JP2918400B2 - 弁開度制御装置付き遮熱型ガスエンジン - Google Patents

弁開度制御装置付き遮熱型ガスエンジン

Info

Publication number
JP2918400B2
JP2918400B2 JP4209517A JP20951792A JP2918400B2 JP 2918400 B2 JP2918400 B2 JP 2918400B2 JP 4209517 A JP4209517 A JP 4209517A JP 20951792 A JP20951792 A JP 20951792A JP 2918400 B2 JP2918400 B2 JP 2918400B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
fuel
chamber
communication hole
sub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4209517A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0633785A (ja
Inventor
英男 河村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd filed Critical Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority to JP4209517A priority Critical patent/JP2918400B2/ja
Publication of JPH0633785A publication Critical patent/JPH0633785A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2918400B2 publication Critical patent/JP2918400B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B77/00Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/11Thermal or acoustic insulation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B43/00Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、蓄圧室で溜められた
ナチュラルガスの燃料を副室に供給し、該副室との連絡
が遮断された主室で吸入空気を高圧縮にする弁開度制御
装置付き遮熱型ガスエンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ナチュラルガスを主燃料とするエ
ンジンは、コジェネレーション型エンジンとして、官公
庁研究機関或いは民間会社で開発が進められている。こ
のコジェネレーション型エンジンは、動力を発電機で電
気エネルギーとして取り出し、排気ガスエネルギーが有
する熱を熱交換器で水を加熱して温水にして給湯用とし
て利用している。そして、このエンジンは、都市内電気
供給システムとして利用されることが期待されている。
【0003】ナチュラルガスを燃料とするエンジンとし
て、例えば、特開昭54−156911号公報、特開昭
63−6358号公報、特開平1−232119号公
報、実公平3−41068号公報に開示されたものがあ
る。
【0004】特開昭54−156911号公報に開示さ
れた内燃機関は、吸入空気を圧縮して主燃焼室に供給
し、吸入空気の一部をジェットセル点火室中に供給し、
パラフィン系の炭化水素燃料を上記ジェットセル点火室
中に噴射して濃厚な混合物を生成し、吸入空気と混合物
を更に圧縮し、パラフィン系の炭化水素燃料を主燃焼室
中に噴射し、一方で吸入空気と混合物を更に圧縮して希
薄な混合物を主燃焼室内に生成させ、ジェットセル点火
室中の混合物を両混合物の完全圧縮が達成される前に点
火して熱いガスの流れを生成し、該熱いガスの流れを主
