JPS63131823A - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
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- JPS63131823A JPS63131823A JP27790886A JP27790886A JPS63131823A JP S63131823 A JPS63131823 A JP S63131823A JP 27790886 A JP27790886 A JP 27790886A JP 27790886 A JP27790886 A JP 27790886A JP S63131823 A JPS63131823 A JP S63131823A
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Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
a、 産業上の利用分野
本発明は、内燃機関に関するもので、詳しくは、主燃焼
室の近傍に燃焼活性化室を備えた内燃機関に関する。
室の近傍に燃焼活性化室を備えた内燃機関に関する。
b、 従来の技術とその問題点
内燃機関、例えば圧縮着火機関の燃焼方式としては、直
接噴射式、予燃焼室式、渦流室式、空気室式等がある。
接噴射式、予燃焼室式、渦流室式、空気室式等がある。
しかし、何れの燃焼方法においても、液体燃料を燃焼室
等に直接的に噴射するようにしているので、噴射させた
液体燃料と空気との均一な混合気体が形成される前に、
圧縮着火燃焼が開始されてしまう場合があった。この場
合には、燃焼室内に未燃焼ハイドロカーボンが生成され
るとともに、圧縮着火機関から黒煙が排出され、したが
って、燃料効率は低下し、大気汚染の一因を形成してい
た。
等に直接的に噴射するようにしているので、噴射させた
液体燃料と空気との均一な混合気体が形成される前に、
圧縮着火燃焼が開始されてしまう場合があった。この場
合には、燃焼室内に未燃焼ハイドロカーボンが生成され
るとともに、圧縮着火機関から黒煙が排出され、したが
って、燃料効率は低下し、大気汚染の一因を形成してい
た。
また、現在の圧縮着火機関の多くは、高圧縮比かつ高温
で燃焼させるようにしているために窒素酸化物(NOl
l)が多量に排出され、これも大気汚染の一因を成して
いた。
で燃焼させるようにしているために窒素酸化物(NOl
l)が多量に排出され、これも大気汚染の一因を成して
いた。
本発明は上述の如き実状に鑑みて発明されたものであう
で、その目的は、燃焼効率が高く排気ガス中に含まれる
黒煙および窒素酸化物等を大巾に減少させることができ
る内燃機関を捷供することにある。
で、その目的は、燃焼効率が高く排気ガス中に含まれる
黒煙および窒素酸化物等を大巾に減少させることができ
る内燃機関を捷供することにある。
C6問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明では、主燃焼室の近
傍に燃料活性化室を有するとともに、該燃料活性化室と
上記主燃焼室との間にこれら間を開閉する弁を備えた内
燃機関において、上記弁の弁体をその弁座に対して上記
燃料活性化室側に移動可能に設けるとともに、上記弁体
と上記燃料活性化室壁面のそれぞれに互いに対峙する圧
縮作用面を形成し、もって上記弁体が上記燃料活性化室
側に移動されて上記弁が開成されるのに際し、上記両圧
縮作用面間で上記燃料活性化室内の活性化された燃料を
スキッシュして上記主燃焼室に吹出させる構成としてい
る。
傍に燃料活性化室を有するとともに、該燃料活性化室と
上記主燃焼室との間にこれら間を開閉する弁を備えた内
燃機関において、上記弁の弁体をその弁座に対して上記
燃料活性化室側に移動可能に設けるとともに、上記弁体
と上記燃料活性化室壁面のそれぞれに互いに対峙する圧
縮作用面を形成し、もって上記弁体が上記燃料活性化室
側に移動されて上記弁が開成されるのに際し、上記両圧
