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公開番号2024088238
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022203311
出願日2022-12-20
発明の名称内燃機関
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F01M 13/00 20060101AFI20240625BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】気体燃料噴射用のインジェクタのシート面の摩耗を抑える。
【解決手段】気体燃料を噴射する噴口14、噴口14を開閉するノズル弁15、及びノズル弁15が着座するシート面16を有した気体燃料噴射用のインジェクタ11を備える内燃機関10において、クランクケース17内のブローバイガスをインジェクタ11の噴口14に導入する導入路18を設けることで、ブローバイガスに含まれるオイルをインジェクタ11のシート面16に供給するようにした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
気体燃料を噴射する噴口、前記噴口を開閉するノズル弁、及び前記ノズル弁が着座するシート面を有した気体燃料噴射用のインジェクタを備える内燃機関であって、
クランクケース内のブローバイガスを前記噴口に導入する導入路を備えている
内燃機関。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
当該内燃機関は、前記導入路を開閉する制御弁と、前記制御弁の開閉を制御する制御部と、を備えており、
前記制御部は、前記シート面からのオイルの蒸発量を演算するとともに、前記蒸発量が閾値以上となったときに前記制御弁を開いて前記ブローバイガスの導入を実施する
請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記インジェクタが気体燃料を噴射する吸気の圧力が負圧のときには前記導入路を開き、前記吸気の圧力が正圧のときには前記導入路を閉じる逆止弁を備える請求項１に記載の内燃機関。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体燃料を噴射するインジェクタを備える内燃機関に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
水素ガス等の気体燃料を噴射するインジェクタの場合、ノズル弁とそのノズル弁が着座するシート面との接触がドライ接触となる。そのため、気体燃料を噴射するインジェクタは、液体燃料を噴射するインジェクタよりもノズルシートの摩耗が進行し易い。これに対して、特許文献１には、軟窒化処理を施して耐摩耗性を向上させたシート部を備える気体燃料噴射用のインジェクタが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２８１２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
軟窒化処理を施せば、インジェクタの製造コストは増加する。また、接触がドライのままでは、軟窒化処理を施しても、シート面の摩耗を十分に抑え切れない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する内燃機関は、気体燃料を噴射する噴口、噴口を開閉するノズル弁、及びノズル弁が着座するシート面を有した気体燃料噴射用のインジェクタを備えている。さらに同内燃機関は、クランクケース内のブローバイガスを噴口に導入する導入路を備えている。
【０００６】
上記内燃機関では、インジェクタの噴口に、オイルを含んだブローバイガスが導入される。導入されたブローバイガスの一部は、噴口からインジェクタの内部に流入する。これにより、ブローバイガス中のオイルがシート面に供給される。そして、供給されたオイルにより、シート面の潤滑が行われる。したがって、上記内燃機関には、気体燃料噴射用のインジェクタのシート面の摩耗を抑える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
内燃機関の一実施形態の構成を模式的に示す図である。
同内燃機関の制御部が実行する処理のフローチャートである。
内燃機関の他の実施形態の構成を模式的に示す図である。
インジェクタのシート部の潤滑機能を有した内燃機関の燃料系の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、内燃機関の一実施形態を、図１～図３を参照して詳細に説明する。
＜内燃機関の構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態の内燃機関１０の構成を説明する。内燃機関１０は、気体燃料噴射用のインジェクタ１１を備えている。図１の内燃機関１０の場合、気体燃料として水素ガスを用いている。なお、気体燃料は、ＣＮＧやＬＰＧなどであってもよい。インジェクタ１１は、内燃機関１０のシリンダヘッド１２に設置されている。図１の内燃機関１０の場合、インジェクタ１１は、燃焼室１３内に気体燃料を噴射する筒内噴射式のインジェクタである。
【０００９】
インジェクタ１１は、気体燃料の噴射口である噴口１４を有している。また、インジェクタ１１の内部には、ノズル弁１５と、ノズル弁１５が着座するシート面１６と、が設けられている。噴口１４は、ノズル弁１５がシート面１６に着座することで閉じられる。また、噴口１４は、ノズル弁１５がシート面１６から離間することで開かれる。そして、インジェクタ１１は、噴口１４が開くことで気体燃料を噴射する。また、インジェクタ１１は、噴口１４が閉じることで気体燃料の噴射を停止する。
【００１０】
内燃機関１０は、クランクケース１７内のブローバイガスを、インジェクタ１１の噴口１４に導入する導入路１８を有している。導入路１８の下流側の部分は、シリンダヘッド１２の内部に形成されている。そして、導入路１８は、シリンダヘッド１２におけるインジェクタ１１の噴口１４の周辺の部分に開口している。導入路１８には、制御弁１９が設置されている。制御弁１９は、外部からの制御により開閉する弁である。図１の内燃機関１０の場合、制御弁１９は、常閉式の電磁弁である。なお、図１の内燃機関１０の場合、クランクケース１７内は、大気圧とほぼ等しい圧力となっている。
（【００１１】以降は省略されています）

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