JPH0828269A - ガスエンジン - Google Patents

ガスエンジン

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JPH0828269A
JPH0828269A JP6188919A JP18891994A JPH0828269A JP H0828269 A JPH0828269 A JP H0828269A JP 6188919 A JP6188919 A JP 6188919A JP 18891994 A JP18891994 A JP 18891994A JP H0828269 A JPH0828269 A JP H0828269A
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valve
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intake
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JP6188919A
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Takero Nakajima
健朗 中島
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Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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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
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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。 【構成】 シリンダヘツド25の内部に設けた副室15
とシリンダの主燃焼室17とを連通する連通孔15b
に、副室弁18を設ける。吸気路41と副室弁18のス
テム18aを支持する案内筒8の内部とをバイパス通路
46により連通する。副室弁18のステム18aに環状
溝45を設けて開閉弁50を構成する。開閉弁50は圧
縮行程前期から排気行程終期まで吸気路41と副室15
との間を遮断するが、吸気行程前期に吸気路41と副室
15との間を連通し、吸気路41から新気をバイパス通
路46と開閉弁50を経て副室15へ流入させ、副室1
5の未燃焼ガスを副室弁18を経て主燃焼室17へ排出
させる。圧縮行程の終期に副室弁18を開き、主燃焼室
17の高圧空気により副室15の燃料を着火させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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】同ガスエンジンの副室へ新気を導入する開閉弁
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。
【符号の説明】
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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008280922A (ja) * 2007-05-10 2008-11-20 Osaka Gas Co Ltd 副室式エンジン
DE102009037160A1 (de) * 2009-08-03 2011-06-22 Er-System Verfahren zum Betreiben eines Gasmotors, sowie Gasmotor
CN102748126A (zh) * 2011-06-20 2012-10-24 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

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