JPH08105322A - ガスエンジン - Google Patents

ガスエンジン

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Publication number
JPH08105322A
JPH08105322A JP6268394A JP26839494A JPH08105322A JP H08105322 A JPH08105322 A JP H08105322A JP 6268394 A JP6268394 A JP 6268394A JP 26839494 A JP26839494 A JP 26839494A JP H08105322 A JPH08105322 A JP H08105322A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
sub
valve
communication hole
gas engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP6268394A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Matsuoka
寛 松岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd filed Critical Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority to JP6268394A priority Critical patent/JPH08105322A/ja
Publication of JPH08105322A publication Critical patent/JPH08105322A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 副室での燃料ガスの急激かつ爆発的な燃焼を
抑える。 【構成】 シリンダヘツド25の副室15とシリンダの
主室17とを結ぶ連絡孔15aに、連絡孔15aを開閉
する副室弁18を備える。連絡孔15aの弁座15cに
隣接して円筒部15bを設ける。副室弁18の弁部に隣
接して円筒部15bよりも僅かに小径の円柱部18bを
設ける。副室弁18の開動作の所定期間、円筒部15b
と円柱部18bとの隙間により連絡孔15aを絞る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は主として天然ガス燃料を
圧縮着火させるガスエンジン、特に副室での急激な燃焼
によるデイーゼルノツクを抑止するようにしたガスエン
ジンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のガスエンジンはシリンダヘツド
の内部にセラミツクスからなる副室が設けられ、シリン
ダヘツドの副室(副燃焼室)とシリンダの主室(主燃焼
室)とを結ぶ連絡孔に、これを開閉する副室弁が備えら
れる。エンジンの吸入行程で副室の内部圧力が低い内に
副室弁を閉じ、ガス燃料を副室へ供給し、圧縮行程の終
期に副室弁を開き、高温に圧縮された空気を主室から副
室へ供給し、高温の空気をガス燃料と急速かつ均一に混
合して1次燃焼を図る。
【0003】従来のガスエンジンでは、副室弁が開く
と、多量の高温の空気が主室から副室へ流入し、副室で
予混合気を生成し、ある程度の着火遅れを伴つて着火し
燃焼する。この時、副室へ流入する空気量は、連絡孔の
開孔面積に左右され、着火遅れの期間中に副室へ流入す
る空気量が多いと、予混合気量が過剰になり、図7に示
すように急激かつ爆発的な燃焼が生じ、いわゆるデイー
ゼルノツクを発生する。上述したデイーゼルノツクを抑
止する手段として、副室弁を駆動するカムの形状により
副室弁の開動作を制限し、予混合気量を制御することも
考えられるが、この手段によると、予混合気量は副室弁
のリフト(動作量)に全て依存することになり、副室弁
のリフトに僅かでも異動が生じると、連絡孔の開孔面積
が大幅に変化してしまう。特に、副室弁は熱膨張するだ
けでもリフトが変化し、弁座とのギヤツプも変化する。
【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、副室での急激かつ爆発的な燃焼を抑えるガ
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副室とシリンダの
主室とを結ぶ連絡孔に、これを開閉する副室弁を備えた
ガスエンジンにおいて、連絡孔の弁座に隣接して円筒部
を設け、副室弁の弁部に隣接して前記円筒部よりも小径
の円柱部を設け、副室弁の開動作の所定期間、前記円筒
部と前記円柱部との隙間により連絡孔を絞るようにした
ものである。
【0006】
【作用】副室弁が連絡孔の弁座が離れてもすぐには連絡
孔は全開しない。副室弁は円柱部が連絡孔の円筒部を通
過するまでの間連絡孔を絞り、主室から副室への空気量
を制限し、副室での急激かつ爆発的なガス燃料の1次燃
焼を抑える。
【0007】
【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の下面円筒部25aにガスケツト9を挟み、セラミ
ツクス製の逆カツプ形のヘツドライナ16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22をシリンダライナ20とヘツドライナ16
とに嵌合してなる。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ヘツドを結合される。こうし
て、ヘツドライナ16とピストンヘツドとの間にセラミ
ツクスにより囲まれた遮熱性の高い主室17が区画され
る。シリンダヘツド25は主室17へ連通する排気路1
2に排気弁13を、吸気路に吸気弁をそれぞれ配設され
るのは、普通のデイーゼルエンジンと同様であり、好ま
しくは、排気路12にはセラミツクス製のライナ12a
が結合される。
【0008】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
はシリンダヘツド25の円筒部8へガスケツト3を挟ん
だうえ、セラミツクス製のカツプ状体14を嵌挿してな
る。副室15と主室17とは連絡孔15aにより連通さ
れ、連絡孔15aは副室弁18により開閉される。副室
弁18の弁ステム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(図示せず)に昇降可能に
支持される。シリンダヘツド25の上端壁と弁ステム1
8aの上端に結合したタペツトとの間に介装したばねに
より、副室弁18は連絡孔15aの下端の弁座15cへ
当接される。タペツトがピストン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は連絡孔15aを開く。副室15の壁部に配
設した燃料供給弁4は、ピストン22の往復動に関連し
て、燃料槽のガス燃料を燃料供給管7を経て副室15へ
噴出する。
【0009】図2に示すように、本発明では副室15で
の急激かつ爆発的な燃焼を抑えるために、連絡孔15a
の弁座15cに隣接して円筒部15b、好ましくは直円
筒部を形成する一方、副室弁18の弁部に隣接して円柱
部18bを形成する。円柱部18bの外径は円筒部15
bの内径よりも小さくし、これにより副室弁18の開動
作後暫時、円筒部15bと円柱部18bとの間で、連絡
孔15aの開孔面積ががほぼ一定になるように絞る。
【0010】図3に示すように、ガスエンジンの吸気
弁、排気弁13、副室弁18、燃料供給弁4は、ピスト
ン22の往復動に関連して開閉する。吸入行程の始期に
副室弁18が閉じると、燃料供給弁4が開き、ガス燃料
が燃料供給弁4から副室15へ供給される。一方、吸入
行程で主室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、圧縮行程の終期に燃料供給弁4が閉
じ、副室弁18が開くと、連絡孔15a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15で着火したガス燃料と空気の混合気は、膨張行
程で連絡孔15aを経てシリンダの主室17へ流れ、2
次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。副室弁の開孔面積比とは、シリン
ダボアの面積に対する連絡孔の開孔面積の割合をいう。
【0011】本発明によれば、副室弁18がカム機構に
より開かれる際に、副室弁18が図1に示す閉状態から
押し下げられて弁座15cから離れても、暫時円柱部1
8bが円筒部15bに存するから、連絡孔15aが絞ら
れることになる。つまり、副室弁18が開動作後も図2
に示す状態からさらにストロークsだけ下方へ移動する
まで、図4に線31で示すように連絡孔15aが絞ら
れ、副室弁18が全開するまでの間、主室17から副室
15へ流入する空気量が制限される。つまり、副室15
での1次燃焼に寄与する空気量は、主室17の全空気量
の約5〜30%に制限されるので、副室15での急激か
つ爆発的な1次燃焼が抑えられ、1次燃焼による副室1
5の圧力および主室17の圧力は図4に線32,33で
示すようにピークを抑えられる。副室弁18が全開した
時には、副室15の燃焼ガスは主室17へ吹き出し、2
次燃焼に移る。
【0012】図5に示す変更実施例では、円筒部15b
と円柱部18bとの隙間を狭くし、かつ副室弁18の円
柱部18bに複数の切欠溝26を周方向等間隔に設けた
ものである。副室弁18の絞り期間の流入空気量を制限
すると、副室15での空気の流動が停滞し、空気と燃料
ガスとの混合が不活発になり、燃焼速度が遅くなるが、
副室弁18の円柱部18bに切欠溝26を設けることに
より、副室弁15の絞り期間における空気の流動を活発
化できる。
【0013】副室弁18の円柱部18bの切欠溝26を
螺旋状にすれば、副室15で空気の渦流が生じ、空気と
燃料ガスとの混合拡散が促され、燃焼速度が速くなる。
【0014】図6に示すように、副室弁18が上昇する
時連絡孔15aを開く形式の副室弁の場合には、円筒部
15bは弁座15cの下側に、円柱部18bは副室弁1
8の弁部の下側にそれぞれ隣接して設けるものとする。
【0015】
【発明の効果】本発明は上述のように、シリンダヘツド
の副室とシリンダの主室とを結ぶ連絡孔に、これを開閉
する副室弁を備えたガスエンジンにおいて、連絡孔の弁
座に隣接して円筒部を設け、副室弁の弁部に隣接して前
記円筒部よりも小径の円柱部を設け、副室弁の開動作の
所定期間、前記円筒部と前記円柱部との隙間により連絡
孔を絞るようにしたものであり、副室弁の絞り期間を確
実に設定することができので、予混合気量を制御でき、
静粛な運転が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るガスエンジンの正面断面図であ
る。
【図2】同ガスエンジンの要部を拡大して示す正面断面
図である。
【図3】同ガスエンジンの行程を表す線図である。
【図4】同ガスエンジンの運転特性を表す線図である。
【図5】本発明の変更実施例に係るガスエンジンの要部
の正面断面図である。
【図6】本発明の変更実施例に係るガスエンジンの要部
の正面断面図である。
【図7】従来のガスエンジンの運転特性を表す線図であ
る。
【符号の説明】
3:ガスケツト 4:燃料供給弁 7:燃料供給管
9:ガスケツト 12:排気路 13:排気管 14:
カツプ状体 15:副室 15a:連絡孔 15b:円
筒部 15c:弁座 16:ヘツドライナ 17:主室
18:副室弁 19:シリンダ本体 18b:円柱部
20:シリンダライナ 22:ピストン25:シリン
ダヘツド 26:切欠溝

