JPH0640912Y2 - 火花点火および圧縮着火兼用往復動式内燃機関 - Google Patents
火花点火および圧縮着火兼用往復動式内燃機関Info
- Publication number
- JPH0640912Y2 JPH0640912Y2 JP1051789U JP1051789U JPH0640912Y2 JP H0640912 Y2 JPH0640912 Y2 JP H0640912Y2 JP 1051789 U JP1051789 U JP 1051789U JP 1051789 U JP1051789 U JP 1051789U JP H0640912 Y2 JPH0640912 Y2 JP H0640912Y2
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- JP
- Japan
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- cylinder
- air
- gas vent
- vent hole
- gas
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、火花点火および圧縮着火を選択的に行なう
ことができる単一の往復動式内燃機関に関するものであ
る。
ことができる単一の往復動式内燃機関に関するものであ
る。
［従来の技術］ 火花点火および圧縮着火機関は、従来、その特性に応じ
た用途に個別に設置され、使用されていた。その理由
は、火花点火内燃機関は、その圧縮比が８程度であるこ
とを必要とし、一方、圧縮着火内燃機関は、その圧縮比
が約12程度以上であることを必要とする結果、１つの内
燃機関で、火花点火と圧縮着火とを併用すると、火花点
火運転時にノッキングの発生、または、圧縮着火運転時
に始動性および燃焼性が悪化するからである。従って、
従来、１つの内燃機関で火花点火と圧縮着火とを併用す
ることは困難とされていた。
た用途に個別に設置され、使用されていた。その理由
は、火花点火内燃機関は、その圧縮比が８程度であるこ
とを必要とし、一方、圧縮着火内燃機関は、その圧縮比
が約12程度以上であることを必要とする結果、１つの内
燃機関で、火花点火と圧縮着火とを併用すると、火花点
火運転時にノッキングの発生、または、圧縮着火運転時
に始動性および燃焼性が悪化するからである。従って、
従来、１つの内燃機関で火花点火と圧縮着火とを併用す
ることは困難とされていた。
このような問題を解決する技術として、特開昭63-21583
7号公報に、火花点火および圧縮着火兼用往復動式内燃
機関（以下兼用エンジンと称す）が開示されている。
7号公報に、火花点火および圧縮着火兼用往復動式内燃
機関（以下兼用エンジンと称す）が開示されている。
第４図は特開昭63-215837号公報に開示された兼用エン
ジンの系統図、第５図はその１つのシリンダを示す概略
断面図である。
ジンの系統図、第５図はその１つのシリンダを示す概略
断面図である。
図面に示すように、内燃機関１にはシリンダ２の燃焼室
３が火花点火用のプラグ４および圧縮着火用の液体燃料
噴射ノズル５が設けられており、火花点火作動時におい
ては、ガスキャブレターに、気体燃料供給用導管13およ
び気体供給用導管11からなる混合気供給機構によって、
燃料ガスと空気の混合気が燃焼室３に供給され、プラグ
４によって火花点火が行なわれる。
３が火花点火用のプラグ４および圧縮着火用の液体燃料
噴射ノズル５が設けられており、火花点火作動時におい
ては、ガスキャブレターに、気体燃料供給用導管13およ
び気体供給用導管11からなる混合気供給機構によって、
燃料ガスと空気の混合気が燃焼室３に供給され、プラグ
４によって火花点火が行なわれる。
一方、圧縮着火においては、その起動時には、加熱した
空気が燃焼室３に供給され、さらに、重油タンク40、軽
油タンク42、各導管39、41,43〜46からなる液体燃料供
給機構によって供給された軽油が液体燃料噴射ノズル５
から噴射され、作動する。定常運転時には、低温の空気
が燃焼室３に供給され、液体燃料供給機構によって供給
された重油が液体燃料噴射ノズル５から噴射され、作動
する。
空気が燃焼室３に供給され、さらに、重油タンク40、軽
