JP7000045B2 - Gas engine - Google Patents

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Description

本開示は、燃焼室と副室を備えるガスエンジンに関する。 The present disclosure relates to a gas engine having a combustion chamber and a sub-chamber.

従来、エンジンには、燃焼室の他に副室が形成されたものがある。燃焼室と副室との隔壁を、貫通孔が貫通する。燃料ガスと空気の混合気は、貫通孔を通って燃焼室から副室に流入する。副室では、点火部品が混合気に点火する。 Conventionally, some engines have a sub-chamber formed in addition to the combustion chamber. A through hole penetrates the partition wall between the combustion chamber and the sub chamber. The mixture of fuel gas and air flows from the combustion chamber to the sub chamber through the through hole. In the sub-chamber, the ignition components ignite the air-fuel mixture.

例えば、特許文献１、２には、貫通孔を副室の周方向に傾斜させ、副室に流入する混合気に旋回流を生じさせる技術が開示されている。特許文献１では、レーザ式の点火装置によって火炎核が形成される。特許文献２では、点火部品がスパークプラグであって、火花点火がなされる。 For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique in which a through hole is inclined in the circumferential direction of an auxiliary chamber to generate a swirling flow in an air-fuel mixture flowing into the auxiliary chamber. In Patent Document 1, a flame nucleus is formed by a laser-type ignition device. In Patent Document 2, the ignition component is a spark plug, and spark ignition is performed.

特開２０１６－０３３３４２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-033342 特開２０１０－１４４５１６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-144516

特許文献２に記載された構成では、上記の旋回流によって、副室内の火花伝播が安定化する。しかし、点火部品の点火部（例えばプラグギャップ）近傍における流体の流れが乱れると、火花伝播以前に、そもそも火花点火自体が安定しない。 In the configuration described in Patent Document 2, the above-mentioned swirling flow stabilizes the spark propagation in the sub-chamber. However, if the fluid flow in the vicinity of the ignition part (for example, the plug gap) of the ignition component is disturbed, the spark ignition itself is not stable before the spark propagation.

本開示は、このような課題に鑑み、火花点火を安定化することが可能なガスエンジンを提供することを目的としている。 In view of such problems, the present disclosure aims to provide a gas engine capable of stabilizing spark ignition.

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るガスエンジンは、燃焼室と副室との隔壁を貫通し、副室の径方向に対して、副室の周方向に傾いた貫通孔と、副室と離隔した内部空間と、副室内のうち隔壁と反対側に配され、内部空間と副室とを連通する点火部と、点火部と副室の内周面との間に位置し、内部空間と副室とを連通する吸気孔と、を有する点火部品と、を備え、吸気孔は、点火部に対して径方向外側に位置し、隔壁側に臨んでおり、径方向内側に向かうほど隔壁から遠ざかる向きに傾いている。また、上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るガスエンジンは、燃焼室と副室との隔壁を貫通し、副室の径方向に対して、副室の周方向に傾いた貫通孔と、副室内のうち隔壁と反対側に配された点火部と、点火部と副室の内周面との間に位置する吸気孔と、を有する点火部品と、を備え、吸気孔は、点火部に対して径方向外側に位置し、隔壁側に臨んでおり、径方向内側に向かうほど隔壁から遠ざかる向きに傾いており、点火部品は、副室の内部に突出する端部と、端部の端面に開口し、点火部が形成される開口孔と、を備え、吸気孔は、端部の外周面、または、外周面と端面との間に形成された傾斜面に開口する。 In order to solve the above problems, the gas engine according to one aspect of the present disclosure has a through hole that penetrates the partition wall between the combustion chamber and the sub chamber and is inclined in the circumferential direction of the sub chamber with respect to the radial direction of the sub chamber. And the internal space separated from the sub-chamber, the ignition part located on the opposite side of the sub-chamber from the partition wall and communicating the internal space and the sub-chamber, and the position between the ignition part and the inner peripheral surface of the sub-chamber. It is provided with an ignition component having an intake hole that communicates the internal space and the sub-chamber, and the intake hole is located radially outward with respect to the ignition portion, faces the partition wall side, and is radially inside. The more you go, the more it tilts away from the partition. Further, in order to solve the above problems, the gas engine according to one aspect of the present disclosure penetrates the partition wall between the combustion chamber and the sub chamber and is inclined in the circumferential direction of the sub chamber with respect to the radial direction of the sub chamber. It is provided with an ignition component having a through hole, an ignition portion arranged on the opposite side of the partition wall in the sub chamber, and an intake hole located between the ignition portion and the inner peripheral surface of the sub chamber. Is located radially outward with respect to the ignition part, faces the partition wall side, and is inclined toward the radial side toward the partition wall. The intake hole is open to the outer peripheral surface of the end or the inclined surface formed between the outer peripheral surface and the end surface. ..

貫通孔は、径方向内側に向かうほど、点火部に近づく向きに傾いてもよい。 The through hole may be inclined toward the ignition portion as it goes inward in the radial direction.

吸気孔は、副室の径方向に対して、貫通孔と同じ周方向に傾いてもよい。 The intake hole may be inclined in the same circumferential direction as the through hole with respect to the radial direction of the sub chamber.

点火部品は、副室の中心軸に対して偏心してもよい。 The ignition component may be eccentric with respect to the central axis of the subchamber.

本開示によれば、火花点火を安定化することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to stabilize spark ignition.

ガスエンジンの概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of a gas engine. 図２（ａ）は、図１における挿入部材および点火部品の抽出図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のカバー部のＩＩｂ矢視図である。FIG. 2A is an extraction diagram of the insertion member and the ignition component in FIG. FIG. 2B is an arrow view of IIb of the cover portion of FIG. 2A. 図３（ａ）は、図２（ａ）の点火部品の抽出図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の点火部品のＩＩＩｂ矢視図である。FIG. 3A is an extraction diagram of the ignition component of FIG. 2A. FIG. 3 (b) is a view taken along the line IIIb of the ignition component of FIG. 3 (a). 第１変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st modification. 第２変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2nd modification.

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding, and the present disclosure is not limited unless otherwise specified. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted. In addition, elements not directly related to the present disclosure are not shown.

図１は、ガスエンジン１００の概略的な構成を示す図である。図１では、吸気ポート１０４ａ、排気ポート１０４ｂ、および、挿入部材１２０を同一断面上に図示する。ただし、吸気ポート１０４ａ、排気ポート１０４ｂ、および、挿入部材１２０は、同一断面上に位置せずともよい。また、図１では、点火部品１４０をクロスハッチングで示し、内部構造の図示を省略する。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a gas engine 100. In FIG. 1, the intake port 104a, the exhaust port 104b, and the insertion member 120 are shown on the same cross section. However, the intake port 104a, the exhaust port 104b, and the insertion member 120 do not have to be located on the same cross section. Further, in FIG. 1, the ignition component 140 is shown by cross-hatching, and the illustration of the internal structure is omitted.

図１に示すように、ガスエンジン１００は、シリンダブロック１０２、シリンダヘッド１０４、および、ピストン１０６を備える。シリンダブロック１０２にシリンダ１０２ａが形成される。シリンダ１０２ａの内周面は、シリンダブロック１０２の内部に圧入または鋳込まれたシリンダライナ（スリーブ）によって形成されてもよい。シリンダ１０２ａには、ピストン１０６が収容される。 As shown in FIG. 1, the gas engine 100 includes a cylinder block 102, a cylinder head 104, and a piston 106. A cylinder 102a is formed in the cylinder block 102. The inner peripheral surface of the cylinder 102a may be formed by a cylinder liner (sleeve) press-fitted or cast into the inside of the cylinder block 102. The piston 106 is housed in the cylinder 102a.

燃焼室１０８は、シリンダ１０２ａ内部に形成される。燃焼室１０８は、シリンダブロック１０２（シリンダ１０２ａ）、シリンダヘッド１０４、および、ピストン１０６の冠面１０６ａによって囲繞される。 The combustion chamber 108 is formed inside the cylinder 102a. The combustion chamber 108 is surrounded by the cylinder block 102 (cylinder 102a), the cylinder head 104, and the crown surface 106a of the piston 106.

シリンダヘッド１０４には、吸気ポート１０４ａおよび排気ポート１０４ｂが形成される。吸気ポート１０４ａおよび排気ポート１０４ｂは、燃焼室１０８に開口する。吸気バルブ１１０ａは、吸気ポート１０４ａのうち、燃焼室１０８側の開口を開閉する。排気バルブ１１０ｂは、排気ポート１０４ｂのうち、燃焼室１０８側の開口を開閉する。 The cylinder head 104 is formed with an intake port 104a and an exhaust port 104b. The intake port 104a and the exhaust port 104b open into the combustion chamber 108. The intake valve 110a opens and closes the opening of the intake port 104a on the combustion chamber 108 side. The exhaust valve 110b opens and closes the opening of the exhaust port 104b on the combustion chamber 108 side.

シリンダヘッド１０４には、挿入孔１０４ｃが形成される。挿入孔１０４ｃは、例えば、ピストン１０６の中心軸上に形成される。挿入孔１０４ｃには、挿入部材１２０が挿入される。挿入部材１２０の内部には、副室１３０が形成される。副室１３０には、点火部品１４０の少なくとも一部が配される。 An insertion hole 104c is formed in the cylinder head 104. The insertion hole 104c is formed, for example, on the central axis of the piston 106. The insertion member 120 is inserted into the insertion hole 104c. An auxiliary chamber 130 is formed inside the insertion member 120. At least a part of the ignition component 140 is arranged in the sub chamber 130.

ガスエンジン１００は、例えば、４サイクルエンジンである。吸気行程において、吸気バルブ１１０ａが開弁し、排気バルブ１１０ｂが閉弁する。ピストン１０６が下死点に向かう。燃料ガスと空気との混合気が吸気ポート１０４ａから燃焼室１０８に流入する。圧縮行程において、吸気バルブ１１０ａおよび排気バルブ１１０ｂが閉弁する。ピストン１０６が上死点に向かう。ピストン１０６によって圧縮された混合気が燃焼室１０８から副室１３０に導かれる。膨張（爆発）行程において、点火部品１４０によって混合気が点火され、火炎が燃焼室１０８に噴出する。燃焼室１０８において混合気が燃焼し、ピストン１０６が下死点側に押圧される。排気行程において、吸気バルブ１１０ａが閉弁し、排気バルブ１１０ｂが開弁する。ピストン１０６が上死点に向かう。燃焼後の排気ガスは、排気ポート１０４ｂを通って燃焼室１０８から排出される。 The gas engine 100 is, for example, a 4-cycle engine. In the intake stroke, the intake valve 110a opens and the exhaust valve 110b closes. Piston 106 heads for bottom dead center. A mixture of fuel gas and air flows into the combustion chamber 108 from the intake port 104a. In the compression stroke, the intake valve 110a and the exhaust valve 110b are closed. Piston 106 heads for top dead center. The air-fuel mixture compressed by the piston 106 is guided from the combustion chamber 108 to the sub-chamber 130. In the expansion (explosion) stroke, the air-fuel mixture is ignited by the ignition component 140, and the flame is ejected into the combustion chamber 108. The air-fuel mixture burns in the combustion chamber 108, and the piston 106 is pressed toward the bottom dead center side. In the exhaust stroke, the intake valve 110a closes and the exhaust valve 110b opens. Piston 106 heads for top dead center. The exhaust gas after combustion is discharged from the combustion chamber 108 through the exhaust port 104b.

図２（ａ）は、図１における挿入部材１２０および点火部品１４０の抽出図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のカバー部１２４のＩＩｂ矢視図である。図２（ａ）に示すように、挿入部材１２０は、円筒部１２２およびカバー部１２４を有する。 FIG. 2A is an extracted view of the insertion member 120 and the ignition component 140 in FIG. FIG. 2B is an arrow view of IIb of the cover portion 124 of FIG. 2A. As shown in FIG. 2A, the insertion member 120 has a cylindrical portion 122 and a cover portion 124.

円筒部１２２は大凡環状である。円筒部１２２の一端側にカバー部１２４が配される。中心孔１２２ａは、中心軸方向に貫通する。中心孔１２２ａには、カバー部１２４側から順に、第１テーパ部１２２ｂ、平行部１２２ｃ、第２テーパ部１２２ｄが形成される。 The cylindrical portion 122 is generally annular. The cover portion 124 is arranged on one end side of the cylindrical portion 122. The central hole 122a penetrates in the central axial direction. The first tapered portion 122b, the parallel portion 122c, and the second tapered portion 122d are formed in the central hole 122a in this order from the cover portion 124 side.

第１テーパ部１２２ｂは、円筒部１２２の一端に開口する。第１テーパ部１２２ｂは、カバー部１２４から離隔するほど（図２（ａ）中、上側ほど）、内径が拡大する。平行部１２２ｃは、内径が大凡一定である。第２テーパ部１２２ｄは、カバー部１２４から離隔するほど（図２（ａ）中、上側ほど）、内径が縮小する。 The first tapered portion 122b opens at one end of the cylindrical portion 122. The inner diameter of the first tapered portion 122b increases as it is separated from the cover portion 124 (in FIG. 2A, toward the upper side). The inner diameter of the parallel portion 122c is substantially constant. The inner diameter of the second tapered portion 122d decreases as it is separated from the cover portion 124 (in FIG. 2A, the upper side).

ここでは、中心孔１２２ａに、第１テーパ部１２２ｂ、平行部１２２ｃ、第２テーパ部１２２ｄが形成される場合について説明した。ただし、第１テーパ部１２２ｂ、平行部１２２ｃ、第２テーパ部１２２ｄは、必須の構成ではない。中心孔１２２ａは、カバー部１２４側に開口し、カバー部１２４（後述する貫通孔１２４ｄ）と反対側（すなわち、燃焼室１０８と反対側）に点火部品１４０が設けられれば、任意の形状であってよい。 Here, a case where the first tapered portion 122b, the parallel portion 122c, and the second tapered portion 122d are formed in the central hole 122a has been described. However, the first tapered portion 122b, the parallel portion 122c, and the second tapered portion 122d are not essential configurations. The central hole 122a has an arbitrary shape as long as it opens to the cover portion 124 side and the ignition component 140 is provided on the side opposite to the cover portion 124 (through hole 124d described later) (that is, the side opposite to the combustion chamber 108). It's okay.

中心孔１２２ａのうち、カバー部１２４と反対側の他端には、点火部品１４０の一部が挿通される。点火部品１４０（後述する内部空間Ｓ）の中心軸は、中心孔１２２ａ（副室１３０）の中心軸と同軸に配される。点火部品１４０は、第２テーパ部１２２ｄ（副室１３０）の内部に突出する。ただし、点火部品１４０は、第２テーパ部１２２ｄの内部に突出せずともよい。点火部品１４０は、第２テーパ部１２２ｄよりも、図２（ａ）中、上側に引っ込んで配されてもよい。この場合であっても、副室１３０には、図２（ａ）中、上側に引っ込んだ点火部品１４０の一部が配される位置までが含まれる。 A part of the ignition component 140 is inserted through the other end of the center hole 122a on the opposite side of the cover portion 124. The central axis of the ignition component 140 (internal space S described later) is arranged coaxially with the central axis of the central hole 122a (secondary chamber 130). The ignition component 140 projects inside the second tapered portion 122d (secondary chamber 130). However, the ignition component 140 does not have to protrude inside the second tapered portion 122d. The ignition component 140 may be retracted to the upper side in FIG. 2A from the second tapered portion 122d. Even in this case, the sub chamber 130 includes a position in FIG. 2A up to a position where a part of the ignition component 140 retracted to the upper side is arranged.

カバー部１２４は大凡環状である。カバー部１２４のうち、円筒部１２２側の端部には、フランジ部１２４ｂが形成される。フランジ部１２４ｂの外径は円筒部１２２の外径と大凡等しい。フランジ部１２４ｂは、円筒部１２２の一端に当接する。 The cover portion 124 is generally annular. A flange portion 124b is formed at the end of the cover portion 124 on the cylindrical portion 122 side. The outer diameter of the flange portion 124b is approximately equal to the outer diameter of the cylindrical portion 122. The flange portion 124b abuts on one end of the cylindrical portion 122.

カバー部１２４には、カバー穴１２４ａが形成される。カバー部１２４（カバー穴１２４ａ）の中心軸は、円筒部１２２（中心孔１２２ａ）の中心軸と同軸である。ただし、カバー部１２４（カバー穴１２４ａ）の中心軸は、円筒部１２２（中心孔１２２ａ）の中心軸に対してずれていてもよい。 A cover hole 124a is formed in the cover portion 124. The central axis of the cover portion 124 (cover hole 124a) is coaxial with the central axis of the cylindrical portion 122 (center hole 122a). However, the central axis of the cover portion 124 (cover hole 124a) may be deviated from the central axis of the cylindrical portion 122 (center hole 122a).

カバー穴１２４ａは、カバー部１２４のうち、円筒部１２２側に開口する。カバー穴１２４ａは、中心孔１２２ａに対向する。円筒部１２２の中心孔１２２ａと、カバー部１２４のカバー穴１２４ａによって、副室１３０が形成される。 The cover hole 124a opens on the cylindrical portion 122 side of the cover portion 124. The cover hole 124a faces the central hole 122a. The sub chamber 130 is formed by the center hole 122a of the cylindrical portion 122 and the cover hole 124a of the cover portion 124.

カバー部１２４のうち、円筒部１２２と反対側（燃焼室１０８の中心側）の端面１２４ｃは、湾曲している。端面１２４ｃは、カバー穴１２４ａの中心軸に近づくほど、円筒部１２２と反対側に突出する。ただし、端面１２４ｃは、平面であってもよい。 Of the cover portion 124, the end surface 124c on the side opposite to the cylindrical portion 122 (center side of the combustion chamber 108) is curved. The end face 124c projects toward the opposite side of the cylindrical portion 122 as it approaches the central axis of the cover hole 124a. However, the end face 124c may be a flat surface.

カバー部１２４には、貫通孔１２４ｄが形成される。貫通孔１２４ｄは、燃焼室１０８と副室１３０との隔壁（カバー部１２４）を貫通する。カバー部１２４の外周面１２４ｅからカバー穴１２４ａ（内周面）まで貫通する。ただし、貫通孔１２４ｄは、外周面１２４ｅに開口せずに、端面１２４ｃに開口してもよいし、外周面１２４ｅから端面１２４ｃに亘って開口してもよい。いずれにしても、貫通孔１２４ｄは、カバー穴１２４ａ側の開口の方が、外周面１２４ｅ、端面１２４ｃ側の開口よりも、カバー穴１２４ａの径方向内側に位置する。 A through hole 124d is formed in the cover portion 124. The through hole 124d penetrates the partition wall (cover portion 124) between the combustion chamber 108 and the sub chamber 130. It penetrates from the outer peripheral surface 124e of the cover portion 124 to the cover hole 124a (inner peripheral surface). However, the through hole 124d may be opened to the end surface 124c without opening to the outer peripheral surface 124e, or may be opened from the outer peripheral surface 124e to the end surface 124c. In any case, the opening of the through hole 124d on the cover hole 124a side is located radially inside the cover hole 124a with respect to the opening on the outer peripheral surface 124e and the end surface 124c side.

貫通孔１２４ｄは、径方向内側に向かうほど、点火部品１４０（後述する点火部１５２）側に近づく向きに傾いている。すなわち、貫通孔１２４ｄのうち、カバー穴１２４ａ側の開口は、外周面１２４ｅ、端面１２４ｃ側の開口よりも、カバー穴１２４ａの中心軸方向の位置が、点火部品１４０側（燃焼室１０８と反対側）となる。ただし、貫通孔１２４ｄのうち、カバー穴１２４ａ側の開口と、外周面１２４ｅ、端面１２４ｃ側の開口とは、カバー穴１２４ａの中心軸方向の位置が同じであってもよい。すなわち、貫通孔１２４ｄは、カバー穴１２４ａの径方向に平行に延在してもよい。 The through hole 124d is inclined toward the ignition component 140 (ignition portion 152, which will be described later) side as it goes inward in the radial direction. That is, of the through holes 124d, the opening on the cover hole 124a side is located on the ignition component 140 side (opposite to the combustion chamber 108) of the cover hole 124a in the central axis direction with respect to the opening on the outer peripheral surface 124e and the end surface 124c side. ). However, among the through holes 124d, the opening on the cover hole 124a side and the opening on the outer peripheral surface 124e and the end surface 124c side may have the same position in the central axis direction of the cover hole 124a. That is, the through hole 124d may extend in parallel with the radial direction of the cover hole 124a.

図２（ｂ）に示すように、貫通孔１２４ｄは、カバー穴１２４ａの周方向に離隔して複数（図２（ｂ）では、例えば、８個）形成される。貫通孔１２４ｄは、１～７個でもよいし、９個以上であってもよい。貫通孔１２４ｄは、カバー穴１２４ａ（副室１３０）の径方向に対して、カバー穴１２４ａ（副室１３０）の周方向に傾いている。すなわち、貫通孔１２４ｄのうち、カバー穴１２４ａ側の開口は、外周面１２４ｅ、端面１２４ｃ側の開口よりも、カバー穴１２４ａの周方向の一方側（図２（ｂ）では、時計回り方向の前方側）に位置する。 As shown in FIG. 2B, a plurality of through holes 124d are formed so as to be separated from each other in the circumferential direction of the cover hole 124a (for example, eight in FIG. 2B). The number of through holes 124d may be 1 to 7, or 9 or more. The through hole 124d is inclined in the circumferential direction of the cover hole 124a (sub chamber 130) with respect to the radial direction of the cover hole 124a (sub chamber 130). That is, of the through holes 124d, the opening on the cover hole 124a side is one side in the circumferential direction of the cover hole 124a from the opening on the outer peripheral surface 124e and the end surface 124c side (in FIG. 2B, the front in the clockwise direction). Located on the side).

燃焼室１０８の混合気は、貫通孔１２４ｄから副室１３０に流入する。貫通孔１２４ｄが傾斜しているため、副室１３０に流入した混合気には、旋回流が形成される。旋回流により、副室１３０内の流れが安定化する。 The air-fuel mixture in the combustion chamber 108 flows into the sub chamber 130 through the through hole 124d. Since the through hole 124d is inclined, a swirling flow is formed in the air-fuel mixture flowing into the sub chamber 130. The swirling flow stabilizes the flow in the sub-chamber 130.

図３（ａ）は、図２（ａ）の点火部品１４０の抽出図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の点火部品１４０のＩＩＩｂ矢視図である。図３（ａ）に示すように、点火部品１４０は、本体部１４２およびキャップ部１４４を有する。 FIG. 3A is an extraction diagram of the ignition component 140 of FIG. 2A. FIG. 3 (b) is a view taken along the line IIIb of the ignition component 140 of FIG. 3 (a). As shown in FIG. 3A, the ignition component 140 has a main body portion 142 and a cap portion 144.

本体部１４２は大凡環状である。本体部１４２の外周面１４２ａにはネジ溝が形成されている。外周面１４２ａのネジ溝が、円筒部１２２の中心孔１２２ａの内周面に形成されたネジ溝に螺合する。こうして、点火部品１４０が挿入部材１２０に取り付けられる。ただし、点火部品１４０は、ネジ以外の機構によって挿入部材１２０に取り付けられてもよい。 The main body 142 is generally annular. A screw groove is formed on the outer peripheral surface 142a of the main body portion 142. The thread groove on the outer peripheral surface 142a is screwed into the thread groove formed on the inner peripheral surface of the central hole 122a of the cylindrical portion 122. In this way, the ignition component 140 is attached to the insertion member 120. However, the ignition component 140 may be attached to the insertion member 120 by a mechanism other than the screw.

本体部１４２には、収容孔１４２ｂが形成される。収容孔１４２ｂには、テーパ部１４２ｃが形成される。テーパ部１４２ｃは、本体部１４２のうち、図３（ａ）中、下側（キャップ部１４４側）の一端に向かって内径が縮小する。 A housing hole 142b is formed in the main body portion 142. A tapered portion 142c is formed in the accommodating hole 142b. The inner diameter of the tapered portion 142c of the main body portion 142 decreases toward one end on the lower side (cap portion 144 side) in FIG. 3A.

収容孔１４２ｂには、絶縁体１４６が収容される。絶縁体１４６には、第１テーパ部１４６ａが形成される。第１テーパ部１４６ａは、図３（ａ）中、下側（キャップ部１４４側）に向かって外径が縮小する。収容孔１４２ｂのテーパ部１４２ｃおよび絶縁体１４６の第１テーパ部１４６ａによって、絶縁体１４６の位置決めが為される。 Insulator 146 is accommodated in the accommodating hole 142b. A first tapered portion 146a is formed on the insulator 146. The outer diameter of the first tapered portion 146a decreases toward the lower side (cap portion 144 side) in FIG. 3A. The insulator 146 is positioned by the tapered portion 142c of the accommodating hole 142b and the first tapered portion 146a of the insulator 146.

絶縁体１４６のうち、第１テーパ部１４６ａより先端には、第２テーパ部１４６ｂが形成される。第２テーパ部１４６ｂは、図３（ａ）中、下側（キャップ部１４４側）に向かって外径が縮小する。 A second tapered portion 146b is formed at the tip of the insulator 146 from the first tapered portion 146a. The outer diameter of the second tapered portion 146b decreases toward the lower side (cap portion 144 side) in FIG. 3A.

中心電極１４８は、絶縁体１４６の中心をキャップ部１４４側に貫通する。中心電極１４８は、本体部１４２（収容孔１４２ｂ、絶縁体１４６）よりキャップ部１４４側に突出する。本体部１４２と中心電極１４８は、絶縁体１４６によって絶縁される。 The center electrode 148 penetrates the center of the insulator 146 toward the cap portion 144. The center electrode 148 projects from the main body portion 142 (accommodation hole 142b, insulator 146) toward the cap portion 144. The main body 142 and the center electrode 148 are insulated by the insulator 146.

キャップ部１４４は大凡環状である。キャップ部１４４（点火部品１４０の端部）は、副室１３０の内部に突出する。キャップ部１４４は、キャップ穴１４４ａを有する。キャップ穴１４４ａは、キャップ部１４４のうち、本体部１４２側に開口する。キャップ穴１４４ａは、収容孔１４２ｂに対向する。本体部１４２の収容孔１４２ｂと、キャップ部１４４のキャップ穴１４４ａによって、点火部品１４０の内部空間Ｓが形成される。 The cap portion 144 is generally annular. The cap portion 144 (the end portion of the ignition component 140) projects into the sub chamber 130. The cap portion 144 has a cap hole 144a. The cap hole 144a opens on the main body portion 142 side of the cap portion 144. The cap hole 144a faces the accommodating hole 142b. The internal space S of the ignition component 140 is formed by the accommodating hole 142b of the main body portion 142 and the cap hole 144a of the cap portion 144.

キャップ穴１４４ａの内周面には、本体部１４２側から順に、平行面１４４ｂおよびテーパ面１４４ｃが形成される。平行面１４４ｂは、キャップ穴１４４ａの中心軸方向に平行である。テーパ面１４４ｃは、平行面１４４ｂから離隔するほど（キャップ穴１４４ａの底面１４４ｄに向かうほど）、内径が縮小する。 A parallel surface 144b and a tapered surface 144c are formed on the inner peripheral surface of the cap hole 144a in order from the main body portion 142 side. The parallel surface 144b is parallel to the central axis direction of the cap hole 144a. The inner diameter of the tapered surface 144c decreases as it is separated from the parallel surface 144b (toward the bottom surface 144d of the cap hole 144a).

キャップ部１４４の外周面には、本体部１４２側から順に、平行面１４４ｅ（外周面）および傾斜面１４４ｆが形成される。平行面１４４ｅは、キャップ穴１４４ａの中心軸方向に平行である。傾斜面１４４ｆは、キャップ部１４４のうち、本体部１４２と反対側の端面１４４ｇと、平行面１４４ｅとの間に形成される。傾斜面１４４ｆは、平行面１４４ｅから離隔するほど（端面１４４ｇに向かうほど）、外径が縮小する。 A parallel surface 144e (outer peripheral surface) and an inclined surface 144f are formed on the outer peripheral surface of the cap portion 144 in order from the main body portion 142 side. The parallel surface 144e is parallel to the central axis direction of the cap hole 144a. The inclined surface 144f is formed between the end surface 144g of the cap portion 144 opposite to the main body portion 142 and the parallel surface 144e. The outer diameter of the inclined surface 144f decreases as it is separated from the parallel surface 144e (toward the end surface 144g).

ただし、キャップ部１４４の形状は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すものに限られない。例えば、キャップ部１４４のうち、本体部１４２側の一部が短縮され、内側の平行面１４４ｂが形成されなくてもよい。 However, the shape of the cap portion 144 is not limited to that shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). For example, a part of the cap portion 144 on the main body portion 142 side may be shortened so that the inner parallel surface 144b is not formed.

キャップ部１４４は、端面１４４ｇに開口する開口孔１４４ｈを有する。開口孔１４４ｈは、キャップ部１４４のうち、端面１４４ｇからキャップ穴１４４ａの底面１４４ｄまで貫通する。開口孔１４４ｈの中心軸は、例えば、キャップ穴１４４ａの中心軸と同軸である。開口孔１４４ｈの内周面には、貴金属層１４４ｉが形成される。貴金属層１４４ｉにより、開口孔１４４ｈの内周面の損耗が抑制される。キャップ部１４４および貴金属層１４４ｉによって、接地電極１５０が構成される。接地電極１５０は、本体部１４２を介してアースされる。 The cap portion 144 has an opening hole 144h that opens to the end face 144g. The opening hole 144h penetrates from the end surface 144g of the cap portion 144 to the bottom surface 144d of the cap hole 144a. The central axis of the opening hole 144h is, for example, coaxial with the central axis of the cap hole 144a. A precious metal layer 144i is formed on the inner peripheral surface of the opening hole 144h. The noble metal layer 144i suppresses wear on the inner peripheral surface of the opening hole 144h. The ground electrode 150 is configured by the cap portion 144 and the precious metal layer 144i. The ground electrode 150 is grounded via the main body 142.

中心電極１４８の先端部は、開口孔１４４ｈ（貴金属層１４４ｉ）の内側に挿通される。中心電極１４８と貴金属層１４４ｉとの間には、径方向の隙間（スパークギャップＧ）が形成される。スパークギャップＧは環状である。 The tip of the center electrode 148 is inserted inside the opening hole 144h (precious metal layer 144i). A radial gap (spark gap G) is formed between the center electrode 148 and the precious metal layer 144i. The spark gap G is annular.

中心電極１４８には高電圧が印可される。中心電極１４８と接地電極１５０との電位差によって、スパークギャップＧに火花放電が生じる。すなわち、点火部品１４０における点火部１５２は、中心電極１４８のうち、接地電極１５０に径方向に対向する部位と、接地電極１５０によって構成される。点火部１５２は、副室１３０内のうち、カバー部１２４と反対側に配される。 A high voltage is applied to the center electrode 148. A spark discharge occurs in the spark gap G due to the potential difference between the center electrode 148 and the ground electrode 150. That is, the ignition unit 152 in the ignition component 140 is composed of a portion of the center electrode 148 that faces the ground electrode 150 in the radial direction and the ground electrode 150. The ignition unit 152 is arranged on the side opposite to the cover unit 124 in the sub chamber 130.

キャップ部１４４には、吸気孔１４４ｋが形成される。吸気孔１４４ｋは、点火部１５２の周囲に形成される。吸気孔１４４ｋは、点火部１５２と副室１３０（第２テーパ部１２２ｄ）の内周面１３０ａ（図２（ａ）参照）との間に位置する。吸気孔１４４ｋは、点火部１５２に対して、開口孔１４４ｈの径方向外側に位置する。吸気孔１４４ｋは、開口孔１４４ｈの径方向内側に向かうほど、本体部１４２側に近づく向きに傾いている。吸気孔１４４ｋは、キャップ部１４４のうち、外側の傾斜面１４４ｆから、内側のテーパ面１４４ｃまで貫通する。ただし、吸気孔１４４ｋの外側の開口は、平行面１４４ｅに開口してもよい。吸気孔１４４ｋの内側の開口は、平行面１４４ｂに開口してもよい。 An intake hole 144k is formed in the cap portion 144. The intake hole 144k is formed around the ignition portion 152. The intake hole 144k is located between the ignition portion 152 and the inner peripheral surface 130a (see FIG. 2A) of the sub chamber 130 (second tapered portion 122d). The intake hole 144k is located radially outside the opening hole 144h with respect to the ignition portion 152. The intake hole 144k is inclined toward the inner side of the opening hole 144h in the radial direction toward the main body portion 142. The intake hole 144k penetrates from the outer inclined surface 144f to the inner tapered surface 144c of the cap portion 144. However, the opening on the outside of the intake hole 144k may be opened on the parallel surface 144e. The inner opening of the intake hole 144k may be opened in the parallel surface 144b.

図３（ｂ）に示すように、吸気孔１４４ｋは、開口孔１４４ｈの周方向に離隔して複数（図３（ｂ）では、例えば、８個）形成される。吸気孔１４４ｋは、１～７個でもよいし、９個以上であってもよい。吸気孔１４４ｋは、開口孔１４４ｈの径方向に対して、周方向に傾いていない。すなわち、吸気孔１４４ｋは、開口孔１４４ｈの中心軸に垂直な断面視で、開口孔１４４ｈの径方向に平行に延在している。 As shown in FIG. 3B, a plurality of intake holes 144k are formed so as to be separated from each other in the circumferential direction of the opening holes 144h (for example, eight in FIG. 3B). The number of intake holes 144k may be 1 to 7, or 9 or more. The intake hole 144k is not inclined in the circumferential direction with respect to the radial direction of the opening hole 144h. That is, the intake hole 144k extends in parallel with the radial direction of the opening hole 144h in a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the opening hole 144h.

上記のように、副室１３０に流入した混合気には、旋回流が形成される。副室１３０内を旋回した混合気は、点火部品１４０の点火部１５２近傍に到達する。本実施形態では、吸気孔１４４ｋが点火部１５２より径方向外側（点火部１５２より副室１３０の内周面１３０ａ側）に形成されている。そのため、旋回流となった混合気が吸気孔１４４ｋから点火部品１４０の内部空間Ｓに流入し易い。内部空間Ｓに流入した混合気は、内部空間Ｓ（キャップ穴１４４ａ）の中心軸側に収束し、スパークギャップＧから副室１３０に噴出する。 As described above, a swirling flow is formed in the air-fuel mixture that has flowed into the sub-chamber 130. The air-fuel mixture swirling in the sub-chamber 130 reaches the vicinity of the ignition portion 152 of the ignition component 140. In the present embodiment, the intake hole 144k is formed radially outside the ignition portion 152 (on the inner peripheral surface 130a side of the sub chamber 130 from the ignition portion 152). Therefore, the air-fuel mixture that has become a swirling flow easily flows into the internal space S of the ignition component 140 from the intake hole 144k. The air-fuel mixture that has flowed into the internal space S converges on the central axis side of the internal space S (cap hole 144a) and is ejected from the spark gap G into the sub chamber 130.

そのため、点火部１５２（スパークギャップＧ）から副室１３０側に流出する混合気の流れが安定化する。点火部１５２を逆流する混合気の流れが抑制される。こうして、点火部品１４０の火花点火を安定化することが可能となる。また、副室１３０においても混合気の流れの安定化、濃度の均一化がなされており、火花伝播が安定化するため、点火の安定性が相乗的に向上する。 Therefore, the flow of the air-fuel mixture flowing out from the ignition unit 152 (spark gap G) to the sub chamber 130 side is stabilized. The flow of the air-fuel mixture flowing back through the ignition unit 152 is suppressed. In this way, it becomes possible to stabilize the spark ignition of the ignition component 140. Further, in the sub chamber 130, the flow of the air-fuel mixture is stabilized and the concentration is made uniform, and the spark propagation is stabilized, so that the stability of ignition is synergistically improved.

図４は、第１変形例を説明するための図である。上述した実施形態では、吸気孔１４４ｋは、開口孔１４４ｈの中心軸に垂直な断面視で、開口孔１４４ｈの径方向に平行に延在している場合について説明した。第１変形例では、図４に示すように、吸気孔２４４ｋは、開口孔１４４ｈの径方向（副室１３０の径方向）に対して、開口孔１４４ｈの周方向に傾いている。すなわち、吸気孔２４４ｋのうち、キャップ穴１４４ａ側の開口は、傾斜面１４４ｆ側の開口よりも、開口孔１４４ｈの周方向の一方側（図４では、時計回り方向の前方側）に位置する。 FIG. 4 is a diagram for explaining the first modification. In the above-described embodiment, the case where the intake hole 144k extends in parallel with the radial direction of the opening hole 144h in a cross-sectional view perpendicular to the central axis of the opening hole 144h has been described. In the first modification, as shown in FIG. 4, the intake hole 244k is inclined in the circumferential direction of the opening hole 144h with respect to the radial direction of the opening hole 144h (the radial direction of the sub chamber 130). That is, of the intake holes 244k, the opening on the cap hole 144a side is located on one side in the circumferential direction of the opening hole 144h (in the figure 4, the front side in the clockwise direction) with respect to the opening on the inclined surface 144f side.

吸気孔２４４ｋは、副室１３０の径方向に対して、貫通孔１２４ｄと同じ周方向に傾いている。すなわち、吸気孔２４４ｋは、貫通孔１２４ｄによって生じる旋回流の旋回方向に沿うことになる。 The intake hole 244k is inclined in the same circumferential direction as the through hole 124d with respect to the radial direction of the sub chamber 130. That is, the intake hole 244k follows the swirling direction of the swirling flow generated by the through hole 124d.

そのため、貫通孔１２４ｄから副室１３０に流入した混合気が、吸気孔２４４ｋに流入し易くなる。点火部１５２を逆流する混合気の流れが一層抑制される。 Therefore, the air-fuel mixture that has flowed into the sub-chamber 130 from the through hole 124d tends to flow into the intake hole 244k. The flow of the air-fuel mixture flowing back through the ignition unit 152 is further suppressed.

図５は、第２変形例を説明するための図である。上述した実施形態では、点火部品１４０（内部空間Ｓ）の中心軸は、中心孔１２２ａ（副室１３０）の中心軸と同軸に配される場合について説明した。第２変形例では、図５に示すように、点火部品１４０（内部空間Ｓ）の中心軸は、副室１３０の中心軸に対して偏心する位置に配される。このように、点火部品１４０と副室１３０は、同軸に配されずともよい。 FIG. 5 is a diagram for explaining a second modification. In the above-described embodiment, the case where the central axis of the ignition component 140 (internal space S) is arranged coaxially with the central axis of the central hole 122a (secondary chamber 130) has been described. In the second modification, as shown in FIG. 5, the central axis of the ignition component 140 (internal space S) is arranged at a position eccentric with respect to the central axis of the sub chamber 130. As described above, the ignition component 140 and the sub chamber 130 may not be arranged coaxially.

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to such embodiments. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or amendments within the scope of the claims, and it is understood that they also naturally belong to the technical scope.

例えば、上述した実施形態では、燃料ガスを燃料とするガスエンジン１００を例に挙げて説明した。ガスエンジン１００は、燃料ガスのみを燃料とするものに限られない。例えば、ガスエンジン１００は、運転状況に応じ、液体燃料と燃料ガスとを使い分けるデュアルフューエル方式のエンジンであってもよい。 For example, in the above-described embodiment, the gas engine 100 using fuel gas as fuel has been described as an example. The gas engine 100 is not limited to the one that uses only fuel gas as fuel. For example, the gas engine 100 may be a dual fuel engine that uses liquid fuel and fuel gas properly according to the operating conditions.

本開示は、燃焼室と副室を備えるガスエンジンに利用することができる。 The present disclosure can be used for gas engines having a combustion chamber and a sub-chamber.

１００ ガスエンジン
１０８ 燃焼室
１２４ カバー部（隔壁）
１２４ｄ 貫通孔
１３０ 副室
１３０ａ 内周面
１４０ 点火部品
１４４ キャップ部（端部）
１４４ｆ 傾斜面
１４４ｇ 端面
１４４ｈ 開口孔
１４４ｋ 吸気孔
１５２ 点火部
２４４ｋ 吸気孔 100 Gas engine 108 Combustion chamber 124 Cover (bulkhead)
124d Through hole 130 Sub chamber 130a Inner peripheral surface 140 Ignition component 144 Cap (end)
144f Inclined surface 144g End surface 144h Opening hole 144k Intake hole 152 Ignition part 244k Intake hole

Claims (5)

燃焼室と副室との隔壁を貫通し、前記副室の径方向に対して、前記副室の周方向に傾いた貫通孔と、
前記副室と離隔した内部空間と、前記副室内のうち前記隔壁と反対側に配され、前記内部空間と前記副室とを連通する点火部と、前記点火部と前記副室の内周面との間に位置し、前記内部空間と前記副室とを連通する吸気孔と、を有する点火部品と、
を備え、
前記吸気孔は、前記点火部に対して前記径方向外側に位置し、前記隔壁側に臨んでおり、前記径方向内側に向かうほど前記隔壁から遠ざかる向きに傾いているガスエンジン。 A through hole that penetrates the partition wall between the combustion chamber and the sub chamber and is inclined in the circumferential direction of the sub chamber with respect to the radial direction of the sub chamber.
An internal space separated from the sub-chamber, an ignition portion arranged on the opposite side of the sub-chamber from the partition wall and communicating the internal space with the sub-chamber, and an inner peripheral surface of the ignition portion and the sub-chamber. An ignition component having an intake hole, which is located between the interior space and communicates with the internal space and the sub-chamber .
Equipped with
The intake hole is located on the radial outer side of the ignition portion, faces the partition wall side, and is inclined toward the radial inner side toward the partition wall. 燃焼室と副室との隔壁を貫通し、前記副室の径方向に対して、前記副室の周方向に傾いた貫通孔と、A through hole that penetrates the partition wall between the combustion chamber and the sub chamber and is inclined in the circumferential direction of the sub chamber with respect to the radial direction of the sub chamber.
前記副室内のうち前記隔壁と反対側に配された点火部と、前記点火部と前記副室の内周面との間に位置する吸気孔と、を有する点火部品と、 An ignition component having an ignition portion arranged on the side opposite to the partition wall in the sub chamber and an intake hole located between the ignition portion and the inner peripheral surface of the sub chamber.
を備え、Equipped with
前記吸気孔は、前記点火部に対して前記径方向外側に位置し、前記隔壁側に臨んでおり、前記径方向内側に向かうほど前記隔壁から遠ざかる向きに傾いており、 The intake hole is located on the outer side in the radial direction with respect to the ignition portion, faces the partition wall side, and is inclined toward the inner side in the radial direction toward the partition wall.
前記点火部品は、 The ignition component is
前記副室の内部に突出する端部と、 The end protruding inside the sub-chamber and
前記端部の端面に開口し、前記点火部が形成される開口孔と、 An opening hole that opens in the end face of the end portion and forms the ignition portion,
を備え、Equipped with
前記吸気孔は、前記端部の外周面、または、前記外周面と前記端面との間に形成された傾斜面に開口するガスエンジン。 The intake hole is a gas engine that opens on the outer peripheral surface of the end portion or the inclined surface formed between the outer peripheral surface and the end surface. 前記貫通孔は、前記径方向内側に向かうほど、前記点火部に近づく向きに傾いている請求項１または２に記載のガスエンジン。 The gas engine according to claim 1 or 2 , wherein the through hole is inclined toward the inside of the radial direction toward the ignition portion. 前記吸気孔は、前記副室の径方向に対して、前記貫通孔と同じ前記周方向に傾く請求項１から３のいずれか１項に記載のガスエンジン。 The gas engine according to any one of claims 1 to 3 , wherein the intake hole is inclined in the same circumferential direction as the through hole with respect to the radial direction of the sub chamber. 前記点火部品は、前記副室の中心軸に対して偏心する請求項１から４のいずれか１項に記載のガスエンジン。 The gas engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the ignition component is eccentric with respect to the central axis of the sub chamber.
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