JPH0533654A - メタノールエンジンの燃焼室 - Google Patents
メタノールエンジンの燃焼室Info
- Publication number
- JPH0533654A JPH0533654A JP20847791A JP20847791A JPH0533654A JP H0533654 A JPH0533654 A JP H0533654A JP 20847791 A JP20847791 A JP 20847791A JP 20847791 A JP20847791 A JP 20847791A JP H0533654 A JPH0533654 A JP H0533654A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion chamber
- sub
- spray
- communication hole
- upper wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】副燃焼室を備えた２サイクルメタノールエンジ
ンにおける燃料の燃焼状態を副燃焼室や噴射ノズルの改
善により効率化を図る。 【構成】副燃焼室２の上部に断熱材２２を備えた有縁皿
状の上壁材２１を設けるとともに胴部２０の底部および
側壁部に主連絡孔２３および副連絡孔２４を設けて主燃
焼室と連通させ、さらに副燃焼室２の上方中央部にノズ
ル３を配置して上方噴霧３１および下方噴霧３２を生じ
させる２種の噴口を穿設する。そして、エンジン運転時
には到達距離の長い下方噴霧による未混合気を、到達距
離の短く高温の上壁材２１に吹当てて着火した上方噴霧
による燃焼ガスの力により、主燃焼室に押し出して混合
気生成とその燃焼を促進する。
ンにおける燃料の燃焼状態を副燃焼室や噴射ノズルの改
善により効率化を図る。 【構成】副燃焼室２の上部に断熱材２２を備えた有縁皿
状の上壁材２１を設けるとともに胴部２０の底部および
側壁部に主連絡孔２３および副連絡孔２４を設けて主燃
焼室と連通させ、さらに副燃焼室２の上方中央部にノズ
ル３を配置して上方噴霧３１および下方噴霧３２を生じ
させる２種の噴口を穿設する。そして、エンジン運転時
には到達距離の長い下方噴霧による未混合気を、到達距
離の短く高温の上壁材２１に吹当てて着火した上方噴霧
による燃焼ガスの力により、主燃焼室に押し出して混合
気生成とその燃焼を促進する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの燃料としてメ
タノールを使用するメタノールエンジンの燃焼室に関す
る。
タノールを使用するメタノールエンジンの燃焼室に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの燃料として通常軽油などの化
石燃料が使用されているが、その排気に窒素酸化物や黒
煙など大気を汚染する物質が多く含まれるため、メタノ
ールを燃料とするエンジンが試みられている。
石燃料が使用されているが、その排気に窒素酸化物や黒
煙など大気を汚染する物質が多く含まれるため、メタノ
ールを燃料とするエンジンが試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】燃料にメタノールを使
用したエンジンでは、排気ガス中の窒素酸化物の低減は
できるものの、メタノール自体の気化潜熱が大で着火温
度が高いため、２サイクルエンジンでは低負荷、低速で
の燃焼が悪いという問題がある。そして、エンジンを断
熱構造としてセラミックスを使用し、燃焼室を高温度に
保持することが効果的であるが、燃料のメタノールと空
気との混合を迅速化する必要がある。そして副燃焼室を
用いた場合には、該副燃焼室にての燃焼と、該燃焼ガス
の副燃焼室から主燃焼室への吹出を促進させることが、
メタノールエンジンにおける課題となっている。
用したエンジンでは、排気ガス中の窒素酸化物の低減は
できるものの、メタノール自体の気化潜熱が大で着火温
度が高いため、２サイクルエンジンでは低負荷、低速で
の燃焼が悪いという問題がある。そして、エンジンを断
熱構造としてセラミックスを使用し、燃焼室を高温度に
保持することが効果的であるが、燃料のメタノールと空
気との混合を迅速化する必要がある。そして副燃焼室を
用いた場合には、該副燃焼室にての燃焼と、該燃焼ガス
の副燃焼室から主燃焼室への吹出を促進させることが、
メタノールエンジンにおける課題となっている。
【０００４】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的はメタノールを用いた２サイクル
エンジンにおける燃焼の促進化を図ろうとするメタノー
ルエンジンの燃焼室を提供することにある。
ものであり、その目的はメタノールを用いた２サイクル
エンジンにおける燃焼の促進化を図ろうとするメタノー
ルエンジンの燃焼室を提供することにある。
