JPH1089229A - レーザ着火方式エンジンのレーザ照射窓汚れ防止装置 - Google Patents
レーザ着火方式エンジンのレーザ照射窓汚れ防止装置Info
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- JPH1089229A JPH1089229A JP26353596A JP26353596A JPH1089229A JP H1089229 A JPH1089229 A JP H1089229A JP 26353596 A JP26353596 A JP 26353596A JP 26353596 A JP26353596 A JP 26353596A JP H1089229 A JPH1089229 A JP H1089229A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P23/00—Other ignition
- F02P23/04—Other physical ignition means, e.g. using laser rays
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レーザ照射窓が燃焼室に直接対面せず、レー
ザ照射窓が改善され、レーザ光による燃料への着火が良
好で、長時間安定した着火性能を保持するレーザ着火方
式エンジンのレーザ照射窓汚れ防止装置を提供すること
である。 【解決手段】 シリンダ内にレーザ光を集光照射してプ
ラズマを発生させ燃料に着火燃焼させるレーザ着火方式
エンジンにおいて、ピストン上死点上方に位置する燃焼
室２３内壁のレーザ光路上に小口径の小孔１１を設ける
とともに、該小孔１１の奥側に開閉部材１３により開閉
される小部屋４ａを介してレーザ照射窓５を配設し、前
記開閉部材１３がピストン上死点付近の圧力により開放
可能に構成したことを特徴とする。
ザ照射窓が改善され、レーザ光による燃料への着火が良
好で、長時間安定した着火性能を保持するレーザ着火方
式エンジンのレーザ照射窓汚れ防止装置を提供すること
である。 【解決手段】 シリンダ内にレーザ光を集光照射してプ
ラズマを発生させ燃料に着火燃焼させるレーザ着火方式
エンジンにおいて、ピストン上死点上方に位置する燃焼
室２３内壁のレーザ光路上に小口径の小孔１１を設ける
とともに、該小孔１１の奥側に開閉部材１３により開閉
される小部屋４ａを介してレーザ照射窓５を配設し、前
記開閉部材１３がピストン上死点付近の圧力により開放
可能に構成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】シリンダ内にレーザ光を集光
照射してプラズマを発生させ燃料に着火燃焼させるレー
ザ着火方式エンジンにおいて、前記レーザを照射する照
射窓の汚れを防止装置に関する。
照射してプラズマを発生させ燃料に着火燃焼させるレー
ザ着火方式エンジンにおいて、前記レーザを照射する照
射窓の汚れを防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】メタノール等の液体燃料を用いるエンジ
ンは、噴射燃料中にレーザ光を集光させ、プラズマを発
生させ、これにより着火燃焼させている。従来例として
図４に示す装置もその一つである。
ンは、噴射燃料中にレーザ光を集光させ、プラズマを発
生させ、これにより着火燃焼させている。従来例として
図４に示す装置もその一つである。
【０００３】同図において、ピストン６はシリンダ内に
上下動可能に配置され、シリンダヘッド４には燃料噴射
ノズル８が設けられ、該燃料噴射ノズル８と並んで集光
レンズ３とガラス窓５で構成されるレーザ光光路が、レ
ーザ装置１からのレーザ光をピストン６の上死点付近で
該ピストン６上に集光するように設けられている。
上下動可能に配置され、シリンダヘッド４には燃料噴射
ノズル８が設けられ、該燃料噴射ノズル８と並んで集光
レンズ３とガラス窓５で構成されるレーザ光光路が、レ
ーザ装置１からのレーザ光をピストン６の上死点付近で
該ピストン６上に集光するように設けられている。
