JP3617252B2 - 圧縮着火式エンジン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮着火式エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン等に代表される通常の圧縮着火式エンジンにおいては、シリンダ内が高温・高圧となるピストンの圧縮上死点近傍で燃料を噴射して燃焼を行う。噴射された燃料は、その後に液柱状態から液滴へと***し、液滴の表面から蒸発して混合気となり、混合気が着火して火炎が形成され、火炎中に後続の噴射燃料が供給されることにより、燃焼が継続される。
【０００３】
このような通常のディーゼルエンジンでは、燃料の噴射直後、燃料（混合気）が未だシリンダ内空間に偏在した状態で火炎が形成される。たとえば、５噴孔ノズルであれば５つの燃料噴射領域にそれぞれ火炎が形成される。このため、局所的な燃焼温度が高くなってＮＯｘが発生する。また、火炎中に供給される後続の噴射燃料が空気不足の状態で燃焼されるためスモーク（煤）が発生する。
【０００４】
他方、図６に示すように、針弁ａの先端に傘状の燃料衝突部ｂを備えた単噴孔ノズルｃから、エンジンの吸気行程中乃至は圧縮行程中に比較的低い圧力で燃料を噴射し、噴射時に形成された比較的粒径の大きな燃料液滴ｄをピストンのほぼ圧縮上死点にて一斉に着火・燃焼させる方式の圧縮着火式エンジンが知られている（特開平７−３１７５８８号公報等）。
【０００５】
この圧縮着火式エンジンによれば、シリンダ内全域で燃焼を行うことができるため、局所的な燃焼温度を低くすることができ、ＮＯｘの発生が抑制され、また、燃料がシリンダ内に広く分散されること及び火炎中に新たな燃料が供給されることがないことから、空気不足状態での燃焼が回避され、スモークの発生も抑制できる、とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記圧縮着火式エンジンは、吸気行程中乃至は圧縮行程中に噴射された比較的粒径の大きな燃料液滴ｄを、圧縮上死点付近まで保ってそこで沸騰・蒸発（着火・燃焼）させるようにしているため、次のような問題が生じる。
【０００７】
すなわち、上記燃料液滴ｄは、その表面から徐々に蒸発するが、粒径が大きいために燃焼開始までに全てが蒸発しきれず、液滴ｄ中心部の燃料が火炎に包まれてしまい、空気不足の燃焼となってスモークが発生してしまう。
【０００８】
また、燃料液滴ｄの周りには、液滴ｄ近傍が過濃（リッチ）で液滴ｄから遠ざかるに従って希薄（リーン）となる混合気が形成されるため、部分的には最も燃焼温度が高くなる空気過剰率が１．１〜１．２程度の混合気も形成されてしまい、局所的な燃焼温度は期待するほど下げることができず、ＮＯｘが発生してしまう。
【０００９】
さらに、粒径の大きな燃料液滴ｄは自重によりシリンダ内を落下してピストン頂面に付着しやすく、ピストン頂面に液滴が付着して液膜が形成されると、上記ＮＯｘおよびスモークの発生が増長されてしまうばかりか、未燃ＨＣの発生にも繋がってしまう。
【００１０】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、スモーク、ＮＯｘ、ＨＣの発生を防止できる圧縮着火式エンジンを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明は、燃料噴射ノズルからシリンダ内に噴射された燃料と吸気とをピストンによって圧縮して着火させる圧縮着火式エンジンであって、直径０．１ｍｍ以下の複数の小噴孔及びそれよりも大径の複数の大噴孔を有する燃料噴射ノズルと、該燃料噴射ノズルによる燃料噴射の制御を行う制御手段とを備え、該制御手段は、上記エンジンの低負荷運転時には上記小噴孔のみを開弁し、高負荷運転時には上記大噴孔を開弁する噴孔選択手段と、低負荷運転時にはピストンが上死点に至るまでの間にシリンダ内に均一な混合気を形成すると共に圧縮上死点近傍でその混合気を圧縮着火させるように、噴射時期をエンジンの吸気行程中又は圧縮行程中とし、高負荷運転時には噴射時期をエンジンの圧縮上死点近傍とする噴射時期変更手段とを有するものである。
【００１２】
この発明によれば、エンジンの吸気行程中乃至は圧縮行程中に、直径０．１ｍｍ以下の複数の小噴孔から噴射された燃料は、噴射時に形成される燃料液滴の粒径が小さいため、噴射の直後から略蒸気化され、ピストンが上死点に至るまでの間に、シリンダ内に希薄で均一な混合気を形成する。その後、ピストンが上死点の近傍に至ると、シリンダ内が高温高圧となるため、シリンダ内の空間の略全域で、上記混合気全体が略同時に着火燃焼（希薄均一予混合燃焼）する。
【００１３】
かかる希薄均一予混合燃焼により、局所的な燃焼温度が下がってＮＯｘの発生が抑制されると共に、空気不足状態での燃焼が回避されるためスモークの発生も抑制される。また、直径０．１ｍｍ以下の小噴孔から噴射された燃料は、噴射の直後から略蒸気化されるため、従来のように比較的大きな粒径の燃料液滴を圧縮上死点付近で蒸発させることに起因するＮＯｘおよびスモークの問題や、燃料液滴がシリンダ内を落下してピストン頂面に付着することに起因する未燃ＨＣの問題が生じない。
【００１４】
ところで、このような希薄均一予混合を圧縮着火するエンジンでは、シリンダ内の温度が高くなる中〜高負荷運転時には、ピストンが上死点に至る前の圧縮行程中に混合気が着火してしまい、着火時期のコントロールができず、効率のよい運転ができなくなる可能性がある。そこで、本発明では、中〜高負荷運転時には上死点近傍で燃料を噴射する通常の圧縮着火燃焼（ディーゼル燃焼）を行い、低負荷運転時には前述の希薄均一予混合燃焼を行うようにしている。
【００１５】
かかる燃焼の切り替えを行うために、本発明は、燃料噴射ノズルに直径０．１ｍｍ以下の複数の小噴孔およびそれよりも大径の複数の大噴孔を形成し、噴孔選択手段により低負荷運転時には上記小噴孔のみを開弁し高負荷運転時には上記大噴孔を開弁し、噴射時期変更手段により低負荷運転時には噴射時期をエンジンの吸気行程中又は圧縮行程中とし高負荷運転時には噴射時期をエンジンの圧縮上死点近傍としているのである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、シリンダヘッド１には、シリンダ２内に燃料を噴射するための燃料噴射ノズル３が取り付けられている。シリンダ２内には、クランク軸４にコンロッド５を介して接続されたピストン６が収容されている。ピストン６の頂部には、キャビティ７が凹設されている。
【００１８】
図３に示すように、燃料噴射ノズル３のノズルボデー８内には、軸方向に第１針弁収容穴９が形成されている。第１針弁収容穴９の下方先端部は、円錐状に形成された弁座１０によって覆われている。弁座１０の最先端部には、半球状のホール部１１が形成されている。
【００１９】
第１針弁収容穴９の内部には、筒体状に形成された第１針弁１１が、軸方向にスライド自在に収容されている。第１針弁１１は、第１針弁収容穴９より僅かに小径の大径部１１ａと、第１針弁収容穴９との間に所定隙間を形成する小径部１１ｂと、小径部１１ｂと大径部１１ａとをテーパ状に接続する受圧部１１ｃとを有する。受圧部１１ｃは、ノズルボデー８に形成された燃料通路１２を通って第１針弁収容穴９と小径部１１ｂとの間に供給された燃料の圧力を受け、第１針弁１１をリフトさせる。第１針弁１１の先端部には、弁座１０に着座するテーパ状の第１シート面１１ｄが形成されている。
【００２０】
第１針弁１１には、軸方向に沿って第２針弁収容穴１２が形成されている。第２針弁収容穴１２には、円柱状に形成された第２針弁１３が軸方向にスライド自在に収容されている。第２針弁１３は、第２針弁収容穴１２より僅かに小径の大径部１３ａと、第２針弁収容穴１２との間に所定隙間を形成する小径部１３ｂと、小径部１３ｂと大径部１３ａとをテーパ状に接続する受圧部１３ｃとを有する。受圧部１３ｃは、上記第１針弁１１がリフトした後に、燃料の圧力を受けて、第２針弁１３をリフトさせる。第２針弁１３の先端部には、弁座に着座するテーパ状の第２シート面１３ｄが形成されている。
【００２１】
弁座１０には、第１シート面１１ｄに対向させて直径０．１ｍｍ以下の小噴孔１４が周方向間隔を隔てて複数穿たれていると共に、第２シート面１３ｄに対向させて直径０．２ｍｍ以上の大噴孔１５が周方向間隔を隔てて複数穿たれている。詳しくは、小噴孔１４の直径は、そこから噴射される燃料の微粒化と噴孔の加工性とを考慮すると０．０８〜０．０５ｍｍ程度が好ましい。また、大噴孔１５の直径は、そこからの噴射特性（通常の直噴エンジンと同様に燃料を液柱状に噴射する）を考慮して０．２４ｍｍに設定されている。
【００２２】
第１針弁１１は、第１リターンスプリング１６によって弁閉方向に付勢されている。第１リターンスプリング１６は、一端が第１針弁１１の頂部１７に接し、他端がノズルボデー８内に形成された第１スプリングホルダ１８に接している。同様に、第２針弁１３は、第２リターンスプリング１９によって弁閉方向に付勢されている。第２リターンスプリング１９は、一端が第２針弁１３の頂部２０に接し、他端がノズルボデー８内に形成された第２スプリングホルダ２１に接している。
【００２３】
上記構成によれば、燃料通路１２を通って第１針弁１１の受圧部１１ｃに作用する燃料によるリフト力が、第１リターンスプリング１６のセット力を上回ったとき、第１針弁１１がリフトして小噴孔１４が開口される。そして、その後第２針弁１３の受圧部１３ｃに作用する燃料によるリフト力が、第２リターンスプリング１９のセット力を上回ったとき、第２針弁１３がリフトして大噴孔１５が開口される。よって、上記第１針弁１１および第２針弁１３が、特許請求の範囲の請求項２の噴孔選択手段に相当する。
【００２４】
第１および第２スプリングホルダ１８，２１の内部には、プッシュロッド２２が軸方向にスライド自在に貫通されている。プッシュロッド２２は、一端が第２針弁１３の頂部２０に当接し、他端にはコマンドピストン２３が設けられている。コマンドピストン２３は、ノズルボデー８の上部に形成されたシリンダ２４内に収容されている。シリンダ２４内には、コマンドピストン２３を下方にごく弱い力で付勢する保持スプリング２５が収容されている。保持スプリング２５は、コマンドピストン２３が浮かないように保持するものである。
【００２５】
シリンダ２４にはオイル通路２６が接続されている。オイル通路２６は、切換弁２７を介して、オイルギャラリ２８とオイルパン２９とに接続されている。切換弁２７は、コントローラ３０からの指令により、オイルギャラリ２８とオイル通路２６とを連通するか、あるいはオイルパン２９とオイル通路２６とを連通するかを選択する。コントローラ３０には、エンジンの負荷と回転数とが入力される。そしてコントローラ３０は、低負荷時（図２の領域Ａ）にはオイルギャラリ２８とオイル通路２６とを連通する指令を出し、高負荷時（図２の領域Ｂ）にはオイルパン２９とオイル通路２６とを連通する指令を切換弁２７に出す。
【００２６】
低負荷時に、切換弁２７によりオイルギャラリ２８とオイル通路２６とが連通されると、コマンドピストン２３がオイルギャラリ２８からのオイル圧力によって下降し、第２針弁１３に弁閉方向の付勢力が働く。よって、このとき第２針弁１３は、第１針弁１１のリフト後に第２針弁１３の受圧部１３ｃに作用する燃料によるリフト力が第２リターンスプリング１９のセット力を上回っても、上記コマンドピストン２３に作用するオイル圧力をも含めたトータルの弁閉方向の力を上回らない限り、リフトしない。よって、低負荷時には小噴孔１４からのみ燃料が噴射される。
【００２７】
他方、高負荷時に、切換弁２７によりオイルパン２９とオイル通路２６とが連通されると、コマンドピストン２３に加わっていたオイルの圧力がオイルパン２９にリリーフされる。よって、このとき第２針弁１３は、第１針弁１１のリフト後に第２針弁１３の受圧部１３ｃに作用する燃料によるリフト力が第２リターンスプリング１９のセット力（正確にはこれに加えて保持スプリング２５のセット力）を上回ったとき、リフトする。よって、高負荷時には、小噴孔１４に加えて大噴孔１５からも燃料が噴射される。
【００２８】
