JP3048475B2 - ２ストロークガスエンジン - Google Patents
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- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガス燃料供給源から
のナチュラルガスを副室に且つ該副室との連絡が閉鎖状
態の主室に吸入空気を供給し、副室で高圧縮空気とガス
燃料を混合燃焼させる２ストロークガスエンジンに関す
る。
のナチュラルガスを副室に且つ該副室との連絡が閉鎖状
態の主室に吸入空気を供給し、副室で高圧縮空気とガス
燃料を混合燃焼させる２ストロークガスエンジンに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ナチュラルガスを主燃料とするエ
ンジンは、コジェネレーション型エンジンとして開発が
進められている。このコジェネレーション型エンジン
は、動力を発電機で電気エネルギーとして取り出し、排
気ガスエネルギーが有する熱を熱交換器で水を加熱して
温水にして給湯用として利用している。そして、このコ
ジェネレーション型エンジンは、将来都市内電気供給シ
ステムとして利用されることが期待されている。
ンジンは、コジェネレーション型エンジンとして開発が
進められている。このコジェネレーション型エンジン
は、動力を発電機で電気エネルギーとして取り出し、排
気ガスエネルギーが有する熱を熱交換器で水を加熱して
温水にして給湯用として利用している。そして、このコ
ジェネレーション型エンジンは、将来都市内電気供給シ
ステムとして利用されることが期待されている。
【０００３】ナチュラルガスを燃料とするエンジンとし
て、例えば、特開昭５４−１５６９１１号公報、特開平
１−２３２１１９号公報に開示されたものがある。
て、例えば、特開昭５４−１５６９１１号公報、特開平
１−２３２１１９号公報に開示されたものがある。
【０００４】特開昭５４−１５６９１１号公報に開示さ
れた内燃機関は、吸入空気を圧縮して主燃焼室に供給
し、吸入空気の一部をジェットセル点火室中に供給し、
パラフィン系の炭化水素燃料を上記ジェットセル点火室
中に噴射して濃厚な混合物を生成し、吸入空気と混合物
を更に圧縮し、パラフィン系の炭化水素燃料を主燃焼室
中に噴射し、一方で吸入空気と混合物を更に圧縮して希
薄な混合物を主燃焼室内に生成させ、ジェットセル点火
室中の混合物を両混合物の完全圧縮が達成される前に点
火して熱いガスの流れを生成し、該熱いガスの流れを主
燃焼室内の上記混合物中に投入してこの主燃焼室内の混
合物を点火し、ＮＯX の生成を低減するものである。
れた内燃機関は、吸入空気を圧縮して主燃焼室に供給
し、吸入空気の一部をジェットセル点火室中に供給し、
パラフィン系の炭化水素燃料を上記ジェットセル点火室
中に噴射して濃厚な混合物を生成し、吸入空気と混合物
を更に圧縮し、パラフィン系の炭化水素燃料を主燃焼室
中に噴射し、一方で吸入空気と混合物を更に圧縮して希
薄な混合物を主燃焼室内に生成させ、ジェットセル点火
室中の混合物を両混合物の完全圧縮が達成される前に点
火して熱いガスの流れを生成し、該熱いガスの流れを主
燃焼室内の上記混合物中に投入してこの主燃焼室内の混
合物を点火し、ＮＯX の生成を低減するものである。
【０００５】また、特開平１−２３２１１９号公報に開
示された水素・液化天然ガス用エンジンは、エンジンの
低負荷運転状態においては燃料たる水素と液化天然ガス
との何れか一方を供給すると共に、エンジンの高負荷運
転状態においては燃料たる液化天然ガスを供給すべき制
御手段を設けたものである。
示された水素・液化天然ガス用エンジンは、エンジンの
低負荷運転状態においては燃料たる水素と液化天然ガス
との何れか一方を供給すると共に、エンジンの高負荷運
転状態においては燃料たる液化天然ガスを供給すべき制
御手段を設けたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ナチュ
ラルガスを燃料とするガスエンジンは、燃料がガス体で
あるので、ガソリンと同じように燃料ガスを吸気バルブ
の開閉で吸気ポートから吸入し、圧縮、着火させるの
で、圧縮比を大きくすることができず、理論熱効率（η
＝仕事の熱換算／燃料の熱量）は必ずしも高くない。通
常使用されているガスエンジンは、圧縮比が９〜１３程
度であり、理論熱効率は４８％に過ぎないものであり、
ガスエンジンの動力を電気エネルギーにした場合には、
正味熱効率は３４〜３５％で、場合によっては３０％を
割るような効率である。従って、冷却水損失及び排気ガ
スエネルギーとしては、燃料の６５〜７０％のものが放
出されることになり、この熱エネルギーを熱交換器によ
って温水を作り、給湯用にしても該温水が余りに多量と
なり、一般の利用設備ではを十分に利用できないという
現状である。
ラルガスを燃料とするガスエンジンは、燃料がガス体で
あるので、ガソリンと同じように燃料ガスを吸気バルブ
の開閉で吸気ポートから吸入し、圧縮、着火させるの
で、圧縮比を大きくすることができず、理論熱効率（η
＝仕事の熱換算／燃料の熱量）は必ずしも高くない。通
常使用されているガスエンジンは、圧縮比が９〜１３程
度であり、理論熱効率は４８％に過ぎないものであり、
ガスエンジンの動力を電気エネルギーにした場合には、
正味熱効率は３４〜３５％で、場合によっては３０％を
割るような効率である。従って、冷却水損失及び排気ガ
スエネルギーとしては、燃料の６５〜７０％のものが放
出されることになり、この熱エネルギーを熱交換器によ
って温水を作り、給湯用にしても該温水が余りに多量と
なり、一般の利用設備ではを十分に利用できないという
現状である。
【０００７】そこで、ガスエンジンから電気エネルギー
として取り出す場合に、熱効率を向上させることが望ま
れているのが現状である。ガスエンジンは、一般には、
ナチュラルガスを燃料とするものであり、燃料が気体で
ある。そこで、吸入行程でガスを吸入し、次いで圧縮す
ると、高圧縮された状態では温度が高くなり、自己着火
の現象即ちノッキングが発生する。従って、ナチュラル
ガスの燃料は圧縮比が１２以下のエンジンでなければ、
自己着火するものである。また、エンジンの熱効率につ
いては、圧縮比が小さいと熱効率が小さくなるというこ
とが理論的、実験的に確認されている。従って、ガスエ
ンジンでは、ガス燃料の自己着火を避けて、圧縮比を如
何に高くするかの課題がある。
として取り出す場合に、熱効率を向上させることが望ま
れているのが現状である。ガスエンジンは、一般には、
ナチュラルガスを燃料とするものであり、燃料が気体で
ある。そこで、吸入行程でガスを吸入し、次いで圧縮す
ると、高圧縮された状態では温度が高くなり、自己着火
の現象即ちノッキングが発生する。従って、ナチュラル
ガスの燃料は圧縮比が１２以下のエンジンでなければ、
自己着火するものである。また、エンジンの熱効率につ
いては、圧縮比が小さいと熱効率が小さくなるというこ
とが理論的、実験的に確認されている。従って、ガスエ
ンジンでは、ガス燃料の自己着火を避けて、圧縮比を如
何に高くするかの課題がある。
【０００８】また、ガスエンジンの燃料は主としてナチ
ュラルガスが燃料であるので、このナチュラルガスを用
いて高圧縮比で燃焼させることができる優れたエンジン
を作製できれば、無限に存在すると言われるナチュラル
ガスを燃料とするガスエンジンが完成できる。
ュラルガスが燃料であるので、このナチュラルガスを用
いて高圧縮比で燃焼させることができる優れたエンジン
を作製できれば、無限に存在すると言われるナチュラル
ガスを燃料とするガスエンジンが完成できる。
【０００９】そこで、ガスエンジンにおいて、圧縮比を
高めるため、ガス燃料を副室に充填して圧縮上死点ＴＤ
Ｃ付近で連絡孔を開閉するバルブを開弁して副室と主室
とを連通し、主室の高圧縮空気と副室のガス燃料とを混
合着火させることが考えられる。このようなタイプのガ
スエンジンでは、ガス燃料と空気との混合を良好に行な
うことが最大の問題になる。
高めるため、ガス燃料を副室に充填して圧縮上死点ＴＤ
Ｃ付近で連絡孔を開閉するバルブを開弁して副室と主室
とを連通し、主室の高圧縮空気と副室のガス燃料とを混
合着火させることが考えられる。このようなタイプのガ
スエンジンでは、ガス燃料と空気との混合を良好に行な
うことが最大の問題になる。
【００１０】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、連絡孔により主室と副室との連通
を遮断し、その副室にナチュラルガスを導入し、主室で
吸入空気のみを圧縮して圧縮比を高くし、主室内の空気
を高温に上昇させた状態で連絡孔の連絡孔弁を開放して
主室の高圧縮空気を副室に流入させ、この時、連絡孔バ
ルブと連絡孔との隙間から流入する空気流速により副室
内で空気とガス燃料とを速やかに混合するが、この状態
では燃料当量比が大きく、過濃混合気状態であり、次い
で、混合の終了した燃料は膨張火炎となって連絡孔から
主室へ噴出し、膨張火炎は主室内の空気と混合するの
で、副室から主室への火炎の噴出状態を主室内の空気と
良好に混合を達成できるように主室の形状を構成し、火
炎を副室から主室に一気に吹き出させると共に、該火炎
と前記主室へのスキッシュ流との混合を促進して二次燃
焼をできるだけ均一な混合気で短時間で完結させ、ＮＯ
X 、ＨＣ等の発生を低減し、特に熱効率を高め、ガス燃
料の自己着火を防止してノッキングの発生を防止し、電
気エネルギーとしての熱効率を高めることができるガス
燃料を燃料とする２ストロークガスエンジンを提供する
ことである。
解決することであり、連絡孔により主室と副室との連通
を遮断し、その副室にナチュラルガスを導入し、主室で
吸入空気のみを圧縮して圧縮比を高くし、主室内の空気
を高温に上昇させた状態で連絡孔の連絡孔弁を開放して
主室の高圧縮空気を副室に流入させ、この時、連絡孔バ
ルブと連絡孔との隙間から流入する空気流速により副室
内で空気とガス燃料とを速やかに混合するが、この状態
では燃料当量比が大きく、過濃混合気状態であり、次い
で、混合の終了した燃料は膨張火炎となって連絡孔から
主室へ噴出し、膨張火炎は主室内の空気と混合するの
で、副室から主室への火炎の噴出状態を主室内の空気と
良好に混合を達成できるように主室の形状を構成し、火
炎を副室から主室に一気に吹き出させると共に、該火炎
と前記主室へのスキッシュ流との混合を促進して二次燃
焼をできるだけ均一な混合気で短時間で完結させ、ＮＯ
X 、ＨＣ等の発生を低減し、特に熱効率を高め、ガス燃
料の自己着火を防止してノッキングの発生を防止し、電
気エネルギーとしての熱効率を高めることができるガス
燃料を燃料とする２ストロークガスエンジンを提供する
ことである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、シリンダを形成したシリンダブロック、該
シリンダブロックに固定したシリンダヘッド、前記シリ
ンダの下部に設けた吸排気ポート、前記シリンダ内を往
復動するピストン、前記シリンダヘッドに形成した副
室、該副室にガス燃料供給源からのガス燃料を供給する
前記シリンダヘッドに形成した燃料通路、該燃料通路と
前記副室との連通状態を開閉する燃料バルブ、前記シリ
ンダヘッドのヘッド下面部中央に開口した前記副室と前
記シリンダ内とを連通する連絡孔、該連絡孔に設けたバ
ルブシートに配置され且つ前記副室側から前記シリンダ
側へ噴出する火炎が拡開状リング形状を形成する円錐状
バルブフェースを有する連絡孔バルブ、及び前記副室か
らの噴出火炎の流線パターンに沿って中央部から周辺部
へ深くなる形状に前記ピストンの頂面に形成した主室、
を有する２ストロークガスエンジンに関する。
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、シリンダを形成したシリンダブロック、該
シリンダブロックに固定したシリンダヘッド、前記シリ
ンダの下部に設けた吸排気ポート、前記シリンダ内を往
復動するピストン、前記シリンダヘッドに形成した副
室、該副室にガス燃料供給源からのガス燃料を供給する
前記シリンダヘッドに形成した燃料通路、該燃料通路と
前記副室との連通状態を開閉する燃料バルブ、前記シリ
ンダヘッドのヘッド下面部中央に開口した前記副室と前
記シリンダ内とを連通する連絡孔、該連絡孔に設けたバ
ルブシートに配置され且つ前記副室側から前記シリンダ
側へ噴出する火炎が拡開状リング形状を形成する円錐状
バルブフェースを有する連絡孔バルブ、及び前記副室か
らの噴出火炎の流線パターンに沿って中央部から周辺部
へ深くなる形状に前記ピストンの頂面に形成した主室、
を有する２ストロークガスエンジンに関する。
【００１２】また、この２ストロークガスエンジンにお
いて、前記連絡孔バルブは圧縮上死点付近で開弁して前
記シリンダ側から前記副室内へ圧縮空気を流入させ、前
記副室内で圧縮空気とガス燃料とを混合着火させるもの
である。
いて、前記連絡孔バルブは圧縮上死点付近で開弁して前
記シリンダ側から前記副室内へ圧縮空気を流入させ、前
記副室内で圧縮空気とガス燃料とを混合着火させるもの
である。
【００１３】また、この２ストロークガスエンジンにお
いて、前記主室の前記環状開口の外周先端部は、圧縮行
程終端近傍で前記主室へのスキッシュ流を促進するため
半径方向内向きに先尖りのリップに形成されているもの
である。
いて、前記主室の前記環状開口の外周先端部は、圧縮行
程終端近傍で前記主室へのスキッシュ流を促進するため
半径方向内向きに先尖りのリップに形成されているもの
である。
【００１４】
【作用】この発明による２ストロークガスエンジンは、
上記のように構成されており、次のように作用する。即
ち、この２ストロークガスエンジンは、副室への燃料通
路を開閉する燃料バルブと、シリンダヘッドのヘッド下
面部中央に開口した副室とシリンダ内とを連通する連絡
孔を開閉する連絡孔バルブとを設け、シリンダ下部に吸
排気ポートを形成しているので、圧縮比εを１８程度に
まで高くすることができ、エンジン性能を向上でき、濃
混合気で副室で燃焼させることができてＮＯX の発生を
抑制できる。しかるに、ナチュラルガスを燃料とする場
合には、燃焼室への気体噴射になり、拡散燃焼となる
が、圧縮比が１８になる前に自己着火してノッキングの
原因になりと共に、燃料リーンで燃焼してＮＯX の発生
が多くなる。
上記のように構成されており、次のように作用する。即
ち、この２ストロークガスエンジンは、副室への燃料通
路を開閉する燃料バルブと、シリンダヘッドのヘッド下
面部中央に開口した副室とシリンダ内とを連通する連絡
孔を開閉する連絡孔バルブとを設け、シリンダ下部に吸
排気ポートを形成しているので、圧縮比εを１８程度に
まで高くすることができ、エンジン性能を向上でき、濃
混合気で副室で燃焼させることができてＮＯX の発生を
抑制できる。しかるに、ナチュラルガスを燃料とする場
合には、燃焼室への気体噴射になり、拡散燃焼となる
が、圧縮比が１８になる前に自己着火してノッキングの
原因になりと共に、燃料リーンで燃焼してＮＯX の発生
が多くなる。
【００１５】また、シリンダヘッドに吸排気ポートを形
成する必要がなく、シリンダヘッドに形成する燃焼室の
設計の自由度が大きくなり、副室をシリンダ中央に配置
することができ、ピストンヘッドに形成する主室の形状
を副室からの噴出火炎に合わせた形状に形成できる。連
絡孔をヘッド下面部中央に形成し、該連絡孔に連絡孔バ
ルブを配置すると、シリンダ中央領域は連絡孔バルブの
シャドーになり、該シリンダ中央領域に相当するピスト
ンヘッドに燃焼室を形成しても有効でない。そこで、ピ
ストンヘッドに形成する主室の形状は、連絡孔バルブを
円錐状バルブフェースに形成した時に、前記副室側から
前記シリンダ側へ噴出する火炎が拡開状リング形状を形
成するので、ピストンヘッドに形成する主室を前記副室
からの噴出火炎の流線パターンに沿って中央部から周辺
部へ深くなる形状に形成したものである。
成する必要がなく、シリンダヘッドに形成する燃焼室の
設計の自由度が大きくなり、副室をシリンダ中央に配置
することができ、ピストンヘッドに形成する主室の形状
を副室からの噴出火炎に合わせた形状に形成できる。連
絡孔をヘッド下面部中央に形成し、該連絡孔に連絡孔バ
ルブを配置すると、シリンダ中央領域は連絡孔バルブの
シャドーになり、該シリンダ中央領域に相当するピスト
ンヘッドに燃焼室を形成しても有効でない。そこで、ピ
ストンヘッドに形成する主室の形状は、連絡孔バルブを
円錐状バルブフェースに形成した時に、前記副室側から
前記シリンダ側へ噴出する火炎が拡開状リング形状を形
成するので、ピストンヘッドに形成する主室を前記副室
からの噴出火炎の流線パターンに沿って中央部から周辺
部へ深くなる形状に形成したものである。
【００１６】従って、この２ストロークガスエンジン
は、連絡孔バルブを閉鎖した状態で副室にガス燃料を所
定のガス質量だけ供給し、他方、吸入空気を主室に導入
して吸入空気を主室内で単独に圧縮する。主室内では吸
入空気が高圧縮比になってもガス燃料が存在しないの
で、ガス燃料が自己着火することなく、ノッキングが発
生することがない。また、前記連絡孔が開放すること
で、前記連絡孔と前記連絡孔バルブとの隙間から流入す
る空気流速により前記主室から高圧縮の吸入空気が前記
副室に流入し、ガス燃料と圧縮空気とが速やかに混合し
て着火し、この状態では燃料当量比が大きく、燃料リッ
チな状態で着火燃焼してＮＯX の発生が抑制される。
は、連絡孔バルブを閉鎖した状態で副室にガス燃料を所
定のガス質量だけ供給し、他方、吸入空気を主室に導入
して吸入空気を主室内で単独に圧縮する。主室内では吸
入空気が高圧縮比になってもガス燃料が存在しないの
で、ガス燃料が自己着火することなく、ノッキングが発
生することがない。また、前記連絡孔が開放すること
で、前記連絡孔と前記連絡孔バルブとの隙間から流入す
る空気流速により前記主室から高圧縮の吸入空気が前記
副室に流入し、ガス燃料と圧縮空気とが速やかに混合し
て着火し、この状態では燃料当量比が大きく、燃料リッ
チな状態で着火燃焼してＮＯX の発生が抑制される。
【００１７】次いで、副室で混合が終了したガス燃料は
膨張火炎となって副室から連絡孔を通って主室へ噴出
し、主室内に存在する新気と混合する。この時、連絡孔
バルブと連絡孔との隙間は、断面円形隙間、言い換えれ
ば、環状円錐隙間であり、該環状円錐隙間を通って副室
から主室へ噴出する火炎は、拡開状リング形状に拡大す
る方向に吹き出し、しかも、ピストンの頂面に形成した
主室は、副室からの噴出火炎の流線パターンに沿って中
央部から周辺部へ深くなる形状に形成されているので、
ピストン頂面とヘッド下面部との間の隙間の減少に伴っ
て主室内へ流入するスキッシュ流が拡開状リング形状の
噴出火炎に交差して流れ込み、空気と火炎との混合を促
進することができる。
膨張火炎となって副室から連絡孔を通って主室へ噴出
し、主室内に存在する新気と混合する。この時、連絡孔
バルブと連絡孔との隙間は、断面円形隙間、言い換えれ
ば、環状円錐隙間であり、該環状円錐隙間を通って副室
から主室へ噴出する火炎は、拡開状リング形状に拡大す
る方向に吹き出し、しかも、ピストンの頂面に形成した
主室は、副室からの噴出火炎の流線パターンに沿って中
央部から周辺部へ深くなる形状に形成されているので、
ピストン頂面とヘッド下面部との間の隙間の減少に伴っ
て主室内へ流入するスキッシュ流が拡開状リング形状の
噴出火炎に交差して流れ込み、空気と火炎との混合を促
進することができる。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明による２ス
トロークガスエンジンの実施例を説明する。図１はこの
発明による２ストロークガスエンジンの一実施例を示す
断面図、及び図２は図１の２ストロークガスエンジンの
連絡孔バルブの開放状態を示す断面図である。
トロークガスエンジンの実施例を説明する。図１はこの
発明による２ストロークガスエンジンの一実施例を示す
断面図、及び図２は図１の２ストロークガスエンジンの
連絡孔バルブの開放状態を示す断面図である。
【００１９】この２ストロークガスエンジンは、掃気ポ
ート即ち吸気ポート２５と排気ポート３１を備えたシリ
ンダブロック１４、シリンダブロック１４に固定された
シリンダヘッド７、シリンダブロック１４に形成した孔
部２１に嵌合し且つシリンダ１８を形成するシリンダラ
イナ６、シリンダブロック１４に形成した吸気ポート２
５に連通するシリンダライナ６に形成した掃気口即ち吸
気口２０、排気ポート３１に連通するシリンダライナ６
に形成した排気口３２、シリンダヘッド７に形成した穴
部１９に配置した副室２を形成するセラミックスで作製
した副室壁体３、シリンダライナ６に形成したシリンダ
１８内を往復運動するピストン１５、ピストン１５のピ
ストンヘッド１６に形成した主室１、及び主室１と副室
２とを連通する連絡孔３０を有している。
ート即ち吸気ポート２５と排気ポート３１を備えたシリ
ンダブロック１４、シリンダブロック１４に固定された
シリンダヘッド７、シリンダブロック１４に形成した孔
部２１に嵌合し且つシリンダ１８を形成するシリンダラ
イナ６、シリンダブロック１４に形成した吸気ポート２
５に連通するシリンダライナ６に形成した掃気口即ち吸
気口２０、排気ポート３１に連通するシリンダライナ６
に形成した排気口３２、シリンダヘッド７に形成した穴
部１９に配置した副室２を形成するセラミックスで作製
した副室壁体３、シリンダライナ６に形成したシリンダ
１８内を往復運動するピストン１５、ピストン１５のピ
ストンヘッド１６に形成した主室１、及び主室１と副室
２とを連通する連絡孔３０を有している。
【００２０】この２ストロークガスエンジンにおいて、
シリンダヘッド７に形成した穴部９にはセラミックスで
製作したヘッドライナ１０が嵌合している。ヘッドライ
ナ１０は、シリンダ１８の一部を構成するライナ上部２
８とヘッド下面部１１から構成されている。ヘッド下面
部１１の上面には、副室２を構成する副室壁体３が一体
的に形成されている。副室壁体３は、シリンダヘッド７
の穴部１９に嵌合した上部壁体１２と下部壁体１３から
構成されている。連絡孔３０は、ヘッド下面部１１のシ
リンダ中央部に形成されている。ピストン１５は、耐熱
性に優れた窒化ケイ素等のセラミックスから成るピスト
ンヘッド１６と、ピストンヘッド１６に結合リング２９
でメタルフローによって固定したピストンスカート１７
から構成されている。
シリンダヘッド７に形成した穴部９にはセラミックスで
製作したヘッドライナ１０が嵌合している。ヘッドライ
ナ１０は、シリンダ１８の一部を構成するライナ上部２
８とヘッド下面部１１から構成されている。ヘッド下面
部１１の上面には、副室２を構成する副室壁体３が一体
的に形成されている。副室壁体３は、シリンダヘッド７
の穴部１９に嵌合した上部壁体１２と下部壁体１３から
構成されている。連絡孔３０は、ヘッド下面部１１のシ
リンダ中央部に形成されている。ピストン１５は、耐熱
性に優れた窒化ケイ素等のセラミックスから成るピスト
ンヘッド１６と、ピストンヘッド１６に結合リング２９
でメタルフローによって固定したピストンスカート１７
から構成されている。
【００２１】この２ストロークガスエンジンは、ガス燃
料としてのナチュラルガスを燃料通路８を通じて副室２
に供給するガス燃料供給源を有している。該ガス燃料供
給源は、図示していないが、例えば、ガス燃料としての
ナチュラルガスを収容する燃料タンク及び燃料タンクか
らのナチュラルガスを蓄圧する蓄圧室を有し、蓄圧室の
ナチュラルガスを燃料通路８を通ってシリンダヘッド７
に形成した燃料入口２３から副室２に供給するものであ
る。更に、この２ストロークガスエンジンは、副室２へ
のガス燃料供給を調節するため燃料入口２３に配置され
た燃料バルブ５、及び主室１と副室２とを連通する連絡
孔３０に配置されている連絡孔バルブ４を有している。
料としてのナチュラルガスを燃料通路８を通じて副室２
に供給するガス燃料供給源を有している。該ガス燃料供
給源は、図示していないが、例えば、ガス燃料としての
ナチュラルガスを収容する燃料タンク及び燃料タンクか
らのナチュラルガスを蓄圧する蓄圧室を有し、蓄圧室の
ナチュラルガスを燃料通路８を通ってシリンダヘッド７
に形成した燃料入口２３から副室２に供給するものであ
る。更に、この２ストロークガスエンジンは、副室２へ
のガス燃料供給を調節するため燃料入口２３に配置され
た燃料バルブ５、及び主室１と副室２とを連通する連絡
孔３０に配置されている連絡孔バルブ４を有している。
【００２２】また、連絡孔３０の領域では、燃焼ガスで
高温になるため、連絡孔３０に配置した連絡孔バルブ４
は高温強度を有する耐熱性に優れた窒化ケイ素、炭化ケ
イ素等のセラミックスから製作されている。燃料バルブ
５は、例えば、電磁力で開閉される電磁弁駆動装置を有
しており、エンジン負荷に応じて開弁期間が決定されて
いる。燃料バルブ５が燃料入口２３を開放することによ
って、ナチュラルガスであるガス燃料が蓄圧室から必要
量だけ副室２に供給される。更に、この２ストロークガ
スエンジンにはターボチャージャ２２が設けられてお
り、排気ポート３１から排出される排気ガスはターボチ
ャージャ２２のタービンへ送り込まれる。排気ガスエネ
ルギーによって駆動されるタービンは、コンプレッサを
作動し、コンプレッサによって圧縮された空気は吸気ポ
ート２５からシリンダ１８内に供給される。
高温になるため、連絡孔３０に配置した連絡孔バルブ４
は高温強度を有する耐熱性に優れた窒化ケイ素、炭化ケ
イ素等のセラミックスから製作されている。燃料バルブ
５は、例えば、電磁力で開閉される電磁弁駆動装置を有
しており、エンジン負荷に応じて開弁期間が決定されて
いる。燃料バルブ５が燃料入口２３を開放することによ
って、ナチュラルガスであるガス燃料が蓄圧室から必要
量だけ副室２に供給される。更に、この２ストロークガ
スエンジンにはターボチャージャ２２が設けられてお
り、排気ポート３１から排出される排気ガスはターボチ
ャージャ２２のタービンへ送り込まれる。排気ガスエネ
ルギーによって駆動されるタービンは、コンプレッサを
作動し、コンプレッサによって圧縮された空気は吸気ポ
ート２５からシリンダ１８内に供給される。
【００２３】特に、この２ストロークガスエンジンは、
シリンダ下部に吸排気ポート２５，３１を形成し、ピス
トンヘッド１６に形成する主室の形状に自由度を持たせ
て、ピストンヘッド１６に理想的な形状の主室１を形成
し、燃料通路８と副室２との連通状態を開閉する燃料バ
ルブ５及び副室２とシリンダ１８内とを連通する連絡孔
３０に配置した連絡孔バルブ４を有していることを特徴
としている。連絡孔バルブ４は、シリンダヘッド７のヘ
ッド下面部１１中央に開口した連絡孔３０に形成したバ
ルブシート２４に配置され、副室２側からシリンダ１８
側へ噴出する火炎が拡開状リング形状３３を形成する円
錐状バルブフェースを有している。そして、ピストンヘ
ッド１６に形成した主室１は、副室２側から連絡孔３０
を通ってシリンダ１８側へ噴出する拡開状リング状の噴
出火炎の流線パターンに沿って中央部から周辺部へ深く
なる形状に形成されている。また、ピストンヘッド１６
の中央部には、連絡孔バルブ４の開放時の逃げとなり無
駄容積を低減するように平らな面２７に形成されてい
る。そして、主室１は、平らな面２７の周縁からピスト
ンヘッド１６の周辺側に向かって深くなる形状に形成さ
れている。主室１の外周縁は隙間２６から主室１への空
気流入によって発生するスキッシュ流Ｓが良好に形成さ
れるように、先尖りのリップ３４に形成されている。
シリンダ下部に吸排気ポート２５，３１を形成し、ピス
トンヘッド１６に形成する主室の形状に自由度を持たせ
て、ピストンヘッド１６に理想的な形状の主室１を形成
し、燃料通路８と副室２との連通状態を開閉する燃料バ
ルブ５及び副室２とシリンダ１８内とを連通する連絡孔
３０に配置した連絡孔バルブ４を有していることを特徴
としている。連絡孔バルブ４は、シリンダヘッド７のヘ
ッド下面部１１中央に開口した連絡孔３０に形成したバ
ルブシート２４に配置され、副室２側からシリンダ１８
側へ噴出する火炎が拡開状リング形状３３を形成する円
錐状バルブフェースを有している。そして、ピストンヘ
ッド１６に形成した主室１は、副室２側から連絡孔３０
を通ってシリンダ１８側へ噴出する拡開状リング状の噴
出火炎の流線パターンに沿って中央部から周辺部へ深く
なる形状に形成されている。また、ピストンヘッド１６
の中央部には、連絡孔バルブ４の開放時の逃げとなり無
駄容積を低減するように平らな面２７に形成されてい
る。そして、主室１は、平らな面２７の周縁からピスト
ンヘッド１６の周辺側に向かって深くなる形状に形成さ
れている。主室１の外周縁は隙間２６から主室１への空
気流入によって発生するスキッシュ流Ｓが良好に形成さ
れるように、先尖りのリップ３４に形成されている。
【００２４】また、この２ストロークガスエンジンで
は、連絡孔バルブ４は圧縮上死点付近で開弁してシリン
ダ１８側から副室２内へ圧縮空気を流入させ、副室２内
で圧縮空気とガス燃料とを混合着火させるものである。
は、連絡孔バルブ４は圧縮上死点付近で開弁してシリン
ダ１８側から副室２内へ圧縮空気を流入させ、副室２内
で圧縮空気とガス燃料とを混合着火させるものである。
【００２５】この２ストロークガスエンジンにおいて、
主室１を形成する壁体であるヘッドライナ１０、副室２
を形成する副室壁体３を構成する上部壁体１２と下部壁
体１３、シリンダライナ６及びピストンヘッド１６は、
例えば、耐熱性に優れた窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセ
ラミックスで作製されることが好ましい。それによっ
て、燃焼後期のガス温度が高くなっても十分な耐熱性、
高温強度を有し、未燃炭化水素ＨＣ等の排出が少なくな
り、副室２及び主室１で発生する熱エネルギーをターボ
チャージャ２２に送り込むことができる。ターボチャー
ジャ２２に発電・電動機を設けたり、或いはターボチャ
ージャ２２の下流にエネルギー回収装置を設けておけ
ば、この２ストロークガスエンジンで発生する熱エネル
ギーを確実に回収でき、高熱効率のガスエンジンを提供
することができる。
主室１を形成する壁体であるヘッドライナ１０、副室２
を形成する副室壁体３を構成する上部壁体１２と下部壁
体１３、シリンダライナ６及びピストンヘッド１６は、
例えば、耐熱性に優れた窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセ
ラミックスで作製されることが好ましい。それによっ
て、燃焼後期のガス温度が高くなっても十分な耐熱性、
高温強度を有し、未燃炭化水素ＨＣ等の排出が少なくな
り、副室２及び主室１で発生する熱エネルギーをターボ
チャージャ２２に送り込むことができる。ターボチャー
ジャ２２に発電・電動機を設けたり、或いはターボチャ
ージャ２２の下流にエネルギー回収装置を設けておけ
ば、この２ストロークガスエンジンで発生する熱エネル
ギーを確実に回収でき、高熱効率のガスエンジンを提供
することができる。
【００２６】この２ストロークガスエンジンは、上記の
ように構成されており、次のように作動される。この２
ストロークガスエンジンは、掃気・吸入行程、圧縮行
程、膨張行程及び排気行程の４つの行程をクランクシャ
フトの１回転で即ちピストン１５の２ストロークで行
い、これを順次繰り返すことによって作動されるもので
ある。まず、吸入行程では、シリンダ下部に形成した吸
気ポート２５からシリンダ１８内に吸入空気が供給さ
れ、また、連絡孔バルブ４によって連絡孔３０を閉鎖し
た状態で燃料バルブ５を開放して燃料通路８を通じてガ
ス燃料供給源から副室２にナチュラルガスのガス燃料が
供給される。この時、副室２には、燃焼後の排気ガスが
若干残留しているので、副室２にガス燃料が導入される
と、ガス燃料は受熱して副室２内で活性化する。
ように構成されており、次のように作動される。この２
ストロークガスエンジンは、掃気・吸入行程、圧縮行
程、膨張行程及び排気行程の４つの行程をクランクシャ
フトの１回転で即ちピストン１５の２ストロークで行
い、これを順次繰り返すことによって作動されるもので
ある。まず、吸入行程では、シリンダ下部に形成した吸
気ポート２５からシリンダ１８内に吸入空気が供給さ
れ、また、連絡孔バルブ４によって連絡孔３０を閉鎖し
た状態で燃料バルブ５を開放して燃料通路８を通じてガ
ス燃料供給源から副室２にナチュラルガスのガス燃料が
供給される。この時、副室２には、燃焼後の排気ガスが
若干残留しているので、副室２にガス燃料が導入される
と、ガス燃料は受熱して副室２内で活性化する。
【００２７】この２ストロークガスエンジンは、圧縮行
程では、連絡孔バルブ４によって連絡孔３０を閉鎖して
おき、主室１で吸入空気を高圧縮して圧縮比を大きくす
る。次いで、圧縮行程終盤即ち圧縮上死点ＴＤＣ付近で
連絡孔バルブ４が連絡孔３０を開放し、連絡孔３０を通
じて高圧縮で高温（例えば、６５０℃）化した圧縮空気
を主室１から副室２へ流入させ、該吸入空気は活性化し
たガス燃料と混合を促進して着火燃焼し、燃焼が急速に
進展して燃料リッチでＮＯX を低減した状態で燃焼す
る。従って、吸入空気が主室１内で高圧縮比になって
も、ガス燃料を含んでいないのでガス燃料が自己着火す
ることなく、ノッキングが発生することがない。しか
も、連絡孔３０が開放することで、連絡孔３０と連絡孔
バルブ４との隙間から流入する空気流速により主室１か
ら高圧縮の吸入空気が副室２に流入し、ガス燃料と圧縮
空気とが速やかに混合して着火し、この状態では燃料当
量比が大きく、燃料リッチな状態で着火燃焼してＮＯX
の発生が抑制される。
程では、連絡孔バルブ４によって連絡孔３０を閉鎖して
おき、主室１で吸入空気を高圧縮して圧縮比を大きくす
る。次いで、圧縮行程終盤即ち圧縮上死点ＴＤＣ付近で
連絡孔バルブ４が連絡孔３０を開放し、連絡孔３０を通
じて高圧縮で高温（例えば、６５０℃）化した圧縮空気
を主室１から副室２へ流入させ、該吸入空気は活性化し
たガス燃料と混合を促進して着火燃焼し、燃焼が急速に
進展して燃料リッチでＮＯX を低減した状態で燃焼す
る。従って、吸入空気が主室１内で高圧縮比になって
も、ガス燃料を含んでいないのでガス燃料が自己着火す
ることなく、ノッキングが発生することがない。しか
も、連絡孔３０が開放することで、連絡孔３０と連絡孔
バルブ４との隙間から流入する空気流速により主室１か
ら高圧縮の吸入空気が副室２に流入し、ガス燃料と圧縮
空気とが速やかに混合して着火し、この状態では燃料当
量比が大きく、燃料リッチな状態で着火燃焼してＮＯX
の発生が抑制される。
【００２８】次いで、副室で混合が終了したガス燃料は
着火燃焼して膨張火炎となって副室２から連絡孔３０を
通って主室１へ噴出し、主室１内に存在する新気と混合
する。この時、連絡孔バルブ４と連絡孔３０との隙間
は、断面円形通路、言い換えれば、環状円錐通路であ
り、該環状円錐通路は主室１側に向かって拡大する通路
であり、該通路を通って副室２から主室１へ噴出する火
炎は、拡開状リング形状に拡大する方向に吹き出し、し
かも、ピストンヘッド１６に形成した主室１は、副室２
からの噴出火炎の流線パターンに沿って中央部から周辺
部へ深くなる形状に形成されているので、ピストンヘッ
ド１６の頂面とヘッド下面部１１との間の隙間２６の減
少に伴って主室１内へ流入するスキッシュ流Ｓが拡開状
リング形状３３の噴出火炎Ｆに交差して流れ込み、主室
１内で空気と噴出火炎との混合が促進する。
着火燃焼して膨張火炎となって副室２から連絡孔３０を
通って主室１へ噴出し、主室１内に存在する新気と混合
する。この時、連絡孔バルブ４と連絡孔３０との隙間
は、断面円形通路、言い換えれば、環状円錐通路であ
り、該環状円錐通路は主室１側に向かって拡大する通路
であり、該通路を通って副室２から主室１へ噴出する火
炎は、拡開状リング形状に拡大する方向に吹き出し、し
かも、ピストンヘッド１６に形成した主室１は、副室２
からの噴出火炎の流線パターンに沿って中央部から周辺
部へ深くなる形状に形成されているので、ピストンヘッ
ド１６の頂面とヘッド下面部１１との間の隙間２６の減
少に伴って主室１内へ流入するスキッシュ流Ｓが拡開状
リング形状３３の噴出火炎Ｆに交差して流れ込み、主室
１内で空気と噴出火炎との混合が促進する。
【００２９】副室２の火炎が主室１へ噴出し、燃焼行程
即ち膨張行程へ移行し、主室１に存在する新気と混合を
促進して短期間に二次燃焼を完結する。この膨張行程で
は、連絡孔３０の開放状態を維持して副室２から主室１
へ火炎を噴出させて仕事をさせ、排気行程終了付近で連
絡孔バルブ４を作動して連絡孔３０を閉鎖する。
即ち膨張行程へ移行し、主室１に存在する新気と混合を
促進して短期間に二次燃焼を完結する。この膨張行程で
は、連絡孔３０の開放状態を維持して副室２から主室１
へ火炎を噴出させて仕事をさせ、排気行程終了付近で連
絡孔バルブ４を作動して連絡孔３０を閉鎖する。
【００３０】この２ストロークガスエンジンは、上記の
ように、副室２に連絡孔３０と燃料入口２３を設け、ナ
チュラルガスを溜めた燃料タンクからのナチュラルガス
を蓄圧室に蓄圧し、該蓄圧室のナチュラルガスを連絡孔
バルブ４で連絡孔３０を閉鎖した状態で、蓄圧室と燃料
通路８間に設けた制御バルブを開放してガス燃料を燃料
通路８を通じて燃料入口２３から副室２内に供給し、ま
たシリンダ下部の吸気ポート２５から主室１へ吸入した
吸入空気が連絡孔バルブ４で連絡孔３０を閉鎖して副室
２に供給されない状態で、ピストン１５の上昇の圧縮行
程で圧縮されるので、吸入空気が主室１内で高圧縮され
ても、副室２内に供給されたガス燃料は主室１とは連絡
孔バルブ４で遮断されているので自己着火することがな
く、ノッキングが発生することがない。
ように、副室２に連絡孔３０と燃料入口２３を設け、ナ
チュラルガスを溜めた燃料タンクからのナチュラルガス
を蓄圧室に蓄圧し、該蓄圧室のナチュラルガスを連絡孔
バルブ４で連絡孔３０を閉鎖した状態で、蓄圧室と燃料
通路８間に設けた制御バルブを開放してガス燃料を燃料
通路８を通じて燃料入口２３から副室２内に供給し、ま
たシリンダ下部の吸気ポート２５から主室１へ吸入した
吸入空気が連絡孔バルブ４で連絡孔３０を閉鎖して副室
２に供給されない状態で、ピストン１５の上昇の圧縮行
程で圧縮されるので、吸入空気が主室１内で高圧縮され
ても、副室２内に供給されたガス燃料は主室１とは連絡
孔バルブ４で遮断されているので自己着火することがな
く、ノッキングが発生することがない。
【００３１】また、連絡孔バルブ４が連絡孔３０を開放
することで、主室１から高圧縮の吸入空気が副室２に流
入してガス燃料と吸入空気とが混合して着火し、当量比
の大きい燃料リッチな状態で高速燃焼し、ＮＯX の発生
が抑制される。更に、燃焼後に排気ガスを含んだ副室２
には、ガス燃料供給源からのガス燃料が導入され、該ガ
ス燃料は副室２内で受熱して活性化する。また、この２
ストロークガスエンジンでは、燃料バルブ５を電磁力で
駆動される電磁駆動バルブで構成しておけば、燃料バル
ブ５はエンジン負荷の作動状態に応答して開弁期間を決
めるように設定でき、例えば、エンジン負荷に応じて適
正なガス燃料量を副室２に供給することができる。
することで、主室１から高圧縮の吸入空気が副室２に流
入してガス燃料と吸入空気とが混合して着火し、当量比
の大きい燃料リッチな状態で高速燃焼し、ＮＯX の発生
が抑制される。更に、燃焼後に排気ガスを含んだ副室２
には、ガス燃料供給源からのガス燃料が導入され、該ガ
ス燃料は副室２内で受熱して活性化する。また、この２
ストロークガスエンジンでは、燃料バルブ５を電磁力で
駆動される電磁駆動バルブで構成しておけば、燃料バル
ブ５はエンジン負荷の作動状態に応答して開弁期間を決
めるように設定でき、例えば、エンジン負荷に応じて適
正なガス燃料量を副室２に供給することができる。
【００３２】
【発明の効果】この発明による２ストロークガスエンジ
ンは、上記のように構成されており、次のような効果を
有する。即ち、この２ストロークガスエンジンは、副室
への燃料通路を開閉する燃料バルブと、シリンダヘッド
のヘッド下面部中央に開口した副室とシリンダ内とを連
通する連絡孔を開閉する連絡孔バルブとを設け、吸排気
ポートをシリンダ下部に形成し、シリンダヘッドに形成
する必要がないので、シリンダヘッドの設計の自由度が
大きくなり、理想的な形状の副室をシリンダヘッド中央
に配置することができ、ピストンヘッドに形成する主室
の形状を副室からの噴出火炎に合わせた形状に形成でき
る。即ち、ピストンヘッドに形成した主室を前記副室か
らの噴出火炎の流線パターンに沿って中央部から周辺部
へ深くなる形状に形成することができる。
ンは、上記のように構成されており、次のような効果を
有する。即ち、この２ストロークガスエンジンは、副室
への燃料通路を開閉する燃料バルブと、シリンダヘッド
のヘッド下面部中央に開口した副室とシリンダ内とを連
通する連絡孔を開閉する連絡孔バルブとを設け、吸排気
ポートをシリンダ下部に形成し、シリンダヘッドに形成
する必要がないので、シリンダヘッドの設計の自由度が
大きくなり、理想的な形状の副室をシリンダヘッド中央
に配置することができ、ピストンヘッドに形成する主室
の形状を副室からの噴出火炎に合わせた形状に形成でき
る。即ち、ピストンヘッドに形成した主室を前記副室か
らの噴出火炎の流線パターンに沿って中央部から周辺部
へ深くなる形状に形成することができる。
【００３３】従って、連絡孔バルブを円錐状バルブフェ
ースに形成して前記副室側から前記シリンダ側へ噴出す
る火炎が拡開状リング形状になるように形成できる。そ
して、該拡開状リング形状即ち環状円錐状に拡大する噴
出火炎と、圧縮行程でのピストンヘッドの頂面とヘッド
下面部との距離の減少に伴って発生する主室へのスキッ
シュ流とが交差して空気と噴出火炎との混合を促進する
ことができる。
ースに形成して前記副室側から前記シリンダ側へ噴出す
る火炎が拡開状リング形状になるように形成できる。そ
して、該拡開状リング形状即ち環状円錐状に拡大する噴
出火炎と、圧縮行程でのピストンヘッドの頂面とヘッド
下面部との距離の減少に伴って発生する主室へのスキッ
シュ流とが交差して空気と噴出火炎との混合を促進する
ことができる。
【００３４】しかも、連絡孔バルブが連絡孔を閉鎖した
状態で、主室に吸入空気を供給し且つ副室にガス燃料を
供給できるので、主室内で吸入空気を高圧縮しても自己
着火することがなく、ノッキングが発生することがな
い。また、前記副室内には空気が存在しない状態で圧縮
封入され、ガス燃料の質量は大きくされて副室に供給さ
れるので、適正な燃料当量比に制御することができ、熱
効率を向上させることができる。また、前記副室には燃
焼後の排気ガスが若干残留しており、ガス燃料供給源か
らのガス燃料が導入されると、ガス燃料は受熱して前記
副室内で活性化する。更に、吸入空気が前記主室内で高
圧縮圧力になっても前記副室は前記連絡孔弁で閉鎖して
前記主室とは遮断されており、前記副室内の活性化した
ガス燃料が自己着火することなく、ノッキングが発生す
ることがない。
状態で、主室に吸入空気を供給し且つ副室にガス燃料を
供給できるので、主室内で吸入空気を高圧縮しても自己
着火することがなく、ノッキングが発生することがな
い。また、前記副室内には空気が存在しない状態で圧縮
封入され、ガス燃料の質量は大きくされて副室に供給さ
れるので、適正な燃料当量比に制御することができ、熱
効率を向上させることができる。また、前記副室には燃
焼後の排気ガスが若干残留しており、ガス燃料供給源か
らのガス燃料が導入されると、ガス燃料は受熱して前記
副室内で活性化する。更に、吸入空気が前記主室内で高
圧縮圧力になっても前記副室は前記連絡孔弁で閉鎖して
前記主室とは遮断されており、前記副室内の活性化した
ガス燃料が自己着火することなく、ノッキングが発生す
ることがない。
【００３５】また、前記連絡孔バルブが作動して前記連
絡孔が開放することで、前記主室から高圧縮されて高温
化した空気が前記副室に一気に流入し、ガス燃料と吸入
空気との混合が一気に促進して着火し、前記副室では当
量比の大きい燃料リッチな状態で高速燃焼するのでＮＯ
X の発生が抑制される。そして、前記副室内は燃焼によ
り一気に圧力が上昇し、燃焼が促進され、それと同時
に、前記連絡孔を通じて前記副室から前記主室へその火
炎が一気に噴出し、該火炎は前記主室で新気と混合し、
燃焼を促進して燃焼スピードを上昇して理想的な二次燃
焼を完結する。従って、この２ストロークガスエンジン
は、ＮＯX 、ＨＣ等の発生を大幅に低減でき、主室及び
副室の燃焼室をセラミックスで作製しておけば、熱エネ
ルギーをターボチャージャ、エネルギー回収装置で十分
に回収でき、高熱効率のガスエンジンを提供できる。
絡孔が開放することで、前記主室から高圧縮されて高温
化した空気が前記副室に一気に流入し、ガス燃料と吸入
空気との混合が一気に促進して着火し、前記副室では当
量比の大きい燃料リッチな状態で高速燃焼するのでＮＯ
X の発生が抑制される。そして、前記副室内は燃焼によ
り一気に圧力が上昇し、燃焼が促進され、それと同時
に、前記連絡孔を通じて前記副室から前記主室へその火
炎が一気に噴出し、該火炎は前記主室で新気と混合し、
燃焼を促進して燃焼スピードを上昇して理想的な二次燃
焼を完結する。従って、この２ストロークガスエンジン
は、ＮＯX 、ＨＣ等の発生を大幅に低減でき、主室及び
副室の燃焼室をセラミックスで作製しておけば、熱エネ
ルギーをターボチャージャ、エネルギー回収装置で十分
に回収でき、高熱効率のガスエンジンを提供できる。
【図１】この発明による２ストロークガスエンジンの一
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図２】図１の２ストロークガスエンジンの連絡孔バル
ブの開放時の状態を説明する断面図である。
ブの開放時の状態を説明する断面図である。
１ 主室 ２ 副室 ４ 連絡孔バルブ ５ 燃料バルブ ７ シリンダヘッド ８ 燃料通路 １１ ヘッド下面部 １４ シリンダブロック １５ ピストン １８ シリンダ ２３ 燃料入口 ２４ バルブシート ２５ 吸気ポート ３０ 連絡孔 ３１ 排気ポート
───────────────────────────────────────────────────── 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 23/02 F02B 23/06 F02B 25/14
Claims (3)
- 【請求項１】 シリンダを形成したシリンダブロック、
該シリンダブロックに固定したシリンダヘッド、前記シ
リンダの下部に設けた吸排気ポート、前記シリンダ内を
往復動するピストン、前記シリンダヘッドに形成した副
室、該副室にガス燃料供給源からのガス燃料を供給する
前記シリンダヘッドに形成した燃料通路、該燃料通路と
前記副室との連通状態を開閉する燃料バルブ、前記シリ
ンダヘッドのヘッド下面部中央に開口した前記副室と前
記シリンダ内とを連通する連絡孔、該連絡孔に設けたバ
ルブシートに配置され且つ前記副室側から前記シリンダ
側へ噴出する火炎が拡開状リング形状を形成する円錐状
バルブフェースを有する連絡孔バルブ、及び前記ピスト
ンの頂面に環状開口を有し且つ前記副室からの噴出火炎
の流線パターンに沿って中央側から周辺側へ深くなる形
状に前記ピストンに形成した主室、を有する２ストロー
クガスエンジン。 - 【請求項２】 前記連絡孔バルブは圧縮上死点付近で開
弁して前記シリンダ側から前記副室内へ圧縮空気を流入
させ、前記副室内で圧縮空気とガス燃料とを混合着火さ
せる請求項１に記載の２ストロークガスエンジン。 - 【請求項３】 前記主室の前記環状開口の外周先端部
は、圧縮行程終端近傍で前記主室へのスキッシュ流を促
進するため半径方向内向きに先尖りのリップに形成され
ている請求項１に記載の２ストロークガスエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4277716A JP3048475B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | ２ストロークガスエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4277716A JP3048475B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | ２ストロークガスエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06101479A JPH06101479A (ja) | 1994-04-12 |
| JP3048475B2 true JP3048475B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=17587329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4277716A Expired - Lifetime JP3048475B2 (ja) | 1992-09-24 | 1992-09-24 | ２ストロークガスエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3048475B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2406204C (en) | 2002-10-02 | 2004-06-08 | Westport Research Inc. | Method of reducing particulates and enhancing burning rate within a combustion chamber |
| GB2553317B (en) * | 2016-09-01 | 2020-05-27 | Caterpillar Energy Solutions Gmbh | Fuel inlet assembly for engine |
| RU2682777C1 (ru) * | 2018-03-23 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)" | Способ работы поршневого двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления |
-
1992
- 1992-09-24 JP JP4277716A patent/JP3048475B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06101479A (ja) | 1994-04-12 |
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