(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一列に摺動可能に設けられた複数のピストンと、
第二列に摺動可能に設けられた複数のピストンと、
前記ピストンの摺動によって回転されるクランク軸と、
前記クランク軸の回転によって駆動される第一列用の燃料噴射ポンプと、
前記第一列用の燃料噴射ポンプから燃料を圧送される燃料噴射ノズルと、
前記クランク軸の回転によって駆動される第二列用の燃料噴射ポンプと、
前記第二列用の燃料噴射ポンプから燃料を圧送される燃料噴射ノズルとを備え、
前記燃料噴射ポンプには、摺動することで燃料の圧送を行なうプランジャと、前記クランク軸によって駆動されて前記プランジャを摺動させるカム軸とを備え、
前記第一列のピストンの摺動方向と、前記第二列のピストンの摺動方向からなる角度であるバンク角を９０度とし、
ピストンの気筒数との関係から、前記第一列のピストンの気筒での膨張行程が長間隔後となり、前記第二列のピストンの気筒での膨張行程が短間隔後になり、不等間隔となるＶ形エンジンにおいて、
前記第一列用の燃料噴射ポンプのカム形状と、前記第二列用の燃料噴射ポンプのカム形状は、ベース円部並びにランプ部の形状が略同一であり、
前記第一列用の燃料噴射ポンプのランプ部から連続するフランク部においてのカム高さは、前記第二列用の燃料噴射ポンプのランプ部から連続するフランク部においてのカム高さより低く構成し、
前記第一列用の燃料噴射ポンプのカム軸のカム速度を遅くし、燃料噴射圧力を低下させて、
長間隔後に膨張行程となる前記第一列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形と、短間隔後に膨張工程となる前記第二列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形を近似させて、略同等とする
ことを特徴とするＶ形エンジン。
【請求項２】
第一列に摺動可能に設けられた複数のピストンと、
第二列に摺動可能に設けられた複数のピストンと、
前記ピストンの摺動によって回転されるクランク軸と、
前記クランク軸の回転によって駆動される第一列用の燃料噴射ポンプと、
前記第一列用の燃料噴射ポンプから燃料を圧送される燃料噴射ノズルと、
前記クランク軸の回転によって駆動される第二列用の燃料噴射ポンプと、
前記第二列用の燃料噴射ポンプから燃料を圧送される燃料噴射ノズルとを備え、
前記燃料噴射ポンプには、摺動することで燃料の圧送を行なうプランジャと、前記クランク軸によって駆動されて前記プランジャを摺動させるカム軸とを備え、
前記第一列のピストンの摺動方向と、前記第二列のピストンの摺動方向からなる角度であるバンク角を９０度とし、
ピストンの気筒数との関係から、前記第一列のピストンの気筒での膨張行程が長間隔後となり、前記第二列のピストンの気筒での膨張行程が短間隔後になり、不等間隔となるＶ形エンジンにおいて、
前記第一列用の燃料噴射ポンプのカム形状と、前記第二列用の燃料噴射ポンプのカム形状は、ベース円部並びにランプ部の形状が略同一であり、
前記第二列用の燃料噴射ポンプのランプ部から連続するフランク部においてのカム高さは、前記第一列用の燃料噴射ポンプのランプ部から連続するフランク部においてのカム高さより高く構成し、
前記第二列用の燃料噴射ポンプのカム軸のカム速度を速くし、燃料噴射圧力を増加させて、
短間隔後に膨張行程となる前記第二列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形と、長間隔後に膨張工程となる前記第一列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形を近似させて、略同等とする
ことを特徴とするＶ形エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｖ形エンジンの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のピストンを第一列と第二列に分けて平行に配置し、各列のピストンによって一つのクランク軸を回転させる、いわゆるＶ形エンジンが知られている（例えば特許文献１参照）。Ｖ形エンジンは、第一列のピストンの摺動方向と第二列のピストンの摺動方向からなる角度、即ち、バンク角によって膨張行程が不等間隔となるため、第一列と第二列の排気特性に差異を生じる場合があった。
【０００３】
ここで、一の気筒で給気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の各工程をクランク軸が二回転する間に完結する４サイクルエンジンであって、各列に６つのピストンを備えたＶ１２気筒エンジンを想定する。Ｖ１２気筒エンジンは、クランク軸が二回転する間に１２回の膨張行程を有するため、クランク軸の回転角度が６０度毎に膨張行程を行なうと極めて滑らかで安定した運転特性を得ることが可能となる。そのため、Ｖ１２気筒エンジンにおいては、バンク角を６０度に設定することがエンジン性能を確保するために重要とされてきた。
