JPH084533A - ガス燃料エンジン - Google Patents
ガス燃料エンジンInfo
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- JPH084533A JPH084533A JP6156392A JP15639294A JPH084533A JP H084533 A JPH084533 A JP H084533A JP 6156392 A JP6156392 A JP 6156392A JP 15639294 A JP15639294 A JP 15639294A JP H084533 A JPH084533 A JP H084533A
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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】 ガス燃料と空気を混合する混合器４と、過給
器５と主燃焼室２と噴口11を介して連通する副燃焼室３
を具えたガス燃料エンジンにおいて、過早着火及びノッ
キングの発生を防止してエンジンの高出力化を図るとと
もに排ガス中のＮＯx を低減する。 【構成】 副燃料室３に高圧ガス噴射弁61と水噴射弁８
とグロープラグ等からなる電気加熱着火補助手段７を併
設し、圧縮行程の途中で副燃焼室３内に水を噴射し、上
死点近傍で高圧の着火用ガス燃料を噴射してこれに電気
加熱着火補助手段71により着火せしめる。
器５と主燃焼室２と噴口11を介して連通する副燃焼室３
を具えたガス燃料エンジンにおいて、過早着火及びノッ
キングの発生を防止してエンジンの高出力化を図るとと
もに排ガス中のＮＯx を低減する。 【構成】 副燃料室３に高圧ガス噴射弁61と水噴射弁８
とグロープラグ等からなる電気加熱着火補助手段７を併
設し、圧縮行程の途中で副燃焼室３内に水を噴射し、上
死点近傍で高圧の着火用ガス燃料を噴射してこれに電気
加熱着火補助手段71により着火せしめる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は副燃焼室内にガス燃料を
噴射するように構成されたガス燃料エンジンに関する。
噴射するように構成されたガス燃料エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２にはかかるガス燃料エンジンの従来
の１例が示されている。図２において、１はピストン、
２はシリンダ15内においてピストン１の上部に形成され
た主燃焼室、３は主燃焼室２と噴口11を介して連通する
副燃焼室、４はガス燃料と空気とを混合して希薄ガス燃
料を生成する混合器、５は混合器４からの希薄ガス燃料
を加圧してこれを給気管12に送給する排気ターボ過給
器、13は給気弁である。
の１例が示されている。図２において、１はピストン、
２はシリンダ15内においてピストン１の上部に形成され
た主燃焼室、３は主燃焼室２と噴口11を介して連通する
副燃焼室、４はガス燃料と空気とを混合して希薄ガス燃
料を生成する混合器、５は混合器４からの希薄ガス燃料
を加圧してこれを給気管12に送給する排気ターボ過給
器、13は給気弁である。
【０００３】６は着火用のガス燃料を加圧してこれを副
燃焼室３内に噴射するガス噴射弁、７はスパークプラグ
等からなる火花放電式着火補助手段である。
燃焼室３内に噴射するガス噴射弁、７はスパークプラグ
等からなる火花放電式着火補助手段である。
【０００４】混合器４からの混合気、即ち、希薄ガス燃
料は排気ターボ過給器５により加圧され、ピストン１の
吸入行程において給気管12、給気弁13を経て主燃焼室２
内に吸入され、ここでピストン１の上昇行程、即ち、圧
縮行程において圧縮される。
料は排気ターボ過給器５により加圧され、ピストン１の
吸入行程において給気管12、給気弁13を経て主燃焼室２
内に吸入され、ここでピストン１の上昇行程、即ち、圧
縮行程において圧縮される。
【０００５】一方、副燃焼室３内にはピストン１の吸入
行程から圧縮行程に至るシリンダ15内圧力が低い期間に
ガス噴射弁６を開弁せしめることにより着火用ガス燃料
が供給される。このガス燃料はピストン１の圧縮行程に
おいて圧縮された主燃焼室２内の希薄ガス燃料が噴口11
を通って副燃焼室３内に流入することにより加圧され
る。
行程から圧縮行程に至るシリンダ15内圧力が低い期間に
ガス噴射弁６を開弁せしめることにより着火用ガス燃料
が供給される。このガス燃料はピストン１の圧縮行程に
おいて圧縮された主燃焼室２内の希薄ガス燃料が噴口11
を通って副燃焼室３内に流入することにより加圧され
る。
【０００６】ピストン１の圧縮行程上死点近傍において
スパークプラグ７が放電することにより副燃焼室３内の
着火用ガス燃料及び希薄ガス燃料が着火して燃焼する。
この燃焼ガスは噴口11を通って主燃焼室２内に流入し、
これによって主燃焼室２内の希薄ガス燃料が燃焼する。
スパークプラグ７が放電することにより副燃焼室３内の
着火用ガス燃料及び希薄ガス燃料が着火して燃焼する。
この燃焼ガスは噴口11を通って主燃焼室２内に流入し、
これによって主燃焼室２内の希薄ガス燃料が燃焼する。
【０００７】混合器４にて空気と混合された希薄ガス燃
料の混合比は通常の理論混合比よりも希薄に設定されて
おり、従って、主燃焼室２内の燃焼は所謂リーンバーン
となって燃焼により生成されるＮＯx の量が抑制される
ようになっている。
料の混合比は通常の理論混合比よりも希薄に設定されて
おり、従って、主燃焼室２内の燃焼は所謂リーンバーン
となって燃焼により生成されるＮＯx の量が抑制される
ようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のガス燃料エンジンにおいては、給気の過給圧力を高
めて高出力化を図ろうとする場合、次の様な問題点があ
った。
来のガス燃料エンジンにおいては、給気の過給圧力を高
めて高出力化を図ろうとする場合、次の様な問題点があ
った。
【０００９】(1) 給気の過給圧力を高めると、主燃焼室
２内に吸入された希薄ガス燃料は圧縮行程中に更に高圧
となり、副燃焼室３近傍の高温部材により加熱されるこ
とによってスパークプラグ７の火花によらない自己着火
を起こす。このため、いわゆるノッキングや過早着火の
現象が生じ、エンジンの破損に至ることから過給圧力の
高さが制限される。
２内に吸入された希薄ガス燃料は圧縮行程中に更に高圧
となり、副燃焼室３近傍の高温部材により加熱されるこ
とによってスパークプラグ７の火花によらない自己着火
を起こす。このため、いわゆるノッキングや過早着火の
現象が生じ、エンジンの破損に至ることから過給圧力の
高さが制限される。
【００１０】(2) 着火補助手段として電気火花による
スパークプラグ７を使用しているため、過給圧力を高め
ると火花放電がし難くなり、かつ、スパークプラグ７の
寿命も短くなる。このためエンジン性能及びスパークプ
ラグ７の寿命の面からも過給圧力の高さには限度があっ
た。
スパークプラグ７を使用しているため、過給圧力を高め
ると火花放電がし難くなり、かつ、スパークプラグ７の
寿命も短くなる。このためエンジン性能及びスパークプ
ラグ７の寿命の面からも過給圧力の高さには限度があっ
た。
【００１１】一方、着火補助手段として電気加熱による
グロープラグを用いると、副燃焼室３内に噴射された着
火用ガス燃料や圧縮行程中に主燃焼室２から副燃焼室３
内に流入してきた希薄ガス燃料が過早着火してしまうこ
とからグロープラグの採用は実用上不可能であった。
グロープラグを用いると、副燃焼室３内に噴射された着
火用ガス燃料や圧縮行程中に主燃焼室２から副燃焼室３
内に流入してきた希薄ガス燃料が過早着火してしまうこ
とからグロープラグの採用は実用上不可能であった。
【００１２】本発明の目的とするところは、過早着火及
びノッキングの発生を防止してエンジンの高出力化を図
るとともに排ガス中のＮＯx を低減することにある。
びノッキングの発生を防止してエンジンの高出力化を図
るとともに排ガス中のＮＯx を低減することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、ガス燃料と空気とを混合して希薄ガス燃料とす
る混合器と、 上記希薄ガス燃料を加圧して給気管に送
給する過給器と、シリンダ内の主燃焼室と噴口を介して
連通する副燃焼室とを具えたガス燃料エンジンにおい
て、着火用ガス燃料を高圧に加圧してピストンの圧縮行
程上死点近傍において上記副燃焼室内に噴射する高圧ガ
ス噴射手段と、上記副燃焼室内のガス燃料を着火燃焼せ
しめるためのグロープラグ等からなる電気加熱着火補助
手段と、圧縮行程の途中で上記副燃焼室内に水を噴射す
る水噴射手段とを具えたことを特徴とするガス燃料エン
ジンにある。
するために発明されたものであって、その要旨とすると
ころは、ガス燃料と空気とを混合して希薄ガス燃料とす
る混合器と、 上記希薄ガス燃料を加圧して給気管に送
給する過給器と、シリンダ内の主燃焼室と噴口を介して
連通する副燃焼室とを具えたガス燃料エンジンにおい
て、着火用ガス燃料を高圧に加圧してピストンの圧縮行
程上死点近傍において上記副燃焼室内に噴射する高圧ガ
ス噴射手段と、上記副燃焼室内のガス燃料を着火燃焼せ
しめるためのグロープラグ等からなる電気加熱着火補助
手段と、圧縮行程の途中で上記副燃焼室内に水を噴射す
る水噴射手段とを具えたことを特徴とするガス燃料エン
ジンにある。
【００１４】
【作用】本発明は上記のように構成されているので、混
合器でガス燃料と空気とを混合してなる希薄ガス燃料は
過給器で加圧され、ピストンの吸気行程において給気管
を経て主燃焼室内に吸入される。
合器でガス燃料と空気とを混合してなる希薄ガス燃料は
過給器で加圧され、ピストンの吸気行程において給気管
を経て主燃焼室内に吸入される。
【００１５】圧縮行程の途中で主燃焼室から噴口を経て
副燃焼室内に流入した希薄ガス燃料中に水噴射手段によ
り水を噴射する。ピストンの圧縮行程上死点近傍で高圧
ガス噴射手段により高圧の着火用ガス燃料を副燃焼室内
に噴射して電気加熱着火補助手段により着火せしめて副
燃焼室内で燃焼火炎を生成する。この燃焼火炎を噴口よ
り主燃焼室内に噴出せしめて主燃焼室内の希薄ガス燃料
を完全燃焼せしめる。
副燃焼室内に流入した希薄ガス燃料中に水噴射手段によ
り水を噴射する。ピストンの圧縮行程上死点近傍で高圧
ガス噴射手段により高圧の着火用ガス燃料を副燃焼室内
に噴射して電気加熱着火補助手段により着火せしめて副
燃焼室内で燃焼火炎を生成する。この燃焼火炎を噴口よ
り主燃焼室内に噴出せしめて主燃焼室内の希薄ガス燃料
を完全燃焼せしめる。
【００１６】
【実施例】以下、図１を参照して本発明の１実施例を詳
細に説明する。図１は本発明に係るガス燃料エンジンの
構成図である。図１において、１はピストン、２はシリ
ンダ15内においてピストン１の上部に形成された主燃焼
室、３は主燃焼室２と噴口11を介して連通する副燃焼
室、４はガス燃料と空気とを混合して希薄ガス燃料を生
成する混合器、５は混合器４からの希薄ガス燃料を加圧
して給気管12に送給する排気ターボ過給器、13は給気弁
で、以上は図２に示す従来のものと同じである。
細に説明する。図１は本発明に係るガス燃料エンジンの
構成図である。図１において、１はピストン、２はシリ
ンダ15内においてピストン１の上部に形成された主燃焼
室、３は主燃焼室２と噴口11を介して連通する副燃焼
室、４はガス燃料と空気とを混合して希薄ガス燃料を生
成する混合器、５は混合器４からの希薄ガス燃料を加圧
して給気管12に送給する排気ターボ過給器、13は給気弁
で、以上は図２に示す従来のものと同じである。
【００１７】61は副燃焼室３の上部に装着されたガス噴
射弁で、着火用のガス燃料を加圧してこれをピストン１
の圧縮行程上死点近傍にて副燃焼室３内に噴射する。９
は着火用のガス燃料を高圧に加圧してガス噴射弁６に送
給するガス燃料圧縮機である。
射弁で、着火用のガス燃料を加圧してこれをピストン１
の圧縮行程上死点近傍にて副燃焼室３内に噴射する。９
は着火用のガス燃料を高圧に加圧してガス噴射弁６に送
給するガス燃料圧縮機である。
【００１８】71は副燃焼室３に装着されたグロープラグ
等からなる電気加熱補助着火手段、８は副燃焼室３に併
設された水噴射弁で、ピストン１の圧縮行程の途中にお
いて副燃焼室３内に水を噴射する。10は水噴射弁８に水
を圧送する水ポンプである。
等からなる電気加熱補助着火手段、８は副燃焼室３に併
設された水噴射弁で、ピストン１の圧縮行程の途中にお
いて副燃焼室３内に水を噴射する。10は水噴射弁８に水
を圧送する水ポンプである。
【００１９】ガス噴射弁61及び水噴射弁８はエンジン回
転数、エンジン負荷、給気圧力等のエンジン運転条件が
入力されるコントローラ（図示せず）により上記運転条
件に応じてその噴射タイミング及び噴射量が制御される
ようになっている。
転数、エンジン負荷、給気圧力等のエンジン運転条件が
入力されるコントローラ（図示せず）により上記運転条
件に応じてその噴射タイミング及び噴射量が制御される
ようになっている。
【００２０】エンジンの運転時において、混合器４にて
空気とガス燃料とが混合されることにより生成された、
希薄ガス燃料は排気ターボ過給器５にて所定圧力に加圧
され、ピストン１の吸入行程において給気管12、給気弁
13を経て主燃焼室２内に吸入される。
空気とガス燃料とが混合されることにより生成された、
希薄ガス燃料は排気ターボ過給器５にて所定圧力に加圧
され、ピストン１の吸入行程において給気管12、給気弁
13を経て主燃焼室２内に吸入される。
【００２１】ピストン１が圧縮行程に入ると、主燃焼室
２内の希薄ガス燃料は圧縮せしめられてその圧力及び温
度が上昇するとともにその一部は噴口11を通って副燃焼
室３内に流入する。圧縮行程の途中では水噴射弁８より