燃焼室内の上記混合物中に投入してこの主燃焼室内の混
合物を点火し、NOX の生成を低減するものである。
【0005】また、特開昭63−6358号公報に開示
されたガスエンジン駆動型ヒートポンプシステムは、可
燃ガスをバッファタンクに貯留し、このバッファタンク
より可燃ガスを複数台のヒートポンプに蓄えられた駆動
用ガスエンジンに分配供給し、ヒートポンプで気液分離
後の温泉水を所要温度に加熱し、加熱後の温泉水を熱負
荷に供給するように構成してあるものであり、バッファ
タンクに圧力センサーを設けると共に、圧力センサーに
よるバッファタンクの検出圧が高圧設定圧から低圧設定
圧に低下する毎に、ガス供給対象ヒートポンプの数順次
減少させる制御手段を有しているものである。
【0006】また、特開平1−232119号公報に開
示された水素・液化天然ガス用エンジンは、エンジンの
低負荷運転状態においては燃料たる水素と液化天然ガス
との何れか一方を供給すると共に、エンジンの高負荷運
転状態においては燃料たる液化天然ガスを供給すべき制
御手段を設けたものである。
【0007】更に、実公平3−41068号公報に開示
されたガス焚きディーゼルエンジンは、液体燃料を噴射
する液体燃料噴射弁とガス燃料を噴射するガス燃料噴射
弁をシリンダカバーに設けた二元燃料噴射式であり、ガ
ス燃料噴射弁とガス燃料が貯蔵された液化燃料ガスタン
クとの間を高圧ガス路及び低圧ガス路の2系統のガス路
にて接続し、上記各ガス路中にはガス燃料を異なる圧力
に加圧してガス燃料噴射弁に送給する高圧圧縮機及び低
圧圧縮機がそれぞれ設けられると共に、ガス燃料噴射弁
は高圧ガス路から高圧ガスを噴射する高圧ガス噴口と低
圧ガス路からの低圧ガスを噴射する低圧ガス噴口とを有
するものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ナチュ
ラルガスを燃料とするガスエンジンは、燃料がガス体で
あるので、ガソリンと同じように燃料ガスを吸気バルブ
から吸入され、圧縮、着火されるので、圧縮比を大きく
することができず、理論熱効率(η=仕事の熱換算/燃
料の熱量)は必ずしも高くない。通常使用されているガ
スエンジンは、圧縮比が12〜13程度であり、理論熱
効率は48%に過ぎないものであり、ガスエンジンの動
力を電気エネルギーにした場合には、熱効率は34〜3
5%で、場合によっては30%を割るような効率であ
る。従って、冷却水損失及び排気ガスエネルギーとして
は、燃料の65〜70%のものが放出されることにな
り、この熱エネルギーを熱交換器によって温水を作り、
給湯用にしても該温水が余りに多量となり、一般の利用
設備では十分に利用できないという現状である。従っ
て、ガスエンジンから得られる電気エネルギーとして
は、コストの高いものになる。しかも、このようなガス
エンジンは、圧縮比が18以上であるディーゼルエンジ
ンの理論熱効率57%とは、大幅に異なるものである。
【0009】そこで、ガスエンジンから電気エネルギー
として取り出す場合に、熱効率を向上させることが望ま
れているのが現状である。そこで、ガスエンジンに遮熱
型ガスエンジンを取り入れ、熱効率を向上させることが
考えられるようになった。ガスエンジンは、ナチュラル
ガスを燃料とするものであり、燃料が気体である。そこ
で、吸入行程でガスを吸入し、次いで圧縮すると、高圧
縮となり温度が高くなり、自己着火の現象即ちノッキン
グが発生する。しかるに、ナチュラルガスのガス燃料は
圧縮比が12以下でないと、自己着火するものである。
また、エンジンの熱効率については、圧縮比が小さいと
熱効率が小さくなるという現象がある。従って、ガスエ
ンジンでは、ガス燃料の自己着火を避けて、圧縮比を如
何に高くするかの課題がある。
【0010】また、遮熱型エンジンでは、燃焼室の壁面
温度が上昇するので、該燃焼室に供給された燃料は着火
タイミング前に自己着火するという自己着火性の問題が
増加する。即ち、遮熱型エンジンでは、燃焼室壁面温度
が約600℃以上に高くなるため、ナチュラルガス、ガ
ソリン等を燃料とした場合には、圧縮比を高くなるよう
に構成すると、吸気弁から燃料ガスと空気とが混合して
高圧縮されると、自己着火が発生し、上死点TDCのは
るか手前で燃焼を始めることになり、ノッキングを起こ
してエンジンとして成立しないものになる。
【0011】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、エンジンの遮熱化により冷却系を
除去すると共に排気系に集まった熱エネルギーを利用す
ることができる遮熱エンジンに適用して好ましく、特
に、ナチュラルガスの燃料を連絡孔を閉鎖した状態で副
室に供給し、連絡孔に設けた連絡孔弁及び副室の燃料入
口に設けた燃料弁の開閉タイミングを制御して圧縮比を
20〜22まで高めて熱効率を高め、燃料ガスの自己着
火を防止してノッキングの発生を防止し、高効率のスム
ースな作動を可能にした弁開度制御装置付き遮熱型ガス
エンジンを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、シリンダヘッド側の遮熱構造の副室、該副
室とシリンダ側の遮熱構造の主室とを連通する連絡孔、
燃料タンクからのナチュラルガスを蓄圧する蓄圧室、該
蓄圧室のナチュラルガスを燃料通路を通じて前記副室に
供給するため前記副室に形成した燃料入口、前記シリン
ダヘッドに形成した吸排気ポートに配置した吸排気弁、
及び前記燃料入口に配置した燃料弁及び前記連絡孔に配
置した連絡孔弁を有し、前記排気弁が前記排気ポートへ
の通路を閉じた後、前記燃料弁で前記燃料入口を吸入行
程の途中で開放し、十分な燃料が供給された時圧縮行程
で閉鎖し、また前記燃料弁の閉鎖後に前記連絡孔弁で前
記連絡孔を爆発上死点前30°〜0°の間で開放し且つ
排気行程上死点後30°までに閉鎖する制御を行うこと
を特徴とする吸入行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行
程のサイクルで順次繰り返し作動される弁開度制御装置
付き遮熱型ガスエンジンに関する。
【0013】また、この弁開度制御装置付き遮熱型ガス
エンジンにおいて、前記連絡孔弁は排気行程上死点後に
ピストン下降で前記副室から排気ガスを引き抜いた後、
排気行程上死点後30°までに閉鎖し、次いで前記吸気
弁を開放して前記主室に吸入空気を供給すると共に、前
記燃料弁を開放して前記副室にガス燃料を供給し、圧縮
行程上死点前で前記連絡孔を開放して前記主室から前記
副室へ吸入空気を一気に導入する制御を行うものであ
る。
【0014】また、この弁開度制御装置付き遮熱型ガス
エンジンにおいて、前記連絡孔弁と前記燃料弁は電磁バ
ルブ駆動装置によって電磁力によって開閉駆動され、エ
ンジン負荷を検出するセンサーの検出信号に応答してコ
ントローラの指令で前記燃料弁の開放時期が制御される
ものである。
【0015】
【作用】この発明による弁開度制御装置付き遮熱型ガス
エンジンは、上記のように構成されており、次のように
作用する。即ち、この遮熱型ガスエンジンは、排気弁が
排気ポートを閉じた後、副室の燃料入口に設けた燃料弁
で前記燃料入口を吸入行程の中間付近で開放し且つ圧縮
行程終端付近で閉鎖し、また前記燃料弁の閉鎖後に前記
副室と主室を連通する連絡孔に設けた連絡孔弁で前記連
絡孔を爆発上死点前30°〜0°の間で開放し且つ排気
行程上死点後30°までに閉鎖する制御を行うので、吸
入空気が前記主室内で高圧縮されても、前記副室に供給
されているガス燃料は吸入空気が遮断されており、ガス
燃料が自己着火することなく、ノッキングが発生するこ
とがない。
【0016】また、燃焼後の排気ガスを含んだ前記副室
には、蓄圧室からのガス燃料が導入され、該ガス燃料は
受熱して活性化する。そこで、前記連絡孔が開放するこ
とで、前記主室から高圧縮の吸入空気が前記副室に一気
に流入してガス燃料と吸入空気とが混合して着火燃焼
し、当量比の大きい燃料リッチな状態で高速燃焼してN
X の発生を抑制する。
【0017】しかも、前記副室内の圧力が排気ガスの圧
力に影響されないようにするため、前記排気弁は上死点
TDC前近傍で閉鎖されるが、前記連絡孔弁を開放して
おき、上死点TDC後にピストンが下降して前記副室内
の排気ガスが前記主室側へ引き出され、前記連絡孔弁を
作動して前記連絡孔を上死点TDC後10°で閉鎖し、
それまで暫く前記吸気弁を閉じておき、それによって前
記主室の圧力を下げると同時に前記副室内の圧力を低下
させるので、ガス燃料が多く前記副室へ供給することが
できる。そこで、前記吸気弁を開放して吸入空気を前記
主室へ導入する。また、圧縮行程では、終盤近くまで前
記連絡孔を閉じておき、所定の圧縮比まで圧縮した状態
で前記連絡孔を開放すると、一気に前記主室から前記副
室へ空気が流入し、そこで吸入空気が前記副室内のガス
燃料と混合を促進し、着火燃焼し、燃料リッチにNOX
の発生を低減した状態で急速に燃焼し、次いで、前記副
室から火炎が前記主室へ一気に吹き出し、前記主室の新
気と混合を促進して二次燃焼を短時間で完結してN
X 、HCの発生を抑制した燃焼を行う。
【0018】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明による弁開
度制御装置付き遮熱型ガスエンジンの実施例を説明す
る。図1はこの発明による弁開度制御装置付き遮熱型ガ
スエンジンの一実施例を示す断面図、図2は図1の線A
−Aにおける断面図、及び図3は図1の弁開度制御装置
付き遮熱型ガスエンジンにおけるバルブ開度期間を示す
線図である。図3において、排気弁32のバルブ開度期
間は符号EV、連絡孔弁4のバルブ開度期間は符号T
V、吸気弁20のバルブ開度期間は符号IV、及び燃料
弁5のバルブ開度期間は符号FVで示している。
【0019】図示のように、この弁開度制御装置付き遮
熱型ガスエンジンは、シリンダブロック14、シリンダ
ブロック14に固定されたシリンダヘッド7、シリンダ
ヘッド7に形成された吸気ポート25、吸気ポート25
に配置された吸気弁20、シリンダヘッド7に形成され
た排気ポート31、排気ポート31に配置された排気弁
32、シリンダヘッド7に形成した穴部19に配置した
遮熱構造の壁体3で形成した副室2、シリンダブロック
14に形成した孔部21に嵌合したシリンダライナ2
2、該シリンダライナ22に形成したシリンダ18内を
往復運動するピストン15、シリンダ18側に形成され
る遮熱構造の主室1、及び主室1と副室2とを連通する
壁体3に形成した連絡孔30を有している。
【0020】この遮熱型ガスエンジンにおいて、主室1
はシリンダヘッド7に形成した穴部9に嵌合した壁体で
あるヘッドライナ10で形成されている。ヘッドライナ
10は、シリンダ18の一部を構成するライナ上部28
とヘッド下面部11から構成されている。ヘッド下面部
11の上面には、副室2を構成する壁体3が一体的に形
成されている。壁体3は、シリンダヘッド7の穴部19
に嵌合した上部壁体12と下部壁体13から構成されて
いる。ヘッド下面部11には、吸排気弁20,32のバ
ルブシート26と連絡孔弁4のバルブシート24が形成
されている。
【0021】この遮熱型ガスエンジンにおいて、特に、
燃料としてのナチュラルガスを収容した燃料タンク2
7、燃料タンク27からのナチュラルガスを蓄圧する蓄
圧室6、蓄圧室6のナチュラルガスを燃料入口23から
副室2に供給するため、副室2と蓄圧室6を連通する燃
料通路8、主室1と副室2とを連通する連絡孔30に配
置した連絡孔弁4、燃料入口23に配置して吸入行程に
開放して副室2にナチュラルガスを供給する燃料弁5を
有している。
【0022】また、連絡孔30の領域では、燃焼ガスで
高温になるため、連絡孔30に配置した連絡孔弁4は高
温強度を有する耐熱性に優れた窒化ケイ素、炭化ケイ素
等のセラミックスから製作されている。燃料弁5は、電
磁力で開閉される電磁駆動バルブであり、エンジン負荷
に応じて開弁期間が決定されている。燃料弁5が燃料入
口23を開放することによって、ナチュラルガスである
ガス燃料が蓄圧室6から必要量だけ副室2に供給され
る。
【0023】また、ピストン15は、耐熱性に優れた窒
化ケイ素当のセラミックスから成るピストンヘッド16
と、ピストンヘッド16に結合リング29でメタルフロ
ーによって固定したピストンスカート17から構成され
ている。
【0024】主室1を形成する壁体であるヘッドライナ
10、副室2を形成する壁体3を構成する上部壁体12
と下部壁体13、シリンダライナ22及びピストンヘッ
ド16は、耐熱性に優れた窒化ケイ素等のセラミックス
で作製されている。従って、燃焼後期のガス温度が高く
なっても十分な強度を有し、未燃炭化水素HC等の排出
が少なくなり、高効率エンジンを達成できる。
【0025】この遮熱型ガスエンジンは、上記のように
構成されており、次のように作動される。この遮熱型ガ
スエンジンは、吸入行程IS、圧縮行程CS、膨張行程
WS及び排気行程ESの4つのサイクルを順次繰り返す
ことによって作動されるものである。連絡孔弁4と燃料
弁5とは、電磁バルブ駆動装置35と36によって電磁
力によって開閉駆動される。吸気弁20と排気弁32
は、従来のようなカム駆動による動弁機構で駆動される
ように構成されているが、場合によっては、電磁力によ
って開閉駆動されるように構成してもよいものである。
【0026】この遮熱型ガスエンジンにおいて、吸入行
程で連絡孔弁4による連絡孔30の閉鎖と同時に、吸気
弁20が吸気ポート25を開放し、吸気ポート25を通
じて主室1に吸入空気が供給される。この時、吸気弁2
0の開放時期は、連絡孔30が閉鎖した後、上死点TD
C後30°〜40°で吸気弁20は吸気ポート25を開
放即ち開弁する。
【0027】次いで、吸入行程中途で燃料弁5が燃料入
口23を開放し、蓄圧室6から副室2に蓄圧室6内のナ
チュラルガスのガス燃料が燃料通路8を通じて供給され
る。蓄圧室6から副室2にガス燃料が供給される時に
は、連絡孔弁4によって連絡孔30が閉鎖された状態で
あり、副室2には燃焼後の排気ガスが残留しているの
で、蓄圧室6からのガス燃料が副室2に導入されると、
ガス燃料は受熱して副室2内で活性化する。
【0028】次に、この遮熱型ガスエンジンにおいて、
圧縮行程終盤付近までは、連絡孔弁4によって連絡孔3
0は閉鎖されており、主室1での吸入空気を圧縮して圧
縮比を大きくする。次いで、燃料弁5が燃料入口23を
閉鎖して蓄圧室6から副室2へのガス燃料の供給が停止
され、圧縮行程終盤付近で連絡孔弁4が連絡孔30を開
放し、連絡孔30を通じて高圧縮で高温化した空気が主
室1から副室2へ一気に流入する。この時、連絡孔弁4
の連絡孔30の開放時期は、爆発上死点TDC前30°
〜0°の間に開口するように制御されている。該吸入空
気は活性化したガス燃料と混合を促進して着火燃焼し、
燃焼が急速に進展して副室2の火炎が主室1へ噴出し、
膨張行程へ移行する。
【0029】膨張行程では、主室1に存在する新気と火
炎とは混合を促進して短期間に燃焼を完結する。この膨
張行程では、連絡孔30の開放状態を維持して副室2か
ら主室1へ火炎を噴出させて仕事をさせ、排気行程に移
行する。排気弁32は、膨張行程終盤付近で排気ポート
31を開放し、排気行程上死点TDC前近傍で閉鎖す
る。連絡孔弁4は、爆発上死点TDC前30°〜0°で
連絡孔30を開放し、排気行程上死点TDC後30°ま
でに連絡孔30を閉鎖する。吸気弁20は、連絡孔30
の閉鎖後で吸気ポート25を上死点TDC後30°〜4
0°の吸入行程で開放し、引き続く吸入行程での吸気ポ
ート25からの吸入空気が主室1から副室2内に流入す
るのを遮断する。
【0030】この遮熱型ガスエンジンには、エンジン負
荷を検出するセンサー34が設けられ、該センサー34
の検出信号はコントローラ33に入力される。コントロ
ーラ33は、部分負荷、全負荷のエンジン負荷に応答し
て燃料弁5の開弁期間の制御を行うように構成されてい
る。図3に示すように、エンジンの部分負荷時における
燃料弁5の開弁期間の最短期間の下限は、符号FVmi
nで示しており、また、エンジンの全負荷時における燃
料弁5の開弁期間の最長期間の上限は、符号FVmax
で示している。即ち、燃料弁5の開弁時期は、部分負荷
時と全負荷時で同時であり、吸入行程の中間付近で開弁
し、部分負荷時の最短開弁期間の下限は圧縮行程前半で
閉弁し、全負荷時の最長開弁期間の上限は圧縮行程終盤
で閉弁し、同時に連絡孔30が開弁するように制御さ
れ、燃料弁5と連絡孔弁4の開弁時期は重ならないよう
に制御されている。そして、コントローラ33は、エン
ジンの負荷状態に応答して最短開弁期間FVminと最
長開弁期間FVmaxとで囲まれる斜線部分の間で燃料
弁5の開弁期間を制御するように構成されている。
【0031】この遮熱型ガスエンジンは、上記のよう
に、副室2に連絡孔30と燃料入口23を設け、ナチュ
ラルガスを溜めた燃料タンク27からのナチュラルガス
を蓄圧室6に蓄圧し、該蓄圧室6のナチュラルガスを連
絡孔弁4で連絡孔30を閉鎖した状態で燃料入口23か
ら副室2内に供給し、また吸気ポート25から主室1へ
吸入した吸入空気を連絡孔弁4で連絡孔30を閉鎖した
状態で副室2には吸入空気が供給されない状態でピスト
ン15の上昇の圧縮行程で圧縮されるので、吸入空気が
主室1内で高圧縮比になっても、副室2内には空気の供
給が断たれているので副室2内に供給された燃料が自己
着火することなく、ノッキングが発生することがない。
従って、この遮熱型ガスエンジンは、圧縮比を20以上
の高圧縮比に構成することができ、高性能の予混合給気
型エンジンに構成することができる。
【0032】また、連絡孔弁4が連絡孔30を開放する
ことで、主室1から高圧縮比の吸入空気が副室2に流入
して燃料ガスと吸入空気とが混合して着火し、当量比の
大きい燃料リッチな状態で高速燃焼してNOX の発生が
抑制される。更に、燃焼後の排気ガスを含んだ副室2に
は、蓄圧室6からのガス燃料が導入され、該ガス燃料は
受熱して活性化する。
【0033】
【発明の効果】この発明による弁開度制御装置付き遮熱
型ガスエンジンは、上記のように構成されており、次の
ような効果を有する。即ち、この弁開度制御装置付き遮
熱型ガスエンジンは、排気弁が排気ポートを閉じた後、
副室の燃料入口に設けた燃料弁で前記燃料入口を吸入行
程の中間付近で開放し且つ圧縮行程終端付近で閉鎖し、
また前記燃料弁の閉鎖後に前記副室と主室を連通する連
絡孔に設けた連絡孔弁で前記連絡孔を爆発上死点前30
°〜0°の間で開放し且つ排気行程上死点後30°まで
に閉鎖する制御を行うので、吸入空気が前記主室内で高
圧縮比になっても前記副室に供給されている燃料は吸入
空気が遮断されており、燃料が自己着火することなく、
ノッキングが発生することがない。従って、この遮熱型
ガスエンジンでは、圧縮比を20以上の高圧縮比に構成
することができ、高効率の予混合給気型エンジンを提供
することができる。
【0034】また、燃焼後の排気ガスを含んだ前記副室
には、蓄圧室からのガス燃料が導入され、該ガス燃料は
受熱して活性化する。そこで、前記連絡孔が開放するこ
とで、前記主室から高圧縮の吸入空気が前記副室に一気
に流入してガス燃料と吸入空気とが混合して着火燃焼
し、当量比の大きい燃料リッチな状態で高速燃焼してN
X の発生を抑制する。そして、前記副室内は一気に圧
力が上昇し、燃焼が促進され、それと同時に、前記連絡
孔を通じて前記副室から前記主室へ火炎は一気に噴出
し、該火炎は前記主室で新気と混合を促進して燃焼スピ
ードを上昇して理想的な二次燃焼を完結する。従って、
この遮熱エンジンは、NOX 、HC等の発生を大幅に低
減できる。
【0035】また、この遮熱エンジンにおいて、前記燃
料弁は電磁力で駆動され、前記燃料弁はエンジン負荷の
作動状態に応答して開弁期間を決めるように設定でき
る。従って、エンジン負荷に応じたガス燃料が供給され
るので、NOX 、HCの可及的に低減したエンジンを提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による弁開度制御装置付き遮熱型ガス
エンジンの一実施例を示す断面図である。
【図2】図1の弁開度制御装置付き遮熱型ガスエンジン
の線A−Aにおける断面図である。
【図3】図1の弁開度制御装置付き遮熱型ガスエンジン
におけるバルブ開度期間を示す線図である。
【符号の説明】
1 主室 2 副室 3 壁体 4 連絡孔弁 5 燃料弁 6 蓄圧室 7 シリンダヘッド 8 燃料通路 20 吸気弁 23 燃料入口 25 吸気ポート 27 燃料タンク 30 連絡孔 31 排気ポート 32 排気弁 33 コントローラ 34 センサー 35,36 電磁バルブ駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 13/02 F02D 13/02 L F02M 21/02 F02M 21/02 L

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダヘッド側の遮熱構造の副室、該
    副室とシリンダ側の遮熱構造の主室とを連通する連絡
    孔、燃料タンクからのナチュラルガスを蓄圧する蓄圧
    室、該蓄圧室のナチュラルガスを燃料通路を通じて前記
    副室に供給するため前記副室に形成した燃料入口、前記
    シリンダヘッドに形成した吸排気ポートに配置した吸排
    気弁、及び前記燃料入口に配置した燃料弁及び前記連絡
    孔に配置した連絡孔弁を有し、前記排気弁が前記排気ポ
    ートを閉じた後、前記燃料弁で前記燃料入口を吸入行程
    の途中で開放し且つ圧縮行程で閉鎖し、また前記燃料弁
    の閉鎖後に前記連絡孔弁で前記連絡孔を爆発上死点前3
    0°〜0°の間で開放し且つ排気行程上死点後30°ま
    でに閉鎖する制御を行うことを特徴とする吸入行程、圧
    縮行程、膨張行程及び排気行程のサイクルで順次繰り返
    し作動される弁開度制御装置付き遮熱型ガスエンジン。
  2. 【請求項2】 前記連絡孔弁は排気行程上死点後にピス
    トン下降で前記副室から排気ガスを引き抜いた後、排気
    行程上死点後30°までに閉鎖し、次いで前記吸気弁を
    開放して前記主室に吸入空気を供給すると共に、前記燃
    料弁を開放して前記副室にガス燃料を供給し、圧縮行程
    上死点前で前記連絡孔を開放して前記主室から前記副室
    へ吸入空気を一気に導入する制御を行うことを特徴とす
    る請求項1に記載の弁開度制御装置付き遮熱型ガスエン
    ジン。
  3. 【請求項3】 前記連絡孔弁と前記燃料弁は電磁バルブ
    駆動装置によって電磁力によって開閉駆動され、エンジ
    ン負荷を検出するセンサーの検出信号に応答してコント
    ローラの指令で前記燃料弁の開放時期が制御されること
    を特徴とする請求項1に記載の弁開度制御装置付き遮熱
    型ガスエンジン。
JP4209517A 1992-07-15 1992-07-15 弁開度制御装置付き遮熱型ガスエンジン Expired - Lifetime JP2918400B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4209517A JP2918400B2 (ja) 1992-07-15 1992-07-15 弁開度制御装置付き遮熱型ガスエンジン

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4209517A JP2918400B2 (ja) 1992-07-15 1992-07-15 弁開度制御装置付き遮熱型ガスエンジン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0633785A JPH0633785A (ja) 1994-02-08
JP2918400B2 true JP2918400B2 (ja) 1999-07-12

Family

ID=16574106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4209517A Expired - Lifetime JP2918400B2 (ja) 1992-07-15 1992-07-15 弁開度制御装置付き遮熱型ガスエンジン

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2918400B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4882897A (en) * 1987-11-28 1989-11-28 Kubota, Ltd. Clutch control structure for a walking operator type lawn mower
EP0945606A3 (en) * 1998-03-27 2001-02-14 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Turbocharged gas-combustion engine equipped with motor generator
