JPS59141757A - デイ−ゼルガスエンジンの制御方法および装置 - Google Patents

デイ−ゼルガスエンジンの制御方法および装置

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JPS59141757A
JPS59141757A JP58016556A JP1655683A JPS59141757A JP S59141757 A JPS59141757 A JP S59141757A JP 58016556 A JP58016556 A JP 58016556A JP 1655683 A JP1655683 A JP 1655683A JP S59141757 A JPS59141757 A JP S59141757A
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valve
gas
combustion chamber
fuel
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Hideaki Nakano
英明 中野
Tadahiro Ozu
小津　忠弘
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Kawasaki Motors Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体燃料とガス燃料とを併用することができ
るディーゼルガスエンジンの制御方法および装置に関す
る。
このようなディーゼルガスエンジンでは液体燃料のみを
用いてガス燃料を用いないききに、全負荷運転を行なう
ことができ、かつガス燃料と着火用液体燃料とを併用し
たとき軽負荷運転をも行なうことがモきることが必要で
ある。それ故液体燃料の供給流量を大きくするために、
燃焼室に臨む燃料噴射弁の弁孔は比較的大きい。従来こ
の液体燃料はクランク軸に連結されたカムによってポン
プが駆動され、このポンプからの液体燃料が燃料噴射弁
に供給される。したがって低速低負荷時には、液体燃料
の噴射圧力が低くなる。特にガス燃料と液体燃料とを併
用しているときには、その液体燃料の供給量がさらに少
なくなるのでややもすれば霧化することなく、燃焼室に
噴射されることになり不整着火の原因となる。
この問題を解決するために、従来では液体燃料が霧化し
て燃焼室に噴射されるに充分な比較的多量の液体燃料を
供給しざるを得なくなりそのため液体燃料費が高くつく
ことになった。
また従来からの４サイクル°デイーゼルガスエンジンで
は、給気弁と排気弁とは、クランク軸に連結されたカム
によって、一義的に定められた機械的な運動が行なわれ
るように構成されている◇したがって例えば軽負荷時や
ガス燃料の組成に応じて発熱量が変化したとき、最適な
空燃比を自由に達成することができず、燃焼室が不安定
となり燃焼室部材の異常な高温部分が発生することがあ
った。このことは２サイクルデイーゼルガスエンジンで
も同様である。
この対策として軽負荷時には過給機からの燃焼用空気を
バイパス路を経て排気通路に排出し、これによって最適
な空燃比を得る方法もある。しかしこのように過給機か
らの空気を外部に排出することは動力の無駄となる。
本発明の目的は、これらの先行技術の有する問題を一掃
するものであり、燃料消費量の低減を図り、最適な空燃
比を効率よく達成するようにしたディーゼルガスエンジ
ンの制御方法および装置を提供することである。
また従来ではガス燃料の種類の違い、すなわちガス燃料
のノッキング特性の違いに応じてノッキングしやすいガ
ス燃料を使用するディーゼルガスエンジンでは、圧縮圧
を下げて設定されており、その圧縮圧を変えることはで
きない構造となっている。したがって液体・燃料のみを
用いるときには圧縮比が小さ過ぎて燃焼状態が悪く、シ
たがって出力が小さくならざるをえないことになった。
本発明の他の目的は、圧縮比を変化することができるデ
ィーゼルガスエンジンの制御方法および装置を提供する
ことである。
第１図は、本発明の一実施例の４サイ′クルデイーゼル
エンジンの制御装置の全体の系統図である。
シリンダ１とピストン２とによって形成される燃焼室３
には、ノズル４のノズル孔４ａ、４ｂから液体燃料とガ
ス燃料とがそれぞれ供給される。この燃焼室３には、第
２図に明らかなように管路５からガス燃料が供給される
。流路６から燃焼用空気が、給気弁７を介して導かれる
。燃焼室３からの燃焼ガスは、排気弁８から流路９を経
て排出される。この燃焼ガスは流路９から過給機１０の
タービン２６に導かれ、これによってブロア１１が駆動
される。ブロア１１−によって流路６には、燃焼用空気
が圧送される。
第２図は、ノズル４を有する液体およびガス燃料噴射弁
１２および排気弁８を示す系統図である。
液体およびガス燃料噴射弁１２では、ばね１３によって
針弁１４がノズル４に向けて付勢される。