【０００４】
しかし、バンク角を６０度とした場合、全高が大きくなるという寸法上の問題を解決できないため、バンク角を９０度としたＶ１２気筒エンジンが知られている。このように、バンク角を９０度としたＶ１２気筒エンジンにおいては、クランク軸の回転角度が３０度と９０度で交互に膨張行程を行なう不等間隔となるため、第一列と第二列の排気特性に差異を生じる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１９３５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、膨張行程が不等間隔となるＶ形エンジンにおいて、第一列と第二列の排気特性差を低減できる技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
請求項１においては、第一列に摺動可能に設けられた複数のピストンと、第二列に摺動可能に設けられた複数のピストンと、前記ピストンの摺動によって回転されるクランク軸と、前記クランク軸の回転によって駆動される第一列用の燃料噴射ポンプと、前記第一列用の燃料噴射ポンプから燃料を圧送される燃料噴射ノズルと、前記クランク軸の回転によって駆動される第二列用の燃料噴射ポンプと、前記第二列用の燃料噴射ポンプから燃料を圧送される燃料噴射ノズルとを備え、前記燃料噴射ポンプには、摺動することで燃料の圧送を行なうプランジャと、前記クランク軸によって駆動されて前記プランジャを摺動させるカム軸とを備え、前記第一列のピストンの摺動方向と、前記第二列のピストンの摺動方向からなる角度であるバンク角を９０度とし、ピストンの気筒数との関係から、前記第一列のピストンの気筒での膨張行程が長間隔後となり、前記第二列のピストンの気筒での膨張行程が短間隔後になり、不等間隔となるＶ形エンジンにおいて、前記第一列用の燃料噴射ポンプのカム形状と、前記第二列用の燃料噴射ポンプのカム形状は、ベース円部並びにランプ部の形状が略同一であり、前記第一列用の燃料噴射ポンプのランプ部から連続するフランク部においてのカム高さは、前記第二列用の燃料噴射ポンプのランプ部から連続するフランク部においてのカム高さより低く構成し、前記第一列用の燃料噴射ポンプのカム軸のカム速度を遅くし、燃料噴射圧力を低下させて、長間隔後に膨張行程となる前記第一列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形と、短間隔後に膨張工程となる前記第二列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形を近似させて、略同等とするものである。
【０００９】
請求項２においては、第一列に摺動可能に設けられた複数のピストンと、第二列に摺動可能に設けられた複数のピストンと、前記ピストンの摺動によって回転されるクランク軸と、前記クランク軸の回転によって駆動される第一列用の燃料噴射ポンプと、前記第一列用の燃料噴射ポンプから燃料を圧送される燃料噴射ノズルと、前記クランク軸の回転によって駆動される第二列用の燃料噴射ポンプと、前記第二列用の燃料噴射ポンプから燃料を圧送される燃料噴射ノズルとを備え、前記燃料噴射ポンプには、摺動することで燃料の圧送を行なうプランジャと、前記クランク軸によって駆動されて前記プランジャを摺動させるカム軸とを備え、前記第一列のピストンの摺動方向と、前記第二列のピストンの摺動方向からなる角度であるバンク角を９０度とし、ピストンの気筒数との関係から、前記第一列のピストンの気筒での膨張行程が長間隔後となり、前記第二列のピストンの気筒での膨張行程が短間隔後になり、不等間隔となるＶ形エンジンにおいて、前記第一列用の燃料噴射ポンプのカム形状と、前記第二列用の燃料噴射ポンプのカム形状は、ベース円部並びにランプ部の形状が略同一であり、前記第二列用の燃料噴射ポンプのランプ部から連続するフランク部においてのカム高さは、前記第一列用の燃料噴射ポンプのランプ部から連続するフランク部においてのカム高さより高く構成し、前記第二列用の燃料噴射ポンプのカム軸のカム速度を速くし、燃料噴射圧力を増加させて、短間隔後に膨張行程となる前記第二列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形と、長間隔後に膨張工程となる前記第一列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形を近似させて、略同等とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、長間隔後に膨張行程となる第一列の気筒における燃料噴射圧力を低下させることで、第一列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形と第二列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形を近似させることができることにより、第一列と第二列の気筒における燃焼状態が同様となるため、第一列と第二列の排気特性差を低減することが可能となる。
