JP7398532B1 - fuel supply device - Google Patents
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Abstract
【課題】電子制御式の燃料供給装置に必要な構成を追加することなく、ガス燃料の供給タイミングを制御することができる燃料供給装置を提供することを目的とする。【解決手段】燃焼室、燃焼室に連通した給気ポート、給気ポートに連通した給気通路、給気通路に連通したガス燃料ポート、およびガス燃料ポートに連通し、給気通路にガス燃料を供給するための燃料通路を有する燃料供給装置は、軸を中心に揺動する弁腕と、頂部が弁腕の端部に回動自在に取り付けられ、弁腕の揺動に応じて移動する押さえティと、弁腕の揺動に伴う押さえティの移動に応じて給気ポートを開閉する給気バルブと、給気バルブが給気ポートを開いているときにガス燃料ポートを開くように、弁腕の揺動に応じてガス燃料ポートを開閉するガス燃料バルブとを備える。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a fuel supply device that can control the supply timing of gas fuel without adding any necessary configuration to an electronically controlled fuel supply device. [Solution] A combustion chamber, an air supply port communicating with the combustion chamber, an air supply passage communicating with the air supply port, a gas fuel port communicating with the air supply passage, and a gas fuel port communicating with the gas fuel port and providing gas fuel in the air supply passage. A fuel supply device having a fuel passage for supplying a valve includes a valve arm that swings around an axis, and a top portion that is rotatably attached to the end of the valve arm and moves in response to the swing of the valve arm. The presser tee, the air supply valve that opens and closes the air supply port in response to the movement of the presser tee as the valve arm swings, and the gas fuel port that opens when the air supply valve opens the air supply port. and a gas fuel valve that opens and closes the gas fuel port in response to swinging of the valve arm. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明は、燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply device.
従来の燃料供給装置としては、ポンプハウジングと、ポンプハウジングに支持され、軸方向に駆動されることにより燃料を加圧するプランジャと、プランジャに連結されたポンプ駆動用カムとを備える機械式の燃料供給装置がある(例えば、特許文献1参照)。このポンプ駆動用カムは、内燃機関のクランクと連結されており、クランクからの動力伝達により駆動される。 A conventional fuel supply device is a mechanical fuel supply device that includes a pump housing, a plunger that is supported by the pump housing and pressurizes fuel by being driven in the axial direction, and a pump driving cam that is connected to the plunger. There is a device (for example, see Patent Document 1). This pump drive cam is connected to the crank of the internal combustion engine, and is driven by power transmitted from the crank.
近年、温室効果ガスである二酸化炭素の排出量を削減するため、水素またはアンモニアなどの非炭化水素系のガス燃料を内燃機関に用いることがある。このようなガス燃料を内燃機関に用いる場合、電子制御式の燃料供給装置を用いることが一般的である。電子制御式の燃料供給装置は、クランクまたはカムなどの回転体の角度を検出するセンサと、センサの検出信号を用いてガス燃料を供給するタイミングを制御する電子制御機器とを必要とする。 In recent years, in order to reduce emissions of carbon dioxide, which is a greenhouse gas, non-hydrocarbon gas fuels such as hydrogen or ammonia are sometimes used in internal combustion engines. When such gas fuel is used in an internal combustion engine, it is common to use an electronically controlled fuel supply device. An electronically controlled fuel supply device requires a sensor that detects the angle of a rotating body such as a crank or a cam, and an electronic control device that controls the timing of supplying gas fuel using a detection signal from the sensor.
機械式の燃料供給装置では上述したようなセンサが設けられていないため、機械式の燃料供給装置を有する既存の内燃機関において電子制御式の燃料供給装置を追加するためには、回転体にセンサを取り付ける必要がある。この場合、回転体から発電機などの被駆動体を取り外して移動させる必要があるが、発電機は一般的に大型で重量もあるため、移動が困難であり、既存の設備が船舶などに設置されている場合には、スペースの制約上不可能な状況も生じる。 Mechanical fuel supply systems are not equipped with the sensors described above, so in order to add an electronically controlled fuel supply system to an existing internal combustion engine that has a mechanical fuel supply system, it is necessary to install a sensor on the rotating body. need to be installed. In this case, it is necessary to remove the driven object such as the generator from the rotating body and move it, but since generators are generally large and heavy, it is difficult to move them, and existing equipment is installed on ships etc. In some cases, this may not be possible due to space constraints.
