JPH03253748A - 希薄燃焼式ガス機関 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分軒］ 本発明は希薄燃焼式ガス機関に関するものである。

［従来の技術］ 従来のガス機関においては、燃焼室用混合気供給通路の
インタークーラーとスロットル弁との間の部分にミキサ
ーを配置していた。そして負荷遮断時に、燃料ガスの供
給を停止卜することによりエンジンを停止させていた。

またエンジン回転数の制御はスロットル弁のみによって
行っていた。

しかしこのような構成では、燃料ガスとターボチャージ
ャーにより加圧された空気とがミキサーに供給されるの
で、空気の圧力が高く、燃料ガスのミキサーへの送り込
みに工夫を要していた。

そこで、ターボチャージャーの上流側にミキサーを配置
する構成が堤案されている。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら上記のようにターボチャージャーの上流側
にミキサーを配置する構成では、ミキサーから燃焼室ま
での距離が長く、その間の燃焼室用混合気供給通路の体
積か大きいので、負ｄｌｒ　Ｍ断時に燃料ガスの供給を
停止してからエンジンか停屯するまでの時間か長かった
。特に希薄燃焼式ガス機関においては、希薄燃焼式−Ｃ
ない通常のガス機関と比較して、ターボチャージャーに
よるブースト圧を非常に高くする必要があるので、負荷
遮断■３に燃料ガスの供給を停止しても、スロットル弁
の開度が小さくなると、スロットル弁よりも上流側の圧
力が高くなると共に、スロットル弁よりも下流側の圧力
が低くなるので、大量の希薄混合気が燃焼室に供給され
、エンジンが過回転してしまう恐れがあった。また通′
、弓（運転時に、負−：Ｉ食動二うによりエンジン回転
数が上昇した場合、スロットル弁の開度を小さくするだ
けては充分にエンジン回転数の上野を抑制できず、エン
ジンが過回転してしまう恐れがあった。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明の希薄燃焼式ガス機関
は、燃焼室に空気と燃料ガスとの混合気を供給するため
の燃焼室用；Ｗ　Ｗ気供給通路に、空気と燃料ガスとを
混合するミキサーと、このミキサーにより混合された混
合気を圧縮するターボチャージャーと、このターボチャ
ージャーにより圧縮された混合気を冷却するインターク
ーラーと、このインタークーラーにより冷却された混合
気の流量を可変させるスロットル弁とが、上流側から下
流側にかけてこの順序で介装された希薄燃焼式ガス機関
において、エンジン回転数を検知するエンジン回転数検
知器と、点火プラグの点火を阻止する点火阻１ト手段と
、エンジン同転数検知器により検知されるエンジン回転
数が所定値に達すれば点火阻１１・手段を作動させる制
御装置とを設け、負荷遮断時に、ミキサーへの燃料ガス
の供給を停止トすると共に、エンジン回転数が所定値に
達した後は点火プラグの点火を停止してエンジンを停止
させる構成としたものである。

また本発明の別の希薄燃焼式ガス機関は、燃焼室に空気
と燃料ガスとの混合気を供給するための燃焼室用混合気
供給通路に、空気と燃料ガスとをＲａするミキサーと、
このミキサーにより混合された混合気を圧縮するターボ
チャージャーと、このターボチャージャーにより圧縮さ
れた混合気を冷却するインタークーラーと、このインタ
ークラ−により冷却された混合気の流量を可変させるス
ロットル弁とが、上流側から下流側にかけてこの順序で
介装された希薄燃焼式ガス機関において、エンジン回転
数を検知するエンジン回転数検知器と、点火プラグの点
火を阻止する点火阻止手段と、エンジン回転数検知器に
より検知されるエンジン回転数が所定値を越えた■、〒
から所定目間点火阻止手段を作動させる制御装置とを設
け、エンジンの過回転を防１卜する構成としたものであ
る。

［作用］ 負荷遮断時に、エンジン同転数か所定値に達すると、エ
ンジン回転数検知器からの信号により制御装置が点火阻
止手段を作動させ、点火プラグの点火を停止させる。

通常運転時において、制御装置は、エンジン回転数検知
器により検知されるエンジン回転数が所定値を越えた時
から所定時間、点火阻止手段を作動させ、点火プラグの
点火を停止ト、させる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を昂１図〜第２図に基づいて説
明する。

免１図は本発明の一丈施例における希薄燃焼式ガス機関
の概略構成図で、エンジン本体１の燃焼室２は、混合気
の通路である燃焼室用混合気供給通路３と、排気ガスの
通路である排気連路４とに連通している。燃焼室用混合
気供給通路３には、空気と燃料ガスとを混合するミキサ
ー６と、混合気を江縮するターボチャージャー７のコン
プレッサ一部７ａと、混合気を玲却するインタークーラ
ー８と、ン昆合気の流量を可変させるスロットル弁１０
とが上流側から下流側にかけてこの順序で介装されてい
る。ミキサー６には、空気の通路である空気供給通路１
２と、燃料カスの通路である燃料ガス供給通路１３とが
連通している。燃料ガス供給通路１３には、ミキサー６
に供給される燃料ガスを調圧するレギュレータ１４が介
装されている。燃焼室用混合気（共給通路３の終端には
吸気行程で開弁じて燃焼室２と燃焼室用混合気供給通路
３とを連通させる吸気弁１５が介装されており、排気通
路４の始端にはυ１−気行程で開弁じて燃焼室２とＤト
気通路４とを連通させる排気弁］６が介装されている。

燃焼室２には点火用の火花を発生する点火プラグ１７が
装着されている。負極端子が接地されたバッテリー１つ
の正極端子は、点火阻止手段の一例としてのリレー２０
のスイッチを介して点火コイル２１の電源入力端に接続
されており、点火コイル２１の出力端は点火プラグ１７
に接続されている。エンジン本体１に設置されたパルサ
ー２２の出力端はイグナイタ２３を介して点火コイル２
１の制御信号入力端に接続されており、エンジン本体１
に設置されたフライホイール２４の外周に配置されたエ
ンジン回転数検知器２５の出力端は制御装置２６の入力
端に接続されている。

制御装置２６の出力端はリレー２０のコイルに接続され
ている。エンジン回転数検知器２５は、例えばピックア
ップコイルにより構成されており、フライホイール２４
の外周に装置された磁石（図示せず）を検知する。制御
装置２６は、例えば電子回路により構成されており、エ
ンジン回転数検知器２５により検知されるエンジン回転
数が所定値を越えればリレー２０のコイルへの通電を遮
断する。

次に動作を説明する。ミキサー６への燃料ガスのイｊ（
給を停止し、負荷を処断すると、エンジン回転数か上昇
しようとするので、スロットル弁１０の開度が最小にな
る。しかしこの時点ではターボチャージャー７は負前時
とほぼ四球に作動しており、燃焼室用混合気供給通路３
のコンプレッサー部７ａとスロットル弁１０との間の部
分の圧力が高くなるとＪＬに、スロットル弁１０よりも
下流側の圧力か代くなるので、燃焼室用混合気供給通路
３の混合気か大量に燃焼室２に供給され、エンジン回転
数か上昇する。エンジン回転数が予め設定した所定値を
越えると、エンジン同転数検知器２５からの検知信号に
より制御装置２６がリレー２０のコイルへの通電を遮断
する。これによりリレ＝２０のスイッチが閉成して、バ
ッテリー１９からの電源が点火コイル２１に供給されな
くなり、点火プラグ１７は火花の発生を停止１−９する
。したかってエンジン回転数は速やかに低下し、エンジ
ンか停止する。

第２図は負荷遮断時における機関各部の動作説明図で、
（ａ）はエンジン回転数、（ｂ）はリレー２０のスイッ
チの開閉状態を示しており、エンジン回転数が（ａ）に
おける−点鎖線のレベルに達した時点でリレー２０のス
イッチか開成する。

このように、負荷遮断時にエンジン回転数が所定値に達
した時点で点火プラグ１７による火花の発生を停止させ
るので、機関の過凹転を良好に阻止でき、機関の損傷や
寿命の低下を防止できる。

なお、火花の発生を停止にした後、未燃焼の混合気が燃
焼室２から排気通路４に排出されるが、希薄燃焼式のガ
ス機関の場合、希薄燃焼式でない通常のガス機関と比較
して、混合気の温度か代＜シかも濃度が薄いので、爆発
の危険はない。

［別の実施例］ 第３図は別の失施（７）ｊにおける昂薄燃焼式ガス機０ 関の概略構成図で、この実施例は請求項２に対応してい
る。この実施例においては、制御装置２８の動作か第１
図の実施例における制御装置２６と異なるたけであり、
他の構成は第１図の実施例と全く同様である。すなわち
制御装置２８は、第４図に示すように、エンジン回転数
か予め設定した所定値を越えた時にリレー２０のコイル
への通電を遮断し、所定時間経過後にリレー２０のコイ
ルへの通電を再開する。したがって通常運転時に、負荷
変動等によるエンジン回転数の上昇を良好に抑制でき、
機関の過回転を良好に阻止できることから、機関の損傷
や寿命の低下を防ＩＬできる。

なお、制御装置２６．２８の双方の機能と、これら機能
の切換手段とを備えた制御装置を設けて、通常運転■、
ｒと負荷遮断■２ｉとに応して制御装置の機能を切換え
るように構成してもよく、このようにすれば、通、、Ｉ
：ｊ、運転貼と負荷遮断時との双方において機関の過回
転を良好に防止できる。

また上記各実施例においては、点火阻止手段としてリレ
ー２０を用いたが、これは点火プラグ１］１ ７による火花の発生を阻止する構成であればいかなるも
のでもよく、各種の手段を用い得る。

また上記各実施例においては、副室を備えていない希薄
燃焼式ガス機関に本発明を適用した例について説明した
が、本発明は副室を備えた希薄燃焼式ガス機関にも適用
できること勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、エンジン回転数を
検知するエンジン回転数検知器と、点火プラグの点火を
阻１１する点火阻＋１手段と、エンジン回転数検知器に
より検知されるエンジン回転数が所定値に達すれば点火
阻１１手段を作動させる制御装置とを設け、負荷遮断時
に、ミキサーへの燃料ガスの供給を停止すると共に、エ
ンジン回転数か所定値に達した後は点火プラグの点火を
停止してエンジンを停止させる構成としたので、負ｄ：
ｉ　Ｍ断時における機関の過回転を良好に阻Ｉしてき、
機関の損傷や寿命の低下を防止できる。

また、エンジン回転数を検知するエンジン回転数検知器
と、点火プラグの点火を阻止する点火阻］　２ １１、手段と、エンジン回転数検知器により検知される
エンジン回転数か所定値を越えた時から所定時間点火阻
１ト手段を作動させる制御装置とを設け、エンジンの過
回転を防止する構成とすることにより、通常運転時に、
負ＧＩ食動等によるエンジン回転数の上前を良好に抑制
でき、機関の過回転を良好に阻止できることから、機関
の損傷や寿命の低ドを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における希薄燃焼式ガス機関
の概略構成図、第２図は同希メ専燃焼式ガス機関の負荷
遮断特における機関各部の動作説明図、第３図は本発明
の別の実施例における希薄燃焼式ガス機関の概略構成図
、第４図は同届薄燃焼式ガス機関の通常運転Ｈ４；にお
ける機関各部の動作説明図である。 ２・・・燃焼室、３・・・燃焼室用混合気供給通路、６
・・・ミキサー、７・・・ターボチャージャー、８・・
・インタークーラー、］０・・・スロットル弁、２０・
・・リレ（点火阻止手段）、２５・・エンジン回転数検
知　３ 器、２６．２８・・・制御装置 特許出廓人　ヤンマーデ、ｆ−ゼル抹式会社］　４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、燃焼室に空気と燃料ガスとの混合気を供給するため
   の燃焼室用混合気供給通路に、空気と燃料ガスとを混合
   するミキサーと、このミキサーにより混合された混合気
   を圧縮するターボチャージャーと、このターボチャージ
   ャーにより圧縮された混合気を冷却するインタークーラ
   ーと、このインタークーラーにより冷却された混合気の
   流量を可変させるスロットル弁とが、上流側から下流側
   にかけてこの順序で介装された希薄燃焼式ガス機関にお
   いて、エンジン回転数を検知するエンジン回転数検知器
   と、点火プラグの点火を阻止する点火阻止手段と、前記
   エンジン回転数検知器により検知されるエンジン回転数
   が所定値に達すれば前記点火阻止手段を作動させる制御
   装置とを設け、負荷遮断時に、前記ミキサーへの燃料ガ
   スの供給を停止すると共に、エンジン回転数が所定値に
   達した後は前記点火プラグの点火を停止してエンジンを
   停止させる構成としたことを特徴とする希薄燃焼式ガス
   機関。 ２、燃焼室に空気と燃料ガスとの混合気を供給するため
   の燃焼室用混合気供給通路に、空気と燃料ガスとを混合
   するミキサーと、このミキサーにより混合された混合気
   を圧縮するターボチャージャーと、このターボチャージ
   ャーにより圧縮された混合気を冷却するインタークーラ
   ーと、このインタークーラーにより冷却された混合気の
   流量を可変させるスロットル弁とが、上流側から下流側
   にかけてこの順序で介装された希薄燃焼式ガス機関にお
   いて、エンジン回転数を検知するエンジン回転数検知器
   と、点火プラグの点火を阻止する点火阻止手段と、前記
   エンジン回転数検知器により検知されるエンジン回転数
   が所定値を越えた時から所定時間前記点火阻止手段を作
   動させる制御装置とを設け、エンジンの過回転を防止す
   る構成としたことを特徴とする希薄燃焼式ガス機関。