JP2005042579A - Laser igniting engine - Google Patents

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laser
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rotating mirror
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JP2003201606A
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Japanese (ja)
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Hirokazu Akagawa
裕和 赤川
Tatsuo Takaishi
龍夫 高石
Noriyasu Inanaga
紀康 稲永
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser igniting engine having, at a plurality of targets installed on the surfaces of the combustion chambers of a plurality of cylinders, a multi-point laser supply system capable of distributing laser beam from a laser transmission device to a plurality of cylinders and selectively using a plurality of targets according to an engine load. <P>SOLUTION: In this laser igniting engine, an air-fuel mixture is ignited by plasma generated by radiating the laser beam to the targets in the combustion chamber. The targets are formed so as to be fixed to the multiple positions of a combustion chamber component member and the laser beam is radiated to the targets through optical fibers of the same quantity as that of the targets. The laser igniting engine also comprises a rotating mirror which reflects the laser beam from the laser transmission device and distributes the laser beam to the plurality of cylinders. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてガスエンジン等の予混合燃焼エンジンに適用され、レーザ発信装置から発信されたレーザ光を燃焼室内に設けられたターゲットに照射して発生するプラズマにより、該燃焼室内に充填された混合ガスに着火するように構成されたレーザ着火式エンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】
予混合希薄燃焼ガスエンジンにおいては、主燃焼室内の希薄混合ガスの着火燃焼を促進するため、通常、副室に装着した点火プラグによって該副室内の濃混合比ガスに点火して着火し、着火火炎を主燃焼室内の希薄混合気中に噴出せしめて主燃焼させる「点火プラグ着火方式」や、副室に装着したパイロット燃料噴射弁によって該副室内の混合ガス中にパイロット燃料を噴射して着火し、着火火炎を主燃焼室内の希薄混合気中に噴出せしめて主燃焼させる「パイロット燃料噴射着火方式」が多く用いられている。
【0003】
しかしながら、前記点火プラグ着火方式は運転時間の経過とともに点火プラグギャップが増大して着火性能が低下し易く、かつ筒内有効平均圧力の上昇が制限されるという課題がある。一方、前記パイロット燃料噴射着火方式は添加プラグ方式の有する前記課題は解決可能であるが、高圧のパイロット燃料噴射システムを必要とするため構造が複雑かつ高コストとなり、またTDC(上死点)近傍でパイロット燃料を噴射して燃焼させることから、NOxの発生量が多くなるという課題を有している。
【0004】
そこで、予混合希薄燃焼ガスエンジンにおいては、点火プラグ着火方式及びパイロット燃料噴射着火方式に代わる着火方式として、レーザ光を燃焼室表面に固定されたターゲットに照射してプラズマ着火を発生させる「レーザ着火方式」が提案されている。かかるレーザ着火方式を用いた予混合希薄燃焼ガスエンジンとして、例えば、特許文献1(特開平7−217521号公報)及び特許文献2(特開平9−42138号公報)の技術が提案されている。
【0005】
特許文献1の技術においては、エンジンのピストン表面をターゲットとし、レーザ発信装置から発信されたレーザ光を、該レーザ光の光路内に設けた複数のウェッジ基板を異なる回転数で回転させることにより、ピストン表面においてレーザ光を広い範囲において揺動させるように構成している。
また、特許文献2の技術においては、レーザ発信装置とピストン表面上に設けたターゲットとの間のレーザ光路内に、強いレーザ光を常時ターゲット上に照射できるようにするための焦点可変装置を装備している。
【0006】
【特許文献1】特開平7−217521号公報
【特許文献2】特開平9−42138号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献1の技術にあっては、ピストン表面をターゲットとしてレーザ光をピストン表面の広い範囲において揺動させるようにしてピストン表面の損耗を低減するようにしているにとどまり、また前記特許文献2の技術にあっては、ピストン表面上に設けたターゲットに常時強いレーザ光を照射できるように焦点を可変しているにとどまり、複数シリンダのピストン表面に該ピストンとは別個に複数のターゲットを設け、1つのレーザ発信装置から複数のシリンダにレーザ光を分配する手段についても、前記複数のターゲットをエンジン負荷によって使い分けるようにする手段については提示されていない。
【0008】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、複数シリンダの燃焼室表面にピストンとは別個に設けた複数のターゲットに、1つのレーザ発信装置から複数のシリンダにレーザ光を分配することを可能とし、前記複数のターゲットをエンジン負荷によって使い分けることを可能とした多点レーザ供給システムを備えたレーザ着火式エンジンを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる目的を達成するもので、レーザ発信装置から発信されたレーザ光を燃焼室内に設けられたターゲットに照射して発生するプラズマにより、該燃焼室内に充填された混合ガスに着火するように構成されたレーザ着火式エンジンにおいて、前記ターゲットをピストン、シリンダヘッド、シリンダライナを含む燃焼室構成部材の表面の複数箇所に固定するとともに該ターゲットと同数の光ファイバーを通して前記レーザ光を前記ターゲットに照射するように構成し、さらに前記レーザ発信装置からのレーザ光を反射して複数のシリンダに分光する回転ミラーを備えてなることを特徴とする。