【０００４】レーザ装置１を出射したレーザ光２はレン
ズ３で集光され、エンジンのシリンダヘッド４に設けら
れたガラス窓５を通過して、ピストン６上に焦点を結
び、プラズマ７を発生し、燃料噴射ノズル８から噴射さ
れたメタノール９を着火燃焼させる。またレーザ光は噴
射されたメタノールに直接集光させても着火可能であ
る。レーザ光２の発生タイミングは図示していないエン
ジン回転検出装置により制御されており、メタノール噴
射と同期している。
ズ３で集光され、エンジンのシリンダヘッド４に設けら
れたガラス窓５を通過して、ピストン６上に焦点を結
び、プラズマ７を発生し、燃料噴射ノズル８から噴射さ
れたメタノール９を着火燃焼させる。またレーザ光は噴
射されたメタノールに直接集光させても着火可能であ
る。レーザ光２の発生タイミングは図示していないエン
ジン回転検出装置により制御されており、メタノール噴
射と同期している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来例による
レーザ着火方式のエンジンでは、燃焼ガスの外部への漏
洩を防止する為のガラス窓５は、燃焼室に直接対面して
燃焼ガスに直接接触するように配置されている。この
為、ガラス窓５の燃焼室側表面が燃焼ガスなどで汚れや
すく、時間の経過と共に窓を透過するレーザ光の透過率
が低下し、メタノールに照射されるレーザのエネルギー
は小さくなりメタノールを着火させにくくなり、長時間
安定してエンジンを運転できなくなる。
レーザ着火方式のエンジンでは、燃焼ガスの外部への漏
洩を防止する為のガラス窓５は、燃焼室に直接対面して
燃焼ガスに直接接触するように配置されている。この
為、ガラス窓５の燃焼室側表面が燃焼ガスなどで汚れや
すく、時間の経過と共に窓を透過するレーザ光の透過率
が低下し、メタノールに照射されるレーザのエネルギー
は小さくなりメタノールを着火させにくくなり、長時間
安定してエンジンを運転できなくなる。
【０００６】上述の事情に鑑み、本発明は、レーザ照射
窓が燃焼室に直接対面しない構成を有するか、また、前
記照射窓に面した小部屋に気体を導入し、燃焼室の爆発
膨張時に前記気体を燃焼室に排出するように構成し、前
記照射窓の汚れが改善され、レーザ光による燃料への着
火が良好で、長時間安定した着火性能を保持するレーザ
着火方式エンジンのレーザ照射窓汚れ防止装置を提供す
ることを目的とする。
窓が燃焼室に直接対面しない構成を有するか、また、前
記照射窓に面した小部屋に気体を導入し、燃焼室の爆発
膨張時に前記気体を燃焼室に排出するように構成し、前
記照射窓の汚れが改善され、レーザ光による燃料への着
火が良好で、長時間安定した着火性能を保持するレーザ
着火方式エンジンのレーザ照射窓汚れ防止装置を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリンダ内に
レーザ光を集光照射してプラズマを発生させ燃料に着火
燃焼させるレーザ着火方式エンジンにおいて、ピストン
上死点上方に位置する燃焼室内壁のレーザ光路上に小口
径の小孔を設けるとともに、該小孔の奥側に開閉部材に
より開閉される小部屋を介してレーザ照射窓を配設し、
前記開閉部材がピストン上死点付近の圧力により開放可
能に構成したことを特徴とする。
レーザ光を集光照射してプラズマを発生させ燃料に着火
燃焼させるレーザ着火方式エンジンにおいて、ピストン
上死点上方に位置する燃焼室内壁のレーザ光路上に小口
径の小孔を設けるとともに、該小孔の奥側に開閉部材に
より開閉される小部屋を介してレーザ照射窓を配設し、
前記開閉部材がピストン上死点付近の圧力により開放可
能に構成したことを特徴とする。
【０００８】また、エンジンの回転に同期して前記小部
屋に気体を導入し、燃焼後の膨張過程時に前記開閉部材
を開成し前記小孔を介して前記気体をシリンダ内に排出
するように構成することも本発明の有効な手段である。
屋に気体を導入し、燃焼後の膨張過程時に前記開閉部材
を開成し前記小孔を介して前記気体をシリンダ内に排出
するように構成することも本発明の有効な手段である。
【０００９】本発明は、図１に示すように、シリンダ内
にレーザ光２を集光照射してプラズマを発生させ、燃料
９に着火燃焼させるレーザ着火方式エンジンのシリンダ
内のピストン６の上死点上方に位置する燃焼室２３内壁
のレーザ光路上に小口径の小孔１１が設けられている。
にレーザ光２を集光照射してプラズマを発生させ、燃料
９に着火燃焼させるレーザ着火方式エンジンのシリンダ
内のピストン６の上死点上方に位置する燃焼室２３内壁
のレーザ光路上に小口径の小孔１１が設けられている。
【００１０】該小孔１１の奥側に開閉部材１３により開
閉される小部屋４ａを介してレーザ照射窓（ガラス窓）
５が配設されている。すなわち、該前記小孔１１とレー
ザ光源（レーザ装置）１間には、レーザ光光路として、
シリンダ外部と気密状態に保ち、かつレーザを通過する
ガラス窓５が配置され、該ガラス窓５と前記小孔１１と
の間に燃焼室壁に開設された連絡孔２０を介して前記燃
焼室２３と連通する空間２１が設けられている。
閉される小部屋４ａを介してレーザ照射窓（ガラス窓）
５が配設されている。すなわち、該前記小孔１１とレー
ザ光源（レーザ装置）１間には、レーザ光光路として、
シリンダ外部と気密状態に保ち、かつレーザを通過する
ガラス窓５が配置され、該ガラス窓５と前記小孔１１と
の間に燃焼室壁に開設された連絡孔２０を介して前記燃
焼室２３と連通する空間２１が設けられている。
【００１１】該空間２１内には、シリンダ内の圧力Ｐに
応じて前記小孔１１を開閉する開閉部材１３がバネ１２
により右方向に付勢されて左右動可能に配置されてい
る。この開閉部材１３は図２に示すように、前記空間２
１の内部寸法と嵌合する板状もしくはブロック状に形成
され、中央部に前記小孔１１より若干大径の開口孔１４
を開設している。
応じて前記小孔１１を開閉する開閉部材１３がバネ１２
により右方向に付勢されて左右動可能に配置されてい
る。この開閉部材１３は図２に示すように、前記空間２
１の内部寸法と嵌合する板状もしくはブロック状に形成
され、中央部に前記小孔１１より若干大径の開口孔１４
を開設している。
【００１２】前記開閉部材１３はピストン６の上死点付
近の圧力により開放可能に構成され、燃焼室内の圧力Ｐ
がバネ１２の弾圧力と一致しているときは図１及び図２
のごとく開口孔１４と小孔１１とが連通し、レーザ光２
がピストン６に集光して燃料を着火して燃焼爆発させ
る。この際に、爆発した気体は前記小孔１１は小径であ
るために、抵抗となって前記小部屋４ａへの流入は妨げ
られる。
近の圧力により開放可能に構成され、燃焼室内の圧力Ｐ
がバネ１２の弾圧力と一致しているときは図１及び図２
のごとく開口孔１４と小孔１１とが連通し、レーザ光２
がピストン６に集光して燃料を着火して燃焼爆発させ
る。この際に、爆発した気体は前記小孔１１は小径であ
るために、抵抗となって前記小部屋４ａへの流入は妨げ
られる。
【００１３】また、燃焼室内が膨張して圧力Ｐがバネ１
２の弾圧力より勝ると図３（ａ）のごとく後部１３ｂで
小孔１１を閉鎖するので、燃焼室のガスは前記小部屋４
ａには流入されない。そして、燃焼室の圧力が下がり、
バネ１２の弾圧力が圧力Ｐより勝ると図３（ｂ）のごと
く前部１３ａにより小孔１１が閉鎖される。
２の弾圧力より勝ると図３（ａ）のごとく後部１３ｂで
小孔１１を閉鎖するので、燃焼室のガスは前記小部屋４
ａには流入されない。そして、燃焼室の圧力が下がり、
バネ１２の弾圧力が圧力Ｐより勝ると図３（ｂ）のごと
く前部１３ａにより小孔１１が閉鎖される。
【００１４】このように、レーザ照射窓が燃焼室に直接
対面せず、また、レーザ光が通過してくる小孔１１は集
光されたレーザ光が通過する程度に小さい径であるの
で、小孔１１の流体抵抗により燃焼室のガスの小部屋へ
の流入が極めて少なく、また、小孔１１と開口孔１４と
が連通する時間はピストン６の圧縮と膨張工程中に極め
て少ないので、前記小部屋に燃焼室からガスが流入する
のが極めて少なく、よって、レーザ光による燃料への着
火が良好で、長時間安定した着火性能を保持することが
できる。
対面せず、また、レーザ光が通過してくる小孔１１は集
光されたレーザ光が通過する程度に小さい径であるの
で、小孔１１の流体抵抗により燃焼室のガスの小部屋へ