縮作用面間で上記燃料活性化室内の活性化された燃料を
スキッシュして上記主燃焼室に吹出させる構成としてい
る。
d、 実施例
以下、本発明に係る内燃機関の実施例について添附図面
を参照しながら詳細に説明する。
を参照しながら詳細に説明する。
第1図〜第3図は、本発明の一実施例を示すものである
。
。
本実施例の内燃機関1は、ディーゼル機関の如く圧縮着
火機関である。
火機関である。
内燃機関lでは、その主燃焼室2の上方近傍に燃料活性
化室3が備えられている。
化室3が備えられている。
燃料活性化室3と主燃焼室2は、弁4を介して連絡され
ている。
ている。
燃料活性室3は、略楕円球形状に形成されており、その
内部にグロープラグ4および燃料噴射ノズル5が臨まれ
ている。
内部にグロープラグ4および燃料噴射ノズル5が臨まれ
ている。
弁4は、シリンダヘッド6の底部で燃料活性化室3を主
燃焼室2に開口すべく形成された孔を成す弁座7と、シ
リンダヘッド6の上部から差渡されたロッド8の先端に
設けられた弁体9とから成る。
燃焼室2に開口すべく形成された孔を成す弁座7と、シ
リンダヘッド6の上部から差渡されたロッド8の先端に
設けられた弁体9とから成る。
ロッド8は、燃料活性化室3から上方に向かってシリン
ダヘッド6に穿設した孔10に摺動自在に挿通され支持
されている。
ダヘッド6に穿設した孔10に摺動自在に挿通され支持
されている。
弁体9は、その上面9aおよび底面9bが共に球面状に
形成されている。
形成されている。
とくに、弁体9の上面(圧縮作用面) 9aと、これに
対峙する燃料活性化室3の天井面(圧縮作用面) 3a
は、弁4の開成時にこれらによって挟まれる空間を圧縮
あるいはスキッシュさせる働きをすべく、互いに対峙さ
れている。
対峙する燃料活性化室3の天井面(圧縮作用面) 3a
は、弁4の開成時にこれらによって挟まれる空間を圧縮
あるいはスキッシュさせる働きをすべく、互いに対峙さ
れている。
これとともに、弁体9の上面9aは、燃料活性化室3の
天井面3aと曲率が同じとされ、弁体9が燃料活性化室
3の最上部に位置された際には、それぞれの上面9aお
よび天井面3aは互いに密接し、燃料活性化室3を孔1
0を介しての外部に対してシールするようになっている
。
天井面3aと曲率が同じとされ、弁体9が燃料活性化室
3の最上部に位置された際には、それぞれの上面9aお
よび天井面3aは互いに密接し、燃料活性化室3を孔1
0を介しての外部に対してシールするようになっている
。
ここで、弁座7および弁体9の側面9eは互いに平行に
向かい合い、これらは、ロッド8の軸方向と直角方向に
向けられている。したがって、弁体9は、弁座7に対し
て上下動可能に構成されている。
向かい合い、これらは、ロッド8の軸方向と直角方向に
向けられている。したがって、弁体9は、弁座7に対し
て上下動可能に構成されている。
本実施例では、弁体9は、弁座7の上方へ、すなわち、
燃料活性化室3側へ摺動可能に設けられている。
燃料活性化室3側へ摺動可能に設けられている。
弁体9は、ロッド8の上端に設けられた付勢板11とシ
リンダヘッド6との間に介在設置されたスプリング12
によって常時上方へ付勢されている。
リンダヘッド6との間に介在設置されたスプリング12
によって常時上方へ付勢されている。
さらに、付勢板11には、例えばクランクシャフト(図
示せず)の動力によって所定タイミングで回転駆動され
るカム13が当接されている。なお、このカム13の形
状は、点火時期に弁4を開成させるべく形成されれば、
いかなる形状としても良い。
示せず)の動力によって所定タイミングで回転駆動され
るカム13が当接されている。なお、このカム13の形
状は、点火時期に弁4を開成させるべく形成されれば、
いかなる形状としても良い。
さらに、弁体9には、弁4の開成時に、ピストン14に
よって圧縮された主燃焼室2内のエアを燃料活性化室3
へ導入させるための小孔9dが穿設されている。
よって圧縮された主燃焼室2内のエアを燃料活性化室3
へ導入させるための小孔9dが穿設されている。
また、当該内燃機関1は、所定タイミングで圧縮エアを
