JP2864526B2 - 複燃料ディーゼル機関 - Google Patents
複燃料ディーゼル機関Info
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- JP2864526B2 JP2864526B2 JP1097416A JP9741689A JP2864526B2 JP 2864526 B2 JP2864526 B2 JP 2864526B2 JP 1097416 A JP1097416 A JP 1097416A JP 9741689 A JP9741689 A JP 9741689A JP 2864526 B2 JP2864526 B2 JP 2864526B2
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- fuel injection
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- gasoline
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-
- 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
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〕 本発明はディーゼル機関に関し、特に圧縮自己着火し
ない主燃料と、自己着火に優れた副燃料とを用いる複燃
料ディーゼル機関に関する。
ない主燃料と、自己着火に優れた副燃料とを用いる複燃
料ディーゼル機関に関する。
ディーゼル機関の低公害化という見地より、例えばメ
タノール、エタノール等のアルコールを主燃料とし、ま
た軽油を着火用副燃料として用い、さらに１本の燃料噴
射ノズルより２つの燃料を同時に噴射する複燃料供給装
置を備えた複燃料ディーゼル機関が既に知られている
（特開昭58−206859号公報参照）。
タノール、エタノール等のアルコールを主燃料とし、ま
た軽油を着火用副燃料として用い、さらに１本の燃料噴
射ノズルより２つの燃料を同時に噴射する複燃料供給装
置を備えた複燃料ディーゼル機関が既に知られている
（特開昭58−206859号公報参照）。
しかしながら上述したディーゼル機関において用いら
れるアルコールは、単位重量（又は単位容量）当たりの
発熱量が軽油やガソリンの発熱量に比べ小さく（例、メ
タノール:4800Kcal/kg、軽油:10280Kcal/kg、ガソリン:
10600Kcal/kg）、同一量の仕事をするためには軽油のみ
使用する通常のディーゼル機関の燃料量に比べ多くのア
ルコール燃料を消費しなければならず、限られた燃料タ
ンク容積を有する車両にとっては、航続距離が短かくな
り、燃料補給回数が増加するなど運転者への負担が大き
くなるという問題があった。本発明は以上の問題に鑑
み、クリーンな燃料を可能にする複燃料ディーゼル機関
において、アルコールを主燃料とする機関よりも仕事量
が大きく、上述したような運転者への負担を軽減するこ
とができるディーゼル機関を提供することを目的とす
る。
れるアルコールは、単位重量（又は単位容量）当たりの
発熱量が軽油やガソリンの発熱量に比べ小さく（例、メ
タノール:4800Kcal/kg、軽油:10280Kcal/kg、ガソリン:
10600Kcal/kg）、同一量の仕事をするためには軽油のみ
使用する通常のディーゼル機関の燃料量に比べ多くのア
ルコール燃料を消費しなければならず、限られた燃料タ
ンク容積を有する車両にとっては、航続距離が短かくな
り、燃料補給回数が増加するなど運転者への負担が大き
くなるという問題があった。本発明は以上の問題に鑑
み、クリーンな燃料を可能にする複燃料ディーゼル機関
において、アルコールを主燃料とする機関よりも仕事量
が大きく、上述したような運転者への負担を軽減するこ
とができるディーゼル機関を提供することを目的とす
る。
本発明による複燃料ディーゼル機関は、各気筒毎の主
燃料燃料ノズルと、圧縮行程後半における燃料噴射時期
に当該気筒の主燃料噴射ノズルへ主燃料としてのガソリ
ンを圧送する燃料噴射ポンプと、主燃料噴射ノズルへ当
該気筒の燃料噴射時期以前に前もって着火用副燃料とし
ての軽油を圧送待機させるために、他気筒の燃料噴射時
期における燃料噴射ポンプの主燃料の圧送圧力を利用す
る各気筒毎の圧送器と、当該気筒吸気ポートへ予混合気
形成用ガソリンを供給するために、いずれかの気筒の燃
