JP2521900B2 - 火花点火式内燃機関 - Google Patents
火花点火式内燃機関Info
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- JP2521900B2 JP2521900B2 JP60186615A JP18661585A JP2521900B2 JP 2521900 B2 JP2521900 B2 JP 2521900B2 JP 60186615 A JP60186615 A JP 60186615A JP 18661585 A JP18661585 A JP 18661585A JP 2521900 B2 JP2521900 B2 JP 2521900B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- combustion chamber
- sub
- spark ignition
- injection port
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関に係り、特にディーゼル燃焼方式に
低セタン価の燃料を適用する際に好適な内燃機関に関す
る。
低セタン価の燃料を適用する際に好適な内燃機関に関す
る。
［従来の技術］ 一般にディーゼル内燃機関は、その燃料としてセタン
価の極めて小さなアルコール，ガソリン等を使用する場
合には、火花点火式内燃機関として構成される。そして
この火花点火式内燃機関は、スパークプラグ等の火花点
火手段の近傍に可燃適正空燃比の混合気が存在すれば、
他の部分の混合気状態の如何を問わず、火花放電により
良好な燃焼が達成され、従って可燃適正空燃比の混合気
が火花点火手段の近傍に存在するか否かが重要である。
価の極めて小さなアルコール，ガソリン等を使用する場
合には、火花点火式内燃機関として構成される。そして
この火花点火式内燃機関は、スパークプラグ等の火花点
火手段の近傍に可燃適正空燃比の混合気が存在すれば、
他の部分の混合気状態の如何を問わず、火花放電により
良好な燃焼が達成され、従って可燃適正空燃比の混合気
が火花点火手段の近傍に存在するか否かが重要である。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで上述した内燃機関にあっては、噴射燃料量の
少ない低負荷時、また噴射燃料の蒸気化が妨げられる機
関低温時には、次のような問題点が指摘される。
少ない低負荷時、また噴射燃料の蒸気化が妨げられる機
関低温時には、次のような問題点が指摘される。
（１） 低負荷時には混合気が非常に希薄となり、火花
放電によっても火炎が伝播せずミスファイヤを生じ易
い。ここに、低負荷時には吸気を絞って吸入空気量を減
少させることが考えられ、このようにすれば燃料着火性
を向上できるが、絞りによる機関のポンピングロスが増
加し、燃費等が劣化する問題がある。
放電によっても火炎が伝播せずミスファイヤを生じ易
い。ここに、低負荷時には吸気を絞って吸入空気量を減
少させることが考えられ、このようにすれば燃料着火性
を向上できるが、絞りによる機関のポンピングロスが増
加し、燃費等が劣化する問題がある。
（２） 他方機関低温時には上死点における空気圧縮温
度も低くなるため燃料の蒸気化が不十分であり、混合気
が希薄で（１）と同様な問題がある。
度も低くなるため燃料の蒸気化が不十分であり、混合気
が希薄で（１）と同様な問題がある。
［発明の目的］ 本発明は上述したような問題点に鑑みて創案されたも
のであり、その目的はディーゼル内燃機関を低セタン価
燃料用の火花点火式内燃機関として構成する場合に、低
負荷，機関低温時にあっても適正な燃焼を確保できる内
燃機関を提供するにある。
のであり、その目的はディーゼル内燃機関を低セタン価
燃料用の火花点火式内燃機関として構成する場合に、低
負荷，機関低温時にあっても適正な燃焼を確保できる内
燃機関を提供するにある。
［発明の構成及び作用］ 本発明の火花点火式内燃機関は、燃焼室に臨ませて設
けられアルコール等の燃料を噴射する燃料噴射ノズル
に、所定リフト以下で燃焼室内に上記燃料を噴射する副
噴口を設けると共に、該副噴口を、それより噴射される
噴射燃料の一部を燃焼室に衝突飛散させ、残りを上記燃
焼室に衝突付着させるように上記燃焼室の内壁に臨ませ
て位置させ、上記飛散燃料の分布域に近接させて火花点
火手段を設けたものである。
けられアルコール等の燃料を噴射する燃料噴射ノズル
に、所定リフト以下で燃焼室内に上記燃料を噴射する副
噴口を設けると共に、該副噴口を、それより噴射される
噴射燃料の一部を燃焼室に衝突飛散させ、残りを上記燃
焼室に衝突付着させるように上記燃焼室の内壁に臨ませ
て位置させ、上記飛散燃料の分布域に近接させて火花点
火手段を設けたものである。
上記構成によれば、副噴口から噴射される噴射燃料の
うち、一部を燃焼室に衝突飛散させることで、副噴口か
ら噴射された燃料をより微粒化して、火花点火手段の近
