JPH09303244A - エンジンのレーザ光入射装置 - Google Patents
エンジンのレーザ光入射装置Info
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- JPH09303244A JPH09303244A JP12323496A JP12323496A JPH09303244A JP H09303244 A JPH09303244 A JP H09303244A JP 12323496 A JP12323496 A JP 12323496A JP 12323496 A JP12323496 A JP 12323496A JP H09303244 A JPH09303244 A JP H09303244A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P23/00—Other ignition
- F02P23/04—Other physical ignition means, e.g. using laser rays
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ光による良好な着火・性能を保持しつ
つ入射用の窓の破損の発生を防止し、耐久性、信頼性が
向上せしめられるとともに、また燃焼室内におけるプラ
ズマの発生部位を拡大することにより、着火性が向上
し、安定した着火・燃焼がなされるレーザ着火式エンジ
ンを提供する。 【解決手段】 レーザ光を集光用のレンズ及び入射用の
透明窓を経て燃焼室に透過せしめ、燃焼室内にプラズマ
を発生させることにより、同燃焼室内に噴射された燃料
に着火するように構成されたレーザ着火式エンジンにお
いて、レーザ装置とレンズとの間に、上記レーザ光を複
数の光束に分割する分割手段を設置し、レーザ光の向き
や燃焼室内における集合点を調整可能とした。
つ入射用の窓の破損の発生を防止し、耐久性、信頼性が
向上せしめられるとともに、また燃焼室内におけるプラ
ズマの発生部位を拡大することにより、着火性が向上
し、安定した着火・燃焼がなされるレーザ着火式エンジ
ンを提供する。 【解決手段】 レーザ光を集光用のレンズ及び入射用の
透明窓を経て燃焼室に透過せしめ、燃焼室内にプラズマ
を発生させることにより、同燃焼室内に噴射された燃料
に着火するように構成されたレーザ着火式エンジンにお
いて、レーザ装置とレンズとの間に、上記レーザ光を複
数の光束に分割する分割手段を設置し、レーザ光の向き
や燃焼室内における集合点を調整可能とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はメタノールエンジン
等、比較的難着火性の液体燃料を使用する液体燃料エン
ジンのレーザ光入射装置に関する。
等、比較的難着火性の液体燃料を使用する液体燃料エン
ジンのレーザ光入射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】メタノール等の比較的難着火性の液体燃
料を使用する液体燃料エンジンにおいては、レーザ光に
よって噴射燃料中にプラズマを発生せしめて、これを着
火燃焼せしめる手段が提供されている。
料を使用する液体燃料エンジンにおいては、レーザ光に
よって噴射燃料中にプラズマを発生せしめて、これを着
火燃焼せしめる手段が提供されている。
【０００３】かかるレーザ光着火装置の従来の１例が図
３に示されている。図３において、４はエンジンのシリ
ンダヘッド、６はピストン、２０は燃焼室、８は同燃焼
室２０内に燃料を噴射する噴射ノズルである。
３に示されている。図３において、４はエンジンのシリ
ンダヘッド、６はピストン、２０は燃焼室、８は同燃焼
室２０内に燃料を噴射する噴射ノズルである。
【０００４】１はレーザ光を発生するレーザ装置、、３
は集光用のレンズ、５は上記燃焼室２０に臨んで設けら
れた入射用の透明な窓である。
は集光用のレンズ、５は上記燃焼室２０に臨んで設けら
れた入射用の透明な窓である。
【０００５】上記のように構成されたレーザ光着火装置
において、メタノール燃料に間接的に着火せしめる場合
は、レーザ装置１から出射されたレーザ光２はレンズ３
