JP2014084729A - 燃料ガス噴射弁 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃料ガスと空気との予混合化を促進して、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制すること。
【解決手段】予混合燃料となる燃料ガスを噴出する第１の噴孔６１と、拡散燃料となる燃料ガスを噴出する第２の噴孔６２とを備えたホルダ２２と、ホルダ２２内を軸方向に沿って摺動自在に往復動し、第１の噴孔６１および第２の噴孔６２を開閉する第１の針弁２３と、ホルダ２２に設けられた針弁座９３と当接するシール面９４が先端に設けられ、径方向における中央部に、第１の針弁２３が摺動自在に挿通される貫通穴９１が、軸方向に沿って設けられており、ホルダ２２内を軸方向に沿って往復動し、シール面９４が針弁座９３に当接しているときに第１の噴孔６１および第２の噴孔６２への燃料ガスの流通を遮断し、シール面９４が針弁座９３から離間しているときに第１の噴孔６１または第２の噴孔６２への燃料ガスの流通を許容する第２の針弁２５と、を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができる（デュアルフューエル２サイクル）ガスエンジンに適用される燃料ガス噴射弁に関するものである。
従来、天然ガス等の燃料ガスを主燃料、圧縮着火性の良い軽油等の燃料油をパイロット燃料とし、高温雰囲気下の燃焼室内に軽油等の燃料油を噴射して自己着火させることで、主燃料である燃料ガスを燃焼させるガスエンジンが公知である。
例えば、特許文献１には、燃料ガス等の圧縮着火性の悪い低セタン価燃料を主燃料とし、圧縮着火性の良い燃料油をパイロット燃料とした二元燃料ディーゼルエンジンが開示されている。この特許文献１のエンジンは、シリンダヘッドに設けられた燃料ガス噴射弁およびパイロット燃料噴射弁を備えており、これら燃料ガス噴射弁およびパイロット燃料噴射弁から燃焼室に向けて燃料ガスおよびパイロット燃料を噴射することで、高温の燃焼室内でパイロット燃料（燃料油）を自己着火させ、これにより主燃料（燃料ガス）を燃焼せしめるように構成されている。
また、例えば、特許文献２には、圧縮着火性の悪い燃料ガスを主燃料とし、圧縮着火性の良い軽油や灯油等のディーゼル燃料をパイロット燃料としたガスエンジンが開示されている。この特許文献２のガスエンジンは、シリンダヘッドに設けられた吸気ポートおよびディーゼル燃料噴射装置と、シリンダ周壁に設けられた燃料ガス噴射装置を備えている。そして、ピストンが下降する吸入行程時に吸気ポートから燃焼室に空気が導入され、吸入行程後期から圧縮行程後期の間の適正な時期に燃料ガス噴射装置から燃焼室に燃料ガスが噴射されるようになっている。そして、ピストンが上死点近傍まで上昇したタイミングでディーゼル燃料噴射装置から燃焼室にディーゼル燃料が噴射され、燃焼室内でディーゼル燃料が自己着火することで、主燃料である燃料ガスを燃焼せしめるように構成されている。
実開昭６２−４５３３９号公報 特開平６−１３７１５０号公報
ところで、上述した特許文献１のエンジンは、主燃料とパイロット燃料とが上死点近傍にて略同時に燃焼室に供給されるため、燃焼室に噴射された主燃料は、撹拌される間もなく直ぐに燃焼される。したがって、その主燃料の燃焼形態は拡散燃焼となる。拡散燃焼の場合は、予混合燃焼の場合と比べて均一燃焼が難しく、高温の燃焼領域において、ＮＯｘ（窒素酸化物）が発生しやすくなるとの問題がある。
また、上述した特許文献２のガスエンジンは、燃焼室内に吸入する空気量を増大させるためになされた発明である。すなわち、特許文献２の発明は、従来、吸気ポートから燃料ガスと空気との混合気を導入していたのに対して、吸気ポートからは空気だけを吸入し、別途、燃料ガス噴射装置を備えるように構成されている。そして、該燃料ガス噴射装置によって吸入行程とはタイミングをずらして燃焼室に燃料ガスを噴射することで、吸気ポートから燃焼室内に吸入される空気量を増大させ、これによりエンジン出力の向上を図っている。
このような特許文献２には、予混合化を促進することでＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制するとの技術的思想は何ら開示されていない。
本発明は上述したような従来技術の課題に鑑みなされた発明であって、燃料ガスと空気との予混合化を促進することでＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる燃料ガス噴射弁を提供することを目的としている。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る燃料ガス噴射弁は、高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射弁であって、前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点の４０°〜１００°手前に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出する第１の噴孔と、上死点の約５°手前に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出する第２の噴孔とを備えたホルダと、前記ホルダ内を軸方向に沿って摺動自在に往復動し、前記第１の噴孔を開としているときに前記第２の噴孔を閉とし、前記第１の噴孔を閉としているときに前記第２の噴孔を開とする第１の針弁と、前記ホルダに設けられた針弁座と当接するシール面が先端に設けられ、径方向における中央部に、前記第１の針弁が摺動自在に挿通される貫通穴が、軸方向に沿って設けられており、前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動し、前記シール面が前記針弁座に当接しているときに前記第１の噴孔または前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を遮断し、前記シール面が前記針弁座から離間しているときに前記第１の噴孔または前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を許容する第２の針弁と、を備えている。
また、本発明に係る燃料ガス噴射方法は、高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射方法であって、前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点の４０°〜１００°手前に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出し、上死点の約５°手前に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出する。
本発明に係る燃料ガス噴射弁および燃料ガス噴射方法によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
上記燃料ガス噴射弁において、前記第１の針弁が、前記デュアルフューエルガスエンジンの筒内圧によって前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動するスライド弁とされているとさらに好適である。
このような燃料ガス噴射弁によれば、第１の針弁（スライド弁）に筒内圧が作用するだけで、第１の針弁（スライド弁）が、筒内と反対の側に移動することになる。
