(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁から燃焼室内へ燃料を噴射するディーゼルエンジンの燃料噴射方法において、
平面視で燃焼室の径方向に対して水平に対向配置されると共に燃焼室の軸心方向へ位置をずらして配置された複数の燃料噴射弁から燃焼室を横切る方向へ向けて燃料を噴射すると共に、圧縮工程においてピストンが上死点近傍に位置する場合は、シリンダヘッドから離反した位置に配置された燃料噴射弁から噴射された燃料を、シリンダヘッドから離反した位置に配置された燃料噴射弁側からシリンダヘッドに近接した位置に配置された燃料噴射弁側へ向けて上面が径方向中途部まで上り勾配に形成されたピストンの当該斜面に沿い上昇させて、シリンダヘッドに近接した位置に配置された燃料噴射弁から噴射された燃料と衝突させ、膨張工程においてピストンが所定量下降した場合は、前記各燃料噴射弁から噴射された燃料を燃焼室の対向する壁面に向けて進行させることを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射方法。
【請求項２】
燃料噴射弁から燃焼室内へ燃料を噴射するようにしたディーゼルエンジンにおいて、燃料噴射弁は平面視で燃焼室の径方向に対して水平に対向配置されると共に、燃焼室の軸心方向へ位置をずらして配置され、且つ、ピストンの上面は、シリンダヘッドから離反した位置に配置された燃料噴射弁側からシリンダヘッドに近接した位置に配置された燃料噴射弁側に向って、ピストンの径方向中途部まで上り勾配に形成されていることを特徴とするディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディーゼルエンジンの燃料噴射方法及びディーゼルエンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンにおいては、排ガス中のＮＯｘ及び粒子状物質（ＰＭ）の低減が要求されている。而して、従来のディーゼルエンジンでは、圧縮工程においてピストンが上死点近傍に到達すると、燃料が燃料噴射弁から噴射されて燃焼室で微粒化し、該微粒化した燃料に吸気弁から取込まれた空気が混合して混合気が生成され、燃焼室が圧縮されて着火温度に達すると混合気が燃焼する。
【０００３】
斯かるディーゼルエンジンにおいては、排ガス中のＮＯｘを低減させるために、従来は例えば、燃料噴射初期においては、燃料の噴射圧力を低減して燃料と混合する空気（酸素）の量を減少させ、燃料噴射初期の燃料の活発な燃焼を抑制して火炎温度の上昇を防止し、排ガス中のＮＯｘの生成量を抑えることが行なわれている。
【０００４】
従来のディーゼルエンジンとしては、例えば特許文献１がある。該特許文献１においても、燃料の噴射圧力を低減して燃料に過剰な酸素が導入されることを防止し、排ガス中のＮＯｘの生成量を抑えるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−６５１６９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記したように燃料の噴射圧力を低減しても、ある程度燃料の微粒化が行なわれる結果、噴射された燃料には空気が混入して混合気が生成され、火炎温度の上昇を十分には抑えることができない。このため排ガス中のＮＯｘの低減率は十分とはいえない。又、噴射圧力を低減することにより燃料の微粒化が不十分となる結果、燃焼が悪化して排ガス中の粒子状物質が増加するという問題がある。更に、特許文献１のディーゼルエンジンにおいても同様な問題が生じると考えられる。
【０００６】
本発明は、斯かる実情に鑑み、排ガス中のＮＯｘ及び粒子状物質の低減を図ることができるディーゼルエンジンの燃料噴射方法及びディーゼルエンジンを提供することを目的としてなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１のディーゼルエンジンの燃料噴射方法は、燃料噴射弁から燃焼室内へ燃料を噴射するディーゼルエンジンの燃料噴射方法において、平面視で燃焼室の径方向に対して水平に対向配置されると共に燃焼室の軸心方向へ位置をずらして配置された複数の燃料噴射弁から燃焼室を横切る方向へ向けて燃料を噴射すると共に、圧縮工程においてピストンが上死点近傍に位置する場合は、シリンダヘッドから離反した位置に配置された燃料噴射弁から噴射された燃料を、シリンダヘッドから離反した位置に配置された燃料噴射弁側からシリンダヘッドに近接した位置に配置された燃料噴射弁側へ向けて上面が径方向中途部から上り勾配に形成されたピストンの当該斜面に沿い上昇させて、シリンダヘッドに近接した位置に配置された燃料噴射弁から噴射された燃料と衝突させ、膨張工程においてピストンが所定量下降した場合は、前記各燃料噴射弁から噴射された燃料を燃焼室の対向する壁面に向けて進行させるものである。
【０００８】
本発明の請求項２のディーゼルエンジンは、燃料噴射弁から燃焼室内へ燃料を噴射するようにしたディーゼルエンジンにおいて、燃料噴射弁は平面視で燃焼室の径方向に対して水平に対向配置されると共に、燃焼室の軸心方向へ位置をずらして配置され、且つ、ピストンの上面は、シリンダヘッドから離反した位置に配置された燃料噴射弁側からシリンダヘッドに近接した位置に配置された燃料噴射弁側に向って、ピストンの径方向中途部から上り勾配に形成されているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１，２に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射方法及びディーゼルエンジンによれば、燃料噴射初期においては、燃料中に空気が巻き込まれることが制限されるため火炎温度の上昇を防止して排ガス中のＮＯｘの低減を図ることができ、又、燃料噴射終期においては、噴射された燃料には十分な空気の取り込みが可能となるため、燃焼が良好となって粒子状物質の低減を図ることができる、という優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１〜図６は本発明を実施する形態の一例である。
図中、１はディーゼルエンジンであり、該ディーゼルエンジン１はシリンダ２と、シリンダ２内に摺動可能に配設されてシリンダ２内を往復動するピストン３と、シリンダ２の上部である燃焼室４に、燃焼室４の径方向外方から燃料５ａ，５ｂを噴射する２本の燃料噴射弁６ａ，６ｂと、図示してないが、シリンダヘッド７に取付けられた開閉可能な吸気弁や排気弁を備えている。
【００１１】
燃料噴射弁６ａ，６ｂは、シリンダ２（燃焼室４）の軸心Ｌを基準としてシリンダ２の周方向へ１８０度位相を異ならしめて配置されていると共に、軸心Ｌと平行な方向へ間隔Ｓだけ高さ位置を異ならしめて配置されており、燃料噴射弁６ａ，６ｂの先端には、例えば図５、図６に示すように、中心部及び左右方向位置に複数の噴孔８ａ，８ｂが形成されている。又、ピストン３の上面は、シリンダヘッド７より離反した位置に配置された燃料噴射弁６ｂ側からシリンダヘッド７に近接して配置された燃料噴射弁６ａ側からへ向って、ピストン３の中心Ｏ付近まで上り勾配に形成されている。ピストン３の斜面３ａの傾斜角度αは約１５〜２５度程度である。
【００１２】
次に、上記した実施の形態の作動を説明する。
上記ディーゼルエンジン１では、圧縮工程においてピストン３が上死点近傍に達すると、燃料５ａ，５ｂは燃料噴射弁６ａ，６ｂの噴孔８ａ，８ｂから燃焼室４内へ燃焼室４を横切る方向へ向けて噴射されると共に、図示してない吸気弁が開いて空気が燃焼室４内へ導入される。而して、ピストン３が上死点近傍に位置する燃料噴射初期の場合は、燃料５ａ，５ｂは図２に示すように前方に行くに従い広がるよう進行する。又、図１に示すように、燃料５ａは略水平方向へ進行し、更に、燃料５ｂは略水平方向へ進行した後、ピストン３の斜面３ａに沿って方向を変換し、斜面３ａに沿い斜め上方へ向けて進行する。
【００１３】
このため、燃料５ａ，５ｂはシリンダ２の径方向中心側で互いに衝突し、その進行速度が打ち消し合われ低下し、空気巻き込み量が制限される結果、燃焼が緩慢となる。このため、噴射された燃料５ａ，５ｂは安定した着火が可能となり、その結果、燃料５ａ，５ｂの燃焼温度が高くならず、排ガス中のＮＯｘが低減する。
【００１４】
ディーゼルエンジン１が圧縮工程から膨張工程に移行してピストン３が所定量下降した燃料噴射終期には、燃料噴射弁６ａ，６ｂの何れから噴射された燃料５ａ，５ｂも図３に示すように燃焼室４を横切り対向する壁面へ向って進行し、燃料５ａ，５ｂが衝突することがない。このため、各燃料５ａ，５ｂに対する空気の混合が良好に行なわれる結果、燃料５ａ，５ｂの燃焼が良好に行なわれて排ガス中の粒子状物質が減少する。
【００１５】
上述したように、本発明の図示例によれば、燃料噴射初期においては、燃料５ａ，５ｂ中に空気が巻き込まれることが制限されるため火炎温度の上昇を防止して排ガス中のＮＯｘの低減を図ることができ、又、燃料噴射終期においては、噴射された燃料５ａ，５ｂには十分な空気の取り込みが可能となるため、燃焼が良好となって粒子状物質の低減を図ることができる
【００１６】
なお、本発明のディーゼルエンジンの燃料噴射方法及びディーゼルエンジンにおいては、燃料噴射弁から直接燃料を燃焼室内へ噴射する場合について説明したが、シリンダの径方向左右両側に副室を設けて燃料噴射弁から噴射された燃料を副室を介して燃焼室へ導入するようにしても実施可能なこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のディーゼルエンジンの燃料噴射方法及びディーゼルエンジンの実施の形態の一例を示し、ピストンが上死点近傍に位置する燃料噴射初期の場合の断面正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明のディーゼルエンジンの燃料噴射方法及びディーゼルエンジンの実施の形態の一例を示し、ピストンが上死点近傍から所定距離だけ下降した燃料噴射終期の場合の断面正面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】燃料噴射弁の先端部の概要を示す水平断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ方向矢視図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  ディーゼルエンジン
２  シリンダ
３  ピストン
３ａ        斜面
４  燃焼室
５ａ        燃料
５ｂ        燃料
６ａ        燃料噴射弁
６ｂ        燃料噴射弁
７  シリンダヘッド
【図１】
0005071088.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0005071088.tif 000005
【図５】
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【図６】
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