JPH0478830B2 - - Google Patents

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JPH0478830B2
JPH0478830B2 JP59281053A JP28105384A JPH0478830B2 JP H0478830 B2 JPH0478830 B2 JP H0478830B2 JP 59281053 A JP59281053 A JP 59281053A JP 28105384 A JP28105384 A JP 28105384A JP H0478830 B2 JPH0478830 B2 JP H0478830B2
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JP
Japan
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alcohol
injection
angle
engine
load
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JP59281053A
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JPS61160551A (en
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Katsuhiko Yokota
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/12Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with non-fuel substances or with anti-knock agents, e.g. with anti-knock fuel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエンジンの吸気ポート直前の吸気管に
アルコール燃料を噴射することにより、エンジン
の燃焼特性を改善することができるエンジンの燃
焼補助装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an engine combustion auxiliary device that can improve the combustion characteristics of the engine by injecting alcohol fuel into the intake pipe immediately before the intake port of the engine. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

エンジン、特にデイーゼルエンジンでは、燃料
の軽油に加えてアルコールを燃焼として使用し、
燃焼の改善を図ることが行われている。
Engines, especially diesel engines, use alcohol in addition to light oil as fuel for combustion.
Efforts are being made to improve combustion.

ところが、従来のアルコールを軽油と併用する
デイーゼルエンジンでは、軽油にアルコールを混
ぜた燃料を一つのノズルから燃焼室内に噴射した
り(例えば実開昭58−181928号公報)、常時アル
コールを吸気管内に噴射しているので、気化した
アルコールのために逆に空気が燃焼室内に入りに
くくなり、このため燃焼が良くならずに熱効率が
低下してしまうという問題がある。
However, in conventional diesel engines that use alcohol in combination with diesel oil, a fuel mixture of diesel oil and alcohol is injected into the combustion chamber from a single nozzle (for example, Japanese Utility Model Application Publication No. 181928/1982), or alcohol is constantly injected into the intake pipe. Since the fuel is injected, the vaporized alcohol makes it difficult for air to enter the combustion chamber, resulting in poor combustion and reduced thermal efficiency.

また、特開昭58−162756号公報にはアルコール
あるいは水を吸気ポートに噴射するデイーゼルエ
ンジンの排出微粒子抑制装置が提案されており、
この装置によると、エンジンの回転数または負荷
によつて、アルコールあるいは水を噴射するか否
かを決定し、エンジンの負荷によつてその噴射量
を調整するように構成している。
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-open No. 162756/1983 proposes a diesel engine exhaust particulate control device that injects alcohol or water into the intake port.
According to this device, it is determined whether or not to inject alcohol or water depending on the engine speed or load, and the injection amount is adjusted depending on the engine load.

しかしながら、この装置はクランク角度を検出
する手段を有していないため、エンジンの回転数
や負荷の変動に伴つて噴射時期を調整することが
できず、エンジンの圧縮損失や熱損失を充分に低
減することができないという問題があつた。
However, since this device does not have a means to detect the crank angle, it is not possible to adjust the injection timing according to changes in engine speed or load, and it is not possible to sufficiently reduce engine compression loss and heat loss. The problem was that I couldn't do it.

一方、特開昭57−76235号公報には、アルコー
ルを含むガソリン燃料を吸気ポートに噴射するガ
ソリンエンジンの電子制御式燃料噴射方法が提案
されているが、この方法によると、主燃料として
のガソリンと補助燃料としてのアルコールとを予
め混合しておき、これを一つの噴射ノズルから同
時に噴射するものであるため、これをそのままデ
イーゼルエンジンに適用することはできなかつ
た。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-76235 proposes an electronically controlled fuel injection method for a gasoline engine in which gasoline containing alcohol is injected into the intake port. Since the fuel and alcohol as auxiliary fuel are mixed in advance and injected simultaneously from one injection nozzle, it could not be applied as is to diesel engines.

更に、この公報に記載されているスロツトルス
イツチは絞り弁の全閉状態を検出するものである
ため、このエンジンの負荷状態を検出することが
できず、従つて、負荷状態を勘案して噴射時期を
調整することができないという問題があつた。
Furthermore, since the throttle switch described in this publication detects the fully closed state of the throttle valve, it cannot detect the load state of the engine, and therefore does not perform injection in consideration of the load state. There was a problem that the timing could not be adjusted.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は前記従来のアルコールを燃料と
して併用したデイーゼルエンジンの有する問題点
を解消し、吸入行程において新気の減少を防止す
ることができ、同時に圧縮直前の温度、圧力を下
げて熱損失を少なくして熱効率を上げ、更に、エ
ンジンの回転数や負荷の変動に応じて噴射時期を
調整することによつて、燃焼を良くすることがで
きる優れたデイーゼルエンジンの燃焼補助装置を
提供することである。
The purpose of the present invention is to solve the problems of the conventional diesel engine that uses alcohol as a fuel, to prevent the loss of fresh air in the intake stroke, and at the same time reduce the temperature and pressure just before compression to reduce heat loss. To provide an excellent combustion auxiliary device for a diesel engine capable of improving combustion by increasing thermal efficiency by reducing engine speed and adjusting injection timing according to fluctuations in engine speed and load. It is.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

前記目的を達成する本発明のデイーゼルエンジ
ンの燃焼補助装置は、吸気ポートに向かつてアル
コールを噴射するノズルとアルコール供給源とを
接続する燃料噴射管中に電磁弁を配設すると共
に、エンジンのクランク角度と、負荷及び回転数
を検出して決定される噴射開始時期角度、及び一
定の噴射終了時期角度とをそれぞれ比較して、吸
気行程終了直前における前記噴射開始時期と噴射
終了時期との間に、前記ノズルからアルコールを
噴射するように前記電磁弁を作動させる制御装置
とを設けた構成である。
The combustion auxiliary device for a diesel engine according to the present invention that achieves the above object includes a solenoid valve disposed in a fuel injection pipe that connects an alcohol supply source with a nozzle that injects alcohol toward an intake port, and The angle is compared with an injection start timing angle determined by detecting the load and rotational speed, and a fixed injection end timing angle, respectively, and the difference between the injection start timing and the injection end timing immediately before the end of the intake stroke is determined. and a control device that operates the electromagnetic valve to inject alcohol from the nozzle.

〔実施例〕〔Example〕

以下添付図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明のデイーゼルエンジンの燃焼補
助装置の構成を示すものである。エンジン1の各
気筒の吸気弁3の直前の吸気ポート2には、アル
コール噴射用の燃料噴射ノズル4が設けられてい
る。この燃料噴射ノズル4は電磁三方弁11が途
中に設けられた燃料噴射管6で燃料噴射ポンプ7
に接続されており、この燃料噴射ポンプ7は燃料
供給管8でアルコールタンク5に接続されてい
る。9はアルコールタンク5と電磁三方弁11と
を結ぶアルコール戻り管であり、電磁三方弁11
は無通電状態ではその“黒”−“黒”が連通して、
常時運転される燃料噴射ポンプ7からのアルコー
ルをアルコール戻り管9を通じてアルコールタン
ク5に戻している。
FIG. 1 shows the configuration of a combustion auxiliary device for a diesel engine according to the present invention. A fuel injection nozzle 4 for injecting alcohol is provided in an intake port 2 immediately before an intake valve 3 of each cylinder of the engine 1. This fuel injection nozzle 4 is a fuel injection pipe 6 with an electromagnetic three-way valve 11 installed in the middle, and a fuel injection pump 7.
The fuel injection pump 7 is connected to the alcohol tank 5 through a fuel supply pipe 8. 9 is an alcohol return pipe connecting the alcohol tank 5 and the electromagnetic three-way valve 11;
When the power is not energized, the “black” and “black” are connected,
Alcohol from a constantly operated fuel injection pump 7 is returned to an alcohol tank 5 through an alcohol return pipe 9.

