KR20110053049A - Pre-chamber for gas engine - Google Patents

Pre-chamber for gas engine Download PDF

Info

Publication number
KR20110053049A
KR20110053049A KR1020090109848A KR20090109848A KR20110053049A KR 20110053049 A KR20110053049 A KR 20110053049A KR 1020090109848 A KR1020090109848 A KR 1020090109848A KR 20090109848 A KR20090109848 A KR 20090109848A KR 20110053049 A KR20110053049 A KR 20110053049A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
gas
check valve
combustion chamber
spark plug
Prior art date
Application number
KR1020090109848A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101359149B1 (en
Inventor
김종석
김응성
김주태
허광철
이대진
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020090109848A priority Critical patent/KR101359149B1/en
Publication of KR20110053049A publication Critical patent/KR20110053049A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101359149B1 publication Critical patent/KR101359149B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • 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
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/08Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • 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
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P13/00Sparking plugs structurally combined with other parts of internal-combustion engines
    • 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
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • 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
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Abstract

PURPOSE: A pre-chamber for a gas engine is provided to enable stable ignition so a gas supply unit is formed vertically to the supply direction of a check valve and is faced to a spark plug inside a pre-combustion chamber. CONSTITUTION: A pre-chamber for a gas engine comprises a body portion(100), a pre-combustion chamber(200), a water jacket(300), and an injection hole(400). The body portion comprises a check valve(120), a spark plug(110), a gas inlet(140), and a gas supply unit(130). The check valve and the spark plug are positioned on the top of the cylinder of an engine. The gas inlet injects the fuel gas to the check valve. The gas supply unit supplies the gas through the check valve to a pre-combustion chamber. The pre-combustion chamber is connected to the body portion in an axial direction. The pre-combustion chamber comprises a tip covering the outside. The water jacket is connected between the body portion and the tip of the pre-combustion chamber. The injection hole is lighted in the pre-combustion chamber by the spark plug. The injection hole supplies the flame to the cylinder of the engine.

Description

가스엔진용 프리챔버{Pre-chamber for gas engine}Pre-chamber for gas engine

본 발명은 가스 엔진용 프리챔버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스파크 플러그와 체크밸브가 위치한 예연소실 상단 면에서 부터 주 연소실 사이의 거리를 줄여 연소속도를 증가시키고, 일반적인 프리챔버 내부의 형상과 달리 본 발명은 예연소실 안의 내부 면을 완만하게 하여 혼합기의 유동이 원활할 수 있도록 하고, 프리챔버 워터자켓 내부에는 냉각수가 통과할 수 있도록 하여 고온의 예연소실에 직접적으로 노출되어지는 스파크 플러그와 체크밸브의 냉각을 용이하게 하여 부품의 내구성을 높이도록 하는 가스엔진용 프리챔버에 관한 것이다. The present invention relates to a prechamber for a gas engine, and more particularly, to increase the combustion speed by reducing the distance between the main combustion chamber from the upper surface of the pre-chamber where the spark plug and the check valve are located, and unlike the general internal shape of the prechamber. The present invention smoothes the inner surface of the pre-combustion chamber to facilitate the flow of the mixer, and allows the cooling water to pass through the prechamber water jacket to directly expose the spark plug and the check valve to the high-temperature pre-combustion chamber. The present invention relates to a prechamber for a gas engine that facilitates cooling of a component to increase durability of a part.

일반적으로 가스엔진용 프리챔버는 희박 연소(lean burn) 가스엔진에서 실린더 내부의 희박한 혼합기(gas-air mixture)와 체크밸브(check valve)를 통해 유입되는 농후한 가스(rich gas)가 프리챔버에서 섞여 스파크 플러그(spark plug)에 의해 안정적인 점화가 이루어질 수 있게 한다. In general, a gas engine prechamber is a lean burn gas engine, in which a rich gas introduced through a gas-air mixture and a check valve inside a cylinder is filled in a prechamber. The spark plugs mix to ensure stable ignition.

점화 뒤 연소가 이루어지면 그 화염이 프리챔버의 분사홀을 통하여 주 연소 실로 전파시킬 수 있도록 한다. Combustion following ignition allows the flame to propagate through the injection chamber of the prechamber into the main combustion chamber.

그러나, 일반적인 가스엔진용 프리챔버의 냉각방식은 스파크플러그를 감싸고 있는 워터자켓 외부에 냉각수가 흘러 냉각시키기 때문에 스파크 플러그에 대한 냉각효율이 적었다. However, the cooling method of the general gas engine prechamber has a low cooling efficiency for the spark plug because the cooling water flows to the outside of the water jacket surrounding the spark plug.

