JP6430352B2 - diesel engine - Google Patents
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Description
本発明は、ディーゼルエンジンに関し、詳しくは、ガス生成用燃料供給ポンプの燃料供給精度を高めることができるディーゼルエンジンに関する。 The present invention relates to a diesel engine, and more particularly to a diesel engine that can improve the fuel supply accuracy of a gas supply fuel supply pump.
従来、ディーゼルエンジンとして、ガス生成用燃料供給ポンプで液体燃料がガス生成用燃料供給通路を介して可燃性ガス生成器に供給され、可燃性ガス生成器で液体燃料から可燃性ガスが生成され、可燃性ガスエンジン排気に混入され、可燃性ガスの燃焼熱でエンジン排気が昇温され、エンジンの排気の熱でＤＰＦに堆積されたＰＭが焼却除去される排気処理装置を備えたものがある(例えば、特許文献１参照)。 Conventionally, as a diesel engine, liquid fuel is supplied to a combustible gas generator through a gas generation fuel supply passage by a gas generation fuel supply pump, and combustible gas is generated from the liquid fuel by a combustible gas generator. Some are equipped with an exhaust treatment device that is mixed with combustible gas engine exhaust, the temperature of the engine exhaust is increased by the combustion heat of the combustible gas, and the PM accumulated in the DPF is incinerated and removed by the heat of the engine exhaust ( For example, see Patent Document 1).
《問題点》 ガス生成用燃料供給ポンプの燃料供給精度が低くなることがある。
特許文献１のものでは、寒冷時に低温の液体燃料がガス生成用燃料供給ポンプに供給され、液体燃料の高粘度化やワキシング(パラフィン成分の固化)により、ガス生成用燃料供給ポンプから可燃性ガス生成器への燃料供給量が変動し、ガス生成用燃料供給ポンプの燃料供給精度が低くなることがある。
<< Problem >> The fuel supply accuracy of the gas generation fuel supply pump may be lowered.
In Patent Document 1, a low-temperature liquid fuel is supplied to a gas generation fuel supply pump at the time of cold, and a combustible gas is supplied from the gas generation fuel supply pump by increasing the viscosity of the liquid fuel or by waxing (solidification of paraffin components). The fuel supply amount to the generator may fluctuate, and the fuel supply accuracy of the gas generation fuel supply pump may be lowered.
本発明の課題は、ガス生成用燃料供給ポンプの燃料供給精度を高めることができるディーゼルエンジンを提供することにある。 The subject of this invention is providing the diesel engine which can improve the fuel supply precision of the fuel supply pump for gas generation.
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１，図３に例示するように、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)で液体燃料(５)がガス生成用燃料供給通路(１２)を介して可燃性ガス生成器(３)に供給され、可燃性ガス生成器(３)により液体燃料(５)から可燃性ガス(６)が生成され、可燃性ガス(６)がエンジン排気(３１)に混入され、可燃性ガス(６)の燃焼熱でエンジン排気(３１)が昇温され、エンジン排気(３１)の熱によりＤＰＦ(４)に堆積されたＰＭが焼却除去される排気処理装置を備えた、ディーゼルエンジンにおいて、
図１，図３に例示するように、燃料タンク(１)の液体燃料(５)が燃料供給ポンプ(８)により燃料供給通路(８ａ)を介して燃料噴射ポンプ(９)に供給され、液体燃料(５)が燃料噴射ポンプ(９)により燃料噴射管(９ａ)を介して燃料噴射弁(１０)から噴射され、燃料噴射ポンプ(９)と燃料噴射弁(１０)からオーバーフローした液体燃料(５)が燃料還流通路(１１)を介して燃料タンク(１)に還流される燃料噴射装置を備え、
図１，図３に例示するように、燃料供給通路(８ａ)と燃料還流通路(１１)で構成された燃料循環通路(７)が入熱通路(１３)を備え、ガス生成用燃料供給通路(１２)は燃料循環通路(７)から導出され、エンジンで発生した熱が入熱通路(１３)を介して液体燃料(５)に入熱され、入熱された液体燃料(５)が燃料循環通路(７)からガス生成用燃料供給通路(１２)を介してガス生成用燃料供給ポンプ(２)に供給されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
Invention specific matters of the invention according to claim 1 are as follows.
As illustrated in FIGS. 1 and 3, the liquid fuel (5) is supplied to the combustible gas generator (3) through the gas generation fuel supply passage (12) by the gas generation fuel supply pump (2). The combustible gas generator (3) generates the combustible gas (6) from the liquid fuel (5), and the combustible gas (6) is mixed into the engine exhaust (31) to burn the combustible gas (6). In a diesel engine having an exhaust treatment device in which the temperature of the engine exhaust (31) is increased by heat and PM accumulated in the DPF (4) is incinerated and removed by the heat of the engine exhaust (31).
As illustrated in FIGS. 1 and 3, the liquid fuel (5) in the fuel tank (1) is supplied to the fuel injection pump (9) through the fuel supply passage (8a) by the fuel supply pump (8), and the liquid The fuel (5) is injected from the fuel injection valve (10) by the fuel injection pump (9) through the fuel injection pipe (9a) and overflows from the fuel injection pump (9) and the fuel injection valve (10) ( 5) includes a fuel injection device for returning to the fuel tank (1) via the fuel return passage (11),
As illustrated in FIGS. 1 and 3, the fuel circulation passage (7) composed of the fuel supply passage (8 a) and the fuel recirculation passage (11) includes a heat input passage (13), and includes a gas generation fuel supply passage. (12) is led out from the fuel circulation passage (7), and heat generated in the engine is input to the liquid fuel (5) through the heat input passage (13), and the heat input liquid fuel (5) is the fuel. A diesel engine configured to be supplied from a circulation passage (7) through a gas generation fuel supply passage (12) to a gas generation fuel supply pump (2).