【０００５】
【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、副燃焼室を備え、燃料にメタノー
ルを用いて２サイクル作動させるメタノールエンジンの
燃焼室において、外壁周囲が断熱材にて覆われた下向き
の有縁皿状のセラミックスからなる上壁材と内壁の大な
る胴部とを備えた段付の円柱空間を有する副燃焼室と、
該上壁材の中央部分に設けられてその縁部方向に燃料を
噴霧する噴口と前記胴部の周壁下部方向に噴霧する噴口
とを備えた燃料のノズルと、前記副燃焼室の底面中央部
分からシリンダを貫いて主燃焼室に連通する主連絡孔
と、前記胴部の周壁下部とシリンダ上壁の中央部分とを
連通する副連絡孔とを備えたメタノールエンジンの燃焼
室が提供される。
めに本発明によれば、副燃焼室を備え、燃料にメタノー
ルを用いて２サイクル作動させるメタノールエンジンの
燃焼室において、外壁周囲が断熱材にて覆われた下向き
の有縁皿状のセラミックスからなる上壁材と内壁の大な
る胴部とを備えた段付の円柱空間を有する副燃焼室と、
該上壁材の中央部分に設けられてその縁部方向に燃料を
噴霧する噴口と前記胴部の周壁下部方向に噴霧する噴口
とを備えた燃料のノズルと、前記副燃焼室の底面中央部
分からシリンダを貫いて主燃焼室に連通する主連絡孔
と、前記胴部の周壁下部とシリンダ上壁の中央部分とを
連通する副連絡孔とを備えたメタノールエンジンの燃焼
室が提供される。
【０００６】
【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。
【０００７】図１は本発明にかかるメタノールエンジン
の燃焼室の一実施例の構成を示す断面図であり、図２は
その副燃焼室に関連する説明図である。
の燃焼室の一実施例の構成を示す断面図であり、図２は
その副燃焼室に関連する説明図である。
【０００８】これらの図面において、１はシリンダで、
その頂部は窒化珪素からなるセラミックスが用いられた
ヘッドライナ１１で、その上方には副燃焼室２と、排気
弁４とが取付けられ、下方にはシリンダライナ１２がガ
スケット１３を介して接続されている。
その頂部は窒化珪素からなるセラミックスが用いられた
ヘッドライナ１１で、その上方には副燃焼室２と、排気
弁４とが取付けられ、下方にはシリンダライナ１２がガ
スケット１３を介して接続されている。
【０００９】副燃焼室２は耐熱性および機械強度の大な
るセラミックスからなり、図示のように上部の内径が小
さい２段の円筒形に形成され、下向きの有縁の皿状の上
壁材２１には熱伝導性の優れた窒化アルミが用いられ、
その外壁部分は断熱材２２により覆われているので、温
度上昇も早く、また高温度が保たれるものである。そし
て副燃焼室２の胴部２０の底面部および側壁部には主燃
焼室と連通する主連絡孔２３および副連絡孔２４がそれ
ぞれ図示のように貫設され、圧縮行程における空気や燃
焼行程における燃焼ガスが通ずるように構成されてい
る。なお、２５は電流回路で、エンジンの冷間時の始動
に際し、上壁材２１の有するヒータコイル２６に通電し
て所定温度まで加熱するものである。
るセラミックスからなり、図示のように上部の内径が小
さい２段の円筒形に形成され、下向きの有縁の皿状の上
壁材２１には熱伝導性の優れた窒化アルミが用いられ、
その外壁部分は断熱材２２により覆われているので、温
度上昇も早く、また高温度が保たれるものである。そし
て副燃焼室２の胴部２０の底面部および側壁部には主燃
焼室と連通する主連絡孔２３および副連絡孔２４がそれ
ぞれ図示のように貫設され、圧縮行程における空気や燃
焼行程における燃焼ガスが通ずるように構成されてい
る。なお、２５は電流回路で、エンジンの冷間時の始動
に際し、上壁材２１の有するヒータコイル２６に通電し
て所定温度まで加熱するものである。
【００１０】３は燃料となるメタノールを噴射するノズ
ルで副燃焼室２の上方中央部に設けられ、副燃焼室２の
上壁材２１の側縁部に上方噴霧３１を吹付ける噴口と、
副燃焼室２の下方の側壁部に下方噴霧３２を吹付ける噴
口との２段の噴口を備え、前者の上方噴霧３１は飛散距
離が短いため、高温度の上壁材２１に短時間で急いよく
到達して壁温に触れて着火し、この衝突により混合気が
一気に拡散されるもので、後者の下方噴霧３２は飛散距
離が長く、気化潜熱の大きい燃料は着火遅れの間に空気
と混合し副燃焼室内に留まるが、前者の強い拡散力によ
り上方から火炎伝播しながら、下方に留まる多量の混合
気を主燃焼室に噴出させるように構成されている。
ルで副燃焼室２の上方中央部に設けられ、副燃焼室２の
上壁材２１の側縁部に上方噴霧３１を吹付ける噴口と、
副燃焼室２の下方の側壁部に下方噴霧３２を吹付ける噴
口との２段の噴口を備え、前者の上方噴霧３１は飛散距
離が短いため、高温度の上壁材２１に短時間で急いよく
到達して壁温に触れて着火し、この衝突により混合気が