の流入が極めて少なく、また、小孔１１と開口孔１４と
が連通する時間はピストン６の圧縮と膨張工程中に極め
て少ないので、前記小部屋に燃焼室からガスが流入する
のが極めて少なく、よって、レーザ光による燃料への着
火が良好で、長時間安定した着火性能を保持することが
できる。
【００１５】また、図１に示すように、空気源１８から
エンジンの回転に同期して前記小部屋４ａに気体を導入
するように構成した場合は、燃焼後の膨張過程時には、
前記開閉部材１３は図３（ａ）に示す位置を一旦とる
が、燃焼室内の圧力Ｐが少なくなるにつれて、開閉部材
１３は右行し、再度小孔１１と開口孔１４とは連通し、
前記小孔１１を介して前記気体はシリンダ内に排出され
るので、その際に燃焼ガスが前記小部屋に流入されてい
たとしても、前記気体とともに燃焼ガスは燃焼室内に排
出される。
エンジンの回転に同期して前記小部屋４ａに気体を導入
するように構成した場合は、燃焼後の膨張過程時には、
前記開閉部材１３は図３（ａ）に示す位置を一旦とる
が、燃焼室内の圧力Ｐが少なくなるにつれて、開閉部材
１３は右行し、再度小孔１１と開口孔１４とは連通し、
前記小孔１１を介して前記気体はシリンダ内に排出され
るので、その際に燃焼ガスが前記小部屋に流入されてい
たとしても、前記気体とともに燃焼ガスは燃焼室内に排
出される。
【００１６】したがって、空気源１８からエンジンの回
転に同期して前記小部屋４ａに気体を導入するように構
成することによって、レーザ照射窓の汚染により、レー
ザ光の通過に支障をきたす恐れが改善され、レーザ光に
よる燃料への着火が良好で、さらに長時間安定した着火
性能を保持することができる。
転に同期して前記小部屋４ａに気体を導入するように構
成することによって、レーザ照射窓の汚染により、レー
ザ光の通過に支障をきたす恐れが改善され、レーザ光に
よる燃料への着火が良好で、さらに長時間安定した着火
性能を保持することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この
実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形
状その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎり
は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単
なる説明例にすぎない。
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この
実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形
状その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎり
は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単
なる説明例にすぎない。
【００１８】図１に本発明の実施の形態に係る構成図を
示す。従来例と同一部材は同一符号を用いる。同図にお
いて、ピストン６はシリンダ内に上下動可能に配置さ
れ、シリンダヘッド４には燃料噴射ノズル８が設けら
れ、該燃料噴射ノズル８と並んで集光レンズ３、ガラス
窓５、開閉部材１３に開設した開口孔１４、燃焼室２３
壁面に開設した小孔１１で構成されるレーザ光光路が、
レーザ装置１からのレーザ光をピストン６の上死点付近
で該ピストン６上に集光するように配設されている。
示す。従来例と同一部材は同一符号を用いる。同図にお
いて、ピストン６はシリンダ内に上下動可能に配置さ
れ、シリンダヘッド４には燃料噴射ノズル８が設けら
れ、該燃料噴射ノズル８と並んで集光レンズ３、ガラス
窓５、開閉部材１３に開設した開口孔１４、燃焼室２３
壁面に開設した小孔１１で構成されるレーザ光光路が、
レーザ装置１からのレーザ光をピストン６の上死点付近
で該ピストン６上に集光するように配設されている。
【００１９】前記レーザ光光路に設けられたガラス窓５
は、シリンダ外部と気密状態に保つとともに、レーザを
