JP2012237249A - 副室式ガスエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】安価で燃料ガスの供給量を精確に調整する副室式ガスエンジンを提供する。
【解決手段】副室式ガスエンジン１は、シリンダ２ａ〜２ｄ、シリンダ２ａ〜２ｄに移動可能に収納されてシリンダ２ａ〜２ｄ内に主燃焼室２ａ１〜２ｄ１を形成するピストン３、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１に連通する噴孔４ａ２〜４ｄ２と該噴孔４ａ２〜４ｄ２によって主燃焼室２ａ１〜２ｄ１に連通する副室４ａ１〜４ｄ１が形成された副室部材４、副室４ａ１〜４ｄ１と連通する燃料供給管５、燃料供給管５に設けられて副室４ａ１〜４ｄ１への燃料ガスの供給を許容しかつ副室４ａ１〜４ｄ１からの逆流を規制する逆止弁６ａ〜６ｄと、動作周期のタイミングの異なる複数のシリンダ２ａ〜２ｄに対応する複数の逆止弁６ａ〜６ｄの上流を集合させる集合管７ａ，７ｂ、集合管７ａ，７ｂに設けられて燃料ガスの副室４ａ１〜４ｄ１への供給量を調整する燃料供給装置８ａ，８ｂを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、副室式ガスエンジンに関する。

特許文献１に記載の副室式ガスエンジンは、シリンダと、シリンダに移動可能に収納されてシリンダ内に主燃焼室を形成するピストンと、主燃焼室と連通する副室が形成された副室部材と、副室と連通する燃料供給管と、燃料供給管に設けられる逆止弁を有する。ピストンがシリンダに対して移動して主燃焼室が大きくなり、主燃焼室と副室の圧力が小さくなることで、逆止弁を経て燃料ガスが副室に供給される。副室内の燃焼ガスが燃焼し、燃焼ガスの火炎が主燃焼室へ噴射され、主燃焼室内の希薄混合ガスが爆発する。

しかし逆止弁は、逆止弁の上流と下流の差圧によって開閉する。そのため副室に供給される燃料ガスの供給量は、精確に調整され難い。特許文献２に記載の副室式ガスエンジンは、逆止弁の上流に制御弁を有する。制御弁は、逆止弁が不意に開くことを規制する。そのため副室への燃料ガスの供給量が精確に得られる。しかし制御弁を各シリンダに設けるとエンジンが高価になる。

特開昭６３−１６２９２３号公報 特開２００７−２７０７８２号公報

そのため安価でかつ燃料ガスの供給量を精確に調整し得る副室式ガスエンジンが従来必要とされている。

前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える副室式ガスエンジンであることを特徴とする。一つの特徴によると、副室式ガスエンジンは、複数のシリンダと、各シリンダに移動可能に収納されて各シリンダ内に主燃焼室を形成する複数のピストンと、各主燃焼室に連通する噴孔と該噴孔によって各主燃焼室に連通する副室が形成された複数の副室部材と、各副室と連通する複数の燃料供給管と、各燃料供給管に設けられて各副室への燃料ガスの供給を許容しかつ各副室からの逆流を規制する複数の逆止弁と、動作周期のタイミングの異なる複数のシリンダに対応する複数の逆止弁の上流を集合させる集合管と、集合管に設けられて燃料ガスの副室への供給量を調整する燃料供給装置を有する。

したがって燃料供給装置から燃料ガスが供給されると、複数の逆止弁の上流側の圧力が上昇する。逆止弁の下流側の圧力は、主燃焼室の内圧によって変化し、主燃焼室の内圧は、シリンダの動作周期によって変化する。複数のシリンダの動作周期のタイミングが異なっているため、複数の逆止弁の下流側の圧力が異なる。この逆止弁の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧により、燃料ガスが逆止弁を経て副室へ供給され、または規制される。

そのため燃料供給装置から複数の逆止弁に向けて供給された燃料ガスは、所定の副室に供給され、かつ他の副室への供給が規制され得る。また複数の副室への燃料ガスの供給量は、１つの燃料供給装置によって調整され得る。そのため副室への燃料ガスの供給量を精確に得ることができる。また副室の数と同じ数の逆止弁と燃料供給装置とを有する場合に比べて、燃料供給装置の数を少なくし得る。かくして副室式ガスエンジンが安価に構成され得る。

副室式ガスエンジンの一部断面図である。 副室式ガスエンジンの概略構成図である。 各副室の内圧と時間、各逆止弁の上流の圧力と時間、燃料供給装置の開閉と時間を示す図である。 他の形態における副室式ガスエンジンの概略構成図である。 図４の副室式ガスエンジンに関する各副室の内圧と時間、各逆止弁の上流の圧力と時間、燃料供給装置の開閉と時間を示す図である。

