JPH0742621A - ガソリン供給強制燃焼式エンジン - Google Patents
ガソリン供給強制燃焼式エンジンInfo
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- JPH0742621A JPH0742621A JP22773593A JP22773593A JPH0742621A JP H0742621 A JPH0742621 A JP H0742621A JP 22773593 A JP22773593 A JP 22773593A JP 22773593 A JP22773593 A JP 22773593A JP H0742621 A JPH0742621 A JP H0742621A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】従来の内燃機関である４サイクルエンジンの欠
点であるＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘによる大気汚染を抑えて、
化石燃料の節約を図り低コストによる短期間での実用化
を可能とする。 【構成】１つのシリンダー１０内にガソリンエンジンで
のフューエルインジェクション８、ディーゼルエンジン
での噴射ノズル７のほかにガソリンインジェクター４を
設けて、燃焼過程にある燃料にガソリンを供給して燃焼
を二段階にして燃焼を継続せしめて行う内燃機関として
のガソリンエンジンやジーゼルエンジン。
点であるＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘによる大気汚染を抑えて、
化石燃料の節約を図り低コストによる短期間での実用化
を可能とする。 【構成】１つのシリンダー１０内にガソリンエンジンで
のフューエルインジェクション８、ディーゼルエンジン
での噴射ノズル７のほかにガソリンインジェクター４を
設けて、燃焼過程にある燃料にガソリンを供給して燃焼
を二段階にして燃焼を継続せしめて行う内燃機関として
のガソリンエンジンやジーゼルエンジン。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガソリン供給強制燃焼式
エンジン（ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ−ＧＡＳ−ＳＵＰＰＬＹ
−ＥＮＧＩＮＥ）に係わり、特に内燃機関であるガソリ
ンエンジンやディーゼルエンジンの燃焼時の発生ガスで
あるＣＯやＨＣの減少に対して、増加するＮＯｘの相反
する関係を考慮した低公害燃焼エンジンに関するもので
ある。
エンジン（ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ−ＧＡＳ−ＳＵＰＰＬＹ
−ＥＮＧＩＮＥ）に係わり、特に内燃機関であるガソリ
ンエンジンやディーゼルエンジンの燃焼時の発生ガスで
あるＣＯやＨＣの減少に対して、増加するＮＯｘの相反
する関係を考慮した低公害燃焼エンジンに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関であるガソリンエンジン
や特に直接噴射式のディーゼルエンジンの燃焼に於いて
は、吸入工程時に取り入れたシリンダー内体積（主燃料
室体積量）の空気量で、供給させる燃料の増減による燃
焼とし、主燃焼室式では燃焼圧力が高く（燃料少量にて
出力大）燃焼効率がよく低燃費であるが、放熱面積（副
室式は放熱面積大）が少ないため、直接燃焼による高温
状態であり，ＮＯｘの排出量が大であり、加速時や高負
荷時の燃料急増による燃料燃焼では酸素不足となり、不
完全燃焼によるＣＯやＨＣが増大して、高回転時にはシ
リンダー内の温度上昇して高温となりＮＯｘの排出量が
より増大して排出される。
や特に直接噴射式のディーゼルエンジンの燃焼に於いて
は、吸入工程時に取り入れたシリンダー内体積（主燃料
室体積量）の空気量で、供給させる燃料の増減による燃
焼とし、主燃焼室式では燃焼圧力が高く（燃料少量にて
出力大）燃焼効率がよく低燃費であるが、放熱面積（副
室式は放熱面積大）が少ないため、直接燃焼による高温
状態であり，ＮＯｘの排出量が大であり、加速時や高負
荷時の燃料急増による燃料燃焼では酸素不足となり、不
完全燃焼によるＣＯやＨＣが増大して、高回転時にはシ
リンダー内の温度上昇して高温となりＮＯｘの排出量が
より増大して排出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
ガソリンエンジンやディーゼルエンジン（特に直接噴射
燃焼式の燃焼室が一つ）の燃焼に於いては、吸入工程時
に取り入れたシリンダー内の体積酸素量に供給させる燃
料の増減で燃焼力を変化させ、出カを得る方法で副燃焼
室の燃焼に比べて、低燃費と出力アップが図れるが、排
気ガスに於いては相反して多くの有毒ガスを排出する構
造的に相反する問題点を抱えており、シリンダー内の燃
焼温度上昇による高温状態或は完全燃焼時の高温燃焼に
よるＮＯｘが増大しＣＯやＨＣが減となるが、燃料急増
時は酸素不足による燃焼で、ＣＯ，ＨＣや黒煙の排出が
大となり、相反してＮＯｘは減となる要素である。
ガソリンエンジンやディーゼルエンジン（特に直接噴射
燃焼式の燃焼室が一つ）の燃焼に於いては、吸入工程時
に取り入れたシリンダー内の体積酸素量に供給させる燃
料の増減で燃焼力を変化させ、出カを得る方法で副燃焼
室の燃焼に比べて、低燃費と出力アップが図れるが、排
気ガスに於いては相反して多くの有毒ガスを排出する構
造的に相反する問題点を抱えており、シリンダー内の燃
焼温度上昇による高温状態或は完全燃焼時の高温燃焼に
よるＮＯｘが増大しＣＯやＨＣが減となるが、燃料急増
時は酸素不足による燃焼で、ＣＯ，ＨＣや黒煙の排出が
大となり、相反してＮＯｘは減となる要素である。
【０００４】従ってかかる相反する要素を考慮して、燃
焼過程に新たにガソリンを供給させて燃焼調整が図れる
ように、本発明では新しい考えで新しい構成による内燃
機関を提案しようとするものである。
焼過程に新たにガソリンを供給させて燃焼調整が図れる
ように、本発明では新しい考えで新しい構成による内燃
機関を提案しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような点を考慮して
本発明人は、従来のガソリンエンジンやディーゼルエン
ジンの特に直接噴射式エンジン（燃焼室が一つ）の燃焼
方法で、理論空燃比において薄い空燃比域で使用し、噴
射時期をかなりの遅角にて噴射させ、第１期（着火
期），第２期時少量のガソリンを供給し燃焼促進を図る
方法Ａ（直接噴射式ディーゼルエンジンのみ該当）か，
ガソリンエンジンの着火或はディーゼルエンジンの噴射
時期に遅角にて薄い空燃比域で燃焼過程の第３，４期
（後燃期）に少量のガソリンを供給して燃焼促進を図る
方法Ｂのいずれかの方法により、燃焼調整を図ることに
着目したものである。
本発明人は、従来のガソリンエンジンやディーゼルエン
ジンの特に直接噴射式エンジン（燃焼室が一つ）の燃焼
方法で、理論空燃比において薄い空燃比域で使用し、噴
射時期をかなりの遅角にて噴射させ、第１期（着火
期），第２期時少量のガソリンを供給し燃焼促進を図る
方法Ａ（直接噴射式ディーゼルエンジンのみ該当）か，
ガソリンエンジンの着火或はディーゼルエンジンの噴射
時期に遅角にて薄い空燃比域で燃焼過程の第３，４期
（後燃期）に少量のガソリンを供給して燃焼促進を図る
方法Ｂのいずれかの方法により、燃焼調整を図ることに
着目したものである。
【０００６】
【作用】かくて本発明人は、従来の４サイクルエンジン
にガソリン・インジェクターを加えて燃焼過程に少量の
ガソリンを供給させて、不完全燃焼による燃焼効率の促
進と、完全燃焼による高温燃焼の制御を行うもので、
（直接噴射式ディーゼルエンジンのみ該当する）かかる
燃焼方法は理論空燃比において、薄い空燃比域で使用し
て噴射時期を遅角にて燃焼を遅らせ、ＣＯやＮＯｘの減
少を図り、第１期（着火期），第２期時に少量のガソリ
ンを供給し、燃料の燃焼過程の第１期から第４期におい
ての燃焼促進で燃焼温度を低く抑え、ＮＯｘの減少を更
に図り、又燃料不足によるＨＣをガソリンの供給によっ
て補える。或は理論空燃比より薄い空燃比域で使用し、
遅角での軽油噴射或は着火による燃焼過程の，第３期，
第４期の後燃期において燃焼最適状態より低い燃焼温度
で燃焼することでＮＯｘの減少を図り、ガソリンの供給
によって燃焼過程の第３，４期及び後燃期において、燃
焼率が高まり、ＣＯが減少して燃焼二段階による（副燃
焼室での燃焼のような）燃焼の継続が行われ、膨張時の
燃焼温度をより高く保ち酸化を促進させ、排気系統での
高温ガス温度が持続して酸化が更に促進され、ＨＣの減
少をうるのである。燃焼が主燃焼室内だけで行うことで
燃焼圧力は失われず出力損失は少なくてすむ。又加速や
高負荷時の燃料急増による無駄な増量分，不燃焼量（薄
い空燃比のため）の減少等で経済性が得られる。尚電子
制御によるガソリンの供給量や供給時期等を行って、最
適燃焼の制御が可能で、ガソリン・インジェクターは高
圧ポンプによる噴射とし、噴射ポンプの焼き付き防止に
少量の潤滑油の混合もありうる。
にガソリン・インジェクターを加えて燃焼過程に少量の
ガソリンを供給させて、不完全燃焼による燃焼効率の促
進と、完全燃焼による高温燃焼の制御を行うもので、
（直接噴射式ディーゼルエンジンのみ該当する）かかる
燃焼方法は理論空燃比において、薄い空燃比域で使用し
て噴射時期を遅角にて燃焼を遅らせ、ＣＯやＮＯｘの減
少を図り、第１期（着火期），第２期時に少量のガソリ
ンを供給し、燃料の燃焼過程の第１期から第４期におい
ての燃焼促進で燃焼温度を低く抑え、ＮＯｘの減少を更
に図り、又燃料不足によるＨＣをガソリンの供給によっ
て補える。或は理論空燃比より薄い空燃比域で使用し、
遅角での軽油噴射或は着火による燃焼過程の，第３期，
第４期の後燃期において燃焼最適状態より低い燃焼温度
で燃焼することでＮＯｘの減少を図り、ガソリンの供給
によって燃焼過程の第３，４期及び後燃期において、燃
焼率が高まり、ＣＯが減少して燃焼二段階による（副燃
焼室での燃焼のような）燃焼の継続が行われ、膨張時の
燃焼温度をより高く保ち酸化を促進させ、排気系統での
高温ガス温度が持続して酸化が更に促進され、ＨＣの減
少をうるのである。燃焼が主燃焼室内だけで行うことで
燃焼圧力は失われず出力損失は少なくてすむ。又加速や
高負荷時の燃料急増による無駄な増量分，不燃焼量（薄
い空燃比のため）の減少等で経済性が得られる。尚電子
制御によるガソリンの供給量や供給時期等を行って、最
適燃焼の制御が可能で、ガソリン・インジェクターは高
圧ポンプによる噴射とし、噴射ポンプの焼き付き防止に
少量の潤滑油の混合もありうる。
【０００７】
【実施例】４サイクルエンジンに於いては、ディーゼル
エンジンとガソリンエンジンは理論的に殆ど同じである
ので、説明の便宜上、エンジンつまりシリンダーヘッド
の形を同一と見做し、図に於ける取り付け箇所，形及び
大きさ或は符号等も便宜上同一と見做して、一応図では
ガソリンエンジンの場合を示したが、ディーゼルエンジ
ンの場合は点火プラグ９が無く、ガソリンエンジンでの
フューエルインジェクシヨン８とディーゼルエンジンで
の噴射ノズル７とは同一箇所とする。
エンジンとガソリンエンジンは理論的に殆ど同じである
ので、説明の便宜上、エンジンつまりシリンダーヘッド
の形を同一と見做し、図に於ける取り付け箇所，形及び
大きさ或は符号等も便宜上同一と見做して、一応図では
ガソリンエンジンの場合を示したが、ディーゼルエンジ
ンの場合は点火プラグ９が無く、ガソリンエンジンでの
フューエルインジェクシヨン８とディーゼルエンジンで
の噴射ノズル７とは同一箇所とする。
【０００８】従って図１はガソリンエンジンの要約図
で、ガソリン供給燃焼補助する内燃機関で外部からのガ
ソリン（少量の潤滑油混合もありうる）を噴射する場合
の実施例で、１はピストン，２は主燃焼室，３はシリン
ダーヘッド，４はガソリンインジェクター５はインテー
クバルブ，６はエキゾーストバルブ，８はフューエルイ
ンジェクション，９は点火プラグ，１０はシリンダー，
１１はコンロッド，１２はクランクシャフトである。
で、ガソリン供給燃焼補助する内燃機関で外部からのガ
ソリン（少量の潤滑油混合もありうる）を噴射する場合
の実施例で、１はピストン，２は主燃焼室，３はシリン
ダーヘッド，４はガソリンインジェクター５はインテー
クバルブ，６はエキゾーストバルブ，８はフューエルイ
ンジェクション，９は点火プラグ，１０はシリンダー，
１１はコンロッド，１２はクランクシャフトである。
【０００９】次に図１を用いて、Ａ方式のガソリン供給
強制燃焼式ディーゼルエンジンでの直接噴射式エンジン
に使用した燃焼方法について説明すると、圧縮工程時ピ
ストン１が上昇運動によりシリンダー内に吸入工程でイ
ンテークバルブ５より取り入れた空気を圧縮し、上死点
直前の遅角にて主燃焼室２に噴射ノズル７から軽油を理
論空燃比より薄い空燃比域にＮＯｘの減，ＣＯの減に噴
射して燃焼過程の第１期（着火）と第２期（爆発的燃焼
期）での燃料不足になる頃、ガソリン．インジェクター
４よりガソリンが少量噴射供給されて燃焼し、その火炎
が薄い空燃比域での燃料不足による燃焼を補助して燃焼
二段階で行われて燃焼継続を促進させ、膨張時の燃焼温
度を高く保たせて酸化を促進させ、エキゾーストバルブ
