JPH07500395A - ガス供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■鰭囚長 Ｕ雄朋韮 本発明は、内燃機関、限定はしないが特に気体燃料で運転するスパーク点火型機 関用のガス供給システムに関する。本発明の中の一構成例は、ディーゼル燃料供 給型又は圧縮点火型機関から改造されたスパーク点火型機関に関する。本発明の 他の構成例は、圧縮点火型機関として運転する二元燃料機関に関する。このよう な二元燃料モードで運転する機関に於いては、ディーゼル噴射量を落とし、空気 をエンジンに導入する前に気体燃料を空気と混合するのが一般的となっている。

本明細書に於いて、“圧縮点火型機関”との語は、一定圧、即ち定圧サイクルで 運転する機関のみならず、圧縮点火サイクルで運転する機関をも意味するものと する。

光匪幻背１ 気体燃料で機関を運転する場合、吸気行程で気体燃料を吸引空気と一緒にシリン ダ内に導入し、燃焼行程時にはガス及び空気から成る比較的均一な混合気を得る ことことは周知の方法である。気体を燃料として燃焼させる場合、空／′燃比を 最小にすることが好ましい。なぜなら、こうすることによって排気中の一酸化炭 素及び炭化水素量を低減でき、燃料効率を上げることができるからである。この 空／燃比を実質上、化学量論値を越えて十分低下させることができれば、排気ガ ス中の一酸化二窒素の量も実質的に低下させることになろう。このことは一般に 、希薄燃焼方式（ｌｅａｎ　ｂｕｒｎ　ｒｅｇｉｍｅ）と呼ばれている。

現行のガス機関では、希薄（ｌｅａｎ）燃焼を達成するため空／燃比を低下させ るには限界がある。その限界は、燃料対空気の平均比がある一定のレベル、即ち 燃料濃度が燃料点火を妨げ、機関がミスファイヤを起こすレベルにまで下げられ たときに発生する。

光肌曳蟇１ 本発明は、機関をミスファイヤさせることなく、空／燃比を最小できる、ガス燃 料供給型内燃機関用のガス供給方法及びガス供給システムを提供することを目的 として開発された。

本発明の１つの特徴に従えば、点火源に隣接する領域に制御された量の気体燃料 を供給する気体燃料供給手段を備えるガス燃料供給型内燃機関用のガス供給シス テムであって、前記領域は、互いに連通ずる予燃焼部と燃焼部とを備え、前記気 体燃料供給手段は、気体燃料を前記予燃焼部及び前記燃焼部のそれぞれに供給す る第１及び第２供給手段を備え、さらに該ガス燃料供給手段は、前記第１及び第 ２供給手段のそれぞれによって供給された気体燃料の相対比を制御することによ り、使用時に、前記予燃焼部の気体燃料での点火の開始に基づき前記燃焼部に於 ける燃焼がすることにより最小の気体燃料で達成できるようにする制御手段を備 えていることを特徴とするシステムが提供される。

本明細書に於いて予燃焼部とは、燃焼行程を開始するのが望ましい部分のことを 言い、また燃焼部とは、予燃焼部での気体燃料の点火効果が伝わって、残りの気 体燃料が燃焼される領域を言う。

好ましくは前記予燃焼部は、前記点火源の直近に設けられる。典型的に該予燃焼 部は、機関のシリンダとオリフィスを介して直接連通ずるように仕切られる予燃 焼部に配置され、前記燃焼部は、該シリンダに設けられている。

１つの実施例で前記ガス燃料供給手段は、制御された量の気体燃料を点火源に隣 接する前記領域に噴射するガスインジェクタをさらに備えている。典型的には、 前記第１及び第２供給手段はそれぞれ、共通のガスインジェクタから気体燃料を 供給される第１及び第２ガス供給ラインを備える。

好ましくは前記ガス制御手段は、前記予燃焼部及び／又は燃焼部に供給される気 体燃料の量を制御するガスフロー弁を備える。より具体的には、該ガスフロー弁 は、前記第１ガス供給ラインを介して前記予燃焼室に供給される気体燃料の量を 制御する一方向弁とすることができる。

