WO2014061343A1 - 燃料ガス噴射弁、デュアルフューエルガスエンジンおよび燃料ガス噴射方法 - Google Patents

燃料ガス噴射弁、デュアルフューエルガスエンジンおよび燃料ガス噴射方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014061343A1
WO2014061343A1 PCT/JP2013/071980 JP2013071980W WO2014061343A1 WO 2014061343 A1 WO2014061343 A1 WO 2014061343A1 JP 2013071980 W JP2013071980 W JP 2013071980W WO 2014061343 A1 WO2014061343 A1 WO 2014061343A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel gas
needle valve
valve
fuel
injection
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/071980
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
石田　裕幸
晃洋 三柳
平岡　直大
繁樹 田中
壮太 渡邉
耕之 駒田
Original Assignee
三菱重工業株式会社
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 三菱重工業株式会社 filed Critical 三菱重工業株式会社
Priority to EP13847809.4A priority Critical patent/EP2857668A4/en
Priority to KR1020157000209A priority patent/KR101677862B1/ko
Priority to US14/414,093 priority patent/US20150211464A1/en
Priority to CN201380032587.8A priority patent/CN104428522B/zh
Publication of WO2014061343A1 publication Critical patent/WO2014061343A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M67/00—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type
    • F02M67/14—Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type characterised by provisions for injecting different fuels, e.g. main fuel and readily self-igniting starting fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0257—Details of the valve closing elements, e.g. valve seats, stems or arrangement of flow passages
    • F02M21/026—Lift valves, i.e. stem operated valves
    • F02M21/0263—Inwardly opening single or multi nozzle valves, e.g. needle valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/02—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with gaseous fuels
    • F02D19/021—Control of components of the fuel supply system
    • F02D19/023—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow
    • F02D19/024—Control of components of the fuel supply system to adjust the fuel mass or volume flow by controlling fuel injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0639—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels
    • F02D19/0642—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions
    • F02D19/0647—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed characterised by the type of fuels at least one fuel being gaseous, the other fuels being gaseous or liquid at standard conditions the gaseous fuel being liquefied petroleum gas [LPG], liquefied natural gas [LNG], compressed natural gas [CNG] or dimethyl ether [DME]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686—Injectors
    • F02D19/0689—Injectors for in-cylinder direct injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06—Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663—Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686—Injectors
    • F02D19/0692—Arrangement of multiple injectors per combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218—Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0248—Injectors
    • F02M21/0275—Injectors for in-cylinder direct injection, e.g. injector combined with spark plug
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04—Injectors peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/04—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure using fluid, other than fuel, for injection-valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1893—Details of valve member ends not covered by groups F02M61/1866 - F02M61/188
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0028—Valves characterised by the valve actuating means hydraulic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3035—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode
    • F02D41/3041—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode with means for triggering compression ignition, e.g. spark plug
    • F02D41/3047—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the premixed charge compression-ignition mode with means for triggering compression ignition, e.g. spark plug said means being a secondary injection of fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/44—Valves, e.g. injectors, with valve bodies arranged side-by-side
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/46—Valves, e.g. injectors, with concentric valve bodies
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/042—The valves being provided with fuel passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/1813—Discharge orifices having different orientations with respect to valve member direction of movement, e.g. orientations being such that fuel jets emerging from discharge orifices collide with each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/182—Discharge orifices being situated in different transversal planes with respect to valve member direction of movement
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Definitions

