JP2003247437A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JP2003247437A
JP2003247437A JP2002047101A JP2002047101A JP2003247437A JP 2003247437 A JP2003247437 A JP 2003247437A JP 2002047101 A JP2002047101 A JP 2002047101A JP 2002047101 A JP2002047101 A JP 2002047101A JP 2003247437 A JP2003247437 A JP 2003247437A
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Kenichi Iwanaga
健一 岩永
Hiroyuki Ishida
裕幸 石田
Tatsuo Takaishi
龍夫 高石
Kuninori Ito
邦憲 伊藤
Akihiro Yunoki
晃広 柚木
Akira Tsunoda
明 角田
Takeshi Arai
武 新井
Koji Takasaki
講二 高崎
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 NOxの生成やばいじんの発生を抑制してよ
り環境に優しい内燃機関を提供する。 【解決手段】 燃焼室に主として動力の発生に寄与する
主燃料と水とを供給して燃焼させる内燃機関において、
1回当たりの主燃料の噴射開始よりも先または同時もし
くは後れて水を噴射し、噴射終了よりも先または同時も
しくは後れて再度水を噴射する。燃料噴射の前期に水を
噴射すると、燃焼室内の予混合気の熱容量が増加して燃
焼温度が低下し、燃焼初期におけるNOxの生成が抑制
される。また、燃料噴射の後期に水を噴射すると、水の
勢いによって燃焼中の燃料噴霧が拡散され、燃焼室内の
空気との混合が促進されてばいじんの発生が抑制され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばディーゼル
機関等の内燃機関における窒素酸化物の生成やばいじん
の発生を抑制するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】発電や船舶等の動力源として採用される
ディーゼル機関においては、窒素酸化物(以下、NOx
と表記)低減のための有効な技術として、燃料噴射弁か
ら燃焼室内に燃料と水とを噴射し、燃焼室内の燃焼温度
を低く抑えることでNOxの発生を抑える技術が提案さ
れている。
【0003】このような燃料・水噴射ディーゼル機関と
しては、例えば特許第2772114号公報等に記載された技
術がある。上記のようなNOx低減のための技術の一例
を図6に示す。図において、符号101は燃料タンク、
102は燃料供給ポンプ、103は燃料噴射ポンプ、1
04は燃料用電磁弁、105は水タンク、106は水供
給ポンプ、107は燃料噴射弁、108は燃料噴射弁1
07への水供給を断続する水用電磁弁、109は燃料用
電磁弁104および水用電磁弁108の作動を制御する
コントロール装置である。
【0004】上記のような構成の燃料・水噴射ディーゼ
ル機関における各部の作動の仕方を説明する。当初、燃
料用電磁弁104は開いており、燃料タンク101内の
燃料は、燃料供給ポンプ102と燃料噴射ポンプ103
内のプランジャ112の下降動作とによって燃料噴射ポ
ンプ103に吸入される。一方、水タンク105内の水
は、水供給ポンプ106により燃料噴射弁107に向け
て圧送されるが、水用電磁弁108が閉じられているこ
とから、燃料噴射弁107への供給はなされない。
【0005】燃料噴射ポンプ103への燃料吸入が進行
するなかのある期間において水用電磁弁108が開かれ
ると、水供給ポンプ106の供給圧が燃料通路116の
内圧に勝ることから、水通路123内の水が、燃料通路
116内で水通路123との合流部125よりも燃料噴
射ポンプ103側にある燃料を押し戻し、燃料通路11
6に流入する。なお、針弁119を付勢するバネ体に
は、水供給ポンプ106の供給圧によって針弁119に
作用する力よりも強い付勢力が与えられているため、針
弁119は閉じたままで噴孔120に向けて水が流れる
ことはない。
【0006】押し戻された燃料は、燃料噴射ポンプ10
3に向けて逆流し、燃料逆止弁114を開いてプランジ
ャ室111に流入する。所定の時間が経過して水用電磁
弁108が閉じられると、燃料通路116への水の流入
は止む。
【0007】その結果、燃料噴射弁107では、油溜め
部117および油溜め部117から合流部125までに
燃料が満たされ、合流部125から上流側の燃料通路1
16には所定量の水が満たされ、さらにその上流側には
再び燃料が満たされることとなり、これらが燃料通路1
16内においてあたかも「燃料・水・燃料」の順に層状
をなすように存在することになる。
【0008】プランジャ112が上昇に転じるのに同期
して燃料用電磁弁104が閉じられると、プランジャ1
12の上昇動作によってプランジャ室111の内圧が高
まり、燃料吐出弁113が開いて加圧された燃料がプラ
ンジャ室111から吐出され、燃料噴射弁107に供給
される。
【0009】加圧された燃料が燃料噴射弁107に供給
されると、燃料通路116および油溜め部117の内圧
がプランジャ室111と同レベルまで高まる。これによ
って針弁119が開き、噴孔120からディーゼル機関
の燃焼室に向けて燃料が噴射される。噴孔120から
は、まず、油溜め部117および油溜め部117から合
流部125までに満たされた燃料が噴射される。この燃
料は、着火遅れ期間を経た後、燃焼を開始する。
【0010】次いで、合流部125から上流側に満たさ
れた所定量の水が、先行して噴射された燃料の火炎をめ
がけて噴射される。この噴射水は、霧状となって燃焼室
内の空気を取り込み、先行して噴射された燃料に空気を
供給する作用を生んで燃焼を活発化させると同時に火炎
の温度上昇を抑える。
【0011】最後に、所定量の水のさらに上流側に満た
された燃料が噴射される。この燃料は、先行して噴射さ
れた霧状の水の中に噴射され、火炎の温度上昇を抑えら
れつつ活発に燃焼する。
【0012】所定の時間が経過して燃料用電磁弁104
が開かれると、プランジャ室111の内圧が低下し、針
弁119が閉じて噴射が終了する。その後まもなくプラ
ンジャ112が下降に転じ、燃料供給ポンプ102とプ
ランジャ112の下降動作とによって燃料タンク101
からプランジャ室111に燃料が吸入される。本実施形
態の燃料・水噴射ディーゼル機関においては、上記の行
程を繰り返すことによって燃焼室内への燃料・水噴射が
間欠的に行われる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の燃
料・水噴射ディーゼル機関では、1回当たりの燃料噴射
において、水に先行して噴射される燃料はそれ単独で燃
焼し、水による熱容量増加の作用を受けないので、NO
xの生成を抑えることができない。また、水に続いて噴
射される燃料は燃焼ガスに取り込まれることになり、周
囲から空気の導入が滞りがちになるのでばいじんが発生
し易い。
【0014】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、NOxの生成やばいじんの発生を抑制してより
環境に優しい内燃機関を提供することを目的としてい
る。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、次のような構成の内燃機関を採用す
る。すなわち本発明に係る請求項1記載の内燃機関は、
燃料噴射行程の前期に、主として動力の発生に寄与する
主燃料の噴射開始よりも先または同時もしくは後れて、
前記主燃料と混合して燃料噴霧の熱容量を増加させる熱
容量増加流体を噴射することを特徴とする。
【0016】請求項2記載の内燃機関は、燃料噴射行程
の後期に、主として動力の発生に寄与する主燃料の噴射
終了よりも先または同時もしくは後れて、前記主燃料の
燃料噴霧を拡散させて空気との混合を促す混合促進流体
を噴射することを特徴とする。
【0017】請求項3記載の内燃機関は、燃料噴射行程
の前期に、主として動力の発生に寄与する主燃料の噴射
開始よりも先または同時もしくは後れて、前記主燃料と
混合して燃料噴霧の熱容量を増加させる熱容量増加流体
を噴射し、前記燃料噴射行程の後期に、前記主燃料の噴
射終了よりも先または同時もしくは後れて、前記主燃料
の燃料噴霧を拡散させて空気との混合を促す混合促進流
体を噴射することを特徴とする。
【0018】本発明においては、燃料噴射行程の前期
に、主燃料の噴射開始よりも先または同時もしくは後れ
て、主燃料と混合して予混合気の熱容量を増加させる熱
容量増加流体を噴射することにより、燃焼室内の燃焼温
度が低下する。これにより、燃焼初期におけるNOxの
生成が抑制される。なお、熱容量増加流体については組
成の異なるものを複数採用し、それらを同時または別々
に噴射するようにしても構わない。また、組成は同じで
あるが温度や圧力といった状態量の異なるものを複数採
用し、それらを同時または別々に噴射するようにしても
構わない。
【0019】本発明においては、燃料噴射行程の後期
に、主燃料の噴射終了よりも先または同時もしくは後れ
て、燃焼室内の燃料を拡散させて空気との混合を促す混
合促進流体を噴射することにより、燃料の燃え切りが良
くなる。これにより、ばいじんの発生が抑制される。混
合促進流体についても、組成の異なるものを複数採用
し、それらを同時または別々に噴射するようにしても構
わない。また、組成は同じであるが温度や圧力といった
状態量の異なるものを複数採用し、それらを同時または
別々に噴射するようにしても構わない。
【0020】請求項4記載の内燃機関は、燃焼室に主と
して動力の発生に寄与する主燃料を噴射する燃料噴射弁
と、燃料噴射行程の前期に、前記主燃料の噴射開始より
も先または同時もしくは後れて、前記主燃料と混合して
燃料噴霧の熱容量を増加させる熱容量増加流体を噴射
し、前記燃料噴射行程の後期には、前記主燃料の噴射終
了よりも先または同時もしくは後れて、前記主燃料の燃
料噴霧を拡散させて空気との混合を促す混合促進流体を
噴射する流体噴射弁とを備えることを特徴とする。
【0021】本発明においては、ひとつの流体噴射弁
で、燃料噴射行程前期の熱容量増加流体の噴射と、燃料
噴射行程後期の混合促進流体の噴射とを行うことによ
り、内燃機関の構造が単純になって安全で確実な運転が
可能になるとともに、部品数の減少によるコストの削減
が可能になる。
【0022】請求項5記載の内燃機関は、燃焼室に主と
して動力の発生に寄与する主燃料を噴射する燃料噴射弁
と、燃料噴射行程の前期に、前記主燃料の噴射開始より
も先または同時もしくは後れて、前記主燃料と混合して
燃料噴霧の熱容量を増加させる熱容量増加流体を噴射す
る第1の流体噴射弁と、前記燃料噴射行程の後期に、前
記主燃料の噴射終了よりも先または同時もしくは後れ
て、前記主燃料の燃料噴霧を拡散させて空気との混合を
促す混合促進流体を噴射する第2の流体噴射弁とを備え
ることを特徴とする。
【0023】本発明においては、燃料噴射弁と、第1、
第2の流体噴射弁とを別個に備えることにより、燃料、
熱容量増加流体、混合促進流体は、いずれも専用の噴射
弁から別個に噴射されるので、個々の噴射弁の制御が簡
単になって安全で確実な運転が可能になる。
【0024】請求項6記載の内燃機関は、請求項5記載
の内燃機関において、前記第1の流体噴射弁の噴射方向
が、前記燃料噴射弁の噴射方向に略対向することを特徴
とする。
【0025】本発明においては、熱容量増加流体の噴射
方向を燃料の噴射方向に対向させることにより、燃料の
燃焼が先行して起こり、熱容量増加流体の噴霧は着火し
た燃料に吹き付けられるので、水が燃料の着火を阻害す
ることがない。さらに、噴射された熱容量増加流体が着
火した燃料にぶつかり、熱容量増加流体の粒子と燃料の
粒子とが混在した状態となって、水を含む燃料噴霧全体
として熱容量が増加するので、燃料効率が高まる。
【0026】請求項7記載の内燃機関は、請求項5また
は6記載の内燃機関において、前記第2の流体噴射弁の
噴射方向が、前記燃料噴射弁の噴射方向に略等しいこと
を特徴とする。
【0027】本発明においては、混合促進流体の噴射方
向を燃料の噴射方向に等しくすることにより、燃焼の進
み難い燃料噴霧の中心に熱容量増加流体が吹き込まれ、
中心の燃料を噴霧の外側に押し出すので、空気との混合
が促進されて燃焼効率が高められる。
【0028】請求項8記載の内燃機関は、請求項1ない
し7のいずれかに記載の内燃機関において、前記熱容量
増加流体、前記混合促進流体のいずれか一方または両方
に水を用いることを特徴とする。
【0029】本発明においては、水が、熱容量が大きく
燃焼温度の低下させる作用が強いこと、それ自身は熱を
加えられても有害な生成物を発生しないといった特性を
備えることから、これを熱容量増加流体や混合促進流体
として用いると、NOxやばいじんの発生を抑える効果
が高くなる。さらに、水は安価で入手が簡単であるた
め、内燃機関の運転コストも抑えられる。
【0030】
【発明の実施の形態】本発明に係る内燃機関の実施の形
態を図1ないし図5に示して説明する。図1は燃料・水
噴射ディーゼル機関の概略構成を示す図である。図にお
いて、符号1は燃料タンク、2は燃料供給ポンプ、3は
燃料噴射ポンプ、4は燃料用電磁弁、5は燃料噴射弁、
6は水タンク、7は水供給ポンプ、7aはリリーフ弁、
8は蓄圧器、9は水用電磁弁、10は水噴射弁である。
燃料噴射弁5と2つの水噴射弁10,10は、ディーゼ
ル機関のシリンダSに、燃焼室を挟みピストンヘッドP
に対向して配置されている。
【0031】燃料噴射ポンプ3は、燃料供給管11を介
して燃料タンク1と接続されたプランジャ室12と、図
示しないディーゼル機関のクランク軸に連動するカムC
に接して上下に往復動しプランジャ室12内の燃料を加
圧するプランジャ13とを備えている。
【0032】燃料用電磁弁4には、通常は開放され、通
電によって閉止されるnormal open型が採用されてい
る。この燃料用電磁弁4はコントロール装置14に作動
を制御されるようになっている。
【0033】燃料噴射弁5は、高圧燃料供給管15を介
して燃料噴射ポンプ3と接続された燃料通路16と、燃
料通路16の先に設けられた油溜め部17と、ノズルチ
ップ18内で往復動可能であり針先が油溜め部17に臨
むように配置された針弁19と、ノズルチップ18の先
端に設けられた噴孔20と、針弁19の開放圧を設定す
るバネ21とを備えている。
【0034】水用電磁弁9には、通常は閉止され、通電
によって開放されるnormal close型が採用されている。
この水用電磁弁9も、燃料用電磁弁4と同じくコントロ
ール装置14に作動を制御されるようになっている。
【0035】水噴射弁10は、本発明でいうところの第
1の流体噴射弁と第2の流体噴射弁とを兼ねるもので、
水供給管22を介して蓄圧器8と接続された水通路23
と、燃料通路23の先に設けられた水溜め部24と、ノ
ズルチップ25内で往復動可能であり針先が水溜め部2
4に臨むように配置された針弁26と、ノズルチップ2
5の先端に設けられた噴孔27と、針弁26の開放圧を
設定するバネ28とを備えている。
【0036】燃料噴射弁5からの燃料噴射は、燃焼室内
での燃料の拡散と燃焼を効果的に行わせるため、燃焼室
を画成するピストンPの頭頂面の形状等と合わせて噴射
方向が極めて厳密に規定される。水噴射弁10の噴射方
向は燃料噴射弁5の噴射方向にほぼ等しくなるように構
成されている(図2参照)。
【0037】上記のような構成の燃料・水噴射ディーゼ
ル機関における各部の作動の仕方を説明する。当初、燃
料用電磁弁4は開き、水用電磁弁9は閉じており、燃料
タンク1内の燃料は、燃料供給ポンプ2とプランジャ1
3の下降動作とによってプランジャ室12に吸入され
る。燃料噴射ポンプ3への燃料吸入が進行すると、プラ
ンジャ13は下降動作を終えて上昇に転じる。
【0038】一方、水タンク6内の水は、水供給ポンプ
7により蓄圧器8に向けて圧送される。蓄圧器8の内部
が所定の圧力に達すると、リリーフ弁7aが開いて余剰
の水が水タンク5に戻される。蓄圧器8の内圧はリリー