で集光され、シリンダヘッド４に、燃焼室２０に臨んで
設けられた窓５を透過して、ピストン６の上面に焦点を
結んでプラズマ光７を発生し、噴射ノズル８から噴射さ
れたメタノール燃料９を着火燃焼せしめる。
において、メタノール燃料に間接的に着火せしめる場合
は、レーザ装置１から出射されたレーザ光２はレンズ３
で集光され、シリンダヘッド４に、燃焼室２０に臨んで
設けられた窓５を透過して、ピストン６の上面に焦点を
結んでプラズマ光７を発生し、噴射ノズル８から噴射さ
れたメタノール燃料９を着火燃焼せしめる。
【０００６】またメタノール燃料に直接着火せしめる場
合は、噴射されたメタノール燃料９上に集光しプラズマ
を発生させて、上記と同様にメタノール燃料９を着火燃
焼せしめる。上記レーザ光２の発生タイミングは、図示
しないエンジン回転検出装置により制御され、メタノー
ル燃料９の噴射と同期して燃焼に最適なタイミングで発
光する。
合は、噴射されたメタノール燃料９上に集光しプラズマ
を発生させて、上記と同様にメタノール燃料９を着火燃
焼せしめる。上記レーザ光２の発生タイミングは、図示
しないエンジン回転検出装置により制御され、メタノー
ル燃料９の噴射と同期して燃焼に最適なタイミングで発
光する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た従来の液体燃料エンジンのレーザ光入射装置には、次
のような問題点がある。即ち、レーザ装置１から出射さ
れレンズ３で集光され燃焼室２０への入射用の窓５を透
過するレーザ光２は、上記レンズ３で集光されたときの
レーザ光よりも細くなっている。
た従来の液体燃料エンジンのレーザ光入射装置には、次
のような問題点がある。即ち、レーザ装置１から出射さ
れレンズ３で集光され燃焼室２０への入射用の窓５を透
過するレーザ光２は、上記レンズ３で集光されたときの
レーザ光よりも細くなっている。
【０００８】このため、上記燃焼室２０のレーザ集光装
置がレーザ入射用の窓１５に近い場合、この窓１５を透
過するレーザ光は細く集光されることとなり、窓５の位
置でのレーザ光２のエネルギ密度がガラスの耐エネルギ
強度以上となって、ガラス製の上記窓５が破損すること
がある。
置がレーザ入射用の窓１５に近い場合、この窓１５を透
過するレーザ光は細く集光されることとなり、窓５の位
置でのレーザ光２のエネルギ密度がガラスの耐エネルギ
強度以上となって、ガラス製の上記窓５が破損すること
がある。
【０００９】また、上記レーザ光２の発光時間はごく短
時間で、レーザ光２の焦点位置近傍にメタノール燃料の
粒子が少なければプラズマを発生させることができず、
又、発生してもそのエネルギは極く弱いため、最初の着
火燃焼を周囲のメタノール燃料に伝播させることができ
ないことから、確実な燃焼が持続できない。
時間で、レーザ光２の焦点位置近傍にメタノール燃料の
粒子が少なければプラズマを発生させることができず、
又、発生してもそのエネルギは極く弱いため、最初の着
火燃焼を周囲のメタノール燃料に伝播させることができ
ないことから、確実な燃焼が持続できない。
【００１０】本発明の第１の目的は、レーザ光による良
好な着火・性能を保持しつつ入射用の窓の破損の発生を
防止し、耐久性、信頼性が向上せしめられたレーザ着火
式エンジンを提供することである。また第２の目的は、
燃焼室内におけるプラズマの発生部位を拡大することに
より、着火性が向上し、安定した着火・燃焼がなされる
レーザ着火式エンジンを提供することである。
好な着火・性能を保持しつつ入射用の窓の破損の発生を
防止し、耐久性、信頼性が向上せしめられたレーザ着火
式エンジンを提供することである。また第２の目的は、
燃焼室内におけるプラズマの発生部位を拡大することに
より、着火性が向上し、安定した着火・燃焼がなされる
レーザ着火式エンジンを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記のような、レーザ光
を利用して、メタノール燃料等の比較的難着火性の燃料
に着火するようにしたエンジンのレーザ光の入射装置に
おいて、レーザ光入射用の窓と、燃焼室内のレーザ光が
焦点を結ぶべき位置が近い場合、上記窓の破損を避ける
には、窓におけるエネルギ密度を小さくすることによ
り、レンズの焦点距離を短くするか、あるいはレンズに
入射するレーザ光のビーム径を大きくすることが考えら
れる。
を利用して、メタノール燃料等の比較的難着火性の燃料
に着火するようにしたエンジンのレーザ光の入射装置に
おいて、レーザ光入射用の窓と、燃焼室内のレーザ光が
焦点を結ぶべき位置が近い場合、上記窓の破損を避ける
には、窓におけるエネルギ密度を小さくすることによ
り、レンズの焦点距離を短くするか、あるいはレンズに
入射するレーザ光のビーム径を大きくすることが考えら
れる。
【００１２】然るに、レンズにより集光されたレーザ光
の直径は、レンズの焦点距離に比例し、レンズに入射す
るレーザ光の直径に反比例する。このため、レンズの焦
点距離を短くしたり、レーザ光の径を大きくすると、燃
焼室内の焦点位置でのビーム径が小さくなり、またプラ
ズマが発生する領域が狭くなるため、プラズマが燃料と
衝突する確率が小さくなることにより、着火し難くな
る。
の直径は、レンズの焦点距離に比例し、レンズに入射す
るレーザ光の直径に反比例する。このため、レンズの焦
点距離を短くしたり、レーザ光の径を大きくすると、燃
焼室内の焦点位置でのビーム径が小さくなり、またプラ
ズマが発生する領域が狭くなるため、プラズマが燃料と
衝突する確率が小さくなることにより、着火し難くな
る。
【００１３】本発明はかかる現象の発生を避けるために
レーザ光を複数に分割して燃焼室内に入射するようにし
たものであり、その要旨とする具体的手段は、レーザ光
を発生するレーザ装置から出射されたレーザ光を、シリ
ンダヘッドのレーザ光通路に設けられた集光用のレンズ
及び入射用の透明窓を経て燃焼室に透過せしめ、燃焼室
内にプラズマを発生させることにより、同燃料室内に噴
射された燃料に着火するように構成されたレーザ着火式
エンジンにおいて、上記レーザ装置とレンズとの間に、
上記レーザ光を複数の光束に分割する分割手段を設置し
たことを特徴とするエンジンのレーザ光入射装置にあ
る。
レーザ光を複数に分割して燃焼室内に入射するようにし
たものであり、その要旨とする具体的手段は、レーザ光
を発生するレーザ装置から出射されたレーザ光を、シリ
ンダヘッドのレーザ光通路に設けられた集光用のレンズ
及び入射用の透明窓を経て燃焼室に透過せしめ、燃焼室
内にプラズマを発生させることにより、同燃料室内に噴
射された燃料に着火するように構成されたレーザ着火式
エンジンにおいて、上記レーザ装置とレンズとの間に、
上記レーザ光を複数の光束に分割する分割手段を設置し
たことを特徴とするエンジンのレーザ光入射装置にあ
る。
【００１４】上記手段によれば、レーザ装置から出射さ
れたレーザ光は上記集光用のレンズに入る前にビームス
プリッタ及び反射ミラー等の分割手段により上記出射さ
れたレーザ光に対して複数の光束に分割される。そし
て、上記分割手段によって複数のレーザ光のレンズ及び
窓を経た入射方向を調整することにより、複数レーザ光
のレンズでの透過状態及び燃焼室内での集光状態が調整
可能となる。
れたレーザ光は上記集光用のレンズに入る前にビームス
プリッタ及び反射ミラー等の分割手段により上記出射さ
れたレーザ光に対して複数の光束に分割される。そし
て、上記分割手段によって複数のレーザ光のレンズ及び
窓を経た入射方向を調整することにより、複数レーザ光
のレンズでの透過状態及び燃焼室内での集光状態が調整
可能となる。
【００１５】そこで、好適な具体的手段は、上記手段に
おいて、上記分割手段を、上記レーザ光を複数の平行な
光束に分割するように構成することである。
おいて、上記分割手段を、上記レーザ光を複数の平行な
光束に分割するように構成することである。
【００１６】かかる手段によれば、上記ビームスプリッ
タと反射ミラー等の分割手段を複数個配し、分割された
それぞれのレーザ光の強度を元のレーザ光の強度より小
さくする。これらのレーザ光は集光用のレンズに互いに
ずれた位置から入射せしめられるが、燃焼室内において
各レーザ光はレンズの焦点で一点に集光せしめられる。
このため燃焼室内ではプラズマを発生させるのに足りる
レーザ強度を有するが、レーザ光の入射用の窓でのレー
ザ光のエネルギ強度は、単一のレーザ光で入射した場合
よりごく小さいエネルギ密度に抑えることができ、窓の
耐エネルギ強度以下にせしめる。これによって窓の破損
が防止される。
タと反射ミラー等の分割手段を複数個配し、分割された
それぞれのレーザ光の強度を元のレーザ光の強度より小
さくする。これらのレーザ光は集光用のレンズに互いに
ずれた位置から入射せしめられるが、燃焼室内において
各レーザ光はレンズの焦点で一点に集光せしめられる。
このため燃焼室内ではプラズマを発生させるのに足りる
レーザ強度を有するが、レーザ光の入射用の窓でのレー
ザ光のエネルギ強度は、単一のレーザ光で入射した場合
よりごく小さいエネルギ密度に抑えることができ、窓の
耐エネルギ強度以下にせしめる。これによって窓の破損
が防止される。
【００１７】さらに他の好適な具体的手段は、上記分割
手段が、上記レーザ光を複数の互いに交叉する光束に分
割するように構成されたことである。
手段が、上記レーザ光を複数の互いに交叉する光束に分
割するように構成されたことである。
【００１８】かかる手段によれば、ビームスプリッタと
反射ミラー等の分割手段を複数個配してレーザ光を互い
に交叉するように複数に分割する。これらのレーザ光は
集光用のレンズに入射された後、燃焼室内の異なった位
置に集光せしめられる。このため、レーザ光のプラズマ
発生領域を増すことができ、メタノール燃料等の難着火
性燃料の着火確率を高くすることができる。
反射ミラー等の分割手段を複数個配してレーザ光を互い
に交叉するように複数に分割する。これらのレーザ光は
集光用のレンズに入射された後、燃焼室内の異なった位
置に集光せしめられる。このため、レーザ光のプラズマ
発生領域を増すことができ、メタノール燃料等の難着火
性燃料の着火確率を高くすることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下図１〜図２を参照して本発明
の実施形態につき詳細に説明する。図１には本発明の実
施の第１形態に係る液体燃料エンジンの着火装置の構成
図が示されている。
の実施形態につき詳細に説明する。図１には本発明の実
施の第１形態に係る液体燃料エンジンの着火装置の構成
図が示されている。
【００２０】図１において、４はエンジンのシリンダヘ
ッド、６はピストン、２０は同ピストン６の上面とシリ
ンダヘッド４の下面との間に形成される燃焼室、８は同
燃焼室内にメタノール等の液体燃料を噴射する噴射ノズ
ルである。
ッド、６はピストン、２０は同ピストン６の上面とシリ
ンダヘッド４の下面との間に形成される燃焼室、８は同
燃焼室内にメタノール等の液体燃料を噴射する噴射ノズ
ルである。
【００２１】１はレーザ光２を発射するレーザ装置、３
はシリンダヘッド４のレーザ光通路孔４１の上部に固着
された集光用のレンズ、５は上記レーザ光通路孔４１の
下部に上記燃焼室２０に臨んで固着され透明体からなる
入射用の窓である。
はシリンダヘッド４のレーザ光通路孔４１の上部に固着
された集光用のレンズ、５は上記レーザ光通路孔４１の
下部に上記燃焼室２０に臨んで固着され透明体からなる
入射用の窓である。
【００２２】１０ａ，１０ｂは上記レーザ装置１からの
レーザ光２の光線路中に直列に設けられた複数個（この
実施形態では２個）のビームスプリッタ、１１ａ，１１
ｂは反射ミラーである。
レーザ光２の光線路中に直列に設けられた複数個（この
実施形態では２個）のビームスプリッタ、１１ａ，１１
ｂは反射ミラーである。
【００２３】上記のように構成されたレーザ光による着
火装置において、レーザ装置１から出射されたレーザ光
２は、ビームスプリッタ１０ａでその一部を反射されて
全反射用の反射ミラー１１ａでレーザ光２と平行になる
ように反射されレーザ光２ａとなる。上記ビームスプリ
ッタ１０ａを透過したレーザ光２は、次いでビームスプ
リッタ１１ｂでその１部を反射されて全反射用の反射ミ
ラー１１ｂで上記レーザ光２と平行になるように反射さ
れレーザ光２ｂとなる。このとき上記ビームスプリッタ
１０ａ，１０ｂの反射率は、ビームスプリッタ１０ａ，
１０ｂによって分割された後のレーザ光２ａ，２ｂ，２
ｃの強度が等しくなるように選定する。この実施形態の
場合、１１ａの反射率は３３％、１１ｂの反射率は５０
％にする。
火装置において、レーザ装置１から出射されたレーザ光
２は、ビームスプリッタ１０ａでその一部を反射されて
全反射用の反射ミラー１１ａでレーザ光２と平行になる
ように反射されレーザ光２ａとなる。上記ビームスプリ
ッタ１０ａを透過したレーザ光２は、次いでビームスプ
リッタ１１ｂでその１部を反射されて全反射用の反射ミ
ラー１１ｂで上記レーザ光２と平行になるように反射さ
れレーザ光２ｂとなる。このとき上記ビームスプリッタ
１０ａ，１０ｂの反射率は、ビームスプリッタ１０ａ，
１０ｂによって分割された後のレーザ光２ａ，２ｂ，２
ｃの強度が等しくなるように選定する。この実施形態の
場合、１１ａの反射率は３３％、１１ｂの反射率は５０
％にする。
【００２４】上記ビームスプリッタ１０ａ，１０ｂで分
割されたレーザ光２ａ，２ｂ，２ｃはレンズ３に異なっ
た位置から入射して集光され、エンジンのシリンダヘッ
ド４に設けられた窓５を透過して燃焼室２０内のレンズ
焦点で集光する。ピストン６から発生するプラズマで着
火させる場合はピストン６上に集光させてプラズマ光７
を発生せしめ、噴射ノズル８から噴射されたメタノール
燃料９を着火燃焼させる。また同メタノール燃料９に直
接着火する場合は、噴射されたメタノール燃料９に集光
しプラズマ光７を発生せしめて、上記と同様にメタノー
ルを着火燃焼させる。
割されたレーザ光２ａ，２ｂ，２ｃはレンズ３に異なっ
た位置から入射して集光され、エンジンのシリンダヘッ
ド４に設けられた窓５を透過して燃焼室２０内のレンズ
焦点で集光する。ピストン６から発生するプラズマで着
火させる場合はピストン６上に集光させてプラズマ光７
を発生せしめ、噴射ノズル８から噴射されたメタノール
燃料９を着火燃焼させる。また同メタノール燃料９に直
接着火する場合は、噴射されたメタノール燃料９に集光
しプラズマ光７を発生せしめて、上記と同様にメタノー
ルを着火燃焼させる。
【００２５】図２には本発明の実施の第２形態に係る液
体燃料エンジンのレーザ光による着火装置の構成図が示
されている。この実施形態においては、複数のビームス
プリッタで一部を反射されこれに対応する複数の全反射
ミラーで反射されたレーザ光を集光用のレンズを介して
燃焼室２０内の異なる位置で集光させ、レーザ光のプラ
ズマ発生領域を拡大するように構成されている。
体燃料エンジンのレーザ光による着火装置の構成図が示
されている。この実施形態においては、複数のビームス
プリッタで一部を反射されこれに対応する複数の全反射
ミラーで反射されたレーザ光を集光用のレンズを介して
燃焼室２０内の異なる位置で集光させ、レーザ光のプラ
ズマ発生領域を拡大するように構成されている。
【００２６】即ち図２において、１０ｂ，１０ａはビー
ムスプリッタ、１１ａは同ビームスプリッタ１０ａから
のレーザ光を全反射する反射ミラー、１１ｂは上記ビー
ムスプリッタ１０ｂからのレーザ光を全反射する反射ミ
ラーであり、これらビームスプリッタ１０ａ，１０ｂ及
び反射ミラー１１ａ，１１ｂは後述するように、同反射
ミラー１１ａ，１１ｂから集光用のレンズ３を経たレー
ザ光が燃焼室２０内の異なる位置で集光するようにその
位置及び角度が設定されている。
ムスプリッタ、１１ａは同ビームスプリッタ１０ａから
のレーザ光を全反射する反射ミラー、１１ｂは上記ビー
ムスプリッタ１０ｂからのレーザ光を全反射する反射ミ
ラーであり、これらビームスプリッタ１０ａ，１０ｂ及
び反射ミラー１１ａ，１１ｂは後述するように、同反射
ミラー１１ａ，１１ｂから集光用のレンズ３を経たレー
ザ光が燃焼室２０内の異なる位置で集光するようにその
位置及び角度が設定されている。
【００２７】上記のように構成されたレーザ光による着
火装置において、レーザ装置１から出射されたレーザ光
２は、ビームスプリッタ１０ｂでその一部が反射され、
さらに全反射用の反射ミラー１１ｂで反射されレーザ光
２ｂ’となる。一方、ビームスプリッタ１０ｂを透過し
た方のレーザ光２は、次にビームスプリッタ１１ａでそ
の一部が反射され、さらに全反射用の反射ミラー１１ａ
で反射されレーザ光２ａとなる。
火装置において、レーザ装置１から出射されたレーザ光
２は、ビームスプリッタ１０ｂでその一部が反射され、
さらに全反射用の反射ミラー１１ｂで反射されレーザ光
２ｂ’となる。一方、ビームスプリッタ１０ｂを透過し
た方のレーザ光２は、次にビームスプリッタ１１ａでそ
の一部が反射され、さらに全反射用の反射ミラー１１ａ
で反射されレーザ光２ａとなる。
【００２８】従って、レーザ装置１から出射されたレー
ザ光２は、ビームスプリッタ１０ｂ，１０ａ及び全反射
用の反射ミラー１１ｂ，１１ａにより、互いに交叉する
３つのレーザ光２ａ，２ｂ，２ｃに分割されることとな
る。このとき上記ビームスプリッタ１０ｂ，１０ａの反
射率は、分割された後のレーザ光強度が等しくなるよう
に選定し、この実施形態においては、反射ミラー１１ａ
は３３％、反射ミラー１１ｂは５０％にする。
ザ光２は、ビームスプリッタ１０ｂ，１０ａ及び全反射
用の反射ミラー１１ｂ，１１ａにより、互いに交叉する
３つのレーザ光２ａ，２ｂ，２ｃに分割されることとな
る。このとき上記ビームスプリッタ１０ｂ，１０ａの反
射率は、分割された後のレーザ光強度が等しくなるよう
に選定し、この実施形態においては、反射ミラー１１ａ
は３３％、反射ミラー１１ｂは５０％にする。
【００２９】上記のようにしてビームスプリッタ１０
ａ，１０ｂで分割された互いに交叉するレーザ光２ａ，
２ｂ，２ｃは集光用のレンズ３に異なった位置から入射
して、シリンダヘッド４に設けられた窓５を透過して燃
焼室２０のレンズ焦点で集光せしめられ、噴射ノズル８
から噴射されたメタノール燃料９の噴霧からプラズマ光
７ａ，７ｂ，７ｃを発生させ、メタノール燃料９を着火
燃焼せしめる。
ａ，１０ｂで分割された互いに交叉するレーザ光２ａ，
２ｂ，２ｃは集光用のレンズ３に異なった位置から入射
して、シリンダヘッド４に設けられた窓５を透過して燃
焼室２０のレンズ焦点で集光せしめられ、噴射ノズル８
から噴射されたメタノール燃料９の噴霧からプラズマ光
７ａ，７ｂ，７ｃを発生させ、メタノール燃料９を着火
燃焼せしめる。
【００３０】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
本発明によれば、レーザ装置とレンズとの間に設けた分
割手段によって分割されたレーザ光の、レンズ及び窓と
経た入射方向を調整することにより、複数のレーザ光の
レンズでの透過状況及び燃焼室内での集光状態を調整す
ることができる。
本発明によれば、レーザ装置とレンズとの間に設けた分
割手段によって分割されたレーザ光の、レンズ及び窓と
経た入射方向を調整することにより、複数のレーザ光の
レンズでの透過状況及び燃焼室内での集光状態を調整す
ることができる。
【００３１】そして請求項２のように構成すれば、レー
ザ光を平行な複数の光束に分割してレンズに入射するこ
とにより、レーザ入射用の窓におけるレーザ光の強度を
小さくすることができるとともに、レンズの焦点位置で
のエネルギ強度は分割前のレベルを確保できるため、燃
料への着火性能は良好に保持される。これによって、良
好な着火性能を保持して入射用の窓の破損を防止するこ
とができ、耐久性、信頼性が向上されたレーザ着火式エ
ンジンが得られる。
ザ光を平行な複数の光束に分割してレンズに入射するこ
とにより、レーザ入射用の窓におけるレーザ光の強度を
小さくすることができるとともに、レンズの焦点位置で
のエネルギ強度は分割前のレベルを確保できるため、燃
料への着火性能は良好に保持される。これによって、良
好な着火性能を保持して入射用の窓の破損を防止するこ
とができ、耐久性、信頼性が向上されたレーザ着火式エ
ンジンが得られる。
【００３２】また、請求項３のように構成すれば、レー
ザ光を互いに交叉するような複数の光束に分割してレン
ズに入射することにより、燃焼室内におけるプラズマの
発生領域を拡大することができ、レーザが集光した各点
で燃料に着火燃焼させることができるので、難着火性燃
料等ができ、安定した着火、燃焼を保持できる。
ザ光を互いに交叉するような複数の光束に分割してレン
ズに入射することにより、燃焼室内におけるプラズマの
発生領域を拡大することができ、レーザが集光した各点
で燃料に着火燃焼させることができるので、難着火性燃
料等ができ、安定した着火、燃焼を保持できる。
【図１】本発明の実施の第１形態に係るレーザ着火式エ
ンジンのレーザ光入射装置の構成図。
ンジンのレーザ光入射装置の構成図。
【図２】本発明の実施の第２形態に係る図１応当図。
【図３】従来のレーザ光入射装置の１例を示す図１応当
図。
図。
１ レーザ装置 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ レーザ光 ３ レンズ ４ シリンダヘッド ５ 窓 ６ ピストン ７ａ，７ｂ，７ｃ プラズマ ８ 噴射ノズル ９ メタノール燃料 １０ａ，１０ｂ ビームスプリッタ １１ａ，１１ｂ 反射ミラー ２０ 燃焼室 ４１ レーザ光通路孔
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザ光を発生するレーザ装置から出射
されたレーザ光を、シリンダヘッドのレーザ光通路に設
けられた集光用のレンズ及び入射用の透明窓を経て燃焼
室に透過せしめ、燃焼室内にプラズマを発生させること
により、同燃料室内に噴射された燃料に着火するように
構成されたレーザ着火式エンジンにおいて、上記レーザ
装置とレンズとの間に、上記レーザ光を複数の光束に分
割する分割手段を設置したことを特徴とするエンジンの
レーザ光入射装置。 - 【請求項２】 上記分割手段が、上記レーザ光を複数の
平行な光束に分割するように構成された請求項１記載の
エンジンのレーザ光入射装置。 - 【請求項３】 上記分割手段が、上記レーザ光を複数の
互いに交叉する光束に分割するように構成された請求項
１記載のエンジンのレーザ光入射装置。
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|---|---|---|---|
| JP12323496A JP4021954B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | エンジンのレーザ光入射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP12323496A JP4021954B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | エンジンのレーザ光入射装置 |
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|---|---|
| JPH09303244A true JPH09303244A (ja) | 1997-11-25 |
| JP4021954B2 JP4021954B2 (ja) | 2007-12-12 |
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ID=14855529
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP12323496A Expired - Fee Related JP4021954B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | エンジンのレーザ光入射装置 |
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| JP (1) | JP4021954B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20040049078A (ko) * | 2002-12-03 | 2004-06-11 | 현대자동차주식회사 | 예혼합 압축 착화 엔진의 착화 제어장치 |
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-
1996
- 1996-05-17 JP JP12323496A patent/JP4021954B2/ja not_active Expired - Fee Related
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