JPH1162590A - 減圧装置を備えたガスエンジン - Google Patents

減圧装置を備えたガスエンジン

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JPH1162590A
JPH1162590A JP9227073A JP22707397A JPH1162590A JP H1162590 A JPH1162590 A JP H1162590A JP 9227073 A JP9227073 A JP 9227073A JP 22707397 A JP22707397 A JP 22707397A JP H1162590 A JPH1162590 A JP H1162590A
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JP
Japan
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chamber
gas
sub
pressure
fuel
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JP9227073A
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Inventor
Ikutami Riyuu
育民 劉
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Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
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Publication date
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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
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    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は,主室に圧縮空気圧の一部を圧力制
御装置を介してガス圧として蓄積し,主室の空気の過剰
な圧縮空気圧を低減してフリクション等を低減する減圧
装置を備えたガスエンジンを提供する。 【解決手段】 本発明は,主室1と副室2との間に設け
られ且つ主室1と副室2との間の圧力を調整して圧縮行
程時の主室1の圧力を減圧する圧力制御装置6を有す
る。圧力制御装置6は,主室1に空気通路12を通じて
連通する空気室9と副室2にガス通路13を通じて連通
するガス室8が形成されたハウジング27,ハウジング
27内で空気室9とガス室8との境界に摺動自在に設け
られたフリーピストン7,空気通路12に設けられた第
1圧力制御弁10,及びガス通路13に設けられた第2
圧力制御弁11から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は,天然ガス等のガ
ス燃料を副室に供給し,主室に吸入空気を供給し,圧縮
行程での主室の圧縮空気圧を減圧すると共に圧縮行程上
死点近傍で副室で圧縮空気とガス燃料とを混合させて着
火燃焼させる減圧装置を備えたガスエンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】従来,天然ガス等のガス燃料を主燃料と
するガスエンジンは,コジェネレーションシステム或い
は自動車用エンジンとして開発が進められている。コジ
ェネレーションシステムは,エンジントルクを発電機で
電気エネルギとして取り出すと共に,排気ガスが有する
熱エネルギを利用して熱交換器で水を加熱して温水に
し,該温水を給湯用として利用している。コジェネレー
ションシステムは,ホテル,病院,事務所等での電気供
給システムとして利用されることが期待されている。ま
た,ガスエンジンを自動車用エンジンに利用した場合に
は,低公害車として期待されている。
【0003】天然ガス等を燃料とするガスエンジンとし
て,例えば,特開平7−310550号公報に開示され
たものがある。該ガスエンジンは,負荷及び回転数に応
じた最適のガス燃料を副室に供給し,燃費を向上させ、
熱効率をアップするものであり,シリンダヘッドに副室
を構成する副室部材を配置し,副室と主室とを連絡口で
連通する。連絡口には連絡口弁を配置し,副室部材に副
室に開口する燃料供給口を形成する。燃料供給口には,
ガス燃料供給源からのガス燃料を副室へ供給するため電
磁力によって作動される燃料供給弁を配置する。副室内
のガス燃料圧を圧力センサで検出し,コントローラは圧
力センサの検出信号に応答して燃料供給弁の開閉を制御
する。
【0004】従来のガスエンジンにおいて,天然ガス等
のガス燃料の圧力を極端に上昇させないで,ガス燃料を
燃焼室に送り込み,ディーゼル燃焼させるため,燃焼室
を主室と副室とに分離し,主室と副室とを連通する連絡
孔に制御弁を配置し,副室にガス燃料を供給し,主室に
ガス燃料の存在しない状態で空気を導入し,該空気を圧
縮し,圧縮行程上死点付近でガス燃料と圧縮空気とを混
合して燃焼させ,良好な運転を可能にしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,ガスエ
ンジンにおいて,副室をシリンダの中心部に配置し,主
室と副室との連絡孔に制御弁を配置し,副室にガス燃料
を供給し,主室に空気を供給し,制御弁を圧縮行程上死
点付近で開弁させて圧縮空気とガス燃料を混合させて着
火燃焼させる場合に,連絡孔を圧縮行程上死点前のクラ
ンク角度25°以上で制御弁で開放すると,ガスエンジ
ンの着火時期が早くなり過ぎ,燃費を悪化させる要因に
なる。また,制御弁による連絡孔の開放時期が遅過ぎる
と,連絡孔の開放までの主室圧力が大きくなり,圧縮仕
事量が増加し,熱効率を低下させる要因になる。
【0006】また,上記のガスエンジンでは,圧縮行程
の後半で制御弁を作動して連絡孔を開放し,主室と副室
とを連通するので,制御弁による連絡孔の開放時までの
期間において主室の圧縮空気圧が上昇し過ぎ,圧縮仕事
量を増加させる一方,副室にある低圧ガスと混合して燃
焼を行なうため,膨張率が小さくなり,その分だけ燃費
の悪化をもたらすことになる。従って,ガスエンジンに
おいて,圧縮行程において主室で圧縮された空気圧をフ
リクション,熱等に消費されることなく蓄えておき,そ
の蓄積エネルギを膨張行程においてピストンで仕事とし
て消費させることができれば,熱効率をアップできるこ
とになる。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は,上記
の課題を解決することであり,圧縮仕事を小さくするた
め,主室と副室との圧力を圧力制御装置を介して調整
し,主室の空気圧の一部を副室のガス圧を増圧すること
によって主室の圧縮空気圧を減圧し,主室での圧縮空気
圧の上昇し過ぎを防止して圧縮行程時のフリクションの
増大を低減し,次いで,膨張行程において副室の燃焼ガ
ス圧として主室へ噴出させ,主室内の燃焼ガスに仕事量
として戻し,燃費を低減させて熱効率をアップさせる減
圧装置を備えたガスエンジンを提供することである。
【0008】この発明は,シリンダを構成するシリンダ
ブロック,前記シリンダブロックに取り付けられた吸気
弁が配置された吸気ポートと排気弁が配置された排気ポ
ートを形成したシリンダヘッド,前記シリンダ内を往復
動するピストン,前記シリンダヘッドに設けられた副室
を構成する副室部材,前記副室へガス燃料を供給する燃
料供給路,前記主室と前記副室とを連通する連絡口を開
閉する連絡口弁,前記燃料供給路を開閉する燃料弁,及
び前記主室と前記副室との間に設けられ且つ前記主室と
前記副室との間の圧力を調整して圧縮行程時の前記主室
の圧力を減圧する圧力制御装置,から成る減圧装置を備
えたガスエンジンに関する。
