JPS63162923A - 弁付き二副室形火花点火式ガス機関 - Google Patents

弁付き二副室形火花点火式ガス機関

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JPS63162923A
JPS63162923A JP61310576A JP31057686A JPS63162923A JP S63162923 A JPS63162923 A JP S63162923A JP 61310576 A JP61310576 A JP 61310576A JP 31057686 A JP31057686 A JP 31057686A JP S63162923 A JPS63162923 A JP S63162923A
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JP
Japan
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gas
chamber
combustion chamber
main combustion
chambers
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JP61310576A
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Makoto Matsuoka
信 松岡
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MATSUOKA GIJUTSU JIMUSHO KK
Yanmar Co Ltd
Original Assignee
MATSUOKA GIJUTSU JIMUSHO KK
Yanmar Diesel Engine Co Ltd
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/12Engines characterised by precombustion chambers with positive ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M21/023Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
    • F02M21/0242Shut-off valves; Check valves; Safety valves; Pressure relief valves
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば発電機の駆動用に使用される弁付き二
副室形火花点火式ガス機関にIiIするものである。
(従来技術及びその問題点) この種の副室式ガス機関は第4図に示すように、主燃焼
室10に連続して副室12を設【プ、主燃焼室10には
ガス通路14、空・気通路16から流通ずる稀薄混合気
を供給し、副室12にはガス管18から供給されるガス
燃料で濃厚混合気を形成し、点火プラグ20でまず副室
12内の濃厚混合気に点火して主燃焼室10内の稀薄混
合気をも燃焼し、低燃費と低公害を両立するようにして
いる。なお、22はガス弁である。
ところで、ガス管18の途中には副室12内の負圧で聞
弁じ、正圧で閉弁するチェック弁24が介装されている
が、副室12の詳細構造は第5図のようになっている。
第5図で25は副室本体であり、副室本体25の内部空
間が前記副室12になっ°Cいる。副室本体25はシリ
ンダヘッド26にパッヤン27を介して螺合している。
副室本体25の上端にはスリーブ28が溶接されており
、スリーブ28には前記点火プラグ20Jjよびチェッ
ク弁24が設各ノられでいる。
チェック弁24はその上端部をガス恒18が繋がるガス
通路30内に配置してあり、ブーニック弁24の下端部
は副室12に連通した通路31に繋がっている。したが
って、チェック弁24を開閉づることによってガス管1
8から供給されるガス燃料を通路31から副室12内へ
送り込むようになっている。
更にチェック弁24の内部構造は第6図に示すように構
成されている。すなわち、チェック弁24はバルブホル
ダ32、バルブガイド33、バルブステム34、弁体3
5、バルブスプリング36等からなり、バルブステム3
4はバルブガイド33に摺動自在に嵌合している。した
がって、弁体35に負圧が働く吸入時に、は弁体35は
バルブスプリング36のばね力に抗して下降し、弁座3
