JPH06346765A - ガス.ハイブリッド.ディーゼルエンジン - Google Patents

ガス.ハイブリッド.ディーゼルエンジン

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JPH06346765A
JPH06346765A JP17354093A JP17354093A JPH06346765A JP H06346765 A JPH06346765 A JP H06346765A JP 17354093 A JP17354093 A JP 17354093A JP 17354093 A JP17354093 A JP 17354093A JP H06346765 A JPH06346765 A JP H06346765A
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JP
Japan
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combustion chamber
combustion
ignition
gasoline
compression
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JP17354093A
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English (en)
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Minoru Nakagawa
稔 中川
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • 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
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来のディーゼルエンジンの欠点であるCO,
HC,NOXによる大気汚染を抑えて、化石燃料の節約
を計り低コストによる短期間での実用を可能とし、火花
の飛ぶ低公害エンジンをうるものである。 【構成】1つのシリンダー或はシリンダーヘッド内に主
と副との2つの燃焼室を設けて、軽油とガソリンのよう
に性質の異なる燃料を夫々収容しておき、副燃焼室4で
のガソリンの燃焼熱を火種として主燃焼室2の軽油を引
火誘発させて燃焼させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガス.ハイブリッド.デ
ィーゼルエンジンに係わり、特に内燃機関である4サイ
クル式ディーゼルエンジン装置に於けるガス.ハイブリ
ッド.ディーゼル.エンジンの電気或いは自然着火装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のディーゼルエンジンに於いては、
圧縮工程にて空気を高圧縮し高温にして、発火点の低い
軽油を噴射して、その圧縮熱だけを利用して自然着火燃
焼させた内燃機関であるため、燃焼室内が高温状態にあ
ればよいが、不完全燃焼で出てきたりして燃焼率が悪く
排気ガスに含まれるCO,HC,NOX等の排出量が大
であり、敏捷な回転や高速回転による馬力の向上が得難
い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかして、かかるディ
ゼルエンジンは火花は飛ばないと言う定説があるよう
に、圧縮熱での自然着火による燃焼方法であるため発火
温度が低く、発火点の低い軽油を十分燃焼できなかっ
た。
【0004】従ってかかる十分な燃焼ができるように、
ディーゼルエンジンの定説を覆し、軽油の着火を誘発さ
せる火種例えばガソリンエンジンのスパークプラグによ
る、爆発工程時に引火誘導を繰り返す、強制的な引火方
法を手段とする新しい考えで新しい構成による内燃機関
を本発明では提案しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような点を考慮して
本発明人は、従来から容易に使用でき且つ購入できるガ
ソリンのように引火点が高く爆発力の有る燃料を使用し
てこれを火種として、発火点の低い軽油を引火誘発させ
て十分な燃焼効果を上げることに着眼したもので、1つ
のシリンダー或はシリンダーヘッド内で、発火点の低い
軽油と引火点が高く爆発力の有るガソリンのような性質
の異なった2種類の燃料を夫々2つの燃焼室2と4とに
収容して燃焼させるもので、後に副燃焼室4で爆発せる
ガソリンの爆発熱つまり安全で且つ安定した火種とし
て、燃焼途中にある軽油に与えてこれを引火誘発させよ
うとするものである。
【0006】
【作用】かくて本発明によれば、1つのシリンダー或は
シリンダーヘッド内で、発火点の低い軽油と引火点が高
く爆発力の有るガソリンのような性質の異なった2種類
の燃料を夫々2つの主副燃焼室2と4とに収容してお
き、個々の燃焼室2と4とで爆発させるもので、この副
燃焼室4で爆発せるガソリンを主燃焼室2で燃焼途中の
軽油に与えて、これに引火誘発させることにより、ガソ
リンの爆発力で発火点の低い軽油の燃焼効率を高めてC
O,HC,NOX等の減少による気汚染を抑えるととも
に、敏捷な回転や高速回転による馬力の向上をはかるこ
とができる。
【0007】
【実施例】先ず本発明によるガス.ハイブリッド.ディ
ーゼルエンジンでは、副燃焼室4での発火手段には電気
着火方式と自然着火方式の2つがあり、図1は副燃焼室
4が電気着火燃焼方式の場合のガス.ハイブリッド.デ
ィーゼルエンジンの横断面図で、渦流室式エンジンに備
えた場合である。ここでは1つのシリンダーヘッド内
(一気筒)に副燃焼室4と主燃焼室2とを備えており、
副燃焼室4にはフュール.インジエクション9,分室バ
ルブ8,スパークプラグ10,爆発誘導ベン11を備え
ており、主燃焼室2にはインテークバルブ5,エキゾー
ストバルブ6,噴射ノズル7によりピストン1を動か
し、コンロッド12,クランクシャフト13に回転運動
を行う4サイクル式エンジン装置である。その他3は渦
流室,14はシリンダー,15はシリンダーヘッドであ
る。かくてインテークバルブ5より取り入れた空気を圧
縮して(圧縮比15〜23:1),圧縮熱(500〜6
00°C)ピストン1の上死点時(前20〜30°),
噴射ノズル7より発火点の低い軽油を噴射し、主燃焼室
2,渦流室3で燃焼させる。又ピストン1の圧縮運動中
頃に分室バルブ8を閉じ(圧縮比7〜12:1)、フュ
ール.インジェクション9より副燃焼室4に発火点の高
い気化ガソリンを注入して燃焼せしめ、副燃焼室4での
ガソリンの燃焼熱(爆発熱)を火種として主燃焼室2,
渦流室3の燃焼途中の軽油を引火誘発させて燃焼せしめ
るのである。
【0008】次に図2は副燃焼室4の着火が自然着火燃
焼方式の場合のガス.ハイブリッド.ジーゼルエンジン
の横断面図で、直接噴射式エンジンに備えた場合であ
る。尚便宜上図1相当部分は同一符号を用いるものとす
ると、この場合も1つのシリンダーヘッド内(一気筒)
に副燃焼室4と主燃焼室2とを備えており、副燃焼室4
にはフュール.インジェクション9,分室バルブ8を備
えていて、主燃焼室2にはインテークバルブ5,エキゾ
ーストバルブ6,噴射ノズル7によりピストン1を動か
し、図2では省略したが図1と同様コンロッド12,ク
ランクシャフト13に回転運動を与える4サイクル式エ
ンジン装置である。その他14はシリンダー,15はシ
リンダーヘッドである。
【0009】以上に述べたように、本発明では図1,図
2ともに1つのシリンダー或はシリンダーヘッド内でガ
ソリンと軽油のように性質の異なる2種類の燃料を使用
して、夫々2つの燃焼室つまり副燃焼室4と主燃焼室2
とに収容しておき、分室バルブ8等の使用によって異状
燃焼を避けて、副燃焼室4ではガソリン,主燃焼室2で
は軽油を夫々燃焼しておき、ガソリンによる安全且つ安
定した火種による副燃焼室4から主燃焼室2えの爆発燃
焼を行わせたものであり、フュール.インジェクション
9,分室バルブ8,スパークプラグ10,爆発誘導ベン
11,インテークバルブ5,エキゾーストバルブ6,噴
射ノズル7,コンロッド12,クランクシャフト13に
よる構成で4サイクル工程によるエンジン装置としたも
のである。
【0010】更に図3〜8は副燃焼室4が電気着火燃焼
方式の場合の各工程に於ける主要部の横断面図であり、
専用のインテーク.エキゾーストバルブ使用も可能で、
夫々吸入工程(図3),圧縮工程(図4),圧縮工程中
頃の状態(図5),スパークプラグ点火状態(図6),
爆発工程(図7),排気工程(図8)を示す。従って図
3〜8は4サイクル式エンジンにおける吸入,圧縮,爆
発,排気等の各工程の作動を示しており、ピストン1の
上昇運動による圧縮時にはインテークバルブ5が開き取
り入れた空気を主燃焼室2,渦流室3で圧縮し(圧縮比
15〜23:1),(圧縮熱500〜600°C)、ピ
ストン1の上死点(前20〜30°)の時に噴射ノズル
7より発火点の低い軽油が噴射され、ピストン1の圧縮
運動中頃、副燃焼室4では分室バルブ8が閉じて(圧縮
比7〜12:1)フュール.インジェクション9より発
火点の高い気化ガソリンが副燃焼室4に噴射される。又
この上死点時の最も適当な時期にスパークプラグ10で
電気着火させて、その爆発力で爆発誘導ベン11が開い
て爆発熱が火種となって主燃焼室2の発火点の低い軽油
を強く燃焼させ、高い燃焼により図7の爆発工程となり
ピストン1を押し下げる。ついで図8の排気工程でエキ
ゾーストバルブ6と分室バルブ8が開いてピストン1の
上昇運動により、主燃焼室2,渦流室3と副燃焼室4の
燃焼ガスを排出し、再び図3の吸入工程に移り、ピスト
ン1が下がる時にインテークバルブ5と分室バルブ8と
が開いて、インテークバルブ5から新しい空気を取り入
れてピストン1の上昇運動によって図4の圧縮工程とな