【0009】前記圧力制御装置は,前記主室に空気通路
を通じて連通する空気室と前記副室にガス通路を通じて
連通するガス室が形成されたハウジング,前記ハウジン
グ内で前記空気室と前記ガス室との境界に摺動自在に設
けられたフリーピストン,前記空気通路に設けられた第
1圧力制御弁,及び前記ガス通路に設けられた第2圧力
制御弁から構成されている。
【0010】前記空気通路に設けた前記第1圧力制御弁
は前記主室の圧縮空気圧が所定値以上の圧力になると前
記空気通路を閉鎖し,前記主室と前記空気室とが前記第
1圧力制御弁で遮断され,圧縮行程時に前記連絡口弁の
開放に先立って前記主室と前記副室との間に圧力差を形
成させ,前記連絡口弁の圧縮行程上死点近傍での開放時
に前記主室から前記副室へ圧縮空気の流入を可能にする
ものである。
【0011】前記ガス通路に設けた前記第2圧力制御弁
は,膨張行程時に前記副室の燃焼ガス圧の所定値以上に
応じて前記ガス通路を閉鎖し,前記副室と前記ガス室と
が前記第2圧力制御弁で遮断されると共に,前記主室と
前記空気室とが前記第1圧力制御弁で遮断されるもので
ある。
【0012】前記連絡口弁は圧縮行程終端近傍で前記連
絡口を開放し且つ排気行程終端付近までに閉鎖するよう
に設定され,前記燃料弁は前記連絡口の閉鎖前後に開放
して前記燃料供給路から前記ガス燃料を前記副室に供給
するものである。
【0013】この減圧装置を備えたガスエンジンは,上
記のように構成したので,主室の圧縮空気圧の一部を圧
力制御装置によって副室のガス圧として蓄積し,主室内
の圧力の上昇し過ぎを防止し,ピストンに消費されるフ
リクションが増大せず,圧縮空気圧の一部をガス燃料圧
として蓄えられたエネルギを膨張行程で燃焼ガスの噴出
力として消費してピストンに仕事として戻し,熱効率を
向上させることができる。
【0014】この減圧装置を備えたガスエンジンは,主
室と副室とを連通する連絡孔を制御弁によって閉鎖して
いる期間に,燃料弁を開放して副室にガス体燃料を供給
すると共に,吸気行程で主室に導入された空気を圧縮行
程で圧縮しつつ,圧縮空気圧の一部が圧力制御装置を通
じて副室に供給されているガス燃料を圧縮し,ガス燃料
圧として蓄積し,全体として主室内の圧縮空気圧の上昇
し過ぎを避け,フリクション,熱等の増加を低減し,そ
こで,制御弁を開放して主室から副室へ圧縮空気を導入
して副室で圧縮空気とガス体燃料とを混合着火させ,副
室から主室へ火炎,未燃混合気等のガスを噴き出させて
ピストンに仕事をさせ,次いで,膨張行程において前記
ガス燃料圧として蓄積された圧力は燃焼時の燃焼圧力を
アップさせ,噴出力として作用し,ピストンに仕事とし
て戻し,燃費を向上させる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下,図面を参照して,この発明
による減圧装置を備えたガスエンジンの実施例を説明す
る。この減圧装置を備えたガスエンジンは,コジェネレ
ーションシステム或いは自動車用エンジンとして適用で
きるものである。図1はこの発明による減圧装置を備え
たガスエンジンの一実施例の概念を示す説明図,及び図
2は図1の減圧装置を備えたガスエンジンの作動を説明
する線図である。
【0016】この減圧装置を備えたガスエンジンは,例
えば,シリンダ21を構成するシリンダブロック3,シ
リンダブロック3に固定されたシリンダヘッド4,シリ
ンダヘッド4のキャビティに配置された副室2を形成す
る副室部材24,及びシリンダブロック3に設けたシリ
ンダ21内を往復運動するピストン5を有する。シリン
ダヘッド4には,吸気弁16が配置された吸気ポート1
7と排気弁14が配置された排気ポート15が形成され
ている。主室1は,シリンダブロック3に形成されたシ
リンダ21とピストン5の頂面25とで囲まれる領域に
よって形成される。また,シリンダヘッド4のキャビテ
ィに配置された副室部材24には,主室1と副室2とを
連通する連絡口20が形成されている。副室部材24に
は,主室1と副室2との連絡口20を開閉するため連絡
口弁18が着座する弁シートが形成されている。
【0017】この減圧装置を備えたガスエンジンにおい
て,副室部材24に形成された連絡口20には,シリン
ダヘッド4と副室部材24に形成した挿通孔を貫通して
連絡口弁18が配置されている。シリンダヘッド4に形
成されたガス燃料供給路26を通じてガス燃料を副室2
に供給するため,副室部材24には,燃料弁19が配置
されている。連絡口弁18は,往復動して圧縮行程終端
近傍で連絡口弁18を開放し,副室2と主室1とを連通
状態にし,遅くとも排気行程終端で閉鎖して主室1と副
室2とを遮断するように作動するように設定されてい
る。また,燃料弁19は,連絡口弁18の閉鎖時に開放
して燃料供給路26からガス燃料を副室2に供給するよ
うに設定されている。燃料弁19は,連絡口弁18が連
絡口20の閉鎖している時にガス燃料供給路26を開放
するように作動される。従って,ガス燃料は,吸気行程
から圧縮行程にわたって燃料弁19がガス燃料供給路2
6を開放すると,ガス燃料供給路26を通じて副室2に
供給されることになる。
【0018】この減圧装置を備えたガスエンジンは,特
に,主室1と副室2との間に,圧力制御装置6に設けた
ことに特徴を有するものである。圧力制御装置6は,主
室1と副室2との間の圧力を調整して圧縮行程時の主室
1の圧力を減圧する機能を有するものである。圧力制御
装置6は,主室1に空気通路12を通じて連通する空気
室9と副室2にガス通路13を通じて連通するガス室8
が形成されたハウジング27,ハウジング27内で空気
室9とガス室8との境界に摺動自在に設けられたフリー
ピストン7,空気通路12に設けられた第1圧力制御弁
10,及びガス通路13に設けられた第2圧力制御弁1
1から構成されている。ハウジング27内のガス室8に
は,フリーピストン7を中立位置に復帰させるスプリン
グ28が配置されている。ハウジング27内の空気室9
には,フリーピストン7を中立位置に復帰させるスプリ
ング29が配置されている。
【0019】空気通路12に設けた第1圧力制御弁10
は,チェックボール31,弁ケース32,スプリング3
3,及び空気通路12の端部が弁ケース32内に入り込
んで座面を持つ部分即ち弁シート30から構成されてい
る。第1圧力制御弁10は,主室1の圧縮空気圧が所定
値以上の圧力になると,チェックボール31がスプリン
グ33を圧縮し,チェックボール31が弁シート30に
着座して空気通路12が閉鎖する。第1圧力制御弁10
が空気通路12を閉鎖すると,主室1と空気室9とが第
1圧力制御弁10で遮断されるように設定されている。
従って,圧縮行程時に連絡口弁18の開放に先立って主
室1と副室2との間に圧力差を形成させることができ,
連絡口弁18の圧縮行程上死点近傍での開放時に,主室
1から副室2へ圧縮空気の流入を可能にすることができ
る。
【0020】ガス通路13に設けた第2圧力制御弁11
は,チェックボール35,弁ケース36,スプリング3
7,及びガス通路13の端部が弁ケース36内に入り込
んで座面を持つ部分即ち弁シート34から構成されてい
る。第2圧力制御弁11は,膨張行程時に副室2の燃焼
ガス圧の所定値以上の圧力になると,チェックボール3
5がスプリング37を圧縮し,チェックボール35が弁
シート34に着座してガス通路13が閉鎖する。第2圧
力制御弁11がガス通路13を閉鎖すると,副室2とガ
ス室8とが第2圧力制御弁11で遮断されるように設定
されている。この時,主室1と空気室9とが第1圧力制
御弁10で遮断された状態になっている。更に,排気行
程では,主室1と副室2との燃焼ガス圧が低下し,主室
1と副室2との圧力は所定の圧力以下に低下するので,
第1圧力制御弁10及び第2圧力制御弁11は,再び開
放状態に成り,圧力制御装置6が機能する状態になる。
【0021】また,連絡口弁18は,圧縮行程終端近傍
で連絡口20を開放し且つ排気行程終端付近までに閉鎖
するように設定されている。燃料弁19は,連絡口20
の閉鎖時に,開放してガス燃料供給路26からガス燃料
を副室2に供給することができる。従って,主室1と副
室2とが遮断した状態で,主室1と副室2とはそれぞれ
独立して,主室1へは所定量の空気が導入され,また,
副室2には所定量のガス燃料が供給されることになる。
【0022】この減圧装置を備えたガスエンジンでは,
ピストン5の圧縮行程時に,主室1の圧縮空気圧の上昇
に従って主室1の圧縮空気圧によって圧力制御装置6を
機能させ,第1圧力制御弁10の開放によって空気通路
12を通じて空気室9の空気圧を上昇させてフリーピス
トン7をガス室8側へ移動させ,圧縮空気圧の一部をガ
ス室8のガス圧を上昇させて副室2内のガス燃料のガス
圧に蓄積させる。
【0023】天然ガスのガス燃料は,ガス燃料タンク或
いはガス燃料を蓄圧するガス燃料蓄圧室等のガス燃料供
給源23に収容されている。連絡口20に配置した連絡
口弁18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ることが
好ましい。連絡口弁18と燃料弁19は,通常の動弁機
構で作動されてもよいが,電磁力で開閉される電磁弁駆
動装置22で作動されるように構成し,エンジン負荷に
応じて燃料弁19の開弁期間を制御するように構成して
もよいものである。燃料弁19は,ガス燃料供給路26
を開放することによって,燃料ポンプを作動してガス燃
料をガス燃料供給源23から必要量だけ副室2に導入す
るように構成されている。
【0024】次に,この発明による減圧装置を備えたガ
スエンジンの作動を,図2を参照して説明する。このガ
スエンジンは,吸気行程,圧縮行程,膨張行程及び排気
行程の4つの行程を順次繰り返すことによって作動され
るものであり,まず,ガスエンジンの吸入行程では,吸
気弁16が吸気ポート17を開放して主室1に吸入空気
が供給され,連絡口弁18が連絡口20を閉鎖した状態
で,燃料弁19がガス燃料供給路26を開放し,ガス燃
料供給路26を通じてガス燃料導入口から副室2にガス
燃料が供給される。この時,副室2には燃焼後の燃焼ガ
スが若干残留しているので,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。
【0025】次に,このガスエンジンは,圧縮行程に移
行するが,圧縮行程では,図2に示すように,連絡口弁
18によって連絡口20が閉鎖しており,主室1と副室
2とは遮断状態であり,ピストン5の上昇に伴って主室
1の吸入空気が圧縮されて圧縮空気圧がラインCに従っ
て上昇する。この時,圧力制御装置6が機能して第1圧
力制御弁10が空気通路12を開放し且つ第2圧力制御
弁11がガス通路13を開放している。従って,主室1
の空気圧は空気通路12を通じて空気室9に作用し,フ
リーピストン7をガス室6側へ移動し,ガス室8の容積
が縮小されてガス燃料圧が上昇する。それ故,ガス室8
のガス圧はガス通路13を通じて副室2内のガス燃料を
圧縮するので,副室2内のガス燃料圧が,主室1の空気
圧と同様のラインCに従って上昇する。
【0026】次いで,圧縮行程においてクランク角度θ
0 に達した時点で,主室1内の圧縮空気圧と副室2のガ
ス燃料圧が予め設定された所定の圧力P0 に達すると,
圧力制御装置6の第1圧力制御弁10が空気通路12を
閉鎖し,空気室9への主室1の圧縮空気圧が作用しなく
なる。そこで,引き続く圧縮行程では,主室1の圧縮空
気圧はラインMに沿って上昇するが,副室2のガス圧は
主室1の空気圧の影響がなく,その時点での圧力P0
ラインS1 に沿って維持される。圧縮行程上死点近傍の
クランク角度θ1 に至って,主室1の空気圧が所定の圧
力P1 に達した時には,主室1内の圧力P1 と副室2の
圧力P0 との圧力差が発生した時点であり,その時,連
絡口弁18が連絡口20を開放し,主室1から副室2へ
圧縮空気が流入し,副室2でガス燃料と空気とは混合す
ると共に副室2の圧力がラインS2 に沿って上昇し,着
火遅れ期間を経て圧縮行程上死点手前のクランク角度θ
2になると,圧力がP2 に達して副室2で混合気が着火
燃焼し,副室2から主室1へ火炎,未燃混合気等の燃焼
ガスが噴出して膨張行程に移行する。
【0027】膨張行程に移行して副室2での燃焼が急速
に進展して燃料リッチでNOX を低減した状態で燃焼が
進行し,副室2の圧力がラインS3 に沿って急激に上昇
してピーク圧Smaxに達し,それと共に副室2内から
火炎,未燃混合気等の燃焼ガスが連絡口20を通じて主
室1に噴出し,主室1の圧力もラインMに沿って上昇す
ると共に,燃焼ガス圧はピストン5に仕事をする。副室
2から主室1への火炎,未燃混合気等の燃焼ガスの噴出
に従って主室1での拡散燃焼が継続して進行してピスト
ン5に仕事をしつつ,主室1と副室2の圧力が低下し,
主室1と副室2の圧力がP3 に達した時点で,再び圧力
制御装置6が働き,主室1と副室2の圧力はラインCに
沿って低下して膨張行程を終了する。なお,圧力制御装
置を設けていないガスエンジンの副室2の圧力線図を,
参考のため点線Qで示す。
【0028】このガスエンジンは,膨張行程が終了して
排気行程に移行するが,排気行程の後半において,連絡
口弁18が連絡口20を閉鎖する。連絡口20を閉鎖し
て主室1と副室2とが遮断された状態になると,燃料弁
19がガス燃料供給路26を開放し,ガス燃料がガス燃
料供給源23からガス燃料供給路26を通じて副室2に
供給される。次いで,ガスエンジンは吸気行程に移行し
て吸気弁16が吸気ポート17を開放し,吸入空気が主
室1へ供給されると共に,副室2へは所定量のガス燃料
が副室2へ供給される。次に,ガスエンジンは圧縮行程
へ移行し,上記のサイクルを繰り返すことになる。
【0029】上記のように,この発明による減圧装置を
備えたガスエンジンは,圧縮行程において,主室1内の
圧縮空気圧の一部が圧力制御装置6を介してガス燃料圧
として一旦蓄積され,主室1内の圧縮空気の圧力は高過
ぎることがないので,主室1の圧縮仕事を低く抑えるこ
とができ,フリクション,熱等にエネルギが消費され
ず,また,膨張行程においてガス燃料圧として蓄積され
ていたエネルギが副室2から主室1への火炎,未燃混合
気等の燃焼ガスの噴出力に変換してピストン5に仕事と
して作用するので,熱効率を向上させて燃費を低減でき
る。
【0030】また,このガスエンジンは,副室2に連絡
口20とガス燃料供給路26を設け,連絡口弁18で連
絡口20を閉鎖した状態で,ガス燃料供給源23からの
ガス燃料をガス燃料供給路26を通じて副室2に供給す
ると共に,また,吸気ポート17から主室1へ吸入した
吸入空気を連絡口弁18で連絡口20を閉鎖して副室2
に吸入空気が供給されない状態で,ピストン5の上昇の
圧縮行程で圧縮されるので,吸入空気が主室1内で高圧
縮されても,副室2内に供給されたガス燃料は主室1と
は連絡口弁18で遮断されているので,ガス燃料が自己
着火することがなく,ノッキングが発生することがな
い。また,連絡口弁18が連絡口20を開放すること
で,主室1から高圧縮比の吸入空気が副室2に流入して
燃料ガスと吸入空気とが混合して着火し,当量比の大き
い燃料リッチな状態で高速燃焼してNOX ,HC等の発
生が抑制される。
【0031】
【発明の効果】この発明による減圧装置を備えたガスエ
ンジンは,上記のように,主室と副室との間に圧力制御
装置を設けたので,圧縮行程における圧縮空気圧の一部
を圧力制御装置を介してガス燃料圧に伝達してガス燃料
圧を増圧して蓄積され,膨張行程で副室から主室へ噴出
する火炎,未燃混合気等の燃焼ガスのガス圧としてピス
トンに仕事をさせ,主室内での圧縮空気圧が異常に上昇
することが防止し,圧縮行程時のフリクション,圧縮仕
事量等が増加せず,燃費を向上させると共に,主室の圧
力が大きくなり過ぎずに燃焼室部材の耐久性も向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による減圧装置を備えたガスエンジン
の一実施例を示す説明図である。
【図2】図1のガスエンジンの作動を説明する線図であ
る。
【符号の説明】
1 主室 2 副室 3 シリンダブロック 4 シリンダヘッド 5 ピストン 6 圧力制御装置 7 フリーピストン 8 ガス室 9 空気室 10 第1圧力制御弁 11 第2圧力制御弁 12 空気通路 13 ガス通路 14 排気弁 15 排気ポート 16 吸気弁 17 吸気ポート 18 連絡口弁 19 燃料弁 20 連絡口 21 シリンダ 24 副室部材 26 ガス燃料供給路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダを構成するシリンダブロック,
    前記シリンダブロックに取り付けられた吸気弁が配置さ
    れた吸気ポートと排気弁が配置された排気ポートを形成
    したシリンダヘッド,前記シリンダ内を往復動するピス
    トン,前記シリンダヘッドに設けられた副室を構成する
    副室部材,前記副室へガス燃料を供給する燃料供給路,
    前記主室と前記副室とを連通する連絡口を開閉する連絡
    口弁,前記燃料供給路を開閉する燃料弁,及び前記主室
    と前記副室との間に設けられ且つ前記主室と前記副室と
    の間の圧力を調整して圧縮行程時の前記主室の圧力を減
    圧する圧力制御装置,から成る減圧装置を備えたガスエ
    ンジン。
  2. 【請求項2】 前記圧力制御装置は,前記主室に空気通
    路を通じて連通する空気室と前記副室にガス通路を通じ
    て連通するガス室が形成されたハウジング,前記ハウジ
    ング内で前記空気室と前記ガス室との境界に摺動自在に
    設けられたフリーピストン,前記空気通路に設けられた
    第1圧力制御弁,及び前記ガス通路に設けられた第2圧
    力制御弁から構成されている請求項1に記載の減圧装置
    を備えたガスエンジン。
  3. 【請求項3】 前記空気通路に設けた前記第1圧力制御
    弁は前記主室の圧縮空気圧が所定値以上の圧力になると
    前記空気通路を閉鎖し,前記主室と前記空気室とが前記
    第1圧力制御弁で遮断され,圧縮行程時に前記連絡口弁
    の開放に先立って前記主室と前記副室との間に圧力差を
    形成させ,前記連絡口弁の圧縮行程上死点近傍での開放
    時に前記主室から前記副室へ圧縮空気の流入を可能にす
    ることから成る請求項2に記載の減圧装置を備えたガス
    エンジン。
  4. 【請求項4】 前記ガス通路に設けた前記第2圧力制御
    弁は膨張行程時に前記副室の燃焼ガス圧の所定値以上の
    圧力に応じて前記ガス通路を閉鎖し,前記副室と前記ガ
    ス室とが前記第2圧力制御弁で遮断されると共に,前記
    主室と前記空気室とが前記第1圧力制御弁で遮断されて
    いることから成る請求項2に記載の減圧装置を備えたガ
    スエンジン。
  5. 【請求項5】 前記連絡口弁は圧縮行程終端近傍で前記
    連絡口を開放し且つ排気行程終端付近までに閉鎖するよ
    うに設定され,前記燃料弁は前記連絡口の閉鎖時に開放
    して前記燃料供給路を通じて前記ガス燃料を前記副室に
    供給することから成る請求項1に記載の減圧装置を備え
    たガスエンジン。
JP9227073A 1997-08-11 1997-08-11 減圧装置を備えたガスエンジン Pending JPH1162590A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1333163C (zh) * 2002-07-05 2007-08-22 曼B与W狄赛尔公司 用来操作十字头型大活塞发动机的调整元件的方法
CN112682162A (zh) * 2019-10-17 2021-04-20 大众汽车股份公司 利用空气提取供应涡轮增压式汽油发动机的主动预燃室
CN114542315A (zh) * 2022-01-18 2022-05-27 北京理工大学 一种湍射流自燃着火发动机

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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