本発明は、電子制御に頼らずにガス燃料を供給することができる燃料供給装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fuel supply device that can supply gas fuel without relying on electronic control.
本発明の第1態様は、
燃焼室に給気通路および給気ポートを介して空気を供給するとともに、前記燃焼室にガス燃料通路およびガス燃料ポートを介してガス燃料を供給する燃料供給装置であって、
軸を中心に揺動する弁腕と、
前記弁腕に取り付けられた押さえ部材と、
前記弁腕の揺動に応じて前記給気ポートを開閉する給気バルブと、
前記弁腕の揺動に応じて前記ガス燃料ポートを開閉するガス燃料バルブと
を備え、
前記ガス燃料バルブは、前記給気バルブが前記給気ポートを開いているときに前記ガス燃料ポートを開くように、前記給気バルブに前記押さえ部材を介して連結されている、または前記弁腕に取り付けられている、燃料供給装置を提供する。
The first aspect of the present invention is
A fuel supply device that supplies air to a combustion chamber through an air supply passage and an air supply port, and supplies gas fuel to the combustion chamber through a gas fuel passage and a gas fuel port,
A valve arm that swings around its axis,
a pressing member attached to the valve arm;
an air supply valve that opens and closes the air supply port in response to swinging of the valve arm;
a gas fuel valve that opens and closes the gas fuel port in response to swinging of the valve arm;
The gas fuel valve is connected to the air supply valve via the pressing member, or is connected to the valve arm so as to open the gas fuel port when the air supply valve opens the air supply port. Provides a fuel supply device attached to the.
この構成によれば、給気バルブが給気ポートを開いているときにガス燃料バルブがガス燃料ポートを開くように、給気バルブとガス燃料バルブとが連動して動作する。これにより、ガス燃料バルブの動作を制御するための電子制御機器を別途設けることなく、ガス燃料バルブの開閉タイミングを制御することができる。その結果、機械式の燃料供給装置を有する既存の内燃機関において、電子制御に頼らずにガス燃料を供給することができる。 According to this configuration, the air supply valve and the gas fuel valve operate in conjunction so that when the air supply valve opens the air supply port, the gas fuel valve opens the gas fuel port. Thereby, the opening/closing timing of the gas fuel valve can be controlled without separately providing an electronic control device for controlling the operation of the gas fuel valve. As a result, gas fuel can be supplied to existing internal combustion engines having mechanical fuel supply devices without relying on electronic control.
また、ガス燃料として水素またはアンモニアのような非炭化水素系のガス燃料を用いる場合には、温室効果ガスである二酸化炭素の排出量を低減することができる。 Furthermore, when a non-hydrocarbon gas fuel such as hydrogen or ammonia is used as the gas fuel, the amount of carbon dioxide emissions, which is a greenhouse gas, can be reduced.
本発明の第2態様の燃料供給装置は、前記第1態様の燃料供給装置において、前記押さえ部材が、前記押さえ部材の移動による前記ガス燃料バルブのリフト量を調整可能なように構成されている。 A fuel supply device according to a second aspect of the present invention is the fuel supply device according to the first aspect, wherein the holding member is configured to be able to adjust a lift amount of the gas fuel valve by movement of the holding member. .
この構成によれば、ガス燃料バルブのリフト量が調整可能であるので、ガス燃料の供給量を調整することができる。 According to this configuration, since the lift amount of the gas fuel valve can be adjusted, the amount of gas fuel supplied can be adjusted.
本発明の第3態様の燃料供給装置は、前記第1または第2態様の燃料供給装置において、前記ガス燃料ポートに取り付けられ、貫通孔を有する拡散部材を備え、前記ガス燃料通路と前記給気通路とは前記ガス燃料ポートを介して互いに連通し、前記ガス燃料通路からのガス燃料が前記拡散部材の前記貫通孔から前記給気通路に噴き出す。 A fuel supply device according to a third aspect of the present invention, in the fuel supply device according to the first or second aspect, includes a diffusion member that is attached to the gas fuel port and has a through hole, and includes a diffusion member that connects the gas fuel passage and the supply air. The passages communicate with each other via the gas fuel port, and gas fuel from the gas fuel passage is injected from the through hole of the diffusion member into the air supply passage.
この構成によれば、拡散部材によりガス燃料が拡散されるので、給気通路を流れる空気とガス燃料との混合を促進することができる。 According to this configuration, since the gas fuel is diffused by the diffusion member, it is possible to promote mixing of the air flowing through the air supply passage and the gas fuel.
本発明の第4態様の燃料供給装置は、前記第1~第3態様の燃料供給装置において、前記ガス燃料バルブが、前記給気バルブが前記給気ポートを開いた後に前記ガス燃料ポートを開くように構成されている。 In the fuel supply device according to a fourth aspect of the present invention, in the fuel supply device according to the first to third aspects, the gas fuel valve opens the gas fuel port after the air supply valve opens the air supply port. It is configured as follows.
給気バルブと排気弁とが同時に開いている状態、つまり所謂バルブオーバーラップにおいて、ガス燃料ポートが開いていると、未燃焼のガス燃料が排気側に流れて大気中に排出される所謂未燃焼ガススリップが発生することがある。これに対して、この構成によれば、ガス燃料ポートが開くタイミングは、給気ポートが開くタイミングよりも遅い。これにより、バルブオーバーラップにおいてガス燃料が燃焼室に供給されることが抑制されるので、未燃焼ガススリップが発生することを抑制することができる。 When the intake valve and exhaust valve are open at the same time, that is, in so-called valve overlap, if the gas fuel port is open, unburned gas fuel flows to the exhaust side and is discharged into the atmosphere. Gas slip may occur. On the other hand, according to this configuration, the timing at which the gas fuel port opens is later than the timing at which the air supply port opens. This suppresses gas fuel from being supplied to the combustion chamber during valve overlap, so it is possible to suppress the occurrence of unburned gas slip.
本発明の第5態様の燃料供給装置は、前記第1~第4態様の燃料供給装置において、前記ガス燃料バルブが、スライドバルブである。 In a fuel supply device according to a fifth aspect of the present invention, in the fuel supply device according to the first to fourth aspects, the gas fuel valve is a slide valve.
この構成によれば、燃料通過穴の設定により、給気バルブの開くタイミングとガス燃料バルブを開いてガス燃料を供給するタイミングとをずらすことができる。これにより、バルブオーバーラップにおいてガス燃料バルブを閉じてガス燃料を給気通路に供給しないようにすることで、未燃焼ガススリップが発生することを抑制することができる。 According to this configuration, by setting the fuel passage hole, the timing at which the air supply valve opens and the timing at which the gas fuel valve opens to supply gas fuel can be shifted. Thereby, by closing the gas fuel valve in the valve overlap to prevent gas fuel from being supplied to the air supply passage, it is possible to suppress the occurrence of unburned gas slip.
本発明の第6態様は、前記第1~第5態様の燃料供給装置において、前記押さえ部材のアーム部に取り付けられ、前記ガス燃料バルブの前記押さえ部材側の端部に接触するラッシュアジャスタを備える。 A sixth aspect of the present invention is the fuel supply device according to the first to fifth aspects, including a lash adjuster attached to the arm portion of the holding member and in contact with an end portion of the gas fuel valve on the holding member side. .
ガス燃料バルブの押さえティ側の端部と押さえティのアーム部との間の隙間、つまりバルブクリアランスが大きくなると、ガス燃料バルブのリフト量が小さくなり、ガス燃料の供給量が意図せず減少することがある。また、バルブクリアランスが大きくなると、ガス燃料バルブが開くタイミングが変化し、意図しない噴射タイミングとなることがある。これに対して、この構成によれば、ラッシュアジャスタによりバルブクリアランスが自動的にゼロに調整されるので、ガス燃料供給の意図しない変化を抑制することができる。 If the gap between the end of the gas fuel valve on the presser tee side and the arm of the presser tee, that is, the valve clearance, increases, the lift amount of the gas fuel valve will become smaller, and the amount of gas fuel supplied will decrease unintentionally. Sometimes. Furthermore, when the valve clearance becomes large, the timing at which the gas fuel valve opens changes, which may result in unintended injection timing. On the other hand, according to this configuration, the valve clearance is automatically adjusted to zero by the lash adjuster, so that unintended changes in gas fuel supply can be suppressed.
本発明によれば、機械式の燃料供給装置を有する内燃機関において、電子制御に頼らずにガス燃料を供給することができる燃料供給装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fuel supply device that can supply gas fuel without relying on electronic control in an internal combustion engine having a mechanical fuel supply device.
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施形態に係る舶用エンジン(以下、単にエンジンという)1の燃料供給装置の概略構成図である。図2は、本実施形態に係る燃料供給装置の要部を示す断面図である。本実施形態のエンジン1は、重油などの液体燃料と、水素またはアンモニアなどの非炭化水素系のガス燃料とを燃焼させ、燃焼により発生した動力を用いて発電機2などの被駆動体を駆動させる。エンジン1は、ガス燃料のみを用いたガスエンジンであってもよい。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel supply system for a marine engine (hereinafter simply referred to as engine) 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a sectional view showing the main parts of the fuel supply device according to this embodiment. The
図1を参照すると、エンジン1は、ピストン10と、ピストン10が収容されたシリンダブロック11と、シリンダブロック11上に配置されたシリンダヘッド12とを備える。ピストン10と、シリンダブロック11と、シリンダヘッド12は、燃焼室13を画定している。言い換えれば、燃焼室13は、ピストン10と、シリンダブロック11と、シリンダヘッド12とに取り囲まれる空間である。本実施形態では、シリンダブロック11とシリンダヘッド12とで本発明のシリンダを構成している。
Referring to FIG. 1, an
シリンダヘッド12には、燃焼室13に空気を供給するための給気通路14と、給気通路14にガス燃料を供給するためのガス燃料通路15とが設けられている。給気通路14と燃焼室13とは、給気ポート16を介して連通している。ガス燃料通路15と給気通路14とは、ガス燃料ポート17を介して連通している。給気通路14には、図示しない給気口を介して空気が供給される。ガス燃料通路15には、ガス燃料供給部18が接続されており、ガス燃料供給部18から燃料ガスが供給される。燃焼室13には、給気通路14および給気ポート16を介して空気が供給され、ガス燃料通路15およびガス燃料ポート17を介してガス燃料が供給される。
The
ピストン10は、シリンダブロック11内を往復運動する。また、ピストン10には、クランク軸20が連結されている。クランク軸20は、ピストン10の往復運動を回転運動に変換する。クランク軸20は、フライホイール21を介して発電機2に接続されている。クランク軸20の回転運動がフライホイール21を介して発電機2に伝達されることで、発電機2が駆動される。
The
エンジン1は、シリンダヘッド12に取り付けられた液体燃料供給装置30と、液体燃料供給装置30に液体燃料(本実施形態では、重油)を供給する液体燃料加圧装置31とを備える。液体燃料供給装置30は、燃焼室13に液体燃料を噴射する。液体燃料加圧装置31は、液体燃料を加圧して液体燃料供給装置30に供給する。
The
液体燃料加圧装置31は、ハウジング31aと、ハウジング31a内に収容されたプランジャ31bとを備える。プランジャ31bは、複数のギア22およびカム軸23を介してクランク軸20と機械的に接続されている。クランク軸20の回転運動は、複数のギア22を介してカム軸23に伝達され、カム軸23によりプランジャ31bの往復運動に変換される。プランジャ31bがハウジング31a内を往復運動することにより、ハウジング31a内の液体燃料が加圧されて、液体燃料供給装置30に供給される。
The liquid
図1および図2を参照すると、エンジン1は、弁腕40と、押さえティ50と、2個の給気バルブ60(図1では、1個のみを示す)と、ガス燃料バルブ70とを備える。本実施形態では、弁腕40と、押さえティ50と、給気バルブ60と、ガス燃料バルブ70とにより本発明の燃料供給装置が構成されている。
Referring to FIGS. 1 and 2, the
弁腕40は、軸41に支持されている。弁腕40は、軸41を中心に揺動可能である。弁腕40の一方の端部40aには、押さえティ50の頂部50aが取り付けられている。弁腕40の他方の端部40bには、プッシュロッド42が取り付けられている。プッシュロッド42は、軸方向に移動可能にシリンダヘッド12に取り付けられている。図1に示すようにプッシュロッド42は、クランク軸24を介してカム軸23に機械的に接続されている。カム軸23の回転運動がクランク軸24を介してプッシュロッド42に伝達されることで、プッシュロッド42は軸方向に往復運動する。プッシュロッド42が軸方向に往復運動することで、弁腕40は、軸41を中心に揺動する。
図2を参照すると、押さえティ50の頂部50aは、弁腕40の端部40aに回動自在に取り付けられている。押さえティ50は、胴部51と、アーム部52とを備える。
Referring to FIG. 2, the top 50a of the holding
胴部51は、筒状である。胴部51の内径は、シリンダヘッド12に固定された円柱状の押さえティガイド53の外径よりも僅かに大きい。胴部51内には、押さえティガイド53が挿し通されている。これにより、押さえティ50は、押さえティガイド53に支持される。また、押さえティ50は、押さえティガイド53に案内されつつ、押さえティガイド53の軸方向に直線運動できる。
The
アーム部52は、胴部51から横方向に向けて延びている。言い換えれば、アーム部52は、胴部51の軸心を中心とする仮想円の径方向に延びている。
The
給気バルブ60は、ステム61と、ステム61に固定されたリテーナ62とを備える。本実施形態の給気バルブ60は、ポペットバルブである。
The
ステム61は、押さえティ50のアーム部52に固定されている。また、ステム61は、シリンダヘッド12に設けられた略円筒状のバルブガイド63に挿し通されている。これにより、ステム61は、バルブガイド63に案内されつつ、バルブガイド63の軸方向に直線移動できる。ステム61は、弁腕40の揺動に応じて押さえティ50が軸方向へ移動すると、バルブガイド63の軸方向に沿って移動して、シリンダヘッド12内に設けられた給気ポート16を開閉する。
The
リテーナ62とシリンダヘッド12との間には、スプリング64が配置されている。スプリング64は、圧縮された状態でリテーナ62とシリンダヘッド12との間に配置されている。ステム61は、スプリング64の復元力により、給気ポート16を閉じる方向に付勢される。
A
ガス燃料バルブ70は、ステム71と、ステム71に固定されたリテーナ72とを備える。本実施形態のガス燃料バルブ70は、ポペットバルブである。
The
ステム71は、押さえティ50のアーム部52に固定されている。また、ステム71は、シリンダヘッド12に設けられた略円筒状のバルブガイド73に挿し通されている。これにより、ステム71は、バルブガイド73に案内されつつ、バルブガイド73の軸方向に直線移動できる。ステム71は、弁腕40の揺動に応じて押さえティ50が軸方向へ移動すると、バルブガイド73の軸方向に沿って移動して、シリンダヘッド12内に設けられたガス燃料ポート17を開閉する。
The
本実施形態では、給気バルブ60のステム61とガス燃料バルブ70のステム71とが押さえティ50に固定されている。言い換えれば、ガス燃料バルブ70は、押さえティ50を介して給気バルブ60に連結されている。このため、本実施形態のガス燃料バルブ70のステム71は、給気バルブ60のステム61と連動して動作する。具体的には、給気バルブ60給気ポート16を開いているときにガス燃料バルブ70がガス燃料ポート17を開くように構成されている。本実施形態では、給気ポート16が開くタイミングと同じタイミングでガス燃料ポート17が開く。
In this embodiment, the
リテーナ72とシリンダヘッド12との間には、スプリング74が配置されている。スプリング74は、圧縮された状態でリテーナ72とシリンダヘッド12との間に配置されている。ステム71は、スプリング74の復元力により、ガス燃料ポート17を閉じる方向に付勢される。
A
本実施形態に係る燃料供給装置は、以下の機能を有する。 The fuel supply device according to this embodiment has the following functions.
この構成によれば、給気バルブ60が給気ポート16を開いているときにガス燃料バルブ70がガス燃料ポート17を開くように、給気バルブ60とガス燃料バルブ70とが連動して動作する。これにより、ガス燃料バルブ70の動作を制御するための電子制御機器を別途設けることなく、ガス燃料バルブ70がガス燃料ポート17を開閉するタイミングを制御することができる。その結果、機械式の燃料供給装置を有する既存の内燃機関において、電子制御に頼らずにガス燃料を供給することができる。
According to this configuration, the
一般的に、電子制御式の燃料供給装置に必要な電子制御機器は、高額である。これに対して、この構成によれば、高額な電子制御式の燃料供給装置を用いることなく、ガス燃料として水素またはアンモニアのような非炭化水素系のガス燃料を使用できるので、低コストで二酸化炭素の排出量の削減に向けた燃料の切り替えを促進することができる。 Generally, electronic control equipment required for an electronically controlled fuel supply system is expensive. On the other hand, according to this configuration, non-hydrocarbon gas fuel such as hydrogen or ammonia can be used as gas fuel without using an expensive electronically controlled fuel supply device, so it is possible to use carbon dioxide at low cost. It can promote fuel switching to reduce carbon emissions.
この構成によれば、電子制御機器が不要であるので、機械式の燃料供給装置を取り扱ってきたユーザがメンテナンスまたは修理などの取り扱いがし易い。 According to this configuration, since an electronic control device is not required, a user who has handled mechanical fuel supply devices can easily perform maintenance or repair.
本実施形態の燃料供給装置は、次のように構成することもできる。 The fuel supply device of this embodiment can also be configured as follows.
(第1変型例)
図3は、本実施形態の第1変型例の燃料供給装置の概略構成図である。図3を参照すると、第1変形例のアーム部52には、ラッシュアジャスタ154,155が取り付けられている。ラッシュアジャスタ154は、給気バルブ60の押さえティ50側の端部に接触している。ラッシュアジャスタ155は、ガス燃料バルブ70の押さえティ50側の端部に接触している。ラッシュアジャスタ154,155は、バルブクリアランスを自動的にゼロに調整する。
(First variation example)
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device according to a first modification of the present embodiment. Referring to FIG. 3, lash
ガス燃料バルブ70の押さえティ50側の端部と押さえティ50のアーム部52との間の隙間、つまりバルブクリアランスが大きくなると、ガス燃料バルブ70のリフト量が小さくなり、ガス燃料の供給量が意図せず減少することがある。また、バルブクリアランスが大きくなると、ガス燃料バルブ70が開くタイミングが変化し、意図しない噴射タイミングとなることがある。これに対して、第1変形例の燃料供給装置によれば、ラッシュアジャスタ155によりバルブクリアランスが自動的にゼロに調整されるので、ガス燃料供給の意図しない変化を抑制することができる。
When the gap between the end of the
(第2変形例)
図4は、本実施形態の第2変形例の燃料供給装置の概略構成図である。図4を参照すると、第2変形例の押さえティ250は、弁腕40の揺動による給気バルブ60のリフト量とガス燃料バルブ70のリフト量とが異なるように構成されている。
(Second modification)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a fuel supply device according to a second modification of the present embodiment. Referring to FIG. 4, the holding
押さえティ250は、第1部分251と、第2部分252と、第3部分253とを備える。
The holding
第1部分251は、L字状の部材である。第1部分251の一端部は、弁腕40の端部40aに取り付けられている。第1部分251の他端部は、第2部分252に接続されている。第1部分251は、弁腕40の揺動に応じて、給気バルブ60を軸方向に移動させる。
The
第2部分252は、直線状の部材である。第2部分252の一端部は、第1部分251に接続されている。第2部分252が延びる方向における第1部分251の取り付け位置は、変更可能である。第2部分252の他端部は、回動軸252aに回動可能に取り付けられている。これにより、第2部分252は、回動軸252aを中心に回動可能である。
The
第3部分253は、L字状の部材である、第3部分253の一端部は、第2部分252に回動可能に取り付けられている。第3部分253の他端部は、回動軸253aに回動可能に取り付けられている。第3部分253は、回動軸253aを中心に回動可能である。第3部分253は、弁腕40の揺動に応じて、ガス燃料バルブ70を軸方向に移動させる。
The
弁腕40の揺動に応じて、第1部分251が下方に移動すると、第1部分251により、給気バルブ60が軸方向に移動することで、給気ポート16が開閉する。また、第1部分251が下方に移動することで、第2部分252が回動軸252aを中心に回動して、第3部分253を下方に押す。第3部分253は、第2部分252により下方に押されると、回動軸253aを中心に回動する。第3部分253の回動により、ガス燃料バルブ70が軸方向に移動することで、ガス燃料ポート17が開閉する。
When the
本変形では、第1部分251と給気バルブ60との接点Aの第2部分252の回動軸252aからの距離と、第2部分252と第3部分253との接点Bの第2部分252の回動軸252aからの距離との比率によって、給気バルブ60のリフト量に対するガス燃料バルブ70のリフト量が変わる。例えば、図4に示す例では、ガス燃料バルブ70のリフト量は、給気バルブ60のリフト量の半分程度である。本変形例では、第2部分252が延びる方向における第1部分251の取り付け位置を変更することで、ガス燃料バルブ70のリフト量を調整することができる。また、ガス燃料バルブ70のリフト量を調整するために、回動軸252aの位置を調整可能にしてもよい。
In this modification, the distance from the
本変形例によれば、ガス燃料バルブ70のリフト量が調整可能であるので、ガス燃料の供給量を調整することができる。
According to this modification, the lift amount of the
(第3変形例)
図5は、本実施形態の第3変形例の燃料供給装置の要部を示す断面図である。
(Third modification)
FIG. 5 is a sectional view showing main parts of a fuel supply device according to a third modification of the present embodiment.
図5を参照すると、第3変形例の燃料供給装置は、ガス燃料ポート17を覆うように、ガス燃料バルブ70に取り付けられた拡散キャップ375を備える。拡散キャップ375は、円筒状の胴部375aと、半球状の先端部375bとを備える。先端部375bには、拡散キャップ375の内部と給気通路14とを連通する複数の貫通孔375cが設けられている。複数の貫通孔375cは、ガス燃料ポート17から放出されたガス燃料が、径方向外側に向かって噴き出すように形成されている。先端部375bの形状は、半球状に限定されず、円筒状または三角錐状などの他の形状であってもよい。拡散キャップ375は、胴部375aを有していなくてもよい。本変形例の拡散キャップ375は、本発明に係る拡散部材の一例である。なお、貫通孔375cは、1つであってもよい。また、貫通孔375cからガス燃料が噴き出す方向は、径方向に限定されない。
Referring to FIG. 5, the fuel supply device of the third modification includes a
本変形例によれば、拡散キャップ375によりガス燃料が拡散されるので、給気通路14を流れる空気とガス燃料との混合を促進することができる。
According to this modification, since the gas fuel is diffused by the
(第4変形例)
図6は、本実施形態の第4変形例の燃料供給装置の要部を示す断面図である。
(Fourth modification)
FIG. 6 is a sectional view showing essential parts of a fuel supply device according to a fourth modification of the present embodiment.
図6を参照すると、本変形例のガス燃料バルブ470は、給気バルブ60が給気ポート16を開いた後にガス燃料ポート17を開くように構成されている。本変形例のガス燃料バルブ470は、スライドバルブである。ガス燃料バルブ470のステム71の下端部には、略円筒状の摺動部材475が取り外し可能に取り付けられている。摺動部材475は、給気通路14に連通した第1連通部475aと、第1連通部475aと連通し、摺動部材475の外周面に開口475cを形成する第2連通部475bとを備える。
Referring to FIG. 6, the
摺動部材475は、弁腕40の揺動に応じて押さえティ50が軸方向へ移動すると、バルブガイド73の軸方向に沿って移動する。摺動部材475の第2連通部475bがガス燃料通路15に連通すると、ガス燃料通路15内のガス燃料は、第1連通部475a、第2連通部475b、および開口475cとを通って給気通路14に供給される。ガス燃料バルブ470は、軸方向における開口475cの位置に応じて、第2連通部475bとガス燃料通路15とが連通するタイミングを変更することができる。すなわち、ガス燃料バルブ470がスライドバルブであるため、摺動部材475を開口475cの軸方向における位置が異なる摺動部材475に交換することで、ガス燃料ポート17が開くタイミングを容易に変更することができる。
The sliding
給気バルブ60と排気バルブ(図示せず)とが同時に開いている状態、つまり所謂バルブオーバーラップにおいて、ガス燃料バルブが開いていると、未燃焼のガス燃料が排気側に流れて大気中に排出される所謂未燃焼ガススリップが発生することがある。これに対して、本変形例の燃料供給装置によれば、ガス燃料ポート17が開くタイミングを、給気ポート16が開くタイミングよりも遅くすることができる。これにより、バルブオーバーラップにおいてガス燃料が燃焼室13に供給されることが抑制されるので、未燃焼ガスストリップが発生することを抑制することができる。
When the
また、本変形例の燃料供給装置によれば、ガス燃料バルブ470がスライドバルブであるので、燃料通過穴の設定により、給気バルブ60が給気ポート16を開くタイミングとガス燃料ポート17を開いてガス燃料を供給するタイミングとをずらすことができる。これにより、適切なタイミングでガス燃料を供給することができる。
Further, according to the fuel supply device of this modification, since the
(第5変形例)
図7は、本実施形態の第5変形例の燃料供給装置の要部を示す断面図である。
(Fifth modification)
FIG. 7 is a sectional view showing main parts of a fuel supply device according to a fifth modification of the present embodiment.
図7を参照すると、本変形例のガス燃料バルブ70は、押さえティ50ではなく、弁腕40の端部40cにガス燃料バルブ押さえ部材543を介して取り付けられている。本変形例においても、ガス燃料バルブ70は、弁腕40の揺動に応じて、給気バルブ60と連動して動作する。
Referring to FIG. 7, the
(その他の変形例)
ガス燃料ポート17は、燃焼室13に連通するように設けてもよい。
(Other variations)
前記実施形態または変形例のうちの任意の実施形態または変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態と変形との組み合わせまたは変形例同士の組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態または変形例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。 By appropriately combining any of the embodiments or modifications described above, the effects of each can be achieved. Furthermore, combinations of embodiments and modifications or combinations of modifications are possible, as well as combinations of features in different embodiments or modifications.
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。 Although the invention has been fully described with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings, various variations and modifications will become apparent to those skilled in the art. It is to be understood that such variations and modifications are included insofar as they do not depart from the scope of the disclosure as defined by the appended claims.
1 エンジン
2 発電機
10 ピストン
11 シリンダブロック
12 シリンダヘッド
13 燃焼室
14 給気通路
15 ガス燃料通路
16 給気ポート
17 ガス燃料ポート
18 ガス燃料供給部
20 クランク軸
21 フライホイール
22 ギア
23 カム軸
24 クランク軸
30 液体燃料供給装置
31 液体燃料加圧装置
31a ハウジング
31b プランジャ
40 弁腕
41 軸
42 プッシュロッド
50 押さえティ(押さえ部材)
51 胴部
52 アーム部
53 押さえティガイド
60 給気バルブ
61 ステム
62 リテーナ
63 バルブガイド
64 スプリング
70 ガス燃料バルブ
71 ステム
72 リテーナ
73 バルブガイド
74 スプリング
154 ラッシュアジャスタ
155 ラッシュアジャスタ
250 押さえティ
251 第1部分
252 第2部分
253 第3部分
375 拡散キャップ(拡散部材)
375a 胴部
375b 先端部
375c 貫通孔
470 ガス燃料バルブ
475 摺動部材
475a 第1連通部
475b 第2連通部
475c 開口
543 ガス燃料バルブ押さえ部材
1
51
Claims (5)
軸を中心に揺動する弁腕と、
前記弁腕の一端部に接続され、前記弁腕を揺動させる揺動部材と、
前記弁腕の他端部に取り付けられた押さえ部材と、
前記弁腕の揺動に応じて前記給気ポートを開閉する給気バルブと、
前記弁腕の揺動に応じて前記ガス燃料ポートを開閉するガス燃料バルブと
を備え、
前記ガス燃料バルブは、前記給気バルブが前記給気ポートを開いているときに前記ガス燃料ポートを開くように、前記給気バルブに前記押さえ部材を介して連結されている、または前記弁腕に取り付けられており、
前記給気バルブと前記ガス燃料バルブとは、前記押さえ部材に固定されている、燃料供給装置。 A fuel supply device that supplies air to a combustion chamber through an air supply passage and an air supply port, and supplies gas fuel to the combustion chamber through a gas fuel passage and a gas fuel port,
A valve arm that swings around its axis,
a swinging member connected to one end of the valve arm and swinging the valve arm;
a pressing member attached to the other end of the valve arm;
an air supply valve that opens and closes the air supply port in response to swinging of the valve arm;
a gas fuel valve that opens and closes the gas fuel port in response to swinging of the valve arm;
The gas fuel valve is connected to the air supply valve via the pressing member, or is connected to the valve arm so as to open the gas fuel port when the air supply valve opens the air supply port. It is attached to
In the fuel supply device, the air supply valve and the gas fuel valve are fixed to the pressing member.
ガイドによって移動方向に案内される胴部と、
前記胴部から径方向外側に伸び、前記給気バルブと前記ガス燃料バルブが固定されたアーム部と
を備える、請求項1に記載の燃料供給装置。 The holding member is
a torso guided in the direction of movement by a guide;
The fuel supply device according to claim 1, further comprising: an arm portion extending radially outward from the body portion and having the air supply valve and the gas fuel valve fixed thereto.
前記ピストンに連結されたクランク軸と、
前記燃焼室に液体燃料を供給する液体燃料供給装置と、
前記クランク軸により駆動され、前記液体燃料供給装置に液体燃料を加圧して供給する液体燃料加圧装置と
を更に備え、
前記揺動部材は、前記クランク軸に機械的に接続されており、前記クランク軸により駆動される、請求項1から4のいずれか1項に記載の燃料供給装置。 a piston defining a portion of the combustion chamber;
a crankshaft connected to the piston;
a liquid fuel supply device that supplies liquid fuel to the combustion chamber;
further comprising: a liquid fuel pressurizing device that is driven by the crankshaft and pressurizes and supplies liquid fuel to the liquid fuel supply device;
The fuel supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the swinging member is mechanically connected to the crankshaft and driven by the crankshaft.
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