【0010】
好ましくは、前記構成に加えて、前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出器と、該エンジン回転数検出器からのエンジン回転数の検出値とエンジンの着火順序とにより前記回転ミラーを各シリンダの照射位置に回転させるとともに前記レーザ発信装置から前記回転ミラーに同期してレーザ光を発信する第1の制御手段とを備える。
【0011】
かかる発明によれば、第1の制御手段は、エンジン回転数検出器からのエンジン回転数の検出値に従い当該回転数に対応するパルス間隔で、予め設定されたエンジンの着火順序に従って前記回転ミラーをレーザ発信装置からのレーザ光が各シリンダへの光ファイバー入口に照射する位置になるように回転せしめるとともに、レーザ発信装置からエンジン回転数の検出値に対応するパルス間隔でレーザ光を前記回転ミラーに同期して発信せしめる。
これにより、前記レーザ光は前記回転ミラーのエンジン着火順序及びエンジン回転数に従う回転によって、各シリンダの複数の光ファイバー入口に分光されて投入され、該シリンダ毎の光ファイバーを通して各シリンダの複数の前記ターゲットに照射せしめられる。
【0012】
従って、かかる発明によれば、回転ミラーをエンジン着火順序及びエンジン回転数に従い回転させ、レーザ発信装置からエンジン回転数の検出値に対応するパルス間隔でレーザ光を前記回転ミラーに同期して発信せしめることにより、レーザ光を各シリンダ毎に複数設けられたターゲットに容易に分光して照射せしめることができる
そして、前記のように、レーザ光を各シリンダ毎に複数設けられたターゲットに分光して照射せしめることにより,燃焼室内におけるプラズマを複数箇所で形成できるので、燃焼室内における混合ガスが希薄でかつ該混合ガス流に多少乱れがある状態下であっても、問題なくかつ容易に着火燃焼させることができ、これによってさらなる希薄燃焼条件を設定することが可能となって、エンジンの熱効率をさらに向上できるとともに、排ガス中のNOx(窒素酸化物)のさらなる低減を実現できる。
【0013】
また、各シリンダに投入されたレーザ光を、各シリンダ毎に複数個設けられたターゲットに分光して照射せしめるので、ターゲット1個当たりのレーザ光エネルギが、従来技術のような、ターゲットを各シリンダ毎に1個設けたエンジンに比べて小さくなり、これにより該ターゲットの損耗を防止できて、ターゲットの寿命を延長できる。
【0014】
また、前記発明に加えて、前記各光ファイバー出口のレーザ光を集光する集光レンズと、該集光レンズを経たレーザ光を前記各ターゲットの方向に偏向するとともに前記燃焼室内と外部との間のガスシールを行うシールガラスとを設けるのがよい。
このように構成すれば、シールガラスの偏向角度を各ターゲットに合せて設定することにより、各ターゲットに精度良くレーザ光を照射することができるとともに、該シールガラスを燃焼ガスのシールに兼用することができる。
【0015】
また好ましくは、かかる発明に加えて、前記回転ミラーからの反射レーザ光を前記各光ファイバーに分光し投入する第2の回転ミラーを備える。
さらに前記構成に加えて、エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出器と、該エンジン負荷検出器からのエンジン負荷の検出値に対応するレーザ光エネルギ及び該レーザ光エネルギの量に対応する照射ターゲット数を算出し、前記第2の回転ミラーを前記照射ターゲットに接続される光ファイバー入口の方向に回転せしめて該第2の回転ミラーから当該光ファイバー入口にレーザ光を投入可能とするとともに前記第2の回転ミラーに同期してレーザ光を発信する第2の制御手段とを設けるのがよい。
そして、具体的には、前記第2の制御手段を、前記エンジンの負荷の増大に従い前記照射ターゲット数を減少せしめるとともに、前記第2の回転ミラーを前記照射ターゲットに対応する光ファイバー入口の方向に回転せしめるように構成する。
【0016】
このように構成すれば、第2の制御手段は、エンジン負荷検出器からのエンジン負荷の検出値に従い当該負荷に対応するレーザ光エネルギを算出するとともに、該レーザ光エネルギの量に対応する照射ターゲット数を算出し、前記第2の回転ミラーを前記により算出された照射対象ターゲットに接続される光ファイバー入口の方向に回転せしめ、該第2の回転ミラーに同期してレーザ光を発信して該第2の回転ミラーを介して当該照射対象ターゲット用の光ファイバー入口にレーザ光を投入せしめる。
【0017】
そして、前記エンジン負荷の増大に従い小さいレーザ光エネルギで以ってレーザ光着火が可能となるので、前記第2の制御手段は、前記エンジン負荷の増大に従い前記レーザ発信装置からのレーザ光の発信本数を減少させて(具体的には燃焼室外周寄りのターゲットへの照射を遮断して)前記照射ターゲット数を減少せしめるとともに、前記第2の回転ミラーを前記照射ターゲットに対応する光ファイバー入口の方向に回転せしめて、当該照射ターゲットのみにレーザ光を照射する。
【0018】
従ってかかる発明によれば、着火燃焼が困難な起動時や低負荷時には、燃焼室内に複数箇所設けられた全てのターゲットにレーザ光を照射することによって着火燃焼性能を向上せしめるとともに、小さいレーザ光エネルギで以ってレーザ光着火が可能となる高負荷時には、前記レーザ発信装置からのレーザ光の発信本数を減少させて照射ターゲット数を減少せしめることによってターゲットの寿命を延長し、かつ少ないレーザ光エネルギでの着火燃焼が可能となる。
これにより、起動時や低負荷時には全てのターゲットにレーザ光を照射することによって着火燃焼性能を向上せしめることができ、かつ高負荷時には着火燃焼可能な最少限のターゲットにレーザ光を照射することによってターゲットの寿命を延長するとともに少ないレーザ光エネルギで確実な着火燃焼を実現できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【0020】
図1は本発明の実施例に係る多点レーザ供給システムを備えたレーザ着火式ガスエンジンの全体構成図、図2は制御ブロック図である。図3はレーザエネルギ分布を示す線図である。
【0021】
本発明の実施例を示す図1において、31はガスエンジン(以下エンジンという)のシリンダヘッド、33はピストン、34はシリンダライナ、32は該シリンダヘッド31、ピストン33及びシリンダライナ34により区画形成された燃焼室、35はコネクチングロッド、36はクランク軸である。
また、41は給気ポート、39は該給気ポート41を開閉する給気弁、42は排気ポート、40は該排気ポート42を開閉する排気弁である。
【0022】
前記ピストン33の表面には複数個のターゲット8a、8b、8c、8dが固着されている。該ターゲット8a、8b、8c、8dは、直径5mm程度の小径薄肉円板からなり、好ましくはステンレス板にて構成しピストン33の表面にコーティングにより固着されて該ピストン33の半径方向に複数個設置されている。かかるターゲット8a、8b、8c、8d自体の構成は公知である。
7(7a、7b、7c、7d)は光ファイバーで、後述するレーザ発信装置1から照射(発信)されたレーザ光2をシリンダに伝播するもので、各シリンダ毎にターゲット8a、8b、8c、8dに対応して同数設けられている。
【0023】
10a、10b、10c、10dは前記各光ファイバー7a、7b、7c、7d出口のレーザ光2を集光する集光レンズ、9は該集光レンズ10a、10b、10c、10dで集光されたレーザ光2を前記各ターゲット8a、8b、8c、8dの方向に偏向するシールガラスである。該シールガラス9は透明な耐熱ガラスからなり、ガスケット43との共働によって前記燃焼室32内と外部との間のガスシールを行っている。44は前記シールガラス9を固定するための固定ねじである。
前記のように構成すれば、前記シールガラス9の偏向角度を各ターゲット8a、8b、8c、8dに合せて設定することにより、各ターゲット8a、8b、8c、8dに精度良くレーザ光2を照射することができるとともに、該シールガラス9を燃焼ガスのシールに兼用することができる。
【0024】
1はレーザ光(レーザパルス)2を発信するレーザ発信装置、3は該レーザ発信装置1から発信されたレーザ光2を各シリンダに分光する第1ミラー(回転ミラー)である。該第1ミラー3は第1ミラー駆動装置4によって回転駆動され、前記レーザ発信装置1からのレーザ光2を後述する各シリンダの第2ミラー5に向けて反射するようになっている。
また、5は各シリンダに設けられた第2ミラー(第2の回転ミラー)である。該第2ミラー5は、第2ミラー駆動装置6によって回転駆動され、前記第2ミラー5からの反射レーザ光を前記各光ファイバー7a、7b、7c、7dに分光し投入するようになっている。
【0025】
20は前記レーザ発信装置1から発信されるレーザ光2のパルス間隔、レーザ光エネルギ(レーザ光の強さ)等を制御するレーザ制御装置である。
51はエンジンの回転数を検出する回転数検出器、52はエンジンの負荷を検出する負荷検出器である。38はクランク角検出用のタイミング円板であり、回転軸37を介して前記クランク軸36に連結されて、クランク角を検出している。
100は後述する制御動作を行うコントローラで、前記回転数検出器51からエンジンの回転数の検出値が、前記負荷検出器52からエンジンの負荷の検出値が、前記タイミング円板38からエンジンのクランク角の検出値が夫々入力されて、前記第1ミラー駆動装置4、第2ミラー駆動装置6及び前記レーザ制御装置20に制御操作信号を出力するものである。
【0026】
次に、図2に基づき、上述した構成からなるレーザ着火式ガスエンジンの動作を説明する。
前記回転数検出器51からのエンジンの回転数の検出値及び前記タイミング円板38からのクランク角の検出値は、コントローラ100の第1ミラー回転角算出部54及びレーザパルス発信間隔算出部55に入力される。また、前記負荷検出器52からのエンジンの負荷の検出値はレーザエネルギ算出部56に入力される。さらに、前記第1ミラー回転角算出部54には着火順序設定部53からエンジン着火順序の設定信号が入力されている。
【0027】
前記第1ミラー回転角算出部54においては、前記エンジン回転数の検出値に従い当該回転数に対応するパルス間隔に一致するように、かつ前記エンジンの着火順序に従って前記第1ミラー3のシリンダ毎の回転角を算出し、レーザ・第1ミラー同期制御部61に入力する。
また、レーザパルス発信間隔算出部55においては、前記エンジン回転数の検出値に対応するレーザパルス発信間隔を算出し、レーザ・第1ミラー同期制御部61に入力する。
該レーザ・第1ミラー同期制御部61においては、前記第1ミラー3のシリンダ毎の回転角
とレーザパルス発信間隔とを同期させて前記第1ミラー駆動装置4に入力するとともに、前記レーザ制御装置20に入力する。
【0028】
第1ミラー駆動装置4においては、レーザ発信装置1からのレーザ光2が各シリンダへの光ファイバー7入口に照射する位置になるように、前記第1ミラー3を回転せしめる。また、レーザ制御装置20においては、エンジン回転数の検出値に対応するパルス間隔で、前記レーザ発信装置1からレーザ光2を前記第1ミラー3に同期して発信せしめる。
これにより、図1に示すレーザ光パルス2a、2b、2c、2d、2e,2fのように、前記第1ミラー3で反射されたレーザ光は、各シリンダの第2ミラー5に着火順序に従って入射される。
即ち、前記レーザ発信装置1からのレーザ光2は、前記第1ミラー3のエンジン着火順序及びエンジン回転数に従って、各シリンダの第2ミラー5に入射されることとなる。
【0029】
一方、57は負荷〜レーザエネルギ設定部で、エンジン負荷とレーザエネルギとの関係が設定されている。
かかるガスエンジンにおいては、エンジン負荷の増大に従い小さいレーザ光エネルギで以ってレーザ光着火が可能となるので、前記負荷〜レーザエネルギ設定部57にはエンジン負荷の増大に従いレーザ光エネルギが減少するように設定されている。
そして、前記レーザエネルギ算出部56においては、前記エンジン負荷の検出値に従い当該負荷に対応するレーザ光エネルギを算出し、前記レーザ制御装置20及び使用ターゲット選出部58に入力する。
【0030】
59はレーザ光エネルギ〜使用ターゲット設定部で、レーザ光エネルギに対応する使用ターゲット8の数(具体的には燃焼室中央寄りのターゲット8c、8dを優先して使用する)が設定されている。
前記使用ターゲット選出部58においては、前記レーザエネルギ算出部56で算出されたレーザ光エネルギの量に対応する照射ターゲット8の数を、前記レーザ光エネルギ〜使用ターゲット設定部59から選出し、第2ミラー回転角算出部60に入力する。
【0031】
第2ミラー回転角算出部60においては、前記のようにして選出された照射対象ターゲット(例えばターゲット8c、8d)に接続される光ファイバー7c、7d入口までの前記第2ミラー5の回転角を算出して、レーザ・第2ミラー同期制御部62に入力する。
レーザ・第2ミラー同期制御部62においては、前記第2ミラー5の光ファイバー(例えば7c、7d)入口までの回転をレーザパルスの発信タイミングと同期させてレーザ制御装置20及び第2ミラー駆動装置6に入力する。
【0032】
従って、前記第2ミラー駆動装置6は、第2ミラー5を照射対象の光ファイバー(例えば7c、7d)入口まで回転させ、レーザ制御装置20は前記第2ミラー5に同期してレーザ光2を発信する。これにより、該レーザ光2は第2ミラー5を介して当該照射対象ターゲット(例えば8c、8d)用の光ファイバー(例えば7c、7d)入口に投入され、光ファイバー(例えば7c、7d)を通って照射対象ターゲット(例えば8c、8d)に照射される。そして、かかるレーザ光2の照射によって発生するプラズマにより、燃焼室32内に充填された混合ガスが着火される。
【0033】
即ち、エンジン負荷の増大に従い、小さいレーザ光エネルギでレーザ光着火が可能となる。つまり、かかる実施例においては、エンジン負荷の増大に従い、燃焼室32外周寄りのターゲット8a,8bへのレーザ光照射を選択的に遮断することにより、前記レーザ発信装置1からのレーザ光の発信本数を減少させて前記照射ターゲット数を減少させるとともに、前記第2ミラー5を燃焼室32中央寄りの照射ターゲット8c,8dに対応する光ファイバー7c,7d入口の方向に回転させて、当該照射ターゲット8c,8dのみにレーザ光を照射することも可能である。