【００１２】
また、第一列用の燃料噴射ポンプのカム軸についてカム形状を変更することで、燃料噴射圧力を低下させることができ、第一列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形と第二列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形を近似させることが可能となることにより、第一列と第二列の気筒における燃焼状態が同様となるため、第一列と第二列の排気特性差を低減することが可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、短間隔後に膨張行程となる第二列の気筒における燃料噴射圧力を増加させることで、第一列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形と第二列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形を近似させることができることにより、第一列と第二列の気筒における燃焼状態が同様となるため、第一列と第二列の排気特性差を低減することが可能となる。
【００１４】
また、第二列用の燃料噴射ポンプのカム軸についてカム形状を変更することで、燃料噴射圧力を増加させることができ、第一列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形と第二列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形を近似させることが可能となることにより、第一列と第二列の気筒における燃焼状態が同様となるため、第一列と第二列の排気特性差を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】Ｖ形エンジンの構成を示す斜視図。
【図２】Ｖ形エンジンの構成を示す平面図。
【図３】Ｖ形エンジンの構成を示す断面図。
【図４】（Ａ）燃料噴射ポンプの構造を示す図。（Ｂ）燃料噴射ポンプによる燃料の圧送と調量を示す図。
【図５】膨張行程が不等間隔になることを示す図。
【図６】（Ａ）第一列の気筒における燃料噴射圧力と第二列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形を示す図。（Ｂ）第一列の排気温度と第二列の排気温度を示す図。
【図７】（Ａ）燃料噴射ポンプを構成するカム軸のカム形状を示す一の図。（Ｂ）燃料噴射ポンプを構成するカム軸のカム速度を示す一の図。
【図８】（Ａ）第一列の気筒における燃料噴射圧力と第二列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形を示す一の図。（Ｂ）第一列の排気温度と第二列の排気温度を示す一の図。
【図９】（Ａ）燃料噴射ポンプを構成するカム軸のカム形状を示す他の図。（Ｂ）燃料噴射ポンプを構成するカム軸のカム速度を示す他の図。
【図１０】（Ａ）第一列の気筒における燃料噴射圧力と第二列の気筒における燃料噴射圧力の圧力波形を示す他の図。（Ｂ）第一列の排気温度と第二列の排気温度を示す他の図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず、本発明の一実施形態に係るＶ形エンジン１００の構成について説明する。Ｖ形エンジン１００は、第一列Ｌと第二列Ｒにそれぞれ６つのピストン１３を備えたＶ１２気筒エンジンである。また、Ｖ形エンジン１００は、圧縮した空気に燃料を噴射することによって燃焼させて、燃焼による膨張エネルギーから回転動力を得るディーゼルエンジンとされる。
【００１７】
図１は、Ｖ形エンジン１００の構成を示す斜視図であり、図２は、その平面図である。また、図３は、Ｖ形エンジン１００の構成を示す断面図である。なお、図中の白抜きの矢印は、吸入空気の流れ方向を示し、図中の黒塗りの矢印は、排気の流れ方向を示している。
【００１８】
Ｖ形エンジン１００は、主にエンジン主体部１と、二つの給気通路２と、二つの排気通路３と、二つの燃料噴射ポンプ４と、から構成されている。
【００１９】
エンジン主体部１は、燃焼による膨張エネルギーから回転動力を得るＶ形エンジン１００の主たる構造体である。エンジン主体部１は、主にシリンダブロック１１と、シリンダヘッド１２と、ピストン１３と、クランク軸１４と、から構成される。
【００２０】
エンジン主体部１には、シリンダブロック１１に設けられたシリンダ穴１１ｃと、該シリンダ穴１１ｃに摺動可能に内設されたピストン１３と、該ピストン１３に対向するように配置されたシリンダヘッド１２と、で燃焼室１５が構成されている。また、ピストン１３は、コネクティングロッド１６によってクランク軸１４のピン部と連結されており、該ピストン１３の摺動によってクランク軸１４を回転駆動させる。なお、エンジン主体部１の具体的な作動態様については後述する。
【００２１】
給気通路２は、外部から吸入された吸入空気をエンジン主体部１に設けられた各燃焼室１５に導く通路である。給気通路２は、吸入空気が流れる方向に沿って、主にエアクリーナ２１と、コンプレッサ２２と、給気マニホールド２３と、で構成される。
【００２２】
エアクリーナ２１は、濾紙又はスポンジ等によって吸入空気を濾過するものである。エアクリーナ２１は、吸入空気を濾過することによって埃等の異物が燃焼室１５に混入することを防止している。
【００２３】
コンプレッサ２２は、エアクリーナ２１によって濾過された吸入空気を加圧するものである。具体的には、コンプレッサ２２は、複数のブレードを備えたコンプレッサホイールを備え、該コンプレッサホイールを回転させることによって吸入空気を加圧する。コンプレッサ２２のコンプレッサホイールは、後述するタービンホイールと連結されて該タービンホイールによって回転駆動される。
【００２４】
給気マニホールド２３は、コンプレッサ２２によって加圧された吸入空気を、各燃焼室１５に分配するものである。本実施形態に係るＶ形エンジン１００は、第一列Ｌと第二列Ｒにそれぞれ６つの燃焼室１５が設けられているため、一の給気マニホールド２３も６つの通路に分岐するように形成されている。なお、給気マニホールド２３は、シリンダヘッド１２に設けられた吸入空気の通路と連通するように該シリンダヘッド１２に固設されている。
【００２５】
排気通路３は、各燃焼室１５から排出された排気を排気口まで導く通路である。排気通路３は、排気の流れる方向に沿って主に排気マニホールド３１と、排気タービン３２と、で構成される。
【００２６】
排気マニホールド３１は、各燃焼室１５から排出された排気を集合させるものである。本実施形態に係るＶ形エンジン１００は、第一列Ｌと第二列Ｒにそれぞれ６つの燃焼室１５が設けられているため、一の排気マニホールド３１も６つの通路を一つの通路に合流するように形成されている。なお、排気マニホールド３１は、シリンダヘッド１２に設けられた排気の通路と連通するように該シリンダヘッド１２に固設されている。
【００２７】
排気タービン３２は、各燃焼室１５から排出された排気のエネルギーを利用して回転動力を得るものである。具体的には、排気タービン３２は、複数のブレードを備えたタービンホイールを備え、排気を受けることによって該タービンホイールが回転される。排気タービン３２のタービンホイールは、前述したコンプレッサホイールと連結されて該コンプレッサホイールを回転駆動させる。
【００２８】
燃料噴射ポンプ４は、シリンダヘッド１２に取り付けられた燃料噴射ノズル１７へ燃料を圧送する圧送装置である。燃料噴射ポンプ４の圧送部は、主にプランジャバレル４１と、プランジャ４２と、デリベリバルブ４３と、カム軸４４と、から構成される（図４（Ａ）参照）。なお、燃料噴射ノズル１７は、噴射口１７ｈが設けられた先端部を燃焼室１５内に突出するようにしてシリンダヘッド１２に固設されている。
【００２９】
燃料噴射ポンプ４には、プランジャバレル４１と、該プランジャバレル４１に摺動可能に内設されたプランジャ４２と、該プランジャ４２に対向するように配置されたデリベリバルブ４３と、で燃料室４５が構成されている。また、プランジャ４２は、スプリング４６によってカム軸４４のカム部へ付勢されており、該カム軸４４の回転によって摺動される。なお、燃料噴射ポンプ４の具体的な作動態様については後述する。
【００３０】
ここで、図３を用いてエンジン主体部１の作動態様について説明する。詳しくは、ピストン１３によって構成される一の気筒の作動態様について説明する。Ｖ形エンジン１００は、一の気筒で給気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の各工程をクランク軸１４が二回転する間に完結する４サイクルエンジンである。
【００３１】
給気工程は、シリンダヘッド１２に備えられた給気バルブ１２ｉを開弁するとともに、ピストン１３を下方へ摺動させることによって、燃焼室１５内へ吸入空気を導く工程である。