EP0971106A3 (en) * 1998-07-08 2000-08-23 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Prechamber gas-combustion engine with gaseous fuel compressor
CA2352047A1 (en) * 1998-09-04 2000-03-16 Tadashi Yoshida Adiabatic internal combustion engine
FR2804475B1 (fr) * 2000-01-27 2002-03-15 Renault Dispositif d'injection de gaz naturel dans la chambre de combustion d'un cylindre
US7322321B2 (en) * 2006-04-24 2008-01-29 Barnett Joel Robinson Engine valve assembly having holding tank with return valve and discharge valve in the valve assembly
US11503767B2 (en) 2018-10-17 2022-11-22 Mtd Products Inc Adjustable seat assembly for a lawn maintenance vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0633785A (ja) 1994-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4565167A (en) Internal combustion engine
EP2826978A1 (en) A two-stroke internal combustion engine, method operating a two-stroke internal combustion engine and method of converting a two-stroke engine
CN101432511A (zh) 外压缩式二冲程发动机
JP3048476B2 (ja) リフト量可変制御弁を備えた副室式ガスエンジン
JPH084562A (ja) マルチヒューエルエンジン
US20030140902A1 (en) CNG direct-injection into IC engine
JP2987260B2 (ja) 遮熱型ガスエンジン
JP2918400B2 (ja) 弁開度制御装置付き遮熱型ガスエンジン
US7431010B2 (en) Self-igniting internal combustion engine
JPH0633707A (ja) コジェネレーション型エンジン
JP2892235B2 (ja) コジェネレーション型ガスエンジン
JP2871317B2 (ja) ガスエンジンにおける燃料供給装置
CN114017178B (zh) 一种稀薄燃烧控制方法、控制装置及氢气发动机系统
JP3235302B2 (ja) 副室式ガスエンジン
JP3069454B2 (ja) 副燃焼室を持つガスエンジン
JP2918403B2 (ja) 6ストロークガスエンジン
JP3379177B2 (ja) 副室式ガスエンジン
JPH06101495A (ja) ターボコンパウンド式多気筒ガスエンジン
JP2855388B2 (ja) 発電・電動機を持つターボチャージャを備えた多気筒型ガスエンジン
JP3038090B2 (ja) 副燃焼室を持つガスエンジン
JP3048475B2 (ja) 2ストロークガスエンジン
JP3046165B2 (ja) 点火装置を備えたガスエンジン
JPH07158448A (ja) 天然ガスエンジンの燃焼室
JPH10205333A (ja) エンジンにおける燃焼室の構造
JPH07127530A (ja) 副室を有するガスエンジン