傍にリッチな飛散燃料の分布域を形成することができ、
よって、混合気が希薄となる低負荷時や燃焼の蒸気化が
不十分な機関低温時においても、確実に可燃適性空燃比
の混合気に着火することができる。
うち、一部を燃焼室に衝突飛散させることで、副噴口か
ら噴射された燃料をより微粒化して、火花点火手段の近
傍にリッチな飛散燃料の分布域を形成することができ、
よって、混合気が希薄となる低負荷時や燃焼の蒸気化が
不十分な機関低温時においても、確実に可燃適性空燃比
の混合気に着火することができる。
しかも、副噴口からの噴射燃料の残りの燃焼室に衝突
付着させることで、副噴口のスワール下流側に燃料膜を
形成して分布させておくことができるようになる。この
ため、上記のような微細な飛散燃料を分布させた場合で
も、この燃料膜から蒸発してくる燃料によって確実に火
炎を伝播させて、ミスファイヤを防止することができ
る。
付着させることで、副噴口のスワール下流側に燃料膜を
形成して分布させておくことができるようになる。この
ため、上記のような微細な飛散燃料を分布させた場合で
も、この燃料膜から蒸発してくる燃料によって確実に火
炎を伝播させて、ミスファイヤを防止することができ
る。
［実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述
する。
する。
第１図及び第２図には、直接噴射式ディーゼル機関が
示されている。ピストンヘッド１には、その頂部にボー
ル状の燃焼室２が区画形成される。他方シリンダヘッド
３には、燃焼室側へ連通させて取付孔４が形成され、こ
の取付孔４内には、燃焼室２内に臨ませて燃料噴射ノズ
ル５が設けられる。
示されている。ピストンヘッド１には、その頂部にボー
ル状の燃焼室２が区画形成される。他方シリンダヘッド
３には、燃焼室側へ連通させて取付孔４が形成され、こ
の取付孔４内には、燃焼室２内に臨ませて燃料噴射ノズ
ル５が設けられる。
燃料噴射ノズル５はピスト−ノズルに類似する形式の
もので、ノズル中央に主噴射用の主噴口６が形成される
と共に、錐体状のノズル側部に副噴射用の副噴口７が形
成される。そして副噴口７は、低負荷時等ニードル弁
（図示せず）のリフト量が所定量以下で主噴口６が閉じ
られているときに開口されて副噴霧ｆを噴射し、他方主
噴口６は、高負荷時等ニードル弁のリフト量が所定量以
上となったときに開口され、副噴口７よりも主導的に主
噴霧Ｆを噴射するようになっている。
もので、ノズル中央に主噴射用の主噴口６が形成される
と共に、錐体状のノズル側部に副噴射用の副噴口７が形
成される。そして副噴口７は、低負荷時等ニードル弁
（図示せず）のリフト量が所定量以下で主噴口６が閉じ
られているときに開口されて副噴霧ｆを噴射し、他方主
噴口６は、高負荷時等ニードル弁のリフト量が所定量以
上となったときに開口され、副噴口７よりも主導的に主
噴霧Ｆを噴射するようになっている。
また特に副噴口７は、燃焼室２の内壁８に近接させ
て、相対向するように臨ませて位置され、副噴霧ｆを内
壁８に衝突させて、その一部f1が衝突の勢いで微粒化さ
れて飛散され、この微粒化燃料f1がスワールＳによって
燃焼室２に流されるようになっている。また副噴霧ｆの
残部は、直ちに内壁８に衝突付着してフィルム状態でス
ワールＳ方向に沿って流されるようになっている。
て、相対向するように臨ませて位置され、副噴霧ｆを内
壁８に衝突させて、その一部f1が衝突の勢いで微粒化さ
れて飛散され、この微粒化燃料f1がスワールＳによって
燃焼室２に流されるようになっている。また副噴霧ｆの
残部は、直ちに内壁８に衝突付着してフィルム状態でス
ワールＳ方向に沿って流されるようになっている。
このように構成された燃焼室２内には、副噴口７に近
接する副噴霧ｆが衝突される内壁８部分のスワールＳ流
れ方向側に微粒化された飛散燃料f1に着火するための一
般的構成で成るスパークプラグ等の火花点火手段９が設
けられる。
接する副噴霧ｆが衝突される内壁８部分のスワールＳ流
れ方向側に微粒化された飛散燃料f1に着火するための一
般的構成で成るスパークプラグ等の火花点火手段９が設
けられる。
次に作用について述べる。
先ずアイドリング時等の低負荷時にあっては噴射燃料
量は少なくて済み、従ってニードル弁のリフト量も小さ
く抑えられて副噴口７のみから副噴霧ｆが噴射される。
噴射された副噴霧ｆは燃焼室の口元部等近接する燃焼室
２の内壁８に衝突し、その一部f1は衝突の勢いで微粒化
されて飛散され、この飛散燃料f1はスワールＳによって
燃焼室２内に流される。そしてこの飛散燃料f1はスワー
ルＳに流されつつ燃焼室２内の圧縮高温空気によって蒸
発が促進され燃焼室の周壁に沿って成層蒸気Ｖとして分
布する。他方残りの大部分の副噴霧燃料ｆは直ちに内壁
８に衝突付着してフィルム状態でスワールＳ方向に沿っ
て流される。
量は少なくて済み、従ってニードル弁のリフト量も小さ
く抑えられて副噴口７のみから副噴霧ｆが噴射される。