これにより、第１の針弁（スライド弁）を筒内と反対の側に移動させるための構成要素、例えば、図４に示す第１の電磁弁４１、第１の流路切替弁４２、第１の作動油管４３を省略することができ、構成の簡略化を図ることができる。
上記燃料ガス噴射弁において、前記ノズルの、前記第２の針弁が摺動する部分、および前記貫通穴に、油溜まりがそれぞれ設けられており、前記第２の針弁が摺動する部分に設けられた油溜まりと、前記貫通穴に設けられた油溜まりとが、径方向に沿って前記ノズルに設けられた連通穴を介して連通されているとさらに好適である。
このような燃料ガス噴射弁によれば、摺動部分に潤滑油を供給することができ、摺動部分の磨耗および固着を防止することができる。
本発明に係る燃料ガス噴射弁は、高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射弁であって、前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点前４０°〜１００°に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出する第１の噴孔と、上死点前１０°〜上死点後１５°に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出する第２の噴孔とを備えたホルダと、前記ホルダ内を軸方向に沿って摺動自在に往復動し、前記第１の噴孔を開としているときに前記第２の噴孔を閉とし、前記第１の噴孔を閉としているときに前記第２の噴孔を開とする第１の針弁と、前記ホルダに設けられた針弁座と当接するシール面が先端に設けられており、前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動し、前記シール面が前記針弁座に当接しているときに前記第１の噴孔および前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を遮断し、前記シール面が前記針弁座から離間しているときに前記第１の噴孔または前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を許容する第２の針弁と、を備えている。
本発明に係る燃料ガス噴射弁によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
また、本発明に係る燃料ガス噴射弁によれば、例えば、図８に示すように、第１の針弁と、第２の針弁とを、同心のものとして作製する必要がなくなるので、製造工程の簡略化を図ることができ、製造費の削減を図ることができる。
上記燃料ガス噴射弁において、前記ノズルの、前記第１の針弁が摺動する部分、および前記第２の針弁が摺動する部分に、油溜まりがそれぞれ設けられているとさらに好適である。
このような燃料ガス噴射弁によれば、摺動部分に潤滑油を供給することができ、摺動部分の磨耗および固着を防止することができる。
本発明に係るデュアルフューエルガスエンジンは、上記いずれかの燃料ガス噴射弁を具備している。
本発明に係るデュアルフューエルガスエンジンによれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる燃料ガス噴射弁を具備していることになるので、当該デュアルフューエルガスエンジンから排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させることができ、当該デュアルフューエルガスエンジンの性能を向上させることができる。
本発明に係る燃料ガス噴射弁によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができるという効果を奏する。
本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用される（デュアルフューエル２サイクル）ガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す上面図、（ｂ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す断面図である。 本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用されるガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前４°〜上死点後４０°に位置している状態を示す上面図、（ｂ）はピストンが上死点前４°〜上死点後４０°に位置している状態を示す断面図である。 本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用されるガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前４０°〜１００°に位置している状態を示す上面図および断面図、（ｂ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す上面図および断面図、（ｃ）ピストンが上死点前４°〜上死点後４０°に位置している状態を示す上面図および断面図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。 その上半部が本発明の第１実施形態に係る燃料ガス噴射弁の作動を説明するための図、その下半部が第１の針弁の開閉と、第２の針弁の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示す図表である。 本発明の第２実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。 その上半部が本発明の第２実施形態に係る燃料ガス噴射弁の作動を説明するための図、その下半部が針弁の開閉と、スライド弁の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示す図表である。 本発明の第３実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。
〔第１実施形態〕
以下、本発明に係る燃料ガス噴射弁の第１実施形態について、図１から図５を用いて説明する。
ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限り、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図１は、本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用される（デュアルフューエル２サイクル）ガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す上面図、（ｂ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す断面図、図２は、本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用されるガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前４°〜上死点後４０°に位置している状態を示す上面図、（ｂ）はピストンが上死点前４°〜上死点後４０°に位置している状態を示す断面図、図３は、本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用されるガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前４０°〜１００°に位置している状態を示す上面図および断面図、（ｂ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す上面図および断面図、（ｃ）ピストンが上死点前４°〜上死点後４０°に位置している状態を示す上面図および断面図、図４は、本発明の第１実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図、図５は、その上半部が本発明の第１実施形態に係る燃料ガス噴射弁の作動を説明するための図、その下半部が第１の針弁の開閉と、第２の針弁の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示す図表である。