또한, 일반적인 가스엔진용 프리챔버에서 체크밸브를 설치함으로써 미세한 양의 가스가 체크밸브를 통해 새어나갈 수 있기 때문에 가스 엔진의 안전상의 심각한 문제점을 야기 시킬 수 있다. In addition, by installing a check valve in a general gas engine prechamber, a small amount of gas may leak through the check valve, which may cause serious safety problems of the gas engine.

또한, 일반적인 가스엔진용 프리챔버의 체크밸브로부터 공급되는 가스공급부의 방향과 스파크플러그의 위치가 잘 맞지 않아 체크밸브로부터 공급된 가스가 스파크플러그 주위에 머물러 있지 않아서 점화를 불안정하게 하는 문제점이 있다. In addition, there is a problem that the direction of the gas supply portion supplied from the check valve of the general gas engine prechamber does not match the position of the spark plug so that the gas supplied from the check valve does not stay around the spark plug and thus destabilizes ignition.

또한, 일반적인 가스엔진용 프리챔버의 예연소실은 상단의 지름은 크고 하단으로 내려갈수록 지름이 작아지도록 하는 형상으로, 내부의 면이 경사지도록 되어 있어 혼합기의 유동이 원활하지 못한 문제점이 있다. In addition, the pre-combustion chamber of a general gas engine prechamber has a shape such that the diameter of the upper end is large and the diameter becomes smaller as it goes down to the lower end, and the inner surface thereof is inclined so that the flow of the mixer is not smooth.

또한, 일반적인 가스엔진용 프리챔버는 실린더헤드와 프리챔버 사이에 틈이 생길 수 있으며 이를 통해 주연소실에서 연소되면서 발생한 연소가스가 프리챔버 팁과 실린더 헤드 접촉부 사이로 새어나갈 수 있는 문제점이 있다. In addition, a general gas engine prechamber may have a gap between the cylinder head and the prechamber, and thus combustion gas generated during combustion in the main combustion chamber may leak between the prechamber tip and the cylinder head contact portion.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 가스엔진용 프리챔버의 스파크플러그를 감싸고 있는 워터자켓의 스파크플러그를 회전하는 냉각수 홀을 형성함으로써 스파크플러그와 가까운 곳에서 냉각을 함으로써 냉각효율을 높이고, 프리챔버의 체크밸브 삽입홀의 중간에서 실린더 헤드로 연통되는 드레인 홀을 형성하여 체크밸브에서 샐 수 있는 미세한 양의 가스를 밖으로 배출할 수 있도록 하고, 가스엔진용 프리챔버의 분사홀을 경사지게 형성하고 분출구는 외부를 향하도록 설치함으로써 화염의 양과 그 유동성을 최적화시킬 수 있도록 하고, 체크밸브로부터 예연소실로 가스를 공급하는 가스공급부의 방향을 체크밸브의 방향과 수직으로 형성하고, 예연소실의 점화플러그와 마주보도록 형성함으로써 예연소실 내부에서 점화가 잘 이루어지도록 하고, 예연소실의 중단부의 지름을 크게 함으로써 내부의 체적은 유지하되 수직 거리는 줄여 화염의 속도를 증가 시키도록 하고, 늘어나 지름으로 인해 내부면 경사가 완만해짐으로써 혼합기의 유동이 원활히 이루어질 수 있도록 하고, 가스엔진용 프리챔버의 예연소실을 감싸는 팁의 외곽에 가스켓을 씌워 연소가스가 주연소실에서 발생한 연소가스가 프리챔버 팁과 실린더 헤드 접촉부 사이로 새어나가는 현상을 방지하도록 하는 가스엔진용 프리챔버를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve such a conventional problem, by forming a cooling water hole to rotate the spark plug of the water jacket surrounding the spark plug of the pre-chamber for the gas engine by cooling near the spark plug It improves cooling efficiency, forms a drain hole communicating with the cylinder head in the middle of the check valve insertion hole of the prechamber to discharge the minute amount of gas that can leak from the check valve, and the injection hole of the prechamber for the gas engine. And the outlet is installed to face the outside to optimize the amount of flame and its fluidity, and the direction of the gas supply unit for supplying gas from the check valve to the pre-combustion chamber is formed perpendicular to the direction of the check valve. In the pre-combustion chamber by forming it facing the spark plug of the combustion chamber The ignition works well in the part, and the diameter of the middle part of the pre-combustion chamber is increased to maintain the internal volume but to reduce the vertical distance to increase the speed of the flame. A gas gasket is provided to smoothly prevent the combustion gas from leaking between the prechamber tip and the cylinder head contact by putting a gasket on the outer edge of the tip surrounding the preburn chamber of the gas engine prechamber. The object is to provide a prechamber for the engine.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진의 실린더의 상부에 위치하도록 배치된 긴 몸체의 형태를 하고 나란히 배치된 체크밸브 및 스파크 플러그와, 연료 가스를 체크밸브로 주입하기 위한 가스 주입부와, 체크밸브를 통해 가스를 예연소실로 공급하기 위한 가스 공급부를 포함하는 몸체부; 상기 몸체부와 축방향으로 연결되며 외부를 감싸는 팁을 구비하는 예연소실; 상기 몸체부와 예연소실의 팁 사이에 연결되는 워터자켓; 상기 스파크플러그에 의해 예연소실에서 점화되어 폭발한 화염을 주연소실로 공급하기 위해 단부에 배치된 분사홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.  The present invention for achieving the above object is in the form of an elongated body disposed to be positioned above the cylinder of the engine and side by side check valves and spark plugs, and a gas injection unit for injecting fuel gas into the check valve, A body part including a gas supply part for supplying gas to the pre-combustion chamber through the check valve; A pre-combustion chamber connected axially with the body and having a tip surrounding the outside; A water jacket connected between the body portion and the tip of the pre-chamber; It characterized in that it comprises an injection hole disposed at the end for supplying the flame ignited in the pre-combustion chamber by the spark plug to the main combustion chamber.

한편, 상기 워터자켓은 스파크플러그의 스파크부 둘레에 형성되도록 하는 냉각수홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the water jacket is characterized in that the cooling water hole is formed to be formed around the spark portion of the spark plug.

또한, 상기 몸체부는 프리챔버의 체크밸브 삽입홀의 중간에서 실린더 헤드까지 드레인 홀을 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. In addition, the body portion is characterized in that the drain hole is formed from the middle of the check valve insertion hole of the prechamber to the cylinder head.

또한, 상기 분사홀은 상기 스파크플러그에 의해 예연소실에서 점화되어 폭발한 화염을 주연소실로 공급하기 위해 단부에 배치되며, 분사구가 외부 하단을 향하고 상하 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the injection hole is disposed at the end for supplying the flame ignited in the pre-combustion chamber to the main combustion chamber by the spark plug, characterized in that the injection port is formed to be inclined up and down toward the outer lower end.

한편, 상기 분사홀은 적어도 2개 이상의 다수개를 원형으로 설치하도록 하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the injection hole is characterized in that to install a plurality of at least two or more in a circle.

또한, 상기 가스 공급부는 체크밸브의 공급방향과 수직으로 형성되어 예연소실 내부의 스파크플러그와 마주보도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. In addition, the gas supply portion is formed perpendicular to the supply direction of the check valve is characterized in that it is formed to face the spark plug in the pre-combustion chamber.

또한, 상기 예연소실은 상단부에서 중단부까지의 지름이 일정하고, 중단부에 서 하단부까지의 지름은 점점 작아지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. In addition, the pre-combustion chamber is characterized in that the diameter from the upper end to the stop is constant, and the diameter from the stop to the lower end is formed to become smaller.

또한, 상기 예연소실이 형성된 팁에 씌워지는 가스켓을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the pre-combustion chamber is characterized in that it further comprises a gasket covered on the tip formed.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기존의 프리챔버는 가스공급부가 체크밸브와 같은 방향을 하거나 약간의 경사를 가지고 예연소실로 가스를 공급하도록 하는 반면, 본 발명은 체크밸브의 공급방향과 수직으로 가스공급부를 형성하여 예연소실 내부에 스파크플러그와 마주보도록 함으로써 보다 안정적인 점화가 이루어질 수 있도록 한다. As described above, according to the present invention, the conventional prechamber allows the gas supply unit to supply gas to the pre-combustion chamber in the same direction as the check valve or with a slight inclination, while the present invention is perpendicular to the supply direction of the check valve. By forming a gas supply unit to face the spark plug inside the pre-chamber so that more stable ignition can be made.

또한, 프리챔버의 체크밸브 삽입홀의 중간에서 몸체부 상단까지 드레인홀을 형성함으로써 체크밸브에서 샐 수 있는 미세한 양의 가스를 밖으로 배출함으로써 가스 엔진의 안전상의 심각한 문제점을 방지할 수 있도록 한다. In addition, by forming a drain hole from the middle of the check valve insertion hole of the prechamber to the upper end of the body portion to discharge the minute amount of gas that can leak from the check valve to prevent serious safety problems of the gas engine.

또한, 예연소실의 내부의 구조를 변경하는 것으로, 예연소실의 상단부에서 중단부까지 지름이 일정하도록 형성하고, 중단부에서 하단부까지는 지름을 서서히 줄어들도록 형상을 형성함으로써 체적을 유지하면서 내부의 체적은 유지하되 수직 거리는 줄여 화염의 속도를 증가 시키도록 하고, 늘어나 지름으로 인해 혼합기의 유동을 원활하게 할 수 있도록 한다. In addition, by changing the structure of the interior of the pre-chamber, the diameter of the pre-chamber is formed so that the diameter is constant from the upper end portion to the middle portion, and the shape from the middle portion to the lower end portion is gradually reduced in diameter to maintain the volume while maintaining the volume. Maintain but reduce the vertical distance to increase the speed of the flame, and increase the diameter to facilitate the flow of the mixer.

또한, 기존의 프리챔버는 예연소실의 연소가스를 외부로 새어나가지 않도록 하기 위하여 팁을 구비하여 가스의 새어나감을 막았지만, 본 발명은 팁의 외곽을 감싸는 가스켓을 추가로 더 설치함으로써 연소가스의 새어나감을 완전히 차단할 수 있도록 한다. In addition, the existing prechamber has a tip to prevent leakage of the combustion gas in the pre-combustion chamber to prevent leakage of the gas, but the present invention further provides a gasket surrounding the outer edge of the tip to further prevent the combustion of the combustion gas. Make sure to completely prevent leaks.

또한, 기존의 프리챔버는 스파크플러그를 냉각시키기 위하여 워터자켓을 주변에 설치하고 워터자켓 외부로 흐르는 냉각수에 의해 워터자켓이 냉각되어 스파크플러그를 냉각하도록 하였으나, 본 발명은 워터자켓의 내부에 냉각수가 흐를 수 있는 냉각수 홀을 형성함으로써 스파크플러그와 조금 더 가까운 곳에 냉각수를 흐르도록 하여 고온에 직접적으로 접촉되어지는 스파크플러그와 체크밸브의 냉각을 용이하게 하여 부품의 내구성을 높일 수 있도록 한다. In addition, the conventional prechamber is installed around the water jacket to cool the spark plug and the water jacket is cooled by the coolant flowing outside the water jacket to cool the spark plug, the present invention is to cool the water inside the jacket By forming a coolant hole that flows, the coolant flows a little closer to the spark plug to facilitate the cooling of the spark plug and the check valve that are in direct contact with the high temperature, thereby increasing the durability of the parts.

또한, 프리챔버에서 예연소실에서 연소된 연소가스를 엔진의 실린더로 공급하도록 하는 분사홀을 끝단부에 다수개 설치하되, 예연소실의 끝단을 중심으로 바깥쪽을 향하도록 원형으로 설치하고, 분사홀을 상하 경사지도록 하여 화염의 유동과 그 양이 최적화되도록 하는 매우 유용한 발명인 것이다. In addition, a plurality of injection holes are provided at the end of the prechamber to supply the combustion gas combusted in the pre-combustion chamber to the cylinder of the engine, and are installed in a circular shape so as to face outwards from the end of the pre-combustion chamber. It is a very useful invention to optimize the flow and the amount of the flame by tilting up and down.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명인 가스엔진용 프리챔버의 내부 단면도를 나타낸 것이다. Figure 1 shows an internal cross-sectional view of the prechamber for the gas engine of the present invention.

상기 도면에서 보는 바와 같이 본 발명은 프리챔버의 몸체를 형성하며 스파크플러그와 체크밸브를 포함하며 가스주입부 및 가스공급부가 형성되어 있는 몸체부와, 가스를 점화시켜 연소시키는 예연소실과, 스파크플러그를 냉각시키도록 하는 워터자켓과, 예연소실에서 폭발한 화염을 주연소실로 전파하기 위한 분사홀을 포함한다. As shown in the drawings, the present invention forms a body of a prechamber, includes a spark plug and a check valve, a body portion in which a gas injection unit and a gas supply unit are formed, a pre-combustion chamber for igniting and burning a gas, and a spark plug. It includes a water jacket for cooling the flame, and the injection hole for propagating the flame exploded in the pre-combustion chamber to the main combustion chamber.

상기 몸체부는 프리챔버의 주 몸체를 형성하며 상하로 긴 형태를 하고 있다. 상기 몸체부에는 나란히 체크밸브와 스파크플러그를 포함하고 있다. The body portion forms a main body of the prechamber and has a long shape up and down. The body portion includes a check valve and a spark plug side by side.

상기 체크밸브는 주기적으로 연료를 예연소실로 공급하도록 하는 것이고, 스파크플러그는 상기 체크밸브를 통하여 공급되는 연료에 스파크를 가하여 연소에 의한 폭발이 이루어지도록 하는 것이다. The check valve periodically supplies fuel to the pre-combustion chamber, and the spark plug applies spark to the fuel supplied through the check valve to cause explosion by combustion.

한편, 상기 몸체부에는 체크밸브로 가스를 주입하기 위한 가스주입부가 측면에 형성되어 있으며, 체크밸브의 끝단과 예연소실을 연결하는 가스공급부가 형성되어 있다.On the other hand, the body portion has a gas injection portion for injecting gas into the check valve is formed on the side, the gas supply portion connecting the end of the check valve and the pre-chamber is formed.

상기 가스공급부는 체크밸브의 공급방향과 수직으로 형성하여 예연소실 내부의 스파크플러그와 마주보도록 형성함으로써 보다 안정적인 점화가 이루어질 수 있도록 한다. The gas supply part is formed perpendicular to the supply direction of the check valve to face the spark plug inside the pre-chamber so that more stable ignition can be achieved.

또한, 프리챔버의 채크밸브 삽입홀의 중간에서 실린더 헤드까지 드레인 홀을 형성함으로써 체크밸브에서 샐 수 있는 미세한 양의 가스를 밖으로 배출할 수 있도록 한다. In addition, by forming a drain hole from the middle of the check valve insertion hole of the prechamber to the cylinder head, it is possible to discharge a small amount of gas that can leak from the check valve.

상기 예연소실은 몸체부와 축방향으로 연결되며, 스파크플러그의 스파크부가 예연소실 내부로 삽입되어 있으며, 가스공급부를 통하여 연료가스가 공급된다. 상기 스파크플러그는 주기적으로 스파크부에서 스파크를 일으키며 가스가 공급되어 있는 경우 순간적인 연소를 하도록 하여 폭발이 이루어지도록 한다. The pre-combustion chamber is axially connected to the body part, the spark part of the spark plug is inserted into the pre-combustion chamber, and fuel gas is supplied through the gas supply part. The spark plug periodically causes sparks in the spark portion and causes explosion by instantaneous combustion when gas is supplied.

한편, 상기 예연소실은 외부를 감싸도록 하는 팁을 구비하여 가스가 외부로 새어나가지 않도록 한다. On the other hand, the pre-combustion chamber is provided with a tip to surround the outside so that the gas does not leak to the outside.

또한, 예연소실의 내부는 상단부에서 중단부까지의 지름이 일정하고, 중단부에서 하단부까지의 지름은 점점 작아지도록 형성됨으로서 내부의 체적은 유지하되 수직 거리는 줄여 화염의 속도를 증가 시키도록 하고, 늘어나 지름으로 인해 내면의 경사가 완만하게 형성되도록 함으로써 혼합기의 유동이 원활할 수 있도록 한다. In addition, the inside of the pre-combustion chamber has a constant diameter from the upper end to the middle part, and the diameter from the middle part to the lower part is made smaller so that the internal volume is maintained but the vertical distance is reduced to increase the speed of the flame. Due to the diameter, the inner surface of the slant is formed to be smooth, so that the mixer flows smoothly.

또한, 상기 예연소실을 감싸고 있는 팁을 감싸는 가스켓을 추가로 설치함으로써 주연소실로부터 연소가스의 새어나감을 완전히 막을 수 있도록 한다. In addition, by additionally installing a gasket surrounding the tip surrounding the pre-combustion chamber to completely prevent leakage of the combustion gas from the main combustion chamber.

상기 워터자켓은 고온의 열을 예연소실로부터 직접적으로 받는 스파크플러그를 냉각시키도록 하는 것으로, 몸체부와 예연소실 사이에 연결되어 있으며 스파크플러그와 체크밸브를 감싸도록 결합되어 있다. The water jacket is to cool the spark plug that receives the high temperature heat directly from the pre-chamber, is connected between the body and the pre-chamber and coupled to surround the spark plug and the check valve.

한편, 상기 워터자켓에는 스파크플러그를 둘러싸도록 냉각수 홀이 형성되어 있다. 상기 냉각수 홀에는 냉각수가 직접 흐르도록 하여 스파크플러그 및 체크밸브를 보다 빠르게 냉각시킬 수 있도록 한다. Meanwhile, a cooling water hole is formed in the water jacket to surround the spark plug. Cooling water flows directly into the cooling water hole so that the spark plug and the check valve can be cooled more quickly.

상기 냉각수 홀은 2개 이상 형성함으로써 워터자켓의 냉각기능을 더욱 빠르고 용이하게 할 수 있도록 한다. By forming two or more cooling water holes, the cooling function of the water jacket can be made faster and easier.

상기 분사홀은 예연소실에서 폭발한 화염을 주연소실로 공급하도록 하는 것으로, 예연소실의 끝단부에 형성되어 있다. The injection hole is to supply the flame exploded in the pre-combustion chamber to the main combustion chamber, and is formed at the end of the pre-combustion chamber.