典型的には、前記第１及び第２供給手段によって供給される気体燃料の相対比は 、個々の機関毎に決まっている。前記第１供給手段によって供給される気体燃料 の相対比は、前記ガス燃料供給手段によって前記領域に供給される気体燃料の総 量中、１パーセントからＩＯパーセントの範囲にあってもよい。

１つの実施例に於いて前記ガス制御手段には、第１人力が設けられており、所定 の速度でなされる気体燃料の予燃焼部及び／又は燃焼部への供給を、少なくとも 一つの運転パラメタに従って制御できる。該ガス制御手段は、予燃焼部及び燃焼 部内に噴射された気体燃料の量を表すフィードバック信号によって誘導される第 ２人力を備えることができる。該制御手段は、前記第１人力による信号に応答し つつ、気体燃料の供給を調整するように構成されている。

１つの実施例でガス燃料供給手段は、定量弁を備えていてもよく、ガス制御手段 は常時機関に供給されるガスの総量と共に、予燃焼部と燃焼部のそれぞれに供給 される気体燃料比を制御する。他の実施例でガス燃料供給手段は、増量弁（ｉｎ ｃｒｅｍｅｎｔａｌ　ｆｌｏｗ　ｖａｌｖｅ）を備えてｔ、）でもよい。

前述の実施例に関して述べると、機関の前記少な（とも一つの運転パラメタは、 回転速度、又は機関の速度制御部（即ち、スロットル）の位置、又は該位置を回 転速度と連関した形で含む。前記少なくとも一つの機関の運転パラメタの別個と して、以下のパラメタが含まれ、１以上のものと連関して含んでいてもよい。即 ち、空気供給温度、空気供給圧、ガス供給温度、ガス供給圧、機関の相、動的な 機関モードの決定（ｄｙｎａｍｉｃ　ｅｎｊｉｎｅ　ｍｏｄｅｄｅｔｅｒｍｉｎ ａｔｉｏｎ）　、及びノ＜ツテリ電圧である。

前述した実施例に言及すると、１つの実施例に於いてフィードバック信号は、− 酸化炭素、炭化水素、−酸化二窒素、又は他のこういった好ましくない排出物を 検出するために機関の排気ガスを直接又は間接的に測定して得られる。このよう な測定は、排気ガス流中の酸素量を１さ表子７−５００３９５　（４） 監視でき、一般に入手できるラムダセンサによって行ってもよい。排気ガスの内 容を測定する代わりにさらに別の実施例では、フィードバック信号が機関のミス ファイヤの兆候を測定することによって発せられる。

予燃焼部及び燃焼部への気体燃料の相対比及び流量の最適制御は、最小量の気体 燃料で良好な点火を得るためのテストベッド試験（ｔｅｓｔ　ｂｅｄ　ｔｅｓｔ ｉｎｇ）によって決定できる。最初の較正を行った後、機関をさらに較正する必 要がいつもあるわけではない。機関の使用にともない、ガス供給システムにより 機関に供給される気体燃料の量は変化していくことを理解できよう。上述したよ うにフィードバック信号を供給することにより、機関を運転させる為に供給され る燃料の量を確実に最適化できる。

本発明の他の特徴に従えば、気体燃料供給型内燃機関用のガス供給方法であって 、 制御された量の気体燃料を、点火源に隣接し互いに連通ずる予燃焼部及び燃焼部 を備える領域に供給し、該予燃焼部と燃焼部のそれぞれに供給される気体燃料の 相対比を制御して、使用時に、該予燃焼部において気体燃料の点火を開始するこ とにより、最小の気体燃料によって燃焼部に於ける燃焼を達成することができる ことを特徴とする方法が提供される。

好ましくは前記方法はさらに、前記燃焼部内の燃料−空気比を最小に保つために 、制御された量の空気を該燃焼部へ供給することを含み、該燃焼部内の空気／燃 料の混合気のいくらかは、前記予燃焼内の気体燃料の点火を開始するときには、 該予燃焼部に送られる。

