JPH07189848A - 内燃機関の燃焼方法 - Google Patents
内燃機関の燃焼方法Info
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- JPH07189848A JPH07189848A JP35098693A JP35098693A JPH07189848A JP H07189848 A JPH07189848 A JP H07189848A JP 35098693 A JP35098693 A JP 35098693A JP 35098693 A JP35098693 A JP 35098693A JP H07189848 A JPH07189848 A JP H07189848A
- Authority
- JP
- Japan
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- fuel
- auxiliary fuel
- chamber
- pressure
- working fluid
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 自発火温度の高い気体燃料を現行のディーゼ
ルエンジンと同程度の圧縮比で着火しかつ燃焼させるこ
とができる内燃機関の燃焼方法を提供する。 【構成】 自発火温度の高い気体からなる主燃料と、自
発火温度の低い液体もしくは気体からなる補助燃料とを
同一の噴射弁１０より燃焼室５に噴射し、補助燃料を圧
縮着火して火種とし主燃料を燃焼させる。
ルエンジンと同程度の圧縮比で着火しかつ燃焼させるこ
とができる内燃機関の燃焼方法を提供する。 【構成】 自発火温度の高い気体からなる主燃料と、自
発火温度の低い液体もしくは気体からなる補助燃料とを
同一の噴射弁１０より燃焼室５に噴射し、補助燃料を圧
縮着火して火種とし主燃料を燃焼させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素や天然ガス等の自
発火温度の高い気体燃料を、自発火温度の低い液体もし
くは気体燃料を火種として燃焼させる内燃機関の燃焼方
法に関する。
発火温度の高い気体燃料を、自発火温度の低い液体もし
くは気体燃料を火種として燃焼させる内燃機関の燃焼方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】化石燃料に代わる低公害代替燃料として
期待されている幾つかの燃料の内、気体燃料の中には自
発火温度が高いもの（水素、天然ガス等）がある。それ
らの自発火温度の高い気体燃料を、軽油や重油を燃料と
し実用化されているものと同様のディーゼルサイクルエ
ンジンの燃料として使用する場合、従来と同程度の圧縮
比では、圧縮によっては自発火温度には達せず、着火で
きないので、点火装置なしではエンジンとして成立しな
い。
期待されている幾つかの燃料の内、気体燃料の中には自
発火温度が高いもの（水素、天然ガス等）がある。それ
らの自発火温度の高い気体燃料を、軽油や重油を燃料と
し実用化されているものと同様のディーゼルサイクルエ
ンジンの燃料として使用する場合、従来と同程度の圧縮
比では、圧縮によっては自発火温度には達せず、着火で
きないので、点火装置なしではエンジンとして成立しな
い。
【０００３】そこで、現在、それらの燃料でディーゼル
サイクルエンジンを運転するために、次の三つの方法が
主に取られている。第一の方法は、エンジン圧縮行程中
の上死点付近において、自発火温度の高い燃料と自発火
温度の低い燃料を、二つの噴射弁より別々に噴射する方
式である。これは、圧縮による温度上昇で自発火温度に
達する後者の燃料を火種として前者の燃料に着火させ、
出力を得る方式である。
サイクルエンジンを運転するために、次の三つの方法が
主に取られている。第一の方法は、エンジン圧縮行程中
の上死点付近において、自発火温度の高い燃料と自発火
温度の低い燃料を、二つの噴射弁より別々に噴射する方
式である。これは、圧縮による温度上昇で自発火温度に
達する後者の燃料を火種として前者の燃料に着火させ、
出力を得る方式である。
【０００４】また第二の方法は、上死点付近で燃焼室内
に自発火温度の高い燃料を噴射し、燃焼室内に設置され
た点火栓によって着火させ、エンジン出力を得る方式で
ある。さらに第三の方法は、自発火温度の高い燃料を空
気とエンジン外部で混合した後、エンジンで圧縮し、そ
れに自発火温度の低い燃料を噴射弁より燃焼室に噴射
し、自発火温度の高い燃料を着火・燃焼させることによ
り、出力を得る方式である。
に自発火温度の高い燃料を噴射し、燃焼室内に設置され
た点火栓によって着火させ、エンジン出力を得る方式で
ある。さらに第三の方法は、自発火温度の高い燃料を空
気とエンジン外部で混合した後、エンジンで圧縮し、そ
れに自発火温度の低い燃料を噴射弁より燃焼室に噴射
し、自発火温度の高い燃料を着火・燃焼させることによ
り、出力を得る方式である。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、前
述の第一の方法のディーゼルサイクルエンジンは、以下
に列記するような欠点を有している。 エンジンヘッドに二つの噴射弁を設置するのは、エ
ンジンによっては、スペースの制約上困難な場合があ
る。 噴射系が２つになることによって、部品点数と制御
箇所が増えるので、信頼性やコストの面で不利になる。
述の第一の方法のディーゼルサイクルエンジンは、以下
に列記するような欠点を有している。 エンジンヘッドに二つの噴射弁を設置するのは、エ
ンジンによっては、スペースの制約上困難な場合があ
る。 噴射系が２つになることによって、部品点数と制御
箇所が増えるので、信頼性やコストの面で不利になる。
【０００６】また、前述の第二の方法のディーゼルサイ
クルエンジンは、以下に列記するような欠点を有してい
る。 着火源として熱面点火栓、または火花点火栓を用い
た場合、最適な着火を得るためには、燃料噴射時の噴流
中に設置する必要が有るが、その際、着火して非常に高
温となった噴流がプラグに直撃するため、プラグの耐久
性が損なわれる。 熱面点火栓よりは、耐久性の良い火花点火栓を用い
た場合、熱面点火栓では必要としない点火時期制御が必
要となる。圧縮上死点付近で噴射するディーゼルサイク
ルエンジンにおいて、点火時期と噴射時期の２つの時期
を最適時期になるように制御するのは困難な面が有り、
又、その調整に手間もかかる。 ディーゼルサイクルエンジンでは、一般的に着火遅
れが短い方が望ましいが、前述のエンジンでは燃焼状態
改善のために噴射弁ノズルの噴口数を複数個設けた場
合、スペース等の制約上プラグを噴口数に合わせて複数
個配置するのは難しいので、噴射弁ノズルの噴口数によ
っては、着火遅れが長くなる傾向になる。 点火装置が必要になることにより部品点数が増え、
信頼性やコストの面で不利となる。
クルエンジンは、以下に列記するような欠点を有してい
る。 着火源として熱面点火栓、または火花点火栓を用い
た場合、最適な着火を得るためには、燃料噴射時の噴流
中に設置する必要が有るが、その際、着火して非常に高
温となった噴流がプラグに直撃するため、プラグの耐久
性が損なわれる。 熱面点火栓よりは、耐久性の良い火花点火栓を用い
た場合、熱面点火栓では必要としない点火時期制御が必
要となる。圧縮上死点付近で噴射するディーゼルサイク
ルエンジンにおいて、点火時期と噴射時期の２つの時期
を最適時期になるように制御するのは困難な面が有り、
又、その調整に手間もかかる。 ディーゼルサイクルエンジンでは、一般的に着火遅
れが短い方が望ましいが、前述のエンジンでは燃焼状態
改善のために噴射弁ノズルの噴口数を複数個設けた場
合、スペース等の制約上プラグを噴口数に合わせて複数
個配置するのは難しいので、噴射弁ノズルの噴口数によ
っては、着火遅れが長くなる傾向になる。 点火装置が必要になることにより部品点数が増え、
信頼性やコストの面で不利となる。
【０００７】さらに、前述の第三の方法のディーゼルサ
イクルエンジンは、以下に列記するような欠点を有して
いる。 着火前に混合気が燃焼室に入るので、残留ガス又は
燃焼室内の高温部により、着火され、プリイグニション
又はバックファイヤ等の異常燃焼が発生し、高出力の運
転ができない。 ガス燃料を使用する場合、燃焼室内の混合気中、ガ
ス燃料が燃焼室に占める割合が多くなり、混合気が燃焼
して発生するエネルギーが少なく、その結果エンジン出
力も小さい。
イクルエンジンは、以下に列記するような欠点を有して
いる。 着火前に混合気が燃焼室に入るので、残留ガス又は
燃焼室内の高温部により、着火され、プリイグニション
又はバックファイヤ等の異常燃焼が発生し、高出力の運
転ができない。 ガス燃料を使用する場合、燃焼室内の混合気中、ガ
ス燃料が燃焼室に占める割合が多くなり、混合気が燃焼
して発生するエネルギーが少なく、その結果エンジン出
力も小さい。
【０００８】本発明は上述した従来の各方法が有する欠
点を解消し、自発火温度の高い気体燃料を現行のディー
ゼルエンジンと同程度の圧縮比で着火しかつ燃焼させる
ことができる内燃機関の燃焼方法を提供することを目的
とする。
点を解消し、自発火温度の高い気体燃料を現行のディー
ゼルエンジンと同程度の圧縮比で着火しかつ燃焼させる
ことができる内燃機関の燃焼方法を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明は、自発火温度の高い気体からなる主燃料
と、自発火温度の低い液体もしくは気体からなる補助燃
料とをエンジンの圧縮行程後期に同一の噴射弁より燃焼
室に噴射し、前記補助燃料を圧縮着火して火種とし前記
主燃料を燃焼させることを特徴とするものである。
めに本発明は、自発火温度の高い気体からなる主燃料
と、自発火温度の低い液体もしくは気体からなる補助燃
料とをエンジンの圧縮行程後期に同一の噴射弁より燃焼
室に噴射し、前記補助燃料を圧縮着火して火種とし前記
主燃料を燃焼させることを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】前述の構成からなる本発明によれば、水素又は
天然ガス等の自発火温度の高い気体からなる主燃料と、
自発火温度の低い液体もしくは気体からなる補助燃料と
を単一の噴射弁から燃料室に噴射し、補助燃料を圧縮着
火（自発火）させて火種として主燃料を燃焼させること
ができる。
天然ガス等の自発火温度の高い気体からなる主燃料と、
自発火温度の低い液体もしくは気体からなる補助燃料と
を単一の噴射弁から燃料室に噴射し、補助燃料を圧縮着
火（自発火）させて火種として主燃料を燃焼させること
ができる。
【００１１】本発明の好適な態様においては、蓄圧式噴
射弁を使用する。ここで、蓄圧式噴射弁とは、噴射の度
ごとに燃料を加圧するのではなく、常に燃料を一定の圧
力にして蓄圧室に溜めておく方式の噴射弁をいう。蓄圧
式噴射弁の弁作動を流体圧で行い、その作動流体に火種
となる軽油等の補助燃料を用いる。この方式の噴射弁に
おいては、弁作動時に高まった圧力により作動流体の一
部を補助燃料として蓄圧室に送り込み、その蓄圧室に溜
まった火種となる補助燃料は、主燃料の噴射時に主燃料
によるガス噴射で、微粒化および空気との混合がなさ
れ、圧縮着火され、それにより主燃料も着火し燃焼す
る。また主燃料噴射弁に補助燃料が付着し、この補助燃
料が噴射弁の潤滑および気密作用を果たす。
射弁を使用する。ここで、蓄圧式噴射弁とは、噴射の度
ごとに燃料を加圧するのではなく、常に燃料を一定の圧
力にして蓄圧室に溜めておく方式の噴射弁をいう。蓄圧
式噴射弁の弁作動を流体圧で行い、その作動流体に火種
となる軽油等の補助燃料を用いる。この方式の噴射弁に
おいては、弁作動時に高まった圧力により作動流体の一
部を補助燃料として蓄圧室に送り込み、その蓄圧室に溜
まった火種となる補助燃料は、主燃料の噴射時に主燃料
によるガス噴射で、微粒化および空気との混合がなさ
れ、圧縮着火され、それにより主燃料も着火し燃焼す
る。また主燃料噴射弁に補助燃料が付着し、この補助燃
料が噴射弁の潤滑および気密作用を果たす。
【００１２】自発火温度の低い燃料のうち作動流体ポン
プを通すのに適さない補助燃料の場合は、別の外部ポン
プにより蓄圧室に供給する。
プを通すのに適さない補助燃料の場合は、別の外部ポン
プにより蓄圧室に供給する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明に係る内燃機関の燃焼方法の第
１実施例を図１を参照して説明する。図１は本発明の内
焼機関の燃焼方法が適用される内燃機関の全体構成図で
ある。図１に示すように、内燃機関は、シリンダ１と、
このシリンダ１に連通される吸気管２及び排気管３を備
えている。シリンダ１の内部にはピストン４が往復動自
在に配設されており、ピストン４の上端面とシリンダヘ
ッド８とにより形成される空間が燃焼室５になってい
る。
１実施例を図１を参照して説明する。図１は本発明の内
焼機関の燃焼方法が適用される内燃機関の全体構成図で
ある。図１に示すように、内燃機関は、シリンダ１と、
このシリンダ１に連通される吸気管２及び排気管３を備
えている。シリンダ１の内部にはピストン４が往復動自
在に配設されており、ピストン４の上端面とシリンダヘ
ッド８とにより形成される空間が燃焼室５になってい
る。
【００１４】前記吸気管２は、出口部に設けられた吸気
弁６により開閉可能になっており、排気管３も、入口部
に設けられた排気弁７により開閉可能になっている。前
記吸気弁６及び排気弁７は、出力軸（図示せず）と連動
する吸排気弁駆動用カム機構（図示せず）により、開閉
操作されるようになっている。
弁６により開閉可能になっており、排気管３も、入口部
に設けられた排気弁７により開閉可能になっている。前
記吸気弁６及び排気弁７は、出力軸（図示せず）と連動
する吸排気弁駆動用カム機構（図示せず）により、開閉
操作されるようになっている。
【００１５】シリンダヘッド８には蓄圧式噴射弁１０が
取付けられており、この噴射弁１０は内部に蓄圧室１１
を具備しており、この蓄圧室１１に気体燃料流入口１２
より水素、天然ガス等の気体燃料（以下、主燃料と称す
る）が供給されるようになっている。主燃料は高圧ポン
プ（図示せず）により昇圧されており蓄圧室１０内で常
に所定の圧力Ｐ1 を有している。
取付けられており、この噴射弁１０は内部に蓄圧室１１
を具備しており、この蓄圧室１１に気体燃料流入口１２
より水素、天然ガス等の気体燃料（以下、主燃料と称す
る）が供給されるようになっている。主燃料は高圧ポン
プ（図示せず）により昇圧されており蓄圧室１０内で常
に所定の圧力Ｐ1 を有している。
【００１６】また噴射弁１０の内部には、ピストン１３
が往復動自在に配設されており、このピストン１３には
作動バルブ１４が連結されている。ピストン１３には蓄
圧室１１と作動流体室１５との隔離を行うためのＯリン
グ２５が配設されている。そして、作動流体室１５に作
動流体タンク１６から作動流体ポンプ１７によって作動
流体が供給されるようになっている。
が往復動自在に配設されており、このピストン１３には
作動バルブ１４が連結されている。ピストン１３には蓄
圧室１１と作動流体室１５との隔離を行うためのＯリン
グ２５が配設されている。そして、作動流体室１５に作
動流体タンク１６から作動流体ポンプ１７によって作動
流体が供給されるようになっている。
【００１７】しかして、エンジンの回転と同調した作動
流体ポンプ１７により、作動流体タンク１６より汲み上
げられ、加圧された作動流体が作動流体流入口１８を通
って作動流体室１５に流入すると、作動流体室１５内が
所定の圧力Ｐ2 に上昇する。また、ピストン１３はスプ
リング１９の力と蓄圧室１１の圧力Ｐ1 による力の合力
Ｆ1 により上方に押されており、この押し上げ力Ｆ1 よ
り、作動流体室１５内の圧力Ｐ2 により生成されるピス
トン１３を下に押し下げる力Ｆ2 が大きくなると、ピス
トン１３および作動バルブ１４は下方に動き、噴射口２
０を開く。
流体ポンプ１７により、作動流体タンク１６より汲み上
げられ、加圧された作動流体が作動流体流入口１８を通
って作動流体室１５に流入すると、作動流体室１５内が
所定の圧力Ｐ2 に上昇する。また、ピストン１３はスプ
リング１９の力と蓄圧室１１の圧力Ｐ1 による力の合力
Ｆ1 により上方に押されており、この押し上げ力Ｆ1 よ
り、作動流体室１５内の圧力Ｐ2 により生成されるピス
トン１３を下に押し下げる力Ｆ2 が大きくなると、ピス
トン１３および作動バルブ１４は下方に動き、噴射口２
０を開く。
【００１８】このようにして、畜圧室１１に開口する噴
射口２０が開くことによって蓄圧室１１内に溜められて
いた主燃料が補助燃料とともに燃焼室５内に噴射され
る。なお、噴射弁１０内に設置された作動流体圧力調節
弁２１によって圧力Ｐ2 は調節可能であり、調節圧力に
達すると、作動流体室１５内の余分な作動流体は作動流
体流出口２２より作動流体タンク１６に戻されるように
なっている。
射口２０が開くことによって蓄圧室１１内に溜められて
いた主燃料が補助燃料とともに燃焼室５内に噴射され
る。なお、噴射弁１０内に設置された作動流体圧力調節
弁２１によって圧力Ｐ2 は調節可能であり、調節圧力に
達すると、作動流体室１５内の余分な作動流体は作動流
体流出口２２より作動流体タンク１６に戻されるように
なっている。
【００１９】また、上記の動作と同調して、作動流体室
１５内の圧力Ｐ2 により生成され補助燃料供給弁２４に
加わる力Ｆ3 が補助燃料用圧力調整スプリング２３と蓄
圧室１１内の圧力Ｐ1 により生成される補助燃料供給弁
２４に加わる力Ｆ4 を上回わっている間は、補助燃料供
給弁２４が開き、作動流体室１５内の作動流体の一部で
ある補助燃料は、作動バルブ１４内に設けられた通路１
４ａを通って噴射口２０に達する。そして噴射口２０に
溜った作動流体である補助燃料は、前述の主燃料噴射時
に、主燃料とともに燃焼室５内に噴射される。
１５内の圧力Ｐ2 により生成され補助燃料供給弁２４に
加わる力Ｆ3 が補助燃料用圧力調整スプリング２３と蓄
圧室１１内の圧力Ｐ1 により生成される補助燃料供給弁
２４に加わる力Ｆ4 を上回わっている間は、補助燃料供
給弁２４が開き、作動流体室１５内の作動流体の一部で
ある補助燃料は、作動バルブ１４内に設けられた通路１
４ａを通って噴射口２０に達する。そして噴射口２０に
溜った作動流体である補助燃料は、前述の主燃料噴射時
に、主燃料とともに燃焼室５内に噴射される。
【００２０】作動流体ポンプ１７によって送られる作動
流体の圧力波が止まれば、作動流体室１５内の圧力は降
下し、作動流体圧力調節弁２１が閉り、また補助燃料供
給弁２４も閉まって補助燃料の蓄圧室１１への供給は止
まる。
流体の圧力波が止まれば、作動流体室１５内の圧力は降
下し、作動流体圧力調節弁２１が閉り、また補助燃料供
給弁２４も閉まって補助燃料の蓄圧室１１への供給は止
まる。
【００２１】この時、主燃料に自発火温度の高い水素、
天然ガス等の気体燃料を、作動流体である補助燃料に自
発火温度の低い軽油等の液体燃料を使用し、ピストン４
による圧縮作用で燃焼室５内の温度が補助燃料自発火温
度に達しているところに圧縮上死点付近で噴射するよう
に作動流体ポンプ１７を調節しておいて、主燃料と補助
燃料を同時に１つの噴射弁１０より、燃焼室５内に噴射
すれば補助燃料が着火する。そのため、主燃料も、着火
した補助燃料を火種として着火・燃焼する。エンジンの
ピストン４はこれらの燃料の燃焼による燃焼室５内の温
度・圧力の上昇によって押し下げられ、エンジン出力が
得られる。
天然ガス等の気体燃料を、作動流体である補助燃料に自
発火温度の低い軽油等の液体燃料を使用し、ピストン４
による圧縮作用で燃焼室５内の温度が補助燃料自発火温
度に達しているところに圧縮上死点付近で噴射するよう
に作動流体ポンプ１７を調節しておいて、主燃料と補助
燃料を同時に１つの噴射弁１０より、燃焼室５内に噴射
すれば補助燃料が着火する。そのため、主燃料も、着火
した補助燃料を火種として着火・燃焼する。エンジンの
ピストン４はこれらの燃料の燃焼による燃焼室５内の温
度・圧力の上昇によって押し下げられ、エンジン出力が
得られる。
【００２２】本実施例において、主燃料を高圧にすれ
ば、噴射後の補助燃料の霧化が非常に良好となり、燃焼
室５内での霧化が促進されるので、着火遅れが短くな
り、燃焼状態に好影響を与える。また作動流体からなる
補助燃料が蓄圧室１１に流入して噴射口２０に溜まるこ
とにより、この補助燃料がシール機能及び潤滑機能を果
たし、高圧の気体燃料で問題となる噴射口２０の密閉性
と耐久性が確保でき、更に、噴射弁内の摺動部の潤滑に
もなるので、噴射弁全体の耐久性の向上にもつながる。
ば、噴射後の補助燃料の霧化が非常に良好となり、燃焼
室５内での霧化が促進されるので、着火遅れが短くな
り、燃焼状態に好影響を与える。また作動流体からなる
補助燃料が蓄圧室１１に流入して噴射口２０に溜まるこ
とにより、この補助燃料がシール機能及び潤滑機能を果
たし、高圧の気体燃料で問題となる噴射口２０の密閉性
と耐久性が確保でき、更に、噴射弁内の摺動部の潤滑に
もなるので、噴射弁全体の耐久性の向上にもつながる。
【００２３】次に、本発明の第２実施例を図２を参照し
て説明する。本実施例は、スペースや加工の点から補助
燃料用圧力調整スプリング２３、補助燃料供給弁２４お
よび通路１４ａを図１に示すピストン１３および作動バ
ルブ１４内に設けることが困難な場合に好適に実施され
る。即ち、本実施例においては、作動流体流入口１８よ
り分岐した補助燃料供給管１８ａ、補助燃料供給弁２
４、補助燃料用圧力調整スプリング２３よりなる補助燃
料供給装置を噴射弁１０の外部に設置し、この補助燃料
供給装置を供給パイプ１４ｂによって蓄圧室１１に連絡
するものである。その他の構成は図１に示す第１実施例
と同様である。本実施例の作用及び効果は図１に示す実
施例と同様であるため、その説明は省略する。
て説明する。本実施例は、スペースや加工の点から補助
燃料用圧力調整スプリング２３、補助燃料供給弁２４お
よび通路１４ａを図１に示すピストン１３および作動バ
ルブ１４内に設けることが困難な場合に好適に実施され
る。即ち、本実施例においては、作動流体流入口１８よ
り分岐した補助燃料供給管１８ａ、補助燃料供給弁２
４、補助燃料用圧力調整スプリング２３よりなる補助燃
料供給装置を噴射弁１０の外部に設置し、この補助燃料
供給装置を供給パイプ１４ｂによって蓄圧室１１に連絡
するものである。その他の構成は図１に示す第１実施例
と同様である。本実施例の作用及び効果は図１に示す実
施例と同様であるため、その説明は省略する。
【００２４】次に、本発明の第３実施例を図３を参照し
て説明する。本実施例においては、蓄圧式噴射弁１０内
に設けられたピストン１３は、出力軸に連結されたカム
３３と、このカム３３に隣接して設けられたロッカーア
ーム３４とによって作動するようになっている。そし
て、蓄圧室１１内には、気体燃料流入口１２より所定の
圧力Ｐ1 を有した主燃料が供給されるようになってい
る。また蓄圧室１１には、補助燃料タンク３５より加圧
ポンプ３６によって補助燃料が供給されるようになって
いる。なお、加圧ポンプ３６により加圧された補助燃料
は、流量制御装置３７により流量制御されて蓄圧室１１
に供給されるようになっている。
て説明する。本実施例においては、蓄圧式噴射弁１０内
に設けられたピストン１３は、出力軸に連結されたカム
３３と、このカム３３に隣接して設けられたロッカーア
ーム３４とによって作動するようになっている。そし
て、蓄圧室１１内には、気体燃料流入口１２より所定の
圧力Ｐ1 を有した主燃料が供給されるようになってい
る。また蓄圧室１１には、補助燃料タンク３５より加圧
ポンプ３６によって補助燃料が供給されるようになって
いる。なお、加圧ポンプ３６により加圧された補助燃料
は、流量制御装置３７により流量制御されて蓄圧室１１
に供給されるようになっている。
【００２５】本実施例によれば、蓄圧室１１には、気体
燃料流入口１２より流入した気体燃料が、常に所定の圧
力Ｐ1 で存在する。そして、カム３３によりロッカーア
ーム３４が押し上げられると、スプリング３８の押圧力
と蓄圧室１１内の圧力Ｐ1 によってピストン１３が押し
上げられる。すると、図３に示されるようにピストン１
３に連結された作動バルブ１４も上に押し上げられ、噴
射口２０が開くことによって蓄圧室１１内の主燃料が燃
焼室５内に噴射される。
燃料流入口１２より流入した気体燃料が、常に所定の圧
力Ｐ1 で存在する。そして、カム３３によりロッカーア
ーム３４が押し上げられると、スプリング３８の押圧力
と蓄圧室１１内の圧力Ｐ1 によってピストン１３が押し
上げられる。すると、図３に示されるようにピストン１
３に連結された作動バルブ１４も上に押し上げられ、噴
射口２０が開くことによって蓄圧室１１内の主燃料が燃
焼室５内に噴射される。
【００２６】また、自発火温度の低い補助燃料は、補助
燃料タンク３５より加圧ポンプ３６に吸い上げられ、蓄
圧室１１内の圧力Ｐ1 以上に加圧された後、流量制御装
置３７によって流量を制御されて蓄圧室１１内に流入す
る。補助燃料は噴射口２０に溜まり、前述の主燃料噴射
時に、主燃料とともに噴射される。噴射後の作動や、そ
れにともなう作用及び効果は、第１及び第２実施例と同
様であるため、その説明は省略する。
燃料タンク３５より加圧ポンプ３６に吸い上げられ、蓄
圧室１１内の圧力Ｐ1 以上に加圧された後、流量制御装
置３７によって流量を制御されて蓄圧室１１内に流入す
る。補助燃料は噴射口２０に溜まり、前述の主燃料噴射
時に、主燃料とともに噴射される。噴射後の作動や、そ
れにともなう作用及び効果は、第１及び第２実施例と同
様であるため、その説明は省略する。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
に列挙するような効果が期待できる。 自発火温度の高い気体燃料からなる主燃料によって
ディーゼルサイクルエンジンを運転する場合、主燃料と
自発火温度の低い補助燃料を同時に、同一の噴射弁より
噴射することにより、補助燃料が火種となり、主燃料が
着火し燃焼するので、２種燃料の噴射でありながら単一
の噴射弁で良く点火装置も不要である。 蓄圧式噴射弁の蓄圧室に液体の補助燃料を入れ、高
圧で気体燃料からなる主燃料を噴射すれば、補助燃料の
噴射特性が非常に良好となり、燃焼状態の向上が図れ
る。また補助燃料が気体の場合も主燃料との混合性が高
い。 蓄圧式噴射弁の蓄圧室に液体の補助燃料を入れれ
ば、補助燃料がシール機能及び潤滑機能を果たし、噴射
弁の密閉性、耐久性の大幅な向上がはかれる。
に列挙するような効果が期待できる。 自発火温度の高い気体燃料からなる主燃料によって
ディーゼルサイクルエンジンを運転する場合、主燃料と
自発火温度の低い補助燃料を同時に、同一の噴射弁より
噴射することにより、補助燃料が火種となり、主燃料が
着火し燃焼するので、２種燃料の噴射でありながら単一
の噴射弁で良く点火装置も不要である。 蓄圧式噴射弁の蓄圧室に液体の補助燃料を入れ、高
圧で気体燃料からなる主燃料を噴射すれば、補助燃料の
噴射特性が非常に良好となり、燃焼状態の向上が図れ
る。また補助燃料が気体の場合も主燃料との混合性が高
い。 蓄圧式噴射弁の蓄圧室に液体の補助燃料を入れれ
ば、補助燃料がシール機能及び潤滑機能を果たし、噴射
弁の密閉性、耐久性の大幅な向上がはかれる。
【図１】本発明に係る内燃機関の燃焼方法の第１実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】本発明に係る内燃機関の燃焼方法の第２実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】本発明に係る内燃機関の燃焼方法の第３実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ シリンダ ２ 吸気管 ３ 排気管 ４，１３ ピストン ５ 燃焼室 ６ 吸気弁 ７ 排気弁 ８ シリンダヘッド １０ 蓄圧式噴射弁 １１ 蓄圧室 １２ 気体燃料流入口 １４ 作動バルブ １５ 作動流体室 １６ 作動流体タンク １７ 作動流体ポンプ １８ 作動流体入口 １９ スプリング ２０ 噴射口 ２１ 作動流体圧力調節弁 ２２ 作動流体流出口 ２３ 補助燃料用圧力調整スプリング ２４ 補助燃料供給弁 ２５ Ｏリング ３３ カム ３４ ロッカーアーム ３５ 補助燃料タンク ３６ 加圧ポンプ ３７ 流量制御装置
Claims (6)
- 【請求項１】 自発火温度の高い気体からなる主燃料
と、自発火温度の低い液体もしくは気体からなる補助燃
料とを同一の噴射弁より燃焼室に噴射し、点火装置を使
わないで前記補助燃料を圧縮着火して火種とし前記主燃
料を燃焼させることを特徴とする内燃機関の燃焼方法。 - 【請求項２】 前記噴射弁は、所定圧力に加圧された主
燃料を溜めておく蓄圧室と、この蓄圧室に開口された噴
射口を開閉する作動バルブと、この作動バルブに連結さ
れたピストンと、前記蓄圧室に補助燃料を供給する補助
燃料供給手段とからなることを特徴とする請求項１記載
の内燃機関の燃焼方法。 - 【請求項３】 前記補助燃料供給手段は、前記ピストン
を挟んで前記蓄圧室と反対側に位置する作動流体室へ補
助燃料である作動流体を供給するためのポンプと、前記
作動流体室と蓄圧室との圧力差によって開閉する補助燃
料供給弁とからなることを特徴とする請求項２記載の内
燃機関の燃焼方法。 - 【請求項４】 前記補助燃料供給手段は、前記蓄圧室に
補助燃料を圧送するためのポンプからなることを特徴と
する請求項２記載の内燃機関の燃焼方法。 - 【請求項５】 前記主燃料は水素又は天然ガスであるこ
とを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃焼方法。 - 【請求項６】 前記補助燃料は軽油であることを特徴と
する請求項１記載の内燃機関の燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35098693A JPH07189848A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 内燃機関の燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35098693A JPH07189848A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 内燃機関の燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189848A true JPH07189848A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18414263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35098693A Pending JPH07189848A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 内燃機関の燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07189848A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000045809A (ja) * | 1998-07-24 | 2000-02-15 | Tokyo Gas Co Ltd | 常用防災兼用エンジンの運転装置及び方法 |
| JP2007154797A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Denso Corp | 燃料噴射装置 |
| JP2010538201A (ja) * | 2007-08-30 | 2010-12-09 | エネルギー コンヴァージョン テクノロジー アクティーゼルスカブ | 圧縮点火エンジンにおいて実質的にＮＯｘを発生せずに燃料を燃焼させるエンジンシステムおよび方法 |
| US9091240B2 (en) | 2013-01-24 | 2015-07-28 | Caterpillar Inc. | Compressed natural gas fuel mass control system |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP35098693A patent/JPH07189848A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000045809A (ja) * | 1998-07-24 | 2000-02-15 | Tokyo Gas Co Ltd | 常用防災兼用エンジンの運転装置及び方法 |
| JP2007154797A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Denso Corp | 燃料噴射装置 |
| JP2010538201A (ja) * | 2007-08-30 | 2010-12-09 | エネルギー コンヴァージョン テクノロジー アクティーゼルスカブ | 圧縮点火エンジンにおいて実質的にＮＯｘを発生せずに燃料を燃焼させるエンジンシステムおよび方法 |
| US8601984B2 (en) | 2007-08-30 | 2013-12-10 | Cool Flame Technologies As | Engine system and method for substantially NOx-free combustion of a fuel in a compression ignition engine |
| US9091240B2 (en) | 2013-01-24 | 2015-07-28 | Caterpillar Inc. | Compressed natural gas fuel mass control system |
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