噴射された副噴霧ｆは燃焼室の口元部等近接する燃焼室
２の内壁８に衝突し、その一部f1は衝突の勢いで微粒化
されて飛散され、この飛散燃料f1はスワールＳによって
燃焼室２内に流される。そしてこの飛散燃料f1はスワー
ルＳに流されつつ燃焼室２内の圧縮高温空気によって蒸
発が促進され燃焼室の周壁に沿って成層蒸気Ｖとして分
布する。他方残りの大部分の副噴霧燃料ｆは直ちに内壁
８に衝突付着してフィルム状態でスワールＳ方向に沿っ
て流される。
このような燃料分布の下、火花点火手段９は、副噴霧
ｆの噴射終了時に火花放電され、噴射終期に内壁８に衝
突して飛散する適度に濃厚な可燃適性空燃比の混合気f1
に着火する。そしてこの着火火炎は、既に燃焼室２内に
形成されている燃料の成層蒸気Ｖに伝播して安定した燃
焼を進行させ、内壁８から蒸発してくるフィルム状燃料
をも燃焼させる。
ｆの噴射終了時に火花放電され、噴射終期に内壁８に衝
突して飛散する適度に濃厚な可燃適性空燃比の混合気f1
に着火する。そしてこの着火火炎は、既に燃焼室２内に
形成されている燃料の成層蒸気Ｖに伝播して安定した燃
焼を進行させ、内壁８から蒸発してくるフィルム状燃料
をも燃焼させる。
このように本発明にあっては、副噴口７から噴射され
る副噴霧ｆのうち、一部f1を燃焼室２の内壁８に衝突さ
せて飛散させることで、この衝突の勢いで飛散燃料f1を
微粒化し、副噴口７よりスワールＣ下流側にリッチな飛
散燃料の分布域Ｖを形成して、混合気が希薄となる低負
荷時や燃焼の蒸気化が不十分な機関低温時においても、
可燃適性空燃比の混合気に確実に着火できる。しかも、
副噴口７のスワールＣ下流側のフィルム状燃料ｆ（燃料
膜）を分布させておくことで、この燃料膜ｆから蒸発し
てくる燃料により、確実に火炎を伝播でき、ミスファイ
ヤを防止できる。通常、燃料噴射量の少ない低負荷時に
おいて、上述のような成層蒸気Ｖを形成すると、この飛
散燃料がスワールＣに沿って流されることによりミスフ
ァイヤを起こし易いが、本発明によれば、燃料膜ｆから
の蒸発燃料によって、確実に火炎を伝播させ、安定して
燃焼を進行させることができる。従って、低セタン価で
揮発性の高いアルコール，ガソリン等の燃料を使用する
場合にあっても、ミスファイヤを防止でき、アルデヒ
ド,HC,未燃アルコール，青白煙等の排出を抑制した秀れ
た燃焼を達成することができる。また燃費の面からも良
好な性能を発揮させ得る。
る副噴霧ｆのうち、一部f1を燃焼室２の内壁８に衝突さ
せて飛散させることで、この衝突の勢いで飛散燃料f1を
微粒化し、副噴口７よりスワールＣ下流側にリッチな飛
散燃料の分布域Ｖを形成して、混合気が希薄となる低負
荷時や燃焼の蒸気化が不十分な機関低温時においても、
可燃適性空燃比の混合気に確実に着火できる。しかも、
副噴口７のスワールＣ下流側のフィルム状燃料ｆ（燃料
膜）を分布させておくことで、この燃料膜ｆから蒸発し
てくる燃料により、確実に火炎を伝播でき、ミスファイ
ヤを防止できる。通常、燃料噴射量の少ない低負荷時に
おいて、上述のような成層蒸気Ｖを形成すると、この飛
散燃料がスワールＣに沿って流されることによりミスフ
ァイヤを起こし易いが、本発明によれば、燃料膜ｆから
の蒸発燃料によって、確実に火炎を伝播させ、安定して
燃焼を進行させることができる。従って、低セタン価で
揮発性の高いアルコール，ガソリン等の燃料を使用する
場合にあっても、ミスファイヤを防止でき、アルデヒ
ド,HC,未燃アルコール，青白煙等の排出を抑制した秀れ
た燃焼を達成することができる。また燃費の面からも良
好な性能を発揮させ得る。
他方、中・高負荷時にあっては、ニードル弁は大きく
リフトされ、副噴霧ｆに併せて主噴口６から貫徹力の大
きな主噴霧Ｆが噴射される。この主噴霧ＦもスワールＳ
の流れ方向と同方向に噴射され、スワールＳに加勢され
て燃焼室内壁８にフィルム状に付着される。そして低負
荷時と同様、噴射終了時に内壁８から飛散してくる燃料
f1に火花点火手段９で着火して空気利用率の高い良好な
燃焼が達成されることになる。
リフトされ、副噴霧ｆに併せて主噴口６から貫徹力の大
きな主噴霧Ｆが噴射される。この主噴霧ＦもスワールＳ
の流れ方向と同方向に噴射され、スワールＳに加勢され
て燃焼室内壁８にフィルム状に付着される。そして低負
荷時と同様、噴射終了時に内壁８から飛散してくる燃料
f1に火花点火手段９で着火して空気利用率の高い良好な
燃焼が達成されることになる。
尚、副噴口７を燃焼室内壁８に近接させて臨ませて副
噴霧ｆを内壁８に衝突させる代わりに、副噴口７を取付
孔４の内壁に臨ませてこの内壁に副噴霧ｆを衝突させる
ようにしても良い。
噴霧ｆを内壁８に衝突させる代わりに、副噴口７を取付
孔４の内壁に臨ませてこの内壁に副噴霧ｆを衝突させる
ようにしても良い。
［発明の効果］ 以上本発明によれば、次のような優れた効果を発揮す
る。
る。
（１） 低負荷時や機関低温時において、蒸気化され難
いような条件でも火花点火手段近傍に着火し易い混合気
を形成して効果的に且つ確実に着火させることができ
る。
いような条件でも火花点火手段近傍に着火し易い混合気
を形成して効果的に且つ確実に着火させることができ
る。
（２） しかも、副噴口のスワール下流側に分布する燃
料膜からの蒸気燃料によって火炎を伝播させ、安定して
燃焼を進行させることができる。
料膜からの蒸気燃料によって火炎を伝播させ、安定して
燃焼を進行させることができる。
（３） 従って、低センタ価の燃料であっても、ミスフ
ァイヤを防止でき、アルデヒド,HC,未燃アルコール，青
白煙等の排出を抑制した良好な燃焼を達成できる。
ァイヤを防止でき、アルデヒド,HC,未燃アルコール，青
白煙等の排出を抑制した良好な燃焼を達成できる。
第１図は本発明の好適一実施例を示す側断面図、第２図
はその平面図である。 図中、２は燃料室、５は燃料噴射ノズル、７は副噴口、
８は燃焼室の内壁、９は火花点火手段である。
はその平面図である。 図中、２は燃料室、５は燃料噴射ノズル、７は副噴口、
８は燃焼室の内壁、９は火花点火手段である。
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼室に臨ませて設けられアルコール等の
燃料を噴射する燃料噴射ノズルに、所定リフト以下で上
記燃焼室内に燃料を噴射する副噴口を設けると共に、該
副噴口を、それより噴射される噴射燃料の一部を燃焼室
に衝突飛散させ、残りを上記燃焼室に衝突付着させるよ
うに上記燃焼室の内壁に臨ませて位置させ、上記飛散燃
料の分布域に近接させて火花点火手段を設けた火花点火
式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60186615A JP2521900B2 (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 火花点火式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60186615A JP2521900B2 (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 火花点火式内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6248916A JPS6248916A (ja) | 1987-03-03 |
| JP2521900B2 true JP2521900B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=16191676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60186615A Expired - Lifetime JP2521900B2 (ja) | 1985-08-27 | 1985-08-27 | 火花点火式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521900B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5058549A (en) * | 1988-02-26 | 1991-10-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel swirl generation type fuel injection valve and direct fuel injection type spark ignition internal combustion engine |
| US4974565A (en) * | 1988-02-26 | 1990-12-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel swirl generation type fuel injection valve and direct fuel injection type spark ignition internal combustion engine mounted with the fuel injection valve |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61167116A (ja) * | 1985-01-18 | 1986-07-28 | Nissan Motor Co Ltd | 補助点火式デイ−ゼルエンジン |
-
1985
- 1985-08-27 JP JP60186615A patent/JP2521900B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6248916A (ja) | 1987-03-03 |
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