JPH10205397A - 吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおける燃料の着火性改善方法 - Google Patents
吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおける燃料の着火性改善方法Info
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- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 35
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- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸込行程で吸込口に燃料を噴射する吸気管燃
料噴射圧縮着火エンジンにおいて、着火が困難な低セタ
ン価燃料を用いた場合における着火性を改善するための
簡単で安価な手段を提供する。 【解決手段】 吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおい
て、燃料の噴射にタイミングを合わせて、その噴射燃料
中にオゾン発生器９で発生させたオゾンを混入させるこ
とにより、圧縮行程の終期におけるシリンダ内の高温の
噴射燃料中にオゾン濃度が高い部分を生成させる。この
オゾンの化学的活性により低セタン価燃料の着火性を改
善する。
料噴射圧縮着火エンジンにおいて、着火が困難な低セタ
ン価燃料を用いた場合における着火性を改善するための
簡単で安価な手段を提供する。 【解決手段】 吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおい
て、燃料の噴射にタイミングを合わせて、その噴射燃料
中にオゾン発生器９で発生させたオゾンを混入させるこ
とにより、圧縮行程の終期におけるシリンダ内の高温の
噴射燃料中にオゾン濃度が高い部分を生成させる。この
オゾンの化学的活性により低セタン価燃料の着火性を改
善する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気管燃料噴射圧
縮着火エンジンにおいて着火困難な燃料を使った場合に
おける着火性を改善するための低セタン価燃料の着火性
改善方法に関するものである。
縮着火エンジンにおいて着火困難な燃料を使った場合に
おける着火性を改善するための低セタン価燃料の着火性
改善方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、軽油等を用いる圧縮着火エンジ
ン（ディーゼルエンジン）は、高圧縮比による燃料節減
をもたらすことから、広く実用化が図られている。これ
らの圧縮着火エンジンでは、圧縮行程の終期の空気温度
は、十分に軽油等を着火させることができる程度に高温
になるが、メタン、ＬＰＧ、アルコールあるいはガソリ
ン等の低セタン価燃料では、着火温度が軽油のそれに比
べて高く、着火困難が生じ、エンジンを運転することが
できない。
ン（ディーゼルエンジン）は、高圧縮比による燃料節減
をもたらすことから、広く実用化が図られている。これ
らの圧縮着火エンジンでは、圧縮行程の終期の空気温度
は、十分に軽油等を着火させることができる程度に高温
になるが、メタン、ＬＰＧ、アルコールあるいはガソリ
ン等の低セタン価燃料では、着火温度が軽油のそれに比
べて高く、着火困難が生じ、エンジンを運転することが
できない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、吸込行程で吸込口に燃料を噴射する吸気管燃料噴射
圧縮着火エンジンにおいて、着火が困難な低セタン価燃
料を用いた場合における着火性を改善するための簡単で
安価な手段を提供することにある。
は、吸込行程で吸込口に燃料を噴射する吸気管燃料噴射
圧縮着火エンジンにおいて、着火が困難な低セタン価燃
料を用いた場合における着火性を改善するための簡単で
安価な手段を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の燃料の着火性改善方法は、吸込行程でシリン
ダの吸込口に燃料を噴射する吸気管燃料噴射圧縮着火エ
ンジンにおいて、上記燃料の噴射にタイミングを合わせ
て、その噴射燃料中にオゾン発生器で発生させたオゾン
を混入させることにより、圧縮行程の終期におけるシリ
ンダ内の高温の噴射燃料中にオゾン濃度が高い部分を生
成させ、このオゾンの化学的活性に基づいて低セタン価
燃料の着火性を改善することを特徴とするものである。
上記方法においては、オゾン発生器の動作時間の制御に
より、噴射燃料に対するオゾンの混入量を燃料の着火性
に応じて調整することができる。
の本発明の燃料の着火性改善方法は、吸込行程でシリン
ダの吸込口に燃料を噴射する吸気管燃料噴射圧縮着火エ
ンジンにおいて、上記燃料の噴射にタイミングを合わせ
て、その噴射燃料中にオゾン発生器で発生させたオゾン
を混入させることにより、圧縮行程の終期におけるシリ
ンダ内の高温の噴射燃料中にオゾン濃度が高い部分を生
成させ、このオゾンの化学的活性に基づいて低セタン価
燃料の着火性を改善することを特徴とするものである。
上記方法においては、オゾン発生器の動作時間の制御に
より、噴射燃料に対するオゾンの混入量を燃料の着火性
に応じて調整することができる。
【０００５】このような本発明の着火性改善方法におい
ては、圧縮着火エンジンの吸気弁が開いた吸込行程にお
いて、吸気管内を通して給気される空気中に燃料噴射弁
から燃料を噴射するとき、その燃料噴射にタイミングを
合わせてオゾン発生器を動作させ、その噴射燃料中にオ
ゾンを混入させる。このオゾンの混入量は、使用する燃
料の着火性に応じて、オゾン発生器の動作時間の制御に
より、燃料の着火性に応じて調整することができる。
ては、圧縮着火エンジンの吸気弁が開いた吸込行程にお
いて、吸気管内を通して給気される空気中に燃料噴射弁
から燃料を噴射するとき、その燃料噴射にタイミングを
合わせてオゾン発生器を動作させ、その噴射燃料中にオ
ゾンを混入させる。このオゾンの混入量は、使用する燃
料の着火性に応じて、オゾン発生器の動作時間の制御に
より、燃料の着火性に応じて調整することができる。
【０００６】上記噴射燃料に対するオゾンの混入によ
り、圧縮行程の終期においては、シリンダ内の高温の燃
料・空気混合気中に、高濃度の噴射燃料中でオゾン濃度
が高くなっているオゾン添加混合気の部分が生成され、
上記圧縮行程における混合気の昇温及びこの添加オゾン
の化学的活性により、噴射燃料が、例えば、メタン、Ｌ
ＰＧ、アルコール、あるいはガソリン等の低セタン価燃
料であっても、その着火性を改善し、確実に着火させる
ことができる。なお、上記燃料の着火性改善方法は、２
サイクルまたは４サイクルの吸気管燃料噴射圧縮着火エ
ンジンに適用できるのは勿論である。
り、圧縮行程の終期においては、シリンダ内の高温の燃
料・空気混合気中に、高濃度の噴射燃料中でオゾン濃度
が高くなっているオゾン添加混合気の部分が生成され、
上記圧縮行程における混合気の昇温及びこの添加オゾン
の化学的活性により、噴射燃料が、例えば、メタン、Ｌ
ＰＧ、アルコール、あるいはガソリン等の低セタン価燃
料であっても、その着火性を改善し、確実に着火させる
ことができる。なお、上記燃料の着火性改善方法は、２
サイクルまたは４サイクルの吸気管燃料噴射圧縮着火エ
ンジンに適用できるのは勿論である。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明の実施の
一形態を説明するためのもので、図１は、本発明を適用
した吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおける吸込行程
の燃料噴射状態を、図２は、同圧縮行程の終期の状態を
示している。図示した吸気管燃料噴射圧縮着火エンジン
は、シリンダ１の上部に吸込口（吸込弁口）２及び排出
口（排気弁口）３をもつシリンダヘッドを備え、吸込口
２には吸気管４が、排出口３には排気管５がそれぞれ連
結され、また、吸込口２及び排出口３には、それらを開
閉する吸気弁６及び排気弁７がそれぞれ設けられてい
る。
一形態を説明するためのもので、図１は、本発明を適用
した吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおける吸込行程
の燃料噴射状態を、図２は、同圧縮行程の終期の状態を
示している。図示した吸気管燃料噴射圧縮着火エンジン
は、シリンダ１の上部に吸込口（吸込弁口）２及び排出
口（排気弁口）３をもつシリンダヘッドを備え、吸込口
２には吸気管４が、排出口３には排気管５がそれぞれ連
結され、また、吸込口２及び排出口３には、それらを開
閉する吸気弁６及び排気弁７がそれぞれ設けられてい
る。
【０００８】そして、吸気弁６に近い吸気管４内には、
その吸気管４内に燃料を噴射する燃料噴射弁８の噴出口
を開口させると共に、その燃料噴射弁８からの燃料の噴
射流中にオゾンを混入させるオゾン発生器９を配置して
いる。また、シリンダ１内を上下動するピストン１０に
より、シリンダ１内に燃焼室を区画形成し、その上面に
は、燃焼室１１の一部を構成する凹部１２が形成されて
いる。上記オゾン発生器９としては、空気中の酸素を高
電圧の印加による放電でオゾンに転化する既知の装置ば
かりでなく、任意の装置を用いることができ、また、こ
のオゾン発生器９の動作時間、即ち、高電圧の印加時間
を燃料の着火性に応じて任意に制御可能とし、それによ
り噴射燃料に対するオゾンの混入量を調整することがで
きる。
その吸気管４内に燃料を噴射する燃料噴射弁８の噴出口
を開口させると共に、その燃料噴射弁８からの燃料の噴
射流中にオゾンを混入させるオゾン発生器９を配置して
いる。また、シリンダ１内を上下動するピストン１０に
より、シリンダ１内に燃焼室を区画形成し、その上面に
は、燃焼室１１の一部を構成する凹部１２が形成されて
いる。上記オゾン発生器９としては、空気中の酸素を高
電圧の印加による放電でオゾンに転化する既知の装置ば
かりでなく、任意の装置を用いることができ、また、こ
のオゾン発生器９の動作時間、即ち、高電圧の印加時間
を燃料の着火性に応じて任意に制御可能とし、それによ
り噴射燃料に対するオゾンの混入量を調整することがで
きる。
【０００９】上記燃料噴射弁８は、吸込行程でシリンダ
１の吸込口２に向かって燃料を噴射するように、その噴
出口を上記吸込口２に向けて配設し、オゾン発生器９
は、その燃料噴射弁８からの噴射燃料で、圧縮行程の終
期に燃焼室１１内の高温の噴射燃料中に生成される燃料
濃度の高い部分においてオゾン濃度が高くなるように、
適切な位置に配設される。図中において、１３は燃料・
空気混合気を、１４はオゾン添加混合気を示している。
１の吸込口２に向かって燃料を噴射するように、その噴
出口を上記吸込口２に向けて配設し、オゾン発生器９
は、その燃料噴射弁８からの噴射燃料で、圧縮行程の終
期に燃焼室１１内の高温の噴射燃料中に生成される燃料
濃度の高い部分においてオゾン濃度が高くなるように、
適切な位置に配設される。図中において、１３は燃料・
空気混合気を、１４はオゾン添加混合気を示している。
【００１０】上記構成を有する吸気管燃料噴射圧縮着火
エンジンは、図１に示すような吸込行程において、シリ
ンダ１の吸込口２に燃料噴射弁８から燃料が噴射され、
この燃料の噴射にタイミングを合わせて、その噴射燃料
（燃料・空気混合気１３）中に、オゾン発生器９で発生
させたオゾンを混入させる。これにより、図１中に示す
ように、燃料とオゾンがよく混合したオゾン添加混合気
１４が形成されて、周囲の吸込空気とともに吸込口２を
通してシリンダ１内に流入する。その結果、図２に示す
ように、圧縮行程の終期におけるシリンダ１内の高温の
燃料・空気混合気１３中に、オゾン濃度が高いオゾン添
加混合気１４が生成される。
エンジンは、図１に示すような吸込行程において、シリ
ンダ１の吸込口２に燃料噴射弁８から燃料が噴射され、
この燃料の噴射にタイミングを合わせて、その噴射燃料
（燃料・空気混合気１３）中に、オゾン発生器９で発生
させたオゾンを混入させる。これにより、図１中に示す
ように、燃料とオゾンがよく混合したオゾン添加混合気
１４が形成されて、周囲の吸込空気とともに吸込口２を
通してシリンダ１内に流入する。その結果、図２に示す
ように、圧縮行程の終期におけるシリンダ１内の高温の
燃料・空気混合気１３中に、オゾン濃度が高いオゾン添
加混合気１４が生成される。
【００１１】このオゾンは、化学的活性が強い物質であ
り、その化学的活性に基づいて、燃料がメタン、ＬＰ
Ｇ、アルコールあるいはガソリン等の低セタン価燃料で
あっても、その着火が促進され、それに伴う着火性の改
善により円滑にエンジンを運転することができる。即
ち、上記圧縮行程の進行に伴い、燃焼室１１内のオゾン
添加混合気１４は周囲の燃料・空気混合気１３と共に圧
縮されて温度が上昇し、オゾンの化学的活性により着火
し易くなり、燃焼期においては、火炎の伝播の速度が大
きくなる。
り、その化学的活性に基づいて、燃料がメタン、ＬＰ
Ｇ、アルコールあるいはガソリン等の低セタン価燃料で
あっても、その着火が促進され、それに伴う着火性の改
善により円滑にエンジンを運転することができる。即
ち、上記圧縮行程の進行に伴い、燃焼室１１内のオゾン
添加混合気１４は周囲の燃料・空気混合気１３と共に圧
縮されて温度が上昇し、オゾンの化学的活性により着火
し易くなり、燃焼期においては、火炎の伝播の速度が大
きくなる。
