(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｖ型に配置したシリンダ対を複数個有するＶ型ディーゼル機関において、各対のシリンダに対し水噴射装置を１個づつ設け、同水噴射装置から各対のシリンダへの水噴射のための注水を同時に行なわせるように構成したことを特徴とするＶ型ディーゼル機関。
【請求項２】
前記注水を前記シリンダ対における排気及び給気工程中に、各シリンダの燃料噴射弁の燃料通路に対して行なうことを特徴とする請求項１に記載のＶ型ディーゼル機関。
【請求項３】
前記燃料通路への注水を燃料と交互に多層状に行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載のＶ型ディーゼル機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、窒素酸化物（ＮＯx ）の低減と排気黒煙や燃料消費率の低減のために燃焼室内に水噴射を行なうようにしたＶ型ディーゼル機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル機関の排ガス中における窒素酸化物（ＮＯx ）を低減し、かつ、排気黒煙の低減や燃料消費率の向上をも同時に達成させるため、燃料中に水を混入させたり、エマルジョン燃料を用いたりすることが知られている。
また、同様の目的で、燃料とは別に燃焼室内に独立して水を噴射させるようにした水添加ディーゼル機関も知られている。
【０００３】
また、燃焼室内に対し燃料と水を同一の燃料噴射弁から噴射させるように、燃料噴射弁の燃料通路における注入水合流部の上流側に所定量の水が供給され、針弁が開くと先ず燃料通路における合流部より先の燃料が噴射され、続いて上記所定量の水が供給され、最後に燃料通路内の残りの燃料が全量噴射されるように構成したディーゼル機関も提案されている（特許第２７７２１１４号）。
【０００４】
更に、また、この特許方式の水添加ディーゼル機関において、燃焼不足を生ずることなく水噴射量を増大できるように、燃料噴射弁の燃料通路内に水と燃料が交互に多層状となった液柱が形成されるように燃料噴射弁の燃料通路内に水を注入し、このように水と燃料が交互に多層状にされた液柱がその多層状を保ったまま押し出されて水と燃料が交互に噴射され最後に燃料のみが噴射されるようにした層状噴射方式のディーゼル機関も提供されている（特許第２１０２７７０号）。
【０００５】
以上説明したように燃焼室内に水添加を行なうようにしたディーゼル機関においては、従来は、各シリンダ毎に水を供給しており、水噴射のためには燃料噴射系とは別に水噴射装置が各シリンダ毎に必要となり、特に、高圧系の水噴射装置が複雑な構造となっていた。
【０００６】
特に、左右にＶ型に配置したシリンダ対を複数個有しているＶ型ディーゼル機関においては、左右列の各シリンダのための燃料噴射弁に対し個々にタイミングをはかって注水を行なうのでポンプの制御系が複雑となっていた。
一例として、左右に９シリンダづつ配置した１８シリンダのＶ型ディーゼル機関における一般的着火順序を図４に示してある。
左右列の各シリンダでは図４に見られるようにバンク角５０°だけずれた順序で点火される。
【０００７】
このＶ型ディーゼル機関における各シリンダに対し水噴射を行なわせる場合の燃料噴射と水噴射のための燃料噴射弁への注水のタイミングを図５に示してある。図５に見られるように、左右列の各シリンダのための燃料噴射弁には、排気工程と給気工程の間にバンク角だけずらして注水が行なわれる。
このように、各シリンダの燃料噴射弁に対し個々にタイミングをはかって注水を行なうので、その注水を行なわせるためのポンプの制御系が複雑となりコストが嵩むという問題が生ずる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、Ｖ型に配置したシリンダ対を複数個有するＶ型ディーゼル機関において、各シリンダに対するＮＯx 低減のための水噴射装置を簡素化することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、Ｖ型に配置した各シリンダ対に対し水噴射装置を１個づつ設け、同水噴射装置から各シリンダ対への水噴射のための注水を同時に行なうようにしたＶ型ディーゼル機関を提供する。
Ｖ型ディーゼル機関では、左右列（Ｌ列、Ｒ列）の両シリンダ列を構成する各シリンダ対は連続して着火されるクランク配置とするのが一般的であり、両列の着火タイミング差はバンク角分だけとなっている。
【００１０】
本発明では、この特徴を生かし、各対のシリンダへの水噴射のための注水を同時に行うようにする。本発明のこの構成を採用することによって、Ｖ型ディーゼル機関における各対のシリンダへの水噴射装置は１つでよく、従って、これによってＶ型ディーゼル機関における水噴射装置は従来の１／２とすることができ、水噴射装置の構成が極めて簡素化される。
【００１１】
本発明におけるＶ型ディーゼル機関では、左右列の各シリンダ対において、両シリンダにおける排気及び給気工程中に各シリンダの燃料噴射弁の燃料通路に同時に注水する構成としてよい。
また、この場合、その燃料通路への注水を燃料と交互に多層状になるように行うと注水に関わらず燃焼が安定して好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるＶ型ディーゼル機関を添付図面により具体的に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、図１に示した本発明の第１実施形態によるＶ型ディーゼル機関について説明する。図１において、１は右列（Ｒ列）のシリンダに対する燃料噴射弁、２は左列（Ｌ列）のシリンダに対する燃料噴射弁を示す。左右列のシリンダは、Ｖ型に配置されたシリンダ対の１つを構成している。３、４は、それぞれ、燃料噴射弁１、２の針弁を示している。
【００１４】
５は燃料供給ポンプで、カム機構６により駆動されてＣまたはＡ重油を燃料供給管７を介して燃料噴射弁２へ供給する。図示を省略しているが、右列の燃料噴射弁１に対しても同様に燃料供給ポンプによってＣまたはＡ重油が燃料として供給されるように構成されている。
８はストローク調整つきの注水ピストンで、給水ポンプ１０によって供給された水を燃料噴射弁１、２の各燃料供給路へ注水する。
【００１５】
１１は作動油ポンプで、作動油ポンプ１１からの作動油は、制御弁９を通して注水ピストン８へ供給され注水ピストン８を作動させる。
１２は分流弁で、注水ピストン８から供給された水を左右列の燃料噴射弁１、２の各燃料供給路への注入を分配する働きを行なう。
【００１６】
以上説明した構成をもつ図１の燃料噴射装置を備えたＶ型ディーゼル機関において、注水ピストン８によって供給された水は、分流弁１２を経て燃料噴射弁１、２における各燃料供給路へ供給され、先に説明した特許第２７７２１１４号の注水方式で燃料−水−燃料と重なった状態に充填されるか、或いは、先に説明した特許第２１０２７７０号の注水方式で、燃料噴射弁の燃料供給路に水と燃料が交互に多層状となった液柱を形成するように充填される。
【００１７】
この場合の燃料噴射弁１、２による燃料噴射と、燃料噴射弁１、２への注水のタイミングを図２に示してある。図２に見られるように、左右両列のシリンダのための燃料噴射弁１、２への注水は、左右列の両シリンダにおける排気と給気の工程中に同時に行なわれる。
以上のようにして燃料噴射弁１、２に同時に供給された水は、各シリンダに対し、燃料噴射時に燃料と共に噴射される。
このように、Ｖ型ディーゼル機関の左右列の両シリンダに対する注水を同時に行うことによって、水噴射装置の数は従来の半分でよく、水噴射装置の構成が極めて簡素化される。
【００１８】
（第２実施形態）
次に、図３に示した本発明の第２実施形態によるＶ型ディーゼル機関について説明する。図３において１３はストローク調整つきの注水ピストンで、カム機構１４によって機械的に駆動される、注水ピストン１３によって送り出された水は、逆止弁１５を経て分流弁１２によって左右両燃料噴射弁１、２へ注水される。
【００１９】
この第２実施形態のＶ型ディーゼル機関は、機械式に駆動される注水ピストン１３によって燃料噴射弁１、２に注水が行なわれるように構成してある以外は、図１の第１実施形態によるＶ型ディーゼル機関と実質同じ構成であり、図３において図１の構成と同じ部分には同じ符号を付してあり、それらについての重復する説明は省略する。
【００２０】
以上、本発明を図示した実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００２１】
例えば、上記実施形態では、燃料噴射弁の燃料通路へ層状、又は多層状に注水しておいて、燃料と共に噴射弁からシリンダ内に燃料と水が交互に噴射されるように構成したものを説明したが、燃料と水を層状又は多層状にせずに噴射弁からシリンダ内へ噴射するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、Ｖ型に配置した各シリンダ対に対し水噴射装置を１個づつ設け、同水噴射装置から各シリンダ対への水噴射のための注水を同時に行なうようにしたＶ型ディーゼル機関を提供する。
Ｖ型ディーゼル機関では、左右列の両シリンダ列を構成する各シリンダ対は連続して着火されるクランク配置とするのが一般的であり、両列の着火タイミング差はバンク角分だけとなっているので、本発明では、各対のシリンダへの水噴射のための注水を同時に行う。
【００２３】
本発明のこの構成を採用することによって、Ｖ型ディーゼル機関における各対のシリンダへの水噴射装置は１つでよく、従って、これによってＶ型ディーゼル機関における水噴射装置は従来の１／２とすることができ、水噴射装置の構成が極めて簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるＶ型ディーゼル機関における燃料噴射系統を示す説明図面。
【図２】第１実施形態によるＶ型ディーゼル機関における左右両シリンダにおける燃料噴射と注水のタイミングを示す説明図。
【図３】本発明の第２実施形態によるＶ型ディーゼル機関における燃料噴射系統を示す説明図。
【図４】従来のＶ型ディーゼル機関における左右両シリンダにおける着火順序を示す説明図。
【図５】従来のＶ型ディーゼル機関における左右両シリンダに対する燃料噴射と注水のタイミングを示す説明図。
【符号の説明】
１      Ｒ列のシリンダに対する燃料噴射弁
２      Ｌ列のシリンダに対する燃料噴射弁
３      針弁
４      針弁
５      燃料供給ポンプ
６      カム機構
７      燃料供給管
８      注水ピストン
９      制御弁
１０    給水ポンプ
１１    作動油ポンプ
１２    分流弁
１３    注水ピストン
１４    カム機構
１５    逆止弁
【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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