６が開いて排気工程に入り、排気系統でのガスを高温に
て持続し、酸化を更に進めてＣＯ，ＨＣの発生を減少さ
せる。ついでインテークバルブ５が開いて吸入工程とな
り、再び圧縮工程に戻り４サイクルエンジンの工程を繰
り返す。
強制燃焼式ディーゼルエンジンでの直接噴射式エンジン
に使用した燃焼方法について説明すると、圧縮工程時ピ
ストン１が上昇運動によりシリンダー内に吸入工程でイ
ンテークバルブ５より取り入れた空気を圧縮し、上死点
直前の遅角にて主燃焼室２に噴射ノズル７から軽油を理
論空燃比より薄い空燃比域にＮＯｘの減，ＣＯの減に噴
射して燃焼過程の第１期（着火）と第２期（爆発的燃焼
期）での燃料不足になる頃、ガソリン．インジェクター
４よりガソリンが少量噴射供給されて燃焼し、その火炎
が薄い空燃比域での燃料不足による燃焼を補助して燃焼
二段階で行われて燃焼継続を促進させ、膨張時の燃焼温
度を高く保たせて酸化を促進させ、エキゾーストバルブ
６が開いて排気工程に入り、排気系統でのガスを高温に
て持続し、酸化を更に進めてＣＯ，ＨＣの発生を減少さ
せる。ついでインテークバルブ５が開いて吸入工程とな
り、再び圧縮工程に戻り４サイクルエンジンの工程を繰
り返す。
【００１０】又図１を用いてＢ方式でのガソリン供給強
制燃焼式のガソリンエンジンやディーゼルエンジンの燃
焼方法を説明すると、圧縮工程時ピストン１が上昇運動
によりシリンダー内に吸入工程によりインテークバルブ
５より取り入れた空気を圧縮し、上死点直前の遅角にて
主燃焼室２にフューエルインジェクション８或は噴射ノ
ズル７から各燃焼する燃料を理論空燃比より、薄い空燃
比域（ＮＯｘ減，ＣＯ減）に噴射し、燃焼過程の第３期
（直接燃焼期）第４期（後燃期）に至る燃料不足になる
頃、ガソリン．インジェクター４よりガソリンが少量噴
射供給されてその火炎が薄い空燃比域での燃料不足によ
る燃焼を補助して燃焼が二段階で行われて燃焼継続を促
進させ、膨張時の燃焼温度を高く保たせて酸化を促進さ
せ、エキゾーストバルブ６が開いて排気工程に入り、排
気系統でのガスを高温にて持続し、酸化を更に進めてＣ
Ｏ，ＨＣの発生を減少させる。ついでインテークバルブ
５が開いて吸入工程となり、再び圧縮工程に戻り４サイ
クルエンジンの工程を繰り返す。
制燃焼式のガソリンエンジンやディーゼルエンジンの燃
焼方法を説明すると、圧縮工程時ピストン１が上昇運動
によりシリンダー内に吸入工程によりインテークバルブ
５より取り入れた空気を圧縮し、上死点直前の遅角にて
主燃焼室２にフューエルインジェクション８或は噴射ノ
ズル７から各燃焼する燃料を理論空燃比より、薄い空燃
比域（ＮＯｘ減，ＣＯ減）に噴射し、燃焼過程の第３期
（直接燃焼期）第４期（後燃期）に至る燃料不足になる
頃、ガソリン．インジェクター４よりガソリンが少量噴
射供給されてその火炎が薄い空燃比域での燃料不足によ
る燃焼を補助して燃焼が二段階で行われて燃焼継続を促
進させ、膨張時の燃焼温度を高く保たせて酸化を促進さ
せ、エキゾーストバルブ６が開いて排気工程に入り、排
気系統でのガスを高温にて持続し、酸化を更に進めてＣ
Ｏ，ＨＣの発生を減少させる。ついでインテークバルブ
５が開いて吸入工程となり、再び圧縮工程に戻り４サイ
クルエンジンの工程を繰り返す。
【００１１】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明では、理論
空燃比に於いて、薄い空燃比域で使用して噴射或は着火
の時期を遅らせて燃料不足としてＮＯｘを減少させ、燃
焼過程の第１，２期や第３，４期において少量のガソリ
ンの噴射供給を行って燃焼継続を促進させ、ＣＯ，ＨＣ
の発生を抑えて、尚且つこれと相反するＮＯｘの減少を
図り、有害な排気ガスの排出を減少させるエンジンで、
ディーゼルエンジンでは軽油とガソリンの性質の異なっ
た二種類の燃料を使用し、ガソリンエンジンではガソリ
ンと混合ガソリンの性質の同じ二種額の燃料を使用し
て、独自の燃焼方法により排ガスの排出を減少させる，
低コストで短期間の実用可能なエンジンである。
空燃比に於いて、薄い空燃比域で使用して噴射或は着火
の時期を遅らせて燃料不足としてＮＯｘを減少させ、燃
焼過程の第１，２期や第３，４期において少量のガソリ
ンの噴射供給を行って燃焼継続を促進させ、ＣＯ，ＨＣ
の発生を抑えて、尚且つこれと相反するＮＯｘの減少を
図り、有害な排気ガスの排出を減少させるエンジンで、
ディーゼルエンジンでは軽油とガソリンの性質の異なっ
た二種類の燃料を使用し、ガソリンエンジンではガソリ
ンと混合ガソリンの性質の同じ二種額の燃料を使用し
て、独自の燃焼方法により排ガスの排出を減少させる，
低コストで短期間の実用可能なエンジンである。
【図１】本発明に関する内燃機関のガソリンエンジンの
要約図である。
要約図である。
１ ピストン ２ 主燃焼室 ３ シリンダーヘッド ４ ガソリンインジェクター ５ インテークバルブ ６ エキゾーストバルブ ７ 噴射ノズル ８ フューエルインジェクション ９ 点火プラグ １０ シリンダー １１ コンロッド １２ クランクシャフト
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関であるガソリンエンジンとディー
ゼルエンジン特に直接噴射式の燃焼せる各燃料の燃焼過
程の第１期（着火期），第２期或は燃焼過程の第３，第
４期（後燃え期）に少量のガソリンを、燃焼せる燃料に
供給し、着火誘導或は燃焼継続させ充分な燃焼効果を上
げてＣＯ，ＨＣを減少させるとともに、これらに相反し
て増加するＮＯｘの排出量を減少せしめるため、１つの
シリンダーヘッド内に外部から燃焼過程時にガソリンを
供給するガソリンインジェクターを備えて、燃焼調整を
図るようにしたことを特徴とするガソリン供給強制燃焼
式エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5227735A JP2628272B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | ガソリン供給強制燃焼式エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5227735A JP2628272B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | ガソリン供給強制燃焼式エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0742621A true JPH0742621A (ja) | 1995-02-10 |
| JP2628272B2 JP2628272B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=16865547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5227735A Expired - Fee Related JP2628272B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | ガソリン供給強制燃焼式エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2628272B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980030622A (ko) * | 1996-10-30 | 1998-07-25 | 김영귀 | 압축천연가스엔진용 연료분사장치 |
| US8310156B2 (en) | 2007-04-19 | 2012-11-13 | Osram Ag | High-pressure discharge lamp and vehicle headlight with high-pressure discharge lamp |
-
1993
- 1993-08-03 JP JP5227735A patent/JP2628272B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980030622A (ko) * | 1996-10-30 | 1998-07-25 | 김영귀 | 압축천연가스엔진용 연료분사장치 |
| US8310156B2 (en) | 2007-04-19 | 2012-11-13 | Osram Ag | High-pressure discharge lamp and vehicle headlight with high-pressure discharge lamp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2628272B2 (ja) | 1997-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |