JP3414510B2 - ガスエンジン - Google Patents
ガスエンジンInfo
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- JP3414510B2 JP3414510B2 JP18891994A JP18891994A JP3414510B2 JP 3414510 B2 JP3414510 B2 JP 3414510B2 JP 18891994 A JP18891994 A JP 18891994A JP 18891994 A JP18891994 A JP 18891994A JP 3414510 B2 JP3414510 B2 JP 3414510B2
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- valve
- gas engine
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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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】本発明はシリンダヘツドの内部に
セラミツクスからなる副室を備えたガスエンジン、特に
副室の未燃焼ガスを効果的に排除し、副室でのガス燃料
の良好な１次燃焼を図るガスエンジンに関するものであ
る。
セラミツクスからなる副室を備えたガスエンジン、特に
副室の未燃焼ガスを効果的に排除し、副室でのガス燃料
の良好な１次燃焼を図るガスエンジンに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は特願平6-124678号により、シ
リンダヘツドの内部に設けたセラミツクスからなる副室
へガス燃料を供給し、エンジンの圧縮行程後期に副室弁
を開き、主燃焼室の高温の空気を副室へ導いてガス燃料
を着火させるガスエンジンを提案している。
リンダヘツドの内部に設けたセラミツクスからなる副室
へガス燃料を供給し、エンジンの圧縮行程後期に副室弁
を開き、主燃焼室の高温の空気を副室へ導いてガス燃料
を着火させるガスエンジンを提案している。
【０００３】上述のガスエンジンでは、機関の吸気行程
前期に副室弁を閉じ、副室の圧力が低い内にガス燃料を
副室へ供給し、圧縮行程後期に副室弁を開き、主燃焼室
の高温の空気を副室へ供給し、ガス燃料と急速かつ均一
に混合して１次燃焼を実現する。しかし、吸気行程前期
に副室弁を閉じた後は、未燃焼ガスが副室に残留し、１
次燃焼の悪化を招くという問題がある。
前期に副室弁を閉じ、副室の圧力が低い内にガス燃料を
副室へ供給し、圧縮行程後期に副室弁を開き、主燃焼室
の高温の空気を副室へ供給し、ガス燃料と急速かつ均一
に混合して１次燃焼を実現する。しかし、吸気行程前期
に副室弁を閉じた後は、未燃焼ガスが副室に残留し、１
次燃焼の悪化を招くという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題に鑑み、吸気行程前期に副室の未燃焼ガスを吸気路
へ排出し、圧縮行程後期に副室でのガス燃料の良好な１
次燃焼を図るガスエンジンを提供することにある。
問題に鑑み、吸気行程前期に副室の未燃焼ガスを吸気路
へ排出し、圧縮行程後期に副室でのガス燃料の良好な１
次燃焼を図るガスエンジンを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成はシリンダヘツドの内部に副室を備
え、該副室と主燃焼室とを連通する連通孔に副室弁を設
け、圧縮行程の終期に副室弁を開き主燃焼室から副室へ
高圧空気を供給して副室の燃料を着火させるガスエンジ
ンにおいて、吸気路と副室弁のステムを支持する案内筒
の内空部とを連通するバイパス通路をシリンダヘツドの
内部に設け、副室弁のステムに設けた環状溝によりバイ
パス通路と副室の内部とを連通・遮断する開閉弁を構成
したものである。
に、本発明の構成はシリンダヘツドの内部に副室を備
え、該副室と主燃焼室とを連通する連通孔に副室弁を設
け、圧縮行程の終期に副室弁を開き主燃焼室から副室へ
高圧空気を供給して副室の燃料を着火させるガスエンジ
ンにおいて、吸気路と副室弁のステムを支持する案内筒
の内空部とを連通するバイパス通路をシリンダヘツドの
内部に設け、副室弁のステムに設けた環状溝によりバイ
パス通路と副室の内部とを連通・遮断する開閉弁を構成
したものである。
【０００６】
【作用】副室弁のステムに設けた環状溝は、吸気路と副
室との間を連通・遮断する開閉弁を構成する。開閉弁は
吸気行程前期に副室弁が全開すると同時に開く。吸気路
の空気（新気）がバイパス通路、開閉弁を経て副室へ入
り、副室に残留する未燃焼ガスを副室弁を経てシリンダ
の主燃焼室へ追い出す。
室との間を連通・遮断する開閉弁を構成する。開閉弁は
吸気行程前期に副室弁が全開すると同時に開く。吸気路
の空気（新気）がバイパス通路、開閉弁を経て副室へ入
り、副室に残留する未燃焼ガスを副室弁を経てシリンダ
の主燃焼室へ追い出す。
【０００７】吸気行程後期に副室弁と開閉弁を閉じ、副
室へガス燃料を供給する。圧縮行程後期に副室弁を開く
と、シリンダの主燃焼室の高温高圧の空気が副室へ流入
し、副室でのガス燃料の１次燃焼が始まり、続く膨張行
程で副室の燃焼ガスが主燃焼室へ噴出して２次燃焼す
る。
室へガス燃料を供給する。圧縮行程後期に副室弁を開く
と、シリンダの主燃焼室の高温高圧の空気が副室へ流入
し、副室でのガス燃料の１次燃焼が始まり、続く膨張行
程で副室の燃焼ガスが主燃焼室へ噴出して２次燃焼す
る。
【０００８】
【実施例】図１に示すように、ガスエンジンは金属製の
シリンダ本体１９に好ましくはセラミツクス製のシリン
ダライナ２０を嵌装し、一方、金属製のシリンダヘツド
２５の円筒部２５ａにセラミツクス製のヘツドライナ１
６を嵌装し、シリンダ本体１９の上端にシリンダヘツド
２５を結合し、ピストンリング２３を装着したピストン
２２を、シリンダライナ２０に嵌合してなる。好ましく
は、ピストン２２は冠部にセラミツクス製のピストンラ
イナを結合される。こうして、シリンダの内部のヘツド
ライナ１６とピストンライナとの間にセラミツクスによ
り囲まれた断熱性の高い主燃焼室１７が区画される。シ
リンダヘツド２５は主燃焼室１７へ連通する吸気路４１
に吸気弁４３を、排気路４２に排気弁４４を配設され
る。
シリンダ本体１９に好ましくはセラミツクス製のシリン
ダライナ２０を嵌装し、一方、金属製のシリンダヘツド
２５の円筒部２５ａにセラミツクス製のヘツドライナ１
６を嵌装し、シリンダ本体１９の上端にシリンダヘツド
２５を結合し、ピストンリング２３を装着したピストン
２２を、シリンダライナ２０に嵌合してなる。好ましく
は、ピストン２２は冠部にセラミツクス製のピストンラ
イナを結合される。こうして、シリンダの内部のヘツド
ライナ１６とピストンライナとの間にセラミツクスによ
り囲まれた断熱性の高い主燃焼室１７が区画される。シ
リンダヘツド２５は主燃焼室１７へ連通する吸気路４１
に吸気弁４３を、排気路４２に排気弁４４を配設され
る。
【０００９】ガス燃料の圧縮着火を得るために、シリン
ダヘツド２５の内部に副室１５が備えられる。副室１５
はセラミツクス製のカツプ状体１４からなり、カツプ状
体１４はヘツドライナ１６と一体に形成されるのが好ま
しい。副室１５と主燃焼室１７とは連通孔１５ｂにより
連通され、連通孔１５ｂは副室弁１８により開閉され
る。副室弁１８のステム１８ａは副室１５を貫通し、シ
リンダヘツド２５に支持した案内筒８に昇降可能に支持
される。シリンダヘツド２５の上端壁とステム１８ａの
上端に結合したタペツト２との間に介装したばね３によ
り、副室弁１８は連通孔１５ｂの下端の弁座へ当接され
る。タペツト２がピストン２２の往復動に関連して回転
するカム（図示せず）により押し下げられると、副室弁
１８は連通孔１５ｂを開く。
ダヘツド２５の内部に副室１５が備えられる。副室１５
はセラミツクス製のカツプ状体１４からなり、カツプ状
体１４はヘツドライナ１６と一体に形成されるのが好ま
しい。副室１５と主燃焼室１７とは連通孔１５ｂにより
連通され、連通孔１５ｂは副室弁１８により開閉され
る。副室弁１８のステム１８ａは副室１５を貫通し、シ
リンダヘツド２５に支持した案内筒８に昇降可能に支持
される。シリンダヘツド２５の上端壁とステム１８ａの
上端に結合したタペツト２との間に介装したばね３によ
り、副室弁１８は連通孔１５ｂの下端の弁座へ当接され
る。タペツト２がピストン２２の往復動に関連して回転
するカム（図示せず）により押し下げられると、副室弁
１８は連通孔１５ｂを開く。
【００１０】副室１５の壁部に燃料供給弁１２が配設さ
れる。燃料供給弁１２は燃料槽のガス燃料を燃料供給管
７を経て弁室へ受け入れ、かつガス燃料をピストン２２
の往復動に関連して副室１５へ圧送する。
れる。燃料供給弁１２は燃料槽のガス燃料を燃料供給管
７を経て弁室へ受け入れ、かつガス燃料をピストン２２
の往復動に関連して副室１５へ圧送する。
【００１１】本発明によれば、シリンダヘツド２５の内
部に、吸気路４１と案内筒８の内空部とを連通するバイ
パス通路４６が設けられる。副室弁１８のステム１８ａ
に設けた環状溝４５と、副室１５の上壁部に設けた案内
筒８の内空部に連通する円錐孔１５ａとにより、開閉弁
５０が構成される。
部に、吸気路４１と案内筒８の内空部とを連通するバイ
パス通路４６が設けられる。副室弁１８のステム１８ａ
に設けた環状溝４５と、副室１５の上壁部に設けた案内
筒８の内空部に連通する円錐孔１５ａとにより、開閉弁
５０が構成される。
【００１２】図４に示すように、吸気弁、排気弁、副室
弁１８、燃料供給弁１２の各弁は、ピストン２２の往復
動に関連して作動する。特に、副室弁１８の弁リフト
（閉位置から開方向への変位量）は圧縮行程後期から排
気行程終期までがL1であり、吸気行程前期ではL2（前
開）になる。図２に示すように、開閉弁５０は副室弁１
８のリフトがL1の時、バイパス通路４６と円錐孔１５ａ
との間を遮断している。図３に示すように、開閉弁５０
は副室弁１８のリフトがL2の時に、ステム１８ａの環状
溝４５によりバイパス通路４６と円錐孔１５ａを連通す
る。
弁１８、燃料供給弁１２の各弁は、ピストン２２の往復
動に関連して作動する。特に、副室弁１８の弁リフト
（閉位置から開方向への変位量）は圧縮行程後期から排
気行程終期までがL1であり、吸気行程前期ではL2（前
開）になる。図２に示すように、開閉弁５０は副室弁１
８のリフトがL1の時、バイパス通路４６と円錐孔１５ａ
との間を遮断している。図３に示すように、開閉弁５０
は副室弁１８のリフトがL2の時に、ステム１８ａの環状
溝４５によりバイパス通路４６と円錐孔１５ａを連通す
る。
【００１３】吸気行程終期に副室弁１５が全開し、同時
に開閉弁５０が開くと、吸気路４１の空気（新気）がバ
イパス通路４６、開閉弁５０を経て副室１５の内部へ流
入し、副室１５の内部の未燃焼ガスが連通孔１５ｂを経
て、シリンダの主燃焼室１７へ排出される。エンジンの
吸気行程中期に副室弁１８が閉じると、吸気行程終期に
ガス燃料が燃料供給弁１２から副室１５へ供給される。
一方、主燃焼室１７へ吸い込まれた空気は、圧縮行程で
圧縮されて高温になり、圧縮行程終期に副室弁１８が開
くと、高温の空気は連通孔１５ｂを経て副室１５へ噴出
し、ガス燃料と混合してガス燃料を着火させる。副室１
５で着火したガス燃料と空気の混合気は、膨張工程で連
通孔１５ｂを経て主燃焼室１７へ流れ、燃焼しつつピス
トン２２に爆発荷重を及ぼし、ピストン２２を往動させ
る。
に開閉弁５０が開くと、吸気路４１の空気（新気）がバ
イパス通路４６、開閉弁５０を経て副室１５の内部へ流
入し、副室１５の内部の未燃焼ガスが連通孔１５ｂを経
て、シリンダの主燃焼室１７へ排出される。エンジンの
吸気行程中期に副室弁１８が閉じると、吸気行程終期に
ガス燃料が燃料供給弁１２から副室１５へ供給される。
一方、主燃焼室１７へ吸い込まれた空気は、圧縮行程で
圧縮されて高温になり、圧縮行程終期に副室弁１８が開
くと、高温の空気は連通孔１５ｂを経て副室１５へ噴出
し、ガス燃料と混合してガス燃料を着火させる。副室１
５で着火したガス燃料と空気の混合気は、膨張工程で連
通孔１５ｂを経て主燃焼室１７へ流れ、燃焼しつつピス
トン２２に爆発荷重を及ぼし、ピストン２２を往動させ
る。
【００１４】
【発明の効果】本発明は上述のように、シリンダヘツド
の内部に副室を備え、該副室と主燃焼室とを連通する連
通孔に副室弁を設け、圧縮行程の終期に副室弁を開き主
燃焼室から副室へ高圧空気を供給して副室の燃料を着火
させるガスエンジンにおいて、吸気路と副室弁のステム
を支持する案内筒の内空部とを連通するバイパス通路を
シリンダヘツドの内部に設け、副室弁のステムに設けた
環状溝によりバイパス通路と副室の内部とを連通・遮断
する開閉弁を構成したものであり、吸気行程前期で副室
弁が全開すると同時に開閉弁が開くので、吸気路から新
気がバイパス通路、開閉弁を経て副室へ流入し、副室の
未燃焼ガスが副室弁を経て主燃焼室へ排出される。した
がつて、副室に新気とガス燃料との可燃混合気が生成さ
れ、副室でのガス燃料の安定した１次燃焼が得られる。
の内部に副室を備え、該副室と主燃焼室とを連通する連
通孔に副室弁を設け、圧縮行程の終期に副室弁を開き主
燃焼室から副室へ高圧空気を供給して副室の燃料を着火
させるガスエンジンにおいて、吸気路と副室弁のステム
を支持する案内筒の内空部とを連通するバイパス通路を
シリンダヘツドの内部に設け、副室弁のステムに設けた
環状溝によりバイパス通路と副室の内部とを連通・遮断
する開閉弁を構成したものであり、吸気行程前期で副室
弁が全開すると同時に開閉弁が開くので、吸気路から新
気がバイパス通路、開閉弁を経て副室へ流入し、副室の
未燃焼ガスが副室弁を経て主燃焼室へ排出される。した
がつて、副室に新気とガス燃料との可燃混合気が生成さ
れ、副室でのガス燃料の安定した１次燃焼が得られる。
【図１】本発明に係るガスエンジンの正面断面図であ
る。
る。
【図２】同ガスエンジンの副室へ新気を導入する開閉弁
の正面断面図である。
の正面断面図である。
【図３】同開閉弁の開位置を示す正面断面図である。
【図４】各弁の開閉時期を表す線図である。
ａ：燃料噴孔 ７：燃料供給管 ８：案内筒 １０：燃
料通路 １２：燃料供給弁 １５：副室 １５ａ：連通
孔 １７：主燃焼室 １８：副室弁 １８ａ：ステム
１９：シリンダ本体 ２２：ピストン ２５：シリンダ
ヘツド ４１：吸気路 ４５：環状溝 ４６：バイパス
通路 ５０：開閉弁
料通路 １２：燃料供給弁 １５：副室 １５ａ：連通
孔 １７：主燃焼室 １８：副室弁 １８ａ：ステム
１９：シリンダ本体 ２２：ピストン ２５：シリンダ
ヘツド ４１：吸気路 ４５：環状溝 ４６：バイパス
通路 ５０：開閉弁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−159062（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−159061（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−159063（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−10672（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−140708（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−127530（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−159064（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−235329（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−12832（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−20619（ＪＰ，Ａ)
特開 昭47−35607（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−46506（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−202754（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−95501（ＪＰ，Ｕ)
実開 平５−89838（ＪＰ，Ｕ)
特表 平４−504296（ＪＰ，Ａ)
特公 昭41−10561（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02B 19/00 - 19/18
F02D 15/04
Claims (3)
- 【請求項１】シリンダヘツドの内部に副室を備え、該副
室と主燃焼室とを連通する連通孔に副室弁を設け、圧縮
行程の終期に副室弁を開き主燃焼室から副室へ高圧空気
を供給して副室の燃料を着火させるガスエンジンにおい
て、吸気路と副室弁のステムを支持する案内筒の内空部
とを連通するバイパス通路をシリンダヘツドの内部に設
け、副室弁のステムに設けた環状溝によりバイパス通路
と副室の内部とを連通・遮断する開閉弁を構成したこと
を特徴とするガスエンジン。 - 【請求項２】前記副室弁は圧縮行程中期から排気行程終
期まで連通孔を僅かに開き、吸気行程前期で連通孔を全
開にする、請求項１に記載のガスエンジン。 - 【請求項３】前記副室弁のステムに設けた開閉弁は、吸
気行程前期に吸気路と副室との間を連通する、請求項１
に記載のガスエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18891994A JP3414510B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | ガスエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18891994A JP3414510B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | ガスエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0828269A JPH0828269A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3414510B2 true JP3414510B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=16232188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18891994A Expired - Fee Related JP3414510B2 (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | ガスエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3414510B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5192177B2 (ja) * | 2007-05-10 | 2013-05-08 | 大阪瓦斯株式会社 | 副室式エンジン |
| DE102009037160A1 (de) * | 2009-08-03 | 2011-06-22 | Er-System | Verfahren zum Betreiben eines Gasmotors, sowie Gasmotor |
| CN202811060U (zh) * | 2011-06-20 | 2013-03-20 | 摩尔动力(北京)技术股份有限公司 | 门控同缸u流活塞热动力系统 |
-
1994
- 1994-07-19 JP JP18891994A patent/JP3414510B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0828269A (ja) | 1996-01-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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