燃料活性化室3へ供給する圧縮エア供給手段15を備え
ている。
燃料活性化室3へ供給する圧縮エア供給手段15を備え
ている。
圧縮エア供給手段15は、エアクリーナ等を介して得ら
れる清浄なエアの一部を圧縮するポンプ16と、該ポン
プによって圧縮されたエアを蓄積するタンク17と、該
タンクから燃料活性化室3に圧縮エアを導く導管18と
、導管18の途中に介在された常閉型電磁弁19と、該
電磁弁19を適宜に開閉制御する電磁弁制御部20等と
から構成されている。
れる清浄なエアの一部を圧縮するポンプ16と、該ポン
プによって圧縮されたエアを蓄積するタンク17と、該
タンクから燃料活性化室3に圧縮エアを導く導管18と
、導管18の途中に介在された常閉型電磁弁19と、該
電磁弁19を適宜に開閉制御する電磁弁制御部20等と
から構成されている。
ポンプ16は図示しないクランクシャフトの動力が伝達
されて駆動される。
されて駆動される。
電磁弁制御部20は、当該内燃機関が加速されている時
(以下加速時という)あるいは負荷を力1番すられてい
る時(以下加賀荷時という)に電磁弁19を開成させて
燃料活性化室3に圧縮エアを送るように作動されるもの
である。
(以下加速時という)あるいは負荷を力1番すられてい
る時(以下加賀荷時という)に電磁弁19を開成させて
燃料活性化室3に圧縮エアを送るように作動されるもの
である。
本実施例では、当該内燃機関の加速時あるし1番ま加賀
荷時に燃料供給ポンプ2のコントロールラック21aが
一方に大きく移動されることを利用し、このコントロー
ルランク21aの作動によってスイッチ22のアクチュ
エータを押圧させて該スイッチを開成させ、これによっ
てバッテリ23からスイッチ22を介して電磁弁19に
作動電流を流すようにしている。
荷時に燃料供給ポンプ2のコントロールラック21aが
一方に大きく移動されることを利用し、このコントロー
ルランク21aの作動によってスイッチ22のアクチュ
エータを押圧させて該スイッチを開成させ、これによっ
てバッテリ23からスイッチ22を介して電磁弁19に
作動電流を流すようにしている。
なお、24は、タンク17からポンプ16側に圧縮エア
が逆流しないように、ポンプ16とタンク17と間を結
ぶ導管25の途中に介在させた逆止弁であり、26はタ
ンク17内の圧力を一定に保ったためのIJ IJ−フ
弁である。
が逆流しないように、ポンプ16とタンク17と間を結
ぶ導管25の途中に介在させた逆止弁であり、26はタ
ンク17内の圧力を一定に保ったためのIJ IJ−フ
弁である。
本実施例の内燃機関1における作用は、次のとおりであ
る。
る。
1)噴射燃料の早期活性化
燃料は比較的早期に、燃料噴射ノズル5により高温の残
留ガスや壁面をもつ大きな燃料活性化室3に噴射され、
弁4または、弁体9の小孔9dから流入する圧縮行程中
の圧縮エアと予混合されかつ予熱されて、均一な混合気
を形成する。なお、この小孔9dを余り大きくすると、
この燃料活性化室3において自己着火し、いわゆるディ
ーゼル燃焼となるので、小孔9dの径は比較的小さく設
定するのが好ましい。
留ガスや壁面をもつ大きな燃料活性化室3に噴射され、
弁4または、弁体9の小孔9dから流入する圧縮行程中
の圧縮エアと予混合されかつ予熱されて、均一な混合気
を形成する。なお、この小孔9dを余り大きくすると、
この燃料活性化室3において自己着火し、いわゆるディ
ーゼル燃焼となるので、小孔9dの径は比較的小さく設
定するのが好ましい。
2)弁4による着火時期の制御
燃料活性化室3の近傍に設けられている茸弁4の弁体9
を引き上げることにより、弁体の上部にある均一な活性
化(予混合、予熱)された混合気は、弁体7の上面9a
と燃料活性化室3の天井面3a間におけるスキッシュ作
用により、開放された弁孔から主燃焼室2に放出され新
気と接触して直ちに着火燃焼する。
を引き上げることにより、弁体の上部にある均一な活性
化(予混合、予熱)された混合気は、弁体7の上面9a
と燃料活性化室3の天井面3a間におけるスキッシュ作
用により、開放された弁孔から主燃焼室2に放出され新
気と接触して直ちに着火燃焼する。
よって、この弁4の開閉時期を適当に選択することによ
りディーデル機関の着火を最適制御することもできる。
りディーデル機関の着火を最適制御することもできる。
また、弁4の開閉時期と燃料供給時間も制御することが
できる事により、燃料活性化室3において、予め燃料と
空気を予混合し予熱し活性化する事ができるため、燃料
を種々の内燃機関に適した最適の状態にガス化出来る。
できる事により、燃料活性化室3において、予め燃料と
空気を予混合し予熱し活性化する事ができるため、燃料
を種々の内燃機関に適した最適の状態にガス化出来る。
したがって、多種の燃料を使用出来るとともに、内燃機
関全般に採用できる。
関全般に採用できる。
3)活性化に伴う予混合燃焼
ディーゼル燃焼特有なディーゼルノックをおこすことな
く、静かな予混合燃焼を実現でき、排ガスも少く、とく
に黒煙はほとんど見られない。そのため、高速回転が可
能となり、圧縮比も若干低下させ得るので、機関の軽量
化が期待できる。また、空気過剰率を1.0に近づける
ことができるので出力向上も可能となる。
く、静かな予混合燃焼を実現でき、排ガスも少く、とく
に黒煙はほとんど見られない。そのため、高速回転が可
能となり、圧縮比も若干低下させ得るので、機関の軽量
化が期待できる。また、空気過剰率を1.0に近づける
ことができるので出力向上も可能となる。
第4図は、本発明に係る内燃機関の他の実施例を示すも
のである。なお、第4図において、第1図に示した要素
と同様の機能を有するものについては同一符号を付し、
その詳細な説明を省略する。
のである。なお、第4図において、第1図に示した要素
と同様の機能を有するものについては同一符号を付し、
その詳細な説明を省略する。
本実施例の内燃機関27では、その燃料活性化室28お
よび弁体29をそれぞれ略円錐形状としたものである。
よび弁体29をそれぞれ略円錐形状としたものである。
本実施例においても、弁体29の上面29a と、燃料
活性化室28の天井面28a との間に存するエアを圧
縮あるいはスキッシュできるように、これら面28a、
27aは互いに対峙され、しかも、弁体29が最上地
点(第4図に点線で示される)にある際にはシール可能
に互いに密接すべく形成されている。
活性化室28の天井面28a との間に存するエアを圧
縮あるいはスキッシュできるように、これら面28a、
27aは互いに対峙され、しかも、弁体29が最上地
点(第4図に点線で示される)にある際にはシール可能
に互いに密接すべく形成されている。
第5図は、本発明に係る内燃機関のさらに他の実施例を
示すものである。なお、第5図において、第1図に示し
た要素と同様の機能を有するものについては同一符号を
付し、その詳細な説明を省略する。
示すものである。なお、第5図において、第1図に示し
た要素と同様の機能を有するものについては同一符号を
付し、その詳細な説明を省略する。
本実施例の内燃機関30では、その燃料活性化室31を
略円柱形状、詳しくは長円断面柱状とし、弁体32を円
柱形状(あるいは円板形状)としたものである。
略円柱形状、詳しくは長円断面柱状とし、弁体32を円
柱形状(あるいは円板形状)としたものである。
本実施例においても、弁体32の上面32a と、燃料
活性化室31の天井面31a との間に存するエアを圧
縮あるいはスキッシュできるようにし、これらの面32
a、 31aは互いに対峙され、しかも、弁体32が最
上地点(第5図に点線で示される)にある際にはシール
可能に互いに密接すべく形成されている。
活性化室31の天井面31a との間に存するエアを圧
縮あるいはスキッシュできるようにし、これらの面32
a、 31aは互いに対峙され、しかも、弁体32が最
上地点(第5図に点線で示される)にある際にはシール
可能に互いに密接すべく形成されている。
なお、上記実施例では、内燃機関の加速時あるいは加負
荷時を燃料供給ポンプ21のコントロールランク21a
の移動量から検出するようにしているが、これに限らず
、アクセルペダルの踏込量やキャブレータ内のスロット
ルバルブやチョークパルプの回動量あるいはキャブレー
ク内の加速ポンプのポンプレバー等の移動量から検出す
るようにしても良く、要は、内燃機関が加速時(あるい
は加負荷時)にあることを検出できれば、いかなる方法
を採用しても良い。
荷時を燃料供給ポンプ21のコントロールランク21a
の移動量から検出するようにしているが、これに限らず
、アクセルペダルの踏込量やキャブレータ内のスロット
ルバルブやチョークパルプの回動量あるいはキャブレー
ク内の加速ポンプのポンプレバー等の移動量から検出す
るようにしても良く、要は、内燃機関が加速時(あるい
は加負荷時)にあることを検出できれば、いかなる方法
を採用しても良い。
加えて、本発明に係る内燃機関は、2サイクルあるいは
4サイクルタイプのいずれでも良く、また通常のガソリ
ン機関(オツトーサイクル)でもディーゼル機関でも良
く、特に限定されない。
4サイクルタイプのいずれでも良く、また通常のガソリ
ン機関(オツトーサイクル)でもディーゼル機関でも良
く、特に限定されない。
e、 発明の詳細
な説明したように、本発明に係る内!!!、機関によれ
ば、燃料活性化室内において、高圧、高温のもとに燃料
を予混合し活性化することができるため、従来の内燃機
関とくに圧縮着火機関よりも圧縮比を下げた状態におい
ても燃焼効率を高める事が出来る。このため、黒煙、窒
素酸化物(Nox)を減少でき、したがって、黒煙や窒
素酸化物の排出による大気汚染を防止することができる
。さらには、ディーゼルノック等の発生を防止できると
ともに、加速時あるいは加負荷時に於いては多量の黒煙
の排出を防止しつつ加速性を向上させることができる。
ば、燃料活性化室内において、高圧、高温のもとに燃料
を予混合し活性化することができるため、従来の内燃機
関とくに圧縮着火機関よりも圧縮比を下げた状態におい
ても燃焼効率を高める事が出来る。このため、黒煙、窒
素酸化物(Nox)を減少でき、したがって、黒煙や窒
素酸化物の排出による大気汚染を防止することができる
。さらには、ディーゼルノック等の発生を防止できると
ともに、加速時あるいは加負荷時に於いては多量の黒煙
の排出を防止しつつ加速性を向上させることができる。
また、本発明では、さらに圧縮エア供給手段を付加設置
することにより、燃料活性化室内における燃料の活性化
をより向上させることができるとともにこれを効果的に
予燃焼させることができ、これによって、燃焼効率をさ
らに大きく向上させることができる。
することにより、燃料活性化室内における燃料の活性化
をより向上させることができるとともにこれを効果的に
予燃焼させることができ、これによって、燃焼効率をさ
らに大きく向上させることができる。
第1図〜第31mは本発明に係る内燃機関の一実施例の
要部を示す断面図、第4図は本発明に係る内燃機関の他
の実施例の要部を示す断面図、第5図は本発明に係る内
燃機関のさらに他の実施例の要部を示す断面図である。 1 、22.30・・・内燃機関、 2・・・主燃焼室
、3 、27.31・・・燃料活性化室、3a、 27
a、 31a・・・天井面、 4・・・グロープラグ、
5・・・燃料噴射プラグ、 6・・・シリンダヘッド
、7・・・弁座、 8・・・ロラド、9
.28.32・・・弁体、 9a、 28a、 3
2a・・・上面、10・・・孔、 12
・・・スプリング、13・・・カム、14・・・ピスト
ン、15・・・圧縮エア供給手段。 特許出願人 壱限会社 晴山自工 手続補正書印釦 昭和62年 4月3 日 1、事件の表示 昭和61年特許願第277908号 2、発明の名称 内燃機関 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都港区赤坂3丁目2番3号(ほか2名) 5、補正の対象 補正の内容 1)本願明細書第8頁第4行の「大きな」を「小さな」
に訂正する。
要部を示す断面図、第4図は本発明に係る内燃機関の他
の実施例の要部を示す断面図、第5図は本発明に係る内
燃機関のさらに他の実施例の要部を示す断面図である。 1 、22.30・・・内燃機関、 2・・・主燃焼室
、3 、27.31・・・燃料活性化室、3a、 27
a、 31a・・・天井面、 4・・・グロープラグ、
5・・・燃料噴射プラグ、 6・・・シリンダヘッド
、7・・・弁座、 8・・・ロラド、9
.28.32・・・弁体、 9a、 28a、 3
2a・・・上面、10・・・孔、 12
・・・スプリング、13・・・カム、14・・・ピスト
ン、15・・・圧縮エア供給手段。 特許出願人 壱限会社 晴山自工 手続補正書印釦 昭和62年 4月3 日 1、事件の表示 昭和61年特許願第277908号 2、発明の名称 内燃機関 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都港区赤坂3丁目2番3号(ほか2名) 5、補正の対象 補正の内容 1)本願明細書第8頁第4行の「大きな」を「小さな」
に訂正する。
Claims (1)
- 主燃焼室の近傍に燃料活性化室を有するとともに、該燃
料活性化室と上記主燃焼室との間にこれら間を開閉する
弁を備えた内燃機関において、上記弁の弁体をその弁座
に対して上記燃料活性化室側に移動可能に設けるととも
に、上記弁体と上記燃料活性化室壁面のそれぞれに互い
に対峙する圧縮作用面を形成し、もって上記弁体が上記
燃料活性化室側に移動されて上記弁が開成されるのに際
し、上記両圧縮作用面間で上記燃料活性化室内の活性化
された燃料をスキッシュして上記主燃焼室に吹出させる
ことを特徴とする内燃機関。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27790886A JPS63131823A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 内燃機関 |
AU12388/88A AU609449B2 (en) | 1986-10-24 | 1988-02-29 | Internal combustion engine |
EP88730044A EP0330798A1 (en) | 1986-10-24 | 1988-02-29 | Internal combustion engine |
CA000564658A CA1317514C (en) | 1986-10-24 | 1988-04-21 | Internal combustion engine |
US07/184,288 US4846125A (en) | 1986-10-24 | 1988-04-21 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27790886A JPS63131823A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 内燃機関 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63131823A true JPS63131823A (ja) | 1988-06-03 |
JPH0553928B2 JPH0553928B2 (ja) | 1993-08-11 |
Family
ID=17589968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27790886A Granted JPS63131823A (ja) | 1986-10-24 | 1986-11-21 | 内燃機関 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63131823A (ja) |
-
1986
- 1986-11-21 JP JP27790886A patent/JPS63131823A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0553928B2 (ja) | 1993-08-11 |
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