JPH09166024A

JPH09166024A - 副室式ガスエンジン

Info

Publication number: JPH09166024A
Application number: JP7347005A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Morita; 勝利森田
Original assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Current assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 1997-06-24

Abstract

(57)【要約】【課題】副室式ガスエンジンにおいて、副室内での未
燃ガスの滞留を防止するため、副室上部に最初に高圧縮
空気を供給して副室上部から着火を開始する。【解決手段】この副室式ガスエンジンは、シリンダヘ
ッド１３に副室２を構成する副室構造体３を配置し、副
室下部２Ｂに連通する主連絡口７と副室上部２Ａに通孔
９Ａを通じて連通する副連絡通路９とを設ける。連絡口
６には副室開閉弁４を配置し、副室開閉弁４のリフト量
に従って最初に副連絡通路９を開放し、次いで主連絡口
７を開放し、副室２内の副室上部２Ａで着火させ、副室
２内に燃え残りが長期に滞留するのを防止し、未燃ＨＣ
の発生を抑制して熱効率をアップする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シリンダヘッドに副
室を構成すると共にシリンダ側に主室を構成する副室式
ガスエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガスエンジンとして、シリンダヘ
ッドに副室を設け、副室内を燃料リッチな状態にし、希
薄領域における着火性を確実なものにし、燃焼を安定さ
せる方法が考えられる。ところが、ガスエンジンは、ナ
チュラルガス即ち天然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、混合気は高圧縮されて温度が高くな
り、自己着火の現象即ちノッキングが発生する。しかる
に、天然ガスのガス燃料は圧縮比が１２以下でないと、
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現
象がある。

【０００３】そこで、副室式ガスエンジンにおいて、希
薄燃焼を更に安定させるために、副室と主室とを連通す
る連絡孔に副室開閉弁を設置し、吸入行程時には該副室
開閉弁を閉じておき、主室に空気のみを吸入し、副室に
天然ガスを導入する。そして、副室開閉弁を圧縮行程上
死点手前で開き、主室と副室との圧力差により瞬間的に
副室内に空気を流入させ、天然ガスと空気とは急速に混
合して着火燃焼し、副室から連絡孔を通じて主室に流出
しながら短時間に希薄燃焼を完了させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本出願人
は、上記の問題を解決したガスエンジンを開発し、特願
平６−１２４６７８号として先に出願した。該ガスエン
ジンは、副室にナチュラルガス等のガス燃料を導入し、
主室で吸入空気のみを圧縮して圧縮比を高めると共に、
副室内の筒内圧を圧電素子等のセンサで検出し、その情
報を基にして燃料供給弁を作動させて負荷と回転数とに
見合った適正な燃料供給量を制御し、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、副室内のガス燃料と高
圧縮空気とを一気に混合させることで短期間に着火燃焼
させる。しかも、副室内では燃料が過濃状態であるので
ＮＯ_Xの発生を抑制する状態で燃焼させ、火炎を副室か
ら主室に一気に噴き出させることで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するものである。

【０００５】ところで、副室式ガスエンジンでは、副室
開閉弁が開くと主室より副室へ空気が流入し、ガス燃料
と急速に混合し、自己着火して燃焼を開始するシステム
に構成されている。主室での空気利用率の高い活発な燃
焼を行なわせるには副室の主室より最も離れた領域で着
火して燃焼が進展し、未燃混合気や火炎を副室から主室
へ噴き出すことが理想と考えられる。

【０００６】しかしながら、従来の副室式ガスエンジン
では、主室より副室へ流入する空気は副室開閉弁の連絡
口の開放によって該連絡口を通って副室全体で混合が行
なわれるため副室内での着火位置が特定されず、しかも
副室内での着火が空気流入途中で発生するため、副室内
の圧力が上昇し、副室内への空気導入量が制限される。
そのため、副室内のガス燃料を主室へ噴出できるのに十
分な圧力上昇にまで、副室内での燃焼を行なわせること
ができないという問題がある。副室内のガス燃料が十分
に燃焼せず十分に圧力上昇しないと、副室内に未燃ガス
が長期にわたって滞留し、高負荷領域での効率が悪化す
ることになる。この問題を解決するため、副室内でのガ
ス燃料の着火前にガス燃料の一部を主室へ予め供給して
おく燃焼方式が考えられるが、単にガス燃料を主室に供
給しておくと、主室が希薄混合気となるため、燃焼速度
が遅くなり、ＨＣ、すす等の発生が増加するという問題
が発生する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
の課題を解決することであり、シリンダヘッドに副室を
構成する副室構造体を配置し、シリンダ側に主室を構成
し、主室と副室とを連通する連絡口に副室開閉弁を配置
し、前記副室構造体に副室下部に開口する主連絡口と副
室上部に開口する副連絡通路を形成し、圧縮行程終端付
近で副室開閉弁を開放させるバルブリフト時に副連絡通
路から開放して副室上部から着火させて燃焼を進展さ
せ、副室上部から未燃ガスと火炎の燃焼ガスによって副
室下部の未燃ガスを押し出す状態で主室へ噴き出させ、
副室に未燃ガスが長期に滞留することを防止し、ＨＣ等
の発生を防止すると共に特に高負荷領域での熱効率を向
上させる副室式ガスエンジンを提供することである。

【０００８】この発明は、シリンダヘッドに配置され且
つシリンダのほぼ中央に配置された副室を形成する副室
構造体、前記副室構造体に形成された前記副室とシリン
ダ側の主室とを連通する連絡口、前記連絡口を開閉する
ための副室開閉弁、前記連絡口に開口し且つ前記副室構
造体の下端に形成された主連絡口、前記連絡口に開口す
ると共に前記副室構造体の下端から上部まで延びる副室
上部に開口する副連絡通路、及びガス燃料を前記副室へ
供給するガス燃料供給弁を具備し、前記副室開閉弁はそ
のバルブリフト時には前記副連絡通路を開放した後に前
記主連絡口を開放するように設定されている副室式ガス
エンジンに関する。

【０００９】また、この副室式ガスエンジンにおいて、
前記主室は前記シリンダヘッドに形成されたキャビティ
に配置された燃焼室構造体で構成され、前記副室構造体
は前記燃焼室構造体のほぼ中央に形成された嵌合穴に配
置され、前記連絡口は前記燃焼室構造体に形成され、前
記副室開閉弁は前記燃焼室構造体の前記連絡口に配置さ
れている。

【００１０】又は、この副室式ガスエンジンにおいて、
前記主室は前記シリンダヘッドに形成されたキャビティ
に配置された燃焼室構造体で構成され、前記副室構造体
は前記燃焼室構造体のほぼ中央に形成された嵌合穴に配
置され、前記連絡口は前記副室構造体に形成され、前記
燃焼室構造体には前記連絡口と連通し且つ周方向に隔置
してシリンダ周辺方向に延びる複数の連絡孔が形成さ
れ、前記副室開閉弁は前記副室構造体の前記連絡口に配
置されている。

【００１１】或いは、この副室式ガスエンジンにおい
て、前記主室は前記シリンダ側に形成され、前記連絡口
は前記副室構造体に形成され、前記副室開閉弁は前記副
室構造体の前記連絡口に配置されている。

【００１２】更に、この副室式ガスエンジンにおいて、
前記副室開閉弁は前記連絡口を開閉する第１バルブフェ
ースと前記主連絡口を開閉する第２バルブフェースとを
有し、前記副室開閉弁のバルブリフト時には前記第１バ
ルブフェースが前記連絡口を開放した後に前記第２バル
ブフェースが前記主連絡口を開放し、前記副連絡通路は
前記第１バルブフェースと前記第２バルブフェースとの
間に開口しているものである。従って、前記副室開閉弁
のバルブリフト量に対応して、前記副室開閉弁が所定の
リフト量に達するまでは、前記副連絡通路が前記主連絡
口よりも通路面積が広くなり、前記副室内での着火燃焼
が副室上部から進展するようになる。

【００１３】この副室式ガスエンジンは、上記のように
構成されているので、前記副室開閉弁はバルブリフト初
期で前記副連絡通路を開放し、次いで前記主連絡口を開
放するので、前記副室上部から着火燃焼させて前記主連
絡口から前記主室へ未燃ガスや火炎を噴出させることが
でき、前記副室内に未燃ガスが長期に滞留することを防
止できる。

【００１４】また、この副室式ガスエンジンは、副室内
のガス燃料が主室から副連絡通路を通じて副室上部に高
速流入する空気と急速に混合してリッチ混合気が生成さ
れ、副室上部で着火し燃焼して急速に一次燃焼が進展し
てＮＯ_Xの発生を抑制し、次いで、副室下部の主連絡口
から主室へ噴出される燃焼ガスの噴出エネルギーにより
主室で新気を巻き込んで空気利用率を向上させてリーン
混合気として急速に二次燃焼し、未燃ＨＣの排出量を抑
制し、特に副室に残留ガスの滞留を防止するので高負荷
領域での熱効率を向上させることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
による副室式ガスエンジンの実施例を説明する。図１は
この発明による副室式ガスエンジンの一実施例を示す概
略断面図、及び図４はこの発明による副室式ガスエンジ
ンにおける副室開閉弁のバルブタイミングを示す線図で
ある。

【００１６】この副室式ガスエンジンは、天然ガス等の
ガス燃料を燃料とするディーゼルサイクルで駆動される
ものであり、例えば、シリンダブロック２４に固定され
たシリンダヘッド１３に吸、排気ポートが形成され、該
吸、排気ポートに吸、排気弁がそれぞれ配置されてい
る。この副室式ガスエンジンは、例えば、シリンダブロ
ック２４にガスケット２７及び中間ヘッド部材１６を介
して固定されたシリンダヘッド１３、中間ヘッド部材１
６に形成した筒部１７に配置した主室１を構成する燃焼
室構造体、シリンダヘッド１３に形成したキャビティ８
に配置した遮熱構造の副室２を形成する副室構造体３、
シリンダライナ２３で形成されるシリンダ１４内を往復
動するピストン１５を有している。シリンダヘッド１３
に形成したキャビティ８の壁面と副室構造体３の外周面
との間には、ガスケット２８が配置されると共に、遮熱
空気層１２が形成され、副室２が遮熱構造に構成されて
いる。燃焼室構造体は、ライナ上壁部３１とライナ側壁
部３２とが一体構造のヘッドライナ１０から構成されて
いる。ヘッドライナ１０のライナ上壁部３１とシリンダ
ヘッド１３の下面との間及びヘッドライナ１０のライナ
側壁部３２の外周面と中間ヘッド部材１６の筒部１７の
内壁面との間には、ガスケット２６及び遮熱空気層１１
によって主室１が遮熱構造に構成されている。

【００１７】この副室式ガスエンジンでは、シリンダ軸
のほぼ中央に副室２を構成するように、副室構造体３は
シリンダヘッド１３に形成されたキャビティ８に配置さ
れている。シリンダヘッド下面３３から突出した副室構
造体３の下端部は、主室１を構成するヘッドライナ１０
のヘッド下面部３１のほぼ中央に形成された嵌合穴３０
に配置されている。ヘッドライナ１０に形成された連絡
口６には、連絡口６を開閉するため副室開閉弁４が配置
されている。また、この副室式ガスエンジンでは、主室
１を形成するヘッドライナ１０及び副室２を形成する副
室構造体３は、例えば、耐熱性に優れた窒化ケイ素、炭
化ケイ素、サイアロン等のセラミックスで作製されてい
る。また、副室構造体３やヘッドライナ１０は高温にな
るため、連絡口６に配置した副室開閉弁４は高温強度を
有する耐熱性に優れた耐熱金属、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。

