JPH084546A - 電磁弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジン - Google Patents
電磁弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジンInfo
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- JPH084546A JPH084546A JP6158177A JP15817794A JPH084546A JP H084546 A JPH084546 A JP H084546A JP 6158177 A JP6158177 A JP 6158177A JP 15817794 A JP15817794 A JP 15817794A JP H084546 A JPH084546 A JP H084546A
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- chamber
- control valve
- valve
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、主室と副室とを連通する連絡孔に
設けた制御弁を永久磁石を組み込んだ電磁弁駆動装置で
駆動し、永久磁石の減磁を防止し、制御弁の開閉作動を
スムースにする。 【構成】 この副室式ガスエンジンは、主室１と副室２
とを制御弁４を配置した連絡孔２０で連通する。制御弁
４を開閉する電磁弁駆動装置は、弁ステム６に固定した
アーマチュア８、制御弁４を連絡孔２０の閉鎖方向にば
ね力を付勢するスプリング１４、アーマチュア８に制御
弁４のリフト分の間隙２８を有して配設された内側ヨー
ク９、内側ヨーク９と外側ヨーク１２との間に配設され
た電磁巻線１０及び内側ヨーク９と外側ヨーク１２との
間に配設された永久磁石３から構成する。内側ヨーク９
と外側ヨーク１２との間に内側ヨーク９から延びるバイ
パスヨーク１３を設ける。
設けた制御弁を永久磁石を組み込んだ電磁弁駆動装置で
駆動し、永久磁石の減磁を防止し、制御弁の開閉作動を
スムースにする。 【構成】 この副室式ガスエンジンは、主室１と副室２
とを制御弁４を配置した連絡孔２０で連通する。制御弁
４を開閉する電磁弁駆動装置は、弁ステム６に固定した
アーマチュア８、制御弁４を連絡孔２０の閉鎖方向にば
ね力を付勢するスプリング１４、アーマチュア８に制御
弁４のリフト分の間隙２８を有して配設された内側ヨー
ク９、内側ヨーク９と外側ヨーク１２との間に配設され
た電磁巻線１０及び内側ヨーク９と外側ヨーク１２との
間に配設された永久磁石３から構成する。内側ヨーク９
と外側ヨーク１２との間に内側ヨーク９から延びるバイ
パスヨーク１３を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガス燃料が供給され
る副室と吸入空気が供給される主室とを連通する連絡孔
に制御弁を配置した電磁弁駆動装置を備えた副室式ガス
エンジンに関する。
る副室と吸入空気が供給される主室とを連通する連絡孔
に制御弁を配置した電磁弁駆動装置を備えた副室式ガス
エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ナチュラルガスを主燃料とするエ
ンジンは、コジェネレーション型エンジンとして開発が
進められている。コジェネレーション型エンジンは、動
力を発電機で電気エネルギーとして取り出し、排気ガス
エネルギーが有する熱を熱交換器で水を加熱して温水に
して給湯用として利用している。そして、コジェネレー
ション型エンジンは、都市内電気供給システム、車両等
に利用されることが期待されている。
ンジンは、コジェネレーション型エンジンとして開発が
進められている。コジェネレーション型エンジンは、動
力を発電機で電気エネルギーとして取り出し、排気ガス
エネルギーが有する熱を熱交換器で水を加熱して温水に
して給湯用として利用している。そして、コジェネレー
ション型エンジンは、都市内電気供給システム、車両等
に利用されることが期待されている。
【０００３】また、電磁力バルブ駆動装置として、例え
ば、特開平２−１７６２８６号公報に開示されたものが
ある。該電磁力バルブ駆動装置は、エンジンの吸排気バ
ルブに連結し往復運動自在な可動磁極を有し、前記磁極
の端面と対向する上部固定永久磁石と、該永久磁石と連
通して途中に永久磁石と対向する第１の中間固定磁極
と、バルブ開放時における可動磁極端部と対応する第２
の中間固定磁極とを有すると共に延長先端には可動磁極
の側面と対向する先端固定磁極と、第１の中間固定磁極
に磁束を発生させる第１のコイルと、第２の中間固定磁
極に磁束を発生させる第２のコイルと、可動磁極に磁束
を発生させる第３のコイルとを有するものである。
ば、特開平２−１７６２８６号公報に開示されたものが
ある。該電磁力バルブ駆動装置は、エンジンの吸排気バ
ルブに連結し往復運動自在な可動磁極を有し、前記磁極
の端面と対向する上部固定永久磁石と、該永久磁石と連
通して途中に永久磁石と対向する第１の中間固定磁極
と、バルブ開放時における可動磁極端部と対応する第２
の中間固定磁極とを有すると共に延長先端には可動磁極
の側面と対向する先端固定磁極と、第１の中間固定磁極
に磁束を発生させる第１のコイルと、第２の中間固定磁
極に磁束を発生させる第２のコイルと、可動磁極に磁束
を発生させる第３のコイルとを有するものである。
【０００４】また、特開平３−４４０１０号公報には、
電磁作動式アクチュエータが開示されている。該電磁作
動式アクチュエータは、ばね系と、電気的に作動する２
個の作動磁石とを有し、前記作動磁石によって制御要素
を操作するアーマチュアが対向する２つの切り換え位置
へ移動可能であり、ばね系のバランス位置が両切り換え
位置の間にあり、容積型機械の振動運動可能な制御要素
のための平滑り弁及び行程弁に適用され、閉鎖機能に所
属する作動磁石に付加して永久磁石が設けられ、開放機
能に所属する作動磁石が電磁石として形成されているも
のである。
電磁作動式アクチュエータが開示されている。該電磁作
動式アクチュエータは、ばね系と、電気的に作動する２
個の作動磁石とを有し、前記作動磁石によって制御要素
を操作するアーマチュアが対向する２つの切り換え位置
へ移動可能であり、ばね系のバランス位置が両切り換え
位置の間にあり、容積型機械の振動運動可能な制御要素
のための平滑り弁及び行程弁に適用され、閉鎖機能に所
属する作動磁石に付加して永久磁石が設けられ、開放機
能に所属する作動磁石が電磁石として形成されているも
のである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ナチュ
ラルガスを燃料とするガスエンジンは、燃料がガス体で
あるので、このガス燃料を用いて高圧縮比で燃焼の優れ
たエンジンを作製できれば、無限と言われるナチュラル