液体燃料１．は、゛ポンプ上６−から蓄圧器１７ｔ−経
て、流路１５からノズル４に向けて供給される。流路１
５の途中には、複動シリンダ１８によって駆動される弁
体１９が備えられる。この複動シリンダ１８へのポンプ
２ｏからの圧油は、電磁弁２１によって切換えて供給さ
れる。
排気弁８の弁体２２は、ばね２３によって閉弁方向に付
勢される。この弁体２２は、複動シリンダ２４によって
駆動される。複動シリンダ２４には１．電磁弁２５を介
してポンプ２ｏがらの圧油が供給される。給気弁７およ
び第２開閉弁としてのガス弁２８もまた排気弁８と同様
な構成をする。
液体およびガス燃料噴射弁１２に関連する電磁弁２１、
および排気弁８に関連する電磁弁２５、および給気弁７
およびガス弁２８に関連する同様な電磁弁は、マイクロ
コンピュータなどを含む処理回路２９からの信号によっ
て制御される。
第３図は、第１図に示された実施例の処理装置２９によ
る動作ｉ説明するための図である。ピストン２が下死点
から上死点に移動するとき、燃焼室３内の燃焼用空気が
圧縮される。上死点付近においてガス弁２８の作動によ
ってガス燃料が噴射され、引続いて液体燃料噴射弁１２
のシリンダ１８のピストンが第２図の左方に移動し、こ
れによって゛流路１５からの燃料は針弁１４をばね１３
のばね力に抗して第２図の上方に変位し、ノズル４から
液体燃料が霧化されて噴射される。これによって爆発が
生じる。ピストン２が下死点に至り再び上昇するとき、
先ず排気弁８が開き燃焼ガスが流路９に排出される。次
いで給気弁７が開き、流路６からの燃焼用空気が燃焼室
３に供給されて、排ガスが燃焼室３から押し出される。
ピストン２が上死点付近から給気弁７を介して燃焼室３
には燃焼用空気が供給される。
上述の実施例では複動シリンダ１８．２４に圧油を供給
して制御を行なっているので、電磁弁２１．２５が小形
化されるとともに、弁体を大きな力で確実に開閉制御を
行なうことができる。
排気弁８の弁体２２を閉弁状態に復帰させるために、第
２図示の実施例では圧油だけでなくはね２３が併用され
ているけれども、本発明の他の実施例としてばね２３は
省略されてもよく、またばね２３の力だけによって弁体
２２が復帰されるようにしてもよい。
ポンプ１６からの液体燃料は、蓄圧器１７を経て液体燃
料噴射弁１２に供給されるので、高圧力の液体燃料を常
時一定の圧力で蓄えておくことができ、したがってノズ
ル４がら噴射される液体燃料はたとえその噴射量が小さ
くとも確実に霧化されることができる。そのためガス燃
料と併用して液体燃料を使用しているとき、その着火用
の液体燃料の消費量をむやみに大きくする必要がなく、
経費の観点から優れている。
ポンプ１６は電動機によって駆動されてもよく、あるい
はまた本件ディーゼルガスエンジンのクランク軸に連結
されたカムによって駆動される構成であってもよい。
処理回路２９の働きによって、例えば（＆）軽負荷時ま
たは（ｂ）ガス弁２８を介するガス燃料の発熱量が小さ
いときには、排気弁８と給気弁７とのオーバラップ期間
Ｗｌ（第３図参照）を大きくする。
このとき過給機１０のブロア１１から供給される燃焼用
空気は、常に流路６に供給されている。そのためこの燃
焼用空気によって燃焼室３および排気弁８を充分に冷却
することができ、また排気弁８が開いたときにその燃焼
用空気によって燃焼室３内の排ガスを速やかに排出する
ことができるようになり、最適な空燃比を達成すること
ができ、良好な運転状態を維持するこぶができるように
なる０ 上述の実施例では、電磁弁２１．２５によって圧油を液
体およびガス燃料噴射弁１２おｉび排気弁８に与えて開
閉制御を行なうようにしたけれども、本発明の他の実施
例として、液体およびガス燃料噴射弁１２および排気弁
８を電磁弁によって構成するようにし、この電磁弁を処
理回路２９によって制御するようにしてもよい。こ、の
ことは給気弁７およびガス弁２８に関しても同様である
。
本発明は、２サイクルデイーゼルガスエンジンに関連し
ても実施されることができる。２サイクルデイーゼルガ
スエンジンでは、給気弁７が省略され、その他の構成は
前述の実施例と同様である。
以上のように本発明によ板ば、４サイクルデイーゼルガ
スエンジンにおいて、給気弁と排気弁とは処理回路から
の信号に基づいて制御され、したがって給気弁と排気弁
とが同時に開いているオーバラップ期間を、容易に変化
させることができる。
そのため例えば軽負荷時やガス燃料の発熱量が小さいと
きにおいて、オーバラップ期間を大きく制御して、燃焼
室付近の局部的な異常高温部分の発生を防ぐことができ
る。また燃焼用空気は常時絞ることなく供給されること
ができ、したがって燃焼室を冷却することができ、また
燃焼室内の排ガスを排気弁から速やかに放出することが
でき、最適な空燃比を達成することができるとともに、
良好な運転状態を維持することが可能になる。また蓄圧
器を用いて高圧力の液体燃料を供給するようにしたので
、その液体燃料の流量が小さくても霧化を確実に行なう
