JP2003278569A - ガスエンジン - Google Patents

ガスエンジン

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JP2003278569A
JP2003278569A JP2002083740A JP2002083740A JP2003278569A JP 2003278569 A JP2003278569 A JP 2003278569A JP 2002083740 A JP2002083740 A JP 2002083740A JP 2002083740 A JP2002083740 A JP 2002083740A JP 2003278569 A JP2003278569 A JP 2003278569A
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piston
gas engine
combustion chamber
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bottom dead
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Application number
JP2002083740A
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English (en)
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Yoichi Matsushita
陽一 松下
Yasuki Aida
泰規 合田
Yoshitaka Sumihama
義隆 角濱
Hiroyuki Endo
浩之 遠藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未燃分の低減を図りながら、熱効率の向上を
図ること。 【解決手段】 ピストン２の下死点基準の圧縮比が１４
以上で、ピストン２の下死点基準の膨張比よりも実圧縮
比が小さくなるように構成され、シリンダ１のボア径を
Ｂ（ｍｍ）、ピストン２のストロークをＳ（ｍｍ）とし
て、それらの関係が、１．２＜Ｓ／Ｂ＜１．４となるよ
うに構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピストンの下死点
基準の圧縮比が１４以上で、ピストンの下死点基準の膨
張比よりも実圧縮比が小さくなるように構成されたガス
エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】上記のようなガスエンジンは、ピストン
が下死点を過ぎてから吸気弁を閉じるまたはピストンが
下死点に到達する前に吸気弁を閉じることによって、ピ
ストンの下死点基準の膨張比よりも実圧縮比が小さくな
るように構成されたガスエンジン、いわゆるミラーサイ
クルガスエンジンであり、そのミラーサイクルガスエン
ジンにおいて、ピストンの下死点基準の圧縮比が１４以
上となるように構成されている。そして、ピストンの下
死点基準の圧縮比およびピストンの下死点基準の膨張比
とは、ピストン下死点での燃焼室容積とピストン上死点
での燃焼室容積の比であり、実圧縮比とは、吸気弁閉時
期での燃焼室容積とピストン上死点での燃焼室容積の比
である。ちなみに、燃焼室容積とは、主燃焼室を備えた
ガスエンジンにおいては、主燃焼室の容積およびクレビ
ス容積の和であり、主燃焼室および副燃焼室を備えた副
室式のガスエンジンにおいては、副燃焼室の容積、主燃
焼室の容積、および、クレビス容積の総和が燃焼室容積
となる。
【０００３】この種のガスエンジンとして、従来、例え
ば、シリンダのボア径Ｂを１７０（ｍｍ）、ピストンの
ストロークＳを１８０（ｍｍ）、Ｓ／Ｂ比を１．０６と
なるように構成していた。すなわち、シリンダのボア径
をＢ（ｍｍ）、ピストンのストロークをＳ（ｍｍ）、燃
焼室を形成するためにピストンの上部に形成されるピス
トンキャビティの容積をＶ（ｍｍ3 ）として、それらの
関係が、Ｓ／Ｂ＜１．２かつＶ／Ｂ＜１５００となるよ
うに構成していた。
【０００４】説明を加えると、図５に示すように、シリ
ンダ１ａ内に燃焼室４ａを形成するために、ピストン２
ａの上部に凹状のピストンキャビティ３ａが形成され、
燃焼室４ａ内の混合気に点火させる点火源１０ａ、吸気
弁７ａ、排気弁９ａなどを備えて構成されている。ちな
みに、図５に示すガスエンジンは、副燃焼室５ａを備え
るものであって、点火源１０ａが、その副燃焼室５ａ内
に備えられている。そして、ピストンキャビティ３ａの
形状を偏平形状とし、ピストンキャビティ３ａの容積を
小さくして、ピストン２ａが上死点での燃焼室４ａの容
積を小さくすることによって、ピストンの下死点基準の
圧縮比を１４以上とするようにしている。
【０００５】前記ピストンキャビティの形状を偏平形状
とすることについて説明を加えると、例えば、ピストン
の下死点基準の圧縮比を１０とするガスエンジンでは、
Ｓ／Ｂ＜１．２かつＶ／Ｂ＞１５００となるように構成
されており、ピストンキャビティの形状は、一般的に円
弧状などの形状とされている。それに対して、ピストン
の下死点基準の圧縮比を１４以上とするガスエンジンで
は、シリンダのボア径、ピストンのストローク、およ
び、ピストンキャビティの容積を、Ｓ／Ｂ＜１．２かつ
Ｖ／Ｂ＜１５００となるように構成するために、ピスト
ンキャビティ３ａの形状を偏平形状とすることによっ
て、ピストン２ａが上死点での燃焼室４ａの容積を小さ
くしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のガスエンジ
ンでは、ピストンキャビティの形状が偏平形状となって
いるために、ピストンキャビティの容積Ｖ（ｍｍ3 ）に
対するピストンキャビティの表面積Ｓ（ｍｍ2 ）の比、
すなわちＳ／Ｖ比が大きくなるので、燃焼室の容積に対
する放熱面積が大きくなり、ピストンに対する放熱量が
増加することになって、熱効率の低下を招くことにな
る。
【０００７】ちなみに、ピストンに円弧状のピストンキ
ャビティを形成するものでは、そのピストンキャビティ
の半径を小さくすることにより、ピストンキャビティの
形状が偏平形状となるのを回避することが考えられる
が、この場合には、図５においてＱにて示す無駄容積部
分が大きくなる。すなわち、ピストンキャビティの半径
を小さくすると、シリンダヘッド１３ａにおけるピスト
ンキャビティ３が形成されていない部分が増加し、シリ
ンダヘッド１３ａとピストン２ａの上面部との間に形成
される無駄容積部分Ｑが大きくなる。そして、無駄容積
部分は、燃料ガスが存在するが火炎が到達しにくい部分
であるので、無駄容積部分の増大に伴い、未燃分が増加
することになる。
【０００８】本発明は、かかる点に着目してなされたも
のであり、その目的は、未燃分の低減を図りながら、熱
効率の向上を図ることが可能となるガスエンジンを提供
する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明によれば、ピストンの下死点
基準の圧縮比が１４以上で、ピストンの下死点基準の膨
張比よりも実圧縮比が小さくなるように構成されたガス
エンジンであって、シリンダのボア径をＢ（ｍｍ）、前
記ピストンのストロークをＳ（ｍｍ）として、それらの
関係が、 １．２＜Ｓ／Ｂ＜１．４ となるように構成されている。
【００１０】すなわち、シリンダのボア径をＢ（ｍ
ｍ）、ピストンのストロークをＳ（ｍｍ）として、それ
らの関係が、１．２＜Ｓ／Ｂ＜１．４となるように構成
しているので、Ｓ／Ｂ＜１．２となるように構成した従
来のガスエンジンに比べて、ボア径をその従来のガスエ
ンジンと同じようにすると、ピストンのストロークを大
きくすることが可能となって、ピストンが上死点での燃
焼室の容積を小さくしなくても、ピストンの下死点基準
の圧縮比を１４以上とすることが可能となる。したがっ
て、ピストンキャビティの容積を小さくするために、ピ
ストンキャビティの形状を偏平形状としなくても、ピス
トンのストロークを大きくすることにより、ピストンの
下死点基準の圧縮比を１４以上とすることが可能となる
ので、無駄容積部分の増大を防止しながら、ピストンキ
ャビティの形状が偏平形状になるのを防止することが可
能となる。
【００１１】また、ボア径を従来のガスエンジンと同じ
ようにして、Ｓ／Ｂ比を大きくすると、ピストンのスト
ロークが大きくなるので、吸気ポートから燃焼室に吸気
される吸入ガス量および燃焼室から排気ポートに排気さ
れる排気ガス量が増加して、給排気抵抗が増大すること
になる。したがって、Ｓ／Ｂ比を大きくし過ぎると、給
排気抵抗が増大することになって、１サイクルにおける
仕事である平均有効圧（Ｍｐａ）が低下して、出力や熱
効率が低下することになるが、１．２＜Ｓ／Ｂ＜１．４
とし、給排気抵抗の増大を防止することが可能となるＳ
／Ｂ比の上限値を規定しているので、平均有効圧の低下
を回避することが可能となる。
【００１２】以上のことをまとめると、請求項１に記載
の発明によれば、給排気抵抗の増大を防止するととも
に、無駄容積部分を極力小さくしながら、燃焼室の容積
に対する放熱面積を大きくすることが可能となって、平
均有効圧の低下を回避するとともに、未燃分の低減を図
りながら、熱効率の向上を図ることが可能となるガスエ
ンジンを提供できるに至った。
【００１３】請求項２に記載の発明によれば、ピストン
の下死点基準の圧縮比が１４以上で、ピストンの下死点
基準の膨張比よりも実圧縮比が小さくなるように構成さ
れたガスエンジンであって、燃焼室を形成するために前
記ピストンの上部に形成されるピストンキャビティの容
積をＶ（ｍｍ3 ）、シリンダのボア径をＢ（ｍｍ）とし
て、１５００＜Ｖ／Ｂ＜２０００となるように構成され
ている。
【００１４】すなわち、燃焼室を形成するためにピスト
ンの上部に形成されるピストンキャビティの容積をＶ
（ｍｍ3 ）、シリンダのボア径をＢ（ｍｍ）として、そ
れらの関係が、１５００＜Ｖ／Ｂ＜２０００となるよう
に構成しているので、Ｖ／Ｂ＜１５００となるように構
成した従来のガスエンジンに比べて、ボア径をその従来
のガスエンジンと同じようにすると、ピストンキャビテ
ィの容積を大きくすることが可能となって、ピストンキ
ャビティの容積を大きくしながら、ピストンの下死点基
準の圧縮比を１４以上とすることが可能となる。ちなみ
に、ボア径を従来のガスエンジンと同じようにする場合
には、ピストンストロークを大きくすることによって、
ピストンキャビティの容積を大きくしながらも、ピスト
ンの下死点基準の圧縮比を１４以上とすることが可能と
なる。したがって、ピストンキャビティの容積を小さく
しなくても、ピストンの下死点基準の圧縮比を１４以上
とすることが可能となるので、無駄容積部分の増大を防
止しながら、ピストンキャビティの形状が偏平形状にな
るのを防止することが可能となる。
【００１５】また、ボア径を従来のガスエンジンと同じ
ようにして、Ｖ／Ｂ比を大きくする場合には、上述の如
く、ピストンのストロークが大きくなるので、吸気ポー
トから燃焼室に吸気される吸入ガス量および燃焼室から
排気ポートに排気される排気ガス量が増加して、給排気
抵抗が増大することになる。したがって、Ｖ／Ｂ比を大
きくし過ぎると、給排気抵抗が増大することになって、
１サイクルにおける仕事である平均有効圧（Ｍｐａ）が
低下して、出力や熱効率が低下することになるが、１５
００＜Ｖ／Ｂ＜２０００とし、給排気抵抗の増大を防止
することが可能となるＶ／Ｂ比の上限値を規定している
ので、平均有効圧の低下を回避することが可能となる。
【００１６】以上のことをまとめると、請求項２に記載
の発明によれば、給排気抵抗の増大を防止するととも
に、無駄容積部分を極力小さくしながら、燃焼室の容積
に対する放熱面積を大きくすることが可能となって、平
均有効圧の低下を回避するとともに、未燃分の低減を図
りながら、熱効率の向上を図ることが可能となるガスエ
ンジンを提供できるに至った。
【００１７】ちなみに、請求項１に記載のガスエンジン
と請求項２に記載のガスエンジンについて説明を加える
と、請求項１に記載のガスエンジンと請求項２に記載の
ガスエンジンとは、同等のガスエンジンを構成するもの
であり、いずれも、平均有効圧の低下を回避するととも
に、未燃分の低減を図りながら、熱効率の向上を図るこ
とが可能となる。説明を加えると、シリンダのボア径を
同じようにして、ピストンの下死点基準の圧縮比が１４
以上のガスエンジンを構成するに当たり、１．２＜Ｓ／
Ｂ＜１．４となるように構成すると、Ｖ／Ｂ比が自ずと
規定され、１５００＜Ｖ／Ｂ＜２０００となるように構
成するガスエンジンと同等なガスエンジンを構成するこ
とになる。また、逆に、１５００＜Ｖ／Ｂ＜２０００と
なるように構成すると、Ｓ／Ｂ比が自ずと規定され、
１．２＜Ｓ／Ｂ＜１．４となるように構成するガスエン
ジンと同等なガスエンジンを構成することになる。
【００１８】請求項３に記載の発明によれば、前記ピス
トンの上部には、前記燃焼室を形成するために凹状のピ
ストンキャビティが形成され、そのピストンキャビティ
の凹面部が、湾曲状に形成されている。
【００１９】すなわち、ピストンの上部に形成されるピ
ストンキャビティにおける凹面部が湾曲状に形成されて
いるので、シリンダヘッドの中央に備えられる点火源に
より混合気に着火された火炎をピストンキャビティの凹
面部の全体に伝播し易くすることが可能となって、未燃
領域の発生を防止して未燃分の低減を図ることが可能と
なる。
【００２０】請求項４に記載の発明によれば、前記燃焼
室内に、空気過剰率１．５以上の希薄混合気を供給する
ように構成されている。すなわち、燃焼室内に、空気過
剰率１．５以上の希薄混合気を供給して、その希薄混合
気を燃焼させるように構成されているので、燃焼温度を
低下させることが可能となって、ＮＯｘの発生量を低減
することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明にかかるガスエンジンにつ
いて図面に基づいて説明する。 〔第１実施形態〕このガスエンジンは、図１に示すよう
に、シリンダ１にピストン２を往復摺動自在に内嵌し、
シリンダ１内において主燃焼室４を形成し、シリンダヘ
ッド１３の中央において主燃焼室４に連通しかつ主燃焼
室４よりも容積が小さい副燃焼室５が設けられている。
また、ピストン２の上部には、主燃焼室４を形成するた
めに凹状のピストンキャビティ３が形成され、主燃焼室
４に連通する吸気ポート６に吸気弁７を備え、主燃焼室
４に連通する排気ポート８に排気弁９を備え、副燃焼室
５内の混合気に点火する点火プラグ１０が設けられてい
る。
【００２２】そして、吸気行程において、副燃焼用ガス
ポート１１から副燃焼室５に燃料ガスが供給され、吸気
ポート６から主燃焼室４に空気過剰率１．５以上の希薄
混合気を主燃焼室４に供給するように構成されている。
【００２３】また、このガスエンジンは、吸気行程にお
いて、吸気弁７および副燃焼用ガス弁１２の閉じるタイ
ミングをピストン２が下死点に到達した後のタイミング
とすることにより、実質的な圧縮行程を開始するタイミ
ングを遅らせて、ピストン２の実圧縮比がピストンの下
死点基準の膨張比よりも小さくなる、いわゆるミラーサ
イクルガスエンジンにて構成されている。説明を加える
と、圧縮行程においては、ピストン２が下死点を過ぎて
所定量（例えば、ピストン２のストロークの１／２程
度）上昇したときに、吸気弁７および副燃焼用ガス弁１
２を閉じて、それ以降に、実質的な圧縮行程を行うよう
にしている。そして、ピストン２が上死点に到達した頃
に、点火プラグ１０を作動させて、副燃焼室５内の混合
気に点火させて、副燃焼室５から炎を主燃焼室４に噴出
させ、主燃焼室４内の希薄混合気を燃焼させることによ
り、ピストン２を押し下げる膨張行程を行い、ピストン
２が下死点まで到達すると、排気弁７を開弁させて、排
気行程を行うようにしている。
【００２４】このガスエンジンは、ピストンの下死点基
準の圧縮比が１４以上で、ピストンの下死点基準の膨張
比よりも実圧縮比が小さくなるように構成され、シリン
ダ１のボア径をＢ（ｍｍ）、ピストン２のストロークを
Ｓ（ｍｍ）として、それらの関係が、１．２＜Ｓ／Ｂ＜
１．４となるように構成されている。すなわち、Ｓ／Ｂ
＜１．２となるように構成した従来のガスエンジンにお
いて、シリンダ１のボア径を従来のガスエンジンと同じ
ようにして、ピストン２のストロークを大きくすること
により、１．２＜Ｓ／Ｂ＜１．４とし、ピストンの下死
点基準の圧縮比を１４以上とするようにしている。ちな
みに、シリンダ１のボア径は、１００ｍｍ以上としてい
る。
【００２５】説明を加えると、従来のガスエンジンに比
べて、ピストン２のストロークを大きくすることによ
り、ピストン２が上死点での主燃焼室４の容積を大きく
しながら、ピストンキャビティ３の形状が偏平形状とな
るのを防止し、ピストン２の下死点基準の圧縮比を１４
以上として、熱効率の向上を図るように構成されてい
る。すなわち、ピストンキャビティ３の形状が偏平形状
となると、ピストンキャビティの容積Ｖ（ｍｍ3 ）に対
するピストンキャビティの表面積Ｓ（ｍｍ2 ）の比、す
なわちＳ／Ｖ比が大きくなり、ピストン２に対する放熱
量が大きくなるので、ピストン２のストロークを大きく
することにより、ピストンキャビティ３の形状が偏平形
状となるのを防止して、熱効率の向上を図るようにして
いる。
【００２６】また、ボア径を従来のガスエンジンと同じ
ようにして、Ｓ／Ｂ比を大きくすると、ピストン２のス
トロークが大きくなるので、吸気ポート６から主燃焼室
５に吸気される吸入ガス量および主燃焼室５から排気ポ
ート８に排気される排気ガス量が増加することになる。
したがって、給排気抵抗が増大することになって、１サ
イクルにおける仕事である平均有効圧（Ｍｐａ）が低下
して、出力や熱効率が低下することになる。
【００２７】そこで、このガスエンジンでは、１．２＜
Ｓ／Ｂ＜１．４とすることにより、給排気抵抗の増大を
防止することが可能となるＳ／Ｂ比の上限値を規定し
て、熱効率の向上を図りつつ、平均有効圧（Ｍｐａ）が
高くなるようにしている。
【００２８】実験データに基づいて説明を加えると、図
２は、ピストンの下死点基準の圧縮比を１５とし、シリ
ンダ１のボア径を一定にして、ピストンキャビティ３の
容積を変化させることにより、Ｓ／Ｂ比を変化させたと
きの熱効率とＳ／Ｂ比との関係を示す実験データであ
る。そして、この図２の実験データによれば、Ｓ／Ｂ比
を１．２よりも小さくしていくと、熱効率が急激に低下
するが、１．２＜Ｓ／Ｂ＜１．４では、高い熱効率を得
られることが分かる。
【００２９】また、図３は、ピストンの下死点基準の圧
縮比を１５とし、シリンダ１のボア径を一定にして、ス
トロークおよびピストンキャビティ３の容積を変化させ
ることにより、Ｓ／Ｂ比を変化させたときの平均有効圧
とＳ／Ｂとの関係を示す実験データである。そして、こ
の図３の実験データによれば、Ｓ／Ｂ比を１．４よりも
大きくすると、平均有効圧が急激に低下するが、１．２
＜Ｓ／Ｂ＜１．４では、高い平均有効圧が得られること
が分かる。ちなみに、平均有効圧は下記〔数１〕にて求
められる。
【００３０】
【数１】
【００３１】以上の如く、ピストンの下死点基準の圧縮
比を１４以上とし、シリンダ１のボア径をＢ（ｍｍ）、
ピストン２のストロークをＳ（ｍｍ）として、それらの
関係が、１．２＜Ｓ／Ｂ＜１．４となるように構成する
ことにより、熱効率の向上を図りながら、平均有効圧を
高くすることができる。
【００３２】また、このガスエンジンは、主燃焼室４を
形成するためのピストンキャビティ３の凹面部３ａが、
湾曲状に形成されている。説明を加えると、ピストンキ
ャビティ３の凹面部３ａの構成については従来公知であ
るので、図示はしないが、下記（関係１）〜（関係３）
のいずれかを満たすように構成することにより、ピスト
ンキャビティ３の凹面部３ａにおける隅部が、点火され
て進行する火炎の表面からなる燃焼面と相似形状となる
ように形成されている。
【００３３】（関係１） Ｒ／Ｄ１≧０．２０ なお、ピストンキャビティ３の凹面部３ａにおける隅部
の曲率半径をＲ（ｍｍ）、ピストン２の直径をＤ１（ｍ
ｍ）とする。
【００３４】（関係２） Ｒ／Ｄ２≧０．２５ なお、ピストンキャビティ３の凹面部３ａにおける隅部
の曲率半径をＲ（ｍｍ）、ピストン２の内径をＤ２（ｍ
ｍ）とする。
【００３５】（関係３） Ｒ／Ｈ≧１．０ なお、ピストンキャビティ３の凹面部３ａにおける隅部
の曲率半径をＲ（ｍｍ）、ピストンキャビティ３の深さ
をＨ（ｍｍ）とする。
【００３６】〔第２実施形態〕この第２実施形態は、上
記第１実施形態におけるシリンダ１のボア径とピストン
のストロークとの関係についての別実施形態を示すもの
である。その他の構成については、上記第１実施形態と
同様であるので、同符号を記すなどにより、その詳細な
説明は省略する。
【００３７】上記第１実施形態では、ピストン２の下死
点基準の圧縮比が１４以上で、ピストン２の下死点基準
の膨張比よりも実圧縮比が小さくなるように構成され、
シリンダ１のボア径をＢ（ｍｍ）、ピストン２のストロ
ークをＳ（ｍｍ）として、それらの関係が、１．２＜Ｓ
／Ｂ＜１．４となるように構成されているが、この第２
実施形態では、ピストン２の下死点基準の圧縮比が１４
以上で、ピストン２の下死点基準の膨張比よりも実圧縮
比が小さくなるように構成され、ピストンキャビティ３
の容積をＶ（ｍｍ3 ）、シリンダ１のボア径をＢ（ｍ
ｍ）として、それらの関係が、１５００＜Ｖ／Ｂ＜２０
００となるように構成されている。
【００３８】説明を加えると、シリンダ１のボア径を上
記第１実施形態におけるガスエンジンと同じようにする
と、ピストン２の下死点基準の圧縮比が１４以上で、１
５００＜Ｖ／Ｂ＜２０００と規定すると、Ｓ／Ｂ比も自
ずと規定され、上記第１実施形態に記載のガスエンジン
と同等のガスエンジンを構成することになる。すなわ
ち、ピストン２の下死点基準の圧縮比において、Ｖ／Ｂ
比とＳ／Ｂ比とは図４に示すような関係があり、１５０
０＜Ｖ／Ｂ＜２０００とすることにより、上記第１実施
形態に記載のガスエンジンと同等のガスエンジンを構成
するようにしている。ちなみに、シリンダ１のボア径を
上記第１実施形態におけるガスエンジンと同じようにす
ると、１５００＜Ｖ／Ｂ＜２０００とすると、シリンダ
２のストロークを大きくすることによって、ピストン２
の下死点基準の圧縮比を１４以上とするようにしてい
る。
【００３９】そして、ピストンの下死点基準の圧縮比が
１４以上で、ピストンの下死点基準の膨張比よりも実圧
縮比が小さくなるように構成され、ピストンキャビティ
３の容積をＶ（ｍｍ3 ）、シリンダ１のボア径をＢ（ｍ
ｍ）として、それらの関係が、１５００＜Ｖ／Ｂ＜２０
００となるように構成することにより、熱効率の向上を
図りながら、平均有効圧を高くするように構成されてい
る。
【００４０】〔別実施形態〕 （１）上記第１および第２実施形態では、空気過剰率
１．５以上の希薄混合気を主燃焼室４に供給するように
しているが、主燃焼室４に供給する混合気は、希薄混合
気に限られるものではなく、空気過剰率については適宜
変更が可能である。
【００４１】（２）上記第１および第２実施形態では、
主燃焼室４に加えて、副燃焼室５を形成し、点火プラグ
１０にて副燃焼室５内の混合気に点火させるようにして
いるが、必ずしも副燃焼室５を形成する必要はなく、主
燃焼室５のみを形成して、点火プラグ１０にて主燃焼室
５内の混合気に点火させるように構成して実施すること
も可能である。
【００４２】（３）上記第１および第２実施形態では、
本発明にかかるガスエンジンとして、ピストン２が下死
点を過ぎてから吸気弁７を閉じる構成のミラーサイクル
ガスエンジンを例示したが、ピストン２が下死点に到達
する前に吸気弁７を閉じる構成のミラーサイクルガスエ
ンジンに適応することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガスエンジンの概略図
【図２】熱効率とＳ／Ｂとの関係を示すグラフ
【図３】平均有効圧とＳ／Ｂとの関係を示すグラフ
【図４】Ｖ／ＢとＳ／Ｂとの関係を示すグラフ
【図５】従来のガスエンジンの概略図
【符号の説明】
１ シリンダ ２ ピストン ３ ピストンキャビティ ４ 燃焼室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 合田 泰規 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 (72)発明者 角濱 義隆 神奈川県相模原市田名3000番地 三菱重工 業株式会社汎用機・特車事業本部内 (72)発明者 遠藤 浩之 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 Ｆターム(参考） 3G023 AA01 AA03 AB01 AC03 AC07 AD02 AG02 3G092 AA02 AA05 AA06 AB06 BA04 DD03 FA18 FA24

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ピストンの下死点基準の圧縮比が１４以
    上で、ピストンの下死点基準の膨張比よりも実圧縮比が
    小さくなるように構成されたガスエンジンであって、 シリンダのボア径をＢ（ｍｍ）、前記ピストンのストロ
    ークをＳ（ｍｍ）として、それらの関係が、 １．２＜Ｓ／Ｂ＜１．４ となるように構成されているガスエンジン。
  2. 【請求項２】 ピストンの下死点基準の圧縮比が１４以
    上で、ピストンの下死点基準の膨張比よりも実圧縮比が
    小さくなるように構成されたガスエンジンであって、 燃焼室を形成するために前記ピストンの上部に形成され
    るピストンキャビティの容積をＶ（ｍｍ3 ）、シリンダ
    のボア径をＢ（ｍｍ）として、それらの関係が、 １５００＜Ｖ／Ｂ＜２０００ となるように構成されているガスエンジン。
  3. 【請求項３】 前記ピストンの上部には、前記燃焼室を
    形成するために凹状のピストンキャビティが形成され、
    そのピストンキャビティの凹面部が、湾曲状に形成され
    ている請求項１または２に記載のガスエンジン。
  4. 【請求項４】 前記燃焼室内に、空気過剰率１．５以上
    の希薄混合気を供給するように構成されている請求項１
    〜３のいずれか１項に記載のガスエンジン。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3521586A1 (de) * 2018-02-01 2019-08-07 MAN Truck & Bus SE Verfahren zum betreiben eines otto-gasmotors

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017512277A (ja) * 2014-02-26 2017-05-18 ウエストポート パワー インコーポレイテッドＷｅｓｔｐｏｒｔ Ｐｏｗｅｒ Ｉｎｃ． 内燃エンジン用の気体燃料燃焼装置
US10451012B2 (en) 2014-02-26 2019-10-22 Westport Power Inc. Gaseous fuel combustion apparatus for an internal combustion engine
EP3521586A1 (de) * 2018-02-01 2019-08-07 MAN Truck & Bus SE Verfahren zum betreiben eines otto-gasmotors

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