[发明专利]柴油发动机

说明书

本发明的柴油发动机具备：设置于排气通路的涡轮；设置于进气通路的压缩机；以及，包括为了控制与涡轮碰撞的排气的流速而能变更角度地设置于涡轮周围的多个喷嘴叶片的涡轮增压器。将关闭进气门时的燃烧室容积与活塞处于上死点时的燃烧室容积的比设为有效压缩比ε_e，并将发动机的总排气量设为V（L）时，以满足下式（1）的形式设定有效压缩比ε_e：‑0.67×V+15.2≦ε_e≦14.8……（1）。

技术领域

本发明涉及通过自点火使从喷射装置喷射至燃烧室的燃料燃烧的柴油发动机。

背景技术

以往，为使柴油发动机的燃烧形态更为恰当，进行了各种研究，作为其中之一，已知有推定喷射至汽缸内的燃料的点火延迟（从燃料被喷射起到点燃为止的时间），并基于推定的点火延迟控制喷射系统的技术。

例如，下述专利文献1中公开了在柴油发动机中，将基于进气量、EGR气体量、燃料喷射量、进气温度・压力等计算得到的实际点火延迟与根据发动机转速及燃料喷射量利用映射图求得的基准运行时的点火延迟（基准点火延迟）进行比较，并基于两者的差值修正燃料喷射正时。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特开2012-87743号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

在这里，尤其在车载用柴油发动机中，需要充分考虑冷状态时的燃烧稳定性（点火性）等实用上的问题，因此通常将压缩比设定为比较高的值。例如，现在市售的柴油发动机大多数几何压缩比在16以上。在这样的传统型柴油发动机中，即使像上述专利文献1那样精细地控制喷射正时，只要柴油发动机未采用特有的高度排气净化系统，就难以应对近年来越发严格的排气限制。尤其，在传统型柴油发动机中，压缩比高导致的燃烧温度的上升造成NOx的产生，因此需要设置例如利用尿素水等还原NOx的昂贵的NOx催化器，这是增加柴油发动机制造成本的原因之一。

本发明鉴于以上的情况而形成，目的在于提供一种无需NOx催化器且燃烧稳定性优异的柴油发动机。

解决问题的手段：

为解决上述问题，本申请的第一发明是通过自点火使从喷射装置喷射至燃烧室的燃料燃烧的柴油发动机，具备：能旋转地设置于排气通路的涡轮；以能够与涡轮联动地旋转的形式设置于进气通路的压缩机；以及，包括为了控制与涡轮碰撞的排气的流速而能变更角度地设置于涡轮周围的多个喷嘴叶片的涡轮增压器，将关闭进气门时的燃烧室容积与活塞处于上死点时的燃烧室容积的比值设为有效压缩比ε_e，并将发动机的总排气量设为V（L）时，以满足下式（1）的形式设定有效压缩比ε_e：

-0.67×V+15.2≦ε_e≦14.8 ……（1）。

根据该第一发明的柴油发动机，有效压缩比ε_e被设定为14.8以下，因此在空气与燃料充分混合的状态下开始燃烧，燃烧温度被抑制得较低。由此，因燃烧而生成的NOx的量变得很少，因此不用在排气通路中设置用于处理NOx的特别的催化器等，能够将NOx的排出量抑制为足够低的水平。