通過する透明な部材で構成され、前記ガラス窓５の下側
には該ガラス窓に面して小部屋４ａが設けられ、前記小
部屋４ａと前記小孔１１との間には燃焼室壁に開設され
た連絡孔２０を介して前記燃焼室２３と連通する空間２
１が設けられている。
は、シリンダ外部と気密状態に保つとともに、レーザを
通過する透明な部材で構成され、前記ガラス窓５の下側
には該ガラス窓に面して小部屋４ａが設けられ、前記小
部屋４ａと前記小孔１１との間には燃焼室壁に開設され
た連絡孔２０を介して前記燃焼室２３と連通する空間２
１が設けられている。
【００２０】該空間２１内には、シリンダ内の圧力Ｐに
応じて前記小孔１１を開閉する開閉部材１３がバネ１２
により右方向に付勢されて左右動可能に配置されてい
る。この開閉部材１３は図２に示すように、前記空間２
１の内部寸法と嵌合する板状もしくはブロック状に形成
され、中央部に前記小孔１１より若干大径の開口孔１４
を開設している。
応じて前記小孔１１を開閉する開閉部材１３がバネ１２
により右方向に付勢されて左右動可能に配置されてい
る。この開閉部材１３は図２に示すように、前記空間２
１の内部寸法と嵌合する板状もしくはブロック状に形成
され、中央部に前記小孔１１より若干大径の開口孔１４
を開設している。
【００２１】そして、空間２１の内部には一端をバネ１
２で押さえられた開閉部材１３が設置され、もう一端は
連通孔２０より燃焼室の圧力を受けるようになっている
ので、燃焼室２３の圧力Ｐに応じて移動することができ
る。開閉部材１３の開口孔１４はピストン６が上死点付
近に達した際に燃焼室２３の壁面の小孔１１と連通する
ように調整されている。
２で押さえられた開閉部材１３が設置され、もう一端は
連通孔２０より燃焼室の圧力を受けるようになっている
ので、燃焼室２３の圧力Ｐに応じて移動することができ
る。開閉部材１３の開口孔１４はピストン６が上死点付
近に達した際に燃焼室２３の壁面の小孔１１と連通する
ように調整されている。
【００２２】また、図１に示すように、前記小部屋４ａ
には該小部屋４ａ内に空気２２（図３）を吹き込む配管
１９、１５が設けられ、エンジンの回転検出装置１６が
エンジンの回転を検出し、バルブ１７の開閉を制御し
て、エンジンの膨張過程時に空気源１８より小部屋４ａ
内に空気を吹き込み、小孔１１、及び開口孔１４が一致
したときに小部屋４ａ内部の燃焼ガスが微量混入した空
気を燃焼室内に排出するように構成されている。
には該小部屋４ａ内に空気２２（図３）を吹き込む配管
１９、１５が設けられ、エンジンの回転検出装置１６が
エンジンの回転を検出し、バルブ１７の開閉を制御し
て、エンジンの膨張過程時に空気源１８より小部屋４ａ
内に空気を吹き込み、小孔１１、及び開口孔１４が一致
したときに小部屋４ａ内部の燃焼ガスが微量混入した空
気を燃焼室内に排出するように構成されている。
【００２３】このように構成された本実施の形態の動作
を説明する。ピストン６が上死点付近に達した際に燃焼
室２３内の圧力Ｐがバネ１２の弾圧力と一致し、図１及
び図２に示すごとく燃焼室２３の壁面の開口部１１と開
閉手段１３の開口孔１４が一致し、両者は連通する。
を説明する。ピストン６が上死点付近に達した際に燃焼
室２３内の圧力Ｐがバネ１２の弾圧力と一致し、図１及
び図２に示すごとく燃焼室２３の壁面の開口部１１と開
閉手段１３の開口孔１４が一致し、両者は連通する。
【００２４】その際に、燃料噴射ノズル８からメタノー
ルが噴射されるが、その燃料噴射に同期して、レーザ装
置１を出射したレーザ光２はレンズ３で集光され、エン
ジンのシリンダヘッド４に設けられたガラス窓５を通過
して、ピストン６上に焦点を結び、プラズマ７を発生
し、燃料噴射ノズル８から噴射されたメタノール９を着
火して燃焼爆発させる。
ルが噴射されるが、その燃料噴射に同期して、レーザ装
置１を出射したレーザ光２はレンズ３で集光され、エン
ジンのシリンダヘッド４に設けられたガラス窓５を通過
して、ピストン６上に焦点を結び、プラズマ７を発生
し、燃料噴射ノズル８から噴射されたメタノール９を着
火して燃焼爆発させる。
【００２５】この際に、爆発した気体は前記小孔１１は
小径であるために、抵抗となって前記小部屋４ａへの流
入は妨げられる。
小径であるために、抵抗となって前記小部屋４ａへの流
入は妨げられる。
【００２６】爆発により燃焼室２３内の気体が膨張して
圧力Ｐがバネ１２の弾圧力より勝ると図３（ａ）のごと
く後部１３ｂで小孔１１を閉鎖するので、燃焼室のガス
は前記小部屋４ａには流入されない。そして、燃焼室の
圧力が下がり、バネ１２の弾圧力が圧力Ｐより勝ると図
３（ｂ）のごとく前部１３ａにより小孔１１が閉鎖され
る。
圧力Ｐがバネ１２の弾圧力より勝ると図３（ａ）のごと
く後部１３ｂで小孔１１を閉鎖するので、燃焼室のガス
は前記小部屋４ａには流入されない。そして、燃焼室の
圧力が下がり、バネ１２の弾圧力が圧力Ｐより勝ると図
３（ｂ）のごとく前部１３ａにより小孔１１が閉鎖され
る。
【００２７】このように、レーザ光が通過してくる小孔
１１は集光されたレーザ光が通過する程度に小さい径で
あるので、前記小孔１１の流体抵抗により燃焼室のガス
の小部屋４ａへの流入が極めて少なく、また、２つの小
孔１１と開口孔１４とが一致していないときは、小部屋
４ａは開閉部材１３により密閉されるため燃焼室２３内
のガスが前記小部屋４ａに流入し、ガラス窓５に触れる
ことはなく、小孔１１と開口孔１４とが一致した時も小
孔１１が抵抗となりガスの流入は妨げられる。
１１は集光されたレーザ光が通過する程度に小さい径で
あるので、前記小孔１１の流体抵抗により燃焼室のガス
の小部屋４ａへの流入が極めて少なく、また、２つの小
孔１１と開口孔１４とが一致していないときは、小部屋
４ａは開閉部材１３により密閉されるため燃焼室２３内
のガスが前記小部屋４ａに流入し、ガラス窓５に触れる
ことはなく、小孔１１と開口孔１４とが一致した時も小
孔１１が抵抗となりガスの流入は妨げられる。
【００２８】そして、小孔１１と開口孔１４とが連通す
る時間はピストン６の圧縮と膨張工程中に極めて少ない
ので、前記小部屋４ａに燃焼室からガスが流入するのが
極めて少なく、よって、レーザ照射窓の汚れが改善さ
れ、レーザ光による燃料への着火が良好で、長時間安定
した着火性能を保持することができる。
る時間はピストン６の圧縮と膨張工程中に極めて少ない
ので、前記小部屋４ａに燃焼室からガスが流入するのが
極めて少なく、よって、レーザ照射窓の汚れが改善さ
れ、レーザ光による燃料への着火が良好で、長時間安定
した着火性能を保持することができる。
【００２９】また、本実施の形態は、図１に示すよう
に、空気源１８からエンジンの回転に同期して、前記小
部屋４ａに気体を導入するように構成されている。した
がって、燃焼後の膨張過程時には、連絡孔２０から増大
した圧力Ｐを受けて、前記開閉部材１３は図３（ａ）に
示す位置を一旦とるが、燃焼室内の圧力Ｐが少なくなる
につれて、バネ１２に押されて開閉部材１３は右行し、
再度小孔１１と開口孔１４とは連通する。
に、空気源１８からエンジンの回転に同期して、前記小
部屋４ａに気体を導入するように構成されている。した
がって、燃焼後の膨張過程時には、連絡孔２０から増大
した圧力Ｐを受けて、前記開閉部材１３は図３（ａ）に
示す位置を一旦とるが、燃焼室内の圧力Ｐが少なくなる
につれて、バネ１２に押されて開閉部材１３は右行し、
再度小孔１１と開口孔１４とは連通する。
【００３０】このときに、前記小部屋４ａに導入された
気体は、前記小孔１１を介して燃焼室２３内に排出され
る。よって、燃焼ガスが前記小部屋４ａに流入されてい
たとしても、前記気体とともに燃焼ガスは燃焼室内に排
出される。
気体は、前記小孔１１を介して燃焼室２３内に排出され
る。よって、燃焼ガスが前記小部屋４ａに流入されてい
たとしても、前記気体とともに燃焼ガスは燃焼室内に排
出される。
【００３１】したがって、空気源１８からエンジンの回
転に同期して前記小部屋４ａに気体を導入するように構
成することによって、レーザ照射窓の汚染により、レー
ザ光の通過に支障をきたす恐れが改善され、レーザ光に
よる燃料への着火が良好で、さらに長時間安定した着火
性能を保持することができる。
転に同期して前記小部屋４ａに気体を導入するように構
成することによって、レーザ照射窓の汚染により、レー
ザ光の通過に支障をきたす恐れが改善され、レーザ光に
よる燃料への着火が良好で、さらに長時間安定した着火
性能を保持することができる。
【００３２】尚、本実施の形態においては、レーザ光は
ピストン面に集光させているが、噴射されたメタノール
に直接集光させてもよい。また、レーザ光路は、ピスト
ン上方の噴射燃料に集光されるように構成することがで
き、上述に開示した実施の形態に限定されないことは勿
論のことである。
ピストン面に集光させているが、噴射されたメタノール
に直接集光させてもよい。また、レーザ光路は、ピスト
ン上方の噴射燃料に集光されるように構成することがで
き、上述に開示した実施の形態に限定されないことは勿
論のことである。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ピスト
ン上死点上方に位置する燃焼室内壁のレーザ光路上に小
口径の小孔を設けるとともに、該小孔の奥側に開閉部材
により開閉される小部屋を介してレーザ照射窓を配設
し、前記開閉部材がピストン上死点付近の燃焼室内圧力
により開放可能に構成しているので、燃焼室内の圧力に
より、前記開閉部材が前記小孔を開放したときだけレー
ザ光が通過して燃焼室内に照射され、このとき、前記開
口部が抵抗となり燃焼室のガスの前記小部屋への流入は
妨げられ、また、他の圧力の場合、前記開閉部材は前記
小孔は密閉され燃焼室のガスは流入しない。
ン上死点上方に位置する燃焼室内壁のレーザ光路上に小
口径の小孔を設けるとともに、該小孔の奥側に開閉部材
により開閉される小部屋を介してレーザ照射窓を配設
し、前記開閉部材がピストン上死点付近の燃焼室内圧力
により開放可能に構成しているので、燃焼室内の圧力に
より、前記開閉部材が前記小孔を開放したときだけレー
ザ光が通過して燃焼室内に照射され、このとき、前記開
口部が抵抗となり燃焼室のガスの前記小部屋への流入は
妨げられ、また、他の圧力の場合、前記開閉部材は前記
小孔は密閉され燃焼室のガスは流入しない。
【００３４】また、燃焼後の膨張過程時に前記空隙内に
空気を吹き込むように構成した場合は、膨張により燃焼
室内の圧力が下がり再び前記開閉部材が前記小孔を開放
したときに、前記小部屋内の空気をシリンダ内に排出す
ることができる。
空気を吹き込むように構成した場合は、膨張により燃焼
室内の圧力が下がり再び前記開閉部材が前記小孔を開放
したときに、前記小部屋内の空気をシリンダ内に排出す
ることができる。
【００３５】したがって、本発明は、レーザ照射窓が燃
焼室に直接対面せず、該照射窓の汚れが改善され、レー
ザ光による燃料への着火が良好で、長時間安定した着火
性能を保持するレーザ着火方式エンジンのレーザ照射窓
汚れ防止装置を提供することができる。
焼室に直接対面せず、該照射窓の汚れが改善され、レー
ザ光による燃料への着火が良好で、長時間安定した着火
性能を保持するレーザ着火方式エンジンのレーザ照射窓
汚れ防止装置を提供することができる。
【図１】本発明の実施の形態に係る構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】開閉部材の動作説明図である。
【図４】従来例の構成図である。
１ レーザ装置 ２ レーザ光 ３ レンズ ４ シリンダヘッド ５ ガラス窓（レーザ照射窓） ６ ピストン ７ プラズマ ８ 噴射ノズル ９ メタノール １１ レーザ光透過用穴（小孔） １２ バネ １３ 開閉部材 １４ レーザ光透過用穴（開口孔） １５、１９ 空気配管 １６ エンジン回転検出装置 １７ バルブ １８ 空気源 ２０ 連絡孔
Claims (2)
- 【請求項１】 シリンダ内にレーザ光を集光照射してプ
ラズマを発生させ燃料に着火燃焼させるレーザ着火方式
エンジンにおいて、 ピストン上死点上方に位置する燃焼室内壁のレーザ光路
上に小口径の小孔を設けるとともに、 該小孔の奥側に開閉部材により開閉される小部屋を介し
てレーザ照射窓を配設し、 前記開閉部材がピストン上死点付近の圧力により開放可
能に構成したことを特徴とするレーザ着火方式エンジン
のレーザ照射窓汚れ防止装置。 - 【請求項２】 エンジンの回転に同期して前記小部屋に