図１から図３に示すように、本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用されるガスエンジン１は、円筒状のシリンダ２と、該シリンダ２の上端側に結合されたシリンダヘッド３と、シリンダ２の内部に進退自在に収容されたピストン４と、を備えている。そして、これらシリンダ２の周壁２ａと、シリンダヘッド３と、ピストン４の頂面４ａとで燃焼室ｃが画成されている。
なお、図中の符号５は、ピストンリングを示している。
シリンダ２の下方側の周壁２ａには掃気ポート６が開口している。この掃気ポート６は、下死点近傍に位置するピストン４の頂面４ａ（図中に二点鎖線で表示）よりも上方の位置に形成されており、ピストン４が下死点近傍に位置する時に、掃気ポート６から燃焼室ｃに空気が供給されるようになっている。また、シリンダヘッド３の頂部には排気ポートが開口するとともに、該排気ポートを開閉する排気バルブ７が設けられている。この排気バルブ７は、ピストン４が上昇行程にある掃気行程時において、ピストン４が上死点の手前約１００°の位置に到達するまで開放される。そして、掃気ポート６から燃焼室ｃに供給される空気によって、燃焼室ｃに残留する前行程の排ガスが掃気されるようになっている。
シリンダヘッド３には、燃焼室ｃに燃料ガス８ａを噴射する燃料ガス噴射弁（燃料ガス噴射装置）８が設けられるとともに、同じく燃焼室ｃに圧縮着火性の良い燃料油１０ａを噴射する燃料油噴射弁（燃料油噴射装置）１０が設けられている。この燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０は、シリンダ中心ｏを回転中心として円周方向に１８０°離れた位置にそれぞれ１つずつ設けられている。
なお、本実施形態では、燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０には、それぞれ４つの噴孔が設けられている。また、本発明において、上述した燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０の設置数は特に限定されず、例えば、１つであっても構わない。しかしながら、シリンダヘッド３の頂部に排気バルブ７が設けられる本実施形態にあっては、複数個の燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０が、それぞれ円周方向に等間隔で配置されるのが好ましい。
図１および図２に示すように、燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０は、ケーブル１４を介してエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１２に接続されている。また、ＥＣＵ１２は、ケーブル１６を介してクランク軸１７の回転角を検出するクランク角センサ１５に接続されている。そして、クランク角センサ１５からクランク軸１７の回転角にかかる信号を受信することで、ピストン４の位相を検知するようになっている。また、燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０は、ＥＣＵ１２から送信される信号に基づいて、所定のタイミングで燃焼室ｃに燃料ガス８ａおよび燃料油１０ａを噴射するようになっている。
すなわち、ＥＣＵ１２は、本実施形態における燃料ガス噴射タイミング制御手段を構成するとともに、ピストン４が上死点前４°〜上死点後４０°に位置する時に燃料油噴射弁１０によって燃焼室ｃ内の燃料ガスに点火する本実施形態における点火タイミング制御手段を構成している。
そして、図３（ａ）に示すように、ピストン４が上昇行程にあり、かつ、ピストン４が上死点前４０°〜１００°に位置する時には、ＥＣＵ１２（燃料ガス噴射タイミング制御手段）から送信される信号に基づいて、燃料ガス噴射弁８から燃焼室ｃに燃料ガス８ｂが噴射されるようになっている。このように、ピストン４が上死点前４０°〜１００°に位置する時に燃焼室ｃに燃料ガス８ｂが噴射されると、ピストン４がさらに上死点近傍まで上昇する過程において、噴射された燃料ガス８ｂと燃焼室ｃの内部の空気とが混じり合って予混合化が促進される。
つぎに、図１および図３（ｂ）に示すように、ピストン４が上死点前約５°に達すると、ＥＣＵ１２（燃料ガス噴射タイミング制御手段および点火タイミング制御手段）から送信される信号に基づいて、燃料ガス噴射弁８から燃料ガス８ａが噴射されるとともに、燃料油噴射弁１０から燃料油１０ａが噴射され、高温雰囲気下にある燃焼室ｃ内において圧縮着火性の良い燃料油１０ａが自己着火し、これにより略同時に噴射された燃料ガス８ａが燃焼し、図２および図３（ｃ）に示すように、燃焼室ｃの内部に燃焼火炎ｆが生成され、この燃焼火炎ｆが上述した混合気２０に伝播して、燃焼室ｃの全体で爆発的な燃焼が発生するようになっている。
このように本実施形態に係るガスエンジン１は、ピストン４が上死点前４０°〜１００°に位置する時に燃料ガス８ｂを噴射し、さらに、ピストン４が上死点前約５°に位置する時に燃料ガス８ａと燃料油１０ａとを噴射するように構成されている。したがって、ピストン４が上死点前４０°〜１００°に位置する時に噴射された燃料ガス８ｂと空気との予混合化が促進されて混合気２０が生成されることで、燃焼形態の一部が予混合燃焼となる。このため、燃焼形態の全部が拡散燃焼である従来のガスエンジンと比べて、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
また、本実施形態に係るガスエンジン１は、ＥＣＵ１２によって構成される燃料ガス噴射タイミング制御手段によって、燃料ガス噴射弁８の噴射タイミングを制御するだけで構成される。よって、新たな追加装置等を必要とすることなく、既存のガスエンジンにおいて簡単に予混合化を促進することが可能である。
図４に示すように、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁８は、ノズルホルダ２１と、ノズル２２と、第１の針弁２３と、第１の針弁押さえバネ２４と、第２の針弁２５と、第２の針弁押さえバネ２６と、を備えている。
ノズルホルダ２１には、軸方向（図４において上下方向）に沿って延びて、軸方向に沿って往復動する第１の針弁２３の一端部（頂部）に設けられた第１の拡径部３１を摺動自在に収容する凹所３２と、径方向（図４において左右方向）に沿って延びて、受圧面となる第１の拡径部３１の下面（底面）３３に、第１の針弁２３を開方向（図４において上方向）に移動させる作動油を導く第１の連通穴３４と、径方向に沿って延びて、第１の針弁２３が開方向に移動させられた際、第１の拡径部３１の上面（頂面）３５によって押し出された作動油をノズルホルダ２１の外に導く第２の連通穴３６と、が設けられている。