料噴射時期における燃料噴射ポンプの主燃料の圧送圧力
を利用する副燃料噴射ノズル、とを具備することを特徴
とする。
燃料燃料ノズルと、圧縮行程後半における燃料噴射時期
に当該気筒の主燃料噴射ノズルへ主燃料としてのガソリ
ンを圧送する燃料噴射ポンプと、主燃料噴射ノズルへ当
該気筒の燃料噴射時期以前に前もって着火用副燃料とし
ての軽油を圧送待機させるために、他気筒の燃料噴射時
期における燃料噴射ポンプの主燃料の圧送圧力を利用す
る各気筒毎の圧送器と、当該気筒吸気ポートへ予混合気
形成用ガソリンを供給するために、いずれかの気筒の燃
料噴射時期における燃料噴射ポンプの主燃料の圧送圧力
を利用する副燃料噴射ノズル、とを具備することを特徴
とする。
また、本発明によるもう一つの複燃料ディーゼル機関
は、各気筒毎の主燃料噴射ノズルと、圧縮行程後半にお
ける燃料噴射時期に当該気筒の主燃料噴射ノズルへ主燃
料としてのガソリンを圧送する燃料噴射ポンプと、主燃
料噴射ノズルへ当該気筒の燃料噴射時期以前に前もって
着火用副燃料としての軽油を圧送待機させるために、他
気筒の燃料噴射時期における燃料噴射ポンプの主燃料の
圧送圧力を利用する各気筒毎の圧送器と、主燃料噴射ノ
ズルから燃料が噴射される以前に当該気筒内へ予混合気
形成用ガソリンを供給するために、他気筒の燃料噴射時
期における燃料噴射ポンプの主燃料の圧送圧力を利用す
る副燃料噴射ノズル、とを具備することを特徴とする。
は、各気筒毎の主燃料噴射ノズルと、圧縮行程後半にお
ける燃料噴射時期に当該気筒の主燃料噴射ノズルへ主燃
料としてのガソリンを圧送する燃料噴射ポンプと、主燃
料噴射ノズルへ当該気筒の燃料噴射時期以前に前もって
着火用副燃料としての軽油を圧送待機させるために、他
気筒の燃料噴射時期における燃料噴射ポンプの主燃料の
圧送圧力を利用する各気筒毎の圧送器と、主燃料噴射ノ
ズルから燃料が噴射される以前に当該気筒内へ予混合気
形成用ガソリンを供給するために、他気筒の燃料噴射時
期における燃料噴射ポンプの主燃料の圧送圧力を利用す
る副燃料噴射ノズル、とを具備することを特徴とする。
［作 用］ これら二つの複燃料ディーゼル機関は、主燃料として
アルコールより発熱量の大きなガソリンが使用され、さ
らに機関出力向上させるために、燃料噴射ポンプの主燃
料の圧送圧力を利用して、吸気ポートへ又は主燃料噴射
ノズルから燃料が噴射される以前において気筒内へガソ
リンが供給され、主燃料及び副燃料が主燃料噴射ノズル
から噴射される燃料噴射時期に先立って、気筒内には空
気とガソリンとの混合気が形成される。
アルコールより発熱量の大きなガソリンが使用され、さ
らに機関出力向上させるために、燃料噴射ポンプの主燃
料の圧送圧力を利用して、吸気ポートへ又は主燃料噴射
ノズルから燃料が噴射される以前において気筒内へガソ
リンが供給され、主燃料及び副燃料が主燃料噴射ノズル
から噴射される燃料噴射時期に先立って、気筒内には空
気とガソリンとの混合気が形成される。
本発明の実施例を図面を参照して説明する。尚、後述
する各実施例に共通して同一の構成要素は同一番号を付
す。
する各実施例に共通して同一の構成要素は同一番号を付
す。
第１図は本発明による複燃料ディーゼル機関の概略的
構成を示しており、図において１は機関本体、２は燃料
噴射ノズル、３は燃料噴射ノズル２に主燃料を供給する
分配型燃料噴射ポンプ、４は主燃料の噴射圧によって副
燃料を吐出する圧送器を夫々示している。これらの各要
素は、複燃料供給装置を備えたディーゼル機関において
従来公知のものであり、本発明においても何ら変わるこ
とはない。
構成を示しており、図において１は機関本体、２は燃料
噴射ノズル、３は燃料噴射ノズル２に主燃料を供給する
分配型燃料噴射ポンプ、４は主燃料の噴射圧によって副
燃料を吐出する圧送器を夫々示している。これらの各要
素は、複燃料供給装置を備えたディーゼル機関において
従来公知のものであり、本発明においても何ら変わるこ
とはない。
以上のように構成されるディーゼル機関において本発
明によれば主燃料としてガソリンが、また副燃料として
軽油が用いられる。従って、ガソリンはタンク５から、
フィードポンプ６により噴射ポンプ３へと供給され、例
えばドライブシャフト（図示せず）によって駆動される
噴射ポンプ３により圧送器４を介して各気筒の噴射ノズ
ル２（図では１本のみを示す）へと次々と吐出される。
また軽油も同様にタンク７からフィードポンプ８によっ
て圧送器４へと供給され、ガソリンの噴射圧力によって
