JPWO2006092887A1 - ディーゼルエンジンの燃料噴射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、燃焼室が高温となるため窒素酸化物(NOx)が多く発生する。また燃焼室内で局部的に混合気が過濃な部分が生じて、すす(スモーク)が発生する。
下記特許文献1、2、3には、エンジンに燃料用と水用のインジェクタを別々に設け、両インジェクタから燃焼室内に噴射して水と燃料とを燃焼室内で混合させたり、一体型のインジェクタの別々の噴射孔から噴射された水と燃料とを燃焼室内で合流させるという発明が記載されている。
下記特許文献4には、インジェクタ内の燃料通路に、燃料と水を交互に所定量づつ供給して、噴射ノズルから層状の燃料と水を噴射するという発明が記載されている。
下記特許文献5には、インジェクタ内に、水と燃料を合流する場所を設け、合流した液体を噴射ノズルから噴射するという発明が記載されている。
下記特許文献6には、インジェクタ内に、水と燃料の通路を別々に設け、インジェクタの噴射孔から、燃料噴霧の外周部が水で取り巻まかれるように燃料と水を噴射するという発明が記載されている。
下記の特許文献7には、燃焼室内に供給された水(不活性材)に向けて燃料を噴射させるという発明が記載されている。
ディーゼルエンジン(1)の燃焼室(2)内に向けて燃料を噴射する燃料噴射ノズル(21)と、
前記燃料噴射ノズル(21)から噴射された燃料が燃焼室(2)に導かれる燃料噴射通路(27)と、
前記燃料噴射ノズル(21)と前記燃料噴射通路(27)との間に形成され、前記燃焼室(2)に連通する隙間(28)と、
前記燃料に対して不活性な不活性材が前記燃料噴射通路(27)に供給される不活性材供給路であって、不活性材の供給方向が前記燃料噴射通路(27)を通過する燃料の噴射方向の成分を有するように、前記燃料噴射通路(27)に対して傾斜して設けられた不活性材供給路(26)と
を備えたことを特徴とする。
前記燃料噴射通路(27)の周囲に複数の不活性材供給路(26)が設けられたこと
を特徴とする。
前記不活性材供給路(26)は、前記燃料噴射通路(27)の断面中心からオフセットされた位置で、当該燃料噴射通路に(27)連通していること
を特徴とする。
前記不活性材供給路(26)に不活性材を噴射する不活性材噴射ノズル(22)と、
前記燃料噴射ノズル(21)および前記不活性材噴射ノズル(22)の開閉を制御するコントローラ(5)とを備え、
前記コントローラ(5)で、前記燃料噴射ノズル(21)から前記燃料噴射通路(27)に燃料を噴射するタイミングと前記不活性材噴射ノズル(22)から前記不活性材供給路(26)を介して前記燃料噴射通路(27)に不活性材を噴射するタイミングとを略同一に制御すること
を特徴とする。
図3(a)は、インジェクタ20の先端部20aの縦断面図を示している。図3(b)は、図3(a)に示す燃料噴射通路27の縦断面図で、図3(c)は、図3(b)の矢視Z図、つまり燃料噴射通路27と燃料噴射通路用水環路31の横断面図である。
吸入工程では、燃焼室2内には負圧若しくは過給によって大量の空気が取り入れられる。そして圧縮行程では、燃料室2内に取り入られた空気が圧縮される。
上述した第1実施例の複数前方吐出包囲方式に対しては、適宜、変形した実施が可能である。なお、以下においては、第1実施例と重複する構成については適宜説明を省略し、構成が異なる部分について説明する。
上述した第1実施例、第2実施例では、燃料噴射通路27の途中で水供給路26を連通させているが、必ずしも燃料噴射通路27の途中で水供給路26を連通させる構成でなくてもよく、本発明としては、水供給路26を、水の供給(噴射)方向が、燃料噴射通路27を通過する燃料の噴射方向の成分を有するように、燃料噴射通路27に対して平行にまたは傾斜して設けた構成であればよい。