気体を導入し、燃焼後の膨張過程時に前記開閉部材を開
成し前記小孔を介して前記気体をシリンダ内に排出する
ことを特徴とする請求項１記載のレーザ着火方式エンジ
ンのレーザ照射窓汚れ防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26353596A JPH1089229A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | レーザ着火方式エンジンのレーザ照射窓汚れ防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26353596A JPH1089229A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | レーザ着火方式エンジンのレーザ照射窓汚れ防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1089229A true JPH1089229A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17390897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26353596A Withdrawn JPH1089229A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | レーザ着火方式エンジンのレーザ照射窓汚れ防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1089229A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100569427B1 (ko) * | 2003-12-31 | 2006-04-07 | 현대자동차주식회사 | 차량 엔진의 레이저를 이용한 다중 점화 시스템 |
| JP2008002280A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 光学窓洗浄容易なレーザ着火装置 |
| JP2013511658A (ja) * | 2009-11-23 | 2013-04-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | レーザ点火プラグおよびその作動方法 |
| US20130104827A1 (en) * | 2010-05-27 | 2013-05-02 | Pascal Woerner | Laser-induced spark ignition for an internal combustion engine |
-
1996
- 1996-09-12 JP JP26353596A patent/JPH1089229A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100569427B1 (ko) * | 2003-12-31 | 2006-04-07 | 현대자동차주식회사 | 차량 엔진의 레이저를 이용한 다중 점화 시스템 |
| JP2008002280A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 光学窓洗浄容易なレーザ着火装置 |
| JP2013511658A (ja) * | 2009-11-23 | 2013-04-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | レーザ点火プラグおよびその作動方法 |
| US20130104827A1 (en) * | 2010-05-27 | 2013-05-02 | Pascal Woerner | Laser-induced spark ignition for an internal combustion engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031202 |