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公開番号2025157914
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-16
出願番号2024060270
出願日2024-04-03
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,株式会社ジャパンエンジンコーポレーション
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類F02M 37/00 20060101AFI20251008BHJP(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、燃料供給経路に残留する燃料の気化を抑制して高精度な燃料噴射を可能とする。
【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2燃料供給経路が接続される針弁を有する燃料噴射弁と、第1燃料供給経路と第2燃料供給経路との間に設けられて第1燃料の第1供給圧力と第2燃料の第2供給圧力との差圧により移動するピストンを有するピストン機構と、針弁と前記ピストン機構との間の第2燃料供給経路に設けられて針弁からピストン機構側への第2燃料の逆流を阻止する吐出弁と、を備える。
【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２燃料供給経路が接続される針弁を有する燃料噴射弁と、
前記第１燃料供給経路と前記第２燃料供給経路との間に設けられて前記第１燃料の第１供給圧力と前記第２燃料の第２供給圧力との差圧により移動するピストンを有するピストン機構と、
前記針弁と前記ピストン機構との間の前記第２燃料供給経路に設けられて前記針弁から前記ピストン機構側への第２燃料の逆流を阻止する吐出弁と、
を備える燃料噴射装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記ピストン機構は、前記第１燃料供給経路が接続される第１貯留部と、前記第２燃料供給経路が接続される第２貯留部とを有し、前記第２燃料供給経路は、第２燃料供給源と前記第２貯留部とを接続する上流側経路と、前記第２貯留部と前記針弁とを接続する下流側経路とを有し、前記吐出弁は、前記下流側経路に設けられる、
請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記吐出弁は、逆止弁である、
請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記逆止弁の開弁圧は、第２燃料供給源から前記第２燃料供給経路に供給される前記第２燃料の第２供給圧力より高い圧力である、
請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記吐出弁は、制御弁であり、前記制御弁に作用する制御油圧を制御することで前記第２燃料供給経路を開閉する吐出制御部を有する、
請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記針弁は、前記第２燃料供給経路における前記ピストン機構より下流側に接続され、前記針弁の摺動シール部に前記第１燃料を供給するシール経路が設けられる、
請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記シール経路は、前記第１燃料供給経路の第１燃料を前記摺動シール部に供給する第１シール経路と、第２燃料を噴射した後における前記針弁と前記ピストン機構との間の前記第２燃料供給経路の前記第２燃料より高い圧力の前記第１燃料を供給する第２シール経路とを有する、
請求項６に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記針弁から前記第１燃料の逆流を阻止するシールピストンが前記第１シール経路に沿って移動自在に設けられると共に、前記針弁から前記第１燃料の逆流を阻止する逆止弁が前記第２シール経路に設けられる、
請求項７に記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記ピストン機構は、前記第１燃料供給経路が接続される第１貯留部と、前記第２燃料供給経路が接続される第２貯留部とを有し、前記第２貯留部に接続されて前記第２燃料を排出する第１パージ経路と、前記第１パージ経路を開閉する第１パージ弁と、前記第１パージ弁を開閉制御するパージ制御部とを有する、
請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項１０】
前記針弁は、前記第２燃料供給経路における前記ピストン機構より下流側に接続され、前記針弁のチャンバに接続されて前記第２燃料を排出する第２パージ経路と、前記第２パージ経路を開閉する第２パージ弁と、前記第２パージ弁を開閉制御するパージ制御部とを有する、
請求項９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。特許文献１に記載された燃料噴射装置は、第１燃料としての化石燃料と第２燃料としての代替燃料を層状に噴射するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１８０５６７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、第１燃料を圧送する燃料ポンプが燃料噴射管を介して燃料噴射弁に接続され、第２燃料を圧送する注入ポンプが注入管を介して燃料噴射弁に接続される。従来の燃料噴射装置は、第２燃料の圧力が燃料噴射弁の開弁圧より高くなると、燃料噴射弁を開放して第２燃料を噴射する。その後、第２燃料の圧力が燃料噴射弁の開弁圧より低くなると、燃料噴射弁を閉止して第２燃料の噴射を終了する。このとき、燃料噴射弁は、燃焼ガスにより高温となり、燃料噴射弁の熱が注入管に伝わり、注入管に残留する第２燃料が気化するおそれがある。燃料が気化した気体は、圧縮性流体であることから、次の燃料噴射時に、一部が気体となった第２燃料を適切に圧縮して噴射することが困難となるおそれがある。
【０００５】
本開示は、上述した課題を解決するものであり、燃料供給経路に残留する燃料の気化を抑制して高精度な燃料噴射を可能とす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２燃料供給経路が接続される針弁を有する燃料噴射弁と、前記第１燃料供給経路と前記第２燃料供給経路との間に設けられて前記第１燃料の第１供給圧力と前記第２燃料の第２供給圧力との差圧により移動するピストンを有するピストン機構と、前記針弁と前記ピストン機構との間の前記第２燃料供給経路に設けられて前記針弁から前記ピストン機構側への第２燃料の逆流を阻止する吐出弁と、を備える。
【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前記燃料噴射装置と、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、燃料供給経路に残留する燃料の気化を抑制して高精度な燃料噴射を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態の舶用ディーゼル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、燃料噴射装置の作動を表すタイムチャートである。
図４は、第２燃料における温度と飽和蒸気圧力との関係を表すグラフである。
図５は、第１実施形態の燃料噴射装置を別の燃料噴射装置と組み合わせたときの配置例を表す概略図である。
図６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７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。
【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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