상기 분사홀은 분사구가 외부 하단을 향하고 상하 경사지도록 형성되며, 적어도 2개 이상의 다수개가 원형을 이루어 설치되도록 한다. The injection hole is formed such that the injection hole is inclined up and down toward the outer lower end, so that at least two or more are formed in a circular shape.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 특징은 프리챔버에서 체크밸브로부터 예연소실로 가스를 공급하는 가스공급부의 방향을 체크밸브의 방향과 수직으로 형성하고, 예연소실의 점화플러그와 마주보도록 형성함으로써 예연소실 내부에서 점화가 잘 이루어지도록 하는 것이다. A characteristic of the present invention having such a configuration is that the pre-chamber is formed by forming the direction of the gas supply unit for supplying the gas from the check valve to the pre-chamber in the prechamber perpendicular to the direction of the check valve and facing the spark plug of the pre-chamber. It is to ignite well inside.

또한, 프리챔버의 채크밸브 삽입홀의 중간에서 실린더 헤드까지 드레인 홀을 형성함으로써 체크밸브에서 샐 수 있는 미세한 양의 가스를 밖으로 배출함으로써 가스 엔진의 안전상의 심각한 문제점을 방지할 수 있도록 하는 것이다. In addition, by forming a drain hole from the middle of the check valve insertion hole of the prechamber to the cylinder head to discharge the minute amount of gas that can leak from the check valve to prevent serious safety problems of the gas engine.

또한, 예연소실의 내부의 구조를 변경하는 것으로, 예연소실의 상단부에서 중단부까지 지름이 일정하도록 형성하고, 중단부에서 하단부까지는 지름을 서서히 줄어들도록 형상을 형성함으로써 체적을 유지하면서 연소속도를 증가시키고, 혼합기의 유동을 원활하게 할 수 있도록 하는 것이다. In addition, by changing the structure of the interior of the pre-chamber, the diameter of the pre-chamber is formed to be constant from the upper end to the middle portion, and the shape of the pre-chamber lower the diameter gradually decreases, thereby increasing the combustion speed while maintaining the volume. It is to make the flow of the mixer smooth.

또한, 주연소실에서 연소되면서 발생한 연소가스가 프리챔버 팁과 실린더 헤드 접촉부 사이로 새어나감을 방지하기 위하여 예연소실을 감싸고 있는 팁의 외곽을 가스켓을 사용하여 씌움으로써 완벽하게 연소가스의 새어나감을 방지할 수 있도록 하는 것이다. In addition, in order to prevent the combustion gas generated during combustion in the main combustion chamber from leaking between the prechamber tip and the cylinder head contact portion, the outside of the tip surrounding the combustion chamber is covered with a gasket to prevent the combustion gas from leaking out completely. To make it possible.

또한, 프리챔버에서 스파크플러그와 체크밸브를 냉각시키도록 하는 워터자켓의 내부에 다른 냉각수홀을 더 형성함으로써 스파크플러그와 조금 더 가까운 곳에 냉각수를 흐르도록 함으로써 고온에 직접적으로 노출되어지는 스파크플러그와 체크밸브의 냉각을 용이하게 하여 부품의 내구성을 높일 수 있도록 하는 것이다. In addition, another coolant hole is formed inside the water jacket that cools the spark plug and the check valve in the prechamber so that the coolant flows a little closer to the spark plug and the spark plug is directly exposed to high temperature. It is to facilitate the cooling of the valve to increase the durability of the parts.

또한, 프리챔버에서 예연소실에서 연소된 연소가스를 엔진의 실린더로 공급하도록 하는 분사홀을 끝단부에 다수개 설치하되, 예연소실의 끝단을 중심으로 바깥쪽을 향하도록 원형으로 설치하고, 분사홀을 상하 경사지도록 하여 화염의 유동과 그 양이 최적화되도록 하는 것이다. In addition, a plurality of injection holes are provided at the end of the prechamber to supply the combustion gas combusted in the pre-combustion chamber to the cylinder of the engine. By tilting up and down to optimize the flow and amount of flame.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.It should be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

도 1 은 본 발명인 가스엔진용 프리챔버의 내부 구성을 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the prechamber for the gas engine of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 냉각수 10: coolant

100: 몸체부100: body

110: 스파크플러그110: spark plug

120: 체크밸브120: check valve

130: 가스공급부130: gas supply unit

140: 가스주입부140: gas injection unit

150: 팁150: tips

160: 드레인홀160: drain hole

200: 예연소실200: pre-chamber

300: 워터자켓300: water jacket

310: 냉각수홀310: cooling water hole

400: 분사홀400: injection hole

500: 가스켓500: gasket

Claims (8)

엔진의 실린더의 상부에 위치하도록 배치된 긴 몸체의 형태를 하고 나란히 배치된 체크밸브 및 스파크플러그와, 연료 가스를 체크밸브로 주입하기 위한 가스 주입부와, 체크밸브를 통해 가스를 예연소실로 공급하기 위한 가스공급부를 포함하는 몸체부; 상기 몸체부와 축방향으로 연결되며 외부를 감싸는 팁을 구비하는 예연소실; 상기 몸체부와 예연소실의 팁 사이에 연결되는 워터자켓; 상기 스파크플러그에 의해 예연소실에서 점화되어 폭발한 화염을 엔진의 실린더로 공급하기 위해 단부에 배치된 분사홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스엔진용 프리챔버. Check valves and spark plugs arranged side by side in the form of an elongated body arranged to be positioned above the cylinder of the engine, a gas inlet for injecting fuel gas into the check valve, and a gas supplied to the pre-chamber through the check valve A body part including a gas supply part to make a gas; A pre-combustion chamber connected axially with the body and having a tip surrounding the outside; A water jacket connected between the body portion and the tip of the pre-chamber; And a spray hole disposed at an end for supplying the flame exploded and ignited in the pre-chamber by the spark plug to the cylinder of the engine. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 워터자켓은 스파크플러그의 스파크부 둘레에 형성되도록 하는 냉각수홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스엔진용 프리챔버.The water jacket is a pre-chamber for a gas engine, characterized in that the cooling water hole is formed to be formed around the spark portion of the spark plug. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 몸체부는 프리챔버의 체크밸브 삽입홀의 중간에서 실린더헤드까지 드레인 홀을 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스엔진용 프리챔버.The body portion of the gas engine pre-chamber, characterized in that the drain hole from the middle of the check valve insertion hole of the prechamber to the cylinder head. 제 1 항 내지 제 3 항중 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 분사홀은 상기 스파크플러그에 의해 예연소실에서 점화되어 폭발한 화염을 엔진의 주연소실로 공급하기 위해 단부에 배치되며, 분사구가 외부 하단을 향하고 상하 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 가스엔진용 프리챔버.The injection hole is disposed at an end for supplying the flame that is ignited in the pre-combustion chamber by the spark plug and exploded into the main combustion chamber of the engine, and the injection hole is formed to be inclined up and down toward the outer lower end. chamber. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 분사홀은 적어도 2개 이상의 다수개를 원형으로 설치하도록 하는 것을 특징으로 하는 가스엔진용 프리챔버.The injection chamber is a gas chamber pre-chamber, characterized in that to install a plurality of at least two or more in a circle. 제 1 항 내지 제 4 항중 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 가스공급부는 체크밸브의 공급방향과 수직으로 형성되어 예연소실 내부의 스파크플러그와 마주보도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스엔진용 프리챔버.The gas supply unit is formed in a direction perpendicular to the supply direction of the check valve, the pre-chamber for the gas engine, characterized in that formed to face the spark plug in the pre-chamber. 제 1 항 내지 제 6 항중 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 예연소실은 상단부에서 중단부까지의 지름이 일정하고, 중단부에서 하 단부까지의 지름은 점점 작아지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스엔진용 프리챔버.The pre-chamber is a gas engine pre-chamber, characterized in that the diameter from the upper end to the stop is constant, the diameter from the stop to the lower end is formed to become smaller. 제 1 항 내지 제 7 항중 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 7, 상기 몸체부 중 예연소실을 감싸는 부분에 씌워지는 가스켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스엔진용 프리챔버.The gas chamber pre-chamber further comprises a gasket which is covered in a portion surrounding the pre-combustion chamber.
KR1020090109848A 2009-11-13 2009-11-13 Pre-chamber for gas engine KR101359149B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090109848A KR101359149B1 (en) 2009-11-13 2009-11-13 Pre-chamber for gas engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090109848A KR101359149B1 (en) 2009-11-13 2009-11-13 Pre-chamber for gas engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110053049A true KR20110053049A (en) 2011-05-19
KR101359149B1 KR101359149B1 (en) 2014-02-05

Family

ID=44362824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090109848A KR101359149B1 (en) 2009-11-13 2009-11-13 Pre-chamber for gas engine