なお、第１の拡径部３１の上面３５によって押し出される作動油は、摺動部分、すなわち、第１の拡径部３１の外周面と、凹所３２の内周面との間をリークしてきた作動油である。
第１の連通穴３４は、第１の電磁弁４１によって流路の切換が行われる第１の流路切替弁４２に、第１の作動油管４３を介して接続されている。第１の流路切替弁４２には、第１の作動油供給管４４の下流端と、第１の作動油戻り管４５の上流端と、が接続されている。第１の作動油供給管４４の上流端は、作動油タンク４６の内部で、かつ、作動油タンク４６の底面近傍に位置するように配置され、第１の作動油供給管４４の途中には、作動油ポンプ４７が接続されている。第１の作動油戻り管４５の下流端は、第１の作動油管４３および第１の作動油戻り管４５を介して戻された作動油が作動油タンク４６の内部に回収されるようにして配置されている。
ノズル２２には、軸方向に沿って延びて、第１の針弁押さえバネ２４と、第２の針弁押さえバネ２６とを収容する第１の凹所５１と、軸方向に沿って往復動する第２の針弁２５を摺動自在に収容する第２の凹所５２と、軸方向に沿って往復動する第１の針弁２３の他端部（先端部）に設けられた第２の拡径部５３を摺動自在に収容する第３の凹所５４と、径方向に沿って延びて、受圧面となる第２の針弁２５の拡径部５５の下面（底面）５６に、第２の針弁２５を開方向（図４において上方向）に移動させる作動油を導く第１の連通穴５７と、径方向に沿って延びて、第２の針弁２５が開方向に移動させられた際、拡径部５５が上昇することによって押し出された作動油をノズル２２の外に導く第２の連通穴５８と、径方向に沿って延びて、第２の凹所５２と第３の凹所５４との間に設けられたチャンバ（環状空間）５９内に燃料ガスを導く第３の連通穴６０と、予混合燃料噴射時、チャンバ５９および第３の凹所５４内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ（図１等参照）内に導く第１の噴孔６１と、拡散燃料噴射時、チャンバ５９および第３の凹所５４内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ内に導く第２の噴孔６２と、が設けられている。
第１の連通穴５７は、第２の電磁弁７１によって流路の切換が行われる第２の流路切替弁７２に、第２の作動油管７３を介して接続されている。第２の流路切替弁７２には、第２の作動油供給管７４の下流端と、第２の作動油戻り管７５の上流端と、が接続されている。第２の作動油供給管７４の上流端は、作動油ポンプ４７よりも下流側に位置する第１の作動油供給管４４の途中に接続され、第２の作動油戻り管７５の下流端は、第１の作動油戻り管４５の途中に接続されている。
また、第３の連通穴６０には、上流端が燃料ガス供給源（図示せず）に接続された燃料ガス供給管７６の下流端が接続されている。
なお、第１の電磁弁４１および第２の電磁弁７１を通電状態にする指令信号および第１の電磁弁４１および第２の電磁弁７１の通電状態を解く指令信号は、エンジンコントロールユニット１２（図１等参照）から通電器６３に送られ、これら指令信号に基づいて第１の電磁弁４１および第２の電磁弁７１が通電状態にされたり、第１の電磁弁４１および第２の電磁弁７１の通電状態が解かれるようになっている。
第１の針弁２３は、軸方向における一端部に第１の拡径部３１を備え、軸方向における他端部に第２の拡径部５３を備えて、軸方向における中央よりも一端部の側に第３の拡径部８１を備えた中実円筒状の部材であり、他端（先端）には、第１の針弁座８２と当接するシール面（シート面）８３が設けられている。また、第３の拡径部８１の上面は、第１の針弁押さえバネ２４の下端と当接するバネ受け面８４になっている。そして、第２の拡径部５３には、軸方向に沿って第２の拡径部５３を貫通する貫通穴、すなわち、第２の拡径部５３の上面と下面とを連通する連通穴８５が、周方向に沿って複数本設けられている。
第１の針弁押さえバネ２４は、第１の針弁２３を閉方向に付勢する（第１の針弁座８２とシール面８３とが当接するように付勢する）ものであり、第１の作動油管４３と、第１の作動油戻り管４５とが連通している状態、すなわち、第１の拡径部３１の下面３３に作動油の油圧が加わっていない状態において、第１の針弁２３は、閉方向に付勢されていることになる。
第２の針弁２５は、径方向における中央部に、第１の針弁２３が摺動自在に挿通される貫通穴９１が、軸方向に沿って設けられた中空円筒状の部材であり、その上面（頂面）は、第２の針弁押さえバネ２６の下端と当接するバネ受け面９２とされ、他端（先端）には、第２の針弁座９３と当接するシール面（シート面）９４が設けられている。
第２の針弁押さえバネ２６は、第２の針弁２５を閉方向に付勢する（第２の針弁座９３とシール面９４とが当接するように付勢する）ものであり、第２の作動油管７３と、第２の作動油戻り管７５とが連通している状態、すなわち、第２の針弁２５の拡径部５５の下面５６に作動油の油圧が加わっていない状態において、第２の針弁２５は、閉方向に付勢されていることになる。
つぎに、図４および図５を用いて、燃料ガス噴射弁８の作動を説明する。
まず、図４および図５の上半分における左から一番目に位置する図に示すように、第１の作動油管４３と、第１の作動油戻り管４５とが連通しているとともに、第２の作動油管７３と、第２の作動油戻り管７５とが連通している状態では、第１の針弁２３および第２の針弁２５のリフトは、ともに０（ゼロ）となり、第１の針弁２３および第２の針弁２５は、ともに閉じている。
つづいて、図４に示す電磁弁４１に通電され、第１の流路切替弁４２の流路が切り替えられて、第１の作動油管４３と、第１の作動油供給管４４とが連通する状態とされ、第１の連通穴３４を介して導かれた作動油が、第１の拡径部３１の下面３３に作用し、図５の上半分における左から二番目に位置する図に示すように、第１の針弁２３がリフトアップして（開方向に移動して）、第２の拡径部５３の外周面が、第２の噴孔６２を塞ぐ。
つぎに、図４に示す電磁弁７１に通電され、第２の流路切替弁７２の流路が切り替えられて、第２の作動油管７３と、第２の作動油供給管７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴５７を介して導かれた作動油が、第２の針弁２５の拡径部５５の下面５６に作用し、図５の上半分における左から三番目に位置する図に示すように、第２の針弁２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴６０を介してチャンバ５９内に導かれた燃料ガスが、連通穴８５を介して第１の噴孔６１に導かれ、予混合燃料として第１の噴孔６１から噴射される。
つづいて、図４に示す電磁弁４１および電磁弁７１への通電が解かれ、第１の流路切替弁４２の流路および第２の流路切替弁７２の流路が切り替えられて、図４および図５の上半分における左から四番目に位置する図に示すように、第１の作動油管４３と、第１の作動油戻り管４５とが連通しているとともに、第２の作動油管７３と、第２の作動油戻り管７５とが連通している状態、すなわち、第１の針弁２３および第２の針弁２５が、ともに閉じた状態になる。
つぎに、図４に示す電磁弁７１に通電され、第２の流路切替弁７２の流路が切り替えられて、第２の作動油管７３と、第２の作動油供給管７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴５７を介して導かれた作動油が、第２の針弁２５の拡径部５５の下面５６に作用し、図５の上半分における左から五番目に位置する図に示すように、第２の針弁２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴６０を介してチャンバ５９内に導かれた燃料ガスが、第２の噴孔６２に導かれ、拡散燃料として第２の噴孔６２から噴射される。