  • the present invention relates to a fuel gas injection valve, a dual fuel gas engine and a fuel gas injection method applied to a (dual fuel two cycle) gas engine capable of burning both fuel oil and fuel gas by high pressure injection.
  • a fuel gas such as natural gas is used as a main fuel
  • a fuel oil such as light oil having a good compression ignition property is used as a pilot fuel
  • a fuel oil such as light oil is injected into a combustion chamber under a high temperature atmosphere to cause self ignition.
  • Gas engines are known which burn fuel gas which is the main fuel.
  • Patent Document 1 discloses a dual-fuel diesel engine in which a low cetane number fuel having poor compression ignition properties such as fuel gas is used as a main fuel and a fuel oil having good compression ignition properties is used as a pilot fuel.
  • the engine of Patent Document 1 includes a fuel gas injection valve and a pilot fuel injection valve provided in a cylinder head, and injects fuel gas and pilot fuel from the fuel gas injection valve and the pilot fuel injection valve toward the combustion chamber.
  • the pilot fuel fuel oil
  • the main fuel fuel gas
  • Patent Document 2 discloses a gas engine which uses a fuel gas having poor compression ignition properties as a main fuel and diesel fuel such as light oil or kerosene having good compression ignition properties as a pilot fuel.
  • the gas engine of Patent Document 2 includes an intake port and a diesel fuel injection device provided in a cylinder head, and a fuel gas injection device provided in a cylinder peripheral wall. Then, air is introduced into the combustion chamber from the intake port during the intake stroke in which the piston descends, and fuel gas is injected from the fuel gas injection device into the combustion chamber at an appropriate time between the late stage of the intake stroke and the late stage of the compression stroke. It has become.
  • the diesel fuel is injected from the diesel fuel injection device into the combustion chamber at a timing when the piston rises to the vicinity of the top dead center, and the diesel fuel is self-ignited in the combustion chamber to burn the fuel gas as the main fuel. It is configured.
  • the main fuel and the pilot fuel are supplied to the combustion chamber substantially simultaneously near the top dead center, so the main fuel injected into the combustion chamber is burned immediately after being stirred. Be done. Therefore, the combustion mode of the main fuel is diffusion combustion. In the case of diffusion combustion, uniform combustion is more difficult than in the case of premixed combustion, and there is a problem that NOx (nitrogen oxide) is easily generated in a high temperature combustion region.
  • the gas engine of Patent Document 2 mentioned above is an invention made for increasing the amount of air taken into the combustion chamber. That is, although the invention of Patent Document 2 has conventionally introduced a mixture of fuel gas and air from the intake port, only the air is sucked from the intake port, and a fuel gas injection device is separately provided. Is configured as. Then, the fuel gas injection device injects the fuel gas into the combustion chamber at different timing from the suction stroke to increase the amount of air taken into the combustion chamber from the intake port, thereby improving the engine output. ing.
  • Such a patent document 2 does not disclose any technical idea of suppressing the generation of NOx (nitrogen oxide) by promoting the pre-mixing.
  • the present invention is an invention made in view of the problems of the prior art as described above, and it is possible to suppress generation of NOx (nitrogen oxide) by promoting premixing of fuel gas and air.
  • An object of the present invention is to provide an injection valve, a dual fuel gas engine and a fuel gas injection method.
  • a fuel gas injection valve according to the present invention is a fuel gas injection valve applied to a dual fuel gas engine capable of burning both a fuel oil and a fuel gas by high pressure injection, and the dual fuel gas engine is configured When the first piston, which jets the fuel gas serving as the premixed fuel, is positioned approximately 5 ° before the top dead center, when the piston is positioned 40.degree. To 100.degree.
  • a holder provided with a second injection hole for injecting fuel gas to be diffused fuel, and reciprocably slidably inside the holder along the axial direction to open the first injection hole
  • a first needle valve which closes the second injection hole and opens the second injection hole when the first injection hole is closed, and a needle valve seat provided in the holder
  • the sealing surface that contacts is provided at the tip, and A through hole through which the first needle valve is slidably inserted is provided in an axial direction along the axial direction, and the seal surface reciprocates in the axial direction, and the sealing surface is the needle
  • the flow of fuel gas to the first injection hole or the second injection hole is shut off when the valve seat is in contact, and the first seal face is separated from the needle valve seat.
  • a second needle valve for allowing the fuel gas to flow to the second injection hole or the second injection hole.
  • the fuel gas injection method according to the present invention is a fuel gas injection method applied to a dual fuel gas engine capable of burning both fuel oil and fuel gas by high pressure injection, wherein the dual fuel gas engine
  • the piston that makes up When the piston that makes up is positioned at 40 ° to 100 ° before top dead center, it ejects the fuel gas that is premixed fuel, and when it is located approximately 5 ° before top dead center, it becomes diffusion fuel Erupt fuel gas.
  • the premixing of the fuel gas and the air can be promoted, and the generation of NOx (nitrogen oxide) can be suppressed.
  • the first needle valve be a slide valve that reciprocates along the axial direction in the holder by the in-cylinder pressure of the dual fuel gas engine.
  • the first needle valve (slide valve) moves to the opposite side to the inside of the cylinder only by the in-cylinder pressure acting on the first needle valve (slide valve). become.
  • components for moving the first needle valve (slide valve) to the side opposite to the inside of the cylinder for example, the first solenoid valve 41, the first flow path switching valve 42, and the first shown in FIG.
  • the hydraulic oil pipe 43 of 1 can be omitted, and the configuration can be simplified.
  • an oil reservoir is respectively provided in a portion of the nozzle where the second needle valve slides and the through hole, and a portion where the second needle valve slides. It is further preferable that the provided oil reservoir and the oil reservoir provided in the through hole communicate with each other through a communication hole provided in the nozzle along the radial direction.
  • lubricating oil can be supplied to the sliding portion, and abrasion and sticking of the sliding portion can be prevented.
  • a fuel gas injection valve is a fuel gas injection valve applied to a dual fuel gas engine capable of burning both a fuel oil and a fuel gas by high pressure injection, and the dual fuel gas engine is configured
  • a holder provided with a second injection hole for spouting a fuel gas which becomes diffusion fuel when it is positioned, and reciprocably slidably along the axial direction in the holder to open the first injection hole
  • a sealing surface is provided at the tip that contacts the valve seat, And reciprocate along the axial direction in the holder, and block the flow of fuel gas to the first injection hole and the second injection hole when the seal surface is in contact with the needle
  • the premixing of the fuel gas and the air can be promoted, and the generation of NOx (nitrogen oxide) can be suppressed.
  • NOx nitrogen oxide
  • the fuel gas injection valve according to the present invention for example, as shown in FIG. 8, it is not necessary to manufacture the first needle valve and the second needle valve as concentric ones. The process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
  • an oil sump is provided at a portion of the nozzle where the first needle valve slides and a portion where the second needle valve slides.
  • lubricating oil can be supplied to the sliding portion, and abrasion and sticking of the sliding portion can be prevented.
  • a dual fuel gas engine according to the present invention includes any one of the fuel gas injection valves described above.
  • the fuel gas injection valve can promote the premixing of the fuel gas and the air, and can suppress the generation of NOx (nitrogen oxide).
  • NOx nitrogen oxide
  • the fuel gas injection valve can promote the premixing of the fuel gas and the air, and can suppress the generation of NOx (nitrogen oxide).
  • NOx nitrogen oxide
  • emitted from the dual fuel gas engine can be reduced, and the performance of the dual fuel gas engine can be improved.
  • the fuel gas injection valve of the present invention it is possible to promote the premixing of the fuel gas and the air, and it is possible to suppress the generation of NOx (nitrogen oxide).
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing a state where the piston is positioned at about 5 ° before top dead center.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view showing a state in which the piston is positioned at 4 ° before top dead center to 40 ° after top dead center.
  • the upper half is a view for explaining the operation of the fuel gas injection valve according to the first embodiment of the present invention
  • the lower half is opening and closing of a first needle valve, opening and closing of a second needle valve
  • It is a graph which shows the relationship between in-cylinder pressure and a crank angle.
  • the upper half shows the operation of the fuel gas injection valve according to the second embodiment of the present invention
  • the lower half shows the opening and closing of the needle valve, the opening and closing of the slide valve, the in-cylinder pressure, and the crank
  • It is a chart showing a relation with an angle.
  • It is a figure showing the section and the hydraulic system of the fuel gas injection valve concerning a 4th embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 5 a first embodiment of a fuel gas injection valve according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. Unless stated otherwise, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of components described in the following embodiments are not intended to limit the scope of the present invention alone, but merely illustrative examples.
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining the basic configuration of a gas engine to which a fuel gas injection valve according to the present invention is applied (dual fuel two-stroke cycle), wherein (a) is a piston about 5 ° before top dead center.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing a state where the piston is positioned at about 5 ° before top dead center.
  • FIG. 2 is a schematic view for explaining the basic configuration of a gas engine to which the fuel gas injection valve according to the present invention is applied, wherein (a) is a piston from 4 ° before top dead center to 40 ° after top dead center
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing a state in which the piston is positioned at 4 ° before top dead center to 40 ° after top dead center.
  • FIG. 1 is a schematic view for explaining the basic configuration of a gas engine to which a fuel gas injection valve according to the present invention is applied (dual fuel two-stroke cycle), wherein (a) is a piston about 5 ° before
  • FIG. 3 is a schematic view for explaining the basic configuration of a gas engine to which the fuel gas injection valve according to the present invention is applied, where (a) is a piston located at 40 ° to 100 ° before top dead center. (B) is a top view and a cross-sectional view showing a state where the piston is positioned at about 5 ° before the top dead center, and (c) a piston is at 4 ° to above the top dead center It is a top view and sectional drawing which show the state located at 40 degrees after a dead center.
  • FIG. 4 is a view showing a cross section and a hydraulic system of the fuel gas injection valve according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the fuel gas injection valve according to the first embodiment of the present invention, the upper half of which shows the opening and closing of the first needle valve and the second needle valve. It is a chart showing the relation between the opening and closing of the cylinder, the in-cylinder pressure and the crank angle.
  • a gas engine 1 to which a fuel gas injection valve according to the present invention is applied includes a cylindrical cylinder 2, a cylinder head 3 coupled to the upper end side of the cylinder 2, and a cylinder And a piston 4 accommodated in the inside of 2 in a freely retractable manner.
  • a combustion chamber c is defined by the peripheral wall 2 a of the cylinder 2, the cylinder head 3 and the top surface 4 a of the piston 4.
  • symbol 5 in the figure has shown the piston ring.
  • the scavenging port 6 is opened in the peripheral wall 2 a on the lower side of the cylinder 2.
  • the scavenging port 6 is formed at a position above the top surface 4a (indicated by a two-dot chain line in the drawing) of the piston 4 located near the bottom dead center, and the piston 4 is located near the bottom dead center Occasionally, air is supplied from the scavenging port 6 to the combustion chamber c.
  • an exhaust port is opened, and an exhaust valve 7 for opening and closing the exhaust port is provided at the top of the cylinder head 3, and an exhaust valve 7 for opening and closing the exhaust port is provided.
  • the exhaust valve 7 is opened until the piston 4 reaches a position of about 100 ° before top dead center during a scavenging stroke in which the piston 4 is in a rising stroke. Then, the exhaust gas in the previous stroke remaining in the combustion chamber c is scavenged by the air supplied from the scavenging port 6 to the combustion chamber c.
  • the cylinder head 3 is provided with a fuel gas injection valve (fuel gas injection device) 8 for injecting the fuel gas 8a to the combustion chamber c, and a fuel oil for injecting the fuel oil 10a having good compression ignition performance to the combustion chamber c.
  • An injection valve (fuel oil injection device) 10 is provided.
  • the fuel gas injection valve 8 and the fuel oil injection valve 10 are provided one by one at positions 180 ° apart in the circumferential direction with the cylinder center o as the rotation center.
  • the fuel gas injection valve 8 and the fuel oil injection valve 10 are each provided with four injection holes. Further, in the present invention, the number of installed fuel gas injection valves 8 and the number of fuel oil injection valves 10 are not particularly limited, and may be one, for example. However, in the present embodiment in which the exhaust valve 7 is provided at the top of the cylinder head 3, a plurality of fuel gas injection valves 8 and fuel oil injection valves 10 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Is preferred.
  • the fuel gas injection valve 8 and the fuel oil injection valve 10 are connected to an engine control unit (ECU) 12 via a cable 14. Further, the ECU 12 is connected to a crank angle sensor 15 that detects the rotation angle of the crankshaft 17 via a cable 16. The phase of the piston 4 is detected by receiving a signal applied to the rotation angle of the crankshaft 17 from the crank angle sensor 15. Further, the fuel gas injection valve 8 and the fuel oil injection valve 10 inject the fuel gas 8a and the fuel oil 10a to the combustion chamber c at a predetermined timing based on a signal transmitted from the ECU 12.
  • ECU engine control unit
  • the ECU 12 constitutes the fuel gas injection timing control means in the present embodiment, and when the piston 4 is positioned at 4 ° before top dead center to 40 ° after top dead center, the fuel oil injection valve 10
  • the ignition timing control means in the present embodiment for igniting the fuel gas of
  • the gas engine 1 injects the fuel gas 8b when the piston 4 is positioned at 40 ° to 100 ° before the top dead center, and the piston 4 is positioned at about 5 ° before the top dead center. It is comprised so that fuel gas 8a and fuel oil 10a may be injected at the time of doing. Therefore, when the piston 4 is positioned at 40 ° to 100 ° before top dead center, premixing of the fuel gas 8b injected with air is promoted to generate the mixture 20, which is a part of the combustion mode. Is the premix combustion. Therefore, the generation of NOx (nitrogen oxide) can be suppressed as compared with the conventional gas engine in which all of the combustion modes are diffusion combustion.
  • NOx nitrogen oxide
  • the gas engine 1 according to the present embodiment is configured only by controlling the injection timing of the fuel gas injection valve 8 by the fuel gas injection timing control means configured by the ECU 12. Therefore, it is possible to easily promote pre-mixing in the existing gas engine without the need for new additional devices and the like.
  • the fuel gas injection valve 8 includes a nozzle holder 21, a nozzle 22, a first needle valve 23, a first needle valve pressing spring 24, and a second needle.
  • a valve 25 and a second needle valve pressing spring 26 are provided.
  • a first diameter expansion provided at one end (the top) of the first needle valve 23 which extends along the axial direction (vertical direction in FIG. 4) and reciprocates along the axial direction.
  • the recess 32 for slidably accommodating the portion 31 and the lower surface (bottom surface) 33 of the first expanded diameter portion 31 which extends along the radial direction (left and right direction in FIG. 4) and becomes the pressure receiving surface.
  • the first needle valve 23 is moved in the opening direction by extending in the radial direction, the first communication hole 34 for guiding the hydraulic oil for moving the needle valve 23 in the opening direction (upward in FIG. 4).
  • the second communication hole 36 for guiding the hydraulic oil pushed out by the upper surface (top surface) 35 of the first enlarged diameter portion 31 to the outside of the nozzle holder 21 is provided.
  • the hydraulic oil pushed out by the upper surface 35 of the first expanded diameter portion 31 leaks between the sliding portion, that is, the outer peripheral surface of the first expanded diameter portion 31 and the inner peripheral surface of the recess 32. Hydraulic oil.
  • the first communication hole 34 is connected via a first hydraulic oil pipe 43 to a first flow path switching valve 42 whose flow path is switched by the first solenoid valve 41.
  • the downstream end of the first hydraulic oil supply pipe 44 and the upstream end of the first hydraulic oil return pipe 45 are connected to the first flow path switching valve 42.
  • the upstream end of the first hydraulic oil supply pipe 44 is disposed inside the hydraulic oil tank 46 and in the vicinity of the bottom surface of the hydraulic oil tank 46, and in the middle of the first hydraulic oil supply pipe 44
  • the hydraulic oil pump 47 is connected.
  • the downstream end of the first hydraulic oil return pipe 45 is such that the hydraulic oil returned via the first hydraulic oil pipe 43 and the first hydraulic oil return pipe 45 is collected inside the hydraulic oil tank 46. It is arranged.
  • the nozzle 22 has a first recess 51 extending in the axial direction to accommodate the first needle valve pressing spring 24 and the second needle valve pressing spring 26, and reciprocating along the axial direction.
  • a second recess 52 slidably accommodating the second needle valve 25 and a second end provided at the other end (tip end) of the first needle valve 23 reciprocating in the axial direction
  • On the lower surface (bottom surface) 56 of the enlarged diameter portion 55 of the second needle valve 25 which extends in the radial direction and serves as a pressure receiving surface.
  • a first communication hole 57 for introducing hydraulic oil for moving the second needle valve 25 in the opening direction (upward direction in FIG.
  • the first communication hole 57 is connected via a second hydraulic oil pipe 73 to a second flow path switching valve 72 whose flow path is switched by the second solenoid valve 71.
  • the downstream end of the second hydraulic oil supply pipe 74 and the upstream end of the second hydraulic oil return pipe 75 are connected to the second flow path switching valve 72.
  • the upstream end of the second hydraulic oil supply pipe 74 is connected to an intermediate portion of the first hydraulic oil supply pipe 44 located downstream of the hydraulic oil pump 47, and the downstream end of the second hydraulic oil return pipe 75 is , And is connected to the middle of the first hydraulic oil return pipe 45.
  • the third communication hole 60 is connected to the downstream end of a fuel gas supply pipe 76 whose upstream end is connected to a fuel gas supply source (not shown).
  • the command signal for setting the first solenoid valve 41 and the second solenoid valve 71 to the energized state and the command signal for releasing the energized state of the first solenoid valve 41 and the second solenoid valve 71 are the engine control unit 12 (see FIG. It sends to the electricity supply machine 63 from FIG. 1 etc.). Based on these command signals, the first solenoid valve 41 and the second solenoid valve 71 are energized, or the first solenoid valve 41 and the second solenoid valve 71 are unenergized. ing.
  • the first needle valve 23 is provided with a first enlarged diameter portion 31 at one end in the axial direction and a second enlarged diameter portion 53 at the other end in the axial direction so that the one end is more than the center in the axial direction
  • a solid cylindrical member provided with a third enlarged diameter portion 81 on its side, and the other end (tip end) is provided with a seal surface (seat surface) 83 that abuts on the first needle valve seat 82 ing.
  • the upper surface of the third enlarged diameter portion 81 is a spring receiving surface 84 that abuts on the lower end of the first needle valve pressing spring 24.
  • the second enlarged diameter portion 53 has a through hole penetrating the second enlarged diameter portion 53 along the axial direction, that is, a communication hole 85 communicating the upper surface and the lower surface of the second enlarged diameter portion 53. Are provided along the circumferential direction.
  • the first needle valve pressing spring 24 biases the first needle valve 23 in the closing direction (biases the first needle valve seat 82 and the seal surface 83 to abut each other).
  • the needle valve 23 is biased in the closing direction.
  • the second needle valve 25 is a hollow cylindrical member in which a through hole 91 through which the first needle valve 23 is slidably inserted is provided at the center in the radial direction along the axial direction.
  • the upper surface (top surface) is a spring receiving surface 92 in contact with the lower end of the second needle valve pressing spring 26, and the other end (tip) is a sealing surface (seat in contact with the second needle valve seat 93).
  • Surface) 94 is provided.
  • the second needle valve pressing spring 26 biases the second needle valve 25 in the closing direction (biases the second needle valve seat 93 and the seal surface 94 to abut each other).
  • the second hydraulic oil return pipe 75 is in communication with the second hydraulic oil pipe 73, that is, in a state in which the hydraulic pressure of the hydraulic oil is not applied to the lower surface 56 of the enlarged diameter portion 55 of the second needle valve 25.
  • the second needle valve 25 is biased in the closing direction.
  • the operation of the fuel gas injection valve 8 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
  • the first hydraulic oil pipe 43 and the first hydraulic oil return pipe 45 communicate with each other, and In the state where the hydraulic oil pipe 73 and the second hydraulic oil return pipe 75 are in communication with each other, the lifts of the first needle valve 23 and the second needle valve 25 both become 0 (zero), and the first The needle valve 23 and the second needle valve 25 are both closed.
  • the solenoid valve 41 shown in FIG. 4 is energized, the flow path of the first flow path switching valve 42 is switched, and the first hydraulic oil pipe 43 and the first hydraulic oil supply pipe 44 communicate with each other.
  • the hydraulic oil which is brought into the state and guided through the first communication hole 34, acts on the lower surface 33 of the first enlarged diameter portion 31, and is shown in the second position from the left in the upper half of FIG.
  • the first needle valve 23 lifts up (moves in the opening direction), and the outer peripheral surface of the second enlarged diameter portion 53 closes the second injection hole 62.
  • the solenoid valve 71 shown in FIG. 4 is energized, the flow path of the second flow path switching valve 72 is switched, and the second hydraulic oil pipe 73 and the second hydraulic oil supply pipe 74 communicate with each other.
  • the hydraulic oil which is brought into the state and guided through the first communication hole 57, acts on the lower surface 56 of the enlarged diameter portion 55 of the second needle valve 25, and is positioned third from the left in the upper half of FIG.
  • the second needle valve 25 lifts up (moves in the opening direction), and the fuel gas introduced into the chamber 59 through the third communication hole 60 is transferred to the communication hole 85.
  • Through the first injection hole 61 and is injected from the first injection hole 61 as a premixed fuel.
  • the solenoid valve 71 shown in FIG. 4 is energized, the flow path of the second flow path switching valve 72 is switched, and the second hydraulic oil pipe 73 and the second hydraulic oil supply pipe 74 communicate with each other.
  • the working oil which is brought into the state and guided through the first communication hole 57, acts on the lower surface 56 of the enlarged diameter portion 55 of the second needle valve 25, and the fifth position from the left in the upper half of FIG.
  • the second needle valve 25 lifts up (moves in the opening direction), and the fuel gas introduced into the chamber 59 through the third communication hole 60 It is led to the injection hole 62 and injected from the second injection hole 62 as diffusion fuel.
  • the solenoid valve 41 shown in FIG. 4 since the solenoid valve 41 shown in FIG. 4 is not energized, the lift of the first needle valve 23 is 0 (zero), and the first needle valve 23 is closed.
  • FIG. 6 the state in which the second hydraulic oil pipe 73 and the second hydraulic oil return pipe 75 are in communication, that is, the state in which the first needle valve 23 and the second needle valve 25 are both closed. become.
  • the chart in the lower half of FIG. 5 shows the relationship between the opening and closing of the first needle valve 23, the opening and closing of the second needle valve 25, the in-cylinder pressure, and the crank angle.
  • the third figure from the left in the upper half of FIG. 5 corresponds to FIG. 3 (a), and the fifth figure from the left in the upper half of FIG. It is a figure corresponding to 3 (b).
  • the premixing of the fuel gas and the air can be promoted, and the generation of NOx (nitrogen oxide) can be suppressed.
  • the premixing of the fuel gas and the air can be promoted, and the generation of NOx (nitrogen oxide) can be suppressed. Since the fuel gas injection valve 8 capable of reducing fuel consumption is provided, NOx (nitrogen oxide) discharged from the gas engine 1 can be reduced, and the performance of the gas engine 1 can be improved.
  • FIG. 6 shows a cross section and a hydraulic system of a fuel gas injection valve according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 7 shows an operation of the fuel gas injection valve according to the second embodiment of the present invention in the upper half thereof.
  • the lower half of the figure is a chart showing the relationship between the opening and closing of the needle valve, the opening and closing of the slide valve, the in-cylinder pressure, and the crank angle.
  • the fuel gas injection valve 108 according to the present embodiment includes the nozzle holder 121, the nozzle 122, the slide valve 123, the slide valve pressing spring 124, the needle valve 125, and the needle valve pressing spring 126. And have.
  • the nozzle 122 is provided with a first recess 151 which extends in the axial direction and accommodates the slide valve pressing spring 124 and the needle valve pressing spring 126, and the needle valve 125 which reciprocates along the axial direction.
  • a second recess 152 which is accommodated movably, and a third recess 154 which accommodates the other end (tip) 153 of the slide valve 123 which reciprocates along the axial direction,
  • the first communication that leads hydraulic fluid to move the needle valve 125 in the opening direction (upward direction in FIG.
  • the first injection hole 161 leading into (see FIG. 1 etc.), and the second injection hole leading the fuel gas introduced into the chamber 159 and the third recess 154 into the combustion chamber c during diffusion fuel injection And 162 are provided.
  • the first communication hole 157 is connected via a hydraulic oil pipe 173 to a flow path switching valve 172 whose flow path is switched by the solenoid valve 171.
  • the downstream end of the hydraulic oil supply pipe 174 and the upstream end of the hydraulic oil return pipe 175 are connected to the flow path switching valve 172.
  • the upstream end of the hydraulic oil supply pipe 174 is disposed inside the hydraulic oil tank 146 and in the vicinity of the bottom surface of the hydraulic oil tank 146, and the hydraulic oil pump 147 is disposed in the middle of the hydraulic oil supply pipe 174. It is connected.
  • the downstream end of the hydraulic oil return pipe 175 is disposed such that the hydraulic oil returned via the hydraulic oil pipe 173 and the hydraulic oil return pipe 175 is collected inside the hydraulic oil tank 146.
  • the third communication hole 160 is connected to the downstream end of a fuel gas supply pipe 176 whose upstream end is connected to a fuel gas supply source (not shown).
  • a command signal for bringing the solenoid valve 171 into the energized state and a command signal for canceling the energized state of the solenoid valve 171 are sent from the engine control unit 12 (see FIG. 1 etc.) to the electric generator 163.
  • the solenoid valve 171 is energized based on these command signals, or the energization state of the solenoid valve 171 is canceled.
  • the slide valve 123 is a solid cylindrical member having a first enlarged diameter portion 131 at one end in the axial direction, and the gas in the combustion chamber c (in-cylinder gas) on the outer peripheral surface of the other end
  • the circumferential grooves 182 and 183 are provided along the circumferential direction from the side of the end face 181 which is the pressure receiving surface of the above. Further, the circumferential groove 182 and the circumferential groove 183 are a first hole (longitudinal hole) 184 and a first hole 184 which are formed along the axial direction at the radial center of the other end of the slide valve 123. It communicates with the 2nd hole (lateral hole) 185 perforate
  • the upper surface of the first enlarged diameter portion 131 is a spring receiving surface 186 that abuts on the lower end of the slide valve pressing spring 124.
  • the slide valve pressing spring 124 biases the slide valve 123 in the closing direction
  • the needle valve 125 is a hollow cylindrical member provided along the axial direction with a through hole 191 in which the slide valve 123 is slidably inserted at a central portion in the radial direction, and the upper surface (top surface) Is a spring receiving surface 192 in contact with the lower end of the needle valve pressing spring 126, and a seal surface (seat surface) 194 in contact with the needle valve seat 193 is provided at the other end (tip).
  • the needle valve pressing spring 126 biases the needle valve 125 in the closing direction (biases the needle valve seat 193 and the seal surface 194 to abut each other), and the hydraulic oil pipe 173 and the hydraulic oil return pipe 175
  • the needle valve 25 is biased in the closing direction in a state in which the hydraulic pressure of the hydraulic fluid is not applied to the lower surface 156 of the enlarged diameter portion 155 of the needle valve 125.
  • the solenoid valve 171 shown in FIG. 6 is energized, the flow path of the flow path switching valve 172 is switched, and the hydraulic oil pipe 173 and the hydraulic oil supply pipe 174 are in communication with each other.
  • the hydraulic oil introduced through 157 acts on the lower surface 156 of the enlarged diameter portion 155, and the needle valve 125 lifts up as shown in the second position from the left in the upper half of FIG.
  • the fuel gas introduced into the chamber 159 through the third communication hole 160) moves in the opening direction), the circumferential groove 183, the second hole 185, the first hole 184, the second hole 185,
  • the circumferential groove 182 is sequentially passed to be guided to the first injection holes 161, and injected from the first injection holes 161 as premixed fuel.
  • the second injection hole 162 is closed by the outer peripheral surface of the other end portion 153 located between the circumferential groove 182 and the circumferential groove 183.
  • the solenoid valve 171 shown in FIG. 6 is energized, the flow path of the flow path switching valve 172 is switched, and the hydraulic oil pipe 173 and the hydraulic oil supply pipe 174 are in communication with each other.
  • the hydraulic oil introduced through 157 acts on the lower surface 156 of the enlarged diameter portion 155 of the needle valve 125, and the needle valve 125 is lifted as shown in the fourth figure from the left in the upper half of FIG.
  • the fuel gas introduced up (moved in the opening direction) and introduced into the chamber 159 through the third communication hole 160 is transmitted to the circumferential groove 183, the second hole 185, the first hole 184, the second The hole 185 and the circumferential groove 182 are sequentially introduced to the second injection hole 162 and injected from the second injection hole 162 as a premixed fuel.
  • the first injection hole 161 is closed by the outer peripheral surface of the other end portion 153 located between the circumferential groove 182 and the end surface 181.
  • the premixing of the fuel gas and the air can be promoted, and the generation of NOx (nitrogen oxide) can be suppressed.
  • the slide valve 123 moves to the opposite side to the inside of the cylinder only by the in-cylinder pressure acting on the slide valve 123.
  • components for moving the slide valve 123 (the first needle valve 23) to the side opposite to the inside of the cylinder for example, the first solenoid valve 41 and the first flow path switching valve 42 shown in FIG.
  • the first hydraulic oil pipe 43 can be omitted, and the configuration can be simplified.
  • the premixing of the fuel gas and the air can be promoted, and the generation of NOx (nitrogen oxide) can be suppressed. Since the fuel gas injection valve 8 capable of reducing fuel consumption is provided, NOx (nitrogen oxide) discharged from the gas engine 1 can be reduced, and the performance of the gas engine 1 can be improved.
  • FIG. 8 is a view showing a cross section and a hydraulic system of a fuel gas injection valve according to a third embodiment of the present invention.
  • the fuel gas injection valve 308 according to this embodiment includes a nozzle holder 321, a nozzle 322, a first needle valve 323, a first needle valve holding spring 324, and a second needle.
  • a valve 325 and a second needle valve pressing spring 326 are provided.
  • a first diameter expansion provided at one end (top) of a first needle valve 323 which extends along the axial direction (vertical direction in FIG. 8) and reciprocates along the axial direction.
  • the recess 332 for slidably accommodating the portion 331 and the lower surface (bottom surface) 333 of the first enlarged diameter portion 331 which extends along the radial direction (left and right direction in FIG. 8) and serves as a pressure receiving surface.
  • the first needle valve 323 is moved in the opening direction, extending in the radial direction, and the first communication hole 334 for guiding the hydraulic oil for moving the needle valve 323 in the opening direction (upward in FIG. 8).
  • the second communication hole 336 for guiding the hydraulic oil pushed out by the upper surface (top surface) 335 of the first enlarged diameter portion 331 to the outside of the nozzle holder 321 is provided.
  • the hydraulic oil pushed out by the upper surface 335 of the first enlarged diameter portion 331 leaks between the sliding portion, that is, the outer peripheral surface of the first enlarged diameter portion 331 and the inner peripheral surface of the recess 332. Hydraulic oil.
  • the first communication hole 334 is connected to a first flow passage switching valve 342 whose flow passage is switched by the first solenoid valve 341 via a first hydraulic oil pipe 343.
  • the downstream end of the first hydraulic oil supply pipe 344 and the upstream end of the first hydraulic oil return pipe 345 are connected to the first flow path switching valve 342.
  • the upstream end of the first hydraulic oil supply pipe 344 is disposed inside the hydraulic oil tank 346 and in the vicinity of the bottom surface of the hydraulic oil tank 346, and in the middle of the first hydraulic oil supply pipe 344 , And a hydraulic oil pump 347 is connected.
  • the downstream end of the first hydraulic oil return pipe 345 is such that the hydraulic oil returned via the first hydraulic oil pipe 343 and the first hydraulic oil return pipe 345 is recovered inside the hydraulic oil tank 346. It is arranged.
  • the nozzle 322 has a first recess 351 that extends along the axial direction and accommodates the first needle valve pressing spring 324 and the second needle valve pressing spring 326, and reciprocates along the axial direction.
  • a second recess 352 slidably receiving the first needle valve 323, and a third recess 353 slidably receiving the second needle valve 325 reciprocating along the axial direction
  • a fourth recess 355 slidably accommodating a second enlarged diameter portion 354 provided at the other end (tip end) of the first needle valve 323 that reciprocates along the axial direction;
  • the second needle valve 325 is moved in the opening direction (upward in FIG.
  • the first communication hole 358 is connected via a second hydraulic oil pipe 373 to a second flow path switching valve 372 whose flow path is switched by the second solenoid valve 371.
  • the downstream end of the second hydraulic oil supply pipe 374 and the upstream end of the second hydraulic oil return pipe 375 are connected to the second flow path switching valve 372.
  • the upstream end of the second hydraulic oil supply pipe 374 is connected to the middle of the first hydraulic oil supply pipe 344 located downstream of the hydraulic oil pump 347, and the downstream end of the second hydraulic oil return pipe 375 is , Is connected to the middle of the first hydraulic oil return pipe 345.
  • the third communication hole 361 is connected to the downstream end of a fuel gas supply pipe 376 whose upstream end is connected to a fuel gas supply source (not shown).
  • the command signal for setting the first solenoid valve 341 and the second solenoid valve 371 in the energized state and the command signal for releasing the energized state of the first solenoid valve 341 and the second solenoid valve 371 are the engine control unit 12 (see FIG. It sends to the electricity supply machine 377 from FIG. Based on these command signals, the first solenoid valve 341 and the second solenoid valve 371 are turned on, and the first solenoid valve 341 and the second solenoid valve 371 are turned off. ing.
  • the first needle valve 323 is provided with a first enlarged diameter portion 331 at one end in the axial direction, and a second enlarged diameter portion 354 at the other end in the axial direction, and one end than the center in the axial direction And a seal surface (seat surface) 383 that abuts on the first needle valve seat 382 at the other end (tip).
  • the upper surface of the third expanded diameter portion 381 is a spring receiving surface 384 that abuts on the lower end of the first needle valve pressing spring 324.
  • the second enlarged diameter portion 354 is a through hole penetrating the second enlarged diameter portion 354 in the axial direction, that is, a communication hole 385 communicating the upper surface and the lower surface of the second enlarged diameter portion 354. Are provided along the circumferential direction.
  • the first needle valve pressing spring 324 biases the first needle valve 323 in the closing direction (biases the first needle valve seat 382 and the sealing surface 383 to abut each other).
  • the first hydraulic oil return pipe 345 is in communication with the first hydraulic oil pipe 343, that is, in a state where the hydraulic pressure of the hydraulic oil is not applied to the lower surface 333 of the first enlarged diameter portion 331, the first The needle valve 323 is biased in the closing direction.
  • the second needle valve 325 is a solid cylindrical member formed such that one end in the axial direction is fitted with the lower end of the second needle valve pressing spring 326, and the second end is a second cylindrical member.
  • a spring receiving surface 392 that contacts the lower end of the needle valve pressing spring 326 is provided along the circumferential direction, and a seal surface (seat surface) that contacts the second needle valve seat 393 at the other end (tip). 394 is provided.
  • the second needle valve pressing spring 326 biases the second needle valve 325 in the closing direction (biases the second needle valve seat 393 and the seal surface 394 to abut each other). In a state where the second hydraulic oil return pipe 375 communicates with the second hydraulic oil pipe 373, that is, in a state where the hydraulic pressure of the hydraulic oil is not applied to the lower surface 357 of the enlarged diameter portion 356 of the second needle valve 325 , And the second needle valve 325 is biased in the closing direction.
  • the solenoid valve 341 is energized, the flow path of the first flow path switching valve 342 is switched, and the first hydraulic oil pipe 343 and the first hydraulic oil supply pipe 344 communicate with each other.
  • the hydraulic oil guided through the first communication hole 334 acts on the lower surface 333 of the first enlarged diameter portion 331, and the first needle valve 323 lifts up (moves in the opening direction), The outer peripheral surface of the second enlarged diameter portion 354 closes the second injection hole 364.
  • the solenoid valve 371 is energized, the flow path of the second flow path switching valve 372 is switched, and the second hydraulic oil pipe 373 and the second hydraulic oil supply pipe 374 communicate with each other.
  • the hydraulic oil introduced through the first communication hole 358 acts on the lower surface 357 of the enlarged diameter portion 356 of the second needle valve 325, and the second needle valve 325 lifts up (moves in the opening direction).
  • the fuel gas introduced into the chamber 360 through the third communication hole 361 is introduced into the first injection hole 363 through the communication passage 362 and the communication hole 385, and is used as the first mixed fuel. It injects from the injection hole 363 of this.
  • the solenoid valve 341 and the solenoid valve 371 are de-energized, the flow path of the first flow path switching valve 342 and the flow path of the second flow path switching valve 372 are switched, and the first hydraulic oil pipe 343 and the first hydraulic oil return pipe 345 are in communication with each other, and the second hydraulic oil pipe 373 and the second hydraulic oil return pipe 375 are in communication, that is, the first needle valve Both the H.323 and the second needle valve 325 are closed.
  • the solenoid valve 371 is energized, the flow path of the second flow path switching valve 372 is switched, and the second hydraulic oil pipe 373 and the second hydraulic oil supply pipe 374 communicate with each other.
  • the hydraulic oil introduced through the first communication hole 358 acts on the lower surface 357 of the enlarged diameter portion 356 of the second needle valve 325, and the second needle valve 325 lifts up (moves in the opening direction).
  • the fuel gas led into the chamber 360 through the third communication hole 361 is led to the second injection hole 364 through the communication passage 362, and is diffused from the second injection hole 364 as the diffusion fuel. It is injected.
  • the solenoid valve 341 since the solenoid valve 341 is not energized, the lift of the first needle valve 323 is 0 (zero), and the first needle valve 323 is closed.
  • the solenoid valve 371 is de-energized, the flow path of the second flow path switching valve 372 is switched, and the second hydraulic oil pipe 373 and the second hydraulic oil return pipe 375 communicate with each other.
  • the first needle valve 323 and the second needle valve 325 are closed together.
  • the premixing of the fuel gas and the air can be promoted, and the generation of NOx (nitrogen oxide) can be suppressed.
  • the fuel gas injection valve 308 according to the present embodiment, it is not necessary to manufacture the first needle valve 323 and the second needle valve 325 as concentric ones, thus simplifying the manufacturing process. It is possible to reduce manufacturing costs.
  • the gas engine 1 equipped with the fuel gas injection valve 308 according to the present embodiment it is possible to promote premixing of the fuel gas and the air, and to suppress the generation of NOx (nitrogen oxide). Since the fuel gas injection valve 8 capable of reducing fuel consumption is provided, NOx (nitrogen oxide) discharged from the gas engine 1 can be reduced, and the performance of the gas engine 1 can be improved.
  • FIG. 9 is a view showing a cross section and a hydraulic system of a fuel gas injection valve according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the fuel gas injection valve 208 according to the present embodiment differs from that of the first embodiment described above in that the nozzle 222 and the second needle valve 225 are provided instead of the nozzle 22 and the second needle valve 25.
  • symbol is attached
  • the nozzle 222 is located between the first communication hole 57 and the third communication hole 60 and extends along the radial direction to form an oil reservoir
  • a fourth communication hole 232 for guiding the lubricating oil into the space 231 is provided.
  • the downstream end of the lubricating oil supply pipe 233 whose upstream end is connected to a lubricating oil tank (not shown) is connected to the fourth communication hole 232, and the lubricating oil is supplied to the middle of the lubricating oil supply pipe 233.
  • the pump 234 is connected.
  • the through hole 91 of the second needle valve 225 is provided with an oil reservoir (annular space) 235 extending along the circumferential direction, and the second needle valve 225 extends along the radial direction.
  • a communication hole 236 for communicating the reservoir 231 with the oil reservoir 235 is provided.
  • lubricating oil can be supplied to the sliding portion, and abrasion and sticking of the sliding portion can be prevented.
  • the lubricating oil having a pressure higher than the gas pressure of the fuel gas is supplied through the lubricating oil supply pipe 233, the fuel gas is sealed in the oil reservoir 231, and the oil reservoir 231 is sealed. It is possible to prevent the blowout of the fuel gas upward (gas leakage).
  • the other operational effects are the same as those of the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted here.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be modified or changed as needed.
  • the configuration described in the fourth embodiment can be applied to the second and third embodiments.
  • the numerical values of 40 ° to 100 ° before top dead center, about 5 ° before top dead center, 4 ° before top dead center to 40 ° after top dead center described in the first embodiment explain the embodiment. These numerical values may be changed as appropriate depending on the maximum output of the gas engine 1 and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

予混合燃料となる燃料ガスを噴出する第１の噴孔（６１）と、拡散燃料となる燃料ガスを噴出する第２の噴孔（６２）とを備えたホルダ（２２）と、ホルダ（２２）内を軸方向に沿って摺動自在に往復動し、第１の噴孔（６１）および第２の噴孔（６２）を開閉する第１の針弁（２３）と、ホルダ（２２）に設けられた針弁座（９３）と当接するシール面（９４）が先端に設けられ、径方向における中央部に、第１の針弁（２３）が摺動自在に挿通される貫通穴（９１）が、軸方向に沿って設けられており、ホルダ（２２）内を軸方向に沿って往復動し、シール面（９４）が針弁座（９３）に当接しているときに第１の噴孔（６１）および第２の噴孔（６２）への燃料ガスの流通を遮断し、シール面（９４）が針弁座（９３）から離間しているときに第１の噴孔（６１）または第２の噴孔（６２）への燃料ガスの流通を許容する第２の針弁（２５）と、を備えている。

Description

燃料ガス噴射弁、デュアルフューエルガスエンジンおよび燃料ガス噴射方法
　本発明は、高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができる（デュアルフューエル２サイクル）ガスエンジンに適用される燃料ガス噴射弁、デュアルフューエルガスエンジンおよび燃料ガス噴射方法に関する。
　従来、天然ガス等の燃料ガスを主燃料とし、圧縮着火性の良い軽油等の燃料油をパイロット燃料とし、高温雰囲気下の燃焼室内に軽油等の燃料油を噴射して自己着火させることで、主燃料である燃料ガスを燃焼させるガスエンジンが公知である。
　例えば、特許文献１には、燃料ガス等の圧縮着火性の悪い低セタン価燃料を主燃料とし、圧縮着火性の良い燃料油をパイロット燃料とした二元燃料ディーゼルエンジンが開示されている。特許文献１のエンジンは、シリンダヘッドに設けられた燃料ガス噴射弁およびパイロット燃料噴射弁を備えており、これら燃料ガス噴射弁およびパイロット燃料噴射弁から燃焼室に向けて燃料ガスおよびパイロット燃料を噴射することで、高温の燃焼室内でパイロット燃料（燃料油）を自己着火させ、これにより主燃料（燃料ガス）を燃焼せしめるように構成されている。
　また、例えば、特許文献２には、圧縮着火性の悪い燃料ガスを主燃料とし、圧縮着火性の良い軽油や灯油等のディーゼル燃料をパイロット燃料としたガスエンジンが開示されている。特許文献２のガスエンジンは、シリンダヘッドに設けられた吸気ポートおよびディーゼル燃料噴射装置と、シリンダ周壁に設けられた燃料ガス噴射装置とを備えている。そして、ピストンが下降する吸入行程時に吸気ポートから燃焼室に空気が導入され、吸入行程後期から圧縮行程後期の間の適正な時期に燃料ガス噴射装置から燃焼室に燃料ガスが噴射されるようになっている。そして、ピストンが上死点近傍まで上昇したタイミングでディーゼル燃料噴射装置から燃焼室にディーゼル燃料が噴射され、燃焼室内でディーゼル燃料が自己着火することで、主燃料である燃料ガスを燃焼せしめるように構成されている。
実開昭６２－４５３３９号公報 特開平６－１３７１５０号公報
　ところで、上述した特許文献１のエンジンは、主燃料とパイロット燃料とが上死点近傍にて略同時に燃焼室に供給されるため、燃焼室に噴射された主燃料は、撹拌される間もなく直ぐに燃焼される。したがって、その主燃料の燃焼形態は拡散燃焼となる。拡散燃焼の場合は、予混合燃焼の場合と比べて均一燃焼が難しく、高温の燃焼領域において、ＮＯｘ（窒素酸化物）が発生しやすくなるとの問題がある。
　また、上述した特許文献２のガスエンジンは、燃焼室内に吸入する空気量を増大させるためになされた発明である。すなわち、特許文献２の発明は、従来、吸気ポートから燃料ガスと空気との混合気を導入していたのに対して、吸気ポートからは空気だけを吸入し、別途、燃料ガス噴射装置を備えるように構成されている。そして、該燃料ガス噴射装置によって吸入行程とはタイミングをずらして燃焼室に燃料ガスを噴射することで、吸気ポートから燃焼室内に吸入される空気量を増大させ、これによりエンジン出力の向上を図っている。
　このような特許文献２には、予混合化を促進することでＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制するとの技術的思想は何ら開示されていない。
　本発明は上述したような従来技術の課題に鑑みなされた発明であって、燃料ガスと空気との予混合化を促進することでＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる燃料ガス噴射弁、デュアルフューエルガスエンジンおよび燃料ガス噴射方法を提供することを目的としている。
 
　本発明に係る燃料ガス噴射弁は、高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射弁であって、前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点の４０°～１００°手前に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出する第１の噴孔と、上死点の約５°手前に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出する第２の噴孔とを備えたホルダと、前記ホルダ内を軸方向に沿って摺動自在に往復動し、前記第１の噴孔を開としているときに前記第２の噴孔を閉とし、前記第１の噴孔を閉としているときに前記第２の噴孔を開とする第１の針弁と、前記ホルダに設けられた針弁座と当接するシール面が先端に設けられ、径方向における中央部に、前記第１の針弁が摺動自在に挿通される貫通穴が、軸方向に沿って設けられており、前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動し、前記シール面が前記針弁座に当接しているときに前記第１の噴孔または前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を遮断し、前記シール面が前記針弁座から離間しているときに前記第１の噴孔または前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を許容する第２の針弁と、を備えている。
　また、本発明に係る燃料ガス噴射方法は、高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射方法であって、前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点の４０°～１００°手前に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出し、上死点の約５°手前に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出する。
　本発明に係る燃料ガス噴射弁および燃料ガス噴射方法によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
　上記燃料ガス噴射弁において、前記第１の針弁が、前記デュアルフューエルガスエンジンの筒内圧によって前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動するスライド弁とされているとさらに好適である。
　このような燃料ガス噴射弁によれば、第１の針弁（スライド弁）に筒内圧が作用するだけで、第１の針弁（スライド弁）が、筒内と反対の側に移動することになる。
　これにより、第１の針弁（スライド弁）を筒内と反対の側に移動させるための構成要素、例えば、図４に示す第１の電磁弁４１、第１の流路切替弁４２、第１の作動油管４３を省略することができ、構成の簡略化を図ることができる。
　上記燃料ガス噴射弁において、前記ノズルの、前記第２の針弁が摺動する部分、および前記貫通穴に、油溜まりがそれぞれ設けられており、前記第２の針弁が摺動する部分に設けられた油溜まりと、前記貫通穴に設けられた油溜まりとが、径方向に沿って前記ノズルに設けられた連通穴を介して連通されているとさらに好適である。
　このような燃料ガス噴射弁によれば、摺動部分に潤滑油を供給することができ、摺動部分の磨耗および固着を防止することができる。
　本発明に係る燃料ガス噴射弁は、高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射弁であって、前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点前４０°～１００°に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出する第１の噴孔と、上死点前１０°～上死点後１５°に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出する第２の噴孔とを備えたホルダと、前記ホルダ内を軸方向に沿って摺動自在に往復動し、前記第１の噴孔を開としているときに前記第２の噴孔を閉とし、前記第１の噴孔を閉としているときに前記第２の噴孔を開とする第１の針弁と、前記ホルダに設けられた針弁座と当接するシール面が先端に設けられており、前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動し、前記シール面が前記針弁座に当接しているときに前記第１の噴孔および前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を遮断し、前記シール面が前記針弁座から離間しているときに前記第１の噴孔または前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を許容する第２の針弁と、を備えている。
　本発明に係る燃料ガス噴射弁によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
　また、本発明に係る燃料ガス噴射弁によれば、例えば、図８に示すように、第１の針弁と、第２の針弁とを、同心のものとして作製する必要がなくなるので、製造工程の簡略化を図ることができ、製造費の削減を図ることができる。
　上記燃料ガス噴射弁において、前記ノズルの、前記第１の針弁が摺動する部分、および前記第２の針弁が摺動する部分に、油溜まりがそれぞれ設けられているとさらに好適である。
　このような燃料ガス噴射弁によれば、摺動部分に潤滑油を供給することができ、摺動部分の磨耗および固着を防止することができる。
　本発明に係るデュアルフューエルガスエンジンは、上記いずれかの燃料ガス噴射弁を具備している。
　本発明に係るデュアルフューエルガスエンジンによれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる燃料ガス噴射弁を具備していることになるので、当該デュアルフューエルガスエンジンから排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させることができ、当該デュアルフューエルガスエンジンの性能を向上させることができる。
　本発明に係る燃料ガス噴射弁によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができるという効果を奏する。
本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用される（デュアルフューエル２サイクル）ガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す上面図、（ｂ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す断面図である。 本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用されるガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前４°～上死点後４０°に位置している状態を示す上面図、（ｂ）はピストンが上死点前４°～上死点後４０°に位置している状態を示す断面図である。 本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用されるガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前４０°～１００°に位置している状態を示す上面図および断面図、（ｂ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す上面図および断面図、（ｃ）ピストンが上死点前４°～上死点後４０°に位置している状態を示す上面図および断面図である。 本発明の第１実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。 その上半部が本発明の第１実施形態に係る燃料ガス噴射弁の作動を説明するための図、その下半部が第１の針弁の開閉と、第２の針弁の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示す図表である。 本発明の第２実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。 その上半部が本発明の第２実施形態に係る燃料ガス噴射弁の作動を説明するための図、その下半部が針弁の開閉と、スライド弁の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示す図表である。 本発明の第３実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。
〔第１実施形態〕
　以下、本発明に係る燃料ガス噴射弁の第１実施形態について、図１から図５を用いて説明する。
　ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限り、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
　図１は、本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用される（デュアルフューエル２サイクル）ガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す上面図、（ｂ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す断面図である。図２は、本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用されるガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前４°～上死点後４０°に位置している状態を示す上面図、（ｂ）はピストンが上死点前４°～上死点後４０°に位置している状態を示す断面図である。図３は、本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用されるガスエンジンの基本構成を説明するための概略図であり、（ａ）はピストンが上死点前４０°～１００°に位置している状態を示す上面図および断面図、（ｂ）はピストンが上死点前約５°に位置している状態を示す上面図および断面図、（ｃ）ピストンが上死点前４°～上死点後４０°に位置している状態を示す上面図および断面図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。図５は、その上半部が本発明の第１実施形態に係る燃料ガス噴射弁の作動を説明するための図、その下半部が第１の針弁の開閉と、第２の針弁の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示す図表である。
　図１から図３に示すように、本発明に係る燃料ガス噴射弁が適用されるガスエンジン１は、円筒状のシリンダ２と、該シリンダ２の上端側に結合されたシリンダヘッド３と、シリンダ２の内部に進退自在に収容されたピストン４と、を備えている。そして、これらシリンダ２の周壁２ａと、シリンダヘッド３と、ピストン４の頂面４ａとで燃焼室ｃが画成されている。
　なお、図中の符号５は、ピストンリングを示している。
　シリンダ２の下方側の周壁２ａには掃気ポート６が開口している。この掃気ポート６は、下死点近傍に位置するピストン４の頂面４ａ（図中に二点鎖線で表示）よりも上方の位置に形成されており、ピストン４が下死点近傍に位置する時に、掃気ポート６から燃焼室ｃに空気が供給されるようになっている。また、シリンダヘッド３の頂部には排気ポートが開口するとともに、該排気ポートを開閉する排気バルブ７が設けられている。この排気バルブ７は、ピストン４が上昇行程にある掃気行程時において、ピストン４が上死点の手前約１００°の位置に到達するまで開放される。そして、掃気ポート６から燃焼室ｃに供給される空気によって、燃焼室ｃに残留する前行程の排ガスが掃気されるようになっている。
　シリンダヘッド３には、燃焼室ｃに燃料ガス８ａを噴射する燃料ガス噴射弁（燃料ガス噴射装置）８が設けられるとともに、同じく燃焼室ｃに圧縮着火性の良い燃料油１０ａを噴射する燃料油噴射弁（燃料油噴射装置）１０が設けられている。この燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０は、シリンダ中心ｏを回転中心として円周方向に１８０°離れた位置にそれぞれ１つずつ設けられている。
　なお、本実施形態では、燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０には、それぞれ４つの噴孔が設けられている。また、本発明において、上述した燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０の設置数は特に限定されず、例えば、１つであっても構わない。しかしながら、シリンダヘッド３の頂部に排気バルブ７が設けられる本実施形態にあっては、複数個の燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０が、それぞれ円周方向に等間隔で配置されるのが好ましい。
　図１および図２に示すように、燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０は、ケーブル１４を介してエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１２に接続されている。また、ＥＣＵ１２は、ケーブル１６を介してクランク軸１７の回転角を検出するクランク角センサ１５に接続されている。そして、クランク角センサ１５からクランク軸１７の回転角にかかる信号を受信することで、ピストン４の位相を検知するようになっている。また、燃料ガス噴射弁８および燃料油噴射弁１０は、ＥＣＵ１２から送信される信号に基づいて、所定のタイミングで燃焼室ｃに燃料ガス８ａおよび燃料油１０ａを噴射するようになっている。
　すなわち、ＥＣＵ１２は、本実施形態における燃料ガス噴射タイミング制御手段を構成するとともに、ピストン４が上死点前４°～上死点後４０°に位置する時に燃料油噴射弁１０によって燃焼室ｃ内の燃料ガスに点火する本実施形態における点火タイミング制御手段を構成している。
　そして、図３（ａ）に示すように、ピストン４が上昇行程にあり、かつ、ピストン４が上死点前４０°～１００°に位置する時には、ＥＣＵ１２（燃料ガス噴射タイミング制御手段）から送信される信号に基づいて、燃料ガス噴射弁８から燃焼室ｃに燃料ガス８ｂが噴射されるようになっている。このように、ピストン４が上死点前４０°～１００°に位置する時に燃焼室ｃに燃料ガス８ｂが噴射されると、ピストン４がさらに上死点近傍まで上昇する過程において、噴射された燃料ガス８ｂと燃焼室ｃの内部の空気とが混じり合って予混合化が促進される。
　つぎに、図１および図３（ｂ）に示すように、ピストン４が上死点前約５°に達すると、ＥＣＵ１２（燃料ガス噴射タイミング制御手段および点火タイミング制御手段）から送信される信号に基づいて、燃料ガス噴射弁８から燃料ガス８ａが噴射されるとともに、燃料油噴射弁１０から燃料油１０ａが噴射され、高温雰囲気下にある燃焼室ｃ内において圧縮着火性の良い燃料油１０ａが自己着火する。これにより略同時に噴射された燃料ガス８ａが燃焼し、図２および図３（ｃ）に示すように、燃焼室ｃの内部に燃焼火炎ｆが生成され、この燃焼火炎ｆが上述した混合気２０に伝播して、燃焼室ｃの全体で爆発的な燃焼が発生するようになっている。
　このように本実施形態に係るガスエンジン１は、ピストン４が上死点前４０°～１００°に位置する時に燃料ガス８ｂを噴射し、さらに、ピストン４が上死点前約５°に位置する時に燃料ガス８ａと燃料油１０ａとを噴射するように構成されている。したがって、ピストン４が上死点前４０°～１００°に位置する時に噴射された燃料ガス８ｂと空気との予混合化が促進されて混合気２０が生成されることで、燃焼形態の一部が予混合燃焼となる。このため、燃焼形態の全部が拡散燃焼である従来のガスエンジンと比べて、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
　また、本実施形態に係るガスエンジン１は、ＥＣＵ１２によって構成される燃料ガス噴射タイミング制御手段によって、燃料ガス噴射弁８の噴射タイミングを制御するだけで構成される。よって、新たな追加装置等を必要とすることなく、既存のガスエンジンにおいて簡単に予混合化を促進することが可能である。
　図４に示すように、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁８は、ノズルホルダ２１と、ノズル２２と、第１の針弁２３と、第１の針弁押さえバネ２４と、第２の針弁２５と、第２の針弁押さえバネ２６と、を備えている。
　ノズルホルダ２１には、軸方向（図４において上下方向）に沿って延びて、軸方向に沿って往復動する第１の針弁２３の一端部（頂部）に設けられた第１の拡径部３１を摺動自在に収容する凹所３２と、径方向（図４において左右方向）に沿って延びて、受圧面となる第１の拡径部３１の下面（底面）３３に、第１の針弁２３を開方向（図４において上方向）に移動させる作動油を導く第１の連通穴３４と、径方向に沿って延びて、第１の針弁２３が開方向に移動させられた際、第１の拡径部３１の上面（頂面）３５によって押し出された作動油をノズルホルダ２１の外に導く第２の連通穴３６と、が設けられている。
　なお、第１の拡径部３１の上面３５によって押し出される作動油は、摺動部分、すなわち、第１の拡径部３１の外周面と、凹所３２の内周面との間をリークしてきた作動油である。
　第１の連通穴３４は、第１の電磁弁４１によって流路の切換が行われる第１の流路切替弁４２に、第１の作動油管４３を介して接続されている。第１の流路切替弁４２には、第１の作動油供給管４４の下流端と、第１の作動油戻り管４５の上流端と、が接続されている。第１の作動油供給管４４の上流端は、作動油タンク４６の内部で、かつ、作動油タンク４６の底面近傍に位置するように配置され、第１の作動油供給管４４の途中には、作動油ポンプ４７が接続されている。第１の作動油戻り管４５の下流端は、第１の作動油管４３および第１の作動油戻り管４５を介して戻された作動油が作動油タンク４６の内部に回収されるようにして配置されている。
　ノズル２２には、軸方向に沿って延びて、第１の針弁押さえバネ２４と、第２の針弁押さえバネ２６とを収容する第１の凹所５１と、軸方向に沿って往復動する第２の針弁２５を摺動自在に収容する第２の凹所５２と、軸方向に沿って往復動する第１の針弁２３の他端部（先端部）に設けられた第２の拡径部５３を摺動自在に収容する第３の凹所５４と、径方向に沿って延びて、受圧面となる第２の針弁２５の拡径部５５の下面（底面）５６に、第２の針弁２５を開方向（図４において上方向）に移動させる作動油を導く第１の連通穴５７と、径方向に沿って延びて、第２の針弁２５が開方向に移動させられた際、拡径部５５が上昇することによって押し出された作動油をノズル２２の外に導く第２の連通穴５８と、径方向に沿って延びて、第２の凹所５２と第３の凹所５４との間に設けられたチャンバ（環状空間）５９内に燃料ガスを導く第３の連通穴６０と、予混合燃料噴射時、チャンバ５９および第３の凹所５４内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ（図１等参照）内に導く第１の噴孔６１と、拡散燃料噴射時、チャンバ５９および第３の凹所５４内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ内に導く第２の噴孔６２と、が設けられている。
　第１の連通穴５７は、第２の電磁弁７１によって流路の切換が行われる第２の流路切替弁７２に、第２の作動油管７３を介して接続されている。第２の流路切替弁７２には、第２の作動油供給管７４の下流端と、第２の作動油戻り管７５の上流端と、が接続されている。第２の作動油供給管７４の上流端は、作動油ポンプ４７よりも下流側に位置する第１の作動油供給管４４の途中に接続され、第２の作動油戻り管７５の下流端は、第１の作動油戻り管４５の途中に接続されている。
　また、第３の連通穴６０には、上流端が燃料ガス供給源（図示せず）に接続された燃料ガス供給管７６の下流端が接続されている。
　なお、第１の電磁弁４１および第２の電磁弁７１を通電状態にする指令信号および第１の電磁弁４１および第２の電磁弁７１の通電状態を解く指令信号は、エンジンコントロールユニット１２（図１等参照）から通電器６３に送られる。これら指令信号に基づいて第１の電磁弁４１および第２の電磁弁７１が通電状態にされたり、第１の電磁弁４１および第２の電磁弁７１の通電状態が解かれたりするようになっている。
　第１の針弁２３は、軸方向における一端部に第１の拡径部３１を備え、軸方向における他端部に第２の拡径部５３を備えて、軸方向における中央よりも一端部の側に第３の拡径部８１を備えた中実円筒状の部材であり、他端（先端）には、第１の針弁座８２と当接するシール面（シート面）８３が設けられている。また、第３の拡径部８１の上面は、第１の針弁押さえバネ２４の下端と当接するバネ受け面８４になっている。そして、第２の拡径部５３には、軸方向に沿って第２の拡径部５３を貫通する貫通穴、すなわち、第２の拡径部５３の上面と下面とを連通する連通穴８５が、周方向に沿って複数本設けられている。
　第１の針弁押さえバネ２４は、第１の針弁２３を閉方向に付勢する（第１の針弁座８２とシール面８３とが当接するように付勢する）ものであり、第１の作動油管４３と、第１の作動油戻り管４５とが連通している状態、すなわち、第１の拡径部３１の下面３３に作動油の油圧が加わっていない状態において、第１の針弁２３は、閉方向に付勢されていることになる。
　第２の針弁２５は、径方向における中央部に、第１の針弁２３が摺動自在に挿通される貫通穴９１が、軸方向に沿って設けられた中空円筒状の部材であり、その上面（頂面）は、第２の針弁押さえバネ２６の下端と当接するバネ受け面９２とされ、他端（先端）には、第２の針弁座９３と当接するシール面（シート面）９４が設けられている。
　第２の針弁押さえバネ２６は、第２の針弁２５を閉方向に付勢する（第２の針弁座９３とシール面９４とが当接するように付勢する）ものであり、第２の作動油管７３と、第２の作動油戻り管７５とが連通している状態、すなわち、第２の針弁２５の拡径部５５の下面５６に作動油の油圧が加わっていない状態において、第２の針弁２５は、閉方向に付勢されていることになる。
　つぎに、図４および図５を用いて、燃料ガス噴射弁８の作動を説明する。
　まず、図４および図５の上半分における左から一番目に位置する図に示すように、第１の作動油管４３と、第１の作動油戻り管４５とが連通しているとともに、第２の作動油管７３と、第２の作動油戻り管７５とが連通している状態では、第１の針弁２３および第２の針弁２５のリフトは、ともに０（ゼロ）となり、第１の針弁２３および第２の針弁２５は、ともに閉じている。
　つづいて、図４に示す電磁弁４１に通電され、第１の流路切替弁４２の流路が切り替えられて、第１の作動油管４３と、第１の作動油供給管４４とが連通する状態とされ、第１の連通穴３４を介して導かれた作動油が、第１の拡径部３１の下面３３に作用し、図５の上半分における左から二番目に位置する図に示すように、第１の針弁２３がリフトアップして（開方向に移動して）、第２の拡径部５３の外周面が、第２の噴孔６２を塞ぐ。
　つぎに、図４に示す電磁弁７１に通電され、第２の流路切替弁７２の流路が切り替えられて、第２の作動油管７３と、第２の作動油供給管７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴５７を介して導かれた作動油が、第２の針弁２５の拡径部５５の下面５６に作用し、図５の上半分における左から三番目に位置する図に示すように、第２の針弁２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴６０を介してチャンバ５９内に導かれた燃料ガスが、連通穴８５を介して第１の噴孔６１に導かれ、予混合燃料として第１の噴孔６１から噴射される。
　つづいて、図４に示す電磁弁４１および電磁弁７１への通電が解かれ、第１の流路切替弁４２の流路および第２の流路切替弁７２の流路が切り替えられて、図４および図５の上半分における左から四番目に位置する図に示すように、第１の作動油管４３と、第１の作動油戻り管４５とが連通しているとともに、第２の作動油管７３と、第２の作動油戻り管７５とが連通している状態、すなわち、第１の針弁２３および第２の針弁２５が、ともに閉じた状態になる。
　つぎに、図４に示す電磁弁７１に通電され、第２の流路切替弁７２の流路が切り替えられて、第２の作動油管７３と、第２の作動油供給管７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴５７を介して導かれた作動油が、第２の針弁２５の拡径部５５の下面５６に作用し、図５の上半分における左から五番目に位置する図に示すように、第２の針弁２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴６０を介してチャンバ５９内に導かれた燃料ガスが、第２の噴孔６２に導かれ、拡散燃料として第２の噴孔６２から噴射される。
　なお、このとき、図４に示す電磁弁４１には通電されていないので、第１の針弁２３のリフトは０（ゼロ）となり、第１の針弁２３は閉じている。
　つづいて、図４に示す電磁弁７１への通電が解かれ、第２の流路切替弁７２の流路が切り替えられて、図４および図５の上半分における左から六番目に位置する図に示すように、第２の作動油管７３と、第２の作動油戻り管７５とが連通している状態、すなわち、第１の針弁２３および第２の針弁２５が、ともに閉じた状態になる。
　なお、図５の下半分における図表は、第１の針弁２３の開閉と、第２の針弁２５の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示している。
　また、図５の上半分における左から三番目に位置する図は、図３（ａ）に対応した図であり、図５の上半分における左から五番目に位置する図は、図１および図３（ｂ）に対応した図である。
　本実施形態に係る燃料ガス噴射弁８および燃料ガス噴射方法によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
　また、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁８を具備したガスエンジン１によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる燃料ガス噴射弁８を具備していることになるので、ガスエンジン１から排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させることができ、ガスエンジン１の性能を向上させることができる。
〔第２実施形態〕
　本発明に係る燃料ガス噴射弁の第２実施形態について、図６および図７を用いて説明する。
　図６は、本発明の第２実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図、図７は、その上半部が本発明の第２実施形態に係る燃料ガス噴射弁の作動を説明するための図、その下半部が針弁の開閉と、スライド弁の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示す図表である。
　図６に示すように、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁１０８は、ノズルホルダ１２１と、ノズル１２２と、スライド弁１２３と、スライド弁押さえバネ１２４と、針弁１２５と、針弁押さえバネ１２６と、を備えている。
　ノズル１２２には、軸方向に沿って延びて、スライド弁押さえバネ１２４と、針弁押さえバネ１２６とを収容する第１の凹所１５１と、軸方向に沿って往復動する針弁１２５を摺動自在に収容する第２の凹所１５２と、軸方向に沿って往復動するスライド弁１２３の他端部（先端部）１５３を摺動自在に収容する第３の凹所１５４と、径方向に沿って延びて、受圧面となる針弁１２５の拡径部１５５の下面（底面）１５６に、針弁１２５を開方向（図６において上方向）に移動させる作動油を導く第１の連通穴１５７と、径方向に沿って延びて、針弁１２５が開方向に移動させられた際、拡径部１５５が上昇することによって押し出された作動油をノズル１２２の外に導くとともに、針弁１２５が閉方向（図６において下方向）に移動させられた際、ノズル１２２の外から凹所１５１内に作動油を導く第２の連通穴１５８と、径方向に沿って延びて、第２の凹所１５２と第３の凹所１５４との間に設けられたチャンバ（環状空間）１５９内に燃料ガスを導く第３の連通穴１６０と、予混合燃料噴射時、チャンバ１５９および第３の凹所１５４内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ（図１等参照）内に導く第１の噴孔１６１と、拡散燃料噴射時、チャンバ１５９および第３の凹所１５４内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ内に導く第２の噴孔１６２と、が設けられている。
　第１の連通穴１５７は、電磁弁１７１によって流路の切換が行われる流路切替弁１７２に、作動油管１７３を介して接続されている。流路切替弁１７２には、作動油供給管１７４の下流端と、作動油戻り管１７５の上流端と、が接続されている。作動油供給管１７４の上流端は、作動油タンク１４６の内部で、かつ、作動油タンク１４６の底面近傍に位置するように配置され、作動油供給管１７４の途中には、作動油ポンプ１４７が接続されている。作動油戻り管１７５の下流端は、作動油管１７３および作動油戻り管１７５を介して戻された作動油が作動油タンク１４６の内部に回収されるようにして配置されている。
　また、第３の連通穴１６０には、上流端が燃料ガス供給源（図示せず）に接続された燃料ガス供給管１７６の下流端が接続されている。
　なお、電磁弁１７１を通電状態にする指令信号および電磁弁１７１の通電状態を解く指令信号は、エンジンコントロールユニット１２（図１等参照）から通電器１６３に送られる。これら指令信号に基づいて電磁弁１７１が通電状態にされたり、電磁弁１７１の通電状態が解かれたりするようになっている。
　スライド弁１２３は、軸方向における一端部に第１の拡径部１３１を備えた中実円筒状の部材であり、他端部の外周面には、燃焼室ｃ内のガス（筒内ガス）の受圧面となる端面１８１の側から、周溝１８２，１８３が周方向に沿って設けられている。また、周溝１８２と周溝１８３とは、スライド弁１２３の他端部の径方向における中央部において軸方向に沿って穿設された第１の穴（縦穴）１８４と、第１の穴１８４の両端部において径方向に沿って穿設された第２の穴（横穴）１８５とを介して連通されている。第１の拡径部１３１の上面は、スライド弁押さえバネ１２４の下端と当接するバネ受け面１８６になっている。
　スライド弁押さえバネ１２４は、スライド弁１２３を閉方向に付勢するものである。
　針弁１２５は、径方向における中央部に、スライド弁１２３が摺動自在に挿通される貫通穴１９１が、軸方向に沿って設けられた中空円筒状の部材であり、その上面（頂面）は、針弁押さえバネ１２６の下端と当接するバネ受け面１９２とされ、他端（先端）には、針弁座１９３と当接するシール面（シート面）１９４が設けられている。
　針弁押さえバネ１２６は、針弁１２５を閉方向に付勢する（針弁座１９３とシール面１９４とが当接するように付勢する）ものであり、作動油管１７３と、作動油戻り管１７５とが連通している状態、すなわち、針弁１２５の拡径部１５５の下面１５６に作動油の油圧が加わっていない状態において、針弁２５は、閉方向に付勢されていることになる。
　つぎに、図６および図７を用いて、燃料ガス噴射弁１０８の作動を説明する。
　まず、図６および図７の上半分における左から一番目に位置する図に示すように、燃焼室ｃ内のガス圧（筒内ガス圧）が端面１８１に作用しておらず、かつ、作動油管１７３と、作動油戻り管１７５とが連通している状態では、スライド弁１２３および針弁１２５のリフトは、ともに０（ゼロ）となり、スライド弁１２３および針弁１２５は、ともに閉じている。
　つづいて、図６に示す電磁弁１７１に通電され、流路切替弁１７２の流路が切り替えられて、作動油管１７３と、作動油供給管１７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴１５７を介して導かれた作動油が、拡径部１５５の下面１５６に作用し、図７の上半分における左から二番目に位置する図に示すように、針弁１２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴１６０を介してチャンバ１５９内に導かれた燃料ガスが、周溝１８３、第２の穴１８５、第１の穴１８４、第２の穴１８５、周溝１８２を順に通って第１の噴孔１６１に導かれ、予混合燃料として第１の噴孔１６１から噴射される。
　なお、このとき、第２の噴孔１６２は、周溝１８２と周溝１８３との間に位置する他端部１５３の外周面により塞がれている。
　つづいて、図６に示す電磁弁１７１への通電が解かれ、流路切替弁１７２の流路が切り替えられて、図７の上半分における左から三番目に位置する図に示すように、作動油管１７３と、作動油戻り管１７５とが連通しているとともに、燃焼室ｃ内のガス圧（筒内ガス圧）が端面１８１に作用している状態、すなわち、針弁１２５が閉じ、スライド弁１２３がリフトアップした状態（開いた状態）になる。
　つぎに、図６に示す電磁弁１７１に通電され、流路切替弁１７２の流路が切り替えられて、作動油管１７３と、作動油供給管１７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴１５７を介して導かれた作動油が、針弁１２５の拡径部１５５の下面１５６に作用し、図７の上半分における左から四番目に位置する図に示すように、針弁１２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴１６０を介してチャンバ１５９内に導かれた燃料ガスが、周溝１８３、第２の穴１８５、第１の穴１８４、第２の穴１８５、周溝１８２を順に通って第２の噴孔１６２に導かれ、予混合燃料として第２の噴孔１６２から噴射される。
　なお、このとき、第１の噴孔１６１は、周溝１８２と端面１８１との間に位置する他端部１５３の外周面により塞がれている。
　つづいて、図６に示す電磁弁１７１への通電が解かれ、流路切替弁１７２の流路が切り替えられて、図６および図７の上半分における左から五番目に位置する図に示すように、燃焼室ｃ内のガス圧（筒内ガス圧）が端面１８１に作用しておらず、かつ、作動油管１７３と、作動油戻り管１７５とが連通している状態、すなわち、スライド弁１２３および針弁１２５が、ともに閉じた状態になる。
　なお、図７の下半分における図表は、スライド弁１２３の開閉と、針弁１２５の開閉と、筒内圧力と、クランク角度との関係を示している。
　また、図７の上半分における左から二番目に位置する図は、図３（ａ）に対応した図であり、図７の上半分における左から四番目に位置する図は、図１および図３（ｂ）に対応した図である。
　本実施形態に係る燃料ガス噴射弁１０８および燃料ガス噴射方法によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
　また、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁１０８によれば、スライド弁１２３に筒内圧が作用するだけで、スライド弁１２３が、筒内と反対の側に移動することになる。
　これにより、スライド弁１２３（第１の針弁２３）を筒内と反対の側に移動させるための構成要素、例えば、図４に示す第１の電磁弁４１、第１の流路切替弁４２、第１の作動油管４３を省略することができ、構成の簡略化を図ることができる。
　さらに、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁８を具備したガスエンジン１によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる燃料ガス噴射弁８を具備していることになるので、ガスエンジン１から排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させることができ、ガスエンジン１の性能を向上させることができる。
〔第３実施形態〕
　本発明に係る燃料ガス噴射弁の第３実施形態について、図８を用いて説明する。
　図８は、本発明の第３実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。
　図８に示すように、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁３０８は、ノズルホルダ３２１と、ノズル３２２と、第１の針弁３２３と、第１の針弁押さえバネ３２４と、第２の針弁３２５と、第２の針弁押さえバネ３２６と、を備えている。
　ノズルホルダ３２１には、軸方向（図８において上下方向）に沿って延びて、軸方向に沿って往復動する第１の針弁３２３の一端部（頂部）に設けられた第１の拡径部３３１を摺動自在に収容する凹所３３２と、径方向（図８において左右方向）に沿って延びて、受圧面となる第１の拡径部３３１の下面（底面）３３３に、第１の針弁３２３を開方向（図８において上方向）に移動させる作動油を導く第１の連通穴３３４と、径方向に沿って延びて、第１の針弁３２３が開方向に移動させられた際、第１の拡径部３３１の上面（頂面）３３５によって押し出された作動油をノズルホルダ３２１の外に導く第２の連通穴３３６と、が設けられている。
　なお、第１の拡径部３３１の上面３３５によって押し出される作動油は、摺動部分、すなわち、第１の拡径部３３１の外周面と、凹所３３２の内周面との間をリークしてきた作動油である。
　第１の連通穴３３４は、第１の電磁弁３４１によって流路の切換が行われる第１の流路切替弁３４２に、第１の作動油管３４３を介して接続されている。第１の流路切替弁３４２には、第１の作動油供給管３４４の下流端と、第１の作動油戻り管３４５の上流端と、が接続されている。第１の作動油供給管３４４の上流端は、作動油タンク３４６の内部で、かつ、作動油タンク３４６の底面近傍に位置するように配置され、第１の作動油供給管３４４の途中には、作動油ポンプ３４７が接続されている。第１の作動油戻り管３４５の下流端は、第１の作動油管３４３および第１の作動油戻り管３４５を介して戻された作動油が作動油タンク３４６の内部に回収されるようにして配置されている。
　ノズル３２２には、軸方向に沿って延びて、第１の針弁押さえバネ３２４と、第２の針弁押さえバネ３２６とを収容する第１の凹所３５１と、軸方向に沿って往復動する第１の針弁３２３を摺動自在に収容する第２の凹所３５２と、軸方向に沿って往復動する第２の針弁３２５を摺動自在に収容する第３の凹所３５３と、軸方向に沿って往復動する第１の針弁３２３の他端部（先端部）に設けられた第２の拡径部３５４を摺動自在に収容する第４の凹所３５５と、径方向に沿って延びて、受圧面となる第２の針弁３２５の拡径部３５６の下面（底面）３５７に、第２の針弁３２５を開方向（図８において上方向）に移動させる作動油を導く第１の連通穴３５８と、径方向に沿って延びて、第２の針弁３２５が開方向に移動させられた際、拡径部３５６が上昇することによって押し出された作動油をノズル３２２の外に導く第２の連通穴３５９と、径方向に沿って延びて、第３の凹所３５３の下方に設けられたチャンバ（環状空間）３６０内に燃料ガスを導く第３の連通穴３６１と、予混合燃料噴射時、チャンバ３６０、第４の凹所３５５、およびチャンバ３６０と第４の凹所３５５とを連通する連通路３６２内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ（図１等参照）内に導く第１の噴孔３６３と、拡散燃料噴射時、チャンバ３６０、第４の凹所３５５、および連通路３６２内に導かれた燃料ガスを燃焼室ｃ内に導く第２の噴孔３６４と、が設けられている。
　第１の連通穴３５８は、第２の電磁弁３７１によって流路の切換が行われる第２の流路切替弁３７２に、第２の作動油管３７３を介して接続されている。第２の流路切替弁３７２には、第２の作動油供給管３７４の下流端と、第２の作動油戻り管３７５の上流端と、が接続されている。第２の作動油供給管３７４の上流端は、作動油ポンプ３４７よりも下流側に位置する第１の作動油供給管３４４の途中に接続され、第２の作動油戻り管３７５の下流端は、第１の作動油戻り管３４５の途中に接続されている。
　また、第３の連通穴３６１には、上流端が燃料ガス供給源（図示せず）に接続された燃料ガス供給管３７６の下流端が接続されている。
　なお、第１の電磁弁３４１および第２の電磁弁３７１を通電状態にする指令信号および第１の電磁弁３４１および第２の電磁弁３７１の通電状態を解く指令信号は、エンジンコントロールユニット１２（図１等参照）から通電器３７７に送られる。これら指令信号に基づいて第１の電磁弁３４１および第２の電磁弁３７１が通電状態にされたり、第１の電磁弁３４１および第２の電磁弁３７１の通電状態が解かれたりするようになっている。
　第１の針弁３２３は、軸方向における一端部に第１の拡径部３３１を備え、軸方向における他端部に第２の拡径部３５４を備えて、軸方向における中央よりも一端部の側に第３の拡径部３８１を備えた中実円筒状の部材であり、他端（先端）には、第１の針弁座３８２と当接するシール面（シート面）３８３が設けられている。また、第３の拡径部３８１の上面は、第１の針弁押さえバネ３２４の下端と当接するバネ受け面３８４になっている。そして、第２の拡径部３５４には、軸方向に沿って第２の拡径部３５４を貫通する貫通穴、すなわち、第２の拡径部３５４の上面と下面とを連通する連通穴３８５が、周方向に沿って複数本設けられている。
　第１の針弁押さえバネ３２４は、第１の針弁３２３を閉方向に付勢する（第１の針弁座３８２とシール面３８３とが当接するように付勢する）ものであり、第１の作動油管３４３と、第１の作動油戻り管３４５とが連通している状態、すなわち、第１の拡径部３３１の下面３３３に作動油の油圧が加わっていない状態において、第１の針弁３２３は、閉方向に付勢されていることになる。
　第２の針弁３２５は、軸方向における一端部が第２の針弁押さえバネ３２６の下端部と嵌合するように形成された中実円筒状の部材であり、一端部には、第２の針弁押さえバネ３２６の下端と当接するバネ受け面３９２が周方向に沿って設けられており、他端（先端）には、第２の針弁座３９３と当接するシール面（シート面）３９４が設けられている。
　第２の針弁押さえバネ３２６は、第２の針弁３２５を閉方向に付勢する（第２の針弁座３９３とシール面３９４とが当接するように付勢する）ものであり、第２の作動油管３７３と、第２の作動油戻り管３７５とが連通している状態、すなわち、第２の針弁３２５の拡径部３５６の下面３５７に作動油の油圧が加わっていない状態において、第２の針弁３２５は、閉方向に付勢されていることになる。
　つぎに、燃料ガス噴射弁３０８の作動を説明する。
　まず、第１の作動油管３４３と、第１の作動油戻り管３４５とが連通しているとともに、第２の作動油管３７３と、第２の作動油戻り管３７５とが連通している状態では、第１の針弁３２３および第２の針弁３２５のリフトは、ともに０（ゼロ）となり、第１の針弁３２３および第２の針弁３２５は、ともに閉じている。
　つづいて、電磁弁３４１に通電され、第１の流路切替弁３４２の流路が切り替えられて、第１の作動油管３４３と、第１の作動油供給管３４４とが連通する状態とされ、第１の連通穴３３４を介して導かれた作動油が、第１の拡径部３３１の下面３３３に作用し、第１の針弁３２３がリフトアップして（開方向に移動して）、第２の拡径部３５４の外周面が、第２の噴孔３６４を塞ぐ。
　つぎに、電磁弁３７１に通電され、第２の流路切替弁３７２の流路が切り替えられて、第２の作動油管３７３と、第２の作動油供給管３７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴３５８を介して導かれた作動油が、第２の針弁３２５の拡径部３５６の下面３５７に作用し、第２の針弁３２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴３６１を介してチャンバ３６０内に導かれた燃料ガスが、連通路３６２および連通穴３８５を介して第１の噴孔３６３に導かれ、予混合燃料として第１の噴孔３６３から噴射される。
　つづいて、電磁弁３４１および電磁弁３７１への通電が解かれ、第１の流路切替弁３４２の流路および第２の流路切替弁３７２の流路が切り替えられて、第１の作動油管３４３と、第１の作動油戻り管３４５とが連通しているとともに、第２の作動油管３７３と、第２の作動油戻り管３７５とが連通している状態、すなわち、第１の針弁３２３および第２の針弁３２５が、ともに閉じた状態になる。
　つぎに、電磁弁３７１に通電され、第２の流路切替弁３７２の流路が切り替えられて、第２の作動油管３７３と、第２の作動油供給管３７４とが連通する状態とされ、第１の連通穴３５８を介して導かれた作動油が、第２の針弁３２５の拡径部３５６の下面３５７に作用し、第２の針弁３２５がリフトアップして（開方向に移動して）、第３の連通穴３６１を介してチャンバ３６０内に導かれた燃料ガスが、連通路３６２を介して第２の噴孔３６４に導かれ、拡散燃料として第２の噴孔３６４から噴射される。
　なお、このとき、電磁弁３４１には通電されていないので、第１の針弁３２３のリフトは０（ゼロ）となり、第１の針弁３２３は閉じている。
　つづいて、電磁弁３７１への通電が解かれ、第２の流路切替弁３７２の流路が切り替えられて、第２の作動油管３７３と、第２の作動油戻り管３７５とが連通している状態、すなわち、第１の針弁３２３および第２の針弁３２５が、ともに閉じた状態になる。
　本実施形態に係る燃料ガス噴射弁３０８および燃料ガス噴射方法によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。
　また、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁３０８によれば、第１の針弁３２３と、第２の針弁３２５とを、同心のものとして作製する必要がなくなるので、製造工程の簡略化を図ることができ、製造費の削減を図ることができる。
　さらに、本実施形態に係る燃料ガス噴射弁３０８を具備したガスエンジン１によれば、燃料ガスと空気との予混合化を促進することができ、ＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる燃料ガス噴射弁８を具備していることになるので、ガスエンジン１から排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させることができ、ガスエンジン１の性能を向上させることができる。
〔第４実施形態〕
　本発明に係る燃料ガス噴射弁の第４実施形態について、図９を用いて説明する。
　図９は、本発明の第４実施形態に係る燃料ガス噴射弁の断面および油圧系統を示す図である。
　本実施形態に係る燃料ガス噴射弁２０８は、ノズル２２および第２の針弁２５の代わりにノズル２２２および第２の針弁２２５を備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。
　なお、上述した第１実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、ここではそれら部材についての説明は省略する。
　図９に示すように、本実施形態に係るノズル２２２には、第１の連通穴５７と第３の連通穴６０との間に位置するとともに、径方向に沿って延びて、油溜まり（環状空間）２３１内に潤滑油を導く第４の連通穴２３２が設けられている。第４の連通穴２３２には、上流端が潤滑油タンク（図示せず）に接続された潤滑油供給管２３３の下流端が接続されており、潤滑油供給管２３３の途中には、潤滑油ポンプ２３４が接続されている。
　第２の針弁２２５の貫通穴９１には、周方向に沿って延びる油溜まり（環状空間）２３５が設けられており、第２の針弁２２５には、径方向に沿って延びて、油溜まり２３１と油溜まり２３５とを連通する連通穴２３６が設けられている。
　本実施形態に係る燃料ガス噴射弁２０８によれば、摺動部分に潤滑油を供給することができ、摺動部分の磨耗および固着を防止することができる。
　また、燃料ガスのガス圧よりも高い圧力を有する潤滑油が潤滑油供給管２３３を介して供給される場合には、油溜まり２３１において燃料ガスがシールされることになり、油溜まり２３１よりも上方への燃料ガスの吹き抜け（ガス漏れ）を防止することができる。
　その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
　なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更して実施することもできる。
　例えば、第４実施形態のところで説明した構成は、第２実施形態および第３実施形態にも適用することができる。
　また、第１実施形態のところに記載した上死点前４０°～１００°、上死点前約５°、上死点前４°～上死点後４０°という数値は、実施形態を説明するための一例であり、これらの数値は、ガスエンジン１の最大出力等によって適宜変更され得る。
　　１　（デュアルフューエル２サイクル）ガスエンジン
　　４　ピストン
　　８　燃料ガス噴射弁
　２２　ホルダ
　２３　第１の針弁
　２５　第２の針弁
　６１　第１の噴孔
　６２　第２の噴孔
　９１　貫通穴
　９３　針弁座
　９４　シール面
１０８　燃料ガス噴射弁
１２２　ホルダ
１２３　スライド弁（第１の針弁）
１２５　針弁（第２の針弁）
１６１　第１の噴孔
１６２　第２の噴孔
１９１　貫通穴
１９３　針弁座
１９４　シール面
２０８　燃料ガス噴射弁
２２２　ホルダ
２２５　第２の針弁
２３１　油溜まり
２３５　油溜まり
２３６　連通穴

Claims (7)

  1. 　高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射弁であって、
    　前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点前４０°～１００°に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出する第１の噴孔と、上死点前１０°～上死点後１５°に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出する第２の噴孔とを備えたホルダと、
    　前記ホルダ内を軸方向に沿って摺動自在に往復動し、前記第１の噴孔を開としているときに前記第２の噴孔を閉とし、前記第１の噴孔を閉としているときに前記第２の噴孔を開とする第１の針弁と、
    　前記ホルダに設けられた針弁座と当接するシール面が先端に設けられ、径方向における中央部に、前記第１の針弁が摺動自在に挿通される貫通穴が、軸方向に沿って設けられており、前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動し、前記シール面が前記針弁座に当接しているときに前記第１の噴孔および前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を遮断し、前記シール面が前記針弁座から離間しているときに前記第１の噴孔または前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を許容する第２の針弁と、を備えている燃料ガス噴射弁。
  2. 　前記第１の針弁が、前記デュアルフューエルガスエンジンの筒内圧によって前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動するスライド弁とされている請求項１に記載の燃料ガス噴射弁。
  3. 　前記ノズルの、前記第２の針弁が摺動する部分、および前記貫通穴に、油溜まりがそれぞれ設けられており、前記第２の針弁が摺動する部分に設けられた油溜まりと、前記貫通穴に設けられた油溜まりとが、径方向に沿って前記ノズルに設けられた連通穴を介して連通されている請求項１または２に記載の燃料ガス噴射弁。
  4. 　高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射弁であって、
    　前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点前４０°～１００°に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出する第１の噴孔と、上死点前１０°～上死点後１５°に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出する第２の噴孔とを備えたホルダと、
    　前記ホルダ内を軸方向に沿って摺動自在に往復動し、前記第１の噴孔を開としているときに前記第２の噴孔を閉とし、前記第１の噴孔を閉としているときに前記第２の噴孔を開とする第１の針弁と、
    　前記ホルダに設けられた針弁座と当接するシール面が先端に設けられており、前記ホルダ内を軸方向に沿って往復動し、前記シール面が前記針弁座に当接しているときに前記第１の噴孔および前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を遮断し、前記シール面が前記針弁座から離間しているときに前記第１の噴孔または前記第２の噴孔への燃料ガスの流通を許容する第２の針弁と、を備えている燃料ガス噴射弁。
  5. 　前記ノズルの、前記第１の針弁が摺動する部分、および前記第２の針弁が摺動する部分に、油溜まりがそれぞれ設けられている請求項４に記載の燃料ガス噴射弁。
  6. 　請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料ガス噴射弁を具備しているデュアルフューエルガスエンジン。
  7. 　高圧噴射によって、燃料油および燃料ガスの両方を燃焼させることができるデュアルフューエルガスエンジンに適用される燃料ガス噴射方法であって、
    　前記デュアルフューエルガスエンジンを構成するピストンが、上死点前４０°～１００°に位置するときに、予混合燃料となる燃料ガスを噴出し、上死点前１０°～上死点後１５°に位置するときに拡散燃料となる燃料ガスを噴出するようにした燃料ガス噴射方法。
PCT/JP2013/071980 2012-10-19 2013-08-15 燃料ガス噴射弁、デュアルフューエルガスエンジンおよび燃料ガス噴射方法 WO2014061343A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13847809.4A EP2857668A4 (en) 2012-10-19 2013-08-15 FUEL GAS INJECTION VALVE, DOUBLE FUEL GAS ENGINE AND FUEL GAS INJECTION METHOD
KR1020157000209A KR101677862B1 (ko) 2012-10-19 2013-08-15 연료 가스 분사 밸브, 듀얼 퓨얼 가스 엔진 및 연료 가스 분사 방법
US14/414,093 US20150211464A1 (en) 2012-10-19 2013-08-15 Fuel gas injection valve, dual-fuel gas engine, and fuel gas injection method
CN201380032587.8A CN104428522B (zh) 2012-10-19 2013-08-15 燃料气体喷射阀、双燃料燃气发动机及燃料气体喷射阀的喷射方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012232065A JP5925104B2 (ja) 2012-10-19 2012-10-19 燃料ガス噴射弁、デュアルフューエルガスエンジン及び燃料ガス噴射弁の噴射方法
JP2012-232065 2012-10-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014061343A1 true WO2014061343A1 (ja) 2014-04-24

Family

ID=50487920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/071980 WO2014061343A1 (ja) 2012-10-19 2013-08-15 燃料ガス噴射弁、デュアルフューエルガスエンジンおよび燃料ガス噴射方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150211464A1 (ja)
EP (2) EP2998559A1 (ja)
JP (1) JP5925104B2 (ja)
KR (1) KR101677862B1 (ja)
CN (1) CN104428522B (ja)
WO (1) WO2014061343A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112065593A (zh) * 2020-09-03 2020-12-11 一汽解放汽车有限公司 一种双燃料喷射器及内燃机
CN112081687A (zh) * 2019-06-14 2020-12-15 曼能源解决方案公司(德国曼能源解决方案股份公司子公司) 内燃发动机

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6746268B2 (ja) * 2014-06-05 2020-08-26 三菱重工業株式会社 内燃機関およびこれを備えた船舶ならびに内燃機関の制御方法
EP3015679B1 (de) * 2014-10-31 2018-12-05 Winterthur Gas & Diesel AG Zylinder für eine hubkolbenbrennkraftmaschine, hubkolbenbrennkraftmaschine, sowie verfahren zum betreiben einer hubkolbenbrennkraftmaschine
EP3015699B1 (de) 2014-10-31 2018-12-05 Winterthur Gas & Diesel AG Gaszuführsystem mit einem Kontrollsystem und Zylinder für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine, Hubkolbenbrennkraftmaschine, sowie Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
CN107429635B (zh) 2015-04-10 2021-02-12 欧根赛驰股份公司 用于控制流体流的阀
DE102015006999A1 (de) * 2015-05-29 2016-12-01 L'orange Gmbh Brenngasinjektor
EP3147477B1 (de) 2015-09-23 2018-10-17 Winterthur Gas & Diesel AG Gaszuführsystem und zylinderliner für eine hubkolbenbrennkraftmaschine, hubkolbenbrennkraftmaschine, sowie verfahren zum betreiben einer hubkolbenbrennkraftmaschine
US9915215B2 (en) * 2016-04-28 2018-03-13 Caterpillar Inc. Fuel injector for pulsed injections and system and method thereof
WO2019018578A1 (en) 2017-07-18 2019-01-24 Prometheus Applied Technologies, Llc COMBUSTION OF IGNITION ENGINE CONTROLLED BY LUBRICATING OIL
DE102017123315A1 (de) * 2017-10-09 2019-04-11 Man Diesel & Turbo Se Dual-Fuel-Injektor, Dual-Fuel-Kraftstoffsystem, Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben derselben
US11035332B2 (en) * 2017-12-19 2021-06-15 Caterpillar Inc. Fuel injector having dual solenoid control valves
CN109555620B (zh) * 2018-10-22 2023-09-22 中船动力研究院有限公司 带有自动保护装置的燃气喷射阀及其工作方法
CN109372658B (zh) * 2018-12-10 2020-10-13 大连理工大学 一种气体发动机的燃气喷射器及其工作方法
DE102019209232A1 (de) * 2019-06-26 2020-12-31 Technische Universität München HPDF-Betriebsverfahren für eine Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine und Arbeitsvorrichtung
CN110410249B (zh) * 2019-07-29 2021-08-17 大连民族大学 一种双燃料喷嘴及其使用方法
CN110344975B (zh) * 2019-07-29 2021-08-17 大连民族大学 一种发动机双燃料喷嘴工作方法
CN110374776B (zh) * 2019-07-29 2021-07-13 大连民族大学 一种采用等离子体激励技术的发动机双燃料喷嘴
CN111878276B (zh) * 2020-07-24 2021-09-14 一汽解放汽车有限公司 一种燃料喷射器及发动机
CN112177824B (zh) * 2020-09-30 2021-11-02 重庆红江机械有限责任公司 一种液驱电控甲醇陶瓷柱塞泵
CN112282995B (zh) * 2020-10-28 2021-12-21 哈尔滨工程大学 一种气相射流辅助预混喷油器及其控制方法
CN112343739B (zh) * 2020-11-26 2024-07-26 中船动力研究院有限公司 一种燃气喷射阀
DK180809B1 (en) * 2020-12-09 2022-04-07 Man Energy Solutions Filial Af Man Energy Solutions Se Tyskland Internal combustion engine
CN113833592B (zh) * 2021-09-30 2023-03-24 潍柴动力股份有限公司 一种喷射阀组件、发动机及车辆
CN114233528B (zh) * 2021-12-01 2024-01-05 漫索(苏州)控制系统有限公司 燃气喷嘴

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6245339U (ja) 1985-09-10 1987-03-19
JPH0185453U (ja) * 1987-11-27 1989-06-06
JPH06137150A (ja) 1992-10-23 1994-05-17 Ishikawajima Shibaura Mach Co Ltd ガスエンジンの燃料供給装置
JPH1047165A (ja) * 1996-07-30 1998-02-17 Yanmar Diesel Engine Co Ltd ガスエンジンの燃焼ガス供給方法及び構造
JP2000320334A (ja) * 1999-05-13 2000-11-21 Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd 副室式ガスエンジン
JP2009024512A (ja) * 2007-07-17 2009-02-05 Denso Corp インジェクタ
JP2010242699A (ja) * 2009-04-09 2010-10-28 Ihi Corp ガスエンジンの燃焼方法及び装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6024935Y2 (ja) * 1980-04-15 1985-07-26 日立造船株式会社 燃料噴射弁
JPS61218772A (ja) * 1985-03-25 1986-09-29 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd デイ−ゼル機関用燃料噴射装置
JPS6245339A (ja) 1985-08-23 1987-02-27 Sumitomo Chem Co Ltd 有機溶剤の脱水方法
JPS63208664A (ja) * 1987-02-25 1988-08-30 Daihatsu Diesel Kk ２種燃料機関の燃料噴射ノズル
JPH08144896A (ja) * 1994-11-25 1996-06-04 Zexel Corp 可変噴孔型燃料噴射ノズル
CA2204983A1 (en) * 1997-05-09 1998-11-09 Westport Research Inc. Hydraulically actuated gaseous or dual fuel injector
JP2000204988A (ja) * 1999-01-11 2000-07-25 Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd 吸気燃料ノズルを備えた副室式ガスエンジン
EP1063416A3 (en) * 1999-06-25 2003-08-06 Delphi Technologies, Inc. Fuel injector
US6912992B2 (en) * 2000-12-26 2005-07-05 Cummins Westport Inc. Method and apparatus for pilot fuel introduction and controlling combustion in gaseous-fuelled internal combustion engine
US6725838B2 (en) * 2001-10-09 2004-04-27 Caterpillar Inc Fuel injector having dual mode capabilities and engine using same
US20050235951A1 (en) * 2002-05-14 2005-10-27 Weber James R Air and fuel supply system for combustion engine operating in HCCI mode
JP4419795B2 (ja) * 2004-10-25 2010-02-24 株式会社デンソー インジェクタ
JP2009108778A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Toyota Motor Corp 圧縮着火式内燃機関の燃料噴射装置
KR101148683B1 (ko) * 2010-06-07 2012-05-21 현대중공업 주식회사 디젤엔진과 가스엔진용 하이브리드형 노즐을 구비한 이중 연료분사밸브장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6245339U (ja) 1985-09-10 1987-03-19
JPH0185453U (ja) * 1987-11-27 1989-06-06
JPH06137150A (ja) 1992-10-23 1994-05-17 Ishikawajima Shibaura Mach Co Ltd ガスエンジンの燃料供給装置
JPH1047165A (ja) * 1996-07-30 1998-02-17 Yanmar Diesel Engine Co Ltd ガスエンジンの燃焼ガス供給方法及び構造
JP2000320334A (ja) * 1999-05-13 2000-11-21 Isuzu Ceramics Res Inst Co Ltd 副室式ガスエンジン
JP2009024512A (ja) * 2007-07-17 2009-02-05 Denso Corp インジェクタ
JP2010242699A (ja) * 2009-04-09 2010-10-28 Ihi Corp ガスエンジンの燃焼方法及び装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2857668A4

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112081687A (zh) * 2019-06-14 2020-12-15 曼能源解决方案公司(德国曼能源解决方案股份公司子公司) 内燃发动机
JP2020204326A (ja) * 2019-06-14 2020-12-24 マン・エナジー・ソリューションズ、フィリアル・エフ・マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー、ティスクランド 内燃機関
CN112081687B (zh) * 2019-06-14 2023-09-05 曼能源解决方案公司(德国曼能源解决方案股份公司子公司) 内燃发动机
CN112065593A (zh) * 2020-09-03 2020-12-11 一汽解放汽车有限公司 一种双燃料喷射器及内燃机
CN112065593B (zh) * 2020-09-03 2022-06-10 一汽解放汽车有限公司 一种双燃料喷射器及内燃机

Also Published As

Publication number Publication date
EP2857668A4 (en) 2015-07-15
CN104428522B (zh) 2017-03-08
EP2998559A1 (en) 2016-03-23
JP5925104B2 (ja) 2016-05-25
KR101677862B1 (ko) 2016-11-18
KR20150020663A (ko) 2015-02-26
US20150211464A1 (en) 2015-07-30
JP2014084729A (ja) 2014-05-12
EP2857668A1 (en) 2015-04-08
CN104428522A (zh) 2015-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014061343A1 (ja) 燃料ガス噴射弁、デュアルフューエルガスエンジンおよび燃料ガス噴射方法
US9822692B2 (en) Fuel gas feed and ignition apparatus for a gas engine
US9957936B2 (en) Fuel gas feed and ignition apparatus for a gas engine
CN103782021B (zh) 用于双燃料共轨系统的燃料喷射器
WO2013153842A1 (ja) ２サイクルガスエンジン
CN104685188B (zh) 单流扫气式二冲程发动机
KR101564866B1 (ko) 이원 연료 디젤 엔진
KR101386364B1 (ko) 피스톤 엔진용의 프리챔버구조
WO2013153840A1 (ja) ２サイクルガスエンジン
CN114233465A (zh) 氨燃料燃烧系统、发动机及燃烧控制方法
KR102057802B1 (ko) 이원연료엔진용 연료분사밸브
JP5065168B2 (ja) エンジン
JP2017155735A (ja) クロスヘッド式内燃機関
KR102048097B1 (ko) 이원연료엔진용 연료분사밸브
KR101792831B1 (ko) 유니플로 소기식 2사이클 엔진
CN102086827A (zh) 具有热负载控制的流体喷射器
JPH11280610A (ja) 燃料噴射ノズル
CN205779397U (zh) 组合式压电喷油‑电磁喷气混合燃料喷射装置
WO2018163245A1 (ja) ユニフロー掃気式２サイクルエンジン
JP2004092574A (ja) 副室掃気装置を備えたガスエンジン
CN216894617U (zh) 燃烧系统及发动机
CN216518261U (zh) 氨燃料燃烧系统及发动机
JP6737149B2 (ja) エンジン
CN105840371A (zh) 组合式压电喷油-电磁喷气混合燃料喷射装置
CN114233464A (zh) 燃烧系统、发动机及燃烧控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13847809

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2013847809

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157000209

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14414093

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE