JP3081366B2 - 過給機付き副室式ガス機関 - Google Patents
過給機付き副室式ガス機関Info
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- JP3081366B2 JP3081366B2 JP04136095A JP13609592A JP3081366B2 JP 3081366 B2 JP3081366 B2 JP 3081366B2 JP 04136095 A JP04136095 A JP 04136095A JP 13609592 A JP13609592 A JP 13609592A JP 3081366 B2 JP3081366 B2 JP 3081366B2
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、副室にガスを供給し
て点火した後、主室内の希薄混合気を燃焼させるように
構成された過給機付き副室式ガス機関に関するものであ
る。
て点火した後、主室内の希薄混合気を燃焼させるように
構成された過給機付き副室式ガス機関に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】副室式ガス機関においては過給機で加圧
された希薄な混合気を主室に供給し、副室に供給された
燃料ガスに点火して主室内の希薄な混合気を燃焼させる
ものである。この場合、副室内での燃焼に要する空気は
主室の希薄混合気の一部が副室に入ることによって供給
されており、安定した運転にはこの圧力を適正に保って
副室へのガス供給量を制御する必要がある。
された希薄な混合気を主室に供給し、副室に供給された
燃料ガスに点火して主室内の希薄な混合気を燃焼させる
ものである。この場合、副室内での燃焼に要する空気は
主室の希薄混合気の一部が副室に入ることによって供給
されており、安定した運転にはこの圧力を適正に保って
副室へのガス供給量を制御する必要がある。
【０００３】しかし、適正な供給圧力はガスの種類や温
度によって異なるため、ガスが変化したり温度が低下し
たりすると主室の混合気とのバランスが崩れて点火栓が
くすぶりやすくなり、また、ガスのみを副室に供給する
と副室内部で形成される混合気が層状化されて点火栓付
近がリッチになり過ぎ、点火栓がくすぶりやすくなる等
の問題点があり、いずれも耐久性を悪化させる一因とな
っていた。また、低ＮＯｘ化のために副室へのガス供給
圧力を低下させて副室のガス濃度を下げることも試みら
れているが、副室のチェックバルブの作動に支障を来す
ので圧力の低下には限度があり、主室の混合気とのバラ
ンスを保ちながら低い供給圧力で安定した運転を行うこ
とは困難であった。
度によって異なるため、ガスが変化したり温度が低下し
たりすると主室の混合気とのバランスが崩れて点火栓が
くすぶりやすくなり、また、ガスのみを副室に供給する
と副室内部で形成される混合気が層状化されて点火栓付
近がリッチになり過ぎ、点火栓がくすぶりやすくなる等
の問題点があり、いずれも耐久性を悪化させる一因とな
っていた。また、低ＮＯｘ化のために副室へのガス供給
圧力を低下させて副室のガス濃度を下げることも試みら
れているが、副室のチェックバルブの作動に支障を来す
ので圧力の低下には限度があり、主室の混合気とのバラ
ンスを保ちながら低い供給圧力で安定した運転を行うこ
とは困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明はこれらの点
に着目し、点火栓のくすぶりが生じにくく、安定した運
転が容易な副室式ガス機関を得ることを課題としてなさ
れたものである。
に着目し、点火栓のくすぶりが生じにくく、安定した運
転が容易な副室式ガス機関を得ることを課題としてなさ
れたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明では、過給機で圧縮されて機関の主室に
供給される希薄混合気の一部を過給機の下流において取
り出し、この混合気と、この混合気と同じ圧力に調圧さ
れたガス燃料とを混合して機関の副室に供給するように
している。
めに、この発明では、過給機で圧縮されて機関の主室に
供給される希薄混合気の一部を過給機の下流において取
り出し、この混合気と、この混合気と同じ圧力に調圧さ
れたガス燃料とを混合して機関の副室に供給するように
している。
【０００６】
【作用】副室に混合気が供給されるため副室内の燃料の
濃度が下がり、点火栓のくすぶりが生じにくくなる。ま
た、過給機の下流から取り出される混合気はかなり高い
ブースト圧力を持っているので、副室のチェックバルブ
の作動に必要な圧力を確保しながらガス燃料と混合する
ことができる。また、混合気であるため供給量が多少変
動しても燃焼によって生ずる熱量の変動が少なくなり、
この点からも安定した運転が可能となる。
濃度が下がり、点火栓のくすぶりが生じにくくなる。ま
た、過給機の下流から取り出される混合気はかなり高い
ブースト圧力を持っているので、副室のチェックバルブ
の作動に必要な圧力を確保しながらガス燃料と混合する
ことができる。また、混合気であるため供給量が多少変
動しても燃焼によって生ずる熱量の変動が少なくなり、
この点からも安定した運転が可能となる。
【０００７】
【実施例】次に、図示の実施例について説明する。図１
において、１はシリンダ、２はピストン、３は主室、４
は副室、５は点火栓、６はチェックバルブ、７は吸気
管、８はスロットル弁、１１はガスレギュレータ、１２
はミキサー、１３は過給機、１４はインタークーラ、１
５はガスコンプレッサ、１６はサージタンク、１７はガ
スレギュレータ、１８はミキサー、１９は希薄混合気供
給路、２０はガスレギュレータ、２１はバランシングラ
インである。ミキサー１８と希薄混合気供給路１９はこ
の発明により設けられたものであり、希薄混合気供給路
１９は吸気管７のインタークーラ１４とスロットル弁８
の中間部とミキサー１８との間に設けられている。
において、１はシリンダ、２はピストン、３は主室、４
は副室、５は点火栓、６はチェックバルブ、７は吸気
管、８はスロットル弁、１１はガスレギュレータ、１２
はミキサー、１３は過給機、１４はインタークーラ、１
５はガスコンプレッサ、１６はサージタンク、１７はガ
スレギュレータ、１８はミキサー、１９は希薄混合気供
給路、２０はガスレギュレータ、２１はバランシングラ
インである。ミキサー１８と希薄混合気供給路１９はこ
の発明により設けられたものであり、希薄混合気供給路
１９は吸気管７のインタークーラ１４とスロットル弁８
の中間部とミキサー１８との間に設けられている。
【０００８】この実施例では、主室３用のガスＧ1はレ
ギュレータ１１で調圧された後、ミキサー１２で空気Ａ
と混合されて希薄な混合気となり、過給機１３で圧縮さ
れた混合気Ｍ1がインタークーラ１４で冷却された後、
スロットル弁８を経て主室３に供給される。また、この
混合気Ｍ1の一部が吸気管７から取り出され、希薄混合
気供給路１９を経てレギュレータ１７の下流に設けられ
たミキサー１８に送られる。
ギュレータ１１で調圧された後、ミキサー１２で空気Ａ
と混合されて希薄な混合気となり、過給機１３で圧縮さ
れた混合気Ｍ1がインタークーラ１４で冷却された後、
スロットル弁８を経て主室３に供給される。また、この
混合気Ｍ1の一部が吸気管７から取り出され、希薄混合
気供給路１９を経てレギュレータ１７の下流に設けられ
たミキサー１８に送られる。
【０００９】一方、副室４用のガスＧ2はガスコンプレ
ッサ１５で圧縮された後、サージタンク１６で脈動を除
去し、放熱させて室温まで冷却される。そしてその圧力
をレギュレータ１７で過給機１３のブースト圧力、すな
わち希薄混合気供給路１９内の混合気Ｍ1と同一の圧力
に調整された後、ミキサー１８で混合気Ｍ1と混合され
て濃い混合気Ｍ2となり、レギュレータ２０で副室４に
供給するのに最適な圧力に調整され、チェックバルブ６
を経て副室４に供給される。図２に示すように、ミキサ
ー１８はガス用絞り１８ａと混合気用絞り１８ｂによっ
て構成されており、この２個の絞りによりそれぞれの管
路抵抗を補正し、且つ機関性能が悪化しない程度の混合
気が形成されるように混合比が調整される。通常は例え
ばほぼ１対１の割合で混合されるが、絞りの大きさを変
えることによりガスの種類等に応じて適宜の混合比の混
合気を得ることができる。
ッサ１５で圧縮された後、サージタンク１６で脈動を除
去し、放熱させて室温まで冷却される。そしてその圧力
をレギュレータ１７で過給機１３のブースト圧力、すな
わち希薄混合気供給路１９内の混合気Ｍ1と同一の圧力
に調整された後、ミキサー１８で混合気Ｍ1と混合され
て濃い混合気Ｍ2となり、レギュレータ２０で副室４に
供給するのに最適な圧力に調整され、チェックバルブ６
を経て副室４に供給される。図２に示すように、ミキサ
ー１８はガス用絞り１８ａと混合気用絞り１８ｂによっ
て構成されており、この２個の絞りによりそれぞれの管
路抵抗を補正し、且つ機関性能が悪化しない程度の混合
気が形成されるように混合比が調整される。通常は例え
ばほぼ１対１の割合で混合されるが、絞りの大きさを変
えることによりガスの種類等に応じて適宜の混合比の混
合気を得ることができる。
【００１０】上述のように、副室４にはガスＧ2と混合
気Ｍ1とを混合して形成された混合気Ｍ2が供給され、し
かも過給機１３のブースト圧力により副室４のチェック
バルブ６の作動に必要な圧力は十分確保されるので、機
関の運転は安定し、また、ガスのみを供給する場合のよ
うに点火栓５付近がリッチになり過ぎることがなく、燃
焼に必要な空気供給量が増えて点火栓５のくすぶりが生
じなくなる。また、副室４には混合気が供給されるので
供給量が多少変動しても燃焼で生ずる熱量の変動が少な
く、副室４への燃料の供給圧力を精密に制御する必要が
なくなる。このため、ガス成分の変動や温度の変化等の
影響を受けにくくなり、例えばくすぶりの生じやすいＬ
ＰＧやオートガスによる運転も可能となるのである。
気Ｍ1とを混合して形成された混合気Ｍ2が供給され、し
かも過給機１３のブースト圧力により副室４のチェック
バルブ６の作動に必要な圧力は十分確保されるので、機
関の運転は安定し、また、ガスのみを供給する場合のよ
うに点火栓５付近がリッチになり過ぎることがなく、燃
焼に必要な空気供給量が増えて点火栓５のくすぶりが生
じなくなる。また、副室４には混合気が供給されるので
供給量が多少変動しても燃焼で生ずる熱量の変動が少な
く、副室４への燃料の供給圧力を精密に制御する必要が
なくなる。このため、ガス成分の変動や温度の変化等の
影響を受けにくくなり、例えばくすぶりの生じやすいＬ
ＰＧやオートガスによる運転も可能となるのである。
【００１１】図３は別の実施例であり、希薄混合気供給
路１９の途中に希薄混合気用のレギュレータ２２を設
け、更に図外の制御回路で操作される電磁弁２３を経由
して混合気Ｍ1をミキサー１８に送るようにしている。
２４はバランシングラインである。この実施例の基本的
な動作は上述の実施例と同様であるが、ここでは、始動
時やアイドリング時にはこの電磁弁２３により混合気Ｍ
1の供給を止め、副室４のガス濃度を下げる必要のある
負荷運転時にのみ混合気Ｍ1を供給して低ＮＯｘ化と点
火栓のくすぶり防止を図るようにしてある。
路１９の途中に希薄混合気用のレギュレータ２２を設
け、更に図外の制御回路で操作される電磁弁２３を経由
して混合気Ｍ1をミキサー１８に送るようにしている。
２４はバランシングラインである。この実施例の基本的
な動作は上述の実施例と同様であるが、ここでは、始動
時やアイドリング時にはこの電磁弁２３により混合気Ｍ
1の供給を止め、副室４のガス濃度を下げる必要のある
負荷運転時にのみ混合気Ｍ1を供給して低ＮＯｘ化と点
火栓のくすぶり防止を図るようにしてある。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、機関の主室に供給される希薄混合気の一部を過給
機の下流において取り出し、この混合気と、この混合気
と同じ圧力に調圧されたガス燃料とを混合して機関の副
室に供給するようにしたものである。従って、主室と副
室の混合気の温度や成分の差が小さくなり、主室と副室
の燃焼状態のバランスが崩れにくくなる。また、副室へ
の混合気の供給量が多少変動しても燃焼による熱量の変
動が少なくなるので、供給圧力やガス成分、温度の変化
等の影響を受けにくくなって供給圧力変動の許容範囲が
大きくなり、供給圧力を精密に制御する必要がなくな
る。また、副室のチェックバルブの動作に必要な圧力を
過給機の圧縮力で確保しながら混合気とガス燃料を混合
でき、主室のガス量に対応した混合気を支障なく副室に
供給できるのであり、これらの総合的な結果により、燃
焼が安定すると共に副室内の燃料の濃度も下がるので、
点火栓のくすぶりが生じにくくなり、低ＮＯｘ化や燃費
低減を図りながら副室式ガス機関を安定して運転するこ
とが容易となるのである。
明は、機関の主室に供給される希薄混合気の一部を過給
機の下流において取り出し、この混合気と、この混合気
と同じ圧力に調圧されたガス燃料とを混合して機関の副
室に供給するようにしたものである。従って、主室と副
室の混合気の温度や成分の差が小さくなり、主室と副室
の燃焼状態のバランスが崩れにくくなる。また、副室へ
の混合気の供給量が多少変動しても燃焼による熱量の変
動が少なくなるので、供給圧力やガス成分、温度の変化
等の影響を受けにくくなって供給圧力変動の許容範囲が
大きくなり、供給圧力を精密に制御する必要がなくな
る。また、副室のチェックバルブの動作に必要な圧力を
過給機の圧縮力で確保しながら混合気とガス燃料を混合
でき、主室のガス量に対応した混合気を支障なく副室に
供給できるのであり、これらの総合的な結果により、燃
焼が安定すると共に副室内の燃料の濃度も下がるので、
点火栓のくすぶりが生じにくくなり、低ＮＯｘ化や燃費
低減を図りながら副室式ガス機関を安定して運転するこ
とが容易となるのである。
【図１】この発明の一実施例の概略構成図である。
【図２】同実施例におけるミキサーの構成を示す図であ
る。
る。
【図３】他の実施例の概略構成図である。
【符号の説明】 ３ 主室 ４ 副室 １３ 過給機 １７，２０，２２ レギュレータ １８ ミキサー １９ 希薄混合気供給路 １８ａ ガス用絞り １８ｂ 混合気用絞り ２３ 電磁弁 Ｍ1，Ｍ2 混合気
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 玄太郎 大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマーデ ィーゼル株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−37367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−24155（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−72918（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−275969（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−296058（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−156982（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−275970（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−24156（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−249363（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−275968（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−113148（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−180008（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−156982（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 19/10 F02B 37/00 F02D 19/02 F02M 21/02 F02D 41/00 - 45/00
Claims (1)
- 【請求項１】 過給機で圧縮されて機関の主室に供給さ
れる希薄混合気の一部を過給機の下流において取り出
し、この混合気と、この混合気と同じ圧力に調圧された
ガス燃料とを混合して機関の副室に供給することを特徴
とする過給機付き副室式ガス機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04136095A JP3081366B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 過給機付き副室式ガス機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04136095A JP3081366B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 過給機付き副室式ガス機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302513A JPH05302513A (ja) | 1993-11-16 |
| JP3081366B2 true JP3081366B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=15167148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04136095A Expired - Fee Related JP3081366B2 (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 過給機付き副室式ガス機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081366B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007205236A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Nissan Motor Co Ltd | 副室式内燃機関 |
| SE542081C2 (en) * | 2017-04-21 | 2020-02-18 | Scania Cv Ab | Gas Engine, Method for Operating a Gas Engine and Generator Set |
| SE1851241A1 (en) * | 2018-10-11 | 2019-07-02 | Scania Cv Ab | A pre-chamber arrangement for a gas engine, a method and a gas engine |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5372918A (en) * | 1976-12-10 | 1978-06-28 | Honda Motor Co Ltd | Engine supercharger |
| JPH0733813B2 (ja) * | 1987-07-17 | 1995-04-12 | ヤンマーディーゼル株式会社 | ガス機関の副室ガス圧制御方法 |
| JP2762301B2 (ja) * | 1989-07-05 | 1998-06-04 | ヤマハ発動機株式会社 | 内燃機関の燃料供給装置 |
| JP2665986B2 (ja) * | 1990-03-26 | 1997-10-22 | ヤンマーディーゼル株式会社 | 希薄燃焼式ガス機関 |
| JP2769736B2 (ja) * | 1990-03-26 | 1998-06-25 | ヤンマーディーゼル株式会社 | 副室式多気筒ガス機関 |
| JP3122506B2 (ja) * | 1991-11-29 | 2001-01-09 | ヤンマーディーゼル株式会社 | 副室式ガス機関における副室ガス圧制御装置 |
| JP2923123B2 (ja) * | 1992-04-15 | 1999-07-26 | 三菱重工業株式会社 | 火花点火ガス内燃機関 |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP04136095A patent/JP3081366B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05302513A (ja) | 1993-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |