JP2780875B2 - 圧縮天然ガスフローゼネレーティング装置 - Google Patents
圧縮天然ガスフローゼネレーティング装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は圧縮天然ガスフローゼネレーティング装置に
関するもので、より詳しくはガスインジェクタに連結さ
れたガス噴射チューブを介して燃焼室内に注入された圧
縮天然ガスを噴射させて渦巻またはタンブル運動を引き
起こすことにより、エンジンの体積効率を増大させ、迅
速な燃焼を得るようになった圧縮天然ガスフローゼネレ
ーティング装置に関するものである。
関するもので、より詳しくはガスインジェクタに連結さ
れたガス噴射チューブを介して燃焼室内に注入された圧
縮天然ガスを噴射させて渦巻またはタンブル運動を引き
起こすことにより、エンジンの体積効率を増大させ、迅
速な燃焼を得るようになった圧縮天然ガスフローゼネレ
ーティング装置に関するものである。
背景技術 高圧のガス貯蔵タンクに貯蔵されている圧縮天然ガス
を燃料とする圧縮天然ガスエンジンの燃料注入システム
においては、燃料の圧力を適正に維持し得るようにする
ため構造上多くの配慮が必要であり、ガス燃料を噴射す
る関係で液状の微粒子形態に燃焼室内に飛散されるガソ
リンエンジンに比べて体積効率が低下し、また、天然ガ
スの特性のため緩慢な燃焼が発生する。一般的に知られ
たことによると、圧縮天然ガスエンジンがガソリンエン
ジンのそれと対比して約10〜20%程度遅く燃焼される。
を燃料とする圧縮天然ガスエンジンの燃料注入システム
においては、燃料の圧力を適正に維持し得るようにする
ため構造上多くの配慮が必要であり、ガス燃料を噴射す
る関係で液状の微粒子形態に燃焼室内に飛散されるガソ
リンエンジンに比べて体積効率が低下し、また、天然ガ
スの特性のため緩慢な燃焼が発生する。一般的に知られ
たことによると、圧縮天然ガスエンジンがガソリンエン
ジンのそれと対比して約10〜20%程度遅く燃焼される。
図1は従来の圧縮天然ガスエンジンによる吸気口の構
造を概略的に示す縦断面図であり、図2は図1の横断面
図である。同図に示すように、圧縮天然ガスエンジン10
はシリンダーヘッド2と、前記シリンダーヘッド2の下
面に位置するシリンダーブロック4とを含んでいる。前
記シリンダーヘッド2の吸気口14は屈曲されており、ス
パイラル溝13が吸気口14の内壁14aに形成されている。
前記シリンダーブロック4は鋳鉄またはアルミニウム合
金で作られたものである。
造を概略的に示す縦断面図であり、図2は図1の横断面
図である。同図に示すように、圧縮天然ガスエンジン10
はシリンダーヘッド2と、前記シリンダーヘッド2の下
面に位置するシリンダーブロック4とを含んでいる。前
記シリンダーヘッド2の吸気口14は屈曲されており、ス
パイラル溝13が吸気口14の内壁14aに形成されている。
前記シリンダーブロック4は鋳鉄またはアルミニウム合
金で作られたものである。
前記シリンダーヘッド2は点火プラグ18、吸気バルブ
15、排気バルブ17を含んでいる。
15、排気バルブ17を含んでいる。
前記シリンダーブロック4は前記シリンダー2の下面
に結合され、これにより燃焼室12が形成される。
に結合され、これにより燃焼室12が形成される。
前記従来の圧縮天然ガスエンジン10において、燃焼室
12に流れるガス(G)の流入過程は次のようである。
12に流れるガス(G)の流入過程は次のようである。
図1に示すように、吸気バルブ15は開放されており、
排気バルブ17は閉鎖されており、圧縮天然ガスは吸気マ
ニホルド6の内壁に設置されたガスインジェクタ19によ
り屈曲状態の吸気口14を通って燃焼室12に噴射される。
以後、前記吸気口14を通過した天然ガスは燃焼室12の内
壁12aにぶつかって渦巻を起こすかまたはタンブル運動
しながら燃焼室12に満たされ、遅い燃焼特性を有する天
然ガスが速い燃焼可能になり、これによりピストン11を
介して動力が伝達されてエンジン10が作動される。
排気バルブ17は閉鎖されており、圧縮天然ガスは吸気マ
ニホルド6の内壁に設置されたガスインジェクタ19によ
り屈曲状態の吸気口14を通って燃焼室12に噴射される。
以後、前記吸気口14を通過した天然ガスは燃焼室12の内
壁12aにぶつかって渦巻を起こすかまたはタンブル運動
しながら燃焼室12に満たされ、遅い燃焼特性を有する天
然ガスが速い燃焼可能になり、これによりピストン11を
介して動力が伝達されてエンジン10が作動される。
しかしながら、前記のような従来の圧縮天然ガスエン
ジンでは、天然ガスが渦巻及びタンブル運動を起こして
速い燃焼を得るため、吸気口の形状を変形しなければな
らなく、これにより金型を新たに製作すべきであるの
で、エンジンの製作が難しく、エンジン製作費用が高く
かかる問題点がある。
ジンでは、天然ガスが渦巻及びタンブル運動を起こして
速い燃焼を得るため、吸気口の形状を変形しなければな
らなく、これにより金型を新たに製作すべきであるの
で、エンジンの製作が難しく、エンジン製作費用が高く
かかる問題点がある。
また、従来の圧縮天然ガスエンジンにおいて、全負荷
状態では屈曲された吸気口の形状により吸気口が燃料の
流れに抵抗を与えて燃焼室への燃料流入を妨害し、これ
によりエンジンの体積効率が低下し、さらにエンジンの
最大出力が低下する問題点があった。
状態では屈曲された吸気口の形状により吸気口が燃料の
流れに抵抗を与えて燃焼室への燃料流入を妨害し、これ
によりエンジンの体積効率が低下し、さらにエンジンの
最大出力が低下する問題点があった。
発明の開示 本発明は前述したような従来の圧縮天然ガスエンジン
における問題点を改善し解決し得る圧縮天然ガスフロー
ゼネレーティング装置を提供することにその目的があ
る。
における問題点を改善し解決し得る圧縮天然ガスフロー
ゼネレーティング装置を提供することにその目的があ
る。
本発明の他の目的は圧縮天然ガスの速い燃焼が可能
で、エンジンの出力増大が可能である圧縮天然ガスフロ
ーゼネレーティング装置を提供することにある。
で、エンジンの出力増大が可能である圧縮天然ガスフロ
ーゼネレーティング装置を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明は、吸気口、排気
口、点火プラグ及びガスインジェクタを含むシリンダー
ヘッドと、前記シリンダーヘッドとともに完全な燃焼室
を形成するシリンダーブロックと、ガス供給器を有し、
前記燃焼室での点火プラグの点火により動力を得るよう
になった圧縮天然ガスエンジンにおいて、一つ以上のガ
ス供給器と、前記ガス供給器により噴射されたガスの圧
力を調節する圧力調節器と、前記圧力調節器により調節
されたガスをエンジンに連続的に供給するとともに、ガ
スを噴射する少なくとも一つのガスインジェクタと前記
ガスインジェクタに連通され前記エンジンの燃焼室に至
る吸気口の内壁の一側に突出されて締結手段により設置
されたガス噴射チューブとを含むヒュエルレールと、前
記ガス供給器、圧力調節器及びヒュエルレールを互いに
連通させる燃料供給ラインと、前記ガスインジェクタに
電気的に連結され、エンジンに適正量の天然ガスを注入
するように制御信号を出力する電子制御装置とから構成
され、前記燃焼室の上部に位置するシリンダーヘッドの
内側面の一側に、前記ガス噴射チューブから噴射される
噴出ガスを前記点火プラグの電極に案内するようになっ
た曲面状の凹溝を有するフローゼネレーティングヘッド
マスクが形成されていることを特徴とする圧縮天然ガス
フローゼネレーティング装置を提供する。
口、点火プラグ及びガスインジェクタを含むシリンダー
ヘッドと、前記シリンダーヘッドとともに完全な燃焼室
を形成するシリンダーブロックと、ガス供給器を有し、
前記燃焼室での点火プラグの点火により動力を得るよう
になった圧縮天然ガスエンジンにおいて、一つ以上のガ
ス供給器と、前記ガス供給器により噴射されたガスの圧
力を調節する圧力調節器と、前記圧力調節器により調節
されたガスをエンジンに連続的に供給するとともに、ガ
スを噴射する少なくとも一つのガスインジェクタと前記
ガスインジェクタに連通され前記エンジンの燃焼室に至
る吸気口の内壁の一側に突出されて締結手段により設置
されたガス噴射チューブとを含むヒュエルレールと、前
記ガス供給器、圧力調節器及びヒュエルレールを互いに
連通させる燃料供給ラインと、前記ガスインジェクタに
電気的に連結され、エンジンに適正量の天然ガスを注入
するように制御信号を出力する電子制御装置とから構成
され、前記燃焼室の上部に位置するシリンダーヘッドの
内側面の一側に、前記ガス噴射チューブから噴射される
噴出ガスを前記点火プラグの電極に案内するようになっ
た曲面状の凹溝を有するフローゼネレーティングヘッド
マスクが形成されていることを特徴とする圧縮天然ガス
フローゼネレーティング装置を提供する。
図面の簡単な説明 図1は、従来の圧縮天然ガスエンジンによる吸気口の
構造を概略的に示す縦断面図である。
構造を概略的に示す縦断面図である。
図2は、図1の概略横断面図である。
図3は、本発明による圧縮天然ガスエンジンの吸気口
に設置されるガス噴射チューブの第1実施例の構造及び
設置位置を概略的に示す縦断面図である。
に設置されるガス噴射チューブの第1実施例の構造及び
設置位置を概略的に示す縦断面図である。
図4は、図3の概略横断面図である。
図5は、本発明による圧縮天然ガスエンジンの吸気口
に設置されるガス噴射チューブの第2実施例の構造及び
設置位置を概略的に示す縦断面図である。
に設置されるガス噴射チューブの第2実施例の構造及び
設置位置を概略的に示す縦断面図である。
図6は、図5の概略横断面図である。
図7は、本発明による圧縮天然ガスエンジンにおい
て、ガス噴射チューブが設置された状態のシリンダーヘ
ッドとシリンダーブロックを示す斜視図である。
て、ガス噴射チューブが設置された状態のシリンダーヘ
ッドとシリンダーブロックを示す斜視図である。
図8は、本発明によるガス噴射チューブをシリンダー
ヘッドの吸気口に設置させる締結手段の一実施例を示す
部分側断面図である。
ヘッドの吸気口に設置させる締結手段の一実施例を示す
部分側断面図である。
図9は、本発明によるガス噴射チューブをシリンダー
ヘッドの吸気口に設置させる締結手段の他の実施例を示
す図7に類似する図面である。
ヘッドの吸気口に設置させる締結手段の他の実施例を示
す図7に類似する図面である。
図10は、本発明によるガス噴射チューブの一例を示す
横断面図である。
横断面図である。
図11は、本発明によるガス噴射チューブの他の例を示
す図10に類似する図面である。
す図10に類似する図面である。
図12は、本発明によるガス噴射チューブのさらに他の
例を示す図10に類似する図面である。
例を示す図10に類似する図面である。
図13は、本発明によるガス噴射チューブのさらに他の
例を示す図10に類似する図面である。
例を示す図10に類似する図面である。
図14は、本発明による圧縮天然ガスエンジンの燃料供
給システムの概略図である。
給システムの概略図である。
図15は、図14のヒュエルレールを示す詳細図である。
発明を実施するための最良形態 図3及び図4に示すように、圧縮天然ガスエンジン20
はシリンダーヘッド30と前記シリンダーヘッド30の下面
に結合されたシリンダーブロック32とを含む。また、エ
ンジン20の燃焼室12ではピストン21が上下往復運動す
る。
はシリンダーヘッド30と前記シリンダーヘッド30の下面
に結合されたシリンダーブロック32とを含む。また、エ
ンジン20の燃焼室12ではピストン21が上下往復運動す
る。
前記シリンダーヘッド30の所定位置には吸気口24及び
排気口26が形成されており、前記吸気口及び排気口24、
26の付近には電極28aを有する点火プラグ28が設置され
ている。前記吸気口24及び排気口26はそれぞれ吸気バル
ブ25と排気バルブ27により開閉される構造である。
排気口26が形成されており、前記吸気口及び排気口24、
26の付近には電極28aを有する点火プラグ28が設置され
ている。前記吸気口24及び排気口26はそれぞれ吸気バル
ブ25と排気バルブ27により開閉される構造である。
また、所定直径のガス噴射チューブ23が後述する締結
手段40によりシリンダーヘッド30に設置されており、前
記ガス噴射チューブ23の一端は、少し屈曲され前記燃焼
室22に至る吸気口24の内壁24aの一側に突出されてお
り、他端は後述するヒュエルレール68に連通されてい
る。
手段40によりシリンダーヘッド30に設置されており、前
記ガス噴射チューブ23の一端は、少し屈曲され前記燃焼
室22に至る吸気口24の内壁24aの一側に突出されてお
り、他端は後述するヒュエルレール68に連通されてい
る。
前記噴射チューブ23は所定曲率半径(Ra)を有するよ
うに設置されており、チューブ23により噴出された噴出
ガス(G)は前記ピストン21の加圧面21aに対して鋭角
をなしながらぶつかり、再び円を描きながら上方に反発
される。即ち、前記燃焼室22内で噴出ガス(G)はタン
ブル運動することになる。前記のようなガス噴射チュー
ブ23の構造及び設置位置は4バルブエンジンに適する。
うに設置されており、チューブ23により噴出された噴出
ガス(G)は前記ピストン21の加圧面21aに対して鋭角
をなしながらぶつかり、再び円を描きながら上方に反発
される。即ち、前記燃焼室22内で噴出ガス(G)はタン
ブル運動することになる。前記のようなガス噴射チュー
ブ23の構造及び設置位置は4バルブエンジンに適する。
図5及び図6に示すように、圧縮天然ガスエンジン20
はシリンダーヘッド30と前記シリンダーヘッド30の下面
に結合されたシリンダーブロック32とを含んでいる。
はシリンダーヘッド30と前記シリンダーヘッド30の下面
に結合されたシリンダーブロック32とを含んでいる。
エンジン20の燃焼室22にはピストン21が上下往復運動
する。
する。
前記シリンダーヘッド30の所定位置には吸気口24及び
排気口26が形成されており、前記吸気口及び排気口24、
26の付近には電極28aを有する点火プラグ28が設置され
ている。前記吸気口24及び排気口26はそれぞれ吸気バル
ブ25と排気バルブ27により開閉される構造である。
排気口26が形成されており、前記吸気口及び排気口24、
26の付近には電極28aを有する点火プラグ28が設置され
ている。前記吸気口24及び排気口26はそれぞれ吸気バル
ブ25と排気バルブ27により開閉される構造である。
また、所定直径のガス噴射チューブ23が後述する締結
手段40によりシリンダーヘッド30に設置されており、前
記ガス噴射チューブ23の一端は、少し屈曲され前記燃焼
室22に至る吸気口24の内壁24aの一側に突出されてお
り、他端は後述するヒュエルレール68に連通され、所定
曲率半径(Rb)を有する。
手段40によりシリンダーヘッド30に設置されており、前
記ガス噴射チューブ23の一端は、少し屈曲され前記燃焼
室22に至る吸気口24の内壁24aの一側に突出されてお
り、他端は後述するヒュエルレール68に連通され、所定
曲率半径(Rb)を有する。
前記燃焼室22の上部に位置するシリンダーヘッド30の
内側壁22aの一側には凹溝50を有するフローゼネレーテ
ィングヘッドマスク51が突出形成されている。前記ガス
噴射チューブ23から噴射されたガスはフローゼネレーテ
ィングヘッドマスク51の凹溝50にぶつかりながら前記点
火プラグ28の電極28aに案内され、燃焼室22内で渦巻運
動をする。
内側壁22aの一側には凹溝50を有するフローゼネレーテ
ィングヘッドマスク51が突出形成されている。前記ガス
噴射チューブ23から噴射されたガスはフローゼネレーテ
ィングヘッドマスク51の凹溝50にぶつかりながら前記点
火プラグ28の電極28aに案内され、燃焼室22内で渦巻運
動をする。
前記フローゼネレーティングヘッドマスク51の凹溝50
はその断面が円弧形である。
はその断面が円弧形である。
前記のようなガス噴射チューブ23の構造及び設置位置
は2バルブエンジンに適する。
は2バルブエンジンに適する。
図7に示すように、エンジン20には燃焼室22を含んで
いるシリンダーブロック32と、吸気、排気口24、26、点
火プラグ28、ガス噴射チューブ23を含んでいるシリンダ
ーヘッド30が位置している。
いるシリンダーブロック32と、吸気、排気口24、26、点
火プラグ28、ガス噴射チューブ23を含んでいるシリンダ
ーヘッド30が位置している。
前記ガス噴射チューブ23はボルト47の孔に押し込まれ
て固定され、前記ボルト47はシリンダーヘッド30のチュ
ーブ挿入用管46に結合されている。
て固定され、前記ボルト47はシリンダーヘッド30のチュ
ーブ挿入用管46に結合されている。
図8に示すように、ガス噴射チューブの締結手段は次
のようである。締結手段(40)において、エンジン20の
シリンダーヘッド30の外壁30aから冷却水通路36を通っ
て吸気口24の内壁24aを貫通する貫通孔41が形成されて
いる。前記孔41は、一端にフランジ42aが形成され中央
に孔42bが形成されたブッシュ42により閉鎖され、前記
ブッシュ42の底面は前記シリンダーヘッド30の外壁30a
の上面に溶接されており、前記ブッシュ42の孔42bには
ガス噴射チューブ23が押し込まれたボルト43が螺合され
ており、前記孔42bの下方開口部はリング形態のスペー
サ44が設置されることにより密閉されており、このよう
になったブッシュ42の上下側面はシーラ45により密封さ
れて天然ガスの漏洩を防止するようになっている。
のようである。締結手段(40)において、エンジン20の
シリンダーヘッド30の外壁30aから冷却水通路36を通っ
て吸気口24の内壁24aを貫通する貫通孔41が形成されて
いる。前記孔41は、一端にフランジ42aが形成され中央
に孔42bが形成されたブッシュ42により閉鎖され、前記
ブッシュ42の底面は前記シリンダーヘッド30の外壁30a
の上面に溶接されており、前記ブッシュ42の孔42bには
ガス噴射チューブ23が押し込まれたボルト43が螺合され
ており、前記孔42bの下方開口部はリング形態のスペー
サ44が設置されることにより密閉されており、このよう
になったブッシュ42の上下側面はシーラ45により密封さ
れて天然ガスの漏洩を防止するようになっている。
ここで、ボルト43の頭部43aの外周にはスパナ等の工
具を差し込んで回すことができるように、二つの挟持面
43cが形成されている。
具を差し込んで回すことができるように、二つの挟持面
43cが形成されている。
図9に示すように、本発明によるガス噴射チューブを
吸気口に設置するための締結手段の他の実施例は次のよ
うである。締結手段40において、シリンダーヘッド30は
孔46aを有するチューブ挿入用管46を含んでいる。前記
孔46aは冷却水通路36を通って前記シリンダーヘッド30
の外壁30aから吸気口24まで形成されており、前記ガス
噴射チューブ30が押し込まれたボルト47が前記孔46aと
結合されている。前記ボルト47の下方開口部はリング形
態のスペーサ48により密閉され、このように構成された
締結手段40の上下及び側面はシーラ49により密封されて
天然ガスの漏洩を防止するようになっている。
吸気口に設置するための締結手段の他の実施例は次のよ
うである。締結手段40において、シリンダーヘッド30は
孔46aを有するチューブ挿入用管46を含んでいる。前記
孔46aは冷却水通路36を通って前記シリンダーヘッド30
の外壁30aから吸気口24まで形成されており、前記ガス
噴射チューブ30が押し込まれたボルト47が前記孔46aと
結合されている。前記ボルト47の下方開口部はリング形
態のスペーサ48により密閉され、このように構成された
締結手段40の上下及び側面はシーラ49により密封されて
天然ガスの漏洩を防止するようになっている。
ここで、ボルト47の頭部47aの外周にはスパナ等の工
具を差し込んで回すことができるように、二つの挟持面
47bが形成されている。
具を差し込んで回すことができるように、二つの挟持面
47bが形成されている。
また、前記締結手段40の二通りの実施例に適用された
シーラ45、49は一般用途に広く使用される接着剤等を使
用し、接着力が強い接着剤であればどのものでも前記シ
ーラ45、49として使用できる。
シーラ45、49は一般用途に広く使用される接着剤等を使
用し、接着力が強い接着剤であればどのものでも前記シ
ーラ45、49として使用できる。
また、前記ボルト47を前記孔46aに螺合しなく、他の
固定方式(例えば、溶接、接着材による結合、押込)を
用いて固定することもできる。
固定方式(例えば、溶接、接着材による結合、押込)を
用いて固定することもできる。
図10乃至図13に示すように、図10ではガス噴射チュー
ブ23の横断面が円形であり、図11では楕円形であり、図
12では長楕円形であり、図13ではガス噴射チューブ23の
横断面が相互隔離された孔23a、23bが二つ形成された形
態のものに構成することにより、噴出ガス(G)の流れ
が2分岐されるように構成されたものである。
ブ23の横断面が円形であり、図11では楕円形であり、図
12では長楕円形であり、図13ではガス噴射チューブ23の
横断面が相互隔離された孔23a、23bが二つ形成された形
態のものに構成することにより、噴出ガス(G)の流れ
が2分岐されるように構成されたものである。
図14に示すように、本発明による圧縮天然ガスエンジ
ンのフローゼネレーティング装置は通常約200kg/cm2の
圧縮天然ガスを保管する複数(図示例では二つ)のガス
供給器62が相互連通されており、前記ガス供給器62には
燃料分配器63が連結されており、一種の安全装置として
の高圧燃料遮断バルブ61が前記燃料分配器63に連結さ
れ、前記高圧燃料遮断バルブ61には低圧燃料遮断バルブ
67が連結され、前記高、低圧燃料遮断バルブ61、67の間
には燃料内に残留する不純物を濾過するガスフィルター
64と、前記容器62から流入された高圧のガスを圧力調節
する圧力調節器65とが設置されており、前記低圧燃料遮
断バルブ67の出力ポートには一種のサージタンクの役割
をするヒュエルレール68が連結されており、前記ヒュエ
ルレール68にはガスインジェクタI1、I2、I3、I4が設置
されており、これら各々のガスガスインジェクタI1、I
2、I3、I4は所定直径を有するガス噴射チューブ23に連
通されている。
ンのフローゼネレーティング装置は通常約200kg/cm2の
圧縮天然ガスを保管する複数(図示例では二つ)のガス
供給器62が相互連通されており、前記ガス供給器62には
燃料分配器63が連結されており、一種の安全装置として
の高圧燃料遮断バルブ61が前記燃料分配器63に連結さ
れ、前記高圧燃料遮断バルブ61には低圧燃料遮断バルブ
67が連結され、前記高、低圧燃料遮断バルブ61、67の間
には燃料内に残留する不純物を濾過するガスフィルター
64と、前記容器62から流入された高圧のガスを圧力調節
する圧力調節器65とが設置されており、前記低圧燃料遮
断バルブ67の出力ポートには一種のサージタンクの役割
をするヒュエルレール68が連結されており、前記ヒュエ
ルレール68にはガスインジェクタI1、I2、I3、I4が設置
されており、これら各々のガスガスインジェクタI1、I
2、I3、I4は所定直径を有するガス噴射チューブ23に連
通されている。
前記高圧及び低圧燃料遮断バルブ61、67と各々のガス
インジェクタI1、I2、I3、I4は電子制御装置60に電気的
に連結されている。
インジェクタI1、I2、I3、I4は電子制御装置60に電気的
に連結されている。
前記高圧燃料遮断バルブ61は約200kg/cm2の圧力下で
も作動され、制御が容易であり、応答速度が他のバルブ
より速いソレノイドバルブを使用して構成し、作動電圧
は12Vである。
も作動され、制御が容易であり、応答速度が他のバルブ
より速いソレノイドバルブを使用して構成し、作動電圧
は12Vである。
前記低圧燃料遮断バルブ67は作動圧力が約10kg/cm2以
下であるソレノイドバルブであり、前記高圧燃料遮断バ
ルブ61とともに一種の安全装置としての役割をする。
下であるソレノイドバルブであり、前記高圧燃料遮断バ
ルブ61とともに一種の安全装置としての役割をする。
前記インジェクタI1、I2、I3、I4はエンジン20に適正
量のガスを噴射する装置である。
量のガスを噴射する装置である。
前記電子制御装置60はエンジン20が作動し得るように
制御信号を出力する装置である。
制御信号を出力する装置である。
また、前記ガス供給器62、燃料分配器63、ガスフィル
ター64、圧力調節器65、ヒュエルレール68、高、低圧燃
料遮断バルブ61、67は燃料供給ライン80により互いに連
通されている。
ター64、圧力調節器65、ヒュエルレール68、高、低圧燃
料遮断バルブ61、67は燃料供給ライン80により互いに連
通されている。
前記圧力調節器65はガスの圧力を2段階に調節する
(例えば、200kg/cm2→20kg/cm2→6kg/cm2)。
(例えば、200kg/cm2→20kg/cm2→6kg/cm2)。
前記エンジン20は高圧縮比に改造したエンジンであ
る。
る。
図面符号70はコンプレッサー70(図示せず)から車両
に装着された前記高圧容器62に天然ガスを充填するため
の装置である燃料充填具で、ガスの逆流を防止するため
のレリーフバルブ(図示せず)を含んでいる。
に装着された前記高圧容器62に天然ガスを充填するため
の装置である燃料充填具で、ガスの逆流を防止するため
のレリーフバルブ(図示せず)を含んでいる。
また、図面符号71は車両内側に設置され、運転者の手
動で作動されるボールタイプの燃料遮断バルブであり、
72は前記圧力調節器65の入力ポートと減圧チャンバー及
び出力ポートにそれぞれ連結され、高圧、中圧、低圧の
3種の圧力を測定して各々を表示するようになった圧力
ゲージを示す。
動で作動されるボールタイプの燃料遮断バルブであり、
72は前記圧力調節器65の入力ポートと減圧チャンバー及
び出力ポートにそれぞれ連結され、高圧、中圧、低圧の
3種の圧力を測定して各々を表示するようになった圧力
ゲージを示す。
このように構成された本発明による圧縮天然ガスエン
ジンのフローゼネレーティング装置の作用及び効果を説
明すると次のようである。
ジンのフローゼネレーティング装置の作用及び効果を説
明すると次のようである。
始動スイッチ(Ignition Switch:図示せず)がオンと
なると、電子制御装置60から所定の制御信号が出力さ
れ、これにより高、低圧燃料遮断バルブ61、67には所定
の制御信号が印加されて開放され、一つ以上のガス供給
器62に貯蔵されている約200kg/cm2の圧縮天然ガスが燃
料自体の圧力で噴出され、噴出されたガスは燃料分配管
63と高圧燃料遮断バルブ61を経てからガスフィルター64
により不純物が濾過され、圧力調節器65により約5〜6k
g/cm2に減圧される。以後、ガスは低圧燃料遮断バルブ6
7を介してヒュエルレール68に流入される。一方、電子
制御装置60は制御信号を出力して、ヒュエルレール68に
設置されている複数のガスインジェクタI1、I2、I3、I4
を制御し、前記ガスインジェクタI1、I2、I3、I4は前記
ヒュエルレール68内でガス噴射チューブ23に連結されて
いるため、ガスはガス噴射チューブ23によりエンジン20
内に噴射される。前記ガス噴射チューブ23によりエンジ
ン20の燃焼室22にガスが注入される時、注入されるガス
の圧力が大気圧よりは高いため、ガス注入速度が非常に
速くなりガスは燃焼室22内で燃焼されることにより、エ
ンジン20が動力を得ることになる。
なると、電子制御装置60から所定の制御信号が出力さ
れ、これにより高、低圧燃料遮断バルブ61、67には所定
の制御信号が印加されて開放され、一つ以上のガス供給
器62に貯蔵されている約200kg/cm2の圧縮天然ガスが燃
料自体の圧力で噴出され、噴出されたガスは燃料分配管
63と高圧燃料遮断バルブ61を経てからガスフィルター64
により不純物が濾過され、圧力調節器65により約5〜6k
g/cm2に減圧される。以後、ガスは低圧燃料遮断バルブ6
7を介してヒュエルレール68に流入される。一方、電子
制御装置60は制御信号を出力して、ヒュエルレール68に
設置されている複数のガスインジェクタI1、I2、I3、I4
を制御し、前記ガスインジェクタI1、I2、I3、I4は前記
ヒュエルレール68内でガス噴射チューブ23に連結されて
いるため、ガスはガス噴射チューブ23によりエンジン20
内に噴射される。前記ガス噴射チューブ23によりエンジ
ン20の燃焼室22にガスが注入される時、注入されるガス
の圧力が大気圧よりは高いため、ガス注入速度が非常に
速くなりガスは燃焼室22内で燃焼されることにより、エ
ンジン20が動力を得ることになる。
前記圧縮天然ガスエンジン20は4バルブタイプであ
り、前記ガス噴射チューブ23の設置位置が図3及び図4
に示すような場合には、ガス噴射チューブ23から噴出さ
れる噴出ガス(G)が燃焼室22内で上下運動するピスト
ン21の加圧面21aに鋭角にぶつかり、非常に速い速度で
燃焼室22内にいっぱい満たされる。また、ガス噴射チュ
ーブ23の横断面形状が一定大きさの細管であるので、噴
出される噴出ガス(G)は多少一定太さの幹状をなし、
タンブルモーションを起こすことになる。
り、前記ガス噴射チューブ23の設置位置が図3及び図4
に示すような場合には、ガス噴射チューブ23から噴出さ
れる噴出ガス(G)が燃焼室22内で上下運動するピスト
ン21の加圧面21aに鋭角にぶつかり、非常に速い速度で
燃焼室22内にいっぱい満たされる。また、ガス噴射チュ
ーブ23の横断面形状が一定大きさの細管であるので、噴
出される噴出ガス(G)は多少一定太さの幹状をなし、
タンブルモーションを起こすことになる。
そして、前記噴出ガス(G)は燃焼室22内で点火プラ
グ28の点火により速い燃焼が行われる。
グ28の点火により速い燃焼が行われる。
一方、前記圧縮天然ガスエンジン20が2バルブエンジ
ンであり、前記ガス噴射チューブ23の設置位置が図5及
び図6に示すような場合は、ガス噴射チューブ23から噴
出される噴出ガス(G)はフローゼネレーティングヘッ
ドマスク51の凹溝50にぶつかり、この凹溝50により点火
プラグ28の電極に案内され、ガス噴射チューブ23の横断
面が一定大きさの細管であるため、その噴出される噴出
ガス(G)は一定太さの幹状をなし、渦巻モーションを
起こすことになる。
ンであり、前記ガス噴射チューブ23の設置位置が図5及
び図6に示すような場合は、ガス噴射チューブ23から噴
出される噴出ガス(G)はフローゼネレーティングヘッ
ドマスク51の凹溝50にぶつかり、この凹溝50により点火
プラグ28の電極に案内され、ガス噴射チューブ23の横断
面が一定大きさの細管であるため、その噴出される噴出
ガス(G)は一定太さの幹状をなし、渦巻モーションを
起こすことになる。
そして、前記噴出ガス(G)は燃焼室22内で点火プラ
グ28の点火により速い燃焼が行われる。
グ28の点火により速い燃焼が行われる。
図15に示すように、ヒュエルレール68は複数のガスイ
ンジェクタI1、I2、I3、I4と前記ガスインジェクタに連
通されているガス噴射チューブ23とを含んでいる。前記
ヒュエルレール68の一側は低圧燃料遮断バルブ67に連結
されている。
ンジェクタI1、I2、I3、I4と前記ガスインジェクタに連
通されているガス噴射チューブ23とを含んでいる。前記
ヒュエルレール68の一側は低圧燃料遮断バルブ67に連結
されている。
前記本発明による圧縮天然ガスエンジンのフローゼネ
レーティング装置において、ガス噴射チューブ23は吸気
口24の末端部付近に設置されることが好ましい。
レーティング装置において、ガス噴射チューブ23は吸気
口24の末端部付近に設置されることが好ましい。
上述したように、本発明は従来圧縮天然ガスエンジン
が速い燃焼をなすため屈曲された吸気口を有するシリン
ダーヘッドを別に成形する必要がないので、製作費用が
節減され、エンジン製作が容易になる効果があり、ガス
噴射チューブを介して燃焼室内に速く流入されて満たさ
れるだけでなく、点火プラグを直接通る構造であるの
で、天然ガスの速い燃焼が可能になりエンジンの体積効
率が極大化されるとともに最大出力を増大させ得る効果
があるものである。
が速い燃焼をなすため屈曲された吸気口を有するシリン
ダーヘッドを別に成形する必要がないので、製作費用が
節減され、エンジン製作が容易になる効果があり、ガス
噴射チューブを介して燃焼室内に速く流入されて満たさ
れるだけでなく、点火プラグを直接通る構造であるの
で、天然ガスの速い燃焼が可能になりエンジンの体積効
率が極大化されるとともに最大出力を増大させ得る効果
があるものである。
Claims (11)
- 【請求項1】所定位置に形成された吸気口及び排気口と
点火プラグとを有するシリンダーヘッドがあり、前記シ
リダーヘッドとともに完全な燃焼室を形成するシリンダ
ーブロックを含み、ガス供給器からガスインジェクタ及
び前記吸気口を介して燃焼室に圧縮天然ガスを噴射させ
点火プラグにより発火されるようになった圧縮天然ガス
エンジンにおいて、 一つ以上のガス供給器と、 前記ガス供給器から流入された圧縮天然ガスを減圧させ
る圧力調節器と、 前記圧力調節器からガスをエンジンに連続的に供給する
とともに、圧縮天然ガスを噴射する複数のガスインジェ
クタと前記ガスインジェクタに連通され前記エンジンの
燃焼室に至る吸気口の内壁の一側に突出されて締結手段
により設置されたガス噴射チューブとを含むヒュエルレ
ールと、 前記ガス供給器、圧力調節器及びヒュエルレールを互い
に連通させる燃料供給ラインと、 前記ガスインジェクタに電気的に連結され、エンジンに
適正量の天然ガスを注入するように制御信号を出力する
電子制御装置とから構成され、 前記燃焼室の上部に位置するシリンダーヘッドの内側面
の一側に、前記ガス噴射チューブから噴射される噴出ガ
スを前記点火プラグの電極に案内するようになった曲面
状の凹溝を有するフローゼネレーティングヘッドマスク
が形成されていることを特徴とする圧縮天然ガスフロー
ゼネレーティング装置。 - 【請求項2】前記フローゼネレーティングヘッドマスク
の凹溝はその断面が円弧形であり、前記凹溝に沿って案
内される噴出ガスが旋回して点火プラグの電極を通りな
がら前記燃焼室の内部で渦巻を起こすようになったこと
を特徴とする請求項1記載の圧縮天然ガスフローゼネレ
ーティング装置。 - 【請求項3】所定位置に形成された吸気口及び排気口と
点火プラグとを有するシリンダーヘッドがあり、前記シ
リンダーヘッドとともに完全な燃焼室を形成するシリン
ダーブロックを含み、ガス供給器からガスインジェクタ
及び前記吸気口を介して燃焼室に圧縮天然ガスを噴射さ
せ点火プラグにより発火されるようになった圧縮天然ガ
スエンジンにおいて、 一つ以上のガス供給器と、 前記ガス供給器から流入された圧縮天然ガスを減圧させ
る圧力調節器と、 前記圧力調節器からガスをエンジンに連続的に供給する
とともに、圧縮天然ガスを噴射する複数のガスインジェ
クタと前記ガスインジェクタに連通され前記エンジンの
燃焼室に至る吸気口の内壁の一側に突出されて締結手段
により設置されたガス噴射チューブとを含むヒュエルレ
ールと、 前記ガス供給器、圧力調節器及びヒュエルレールを互い
に連通させる燃料供給ラインと、 前記ガスインジェクタに電気的に連結され、エンジンに
適正量の天然ガスを注入するように制御信号を出力する
電子制御装置とから構成され、 前記ガス噴射チューブは全体的な形状が所定の曲率(R
a)を有し、前記チューブから噴出されるガスは前記燃
焼室で往復運動するピストンの加圧面に対して鋭角をな
しながらぶつかり、タンブル運動を起こすようになった
ことを特徴とする圧縮天然ガスフローゼネレーティング
装置。 - 【請求項4】前記ガス噴射チューブの横断面が円形であ
ることを特徴とする請求項1または3記載の圧縮天然ガ
スフローゼネレーティング装置。 - 【請求項5】前記ガス噴射チューブの横断面が楕円形で
あることを特徴とする請求項1または3記載の圧縮天然
ガスフローゼネレーティング装置。 - 【請求項6】前記ガス噴射チューブの横断面が長円形で
あることを特徴とする請求項1または3記載の圧縮天然
ガスフローゼネレーティング装置。 - 【請求項7】前記ガス噴射チューブは二つの噴出口を有
することを特徴とする請求項1または3記載の圧縮天然
ガスフローゼネレーティング装置。 - 【請求項8】前記締結手段は、前記圧縮天然ガスエンジ
ンのシリンダーヘッドにこのシリンダーヘッドの外壁か
ら冷却水通路を通り前記吸気口の内壁を貫通する貫通孔
を形成し、一側端にフランジが形成され中央に孔が形成
されたブッシュを、この貫通孔を閉鎖し、前記ブッシュ
の孔を通じてガス噴射チューブが押込まれたボルトを結
合するとともに、前記ブッシュの下方開口部をリング形
態のスペーサで閉鎖し、前記ブッシュの上下及び側面は
天然ガスの漏洩を防止するためのシーラでシーリングし
て構成したことを特徴とする請求項1または3記載の圧
縮天然ガスフローゼネレーティング装置。 - 【請求項9】前記締結手段は、前記圧縮天然ガスエンジ
ンのシリンダーヘッドに形成された冷却水通路を横切る
チューブ挿入用管をシリンダーヘッドと一体に形成し、
このチューブ挿入用管の中央に形成された孔に前記ガス
噴射チューブが押込まれたボルトを結合し、前記孔はリ
ング形態のスペーサにより閉鎖し、前記ボルトの上下及
び側面は天然ガスの漏洩を防止するためのシーラでシー
リングして構成したことを特徴とする請求項1または3
記載の圧縮天然ガスフローゼネレーティング装置。 - 【請求項10】前記ガス噴射チューブから噴出される噴
出ガスの噴出圧力が大気圧より高いことを特徴とする請
求項1または3記載の圧縮天然ガスフローゼネレーティ
ング装置。 - 【請求項11】前記大気圧より高い噴出ガスの噴出圧力
が5〜6kg/cm2であることを特徴とする請求項10記載の
圧縮天然ガスフローゼネレーティング装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1994/26438 | 1994-10-15 | ||
KR1019940026438A KR0141074B1 (ko) | 1994-10-15 | 1994-10-15 | 압축천연가스 엔진의 플로우 제너레이팅 장치 |
PCT/KR1995/000128 WO1996012102A1 (en) | 1994-10-15 | 1995-09-27 | Compressed natural gas flow generating apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09503274A JPH09503274A (ja) | 1997-03-31 |
JP2780875B2 true JP2780875B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=19395178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JP2780875B2 (ja) |
KR (1) | KR0141074B1 (ja) |
AU (1) | AU3579095A (ja) |
CA (1) | CA2178313C (ja) |
DE (1) | DE19581399T1 (ja) |
WO (1) | WO1996012102A1 (ja) |
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