一方、電磁三方弁11のソレノイド11Aは制
御装置10に接続されており、このソレノイド1
1Aが制御装置10によつて通電されると、電磁
三方弁11の連通は“黒”−“黒”の状態から
“白”−“白”に切り換わり、燃料噴射ポンプ7か
らのアルコールが燃料噴射管6を通じて燃料噴射
ノズル4に供給され、アルコールが燃料噴射ノズ
ル4から吸気ポート2内に噴射されるようになつ
ている。
On the other hand, the solenoid 11A of the electromagnetic three-way valve 11 is connected to the control device 10.
1A is energized by the control device 10, the communication of the electromagnetic three-way valve 11 is switched from the "black"-"black" state to the "white"-"white" state, and the alcohol from the fuel injection pump 7 is injected into the fuel. Alcohol is supplied to a fuel injection nozzle 4 through an injection pipe 6, and alcohol is injected from the fuel injection nozzle 4 into the intake port 2.

制御装置10にはエンジン1に取り付けられた
負荷検出器12からの負荷信号Lと、クランク角
度検出器13からのクランク角度信号Cおよび回
転数検出器14からの回転数信号Nが入力されて
おり、制御装置10はこれらの信号L,C,Nを
もとにして各気筒の吸入行程終了直前の20〜30°
前(第2図にθaで示す)にアルコールを噴射さ
せるべく電磁三方弁11のソレノイド11Aに通
電する。そして、各気筒の吸気弁閉弁時期よりも
若干前(第2図にθeで示す)で通電を終了して、
電磁三方弁11を“白”−“白”から“黒”−“黒”
の連通に切り換える。
A load signal L from a load detector 12 attached to the engine 1, a crank angle signal C from a crank angle detector 13, and a rotation speed signal N from a rotation speed detector 14 are input to the control device 10. , the control device 10 uses these signals L, C, and N to adjust the angle of 20 to 30 degrees just before the end of the intake stroke of each cylinder.
The solenoid 11A of the electromagnetic three-way valve 11 is energized to inject alcohol forward (indicated by θa in FIG. 2). Then, the energization is terminated slightly before the intake valve closing timing of each cylinder (indicated by θe in Fig. 2).
Change the electromagnetic three-way valve 11 from “white” to “white” to “black” to “black”
Switch to communication.

第3図は前記制御装置10の電磁三方弁11を
制御する手順の一例を示すフローチヤート図であ
る。この例ではステツプで制御装置10に負荷
Aを読み取らせ、ステツプで制御装置10内に
設定された基準負荷値=25%(全負荷=100%)
と比較させる。読取負荷Aが25%を越えない場合
(NO)はステツプに戻るが、25%を越えた場
合(YES)はステツプに移行して制御装置1
0にエンジン回転数Naを読み取らせる。
FIG. 3 is a flow chart showing an example of a procedure for controlling the electromagnetic three-way valve 11 of the control device 10. In this example, the control device 10 reads the load A in step, and the reference load value set in the control device 10 in step = 25% (total load = 100%).
Have them compare. If the reading load A does not exceed 25% (NO), the process returns to the step, but if it exceeds 25% (YES), the process moves to the step and the control device 1
0 to read the engine speed Na.

そして、ステツプでエンジン回転数Naが
1000rpm以下の場合(NO)はステツプに戻る
が、エンジン回転数Naが1000rpmを越える場合
(YES)はステツプに移行して現在のクランク
角度θaを制御装置10に読み取らせる。
Then, in the step, the engine speed Na is
If the engine speed Na exceeds 1000 rpm (NO), the process returns to the step, but if the engine speed Na exceeds 1000 rpm (YES), the process moves to the step and causes the control device 10 to read the current crank angle θa.

ここで、エンジン最高回転数Nnaxにおけるア
ルコール噴射開始角度=θ0とした時に、ある負荷
A、あるエンジン回転数Naにおけるアルコール
噴射開始角度、 θ=θ0×A/100×Nnax/Na を制御装置10にステツプで演算させておき、
ステツプで現在のクランク角度θaを前記θと
比較させる。
Here, when the alcohol injection start angle at the maximum engine speed N nax = θ 0 , the alcohol injection start angle at a certain load A and a certain engine speed Na, θ = θ 0 × A / 100 × N nax /Na The control device 10 is made to calculate in steps,
In the step, the current crank angle θa is compared with the above θ.

現在のクランク角度θaがアルコール噴射開始
角度θに達していない時(NO)は、ステツプ
に移行して電磁三方弁11を“黒”−“黒”のまま
にしてアルコールを吸気管3内には噴射させずに
ステツプに戻すが、現在のクランク角度θaが
θを越えた時(YES)には、ステツプに移行
して、電磁三方弁11を“白”−“白”にしてアル
コールを燃料噴射ノズル4から吸気ポート2内に
噴射させる。
When the current crank angle θa has not reached the alcohol injection start angle θ (NO), proceed to step and leave the electromagnetic three-way valve 11 between “black” and “black” to inject alcohol into the intake pipe 3. The process returns to the step without injecting alcohol, but when the current crank angle θa exceeds θ (YES), the process moves to the step and the electromagnetic three-way valve 11 is set to "white" - "white" to inject alcohol. It is injected from the nozzle 4 into the intake port 2.

そして、ステツプに移行し、ここで現在のク
ランク角度θaが噴射終了角度θe(負荷A、エンジ
ン回転数Naにかかわらず一定)を越えたか否か
を判定させる。現在のクランク角度θaが噴射終
了角度θeを越えない時(NO)は、ステツプに
戻つて電磁三方弁11の“白”−“白”の連通を続
行させるが、現在のクランク角度θaが噴射終了
角度θeを越えた場合(YES)はステツプに移
行して電磁三方弁11を“黒”−“黒”の連通に戻
し、燃料噴射ノズル4から吸気ポート2内へのア
ルコール噴射を停止させてステツプに戻つてこ
の回の吸気行程におけるアルコール噴射を終了
し、次回の吸気行程におけるアルコール噴射に備
える。
Then, the process moves to step, where it is determined whether the current crank angle θa exceeds the injection end angle θe (constant regardless of the load A and the engine speed Na). When the current crank angle θa does not exceed the injection end angle θe (NO), the process returns to the step to continue the communication between "white" and "white" of the electromagnetic three-way valve 11, but when the current crank angle θa reaches the end of injection. If the angle θe is exceeded (YES), proceed to step, return the electromagnetic three-way valve 11 to “black”-“black” communication, stop alcohol injection from the fuel injection nozzle 4 into the intake port 2, and proceed to step. Returning to , alcohol injection in this intake stroke is completed, and preparations are made for alcohol injection in the next intake stroke.

このように本発明のデイーゼルエンジンの燃焼
補助装置によれば、空気行程後半のしかもその後
半でアルコールを燃料噴射ノズル4から吸気ポー
ト2内に噴射するので、新気が減少するのが防止
できる。また、アルコールを噴射すると、その気
化熱で吸気温度が下がり、圧縮行程直前の温度、
圧力が下がるので、圧力低下で圧縮損失が低減で
き、温度低下で熱損失の低減ができる。
As described above, according to the diesel engine combustion auxiliary device of the present invention, since alcohol is injected from the fuel injection nozzle 4 into the intake port 2 in the second half of the air stroke, a decrease in fresh air can be prevented. In addition, when alcohol is injected, the intake air temperature decreases due to the heat of vaporization, and the temperature immediately before the compression stroke decreases.
Since the pressure decreases, compression loss can be reduced due to the pressure decrease, and heat loss can be reduced due to the temperature decrease.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明のデイーゼルエンジ
ンの燃焼補助装置は、吸気ポートに向かつてアル
コールを噴射するノズルとアルコール供給源とを
接続する燃料噴射管中に電磁弁を配設すると共
に、エンジンのクランク角度と、負荷及び回転数
を検出して決定される噴射開始時期角度、及び一
定の噴射終了時期角度とをそれぞれ比較して、吸
気行程終了直前における前記噴射開始時期と噴射
終了時期との間に、前記ノズルからアルコールを
噴射するように前記電磁弁を作動させる制御装置
とを設けたので、以下の効果を奏することができ
る。
As explained above, the diesel engine combustion auxiliary device of the present invention includes a solenoid valve disposed in the fuel injection pipe connecting the alcohol supply source to the nozzle that injects alcohol toward the intake port, and The angle is compared with an injection start timing angle determined by detecting the load and rotational speed, and a fixed injection end timing angle, respectively, and the difference between the injection start timing and the injection end timing immediately before the end of the intake stroke is determined. , and a control device that operates the electromagnetic valve to inject alcohol from the nozzle, the following effects can be achieved.