副燃焼室３内に水が噴射され、副燃焼室３及びこの中に
流入した希薄ガス燃料の温度上昇が抑制される。
２内の希薄ガス燃料は圧縮せしめられてその圧力及び温
度が上昇するとともにその一部は噴口11を通って副燃焼
室３内に流入する。圧縮行程の途中では水噴射弁８より
副燃焼室３内に水が噴射され、副燃焼室３及びこの中に
流入した希薄ガス燃料の温度上昇が抑制される。
【００２２】ピストン１が圧縮行程の終了近傍、即ち、
上死点近傍に来ると、ガス噴射弁61から高圧の着火用ガ
ス燃料が副燃焼室３内に噴射され、グロープラグ71で加
熱することによりこのガス燃料が着火せしめられる。
上死点近傍に来ると、ガス噴射弁61から高圧の着火用ガ
ス燃料が副燃焼室３内に噴射され、グロープラグ71で加
熱することによりこのガス燃料が着火せしめられる。
【００２３】この着火炎の伝播によりさきに主燃焼室２
から副燃焼室３内に流入した希薄ガス燃料が燃焼しなが
ら噴口11を通って主燃焼室２に噴出せしめら、この燃焼
火炎により主燃焼室２内の希薄ガス燃料が完全燃焼せし
められる。
から副燃焼室３内に流入した希薄ガス燃料が燃焼しなが
ら噴口11を通って主燃焼室２に噴出せしめら、この燃焼
火炎により主燃焼室２内の希薄ガス燃料が完全燃焼せし
められる。
【００２４】かくして、圧縮行程の途中で副燃焼室３内
に水を噴射するので、この水の潜熱により副燃焼室３及
びこの中に流入した希薄ガス燃料の温度上昇が抑制され
る。従って、グロープラグ71を用いてもガス噴射弁61か
ら副燃焼室３内に高圧の着火用ガス燃料が噴射されるま
では副燃焼室３内の希薄ガス燃料は着火しない。従っ
て、過給圧力を高めた場合においても、副燃焼室３内の
希薄ガス燃料がグロープラグ71の表面に触れて過早着火
することはない。
に水を噴射するので、この水の潜熱により副燃焼室３及
びこの中に流入した希薄ガス燃料の温度上昇が抑制され
る。従って、グロープラグ71を用いてもガス噴射弁61か
ら副燃焼室３内に高圧の着火用ガス燃料が噴射されるま
では副燃焼室３内の希薄ガス燃料は着火しない。従っ
て、過給圧力を高めた場合においても、副燃焼室３内の
希薄ガス燃料がグロープラグ71の表面に触れて過早着火
することはない。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、着火用ガス燃料を高圧
に加圧してピストンの圧縮行程上死点近傍において副燃
焼室内に噴射する高圧ガス噴射手段と、副燃焼室内のガ
ス燃料を着火燃焼せしめるためのグロープラグ等からな
る電気加熱着火補助手段と、圧縮行程の途中で副燃焼室
内に水を噴射する水噴射手段とを具えているため水の噴
射により副燃焼室内の温度上昇が抑制され、電気加熱着
火補助手段による過早着火の発生及びこれにつながるノ
ッキングの発生を防止することができる。かくして、過
給圧力を高めることが可能となり、ガス燃料エンジンの
出力を向上することができる。
に加圧してピストンの圧縮行程上死点近傍において副燃
焼室内に噴射する高圧ガス噴射手段と、副燃焼室内のガ
ス燃料を着火燃焼せしめるためのグロープラグ等からな
る電気加熱着火補助手段と、圧縮行程の途中で副燃焼室
内に水を噴射する水噴射手段とを具えているため水の噴
射により副燃焼室内の温度上昇が抑制され、電気加熱着
火補助手段による過早着火の発生及びこれにつながるノ
ッキングの発生を防止することができる。かくして、過
給圧力を高めることが可能となり、ガス燃料エンジンの
出力を向上することができる。
【００２６】また、副燃焼室内に噴射された水の潜熱に
より副燃焼室内の燃焼温度が降下せしめられるため、Ｎ
Ｏx 低減の効果も得られる。
より副燃焼室内の燃焼温度が降下せしめられるため、Ｎ
Ｏx 低減の効果も得られる。
【図１】本発明に係わるガス燃料エンジンの要部構成図
である。
である。
【図２】従来のガス燃料エンジンの要部構成図である。
１ ピストン ２ 主燃焼室 ３ 副燃焼室 ４ 混合器 61 高圧ガス噴射手段 71 電気加熱着火補助手段 ８ 水噴射手段 ９ ガス燃料圧縮機 11 噴口 12 給気管 15 シリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 21/02 Ｌ
Claims (1)
- 【請求項１】 ガス燃料と空気とを混合して希薄ガス燃
料とする混合器と、 上記希薄ガス燃料を加圧して給気管に送給する過給器
と、 シリンダ内の主燃焼室と噴口を介して連通する副燃焼室
とを具えたガス燃料エンジンにおいて、 着火用ガス燃料を高圧に加圧してピストンの圧縮行程上
死点近傍において上記副燃焼室内に噴射する高圧ガス噴
射手段と、 上記副燃焼室内のガス燃料を着火燃焼せしめるためのグ
ロープラグ等からなる電気加熱着火補助手段と、 圧縮行程の途中で上記副燃焼室内に水を噴射する水噴射
手段とを具えたことを特徴とするガス燃料エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15639294A JP3372352B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | ガス燃料エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15639294A JP3372352B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | ガス燃料エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH084533A true JPH084533A (ja) | 1996-01-09 |
| JP3372352B2 JP3372352B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=15626743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15639294A Expired - Fee Related JP3372352B2 (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | ガス燃料エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3372352B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100402810C (zh) * | 2002-04-23 | 2008-07-16 | 曼·B及W柴油机公开股份有限公司 | 自点燃、混合压缩式内燃机及其操作方法 |
| JP2009144707A (ja) * | 2007-12-15 | 2009-07-02 | Man Diesel Se | ガスエンジン、特にガス状の燃料・空気混合気を点火するための点火装置を備えたガスオットーエンジン |
| CN102022177A (zh) * | 2010-10-10 | 2011-04-20 | 梁天宇 | 一种发动机 |
| WO2011092364A1 (es) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Diaz Escano Jesus Manuel | Motor de combustión interna que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos. |
| WO2011092365A1 (es) * | 2010-02-01 | 2011-08-04 | Diaz Escano Jesus Manuel | Motor rotativo que utiliza para su funcionamiento combustibles alternativos. |
| JP2017194065A (ja) * | 2011-04-11 | 2017-10-26 | ノストラム エナジー ピーティーイー．リミテッドＮｏｓｔｒｕｍ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｔｅ．Ｌｔｄ． | 内部冷却式高圧縮リーン・バーン内燃エンジン |
-
1994
- 1994-06-16 JP JP15639294A patent/JP3372352B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US10378436B2 (en) | 2011-04-11 | 2019-08-13 | Nostrum Energy Pte, Ltd. | Internally cooled high compression lean-burning internal combustion engine |
| JP2020016244A (ja) * | 2011-04-11 | 2020-01-30 | ノストラム エナジー ピーティーイー．リミテッドＮｏｓｔｒｕｍ Ｅｎｅｒｇｙ Ｐｔｅ．Ｌｔｄ． | 炭化水素燃料を使用する内燃エンジンの運転方法 |
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