【００１２】オゾン発生器９の動作時間は、燃料噴射弁
８からの燃料噴射量や、燃料の着火性（セタン価）等に
よりに応じて制御することができ、これにより、噴射燃
料に対するオゾンの混入量を燃料の着火性等に応じて調
整することができる。
８からの燃料噴射量や、燃料の着火性（セタン価）等に
よりに応じて制御することができ、これにより、噴射燃
料に対するオゾンの混入量を燃料の着火性等に応じて調
整することができる。
【００１３】上述した燃料の着火性改善方法は、濃度の
薄い混合気で燃焼させることによりＮＯX の発生が低減
できるリーンバーンに対して適用するのが有効である。
この場合には、特に、高濃度の噴射燃料中でオゾン濃度
が高くなっているオゾン添加混合気１４の部分が強い着
火点となるので、全体的に燃料の濃度が薄くても、それ
らの燃料を十分に燃焼させることが可能になる。
薄い混合気で燃焼させることによりＮＯX の発生が低減
できるリーンバーンに対して適用するのが有効である。
この場合には、特に、高濃度の噴射燃料中でオゾン濃度
が高くなっているオゾン添加混合気１４の部分が強い着
火点となるので、全体的に燃料の濃度が薄くても、それ
らの燃料を十分に燃焼させることが可能になる。
【００１４】なお、図１では、オゾン発生器９を吸気管
４の内部に配置しているが、それを吸気管４の外部に配
置し、オゾン放出部は吸気弁６に近い吸気管４内に配置
することもできる。
４の内部に配置しているが、それを吸気管４の外部に配
置し、オゾン放出部は吸気弁６に近い吸気管４内に配置
することもできる。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の着火性
改善方法によれば、吸込行程で吸込口に燃料を噴射する
吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおいて、燃料の噴射
にタイミングを合わせてその噴射燃料中にオゾンを混入
させ、圧縮行程の終期におけるシリンダ内の高温の噴射
燃料中にオゾン濃度が高い部分を生成させ、その部分に
おいて着火、燃焼させるので、低セタン価燃料を用いて
も、オゾンの化学的活性に基づいてその着火性を改善す
ることができ、しかも、そのための装置を簡単で安価な
ものとして得ることができる。
改善方法によれば、吸込行程で吸込口に燃料を噴射する
吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおいて、燃料の噴射
にタイミングを合わせてその噴射燃料中にオゾンを混入
させ、圧縮行程の終期におけるシリンダ内の高温の噴射
燃料中にオゾン濃度が高い部分を生成させ、その部分に
おいて着火、燃焼させるので、低セタン価燃料を用いて
も、オゾンの化学的活性に基づいてその着火性を改善す
ることができ、しかも、そのための装置を簡単で安価な
ものとして得ることができる。
【図１】本発明を適用した吸気管燃料噴射圧縮着火エン
ジンにおける吸込行程の燃料噴射状態を示す説明図であ
る。
ジンにおける吸込行程の燃料噴射状態を示す説明図であ
る。
【図２】同圧縮行程の終期の状態を示す説明図である。
１ シリンダ ２ 吸込口 ３ 排出口 ４ 吸気管 ５ 排気管 ６ 吸気弁 ７ 排気弁 ８ 燃料噴射弁 ９ オゾン発生器 １０ ピストン １１ 燃焼室 １２ 凹部 １３ 燃料・空気混合気 １４ オゾン添加混合気
Claims (2)
- 【請求項１】吸込行程でシリンダの吸込口に燃料を噴射
する吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおいて、 上記燃料の噴射にタイミングを合わせて、その噴射燃料
中にオゾン発生器で発生させたオゾンを混入させること
により、圧縮行程の終期におけるシリンダ内の高温の噴
射燃料中にオゾン濃度が高い部分を生成させ、 このオゾンの化学的活性に基づいて低セタン価燃料の着
火性を改善する、 ことを特徴とする吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにお
ける燃料の着火性改善方法。 - 【請求項２】オゾン発生器の動作時間の制御により、噴
射燃料に対するオゾンの混入量を燃料の着火性に応じて
調整することを特徴とする請求項１に記載の吸気管燃料
噴射圧縮着火エンジンにおける燃料の着火性改善方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00816397A JP3289133B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおける燃料の着火性改善方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00816397A JP3289133B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおける燃料の着火性改善方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10205397A true JPH10205397A (ja) | 1998-08-04 |
| JP3289133B2 JP3289133B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=11685673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00816397A Expired - Lifetime JP3289133B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 吸気管燃料噴射圧縮着火エンジンにおける燃料の着火性改善方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3289133B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6305363B1 (en) * | 2000-04-17 | 2001-10-23 | General Motors Corporation | Air-assisted fuel injector with ozone enrichment |
| JP2011157940A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Honda Motor Co Ltd | 圧縮着火内燃機関 |
| CN104454176A (zh) * | 2013-09-25 | 2015-03-25 | 马自达汽车株式会社 | 压缩点火式发动机的控制装置 |
| JP2015161195A (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | マツダ株式会社 | 直噴ガソリンエンジン |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4253553B2 (ja) | 2003-09-29 | 2009-04-15 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線を用いた成膜方法と選択エッチング方法および荷電粒子線装置 |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP00816397A patent/JP3289133B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6305363B1 (en) * | 2000-04-17 | 2001-10-23 | General Motors Corporation | Air-assisted fuel injector with ozone enrichment |
| JP2011157940A (ja) * | 2010-02-03 | 2011-08-18 | Honda Motor Co Ltd | 圧縮着火内燃機関 |
| CN104454176A (zh) * | 2013-09-25 | 2015-03-25 | 马自达汽车株式会社 | 压缩点火式发动机的控制装置 |
| US9874169B2 (en) | 2013-09-25 | 2018-01-23 | Mazda Motor Corporation | Control device of compression-ignition engine |
| JP2015161195A (ja) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | マツダ株式会社 | 直噴ガソリンエンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3289133B2 (ja) | 2002-06-04 |
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