作動される圧送器４内ピストン９によりさらに噴射ノズ
ル２へと圧送される。尚、噴射ノズル２への燃料供給に
関しては、従来と同様に、最初の噴射タイミングで副燃
料（軽油）が充填され、次の噴射タイミングで主燃料が
供給されるよう構成しており、主燃料の供給圧力が燃料
噴射ノズル２の図示しないスプリングの付勢力に打ち勝
ったとき、燃料がシリンダ内に噴射される。
明によれば主燃料としてガソリンが、また副燃料として
軽油が用いられる。従って、ガソリンはタンク５から、
フィードポンプ６により噴射ポンプ３へと供給され、例
えばドライブシャフト（図示せず）によって駆動される
噴射ポンプ３により圧送器４を介して各気筒の噴射ノズ
ル２（図では１本のみを示す）へと次々と吐出される。
また軽油も同様にタンク７からフィードポンプ８によっ
て圧送器４へと供給され、ガソリンの噴射圧力によって
作動される圧送器４内ピストン９によりさらに噴射ノズ
ル２へと圧送される。尚、噴射ノズル２への燃料供給に
関しては、従来と同様に、最初の噴射タイミングで副燃
料（軽油）が充填され、次の噴射タイミングで主燃料が
供給されるよう構成しており、主燃料の供給圧力が燃料
噴射ノズル２の図示しないスプリングの付勢力に打ち勝
ったとき、燃料がシリンダ内に噴射される。
本発明によれば軽油を燃料としたディーゼル機関の同
程度、或いはそれ以上の出力を確保するため、過給機
（ターボチャージ）10が設けられる。このターボチャー
ジ10は、エアクリーナ11から機関本体１へと延びる吸気
通路12に介装されるコンプレッサ13と、回転軸14を介し
てコンプレッサ13に連結されかつ機関本体１より延びる
排気通路15に介装される排気タービン16とによって構成
され、機関の排気エネルギにより吸気を過給するもので
ある。尚、このターボチャージ10は従来同様、過給圧の
過上昇を防ぐためウエストゲートバルブ17を備えてお
り、そのアクチュエータ18の作動のための圧力はコンプ
レッサ13下流の吸気通路12より導かれる。尚、この圧力
は前出の燃料噴射ポンプ３のアクチュエータ19にも導か
れ、過給圧によって噴射ポンプ３からの供給燃料量が増
減されるようになっている。
程度、或いはそれ以上の出力を確保するため、過給機
（ターボチャージ）10が設けられる。このターボチャー
ジ10は、エアクリーナ11から機関本体１へと延びる吸気
通路12に介装されるコンプレッサ13と、回転軸14を介し
てコンプレッサ13に連結されかつ機関本体１より延びる
排気通路15に介装される排気タービン16とによって構成
され、機関の排気エネルギにより吸気を過給するもので
ある。尚、このターボチャージ10は従来同様、過給圧の
過上昇を防ぐためウエストゲートバルブ17を備えてお
り、そのアクチュエータ18の作動のための圧力はコンプ
レッサ13下流の吸気通路12より導かれる。尚、この圧力
は前出の燃料噴射ポンプ３のアクチュエータ19にも導か
れ、過給圧によって噴射ポンプ３からの供給燃料量が増
減されるようになっている。
本発明によればさらに排気タービン16より下流の排気
通路15にはNOX（窒素酸化物）の低減を目的としたNOX還
元触媒20が設けられる。このNOX還元触媒20は、例えば
セラミック（ゼオライト等）を母材として、その上に銅
などをコーティングしたものによって構成される。
通路15にはNOX（窒素酸化物）の低減を目的としたNOX還
元触媒20が設けられる。このNOX還元触媒20は、例えば
セラミック（ゼオライト等）を母材として、その上に銅
などをコーティングしたものによって構成される。
以下、第２図を参照して本発明の特徴となるターボチ
ャージ10、並びにNOX還元触媒20の作用を説明する。
ャージ10、並びにNOX還元触媒20の作用を説明する。
第２図を軽油、メタノール、エタノール、ガソリンの
各燃料をディーゼル機関において燃焼した際の機関負荷
に対するスモーク発生濃度を示すものである。尚、自己
着火しないメタノール、エタノール、及びガソリンは着
火補助により燃焼されている。本図からも明らかなよう
に、分子中カーボン量の多い軽油は負荷全域に亘りスモ
ークを発生しており、逆にメタノール、エタノール等の
アルコールはほとんどスモークを発生しておらず、また
カーボン量においてアルコール、軽油間に位置するガソ
リンは低・中負荷域ではほとんどスモークを発生しない
が、高負荷域においては、負荷の増加とともにスモーク
濃度が増加する。従ってガソリンを主燃料として軽油を
副燃料としたディーゼル機関においてスモークを発生し
ないで運転できる負荷燃料は高負荷を除いた領域に限定
され、このままでは出力の低下という問題がある。しか
しながら、本発明によればターボチャージャ10が設けら
れるために出力は向上され、また負荷増加に伴って噴射
ノズル２より噴射される燃料量が増加しても、高密度の
空気が過給されるためにガソリン中のカーボンを完全燃
料する運転燃料、即ちスモークを発生しない負荷域は第
２図点線のように拡大することになる。
各燃料をディーゼル機関において燃焼した際の機関負荷
に対するスモーク発生濃度を示すものである。尚、自己
着火しないメタノール、エタノール、及びガソリンは着
火補助により燃焼されている。本図からも明らかなよう
に、分子中カーボン量の多い軽油は負荷全域に亘りスモ
ークを発生しており、逆にメタノール、エタノール等の
アルコールはほとんどスモークを発生しておらず、また
カーボン量においてアルコール、軽油間に位置するガソ
リンは低・中負荷域ではほとんどスモークを発生しない
が、高負荷域においては、負荷の増加とともにスモーク
濃度が増加する。従ってガソリンを主燃料として軽油を
副燃料としたディーゼル機関においてスモークを発生し
ないで運転できる負荷燃料は高負荷を除いた領域に限定
され、このままでは出力の低下という問題がある。しか
しながら、本発明によればターボチャージャ10が設けら
れるために出力は向上され、また負荷増加に伴って噴射
ノズル２より噴射される燃料量が増加しても、高密度の
空気が過給されるためにガソリン中のカーボンを完全燃
料する運転燃料、即ちスモークを発生しない負荷域は第
２図点線のように拡大することになる。
ところで本発明の主燃料たるガソリンは、理論燃比が
アルコールに比べ大きいために（リーン側）、NOXの発
生量はアルコールを主燃料とするディーゼル機関の発生
量よりも増加する傾向にある。しかしながら本発明によ
れば、排気系に上述したNOX還元触媒20を備えることに
より、希薄空燃比の混合機の排気中でも充分な還元作用
がなされ、従ってNOXの低減が可能となる。
アルコールに比べ大きいために（リーン側）、NOXの発
生量はアルコールを主燃料とするディーゼル機関の発生
量よりも増加する傾向にある。しかしながら本発明によ
れば、排気系に上述したNOX還元触媒20を備えることに
より、希薄空燃比の混合機の排気中でも充分な還元作用
がなされ、従ってNOXの低減が可能となる。
第３図に本発明の第２実施例を示す。本実施例は先に
説明した複燃料ディーゼル機関において、さらに機関の
出力向上を意図したものである。
説明した複燃料ディーゼル機関において、さらに機関の
出力向上を意図したものである。
即ち、本発明例によれば、第１図の構成に加え、各気
筒に対応してさらなる圧送器21が設けられる。この圧送
器21には、燃料噴射ポンプ３へのガソリン分岐されて導
かれるようになっており、分岐したパイプ22の途中には
機関高負荷時、このパイプ22を連通する電磁弁23が介装
される。尚、この電磁弁23は、噴射ポンプ３の燃料噴射
量を調整するコントロールラック24に連動するスイッチ
25によって作動制御される。
筒に対応してさらなる圧送器21が設けられる。この圧送
器21には、燃料噴射ポンプ３へのガソリン分岐されて導
かれるようになっており、分岐したパイプ22の途中には
機関高負荷時、このパイプ22を連通する電磁弁23が介装
される。尚、この電磁弁23は、噴射ポンプ３の燃料噴射
量を調整するコントロールラック24に連動するスイッチ
25によって作動制御される。
圧送器21はガソリンの噴射圧力によって軽油を吐出す
る先の圧送器４と同一構造を有しており、その作動は、
燃料噴射ノズル３へのガソリン供給路より分岐されたガ
ソリンの噴射圧力によってガソリンを吐出するようにな
っている。このようにして圧送器21より吐出されたガソ
リンは機関のマニホールド26により設けられる１本のガ
ソンリン噴射弁27によって吸気通路12内に噴射される。
従って図示した４気筒ディーゼル機関において燃料噴射
ノズル３からの噴射順序が仮りに気筒＃１→＃３→＃４
→＃２である場合、ガソリン噴射弁27からの噴射燃料36
0゜クランク角度位相が異なる気筒へ（例えば気筒＃１
へのノズル３噴射時は気筒＃４へ）と、予め吸気と同時
に吸入されることになる。このように、予め空気とガソ
リンとの混合気を気筒内に供給し、燃料噴射ノズル２か
らの燃料噴射タイミングを以って着火、燃焼することに
より、ディーゼル機関における、燃料に寄与する空気の
割合、即ち空気利用率が先の実施例よりも向上し、機関
出力が増加することになる。尚、このガソリン噴射弁27
による吸気の予混合は、前述した電磁弁23の開閉作動に
よって機関の高負荷時に限定されて実行される。
る先の圧送器４と同一構造を有しており、その作動は、
燃料噴射ノズル３へのガソリン供給路より分岐されたガ
ソリンの噴射圧力によってガソリンを吐出するようにな
っている。このようにして圧送器21より吐出されたガソ
リンは機関のマニホールド26により設けられる１本のガ
ソンリン噴射弁27によって吸気通路12内に噴射される。
従って図示した４気筒ディーゼル機関において燃料噴射
ノズル３からの噴射順序が仮りに気筒＃１→＃３→＃４
→＃２である場合、ガソリン噴射弁27からの噴射燃料36
0゜クランク角度位相が異なる気筒へ（例えば気筒＃１
へのノズル３噴射時は気筒＃４へ）と、予め吸気と同時
に吸入されることになる。このように、予め空気とガソ
リンとの混合気を気筒内に供給し、燃料噴射ノズル２か
らの燃料噴射タイミングを以って着火、燃焼することに
より、ディーゼル機関における、燃料に寄与する空気の
割合、即ち空気利用率が先の実施例よりも向上し、機関
出力が増加することになる。尚、このガソリン噴射弁27
による吸気の予混合は、前述した電磁弁23の開閉作動に
よって機関の高負荷時に限定されて実行される。
第４図は上述した第２実施例に類似して、ガソリン噴
射弁27を各気筒に対応して夫々１本づつ、各吸気ポート
28に設けた第３実施例を示しており、その意図するとこ
ろは第２実施例同様、予め吸気にガソリンを混合させ、
燃料時の空気利用率を高めるものである。第５図は第４
図実施例における噴射ノズル２とガソリン噴射弁27との
噴射タイミングを示しており、図から明らかなように、
各気筒において双方の噴射タイミングは同期して実行さ
れるが、ガソリン噴射弁27のガソリン噴射時には対応す
る気筒の吸気弁は閉弁しているため、吸気弁開弁時まで
吸気ポート28内でガソリンが待機していることになり、
この間に空気とガソリンの予混合が実行される。尚、こ
のように各吸気ポート28にガソリン噴射弁27を夫々設け
た場合、第２実施例よりも各気筒に吸入されるガソリン
量のバラツキが低減され、従って気筒間の燃焼状態がよ
り安定化し、また上記待期によりガソリンの気化が進行
し、より均一な予備混合気を生成することができる。
射弁27を各気筒に対応して夫々１本づつ、各吸気ポート
28に設けた第３実施例を示しており、その意図するとこ
ろは第２実施例同様、予め吸気にガソリンを混合させ、
燃料時の空気利用率を高めるものである。第５図は第４
図実施例における噴射ノズル２とガソリン噴射弁27との
噴射タイミングを示しており、図から明らかなように、
各気筒において双方の噴射タイミングは同期して実行さ
れるが、ガソリン噴射弁27のガソリン噴射時には対応す
る気筒の吸気弁は閉弁しているため、吸気弁開弁時まで
吸気ポート28内でガソリンが待機していることになり、
この間に空気とガソリンの予混合が実行される。尚、こ
のように各吸気ポート28にガソリン噴射弁27を夫々設け
た場合、第２実施例よりも各気筒に吸入されるガソリン
量のバラツキが低減され、従って気筒間の燃焼状態がよ
り安定化し、また上記待期によりガソリンの気化が進行
し、より均一な予備混合気を生成することができる。
第６図は第２、第３実施例と異なり、気筒（シリン
ダ）内に直接、ガソリンを噴射することにより、シリン
ダ内空気とガソリンとを噴射ノズルからの複燃料（ガソ
リン、軽油）噴射に先立って予め混合し、燃料の際の空
気利用率を高めるものである。
ダ）内に直接、ガソリンを噴射することにより、シリン
ダ内空気とガソリンとを噴射ノズルからの複燃料（ガソ
リン、軽油）噴射に先立って予め混合し、燃料の際の空
気利用率を高めるものである。
即ち、本実施例によれば図示するように、異なる気筒
（例えば気筒＃２）に設けられた噴射ノズル２へのガソ
リン供給路より分岐されたガソリンを当該気筒（例えば
気筒＃１）に直接噴射する副燃料ノズル29が各気筒に対
応して夫々１本づつ設けられる。この副噴射ノズル29
は、内装されたスプリング（図示せず）の初期設定荷重
やばね定数によりその開弁圧力が第７図に示すように噴
射ノズル（主噴射ノズル）２のそれよりも高く設定され
ており噴射ポンプ３からのガソリン噴射量が多く噴射圧
力が高い機関高負荷時においてのみ副噴射ノズル29が開
弁作動し、気筒内空気にガソリンを予混合するものであ
る。第８図は、４気筒ディーゼル機関において各主噴射
ノズル２と副噴射ノズル29の気筒毎噴射タイミングを示
しており、主噴射ノズル２からの複燃料噴射は気筒＃１
→＃３→＃４→＃２の順に行なわれた場合のタイミング
を示すものである。第８図より明らかなように副噴射ノ
ズル29による噴射は設置された気筒の吸気行程後半であ
ってかつピストン下死点近傍の時期に行なわれており、
約180゜クランク角度経過後において実行される複燃料
（ガソリン＋軽油）噴射時期までシリンダ内空気と混合
され予混合気を生成することになる。尚、本実施例にお
いては、副噴ノズル29は他気筒に設けられた主噴射ノズ
ル２へのガソリンの一部を使用することになるため、全
体としては燃料噴射ポンプ３の供給量に何ら変化なく、
副噴射ノズル29へのガソリン供給及び調量のための機構
（圧送器等）を設ける必要がなく、先の実施例よりもシ
ンプルな構造とすることができる。また着火・燃料まで
のガソリン待期（予混合）時間も比較的短いために予混
合度合もそれ程進行しておらずエンドガスの自己着火に
よるノッキングの発生も抑制することができる。
（例えば気筒＃２）に設けられた噴射ノズル２へのガソ
リン供給路より分岐されたガソリンを当該気筒（例えば
気筒＃１）に直接噴射する副燃料ノズル29が各気筒に対
応して夫々１本づつ設けられる。この副噴射ノズル29
は、内装されたスプリング（図示せず）の初期設定荷重
やばね定数によりその開弁圧力が第７図に示すように噴
射ノズル（主噴射ノズル）２のそれよりも高く設定され
ており噴射ポンプ３からのガソリン噴射量が多く噴射圧
力が高い機関高負荷時においてのみ副噴射ノズル29が開
弁作動し、気筒内空気にガソリンを予混合するものであ
る。第８図は、４気筒ディーゼル機関において各主噴射
ノズル２と副噴射ノズル29の気筒毎噴射タイミングを示
しており、主噴射ノズル２からの複燃料噴射は気筒＃１
→＃３→＃４→＃２の順に行なわれた場合のタイミング
を示すものである。第８図より明らかなように副噴射ノ
ズル29による噴射は設置された気筒の吸気行程後半であ
ってかつピストン下死点近傍の時期に行なわれており、
約180゜クランク角度経過後において実行される複燃料
（ガソリン＋軽油）噴射時期までシリンダ内空気と混合
され予混合気を生成することになる。尚、本実施例にお
いては、副噴ノズル29は他気筒に設けられた主噴射ノズ
ル２へのガソリンの一部を使用することになるため、全
体としては燃料噴射ポンプ３の供給量に何ら変化なく、
副噴射ノズル29へのガソリン供給及び調量のための機構
（圧送器等）を設ける必要がなく、先の実施例よりもシ
ンプルな構造とすることができる。また着火・燃料まで
のガソリン待期（予混合）時間も比較的短いために予混
合度合もそれ程進行しておらずエンドガスの自己着火に
よるノッキングの発生も抑制することができる。
尚、上述した予混合の各実施例に関しては、そのガソ
リン噴射を電気的に制御するようにしても良い。
リン噴射を電気的に制御するようにしても良い。
以上、説明したように本発明によれば主燃料にガソリ
ンを使用するためにアルコール混合ディーゼル機関に比
べて仕事量が増え車両の航続距離が増加する。加えてガ
ソリン使用に伴うスモーク発生や、限られた負荷域運転
に伴う出力低下に対しても、過給機を設けることで回避
することができ、NOX発生もNOx還元触媒の設置により抑
制することができる。また本発明は、点火プラグよりも
はるかに大きな点火エネルギを有する軽油を着火源と
し、アルコールよりもセタン価（圧縮着火指数）の大き
なガソリンを主燃料とするために、機関回転数や負荷な
どの運転条件にかかわらず常に安定な着火・燃焼が可能
となる。従って、点火プラグを有する機関よりもはるか
に良好な燃費を以って運転することができる。
ンを使用するためにアルコール混合ディーゼル機関に比
べて仕事量が増え車両の航続距離が増加する。加えてガ
ソリン使用に伴うスモーク発生や、限られた負荷域運転
に伴う出力低下に対しても、過給機を設けることで回避
することができ、NOX発生もNOx還元触媒の設置により抑
制することができる。また本発明は、点火プラグよりも
はるかに大きな点火エネルギを有する軽油を着火源と
し、アルコールよりもセタン価（圧縮着火指数）の大き
なガソリンを主燃料とするために、機関回転数や負荷な
どの運転条件にかかわらず常に安定な着火・燃焼が可能
となる。従って、点火プラグを有する機関よりもはるか
に良好な燃費を以って運転することができる。
さらに、本発明による複燃料ディーゼル機関は、当該
気筒の吸気ポートへ予混合気形成用ガソリンを供給する
副燃料噴射ノズル、又は、主燃料噴射ノズルから燃料が
噴射される以前に当該気筒内へ予混合気形成用ガソリン
を供給する副燃料噴射ノズル、とを具備するために、主
燃料及び、燃料が主燃料噴射ノズルから噴射される各気
筒の燃料噴射時期に先立って、気筒内には空気と副燃料
噴射ノズルから供給されたガソリンとの混合気が形成さ
れ、燃焼に際して空気利用率が向上して機関出力を高め
ることができる。副燃料噴射ノズルは、いずれかの気筒
の燃料噴射時期における燃料噴射ポンプの主燃料の圧送
圧力を利用するか、又は、他気筒の燃料噴射時期におけ
る燃料噴射ポンプの主燃料の圧送圧力を利用するもので
あるために、単一の燃料噴射ポンプによって予混合気形
成用のガソリン供給も実現することができ、燃料噴射系
の構造が複雑化することはない。
気筒の吸気ポートへ予混合気形成用ガソリンを供給する
副燃料噴射ノズル、又は、主燃料噴射ノズルから燃料が
噴射される以前に当該気筒内へ予混合気形成用ガソリン
を供給する副燃料噴射ノズル、とを具備するために、主
燃料及び、燃料が主燃料噴射ノズルから噴射される各気
筒の燃料噴射時期に先立って、気筒内には空気と副燃料
噴射ノズルから供給されたガソリンとの混合気が形成さ
れ、燃焼に際して空気利用率が向上して機関出力を高め
ることができる。副燃料噴射ノズルは、いずれかの気筒
の燃料噴射時期における燃料噴射ポンプの主燃料の圧送
圧力を利用するか、又は、他気筒の燃料噴射時期におけ
る燃料噴射ポンプの主燃料の圧送圧力を利用するもので
あるために、単一の燃料噴射ポンプによって予混合気形
成用のガソリン供給も実現することができ、燃料噴射系
の構造が複雑化することはない。
第１図は本発明の第１実施例を示す機関構成図； 第２図は各種燃料のスモーク発生度合を示す図； 第３図は本発明の第２実施例を示す機関構成図； 第４図は同第３実施例を示す機関構成図； 第５図は第４図に示す機関の燃料噴射タイミングを示す
図； 第６図は本発明の第４実施例を示す機関構成図； 第７図は第６図に示す機関の主・副噴射ノズルの開弁圧
と負荷との関係を示す図； 第８図は第６図に示す機関の燃料噴射タイミングを示す
図。 ２……燃料噴射ノズル、３……燃料噴射ポンプ、 ４……圧送器、 10……過給機（ターボチャージャ）、 20……NOX還元触媒。
図； 第６図は本発明の第４実施例を示す機関構成図； 第７図は第６図に示す機関の主・副噴射ノズルの開弁圧
と負荷との関係を示す図； 第８図は第６図に示す機関の燃料噴射タイミングを示す
図。 ２……燃料噴射ノズル、３……燃料噴射ポンプ、 ４……圧送器、 10……過給機（ターボチャージャ）、 20……NOX還元触媒。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−206859（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−131571（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−32544（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−8752（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−3032（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02M 43/00 - 43/02 F02M 63/00 F02M 45/00,45/02,45/04,45/08 F02D 19/06,19/08 F02B 3/06
Claims (2)
- 【請求項１】各気筒毎の主燃料噴射ノズルと、圧縮行程
後半における燃料噴射時期に当該気筒の前記主燃料噴射
ノズルへ主燃料としてのガソリンを圧送する燃料噴射ポ
ンプと、前記主燃料噴射ノズルへ当該気筒の燃料噴射時
期以前に前もって着火用副燃料としての軽油を圧送待機
させるために、他気筒の燃料噴射時期における前記燃料
噴射ポンプの前記主燃料の圧送圧力を利用する各気筒毎
の圧送器と、当該気筒吸気ポートへ予混合気形成用ガソ
リンを供給するために、いずれかの気筒の燃料噴射時期
における前記燃料噴射ポンプの前記主燃料の圧送圧力を
利用する副燃料噴射ノズル、とを具備することを特徴と
する複燃料ディーゼル機関。 - 【請求項２】各気筒毎の主燃料噴射ノズルと、圧縮行程
後半における燃料噴射時期に当該気筒の前記主燃料噴射
ノズルへ主燃料としてのガソリンを圧送する燃料噴射ポ
ンプと、前記主燃料噴射ノズルへ当該気筒の燃料噴射時
期以前に前もって着火用副燃料としての軽油を圧送待機
させるために、他気筒の燃料噴射時期における前記燃料
噴射ポンプの前記主燃料の圧送圧力を利用する各気筒毎
の圧送器と、前記主燃料噴射ノズルから燃料が噴射され
る以前に当該気筒内へ予混合気形成用ガソリンを供給す
るために、他気筒の燃料噴射時期における前記燃料噴射
ポンプの前記主燃料の圧送圧力を利用する副燃料噴射ノ
ズル、とを具備することを特徴とする複燃料ディーゼル
機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1097416A JP2864526B2 (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 複燃料ディーゼル機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1097416A JP2864526B2 (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 複燃料ディーゼル機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02277956A JPH02277956A (ja) | 1990-11-14 |
| JP2864526B2 true JP2864526B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=14191863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1097416A Expired - Lifetime JP2864526B2 (ja) | 1989-04-19 | 1989-04-19 | 複燃料ディーゼル機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864526B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011157941A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Honda Motor Co Ltd | 圧縮着火内燃機関 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IN186569B (ja) * | 1992-05-15 | 2001-10-06 | Orbital Eng Pty | |
| US5365902A (en) * | 1993-09-10 | 1994-11-22 | General Electric Company | Method and apparatus for introducing fuel into a duel fuel system using the H-combustion process |
| DE102009051137A1 (de) * | 2009-06-26 | 2011-01-05 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59131571U (ja) * | 1983-02-24 | 1984-09-04 | トヨタ自動車株式会社 | 圧縮着火機関の複燃料供給装置 |
| JPS6132544U (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-27 | 日野自動車株式会社 | 過給機付きエンジン |
-
1989
- 1989-04-19 JP JP1097416A patent/JP2864526B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011157941A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Honda Motor Co Ltd | 圧縮着火内燃機関 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02277956A (ja) | 1990-11-14 |
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