JPH0791322A - 渦流式内燃機関 - Google Patents
渦流式内燃機関Info
- Publication number
- JPH0791322A JPH0791322A JP5233673A JP23367393A JPH0791322A JP H0791322 A JPH0791322 A JP H0791322A JP 5233673 A JP5233673 A JP 5233673A JP 23367393 A JP23367393 A JP 23367393A JP H0791322 A JPH0791322 A JP H0791322A
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- Japan
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- chamber
- swirl chamber
- swirl
- main combustion
- combustion chamber
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】渦流式内燃機関において、排煙濃度を低減する
こと。 【構成】シリンダ（シリンダブロック１８）とシリンダ
ヘッド（１９）とピストンで形成される主燃焼室（Ｃ）
と、燃料噴射弁（３０）が設けられ主燃焼室と連通する
渦流室（２２）と、排気通路（２５）と上記渦流室を連
通する排気再循環通路（排気通路２５、分岐管２６）
と、同排気再循環通路に設けられる制御弁（２９）とを
有することとした。
こと。 【構成】シリンダ（シリンダブロック１８）とシリンダ
ヘッド（１９）とピストンで形成される主燃焼室（Ｃ）
と、燃料噴射弁（３０）が設けられ主燃焼室と連通する
渦流室（２２）と、排気通路（２５）と上記渦流室を連
通する排気再循環通路（排気通路２５、分岐管２６）
と、同排気再循環通路に設けられる制御弁（２９）とを
有することとした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、渦流室付きエンジン、
特に、渦流室内に縦向き旋回を生成させて空気と燃料の
混合を行わせて着火を行う渦流式内燃機関に関する。
特に、渦流室内に縦向き旋回を生成させて空気と燃料の
混合を行わせて着火を行う渦流式内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧縮着火式のディーゼルエンジンのう
ち、渦流室付きエンジンは直噴式ディーゼルエンジンと
比べて圧縮比が高く、着火遅れが少なく、初期の熱発生
率を比較的低く抑えられ、ＮＯｘの発生率や、排煙濃度
の低減に適するとされている。
ち、渦流室付きエンジンは直噴式ディーゼルエンジンと
比べて圧縮比が高く、着火遅れが少なく、初期の熱発生
率を比較的低く抑えられ、ＮＯｘの発生率や、排煙濃度
の低減に適するとされている。
【０００３】例えば、図３に示すように、この渦流室付
きエンジンは、シリンダブロック１０内の主燃焼室Ｃと
シリンダヘッド１１内の渦流室１２とに挾まれた口金１
３上の噴口１４を通して連通されている。
きエンジンは、シリンダブロック１０内の主燃焼室Ｃと
シリンダヘッド１１内の渦流室１２とに挾まれた口金１
３上の噴口１４を通して連通されている。
【０００４】このエンジンは、シリンダブロック１０内
で摺動するピストン１５が圧縮上死点近傍にあるとき、
ピストン１５の頂面上の凹部１６により主燃焼室Ｃを形
成している。
で摺動するピストン１５が圧縮上死点近傍にあるとき、
ピストン１５の頂面上の凹部１６により主燃焼室Ｃを形
成している。
【０００５】ここで、エンジンは、その圧縮行程で空気
を渦流室１２に押し込み、渦流室１２で縦向き旋回流Ｆ
となった空気に圧縮行程終期に燃料噴射弁１７より燃料
を噴射する。
を渦流室１２に押し込み、渦流室１２で縦向き旋回流Ｆ
となった空気に圧縮行程終期に燃料噴射弁１７より燃料
を噴射する。
【０００６】すると、渦流室１２の混合気が着火して燃
焼膨張を開始する。この燃焼膨張を開始した混合気は噴
口１４より所定の噴口角βで主燃焼室Ｃに噴出され、同
室の空気中に拡散して燃焼し、エンジンは燃焼膨張行程
を行うことになる。
焼膨張を開始する。この燃焼膨張を開始した混合気は噴
口１４より所定の噴口角βで主燃焼室Ｃに噴出され、同
室の空気中に拡散して燃焼し、エンジンは燃焼膨張行程
を行うことになる。
【０００７】このように、渦流室付きエンジンでは渦流
室１２は主に混合気を生成してそれを確実に着火させ、
噴口１４を通してスムーズに主燃焼室Ｃに噴出する役割
を持ち、主燃焼室Ｃは渦流室１２で着火した混合気を良
好に燃焼させる役割をもつ。
室１２は主に混合気を生成してそれを確実に着火させ、
噴口１４を通してスムーズに主燃焼室Ｃに噴出する役割
を持ち、主燃焼室Ｃは渦流室１２で着火した混合気を良
好に燃焼させる役割をもつ。
【０００８】このような渦流式内燃機関において、さら
にＮＯｘを低減させる手段として、予混合燃焼を抑制す
る再循環排気（以下、ＥＧＲという）システムが用いら
れている。
にＮＯｘを低減させる手段として、予混合燃焼を抑制す
る再循環排気（以下、ＥＧＲという）システムが用いら
れている。
【０００９】図４にその一例を示す。図４において、排
気管の途中より分岐した分岐管１はバルブ３を介して吸
気管２に連通している。このバルブ３の開度はマイクロ
コンピューターからなる制御装置５の出力に応じて駆動
手段４により制御される。制御装置５の出力は、水温セ
ンサ６、燃料噴射ポンプ７のレバーポジションセンサ７
ａ、回転センサ８等の情報に基づいて設定されるように
なっている。
気管の途中より分岐した分岐管１はバルブ３を介して吸
気管２に連通している。このバルブ３の開度はマイクロ
コンピューターからなる制御装置５の出力に応じて駆動
手段４により制御される。制御装置５の出力は、水温セ
ンサ６、燃料噴射ポンプ７のレバーポジションセンサ７
ａ、回転センサ８等の情報に基づいて設定されるように
なっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】主燃焼室Ｃにおいて
は、熱エネルギーが運動エネルギーに変換されるため、
発生するエネルギーのほとんどが熱となる渦流室１２よ
りも温度の上昇が少なく、ＥＧＲによるＮＯｘ低減効果
も少ない。従来のＥＧＲ装置においては、吸気管２の途
中より再入されたＥＧＲガスは、図３で示したように、
吸気マニホルドに導入されるため、ＥＧＲによるＮＯｘ
低減効果の高い渦流室１２と、効果の低い主燃焼室Ｃに
供給されるＥＧＲガスが略同量となり、効率が悪いとい
う問題がある。同時に、主燃焼室Ｃにおける無意味な燃
焼温度の抑制は排煙濃度の悪化を招くという問題もあ
る。
は、熱エネルギーが運動エネルギーに変換されるため、
発生するエネルギーのほとんどが熱となる渦流室１２よ
りも温度の上昇が少なく、ＥＧＲによるＮＯｘ低減効果
も少ない。従来のＥＧＲ装置においては、吸気管２の途
中より再入されたＥＧＲガスは、図３で示したように、
吸気マニホルドに導入されるため、ＥＧＲによるＮＯｘ
低減効果の高い渦流室１２と、効果の低い主燃焼室Ｃに
供給されるＥＧＲガスが略同量となり、効率が悪いとい
う問題がある。同時に、主燃焼室Ｃにおける無意味な燃
焼温度の抑制は排煙濃度の悪化を招くという問題もあ
る。
【００１１】従って、本発明の目的は、ＥＧＲによるＮ
Ｏｘの低減を効率よく行うことができる渦流式内燃機関
を提供することにある。
Ｏｘの低減を効率よく行うことができる渦流式内燃機関
を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、次のように構成した。
に本発明は、次のように構成した。
【００１３】（１）．シリンダとシリンダヘッドとピス
トンで形成される主燃焼室と、燃料噴射弁が設けられ上
記主燃焼室と連通する渦流室と、排気通路と上記渦流室
を連通する排気再循環通路と、同排気再循環通路に設け
られる制御弁と、を有することとした（請求項１）。
トンで形成される主燃焼室と、燃料噴射弁が設けられ上
記主燃焼室と連通する渦流室と、排気通路と上記渦流室
を連通する排気再循環通路と、同排気再循環通路に設け
られる制御弁と、を有することとした（請求項１）。
【００１４】（２）．（１）において、燃料噴射弁が渦
流室上部に設けられ、排気再循環通路の渦流室開口部が
渦流室側壁の燃料噴射弁の下方に設けられていることと
した（請求項２）。
流室上部に設けられ、排気再循環通路の渦流室開口部が
渦流室側壁の燃料噴射弁の下方に設けられていることと
した（請求項２）。
【００１５】（３）．（１）または（２）において、制
御弁が排気再循環通路の渦流室開口部に設けられている
こととした（請求項３）。
御弁が排気再循環通路の渦流室開口部に設けられている
こととした（請求項３）。
【００１６】
【作用】ＥＧＲガスは、吸気工程時に直接、渦流室に再
入される。これにより、渦流室内のＥＧＲ量は増大して
予混合燃焼温度は抑制され、ＮＯｘが効率よく低減され
る。一方、主燃焼室内のＥＧＲ量は減少して拡散燃焼が
促進され排煙濃度が低減され、燃焼騒音等も低下する。
入される。これにより、渦流室内のＥＧＲ量は増大して
予混合燃焼温度は抑制され、ＮＯｘが効率よく低減され
る。一方、主燃焼室内のＥＧＲ量は減少して拡散燃焼が
促進され排煙濃度が低減され、燃焼騒音等も低下する。
【００１７】
【実施例】本発明に係る渦流室付きエンジンを説明した
図１、図２において、符号１８はシリンダを形成してい
るシリンダブロック、符号１９はシリンダヘッド、符号
２０はピストンを示し、これらの部材に囲まれた空間と
して、主燃焼室Ｃが構成されている。
図１、図２において、符号１８はシリンダを形成してい
るシリンダブロック、符号１９はシリンダヘッド、符号
２０はピストンを示し、これらの部材に囲まれた空間と
して、主燃焼室Ｃが構成されている。
【００１８】渦流室２２はシリンダヘッド１９内であっ
て、主燃焼室Ｃの片側上方に形成されており、渦流室２
２と主燃焼室Ｃとに挾まれた口金２３の噴口２４を通し
て連通されている。
て、主燃焼室Ｃの片側上方に形成されており、渦流室２
２と主燃焼室Ｃとに挾まれた口金２３の噴口２４を通し
て連通されている。
【００１９】主燃焼室Ｃは排気弁を介して排気通路２５
に連通している。この排気通路２５の途中からは、分岐
管２６が分岐している。この分岐管２６は途中、ＥＧＲ
クーラー２７を介して、シリンダヘッド１９の通路２８
に連通している。通路２８は渦流室２２の側壁部に形成
された渦流室開口部２２ａに、制御弁２８を介して連通
している。
に連通している。この排気通路２５の途中からは、分岐
管２６が分岐している。この分岐管２６は途中、ＥＧＲ
クーラー２７を介して、シリンダヘッド１９の通路２８
に連通している。通路２８は渦流室２２の側壁部に形成
された渦流室開口部２２ａに、制御弁２８を介して連通
している。
【００２０】図２において、渦流室２２の上部には燃料
噴射弁３０が設けられており、燃料は所定の時機に破線
で示すように渦流室２２の側壁に向けて破線で示すよう
に噴射される。渦流室開口部２２ａは、この燃料の噴射
を受ける側の反対側の側壁に形成されていて、燃料噴射
弁３０の下方に位置している。これら、分岐管２６及び
通路２８を以って排気再循環通路が構成される。
噴射弁３０が設けられており、燃料は所定の時機に破線
で示すように渦流室２２の側壁に向けて破線で示すよう
に噴射される。渦流室開口部２２ａは、この燃料の噴射
を受ける側の反対側の側壁に形成されていて、燃料噴射
弁３０の下方に位置している。これら、分岐管２６及び
通路２８を以って排気再循環通路が構成される。
【００２１】制御弁２９は電磁ソレノイド３１により駆
動が制御されるもので、電磁ソレノイド３１はマイクロ
コンピューターによるコントロールユニット３２の出力
により制御される。
動が制御されるもので、電磁ソレノイド３１はマイクロ
コンピューターによるコントロールユニット３２の出力
により制御される。
【００２２】コントロールユニット３２は、電磁ソレノ
イド３１に対する制御情報を、水温センサＳ１、回転速
度センサＳ２、レバーポジションセンサＳ３、クランク
角センサＳ４等から得る。
イド３１に対する制御情報を、水温センサＳ１、回転速
度センサＳ２、レバーポジションセンサＳ３、クランク
角センサＳ４等から得る。
【００２３】水温センサＳ１はエンジンの冷却水の温度
を検知するセンサであり、その水温情報によりコントロ
ールユニット３２は当該エンジンが暖気運転中であるか
否かを判断する。暖気運転中と判断したならば、他の条
件が整っていても制御弁を開くことはしない。
を検知するセンサであり、その水温情報によりコントロ
ールユニット３２は当該エンジンが暖気運転中であるか
否かを判断する。暖気運転中と判断したならば、他の条
件が整っていても制御弁を開くことはしない。
【００２４】回転速度センサＳ２は、エンジンの回転速
度を検出するセンサである。また、レバーポジションセ
ンサＳ３は燃料噴射ポンプのレバー角度を検知するセン
サである。これら２つのセンサ出力情報により、回転速
度とレバー位置に応じた現在の運転域がＥＧＲ領域にあ
るか否かを予め当該エンジンの特性を示すものとして作
成されているマップと対比して判断する。その結果ＥＧ
Ｒ領域にあると判断すれば、制御弁を開く旨の指令を出
す。
度を検出するセンサである。また、レバーポジションセ
ンサＳ３は燃料噴射ポンプのレバー角度を検知するセン
サである。これら２つのセンサ出力情報により、回転速
度とレバー位置に応じた現在の運転域がＥＧＲ領域にあ
るか否かを予め当該エンジンの特性を示すものとして作
成されているマップと対比して判断する。その結果ＥＧ
Ｒ領域にあると判断すれば、制御弁を開く旨の指令を出
す。
【００２５】クランク角センサＳ４は、クランクの回転
角度を検知するセンサであり、このセンサの出力情報に
より、コントロールユニット３２はピストンが吸気行程
にあるか、排気行程にあるかを判断する。
角度を検知するセンサであり、このセンサの出力情報に
より、コントロールユニット３２はピストンが吸気行程
にあるか、排気行程にあるかを判断する。
【００２６】コントロールユニット３２はエンジンの状
態が、水温センサＳ１からの情報により暖気運転中でな
く、回転速度センサＳ２及びレバーポジションセンサＳ
３からの情報によりマップのＥＧＲ領域にあり、クラン
ク角センサＳ４からの情報により吸気行程時である、と
判断したときに、制御弁２９が開けられるような出力を
電磁ソレノイド３１に与える。
態が、水温センサＳ１からの情報により暖気運転中でな
く、回転速度センサＳ２及びレバーポジションセンサＳ
３からの情報によりマップのＥＧＲ領域にあり、クラン
ク角センサＳ４からの情報により吸気行程時である、と
判断したときに、制御弁２９が開けられるような出力を
電磁ソレノイド３１に与える。
【００２７】かかる制御により、制御弁２９は吸気行程
時に開き、ＥＧＲガスは直接渦流室に導入される。これ
により、噴口２４より主燃焼室Ｃ側にもＥＧＲガスが流
出してくるが、渦流室エンジンはその構造上、スワール
がほとんどなく、タンブルであり、ＥＧＲガスは吸気弁
より吸入した空気とあまり混じらずに圧縮行程時に再び
渦流室内に戻される。
時に開き、ＥＧＲガスは直接渦流室に導入される。これ
により、噴口２４より主燃焼室Ｃ側にもＥＧＲガスが流
出してくるが、渦流室エンジンはその構造上、スワール
がほとんどなく、タンブルであり、ＥＧＲガスは吸気弁
より吸入した空気とあまり混じらずに圧縮行程時に再び
渦流室内に戻される。
【００２８】このため、渦流室内でのＥＧＲは増大して
予混合燃焼の燃焼温度が抑制されてＮＯｘが低減され、
主燃焼室ＣでのＥＧＲ量は減少しており拡散燃焼が促進
されて排煙濃度を下げるともに、燃費や燃焼騒音の低減
をも図ることができる。
予混合燃焼の燃焼温度が抑制されてＮＯｘが低減され、
主燃焼室ＣでのＥＧＲ量は減少しており拡散燃焼が促進
されて排煙濃度を下げるともに、燃費や燃焼騒音の低減
をも図ることができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明により、ＮＯｘ、排煙濃度を効率
よく低減することのできる渦流式内燃機関を提供するこ
とができる。
よく低減することのできる渦流式内燃機関を提供するこ
とができる。
【図１】本発明に係る渦流式内燃機関の構成を説明した
図である。
図である。
【図２】本発明に係る渦流式内燃機関の制御系を説明し
た図である。
た図である。
【図３】従来技術の説明図である。
【図４】従来技術の説明図である。
１８ シリンダブロック １９ シリンダヘッド ２０ ピストン ２２ 渦流室 ２２ａ 渦流室開口部 ２５ （排気再循環通路としての）排気通路 ２６ （排気再循環通路としての）分岐管 ２９ 制御弁
Claims (3)
- 【請求項１】シリンダとシリンダヘッドとピストンで形
成される主燃焼室と、燃料噴射弁が設けられ上記主燃焼
室と連通する渦流室と、排気通路と上記渦流室を連通す
る排気再循環通路と、同排気再循環通路に設けられる制
御弁と、を有することを特徴とする渦流式内燃機関。 - 【請求項２】請求項１において、燃料噴射弁が渦流室上
部に設けられ、排気再循環通路の渦流室開口部が渦流室
側壁の燃料噴射弁の下方に設けられていることを特徴と
する渦流式内燃機関。 - 【請求項３】請求項１または請求項２において、制御弁
が排気再循環通路の渦流室開口部に設けられていること
を特徴とする渦流式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5233673A JPH0791322A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 渦流式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5233673A JPH0791322A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 渦流式内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791322A true JPH0791322A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=16958746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5233673A Withdrawn JPH0791322A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 渦流式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0791322A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999057428A1 (fr) * | 1998-05-06 | 1999-11-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif de montage d'une soupape de recirculation des gaz d'echappement |
| EP1134403A3 (de) * | 2000-03-15 | 2002-03-20 | Filterwerk Mann + Hummel Gmbh | Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung |
| FR2864166A1 (fr) * | 2003-12-22 | 2005-06-24 | Renault Sas | Moteur a combustion interne avec stratification de gaz d'echappement recycles et procede de stratification |
| JP2009085086A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関用負荷制御機構 |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP5233673A patent/JPH0791322A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999057428A1 (fr) * | 1998-05-06 | 1999-11-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif de montage d'une soupape de recirculation des gaz d'echappement |
| EP1010887A4 (en) * | 1998-05-06 | 2001-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | DEVICE FOR MOUNTING AN EXHAUST GAS RECIRCULATION VALVE |
| US6227183B1 (en) | 1998-05-06 | 2001-05-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Mounting device for exhaust gas re-circulation valve |
| EP1134403A3 (de) * | 2000-03-15 | 2002-03-20 | Filterwerk Mann + Hummel Gmbh | Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung |
| FR2864166A1 (fr) * | 2003-12-22 | 2005-06-24 | Renault Sas | Moteur a combustion interne avec stratification de gaz d'echappement recycles et procede de stratification |
| JP2009085086A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関用負荷制御機構 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001128 |