【００１８】ガス燃料供給源６０からのガス燃料は、ガ
ス燃料供給弁５の弁体５１がガス燃料供給口２２を開放
することによって、シリンダヘッド１３に形成されたガ
ス燃料通路２５からガス燃料通路１８及びガス燃料供給
口２２を通って通孔９Ａから副室２の副室上部２Ａへ供
給される。燃料としての天然ガス即ちガス燃料を収容し
た燃料供給源６０が適宜の場所に設けられており、燃料
供給源６０からのガス燃料は、燃料供給管６１を通じて
ガス燃料通路２５に送り込まれる。

【００１９】ガス燃料供給源６０のガス燃料は、例え
ば、増圧室等において、５〜７ｋｇ／ｃｍ² に加圧さ
れ、その加圧されたガス燃料が燃料供給管６１を通じて
ガス燃料供給通路２５へ供給される。ガス燃料供給弁５
は、例えば、コントローラ７０の指令でガス燃料供給弁
５の上部にユニット化された電磁駆動装置による電磁力
によって作動される。コントローラ７０の指令でガス燃
料供給弁５が作動すると、低圧時の副室２内にガス燃料
は燃料供給管６１からガス燃料供給通路２５を経てガス
燃料供給弁５を通じて速やかに供給される。また、例え
ば、副室２内に設置された圧力センサ７１によって、副
室２内のガス燃料圧がエンジンの負荷及び回転数に必要
なガス燃料圧になったことを検出し、その検出信号をコ
ントローラ７０に入力し、副室２に所定量のガス燃料が
供給されると、コントローラ７０は指令を出してガス燃
料供給弁５が閉鎖し、副室２へのガス燃料の供給が終了
する。

【００２０】また、この副室式ガスエンジンでは、コン
トローラ７０は、ガス燃料供給弁５がエンジン負荷及び
エンジン回転数に対応した適正な流量のガス燃料を副室
２へ供給し、燃費を向上させると共に熱効率を向上させ
る制御を行なうことができる。コントローラ７０は、エ
ンジン負荷を検出する負荷センサ７２、エンジン回転数
を検出する回転センサ７３、副室開閉弁４の開閉状態を
検出する位置センサ７４及び副室２の筒内圧を検出する
圧力センサ７１等からの検出信号を受け、それらの検出
信号を基にして、副室２内に供給されるガス燃料の流量
がエンジン負荷及びエンジン回転数に最適の予め設定し
た燃料ガス圧になるようにガス燃料供給弁５を作動して
副室２にガス燃料を供給するように構成できる。なお、
この実施例では、ガス燃料供給弁５を電磁駆動装置によ
って作動させるように構成したが、エンジン回転と同期
して作動するカムを用いた動弁装置によって作動させる
こともできる。

【００２１】この副室式ガスエンジンは、特に、シリン
ダのほぼ中央に配置された副室構造体３は、二重構造に
形成され、副室２を形成する内側構造体３Ａと内側構造
体３Ａを囲むように配置された外側構造体３Ｂから構成
されている。内側構造体３Ａの下端部には主連絡口７が
形成され、また、内側構造体３Ａと外側構造体３Ｂとの
間の隙間には副連絡通路９が形成されている。主連絡口
７と副連絡通路９は、ヘッドライナ１０のヘッド下面部
３１のほぼ中央に形成された連絡口６に連通している。
副連絡通路９は、特に、副室構造体３の下端部から上端
部まで延びている。副連絡通路９の上端開口は、内側構
造体３Ａの上部に形成された通孔９Ａを通じて副室上部
２Ａに開口している。

【００２２】更に、この副室式ガスエンジンにおいて、
副室開閉弁４は、連絡口６を開閉する第１バルブフェー
ス２１と主連絡口７を開閉する第２バルブフェース２０
とを有している。また、副連絡通路９の下端開口は、第
１バルブフェース２１と第２バルブフェース２０との間
に開口している。更に、連絡口６を開閉する第１バルブ
フェース２１は、ヘッドライナ１０のヘッド下面部３１
に形成された連絡口６の下端面に当接し、副室開閉弁４
のリフトと同時に連絡口６から離反して連絡口６を直ち
に開放する。主連絡口７を開閉する第２バルブフェース
２０は、内側構造体３Ａの主連絡口７に嵌合し、副室開
閉弁４が所定のリフト量だけリフトして始めて主連絡口
７から離反して主連絡口７を開放する。従って、副室開
閉弁４のバルブリフト量に対応して、図４に示すよう
に、副室開閉弁４が所定のリフト量Ｌ₁ に達するまで
は、副連絡通路９が主連絡口７よりも通路面積が広くな
り、副室２内での着火燃焼が副室上部２Ａから進展する
ようになる。

【００２３】この副室式ガスエンジンでは、まず、副室
開閉弁４のバルブリフトを開始すると、副室開閉弁４の
第１バルブフェース２１が連絡口６を開放し、副連絡通
路９が連絡口６と連通し、それによって、主室１からの
圧縮空気が連絡口６及び副連絡通路９を通って内側構造
体３Ａの通孔９Ａから副室上部２Ａに流入し、図４に示
すように、連絡口６と副連絡通路９との流路有効面積が
漸次増加し、その最大流路有効面積Ｓ_Fに達する。副室
上部２Ａに圧縮空気が流入することによって副室上部２
Ａで着火し燃焼が副室下部２Ｂへ向かって伝播される。
この間においては主連絡口７は副室開閉弁４との間に隙
間が存在するので、主連絡口７の流路有効面積Ｍ_Cは隙
間分だけ連通することになる。

【００２４】次いで、副室開閉弁４のリフトが所定量Ｌ
₁ 、例えば、フルリフト量の２０〜３０％のリフト量に
達すると、第２バルブフェース２０が主連絡口７の開放
を開始して主連絡口７の流路有効面積が漸次増大し、そ
れによって、主室１からの圧縮空気が連絡口６及び主連
絡口７を通って副室下部２Ｂに流入する。そこで、副室
下部２Ｂで急速に混合気の生成が開始し、副室開閉弁４
がフルリフト量Ｌ_Fに達すると、主連絡口７の最大流路
有効面積Ｍ_Fに達すると共に、副室上部２Ａからの燃焼
伝播によってリッチ混合気で一次燃焼が進展し、ＮＯ_X
の発生を抑制する。次いで、副室２内の圧力が上昇して
副室２から前記主連絡口を通じて前記主室へ未燃混合気
や火炎の燃焼ガスが噴出し、その噴出エネルギーで前記
主室に存在する新気を巻き込んで混合が促進され、空気
利用率を向上させ、燃焼期間を短縮して二次燃焼を完結
し、未燃ＨＣ等の発生を抑制して熱効率を向上させる。

【００２５】この副室式ガスエンジンは、上記のように
構成されており、例えば、次のように作動される。この
副室式ガスエンジンは、排気行程、吸入行程、圧縮行程
及び膨張行程の４つの行程を順次繰り返すことによって
作動されるものであり、圧縮行程終端付近で副室開閉弁
４がリフトを開始すると、まず、副室開閉弁４は連絡口
６から離反して連絡口６を開放すると同時に、主室１内
の高温の圧縮空気は副連絡通路９を通って通孔９Ａから
副室上部２Ａに流入する。副室上部２Ａに供給されたガ
ス燃料が副室上部２Ａで直ちに副室２内のガス燃料と急
速に混合して着火燃焼し、副室上部２Ａで急速に一次燃
焼して副室２内の圧力を上昇し、膨張行程へ移行して副
室下部２Ｂの未燃ガスを押し出すようにして副室２から
主連絡口７を通って連絡口６から主室１へ噴出させる。
副室２から主室１への未燃混合気や火炎の噴流エネルギ
ーによって主室１に存在する空気を巻き込んで急速に燃
焼し、二次燃焼を短期に完結し、ピストン１５に仕事を
させ、副室２内に未燃ガスが滞留することが防止され、
熱効率を向上させる。

【００２６】次に、排気行程に移行して、排気弁が排気
ポートを開放し、排気行程の初期では主室１及び副室２
内の排気ガスを排気ポートを通じて排出し、排気行程途
中で副室開閉弁４が連絡口６を閉鎖し、その後は主室１
内の排気ガスが排気ポートを通じて排出される。副室開
閉弁４が連絡口６を閉鎖した時に、ガス燃料供給弁５が
作動してガス燃料供給口２２を開放し、ガス燃料がガス
燃料供給口１９を通じて副室２に供給され、副室２内に
適正な流量のガス燃料が充填される。

【００２７】次に、吸入行程では、副室開閉弁４は連絡
口６を閉鎖し、吸気弁が吸気ポートを開放して主室１に
吸入空気が供給される。副室２内には、副室開閉弁４が
連絡口６を閉鎖した後に吸入行程及び圧縮行程を通じて
ガス燃料が所定量だけ充填される。圧縮行程では、吸気
弁が吸気ポートを閉鎖すると共に、副室開閉弁４によっ
て連絡口６を閉鎖しておき、主室１内に供給された吸入
空気が高圧縮して高圧力にされる。次いで、圧縮行程終
端付近で副室開閉弁４が連絡口６を開放すると、副連絡
通路９及び通孔９Ａを通じて副室上部２Ａに高温の圧縮
空気が導入される。この副室式ガスエンジンは、上記の
ようなサイクルを繰り返してエンジンが駆動される。

【００２８】次に、図２を参照して、この副室式ガスエ
ンジンの別の実施例を説明する。この実施例は、連絡口
６が副室構造体３に形成され、ヘッドライナ１０のヘッ
ド下面部３１に多数の連絡孔２９が形成されている以外
は、上記実施例と同一の構成及び同一の機能を有するの
で、同一の部品には同一の符号を付して重複する説明を
省略する。この実施例では、主室１はシリンダヘッド１
３に形成された筒部１７に配置された燃焼室構造体のヘ
ッドライナ１０で構成されている。副室構造体３は、ヘ
ッドライナ１０のほぼ中央に形成された嵌合穴３０に配
置され、ヘッドライナ１０には副室構造体３に形成した
連絡口６と連通し且つ周方向に隔置してシリンダ周辺方
向に延びる複数の連絡孔２９が形成されている。副室開
閉弁４は、副室構造体３の連絡口６に配置されている。
また、ピストン１５に主室１の一部を構成するキャビテ
ィ３４が形成されている。

【００２９】更に、図３を参照して、この副室式ガスエ
ンジンの更に別の実施例を説明する。この実施例は、連
絡口６が副室構造体３に形成され、主室１はシリンダ１
４側に形成され、副室構造体３への副連絡通路９の形成
方法が異なっている以外は、上記実施例と同一の構成及
び同一の機能を有するので、同一の部品には同一の符号
を付して重複する説明を省略する。この実施例では、副
室開閉弁４は副室構造体３に形成された連絡口６に配置
されている。副連絡通路９は、副室構造体３を下端から
上部に向かって延びるように形成されている。副連絡通
路９は、１個或いは複数個の通路として形成することが
できる。

【００３０】

【発明の効果】この発明による副室式ガスエンジンは、
上記のように、シリンダのほぼ中央に配置された副室構
造体の副室とシリンダ側の主室とを連絡口で連通し、副
室開閉弁で前記連絡口を開閉すると共に、前記副室構造
体の下端に主連絡口を設け、前記副室構造体の下端から
上部まで延びる副連絡通路を設け、前記副連絡通路を副
室上部に開口させ、前記副室開閉弁のバルブリフト時に
前記副連絡通路を開放した後に前記主連絡口を開放する
ように設定したので、まず圧縮空気は前記副室の副室上
部から流入し、前記副室上部で着火燃焼することにな
り、前記副室下部に存在する未燃混合気を前記副室上部
から押し出す状態で主室へ噴出させることができ、前記
副室内に未燃混合気が残留して長期に滞留することが防
止される。

【００３１】即ち、この副室式ガスエンジンでは、前記
副室には未燃ガスが長期にわたって滞留することがない
ので、未燃ＨＣ等の発生を低減し、熱効率を向上させる
ことができ、特に、高負荷時の効率の低下はない。

【００３２】しかも、前記主室から前記副室へ圧縮空気
が供給されることによって前記副室内のガス燃料がリッ
チ混合気を均一に且つ迅速に生成し、前記副室で当量比
の大きい燃料リッチな状態で高速一次燃焼してＮＯ_Xの
発生を抑制する。次いで、前記副室から未燃ガスや火炎
の燃焼ガスが前記主連絡口を通じて前記主室へ噴出さ
れ、その噴出エネルギによって前記主室での新気を巻き
込んで前記主室で急速に二次燃焼が進展し、燃焼期間を
短縮して燃焼が完結する。また、この副室式ガスエンジ
ンは、ガス燃料は前記副室に前記連絡口が閉鎖した状態
で供給され、前記主室へ供給される吸入空気はガス燃料
が存在しない状態で圧縮されるので、前記主室内で圧縮
空気が高圧縮されても、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による副室式ガスエンジンの一実施例
を示す概略断面図である。

【図２】この発明による副室式ガスエンジンの別の実施
例を示す概略断面図である。

【図３】この発明による副室式ガスエンジンの他の実施
例を示す概略断面図である。

【図４】この発明による副室式ガスエンジンにおける副
室開閉弁のバルブタイミングを示す線図である。

【符号の説明】

１主室２副室３副室構造体４副室開閉弁５ガス燃料供給弁６連絡口７主連絡口８キャビティ９副連絡通路１０ヘッドライナ（燃焼室構造体）１３シリンダヘッド１４シリンダ２０第２バルブフェース２１第１バルブフェース２９連絡孔３０嵌合穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダヘッドに配置され且つシリンダ
のほぼ中央に配置された副室を形成する副室構造体、前
記副室構造体に形成された前記副室とシリンダ側の主室
とを連通する連絡口、前記連絡口を開閉するための副室
開閉弁、前記連絡口に開口し且つ前記副室構造体の下端
に形成された主連絡口、前記連絡口に開口すると共に前
記副室構造体の下端から上部まで延びる副室上部に開口
する副連絡通路、及びガス燃料を前記副室へ供給するガ
ス燃料供給弁を具備し、前記副室開閉弁はそのバルブリ
フト時には前記副連絡通路を開放した後に前記主連絡口
を開放するように設定されている副室式ガスエンジン。
【請求項２】前記主室は前記シリンダヘッドに形成さ
れたキャビティに配置された燃焼室構造体で構成され、
前記副室構造体は前記燃焼室構造体のほぼ中央に形成さ
れた嵌合穴に配置され、前記連絡口は前記燃焼室構造体
に形成され、前記副室開閉弁は前記燃焼室構造体の前記
連絡口に配置されている請求項１に記載の副室式ガスエ
ンジン。
【請求項３】前記主室は前記シリンダヘッドに形成さ
れたキャビティに配置された燃焼室構造体で構成され、
前記副室構造体は前記燃焼室構造体のほぼ中央に形成さ
れた嵌合穴に配置され、前記連絡口は前記副室構造体に
形成され、前記燃焼室構造体には前記連絡口と連通し且
つ周方向に隔置してシリンダ周辺方向に延びる複数の連
絡孔が形成され、前記副室開閉弁は前記副室構造体の前
記連絡口に配置されている請求項１に記載の副室式ガス
エンジン。
【請求項４】前記主室は前記シリンダ側に形成され、
前記連絡口は前記副室構造体に形成され、前記副室開閉
弁は前記副室構造体の前記連絡口に配置されている請求
項１に記載の副室式ガスエンジン。
【請求項５】前記副室開閉弁は前記連絡口を開閉する
第１バルブフェースと前記主連絡口を開閉する第２バル
ブフェースとを有し、前記副室開閉弁のバルブリフト時
には前記第１バルブフェースが前記連絡口を開放した後
に前記第２バルブフェースが前記主連絡口を開放し、前
記副連絡通路は前記第１バルブフェースと前記第２バル
ブフェースとの間に開口している請求項１〜４のいずれ
か１項に記載の副室式ガスエンジン。