なお、このとき、図４に示す電磁弁４１には通電されていないので、第１の針弁２３のリフトは０（ゼロ）となり、第１の針弁２３は閉じている。
つづいて、図４に示す電磁弁７１への通電が解かれ、第２の流路切替弁７２の流路が切り替えられて、図４および図５の上半分における左から六番目に位置する図に示すように、第２の作動油管７３と、第２の作動油戻り管７５とが連通している状態、すなわち、第１の針弁２３および第２の針弁２５が、ともに閉じた状態になる。
なお、図５の下半分における図表は、第１の針弁２３の開閉と、第２の針弁２５の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示している。
また、図５の上半分における左から三番目に位置する図は、図３（ａ）に対応した図であり、図５の上半分における左から五番目に位置する図は、図１および図３（ｂ）に対応した図である。
本実施形態に係る燃料ガス噴射弁８および燃料ガス噴射方法によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
また、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁８を具備したガスエンジン１によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる燃料ガス噴射弁８を具備していることになるので、当該ガスエンジン１から排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させることができ、当該ガスエンジン１の性能を向上させることができる。
〔第２実施形態〕
本発明に係る燃料ガス噴射弁の第２実施形態について、図６および図７を用いて説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図、図７は、その上半部が本発明の第２実施形態に係る燃料ガス噴射弁の作動を説明するための図、その下半部が針弁の開閉と、スライド弁の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示す図表である。
図６に示すように、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁１０８は、ノズルホルダ１２１と、ノズル１２２と、スライド弁１２３と、スライド弁押さえバネ１２４と、針弁１２５と、針弁押さえバネ１２６と、を備えている。
ノズル１２２には、軸方向に沿って延びて、スライド弁押さえバネ１２４と、針弁押さえバネ１２６とを収容する第１の凹所１５１と、軸方向に沿って往復動する針弁１２５を摺動自在に収容する第２の凹所１５２と、軸方向に沿って往復動するスライド弁１２３の他端部（先端部）１５３を摺動自在に収容する第３の凹所１５４と、径方向に沿って延びて、受圧面となる針弁１２５の拡径部１５５の下面（底面）１５６に、針弁１２５を開方向（図６において上方向）に移動させる作動油を導く第１の連通穴１５７と、径方向に沿って延びて、針弁１２５が開方向に移動させられた際、拡径部１５５が上昇することによって押し出された作動油をノズル１２２の外に導くとともに、針弁１２５が閉方向（図６において下方向）に移動させられた際、ノズル１２２の外から凹所１５１内に作動油を導く第２の連通穴１５８と、径方向に沿って延びて、第２の凹所１５２と第３の凹所１５４との間に設けられたチャンバ（環状空間）１５９内に燃料ガスを導く第３の連通穴１６０と、予混合燃料噴射時、チャンバ１５９および第３の凹所１５４内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ（図１等参照）内に導く第１の噴孔１６１と、拡散燃料噴射時、チャンバ１５９および第３の凹所１５４内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ内に導く第２の噴孔１６２と、が設けられている。
第１の連通穴１５７は、電磁弁１７１によって流路の切換が行われる流路切替弁１７２に、作動油管１７３を介して接続されている。流路切替弁１７２には、作動油供給管１７４の下流端と、作動油戻り管１７５の上流端と、が接続されている。作動油供給管１７４の上流端は、作動油タンク１４６の内部で、かつ、作動油タンク１４６の底面近傍に位置するように配置され、作動油供給管１７４の途中には、作動油ポンプ１４７が接続されている。作動油戻り管１７５の下流端は、作動油管１７３および作動油戻り管１７５を介して戻された作動油が作動油タンク１４６の内部に回収されるようにして配置されている。
また、第３の連通穴１６０には、上流端が燃料ガス供給源（図示せず）に接続された燃料ガス供給管１７６の下流端が接続されている。
なお、電磁弁１７１を通電状態にする指令信号および電磁弁１７１の通電状態を解く指令信号は、エンジンコントロールユニット１２（図１等参照）から通電器１６３に送られ、これら指令信号に基づいて電磁弁１７１が通電状態にされたり、電磁弁１７１の通電状態が解かれるようになっている。
スライド弁１２３は、軸方向における一端部に第１の拡径部１３１を備えた中実円筒状の部材であり、他端部の外周面には、燃焼室ｃ内のガス（筒内ガス）の受圧面となる端面１８１の側から、周溝１８２，１８３が周方向に沿って設けられている。また、周溝１８２と周溝１８３とは、スライド弁１２３の他端部の径方向における中央部において軸方向に沿って穿設された第１の穴（縦穴）１８４と、第１の穴１８４の両端部において径方向に沿って穿設された第２の穴（横穴）１８５とを介して連通されている。第１の拡径部１３１の上面は、スライド弁押さえバネ１２４の下端と当接するバネ受け面１８６になっている。
スライド弁押さえバネ１２４は、スライド弁１２３を閉方向に付勢するものである。
針弁１２５は、径方向における中央部に、スライド弁１２３が摺動自在に挿通される貫通穴１９１が、軸方向に沿って設けられた中空円筒状の部材であり、その上面（頂面）は、針弁押さえバネ１２６の下端と当接するバネ受け面１９２とされ、他端（先端）には、針弁座１９３と当接するシール面（シート面）１９４が設けられている。
針弁押さえバネ１２６は、針弁１２５を閉方向に付勢する（針弁座１９３とシール面１９４とが当接するように付勢する）ものであり、作動油管１７３と、作動油戻り管１７５とが連通している状態、すなわち、針弁１２５の拡径部１５５の下面１５６に作動油の油圧が加わっていない状態において、針弁２５は、閉方向に付勢されていることになる。
つぎに、図６および図７を用いて、燃料ガス噴射弁１０８の作動を説明する。
まず、図６および図７の上半分における左から一番目に位置する図に示すように、燃焼室ｃ内のガス圧（筒内ガス圧）が端面１８１に作用しておらず、かつ、作動油管１７３と、作動油戻り管１７５とが連通している状態では、スライド弁１２３および針弁１２５のリフトは、ともに０（ゼロ）となり、スライド弁１２３および針弁１２５は、ともに閉じている。
つづいて、図６に示す電磁弁１７１に通電され、流路切替弁１７２の流路が切り替えられて、作動油管１７３と、作動油供給管１７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴１５７を介して導かれた作動油が、拡径部１５５の下面１５６に作用し、図７の上半分における左から二番目に位置する図に示すように、針弁１２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴１６０を介してチャンバ１５９内に導かれた燃料ガスが、周溝１８３、第２の穴１８５、第１の穴１８４、第２の穴１８５、周溝１８２を順に通って第１の噴孔１６１に導かれ、予混合燃料として第１の噴孔１６１から噴射される。