典型的には、前記方法は、常時機関に供給される気体燃料の総量を制御すること も含む。

Ａ乱ｑ皿単ム韮朋 本発明の本質をよりよく理解するために、ガス供給システムの幾つかの実施例に つき添付する図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明に係るガス供給システムの第１実施例を示すブロック図である。

図２は、本発明に係るガス供給システムの第２実施例を示す概略図である。

図３は、図２に類似するガス供給システムの実施例を示す内燃機関のシリンダヘ ッドの断面図である。

適な　のニ　なｔ口 図１に示すガス燃料供給型内燃機関（図示せず）用のガス供給システムは、制御 された量の気体燃料を機関の点火源に隣接する領域に供給するガス燃料供給手段 １０を備える。機関の該領域は、互いに連通する予燃焼部１２と燃焼部１４とを 備える。ガス燃料供給手段１０は、予燃焼部１２及び燃焼部１４のそれぞれに気 体燃料を供給する第１及び第２供給手段１６及び１８を備え、さらには第１及び 第２供給手段１６及び１８のそれぞれによって供給される気体燃料の相対比を制 御するガス制御手段２０及び２２を備える。第１及び第２供給手段１６及び１８ は、ガス供給器２４からの気体燃料を供給し、例えばガス供給ラインとすること ができる。予燃焼ガス制御手段２０及び燃焼ガス制御手段２２は、例えば気体燃 料インジェクタとすることができる。

本実施例に於いて予燃焼部１２は、該予燃焼部１２での気体燃料の点火を促進す る例えば、スパークプラグ等の点火源２６の直近に設けられている。点火源２６ は、点火制御手段２８によって制御されている。

空気は、空気供給手段３２及び燃焼空気制御手段３４を介して空気供給器３０か ら燃焼部１４に供給される。

本実施例で空気は直接予燃焼部１２には供給されない。

燃焼空気制御手段は、通常、機関マニホルド及び吸気弁システムとなる燃焼空気 供給手段３６を介して燃焼部１４に燃焼空気が供給される前に、燃焼空気の量、 温度及び圧力を制御する。燃焼によって生じた燃焼物は、排気送出システム３８ を介して燃焼部１４から機関を出ていく。該排気送出システム３８は、通常、排 気処理手段４０に通ずる排気弁システム及びマニホルドシステムの形をとる。排 気物質分析器４２は排気物質を分析し、信号伝送手段４４を介して機関管理シス テム（ＥＭＳ）４６に伝送される信号を発生する。

ＥＭＳ４６は、機関全体の運転を管理し、信号伝送手段４８．５０．５２、及び ５４をそれぞれ介して、予燃焼ガス制御手段２０、点火制御手段２８、燃焼ガス 制御手段２２及び燃焼空気制御手段３４を監視し、管理する。

信号伝送手段４４．４８．５０．５２、及び５４は、例えば、電気ケーブル、光 ファイバ、その他のあらゆる適当な信号伝送用媒体であってもよい。ＥＭＳ４６ は、回転速度、スロットルの位置、機関の相、機関動荷重及びバッテリ電圧等の 機関の他の運転パラメタを監視及び／又は管理する。これらの運転パラメタの各 々は、上述のガス供給システムの最終制御に何らかの関係を有するが、煩雑さを 避けるため図１では省略している。排気物質分析器４２は、ＥＭＳ４６ヘフイー ドバツク信号を供給し、−酸化炭素、炭化水素、−酸化二窒素又はその他の好ま しくない排出物の存在を確認するため、機関の排気ガスの内容を直接又は間接的 に測定することによって導かれる。このような排出物は、機関内で発生している 気体燃料の燃焼の規模と程度を表し、ＥＭＳはこれを予燃焼部１２及び／又は燃 焼部１４に供給される気体燃料の相対比、又は常時機関に供給されるガスの総量 を調節するために使用する。

前述のように燃焼ガスは、燃焼部１４に対してのみ直接供給されるが、機関の圧 縮行程では、一部の空気が予燃焼空気供給手段５６を介して燃焼部１４から予燃 焼部１２に送られる。実用上、オリフィスを介して機関のシリンダと直接連通す る異なる予燃焼室に予燃焼部１２が配置されもよく、この場合、燃焼室１４はピ ストン上方のシリンダに設けられる。本発明に従えば、点火源２６は、機関の運 転時において、空気に対する燃料比が比較的大きい予燃焼部１２で気体燃料を点 火させるために用いられている。実際、予燃焼部に於ける空燃比は、確実に気体 燃料が点火されるよう選択される。予燃焼部１２の気体燃料が点火することによ って結果的に発生するガスが燃焼部１４へ向かう流れは番号５８で示され、実用 上予燃焼室と機関シリンダ間に設けられる同じオリフィスを通る。予燃焼部１２ の容積は、予燃焼部１２から燃焼部１４への流れ５８の間で十分化学反応が起こ って、希薄（１ｅａｎ）空燃比となっている燃焼部１４の気体燃料及び空気を点 火させることができるよう設計されている。

こうして上述したように予燃焼部１２で気体燃料を点火することにより最小の気 体燃料で燃焼部１４での燃焼を行うことができる。

図２では本発明に係るガス供給システムの第２実施例が簡単に示されており、こ のシステムは、制御された量の気体燃料を機関の例えば点火源６２に隣接する領 域に供給するガス燃料供給手段６０を備えている。図２では、機関のシリンダ６ ４が一つだけ示されており、圧縮行程時の頂部近くにピストン６６が示されてい る。点火源６２に隣接する前記領域は、予燃焼室７０内に設けられた予燃焼部６ ８と、ピストン６６の上部のシリンダ６４内に設けられた燃焼部７２とを備える 。予燃焼室７０は、オリフィス７４を介してシリンダ６４と直接連通している。

ガス燃料供給手段６０は、予燃焼部６８及び燃焼部７２のそれぞれに気体燃料を 供給する第１及び第２ガス供給ライン７６及び７８を備えている。該ガス供給ラ イン７６及び７８には、単一ソレノイド駆動ガスインジェクタ８０から気体燃料 が供給される。

気体燃料供給手段６０はさらに、第１及び第２供給ライン７６及び７８によって それぞ供給される気体燃料の相対比を制御するガスフロー弁８２の形を取るガス 制御手段を備えている。本実施例のガスフロー弁８２は、予燃焼室７０内の圧力 がガス供給ライン７６の圧力より低いときには開放され、予燃焼室７０内の圧力 がガス供給ライン７６内の圧力を越えるときには閉じる逆止め弁又は一方向弁で ある。従って、ピストン６６が下方に向かう行程に於いては、該一方向弁８２は 、気体燃料を供給ライン７６から予燃焼室７０に流れさせ、ピストン６６が圧縮 行程にある時には、気体燃料の予燃焼室７０への流れを遮断するために閉じてい る。一方向弁８２はまた、予燃焼部６８と燃焼部７２での燃焼の結果発生したガ スから、ガス供給ライン７６を離間する役割もになっている。

予燃焼部６８と燃焼部７２に供給された気体燃料の相対比は、弁の開放時には一 方向弁８２内に設けられた開口の寸法によって主として制御される。典型的には 、一方向弁８２の開口の寸法は、ガスインジェクタ８０から供給された気体燃料 の中の１パーセントから１０パーセントがガス供給ライン７６を通って予燃焼部 ６８に送られ、残りの気体燃料は、ガス供給ライン７８によってシリンダ６４内 の燃焼部７２に供給されるよう選択される。

典型的には、ガス供給ライン７８は、機関マニホルド及び吸気弁システムを介し てガスを燃焼部７２に供給する。

本実施例に於いて一方向弁８２は、共通のインジェクタ８０からの気体燃料の中 、４パーセントが予燃焼部６８に供給されるよう選択されるが、予燃焼部６８及 び燃焼部７２にそれぞれ供給される気体燃料の正確な相対比は、個々の機関の運 転特性に依存する。上記説明がら明らかなように、第１及び第２ガス供給ライン ７６及び７８によって供給される気体燃料の相対比は、個々のエンジン毎に決ま っており、一方向弁８２内の開口の寸法によって決定される。しかしながら、第 １及び第２ガス供給ライン７６及び７８によって供給される気体燃料の相対比を 、別のガスインジェクタから気体燃料をライン７６．７８に供給する等して変え ることができるよう、ガス燃料供給手段６０を構成することができる。ガスイン ジェクタによって各供給ライン７６及び７８に供給される気体燃料の量は、機関 管理システムによって制御するなどして変えることもできよう。