【0034】
従って、着火燃焼が困難な起動時や低負荷時には、燃焼室32内のピストン33表面に複数箇所設けられた全てのターゲット8a、8b、8c、8dにレーザ光2を照射することによって着火燃焼性能を向上させる。一方、小さいレーザ光エネルギでレーザ光着火が可能となる高負荷時には、前記レーザ発信装置1からのレーザ光2の発信本数を減少させて照射ターゲット数を中央寄りの8c,8dのみに減少することによって、ターゲット8の寿命を延長し、かつ少ないレーザ光エネルギでの着火燃焼が可能となる。
【0035】
図3は6シリンダガスエンジンにおけるレーザ照射エネルギEのクランク角及び時間変化を示している。図3(A)に示されるように、6シリンダエンジンの場合は、120°間隔でレーザ照射エネルギEのピークが立つ。
また、図3(B)に示されるように、ターゲット8を複数設けてレーザパルスの数を、C1の1つ(E)から、C2の2つ(E21、E22)、C3の3つ(E、31、E32、E33),C4の4つ(E41、E42、E43、E44)のように増加していくと、各レーザ照射エネルギEのピークは小さくなる。
【0036】
また、かかる実施例によれば、前記第1ミラー3をエンジン着火順序及びエンジン回転数に従い回転させ、レーザ発信装置1からエンジン回転数の検出値に対応するパルス間隔でレーザ光2を前記第1ミラー3に同期して発信することにより、該レーザ光2を各シリンダ毎に複数設けられたターゲット8a、8b、8c、8dに容易に分光して照射することができる。これによって燃焼室32内におけるプラズマを複数箇所で任意に形成できるので、該燃焼室32内における混合ガスが希薄で、混合ガス流に多少乱れがある状態下であっても、問題なくかつ容易に着火燃焼させることができる。
また、各シリンダに投入されたレーザ光2を、各シリンダ毎に複数個設けられたターゲット8a、8b、8c、8dに分光して照射するので、図3(B)に示すように、ターゲット1個当たりのレーザ光エネルギが、従来技術のような、ターゲット8を各シリンダ毎に1個設けたエンジンに比べて小さくなり、これによりターゲット8の損耗を防止できる。
【0037】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、回転ミラーをエンジン着火順序及びエンジン回転数に従い回転させ、レーザ発信装置からエンジン回転数の検出値に対応するパルス間隔でレーザ光を前記回転ミラーに同期して発信せしめることにより、レーザ光を各シリンダ毎に複数設けられたターゲットに容易に分光して照射せしめることができる。
そして、前記のように、レーザ光を各シリンダ毎に複数設けられたターゲットに分光して照射せしめることにより燃焼室内におけるプラズマを複数箇所で形成できるので、燃焼室内における混合ガスが希薄でかつ該混合ガス流に多少乱れがある状態下であっても、問題なくかつ容易に着火燃焼させることができ、これによってさらなる希薄燃焼条件を設定することが可能となって、エンジンの熱効率をされに向上するとともに、排ガス中のNOx(窒素酸化物)のさらなる低減を実現できる。
【0038】
また、本発明によれば、着火燃焼が困難な起動時や低負荷時には、燃焼室内に複数箇所設けられた全てのターゲットにレーザ光を照射することによって着火燃焼性能を向上せしめるとともに、小さいレーザ光エネルギで以ってレーザ光着火が可能となる高負荷時には、前記レーザ発信装置からのレーザ光の発信本数を減少させて照射ターゲット数を減少せしめることによってターゲットの寿命を延長し、かつ少ないレーザ光エネルギでの着火燃焼が可能となる。
これにより、起動時や低負荷時には全てのターゲットにレーザ光を照射することによって、着火燃焼性能を向上せしめることができ、かつ高負荷時には着火燃焼可能な最少限のターゲットにレーザ光を照射することによって、ターゲットの寿命を延長するとともに少ないレーザ光エネルギで確実な着火燃焼を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る多点レーザ供給システムを備えたレーザ着火式ガスエンジンの全体構成図である。
【図2】前記実施例における制御ブロック図である。
【図3】レーザエネルギ分布を示す線図である。
【符号の説明】
1 レーザ発信装置
2 レーザ光
3 第1ミラー
4 第1ミラー駆動装置
5 第2ミラー
6 第2ミラー駆動装置
7a、7b、7c、7d 光ファイバー
8a、8b、8c、8d ターゲット
9 シールガラス
10a、10b、10c、10d 集光レンズ
20 レーザ制御装置
31 シリンダヘッド
32 燃焼室
33 ピストン
34 シリンダライナ
36 クランク軸
38 タイミング円板
51 回転数検出器
52 負荷検出器
100 コントローラ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is mainly applied to a premixed combustion engine such as a gas engine, and is filled in the combustion chamber by plasma generated by irradiating a target provided in the combustion chamber with laser light transmitted from a laser transmission device. The present invention relates to a laser ignition engine configured to ignite a mixed gas.
[0002]
[Prior art]
In a premixed lean combustion gas engine, in order to promote ignition combustion of the lean mixed gas in the main combustion chamber, normally, the ignition is performed by igniting and igniting the rich mixture ratio gas in the sub chamber with a spark plug mounted in the sub chamber. “Ignition plug ignition method” in which a flame is injected into a lean air-fuel mixture in the main combustion chamber and main combustion is performed, or pilot fuel is injected into the mixed gas in the sub chamber by a pilot fuel injection valve installed in the sub chamber. In many cases, a “pilot fuel injection ignition system” is used in which an ignition flame is injected into a lean air-fuel mixture in the main combustion chamber to cause main combustion.
[0003]
However, the spark plug ignition system has a problem that the spark plug gap increases as the operation time elapses, so that the ignition performance is liable to be lowered, and the increase in the in-cylinder effective average pressure is limited. On the other hand, the pilot fuel injection ignition method can solve the above-mentioned problems of the addition plug method, but requires a high-pressure pilot fuel injection system, which makes the structure complicated and expensive, and near TDC (top dead center). Since the pilot fuel is injected and burned, the amount of NOx generated increases.
[0004]
Therefore, in the premixed lean combustion gas engine, as an ignition method that replaces the spark plug ignition method and the pilot fuel injection ignition method, a laser light is irradiated to a target fixed on the surface of the combustion chamber to generate plasma ignition. "Method" has been proposed. As a premixed lean combustion gas engine using such a laser ignition system, for example, techniques of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-217521) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-42138) have been proposed.
[0005]
In the technique of Patent Document 1, the piston surface of the engine is used as a target, and by rotating a plurality of wedge substrates provided in the optical path of the laser light at different rotational speeds, the laser light transmitted from the laser transmission device is obtained. The laser beam is oscillated over a wide range on the piston surface.
Further, in the technique of Patent Document 2, a variable focus device is provided in the laser beam path between the laser transmission device and the target provided on the piston surface so that strong laser light can be always irradiated onto the target. is doing.
[0006]
[Patent Document 1] JP-A-7-217521 [Patent Document 2] JP-A-9-42138
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique of Patent Document 1, wear of the piston surface is reduced by causing the laser beam to oscillate in a wide range of the piston surface with the piston surface as a target. In the technique of Document 2, the focus is changed so that a strong laser beam can always be irradiated to the target provided on the piston surface, and a plurality of targets are separately provided on the piston surface of a plurality of cylinders. No means for distributing laser light from a single laser transmission device to a plurality of cylinders is disclosed.
[0008]
In view of the problems of the prior art, the present invention makes it possible to distribute laser light from a single laser transmission device to a plurality of cylinders on a plurality of targets provided separately from pistons on the combustion chamber surfaces of the plurality of cylinders. It is an object of the present invention to provide a laser ignition type engine equipped with a multi-point laser supply system capable of properly using the plurality of targets depending on engine load.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention achieves such an object, and ignites the mixed gas filled in the combustion chamber by the plasma generated by irradiating the target provided in the combustion chamber with the laser beam transmitted from the laser transmission device. In the laser ignition type engine configured as described above, the target is fixed to a plurality of locations on the surface of a combustion chamber constituent member including a piston, a cylinder head, and a cylinder liner, and the target is irradiated with the laser light through the same number of optical fibers as the target. And a rotating mirror that reflects the laser light from the laser transmission device and separates it into a plurality of cylinders.
[0010]
Preferably, in addition to the above-described configuration, each of the rotating mirrors is set according to an engine speed detector that detects the engine speed, a detected value of the engine speed from the engine speed detector, and an ignition order of the engine. And a first control means for transmitting the laser beam from the laser transmitting device in synchronization with the rotating mirror while rotating to the irradiation position of the cylinder.
[0011]
According to this invention, the first control means sets the rotating mirror in accordance with a preset engine ignition order at a pulse interval corresponding to the engine speed according to the detected value of the engine speed from the engine speed detector. Rotate the laser beam from the laser transmitter to the position where it irradiates the optical fiber entrance to each cylinder, and synchronize the laser beam with the rotating mirror at a pulse interval corresponding to the detected value of the engine speed from the laser transmitter. To make a call.
As a result, the laser light is split into the plurality of optical fiber inlets of each cylinder by the rotation according to the engine ignition order and the engine rotation speed of the rotating mirror, and is applied to the plurality of targets of each cylinder through the optical fiber for each cylinder. Irradiated.
[0012]
Therefore, according to this invention, the rotating mirror is rotated in accordance with the engine ignition order and the engine speed, and the laser beam is transmitted in synchronization with the rotating mirror at a pulse interval corresponding to the detected value of the engine speed. Thus, it is possible to easily divide and irradiate a plurality of targets with each laser beam for each cylinder, and as described above, divide and irradiate a plurality of targets with each laser beam for each cylinder. As a result, plasma in the combustion chamber can be formed at multiple locations, so that even if the mixed gas in the combustion chamber is lean and the mixed gas flow is somewhat turbulent, it can be ignited and burned easily and without problems. This allows further lean combustion conditions to be set, further increasing engine thermal efficiency. It is possible to above may achieve further reduction of the NOx in the exhaust gas (nitrogen oxides).
[0013]
In addition, since the laser light input to each cylinder is split and irradiated onto a plurality of targets provided for each cylinder, the laser light energy per target is applied to each cylinder as in the prior art. This is smaller than the engine provided for each one, and thus the wear of the target can be prevented and the life of the target can be extended.
[0014]
In addition to the invention, a condensing lens that condenses the laser light at the exit of each optical fiber, and deflects the laser light that has passed through the condensing lens in the direction of each target and between the combustion chamber and the outside. It is preferable to provide a sealing glass for performing the gas sealing.
If comprised in this way, while setting the deflection | deviation angle of a sealing glass according to each target, while being able to irradiate each target with a laser beam accurately, using this sealing glass also as a seal of combustion gas Can do.
[0015]
Preferably, in addition to such an invention, a second rotating mirror for splitting the reflected laser light from the rotating mirror into each of the optical fibers is provided.
Further, in addition to the above configuration, an engine load detector for detecting the engine load, the laser beam energy corresponding to the detected value of the engine load from the engine load detector, and the number of irradiation targets corresponding to the amount of the laser beam energy And the second rotating mirror is rotated in the direction of the optical fiber inlet connected to the irradiation target so that laser light can be input from the second rotating mirror to the optical fiber inlet and the second rotation is performed. It is preferable to provide second control means for transmitting laser light in synchronization with the mirror.
Specifically, the second control means reduces the number of irradiation targets as the engine load increases, and rotates the second rotating mirror in the direction of the optical fiber inlet corresponding to the irradiation target. Configure to squeeze.