なお、このとき、第２の噴孔１６２は、周溝１８２と周溝１８３との間に位置する他端部１５３の外周面により塞がれている。
つづいて、図６に示す電磁弁１７１への通電が解かれ、流路切替弁１７２の流路が切り替えられて、図７の上半分における左から三番目に位置する図に示すように、作動油管１７３と、作動油戻り管１７５とが連通しているとともに、燃焼室ｃ内のガス圧（筒内ガス圧）が端面１８１に作用している状態、すなわち、針弁１２５が閉じ、スライド弁１２３がリフトアップした状態（開いた状態）になる。
つぎに、図６に示す電磁弁１７１に通電され、流路切替弁１７２の流路が切り替えられて、作動油管１７３と、作動油供給管１７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴１５７を介して導かれた作動油が、針弁１２５の拡径部１５５の下面１５６に作用し、図７の上半分における左から四番目に位置する図に示すように、針弁１２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴１６０を介してチャンバ１５９内に導かれた燃料ガスが、周溝１８３、第２の穴１８５、第１の穴１８４、第２の穴１８５、周溝１８２を順に通って第２の噴孔１６２に導かれ、予混合燃料として第２の噴孔１６２から噴射される。
なお、このとき、第１の噴孔１６１は、周溝１８２と端面１８１との間に位置する他端部１５３の外周面により塞がれている。
つづいて、図６に示す電磁弁１７１への通電が解かれ、流路切替弁１７２の流路が切り替えられて、図６および図７の上半分における左から五番目に位置する図に示すように、燃焼室ｃ内のガス圧（筒内ガス圧）が端面１８１に作用しておらず、かつ、作動油管１７３と、作動油戻り管１７５とが連通している状態、すなわち、スライド弁１２３および針弁１２５が、ともに閉じた状態になる。
なお、図７の下半分における図表は、スライド弁１２３の開閉と、針弁１２５の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示している。
また、図７の上半分における左から二番目に位置する図は、図３（ａ）に対応した図であり、図７の上半分における左から四番目に位置する図は、図１および図３（ｂ）に対応した図である。
本実施形態に係る燃料ガス噴射弁１０８および燃料ガス噴射方法によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
また、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁１０８によれば、スライド弁１２３に筒内圧が作用するだけで、スライド弁１２３が、筒内と反対の側に移動することになる。
これにより、スライド弁１２３（第１の針弁２３）を筒内と反対の側に移動させるための構成要素、例えば、図４に示す第１の電磁弁４１、第１の流路切替弁４２、第１の作動油管４３を省略することができ、構成の簡略化を図ることができる。
さらに、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁８を具備したガスエンジン１によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる燃料ガス噴射弁８を具備していることになるので、当該ガスエンジン１から排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させることができ、当該ガスエンジン１の性能を向上させることができる。
〔第３実施形態〕
本発明に係る燃料ガス噴射弁の第３実施形態について、図８を用いて説明する。
図８は、本発明の第３実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。
図８に示すように、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁３０８は、ノズルホルダ３２１と、ノズル３２２と、第１の針弁３２３と、第１の針弁押さえバネ３２４と、第２の針弁３２５と、第２の針弁押さえバネ３２６と、を備えている。
ノズルホルダ３２１には、軸方向（図８において上下方向）に沿って延びて、軸方向に沿って往復動する第１の針弁３２３の一端部（頂部）に設けられた第１の拡径部３３１を摺動自在に収容する凹所３３２と、径方向（図８において左右方向）に沿って延びて、受圧面となる第１の拡径部３３１の下面（底面）３３３に、第１の針弁３２３を開方向（図８において上方向）に移動させる作動油を導く第１の連通穴３３４と、径方向に沿って延びて、第１の針弁３２３が開方向に移動させられた際、第１の拡径部３３１の上面（頂面）３３５によって押し出された作動油をノズルホルダ３２１の外に導く第２の連通穴３３６と、が設けられている。
なお、第１の拡径部３３１の上面３３５によって押し出される作動油は、摺動部分、すなわち、第１の拡径部３３１の外周面と、凹所３３２の内周面との間をリークしてきた作動油である。
第１の連通穴３３４は、第１の電磁弁３４１によって流路の切換が行われる第１の流路切替弁３４２に、第１の作動油管３４３を介して接続されている。第１の流路切替弁３４２には、第１の作動油供給管３４４の下流端と、第１の作動油戻り管３４５の上流端と、が接続されている。第１の作動油供給管３４４の上流端は、作動油タンク３４６の内部で、かつ、作動油タンク３４６の底面近傍に位置するように配置され、第１の作動油供給管３４４の途中には、作動油ポンプ３４７が接続されている。第１の作動油戻り管３４５の下流端は、第１の作動油管３４３および第１の作動油戻り管３４５を介して戻された作動油が作動油タンク３４６の内部に回収されるようにして配置されている。
ノズル３２２には、軸方向に沿って延びて、第１の針弁押さえバネ３２４と、第２の針弁押さえバネ３２６とを収容する第１の凹所３５１と、軸方向に沿って往復動する第１の針弁３２３を摺動自在に収容する第２の凹所３５２と、軸方向に沿って往復動する第２の針弁３２５を摺動自在に収容する第３の凹所３５３と、軸方向に沿って往復動する第１の針弁３２３の他端部（先端部）に設けられた第２の拡径部３５４を摺動自在に収容する第４の凹所３５５と、径方向に沿って延びて、受圧面となる第２の針弁３２５の拡径部３５６の下面（底面）３５７に、第２の針弁３２５を開方向（図８において上方向）に移動させる作動油を導く第１の連通穴３５８と、径方向に沿って延びて、第２の針弁３２５が開方向に移動させられた際、拡径部３５６が上昇することによって押し出された作動油をノズル３２２の外に導く第２の連通穴３５９と、径方向に沿って延びて、第３の凹所３５３の下方に設けられたチャンバ（環状空間）３６０内に燃料ガスを導く第３の連通穴３６１と、予混合燃料噴射時、チャンバ３６０、第４の凹所３５５、およびチャンバ３６０と第４の凹所３５５とを連通する連通路３６２内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ（図１等参照）内に導く第１の噴孔３６３と、拡散燃料噴射時、チャンバ３６０、第４の凹所３５５、および連通路３６２内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ内に導く第２の噴孔３６４と、が設けられている。
第１の連通穴３５８は、第２の電磁弁３７１によって流路の切換が行われる第２の流路切替弁３７２に、第２の作動油管３７３を介して接続されている。第２の流路切替弁３７２には、第２の作動油供給管３７４の下流端と、第２の作動油戻り管３７５の上流端と、が接続されている。第２の作動油供給管３７４の上流端は、作動油ポンプ３４７よりも下流側に位置する第１の作動油供給管３４４の途中に接続され、第２の作動油戻り管３７５の下流端は、第１の作動油戻り管３４５の途中に接続されている。
また、第３の連通穴３６１には、上流端が燃料ガス供給源（図示せず）に接続された燃料ガス供給管３７６の下流端が接続されている。
なお、第１の電磁弁３４１および第２の電磁弁３７１を通電状態にする指令信号および第１の電磁弁３４１および第２の電磁弁３７１の通電状態を解く指令信号は、エンジンコントロールユニット１２（図１等参照）から通電器３７７に送られ、これら指令信号に基づいて第１の電磁弁３４１および第２の電磁弁３７１が通電状態にされたり、第１の電磁弁３４１および第２の電磁弁３７１の通電状態が解かれるようになっている。
第１の針弁３２３は、軸方向における一端部に第１の拡径部３３１を備え、軸方向における他端部に第２の拡径部３５４を備えて、軸方向における中央よりも一端部の側に第３の拡径部３８１を備えた中実円筒状の部材であり、他端（先端）には、第１の針弁座３８２と当接するシール面（シート面）３８３が設けられている。また、第３の拡径部３８１の上面は、第１の針弁押さえバネ３２４の下端と当接するバネ受け面３８４になっている。そして、第２の拡径部３５４には、軸方向に沿って第２の拡径部３５４を貫通する貫通穴、すなわち、第２の拡径部３５４の上面と下面とを連通する連通穴３８５が、周方向に沿って複数本設けられている。
第１の針弁押さえバネ３２４は、第１の針弁３２３を閉方向に付勢する（第１の針弁座３８２とシール面３８３とが当接するように付勢する）ものであり、第１の作動油管３４３と、第１の作動油戻り管３４５とが連通している状態、すなわち、第１の拡径部３３１の下面３３３に作動油の油圧が加わっていない状態において、第１の針弁３２３は、閉方向に付勢されていることになる。
第２の針弁３２５は、軸方向における一端部が第２の針弁押さえバネ３２６の下端部と嵌合するように形成された中実円筒状の部材であり、一端部には、第２の針弁押さえバネ３２６の下端と当接するバネ受け面３９２が周方向に沿って設けられており、他端（先端）には、第２の針弁座３９３と当接するシール面（シート面）３９４が設けられている。
第２の針弁押さえバネ３２６は、第２の針弁３２５を閉方向に付勢する（第２の針弁座３９３とシール面３９４とが当接するように付勢する）ものであり、第２の作動油管３７３と、第２の作動油戻り管３７５とが連通している状態、すなわち、第２の針弁３２５の拡径部３５６の下面３５７に作動油の油圧が加わっていない状態において、第２の針弁３２５は、閉方向に付勢されていることになる。
つぎに、燃料ガス噴射弁３０８の作動を説明する。
まず、第１の作動油管３４３と、第１の作動油戻り管３４５とが連通しているとともに、第２の作動油管３７３と、第２の作動油戻り管３７５とが連通している状態では、第１の針弁３２３および第２の針弁３２５のリフトは、ともに０（ゼロ）となり、第１の針弁３２３および第２の針弁３２５は、ともに閉じている。
つづいて、電磁弁３４１に通電され、第１の流路切替弁３４２の流路が切り替えられて、第１の作動油管３４３と、第１の作動油供給管３４４とが連通する状態とされ、第１の連通穴３３４を介して導かれた作動油が、第１の拡径部３３１の下面３３３に作用し、第１の針弁３２３がリフトアップして（開方向に移動して）、第２の拡径部３５４の外周面が、第２の噴孔３６４を塞ぐ。
つぎに、電磁弁３７１に通電され、第２の流路切替弁３７２の流路が切り替えられて、第２の作動油管３７３と、第２の作動油供給管３７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴３５８を介して導かれた作動油が、第２の針弁３２５の拡径部３５６の下面３５７に作用し、第２の針弁３２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴３６１を介してチャンバ３６０内に導かれた燃料ガスが、連通路３６２および連通穴３８５を介して第１の噴孔３６３に導かれ、予混合燃料として第１の噴孔３６３から噴射される。
つづいて、電磁弁３４１および電磁弁３７１への通電が解かれ、第１の流路切替弁３４２の流路および第２の流路切替弁３７２の流路が切り替えられて、第１の作動油管３４３と、第１の作動油戻り管３４５とが連通しているとともに、第２の作動油管３７３と、第２の作動油戻り管３７５とが連通している状態、すなわち、第１の針弁３２３および第２の針弁３２５が、ともに閉じた状態になる。
つぎに、電磁弁３７１に通電され、第２の流路切替弁３７２の流路が切り替えられて、第２の作動油管３７３と、第２の作動油供給管３７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴３５８を介して導かれた作動油が、第２の針弁３２５の拡径部３５６の下面３５７に作用し、第２の針弁３２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴３６１を介してチャンバ３６０内に導かれた燃料ガスが、連通路３６２を介して第２の噴孔３６４に導かれ、拡散燃料として第２の噴孔３６４から噴射される。
なお、このとき、電磁弁３４１には通電されていないので、第１の針弁３２３のリフトは０（ゼロ）となり、第１の針弁３２３は閉じている。
つづいて、電磁弁３７１への通電が解かれ、第２の流路切替弁３７２の流路が切り替えられて、第２の作動油管３７３と、第２の作動油戻り管３７５とが連通している状態、すなわち、第１の針弁３２３および第２の針弁３２５が、ともに閉じた状態になる。
本実施形態に係る燃料ガス噴射弁３０８および燃料ガス噴射方法によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
また、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁３０８によれば、第１の針弁３２３と、第２の針弁３２５とを、同心のものとして作製する必要がなくなるので、製造工程の簡略化を図ることができ、製造費の削減を図ることができる。
さらに、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁３０８を具備したガスエンジン１によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる燃料ガス噴射弁８を具備していることになるので、当該ガスエンジン１から排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させることができ、当該ガスエンジン１の性能を向上させることができる。
〔第４実施形態〕
本発明に係る燃料ガス噴射弁の第４実施形態について、図９を用いて説明する。
図９は、本発明の第４実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。
本実施形態に係る燃料ガス噴射弁２０８は、ノズル２２および第２の針弁２５の代わりにノズル２２２および第２の針弁２２５を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。
