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公開番号2025077215
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2023189241
出願日2023-11-06
発明の名称燃料噴射装置および往復動内燃機関
出願人三菱重工業株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F02M 45/08 20060101AFI20250512BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】燃料噴射装置および往復動内燃機関において、燃料の着火性の向上を図る。
【解決手段】所定の着火性を有する第1燃料を供給する第1燃料供給経路と、第1燃料より着火性の低い第2燃料を供給する第2燃料供給経路と、第1燃料供給経路および第2燃料供給経路が接続される燃料噴射弁とを備え、燃料噴射弁は、先端部に噴口が設けられる本体と、本体の内部に移動自在に設けられる第1針弁と、本体と前記第1針弁との間に移動自在に設けられる第2針弁とを有し、本体と第1針弁と第2針弁とは、同心状なし、第2針弁に対して第1針弁が離間するように移動すると、第1燃料供給経路が噴口に連通して第1燃料を噴射し、本体に対して第2針弁が離間するように移動すると、第2燃料供給経路が噴口に連通して前記第2燃料を噴射する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
所定の着火性を有する第１燃料を供給する第１燃料供給経路と、
前記第１燃料より着火性の低い第２燃料を供給する第２燃料供給経路と、
前記第１燃料供給経路および前記第２燃料供給経路が接続される燃料噴射弁と、
を備え、
前記燃料噴射弁は、先端部に噴口が設けられる本体と、
前記本体の内部に移動自在に設けられると共に移動位置に応じて前記第１燃料供給経路が前記噴口に連通可能な第１針弁と、
前記本体と前記第１針弁との間に移動自在に設けられると共に移動位置に応じて前記第２燃料供給経路が前記噴口に連通可能な第２針弁と、
を有し、
前記本体と前記第１針弁と前記第２針弁とは同心状をなし、
前記第２針弁に対して前記第１針弁が離間するように移動すると、前記第１燃料供給経路が前記噴口に連通して前記第１燃料を噴射し、前記本体に対して前記第２針弁が離間するように移動すると、前記第２燃料供給経路が前記噴口に連通して前記第２燃料を噴射する、
燃料噴射装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記噴口は、周方向に間隔を空けて位置する第１噴口と、前記第１噴口に対して周方向または軸方向に対してずれた位置で周方向に間隔を空けて位置する第２噴口とを有し、前記第１燃料供給経路は、前記第１噴口に連通可能であり、前記第２燃料供給経路は、前記第１噴口および前記第２噴口に連通可能である、
請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記第１針弁は、軸方向に沿うと共に基端部が前記第１燃料供給経路に連通して先端部が開口する第１燃料流路を有し、前記第２針弁は、軸方向に沿って貫通する第２燃料流路を有し、前記第１燃料流路の先端部と前記第２燃料流路の基端部との間に第１シート部が設けられる、
請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記本体は、前記第１噴口が形成される第１チャンバと、前記第２噴口が形成される第２チャンバと、前記第２燃料供給経路が連通する第３チャンバとを有し、前記第２チャンバと前記第３チャンバとの間に第２シート部が設けられ、前記第１針弁の移動に応じて前記第１シート部が開閉可能であり、前記第２針弁の移動に応じて前記第２シート部が開閉可能である、
請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記第２チャンバと前記第２燃料流路との間に第３シート部が設けられ、前記第２針弁の移動に応じて前記第３シート部が開閉可能である、
請求項４に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記第１針弁および前記第２針弁が下降位置にあるとき、前記第１燃料供給経路および前記第２燃料供給経路が前記第１噴口に連通せず、前記第１針弁が上昇位置にあるとき、前記第１燃料供給経路が前記第１噴口に連通し、前記第２針弁が上昇位置にあるとき、前記第２燃料供給経路が前記第１噴口および前記第２噴口に連通する、
請求項４に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記第１燃料供給経路に連通する前記第１燃料の供給ポートと前記第１燃料の排出ポートを有すると共に弁体の移動位置に応じて前記供給ポートまたは前記排出ポートに連通する給排ポートを有するスプール弁機構と、
ピストンの移動方向の一方側に前記第２燃料供給経路が連通して前記ピストンの移動方向の他方側に連通経路を介して前記給排ポートが連通するピストン機構と、
を有する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記スプール弁機構は、弁体の移動方向の一方側に前記第１燃料供給経路からの第１連通経路が連通し、他方側に前記第１燃料供給経路からの第２連通経路が連通すると共に、ドレン経路が連通し、前記ドレン経路に開閉弁が設けられる、
請求項７に記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記第１針弁は、基端部側に第１制御室が設けられ、前記第１制御室に前記第１燃料供給経路が連通すると共に第１ドレン経路が連通し、前記第１ドレン経路に第１開閉弁が設けられ、前記第２針弁は、基端部側に第２制御室が設けられ、前記第２制御室に前記第２燃料供給経路が連通すると共に第２ドレン経路が連通し、前記第２ドレン経路に第２開閉弁が設けられる、
請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
前記第１針弁は、基端部側に第１制御室が設けられ、前記第１制御室に前記第１燃料供給経路が連通すると共に第１ドレン経路が連通し、前記第１ドレン経路に第１開閉弁が設けられ、前記第２針弁は、基端部側に第２制御室が設けられ、前記第２制御室に前記第１燃料供給経路が連通すると共に第２ドレン経路が連通し、前記第２ドレン経路に第２開閉弁が設けられる、
請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料噴射装置および往復動内燃機関に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
往復動内燃機関は、燃料噴射装置が搭載される。往復動内燃機関は、燃料噴射装置が燃焼室の高圧空気に燃料を噴射することで燃焼し、発生した燃焼エネルギにより駆動する。近年、燃料噴射装置に適用される燃料として、有害物質（例えば、二酸化炭素など）の発生量が少ないカーボンフリーの燃料を使用することが考えられている。ところが、カーボンフリーの燃料には、着火性や燃焼性が悪いものがあり、着火性や燃焼性の良い燃料と併用することが提案されている。複数種類の燃料を噴射する燃料噴射装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６４７２５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の燃料噴射装置は、燃料噴射弁が着火性の悪い燃料と着火性の良い燃料を噴射する。このとき、着火性の良い燃料の着火源となって着火性の悪い燃料に着火させる必要があり、燃料に対する着火性の向上が望まれている。
【０００５】
本開示は、上述した課題を解決するものであり、燃料の着火性の向上を図る燃料噴射装置および往復動内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本開示の燃料噴射装置は、所定の着火性を有する第１燃料を供給する第１燃料供給経路と、前記第１燃料より着火性の低い第２燃料を供給する第２燃料供給経路と、前記第１燃料供給経路および前記第２燃料供給経路が接続される燃料噴射弁と、を備え、前記燃料噴射弁は、先端部に噴口が設けられる本体と、前記本体の内部に移動自在に設けられると共に移動位置に応じて前記第１燃料供給経路が前記噴口に連通可能な第１針弁と、前記本体と前記第１針弁との間に移動自在に設けられると共に移動位置に応じて前記第２燃料供給経路が前記噴口に連通可能な第２針弁と、を有し、前記本体と前記第１針弁と前記第２針弁とは同心状をなし、前記第２針弁に対して前記第１針弁が離間するように移動すると、前記第１燃料供給経路が前記噴口に連通して前記第１燃料を噴射し、前記本体に対して前記第２針弁が離間するように移動すると、前記第２燃料供給経路が前記噴口に連通して前記第２燃料を噴射する。
【０００７】
また、本開示の往復動内燃機関は、燃焼室を有する内燃機関本体と、前記燃焼室に燃料を噴射する請求項１に記載の燃料噴射装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の燃料噴射装置および往復動内燃機関によれば、燃料の着火性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態のエンジンを表す概略図である。
図２は、第１実施形態の燃料噴射装置を表す概略構成図である。
図３は、燃料噴射装置の燃料経路を表す概略構成図である。
図４は、燃料噴射弁の要部を表す断面図である。
図５は、燃料噴射弁による燃料噴射形態を表す概略図である。
図６は、燃料噴射装置による第２燃料充填状態を表す概略構成図である。
図７は、燃料噴射装置による第１燃料噴射状態を表す概略構成図である。
図８は、燃料噴射装置による第２燃料噴射状態を表す概略構成図である。
図９は、燃料噴射装置による第１燃料と第２燃料の噴射時期を表すタイムチャートである。
図１０は、第２実施形態の燃料噴射装置を表す概略構成図である。
図１１は、第３実施形態の燃料噴射装置を表す概略構成図である。
図１２は、燃料噴射装置の作動を表すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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