一気に拡散されるもので、後者の下方噴霧３２は飛散距
離が長く、気化潜熱の大きい燃料は着火遅れの間に空気
と混合し副燃焼室内に留まるが、前者の強い拡散力によ
り上方から火炎伝播しながら、下方に留まる多量の混合
気を主燃焼室に噴出させるように構成されている。
【００１１】５はピストンで、耐熱性、機械強度ともに
優れたセラミックスからなるピストンヘッド５１と、接
続子５３により結合されたピストン胴部５２とを備えて
いる。
優れたセラミックスからなるピストンヘッド５１と、接
続子５３により結合されたピストン胴部５２とを備えて
いる。
【００１２】そしてピストンヘッド５１の上面には、前
述の主連絡孔２３に対応する部分に円形の凸出部５４、
副連絡孔２４に対応する部分に凹部５５が形成されてお
り、圧縮行程における副燃焼室内の混合気生成や、燃焼
行程における主燃焼室内の燃焼の促進化が図られてい
る。
述の主連絡孔２３に対応する部分に円形の凸出部５４、
副連絡孔２４に対応する部分に凹部５５が形成されてお
り、圧縮行程における副燃焼室内の混合気生成や、燃焼
行程における主燃焼室内の燃焼の促進化が図られてい
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。
作動を説明する。
【００１４】ピストン５が上昇して上死点に達する少し
手前にて、ノズル３から燃料のメタノールが噴射される
が、その噴霧はノズル３の噴口から図１に示すような上
方噴霧３１および下方噴霧３２となって副燃焼室２の内
壁に噴射される。
手前にて、ノズル３から燃料のメタノールが噴射される
が、その噴霧はノズル３の噴口から図１に示すような上
方噴霧３１および下方噴霧３２となって副燃焼室２の内
壁に噴射される。
【００１５】そして、上方噴霧３１は断熱材２２にて覆
われて高温度を保持している上壁材２１の縁部に吹付け
られ、短い飛距離で急激に高温度の壁面に当るため、気
化潜熱が大で着火点の高い燃料でも着火し衝突により一
気に混合気となり効率よく拡散されてその燃焼が促進す
る。また一方、飛距離が長く副燃焼室２の下方の側壁方
向に噴射される下方噴霧３２は、その気化潜熱のため気
化や着火が遅れて混合気として副燃焼室２の内部に留ま
ろうとするが、上述の上方噴霧３１の効率のよい燃焼ガ
スの上方からの力により副連絡孔２４や主連絡孔２３を
介して主燃焼室に押出され、ピストン５の上昇による圧
縮された空気と混合して効率よく燃焼し、該燃焼エネル
ギーによってピストン５が力強く下方に駆動される。
われて高温度を保持している上壁材２１の縁部に吹付け
られ、短い飛距離で急激に高温度の壁面に当るため、気
化潜熱が大で着火点の高い燃料でも着火し衝突により一
気に混合気となり効率よく拡散されてその燃焼が促進す
る。また一方、飛距離が長く副燃焼室２の下方の側壁方
向に噴射される下方噴霧３２は、その気化潜熱のため気
化や着火が遅れて混合気として副燃焼室２の内部に留ま
ろうとするが、上述の上方噴霧３１の効率のよい燃焼ガ
スの上方からの力により副連絡孔２４や主連絡孔２３を
介して主燃焼室に押出され、ピストン５の上昇による圧
縮された空気と混合して効率よく燃焼し、該燃焼エネル
ギーによってピストン５が力強く下方に駆動される。
【００１６】ついで、ピストン５の下降にしたがい排気
弁４が開弁され、つづいて図示していない掃気ポートの
開口により新気が圧送されてシリンダ１の内部の掃気が
行われ、つぎの圧縮行程が行われることになる。
弁４が開弁され、つづいて図示していない掃気ポートの
開口により新気が圧送されてシリンダ１の内部の掃気が
行われ、つぎの圧縮行程が行われることになる。
【００１７】以上、本発明を上述の実施例によって説明
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、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００１８】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
副燃焼室をセラミックスからなる上壁材と胴部とにより
形成し、上壁材には２種の噴口を備えたノズルを配置す
るとともに胴部には主連絡孔と副連絡孔を設けて主燃焼
室と連通させたので、前記のようにノズルから噴射され
る下方噴霧は到達距離が長くて気化や燃焼が遅れている
が、上方噴霧は高温度の上壁材の縁部に早く到達して気
化、着火するためその燃焼エネルギーにより、主および
副連絡孔を介して急激に主燃焼室に押し出されて、主燃
焼室内の空気と効率よく混合されて、その燃焼が促進さ
れるという効果が得られる。
副燃焼室をセラミックスからなる上壁材と胴部とにより
形成し、上壁材には２種の噴口を備えたノズルを配置す
るとともに胴部には主連絡孔と副連絡孔を設けて主燃焼
室と連通させたので、前記のようにノズルから噴射され
る下方噴霧は到達距離が長くて気化や燃焼が遅れている
が、上方噴霧は高温度の上壁材の縁部に早く到達して気
化、着火するためその燃焼エネルギーにより、主および
副連絡孔を介して急激に主燃焼室に押し出されて、主燃
焼室内の空気と効率よく混合されて、その燃焼が促進さ
れるという効果が得られる。
【図１】本発明にかかるメタノールエンジンの燃焼室に
かかる一実施例を示す断面図である。
かかる一実施例を示す断面図である。
【図２】本実施例における副燃焼室に関連する説明図で
ある。
ある。
１…シリンダ
２…副燃焼室
３…ノズル
５…ピストン
１１…ヘッドライナ
２１…上壁材
２２…断熱材
２３…主連絡孔
２４…副連絡孔
２６…ヒータコイル
３１…上方噴霧
３２…下方噴霧
Claims (2)
- 【請求項１】副燃焼室を備え、燃料にメタノールを用い
て２サイクル作動させるメタノールエンジンの燃焼室に
おいて、外壁周囲が断熱材にて覆われた下向きの有縁皿
状のセラミックスからなる上壁材と内壁の大なる胴部と
を備えた段付の円柱空間を有する副燃焼室と、該上壁材
の中央部分に設けられてその縁部方向に燃料を噴霧する
噴口と前記胴部の周壁下部方向に噴霧する噴口とを備え
た燃料のノズルと、前記副燃焼室の底面中央部分からシ
リンダを貫いて主燃焼室に連通する主連絡孔と、前記胴
部の周壁下部とシリンダ上壁の中央部分とを連通する副
連絡孔とを備えたことを特徴とするメタノールエンジン
の燃焼室。 - 【請求項２】前記の有縁皿状のセラミックスは熱伝導性
に富んだ窒化アルミからなることを特徴とする請求項１
記載のメタノールエンジンの燃焼室。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20847791A JPH0533654A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | メタノールエンジンの燃焼室 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20847791A JPH0533654A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | メタノールエンジンの燃焼室 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0533654A true JPH0533654A (ja) | 1993-02-09 |
Family
ID=16556820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20847791A Pending JPH0533654A (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | メタノールエンジンの燃焼室 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0533654A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5633769A (en) * | 1994-05-11 | 1997-05-27 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Magnetic disc drive device |
| US8920536B2 (en) | 2006-09-15 | 2014-12-30 | Bio Coke Lab. Ltd. | Ore treating method, ore treating apparatus, iron manufacturing method, and iron and steel manufacturing method |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP20847791A patent/JPH0533654A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5633769A (en) * | 1994-05-11 | 1997-05-27 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Magnetic disc drive device |
| US8920536B2 (en) | 2006-09-15 | 2014-12-30 | Bio Coke Lab. Ltd. | Ore treating method, ore treating apparatus, iron manufacturing method, and iron and steel manufacturing method |
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