なお、上述した第１実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、ここではそれら部材についての説明は省略する。
図９に示すように、本実施形態に係るノズル２２２には、第１の連通穴５７と第３の連通穴６０との間に位置するとともに、径方向に沿って延びて、油溜まり（環状空間）２３１内に潤滑油を導く第４の連通穴２３２が設けられている。第４の連通穴２３２には、上流端が潤滑油タンク（図示せず）に接続された潤滑油供給管２３３の下流端が接続されており、潤滑油供給管２３３の途中には、潤滑油ポンプ２３４が接続されている。
第２の針弁２２５の貫通穴９１には、周方向に沿って延びる油溜まり（環状空間）２３５が設けられており、第２の針弁２２５には、径方向に沿って延びて、油溜まり２３１と油溜まり２３５とを連通する連通穴２３６が設けられている。
本実施形態に係る燃料ガス噴射弁２０８によれば、摺動部分に潤滑油を供給することができ、摺動部分の磨耗および固着を防止することができる。
また、燃料ガスのガス圧よりも高い圧力を有する潤滑油が潤滑油供給管２３３を介して供給される場合には、油溜まり２３１において燃料ガスがシールされることになり、油溜まり２３１よりも上方への燃料ガスの吹き抜け（ガス漏れ）を防止することができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更して実施することもできる。
例えば、第４実施形態のところで説明した構成は、第２実施形態および第３実施形態にも適用することができる。
また、第１実施形態のところに記載した上死点前４０°〜１００°、上死点前約５°、上死点前４°〜上死点後４０°という数値は、実施形態を説明するための一例であり、これらの数値は、ガスエンジン１の最大出力等によって適宜変更され得る。
１ （デュアルフューエル２サイクル）ガスエンジン
４ ピストン
８ 燃料ガス噴射弁
２２ ホルダ
２３ 第１の針弁
２５ 第２の針弁
６１ 第１の噴孔
６２ 第２の噴孔
９１ 貫通穴
９３ 針弁座
９４ シール面
１０８ 燃料ガス噴射弁
１２２ ホルダ
１２３ スライド弁（第１の針弁）
１２５ 針弁（第２の針弁）
１６１ 第１の噴孔
１６２ 第２の噴孔
１９１ 貫通穴
１９３ 針弁座
１９４ シール面
２０８ 燃料ガス噴射弁
２２２ ホルダ
２２５ 第２の針弁
２３１ 油溜まり
２３５ 油溜まり
２３６ 連通穴

Claims (7)

  1. 高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射弁であって、
    前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点前４０°〜１００°に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出する第１の噴孔と、上死点前１０°〜上死点後１５°に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出する第２の噴孔とを備えたホルダと、
    前記ホルダ内を軸方向に沿って摺動自在に往復動し、前記第１の噴孔を開としているときに前記第２の噴孔を閉とし、前記第１の噴孔を閉としているときに前記第２の噴孔を開とする第１の針弁と、
    前記ホルダに設けられた針弁座と当接するシール面が先端に設けられ、径方向における中央部に、前記第１の針弁が摺動自在に挿通される貫通穴が、軸方向に沿って設けられており、前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動し、前記シール面が前記針弁座に当接しているときに前記第１の噴孔および前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を遮断し、前記シール面が前記針弁座から離間しているときに前記第１の噴孔または前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を許容する第２の針弁と、を備えていることを特徴とする燃料ガス噴射弁。
  2. 前記第１の針弁が、前記デュアルフューエルガスエンジンの筒内圧によって前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動するスライド弁とされていることを特徴とする請求項１に記載の燃料ガス噴射弁。
  3. 前記ノズルの、前記第２の針弁が摺動する部分、および前記貫通穴に、油溜まりがそれぞれ設けられており、前記第２の針弁が摺動する部分に設けられた油溜まりと、前記貫通穴に設けられた油溜まりとが、径方向に沿って前記ノズルに設けられた連通穴を介して連通されていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料ガス噴射弁。
  4. 高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射弁であって、
    前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点前４０°〜１００°に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出する第１の噴孔と、上死点前１０°〜上死点後１５°に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出する第２の噴孔とを備えたホルダと、
    前記ホルダ内を軸方向に沿って摺動自在に往復動し、前記第１の噴孔を開としているときに前記第２の噴孔を閉とし、前記第１の噴孔を閉としているときに前記第２の噴孔を開とする第１の針弁と、
    前記ホルダに設けられた針弁座と当接するシール面が先端に設けられており、前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動し、前記シール面が前記針弁座に当接しているときに前記第１の噴孔および前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を遮断し、前記シール面が前記針弁座から離間しているときに前記第１の噴孔または前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を許容する第２の針弁と、を備えていることを特徴とする燃料ガス噴射弁。
  5. 前記ノズルの、前記第１の針弁が摺動する部分、および前記第２の針弁が摺動する部分に、油溜まりがそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項４に記載の燃料ガス噴射弁。
  6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料ガス噴射弁を具備していることを特徴とするデュアルフューエルガスエンジン。
  7. 高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射方法であって、
    前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点前４０°〜１００°に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出し、上死点前１０°〜上死点後１５°に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出するようにしたことを特徴とする燃料ガス噴射方法。
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