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 ガス生成用燃料供給ポンプの燃料供給精度を高めることができる。
図１，図３に例示するように、燃料供給通路(８ａ)と燃料還流通路(１１)で構成された燃料循環通路(７)が入熱通路(１３)を備え、ガス生成用燃料供給通路(１２)は燃料循環通路(７)から導出され、エンジンで発生した熱が入熱通路(１３)を介して液体燃料(５)に入熱され、入熱された液体燃料(５)が燃料循環通路(７)からガス生成用燃料供給通路(１２)を介してガス生成用燃料供給ポンプ(２)に供給されるように構成されているので、寒冷時でも、ガス生成用燃料供給通路(１２)に供給される液体燃料(５)は、燃料噴射ポンプ(９)や燃料噴射弁(１０)を介してシリンダブロック(１８)やシリンダヘッド(１９)の熱で加温されるとともに、入熱通路(１３)を介してエンジンで発生した熱により加温され、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)での液体燃料(５)の高粘度化やワキシングが防止され、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)から可燃性ガス生成器(３)への燃料供給量が変動する不具合が防止され、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)の燃料供給精度を高めることができる。
(Invention of Claim 1)
The invention according to claim 1 has the following effects.
<Effect> The fuel supply accuracy of the gas generation fuel supply pump can be increased.
As illustrated in FIGS. 1 and 3, the fuel circulation passage (7) composed of the fuel supply passage (8 a) and the fuel recirculation passage (11) includes a heat input passage (13), and includes a gas generation fuel supply passage. (12) is led out from the fuel circulation passage (7), and heat generated in the engine is input to the liquid fuel (5) through the heat input passage (13), and the heat input liquid fuel (5) is the fuel. Since the gas generation fuel supply pump (2) is supplied from the circulation path (7) through the gas generation fuel supply path (12), the gas generation fuel supply path ( The liquid fuel (5) supplied to 12) is heated by the heat of the cylinder block (18) and the cylinder head (19) via the fuel injection pump (9) and the fuel injection valve (10), It is heated by the heat generated by the engine through the heat passage (13), and the liquid fuel (5) is heated by the gas generation fuel supply pump (2). The problem of fluctuations in the amount of fuel supplied from the gas generation fuel supply pump (2) to the combustible gas generator (3) is prevented, and the fuel of the gas generation fuel supply pump (2) is prevented. Supply accuracy can be increased.
《効果》 液体燃料の加温に新たな熱源を必要としない。
エンジンで発生した熱が入熱通路(１３)を介して液体燃料(５)に入熱されるので、液体燃料(５)の加温に新たな熱源を必要としない。
<Effect> A new heat source is not required for heating the liquid fuel.
Since the heat generated in the engine is input to the liquid fuel (5) through the heat input passage (13), a new heat source is not required for heating the liquid fuel (5).
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 簡易な配管で液体燃料の加温を行うことができる。
図１，図２(Ａ)，図３に例示するように、入熱通路(１３)としてヘッド内入熱通路(１３ａ)が用いられるので、簡易な配管で液体燃料(５)の加温を行うことができる。
(Invention of Claim 2)
The invention according to
<Effect> Liquid fuel can be heated with simple piping.
As shown in FIG. 1, FIG. 2 (A) and FIG. 3, since the heat input passage (13a) in the head is used as the heat input passage (13), the liquid fuel (5) can be heated with a simple pipe. It can be carried out.
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 簡易な熱媒体通路の形成で液体燃料の加温を行うことができる。
図２(Ｂ)(Ｃ)に例示するように、エンジンで発生した熱が熱媒体通路(１４)を通過する熱媒体(１５)を介して熱媒体入熱通路(１３ｂ)で液体燃料(５)に入熱されるように構成されているので、簡易な熱媒体通路(１４)の形成で液体燃料(５)の加温を行うことができる。
(Invention of Claim 3)
The invention according to
<Effect> The liquid fuel can be heated by forming a simple heat medium passage.
As illustrated in FIGS. 2B and 2C, the heat generated in the engine passes through the
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 液体燃料の加温を効率的に行なうことができる。
熱媒体(１５)はエンジン冷却水とエンジン排気とブローバイガスのいずれかであるため、液体燃料(５)の加温を効率的に行なうことができる。
(Invention of Claim 4)
The invention according to
<Effect> It is possible to efficiently heat the liquid fuel.
Since the heat medium (15) is any one of engine cooling water, engine exhaust, and blow-by gas, the liquid fuel (5) can be heated efficiently.
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ガス生成用燃料供給ポンプをコンパクト化することができる。
図１に例示するように、ガス生成用燃料供給通路(１２)は、燃料供給ポンプ(８)よりも燃料供給方向下流で、燃料供給通路(８ａ)から導出されているので、燃料供給ポンプ(８)からガス生成用燃料供給ポンプ(２)への強い圧送力により、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)の吸い込み力を省力化することができ、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)をコンパクト化することができる。
(Invention according to claim 5)
The invention according to
<Effect> The fuel supply pump for gas generation can be made compact.