[0016]
If comprised in this way, a 2nd control means will calculate the laser beam energy corresponding to the said load according to the detected value of the engine load from an engine load detector, and the irradiation target corresponding to the quantity of this laser beam energy The number is calculated, the second rotating mirror is rotated in the direction of the optical fiber inlet connected to the irradiation target calculated by the above, and laser light is transmitted in synchronization with the second rotating mirror to transmit the first rotating mirror. Laser light is introduced into the optical fiber inlet for the irradiation target via the two rotating mirrors.
[0017]
Since the laser light can be ignited with a small laser light energy as the engine load increases, the second control means transmits the number of laser beams transmitted from the laser transmitter as the engine load increases. (Specifically, the irradiation of the target near the outer periphery of the combustion chamber is cut off) to reduce the number of irradiation targets, and the second rotating mirror in the direction of the optical fiber inlet corresponding to the irradiation target. Rotate and irradiate only the irradiation target with laser light.
[0018]
Therefore, according to this invention, at the time of start-up or when the load is low, which is difficult to ignite and burn, it is possible to improve the ignition and combustion performance by irradiating laser light to all the targets provided in a plurality of locations in the combustion chamber, and to reduce the energy of the laser light. Thus, at high loads where laser light ignition is possible, the life of the target is extended by reducing the number of irradiation targets by reducing the number of laser light transmissions from the laser transmission device, and low laser light energy. Ignition combustion is possible.
This makes it possible to improve the ignition and combustion performance by irradiating all targets with laser light during startup and low load, and by irradiating the minimum number of targets that can be ignited and combusted during high loads. It is possible to extend the life of the target and realize reliable ignition combustion with less laser light energy.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this example are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
[0020]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a laser ignition gas engine provided with a multipoint laser supply system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a control block diagram. FIG. 3 is a diagram showing the laser energy distribution.
[0021]
In FIG. 1 showing an embodiment of the present invention, 31 is a cylinder head of a gas engine (hereinafter referred to as engine), 33 is a piston, 34 is a cylinder liner, 32 is defined by the cylinder head 31, piston 33 and cylinder liner 34. The combustion chamber, 35 is a connecting rod, and 36 is a crankshaft.
Further, 41 is an air supply port, 39 is an air supply valve that opens and closes the air supply port 41, 42 is an exhaust port, and 40 is an exhaust valve that opens and closes the exhaust port 42.
[0022]
A plurality of targets 8a, 8b, 8c, 8d are fixed to the surface of the piston 33. The targets 8a, 8b, 8c, and 8d are made of a small-diameter thin disk having a diameter of about 5 mm, preferably made of a stainless steel plate and fixed to the surface of the piston 33 by coating, and a plurality of the targets 8a, 8b, 8c, and 8d are installed in the radial direction of the piston 33 Has been. The structure of the targets 8a, 8b, 8c, 8d itself is known.
Reference numeral 7 (7a, 7b, 7c, 7d) is an optical fiber that propagates laser light 2 irradiated (transmitted) from a laser transmitting device 1 described later to the cylinder, and targets 8a, 8b, 8c, 8d for each cylinder. The same number is provided correspondingly.
[0023]
Reference numerals 10a, 10b, 10c, and 10d denote condensing lenses that condense the laser light 2 at the exits of the optical fibers 7a, 7b, 7c, and 7d. It is a seal glass that deflects the light 2 in the direction of the targets 8a, 8b, 8c, and 8d. The seal glass 9 is made of a transparent heat-resistant glass, and performs gas sealing between the inside of the combustion chamber 32 and the outside by cooperation with the gasket 43. Reference numeral 44 denotes a fixing screw for fixing the seal glass 9.
If comprised as mentioned above, the laser beam 2 is irradiated to each target 8a, 8b, 8c, 8d accurately by setting the deflection angle of the said seal glass 9 according to each target 8a, 8b, 8c, 8d. In addition, the seal glass 9 can be used as a seal for combustion gas.
[0024]
Reference numeral 1 denotes a laser transmitter that transmits a laser beam (laser pulse) 2. Reference numeral 3 denotes a first mirror (rotating mirror) that splits the laser beam 2 transmitted from the laser transmitter 1 into each cylinder. The first mirror 3 is rotationally driven by a first mirror driving device 4 so as to reflect a laser beam 2 from the laser transmission device 1 toward a second mirror 5 of each cylinder to be described later.
Reference numeral 5 denotes a second mirror (second rotating mirror) provided in each cylinder. The second mirror 5 is rotationally driven by a second mirror driving device 6 so that the reflected laser light from the second mirror 5 is split into the optical fibers 7a, 7b, 7c, and 7d.
[0025]
Reference numeral 20 denotes a laser control device that controls a pulse interval of laser light 2 emitted from the laser transmission device 1, laser light energy (laser light intensity), and the like.
Reference numeral 51 denotes a rotational speed detector that detects the rotational speed of the engine, and reference numeral 52 denotes a load detector that detects the load of the engine. Reference numeral 38 denotes a crank angle detection timing disk which is connected to the crankshaft 36 via a rotating shaft 37 to detect the crank angle.
Reference numeral 100 denotes a controller for performing a control operation, which will be described later. The detected value of the engine speed from the engine speed detector 51, the detected value of the engine load from the load detector 52, and the engine crank from the timing disk 38. The detected angle value is input, and a control operation signal is output to the first mirror driving device 4, the second mirror driving device 6, and the laser control device 20.
[0026]
Next, the operation of the laser ignition gas engine having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
The detected value of the engine speed from the engine speed detector 51 and the detected value of the crank angle from the timing disk 38 are sent to the first mirror rotation angle calculator 54 and the laser pulse transmission interval calculator 55 of the controller 100. Entered. The detected value of the engine load from the load detector 52 is input to the laser energy calculation unit 56. Further, an engine ignition order setting signal is input from the ignition order setting unit 53 to the first mirror rotation angle calculation unit 54.
[0027]
In the first mirror rotation angle calculation unit 54, each cylinder of the first mirror 3 is matched with the pulse interval corresponding to the rotation speed according to the detected value of the engine rotation speed and according to the ignition order of the engine. The rotation angle is calculated and input to the laser / first mirror synchronization control unit 61.
Further, the laser pulse transmission interval calculation unit 55 calculates a laser pulse transmission interval corresponding to the detected value of the engine speed and inputs it to the laser / first mirror synchronization control unit 61.
In the laser / first mirror synchronization control unit 61, the rotation angle of each cylinder of the first mirror 3 and the laser pulse transmission interval are synchronized and input to the first mirror driving device 4, and the laser control device 20
[0028]
In the first mirror driving device 4, the first mirror 3 is rotated so that the laser beam 2 from the laser transmitting device 1 is irradiated to the entrance of the optical fiber 7 to each cylinder. In the laser control device 20, the laser beam 2 is transmitted from the laser transmission device 1 to the first mirror 3 at a pulse interval corresponding to the detected value of the engine speed.
Thereby, like the laser light pulses 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, and 2f shown in FIG. 1, the laser light reflected by the first mirror 3 is incident on the second mirror 5 of each cylinder according to the firing order. Is done.
That is, the laser beam 2 from the laser transmission device 1 is incident on the second mirror 5 of each cylinder according to the engine ignition order and the engine speed of the first mirror 3.
[0029]
On the other hand, reference numeral 57 denotes a load to laser energy setting unit, in which the relationship between engine load and laser energy is set.
In such a gas engine, laser light ignition is possible with a small laser light energy as the engine load increases, so that the laser light energy decreases in the load to laser energy setting unit 57 as the engine load increases. Is set to
Then, the laser energy calculation unit 56 calculates the laser light energy corresponding to the load according to the detected value of the engine load, and inputs it to the laser control device 20 and the target selection unit 58.
[0030]
Reference numeral 59 denotes a laser light energy to use target setting unit in which the number of use targets 8 corresponding to the laser light energy (specifically, the targets 8c and 8d near the center of the combustion chamber are used preferentially) is set.
In the use target selection unit 58, the number of irradiation targets 8 corresponding to the amount of laser light energy calculated by the laser energy calculation unit 56 is selected from the laser light energy to use target setting unit 59. Input to the mirror rotation angle calculator 60.
[0031]
The second mirror rotation angle calculation unit 60 calculates the rotation angle of the second mirror 5 up to the entrances of the optical fibers 7c and 7d connected to the irradiation target targets (for example, the targets 8c and 8d) selected as described above. And input to the laser / second mirror synchronization controller 62.
In the laser / second mirror synchronization control unit 62, the rotation of the second mirror 5 to the optical fiber (for example, 7c, 7d) entrance is synchronized with the transmission timing of the laser pulse, and the laser control device 20 and the second mirror driving device 6 are synchronized. To enter.
[0032]
Therefore, the second mirror driving device 6 rotates the second mirror 5 to the entrance of the optical fiber (for example, 7c, 7d) to be irradiated, and the laser control device 20 transmits the laser beam 2 in synchronization with the second mirror 5. To do. As a result, the laser beam 2 enters the optical fiber (for example, 7c, 7d) inlet for the target to be irradiated (for example, 8c, 8d) via the second mirror 5, and is irradiated through the optical fiber (for example, 7c, 7d). The target target (for example, 8c, 8d) is irradiated. The mixed gas filled in the combustion chamber 32 is ignited by the plasma generated by the irradiation of the laser beam 2.
[0033]
That is, as the engine load increases, laser light ignition can be performed with small laser light energy. That is, in this embodiment, as the engine load increases, the number of laser beams transmitted from the laser transmitter 1 is selectively cut off from the laser beam irradiation to the targets 8a and 8b near the outer periphery of the combustion chamber 32. And the number of the irradiation targets is decreased, and the second mirror 5 is rotated in the direction of the optical fibers 7c and 7d inlets corresponding to the irradiation targets 8c and 8d near the center of the combustion chamber 32, so that the irradiation targets 8c, It is also possible to irradiate only 8d with laser light.
[0034]
Therefore, at the time of start-up or low load where ignition combustion is difficult, the ignition combustion performance is obtained by irradiating all the targets 8a, 8b, 8c, 8d provided on the surface of the piston 33 in the combustion chamber 32 with the laser beam 2. To improve. On the other hand, at the time of high load in which laser light ignition is possible with small laser light energy, the number of laser beams 2 transmitted from the laser transmitter 1 is decreased to reduce the number of irradiation targets to only 8c and 8d closer to the center. As a result, the life of the target 8 can be extended and ignition combustion can be performed with a small amount of laser light energy.
[0035]
FIG. 3 shows the crank angle and time change of the laser irradiation energy E in the 6-cylinder gas engine. As shown in FIG. 3A, in the case of a 6-cylinder engine, a peak of laser irradiation energy E stands at 120 ° intervals.
Further, as shown in FIG. 3B, a plurality of targets 8 are provided, and the number of laser pulses is changed from one of C1 (E 1 ) to two of C2 (E 21 , E 22 ), 3 of C3. The peak of each laser irradiation energy E decreases as the number increases (E, 31 , E 32 , E 33 ) and four of C 4 (E 41 , E 42 , E 43 , E 44 ).
[0036]
Further, according to this embodiment, the first mirror 3 is rotated according to the engine ignition order and the engine speed, and the laser beam 2 is emitted from the laser transmission device 1 at a pulse interval corresponding to the detected value of the engine speed. By transmitting in synchronization with the mirror 3, the laser beam 2 can be easily split and irradiated onto the targets 8 a, 8 b, 8 c, 8 d provided for each cylinder. As a result, plasma in the combustion chamber 32 can be arbitrarily formed at a plurality of locations, so that even if the mixed gas in the combustion chamber 32 is dilute and the mixed gas flow is somewhat disturbed, there is no problem and easily. It can be ignited and burned.
Further, since the laser light 2 injected into each cylinder is split and irradiated onto a plurality of targets 8a, 8b, 8c, and 8d provided for each cylinder, as shown in FIG. The laser light energy per unit becomes smaller than that of an engine in which one target 8 is provided for each cylinder as in the prior art, thereby preventing the target 8 from being worn.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the rotating mirror is rotated according to the engine ignition order and the engine speed, and the laser beam is synchronized with the rotating mirror at a pulse interval corresponding to the detected value of the engine speed from the laser transmission device. By transmitting the laser beam, it is possible to easily divide and irradiate laser light to a plurality of targets provided for each cylinder.
As described above, the plasma in the combustion chamber can be formed at a plurality of locations by spectroscopically irradiating a plurality of targets on each cylinder with laser light, so that the mixed gas in the combustion chamber is dilute and mixed. Even under conditions where the gas flow is somewhat disturbed, it can be ignited and burned without any problems, which makes it possible to set further lean combustion conditions, thereby improving the thermal efficiency of the engine. In addition, further reduction of NOx (nitrogen oxide) in the exhaust gas can be realized.
[0038]
In addition, according to the present invention, at the time of start-up or low load where ignition combustion is difficult, the laser beam is irradiated to all targets provided in a plurality of locations in the combustion chamber to improve the ignition combustion performance, and the small laser beam At high loads where laser light ignition is possible with energy, the life of the target is extended by reducing the number of irradiated targets by reducing the number of laser beams transmitted from the laser transmitter, and the amount of laser light is reduced. Ignition combustion with energy becomes possible.
As a result, the ignition and combustion performance can be improved by irradiating all targets with laser light during startup and low load, and the minimum target that can be ignited and combusted during high loads is irradiated with laser light. As a result, the life of the target can be extended, and reliable ignition and combustion can be realized with less laser light energy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a laser ignition gas engine including a multipoint laser supply system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control block diagram in the embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a laser energy distribution.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser transmitter 2 Laser beam 3 1st mirror 4 1st mirror drive device 5 2nd mirror 6 2nd mirror drive device 7a, 7b, 7c, 7d Optical fiber 8a, 8b, 8c, 8d Target 9 Seal glass 10a, 10b, 10c, 10d Condensing lens 20 Laser control device 31 Cylinder head 32 Combustion chamber 33 Piston 34 Cylinder liner 36 Crankshaft 38 Timing disk 51 Rotation speed detector 52 Load detector 100 Controller

Claims (6)

レーザ発信装置から発信されたレーザ光を燃焼室内に設けられたターゲットに照射して発生するプラズマにより、該燃焼室内に充填された混合ガスに着火するように構成されたレーザ着火式エンジンにおいて、
前記ターゲットをピストン、シリンダヘッド、シリンダライナを含む燃焼室構成部材の表面の複数箇所に固定するとともに、
該ターゲットと同数の光ファイバーを通して前記レーザ光を前記ターゲットに照射するように構成し、
さらに前記レーザ発信装置からのレーザ光を反射して複数のシリンダに分光する回転ミラーを備えてなることを特徴とするレーザ着火式エンジン。
In a laser ignition engine configured to ignite a mixed gas filled in a combustion chamber by plasma generated by irradiating a target provided in the combustion chamber with laser light transmitted from a laser transmission device,
While fixing the target to a plurality of locations on the surface of the combustion chamber constituent member including the piston, cylinder head, cylinder liner,
The target is irradiated with the laser beam through the same number of optical fibers as the target,
A laser ignition engine characterized by further comprising a rotating mirror that reflects the laser beam from the laser transmitting device and separates it into a plurality of cylinders.
前記回転ミラーからの反射レーザ光を前記各光ファイバーに分光し投入する第2の回転ミラーを備えてなることを特徴とする請求項1記載のレーザ着火式エンジン。2. The laser ignition engine according to claim 1, further comprising a second rotating mirror that splits and reflects the reflected laser light from the rotating mirror to each of the optical fibers. 前記各光ファイバー出口のレーザ光を集光する集光レンズと、該集光レンズを経たレーザ光を前記各ターゲットの方向に偏向するとともに前記燃焼室内と外部との間のガスシールを行うシールガラスとを備えてなることを特徴とする請求項1記載のレーザ着火式エンジン。A condensing lens that condenses the laser light at the exit of each optical fiber, and a seal glass that deflects the laser light that has passed through the condensing lens in the direction of each target and performs a gas seal between the combustion chamber and the outside. The laser ignition type engine according to claim 1, comprising: 前記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出器と、該エンジン回転数検出器からのエンジン回転数の検出値と該エンジンの着火順序とにより前記回転ミラーを各シリンダの照射位置に回転させるとともに、前記レーザ発信装置から前記回転ミラーに同期してレーザ光を発信する第1の制御手段とを備えてなることを特徴とする請求項1記載のレーザ着火式エンジン。The engine speed detector for detecting the engine speed, the detected value of the engine speed from the engine speed detector and the ignition order of the engine, and the rotating mirror is rotated to the irradiation position of each cylinder. 2. The laser ignition type engine according to claim 1, further comprising first control means for transmitting laser light in synchronization with the rotating mirror from the laser transmitting device. エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出器と、該エンジン負荷検出器からのエンジン負荷の検出値に対応するレーザ光エネルギ及び該レーザ光エネルギの量に対応する照射ターゲット数を算出し、前記第2の回転ミラーを前記照射ターゲットに接続される光ファイバー入口の方向に回転せしめて該第2の回転ミラーから当該光ファイバー入口にレーザ光を投入可能とするとともに前記第2の回転ミラーに同期してレーザ光を発信せしめる第2の制御手段とを備えてなることを特徴とする請求項2記載のレーザ着火式エンジン。An engine load detector for detecting an engine load; a laser beam energy corresponding to a detected value of the engine load from the engine load detector; and an irradiation target number corresponding to the amount of the laser beam energy; The rotating mirror is rotated in the direction of the optical fiber inlet connected to the irradiation target so that laser light can be input from the second rotating mirror to the optical fiber inlet, and the laser light is synchronized with the second rotating mirror. The laser ignition type engine according to claim 2, further comprising second control means for transmitting 前記第2の制御手段は、前記エンジンの負荷の増大に従い前記照射ターゲット数を減少せしめるとともに、前記第2の回転ミラーを前記照射ターゲットに対応する光ファイバー入口の方向に回転せしめるように構成してなることを特徴とする請求項5記載のレーザ着火式エンジン。The second control means is configured to reduce the number of irradiation targets as the engine load increases and to rotate the second rotating mirror toward the optical fiber inlet corresponding to the irradiation target. 6. The laser ignition engine according to claim 5, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105508120A (en) * 2015-12-04 2016-04-20 哈尔滨幻石科技发展有限公司 Long-working-distance optical ignition device of new energy vehicle based on fluorescent excitation principle

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