り、4サイクル式エンジン工程を取り入れて繰り返し、
コンロッド12とクランクシャフト13により回転運動
を続けることになる。
【0011】次に図9〜図15は副燃焼室4が自然燃焼
着火方式を採用した場合の各工程の主要部の横側断面図
で、専用のインテーク.エキゾーストバルブの使用も可
能で、図9は吸入工程,図10は圧縮工程,図11は圧
縮工程中頃の状態,図12は圧縮熱によるガソリン引火
状態,図13は爆発熱による着火状態,図14は爆発工
程,図15は排気工程を夫々示している。従つて図9〜
図15では4サイクル式エンジンに於ける吸入,圧縮,
爆発,排気の各工程の作動を示しており、ピストン1の
上昇運動による圧縮時、インテークバルブ5が開いてこ
こから取り入れた空気を主燃焼室2,渦流室3で圧縮さ
せ(圧縮比15〜23:1)、ピストン1の上死点(前
20〜30°),圧縮熱(500〜600°C)の時に
噴射ノズル7ヨリ発火点の低い軽油が噴射される。つい
でピストン1の圧縮運動中頃副燃焼室4では、分室バル
ブ8を閉じ(圧縮比7〜12:1)フュールインジェク
ション9より発火点の高い気化ガソリンが噴射される。
又上死点時で最も適当な時期(前10〜5°)分室バル
ブ8が開いて気圧の高い主燃焼室2,渦流室3(圧縮比
15〜23:1),圧縮熱(500〜600°C)の高
圧噴射された軽油が気圧の低い(圧縮比7〜12:1)
副燃焼室4からの発火点の高い気化ガソリンへ引き込ま
れ、その圧縮熱(500〜600°C)によって引火誘
発を起こし爆発し、その爆発熱が火種となって主燃焼室
2の発火点の低い軽油を燃焼させ、高い燃焼により図1
4の爆発工程のようにピストン1を押しさげる。次いで
図15の排気工程のようにエキゾーストバルブ6と分室
バルブ8を開いてピストン1の上昇運動により主燃焼室
2,渦流室3と副燃焼室4の燃焼ガスを排出し、次の図
9の吸入工程に移りピストン2が下がる時にインテーク
バルブ5と分室バルブ8とが開いてインテークバルブ5
から新しい空気を取り入れて、ピストン1の上昇運動に
よって図10の圧縮工程に入り、再び4サイクル式エン
ジン工程を繰り返し、コンロッド12,クランクシャフ
ト13により回転運動が行われるのである。かくて発火
点の高い気化ガソリンを圧縮熱を利用して燃焼させ、そ
の爆発熱を火種としてガス.ハイブリッド.ディーゼル
エンジンを自然着火により燃焼せしめることができる。
【0012】
【発明の効果】本発明では、1つのシリンダー或はシリ
ンダーヘッド内に2つの燃焼室を設けることによって、
性質の異なった軽油とガソリンのような燃料を別々に燃
焼させることができ、又爆発せるガソリンを火種として
燃焼中の引火点の低い軽油の燃焼室に導いて、圧縮熱と
引火点が高く爆発力のある燃料によって燃焼させるもの
であり、CO,HC,NOX等の減少による大気汚染を
抑え、化石燃料の節約をはかり低コストによる短期間で
の実用が可能となり、従来のガス.ステーションによる
給油方法がとれ、特別な設備や施設が不必要で普及率は
多大で低公害のエンジンがえられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電気着火燃焼方式の副燃焼室4を渦流室式に採
用した本発明によるガス.ハイブリッド.ディーゼルエ
ンジンの主要部の横断側面図による説明図である。
【図2】自然着火燃焼方式を副燃焼室4を直接噴射式に
採用した本発明によるガス.ハイブリッド.ディーゼル
エンジンの主要部の横断側面図による説明図である。
【図3】図1の吸入工程を示す主要部の横断側面図であ
る。
【図4】図1の圧縮工程を示す主要部の横断側面図であ
る。
【図5】図1の圧縮工程中頃の状態を示す主要部の横断
側面図である。
【図6】図1のスパークプラグ点火状態を示す主要部の
横断側面図である。
【図7】図1の爆発工程を示す主要部の横断側面図であ
る。
【図8】図1の排気工程を示す主要部の横断側面図であ
る。
【図9】図2の吸入工程を示す主要部の横断側面図であ
る。
【図10】図2の圧縮工程を示す主要部の横断側面図で
ある。
【図11】図2の圧縮工程中頃の状態を示す主要部の横
断側面図である。
【図12】図2の圧縮熱によるガソリン引火状態を示す
主要部の横断側面図である。
【図13】図2の爆発熱により着火状態を示す主要部の
横断側面図である。
【図14】図2の爆発工程を示す主要部の横断側面図で
ある。
【図15】図2の排気工程を示す主要部の横断側面図で
ある。
【符号の説明】
1 ピストン 2 主燃焼室 3 渦流室 4 副燃焼室 5 インテークバルブ 6 エキゾーストバルブ 7 噴射ノズル 8 分室バルブ 9 フュール.インジェクション 10 スパークプラグ 11 爆発誘導ベン 12 コンロッド 13 クランクシャフト 14 シリンダー 15 シリンダー.ヘッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02M 43/00 8923−3G

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1個のシリンダー或はシリンダーヘツド内
    に主燃焼室2と副燃焼室4の2つの燃焼室を備えて、軽
    油とガソリンのように性質の異なる燃料を夫々収容して
    燃焼せしめておき、前記副燃焼室4に収容燃焼せるガソ
    リンを火種として、主燃焼室2に収容燃焼せる発火点の
    低い軽油に導き、この燃焼途中にある軽油に与えること
    により、充分な燃焼効果をあげるようにしたことを特徴
    とするガス.ハイブリッド.ディーゼルエンジン。
JP17354093A 1993-06-08 1993-06-08 ガス.ハイブリッド.ディーゼルエンジン Pending JPH06346765A (ja)

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JP17354093A JPH06346765A (ja) 1993-06-08 1993-06-08 ガス.ハイブリッド.ディーゼルエンジン

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101467111B1 (ko) * 2013-08-28 2014-11-28 현대중공업 주식회사 엔진
KR101502226B1 (ko) * 2013-08-28 2015-03-12 현대중공업 주식회사 엔진

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5143707B2 (ja) * 1974-09-04 1976-11-24
JPS6045716A (ja) * 1984-07-25 1985-03-12 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関
JPH05280338A (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 Isuzu Motors Ltd ディーゼルエンジンの着火方法及びその装置

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