JP3000246B2 - ガス用エンジンの燃焼室 - Google Patents
ガス用エンジンの燃焼室Info
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- JP3000246B2 JP3000246B2 JP3951093A JP3951093A JP3000246B2 JP 3000246 B2 JP3000246 B2 JP 3000246B2 JP 3951093 A JP3951093 A JP 3951093A JP 3951093 A JP3951093 A JP 3951093A JP 3000246 B2 JP3000246 B2 JP 3000246B2
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- Japan
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- combustion chamber
- sub
- chamber
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- gas
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料に主として天然ガス
を用いるガス用エンジンの燃焼室に関する。
を用いるガス用エンジンの燃焼室に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の燃料として、通常ガソリンや
軽油が使用されており、その燃焼時の理論熱効率を大に
するには圧縮比を高めることが知られている。そして軽
油を燃料として圧縮着火を行うディーゼルエンジンでは
１６〜２３程度の圧縮比にて運転されている。
軽油が使用されており、その燃焼時の理論熱効率を大に
するには圧縮比を高めることが知られている。そして軽
油を燃料として圧縮着火を行うディーゼルエンジンでは
１６〜２３程度の圧縮比にて運転されている。
【０００３】また、気体を燃料とするエンジンでは圧縮
した燃料を空気中に噴射した場合に一様に混り難いた
め、速やかに均一な混合気を生成させるための工夫が重
要である。このため、予め混合気を作成しておき、これ
をシリンダ内に充満させて点火栓にて着火する方法が一
般的であり、この方法では圧縮比は１０〜１３程度とな
って理論熱効率は余り高くなく、計算ではその理論熱効
率は５０％程度となり、圧縮比を２０程度に上昇させる
と６２％の理論熱効率が得られることになる。
した燃料を空気中に噴射した場合に一様に混り難いた
め、速やかに均一な混合気を生成させるための工夫が重
要である。このため、予め混合気を作成しておき、これ
をシリンダ内に充満させて点火栓にて着火する方法が一
般的であり、この方法では圧縮比は１０〜１３程度とな
って理論熱効率は余り高くなく、計算ではその理論熱効
率は５０％程度となり、圧縮比を２０程度に上昇させる
と６２％の理論熱効率が得られることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように圧縮比を
高めると理論熱効率が向上することになるが、燃料の当
量比が大きい程、比熱比Ｋが小さくなるため理論熱効率
は悪化し、したがってガスエンジンではガスと空気の混
合を速かに行ない副燃焼室にての均一混合気を生成さ
せ、主室にて速かな燃焼の改善を行うことが重要な課題
となっている。
高めると理論熱効率が向上することになるが、燃料の当
量比が大きい程、比熱比Ｋが小さくなるため理論熱効率
は悪化し、したがってガスエンジンではガスと空気の混
合を速かに行ない副燃焼室にての均一混合気を生成さ
せ、主室にて速かな燃焼の改善を行うことが重要な課題
となっている。
【０００５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的はガスエンジンの高圧縮比と、混
合気生成の迅速化を図ろうとするガス用エンジンの燃焼
室を提供することにある。
ものであり、その目的はガスエンジンの高圧縮比と、混
合気生成の迅速化を図ろうとするガス用エンジンの燃焼
室を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、低圧力にて供給される気体燃料を
副燃焼室に送気して空気との予混合を行い、高圧縮比に
て燃焼せしめるガス用エンジンの燃焼室において、ピス
トン上面に設けた窪み状の主燃焼室と、該主燃焼室に対
応して開口する連絡口を有する副燃焼室と、該副燃焼室
側に移動して連絡口を開口する逆傘状に形成された傘弁
を備え主燃焼室側からの圧気を副燃焼室の側壁方向に送
気するとともに着火された副室燃焼室内の混合気を主燃
焼室方向に垂直に噴出せしめる制御弁とを有するガス用
エンジンの燃焼室が提供される。
めに本発明によれば、低圧力にて供給される気体燃料を
副燃焼室に送気して空気との予混合を行い、高圧縮比に
て燃焼せしめるガス用エンジンの燃焼室において、ピス
トン上面に設けた窪み状の主燃焼室と、該主燃焼室に対
応して開口する連絡口を有する副燃焼室と、該副燃焼室
側に移動して連絡口を開口する逆傘状に形成された傘弁
を備え主燃焼室側からの圧気を副燃焼室の側壁方向に送
気するとともに着火された副室燃焼室内の混合気を主燃
焼室方向に垂直に噴出せしめる制御弁とを有するガス用
エンジンの燃焼室が提供される。
【０００７】
【作用】副燃焼室と主燃焼室との間の連絡口に逆傘状に
形成された制御弁を設けてその下方に整流盤を付設した
ので、ピストンの上昇による圧気は副燃焼室の側壁方向
に送気されて燃料ガスとの混合気の生成の迅速化が図ら
れ、また副燃焼室からの着火した濃混合気は整流盤によ
り主燃焼室に垂直方向の円筒状の火炎となって噴出する
のでピストン上面の空気と円滑に混合して極めて良好な
燃焼状態が得られる。
形成された制御弁を設けてその下方に整流盤を付設した
ので、ピストンの上昇による圧気は副燃焼室の側壁方向
に送気されて燃料ガスとの混合気の生成の迅速化が図ら
れ、また副燃焼室からの着火した濃混合気は整流盤によ
り主燃焼室に垂直方向の円筒状の火炎となって噴出する
のでピストン上面の空気と円滑に混合して極めて良好な
燃焼状態が得られる。
【０００８】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【０００９】図１は本発明にかかるガス用エンジンの燃
焼室の一実施例を示す主要部分の構成図であり、同図に
おける１はシリンダ、２はピストンであり、該ピストン
２の上面の中央には窪穴状の主燃焼室（主室）２１が刻
設され、該窪穴は開口部より下方部分の直径が拡げられ
ている。
焼室の一実施例を示す主要部分の構成図であり、同図に
おける１はシリンダ、２はピストンであり、該ピストン
２の上面の中央には窪穴状の主燃焼室（主室）２１が刻
設され、該窪穴は開口部より下方部分の直径が拡げられ
ている。
【００１０】３は副燃焼室（副室）で、例えば高強度で
耐熱性のあるセラミックスからなり、シリンダヘッド１
１の中央部分に設けられ、その縦断面形状はほぼハート
形に形成されて底部は主室との連絡口３１として前述の
主室２１の上方に開口している。
耐熱性のあるセラミックスからなり、シリンダヘッド１
１の中央部分に設けられ、その縦断面形状はほぼハート
形に形成されて底部は主室との連絡口３１として前述の
主室２１の上方に開口している。
【００１１】４は連絡口３１の開閉を制御する制御弁
で、連絡口３１の弁座３２に上方から密接して副室３を
閉鎖する傘弁４１を備え、該傘弁４１の下方には連絡口
３１の穴径より所定の小寸法の直径を有する整流盤４２
が突設され、燃料の燃焼時における副室３からの火炎の
吹出し方向を制御している。そして、制御弁４のステム
４３は副室３の上壁部のバルブガイド３３により軸支さ
れ、ステム４３は上部プレート４４を押上げるスプリン
グ４５によってバイアスされている。
で、連絡口３１の弁座３２に上方から密接して副室３を
閉鎖する傘弁４１を備え、該傘弁４１の下方には連絡口
３１の穴径より所定の小寸法の直径を有する整流盤４２
が突設され、燃料の燃焼時における副室３からの火炎の
吹出し方向を制御している。そして、制御弁４のステム
４３は副室３の上壁部のバルブガイド３３により軸支さ
れ、ステム４３は上部プレート４４を押上げるスプリン
グ４５によってバイアスされている。
【００１２】５は副室３の上方の側部に取付けられたガ
ス燃料弁で、ガス供給管５３から副室３への燃料ガスの
供給口３４の開閉を行ってガス流を制御するものであ
り、そのステム５１の上端を押上げる弁スプリング５２
により常時は供給口３４を閉鎖するように構成されてい
る。
ス燃料弁で、ガス供給管５３から副室３への燃料ガスの
供給口３４の開閉を行ってガス流を制御するものであ
り、そのステム５１の上端を押上げる弁スプリング５２
により常時は供給口３４を閉鎖するように構成されてい
る。
【００１３】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明すると、エンジンの圧縮行程ではピストン２の
上昇にしたがい圧縮された空気が制御弁４を押し上げて
連絡口３１を介し副室３に圧送されるが、制御弁４の傘
弁４１は上方が拡がっているため、図２に示すように圧
気の主流は副室内の体積の大きい側壁方向に進み、ガス
燃料弁５を介して供給される燃料ガスと一気に効率よく
混合して三次元的に混合気が生成される。
動を説明すると、エンジンの圧縮行程ではピストン２の
上昇にしたがい圧縮された空気が制御弁４を押し上げて
連絡口３１を介し副室３に圧送されるが、制御弁４の傘
弁４１は上方が拡がっているため、図２に示すように圧
気の主流は副室内の体積の大きい側壁方向に進み、ガス
燃料弁５を介して供給される燃料ガスと一気に効率よく
混合して三次元的に混合気が生成される。
【００１４】そして、混合後直ちに燃焼が開始されて燃
焼ガス圧が上昇することになり、このため濃混合気を含
んだ燃焼ガスが火炎となって、図３に示すように傘弁４
１と連絡口３１との間より主室２１の方向に吹出すこと
になる。
焼ガス圧が上昇することになり、このため濃混合気を含
んだ燃焼ガスが火炎となって、図３に示すように傘弁４
１と連絡口３１との間より主室２１の方向に吹出すこと
になる。
【００１５】この場合、制御弁４の下端には整流盤４２
が形成されているため、同図に示すように連絡口３１と
の隙間から火炎は円筒状となって下方に吹出すととも
に、該火炎の流れに対しピストン上面の空気がスキッシ
ュ流となって直角方向に供給されるので、等容変化率が
増加し主室２１内にて効率よく燃焼が行われ、ピストン
２を力強く下降させることになる。そして、燃焼が進行
して主室の窪み穴から吹き出す空気を多量に含んだ火炎
は、副室からの火炎と直角に衝突して混合が更に促進さ
れる。
が形成されているため、同図に示すように連絡口３１と
の隙間から火炎は円筒状となって下方に吹出すととも
に、該火炎の流れに対しピストン上面の空気がスキッシ
ュ流となって直角方向に供給されるので、等容変化率が
増加し主室２１内にて効率よく燃焼が行われ、ピストン
２を力強く下降させることになる。そして、燃焼が進行
して主室の窪み穴から吹き出す空気を多量に含んだ火炎
は、副室からの火炎と直角に衝突して混合が更に促進さ
れる。
【００１６】以上、本発明を上述の実施例を用いて説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、燃料ガスが供給される
副室とピストン上部の主室との間の連絡口に、逆傘状の
傘弁を有する制御弁を取付けてその下面に整流盤を付設
したので、ピストンの上昇時の圧縮空気は傘弁により体
積の大きい副室側壁方向に送られて燃料ガスとの混合気
の生成が促進され、また、副室内にて着火した濃混合気
は制御弁下方の整流盤により主室方向に円筒状の火炎と
なって噴出するので、ピストン上面の空気が横方向から
直角に流入して火炎と空気の混合が良好となり、主室内
にて燃焼が活発に行われる効果がある。
副室とピストン上部の主室との間の連絡口に、逆傘状の
傘弁を有する制御弁を取付けてその下面に整流盤を付設
したので、ピストンの上昇時の圧縮空気は傘弁により体
積の大きい副室側壁方向に送られて燃料ガスとの混合気
の生成が促進され、また、副室内にて着火した濃混合気
は制御弁下方の整流盤により主室方向に円筒状の火炎と
なって噴出するので、ピストン上面の空気が横方向から
直角に流入して火炎と空気の混合が良好となり、主室内
にて燃焼が活発に行われる効果がある。
【図１】本発明にかかるガス用エンジンの燃焼室の一実
施例を示す主要部分の構成図である。
施例を示す主要部分の構成図である。
【図２】本発明の一実施例の圧縮行程終期における圧気
の副室への流入を示す説明図である。
の副室への流入を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施例の爆発行程初期における副室
内の着火した混合気が主室内に流入する状態を示す説明
図である。
内の着火した混合気が主室内に流入する状態を示す説明
図である。
１…シリンダ ２…ピストン ３…副燃焼室 ４…制御弁 ５…ガス燃料弁 ２１…主燃焼室 ４１…傘弁 ４２…整流盤
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02B 19/02 F02B 19/08 F02B 19/14 F02B 19/16 F02B 19/18 F02M 21/02 301
Claims (2)
- 【請求項１】低圧力にて供給される気体燃料を副燃焼室
に送気して空気との予混合を行い、高圧縮比にて燃焼せ
しめるガス用エンジンの燃焼室において、ピストン上面
に設けた窪み状の主燃焼室と、該主燃焼室に対応して開
口する連絡口を有する副燃焼室と、該副燃焼室側に移動
して連絡口を開口する逆傘状に形成された傘弁を備え主
燃焼室側からの圧気を副燃焼室の側壁方向に送気すると
ともに着火された副燃焼室内の混合気を主燃焼室方向に
垂直に噴出せしめる制御弁とを有することを特徴とする
ガス用エンジンの燃焼室。 - 【請求項２】前記の制御弁は傘弁の下方に前記連絡口の
内径より小寸法の直径の整流盤が付設されていることを
特徴とする請求項１記載のガス用エンジンの燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3951093A JP3000246B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | ガス用エンジンの燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3951093A JP3000246B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | ガス用エンジンの燃焼室 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06241046A JPH06241046A (ja) | 1994-08-30 |
| JP3000246B2 true JP3000246B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=12555043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3951093A Expired - Fee Related JP3000246B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | ガス用エンジンの燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3000246B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104088725A (zh) * | 2014-06-28 | 2014-10-08 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种可实现燃气进气正时的进气机构 |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP3951093A patent/JP3000246B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06241046A (ja) | 1994-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 9 |
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