As illustrated in FIG. 1, the gas generation fuel supply passage (12) is led out from the fuel supply passage (8a) downstream of the fuel supply pump (8) in the fuel supply direction. The suction force of the gas generation fuel supply pump (2) can be saved by the strong pumping force from 8) to the gas generation fuel supply pump (2), and the gas generation fuel supply pump (2) is compact. Can be
(請求項６に係る発明)
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ガス生成用燃料供給ポンプの燃料供給精度を高めることができる。
図３に例示するように、ガス生成用燃料供給通路(１２)は、燃料噴射ポンプ(９)と燃料噴射弁(１０)と入熱通路(１３)よりも燃料還流方向下流で、燃料還流通路(１１)から導出されているので、燃料噴射ポンプ(９)や燃料噴射弁(１０)や入熱通路(１３)で加温された後、燃料タンク(１)に還流する前の高温の液体燃料(５)をガス生成用燃料供給ポンプ(２)に供給することができ、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)の液体燃料(５)の高粘度化やワキシングが防止され、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)から可燃性ガス生成器(３)への燃料供給量が変動する不具合が防止される。
また、燃料圧送ポンプ(８)や燃料噴射ポンプ(９)による液体燃料(５)の脈動圧は燃料還流通路(１１)と燃料噴射弁(１０)とガス生成用燃料供給通路(１２)で減衰されるので、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)が燃料供給ポンプ(８)や燃料噴射ポンプ(９)による液体燃料(５)の脈動圧の影響を受け難く、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)から可燃性ガス生成器(３)への燃料供給量が変動する不具合が防止される。
これらの理由により、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)の燃料供給精度を高めることができる。
(Invention of Claim 6)
The invention according to
<Effect> The fuel supply accuracy of the gas generation fuel supply pump can be increased.
As illustrated in FIG. 3, the gas generation fuel supply passage (12) is located downstream of the fuel injection pump (9), the fuel injection valve (10), and the heat input passage (13) in the fuel return direction. Since it is derived from (11), after being heated by the fuel injection pump (9), the fuel injection valve (10) and the heat input passage (13), the high-temperature liquid before returning to the fuel tank (1) The fuel (5) can be supplied to the gas generating fuel supply pump (2), and the liquid fuel (5) of the gas generating fuel supply pump (2) is prevented from increasing in viscosity and waxing, and the gas generating fuel The problem of fluctuations in the amount of fuel supplied from the supply pump (2) to the combustible gas generator (3) is prevented.
The pulsation pressure of the liquid fuel (5) by the fuel pump (8) and the fuel injection pump (9) is attenuated by the fuel recirculation passage (11), the fuel injection valve (10), and the gas supply fuel supply passage (12). Therefore, the gas generation fuel supply pump (2) is hardly affected by the pulsation pressure of the liquid fuel (5) by the fuel supply pump (8) or the fuel injection pump (9), and the gas generation fuel supply pump (2 ) From the fuel supply amount to the combustible gas generator (3) is prevented.
For these reasons, the fuel supply accuracy of the gas generation fuel supply pump (2) can be increased.
(請求項７に係る発明)
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ガス生成用燃料供給ポンプの燃料供給精度を高めることができる。
図３に例示するように、ガス生成用燃料供給通路(１２)は下突形状部分(１２ａ)を備え、下突形状部分(１２ａ)は、燃料循環通路(７)から下向きに導出された後、上向きに反転された下突形状とされ、下突形状部分(１２ａ)よりも燃料供給方向下流にガス生成用燃料供給ポンプ(２)が配置されているので、下突形状部分(１２ａ)で燃料循環通路(７)内の空気がガス生成用燃料供給通路(１２)に流入し難く、ガス生成用燃料供給通路(１２)の空気溜まりでガス生成用燃料供給ポンプ(２)から可燃性ガス生成器(３)への燃料供給量が変動する不具合が防止され、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)の燃料供給精度を高めることができる。
(Invention of Claim 7)
The invention according to
<Effect> The fuel supply accuracy of the gas generation fuel supply pump can be increased.
As illustrated in FIG. 3, the gas generating fuel supply passage (12) includes a lower protrusion portion (12a), and the lower protrusion portion (12a) is led out downward from the fuel circulation passage (7). Since the gas generating fuel supply pump (2) is disposed downstream of the lower protruding portion (12a) in the fuel supply direction, the lower protruding portion (12a) It is difficult for the air in the fuel circulation passage (7) to flow into the gas generation fuel supply passage (12), and the combustible gas from the gas generation fuel supply pump (2) is stored in the air in the gas generation fuel supply passage (12). The problem that the fuel supply amount to the generator (3) fluctuates is prevented, and the fuel supply accuracy of the gas generation fuel supply pump (2) can be increased.
(請求項８に係る発明)
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項７のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 寒冷地でガス生成用燃料供給通路を液体燃料のワキシングや凍結で詰らせてしまう不具合を防止することができる。
図１，図３に例示するように、ガス生成用燃料供給通路(１２)は燃料ドレイン装置(１６)を備えているので、ガス生成用燃料供給通路(１２)に溜まる液体燃料(５)を燃料ドレイン装置(１６)で排出することができ、エンジンを寒冷地仕様として出荷する場合、排気処理装置の出荷前試験で用いた通常温度仕様の液体燃料をガス生成用燃料供給通路(１２)に残留させてしまう不備が防止され、寒冷地でガス生成用燃料供給通路(１２)を液体燃料(５)のワキシングや凍結で詰らせてしまう不具合を防止することができる。
(Invention of Claim 8)
The invention according to
<Effect> It is possible to prevent a problem that the gas supply fuel supply passage is clogged by freezing or freezing of the liquid fuel in a cold region.
As illustrated in FIGS. 1 and 3, the gas generating fuel supply passage (12) includes a fuel drain device (16), so that the liquid fuel (5) accumulated in the gas generating fuel supply passage (12) is stored. When the engine can be discharged as a cold region specification, it can be discharged by the fuel drain device (16), and the normal temperature specification liquid fuel used in the pre-shipment test of the exhaust treatment device is supplied to the gas generation fuel supply passage (12). It is possible to prevent deficiencies that remain, and to prevent the gas generation fuel supply passage (12) from being clogged by the waxing or freezing of the liquid fuel (5) in a cold region.
(請求項９に係る発明)
請求項９に係る発明は、請求項１から請求項８のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ガス生成用燃料供給ポンプの燃料供給精度を高めることができる。
図１，図３に例示するように、ガス生成用燃料供給通路(１２)はガス生成用燃料供給ポンプ(２)の燃料入口(２ａ)に接続されたエア抜き装置(１７)を備えているので、エア抜き装置(１７)でエア抜きを行いながら、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)の燃料入口(２ａ)までガス生成用燃料供給通路(１２)に液体燃料(５)を満たすことができ、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)への空気の進入で、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)から可燃性ガス生成器(３)への燃料供給量が変動する不具合が防止され、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)の燃料供給精度を高めることができる。
(Invention according to claim 9)
The invention according to
<Effect> The fuel supply accuracy of the gas generation fuel supply pump can be increased.
As illustrated in FIGS. 1 and 3, the gas generating fuel supply passage (12) includes an air venting device (17) connected to the fuel inlet (2a) of the gas generating fuel supply pump (2). Therefore, it is possible to fill the liquid fuel (5) in the gas generating fuel supply passage (12) up to the fuel inlet (2a) of the gas generating fuel supply pump (2) while performing air bleeding with the air bleeding device (17). The problem of fluctuations in the amount of fuel supplied from the gas generating fuel supply pump (2) to the combustible gas generator (3) due to the entry of air into the gas generating fuel supply pump (2) is prevented. The fuel supply accuracy of the production fuel supply pump (2) can be increased.
図１，図２は本発明の第１実施形態に係るエンジンを説明する図、図３は本発明の第２実施形態に係るエンジンを説明する図であり、各実施形態では、立形の直列４気筒ディーゼルエンジンについて説明する。 1 and 2 are diagrams for explaining an engine according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining an engine according to a second embodiment of the present invention. A 4-cylinder diesel engine will be described.
まず、第１実施形態について説明する。
このエンジンは、排気処理装置を備えている。
図１に示すように、排気処理装置では、液体燃料(５)とガス生成用燃料供給ポンプ(２)とガス生成用燃料供給通路(１２)と可燃性ガス生成器(３)とＤＰＦ(４)を備え、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)で液体燃料(５)がガス生成用燃料供給通路(１２)を介して可燃性ガス生成器(３)に供給され、可燃性ガス生成器(３)で液体燃料(５)から可燃性ガス(６)が生成され、可燃性ガス(６)がエンジン排気(３１)に混入され、可燃性ガス(６)の燃焼熱でエンジン排気(３１)が昇温され、エンジン排気(３１)の熱によりＤＰＦ(４)に堆積されたＰＭが焼却除去される。
First, the first embodiment will be described.
This engine includes an exhaust treatment device.
As shown in FIG. 1, in an exhaust treatment device, a liquid fuel (5), a gas generation fuel supply pump (2), a gas generation fuel supply passage (12), a combustible gas generator (3), and a DPF (4 ), And the liquid fuel (5) is supplied to the combustible gas generator (3) through the gas generating fuel supply passage (12) by the gas generating fuel supply pump (2), and the combustible gas generator ( In 3), the combustible gas (6) is generated from the liquid fuel (5), the combustible gas (6) is mixed into the engine exhaust (31), and the engine exhaust (31) is generated by the combustion heat of the combustible gas (6). Is heated, and PM deposited on the DPF (4) is incinerated and removed by the heat of the engine exhaust (31).
ガス生成用燃料供給ポンプ(２)は電動ポンプである。可燃性ガス生成器(３)は可燃性ガス生成触媒(３ａ)を備えている。可燃性ガス生成触媒(３ａ)は酸化触媒である。排気処理装置は、ブロワ(２０)、排気処理ケース(２１)、ＤＯＣ(２２)、制御装置(２３)、ＤＯＣ入口温度センサ(２４)、ＤＰＦ入口温度センサ(２５)、差圧センサ(２６)、着火装置(３０)を備えている。ブロワ(２０)は電動式ブロワであり、エンジンの吸気通路(２７)を空気供給源としている。排気処理ケース(２１)はエンジンの排気経路(２８)の途中に配置され、排気処理ケース(２１)内の排気方向上流側にはＤＯＣ(２２)が収容され、下流側にはＤＰＦ(４)が収容されている。ＤＯＣはディーゼル酸化触媒、ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称である。制御装置(２３)はエンジンＥＣＵである。ＥＣＵは電子制御ユニットの略称であり、マイコンである。着火装置(３０)はグロープラグである。 The gas generation fuel supply pump (2) is an electric pump. The combustible gas generator (3) includes a combustible gas generating catalyst (3a). The combustible gas generating catalyst (3a) is an oxidation catalyst. The exhaust treatment device includes a blower (20), an exhaust treatment case (21), a DOC (22), a control device (23), a DOC inlet temperature sensor (24), a DPF inlet temperature sensor (25), and a differential pressure sensor (26). And an ignition device (30). The blower (20) is an electric blower, and uses an intake passage (27) of the engine as an air supply source. The exhaust treatment case (21) is arranged in the middle of the exhaust path (28) of the engine. The DOC (22) is accommodated in the exhaust treatment case (21) on the upstream side in the exhaust direction, and the DPF (4) is located on the downstream side. Is housed. DOC is an abbreviation for diesel oxidation catalyst, and DPF is an abbreviation for diesel particulate filter. The control device (23) is an engine ECU. ECU is an abbreviation for electronic control unit and is a microcomputer. The ignition device (30) is a glow plug.
制御装置(２３)には、上記各センサ(２４)(２５)(２６)と燃料供給ポンプ(２)とブロワ(２０)と着火装置(３０)が電気的に接続され、上記各センサ(２４)(２５)(２６)からの検出信号が制御装置(２３)で受信され、検出信号に基づいて、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)とブロワ(２０)と着火装置(３０)が制御装置(２３)で制御される。
具体的には、差圧センサ(２６)によるＤＰＦ(４)の入口と出口の差圧の検出に基づいて、制御装置(２３)がＤＰＦ(４)に堆積したＰＭ堆積量を推定し、このＰＭ堆積値が所定値に至ったら、制御装置(２３)の指令信号に基づいて、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)とブロワ(２０)と着火装置(３０)が制御され、可燃性ガス生成器(３)に液体燃料(５)と空気(２９)が供給され、液体燃料(５)が可燃性ガス生成触媒(３ａ)で酸化され、可燃性ガス(６)となり、排気経路(２８)の排気(１５ｃ)に混入され、可燃性ガス(６)はＤＯＣ(２２)で触媒燃焼され、この燃焼熱で排気(１５ｃ)が昇温され、ＤＰＦ(４)に堆積したＰＭが焼却除去され、ＤＰＦ(４)が再生される。
The sensor (24), (25), (26), the fuel supply pump (2), the blower (20), and the ignition device (30) are electrically connected to the control device (23). ) (25) (26) is received by the control device (23), and based on the detection signal, the gas generating fuel supply pump (2), the blower (20), and the ignition device (30) are controlled by the control device. Controlled by (23).
Specifically, based on detection of the differential pressure between the inlet and outlet of the DPF (4) by the differential pressure sensor (26), the control device (23) estimates the amount of PM deposited on the DPF (4). When the PM accumulation value reaches a predetermined value, the gas generation fuel supply pump (2), the blower (20), and the ignition device (30) are controlled based on the command signal of the control device (23) to generate combustible gas. Liquid fuel (5) and air (29) are supplied to the vessel (3), and the liquid fuel (5) is oxidized by the combustible gas generating catalyst (3a) to become a combustible gas (6), and the exhaust path (28) The combustible gas (6) is catalytically combusted by the DOC (22), the temperature of the exhaust (15c) is raised by this combustion heat, and the PM deposited on the DPF (4) is incinerated and removed. , DPF (4) is regenerated.
なお、ＤＯＣ入口温度がＤＯＣ(２２)の活性化温度未満の場合には、着火装置(３０)で可燃性ガス(６)が着火され、可燃性ガス(６)の火炎燃焼で排気(１５ｃ)が昇温され、ＤＯＣ入口温度がＤＯＣ(２２)の活性化温度とされる。また、ＤＰＦ入口温度が所定のＰＭ焼却温度となるように、制御装置(２３)でガス生成用燃料供給ポンプ(２)とブロワ(２０)が制御され、可燃性ガス生成器(３)への液体燃料(５)と空気(２９)の供給量が調節される。また、可燃性ガス(６)は排気(１５ｃ)中の酸素によって燃焼されるが、燃焼促進のため、可燃性ガス(６)にはブロワ(２０)から二次空気が供給される。 When the DOC inlet temperature is lower than the activation temperature of the DOC (22), the combustible gas (6) is ignited by the ignition device (30), and exhausted by flame combustion of the combustible gas (6) (15c). The DOC inlet temperature is set as the activation temperature of the DOC (22). Further, the control device (23) controls the gas generation fuel supply pump (2) and the blower (20) so that the DPF inlet temperature becomes a predetermined PM incineration temperature, so that the combustible gas generator (3) is supplied. The supply amounts of liquid fuel (5) and air (29) are adjusted. Further, the combustible gas (6) is combusted by oxygen in the exhaust (15c), but secondary air is supplied to the combustible gas (6) from the blower (20) to promote combustion.
このエンジンは、燃料噴射装置を備えている。
図１に示すように、燃料噴射装置では、燃料タンク(１)の液体燃料(５)が燃料供給ポンプ(８)により燃料供給通路(８ａ)を介して燃料噴射ポンプ(９)に供給され、液体燃料(５)が燃料噴射ポンプ(９)により燃料噴射管(９ａ)を介して燃料噴射弁(１０)から噴射され、燃料噴射ポンプ(９)と燃料噴射弁(１０)からオーバーフローした液体燃料(５)が燃料還流通路(１１)を介して燃料タンク(１)に還流される。
This engine includes a fuel injection device.
As shown in FIG. 1, in the fuel injection device, the liquid fuel (5) in the fuel tank (1) is supplied to the fuel injection pump (9) by the fuel supply pump (8) through the fuel supply passage (8a), Liquid fuel (5) is injected from the fuel injection valve (10) by the fuel injection pump (9) through the fuel injection pipe (9a), and overflows from the fuel injection pump (9) and the fuel injection valve (10). (5) is returned to the fuel tank (1) via the fuel return passage (11).
燃料供給ポンプ(８)は、メカ式ポンプで、シリンダブロック(１８)に取り付けられ、燃料噴射カム軸(図示せず)のポンプカムで駆動される。燃料噴射ポンプ(９)はカム駆動式のプランジャ式列型ポンプで、シリンダブロック(１８)に取り付けられ、燃料噴射カム軸の燃料噴射カムで駆動される。燃料噴射カム軸はクランク軸(図示せず)で駆動される。燃料噴射弁(１０)は、シリンダヘッド(１９)に取り付けられている。 The fuel supply pump (8) is a mechanical pump, is attached to the cylinder block (18), and is driven by a pump cam of a fuel injection cam shaft (not shown). The fuel injection pump (9) is a cam-driven plunger type row type pump, is attached to the cylinder block (18), and is driven by a fuel injection cam of a fuel injection cam shaft. The fuel injection camshaft is driven by a crankshaft (not shown). The fuel injection valve (10) is attached to the cylinder head (19).
図１に示すように、燃料供給通路(８ａ)と燃料還流通路(１１)で構成された燃料循環通路(７)が入熱通路(１３)を備え、ガス生成用燃料供給通路(１２)は燃料循環通路(７)から導出され、エンジンで発生した熱が入熱通路(１３)を介して液体燃料(５)に入熱され、入熱された液体燃料(５)が燃料循環通路(７)からガス生成用燃料供給通路(１２)を介してガス生成用燃料供給ポンプ(２)に供給されるように構成されている。 As shown in FIG. 1, a fuel circulation passage (7) composed of a fuel supply passage (8a) and a fuel recirculation passage (11) includes a heat input passage (13), and the gas generation fuel supply passage (12) Heat derived from the fuel circulation passage (7) and generated in the engine is input to the liquid fuel (5) through the heat input passage (13), and the heat-input liquid fuel (5) is supplied to the fuel circulation passage (7). ) Through the gas generation fuel supply passage (12) to the gas generation fuel supply pump (2).
図１，図２(Ａ)に示すように、エンジンはシリンダヘッド(１９)を備え、入熱通路(１３)としてヘッド内入熱通路(１３ａ)が用いられ、ヘッド内入熱通路(１３ａ)はシリンダヘッド(１９)内を通過し、ヘッド内入熱通路(１３ａ)で、燃料還流通路(１１)を通過する液体燃料(５)にシリンダヘッド(１９)の熱が入熱されるように構成されている。
クランク軸(図示せず)の架設方向を前後方向として、ヘッド内入熱通路(１３ａ)はシリンダヘッド(１９)の前後方向端部のうち、温度が高い側の端部に設けられている。このエンジンでは、シリンダヘッド(１９)の前方に、エンジン冷却ファン(図示せず)とラジエータ(図示せず)が配置され、シリンダヘッド(１９)の後側端部の方が、前端部よりも温度が高くなるため、シリンダヘッド(１９)の後側端部にヘッド内入熱通路(１３ａ)が設けられている。
なお、このエンジンは副室式ディーゼルエンジンであり、シリンダヘッドカバー(図示せず)の外側に燃料噴射弁(１０)と燃料還流通路(１１)が配置され、燃料還流通路(１１)の一部がヘッド内入熱通路(１３ａ)として、シリンダヘッド(１９)内を通過する。
As shown in FIGS. 1 and 2 (A), the engine includes a cylinder head (19), an in-head heat input passage (13a) is used as the heat input passage (13), and the in-head heat input passage (13a). Is configured so that the heat of the cylinder head (19) is input to the liquid fuel (5) passing through the cylinder head (19) and passing through the fuel recirculation passage (11) through the in-head heat input passage (13a). Has been.
With the installation direction of the crankshaft (not shown) as the front-rear direction, the in-head heat input passage (13a) is provided at the end of the cylinder head (19) on the higher temperature side. In this engine, an engine cooling fan (not shown) and a radiator (not shown) are arranged in front of the cylinder head (19), and the rear end portion of the cylinder head (19) is more than the front end portion. Since the temperature increases, a head internal heat input passage (13a) is provided at the rear end of the cylinder head (19).
This engine is a sub-chamber diesel engine, and a fuel injection valve (10) and a fuel return passage (11) are arranged outside a cylinder head cover (not shown), and a part of the fuel return passage (11) is provided. It passes through the cylinder head (19) as the in-head heat input passage (13a).
図１，図２(Ａ)に示すように、この実施形態では、入熱通路(１３)の基本例となるヘッド内入熱通路(１３ａ)が用いられているが、図２(Ｂ)(Ｃ)に示すように、入熱通路(１３)の変形例となる熱媒体入熱通路(１３ｂ)を用いてもよい。
この場合、エンジンは、熱媒体通路(１４)と熱媒体(１５)を備え、エンジンで発生した熱が熱媒体通路(１４)を通過する熱媒体(１５)を介して熱媒体入熱通路(１３ｂ)で液体燃料(５)に入熱されるように構成する。
熱媒体(１５)はエンジン冷却水とエンジン排気とブローバイガスのいずれかが用いられる。
As shown in FIGS. 1 and 2 (A), in this embodiment, the in-head heat input passage (13a), which is a basic example of the heat input passage (13), is used. As shown in C), a heat medium heat input passage (13b) which is a modification of the heat input passage (13) may be used.
In this case, the engine includes a heat medium passage (14) and a heat medium (15), and heat generated in the engine passes through the heat medium (15) passing through the heat medium passage (14). In 13b), the liquid fuel (5) is heated.
As the heat medium (15), any one of engine cooling water, engine exhaust, and blow-by gas is used.
図２(Ｂ)に示す第１変形例では、燃料循環通路(７)はクロスパイプ(７ａ)を備え、クロスパイプ(７ａ)を介して燃料循環通路(７)が熱媒体通路(１４)と交差し、クロスパイプ(７ａ)内に熱媒体入熱通路(１３ｂ)が設けられ、熱媒体入熱通路(１３ｂ)で燃料循環通路(７)が一連に繋がれ、熱媒体入熱通路(１３ｂ)の外周に沿うクロスパイプ(７ａ)の内部空間で熱媒体通路(１４)が一連に繋がれている。
クロスパイプ(７ａ)には熱伝導性の低いニッケルクロム合金が用いられ、熱媒体入熱通路(１３ｂ)には熱伝導性の高い銅が用いられている。
In the first modification shown in FIG. 2B, the fuel circulation passage (7) includes a cross pipe (7a), and the fuel circulation passage (7) is connected to the heat medium passage (14) via the cross pipe (7a). Crossing, a heat medium heat input passage (13b) is provided in the cross pipe (7a), the fuel circulation passage (7) is connected in series by the heat medium heat input passage (13b), and the heat medium heat input passage (13b) The heat medium passages (14) are connected in series in the internal space of the cross pipe (7a) along the outer periphery of).
A nickel chrome alloy with low thermal conductivity is used for the cross pipe (7a), and copper with high thermal conductivity is used for the heat medium heat input passage (13b).
図２(Ｃ)に示す第２変形例では、燃料循環通路(７)は途中に熱媒体入熱通路(１３ｂ)を備え、熱媒体通路(１４)の途中に放熱パイプ(１４ａ)を備え、放熱パイプ(１４ａ)に沿って熱媒体入熱通路(１３ｂ)がロウ付けされている。放熱パイプ(１４ａ)と熱媒体入熱通路(１３ｂ)には熱伝導性の高い銅が用いられている。 In the second modification shown in FIG. 2 (C), the fuel circulation passage (7) includes a heat medium heat input passage (13b) in the middle, and a heat radiation pipe (14a) in the middle of the heat medium passage (14). A heat medium heat input passage (13b) is brazed along the heat radiating pipe (14a). Copper having high thermal conductivity is used for the heat radiating pipe (14a) and the heat medium heat input passage (13b).
図１に示すように、ガス生成用燃料供給通路(１２)は、燃料供給ポンプ(８)よりも燃料供給方向下流で、燃料供給通路(８ａ)から導出されている。 As shown in FIG. 1, the fuel supply passage for gas generation (12) is led out from the fuel supply passage (8a) downstream of the fuel supply pump (8) in the fuel supply direction.
図１に示すように、ガス生成用燃料供給通路(１２)は下突形状部分(１２ａ)を備え、下突形状部分(１２ａ)は燃料循環通路(７)から下向きに導出された後、上向きに反転された下突形状とされ、下突形状部分(１２ａ)よりも燃料供給方向下流にガス生成用燃料供給ポンプ(２)が配置されている。
下突形状部分(１２ａ)は、燃料供給通路(８ａ)から下向きに導出されている。
下突形状部分(１２ａ)は燃料ドレイン装置(１６)を備えている。
ガス生成用燃料供給通路(１２)は、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)の燃料入口(２ａ)に接続されたエア抜き装置(１７)を備えている。
下突形状部分(１２ａ)は、Ｖ字状の下突形状とされている。
燃料ドレイン装置(１６)とエア抜き装置(１７)は、いずれも手動開閉式コックである。
As shown in FIG. 1, the gas generation fuel supply passage (12) includes a lower protruding portion (12a). The lower protruding portion (12a) is led downward from the fuel circulation passage (7) and then upward. The gas generating fuel supply pump (2) is arranged downstream of the lower protruding portion (12a) in the fuel supply direction.
The downward protruding portion (12a) is led downward from the fuel supply passage (8a).
The lower protruding portion (12a) includes a fuel drain device (16).
The gas generating fuel supply passage (12) includes an air venting device (17) connected to the fuel inlet (2a) of the gas generating fuel supply pump (2).
The lower protruding portion (12a) has a V-shaped lower protruding shape.
Both the fuel drain device (16) and the air vent device (17) are manually openable cocks.
次に、図３に示す第２実施形態について説明する。
図３に示すようにガス生成用燃料供給通路(１２)は、燃料噴射ポンプ(９)と燃料噴射弁(１０)と入熱通路(１３)よりも燃料還流方向下流で、燃料還流通路(１１)から導出されている。下突形状部分(１２ａ)は、Ｕ字状の下突形状とされている。
他の構造は、第１実施形態と同じであり、図３中、第１実施形態と同一の要素には、図１と同一の符号を付しておく。この第２実施形態でも、図３に示すように、入熱通路(１３)の基本例であるヘッド内入熱通路(１３ａ)が用いられているが、この第２実施形態でも、第１実施形態と同様、入熱通路(１３)の変形例である図２(Ｂ)(Ｃ)に示す熱媒体入熱通路(１３ｂ)を用いてもよい。
Next, a second embodiment shown in FIG. 3 will be described.
As shown in FIG. 3, the fuel supply passage (12) for gas generation is downstream of the fuel injection pump (9), the fuel injection valve (10), and the heat input passage (13) in the fuel return direction (11). ). The lower protruding portion (12a) has a U-shaped lower protruding shape.
Other structures are the same as those of the first embodiment. In FIG. 3, the same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of FIG. In the second embodiment, as shown in FIG. 3, the in-head heat input passage (13a), which is a basic example of the heat input passage (13), is used. Similarly to the embodiment, a heat medium heat input passage (13b) shown in FIGS. 2B and 2C, which is a modification of the heat input passage (13), may be used.
(１) 燃料タンク
(２) ガス生成用燃料供給ポンプ
(２ａ) 燃料入口
(３) 可燃性ガス生成器
(４) ＤＰＦ
(５) 液体燃料
(６) 可燃性ガス
(７) 燃料循環通路
(８) 燃料供給ポンプ
(８ａ) 燃料供給通路
(９) 燃料噴射ポンプ
(９ａ) 燃料噴射管
(１０) 燃料噴射弁
(１１) 燃料還流通路
(１２) ガス生成用燃料供給通路
(１２ａ) 下突形状部分
(１３) 入熱通路
(１３ａ) ヘッド内通路
(１３ｂ) 熱媒体入熱通路
(１４) 熱媒体通路
(１５) 熱媒体
(１６) 燃料ドレイン装置
(１７) エア抜き装置
(1) Fuel tank
(2) Fuel supply pump for gas generation
(2a) Fuel inlet
(3) Combustible gas generator
(4) DPF
(5) Liquid fuel
(6) Combustible gas
(7) Fuel circulation passage
(8) Fuel supply pump
(8a) Fuel supply passage
(9) Fuel injection pump
(9a) Fuel injection pipe
(10) Fuel injection valve
(11) Fuel return passage
(12) Fuel supply passage for gas generation
(12a) Lower protruding part
(13) Heat input passage
(13a) Passage in the head
(13b) Heat medium heat input passage
(14) Heat medium passage
(15) Heat medium
(16) Fuel drain device
(17) Air bleeding device
Claims (9)
燃料タンク(１)の液体燃料(５)が燃料供給ポンプ(８)により燃料供給通路(８ａ)を介して燃料噴射ポンプ(９)に供給され、液体燃料(５)が燃料噴射ポンプ(９)により燃料噴射管(９ａ)を介して燃料噴射弁(１０)から噴射され、燃料噴射ポンプ(９)と燃料噴射弁(１０)からオーバーフローした液体燃料(５)が燃料還流通路(１１)を介して燃料タンク(１)に還流される燃料供給装置を備え、
燃料供給通路(８ａ)と燃料還流通路(１１)で構成された燃料循環通路(７)が入熱通路(１３)を備え、ガス生成用燃料供給通路(１２)は燃料循環通路(７)から導出され、エンジンで発生した熱が入熱通路(１３)を介して液体燃料(５)に入熱され、入熱された液体燃料(５)が燃料循環通路(７)からガス生成用燃料供給通路(１２)を介してガス生成用燃料供給ポンプ(２)に供給されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 Liquid fuel (5) is supplied to the combustible gas generator (3) through the gas generating fuel supply passage (12) by the gas generating fuel supply pump (2), and liquid is supplied to the combustible gas generator (3). A combustible gas (6) is generated from the fuel (5), the combustible gas (6) is mixed into the engine exhaust (31), and the engine exhaust (31) is heated by the combustion heat of the combustible gas (6). In a diesel engine equipped with an exhaust treatment device in which PM accumulated in the DPF (4) is incinerated and removed by the heat of the engine exhaust (31),
The liquid fuel (5) in the fuel tank (1) is supplied to the fuel injection pump (9) by the fuel supply pump (8) through the fuel supply passage (8a), and the liquid fuel (5) is supplied to the fuel injection pump (9). The liquid fuel (5) that is injected from the fuel injection valve (10) through the fuel injection pipe (9a) and overflows from the fuel injection pump (9) and the fuel injection valve (10) passes through the fuel return passage (11). A fuel supply device that is recirculated to the fuel tank (1),
A fuel circulation passage (7) composed of a fuel supply passage (8a) and a fuel recirculation passage (11) includes a heat input passage (13), and the gas generation fuel supply passage (12) extends from the fuel circulation passage (7). The heat generated in the engine is input to the liquid fuel (5) through the heat input passage (13), and the heat input liquid fuel (5) is supplied from the fuel circulation passage (7) to the fuel for gas generation. A diesel engine configured to be supplied to a gas generating fuel supply pump (2) through a passage (12).
シリンダヘッド(１９)を備え、入熱通路(１３)としてヘッド内入熱通路(１３ａ)が用いられ、ヘッド内入熱通路(１３ａ)はシリンダヘッド(１９)内を通過し、ヘッド内入熱通路(１３ａ)で液体燃料(５)にシリンダヘッド(１９)の熱が入熱されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 The diesel engine according to claim 1,
A cylinder head (19) is provided, and an in-head heat input passage (13a) is used as the heat input passage (13). The in-head heat input passage (13a) passes through the cylinder head (19), and heat input in the head. A diesel engine characterized in that heat of the cylinder head (19) is input to the liquid fuel (5) in the passage (13a).
入熱通路(１３)として熱媒体入熱通路(１３ｂ)が用いられ、熱媒体通路(１４)と熱媒体(１５)を備え、エンジンで発生した熱が熱媒体通路(１４)を通過する熱媒体(１５)を介して熱媒体入熱通路(１３ｂ)で液体燃料(５)に入熱されるように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 The diesel engine according to claim 1,
A heat medium heat input passage (13b) is used as the heat input passage (13), and includes a heat medium passage (14) and a heat medium (15), and heat generated by the engine passes through the heat medium passage (14). A diesel engine characterized by being configured to receive heat into the liquid fuel (5) through the medium (15) through the heat medium heat input passage (13b).
熱媒体(１５)はエンジン冷却水とエンジン排気とブローバイガスのいずれかである、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 The diesel engine according to claim 3,
A diesel engine characterized in that the heat medium (15) is any one of engine cooling water, engine exhaust, and blow-by gas.
ガス生成用燃料供給通路(１２)は、燃料供給ポンプ(８)よりも燃料供給方向下流で、燃料供給通路(８ａ)から導出されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 In the diesel engine according to any one of claims 1 to 4,
The diesel engine characterized in that the gas generation fuel supply passage (12) is led out from the fuel supply passage (8a) downstream of the fuel supply pump (8) in the fuel supply direction.
ガス生成用燃料供給通路(１２)は、燃料噴射ポンプ(９)と燃料噴射弁(１０)と入熱通路(１３)よりも燃料還流方向下流で、燃料還流通路(１１)から導出されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 In the diesel engine according to any one of claims 1 to 4,
The gas generation fuel supply passage (12) is led out from the fuel recirculation passage (11) downstream of the fuel injection pump (9), the fuel injection valve (10), and the heat input passage (13) in the fuel recirculation direction. Diesel engine characterized by that.
ガス生成用燃料供給通路(１２)は下突形状部分(１２ａ)を備え、下突形状部分(１２ａ)は燃料循環通路(７)から下向きに導出された後、上向きに反転された下突形状とされ、下突形状部分(１２ａ)よりも燃料供給方向下流にガス生成用燃料供給ポンプ(２)が配置されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 In the diesel engine according to any one of claims 1 to 6,
The gas generation fuel supply passage (12) includes a lower protruding portion (12a), and the lower protruding portion (12a) is led downward from the fuel circulation passage (7) and then inverted downward. The diesel engine is characterized in that the gas generation fuel supply pump (2) is disposed downstream of the lower protruding portion (12a) in the fuel supply direction.
下突形状部分(１２ａ)は燃料ドレイン装置(１６)を備えている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 The diesel engine according to claim 7,
A diesel engine characterized in that the lower protruding portion (12a) includes a fuel drain device (16).
ガス生成用燃料供給通路(１２)は、ガス生成用燃料供給ポンプ(２)の燃料入口(２ａ)に接続されたエア抜き装置(１７)を備えている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
In the diesel engine according to any one of claims 1 to 8,
The diesel engine characterized in that the gas generating fuel supply passage (12) includes an air venting device (17) connected to the fuel inlet (2a) of the gas generating fuel supply pump (2).
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