本発明の１つの実施の形態を図１〜３にしたがって説明する。副室式ガスエンジン１は、車両エンジン用あるいはガスヒートポンプ用に使用される。副室式ガスエンジン１は、図１に示すようにエンジン本体２とピストン３と副室部材４を有する。

エンジン本体２は、図１に示すようにシリンダブロック２ｅとシリンダヘッド２ｆを有する。シリンダブロック２ｅには、複数のシリンダ２ａ〜２ｄが一体に形成される（図２参照）。副室式ガスエンジン１は、４気筒エンジンであって、４つのシリンダ２ａ〜２ｄを有する。以下、１つのシリンダ２ａについて説明する。

シリンダ２ａには図１に示すようにボアが形成され、ボアにピストン３ａが移動可能に挿入される。ピストン３ａは、連結棒１３ａによってクランクシャフト１２に連結される。ピストン３ａは、シリンダ２ａに対して直線運動する。ピストン３ａの直線運動は、連結棒１３ａによってクランクシャフト１２の回転運動に変換される。

シリンダヘッド２ｆは、図１に示すようにシリンダブロック２ｅに取付けられる。シリンダヘッド２ｆは、シリンダブロック２ｅのボアを覆ってピストン３ａと協働してシリンダ２ａ内に主燃焼室２ａ１を形成する。シリンダヘッド２ｆには、各主燃焼室２ａ１と連通する吸気ポート２ｆ１と排気ポート２ｆ２が形成される。

吸気ポート２ｆ１に図１に示すように吸気弁１４が設けられ、排気ポート２ｆ２に排気弁１５が設けられる。吸気弁１４を開けることで燃料ガスを含む希薄混合ガスが吸気ポート２ｆ１から主燃焼室２ａ１へ供給される。排気弁１５を開けることで主燃焼室２ａ１から排気ガスが排気ポート２ｆ２へ排出される。

副室部材４ａは、図１に示すようにシリンダヘッド２ｆに形成された取付孔２ｆ３に挿入される。副室部材４ａの先端部がシリンダヘッド２ｆを貫通し、主燃焼室２ａ１に臨む。副室部材４ａの内部に副室４ａ１が形成される。副室部材４ａの先端部には副室４ａ１から主燃焼室２ａ１に貫通する複数の噴孔４ａ２が形成される。

副室部材４ａには、図１に示すように燃料供給管５ａと点火プラグ１６が設けられる。点火プラグ１６は、図２に示す制御装置１１によって制御されて火花を副室４ａ１内において発する。燃料供給管５ａは、副室部材４ａとシリンダヘッド２ｆを貫通して、先端開口部が副室４ａ１に開口する。燃料供給管５ａの途中には、逆止弁６ａが設けられる。逆止弁６ａは、副室４ａ１の上流側に位置する。

逆止弁６ａは、図１に示すように副室４ａ１への流れを許容し、副室４ａ１からの逆流を規制する。したがって逆止弁６ａの上流側の圧力が下流側の圧力よりも大きくなると、逆止弁６ａが開いて、逆止弁６ａの上流から副室４ａ１へガスが供給される。一方、逆止弁６ａの下流側の圧力が上流側の圧力よりも大きくなると逆止弁６ａが閉じる。これにより副室４ａ１から逆止弁６ａの上流にガスが逆流することが規制される。

シリンダ２ｂ〜２ｄも図１，２に示すようにシリンダ２ａと同様に形成される。シリンダ２ｂ〜２ｄにピストン３ｂ〜３ｄが収納され、ピストン３ｂ〜３ｄが連結棒１３ｂ〜１３ｄによってクランクシャフト１２に連結される。シリンダ２ｂ〜２ｄの主燃焼室２ｂ１〜２ｄ１に副室部材４ｂ〜４ｄと燃料供給管５ｂ〜５ｄと逆止弁６ｂ〜６ｄが接続される。

２つの逆止弁６ａ，６ｂの上流は、図２に示すように集合管７ａによって集合される。集合管７ａの上流に燃料供給装置８ａが接続される。他の２つの逆止弁６ｃ，６ｄの上流は、集合管７ｂによって集合される。集合管７ｂの上流に燃料供給装置８ｂが接続される。燃料供給装置８ａ，８ｂの上流は、配管９によって集合され、配管９の上流に燃料タンク１０が設けられる。

燃料供給装置８ａ，８ｂは、図２に示すようにインジェクタであって、制御装置１１に電気的に接続される。制御装置１１にはクランクシャフト１２の回転角度を検知する図示省略のセンサが電気的に接続される。制御装置１１は、センサからの検知信号に基づいて燃料供給装置８ａ，８ｂを開閉する。

燃料供給装置８ａ，８ｂは、図２に示すように開くことで燃料タンク１０に貯められたガスを副室４ａ１〜４ｄ１に向けて供給する。副室４ａ１〜４ｄ１に供給されるガスは、燃料ガスを含む濃混合ガスである。濃混合ガスは、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１に供給される希薄混合ガスに比べて空気に対する燃料の比率が高い。燃料ガスは、例えば天然ガス、水素、ブタン、プロパン、ＬＰＧ等の１つまたは複数が含まれる。

シリンダ２ａ〜２ｄの動作周期は、図３に示すように吸入行程Ａと圧縮行程Ｂと膨張行程Ｃと排気行程Ｄを順番に有する。動作周期は、１周期においてクランクシャフト１２が２回転（７２０°）する。シリンダ２ａ〜２ｄの動作周期は、相互にクランクシャフト１２の１８０°の時間的な差を有し、シリンダ２ａ、シリンダ２ｃ、シリンダ２ｄ、シリンダ２ｂの順番で各工程が行われる。

吸入行程（吸気行程）Ａでは、図１，３に示すようにピストン３ａ〜３ｄが下がり、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１が大きくなり、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１と副室４ａ１〜４ｄ１の内圧が下がる。吸入行程Ａにおいて吸気弁１４が開き、希薄混合ガスが主燃焼室２ａ１〜２ｄ１に供給される。吸入行程Ａの後半では、濃混合ガスが副室４ａ１〜４ｄ１に供給される。圧縮行程Ｂでは、ピストン３ａ〜３ｄが上がり、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１が小さくなり、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１と副室４ａ１〜４ｄ１の内圧が上がる。

膨張行程Ｃでは、図１，３に示すように点火プラグ１６が火花を発し、副室４ａ１〜４ｄ１内の濃混合ガスが燃焼する。燃焼ガスの火炎が噴孔４ａ２〜４ｄ２を経て主燃焼室２ａ１〜２ｄ１に噴出する。主燃焼室２ａ１〜２ｄ１内の希薄混合ガスが火炎によって燃焼する。主燃焼室２ａ１〜２ｄ１と副室４ａ１〜４ｄ１の内圧が上昇し、ピストン３ａ〜３ｄが下がる。排気行程Ｄでは、ピストン３ａ〜３ｄが上がり、排気弁１５が開けられる。主燃焼室２ａ１〜２ｄ１が小さくなり、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１と副室４ａ１〜４ｄ１の内圧が上昇し、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１内の排ガスが排気ポート２ｆ２へ排出される。

シリンダ２ａ，２ｂの上流に設けられる燃料供給装置８ａは、図３に示すように時間ｔ１と時間ｔ２において開く。時間ｔ１は、シリンダ２ａの吸入行程Ａの後半であり、シリンダ２ｂの圧縮行程Ｂの後半である。時間ｔ２は、シリンダ２ｂの吸入行程Ａの後半であり、シリンダ２ａの排気行程Ｄの後半である。

図３に示すようにシリンダ２ａでは、時間ｔ１において逆止弁６ａの上流（かつ燃料供給装置８ａの下流）の内圧１８ａが副室４ａ１の内圧１７ａより高くなる。そのため逆止弁６ａが開き、副室４ａ１に濃混合ガスが供給される。一方、シリンダ２ｂでは、時間ｔ１において副室４ｂ１の内圧１７ｂが逆止弁６ｂの上流の内圧１８ｂより高い。そのため逆止弁６ｂが閉じ、濃混合ガスの副室４ｂ１への供給が規制される。

図３に示すようにシリンダ２ｂでは、時間ｔ２において逆止弁６ｂの上流の内圧１８ｂが副室４ｂ１の内圧１７ｂより高くなる。そのため逆止弁６ｂが開き、副室４ｂ１に濃混合ガスが供給される。一方、シリンダ２ａでは、時間ｔ２において副室４ａ１の内圧１７ａが逆止弁６ａの上流の内圧１８ａより高い。そのため逆止弁６ａが閉じ、濃混合ガスの副室４ａ１への供給が規制される。

シリンダ２ｃ，２ｄの上流の燃料供給装置８ｂは、図３に示すように時間ｔ３と時間ｔ４において開く。時間ｔ３は、シリンダ２ｃの吸入行程Ａの後半であり、シリンダ２ｄの排気行程Ｄの後半である。時間ｔ４は、シリンダ２ｄの吸入行程Ａの後半であり、シリンダ２ａの圧縮行程Ｂの後半である。

図３に示すようにシリンダ２ｃでは、時間ｔ３において逆止弁６ｃの上流の内圧１８ｃが副室４ｃ１の内圧１７ｃより高くなる。そのため逆止弁６ｃが開き、副室４ｃ１に濃混合ガスが供給される。一方、シリンダ２ｄでは、時間ｔ３において副室４ｄ１の内圧１７ｄが逆止弁６ｄの上流の内圧１８ｄより高い。そのため逆止弁６ｄが閉じ、濃混合ガスの副室４ｄ１への供給が規制される。

図３に示すようにシリンダ２ｄでは、時間ｔ４において逆止弁６ｄの上流の内圧１８ｄが副室４ｄ１の内圧１７ｄより高くなる。そのため逆止弁６ｄが開き、副室４ｄ１に濃混合ガスが供給される。一方、シリンダ２ｃでは、時間ｔ４において副室４ｃ１の内圧１７ｃが逆止弁６ｃの上流の内圧１８ｃより高い。そのため逆止弁６ｃが閉じ、濃混合ガスの副室４ｃ１への供給が規制される。

燃料供給装置８は、図２，３に示すように制御装置１１によって時間ｔ１〜ｔ４の長さが調整されて、副室４ａ１〜４ｄ１への燃料ガスの供給量を調整する。

以上のように副室式ガスエンジン１は、図２，３に示すように複数のシリンダ２ａ〜２ｄと、各シリンダ２ａ〜２ｄに移動可能に収納されて各シリンダ２ａ〜２ｄ内に主燃焼室２ａ１〜２ｄ１を形成する複数のピストン３ａ〜３ｄと、各主燃焼室２ａ１〜２ｄ１に連通する噴孔４ａ２〜４ｄ２と該噴孔４ａ２〜４ｄ２によって各主燃焼室２ａ１〜２ｄ１に連通する副室４ａ１〜４ｄ１が形成された複数の副室部材４と、各副室４ａ１〜４ｄ１と連通する複数の燃料供給管５ａ〜５ｄと、各燃料供給管５ａ〜５ｄに設けられて各副室４ａ１〜４ｄ１への燃料ガスの供給を許容しかつ各副室４ａ１〜４ｄ１からの逆流を規制する複数の逆止弁６ａ〜６ｄと、動作周期のタイミングの異なる複数の逆止弁６ａ〜６ｄの上流を集合させる集合管７ａ，７ｂと、集合管７ａ，７ｂに設けられて燃料ガスの副室４ａ１〜４ｄ１への供給量を調整する燃料供給装置８ａ，８ｂを有する。

したがって燃料供給装置８ａ，８ｂから燃料ガスが供給されると、複数の逆止弁６ａ〜６ｄの上流側の圧力が上昇する。逆止弁６ａ〜６ｄの下流側の圧力は、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１の内圧によって変化し、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１の内圧は、シリンダ２ａ〜２ｄの動作周期によって変化する。複数のシリンダ２ａ〜２ｄの動作周期のタイミングは異なっているため、複数の逆止弁６ａ〜６ｄの下流側の圧力が異なる。下流側の圧力が上流側より低い逆止弁６ａ〜６ｄでは、燃料ガスが逆止弁６ａ〜６ｄを経て副室４ａ１〜４ｄ１へ供給される。一方、下流側の圧力が上流側よりも高い逆止弁６ａ〜６ｄでは、燃料ガスの副室４ａ１〜４ｄ１への供給が逆止弁６ａ〜６ｄによって規制される。

そのため燃料供給装置８ａ，８ｂから複数の逆止弁６ａ〜６ｄに向けて供給された燃料ガスは、所定の副室４ａ１〜４ｄ１に供給され、かつ燃料ガスの供給が不要な副室４ａ１〜４ｄ１への供給が規制される。また複数の副室４ａ１〜４ｄ１への燃料ガスの供給量は、１つの燃料供給装置８ａ，８ｂによって調整され得る。そのため副室４ａ１〜４ｄ１への燃料ガスの供給量を精確に得ることができる。また副室４ａ１〜４ｄ１の数と同じ数の逆止弁と燃料供給装置とを有する場合に比べて、燃料供給装置の数を少なくし得る。かくして副室式ガスエンジン１が安価に構成され得る。

シリンダ２ａ〜２ｄの動作周期は、図３に示すように吸入行程Ａと圧縮行程Ｂと膨張行程Ｃと排気行程Ｄを順番に生じる４行程を有する。燃料供給装置８ａ，８ｂは、複数のシリンダ２ａ〜２ｄのうちの１つのシリンダ２ａ〜２ｄが吸入行程Ａの後半である場合に、複数のシリンダ２ａ〜２ｄの残りのシリンダ２ａ〜２ｄが吸入行程Ａの後半と膨張行程Ｃの後半とを除いた動作周期途中である場合において燃料ガスを下流に供給する。

したがって吸入行程Ａの後半では、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１と副室４ａ１〜４ｄ１の圧力が比較的低くなる。一方、吸入行程Ａの後半と膨張行程Ｃの後半とを除いた動作周期途中では、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１と副室４ａ１〜４ｄ１の圧力が比較的高くなる。そのため第一時間ｔ１において燃料ガスは、第一シリンダ２ａに向けて供給されかつ第二シリンダ２ｂへの供給が規制される。第二時間ｔ２において燃料ガスは、第二シリンダ２ｂに向けて供給されかつ第一シリンダ２ａへの供給が規制される。また、第三時間ｔ３において燃料ガスは、第三シリンダ２ｃに向けて供給されかつ第四シリンダ２ｄへの供給が規制される。第四時間ｔ４において燃料ガスは、第四シリンダ２ｄに向けて供給されかつ第三シリンダ２ｃへの供給が規制される。

燃料供給装置８ａ，８ｂは、集合管７ａ，７ｂに連通する複数のシリンダ２ａ〜２ｄのうちの１つのシリンダ２ａ〜２ｄが吸入行程Ａの後半であり、かつ複数のシリンダ２ａ〜２ｄの残りのシリンダ２ａ〜２ｄが圧縮行程Ｂまたは排気行程Ｄである場合に燃料ガスを下流に供給する。

したがって吸入行程Ａでは、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１と副室４ａ１〜４ｄ１の圧力が比較的低くなる。一方、圧縮行程Ｂまたは排気行程Ｄでは、主燃焼室２ａ１〜２ｄ１と副室４ａ１〜４ｄ１の圧力が比較的高くなる。そのため第一時間ｔ１において燃料ガスは、第一シリンダ２ａに向けて供給されかつ第二シリンダ２ｂへの供給が規制される。第二時間ｔ２において燃料ガスは、第二シリンダ２ｂに向けて供給されかつ第一シリンダ２ａへの供給が規制される。また、第三時間ｔ３において燃料ガスは、第三シリンダ２ｃに向けて供給されかつ第四シリンダ２ｄへの供給が規制される。第四時間ｔ４において燃料ガスは、第四シリンダ２ｄに向けて供給されかつ第三シリンダ２ｃへの供給が規制される。

複数のシリンダ２ａ〜２ｄは、４つのシリンダ２ａ〜２ｄから構成され、動作周期として相互に１行程の差がある。隣接する行程を行う２つのシリンダ２ａ〜２ｄの上流に燃料供給装置８ａ，８ｂの１つが設けられ、隣接する行程を行う他の２つのシリンダ２ａ〜２ｄの上流に他の１つの燃料供給装置８ａ，８ｂが設けられる。したがって４つのシリンダ２ａ〜２ｄに関する４つの副室４ａ１〜４ｄ１への燃料ガスは、２つの燃料供給装置８ａ，８ｂによって供給され、かつその供給量が調整され得る。

本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態であっても良い。例えば本発明は、図２に示す４気筒の副室式ガスエンジン１でも良いし、図４，５に示す６気筒の副室式ガスエンジン２１でも良い。副室式ガスエンジン２１は、各６つのシリンダ２２、ピストン２３、副室部材２４、燃料供給管２５、逆止弁２６を有する。

図４に示すように３つのシリンダ２２ａ，２２ｃ，２２ｅに対応する逆止弁２６の上流は、集合管２７ａによって集合される。集合管２７ａの上流には燃料供給装置２８ａが設けられる。３つのシリンダ２２ｂ，２２ｄ，２２ｆに対応する逆止弁２６の上流は、集合管２７ｂによって集合される。集合管２７ｂの上流には燃料供給装置２８ｂが設けられる。

燃料供給装置２８ａ，２８ｂの上流は、図４に示すように配管２９によって集合される。配管２９の上流には燃料タンク３０が設けられる。燃料供給装置２８ａ，２８ｂは、制御装置３１に電気的に接続される。制御装置３１にはクランクシャフト３２の回転角度を検知するセンサが接続される。制御装置３１は、センサからの検知信号に基づいて燃料供給装置（インジェクタ）２８ａ，２８ｂを開閉する。

各シリンダ２２ａ〜２２ｆの動作周期は、図４，５に示すように相互にクランクシャフト３２の回転角度１２０°の時間的な差を有する。各行程は、シリンダ２２ａ、シリンダ２２ｅ、シリンダ２２ｃ、シリンダ２２ｆ、シリンダ２２ｂ、シリンダ２２ｄの順番で行われる。

燃料供給装置２８ａは、図５に示すように時間ｔ１１，ｔ１３，ｔ１５において開き、燃料ガスを下流に供給する。時間ｔ１１においてシリンダ２２ａが吸入行程Ａの後半であり、シリンダ２２ｃが排気行程Ｄの中盤であり、シリンダ２２ｅが吸入行程Ａの前半である。シリンダ２２ａでは、時間ｔ１１において逆止弁２６ａの上流の内圧３３ａが副室２４ａ１の内圧３２ａより高くなるか、逆止弁２６ａの上流の内圧３３ａと副室２４ａ１の内圧３２ａとの差圧が、逆止弁２６ｃ，２６ｅの上流の内圧３３ｃ，３３ｅと副室２４ｃ１，２４ｅ１の内圧３２ｃ，３２ｅとの差圧に比較して相当大きくなる。そのため逆止弁２６ａが開き、副室２４ａ１に濃混合ガスが供給される。一方、シリンダ２２ｃとシリンダ２２ｅでは、時間ｔ１１において副室２４ｃ１，２４ｅ１の内圧３２ｃ，３２ｅが逆止弁２６ｃ，２６ｅの上流の内圧３３ｃ，３３ｅより高い。そのため逆止弁２６ｃ，２６ｅが閉じ、濃混合ガスの副室２４ｃ１，２４ｅ１への供給が規制される。

図５に示すように時間ｔ１３においてシリンダ２２ｃが吸入行程Ａの後半であり、シリンダ２２ｅが圧縮行程Ｂの中盤であり、シリンダ２２ａが膨張行程Ｃの前半である。シリンダ２２ｃでは、時間ｔ１３において逆止弁２６ｃの上流の内圧３３ｃが副室２４ｃ１の内圧３２ｃより高くなるか、逆止弁２６ｃの上流の内圧３３ｃと副室２４ｃ１の内圧３２ｃとの差圧が、逆止弁２６ａ，２６ｅの上流の内圧３３ａ，３３ｅと副室２４ａ１，２４ｅ１の内圧３２ａ，３２ｅとの差圧に比較して相当大きくなる。そのため逆止弁２６ｃが開き、副室２４ｃ１に濃混合ガスが供給される。一方、シリンダ２２ａとシリンダ２２ｅでは、時間ｔ１３において副室２４ａ１，２４ｅ１の内圧３２ａ，３２ｅが逆止弁２６ａ，２６ｅの上流の内圧３３ａ，３３ｅより高い。そのため逆止弁２６ａ，２６ｅが閉じ、濃混合ガスの副室２４ａ１，２４ｅ１への供給が規制される。

図５に示すように時間ｔ１５においてシリンダ２２ｅが吸入行程Ａの後半であり、シリンダ２２ａが圧縮行程Ｂの中盤であり、シリンダ２２ｃが吸入行程Ａの前半である。シリンダ２２ｅでは、時間ｔ１５において逆止弁２６ｅの上流の内圧３３ｅが副室２４ｅ１の内圧３２ｅより高くなるか、逆止弁２６ｅの上流の内圧３３ｅと副室２４ｅ１の内圧３２ｅとの差圧が、逆止弁２６ａ，２６ｃの上流の内圧３３ａ，３３ｃと副室２４ａ１，２４ｃ１の内圧３２ａ，３２ｃとの差圧に比較して相当大きくなる。そのため逆止弁２６ｅが開き、副室２４ｅ１に濃混合ガスが供給される。一方、シリンダ２２ａとシリンダ２２ｃでは、時間ｔ１５において副室２４ａ１，２４ｃ１の内圧３２ａ，３２ｃが逆止弁２６ａ，２６ｃの上流の内圧３３ａ，３３ｃより高い。そのため逆止弁２６ａ，２６ｃが閉じ、濃混合ガスの副室２４ａ１，２４ｃ１への供給が規制される。

燃料供給装置２８ｂは、図５に示すように時間ｔ１２，ｔ１４，ｔ１６において開き、燃料ガスを下流に供給する。時間ｔ１２においてシリンダ２２ｂが吸入行程Ａの後半であり、シリンダ２２ｄが吸入行程Ａの前半であり、シリンダ２２ｆが圧縮行程Ｂの中盤である。シリンダ２２ｂでは、時間ｔ１２において逆止弁２６ｂの上流の内圧３３ｂが副室２４ｂ１の内圧３２ｂより高くなるか、逆止弁２６ｂの上流の内圧３３ｂと副室２４ｂ１の内圧３２ｂとの差圧が、逆止弁２６ｄ，２６ｆの上流の内圧３３ｄ，３３ｆと副室２４ｄ１，２４ｆ１の内圧３２ｄ，３２ｆとの差圧に比較して相当大きくなる。そのため逆止弁２６ｂが開き、副室２４ｂ１に濃混合ガスが供給される。一方、シリンダ２２ｄとシリンダ２２ｆでは、時間ｔ１２において副室２４ｄ１，２４ｆ１の内圧３２ｄ，３２ｆが逆止弁２６ｄ，２６ｆの上流の内圧３３ｄ，３３ｆより高い。そのため逆止弁２６ｄ，２６ｆが閉じ、濃混合ガスの副室２４ｄ１，２４ｆ１への供給が規制される。

図５に示すように時間ｔ１４においてシリンダ２２ｄが吸入行程Ａの後半であり、シリンダ２２ｆが膨張行程Ｃの前半であり、シリンダ２２ｂが圧縮行程Ｂの中盤である。シリンダ２２ｄでは、時間ｔ１４において逆止弁２６ｄの上流の内圧３３ｄが副室２４ｄ１の内圧３２ｄより高くなるか、逆止弁２６ｄの上流の内圧３３ｄと副室２４ｄ１の内圧３２ｄとの差圧が、逆止弁２６ｂ，２６ｆの上流の内圧３３ｂ，３３ｆと副室２４ｂ１，２４ｆ１の内圧３２ｂ，３２ｆとの差圧に比較して相当大きくなる。そのため逆止弁２６ｄが開き、副室２４ｄ１に濃混合ガスが供給される。一方、シリンダ２２ｂとシリンダ２２ｆでは、時間ｔ１４において副室２４ｂ１，２４ｆ１の内圧３２ｂ，３２ｆが逆止弁２６ｂ，２６ｆの上流の内圧３３ｂ，３３ｆより高い。そのため逆止弁２６ｂ，２６ｆが閉じ、濃混合ガスの副室２４ｂ１，２４ｆ１への供給が規制される。

図５に示すように時間ｔ１６においてシリンダ２２ｆが吸入行程Ａの後半であり、シリンダ２２ｂが吸入行程Ａの前半であり、シリンダ２２ｄが排気行程Ｄの中盤である。シリンダ２２ｆでは、時間ｔ１６において逆止弁２６ｆの上流の内圧３３ｆが副室２４ｆ１の内圧３２ｆより高くなるか、逆止弁２６ｆの上流の内圧３３ｆと副室２４ｆ１の内圧３２ｆとの差圧が、逆止弁２６ｂ，２６ｄの上流の内圧３３ｂ，３３ｄと副室２４ｂ１，２４ｄ１の内圧３２ｂ，３２ｄとの差圧に比較して相当大きくなる。そのため逆止弁２６ｆが開き、副室２４ｆ１に濃混合ガスが供給される。一方、シリンダ２２ｂとシリンダ２２ｄでは、時間ｔ１６において副室２４ｂ１，２４ｄ１の内圧３２ｂ，３２ｄが逆止弁２６ｂ，２６ｄの上流の内圧３３ｂ，３３ｄより高い。そのため逆止弁２６ｂ，２６ｄが閉じ、濃混合ガスの副室２４ｂ１，２４ｄ１への供給が規制される。

副室式ガスエンジンは、４気筒、６気筒に限定されず、他の数の気筒を有していても良い。

副室部材４は、シリンダヘッド２ｆなどのエンジン本体２に対して別個に形成されても良いし、シリンダヘッド２ｆなどのエンジン本体２に一体に形成されても良い。

燃料供給管５は、シリンダヘッド２ｆなどのエンジン本体２に対して別個に形成されても良いし、燃料供給管５の一部または全部がエンジン本体２に一体に形成されても良い。

燃料供給装置８ａ，８ｂは、インジェクタでも良いし、電磁弁であって電磁弁が開くことで電磁弁の上流側の圧力を利用して燃料タンク１０から電磁弁の下流に燃料ガスが供給されても良い。

副室式ガスエンジン１は、図２，３に示すようにシリンダ２ａ，２ｂの上流に設けられる燃料供給装置８ａと、シリンダ２ｃ，２ｄの上流に設けられる燃料供給装置８ｂを有していても良いし、シリンダ２ａ，２ｃの上流に設けられる燃料供給装置と、シリンダ２ｂ，２ｄの上流に設けられる燃料供給装置を有していても良い。あるいはシリンダ２ａ〜２ｅの上流に一つの燃料供給装置が設けられ、副室の内圧が吸入行程Ａの後半よりも膨張行程Ｃの後半において高くなるようにエンジンが作動されても良い。

副室式ガスエンジン２１は、図４，５に示すように３つのシリンダ２２ａ，２２ｃ，２２ｅの上流に設けられる燃料供給装置２８ａと、３つのシリンダ２２ｂ，２２ｄ，２２ｆの上流に設けられる燃料供給装置２８ｂを有していても良いし、２つのシリンダ２２ａ，２２ｃの上流に設けられる燃料供給装置と、２つのシリンダ２２ｂ，２２ｆの上流に設けられる燃料供給装置と、２つのシリンダ２２ｄ，２２ｅの上流に設けられる燃料供給装置を有していても良い。

１，２１ 副室式ガスエンジン
２ エンジン本体
２ａ〜２ｄ，２２，２２ａ〜２２ｆ シリンダ
２ｅ シリンダブロック
２ｆ シリンダヘッド
２ａ１〜２ｄ１ 主燃焼室
３，３ａ〜３ｄ，２３ ピストン
４，４ａ〜４ｄ，２４，２４ａ〜２４ｆ 副室部材
４ａ１〜４ｄ１，２４ａ１〜２４ｆ１ 副室
４ａ２〜４ｄ２ 噴孔
５，５ａ〜５ｄ，２５ 燃料供給管
６，６ａ〜６ｄ，２６，２６ａ〜２６ｆ 逆止弁
７，７ａ，７ｂ，２７ａ，２７ｂ 集合管
８，８ａ，８ｂ，２８ａ，２８ｂ 燃料供給装置
９，２９ 配管
１０，３０ 燃料タンク
１１，３１ 制御装置
１２，３２ クランクシャフト
１３，１３ａ〜１３ｄ 連結棒
１６ 点火プラグ
Ａ 吸入行程
Ｂ 圧縮行程
Ｃ 膨張行程
Ｄ 排気行程

Claims (4)

1. 副室式ガスエンジンであって、
   複数のシリンダと、各前記シリンダに移動可能に収納されて各前記シリンダ内に主燃焼室を形成する複数のピストンと、各前記主燃焼室に連通する噴孔と該噴孔によって各前記主燃焼室に連通する副室が形成された複数の副室部材と、前記各副室と連通する複数の燃料供給管と、前記各燃料供給管に設けられて前記各副室への燃料ガスの供給を許容しかつ前記各副室からの逆流を規制する複数の逆止弁と、動作周期のタイミングの異なる前記複数のシリンダに対応する前記複数の逆止弁の上流を集合させる集合管と、前記集合管に設けられて前記燃料ガスの前記副室への供給量を調整する燃料供給装置を有する副室式ガスエンジン。
2. 請求項１に記載の副室式ガスエンジンであって、
   前記シリンダの前記動作周期は、吸入行程と圧縮行程と膨張行程と排気行程を順番に生じる４行程を有し、
   前記燃料供給装置は、前記複数のシリンダのうちの１つのシリンダが前記吸入行程の後半である場合に、前記複数のシリンダの残りのシリンダが前記吸入行程の後半と前記膨張行程の後半とを除いた前記動作周期途中である場合において前記燃料ガスを下流に供給する副室式ガスエンジン。
3. 請求項２に記載の副室式ガスエンジンであって、
   前記燃料供給装置は、前記集合管に連通する前記複数のシリンダのうちの１つのシリンダが前記吸入行程の後半であり、かつ前記複数のシリンダの残りのシリンダが前記圧縮行程または前記排気行程である場合に前記燃料ガスを下流に供給する副室式ガスエンジン。
4. 請求項３に記載の副室式ガスエンジンであって、
   前記複数のシリンダは４つのシリンダから構成され、前記動作周期として相互に１行程の差があり、
   隣接する前記行程を行う２つの前記シリンダの上流に前記燃料供給装置の１つが設けられ、隣接する前記行程を行う他の２つの前記シリンダの上流に他の１つの前記燃料供給装置が設けられる副室式ガスエンジン。

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