(57)【要約】【課題】副燃焼室内での燃焼不良を防止することができ、パティキュレートを低減し得、更にＮＯxの低減をも図り得る副室式ディーゼルエンジン及びその運転方法を提供する。【解決手段】燃料噴射ポンプ８から圧送される燃料を連絡孔７内に噴射する燃料噴射弁９を設け、圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を燃料噴射弁９から連絡孔７内に噴射した後、膨張行程で前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を前記燃料噴射弁９から連絡孔７内に噴射するよう構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主燃焼室と、該主燃焼室から独立して設けられた副燃焼室と、前記主燃焼室及び副燃焼室を相互に連通する連絡孔とを備えた副室式ディーゼルエンジンにおいて、
少なくとも連絡孔内に燃料を噴射する燃料噴射弁を設けたことを特徴とする副室式ディーゼルエンジン。
【請求項２】
燃料を副燃焼室に噴射する副室用燃料噴射弁を設けた請求項１記載の副室式ディーゼルエンジン。
【請求項３】
主燃焼室と、該主燃焼室から独立して設けられた副燃焼室と、前記主燃焼室及び副燃焼室を相互に連通する連絡孔とを備えた副室式ディーゼルエンジンの運転方法であって、
圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を連絡孔内に噴射した後、膨張行程で前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を連絡孔内に噴射することを特徴とする副室式ディーゼルエンジンの運転方法。
【請求項４】
主燃焼室と、該主燃焼室から独立して設けられた副燃焼室と、前記主燃焼室及び副燃焼室を相互に連通する連絡孔とを備えた副室式ディーゼルエンジンの運転方法であって、
圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を副燃焼室内に噴射した後、膨張行程で前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を連絡孔内に噴射することを特徴とする副室式ディーゼルエンジンの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、副室式ディーゼルエンジン及びその運転方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関としてのディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンのようにプラグによる火花点火を行わず、高圧縮によって高温となった空気に、直接、燃料としての軽油を噴射して自然着火させるものである。
【０００３】
この種のディーゼルエンジンは燃焼室に大きな特徴を有しており、ピストン頭部を様々な形状に凹ませて吸入空気に強い渦流を与えたり、副燃焼室として小室を別に設けたり、或いは、同じ小室でも空気を圧縮させる際にそこに押し込んで渦流を起こさせるタイプのもの等がある。
【０００４】
前記副燃焼室（渦流室）は主燃焼室の上方か側方に隣接して設けられ、該主燃焼室と連絡孔（噴口）を介して連通しており、従って、ピストンの上昇による圧縮行程時に、前記副燃焼室に空気を押し込んで渦流を発生させると同時に燃料噴射弁から燃料を噴射し、その渦流を利用して高圧空気と燃料噴霧をよく混合させ、圧縮着火させて燃焼させるようになっている。
【０００５】
尚、前述の如き主燃焼室と副燃焼室とを備えた副室式ディーゼルエンジンの一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
【特許文献１】特開平８−３１２３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の副室式ディーゼルエンジンの場合、燃料噴射弁は、燃料を副燃焼室内へ噴射するよう取り付けられており、しかも、圧縮行程で一回に噴射すべき燃料の全部を副燃焼室内へ噴射するようになっているため、副燃焼室内で燃焼不良が生じ、パティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）が多く生成される虞があり、改善が望まれていた。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、副燃焼室内での燃焼不良を防止することができ、パティキュレートを低減し得、更にＮＯxの低減をも図り得る副室式ディーゼルエンジン及びその運転方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、主燃焼室と、該主燃焼室から独立して設けられた副燃焼室と、前記主燃焼室及び副燃焼室を相互に連通する連絡孔とを備えた副室式ディーゼルエンジンにおいて、
少なくとも連絡孔内に燃料を噴射する燃料噴射弁を設けたことを特徴とする副室式ディーゼルエンジンにかかるものである。
【０００９】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１０】
前述の如く構成すると、圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を燃料噴射弁から連絡孔内に噴射した後、膨張行程で前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を前記燃料噴射弁から連絡孔内に噴射することが可能となる。即ち、圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を燃料噴射弁から連絡孔内に噴射すると、圧縮行程のため燃料は、主燃焼室から副燃焼室へ向かう空気の流れに乗って副燃焼室内へ流入し、該副燃焼室内で自着火して燃焼し、その燃焼ガスが膨張行程において副燃焼室から主燃焼室へ向かう際に、前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を前記燃料噴射弁から連絡孔内に噴射すると、燃料は前記燃焼ガスに乗って主燃焼室内へ流入し、主燃焼室内の空気と混合して燃焼する。
【００１１】
この結果、副燃焼室内で燃焼不良が生じなくなり、パティキュレートが生成されにくくなると共に、主燃焼室内の空気と燃焼ガスと燃料との混合が促進され、ＮＯxも低減可能となる。
【００１２】
前記副室式ディーゼルエンジンにおいては、燃料を副燃焼室に噴射する副室用燃料噴射弁を設けることができ、このようにすると、圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を副室用燃料噴射弁から副燃焼室内に噴射した後、膨張行程で前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を前記燃料噴射弁から連絡孔内に噴射することが可能となる。即ち、圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を副室用燃料噴射弁から副燃焼室内に噴射すると、燃料は、主燃焼室から副燃焼室へ流入した空気と混合し、該副燃焼室内で自着火して燃焼し、その燃焼ガスが膨張行程において副燃焼室から主燃焼室へ向かう際に、前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を前記燃料噴射弁から連絡孔内に噴射すると、燃料は前記燃焼ガスに乗って主燃焼室内へ流入し、主燃焼室内の空気と混合して燃焼し、この結果、副燃焼室内で燃焼不良が生じなくなり、パティキュレートが生成されにくくなると共に、主燃焼室内の空気と燃焼ガスと燃料との混合が促進され、ＮＯxも低減可能となる。
【００１３】
一方、本発明は、主燃焼室と、該主燃焼室から独立して設けられた副燃焼室と、前記主燃焼室及び副燃焼室を相互に連通する連絡孔とを備えた副室式ディーゼルエンジンの運転方法であって、
圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を連絡孔内に噴射した後、膨張行程で前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を連絡孔内に噴射することを特徴とする副室式ディーゼルエンジンの運転方法にかかるものである。
【００１４】
該副室式ディーゼルエンジンの運転方法においては、圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を連絡孔内に噴射すると、圧縮行程のため燃料は、主燃焼室から副燃焼室へ向かう空気の流れに乗って副燃焼室内へ流入し、該副燃焼室内で自着火して燃焼し、その燃焼ガスが膨張行程において副燃焼室から主燃焼室へ向かう際に、前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を連絡孔内に噴射すると、燃料は前記燃焼ガスに乗って主燃焼室内へ流入し、主燃焼室内の空気と混合して燃焼し、この結果、副燃焼室内で燃焼不良が生じなくなり、パティキュレートが生成されにくくなると共に、主燃焼室内の空気と燃焼ガスと燃料との混合が促進され、ＮＯxも低減可能となる。
【００１５】
又、本発明は、主燃焼室と、該主燃焼室から独立して設けられた副燃焼室と、前記主燃焼室及び副燃焼室を相互に連通する連絡孔とを備えた副室式ディーゼルエンジンの運転方法であって、
圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を副燃焼室内に噴射した後、膨張行程で前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を連絡孔内に噴射することを特徴とする副室式ディーゼルエンジンの運転方法にかかるものである。
【００１６】
該副室式ディーゼルエンジンの運転方法においては、圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を副燃焼室内に噴射すると、燃料は、主燃焼室から副燃焼室へ流入した空気と混合し、該副燃焼室内で自着火して燃焼し、その燃焼ガスが膨張行程において副燃焼室から主燃焼室へ向かう際に、前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を連絡孔内に噴射すると、燃料は前記燃焼ガスに乗って主燃焼室内へ流入し、主燃焼室内の空気と混合して燃焼し、この結果、副燃焼室内で燃焼不良が生じなくなり、パティキュレートが生成されにくくなると共に、主燃焼室内の空気と燃焼ガスと燃料との混合が促進され、ＮＯxも低減可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の副室式ディーゼルエンジン及びその運転方法によれば、副燃焼室内での燃焼不良を防止することができ、パティキュレートを低減し得、更にＮＯxの低減をも図り得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】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は本発明を実施する形態の一例であって、図中、１はディーゼルエンジン、２はディーゼルエンジン１のシリンダ、３はシリンダ２内に摺動自在に嵌挿されたピストン、４はシリンダ２内におけるピストン３の頂面側に形成される主燃焼室、５はシリンダ２の上部に設けられたシリンダヘッド、６はシリンダヘッド５に主燃焼室４から独立して設けられた副燃焼室、７は主燃焼室４及び副燃焼室６を相互に連通する連絡孔、８は燃料噴射ポンプであり、燃料噴射ポンプ８から圧送される燃料を連絡孔７内に噴射する燃料噴射弁９を設け、圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部（全体のおよそ５０％〜７５％程度）の燃料を燃料噴射弁９から連絡孔７内に噴射した後、膨張行程で前記一回に噴射すべき量の残り（全体のおよそ５０％〜２５％程度）の燃料を前記燃料噴射弁９から連絡孔７内に噴射するよう構成したものである。
【００２０】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００２１】
前述の如く、圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を燃料噴射弁９から連絡孔７内に噴射すると、圧縮行程のため燃料は、主燃焼室４から副燃焼室６へ向かう空気の流れに乗って副燃焼室６内へ流入し（図１（ａ）参照）、該副燃焼室６内で自着火して燃焼し（図１（ｂ）参照）、その燃焼ガスが膨張行程において副燃焼室６から主燃焼室４へ向かう際に、前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を前記燃料噴射弁９から連絡孔７内に噴射すると、燃料は前記燃焼ガスに乗って主燃焼室４内へ流入し（図１（ｃ）参照）、主燃焼室４内の空気と混合して燃焼する。
【００２２】
この結果、副燃焼室６内で燃焼不良が生じなくなり、パティキュレートが生成されにくくなると共に、主燃焼室４内の空気と燃焼ガスと燃料との混合が促進され、ＮＯxも低減可能となる。
【００２３】
こうして、副燃焼室６内での燃焼不良を防止することができ、パティキュレートを低減し得、更にＮＯxの低減をも図り得る。
【００２４】
図２は本発明を実施する形態の他の例であって、図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図２に示す如く、燃料を副燃焼室６に噴射する副室用燃料噴射弁１０を設けることができ、このようにすると、圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部（全体のおよそ５０％〜７５％程度）の燃料を副室用燃料噴射弁１０から副燃焼室６内に噴射した後、膨張行程で前記一回に噴射すべき量の残り（全体のおよそ５０％〜２５％程度）の燃料を前記燃料噴射弁９から連絡孔７内に噴射するよう構成した点にある。
【００２５】
図２に示す例においては、圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を副室用燃料噴射弁１０から副燃焼室６内に噴射すると、燃料は、主燃焼室４から副燃焼室６へ流入した空気と混合し（図２（ａ）参照）、該副燃焼室６内で自着火して燃焼し（図２（ｂ）参照）、その燃焼ガスが膨張行程において副燃焼室６から主燃焼室４へ向かう際に、前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を前記燃料噴射弁９から連絡孔７内に噴射すると、燃料は前記燃焼ガスに乗って主燃焼室４内へ流入し（図２（ｃ）参照）、主燃焼室４内の空気と混合して燃焼し、この結果、副燃焼室６内で燃焼不良が生じなくなり、パティキュレートが生成されにくくなると共に、主燃焼室４内の空気と燃焼ガスと燃料との混合が促進され、ＮＯxも低減可能となる。
【００２６】
こうして、図２に示す例の場合も、図１に示す例の場合と同様、副燃焼室６内での燃焼不良を防止することができ、パティキュレートを低減し得、更にＮＯxの低減をも図り得る。
【００２７】
尚、本発明の副室式ディーゼルエンジン及びその運転方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、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】
【００２８】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概要断面図であり、（ａ）は圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を連絡孔内に噴射した状態を示す図、（ｂ）は燃料が副燃焼室内で自着火して燃焼した状態を示す図、（ｃ）は燃焼ガスが膨張行程において副燃焼室から主燃焼室へ向かう際に前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を連絡孔内に噴射した状態を示す図である。
【図２】本発明を実施する形態の他の例を示す概要断面図であり、（ａ）は圧縮行程で一回に噴射すべき量の一部の燃料を副燃焼室内に噴射した状態を示す図、（ｂ）は燃料が副燃焼室内で自着火して燃焼した状態を示す図、（ｃ）は燃焼ガスが膨張行程において副燃焼室から主燃焼室へ向かう際に前記一回に噴射すべき量の残りの燃料を連絡孔内に噴射した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ディーゼルエンジン
２  シリンダ
３  ピストン
４  主燃焼室
５  シリンダヘッド
６  副燃焼室
７  連絡孔
８  燃料噴射ポンプ
９  燃料噴射弁
１０  副室用燃料噴射弁
【図１】
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【図２】
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