JP2000274266A - Engine and knocking suppression method therefor - Google Patents

Engine and knocking suppression method therefor

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JP2000274266A
JP2000274266A JP11080828A JP8082899A JP2000274266A JP 2000274266 A JP2000274266 A JP 2000274266A JP 11080828 A JP11080828 A JP 11080828A JP 8082899 A JP8082899 A JP 8082899A JP 2000274266 A JP2000274266 A JP 2000274266A
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Japan
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cylinder
engine
exhaust gas
control
main cylinder
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JP11080828A
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Japanese (ja)
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Shoji Asada
昭治 浅田
Masashi Nishigaki
雅司 西垣
Koji Moriya
浩二 守家
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress generation of knockings in an engine, increase a compression ratio and improve engine efficiency. SOLUTION: This engine has main cylinders 1 and a control cylinder 10, each for taking in fuel and oxygen-containing gas for combustion and allowing combustion of the mixture 20 inside it to maintain rotation of a crankshaft 6 in common with the cylinders 1, 10, and a control exhaust gas supply means A for supplying exhaust gas exhausted from the control cylinder 10 into the main cylinders 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料と燃焼用酸素
含有ガスとを吸気し、内部において混合気を燃焼させて
クランク軸の回転を維持するエンジンに関するものであ
り、このようなエンジンにおいて、好ましい運転状態を
維持する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine which inhales fuel and oxygen-containing gas for combustion, burns an air-fuel mixture inside, and maintains the rotation of a crankshaft. The present invention relates to a technique for maintaining a preferable operation state.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関であるエンジンは、大きく、火
花点火エンジン(オットーサイクルエンジン)と、圧縮
空気中に液体燃料を噴射するディーゼルエンジンに分け
られるが、都市ガスを燃料とするガスエンジンでは、従
来型のディーゼルエンジンの場合、噴射燃料の圧縮動力
が大きく、機構も複雑になる為、圧倒的多数は、火花点
火エンジン(以下SIエンジンと記す)とされる。SI
エンジンは、シリンダへ空気(燃焼用酸素含有ガスの一
例)と燃料の混合気を送り込み、シリンダで圧縮した
後、スパークプラグで強制着火する。ところで、エンジ
ンは、圧縮比を増大させる程効率が増大することが分か
っているが、SIエンジンでは、圧縮比を増大させる
と、ノッキングが発生し、その為、通常、圧縮比は10
程度に抑えられる。ノッキングとは、火花点火された火
炎が、シリンダ全域に拡がる前に、未燃部が自然燃焼し
て、衝撃波を発生する現象である。
2. Description of the Related Art Engines, which are internal combustion engines, are roughly classified into a spark ignition engine (Otto cycle engine) and a diesel engine which injects liquid fuel into compressed air. In the case of a conventional diesel engine, the compression power of the injected fuel is large and the mechanism is complicated, so the overwhelming majority is a spark ignition engine (hereinafter referred to as SI engine). SI
The engine feeds a mixture of air (an example of an oxygen-containing gas for combustion) and fuel into a cylinder, compresses the mixture in the cylinder, and then forcibly ignites with a spark plug. By the way, it is known that the efficiency of the engine increases as the compression ratio increases. However, in the case of the SI engine, when the compression ratio is increased, knocking occurs.
Can be suppressed to the extent. Knocking is a phenomenon in which an unburned portion spontaneously burns before a spark-ignited flame spreads over the entire region of the cylinder to generate a shock wave.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような事情に鑑み
て、本発明は、エンジンのノッキングの発生を抑制し
て、圧縮比を増大させ、エンジンの効率を向上させる技
術を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, an object of the present invention is to provide a technique for suppressing the occurrence of knocking of an engine, increasing the compression ratio, and improving the efficiency of the engine. I do.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明に係るエンジン
は、このような目的を達成する為に、請求項1に記載さ
れているように、燃料と燃焼用酸素含有ガスとを吸気
し、内部において混合気を燃焼させてクランク軸の回転
を維持するメイン気筒と制御用気筒とを、前記クランク
軸を共有させてそれぞれ備え、前記制御用気筒から排出
される排ガスを前記メイン気筒内に供給する制御用排ガ
ス供給手段を備える。エンジンにおいて、燃焼効率を向
上させる為には、ノッキングを抑制し、圧縮比を増加さ
せることが重要である。このノッキングを抑制する為
に、本発明においては、メイン気筒とは別に制御用気筒
を設け、制御用排ガス供給手段によって、この制御用気
筒から排出する排ガスをメイン気筒に供給するように構
成されている。燃焼後の排ガスをメイン気筒に混入させ
ることで、メイン気筒に吸気される混合気は、酸素濃度
が低下することで、着火性が低下し、メイン気筒におい
て過早発火によるノッキングを抑制することができる。
このことは、メイン気筒を高圧縮比に設定しても、ノッ
キングが発生しにくいということになるので、メイン気
筒の圧縮比を増加させて効率を向上させることができ、
このことによって、エンジンの効率も向上する。
In order to achieve the above object, an engine according to the present invention inhales a fuel and an oxygen-containing gas for combustion, and performs internal combustion. A main cylinder and a control cylinder that burn the air-fuel mixture to maintain the rotation of the crankshaft and share the crankshaft, and supply exhaust gas discharged from the control cylinder into the main cylinder. A control exhaust gas supply means is provided. In the engine, in order to improve the combustion efficiency, it is important to suppress knocking and increase the compression ratio. In order to suppress this knocking, in the present invention, a control cylinder is provided separately from the main cylinder, and the control exhaust gas supply means supplies exhaust gas discharged from the control cylinder to the main cylinder. I have. Mixing the exhaust gas after combustion into the main cylinder reduces the ignitability of the air-fuel mixture that is taken into the main cylinder due to the decrease in oxygen concentration, thereby suppressing knocking due to premature ignition in the main cylinder. it can.
This means that even if the main cylinder is set to a high compression ratio, knocking is unlikely to occur, so that the compression ratio of the main cylinder can be increased to improve efficiency,
This also increases the efficiency of the engine.

【0005】更に、一層ノッキングを抑制して、エンジ
ンの効率をより向上する為には、以下のように構成する
ことができる。即ち、請求項2に記載されているよう
に、前記制御用気筒の運転条件を、前記制御用気筒から
不完全燃焼成分を含む排ガスが排出される運転条件に設
定する運転条件設定手段を備えことが好ましい。ノッキ
ングとは、点火プラグから火炎が進行する途中で混合気
の未燃焼部分が断熱圧縮され自着火し、混合気が過早発
火する現象である。断熱圧縮による自着火に到る反応
は、まず燃料である炭化水素が断熱圧縮により熱分解さ
れ、ホルムアルデヒドを生成し、そのホルムアルデヒド
がOHラジカルとの反応により消費されて自着火に到る
ことが判っている。このことより、メイン気筒に吸気さ
れる混合気中にホルムアルデヒドを供給すると、自着火
に到るまでの反応時間を長くすることができ、結果、断
熱圧縮による未燃焼部の自着火を防止し、ノッキングを
抑制することができる。
Further, in order to further suppress knocking and further improve the efficiency of the engine, the following configuration can be adopted. That is, as described in claim 2, operating condition setting means for setting operating conditions of the control cylinder to operating conditions at which exhaust gas containing incomplete combustion components is discharged from the control cylinder is provided. Is preferred. Knocking is a phenomenon in which an unburned portion of the air-fuel mixture is adiabatically compressed and self-ignites during the progress of the flame from the spark plug, and the air-fuel mixture is prematurely ignited. In the reaction leading to self-ignition by adiabatic compression, first, it is understood that hydrocarbons as fuel are thermally decomposed by adiabatic compression to form formaldehyde, and the formaldehyde is consumed by reaction with OH radicals to reach self-ignition. ing. From this, when formaldehyde is supplied to the air-fuel mixture that is taken into the main cylinder, the reaction time until auto-ignition can be lengthened, and as a result, auto-ignition of the unburned portion due to adiabatic compression is prevented, Knocking can be suppressed.

【0006】よって、本発明のエンジンは、運転条件設
定手段によって制御用気筒の動作条件を設定して、不完
全燃焼成分を含む排ガスが排出される条件で制御用気筒
を運転することで、制御用気筒に供給された混合気が完
全に燃焼する途中、即ちホルムアルデヒドを含む状態で
排ガスとして排出される。そのホルムアルデヒドを多く
含む排ガスを制御用排ガス供給手段によってメイン気筒
に混入させることで、メイン気筒内の混合気はホルムア
ルデヒドを多く含む状態となり、断熱圧縮においてホル
ムアルデヒドが完全に消費されず、未燃部が断熱圧縮に
よる自着火に到らないので、結果、ノッキングの発生を
抑制することができる。このように構成することで、メ
イン気筒の圧縮比を大きく設定することができ、エンジ
ンの効率を向上させることができる。また、制御用気筒
から排出される排ガスに未撚成分が多く含まれるように
する為には、制御用気筒の圧縮比を小さく設定する、若
しくは制御用気筒に供給される混合気の燃料濃度を希薄
にする等の条件で制御用気筒を運転することで可能とな
る。
Therefore, in the engine of the present invention, the operating condition of the control cylinder is set by the operating condition setting means, and the control cylinder is operated under the condition that the exhaust gas containing the incompletely combusted component is discharged. The air-fuel mixture supplied to the service cylinder is exhausted as exhaust gas in the course of complete combustion, that is, in a state containing formaldehyde. By mixing the exhaust gas containing a large amount of formaldehyde into the main cylinder by the control exhaust gas supply means, the air-fuel mixture in the main cylinder becomes a state containing a large amount of the formaldehyde, and the adiabatic compression does not completely consume the formaldehyde, and the unburned portion is not consumed. Since self-ignition by adiabatic compression does not occur, knocking can be suppressed as a result. With this configuration, the compression ratio of the main cylinder can be set large, and the efficiency of the engine can be improved. Further, in order to make the exhaust gas discharged from the control cylinder contain a large amount of untwisted components, the compression ratio of the control cylinder is set to be small, or the fuel concentration of the air-fuel mixture supplied to the control cylinder is reduced. It becomes possible by operating the control cylinder under conditions such as leaning.

【0007】更に、請求項3に記載されているように、
前記不完全燃焼成分は、前記メイン気筒に吸気される混
合気に対して5〜30000ppmのホルムアルデヒド
であることが好ましい。制御用気筒から排出される排ガ
スに、メイン気筒に吸気される混合気に対して5ppm
以上のホルムアルデヒドが含まれていることで、メイン
気筒における断熱圧縮においてホルムアルデヒドが完全
に消費されないこととなり、未燃部が断熱圧縮による自
着火に到らないので、ノッキングの発生を抑制すること
ができ、ホルムアルデヒドを30000ppm以下にす
ることで、制御用気筒を簡単な構成で実現することがで
きる。
Further, as described in claim 3,
Preferably, the incomplete combustion component is formaldehyde in an amount of 5 to 30,000 ppm based on the air-fuel mixture taken into the main cylinder. 5 ppm to the exhaust gas discharged from the control cylinder and to the air-fuel mixture taken into the main cylinder
By containing the above formaldehyde, formaldehyde is not completely consumed in the adiabatic compression in the main cylinder, and the unburned part does not reach self-ignition due to the adiabatic compression, so that knocking can be suppressed. By controlling the formaldehyde content to 30,000 ppm or less, the control cylinder can be realized with a simple configuration.

【0008】更に、このようなエンジンにおいて、請求
項4に記載されているように、前記制御用気筒が前記混
合気を圧縮自着火させて燃焼する気筒であることが好ま
しい。即ち、制御用気筒として、点火プラグを設けず簡
単な構成、所謂圧縮自着火エンジンとして運転し、例え
ば圧縮比を小さめに設定して、断熱圧縮の中間生成物で
あるホルムアルデヒドが排ガスに多く含まれるように運
転することができ、そのホルムアルデヒドを含む排ガス
を、制御用排ガス供給手段によって、メイン気筒に混入
させることができ、メイン気筒のノッキングを抑制する
ことができ、簡単な構成でエンジンの効率を向上するこ
とができる。
Furthermore, in such an engine, it is preferable that the control cylinder is a cylinder that performs combustion by compressing and igniting the air-fuel mixture. In other words, the control cylinder operates as a so-called compression self-ignition engine without a spark plug, that is, without a spark plug. For example, by setting the compression ratio to a small value, formaldehyde, which is an intermediate product of adiabatic compression, is largely contained in the exhaust gas. The exhaust gas containing formaldehyde can be mixed into the main cylinder by control exhaust gas supply means, knocking of the main cylinder can be suppressed, and the engine efficiency can be reduced with a simple configuration. Can be improved.

【0009】これまでのエンジンにおけるノッキング抑
制方法は、請求項5に記載されているように、燃料と燃
焼用酸素含有ガスとを吸気し、内部において混合気を燃
焼させてクランク軸の回転を維持するメイン気筒と制御
用気筒とを、前記クランク軸を共有させて設けるととも
に、前記制御用気筒から排出された排ガスを前記メイン
気筒内に供給する構造とし、前記制御用気筒から排出さ
れた排ガスを前記メイン気筒に供給し、前記メイン気筒
のノッキングを抑制することを特徴とする。このよう
に、エンジンに設けられた少なくとも1つの制御用気筒
の排ガスをその他のメイン気筒に供給することで、メイ
ン気筒に吸気される混合気は断熱圧縮による自着火が起
こりにくい条件となり、結果過早発火によるノッキング
を抑制することができ、エンジンの効率を向上すること
ができる。
According to a conventional method for suppressing knocking in an engine, a fuel and an oxygen-containing gas for combustion are taken in and a mixture is burned inside to maintain the rotation of the crankshaft. A main cylinder and a control cylinder are provided so as to share the crankshaft, and the exhaust gas discharged from the control cylinder is supplied into the main cylinder, and the exhaust gas discharged from the control cylinder is It is supplied to the main cylinder to suppress knocking of the main cylinder. In this way, by supplying exhaust gas from at least one control cylinder provided in the engine to the other main cylinders, the air-fuel mixture sucked into the main cylinders is in a condition in which self-ignition due to adiabatic compression is unlikely to occur, resulting in an excess. Knocking due to premature firing can be suppressed, and the efficiency of the engine can be improved.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本願のエンジン100の基本構造
を図1に基づいて説明する。エンジン100は、4つの
メイン気筒1を、クランク軸6を共有させて配置した多
気筒エンジンである。メイン気筒1は火花点火エンジン
であり、燃料と空気の混合気の吸気20を、吸気路9を
介してシリンダ3内に供給し、ピストン4にて圧縮され
た吸気20を点火プラグ7にて点火して燃焼させ、連結
棒5を介してクランク軸6の回転を維持し、メイン気筒
1において燃焼後の排気21は排気路8を介して外部に
排出される構成となっている。このような構成は、通常
の多気筒エンジンと同様であり、このようなエンジンに
おいて、エンジンの効率を向上する為には、圧縮比をで
きるだけ高くするのが効果的である。しかし、圧縮比を
高くすると、断熱圧縮後の吸気が高温となり、点火プラ
グ7によって火花点火された火炎がシリンダ3全域に拡
がる前に、未燃部が自着火燃焼して、衝撃波を発生する
という、ノッキングが発生し、エンジンの損傷や、エン
ジンの効率低下の原因となる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic structure of an engine 100 according to the present invention will be described with reference to FIG. The engine 100 is a multi-cylinder engine in which four main cylinders 1 are arranged with a common crankshaft 6. The main cylinder 1 is a spark ignition engine that supplies intake air 20 of a mixture of fuel and air into a cylinder 3 through an intake passage 9, and ignites intake air 20 compressed by a piston 4 with a spark plug 7. Then, the rotation of the crankshaft 6 is maintained via the connecting rod 5, and the exhaust 21 after combustion in the main cylinder 1 is discharged to the outside via the exhaust passage 8. Such a configuration is similar to that of a normal multi-cylinder engine. In such an engine, it is effective to increase the compression ratio as much as possible in order to improve the efficiency of the engine. However, when the compression ratio is increased, the intake air after the adiabatic compression becomes high temperature, and before the flame spark ignited by the spark plug 7 spreads to the entire area of the cylinder 3, the unburned portion self-ignites and burns, generating a shock wave. This causes knocking, which causes engine damage and lowers engine efficiency.

【0011】断熱圧縮による自着火に到る反応は、まず
燃料である炭化水素が断熱圧縮により熱分解され、ホル
ムアルデヒドを生成し、そのホルムアルデヒドがOHラ
ジカルとの反応により消費されて自着火に到ることが判
っている。このことより、メイン気筒1に供給される吸
気20中に10000ppm程度のホルムアルデヒドを
供給すると、自着火に到るまでの反応時間を長くするこ
とができ、結果、断熱圧縮による未燃焼部の自着火を防
止し、ノッキングを抑制することができ、本願にあって
は、後に説明するが、メイン気筒1に供給される吸気中
に10000ppm程度のホルムアルデヒドを供給する
ように構成されている。
In the reaction leading to auto-ignition by adiabatic compression, first, hydrocarbons as fuel are thermally decomposed by adiabatic compression to generate formaldehyde, and the formaldehyde is consumed by reaction with OH radicals to reach auto-ignition. I know that. From this, when about 10000 ppm of formaldehyde is supplied into the intake air 20 supplied to the main cylinder 1, the reaction time until self-ignition can be lengthened, and as a result, self-ignition of the unburned portion by adiabatic compression In this application, about 10,000 ppm of formaldehyde is supplied into the intake air supplied to the main cylinder 1 as will be described later.

【0012】即ち、エンジン100は、メイン気筒1と
同様に、クランク軸6に連結棒15によって接続された
ピストン14を有する制御用気筒10を備えている。こ
の制御用気筒10は圧縮自着火エンジンの構成を採用し
ており、吸気路19を介して吸気20をシリンダ13内
に供給し、ピストン14によって混合気を圧縮自着火さ
せ、燃焼後の制御用排ガス22を制御用排ガス流路11
に排出するように構成されている。
That is, the engine 100 includes a control cylinder 10 having a piston 14 connected to the crankshaft 6 by a connecting rod 15, similarly to the main cylinder 1. The control cylinder 10 adopts a configuration of a compression ignition engine, supplies intake air 20 into a cylinder 13 through an intake passage 19, compresses and ignites an air-fuel mixture by a piston 14, and controls the combustion after combustion. Exhaust gas 22 for controlling exhaust gas passage 11
It is configured to be discharged to.

【0013】更に、この制御用気筒10の運転条件は、
制御用排ガス22に不完全燃焼成分のホルムアルデヒド
が含まれるように設定されており、詳しくは、制御用気
筒10の圧縮比を、充分な圧縮自着火燃焼に到らない程
度、例えば、充分な圧縮自着火燃焼を行う場合、即ち通
常の圧縮自着火エンジンの圧縮比が18程度であるのに
対して、この制御用気筒10の圧縮比は15程度に設定
されており、ピストン14によって断熱圧縮された混合
気は充分に燃焼せず、不完全燃焼成分を含む制御用排ガ
スとして制御用排ガス流路11に排出される。よって、
このような運転条件で制御用気筒10を運転すること
で、制御用排ガス流路11内の制御用排ガス22には、
ホルムアルデヒドを多く含んでいることになる。
The operating conditions of the control cylinder 10 are as follows:
The control exhaust gas 22 is set so that formaldehyde as an incompletely combustible component is contained. Specifically, the compression ratio of the control cylinder 10 is set to a value that does not result in sufficient compression auto-ignition combustion, for example, sufficient compression. When performing self-ignition combustion, that is, while the compression ratio of a normal compression self-ignition engine is about 18, the compression ratio of the control cylinder 10 is set to about 15, and is adiabatically compressed by the piston 14. The air-fuel mixture does not burn sufficiently and is discharged to the control exhaust gas passage 11 as control exhaust gas containing incompletely combusted components. Therefore,
By operating the control cylinder 10 under such operating conditions, the control exhaust gas 22 in the control exhaust gas passage 11
It will contain a lot of formaldehyde.

【0014】制御用排ガス流路11はメイン気筒1側の
吸気路9に接続されており、ホルムアルデヒドを多く含
む制御用排ガス22はメイン気筒1の吸気路9を介して
メイン気筒1のシリンダ3内に、吸気20とともに供給
される。制御用排ガス22と吸気20の混合ガスを供給
されたメイン気筒1は、吸気20のみを供給した場合と
比べて、ホルムアルデヒドが多く含まれていることにな
るので、断熱圧縮過程において、ホルムアルデヒドを消
費して自着火に到ることを抑制し、点火プラグ7によっ
て火花点火された火炎がシリンダ3全域に拡がる前に、
未燃部が自着火燃焼することがなくなるので、この自着
火燃焼の火炎によるノッキングが抑制されることとな
る。このような構成にすることで、メイン気筒1におい
ては、ノッキングの発生が抑制されるので、例えば、メ
イン気筒1の燃焼効率を向上するべく、圧縮比を15程
度に設定しても、点火プラグ7による火花点火による燃
焼が可能となり、安定した運転状態を維持することがで
きる。このように、ノッキングを抑制する為に制御用気
筒10からの制御用排ガス22をメイン気筒1内に供給
する手段を制御用排ガス供給手段Aと呼ぶ。
The control exhaust gas passage 11 is connected to the intake passage 9 on the side of the main cylinder 1, and the control exhaust gas 22 containing a large amount of formaldehyde flows through the intake passage 9 of the main cylinder 1 into the cylinder 3 of the main cylinder 1 Is supplied together with the intake air 20. Since the main cylinder 1 supplied with the mixed gas of the control exhaust gas 22 and the intake air 20 contains more formaldehyde than the case where only the intake air 20 is supplied, the main cylinder 1 consumes formaldehyde in the adiabatic compression process. Before the flame ignited by the spark plug 7 spreads over the entire area of the cylinder 3.
Since the unburned portion does not self-ignite and burn, knocking due to the flame of the self-ignition combustion is suppressed. With this configuration, the occurrence of knocking in the main cylinder 1 is suppressed. For example, even if the compression ratio is set to about 15 in order to improve the combustion efficiency of the main cylinder 1, the ignition plug 7 enables combustion by spark ignition, and a stable operating state can be maintained. The means for supplying the control exhaust gas 22 from the control cylinder 10 into the main cylinder 1 in order to suppress knocking is referred to as control exhaust gas supply means A.

【0015】〔別実施の形態例〕 (イ) 本願のエンジンに使用できる燃料としては、都
市ガス、ガソリン、プロパン、メタノール、水素等、任
意の炭化水素系燃料を使用することができる。 (ロ) 混合気を生成するにあたっては、燃料とこの燃
料の燃焼の為の酸素を含有するガスとを混合すればよい
が、例えば、燃焼用酸素含有ガスとして空気を使用する
ことが一般的である。しかしながら、このようなガスと
しては、例えば、酸素成分含有量が空気に対して高い酸
素富化ガス等を使用することが可能である。 (ハ) 上記の実施の形態においては、所謂、4サイク
ルエンジンに関連して、説明したが、本願は、2サイク
ルエンジンにおいても適応可能である。 (ニ) 上記の実施の形態においては、燃料と空気との
混合気を吸気としてシリンダ内に吸入する構造のものを
示したが、燃料及び空気を別々に、例えば、実施例にお
ける吸気を空気のみとし、シリンダ内に燃料を噴射する
燃料噴射機を備えたエンジンにおいても、本願の発明は
適応できる。 (ホ) 上記の実施の形態においては、制御用気筒10
の運転状態を、制御用排ガス22に不完全燃焼成分を含
む条件で運転し、その制御用排ガス22をメイン気筒1
に供給するように構成したが、制御用気筒10におい
て、不完全燃焼成分を含む運転条件で運転していなくて
も、制御用排ガス22をメイン気筒1に供給すること
で、メイン気筒1に供給される混合気の酸素濃度が低下
し、混合気の燃焼性が低下することで、結果、ノッキン
グを抑制することができる。 (ヘ) 上記の実施の形態においては、制御用気筒10
を圧縮自着火エンジンとして構成したものを説明した
が、制御用気筒10をSIエンジンとして構成しても良
く、制御用エンジンのみを2サイクルエンジンとして構
成することも可能である。
[Other Embodiments] (A) As a fuel that can be used in the engine of the present invention, any hydrocarbon-based fuel such as city gas, gasoline, propane, methanol, and hydrogen can be used. (B) In generating the air-fuel mixture, the fuel may be mixed with a gas containing oxygen for combustion of the fuel. For example, air is generally used as the oxygen-containing gas for combustion. is there. However, as such a gas, it is possible to use, for example, an oxygen-enriched gas having an oxygen component content higher than that of air. (C) In the above embodiment, the description has been given in relation to a so-called four-cycle engine. However, the present invention is applicable to a two-cycle engine. (D) In the above-described embodiment, the structure in which the air-fuel mixture of fuel and air is sucked into the cylinder as intake air has been described. The invention of the present application is applicable to an engine having a fuel injector that injects fuel into a cylinder. (E) In the above embodiment, the control cylinder 10
Is operated under the condition that the control exhaust gas 22 contains an incomplete combustion component, and the control exhaust gas 22 is supplied to the main cylinder 1
The control exhaust gas 22 is supplied to the main cylinder 1 by supplying the control exhaust gas 22 to the main cylinder 1 even if the control cylinder 10 is not operating under the operating condition including the incomplete combustion component. As a result, the oxygen concentration of the air-fuel mixture decreases, and the combustibility of the air-fuel mixture decreases, so that knocking can be suppressed. (F) In the above embodiment, the control cylinder 10
Has been described as a compression self-ignition engine, the control cylinder 10 may be configured as an SI engine, or only the control engine may be configured as a two-cycle engine.

【0016】[0016]

【発明の効果】従って、上記手法により、エンジンにお
いて、ノッキングを抑制し、エンジンの動作状態を良好
なものとすることができる。
Therefore, according to the above method, knocking can be suppressed in the engine, and the operating state of the engine can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願のエンジンの構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an engine of the present application.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 メイン気筒 3 シリンダ 4 ピストン 5 連結棒 6 クランク 7 点火プラグ 8 排気路 9 吸気路 10 制御用気筒 11 制御用排ガス流路 20 吸気 21 排気 22 制御用排気 100 エンジン A 制御用排ガス供給手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main cylinder 3 Cylinder 4 Piston 5 Connecting rod 6 Crank 7 Spark plug 8 Exhaust passage 9 Intake passage 10 Control cylinder 11 Control exhaust gas passage 20 Intake 21 Exhaust 22 Control exhaust 100 Engine A Control exhaust gas supply means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 19/12 F02D 19/12 Z F02M 25/07 570 F02M 25/07 570M 570Z (72)発明者 守家 浩二 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 3G023 AA06 AA18 AB01 AC01 AC07 AF01 AF02 AG03 3G062 CA06 ED01 ED10 GA06 3G092 AA01 AA02 AA03 AA06 AA13 AA17 AB05 AB07 AB08 DC09 FA16 HD07X ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 19/12 F02D 19/12 Z F02M 25/07 570 F02M 25/07 570M 570Z (72) Inventor Koji Moriya 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka F-term in Osaka Gas Co., Ltd. (reference) 3G023 AA06 AA18 AB01 AC01 AC07 AF01 AF02 AG03 3G062 CA06 ED01 ED10 GA06 3G092 AA01 AA02 AA03 AA06 AA13 AA17 AB05 AB07 AB08 DC09 FA HD07X

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料と燃焼用酸素含有ガスとを吸気し、
内部において混合気を燃焼させてクランク軸の回転を維
持するメイン気筒と制御用気筒とを、前記クランク軸を
共有させてそれぞれ備え、 前記制御用気筒から排出される排ガスを前記メイン気筒
内に供給する制御用排ガス供給手段を備えたエンジン。
1. A fuel and an oxygen-containing gas for combustion are taken in, and
A main cylinder and a control cylinder that burn the air-fuel mixture to maintain the rotation of the crankshaft are provided with the crankshaft in common, and exhaust gas discharged from the control cylinder is supplied into the main cylinder. An engine provided with control exhaust gas supply means.
【請求項2】 前記制御用気筒の運転条件を、前記制御
用気筒から不完全燃焼成分を含む排ガスが排出される運
転条件に設定する運転条件設定手段を備えた請求項1に
記載のエンジン。
2. The engine according to claim 1, further comprising operating condition setting means for setting operating conditions of the control cylinder to operating conditions under which exhaust gas containing incomplete combustion components is discharged from the control cylinder.
【請求項3】前記不完全燃焼成分は、前記メイン気筒に
吸気される混合気に対して5〜30000ppmのホル
ムアルデヒドである請求項2に記載のエンジン。
3. The engine according to claim 2, wherein the incomplete combustion component is formaldehyde in an amount of 5 to 30,000 ppm based on the air-fuel mixture taken into the main cylinder.
【請求項4】 前記制御用気筒が前記混合気を圧縮自着
火させて燃焼する気筒である請求項1から3の何れか1
項に記載のエンジン。
4. The cylinder according to claim 1, wherein the control cylinder is a cylinder that performs combustion by compressing and igniting the air-fuel mixture.
The engine described in the section.
【請求項5】 燃料と燃焼用酸素含有ガスとを吸気し、
内部において混合気を燃焼させてクランク軸の回転を維
持するメイン気筒と制御用気筒とを、前記クランク軸を
共有させて設けるとともに、前記制御用気筒から排出さ
れた排ガスを前記メイン気筒内に供給する構造とし、 前記制御用気筒から排出された排ガスを前記メイン気筒
に供給し、前記メイン気筒のノッキングを抑制すること
を特徴とするエンジンのノッキング抑制方法。
5. Intake of fuel and oxygen-containing gas for combustion,
A main cylinder and a control cylinder for burning the air-fuel mixture and maintaining the rotation of the crankshaft are provided sharing the crankshaft, and the exhaust gas discharged from the control cylinder is supplied into the main cylinder. An engine knocking suppression method comprising: supplying exhaust gas discharged from the control cylinder to the main cylinder to suppress knocking of the main cylinder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110469413A (en) * 2018-05-11 2019-11-19 通用电气全球采购有限责任公司 Method and system for engine control

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110469413A (en) * 2018-05-11 2019-11-19 通用电气全球采购有限责任公司 Method and system for engine control
CN110469413B (en) * 2018-05-11 2023-05-26 Ip传输控股公司 Method and system for engine control

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