機関用の予燃焼室及びシリンダに供給される気体燃料の相対比は、以下のように して決定することができる。

その目的は、スパークプラグによって簡単に点火できる予燃焼室（ＦＣＣ）内の 空／燃比を達成することにある。

一つの例として天然ガスが気体燃料として使用される。

天然ガスは主にメタンから成っており、理論上の空／燃比は０．　０９５　（９ ，５％）である。点火は、ｐｃｃ内がおよそ６．０％から１５，０％の範囲内に ある限り実施できるが、理論上の条件に近い状態でなされる点火が最も信頼でき る。

ＰＣＣに供給されるべき望ましいガス量を決定するためには多くの変数が存在す る。ガス量の決定を容易にするため、特定の変数を固定し、結果として得られる を点火アドバンスアングルの関数としてのｐｃｃ内の空／燃比及びシリンダ総容 量に対する体積パーセントとしての噴射される総ガス量の関係を計算した。圧縮 比は、望しい出力及びガスの性質に基づき、機関に機械的、熱力学的考察を適用 して決定される値に固定されている。ＰＣＣの局所的な熱損失を低減する為には 、ＦＣＣ／ＭＣＣの比が低いことが望ましいが、ＰＣＣでのガスフロー制御に於 ける変動が実用上の限界となっている。ガス／シリンダ体積比は、所定の最大絶 対押込圧力、圧縮比、及び機関の出力上の要件によって決定される。

以下の定義及び公式が適用される： ＰＣＶＦＲＮ　＝予備室容積割合（ｆｒａｃｔｉｏｎ）　−ＰＣＣが占めるクリ アランス容積の割合（ｆｒａｃｔｉｏｎ） ＰＣＧＦＲＮ　＝予備室ガス割合（ｆｒａｃｔｉｏｎ）　−Ｐ　ＣＣに噴射され るガスの割合（ｆｒａｃｔｉｏｎ）ＣＲ＝圧縮比 クリアランス容積＋掃引容積（ｓｗｅｐｔ　ｖｏｌＸｌｏｏ）クリアランス容積 ＣＶ　＝　クリアランス容積 掃引容積（ｓｗｅｐｔ　ｖｏｌＸｌｏｏ）圧縮比　−１ ＧＶ　＝一つのインジェクタによって噴射されるガス容積 ＰＣＧＶ　＝噴射された予備室のガス体積：　ＧＶＸＰＣＧＦＲＮ ＰＣＶ　＝予備室容積 ＝　ＣＶｘＰＣＶＦＲＮ ＭＣＧＶ　＝主室（又は、シリンダ）のガス体積＝　ＧＶ−ＰＣＧＶ ＭＣＡＶ　＝主室空気体積 ＝　１００−ＭＣＧＶ ＭＣＧＲ＝主室ガス比 ＝　ＭＣＧＶ／ＭＣＡＶ ＣＲＩ　＝瞬間圧縮比 （１００＋ｃＶ） （ＣＶ＋５０Ｘ　［１−ｃｏｓ　ＴＩＩＥＴＡ（θ）］ＰＣＧＲ＝予備室ガス比 予期されるスパークアドバンス設定の完全性をめて、化学量論的条件が達成され るまで、ＦＣＣ／ＭＣＣガス比を変えることにより、多くの反復法を実行するこ とができる。ある実施例でこの方法によって、０．０４（４％）というＰＣＧＦ ＲＮが０，０から０．５２３６のスパークアドバンス設定（ＴＨＥＴＡ）の範囲 に亘って化学量論的状態で達成することが示された。ＰＣＶＦＲＮは、０．０８ ４ｍ、ＣＲ１１１２，５、Ｃｖは、８．６９５図２で例示されたガス供給システ ムの運転は、図１で示されたシステムのそれに類似する。ピストン６６の吸気行 程では、気体燃料と空気との混合気が燃焼部７２に供給され、同時に気体燃料の みが一方向弁８２を介して予燃焼部８２に供給される。ピストン６６の圧縮行程 では、燃焼部内７２内の空燃混合気の一部がオリフィス７４を介して予燃焼室７ ０に送られ、気体燃料の点火は点火源６２によって予燃焼部６８内で開始される 。この段階まで一方向弁は閉じている。空気に対する燃料の比が予燃焼室６８で は比較的高いことから、点火は容易に達成でき、オリフィス７４を通って予燃焼 部６８から燃焼部１２６へ通ずる通路内で化学反応が起こり、希薄（ｌｅａｎ） 空／燃比を有する混合気を燃焼部７２で点火させる。

従って、ガス燃料供給型内燃機関を、機関をミスファイヤさせるることなく希薄 （１ｅａｎ　）燃焼状態で運転することができる。

図３では、圧縮点火型機関のシリンダヘッド８４の断面図が示されている。図３ の圧縮点火型機関は、ガス供給型スパーク点火機関に変更されており、図２と類 似するガス供給システムの一実施例を備えている。　ケーシング８６は、シリン ダヘッド８４に設けられた孔８８に取り付けられているので、シリンダヘッド内 を循環する冷却水８９が該ケーシング８６をも冷却する。ケーシング８６は、予 燃焼室９０を画定しており、高熱伝導性物質で構成されているので、予燃焼室９ ０内で発生した熱の一部はケーシング８６の壁を介して冷却水８９に伝達する。

予燃焼室９０は、予燃焼部９２を画定しており、機関のシリンダ９４と直接連通 している。このシリンダ９４内に燃焼部９６が設けられている。

ケーシング８６は、点火源９８（スパークプラグ）と、一方向弁１００も収容し ている。気体燃料は、図２と類似のガス供給ライン１０２を介して一方向弁１０ ０に供給される。

図３のガス供給システムの運転は、図２のものと類似し、再びここで詳しく説明 する。一方向弁１００は、各ガス供給ライン及び共通のガスインジェクタ（図示 せず）を介して予燃焼部９２及び燃焼部９６に供給される気体燃料の相対比を制 御する。燃焼行程は、予燃焼部９２内のスパークプラグによって開始され、予燃 焼部９２の気体燃料の点火によって発生した効果は、オリフィス９３を介して燃 焼部９６に送られ、残りのガスの燃焼が達成される。

機関のシリンダヘッド８４の予燃焼室９０の構成は、機関の種類によって、図３ で示したものから著しく異なっていてもよい。特に予燃焼室が、圧縮点火型機関 をスパーク点火ガス供給型機関又は二元燃料機関に改造して設けられるというよ りは、機関の製造時にシリンダヘッド内に組み込まれている様な機関の場合には 、そうである。二元燃料機関に於いては、本発明に係るガス供給システムを、案 内燃料（ｐｉｌｏｔ　ｆｕｅｌ）を機関に供給するために使用することもできる 。

上記説明から明らかなように、本発明に係るガス供給システムは適当な空／燃混 合気を機関に供給するためのガスキャブレータを用いる従来のシステムよりも、 頗る好都合である。予燃焼部及び燃焼部に供給される気体燃料の相対比は、正確 に制御することができるので、機関をミスファイヤすることなく燃焼部に於ける 燃焼を最小の気体燃料で達成することができる。予燃焼部において燃焼がなされ ることによって火炎面及び活性化分子が発生するので、燃焼部の比較的希薄（ｌ ｅａｎ）な混合気を容易にしかも即座に点火することができ、機関効率が上昇す る。即ち、上死点（ｔｏｐ　ｄｅａｄ　ｃｅｎｔｒｅ、　Ｔ　Ｄ　Ｃ）の近傍で より多く燃焼させることができ、またピークサイクル温度の上昇と共に急激に増 加する解離的及び熱学的な損失を低減する。さらに、全体として希薄（ｌｅａｎ ）燃焼方式を採用しているので、−酸化炭素、炭化水素及び−酸化二窒素の排出 を低減することができる。本発明に係るガス供給システムは、簡潔で洗練された 構成となっているので、従来の機関に容易に組み入れることができ、及び／又は 従来の機関を簡単にガス燃料供給型機関に改造することができる。