ガスを燃料とするガスエンジンが提供できる。ガスエン
ジンは、ガス燃料が燃焼室に吸気バルブを通じて吸入さ
れて圧縮、着火されるので、圧縮比を大きくすることが
できず、理論熱効率（η＝仕事の熱換算／燃料の熱量）
は必ずしも高くない。そして、ガスエンジンから電気エ
ネルギーとして取り出す場合に、熱効率を向上させるこ
とが望まれているのが現状である。そこで、ガスエンジ
ンに遮熱型ガスエンジンを取り入れ、熱効率を向上させ
ることが考えられるようになった。ガスエンジンは、ナ
チュラルガスを燃料とするものであり、燃料が気体であ
る。そこで、吸入行程でガスを吸入し、次いで圧縮する
と、高圧縮となり温度が高くなり、自己着火の現象即ち
ノッキングが発生する。しかるに、ナチュラルガスのガ
ス燃料は圧縮比が１２以下でないと、自己着火するもの
である。また、エンジンの熱効率については、圧縮比が
小さいと熱効率が小さくなるという現象がある。従っ
て、ガスエンジンでは、ガス燃料の自己着火を避けて、
圧縮比を如何に高くするかの課題がある。
ラルガスを燃料とするガスエンジンは、燃料がガス体で
あるので、このガス燃料を用いて高圧縮比で燃焼の優れ
たエンジンを作製できれば、無限と言われるナチュラル
ガスを燃料とするガスエンジンが提供できる。ガスエン
ジンは、ガス燃料が燃焼室に吸気バルブを通じて吸入さ
れて圧縮、着火されるので、圧縮比を大きくすることが
できず、理論熱効率（η＝仕事の熱換算／燃料の熱量）
は必ずしも高くない。そして、ガスエンジンから電気エ
ネルギーとして取り出す場合に、熱効率を向上させるこ
とが望まれているのが現状である。そこで、ガスエンジ
ンに遮熱型ガスエンジンを取り入れ、熱効率を向上させ
ることが考えられるようになった。ガスエンジンは、ナ
チュラルガスを燃料とするものであり、燃料が気体であ
る。そこで、吸入行程でガスを吸入し、次いで圧縮する
と、高圧縮となり温度が高くなり、自己着火の現象即ち
ノッキングが発生する。しかるに、ナチュラルガスのガ
ス燃料は圧縮比が１２以下でないと、自己着火するもの
である。また、エンジンの熱効率については、圧縮比が
小さいと熱効率が小さくなるという現象がある。従っ
て、ガスエンジンでは、ガス燃料の自己着火を避けて、
圧縮比を如何に高くするかの課題がある。
【０００６】そこで、ガスエンジンについて、副室と主
室とを設け、副室と主室とを連通する連絡孔に制御弁を
配置し、ガス燃料を副室に充填すると共に、主室に吸入
空気を供給し、圧縮上死点ＴＤＣ付近で連絡孔制御弁を
作動して連絡孔を開放して空気とガス燃料とを混合着火
させるように構成することが考えられる。上記のような
ガスエンジンでは、ガス燃料と空気との混合を如何に良
好に行なわせるかが大きな課題になる。また、ガスエン
ジンについて、制御弁で開閉される連絡孔を備えた副室
を設けると共に、ディーゼルサイクルで、圧縮着火方式
で駆動し、ディーゼルエンジンと同等レベルの熱効率
（約４５％）になるように構成することが考えられる。
室とを設け、副室と主室とを連通する連絡孔に制御弁を
配置し、ガス燃料を副室に充填すると共に、主室に吸入
空気を供給し、圧縮上死点ＴＤＣ付近で連絡孔制御弁を
作動して連絡孔を開放して空気とガス燃料とを混合着火
させるように構成することが考えられる。上記のような
ガスエンジンでは、ガス燃料と空気との混合を如何に良
好に行なわせるかが大きな課題になる。また、ガスエン
ジンについて、制御弁で開閉される連絡孔を備えた副室
を設けると共に、ディーゼルサイクルで、圧縮着火方式
で駆動し、ディーゼルエンジンと同等レベルの熱効率
（約４５％）になるように構成することが考えられる。
【０００７】しかしながら、ガスエンジンにおいて、圧
縮行程後半の高圧空気を副室内に供給して急速に均一混
合と一次燃焼を実現し、次に副室より主室へのガス噴流
による主室での均一希薄燃焼を実現するためには、主室
と副室との連絡孔に設けられた電磁弁により最適制御が
必要とされるが、副室と主室とを連通状態にするため、
連絡孔を開閉するための電磁弁は、高圧空気導入、燃焼
膨張、ガス噴出、掃気のための通常の吸排気バルブに比
較して長い期間の開弁期間が必要とされる。そのため、
電磁弁の通電時間が長くなり、デューティ制御、消費電
力増大、発熱等の問題が懸念される。
縮行程後半の高圧空気を副室内に供給して急速に均一混
合と一次燃焼を実現し、次に副室より主室へのガス噴流
による主室での均一希薄燃焼を実現するためには、主室
と副室との連絡孔に設けられた電磁弁により最適制御が
必要とされるが、副室と主室とを連通状態にするため、
連絡孔を開閉するための電磁弁は、高圧空気導入、燃焼
膨張、ガス噴出、掃気のための通常の吸排気バルブに比
較して長い期間の開弁期間が必要とされる。そのため、
電磁弁の通電時間が長くなり、デューティ制御、消費電
力増大、発熱等の問題が懸念される。
【０００８】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、主室と副室とを連通する連絡孔に
設けた制御弁を永久磁石を組み込んだ電磁弁駆動装置で
駆動し、永久磁石の減磁を防止すると共に、制御弁の開
閉作動をスムースにする電磁弁駆動装置を備えた副室式
ガスエンジンであり、ガス燃料を副室に充填すると共に
主室に吸入空気を供給し、圧縮上死点ＴＤＣ付近で制御
弁を作動して連絡孔を開放して空気とガス燃料とを混合
着火させ、制御弁を磁力で作動するにあたって制御弁に
よる連絡孔の開放を直ちに行うと共に、制御弁を作動し
て連絡孔を直ちに閉鎖させてレスポンスを向上させ、空
気とガス燃料との混合を促進し且つ副室から主室への火
炎及び混合気の吹き出しを調節して主室での燃焼を促進
する電磁弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジンを提供
することである。
解決することであり、主室と副室とを連通する連絡孔に
設けた制御弁を永久磁石を組み込んだ電磁弁駆動装置で
駆動し、永久磁石の減磁を防止すると共に、制御弁の開
閉作動をスムースにする電磁弁駆動装置を備えた副室式
ガスエンジンであり、ガス燃料を副室に充填すると共に
主室に吸入空気を供給し、圧縮上死点ＴＤＣ付近で制御
弁を作動して連絡孔を開放して空気とガス燃料とを混合
着火させ、制御弁を磁力で作動するにあたって制御弁に
よる連絡孔の開放を直ちに行うと共に、制御弁を作動し
て連絡孔を直ちに閉鎖させてレスポンスを向上させ、空
気とガス燃料との混合を促進し且つ副室から主室への火
炎及び混合気の吹き出しを調節して主室での燃焼を促進
する電磁弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジンを提供
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、シリンダヘッドに形成した副室、該副室と
シリンダ側の主室とを連通する連絡孔、ガス燃料を前記
副室に供給するガス燃料供給口を開閉するガス燃料供給
弁、前記連絡孔を開閉するため副室壁体を貫通して前記
連絡孔に配設された制御弁、及び前記制御弁の開閉を駆
動するための電磁弁駆動装置を有し、前記電磁弁駆動装
置を前記制御弁の弁ステムに固定されたアーマチュア、
前記連絡孔を閉鎖させるばね力を前記制御弁に付勢する
スプリング、前記アーマチュアと前記副室壁体間に前記
制御弁のリフト分の間隙を有して配設された電磁石、及
び前記電磁石を構成する内側ヨークと外側ヨークとの間
に配設された永久磁石から構成されていることを特徴と
する電磁弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジンに関す
る。
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、シリンダヘッドに形成した副室、該副室と
シリンダ側の主室とを連通する連絡孔、ガス燃料を前記
副室に供給するガス燃料供給口を開閉するガス燃料供給
弁、前記連絡孔を開閉するため副室壁体を貫通して前記
連絡孔に配設された制御弁、及び前記制御弁の開閉を駆
動するための電磁弁駆動装置を有し、前記電磁弁駆動装
置を前記制御弁の弁ステムに固定されたアーマチュア、
前記連絡孔を閉鎖させるばね力を前記制御弁に付勢する
スプリング、前記アーマチュアと前記副室壁体間に前記
制御弁のリフト分の間隙を有して配設された電磁石、及
び前記電磁石を構成する内側ヨークと外側ヨークとの間
に配設された永久磁石から構成されていることを特徴と
する電磁弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジンに関す
る。
【００１０】また、この電磁弁駆動装置を備えた副室式
ガスエンジンにおいて、前記電磁石は前記アーマチュア
と前記副室壁体間に前記制御弁のリフト分の間隙を有し
て配設された内側ヨーク、前記アーマチュアと前記内側
ヨークの外側に配設された外側ヨーク及び前記内側ヨー
クと前記外側ヨークとの間に配設された電磁巻線から構
成されているものである。
ガスエンジンにおいて、前記電磁石は前記アーマチュア
と前記副室壁体間に前記制御弁のリフト分の間隙を有し
て配設された内側ヨーク、前記アーマチュアと前記内側
ヨークの外側に配設された外側ヨーク及び前記内側ヨー
クと前記外側ヨークとの間に配設された電磁巻線から構
成されているものである。
【００１１】また、この電磁弁駆動装置を備えた副室式
ガスエンジンにおいて、前記内側ヨークと前記外側ヨー
クとの間で且つ前記永久磁石と前記電磁巻線との間に位
置し且つ前記内側ヨークから延びるバイパスヨークを有
するものである。また、前記バイパスヨークは前記内側
ヨークと一体構造に構成され且つ前記外側ヨークに対し
てギャップを有しているものである。
ガスエンジンにおいて、前記内側ヨークと前記外側ヨー
クとの間で且つ前記永久磁石と前記電磁巻線との間に位
置し且つ前記内側ヨークから延びるバイパスヨークを有
するものである。また、前記バイパスヨークは前記内側
ヨークと一体構造に構成され且つ前記外側ヨークに対し
てギャップを有しているものである。
【００１２】また、この電磁弁駆動装置を備えた副室式
ガスエンジンにおいて、前記制御弁は前記永久磁石の磁
力と前記電磁石の電磁力とのトータルの磁力によって前
記連絡孔を開放するものである。また、前記制御弁は前
記永久磁石の磁力と前記電磁石の電磁力とが打ち消し合
うことによって前記スプリングのばね力で前記連絡孔を
閉鎖するものである。
ガスエンジンにおいて、前記制御弁は前記永久磁石の磁
力と前記電磁石の電磁力とのトータルの磁力によって前
記連絡孔を開放するものである。また、前記制御弁は前
記永久磁石の磁力と前記電磁石の電磁力とが打ち消し合
うことによって前記スプリングのばね力で前記連絡孔を
閉鎖するものである。
【００１３】
【作用】この発明による電磁弁駆動装置を備えた副室式
ガスエンジンは、上記のように構成されており、次のよ
うに作用する。即ち、この電磁弁駆動装置を備えた副室
式ガスエンジンは、シリンダヘッドに形成した副室とシ
リンダ側の主室とを連絡孔で連通し、前記連絡孔を開閉
するため前記連絡孔に制御弁を配設し、前記制御弁の開
閉を電磁弁駆動装置で駆動し、燃料供給源から燃料通路
を通じて前記副室にガス燃料を供給する燃料入口にガス
燃料供給弁を配設し、更に前記電磁弁駆動装置を前記制
御弁の弁ステムに固定されたアーマチュア、前記連絡孔
を閉鎖させるためのばね力を前記制御弁に付勢するスプ
リング、前記アーマチュアと前記副室壁体間にバルブリ
フト分の間隙を有して配設された電磁石及び前記電磁石
を構成する内側ヨークと外側ヨークとの間に配設された
永久磁石から構成したので、前記電磁石が付勢されて電
磁力が発生すると、該電磁力は前記永久磁石の磁力にプ
ラスされ、トータルの磁力は前記スプリングのばね力に
打ち勝って前記制御弁を直ちに開放することができ、レ
スポンスを向上させる。
ガスエンジンは、上記のように構成されており、次のよ
うに作用する。即ち、この電磁弁駆動装置を備えた副室
式ガスエンジンは、シリンダヘッドに形成した副室とシ
リンダ側の主室とを連絡孔で連通し、前記連絡孔を開閉
するため前記連絡孔に制御弁を配設し、前記制御弁の開
閉を電磁弁駆動装置で駆動し、燃料供給源から燃料通路
を通じて前記副室にガス燃料を供給する燃料入口にガス
燃料供給弁を配設し、更に前記電磁弁駆動装置を前記制
御弁の弁ステムに固定されたアーマチュア、前記連絡孔
を閉鎖させるためのばね力を前記制御弁に付勢するスプ
リング、前記アーマチュアと前記副室壁体間にバルブリ
フト分の間隙を有して配設された電磁石及び前記電磁石
を構成する内側ヨークと外側ヨークとの間に配設された
永久磁石から構成したので、前記電磁石が付勢されて電
磁力が発生すると、該電磁力は前記永久磁石の磁力にプ
ラスされ、トータルの磁力は前記スプリングのばね力に
打ち勝って前記制御弁を直ちに開放することができ、レ
スポンスを向上させる。
【００１４】また、前記電磁石に対して電流を逆に流せ
ば、前記電磁石には前記永久磁石の磁力とは逆方向の電
磁力が発生し、前記電磁石の電磁力と前記永久磁石の磁
力とは互いに打ち消し合い、前記制御弁の開放方向への
前記永久磁石の磁力が無効にされ、前記スプリングのば
ね力によって前記制御弁は前記連絡孔を直ちに閉鎖する
ことができる。また、前記制御弁で前記連絡孔を閉鎖す
る時には、前記電磁石の電磁力を制御することによって
緩やかに着座させることも可能である。
ば、前記電磁石には前記永久磁石の磁力とは逆方向の電
磁力が発生し、前記電磁石の電磁力と前記永久磁石の磁
力とは互いに打ち消し合い、前記制御弁の開放方向への
前記永久磁石の磁力が無効にされ、前記スプリングのば
ね力によって前記制御弁は前記連絡孔を直ちに閉鎖する
ことができる。また、前記制御弁で前記連絡孔を閉鎖す
る時には、前記電磁石の電磁力を制御することによって
緩やかに着座させることも可能である。
【００１５】また、この電磁弁駆動装置を備えた副室式
ガスエンジンは、前記内側ヨークと前記外側ヨークとの
間で且つ前記永久磁石と前記電磁巻線との間に位置し且
つ前記内側ヨークから延びるバイパスヨークを有し、前
記バイパスヨークは前記外側ヨークに対してギャップを
有しているので、前記電磁石に前記永久磁石の磁力とは
逆方向の電磁力即ち反磁界を発生させたとしても、その
時は前記電磁石の磁束の大部分は前記永久磁石を通るこ
となく、前記バイパスヨークを通じて形成されるので、
前記永久磁石が減磁することはない。
ガスエンジンは、前記内側ヨークと前記外側ヨークとの
間で且つ前記永久磁石と前記電磁巻線との間に位置し且
つ前記内側ヨークから延びるバイパスヨークを有し、前
記バイパスヨークは前記外側ヨークに対してギャップを
有しているので、前記電磁石に前記永久磁石の磁力とは
逆方向の電磁力即ち反磁界を発生させたとしても、その
時は前記電磁石の磁束の大部分は前記永久磁石を通るこ
となく、前記バイパスヨークを通じて形成されるので、
前記永久磁石が減磁することはない。
【００１６】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明による電磁
弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジンの実施例を説明
する。図１はこの発明による電磁弁駆動装置を備えた副
室式ガスエンジンの一実施例を示す断面図、図２は図１
の副室式ガスエンジンにおける電磁弁駆動装置の制御弁
の閉鎖時を示す拡大断面図、及び図３は図１の副室式ガ
スエンジンにおける電磁弁駆動装置の制御弁の開放時を
示す拡大断面図である。
弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジンの実施例を説明
する。図１はこの発明による電磁弁駆動装置を備えた副
室式ガスエンジンの一実施例を示す断面図、図２は図１
の副室式ガスエンジンにおける電磁弁駆動装置の制御弁
の閉鎖時を示す拡大断面図、及び図３は図１の副室式ガ
スエンジンにおける電磁弁駆動装置の制御弁の開放時を
示す拡大断面図である。
【００１７】この副室式ガスエンジンは、シリンダブロ
ック２２にガスケット２４を介在して固定されたシリン
ダヘッド７、シリンダブロック２２に形成した孔部に嵌
合し且つシリンダ３２を形成するシリンダライナ２３、
シリンダヘッド７に形成した吸排気ポート１７、吸排気
ポート１７を開閉する吸排気バルブ１８、シリンダヘッ
ド７に形成したキャビティ３４に形成される副室２、シ
リンダライナ２３に形成したシリンダ３２内を往復運動
するピストン１５、シリンダ３２側に形成されている主
室１、及び主室１と副室２とを連通する連絡孔２０を有
している。連絡孔２０はシリンダヘッド７のシリンダ中
央部に形成されている。なお、図示していないが、ピス
トン１５は、耐熱性に優れた窒化ケイ素等のセラミック
ス等によって遮熱構造に構成でき、主室１を遮熱構造に
構成できる。また、副室２は、セラミックス等によって
副室構造体を構成し、該副室構造体とキャビティ３４と
の間に遮熱空気層を設けて遮熱構造に構成することがで
きる。
ック２２にガスケット２４を介在して固定されたシリン
ダヘッド７、シリンダブロック２２に形成した孔部に嵌
合し且つシリンダ３２を形成するシリンダライナ２３、
シリンダヘッド７に形成した吸排気ポート１７、吸排気
ポート１７を開閉する吸排気バルブ１８、シリンダヘッ
ド７に形成したキャビティ３４に形成される副室２、シ
リンダライナ２３に形成したシリンダ３２内を往復運動
するピストン１５、シリンダ３２側に形成されている主
室１、及び主室１と副室２とを連通する連絡孔２０を有
している。連絡孔２０はシリンダヘッド７のシリンダ中
央部に形成されている。なお、図示していないが、ピス
トン１５は、耐熱性に優れた窒化ケイ素等のセラミック
ス等によって遮熱構造に構成でき、主室１を遮熱構造に
構成できる。また、副室２は、セラミックス等によって
副室構造体を構成し、該副室構造体とキャビティ３４と
の間に遮熱空気層を設けて遮熱構造に構成することがで
きる。
【００１８】この副室式ガスエンジンにおいて、ガス燃
料供給源からのガス燃料としてのナチュラルガスは燃料
通路３５を通ってシリンダヘッド７に形成したガス燃料
供給口１６から副室２に供給されるものである。副室２
へのガス燃料供給を調節するためガス燃料供給口１６に
はガス燃料供給弁５が配置され、主室１と副室２とを連
通する連絡孔２０には制御弁４が配置されている。ま
た、連絡孔２０の領域では、燃焼ガスで高温になるた
め、連絡孔２０に配置した制御弁４は高温強度を有する
耐熱性に優れた窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミック
スから製作されている。ガス燃料供給弁５は、例えば、
図示していないが、電磁弁駆動装置の電磁力で開閉さ
れ、エンジン負荷、エンジン回転数に応じてバルブタイ
ミングが決定されている。ガス燃料供給弁５がガス燃料
供給口１６を開放することによって、ナチュラルガスで
あるガス燃料が必要量だけ副室２に供給される。制御弁
４は、シリンダヘッド７のシリンダ３２中央に開口した
連絡孔２０に形成したバルブシートに配置され、副室２
側からシリンダ３２側の主室１へ噴出する火炎が拡開状
リング形状を形成するようになる。制御弁４は、ピスト
ン圧縮上死点付近で連絡孔２０を開放し、シリンダ３２
側の主室１で高圧縮された圧縮空気を主室１から副室２
内へ流入させ、副室２内で圧縮空気とガス燃料とを混合
着火させるものである。
料供給源からのガス燃料としてのナチュラルガスは燃料
通路３５を通ってシリンダヘッド７に形成したガス燃料
供給口１６から副室２に供給されるものである。副室２
へのガス燃料供給を調節するためガス燃料供給口１６に
はガス燃料供給弁５が配置され、主室１と副室２とを連
通する連絡孔２０には制御弁４が配置されている。ま
た、連絡孔２０の領域では、燃焼ガスで高温になるた
め、連絡孔２０に配置した制御弁４は高温強度を有する
耐熱性に優れた窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミック
スから製作されている。ガス燃料供給弁５は、例えば、
図示していないが、電磁弁駆動装置の電磁力で開閉さ
れ、エンジン負荷、エンジン回転数に応じてバルブタイ
ミングが決定されている。ガス燃料供給弁５がガス燃料
供給口１６を開放することによって、ナチュラルガスで
あるガス燃料が必要量だけ副室２に供給される。制御弁
４は、シリンダヘッド７のシリンダ３２中央に開口した
連絡孔２０に形成したバルブシートに配置され、副室２
側からシリンダ３２側の主室１へ噴出する火炎が拡開状
リング形状を形成するようになる。制御弁４は、ピスト
ン圧縮上死点付近で連絡孔２０を開放し、シリンダ３２
側の主室１で高圧縮された圧縮空気を主室１から副室２
内へ流入させ、副室２内で圧縮空気とガス燃料とを混合
着火させるものである。
【００１９】この副室式ガスエンジンは、特に、制御弁
４を開閉作動する電磁弁駆動装置に特徴を有している。
制御弁４を駆動する電磁弁駆動装置は、副室２の上方に
位置するシリンダヘッド７に形成された凹部１１に配置
されている。制御弁４は、連絡孔２０のバルブシートに
着座する弁がさと弁ステム６から構成されている。制御
弁４の弁ステム６は、連絡孔２０を開閉するため、シリ
ンダヘッド７における副室壁体３３を貫通して配設され
ているバルブガイド２５を貫通して配置されている。更
に、制御弁４の弁ステム６の上端部には、コッタ２７に
よってアーマチュア８が取り付けられている。また、弁
ステム６の周囲はシール部材２６によってシールされて
いる。また、シリンダヘッド７に固定された蓋板即ちプ
レート２１とアーマチュア８との間にはスプリング１９
が配置され、アーマチュア８を安定して保持している。
４を開閉作動する電磁弁駆動装置に特徴を有している。
制御弁４を駆動する電磁弁駆動装置は、副室２の上方に
位置するシリンダヘッド７に形成された凹部１１に配置
されている。制御弁４は、連絡孔２０のバルブシートに
着座する弁がさと弁ステム６から構成されている。制御
弁４の弁ステム６は、連絡孔２０を開閉するため、シリ
ンダヘッド７における副室壁体３３を貫通して配設され
ているバルブガイド２５を貫通して配置されている。更
に、制御弁４の弁ステム６の上端部には、コッタ２７に
よってアーマチュア８が取り付けられている。また、弁
ステム６の周囲はシール部材２６によってシールされて
いる。また、シリンダヘッド７に固定された蓋板即ちプ
レート２１とアーマチュア８との間にはスプリング１９
が配置され、アーマチュア８を安定して保持している。
【００２０】この副室式ガスエンジンにおける電磁弁駆
動装置は、特に、制御弁４の弁ステム６に固定されたア
ーマチュア８、連絡孔２０を閉鎖させる方向に制御弁４
をばね力で付勢するスプリング１４、アーマチュア８と
副室壁体３３間に配設された電磁石、及び電磁石を構成
する内側ヨーク９と外側ヨーク１２との間に配設された
永久磁石３から構成されている。更に、電磁石は、アー
マチュア８と副室壁体３３のベース面３１と間に、制御
弁４のリフト分の間隙２８を有して配設された内側ヨー
ク９、アーマチュア８と内側ヨーク９の外側に配設され
た外側ヨーク１２及び内側ヨーク９と外側ヨーク１２と
の間に配設された電磁巻線１０から構成されている。
動装置は、特に、制御弁４の弁ステム６に固定されたア
ーマチュア８、連絡孔２０を閉鎖させる方向に制御弁４
をばね力で付勢するスプリング１４、アーマチュア８と
副室壁体３３間に配設された電磁石、及び電磁石を構成
する内側ヨーク９と外側ヨーク１２との間に配設された
永久磁石３から構成されている。更に、電磁石は、アー
マチュア８と副室壁体３３のベース面３１と間に、制御
弁４のリフト分の間隙２８を有して配設された内側ヨー
ク９、アーマチュア８と内側ヨーク９の外側に配設され
た外側ヨーク１２及び内側ヨーク９と外側ヨーク１２と
の間に配設された電磁巻線１０から構成されている。
【００２１】更に、この副室式ガスエンジンにおいて、
電磁弁駆動装置には、内側ヨーク９と外側ヨーク１２と
の間で且つ永久磁石３と電磁巻線１０との間に間隙２９
を有して配置され、内側ヨーク９から延びるバイパスヨ
ーク１３を有している。バイパスヨーク１３は、内側ヨ
ーク９と一体構造に構成され且つ外側ヨーク１２に対し
て微小隙間即ちギャップ３０を有している。バイパスヨ
ーク１３と外側ヨーク１２との間にギャップ３０が形成
されることによって、永久磁石３の磁束の方向と逆方向
に流れる電磁巻線１０即ち電磁石による磁束が殆ど無く
なり、永久磁石３の減磁の発生を防止することができ
る。
電磁弁駆動装置には、内側ヨーク９と外側ヨーク１２と
の間で且つ永久磁石３と電磁巻線１０との間に間隙２９
を有して配置され、内側ヨーク９から延びるバイパスヨ
ーク１３を有している。バイパスヨーク１３は、内側ヨ
ーク９と一体構造に構成され且つ外側ヨーク１２に対し
て微小隙間即ちギャップ３０を有している。バイパスヨ
ーク１３と外側ヨーク１２との間にギャップ３０が形成
されることによって、永久磁石３の磁束の方向と逆方向
に流れる電磁巻線１０即ち電磁石による磁束が殆ど無く
なり、永久磁石３の減磁の発生を防止することができ
る。
【００２２】しかるに、永久磁石３がフェライト系、ア
ルニコ系の材料で作製されている場合には、永久磁石３
に逆方向の磁束を流すことによって永久磁石３に減磁が
発生するが、この発明による電磁弁駆動装置は、バイパ
スヨーク１３を設けているので、上記の永久磁石３の減
磁を避けることができる。また、場合によっては、永久
磁石３に逆方向の磁束を流しても永久磁石３が減磁が発
生しない材料で作製されている場合には、バイパスヨー
ク１３を必ずしも設ける必要がないものである。
ルニコ系の材料で作製されている場合には、永久磁石３
に逆方向の磁束を流すことによって永久磁石３に減磁が
発生するが、この発明による電磁弁駆動装置は、バイパ
スヨーク１３を設けているので、上記の永久磁石３の減
磁を避けることができる。また、場合によっては、永久
磁石３に逆方向の磁束を流しても永久磁石３が減磁が発
生しない材料で作製されている場合には、バイパスヨー
ク１３を必ずしも設ける必要がないものである。
【００２３】この副室式ガスエンジンにおける電磁弁駆
動装置は、次のようにして駆動される。まず、制御弁４
は、永久磁石３の磁力と電磁石の電磁力とのトータルの
磁力によってスプリング１４のばね力に抗して連絡孔２
０を開放することができる。制御弁４を駆動して連絡孔
２０を開放する時には、コイル即ち電磁巻線１０に一方
の方向から電流を流すと、電磁巻線１０は励磁し、電磁
巻線１０による磁束φの大部分の磁束φ1 は内側ヨーク
９→アーマチュア８→外側ヨーク１２→永久磁石３→内
側ヨーク９の経路を流れて磁界が発生する。この時、電
磁巻線１０による磁束φの一部の磁束φ2 は永久磁石３
をバイパスしてバイパスヨーク１３を流れる。一方、永
久磁石３による磁束φ3 は永久磁石３→内側ヨーク９→
アーマチュア８→外側ヨーク１２→永久磁石３の経路で
流れる。従って、アーマチュア８を流れる磁束は、電磁
巻線１０による磁束φ（＝φ1 ＋φ2 ）と永久磁石３に
よる磁束φ3 との総和の磁束（＝φ＋φ3 ）が流れるこ
とにより、磁力が大きくなりアーマチュア８は内側ヨー
ク９に吸着され（図３参照）、制御弁４がリフトされ、
連絡孔２０は開放される。
動装置は、次のようにして駆動される。まず、制御弁４
は、永久磁石３の磁力と電磁石の電磁力とのトータルの
磁力によってスプリング１４のばね力に抗して連絡孔２
０を開放することができる。制御弁４を駆動して連絡孔
２０を開放する時には、コイル即ち電磁巻線１０に一方
の方向から電流を流すと、電磁巻線１０は励磁し、電磁
巻線１０による磁束φの大部分の磁束φ1 は内側ヨーク
９→アーマチュア８→外側ヨーク１２→永久磁石３→内
側ヨーク９の経路を流れて磁界が発生する。この時、電
磁巻線１０による磁束φの一部の磁束φ2 は永久磁石３
をバイパスしてバイパスヨーク１３を流れる。一方、永
久磁石３による磁束φ3 は永久磁石３→内側ヨーク９→
アーマチュア８→外側ヨーク１２→永久磁石３の経路で
流れる。従って、アーマチュア８を流れる磁束は、電磁
巻線１０による磁束φ（＝φ1 ＋φ2 ）と永久磁石３に
よる磁束φ3 との総和の磁束（＝φ＋φ3 ）が流れるこ
とにより、磁力が大きくなりアーマチュア８は内側ヨー
ク９に吸着され（図３参照）、制御弁４がリフトされ、
連絡孔２０は開放される。
【００２４】次に、制御弁４は、永久磁石３の磁力と電
磁石の電磁力とが打ち消し合うことによってスプリング
１４のばね力で連絡孔２０を閉鎖することができる。制
御弁４を駆動して連絡孔２０を閉鎖する時には、コイル
即ち電磁巻線１０に上記とは逆方向に電流を流すと、電
磁巻線１０は励磁し、電磁巻線１０による磁束φの大部
分の磁束φ4 は永久磁石３をバイパスしてバイパスヨー
ク１３を流れる。即ち、バイパスヨーク１３→外側ヨー
ク１２→アーマチュア８→内側ヨーク９→バイパスヨー
ク１３の経路を流れて磁界が発生する。この時、電磁巻
線１０による磁束φの一部の磁束φ5 は永久磁石３を流
れるが永久磁石３により発生している磁束とは逆方向で
ある。即ち、内側ヨーク９→永久磁石３→外側ヨーク１
２→アーマチュア８→内側ヨーク９の経路を流れる。一
方、永久磁石３による磁束φ3 は永久磁石３→内側ヨー
ク９→アーマチュア８→外側ヨーク１２→永久磁石３の
経路で流れる。従って、アーマチュア８を流れる磁束
は、電磁巻線１０による磁束φが永久磁石３による磁束
φ3 から差し引かれた磁束（＝φ3 −φ）が流れること
により、アーマチュア８を流れる磁束が打ち消し合うこ
とになり、磁力が小さくなりアーマチュア８はスプリン
グ１４のばね力で内側ヨーク９から離れる方向に移動し
（図１又は図２参照）、制御弁４は連絡孔２０を閉鎖す
る。
磁石の電磁力とが打ち消し合うことによってスプリング
１４のばね力で連絡孔２０を閉鎖することができる。制
御弁４を駆動して連絡孔２０を閉鎖する時には、コイル
即ち電磁巻線１０に上記とは逆方向に電流を流すと、電
磁巻線１０は励磁し、電磁巻線１０による磁束φの大部
分の磁束φ4 は永久磁石３をバイパスしてバイパスヨー
ク１３を流れる。即ち、バイパスヨーク１３→外側ヨー
ク１２→アーマチュア８→内側ヨーク９→バイパスヨー
ク１３の経路を流れて磁界が発生する。この時、電磁巻
線１０による磁束φの一部の磁束φ5 は永久磁石３を流
れるが永久磁石３により発生している磁束とは逆方向で
ある。即ち、内側ヨーク９→永久磁石３→外側ヨーク１
２→アーマチュア８→内側ヨーク９の経路を流れる。一
方、永久磁石３による磁束φ3 は永久磁石３→内側ヨー
ク９→アーマチュア８→外側ヨーク１２→永久磁石３の
経路で流れる。従って、アーマチュア８を流れる磁束
は、電磁巻線１０による磁束φが永久磁石３による磁束
φ3 から差し引かれた磁束（＝φ3 −φ）が流れること
により、アーマチュア８を流れる磁束が打ち消し合うこ
とになり、磁力が小さくなりアーマチュア８はスプリン
グ１４のばね力で内側ヨーク９から離れる方向に移動し
（図１又は図２参照）、制御弁４は連絡孔２０を閉鎖す
る。
【００２５】また、この電磁弁駆動装置を備えた副室式
ガスエンジンは、エンジンの作動状態を検出するセンサ
ー、該センサーの検出信号に応答して電磁巻線１０への
電流を調節して磁力を制御し、該磁力によってスプリン
グ１４のばね力に抗して制御弁４のリフト量を制御する
コントローラを有している。センサーは、エンジン回転
数を検出する回転センサー及びエンジン負荷を検出する
負荷センサーを有している。また、コントローラは、負
荷センサーによる全負荷信号に応答して制御弁４のリフ
ト量を最大にし、負荷センサーによる部分負荷信号に応
答して制御弁４のリフト量を低減する制御を行なうこと
ができる。従って、制御弁４は、磁石を制御する電磁巻
線１０への通電電流の大小をコントローラで制御するこ
とによって、制御弁４をリフトさせる磁力が変化し、調
節された磁力とスプリング１４とのばね力との釣り合う
位置にリフト量が変化することになる。
ガスエンジンは、エンジンの作動状態を検出するセンサ
ー、該センサーの検出信号に応答して電磁巻線１０への
電流を調節して磁力を制御し、該磁力によってスプリン
グ１４のばね力に抗して制御弁４のリフト量を制御する
コントローラを有している。センサーは、エンジン回転
数を検出する回転センサー及びエンジン負荷を検出する
負荷センサーを有している。また、コントローラは、負
荷センサーによる全負荷信号に応答して制御弁４のリフ
ト量を最大にし、負荷センサーによる部分負荷信号に応
答して制御弁４のリフト量を低減する制御を行なうこと
ができる。従って、制御弁４は、磁石を制御する電磁巻
線１０への通電電流の大小をコントローラで制御するこ
とによって、制御弁４をリフトさせる磁力が変化し、調
節された磁力とスプリング１４とのばね力との釣り合う
位置にリフト量が変化することになる。
【００２６】この副室式ガスエンジンは、例えば、吸入
行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程の４つのサイク
ルを順次繰り返すことによって作動されるものである。
制御弁４とガス燃料供給弁５とは、電磁バルブ駆動装置
によって電磁力によって開閉駆動される。吸排気バルブ
１８は、従来のようなカム駆動による動弁機構で駆動さ
れるように構成されているが、場合によっては、電磁力
によって開閉駆動されるように構成してもよいものであ
る。
行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程の４つのサイク
ルを順次繰り返すことによって作動されるものである。
制御弁４とガス燃料供給弁５とは、電磁バルブ駆動装置
によって電磁力によって開閉駆動される。吸排気バルブ
１８は、従来のようなカム駆動による動弁機構で駆動さ
れるように構成されているが、場合によっては、電磁力
によって開閉駆動されるように構成してもよいものであ
る。
【００２７】この副室式ガスエンジンにおいて、吸入行
程で制御弁４による連絡孔２０の閉鎖と同時に、吸気弁
１８が吸気ポート１７を開放し、吸気ポート１７を通じ
て主室１に吸入空気が供給される。この時、吸気弁１８
の開放時期は、連絡孔２０が閉鎖した後、例えば、上死
点ＴＤＣ後で吸気弁１８は吸気ポート１７を開放即ち開
弁する。次いで、吸入行程中途でガス燃料供給弁５がガ
ス燃料供給口１６を開放し、ガス燃料供給源から副室２
にナチュラルガスのガス燃料が燃料通路３５を通じて供
給される。副室２にガス燃料が供給される時には、制御
弁４によって連絡孔２０が閉鎖された状態であり、副室
２には燃焼後の排気ガスが残留しているので、ガス燃料
が副室２に導入されると、ガス燃料は受熱して副室２内
で活性化する。
程で制御弁４による連絡孔２０の閉鎖と同時に、吸気弁
１８が吸気ポート１７を開放し、吸気ポート１７を通じ
て主室１に吸入空気が供給される。この時、吸気弁１８
の開放時期は、連絡孔２０が閉鎖した後、例えば、上死
点ＴＤＣ後で吸気弁１８は吸気ポート１７を開放即ち開
弁する。次いで、吸入行程中途でガス燃料供給弁５がガ
ス燃料供給口１６を開放し、ガス燃料供給源から副室２
にナチュラルガスのガス燃料が燃料通路３５を通じて供
給される。副室２にガス燃料が供給される時には、制御
弁４によって連絡孔２０が閉鎖された状態であり、副室
２には燃焼後の排気ガスが残留しているので、ガス燃料
が副室２に導入されると、ガス燃料は受熱して副室２内
で活性化する。
【００２８】次に、圧縮行程終盤付近までは、制御弁４
によって連絡孔２０は閉鎖されており、主室１での吸入
空気を圧縮して圧縮比を大きくする。次いで、ガス燃料
供給弁５がガス燃料供給口１６を閉鎖してガス燃料供給
源から副室２へのガス燃料の供給が停止され、圧縮行程
終盤付近で制御弁４が連絡孔２０を開放し、連絡孔２０
を通じて高圧縮で高温化した空気が主室１から副室２へ
一気に流入する。この時、制御弁４の連絡孔２０の開放
時期は、例えば、爆発上死点ＴＤＣ前に開口するように
制御されている。該吸入空気は活性化したガス燃料と混
合を促進して着火燃焼し、燃焼が急速に進展して副室２
の火炎が主室１へ噴出し、膨張行程へ移行する。
によって連絡孔２０は閉鎖されており、主室１での吸入
空気を圧縮して圧縮比を大きくする。次いで、ガス燃料
供給弁５がガス燃料供給口１６を閉鎖してガス燃料供給
源から副室２へのガス燃料の供給が停止され、圧縮行程
終盤付近で制御弁４が連絡孔２０を開放し、連絡孔２０
を通じて高圧縮で高温化した空気が主室１から副室２へ
一気に流入する。この時、制御弁４の連絡孔２０の開放
時期は、例えば、爆発上死点ＴＤＣ前に開口するように
制御されている。該吸入空気は活性化したガス燃料と混
合を促進して着火燃焼し、燃焼が急速に進展して副室２
の火炎が主室１へ噴出し、膨張行程へ移行する。
【００２９】膨張行程では、主室１に存在する新気と火
炎とは混合を促進して短期間に燃焼を完結する。この膨
張行程では、連絡孔２０の開放状態を維持して副室２か
ら主室１へ火炎を噴出させて仕事をさせ、排気行程に移
行する。排気弁１８は、膨張行程終盤付近で排気ポート
１７を開放し、排気行程上死点ＴＤＣ前近傍で閉鎖す
る。制御弁４は、例えば、爆発上死点ＴＤＣ前で連絡孔
２０を開放し、排気行程上死点ＴＤＣ後に連絡孔２０を
閉鎖する。吸気弁１８は、連絡孔２０の閉鎖後で吸気ポ
ート１７を上死点ＴＤＣ後の吸入行程で開放し、引き続
く吸入行程での吸気ポート１７からの吸入空気が主室１
から副室２内に流入するのを遮断する。
炎とは混合を促進して短期間に燃焼を完結する。この膨
張行程では、連絡孔２０の開放状態を維持して副室２か
ら主室１へ火炎を噴出させて仕事をさせ、排気行程に移
行する。排気弁１８は、膨張行程終盤付近で排気ポート
１７を開放し、排気行程上死点ＴＤＣ前近傍で閉鎖す
る。制御弁４は、例えば、爆発上死点ＴＤＣ前で連絡孔
２０を開放し、排気行程上死点ＴＤＣ後に連絡孔２０を
閉鎖する。吸気弁１８は、連絡孔２０の閉鎖後で吸気ポ
ート１７を上死点ＴＤＣ後の吸入行程で開放し、引き続
く吸入行程での吸気ポート１７からの吸入空気が主室１
から副室２内に流入するのを遮断する。
【００３０】
【発明の効果】この発明による電磁弁駆動装置を備えた
副室式ガスエンジンは、上記のように構成されており、
次のような効果を有する。即ち、この副室式ガスエンジ
ンは、シリンダヘッドに形成した副室とシリンダ側の主
室とを連通する連絡孔、ガス燃料を前記副室に供給する
ガス燃料供給口を開閉するガス燃料供給弁、前記連絡孔
を開閉するため副室壁体を貫通して前記連絡孔に配設さ
れた制御弁、及び前記制御弁の開閉を駆動するための電
磁弁駆動装置を有し、前記電磁弁駆動装置を前記制御弁
の弁ステムに固定されたアーマチュア、前記連絡孔を閉
鎖させるばね力を前記制御弁に付勢するスプリング、前
記アーマチュアと前記副室壁体間に前記制御弁のリフト
分の間隙を有して配設された電磁石及び前記電磁石を構
成するヨーク間に配設された永久磁石から構成されてい
るので、前記電磁石が付勢されて電磁力が発生すると、
該電磁力は前記永久磁石の磁力にプラスされ、トータル
の磁力は前記スプリングのばね力に打ち勝って前記制御
弁を直ちに開放することができ、レスポンスを向上させ
る。また、前記電磁石に対して電流を逆に流せば、前記
電磁石には前記永久磁石の磁力とは逆方向の電磁力が発
生し、前記電磁石の電磁力と前記永久磁石の磁力とは互
いに打ち消し合い、前記制御弁の開放方向への前記永久
磁石の磁力が無効にされ、前記スプリングのばね力によ
って前記制御弁は前記連絡孔を直ちに閉鎖することがで
きる。また、前記制御弁で前記連絡孔を閉鎖する時に
は、前記電磁石の電磁力を制御することによって緩やか
に着座させることも可能である。
副室式ガスエンジンは、上記のように構成されており、
次のような効果を有する。即ち、この副室式ガスエンジ
ンは、シリンダヘッドに形成した副室とシリンダ側の主
室とを連通する連絡孔、ガス燃料を前記副室に供給する
ガス燃料供給口を開閉するガス燃料供給弁、前記連絡孔
を開閉するため副室壁体を貫通して前記連絡孔に配設さ
れた制御弁、及び前記制御弁の開閉を駆動するための電
磁弁駆動装置を有し、前記電磁弁駆動装置を前記制御弁
の弁ステムに固定されたアーマチュア、前記連絡孔を閉
鎖させるばね力を前記制御弁に付勢するスプリング、前
記アーマチュアと前記副室壁体間に前記制御弁のリフト
分の間隙を有して配設された電磁石及び前記電磁石を構
成するヨーク間に配設された永久磁石から構成されてい
るので、前記電磁石が付勢されて電磁力が発生すると、
該電磁力は前記永久磁石の磁力にプラスされ、トータル
の磁力は前記スプリングのばね力に打ち勝って前記制御
弁を直ちに開放することができ、レスポンスを向上させ
る。また、前記電磁石に対して電流を逆に流せば、前記
電磁石には前記永久磁石の磁力とは逆方向の電磁力が発
生し、前記電磁石の電磁力と前記永久磁石の磁力とは互
いに打ち消し合い、前記制御弁の開放方向への前記永久
磁石の磁力が無効にされ、前記スプリングのばね力によ
って前記制御弁は前記連絡孔を直ちに閉鎖することがで
きる。また、前記制御弁で前記連絡孔を閉鎖する時に
は、前記電磁石の電磁力を制御することによって緩やか
に着座させることも可能である。
【００３１】また、前記電磁弁駆動装置は前記内側ヨー
クと前記外側ヨークとの間で且つ前記永久磁石と前記電
磁巻線との間に位置し且つ前記内側ヨークから延びるバ
イパスヨークを有し、前記バイパスヨークは前記外側ヨ
ークに対してギャップを有しているので、前記電磁石に
前記永久磁石の磁力とは逆方向の電磁力即ち反磁界を発
生させたとしても、その時は前記電磁石の磁束の大部分
は前記永久磁石を通ることなく、前記バイパスヨークを