さて、上記燃料噴射ノズル３の燃料通路１２には、図４に示す燃料噴射ポンプ３１が接続されている。この燃料噴射ポンプ３１は、燃料タンクからの燃料が、導入口３２から供給される。導入口３２から供給された燃料は、エンジンのクランク軸で回転されるドライブ軸３３に設けられたフィードポンプ３４により加圧され、調圧弁３５により所定圧以下に制御されて吐出口３６からポンプ室３７内に吐出される。
【００２９】
ドライブ軸３３には、カムディスク３８がクロスカップリング３９を介して軸方向に移動自在に取り付けられている。カムディスク３８は、プランジャスプリング４０によってローラ４１に押し付けられている。ローラ４１は、ドライブ軸３３から切り離されたローラホルダ４２に取り付けられている。この構造によれば、ドライブ３３軸が回転すると、カムディスク３８が回転しつつローラ４１に乗り上げスプリング４０で押し付けられて往復運動し、これに同期してカムディスク３８に取り付けられたプランジャ４３が回転しつつ往復運動する。
【００３０】
プランジャ４３には、吸入溝４４、燃料通路４５、排出通路４６、リーク通路４７が形成されており、プランジャバレル４８には、吸入溝４４に出合う吸入口４９、排出通路４６に出合う排出口５０が形成されている。この構成によれば、プランジャ４３の吸入溝４４がバレル４８の吸入口４９に出合ったとき、ポンプ室３７内の燃料が導入通路５１を通って圧縮室５２内に導かれ、プランジャ４３の排出通路４６がバレル４８の排出口５０と出合ったとき、プランジャ４３によって高圧にされた圧縮室５２内の燃料がデリバリバルブ５３を開弁して図３に示す燃料噴射ノズル３の燃料通路１２に向かう。
【００３１】
プランジャ４３には、そのリーク通路４７を覆うようにして、コントロールスリーブ５４がスライド自在に被嵌されている。コントロールスリーブ５４は、図示しない電子ガバナアクチュエータに接続されたコントロールロッド５５により、プランジャ４３の軸方向（図７の左右方向）に移動される。コントロールスリーブ５４が左方（リーク側）に移動されるとプランジャ４３の有効ストロークが小さくなって噴射量が減り、コントロールスリーブ５４が右方（反リーク側）に移動されるとプランジャ４３の有効ストロークが大きくなって噴射量が増える。
【００３２】
さて、上記ローラホルダ４２には、タイマ５６を駆動するためのローラホルダピン５７が取り付けられている。タイマ５６は、ローラホルダピン５７が挿入されるタイマピストン５８と、タイマピストン５８をスライド自在に収容するシリンダ５９とを有する。シリンダ５９内は、タイマピストン５８によって、ポンプ室３７内の燃料が高圧導入路６０を介して導かれる高圧室６１と、フィードポンプ３４で加圧される前の燃料が低圧導入路６２を介して導かれる低圧室６３とに仕切られている。低圧室６３には、ピストン５８を高圧室６１側に付勢するタイマスプリング６４が収容されている。
【００３３】
高圧室６１と低圧室６３とは、バイパス通路６５によって接続されている。バイパス通路６５には、タイミングコントロールバルブ６６が設けられている。タイミングコントロールバルブ６６が閉弁されると、高圧室６１内の燃料圧力が低圧室６３内のスプリング６４の付勢力に打ち勝ち、ピストン５８が図４において左方に移動し、ローラホルダピン５７を介してローラホルダ４２がドライブ軸３３の回転方向と逆方向に回動し、噴射時期が進角される。タイミングコントロールバルブ６６が開弁されると、高圧室６１内の燃料がバイパス通路６５を通って低圧室６３側へリークするため、ピストン５８が図４において右方に移動し、ローラホルダピン５７を介してローラホルダ４２がドライブ軸３３の回転方向と同方向に回動し、噴射時期が遅角される。
【００３４】
タイミングコントロールバルブ６６は、エンジンの負荷と回転数が入力されるコントローラ６７からの指令により、開閉される。詳しくは、タイミングコントロールバルブ６６は、短い周期で開閉制御され、擬似的に全閉状態から全開状態まで連続的に制御できるようになっている。すなわち、タイミングコントロールバルブ６６の開時間をＯＮ時間とし閉時間をＯＦＦ時間とすると、ＯＦＦ時間／（ＯＮ時間＋ＯＦＦ時間）をデューティー比といい、デューティー比を０％〜１００％まで変化させることにより、タイミングコントロールバルブ６６の開度が疑似的に全開状態（遅角）から全閉状態（進角）まで連続的に制御される。
【００３５】
図５に示す一点鎖線６８は、通常の直噴式ディーゼルエンジンのタイマ特性を示すものである。図示するように、デューティー比１００％のときの最大進角が上死点前２０度となっている。すなわち、通常の直噴式ディーゼルエンジンの噴射時期は、上死点前２０度から上死点までの間で、エンジンの運転状態（負荷・回転数）に応じて調節される。これに対し、本実施形態のエンジンのタイマ特性は、図５に実線６９で示すように、デューティー比１００％のときの最大進角が上死点前８０度となっており、上死点前８０度から上死点までの間で噴射時期の調節が可能である。
【００３６】
このタイマ特性は、タイマピストン５８のストロークを大きく改変すると共に、タイミングコントロールバルブ６６の制御デューティー比を変更することにより得られる。具体的には、ピストン５８の軸方向の長さの短縮化、シリンダ５９の軸方向の長さの大型化、またはその両方を行うと共に、タイミングコントロールバルブ６６の制御デューティー比をポンプ室３７内の燃圧とタイマスプリング６４の付勢力とに応じて図５に実線に示すようにする。
【００３７】
上記コントローラ６７は、エンジンが低負荷運転（図２の領域Ａ）のときにはデューティー比を７５％〜１００％として噴射時期を上死点前８０度から６０度の間で運転状態に応じて最適制御し、エンジンが高負荷運転（図２の領域Ｂ）のときにはデューティー比を０％〜２５％として噴射時期を上死点前２０度から上死点の間で運転状態に応じて最適制御する。よって、上記タイマ５６が、特許請求の範囲の請求項２の噴射時期変更手段に相当する。
【００３８】
この結果、図２の領域Ａでは、図３の燃料噴射ノズル３の小噴孔１４からのみ燃料が噴射され、その噴射時期は図５のＡで示すように上死点前８０度から６０度となり、図１（Ａ） で示すような噴射となる。また、図２の領域Ｂでは、図３の燃料噴射ノズル３の小噴孔１４および大噴孔１５から燃料が噴射され、その噴射時期は図５のＢで示すように通常のエンジンと同様に上死点前２０度から上死点となり、図１（Ｂ） で示すような噴射となる。よって、上記タイマ５６、第１針弁１１および第２針弁１３が、特許請求の範囲の請求項１の制御手段に相当する。
【００３９】
以上の構成からなる本実施形態の作用を述べる。
【００４０】
図２の領域Ａに示すエンジンの低負荷運転時には、図１（Ａ） で示すように、燃料が燃料噴射ノズル３の複数の小噴孔１４から、上死点前８０度から６０度の圧縮行程中にて、運転状態に応じて噴射される。なお、噴射時期を更に早めて吸気行程中に噴射するようにしてもよい。
【００４１】
すると、小噴孔１４から噴射された燃料Ｆは、その噴孔径が小さいために噴射時に形成される燃料液滴の粒径が小さくなり、噴射の直後から略蒸気化され、ピストン６が上死点に至るまでの間に、シリンダ２内に希薄で均一な混合気を形成する。その後、ピストン６が上死点の近傍に至ると、シリンダ２内が圧縮されて高温高圧となるため、シリンダ２内の空間の略全域で、上記混合気全体が略同時に着火燃焼する。
【００４２】
かかる希薄均一予混合燃焼により、局所的な燃焼が回避されるために局所的な燃焼温度が下がってＮＯｘの発生が抑制されると共に、空気不足状態での燃焼が回避されるためスモークの発生も抑制される。また、直径０．１ｍｍ以下の小噴孔１４から噴射された燃料Ｆは、噴射の直後から略蒸気化されるため、従来のように燃料液滴を圧縮上死点付近で蒸発させることに起因するＮＯｘおよびスモークの問題や、燃料液滴がシリンダ２内を落下してピストン６頂面に付着することに起因する未燃ＨＣの問題が生じない。
【００４３】