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダヘツドの副室とシリンダの主室と
    を結ぶ連絡孔に、これを開閉する副室弁を備えたガスエ
    ンジンにおいて、連絡孔の弁座に隣接して円筒部を設
    け、副室弁の弁部に隣接して前記円筒部よりも小径の円
    柱部を設け、副室弁の開動作の所定期間、前記円筒部と
    前記円柱部との隙間により連絡孔を絞ることを特徴とす
    るガスエンジン。
  2. 【請求項2】前記副室弁の円柱部を弁座の上下何れかの
    側に設けた、請求項1に記載のガスエンジン。
  3. 【請求項3】前記円柱部の周壁に周方向等間隔に多数の
    切欠溝を設けた、請求項1に記載のガスエンジン。
  4. 【請求項4】前記円柱部の周壁の切欠溝は螺旋状のもの
    である、請求項3に記載のガスエンジン。
JP6268394A 1994-10-06 1994-10-06 ガスエンジン Pending JPH08105322A (ja)

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JP6268394A JPH08105322A (ja) 1994-10-06 1994-10-06 ガスエンジン

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JP6268394A JPH08105322A (ja) 1994-10-06 1994-10-06 ガスエンジン

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ID=17457870

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JP6268394A Pending JPH08105322A (ja) 1994-10-06 1994-10-06 ガスエンジン

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JP (1) JPH08105322A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010523890A (ja) * 2007-04-10 2010-07-15 ユニベルシテ ピエール エ マリー キュリー 内燃機関における燃焼を開始させる方法および該方法を適用する機関
DE102010045732A1 (de) * 2010-09-16 2012-03-22 Rudolf Menge Verschlussbrennkammer Motor

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010523890A (ja) * 2007-04-10 2010-07-15 ユニベルシテ ピエール エ マリー キュリー 内燃機関における燃焼を開始させる方法および該方法を適用する機関
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