フ弁7aによって水噴射弁10(針弁26)の開放圧よ
りも高く設定されている。
【0039】プランジャ13が上昇に転じると、しかる
べき時期に燃料用電磁弁4が閉じ、プランジャ13の上
昇動作によって加圧された燃料が燃料噴射弁5に供給さ
れ、燃料通路16および油溜め部17の内圧がプランジ
ャ室12と同レベルまで高まる。そして、プランジャ1
3のさらなる上昇動作によって油溜め部17の内圧が高
まり、針弁19の開放圧を上回ると、針弁19が開いて
噴孔20から燃焼室に向けて燃料が噴射される。
【0040】このとき、燃料噴射弁5からの燃料噴射の
開始にわずかに先んじて水用電磁弁9が開かれ、蓄圧器
8に導入された高圧の水が水噴射弁10に供給される。
高圧の水が水噴射弁10に供給されると、針弁26が開
いて噴孔27から燃焼室に水が噴射される。1回目の水
噴射は、燃料噴射期間の前期に燃料噴射弁5からの燃料
噴射と重複して行われ、水用電磁弁9が一旦閉じること
により終了する。
【0041】1回目の水噴射が終了しても、燃料噴射は
継続して行われる。プランジャ13の上昇動作が終わり
に近づき、油溜め部17の内圧が針弁19の開放圧を下
回ると、針弁19が閉じて噴孔20からの燃料噴射が終
了する。
【0042】このとき、燃料噴射の終了にわずかに先ん
じて水用電磁弁9が再び開かれ、蓄圧器8に導入された
高圧の水が水噴射弁10の噴孔27から燃焼室に水が噴
射される。2回目の水噴射は、燃料噴射期間の後期に燃
料噴射弁5からの燃料噴射と重複して行われ、燃料噴射
が終了した後、水用電磁弁9が閉じることにより終了す
る。燃料および水の単位時間当たりの噴射量の経時変化
を示すと図3のようになり、燃料噴射と水噴射とが重複
する期間では2つの流体が同時に噴射されることにな
る。
【0043】1回目の水噴射に続いて燃料が噴射された
ときの燃焼室内の状態を図4(a)に示す。燃料は、先
んじて噴射された水を追いかけるように噴射され、霧状
に漂う水の中に同じく霧状に供給されることにより、水
の分だけ燃料噴霧の熱容量が増加することになる。
【0044】2回目に水が噴射されたときの燃焼室内の
状態を図4(b)に示す。燃焼室内に霧状に漂う燃料噴
霧は、空気に接し易い外側の部分はさかんに燃えるが、
噴射行程後期の燃焼は噴霧の中心に集まり、空気と接し
難いので燃焼が進まない。そこで、噴霧の中心に集まっ
た燃料を2回目の水で外側に押し出すことで、燃料噴霧
のあと燃えの改善が図られる。
【0045】上記の燃料・水噴射ディーゼル機関におい
ては、燃料噴射の開始にわずかに先んじて燃焼室に水を
噴射すると、空気と霧状の水とが存在する燃焼室内に燃
料を噴霧することになり、燃焼室内に供給された燃料の
熱容量が水の分だけ増加して燃焼温度が低下する。これ
により、燃焼初期におけるNOxの生成が抑制される。
【0046】また、燃料噴射の終了にわずかに先んじて
燃焼室に水を噴射すると、燃焼室内の霧状の燃料が水の
勢いによって拡散され、燃焼室内の空気との混合が促進
されて燃料の燃え切りが良くなる。これにより、ばいじ
んの発生が抑制される。
【0047】ところで、本実施形態においては、1回目
の水噴射が燃料噴射の開始前から行われるように構成し
たが、図5(a)に示すように1回目の水噴射と燃料噴
射とが同時に開始されるように構成しても、図5(b)
に示すように回目の水噴射が燃料噴射の開始から僅かに
後れて開始されるように構成しても、上記と同等の効果
が得られる。
【0048】また、本実施形態においては、2回目の水
噴射が燃料噴射の終了前から行われるように構成した
が、図5(a)に示すように2回目の水噴射が燃料噴射
の終了と同時に開始されるように構成しても、図5
(b)に示すように2回目の水噴射が燃料噴射の終了か
ら僅かに後れて開始されるように構成しても、上記と同
等の効果が得られる。
【0049】さらに、本実施形態においては、2回目の
水噴射が燃料噴射の終了後も僅かに継続するように構成
したが、2回目の水噴射と燃料噴射とが同時に終了する
ようにしても上記と同等の効果が得られる。
【0050】本実施形態においては、燃料噴射弁5と水
噴射弁10とを別々に設け、それぞれに役割を分担させ
たが、図6に示した従来の燃料・水噴射ディーゼル機関
のようにひとつの燃料噴射弁を使って「水・燃料・水」
の順に層状噴射を行うように構成しても上記と同等の効
果が得られる。
【0051】本実施形態においては、1回目、2回目の
水噴射が同じ方向、すなわち燃料の噴射方向にほぼ等し
い方向に噴射されるように構成したが、水噴射の方向を
燃料の噴射方向に対向させるようにしても構わない。
【0052】1回目の水噴射と2回目の水噴射とで噴射
方向を異ならせるには、1回目に使用する水噴射弁10
と2回目に使用する水噴射弁10とを別々に設けてお
き、各水噴射弁10への水の供給系(水タンク6、水供
給ポンプ7、蓄圧器8、水用電磁弁9を主として備える
構造)をそれぞれに対応させて2系統用意することが好
ましい。
【0053】本実施形態においては、燃料噴射の前後に
2回に分けて水噴射を行ったが、水噴射を2回に分け
ず、燃料噴射が行われる間は水噴射が継続して行われる
ようにしても上記と同等の効果が得られる。
【0054】本実施形態においては水の温度を考慮して
いないが、例えば特開2000-0106121号公報にも記載され
ているように、水を排ガスと熱交換させて2回目の水噴
射の水温を燃料の温度(燃料がA重油ならば40℃程
度)よりも高くするというように、水の温度を管理して
も構わない。
【0055】このように1回目の水噴射と2回目の水噴
射とで水温や圧力といった状態量をを異ならせる場合
も、上記と同様に1回目に使用する水噴射弁10と2回
目に使用する水噴射弁10とを別々に設ける必要があ
る。
【0056】本実施形態においては、1回目、2回目と
もに水噴射を行うように構成したが、1回目については
水に限らず、主燃料よりも熱容量の大きな流体を噴射す
るようにしても上記と同等の効果が得られる。具体的に
は、例えばアルコールのような、主燃料とは組成の異な
る可燃物質であっても構わない。このような可燃物質を
使用すれば、燃焼温度の低下を図りながら、動力発生の
素となる熱エネルギーを増大させてより強い動力が得ら
れる。さらに、2回目についても水には限らず、燃焼室
内の燃料を拡散させる流体、例えば排ガス、圧縮空気を
噴射するようにしても上記と同等の効果が得られる。こ
の場合は、それぞれの流体の種類に応じてそれらの供給
系を整備する必要がある。
【0057】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る内燃
機関によれば、1回当たりの燃料噴射で、主燃料の噴射
開始よりも先または同時もしくは後れて、主燃料と混合
して予混合気の熱容量を増加させる熱容量増加流体を噴
射することにより、燃焼室内の燃焼温度が低下するの
で、燃焼初期におけるNOxの生成を抑制することがで
きる。これにより、従来と比べて排気が清浄で環境に優
しい内燃機関を実現することができる。
【0058】また、本発明に係る内燃機関によれば、1
回当たりの燃料噴射で、主燃料の噴射終了よりも先また
は同時もしくは後れて、燃焼室内の燃料を拡散させて空
気との混合を促す混合促進流体を噴射することにより、
燃料の燃え切りが良くなるので、ばいじんの発生を抑制
することができる。これによっても排気が清浄で環境に
優しい内燃機関を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る実施形態としての燃料・水噴射
ディーゼル機関の構成を示す図である。
【図2】 図1におけるII-II線矢視断面図である。
【図3】 燃料および水の噴射量の経時変化を示すグラ
フである。
【図4】 燃焼室に噴射された水および燃料の拡散の仕
方を示す状態説明図である。
【図5】 燃料および水の噴射量の経時変化のその他の
パターンを示すグラフである。
【図6】 従来の燃料・水噴射ディーゼル機関の構成を
示す図である。
【符号の説明】
1 燃料タンク 2 燃料供給ポンプ 3 燃料噴射ポンプ 4 燃料用電磁弁 5 燃料噴射弁 6 水タンク 7 水供給ポンプ 8 蓄圧器 9 水用電磁弁 10 水噴射弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 邦憲 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目8番地1 三菱重工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者 柚木 晃広 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目8番地1 三菱重工業株式会社横浜研究所内 (72)発明者 角田 明 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 新井 武 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 高崎 講二 福岡県春日市春日公園6丁目1番地 Fターム(参考) 3G092 AA02 AB00 AB03 AB17 DE03S EA01 FA17 FA18 FA24

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料噴射行程の前期に、主として動力の
    発生に寄与する主燃料の噴射開始よりも先または同時も
    しくは後れて、前記主燃料と混合して燃料噴霧の熱容量
    を増加させる熱容量増加流体を噴射することを特徴とす
    る内燃機関。
  2. 【請求項2】 燃料噴射行程の後期に、主として動力の
    発生に寄与する主燃料の噴射終了よりも先または同時も
    しくは後れて、前記主燃料の燃料噴霧を拡散させて空気
    との混合を促す混合促進流体を噴射することを特徴とす
    る内燃機関。
  3. 【請求項3】 燃料噴射行程の前期に、主として動力の
    発生に寄与する主燃料の噴射開始よりも先または同時も
    しくは後れて、前記主燃料と混合して燃料噴霧の熱容量
    を増加させる熱容量増加流体を噴射し、 前記燃料噴射行程の後期に、前記主燃料の噴射終了より
    も先または同時もしくは後れて、前記主燃料の燃料噴霧
    を拡散させて空気との混合を促す混合促進流体を噴射す
    ることを特徴とする内燃機関。
  4. 【請求項4】 燃焼室に主として動力の発生に寄与する
    主燃料を噴射する燃料噴射弁と、 燃料噴射行程の前期に、前記主燃料の噴射開始よりも先
    または同時もしくは後れて、前記主燃料と混合して燃料
    噴霧の熱容量を増加させる熱容量増加流体を噴射し、前
    記燃料噴射行程の後期には、前記主燃料の噴射終了より
    も先または同時もしくは後れて、前記主燃料の燃料噴霧
    を拡散させて空気との混合を促す混合促進流体を噴射す
    る流体噴射弁とを備えることを特徴とする内燃機関。
  5. 【請求項5】 燃焼室に主として動力の発生に寄与する
    主燃料を噴射する燃料噴射弁と、 燃料噴射行程の前期に、前記主燃料の噴射開始よりも先
    または同時もしくは後れて、前記主燃料と混合して燃料
    噴霧の熱容量を増加させる熱容量増加流体を噴射する第
    1の流体噴射弁と、 前記燃料噴射行程の後期に、前記主燃料の噴射終了より
    も先または同時もしくは後れて、前記主燃料の燃料噴霧
    を拡散させて空気との混合を促す混合促進流体を噴射す
    る第2の流体噴射弁とを備えることを特徴とする内燃機
    関。
  6. 【請求項6】 前記第1の流体噴射弁の噴射方向が、前
    記燃料噴射弁の噴射方向に略対向することを特徴とする
    請求項5記載の内燃機関。
  7. 【請求項7】 前記第2の流体噴射弁の噴射方向が、前
    記燃料噴射弁の噴射方向に略等しいことを特徴とする請
    求項5または6記載の内燃機関。
  8. 【請求項8】 前記熱容量増加流体、前記混合促進流体
    のいずれか一方または両方に水を用いることを特徴とす
    る請求項1ないし7のいずれかに記載の内燃機関。
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