なお、図２においてエンジンの回転数が高くなって図３に示す燃料噴射ノズル３への燃料供給圧が高まっても、第２針弁１３のリフトをコマンドピストン２３によって強制的に押えることにより、大噴孔１５が開くことはなく、小噴孔１４からのみ燃料が噴射され、上述の希薄均一予混合燃焼を行うことができる。逆をいえば、コマンドピストン２３により強制的に第２針弁１３のリフトを押えないと、燃料噴射ポンプ３１の燃料供給圧力が高まるエンジン高回転時には、燃料噴射ノズル３への燃料供給圧によっては第２針弁１３がリフトして大噴孔１５から燃料が噴射されしまい、希薄均一予混合燃焼が実現できない可能性もあるが、本実施形態はこれを回避しているのである。
【００４４】
また、図２の領域Ｂに示すようにエンジンの高負荷運転時には、図１（Ｂ） で示すように、燃料Ｆが上記小噴孔１４に加えて直径０．２ｍｍ以上の複数の大噴孔１５からも、上死点前２０度から上死点の圧縮上死点近傍にて、運転状態に応じて液柱状に噴射される。これにより、通常の圧縮着火燃焼（ディーゼル燃焼）が行われる。すなわち、図２の領域Ａに示すエンジンの低負荷運転時には希薄均一予混合燃焼がなされるものの、図２の領域Ｂに示すエンジンの高負荷運転時には通常の圧縮着火燃焼（ディーゼル燃焼）に切り換えられる。
【００４５】
このように燃焼を切り換える理由は、次の通りである。すなわち、希薄均一予混合気を圧縮着火する場合には、シリンダ２内温度が高くなる中〜高負荷運転時には、ピストン６が上死点に至る前の圧縮行程中に混合気が着火してしまい、着火時期のコントロールが困難であり、効率のよい運転ができなくなる可能性がある。このため、高負荷運転時には、着火時期のコントロールが容易な通常の圧縮着火燃焼（ディーゼル燃焼）に切り換えているのである。
【００４６】
なお、図３の燃料噴射ノズル３および図４の燃料噴射ポンプ３１の代わりに公知のコモンレール式の燃料噴射システムを用い、コモンレールに接続された小噴孔および大噴孔を有するインジェクタの噴孔の開閉を電磁弁への通電等によって制御して、本発明を実現するようにしてもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る圧縮着火式エンジンよれば、希薄均一予混合燃焼を行うことができるので、スモーク、ＮＯｘ、ＨＣの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す圧縮着火式エンジンの燃料噴射の様子を示す側断面図であり、（ａ） は低負荷運転時（希薄均一予混合燃焼）、（ｂ） は高負荷運転時 （圧縮着火燃焼）を示す。
【図２】回転数と負荷とによって、図１（ａ） の希薄均一予混合燃焼と図１（ｂ） の通常の圧縮着火燃焼とを切り換えるマップを示す図である。
【図３】燃料噴射ノズルの側断面図である。
【図４】燃料噴射ポンプの側断面図である。
【図５】噴射時期特性を示す図である。
【図６】従来例を示す燃料噴射ノズルの先端部の側断面図である。
【符号の説明】
２ シリンダ
３ 燃料噴射ノズル
６ ピストン
１１ 第１針弁（噴孔選択手段、制御手段）
１３ 第２針弁（噴孔選択手段、制御手段）
１４ 小噴孔
１５ 大噴孔
５６ タイマ（噴射時期変更手段、制御手段）

Claims (2)

1. 燃料噴射ノズルからシリンダ内に噴射された燃料と吸気とをピストンによって圧縮して着火させる圧縮着火式エンジンであって、直径０．１ｍｍ以下の複数の小噴孔及びそれよりも大径の複数の大噴孔を有する燃料噴射ノズルと、該燃料噴射ノズルによる燃料噴射の制御を行う制御手段とを備え、該制御手段は、上記エンジンの低負荷運転時には上記小噴孔のみを開弁し、高負荷運転時には上記大噴孔を開弁する噴孔選択手段と、低負荷運転時にはピストンが上死点に至るまでの間にシリンダ内に均一な混合気を形成すると共に圧縮上死点近傍でその混合気を圧縮着火させるように、噴射時期をエンジンの吸気行程中又は圧縮行程中とし、高負荷運転時には噴射時期をエンジンの圧縮上死点近傍とする噴射時期変更手段とを有することを特徴とする圧縮着火式エンジン。
2. 上記大噴孔の直径が０．２ｍｍ以上である請求項１記載の圧縮着火式エンジン。

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