【００３２】
圧縮工程は、給気バルブ１２ｉを閉弁するとともに、ピストン１３を上方へ摺動させることによって、燃焼室１５内の空気を圧縮する工程である。そして、圧縮されて高温、高圧となった空気に燃料噴射ノズル１７から燃料が噴射されると、燃料は燃焼室１５内で分散して蒸発し、燃焼を開始する。
【００３３】
その後、本気筒はピストン１３を再び下方へ摺動させる膨張行程に移行する。膨張行程は、燃料が燃焼したことによる燃焼室１５内の圧力の上昇によって、ピストン１３を押し下げる行程である。このとき、ピストン１３からコネクティングロッド１６を介してクランク軸１４に回転動力が付与される。
【００３４】
そして、本気筒はピストン１３を再び上方へ摺動させる排気行程に移行する。排気工程は、排気バルブ１２ｅを開弁するとともに、ピストン１３を上方へ摺動させることによって、燃焼室１５内の排気を排出する行程である。
【００３５】
こうして、Ｖ形エンジン１００は、一の気筒で給気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の各工程をクランク軸１４が二回転する間に完結する。Ｖ形エンジン１００は、全ての気筒Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３・・・において上記の各行程を繰り返すことによって、連続して運転することを可能としている。
【００３６】
次に、図４（Ａ）、図４（Ｂ）を用いて燃料噴射ポンプ４の作動態様について説明する。詳しくは、プランジャ４２等によって構成される一の圧送機構の作動態様について説明する。但し、以下の説明と説明に用いた図４は、一般的な燃料噴射ポンプの構造を例示したものであり、詳細な構造については異なる部分を有する。
【００３７】
上述したように、燃料噴射ポンプ４の圧送部は、主にプランジャバレル４１と、プランジャ４２と、デリベリバルブ４３と、カム軸４４と、から構成される。また、燃料噴射ポンプ４の調量部は、主にコントロールスリーブ４７と、コントロールラック４８、アクチュエータ４９と、から構成される。
【００３８】
プランジャバレル４１には、プランジャ４２が摺動可能に内設されている。プランジャ４２の軸心方向（図示上下方向）の中途部には、該プランジャ４２と一体となって回転するコントロールスリーブ４７が外嵌されている。そして、コントロールスリーブ４７の外周に設けられたピニオンギヤ４７ｇは、コントロールラック４８のラックギヤ４８ｇと歯合されている。また、コントロールラック４８は、アクチュエータ４９と連結されて図示しない制御装置によって駆動される。
【００３９】
図４（Ｂ）に示すように、燃料の圧送は、軸心方向（図示上下方向）へ摺動するプランジャ４２がプランジャバレル４１のポート穴４１ｐを塞ぐことで開始される。詳細に説明すると、プランジャ４２が摺動してプランジャバレル４１のポート穴４１ｐを塞ぐと、燃料室４５に注入された燃料の圧力が上昇する。そして、燃料室４５における燃料の圧力が所定の値を超えると、デリベリバルブ４３が開弁して燃料の圧送が開始されるのである。
【００４０】
また、図４（Ｂ）に示すように、燃料の調量は、プランジャ４２がポート穴４１ｐを塞ぐ時期と再び連通する時期とを調節することで可能となる。詳細に説明すると、プランジャ４２の上端面と中途部には、それぞれ所定の角度で切欠４２ａ・４２ｂが穿設されているため、プランジャ４２を回転させることでポート穴４１ｐを塞ぐ時期と連通する時期とを調節できる。そして、ポート穴４１ｐを塞ぐ時期と連通する時期とを調節すると、デリベリバルブ４３の開弁時期と閉弁時期とが変化して燃料の調量が行われるのである。
【００４１】
こうして、燃料噴射ポンプ４は、カム軸４４の回転によってプランジャ４２を摺動させることができ、燃料噴射ノズル１７へ燃料を圧送可能としている。また、燃料噴射ポンプ４は、アクチュエータ４９がコントロールラック４８やコントロールスリーブ４７を介してプランジャ４２を回転させることができ、燃料噴射ノズル１７へ圧送される燃料を調量可能としている。
【００４２】
以上のような構成のＶ形エンジン１００において、第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）での膨張行程と、第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）での膨張行程と、の間隔が不等間隔となる理由について説明する。
また、膨張行程が不等間隔となることによって、第一列Ｌと第二列Ｒの排気特性に差異が生じる理由について説明する。
【００４３】
上述したように、４サイクルエンジンであって、Ｖ１２気筒エンジンであるＶ形エンジン１００は、クランク軸１４が二回転する間に１２回の膨張行程が行なわれる。従って、クランク軸１４の回転角度が６０度毎に膨張行程を行なうと極めて滑らかで安定した運転特性を得ることが可能とされる。
【００４４】
しかし、本Ｖ形エンジン１００は、第一列Ｌのピストン１３の摺動方向と第二列Ｒのピストン１３の摺動方向からなる角度、即ち、バンク角Ｖａが９０度とされているため（図３参照）、クランク軸１４の回転角度が６０度毎に膨張行程を行なうことは不可能である。つまり、図５に示すように、Ｖ形エンジン１００は、クランク軸１４の回転角度が３０度と９０度で交互に膨張行程を行なうこととなり、第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）での膨張行程と、第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）での膨張行程と、の間隔が不等間隔にならざるを得ないのである。
【００４５】
このように、Ｖ形エンジン１００は、クランク軸１４の回転角度が３０度と９０度で交互に膨張行程を行なう不等間隔となるため、第一列Ｌと第二列Ｒの排気特性に差異が生じていたのである。具体的には、長間隔（９０度）後に膨張行程となる第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）における燃料噴射圧力が、短間隔（３０度）後に膨張行程となる第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）における燃料噴射圧力よりも高くなる傾向にあるため、第一列Ｌと第二列Ｒの排気特性に差異が生じていたのである。
【００４６】
その理由は、図３の図面に図示しているように、クランク軸１４が反時計方向の回転方向Ｄで回転する場合において、第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）は、第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）の圧縮行程の９０度後に圧縮・膨張行程となるので、クランク軸の回転速度はそれほど落ちることはない。それに対して、第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）の方は、第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）の後に、直ぐに３０度の間隔で、圧縮・膨張行程が来る為に、瞬間的に負荷が大きくなり、クランク軸の回転角度にバラツキが発生し、第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）の膨張行程において、クランク軸の回転速度が低くなり、カム軸のカム速度も遅くなるのである。カム速度の相異は、ポート穴４１ｐ等からの燃料の溢流量に相関関係を有するため、燃料噴射ノズル１７への燃料の圧送量に影響を及ぼす。つまり、第一列Ｌ用の燃料噴射ポンプ４は、カム速度が遅いために燃料室４５からの燃料の溢流量が多くなり、燃料噴射ノズル１７への燃料の圧送量が少なくなるのである。これにより、長間隔後に膨張行程とるな第一列Ｌの気筒における燃料噴射圧力が、短間隔後に膨張行程となる第二列Ｒの気筒における燃料噴射圧力よりも普遍的に高くなるのである。
【００４７】
図６（Ａ）に、第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）における燃料噴射圧力と第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）における燃料噴射圧力の圧力波形を示す。また、図６（Ｂ）に、第一列Ｌの排気温度と第二列Ｒの排気温度を示す。
【００４８】
図６（Ａ）より、第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）における燃料噴射圧力が、第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）における燃料噴射圧力よりも高くなっていることがわかる。これは、クランク軸１４の回転角度が３０度と９０度で交互に膨張行程を行なうことに起因して、長間隔後に膨張行程となる第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）における燃料噴射圧力が、短間隔後に膨張行程となる第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）における燃料噴射圧力よりも高くなることを示している。
【００４９】
また、図６（Ｂ）より、低出力領域においては第一列Ｌの排気温度が第二列Ｒの排気温度よりも高くなっており、高出力領域においては第一列Ｌの排気温度が第二列Ｒの排気温度よりも低くなっていることがわかる。これは、第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）における燃料噴射圧力と第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）における燃料噴射圧力が異なることに起因して、燃焼室１５における燃焼状態が互いに異なっていることを示している。
【００５０】
そして、燃焼室１５における燃焼状態が互いに異なっている場合は、窒素酸化物（ＮＯｘ）ならびに粒子状物質（ＰＭ）の生成量に差異が生じると考えられる。具体的に説明すると、窒素酸化物（ＮＯｘ）は、主に高温領域で生成されるために燃焼状態の影響を受け易く、第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）と第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）で生成量に差異が生じるからである。また、粒子状物質（ＰＭ）は、主に低酸素領域で生成されるために燃焼状態の影響を受け易く、第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）と第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）で生成量に差異が生じるからである。
【００５１】
以下に、第一列Ｌと第二列Ｒの排気特性差を低減する一の手段について説明する。
【００５２】
図７（Ａ）に、燃料噴射ポンプ４を構成するカム軸４４のカム形状を示す。図７（Ａ）の実線は、第一列用の燃料噴射ポンプ４のカム形状を示し、図７（Ａ）の破線は、第二列用の燃料噴射ポンプ４のカム形状を示している。また、図７（Ｂ）に、燃料噴射ポンプ４を構成するカム軸４４のカム速度を示す。図７（Ｂ）の実線は、第一列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度を示し、図７（Ｂ）の破線は、第二列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度を示している。なお、カム速度とは、カム軸４４のカム部によって摺動されるプランジャ４２の摺動速度と同義である。
【００５３】
図７（Ａ）より、第一列用の燃料噴射ポンプ４のカム形状は、第二列用の燃料噴射ポンプ４のカム形状と比較して、ベース円部Ｃｂならびにランプ部Ｃｒの形状が略同一となっている。しかし、第一列用の燃料噴射ポンプ４のカム形状は、ランプ部Ｃｒから連続するフランク部Ｃｆにおいてカム高さが低くなっている。
【００５４】
図７（Ｂ）より、第一列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度は、第二列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度と比較して、ベース円部Ｃｂとランプ部Ｃｒでほぼ一致する。これは、互いのカム形状がベース円部Ｃｂとランプ部Ｃｒにおいて略同一だからである。しかし、第一列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度は、第二列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度と比較して、フランク部Ｃｆで遅くなっている。これは、第一列用の燃料噴射ポンプ４のフランク部Ｃｆにおけるカム高さが低いことに起因する。
【００５５】
すると、カム速度の相異は、ポート穴４１ｐ等からの燃料の溢流量に相関関係を有するため、燃料噴射ノズル１７への燃料の圧送量に影響を及ぼす。つまり、第一列用の燃料噴射ポンプ４は、カム速度が遅いために燃料室４５からの燃料の溢流量が多くなり、燃料噴射ノズル１７への燃料の圧送量が少なくなるのである。
【００５６】
このような構成により、本Ｖ形エンジン１００は、長間隔後に膨張行程となる第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）における燃料噴射圧力を低下させることが可能となる。そして、図８（Ａ）に示すように、第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）における燃料噴射圧力と第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）における燃料噴射圧力の圧力波形を近似させることが可能となるのである。また、図８（Ｂ）に示すように、第一列Ｌの排気温度と第二列Ｒの排気温度とが略同等になっていることからも、燃焼室１５における燃焼状態が互いに同様になっていると考えられる。
【００５７】