エンジンの回転数や負荷の変動に応じて、吸気
行程終了直前において、吸気ポートにアルコール
を噴射する噴射開始時期を調整することができ
る。
The injection start timing for injecting alcohol into the intake port can be adjusted just before the end of the intake stroke, depending on changes in engine speed and load.

従つて、極めて効率良く吸入行程における新気
の減少の防止、圧縮行程における圧縮損失および
熱損失を防止することができるので、燃焼の改
善、熱効率の改善、スモークの改善を図ることが
できるという効果がある。
Therefore, it is possible to extremely efficiently prevent a decrease in fresh air in the intake stroke and to prevent compression loss and heat loss in the compression stroke, resulting in improved combustion, thermal efficiency, and smoke. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明のデイーゼルエンジンの燃焼補
助装置構成を示す概略図、第2図は本発明のデイ
ーゼルエンジンの燃焼補助装置によるアルコール
の噴射時期を示すエンジンのクランク角度−吸、
排気弁リフト線図、第3図は本発明のデイーゼル
エンジンの燃焼補助装置の制御手順の一例を示す
フローチヤート図である。 1……エンジン、2……吸気ポート、3……吸
気弁、4……燃料噴射ノズル、5……アルコール
タンク、6……燃料噴射管、7……燃料噴射ポン
プ、8……燃料供給管、9……アルコール戻り
管、10……制御装置、11……電磁三方弁、1
2……負荷検出器、13……クランク角度検出
器、14……回転数検出器。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a combustion auxiliary device for a diesel engine according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the timing of alcohol injection by the combustion auxiliary device for a diesel engine according to the present invention.
Exhaust valve lift diagram FIG. 3 is a flowchart showing an example of a control procedure of the combustion auxiliary device for a diesel engine according to the present invention. 1... Engine, 2... Intake port, 3... Intake valve, 4... Fuel injection nozzle, 5... Alcohol tank, 6... Fuel injection pipe, 7... Fuel injection pump, 8... Fuel supply pipe , 9... Alcohol return pipe, 10... Control device, 11... Solenoid three-way valve, 1
2...Load detector, 13...Crank angle detector, 14...Rotation speed detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 吸気ポートに向かつてアルコールを噴射する
ノズルとアルコール供給源とを接続する燃料噴射
管中に電磁弁を配設すると共に、エンジンのクラ
ンク角度と、負荷及び回転数を検出して決定され
る噴射開始時期角度、及び一定の噴射終了時期角
度とをそれぞれ比較して、吸気行程終了直前にお
ける前記噴射開始時期と噴射終了時期との間に、
前記ノズルからアルコールを噴射するように前記
電磁弁を作動させる制御装置とを設けたデイーゼ
ルエンジンの燃焼補助装置。
1 A solenoid valve is installed in the fuel injection pipe that connects the nozzle that injects alcohol toward the intake port and the alcohol supply source, and the injection is determined by detecting the crank angle, load, and rotational speed of the engine. By comparing the start timing angle and a certain injection end timing angle, it is possible to determine whether the injection start timing and the injection end timing are between the injection start timing and the injection end timing immediately before the end of the intake stroke.
A combustion auxiliary device for a diesel engine, comprising: a control device that operates the solenoid valve to inject alcohol from the nozzle.
JP59281053A 1984-12-30 1984-12-30 Auxiliary combustion device of engine Granted JPS61160551A (en)

Priority Applications (1)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5776235A (en) * 1980-10-30 1982-05-13 Toyota Motor Corp Electronic controlling type fuel injection method
JPS58162756A (en) * 1982-03-23 1983-09-27 Toyota Motor Corp Restrictor for discharge of particulates from diesel engine

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