7から弁体35が離れて、チェック弁24が開弁するよ
うになっている。キャップ39内のガス通路30は通路
30aで空間38に連通している。
以上のような副室式ガスm関について、従来がら副室を
2個設けることも試みられているが、ただ単に副室を2
個設【ノただけでは、機関の性能向上tよ望めない。
〈発明の目的) 本発明は、副室式ガス機関において、副室を2個設けて
機関の燃焼と排気の両性能を向上さV1°7る弁付き二
側室形火花点火式ガス機関を提供することを目的として
いる。
(゛発明の構成) (1)技術的手段 本・発明は、比較的薄く混合気が供給される1燃焼室と
、主燃焼室に連続して濃い混合気が供給される副室を右
するu1室式ガス機関において、主燃焼室の軸直角平面
中心を挟んで略対向する2箇所にr11室を設け、それ
ぞれの副室に混合気の流通を制御する弁Ia横および副
室内の混合気に点火する点火プラグを個別に設け、両1
1室からの燃焼ガスを主燃焼室内で互いに衝突するよう
な向きに噴出させる噴射孔を両副室に形成し、火炎伝播
時開を短縮し、かつ窒素酸化物の生成を抑制するように
したことを特徴とする弁付き二〇1室形火花点火式ガス
機関である。
(2)作用 2個の副室からの燃焼ガスは主燃焼室内で衝突し、衝突
による乱れで副室からの燃焼ガスr主燃焼室内の稀薄混
合気を短時間で燃焼させる。
(実施例) 本発明を採用した実施例を示プ第1図において、第4図
と同一符号を付した部分は同一あるいは相当部分を示ず
第1図中で、主燃焼室10の外周部上面には2箇所に副
室12が設けられている。副室12には(れぞれに点火
プラグ20が騰けられており、ガスtff18が連通し
ている。ガス管18の副室12近傍に【よ副室12内の
負圧で開弁し、正圧で閉弁するチェック弁24が介装さ
れている。
第2図に示すように、副室12は中心0を挟んで略対向
するように主燃焼室10の円周方向に180°間隔°を
隔τて配置されている。また、主燃焼室10にはそれぞ
れ2個づつの吸気弁40 、1)I気弁42が設けられ
ており、吸気ボート44からの稀薄混合気を主燃焼室1
0内に導き、燃焼後の燃焼ガスを排気ボート46から排
出するようになっている。この稀薄混合気は空気過剰率
が18へ・20稈麿の極めて稀薄な混合気である。
、更に、副室12の噴射孔48は第3図の矢印へのよう
にD1室12内のCJ’!混合気の燃焼ガスをnいに主
燃焼室10の中央部で衝突させるような向きに4個づつ
間口している。
次に作用を説明する。以上のガス機関では、吸入行程で
11室12内の負圧によってチェック弁24が間弁じ、
ガス管18から副室12ヘガス燃料が流れ込む。
圧縮行程では、副室12内に噴射孔48から稀薄混合気
の一部が押し込まれて、51ff12内のガス燃料と稀
S混合気が混合して濃厚混合気が副室12内に形成され
る。
この副室12内の濃厚混合気に点火プラグ20で点火し
、濃厚混合気を急速に燃焼さ「る。副室12の燃料ガス
は、第3図の矢印へ方向に噴射孔48から主燃焼室10
へ噴出し、主燃焼室10の中央部で衝突する。
副室12の燃焼ガスが主燃焼室10の中央部で衝突する
と、第3図の8部で燃焼ガスの乱れが発生し、この乱れ
で主燃焼室10内に噴出した燃焼ガスの火炎と主燃焼室
10内の稀薄混合気が混ざり合って、燃焼ガスの火炎が
短時間で急速に主燃焼室10内の大部分の稀薄混合気に
伝播する。
したがって、主燃焼室10内の稀薄混合気は副室12か
ら噴出される乱れを伴う表面積の大ぎな燃焼ガスで急速
燃焼することになり、空気過剰率が18〜20程度の極
めて稀薄な混合気でも安定して燃焼Jる。
主燃焼室10内の燃焼は急速であるので、点火時期を遅
らせて燃焼温度を、低くし、窒素酸化物二NOxを抑制
してb熱効率は余り低下しない。
主燃焼室10内の稀薄混合気の燃焼は、両Il室12か
らの衝突燃焼ガスの既燃ガスと稀薄混合気が混ざり合い
ながら進行するので、NOXの生成が少ない。
副室12からの燃焼ガスは主燃焼室10の内壁に衝突し
ないので、低温の主燃焼室10の内壁で燃焼ガスが冷却
することはなく、熱損失が少ない。
また、従来から2個の副室を設けたガス機関を米国Fa
irbanks Horse社が開発しテイルが、コノ
先行技術では、副室12からの燃焼ガスの噴Q4で、主
燃焼室10内にスワールを発生させているので、本件発
明のように燃焼ガスを主燃焼室10の中央部・で衝突さ
せる場合と比較して、燃焼ガスが主燃焼室10の内壁の
温度境界層に接触し、熱損失が増え、て燃費が増加する
更に、米国Delva1社が、2個の副室12を設【ノ
で、同一方向に燃焼ガスを噴射するようにした先行技術