第1実施例、第2実施例、第3実施例では、燃料噴射通路27の径φDを通路長手方向の各位置で同じとしているが、燃料噴射通路27の径φDを通路長手方向の各位置で異ならせる実施も可能である。たとえば図7(a)に例示するように、燃料噴射通路27を、径が異なる入口側通路27sと出口側通路27tとで構成してもよく、図7(b)に例示するように、燃料噴射通路27を、入口27aから出口27bにかけて徐々に径が変化するようにテーパ状に形成してもよい。
(第5実施例;複数前方吐出包囲方式)
上述した第1実施例では、図3に示すように、燃料噴射通路27の通路長手方向の1箇所に、水吐出(噴射)孔26bを設けているが、図8(a)、(b)に示すように、燃料噴射通路27の通路長手方向の各箇所に、水吐出(噴射)孔26bを設ける実施も可能である。図8(a)は、第1実施例の図3(a)に対応する図であり、図8(b)は図8(a)の水供給路26を拡大して示している。 図8(c)、(d)は、図4(a)、(b)に対応する図であり、燃料噴射通路27を通過する燃料と水の状態を概念的に示している。図8(c)、(d)に示すように、燃料噴射通路27の通路長手方向の各箇所に設けられた各水吐出(噴射)孔26bから吐出(噴射)された水は、高圧で噴射された燃料を包み込むように取り囲む。そして、高圧噴射燃料の吸引力によって、燃料噴霧中に空気が取り込まれるとともに水が取り込まれる。こうして燃料噴霧は、空気を取り込みつつ、水噴霧によって包囲されながら水を取り込みつつ、燃料噴射通路27を通過し、燃焼室2内に供給される。
第1実施例〜第5実施例では、燃料噴射通路27の周囲の複数の孔から水を燃料噴霧が進行する前方に向けて燃料噴霧を包囲するように吐出する燃料と水の噴射方式(複数前方吐出包囲方式)について説明したが、本発明としては、水が燃料噴霧を包囲できればよく、水が吐出(噴射)される孔は1個であってもよい。
以下、図10を参照して第7実施例について説明する。
22 水噴射ノズル 25 燃料噴孔 6 水供給路 27 燃料通路
28 隙間
Claims (4)
- ディーゼルエンジン(1)の燃焼室(2)内に向けて燃料を噴射する燃料噴射ノズル(21)と、
前記燃料噴射ノズル(21)から噴射された燃料が燃焼室(2)に導かれる燃料噴射通路(27)と、
前記燃料噴射ノズル(21)と前記燃料噴射通路(27)との間に形成され、前記燃焼室(2)に連通する隙間(28)と、
前記燃料に対して不活性な不活性材が前記燃料噴射通路(27)に供給される不活性材供給路であって、不活性材の供給方向が前記燃料噴射通路(27)を通過する燃料の噴射方向の成分を有するように、前記燃料噴射通路(27)に対して傾斜して設けられた不活性材供給路(26)と
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射装置。 - 前記燃料噴射通路(27)の周囲に複数の不活性材供給路(26)が設けられたこと
を特徴とする請求項1記載のディーゼルエンジンの燃料噴射装置。 - 前記不活性材供給路(26)は、前記燃料噴射通路(27)の断面中心からオフセットされた位置で、当該燃料噴射通路に(27)連通していること
を特徴とする請求項1記載のディーゼルエンジンの燃料噴射装置。 - 前記不活性材供給路(26)に不活性材を噴射する不活性材噴射ノズル(22)と、
前記燃料噴射ノズル(21)および前記不活性材噴射ノズル(22)の開閉を制御するコントローラ(5)とを備え、
前記コントローラ(5)で、前記燃料噴射ノズル(21)から前記燃料噴射通路(27)に燃料を噴射するタイミングと前記不活性材噴射ノズル(22)から前記不活性材供給路(26)を介して前記燃料噴射通路(27)に不活性材を噴射するタイミングとを略同一に制御すること
を特徴とする請求項1記載のディーゼルエンジンの燃料噴射装置。
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