JPS622264Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はアイドル時や軽負荷時での騒音の低減
と燃焼安定性を改善するようにしたデイーゼル機
関に関する。

一般にデイーゼル機関にあつては、副室やピス
トン燃焼室に燃料を直接的に噴射し、圧縮着火に
よつて燃焼させる。

通常、圧縮上死点付近で圧縮圧力は40Kg／cm²程
度、圧縮温度は500℃以上になり、この上死点付
近で燃料を噴射すると、これが分解着火して燃焼
に至るわけであるが、この燃料の噴射開始時点か
ら自己着火するまでに、運転条件に応じての時間
遅れがあり、これを着火遅れと称している。

この着火遅れの間に噴射された燃料は拡散し空
気と混合する。したがつて着火遅れが大きくなる
と、この拡散混合した燃料がいつきに燃焼し、急
激なる圧力上昇をもたらすことがある。

つまり、噴射燃料の層状燃焼が得られなくな
り、いわゆるデイーゼルノツクを起こして機関騒
音や振動を著しく増大させる。

一般に機関アイドル時や軽負荷時は、着火に至
るまでの温度上昇や圧力上昇が比較的小さく、自
己着火のための条件が高負荷時などに比べて弱く
なるため、着火遅れが大きくなる傾向があつてデ
イーゼルノツクを起こしやすいのである。そこで
火花放電するデイーゼル機関が、米国特許第
4096841号に示されるように提案されているが、
このものは、吸気を絞るものではないので、着火
性は向上しても、騒音は低減するとは限らなかつ
た。

本考案はこのような問題を解決するために提案
されたもので、機関アイドル時や軽負荷時に限り
吸気を絞つて吸気充填効率を下げ、同時に火花放
電するようにして、燃焼最大圧力を減じて騒音を
低減しつつ着火の安定性をはかることを目的とす
る。

以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明
する。

第１図の実施例は、副室付デイーゼル機関に本
考案を適用した場合であり、燃焼室として主室１
の上部に噴口２を介して連通する副室３を備え
る。

副室３には燃料噴射弁４とともに放電電極（点
火栓）５が取付けてあり、この電極５は後述する
ようにアイドル、軽負荷時に放電点火する。

吸気通路６の途中には吸気絞弁７が設けられ、
この絞弁７は燃料噴射ポンプ８と連動して燃料噴
射量の少ないとき、つまりアイドル、軽負荷時に
吸気通路６を絞るようになつている。

このために、燃料噴射ポンプ８のポンプレバー
９と同軸に絞弁作動用レバー１０が固着し、上記
絞弁７の絞弁レバー１１に対してワイヤ１２を介
して連結し、ポンプレバー９が図示しないアクセ
ルペダルと連結するアクセルワイヤ１３によつて
回動すると、これに伴つて絞弁７も回動して、主
としてアイドル時に絞り込んでいた吸気通路６を
中、高負荷時に全開させる。

この吸気絞弁７の下流に位置して吸入負圧を検
出する負圧スイツチ１４が設けられ、この負圧ス
イツチ１４からの信号にもとづき放電電極５に対
する高電圧電源１５からの放電パルスの印加作用
を中、高負荷時に停止させる。

高電圧電源１５は、たとえば機関回転に同期し
たパルスを発生する発振回路１６、この発振パル
スによつてオンオフするパワートランジスタ１
７、トランジスタ１７のオンオフによつて高電圧
を発生する点火コイル１８から構成され、バツテ
リ１９からの電圧を点火コイル１８の一次側と二
次側の巻数比に応じて昇圧して、上記放電電極５
に供給する。発振回路１６は吸入負圧が所定値以
上のアイドル時、軽負荷時にオンとなる負圧スイ
ツチ１４からの信号が入力したときのみ、機関回
転に同期してパルスを発生する。

図中２０は吸気エアクリーナ、２１は吸気弁、
２２はピストンをそれぞれ示す。

次に作用を説明する。

エンジンのアイドルまたは軽負荷時は、燃料噴
射ポンプ８から燃料圧送量も少なく、したがつて
このポンプレバー９と連動する絞弁作動用レバー
１０を介して吸気通路６の絞弁７も、図示するよ
うに小開度に保持され、吸気量を絞り込む。

このため、主室１（副室３）に吸入される空気
量が減り、第２図にも示すように、モータリング
圧力（圧縮圧力）の特性Ｂもこの吸気充填効率の
低下に伴つて相対的に減少する。

したがつて、燃焼圧力もその最大値が特性Bo
で示すように低下する。アイドル時や軽負荷時の
騒音はこの圧力上昇によるピストン打音であるか
ら、圧力が下がれば打音も低下して騒音も相対的
に減少する。

しかし、このように圧縮圧力が下がれば、自己
着火性は悪化し着火不安定になる。

この着火を助けるために放電電極５による放電
点火が行われるのであり、吸気絞弁７の絞り込み
により、絞弁下流の負圧が所定値以上に強まる
と、これを吸入負圧スイツチ１４が感知して高電
圧電源１５を作動させる。

点火コイル１８からエンジン回転に同期して高
電圧パルスが、燃料噴射弁４による燃料の噴射直
後に電極５に供給され、燃料の自着火を補助し、
安定した着火、燃焼を実現する。

したがつて、アイドル、軽負荷時でもデイーゼ
ルノツクなどの不整燃焼が起こりにくく、燃焼騒
音や振動の低減がはかれるのである。

なお、上記放電パルスは燃料噴射直後に１回だ
け発振する他、例えば1KHz程度の周波数をもつ
高電圧パルスを燃料噴射後に所定の期間、あるい
は常時点火栓５に印加するようにしてもよい。

燃料噴射ポンプ８のポンプレバー９が図中右方
へと回動し、エンジン負荷が増加すると、これに
連動して絞弁作動レバー１０が回転し吸気絞弁７
が全開（または全開に近づき）、吸入負圧が減少
する。

この結果、吸入負圧スイツチ１４がオフとな
り、点火回路１５からの高電圧パルスの供給が停
止し、放電電極５は放電点火を停止して通常のデ
イーゼル機関と全く同様に自己着火により燃焼が
行われる。（第２図のＡ，Aoはこのときのモータ
リング圧力と燃焼圧力のそれぞれの特性を示
す。） 以上説明したように本考案によれば、機関のア
イドル時や軽負荷時に吸気通路を絞つて吸気充填
効率を下げ、これと同時に燃焼室内で放電点火す
るようにしたので、デイーゼル機関のアイドル、
軽負荷時の着火、燃焼不安定を招くことなく燃焼
騒音や振動を著しく低減できるという効果が得ら
れる。

なお、本考案は副室付デイーゼル機関以外のも
の、例えばピストン燃焼室をもつ直噴式デイーゼ
ル機関など各種デイーゼル機関に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す概略構成図、第
２図は燃焼室内圧力特性図である。 １……主室、３……副室、４……燃料噴射弁、
５……放電電極（点火栓）、６……吸気通路、７
……吸気絞弁、８……燃料噴射ポンプ、９……ポ
ンプレバー、１４……吸入負圧スイツチ、１５…
…高電圧電源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃焼室に燃料噴射弁を備え、圧縮上死点付近で
   噴射される燃料を自己着火するようにしたデイー
   ゼル機関において、吸気通路にアイドル、軽負荷
   時に吸気を絞る絞弁を設ける一方、燃焼室に放電
   電極を設け、この放電電極にすくなくともアイド
   ル、軽負荷時に高電圧パルスを印加する高電圧電
   源を備えたことを特徴とするデイーゼル機関。