轉數檢測手段和負荷檢測手段 ，而可以辨識出引擎是否處於怠速運轉狀態。 (比傳統技術有效的效果） 第1圖的被驅動體5 0係發電機的情況下，要使發電 機在即使負荷變動也將轉數設定在預定値不予以改變的情 況下運轉。從而，在沒有負荷或低負荷的狀態下，被排出 的C 0量增加了。 在這樣的情況下，申請專利範圍第1項的發明係，將 燃料1 4在一衝程中分成數次噴射，噴射出的燃料1 4在 到達內壁9 1之前著火延遲時間r i d就經過了而著火了 ，所以可以使燃料1 4到達活塞9 0的內壁9 1之前就開 始燃燒，而可以防止燃料1 4的不完全燃燒。從而，可以 減低排出的C 0濃度。 申請專利範圍第2項的發明係’設置有引擎轉數檢測 裝置1 2和負荷檢測裝置5 2 ’所以可以容易地辨識出是 否處於高怠速運轉狀態。在c ρ ϋ辨識出是處於高怠速狀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公釐）.g . n I n HM ϋ ϋ n »1 n n I * n I n n n n I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 449645 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 態時，藉由切換手段（模式切換迴路4 )而從第一模式切 換到第二模式而使被排出的C 0的量減少，而可以使排出 廢氣中的C 0濃度減低。 申請專利範圍第3項的發明係，藉由將第二模式中的 第一次的燃料的噴射量設定成在一衝程中噴射的全噴射量 的2 0〜4 0%的範圍，而可以良好地減低排出C0的濃 度。 申請專利範圍第1項的發明係，在引擎1 〇 0的低溫 啓動時和引擎1 〇 〇在低溫且怠速運轉時之中至少其中一 種情況下，藉由以切換手段（模式切換迴路4 )從第一模 式切換到第二模式，而噴射出的燃料1 4在到達內壁9 1 之前著火延遲時間r i d就經過了而著火了，所以可以不 會使燃料1 4附著在活塞9 0的內壁9 1上就使燃燒開始 ，而可以減低青白色煙的濃度。 申請專利範圍第5項的發明係，在申請專利範圍第4 項的發明的引擎1 0 0上設置有冷卻水溫度檢測手段，所 以可容易的檢測出引擎1 0 0是否處於低溫狀態，而可容 易的判斷出從第一模式切換到第二模式的切換時機，而可 以有效率的減低青白色煙的濃度。 申請專利範圍第6項的發明係，在申請專利範圍第4 項的發明的引擎1 0 0上設置有引擎轉數檢測手段和負荷 檢測手段，所以可辨識出引擎1 〇 〇是否處於怠速運轉狀 態.，而可容易的判斷出從第一模式切換到第二模式的切換 時機，而可以有效率的減低青白色煙的濃度° I n n n .^1 n t n n n I n 9 線 <請先閲讀背面之注意事項再填寫本I> 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局貝工消t合作社印製 4 49 64 5 a? _B7__ 五、發明說明（5 ) 【圖面的簡單說明】 第1圖係由申請專利範圍第1項到第6項的發明所構 成的直噴式柴油引擎的槪略系統圖。 第2圖係爲第1圖的直噴式柴油引擎頭部的剖面簡圖 0 第3圖係顯示在第一模式下將燃料噴射出時燃料的到 達距離和時間的關係的曲線圖。 第4圖係顯示在第二模式下將燃料分成兩次噴射出時 的燃料的到達距離和時間的關係的曲線圖。 第5圖係顯示在第二模式下將燃料分成三次噴射出時 的燃料的到達距離和時間的關係的曲線圖。 第6圖係顯示第二模式的相對於燃料的總噴射量的第 一次的燃料噴射量的比率和被排出的C 0濃度改善率的關 係的曲線圖。 第7圖係顯示各噴射類型和排出的C 0濃度改善率的 關係的曲線圖。 第8圖（a )係顯示第一模式的單位時間的燃料噴射 率和時間的關係的曲線圖。 第8圖（b )係顯示第一模式的燃料的到達區域和燃 燒室壁面的位置關係的剖面簡圖。 第9圖（a )係顯示第二模式的三段高壓噴射的單位 時間的燃料噴射率和時間的關係的曲線圖。 第9圖（b)係顯示第二模式的三段高壓噴射的燃料 1 — ！！！！！* I ! I 訂 *!11 ^^ {請先W讀背面之注$項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） _g - 經濟部智慧財產局員Η消费合作社印製 4 49 64 5 A7 B7 五、發明說明（6) 的到達區域和燃燒室壁面的位置關係的剖面簡圖。 第10圖係顯示直噴式柴油引擎的引擎轉數以及負擔 的負荷的大小的排出C 0濃度的關係的曲線圖。 第1 1圖係顯示燃燒室內的壓力（筒內壓）的時間變 化的曲線圖。 第1 2圖（a )係比較在高速低負荷時的第一模式（ 單段常壓噴射）、第一模式（單段高壓噴射）以及第二模 式（二段高壓噴射）的排出廢氣中的C ◦濃度的曲線圖。 第1 2圖（b)係同樣地比較THC濃度的曲線圖。 第1 3圖（a )係比較在冷態時（室溫5 t，啓動後 經過5分鐘時，沒有空氣加熱器）的第一模式（單段常壓 噴射）和第二模式（二段高壓噴射）的排出的C0濃度的 改善率的曲線圖。 第1 3圖（b ).係比較在第一模式（單段常壓噴射） 和第二模式（二段高壓噴射）的青白色煙的產生的程度的 曲線圖。 第1 4圖係在室溫在一 5 °C〜5 °C的溫度範圍且引擎 轉數爲5 0 0 r . p . m的怠速狀態下，比較第—模式（ 單段常壓噴射，沒有空氣加熱器）、第一模式（單段常壓 噴射，有空氣加熱器）以及第二模式（二段高壓噴射）的 青白色煙濃度SW的曲線圖。 【圖號說明】 1、引擎本體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公芨> -9- n n n I— I I n t K I {請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 44964 5 A7 _B7 五、發明說明（7 ) 2、 引擎頭部 3、 燃料噴射裝置 3 a、噴孔 4、 模式切換迴路 5、 燃料供應管 6、 空氣供應管

7、 C P U 8、 排氣管 1 0、燃燒室 1 2、引擎轉數檢測裝置 1 3、冷卻水溫度檢測裝置 1 4、燃料 1 5、1 6、2 1、5 3、配線 2 0、燃料噴射量檢測裝置 2 1、訊號線 2 2、空氣加熱器 <請先《讀背*之注意事項再濞寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

擎 引 置 油度 裝 柴濃 體測 式煙 動軸檢 面 噴色 驅動荷塞頂壁直白 被驅負活、內 '青 、 、 、 、 a 、 OW 、 0120010W 5559991S 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） .1〇 . 449645 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（8 ) 【用來實施發明的最佳的型態】 第1圖係由申請專利範圍第1項到第6項的發明所構 成的直噴式柴油引擎1 0 0的槪略系統圖。且第2圖係爲 引擎頭部2的剖面簡圖。第1圖所示的直噴式柴油引擎 1 0 0 (以下稱爲引擎1 〇 〇 )係由引擎本體1 、引擎頭 部2、燃料供應管5、空氣供應管6以及CPU 7等所構 成。 如第2圖所示’燃料供應裝置3係被固定在引擎頭部 2上。而燃料噴射裝置3的噴孔3 a被配置在以活塞9 0 和引擎頭部2的內壁隔出的燃燒室1 〇內。燃料1 4則朝 著形成在活塞9 0的頂面9 0 a的凹部的內壁9 1被噴射 出來。 如第2圖所示’燃料供應管5被接續在燃料噴射裝置 3上。而且在C P U 7中設置有在第1圖中以虛線所示的 模式切換迴路4。而模式切換迴路4係具備有將第一模式 和第二模式互相切換的機能。在第一模式中，係在一衝程 中將燃料連續的一次噴射出來。在第二模式中，係在一衝 程中將燃料分成數次噴射出來。而且在第二模式分成數次 被噴射出的燃料的總量係設定成和第一模式中連續被噴射 出的燃料的總量是相同的。 模式切換迴路4係藉由由後述的引擎轉數檢測裝置 1 2及負荷檢測裝置5 2傳達來的檢測訊號，而將第一模 式和第二模式互相切換。而代替著負荷檢測裝置5 2在引 n n I n H ί I* n I a— I 1 * 1 —I. n n 1 i锖先《讀背面之注$項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格<210 * 297公釐） -11- 4 49645 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（9 ) 擎本體1具備有燃料噴射量檢測裝置2 〇 (例如用來調整 燃料的噴射量的齒條位置的檢測裝置），且介著訊號線 2 1將檢測訊號由燃料噴射量檢測裝置2 0傳達到 CPU7上也可以。 如第1圖所示，空氣供應管6係被接續在引擎頭部2 上。且介著沒有圖示出的開關活門（進氣活門）而空氣由 空氣供應管6被供應到燃燒室1 0 (第2圖）內。而且， 以沒有圖示的其他的開關活門（排氣活門）開關的排氣管 8則被接續在引擎頭部2上。 在引擎本體1設置有用來檢測出引擎轉數的引擎轉數 檢測裝置1 2、和用來檢測冷卻水的溫度的冷卻水溫度檢 測裝置1 3、以及用來檢測引擎負荷的燃料噴射量檢測裝 置2 0 » 引擎轉數檢測裝置1 2、冷卻水溫度檢測裝置1 3以 及燃料噴射量檢測裝置2 0係，各自以配線1 5、1 6及 2 1接續在CPU7。而可以介著配線1 5、1 6及2 1 將各檢測訊號傳達到C P U 7。 而且由引擎本體1傳來動力的被驅動體5 0則被接續 在引擎本體1上。而作爲被驅動體5 0係例如有以發電機 或驅動軸驅動的車輪或推進器。 在被驅動體5 0上設置有負荷檢測裝置5 2 ’負荷檢 測裝置5 2係以配線5 3和C P U 7相接。可以介著這個 配線5 3而將負荷的檢測訊號傳達到c p u 7上。而藉由 被驅動體5 0的種類，而可以任意選擇燃料噴射量檢測裝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規掊（210 χ 297公釐） -12- ( — ——1 — — — — — — !— - I I I 1 I I I * — — — — — — 1» (請先Μ讀背面之注意事項再本頁) 449645 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明說明（10) 置2 0和負荷檢測裝置5 2的其中一種來檢測負荷。 將引擎轉數、冷卻水的溫度以及負荷的大小用上述各 檢測裝置檢測出來，而檢測訊號被輸入到C P U 7。而由 這些檢測訊號而C P U 7因應運轉狀況而判斷是否藉由模 式切換迴路4由第一模式切換到第二模式或者相反地切換 〇 第3圖係顯示在第一模式下將燃料14噴射出時燃料 1 4的到達距離和時間的關係的曲線圖。第3圖的r i d 係表示燃料14在燃燒室10內被壓縮著火所需要的時間 。從燃料1 4被噴射出到著火時的期間係稱爲著火延遲時 間 r i d。 如第三圖所示，在第一模式下到達著火時刻（著火延 遲時間r i d經過）之前燃料1 4 (第2圖）就到達了內 壁9 1。引擎本體，1的溫度很高的話，而附著在內壁9 1 的燃料很容易蒸發而容易良好地燃燒，係以第一模式來運 轉。 第4圖係顯示在第二模式下將燃料分成兩次噴射出的 二段高壓噴射時的燃料的到達距離和時間的關係的曲線圖 。在第4圖’在第一次噴射出的燃料到達內壁9 1之前著 火延遲時間就經過了’第一次噴射出的燃料則著火而開始 燃燒。第二次噴射出的燃料則在距離內壁9 1很遠距離的 位置就開始燃燒。從而在第4圖的情況下，燃料在到達內 壁9 1之前就開始燃燒了。 第5圖係顯示在第二模式下將燃料分成三次噴射出的 I ^1 ϋ n I I I n tf n fe— n n I n > (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -13- 經濟部智慧財產局具工消费合作社印製 4 49 64 5 A7 B7 五、發明說明（11) 三段高壓噴射時的燃料的到達距離和時間的關係的曲線圖 。在第5圖也和第4圖的情況一樣，在第一次噴射出的燃 料到達內壁9 1之前著火延遲時間就經過了，第一次噴射 出的燃料到達內壁9 1前就著火而開始燃燒。第二次、第 三次噴射出的燃料則在距離內壁9 1很遠距離的位置就開 始燃燒。和第4圖的二段噴射的情況同樣地即使在第5圖 的三段噴射的情況下，燃料在到達內壁9 1之前就開始燃 燒了。 第6圖係顯示第二模式的相對於一衝程的總噴射量的 第一次的噴射量的比率和排出的C ◦濃度改善率的關係的 曲線圖。在第6圖中，引擎1 0 0以第一模式運轉時，縱 軸的數値爲1 . 0。排出的c〇濃度改善率係表示成，相 對於第一模式下被排出的C 0的量的第二模式下被排出的 C ◦的量的比率。從而，排出C 0濃度的改善率的數値低 時被排出的C 0的量就少，這樣較佳。 如第6圖所示，即使是二段高壓噴射（兩次噴射的第 二模式）以及三段高壓噴射（三次噴射的第二模式）的任 何一個，在橫軸的2 0〜4 0%的範圍內排出C 0的濃度 改善率都是良好的。 第7圖係比較著，由在燃燒室內的燃料的噴射壓力係 在常壓（7 OMP a的程度）下使用的引擎在第一模式下 運轉時的排出C Ο的濃度改善率、和由在燃燒室內的燃料 的噴射壓力係在高壓（9 OMP a以上的程度）下使用的 引擎在第一模式及第二模式下運轉時的排出C 0的濃度改 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -14- I ί n ^ 1 n n 1« n 1 I 1 · I i. ^ ^ ^ ^ ^ 一*Ji ^ I n .ί ^ ϋ ^ a (請先《讀背面之注項再填寫本頁> 449645 A7 B7 經濟部智慧財產局具工消费合作社印製 五、發明說明（12) 善率的曲線圖。 如第7圖所示，對於其燃料的噴射壓力被設定的很高 的引擎來說1其燃料的噴射壓力被設定的較低的（常壓的 )引擎的排出的C 〇濃度較高。從而，再其燃料的噴射壓 力被設定成高壓的引擎藉由在第二模式下運轉而排出C 0 濃度減低化的效果顯著的呈現出來了 = 第8圖（a )係顯示第一模式的單位時間的燃料噴射率和 時間的關係的曲線圖。第8圖（b )係顯示第一模式的燃 料的到達區域和燃燒室壁面（內壁9 1 )的位置關係的剖 面簡圖。而當噴射燃料爲Q，而時間爲t時，噴射率被表 示成單位時間的燃料噴射量，也就是d Q / d t。 在第一模式下，在著火延遲時間r i d經過前（在著火時 刻前）燃料就衝撞到內壁9 1 ，而燃料有一部份附著在內 壁9 1上。附著在內壁9 1上的燃料沒有完全燃燒，而含 有大量的C0的排出廢氣則介著排氣管8 (第1圖）而被 排出。 第9圖（a )係顯示第二模式的三段高壓噴射的燃料 噴射率和時間的關係的曲線圖。第9圖（b )係顯示第二 模式的三段高壓噴射的燃料的到達區域和燃燒室壁面（內 壁9 1 )的位置關係的剖面簡圖。 在第二模式下，在第一次噴射出的燃料到達內壁9 1 之前著火延遲時間r i d就經過了。而從第二次的噴射開 始到著火時刻的時間係比從第一次的噴射開始到著火時刻 的時間要短。從而’只要第一次噴射出的燃料在還沒到達 本紙張尺度遶用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公;g ) 15 I n H 1 n .^1 n- n I < (* I I t t— i ti I 線 (請先no讀背面之注f項再填寫本頁) 4 49 64 5 A7 ____B7____ 五、發明說明（13 ) 內壁9 1就開始燃燒的話，第二次以下噴射出的燃料就不 會在燃燒開始前衝撞到內壁9 1 。因此，第一次噴射出的 燃料的量係比在第一模式下噴射出的燃料的量要少，而不 用說噴射出的燃料係必須要有在到達壁面9 1之前著火時 刻就經過了的量。 燃料1 4在燃燒時，燃燒的火焰如第9圖（b )的箭 頭A〜C所示，集中在燃燒中心而達到熱壓縮的效果。藉 由這個熱壓縮效果，可以妨礙在燃燒的火焰中沒有燃燒的 燃料到達壁面。不久後，所有噴射出的燃料就不會沒有燃 燒就到達壁面，而是完全燃燒。 第1 0圖係顯示引擎1 0 0 (第1圖）的引擎轉數和 被驅動體5 0 (第1圖）所負擔的負荷的大小的相關關係 的排出C0濃度的關係的曲線圖。如第10圖所示，C0 濃度在高怠速.運轉狀態、冷態時（低溫啓動時）的低怠速 運轉狀態、或在高負荷狀態會變高。而引擎的溫度變高的 話，即使在低怠速運轉狀態C 0濃度也變低。從而，在高 怠速運轉狀態、或在引擎的啓動時（冷態時）C 0濃度則 趨於變高。而此時以模式切換迴路4 (第1圖）從第一模 式切換到第二模式的話，則可以減少排出的C 0的量。 第1 1圖係顯示燃燒室內的壓力（筒內壓）的時間變 化的曲線圖。從燃料噴射開始著火延遲時間r i d經過（ 到著火時刻）時燃料開始燃燒（爆發），則筒內壓上升。 可是燃料的噴射期間很長，即使著火延遲時間r i d經過 了而著火所需要的量的燃料沒有噴射出的期間活塞9 0 ( 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .10 - — — — — — — — t t I I « — Ilf— — — _1 — — 111_ (請先闓讀背由之注$項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 449645 A7 B7 五、發明說明（14) (請先閱讀背面之注$項再缜寫本頁> 桌2圖）開始下降而筒內壓也下降，燃料就變的不能著火 了。從而燃料的噴射量要在活塞9 〇還在上死點（TD C )附近期間就結束。 第1 2圖係比較在高速低負荷時的第一模式（單段常 壓噴射）、第一模式（單段高壓噴射）以及第二模式（二 段商壓噴射）的排出廢氣中的c〇濃度改善率和排出 THC濃度改善率的曲線圖。如第1 2圖所示，在第二模 式下的排出的C 0濃度、THC濃度都被壓抑的比在第一 模式（單段常壓噴射）'第一模式（單段高壓噴射）下的 任一個要低。特別是C 0濃度和第一模式（單段常壓噴射 )比較起來減低了 6 0¾的程度。 第1 3圖（a )係比較在冷態時（室溫5 °C，啓動後 經過5分鐘時’沒有空氣加熱器）的第一模式（單段常壓 噴射）和第二模式（二段高壓噴射）的C 0濃度的曲線圖 。如第1 3圖（a )所示，可得知即使在冷態時第二模式 (二段高壓噴射）也比第一模式（單段常壓噴射）排出的 C 0濃度要少。 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印货 在低溫啓動時或冷態時（特別是怠速運轉時），水蒸 氣（因燃燒而產生）或潤滑油混入含有未燃的燃料的燃燒 氣體時，就產生了排氣是青白色的青白色煙。第1 3圖（ b )係比較在第一模式（單段常壓）和第二模式（二段高 壓噴射）的青白色煙的產生的程度（濃度）的曲線圖。 在第13圖（b)係使用青白色煙濃度SW這樣的指 標，青白色煙程度SW係將以光照射青白色煙時青白色煙 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17 - 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 449645 A7 B7 五、發明說明（15) 的看的見的程度（例如用目視）數値化。除了以目視確認 以外，將計測器和黑板配置在青白色煙兩側’藉由以計測 器測定黑板光度値（c d /m 2 )來判定青白色煙濃度s W 也可以。 在看不出青白色煙產生的情況下將青白色煙濃度SW 設定成「0」，而可以淸楚的確認青白色煙的情況下將青 白色煙濃度設定成「5」。而因應產生的青白色煙的濃度 ，而在「0〜5」的範圍進行青白色煙濃度SW的判定。 如第1 3圖（b )所示，第二模式（二段高壓噴射） 係和第一模式（單段常壓噴射）比較起來青白色煙濃度 SW的數値相當低。在第二模式（二段高壓噴射）下有效 果的抑制青白色煙的產生則顯著的呈現了。 第1 4圖係在室溫在一 5 °C〜5°C的溫度範圍，比較 第一模式（單段常壓噴射，沒有空氣加熱器）、第一模式 (單段常壓噴射，有空氣加熱器）以及第二模式（二段高 壓噴射）的青白色煙濃度SW的曲線圖。由第1 4圖藉由 空氣加熱器2 2使進氣的溫度上升的話，就可看出青白色 煙濃度低下的現象，我們可得知在第二模式（二段高壓噴 射，沒有空氣加熱器2 2 )係比在第一模式（單段常壓噴 射，有空氣加熱器）的情況其青白色煙濃度要低（青白色 煙的產生被抑制成很低）。 而是否處於高怠速運轉狀態，C P U 7藉由引擎轉數 檢測裝置1 2 (第1圖）、及負荷檢測裝置5 2或燃料噴 射量檢測裝置2 0 (第1圖）所檢測出的訊號來判定。而 本紙張尺度適財國@家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐).1R- -- I n t n 1 I » n ϋ n » ί n ϋ I (請先M讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 44964 5 A7 B7 五、發明說明（16) 引擎1 0 0的溫度係以冷卻水溫度檢測裝置1 3 C第1圖 )來檢測出，而c P U 7判定是否需要切換到第二模式。 在C P U 7中準備了有預先設定的引擎轉數、負荷的大小 及冷卻水溫度的臨界値的記億設備’ 一旦超過設定的臨界 値就由C P U 7發出指令到模式切換迴路4而從第一模式 切換到第二模式。 而燃料HC (碳化氫）係’在燃燒的過程之下由C0 (一氧化碳）變化成了 C02 (二氧化碳）。從而’ C0 被減少了且未燃的H C也減少了。在本實施的型態下’因 爲原來的H C的需要量很少’所以無法確認H C的顯著減 少，而可以同時期待著除了排出c 0的減少之外，排出 H C也顯著的減少。 而在引擎低溫啓動時，將進氣預先以空氣加熱器2 2 加溫，而可以早一點到達燃燒需要的溫度（著火溫度）而 可以縮短著火延遲時間r i d。 在引擎沒有負荷且引擎轉數高的高怠速運轉時、和引 擎低溫啓動時之中至少一種情況下以第二模式進行運轉的 話，可以比傳統以來更減低排出的c ◦濃度’在引擎沒有 負荷且引擎轉數高的高怠速運轉時、和引擎低溫啓動時的 任何一種情況下都以第二模式進行運轉的話’則更可以減 低排出的C 0濃度。 而在引擎低溫啓動時、和引擎爲低溫且怠速運轉時之 中至少一種情況下以第二模式進行運轉的話，可以比傳統 以來更減低青白色煙的濃度。然而，在引擎低溫啓動時、 n n ^1- n I I I (請先閱讀背面之注*^項再瑱寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSU4規格（210x297公釐） -19 - 449 6 4 5 A7 B7 五、發明說明（17) 和引擎爲低溫且怠速運轉時的任何一種情況下都以第二模 式進行運轉的話，更可以減低青白色煙的濃度。 【在產業上利用的可能性】 本發明可以適用於，其具備有在活塞的頂面形成成凹 狀的燃燒室，且將燃料噴射向燃燒室的壁面的直噴式柴油 引擎。 --------------裝 • I I ^1 ^1 1 ^1 ·1 訂！-----線 (請先《讀背面之沒f項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） -20-

Claims (1)

1. A8B8C8D8 44964 5 六、申請專利範圍 1 、一種直噴式柴油引擎，其特徵爲：其具備著在活 塞頂面（90a)形成成凹狀的燃燒室（10)、和具備 有兼具著在一衝程中將燃料（1 4 )連續地一次噴出的第 一模式、和在一衝程中將燃料（1 4 )的噴射分數次進行 k 的第二模式的燃料噴射裝置（3)、且具備有用來切換上 述第一模式和第二模式的切換手段（4)，而藉由在引擎 (1 0 0 )沒有負荷且引擎轉速高的高怠速運轉時和引擎 (1 0 0 )的低溫啓動時之中的至少其中一種情況下藉由 上述切換手段（4 )而切換到上述第二模式，則在噴射出 的燃料（1 4)在到達燃燒室壁面（9 1 )之前就使上述 燃料（1 4 )壓縮著火。 2、 如申請專利範圍第1項之直噴式柴油引擎，其中 具備有作爲用來辨識引擎（1 〇 〇 )的運轉狀態是否處於 高怠速運轉狀態的手段的引擎轉數檢測裝置（1 2 )和負 荷檢測裝置（5 2 )。 3、 如申請專利範圍第1或2項之直噴式柴油引擎， 其中將上述第二模式的第一次的燃料（1 4 )的噴射量設 定成一衝程中全噴射量的20〜40% 。 4、 一種直噴式柴油引擎，其特徵爲：其具備著在活 塞頂面（90a)形成成凹狀的燃燒室（10)、和具備 有兼具著在一衝程中將燃料（1 4 )連續地一次噴出的第 一模式、和在一衝程中將燃料（1 4 )的噴射分數次進行 的第二模式的燃料噴射裝置（3)、且具備有用來切換上 述第一模式和第二模式的切換手段（4)，而藉由在引擎 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）_ 21 - — — — —Ί—ί---I I · I I--I f 1 ^ · - IP-* —---- (請先Μ.讀背£-之注$項再續爲本頁> 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A8B8C8D8 449645 ------ _ 六、申請專利範圍 (1 0 0 )的低溫啓動時和引擎在低溫且怠速運轉時之中 的至少其中一種情況下藉由上述切換手段（4 )而切換到 上述第二模式，則在噴射出的燃料（14 )在到達燃燒室 壁面（9 1 )之前就使上述燃料（1 4)壓縮著火。. 5、 如申請專利範圍第4項之直噴式柴油引擎，其中 具備有冷卻水溫度檢測手段（1 3 )，而可以辨識出引擎 (1 0 0 )是否處於低溫狀態。 6、 如申請專利範圍第4項之直噴式柴油引擎，其中 具備有引擎轉數檢測手段（1 2 )和負荷檢測手段（ 52)，而可以辨識出引擎（100)是否處於怠速運轉 狀態。 — lull — I !-1 I ^ I ^ - UIHI — «illllf — (諳先»讀背面之漆患攀"涛琪" 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家楳準（CNS)A4規格（210 X 297公« ) -22-