を開発しているが、この先行技術では燃焼ガスの一部が
主燃焼室10の内壁に衝突して、熱損失を発生し、燃焼
ガスの衝突もないので、燃焼速度が遅く、本件発明の場
合の方が燃焼速度が速く、かつNOXの発生も少ない。
(発明の効果) 以上説明したように本発明による弁材ぎ二側室形火花点
火式ガス機関では、主燃焼室10の軸直角平面中心Oを
挟/Vで略対向する2箇所に副室12を設け、それぞれ
の副室12に混合気の流通を制御Jる弁機構(例えばチ
ェック弁24)および副室内の混合気に点火覆る点火プ
ラグ20を個別に設番゛ノ、両副室12からの燃焼ガス
を主燃焼室内で互いに衝突するような向きに噴出させる
噴射孔48を両副室に形成し、火炎伝播時間を短縮し、
窒素酸化物の生成を抑制するようにしたので、次の効果
を奏する。
副v12の燃焼ガスを主燃焼室10の中央部で衝突さU
て、第3図の8部で燃焼ガスの乱れを発生させることが
でき、この乱れで主燃焼室10内に噴出した燃焼ガスの
火炎と主燃焼室10内の稀薄混合気が混ざり合って、燃
焼ガスの火炎を短時間で急速に主燃焼室10内の大部分
の稀薄混合気に伝W1することができる。
したがって、主燃焼室10内の稀薄混合気を副室12か
ら噴出される乱れを伴う表面積の大きな燃焼ガスで急速
燃焼でき、空気過剰率が18〜20程度の極めて稀薄な
混合気でも安定して燃焼させることができる。
主燃焼室10内の燃焼は急速であるので、点火時期を遅
らせて燃焼温度を低り、シて、NOxを抑制しても熱効
率は余り低下せず、熱効率を高く維持できる。
主燃焼室10内の稀薄混合気の燃焼は、両副室、12か
らの衝突燃焼ガス°の既燃ガスと稀薄混合気が混ざり合
いながら進行するので、NOxの生成が減少する。
nI室12からの燃焼ガスは主燃焼室10の内壁に衝突
しないので、低温の主燃焼室10の内壁で燃焼ガスが冷
rJlすることはなく、熱損失を低減できる。
副室12近傍のガス管18にはチェック弁24が個別に
設けられているので、副室12内の圧力変化に対応して
チェック弁24の開閉動作を敏速に行なうことができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を採用したガス機関のjf4造略図、第
2図は第1図のI −If断面図、第3図は第1図の■
−■断面図、第4図は従来のガス機関を示づ構造略図、
第5図は第4図のV部拡大縦断面図、第6図【ユ従来の
チェックバルブの縦断面図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)比較的薄い混合気が供給される主燃焼室と、主燃
    焼室に連続して濃い混合気が供給される副室を有する副
    室式ガス機関において、主燃焼室の軸直角平面中心を挟
    んで略対向する2箇所に副室を設け、それぞれの副室に
    混合気の流通を制御する弁機構および副室内の混合気に
    点火する点火プラグを個別に設け、両副室からの燃焼ガ
    スを主燃焼室内で互いに衝突するような向きに噴出させ
    る噴射孔を両副室に形成し、火炎伝播時間を短縮し、か
    つ窒素酸化物の生成を抑制するようにしたことを特徴と
    する弁付き二副室形火花点火式ガス機関。
  2. (2)弁機構は、副室内の負圧で開弁するチェックバル
    ブであり、点火プラグは副室上端部に面して配置され、
    前記チェックバルブでガス燃料を吸入行程時に副室へ供
    給し、圧縮行程時に副室内に主燃焼室から流入する稀薄
    混合気と副室内のガス燃料とを混合して点火プラグの近
    傍に濃厚混合気を形成する特許請求の範囲第1項記載の
    弁付き二副室形火花点火式ガス機関。
JP61310576A 1986-12-25 1986-12-25 弁付き二副室形火花点火式ガス機関 Pending JPS63162923A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995024547A1 (en) * 1994-03-09 1995-09-14 Brian Leslie Powell Internal combustion engine
JPH11148351A (ja) * 1997-09-20 1999-06-02 Man B & W Diesel Gmbh 往復動形機関
JP2012237249A (ja) * 2011-05-12 2012-12-06 Toyota Industries Corp 副室式ガスエンジン

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