ガス供給システム好適な実施例を詳細に説明してきたが、既に説明したものに加 え、図面で示した実施例に、発明の基本となる概念から離れることなしに多くの 修正及び変更を加えてもよいことは、当業者にとっては自明である。例えば、予 燃焼部及び燃焼部のそれぞれに供給される気体燃料の相対比は、各ガス供給ライ ンの相対的な直径の大きさによって決定してもよい。そのような変更及び修正の 全ては、本発明の思想の範囲内に該当し、その性質については、上記説明及び添 付する請求の範囲に基づいて決定される。

１戻Ｚ。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．点火源に隣接する領域に制御された量の気体燃料を供給する気体燃料供給手 段を備えるガス燃料供給型内燃機関用のガス供給システムであって、前記領域は 、互いに連通する予燃焼部と燃焼部とを備え、前記気体燃料供給手段は、気体燃 料を前記予燃焼部及び前記燃焼部のそれぞれに供給する第１及び第２供給手段を 備え、さらに該ガス燃料供給手段は、前記第１及び第２供給手段のそれぞれによ って供給された気体燃料の相対比を制御することにより、使用時に、前記予燃焼 部の気体燃料での点火の開始に基づき前記燃焼部に於ける燃焼がすることにより 最小の気体燃料で達成できるようにする制御手段を備えていることを特徴とする システム。
2. ２．前記予燃焼部は、前記点火源の直近に設けられることを特徴とする請求項１ に記載のガス供給システム。
3. ３．前記予燃焼部は、オリフィスを介して機関のシリンダと直接連通するように 仕切られた予燃焼室に配置され、前記燃焼部は、該シリンダに設けられているこ とを特徴とする請求項１に記載のガス供給システム。
4. ４．前記ガス供給手段ははさらに、制御された量の気体燃料を点火源に隣接する 前記領域に噴射するガスインジェクタを備えていることを特徴とする請求項１に 記載のガス供給システム。
5. ５．前記第１及び第２供給手段はそれぞれ、共通のガスインジェクタから気体燃 料を供給される第１及び第２ガス供給ラインを備えることを特徴とする請求項４ に記載のガス供給システム。
6. ６．前記ガス制御手段は、前記予燃焼部及び／又は燃焼部に供給される気体燃料 の量を制御するガスフロー弁を備えているすることを特徴とする請求項５に記載 のガス供給システム。
7. ７．前記ガスフロー弁は、前記第１ガス供給ラインを介して前記予燃焼室に供給 される気体燃料の量を制御する一方向弁であることを特徴とする請求項６に記載 のガス供給システム。
8. ８．前記第１及び第２供給手段によって供給される気体燃料の相対比は、個々の 機関毎に決まっていることを特徴とする請求項１に記載のガス供給システム。
9. ９．前記第１供給手段によって供給される気体燃料の相対比は、前記ガス燃料供 給手段によって前記領域に供給される気体燃料の総量の内、１パーセントから１ ０パーセントの範囲にあることを特徴とする請求項８に記載のガス供給システム 。
10. １０．気体燃料供給型内燃機関用のガス供給方法であって、 制御された量の気体燃料を、点火源に隣接し互いに連通する予燃焼部及び燃焼部 を備える領域に供給し、該予燃焼部と燃焼部のそれぞれに供給される気体燃料の 相対比を制御して、使用時に、該予燃焼部において気体燃料の点火を開始するこ とにより、最小の気体燃料によって燃焼部に於ける燃焼を達成することができる ことを特徴とする方法。
11. １１．前記方法はさらに、前記燃焼部内の燃料−空気比を最小に保つために、制 御された量の空気を該燃焼部へ供給することを含み、該燃焼部内の空気／燃料の 混合気のいくらかは、前記予燃焼内の気体燃料の点火を開始するときには、該予 燃焼部に送られることを特徴とする請求項１０に記載の方法。