油タンク42、各導管39、41,43〜46からなる液体燃料供
給機構によって供給された軽油が液体燃料噴射ノズル５
から噴射され、作動する。定常運転時には、低温の空気
が燃焼室３に供給され、液体燃料供給機構によって供給
された重油が液体燃料噴射ノズル５から噴射され、作動
する。
そして、火花点火および圧縮着火は、選択的に作動する
機構となっている。
機構となっている。
［考案が解決しようとする課題］ 兼用エンジンの圧縮着火作動時には、シリンダ安全弁が
必要である。その理由は、シリンダ２内の燃焼室３に異
常高圧が発生した場合に対処するためにシリンダ２内の
燃焼室３の燃焼ガスを放出するためである。
必要である。その理由は、シリンダ２内の燃焼室３に異
常高圧が発生した場合に対処するためにシリンダ２内の
燃焼室３の燃焼ガスを放出するためである。
一方、火花点火作動時には、シリンダ安全弁があること
によって、かえって燃焼性能に悪影響を与える。その理
由を以下に述べる。
によって、かえって燃焼性能に悪影響を与える。その理
由を以下に述べる。
シリンダ２内の燃焼室３の圧力は、シリンダヘッド内に
あけられたガス抜き孔（ガス抜き用の細孔）を通じてシ
リンダヘッド外に設けられたシリンダ安全弁に伝わる。
燃焼室３の圧力が過昇した場合には、シリンダ安全弁か
ら燃焼室内圧力が放出される。火花点火運転において
は、高出力時においても、ノッキング、デトネーション
等の異常燃焼が発生しないように運転することが重要で
あるが、シリンダヘッドにガス抜き孔を設け、ガス抜き
孔にシリンダ安全弁を設けると、ガス抜き孔内に燃焼ガ
スが残留してホットスポットを生成して、異常燃焼発生
の原因となり、耐ノッキング特性を低下させる。
あけられたガス抜き孔（ガス抜き用の細孔）を通じてシ
リンダヘッド外に設けられたシリンダ安全弁に伝わる。
燃焼室３の圧力が過昇した場合には、シリンダ安全弁か
ら燃焼室内圧力が放出される。火花点火運転において
は、高出力時においても、ノッキング、デトネーション
等の異常燃焼が発生しないように運転することが重要で
あるが、シリンダヘッドにガス抜き孔を設け、ガス抜き
孔にシリンダ安全弁を設けると、ガス抜き孔内に燃焼ガ
スが残留してホットスポットを生成して、異常燃焼発生
の原因となり、耐ノッキング特性を低下させる。
兼用エンジンは、このようにシリンダ安全弁を必要とす
る圧縮着火エンジンと、シリンダ安全弁があることによ
って、かえって燃焼特性に悪影響を与える火花点火エン
ジンとの相矛盾する条件を解決することが必要である。
る圧縮着火エンジンと、シリンダ安全弁があることによ
って、かえって燃焼特性に悪影響を与える火花点火エン
ジンとの相矛盾する条件を解決することが必要である。
従って、この考案の目的は、上述した問題を解決するこ
とができる火花点火および圧縮着火兼用往復動式内燃機
関を提供することにある。
とができる火花点火および圧縮着火兼用往復動式内燃機
関を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ この考案は、シリンダヘッドを貫通して設けられたガス
抜き孔と、前記ガス抜き孔の出側に接続された、シリン
ダ内の圧力が上昇したときに前記シリンダ内の燃焼ガス
を前記シリンダ外に排出するためのシリンダ安全弁とを
有する、同一の内燃機関によって火花点火および圧縮着
火を選択的に行なうことが可能な、火花点火および圧縮
着火兼用往復動式内燃機関において、前記ガス抜き孔に
空気を供給するための空気導管を接続し、前記空気導管
の途中に空気の吸入のみを可能とするための逆止弁を設
け、前記空気導管を介して前記ガス抜き孔内に空気を供
給し、前記ガス抜き孔内の燃焼ガスを前記の供給空気に
より置換することに特徴を有するものである。
抜き孔と、前記ガス抜き孔の出側に接続された、シリン
ダ内の圧力が上昇したときに前記シリンダ内の燃焼ガス
を前記シリンダ外に排出するためのシリンダ安全弁とを
有する、同一の内燃機関によって火花点火および圧縮着
火を選択的に行なうことが可能な、火花点火および圧縮
着火兼用往復動式内燃機関において、前記ガス抜き孔に
空気を供給するための空気導管を接続し、前記空気導管
の途中に空気の吸入のみを可能とするための逆止弁を設
け、前記空気導管を介して前記ガス抜き孔内に空気を供
給し、前記ガス抜き孔内の燃焼ガスを前記の供給空気に
より置換することに特徴を有するものである。
次に、この考案を図面を参照しながら説明する。第１図
はこの考案の一実施態様を示す概念図、第２図はその１
つのシリンダのシリンダヘッド部を示す概略断面図、第
３図はシリンダ安全弁の断面図である。
はこの考案の一実施態様を示す概念図、第２図はその１
つのシリンダのシリンダヘッド部を示す概略断面図、第
３図はシリンダ安全弁の断面図である。
第１図、第２図、第３図において、従来例を示す第４
図、第５図と実質的に同一または相当部分については、
第４図、第５図と同一の符号を付することにより説明を
省略する。
図、第５図と実質的に同一または相当部分については、
第４図、第５図と同一の符号を付することにより説明を
省略する。
図面に示すように、内燃機関１のシリンダ２の上部のシ
リンダヘッド60には、シリンダヘッド60を貫通するガス
抜き孔61が穿孔されている。ガス抜き孔61の出側には、
アダプタ71が接続されている。
リンダヘッド60には、シリンダヘッド60を貫通するガス
抜き孔61が穿孔されている。ガス抜き孔61の出側には、
アダプタ71が接続されている。
アダプタ71の軸線方向に穿孔された孔63の一端はガス抜
き孔61に接続されている。孔63の他端は分岐孔63aと分
岐孔63bとに２股に分岐している。孔63aの他端にはシリ
ンダ安全弁62が設けられており、シリンダ安全弁62内に
はガス抜き用のポート68が穿設されている。ポート68部
には弁体64が配置されている。弁体64は、シリンダ安全
弁62内に嵌挿されたバネ体65と当接している。
き孔61に接続されている。孔63の他端は分岐孔63aと分
岐孔63bとに２股に分岐している。孔63aの他端にはシリ
ンダ安全弁62が設けられており、シリンダ安全弁62内に
はガス抜き用のポート68が穿設されている。ポート68部
には弁体64が配置されている。弁体64は、シリンダ安全
弁62内に嵌挿されたバネ体65と当接している。
バネ体65は、バネ圧によって弁体64をシリンダヘッド60
の方向に押圧する。
の方向に押圧する。
シリンダヘッド60内には、ガス抜き孔61に近接して、シ
リンダヘッド60の冷却用の冷却水が循環する冷却水水路
66が穿孔されている。
リンダヘッド60の冷却用の冷却水が循環する冷却水水路
66が穿孔されている。
アダプタ71のシリンダヘッド60との接続部付近には、孔
63の周囲に、孔の冷却手段としての冷却水が循環する冷
却水水路67が穿孔されている。分岐孔63bの出側には、
逆止弁69が取り付けられ、逆止弁69には空気供給用の空
気導管70の一端が接続されている。空気導管70の他端は
過給機17の空気を吐出するブロア側に接続されている。
逆止弁69は、空気供給機構としての過給機17のブロア側
から、空気導管70を通って新しい空気が吸入されると開
き、一方、シリンダ２からガス抜き孔61を通って燃焼ガ
スが逆流してくると閉じるように、空気の吸入のみが可
能な構造となっている。
63の周囲に、孔の冷却手段としての冷却水が循環する冷
却水水路67が穿孔されている。分岐孔63bの出側には、
逆止弁69が取り付けられ、逆止弁69には空気供給用の空
気導管70の一端が接続されている。空気導管70の他端は
過給機17の空気を吐出するブロア側に接続されている。
逆止弁69は、空気供給機構としての過給機17のブロア側
から、空気導管70を通って新しい空気が吸入されると開
き、一方、シリンダ２からガス抜き孔61を通って燃焼ガ
スが逆流してくると閉じるように、空気の吸入のみが可
能な構造となっている。
なお、新気空気供給源としては、前述した過給機の他に
も、大気をそのまま導入する方法、あるいは、兼用エン
ジンの外部に所定の加圧空気槽または空気配管を設け、
そこから供給する方法等を使用することができる。
も、大気をそのまま導入する方法、あるいは、兼用エン
ジンの外部に所定の加圧空気槽または空気配管を設け、
そこから供給する方法等を使用することができる。
また、本発明はシリンダヘッドに、他の用途で設けられ
た細孔、例えば、シリンダ内圧を計測するためのシリン
ダ圧力インジケータ用の細孔等、に対しても有効な方法
である。
た細孔、例えば、シリンダ内圧を計測するためのシリン
ダ圧力インジケータ用の細孔等、に対しても有効な方法
である。
［作用］ 兼用エンジンを圧縮着火によって作動中において、燃焼
室３内の圧力が過剰に上昇したときは、ガス抜き孔61を
通過した燃焼ガスが弁体64を圧迫し、バネ体65のバネ圧
よりも強い圧力が弁体64にかかると、弁体64がバネ体65
を押圧して移動し、燃焼ガスがポート68から放出され
る。このように燃焼室３内が異常高圧の状態となったと
きには、シリンダ安全弁62が動作して安全が保たれる。
室３内の圧力が過剰に上昇したときは、ガス抜き孔61を
通過した燃焼ガスが弁体64を圧迫し、バネ体65のバネ圧
よりも強い圧力が弁体64にかかると、弁体64がバネ体65
を押圧して移動し、燃焼ガスがポート68から放出され
る。このように燃焼室３内が異常高圧の状態となったと
きには、シリンダ安全弁62が動作して安全が保たれる。
一方、兼用エンジンを火花点火によって作動中において
も、圧縮着火作動時と同様にシリンダ安全弁62は動作す
るが、このときの異常燃焼防止は以下の通り行なわれ
る。即ち、火花点火時のエンジンの吸入過程においては
逆止弁69が開き、空気導管より孔63、ガス抜き孔61を通
して、燃焼室３内に新気な空気が導入される。
も、圧縮着火作動時と同様にシリンダ安全弁62は動作す
るが、このときの異常燃焼防止は以下の通り行なわれ
る。即ち、火花点火時のエンジンの吸入過程においては
逆止弁69が開き、空気導管より孔63、ガス抜き孔61を通
して、燃焼室３内に新気な空気が導入される。
これにより、ガス抜き孔61および孔63内の燃焼ガスが新
気な空気によって燃焼室３内に押し戻され、ガス抜き孔
61および孔63内には新気な空気が充満する。
気な空気によって燃焼室３内に押し戻され、ガス抜き孔
61および孔63内には新気な空気が充満する。
このように、燃焼ガスから置換された新気な空気は、ガ
ス抜き孔61および孔63を冷却し、ガス抜き孔61がホット
スポットとなることが防止される。これに対して、エン
ジンの圧縮、爆発および排気過程においては、燃焼室３
内の圧力が空気導管70の空気圧よりも高くなる。このと
きには、逆止弁69が閉じるので、空気導管70へ燃焼室３
内の燃焼ガスが逆流することはない。従って、火花点火
作動時において、ノッキングおよびデトネーション等の
異常燃焼が発生せず、安定した運転が実現できる。
ス抜き孔61および孔63を冷却し、ガス抜き孔61がホット
スポットとなることが防止される。これに対して、エン
ジンの圧縮、爆発および排気過程においては、燃焼室３
内の圧力が空気導管70の空気圧よりも高くなる。このと
きには、逆止弁69が閉じるので、空気導管70へ燃焼室３
内の燃焼ガスが逆流することはない。従って、火花点火
作動時において、ノッキングおよびデトネーション等の
異常燃焼が発生せず、安定した運転が実現できる。
［考案の効果］ 以上説明したように、この考案によれば、ガス抜き孔内
は新気によって冷却されるとともに、圧縮過程終了時に
は新気で充満されているのでガス抜き孔がホットスポッ
トとなることが防止され、火花点火運転時におけるエン
ジンの耐ノッキング特性の向上が実現できる有用な効果
が得られる。
は新気によって冷却されるとともに、圧縮過程終了時に
は新気で充満されているのでガス抜き孔がホットスポッ
トとなることが防止され、火花点火運転時におけるエン
ジンの耐ノッキング特性の向上が実現できる有用な効果
が得られる。
第１図はこの考案の一実施態様を示す概念図、第２図は
その１つのシリンダのシリンダヘッド部を示す概略断面
図、第３図はシリンダ安全弁の断面図、第４図は従来の
兼用エンジンの系統図、第５図はその１つのシリンダを
示す概略断面図である。図面において、 １……内燃機関、 ２……シリンダ、 ３……燃焼室、 ４……点火プラグ、 ５……液体燃料噴射ノズル、 ６……吸気管、 10……ピストン、 11……気体供給用導管、 12……ガスキャブレター、 13……気体燃料供給用導管、 17……過給機、 39……液体燃料供給用導管、 40……重油タンク、 31,41,43,44,45,46……導管、 42……軽油タンク、 60……シリンダヘッド、 61……ガス抜き孔、 62……シリンダ安全弁、 63……孔、 63a……分岐孔、 63b……分岐孔、 64……弁体、 65……バネ体、 66……冷却水水路、 67……冷却水水路、 68……ポート、 69……逆止弁、 70……空気導管、 71……アダプタ。
その１つのシリンダのシリンダヘッド部を示す概略断面
図、第３図はシリンダ安全弁の断面図、第４図は従来の
兼用エンジンの系統図、第５図はその１つのシリンダを
示す概略断面図である。図面において、 １……内燃機関、 ２……シリンダ、 ３……燃焼室、 ４……点火プラグ、 ５……液体燃料噴射ノズル、 ６……吸気管、 10……ピストン、 11……気体供給用導管、 12……ガスキャブレター、 13……気体燃料供給用導管、 17……過給機、 39……液体燃料供給用導管、 40……重油タンク、 31,41,43,44,45,46……導管、 42……軽油タンク、 60……シリンダヘッド、 61……ガス抜き孔、 62……シリンダ安全弁、 63……孔、 63a……分岐孔、 63b……分岐孔、 64……弁体、 65……バネ体、 66……冷却水水路、 67……冷却水水路、 68……ポート、 69……逆止弁、 70……空気導管、 71……アダプタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 清水 明 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)考案者 長棟 宣生 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】シリンダヘッドを貫通して設けられたガス
抜き孔と、前記ガス抜き孔の出側に接続された、シリン
ダ内の圧力が上昇したときに前記シリンダ内の燃焼ガス
を前記シリンダ外に排出するためのシリンダ安全弁とを
有する、同一の内燃機関によって火花点火および圧縮着
火を選択的に行なうことが可能な、火花点火および圧縮
着火兼用往復動式内燃機関において、前記ガス抜き孔に
空気を供給するための空気導管を接続し、前記空気導管
の途中に空気の吸入のみを可能とするための逆止弁を設
け、前記空気導管を介して前記ガス抜き孔内に空気を供
給し、前記ガス抜き孔内の燃焼ガスを前記の供給空気に
より置換することを特徴とする火花点火および圧縮着火
兼用往復動式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051789U JPH0640912Y2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 火花点火および圧縮着火兼用往復動式内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051789U JPH0640912Y2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 火花点火および圧縮着火兼用往復動式内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02103135U JPH02103135U (ja) | 1990-08-16 |
| JPH0640912Y2 true JPH0640912Y2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=31218254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1051789U Expired - Lifetime JPH0640912Y2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 火花点火および圧縮着火兼用往復動式内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0640912Y2 (ja) |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1051789U patent/JPH0640912Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02103135U (ja) | 1990-08-16 |
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