以上より、燃焼室１５における燃焼状態が互いに同様となるために窒素酸化物（ＮＯｘ）ならびに粒子状物質（ＰＭ）の生成量に差異が生じず、第一列Ｌと第二列Ｒの排気特性差を低減することが可能となるのである。
【００５８】
以下に、第一列Ｌと第二列Ｒの排気特性差を低減する他の手段について説明する。
【００５９】
図９（Ａ）に、燃料噴射ポンプ４を構成するカム軸４４のカム形状を示す。図９（Ａ）の実線は、第一列用の燃料噴射ポンプ４のカム形状を示し、図９（Ａ）の破線は、第二列用の燃料噴射ポンプ４のカム形状を示している。また、図９（Ｂ）に、燃料噴射ポンプ４を構成するカム軸４４のカム速度を示す。図９（Ｂ）の実線は、第一列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度を示し、図９（Ｂ）の破線は、第二列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度を示している。なお、カム速度とは、カム軸４４のカム部によって摺動されるプランジャ４２の摺動速度と同義である。
【００６０】
図９（Ａ）より、第二列用の燃料噴射ポンプ４のカム形状は、第一列用の燃料噴射ポンプ４のカム形状と比較して、ベース円部Ｃｂならびにランプ部Ｃｒの形状が略同一となっている。しかし、第二列用の燃料噴射ポンプ４のカム形状は、ランプ部Ｃｒから連続するフランク部Ｃｆにおいてカム高さが高くなっている。
【００６１】
図９（Ｂ）より、第二列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度は、第一列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度と比較して、ベース円部Ｃｂとランプ部Ｃｒでほぼ一致する。これは、互いのカム形状がベース円部Ｃｂとランプ部Ｃｒにおいて略同一だからである。しかし、第二列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度は、第一列用の燃料噴射ポンプ４のカム速度と比較して、フランク部Ｃｆで速くなっている。これは、第一列用の燃料噴射ポンプ４のフランク部Ｃｆにおけるカム高さが高いことに起因する。
【００６２】
すると、カム速度の相異は、ポート穴４１ｐ等からの燃料の溢流量に相関関係を有するため、燃料噴射ノズル１７への燃料の圧送量に影響を及ぼす。つまり、第二列用の燃料噴射ポンプ４は、カム速度が速いために燃料室４５からの燃料の溢流量が少なくなり、燃料噴射ノズル１７への燃料の圧送量が多くなるのである。
【００６３】
このような構成により、本Ｖ形エンジン１００は、短間隔後に膨張行程となる第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）における燃料噴射圧力を増加させることが可能となる。そして、図１０（Ａ）に示すように、第一列Ｌの気筒（Ｃ１・Ｃ３・Ｃ５・Ｃ７・Ｃ９・Ｃ１１）における燃料噴射圧力と第二列Ｒの気筒（Ｃ２・Ｃ４・Ｃ６・Ｃ８・Ｃ１０・Ｃ１２）における燃料噴射圧力の圧力波形を近似させることが可能となるのである。また、図１０（Ｂ）に示すように、第一列Ｌの排気温度と第二列Ｒの排気温度とが略同等になっていることからも、燃焼室１５における燃焼状態が互いに同様になっていると考えられる。
【００６４】
以上により、燃焼室１５における燃焼状態が互いに同様となるために窒素酸化物（ＮＯｘ）ならびに粒子状物質（ＰＭ）の生成量に差異が生じず、第一列Ｌと第二列Ｒの排気特性差を低減することが可能となるのである。
【符号の説明】
【００６５】
１００      Ｖ形エンジン
１          エンジン主体部
１１        シリンダブロック
１２        シリンダヘッド
１３        ピストン
１４        クランク軸
１５        燃焼室
１６        コネクティングロッド
１７        燃料噴射ノズル
２          給気通路
２１        エアクリーナ
２２        コンプレッサ
２３        給気マニホールド
３          排気通路
３１        排気マニホールド
３２        排気タービン
４          燃料噴射ポンプ
４１        プランジャバレル
４２        プランジャ
４３        デリベリバルブ
４４        カム軸
４５        燃料室
Ｌ          第一列
Ｒ          第二列
Ｖａ        バンク角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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