ことができ、したがってむやみに多量の液体燃料が消費
されることはなく、燃料消費の観点から優れている。２
サイクルデイーゼルガスエンジンでもまた排気弁の開い
ている期間と時刻とを制御することができ、上述と同様
な効果が達成される。
また本発明によれば、４サイクルデイーゼルガスエンジ
ンでは、給気弁の開閉時期が変化されることによって圧
縮比を変えることができる。そのためノッキング特性が
異なるガス燃料を用いて、ノッキングを生じることなく
良好な燃焼状態を達成することができるとともに、ガス
燃料に代えて液体燃料を高い圧縮比で燃焼させることが
でき一出力を増大することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第２図は液
体およびガス燃料噴射弁１２および排気弁８に関連する
系統図、第３図は第１図に示された実施例の動作を説明
するための図である。 ３・・・燃焼室、４・・・ノズル、７・・・給気弁、８
・・・排気弁、１０・・・過給機、１２・・・液体およ
びガス燃料噴射弁、２１．２５・・・電磁弁、２９・・
・処理回路代理人　　　弁理士　西教圭一部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）燃焼室にガス燃料と液体燃料とをノズルから供給
    し、燃焼用空気を給気弁を介して導き、燃焼室からの燃
    焼ガスを排気弁を介して排出し、給気弁と排気弁とが処
    理回路からの電気信号に基づいて制御され、負荷または
    ガス燃料の発熱量に応じて給気弁と排気弁の開閉時期を
    制御するようにしたことを特徴とする４サイクルデイー
    ゼルガスエンジンの制御方法。
  2. （２）燃焼室にガス燃料と液体燃料とをノズルから供給
    し、燃焼室に燃焼用空気を導き、燃焼室からの燃焼ガス
    を排気弁を介して排出し、排気弁は処理回路からの電気
    信号に基づいて制御され、負荷またはガス燃料の発熱量
    に応じて排気弁の開閉時期を制御するようにしたことを
    特徴とする２サイクルデイーゼルガスエンジンの制御方
    法。
  3. （３）液体燃料およびガス燃料をポンプから蓄圧器およ
    び第１開閉弁および第２開閉弁を介してノズルから燃焼
    室に導き、燃焼室の排気を導くための排気弁が設けられ
    、前記第１および第２開閉弁と排気弁および給気弁とは
    処理回路からの電気信号に基づいて制御されることを特
    徴とするディーゼルガスエンジンの制御装置。
  4. （４）前記第１および第２開閉弁と排気弁および給気弁
    とは圧油によって駆動され、この圧油は処理回路からの
    電気信号に応答する電磁弁によって供給、遮断されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のディーゼル
    ガスエンジンの制御装置。
  5. （５）前記−第１および第一２−開閉弁ならびに排気弁
    および給気弁は処理回路からの電気信号に応答する電磁
    弁であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
    ディーゼルガスエンジンの制御装置。
JP58016556A 1983-02-02 1983-02-02 デイ−ゼルガスエンジンの制御方法および装置 Pending JPS59141757A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0235569A2 (de) * 1986-02-12 1987-09-09 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Einrichtung zum wahlweisen Einspritzen von Dieselöl und Zündöl in den Brennraum einer Dieselöl oder mit Gas als Hauptbrennstoff betriebenen Hubkolbenbrennkraftmaschine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0235569A2 (de) * 1986-02-12 1987-09-09 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Einrichtung zum wahlweisen Einspritzen von Dieselöl und Zündöl in den Brennraum einer Dieselöl oder mit Gas als Hauptbrennstoff betriebenen Hubkolbenbrennkraftmaschine

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