通じて形成されるので、前記永久磁石が減磁することは
ない。
クと前記外側ヨークとの間で且つ前記永久磁石と前記電
磁巻線との間に位置し且つ前記内側ヨークから延びるバ
イパスヨークを有し、前記バイパスヨークは前記外側ヨ
ークに対してギャップを有しているので、前記電磁石に
前記永久磁石の磁力とは逆方向の電磁力即ち反磁界を発
生させたとしても、その時は前記電磁石の磁束の大部分
は前記永久磁石を通ることなく、前記バイパスヨークを
通じて形成されるので、前記永久磁石が減磁することは
ない。
【００３２】また、この副室式ガスエンジンは、排気弁
が排気ポートを閉じた後、副室の燃料入口に設けた燃料
弁で前記燃料入口を吸入行程の中間付近で開放し且つ圧
縮行程終端付近で閉鎖し、また前記燃料弁の閉鎖後に前
記副室と主室を連通する連絡孔に設けた連絡孔制御弁で
前記連絡孔を爆発上死点前で開放し且つ排気行程上死点
後に閉鎖する制御を行うので、吸入空気が前記主室内で
高圧縮比になっても前記副室に供給されている燃料は吸
入空気が遮断されており、燃料が自己着火することがな
く、ノッキングが発生することがない。
が排気ポートを閉じた後、副室の燃料入口に設けた燃料
弁で前記燃料入口を吸入行程の中間付近で開放し且つ圧
縮行程終端付近で閉鎖し、また前記燃料弁の閉鎖後に前
記副室と主室を連通する連絡孔に設けた連絡孔制御弁で
前記連絡孔を爆発上死点前で開放し且つ排気行程上死点
後に閉鎖する制御を行うので、吸入空気が前記主室内で
高圧縮比になっても前記副室に供給されている燃料は吸
入空気が遮断されており、燃料が自己着火することがな
く、ノッキングが発生することがない。
【図１】この発明による電磁弁駆動装置を備えた副室式
ガスエンジンの一実施例を示す断面図である。
ガスエンジンの一実施例を示す断面図である。
【図２】図１の副室式ガスエンジンにおける電磁弁駆動
装置の制御弁の閉鎖時を示す拡大断面図である。
装置の制御弁の閉鎖時を示す拡大断面図である。
【図３】図１の副室式ガスエンジンにおける電磁弁駆動
装置の制御弁の開放時を示す拡大断面図である。
装置の制御弁の開放時を示す拡大断面図である。
１ 主室 ２ 副室 ３ 永久磁石 ４ 制御弁 ５ ガス燃料供給弁 ６ 弁ステム ７ シリンダヘッド ８ アーマチュア ９ 内側ヨーク １０ 電磁巻線 １１ 凹部 １２ 外側ヨーク １３ バイパスヨーク １４，１９ スプリング １６ ガス燃料供給口 １７ 吸排気ポート １８ 吸排気弁 ２０ 連絡孔 ２８ 間隙（制御弁のリフト分） ３０ ギャップ
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ１６Ｋ 31/06 ３８５ Ｆ 0817−3Ｋ
Claims (6)
- 【請求項１】 シリンダヘッドに形成した副室、該副室
とシリンダ側の主室とを連通する連絡孔、ガス燃料を前
記副室に供給するガス燃料供給口を開閉するガス燃料供
給弁、前記連絡孔を開閉するため副室壁体を貫通して前
記連絡孔に配設された制御弁、及び前記制御弁の開閉を
駆動するための電磁弁駆動装置を有し、前記電磁弁駆動
装置を前記制御弁の弁ステムに固定されたアーマチュ
ア、前記連絡孔を閉鎖させるばね力を前記制御弁に付勢
するスプリング、前記アーマチュアと前記副室壁体間に
前記制御弁のリフト分の間隙を有して配設された電磁
石、及び前記電磁石を構成する内側ヨークと外側ヨーク
との間に配設された永久磁石から構成されていることを
特徴とする電磁弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジ
ン。 - 【請求項２】 前記電磁石は前記アーマチュアと前記副
室壁体間に前記制御弁のリフト分の間隙を有して配設さ
れた内側ヨーク、前記アーマチュアと前記内側ヨークの
外側に配設された外側ヨーク及び前記内側ヨークと前記
外側ヨークとの間に配設された電磁巻線から構成されて
いることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁駆動装置
を備えた副室式ガスエンジン。 - 【請求項３】 前記内側ヨークと前記外側ヨークとの間
で且つ前記永久磁石と前記電磁巻線との間に位置し且つ
前記内側ヨークから延びるバイパスヨークを有すること
を特徴とする請求項２に記載の電磁弁駆動装置を備えた
副室式ガスエンジン。 - 【請求項４】 前記バイパスヨークは前記内側ヨークと
一体構造に構成され且つ前記外側ヨークに対してギャッ
プを有していることを特徴とする請求項２に記載の電磁
弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジン。 - 【請求項５】 前記制御弁は前記永久磁石の磁力と前記
電磁石の電磁力とのトータルの磁力によって前記連絡孔
を開放することを特徴とする請求項１に記載の電磁弁駆
動装置を備えた副室式ガスエンジン。 - 【請求項６】 前記制御弁は前記永久磁石の磁力と前記
電磁石の電磁力とが打ち消し合うことによって前記スプ
リングのばね力で前記連絡孔を閉鎖することを特徴とす
る請求項１に記載の電磁弁駆動装置を備えた副室式ガス
エンジン。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP15817794A JP3513921B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 電磁弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15817794A JP3513921B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 電磁弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジン |
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| JPH084546A true JPH084546A (ja) | 1996-01-09 |
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|---|---|---|---|
| JP15817794A Expired - Fee Related JP3513921B2 (ja) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | 電磁弁駆動装置を備えた副室式ガスエンジン |
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1994
- 1994-06-17 JP JP15817794A patent/JP3513921B2/ja not_active Expired - Fee Related
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