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101359149B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013012258A3 (en) * 2011-07-19 2013-06-13 현대중공업 주식회사 Precombustion chamber structure for gas engine
KR20160105315A (en) * 2015-02-27 2016-09-06 게 옌바허 게엠베하 운트 콤파니 오게 Cylinder head
WO2017003460A1 (en) 2015-06-30 2017-01-05 Cummins Inc. Nozzle combustion shield
CN106894886A (en) * 2017-03-23 2017-06-27 江苏盛源燃气动力机械有限公司 Water jacket air-cooled type pre-burning ignition system
CN110067637A (en) * 2019-05-31 2019-07-30 山东中拓新能源有限公司 The air supply system of gas engine pre-burning component, the cylinder containing the component and cylinder
CN112211714A (en) * 2020-11-27 2021-01-12 山东交通学院 Shock wave combustion-supporting precombustion chamber structure of gas engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105134415A (en) * 2015-06-15 2015-12-09 广州柴油机厂股份有限公司 Mechanical fuel gas cylinder inlet control device of gas engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980029217A (en) * 1996-10-25 1998-07-25 박병재 Cooling structure of the spark plug boss
NO322345B1 (en) * 2004-09-27 2006-09-18 Rolls Royce Marine As Device at a front chamber of a gas engine
FI121895B (en) * 2007-01-03 2011-05-31 Waertsilae Finland Oy Reciprocating Engine

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101307080B1 (en) * 2011-07-19 2013-09-11 현대중공업 주식회사 Pre combustion chamber for gas engine
CN104040138A (en) * 2011-07-19 2014-09-10 现代重工业株式会社 Precombustion Chamber Structure For Gas Engine
US9371771B2 (en) 2011-07-19 2016-06-21 Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. Precombustion chamber for gas engine
WO2013012258A3 (en) * 2011-07-19 2013-06-13 현대중공업 주식회사 Precombustion chamber structure for gas engine
KR101879488B1 (en) * 2015-02-27 2018-07-17 게 옌바허 게엠베하 운트 콤파니 오게 Cylinder head
KR20160105315A (en) * 2015-02-27 2016-09-06 게 옌바허 게엠베하 운트 콤파니 오게 Cylinder head
US10100714B2 (en) 2015-02-27 2018-10-16 Ge Jenbacher Gmbh & Co Og Cylinder head
EP3317500A4 (en) * 2015-06-30 2018-12-05 Cummins, Inc. Nozzle combustion shield
WO2017003460A1 (en) 2015-06-30 2017-01-05 Cummins Inc. Nozzle combustion shield
US10451014B2 (en) 2015-06-30 2019-10-22 Cummins Inc. Nozzle combustion shield
CN106894886A (en) * 2017-03-23 2017-06-27 江苏盛源燃气动力机械有限公司 Water jacket air-cooled type pre-burning ignition system
CN106894886B (en) * 2017-03-23 2019-09-06 江苏盛源燃气动力机械有限公司 Water jacket air-cooled type pre-burning ignition system
CN110067637A (en) * 2019-05-31 2019-07-30 山东中拓新能源有限公司 The air supply system of gas engine pre-burning component, the cylinder containing the component and cylinder
CN112211714A (en) * 2020-11-27 2021-01-12 山东交通学院 Shock wave combustion-supporting precombustion chamber structure of gas engine

Also Published As

Publication number Publication date
KR101359149B1 (en) 2014-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101307080B1 (en) Pre combustion chamber for gas engine
KR20110053049A (en) Pre-chamber for gas engine
US8757127B2 (en) Gas engine with spark plug and bore-cooling holes
US7299620B2 (en) Tornado torch igniter
BRPI0409419A (en) internal combustion engine powered by a flammable gaseous fuel, and, method for operating a internal combustion engine powered by a gaseous fuel
CN110725765B (en) Jet igniter of water-cooled engine
JP2009236111A (en) Internal combustion engine and its operating method
JP5357926B2 (en) Sub-chamber gas engine
JP2007297942A (en) Ignition device for internal combustion engine
FI126301B (en) internal combustion engine
JP2010150983A (en) Gas engine including ignition plug
CN211144677U (en) Jet igniter of water-cooled engine
JP4548363B2 (en) Combustion engine
CN109404968B (en) Combustion chamber of aircraft engine
JP5140836B2 (en) Sub-chamber gas engine
CN212154964U (en) Cylinder cover structure and gasoline engine
JP2008180108A (en) Combustion method of premixed compression ignition internal combustion engine, and its device
RU217752U1 (en) Device for ignition of the combustion chamber of a gas turbine engine
KR20100110713A (en) Internal combustion engine
KR20140052146A (en) A pre-chamber arrangement for piston engine
CN114856797B (en) Engine combustion chamber structure and engine
WO2004099584A1 (en) Combustion chamber structure of divided gas engine and divided gas engine
JP2009002331A (en) Auxiliary chamber type gas engine
JP7384941B2 (en) Burna
CN114934838A (en) Pre-combustion chamber structure, combustion engine and automobile

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170102

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180205

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181030

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200107

Year of fee payment: 7