JP6594788B2 - Fuel gas supply device for gas engine - Google Patents
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Description
本発明は、ガスエンジンの燃料ガス供給装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel gas supply device for a gas engine.
従来、メタン等のガスを燃料とするガスエンジンとしては、吸排気時の圧力損失低減を目的として吸排気流通面積を最大化するために、シリンダの上方位置に二つの吸気弁と二つの排気弁とが並設されるレイアウトのものが存在する。 Conventionally, as a gas engine using a gas such as methane as a fuel, in order to maximize the intake / exhaust flow area for the purpose of reducing pressure loss during intake and exhaust, two intake valves and two exhaust valves are located above the cylinder. There is a layout in which and are arranged side by side.
前記ガスエンジンの場合、前記二つの吸気弁により開閉されるよう吸気ポートが中途部から分岐して前記シリンダに接続され、前記吸気ポートには、シリンダ内でのスワール生成用の湾曲部が形成されている。 In the case of the gas engine, an intake port is branched from a midway portion so as to be opened and closed by the two intake valves and connected to the cylinder, and a curved portion for generating a swirl in the cylinder is formed in the intake port. ing.
前記吸気ポートの湾曲部より吸気流通方向上流側には、燃料ガスを噴射するガスノズルが挿入配置されている。 A gas nozzle for injecting fuel gas is inserted and disposed upstream of the curved portion of the intake port in the intake flow direction.
尚、前記ガスエンジンの燃料ガス供給装置に関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献1がある。
For example,
ところで、従来のガスエンジンにおいては、燃料ガスが前記吸気弁の傘部からシリンダ内へ供給されるタイミングが過度に早い場合は、排気弁が閉じかけ且つ吸気弁が開き始める吸排気オーバーラップ期間中に燃料ガスの吹抜けを招き、逆に前記燃料ガスの噴射タイミングが過度に遅い場合は、燃料ガスが前記吸気ポートに残留して次のサイクルで燃料ガスの吹抜けが発生してしまう。 By the way, in the conventional gas engine, when the timing at which the fuel gas is supplied from the umbrella portion of the intake valve into the cylinder is too early, the exhaust valve closes and the intake valve starts to open. When the fuel gas is blown through and the fuel gas injection timing is excessively late, the fuel gas remains in the intake port and the fuel gas blows out in the next cycle.
又、前記吸気弁からシリンダ内へ供給される燃料ガスを含む吸気が、オーバーオールの空燃比に対して局所的にリッチな領域があると、ノッキングが発生すると共にNOxが増加する一方、局所的にリーンな領域があると、燃焼が不安定となって失火の原因となる。このような濃度ムラは好ましくないため、空間的にも時間的にも均一に燃料ガスを供給する必要がある。 Further, if there is a region where the intake air containing fuel gas supplied from the intake valve into the cylinder is locally rich with respect to the overall air-fuel ratio, knocking occurs and NOx increases, while locally Lean areas can cause instability and misfire. Since such density unevenness is not preferable, it is necessary to supply the fuel gas uniformly both spatially and temporally.
しかしながら、ガスノズルの噴孔から二つの吸気弁までは距離差(流路長さの差)があるため、前記ガスノズルの噴孔から噴射された燃料ガスが吸気弁の開動作によってシリンダ内に流入するタイミングに時間差(時間的な不均一化)が生じてしまうことが避けられなかった。 However, since there is a distance difference (difference in flow path length) from the nozzle hole of the gas nozzle to the two intake valves, the fuel gas injected from the nozzle hole of the gas nozzle flows into the cylinder by the opening operation of the intake valve. It was inevitable that a time difference (temporal nonuniformity) would occur in the timing.
これにより、前記ガスノズルに近い側の吸気弁からシリンダ内へ供給される燃料ガスを含む吸気は、該吸気弁の開動作中、前半リッチで後半リーンとなる一方、前記ガスノズルから遠い側の吸気弁からシリンダ内へ供給される燃料ガスを含む吸気は、該吸気弁の開動作中、前半リーンで後半リッチになり、シリンダ内での燃料ガスを含む吸気の濃度ムラの原因となっていた。このため、排気弁が「閉」で吸気弁が「開」となる期間中、空気過剰率λを一定とすることが困難となっていた。 Thus, the intake air containing the fuel gas supplied from the intake valve closer to the gas nozzle into the cylinder becomes rich in the first half and lean in the second half during the opening operation of the intake valve, while the intake valve on the side far from the gas nozzle During the opening operation of the intake valve, the intake air including the fuel gas supplied from the engine to the cylinder becomes rich in the first half and the second half, causing the concentration unevenness of the intake air including the fuel gas in the cylinder. For this reason, it is difficult to keep the excess air ratio λ constant during the period in which the exhaust valve is “closed” and the intake valve is “open”.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、燃料ガスの吹抜け抑制並びに燃料ガスの濃度分布均一化を図り得るガスエンジンの燃料ガス供給装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a fuel gas supply device for a gas engine capable of suppressing the blowout of the fuel gas and making the fuel gas concentration distribution uniform.
本発明は、シリンダの上方位置に並設される第一吸気弁及び第二吸気弁と、
前記第一吸気弁及び第二吸気弁により開閉されるよう中途部から分岐して前記シリンダに接続され且つ該シリンダ内でのスワール生成用の湾曲部が形成された吸気ポートと、
該吸気ポートの湾曲部より吸気流通方向上流側に挿入配置されて燃料ガスを噴射するガスノズルと
を備え、前記第一吸気弁が第二吸気弁よりガスノズルに近く配置されるガスエンジンの燃料ガス供給装置において、
前記ガスノズルは、前記第一吸気弁及び第二吸気弁へ導かれる燃料ガスを噴射する第一噴孔及び第二噴孔を備え、
前記シリンダの軸線と直交する平面座標系において、前記第一吸気弁及び第二吸気弁の中心点をつなぐ直線方向をX軸方向とし、該X軸方向と直角な方向の直線方向をY軸方向とした場合、
前記第一噴孔は、該第一噴孔の位置を原点とするX1Y1座標において、X1軸に対し前記湾曲部とは反対側で且つY1軸に対し前記第一吸気弁とは反対側であってX1軸及びY1軸を含む領域へ向け燃料ガスを噴射し、
前記第二噴孔は、該第二噴孔の位置を原点とするX2Y2座標において、X2軸に対し前記湾曲部と同一側で且つY2軸に対し前記第二吸気弁とは同一側であってX2軸及びY2軸を含まない領域へ向け燃料ガスを噴射するよう構成し、
前記ガスノズルは、前記吸気ポートの上面における幅方向中央部から前記湾曲部の外周側内壁面へ向け前記X軸に対し傾斜するよう配置され且つ前記第二吸気弁の傘部へ向け下り勾配を有して傾斜するよう配置され、
前記第一噴孔は、前記ガスノズルの外周面に穿設され、
前記第二噴孔は、前記ガスノズルの先端に穿設されているガスエンジンの燃料ガス供給装置にかかるものである。
The present invention includes a first intake valve and a second intake valve arranged side by side above a cylinder;
An intake port branched from a midway portion to be opened and closed by the first intake valve and the second intake valve, connected to the cylinder, and formed with a curved portion for swirl generation in the cylinder;
A gas nozzle that is inserted and disposed upstream of the curved portion of the intake port in the intake flow direction and injects fuel gas, and the first intake valve is disposed closer to the gas nozzle than the second intake valve. In the device
The gas nozzle includes a first injection hole and a second injection hole for injecting fuel gas guided to the first intake valve and the second intake valve,
In a plane coordinate system orthogonal to the cylinder axis, the linear direction connecting the center points of the first intake valve and the second intake valve is defined as the X-axis direction, and the linear direction perpendicular to the X-axis direction is defined as the Y-axis direction. If
The first nozzle hole has an X 1 Y 1 coordinate with the position of the first nozzle hole as an origin and is opposite to the curved portion with respect to the X 1 axis and the first intake valve with respect to the Y 1 axis. Is the opposite side and injects fuel gas toward the region including the X 1 axis and the Y 1 axis,
The second injection hole, the X 2 Y 2 coordinates with the origin position of the second injection hole, and the relative and Y 2 axis at the curved portion on the same side with respect to the X 2 axis second intake valve a same side configured to inject fuel gas toward regions not including the X 2 axis and Y 2 axis,
The gas nozzle is disposed so as to be inclined with respect to the X axis from the center in the width direction on the upper surface of the intake port toward the inner wall surface on the outer peripheral side of the curved portion, and has a downward gradient toward the umbrella portion of the second intake valve. Arranged to tilt,
The first nozzle hole is formed in an outer peripheral surface of the gas nozzle,
The second nozzle hole is for a fuel gas supply device of a gas engine that is drilled at the tip of the gas nozzle .
前記ガスエンジンの燃料ガス供給装置において、前記第二噴孔は、X軸方向において前記第一噴孔より第二吸気弁に近い位置に開口させても良い。 In the fuel gas supply device of the gas engine, the second injection hole may be opened at a position closer to the second intake valve than the first injection hole in the X-axis direction.
又、本発明は、シリンダの上方位置に並設される第一吸気弁及び第二吸気弁と、
前記第一吸気弁及び第二吸気弁により開閉されるよう中途部から分岐して前記シリンダに接続され且つ該シリンダ内でのスワール生成用の湾曲部が形成された吸気ポートと、
該吸気ポートの湾曲部より吸気流通方向上流側に挿入配置されて燃料ガスを噴射するガスノズルと
を備え、前記第一吸気弁が第二吸気弁よりガスノズルに近く配置されるガスエンジンの燃料ガス供給装置において、
前記ガスノズルは、前記第一吸気弁及び第二吸気弁へ導かれる燃料ガスを噴射する第一噴孔及び第二噴孔を備え、
前記シリンダの軸線と直交する平面座標系において、前記第一吸気弁及び第二吸気弁の中心点をつなぐ直線方向をX軸方向とし、該X軸方向と直角な方向の直線方向をY軸方向とした場合、
前記第一噴孔は、該第一噴孔の位置を原点とするX 1 Y 1 座標において、X 1 軸に対し前記湾曲部とは反対側で且つY 1 軸に対し前記第一吸気弁とは反対側であってX 1 軸及びY 1 軸を含む領域へ向け燃料ガスを噴射し、
前記第二噴孔は、該第二噴孔の位置を原点とするX 2 Y 2 座標において、X 2 軸に対し前記湾曲部と同一側で且つY 2 軸に対し前記第二吸気弁とは同一側であってX 2 軸及びY 2 軸を含まない領域へ向け燃料ガスを噴射するよう構成し、
前記ガスノズルは、前記第一噴孔が穿設された第一ノズルと、前記第二噴孔が穿設された第二ノズルとを個別に備え、
前記第一ノズル及び第二ノズルは、前記シリンダの軸線に対し平行となるよう配置されて、前記第一ノズルは第二ノズルより吸気流通方向上流側に隣接配置され且つ第二ノズルより長く延び、
前記第一噴孔は、前記第一ノズルの外周面に穿設され、
前記第二噴孔は、前記第二ノズルの外周面に穿設されているガスエンジンの燃料ガス供給装置にかかるものである。
The present invention also includes a first intake valve and a second intake valve arranged in parallel above the cylinder;
An intake port branched from a midway portion to be opened and closed by the first intake valve and the second intake valve, connected to the cylinder, and formed with a curved portion for swirl generation in the cylinder;
A gas nozzle that is inserted and disposed upstream of the curved portion of the intake port in the intake flow direction;
In the fuel gas supply device of the gas engine, wherein the first intake valve is disposed closer to the gas nozzle than the second intake valve,
The gas nozzle includes a first injection hole and a second injection hole for injecting fuel gas guided to the first intake valve and the second intake valve,
In a plane coordinate system orthogonal to the cylinder axis, the linear direction connecting the center points of the first intake valve and the second intake valve is defined as the X-axis direction, and the linear direction perpendicular to the X-axis direction is defined as the Y-axis direction. If
The first nozzle hole has an X 1 Y 1 coordinate with the position of the first nozzle hole as an origin and is opposite to the curved portion with respect to the X 1 axis and the first intake valve with respect to the Y 1 axis. Is the opposite side and injects fuel gas toward the region including the X 1 axis and the Y 1 axis,
The second injection hole, the X 2 Y 2 coordinates with the origin position of the second injection hole, and the relative and Y 2 axis at the curved portion on the same side with respect to the X 2 axis second intake valve a same side configured to inject fuel gas toward regions not including the X 2 axis and Y 2 axis,
The gas nozzle separately includes a first nozzle having the first nozzle hole and a second nozzle having the second nozzle hole,
The first nozzle and the second nozzle are disposed so as to be parallel to the axis of the cylinder, the first nozzle is disposed adjacent to the upstream side in the intake flow direction from the second nozzle and extends longer than the second nozzle,
The first nozzle hole is formed in the outer peripheral surface of the first nozzle,
The second injection hole is applied to a fuel gas supply device of a gas engine formed in the outer peripheral surface of the second nozzle.
更に又、本発明は、シリンダの上方位置に並設される第一吸気弁及び第二吸気弁と、
前記第一吸気弁及び第二吸気弁により開閉されるよう中途部から分岐して前記シリンダに接続され且つ該シリンダ内でのスワール生成用の湾曲部が形成された吸気ポートと、
該吸気ポートの湾曲部より吸気流通方向上流側に挿入配置されて燃料ガスを噴射するガスノズルと
を備え、前記第一吸気弁が第二吸気弁よりガスノズルに近く配置されるガスエンジンの燃料ガス供給装置において、
前記ガスノズルは、前記第一吸気弁及び第二吸気弁へ導かれる燃料ガスを噴射する第一噴孔及び第二噴孔を備え、
前記シリンダの軸線と直交する平面座標系において、前記第一吸気弁及び第二吸気弁の中心点をつなぐ直線方向をX軸方向とし、該X軸方向と直角な方向の直線方向をY軸方向とした場合、
前記第一噴孔は、該第一噴孔の位置を原点とするX 1 Y 1 座標において、X 1 軸に対し前記湾曲部とは反対側で且つY 1 軸に対し前記第一吸気弁とは反対側であってX 1 軸及びY 1 軸を含む領域へ向け燃料ガスを噴射し、
前記第二噴孔は、該第二噴孔の位置を原点とするX 2 Y 2 座標において、X 2 軸に対し前記湾曲部と同一側で且つY 2 軸に対し前記第二吸気弁とは同一側であってX 2 軸及びY 2 軸を含まない領域へ向け燃料ガスを噴射するよう構成し、
前記ガスノズルは、前記第一噴孔が穿設された第一ノズルと、前記第二噴孔が穿設された第二ノズルとを個別に備え、
前記第一ノズル及び第二ノズルは、前記シリンダの軸線に対し平行となるよう配置されて、前記第一ノズルは第二ノズルより吸気流通方向上流側に隣接配置され、
前記第一噴孔は、前記第一ノズルの先端に穿設され、
前記第二噴孔は、前記第二ノズルの外周面に穿設されているガスエンジンの燃料ガス供給装置にかかるものである。
Furthermore, the present invention provides a first intake valve and a second intake valve arranged in parallel at an upper position of the cylinder,
An intake port branched from a midway portion to be opened and closed by the first intake valve and the second intake valve, connected to the cylinder, and formed with a curved portion for swirl generation in the cylinder;
A gas nozzle that is inserted and disposed upstream of the curved portion of the intake port in the intake flow direction;
In the fuel gas supply device of the gas engine, wherein the first intake valve is disposed closer to the gas nozzle than the second intake valve,
The gas nozzle includes a first injection hole and a second injection hole for injecting fuel gas guided to the first intake valve and the second intake valve,
In a plane coordinate system orthogonal to the cylinder axis, the linear direction connecting the center points of the first intake valve and the second intake valve is defined as the X-axis direction, and the linear direction perpendicular to the X-axis direction is defined as the Y-axis direction. If
The first nozzle hole has an X 1 Y 1 coordinate with the position of the first nozzle hole as an origin, and is opposite to the curved portion with respect to the X 1 axis and the first intake valve with respect to the Y 1 axis. Is the opposite side and injects fuel gas toward the region including the X 1 axis and the Y 1 axis,
The second injection hole, the X 2 Y 2 coordinates with the origin position of the second injection hole, and the relative and Y 2 axis at the curved portion on the same side with respect to the X 2 axis second intake valve a same side configured to inject fuel gas toward regions not including the X 2 axis and Y 2 axis,
The gas nozzle separately includes a first nozzle having the first nozzle hole and a second nozzle having the second nozzle hole,
The first nozzle and the second nozzle are disposed so as to be parallel to the axis of the cylinder, and the first nozzle is disposed adjacent to the upstream side in the intake flow direction from the second nozzle,
The first nozzle hole is formed at the tip of the first nozzle,
The second injection hole is applied to a fuel gas supply device of a gas engine formed in the outer peripheral surface of the second nozzle.
本発明のガスエンジンの燃料ガス供給装置によれば、燃料ガスの吹抜け抑制並びに燃料ガスの濃度分布均一化を図り得るという優れた効果を奏し得る。 According to the fuel gas supply device for a gas engine of the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that the fuel gas can be blown out and the concentration distribution of the fuel gas can be made uniform.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1〜図4は本発明のガスエンジンの燃料ガス供給装置の第一実施例である。 1 to 4 show a first embodiment of a fuel gas supply device for a gas engine of the present invention.
第一実施例の場合、図3(a)及び図3(b)に示す如く、シリンダ1の上方位置に、第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2と、第一排気弁E1及び第二排気弁E2とが並設されている。前記シリンダ1には、前記第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2により開閉されるよう吸気ポートPが中途部から分岐して接続されている。前記吸気ポートPは、シリンダ1の軸線と平行な方向(鉛直方向)へ延びる縦流路部Paと、該縦流路部Paから直角に屈曲して水平方向へ延びる横流路部Pbとを備え、該横流路部Pbの先端側が分岐しシリンダ1内でのスワール生成用の湾曲部Pcが形成されている。尚、前記吸気ポートPは、図1に示す如く、シリンダヘッド1aに形成される流路であるが、図3にはその形状を表すために管の如く模式的に示している。
In the case of the first embodiment, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the first intake valve I1, the second intake valve I2, the first exhaust valve E1, and the second exhaust valve are located above the
前記吸気ポートPの湾曲部Pcより吸気流通方向上流側における前記横流路部Pbには、図1に示す如く、燃料ガスを噴射するガスノズルNが挿入配置されている。 As shown in FIG. 1, a gas nozzle N for injecting fuel gas is inserted and disposed in the lateral flow path portion Pb upstream of the curved portion Pc of the intake port P in the intake flow direction.
ここで、前記第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2は、ステム部I1a,I2aの先端に傘部I1b,I2bが形成されており、その軸線(シリンダ1の軸線と平行)と直交する平面座標系において、前記第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の中心点をつなぐ直線方向をX軸方向とし、該X軸方向と直角な方向の直線方向をY軸方向としている。尚、前記第一吸気弁I1は第二吸気弁I2よりガスノズルNに近く配置されている。 Here, in the first intake valve I1 and the second intake valve I2, umbrella portions I1b, I2b are formed at the tips of the stem portions I1a, I2a, and a plane orthogonal to the axis (parallel to the axis of the cylinder 1). In the coordinate system, a linear direction connecting the center points of the first intake valve I1 and the second intake valve I2 is an X-axis direction, and a linear direction perpendicular to the X-axis direction is a Y-axis direction. The first intake valve I1 is arranged closer to the gas nozzle N than the second intake valve I2.
前記ガスノズルNは、前記吸気ポートPの横流路部Pb上面における幅方向中央部から前記湾曲部Pcの外周側内壁面へ向け平面方向で前記X軸に対し傾斜するよう配置され(図1(a)及び図1(c)参照)且つ前記第二吸気弁I2の傘部I2bへ向け下り勾配を有して傾斜するよう配置されている(図1(b)参照)。 The gas nozzle N is disposed so as to be inclined with respect to the X-axis in a plane direction from the center in the width direction on the upper surface of the transverse flow path portion Pb of the intake port P toward the outer peripheral side wall surface of the curved portion Pc (FIG. ) And FIG. 1 (c)) and the second intake valve I2 is arranged so as to incline with a downward slope toward the umbrella portion I2b (see FIG. 1 (b)).
前記ガスノズルNの外周面には、前記第一吸気弁I1へ導かれる燃料ガスを噴射する第一噴孔H1が穿設され、前記ガスノズルNの先端には、前記第二吸気弁I2へ導かれる燃料ガスを噴射する第二噴孔H2が穿設されている。但し、前記吸気ポートPは共通であって完全に分離されているわけではないため、前記第一噴孔H1から噴射された燃料ガスは、主に第一吸気弁I1へ導入されるが、完全に第一吸気弁I1のみに導入されるわけではない。同様に、前記第二噴孔H2から噴射された燃料ガスは、主に第二吸気弁I2へ導入されるが、完全に第二吸気弁I2のみに導入されるわけではない。 A first nozzle hole H1 for injecting a fuel gas guided to the first intake valve I1 is formed on the outer peripheral surface of the gas nozzle N, and a leading end of the gas nozzle N is guided to the second intake valve I2. A second injection hole H2 for injecting fuel gas is formed. However, since the intake port P is common and not completely separated, the fuel gas injected from the first injection hole H1 is mainly introduced into the first intake valve I1, but is completely However, it is not introduced only to the first intake valve I1. Similarly, the fuel gas injected from the second injection hole H2 is mainly introduced into the second intake valve I2, but is not completely introduced only into the second intake valve I2.
前記第一噴孔H1は、図1(a)及び図2(a)に示す如く、該第一噴孔H1の位置を原点とするX1Y1座標において、X1軸に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つY1軸に対し前記第一吸気弁I1とは反対側の領域へ向けX1軸に対し45°程度の角度で燃料ガスを噴射するよう構成してある。尚、前記第一噴孔H1は、図1(c)及び図1(d)に示す如く、鉛直方向に対し斜め下方へ45°程度の角度で燃料ガスを噴射するよう構成してある。言い換えると、前記第一噴孔H1からは、三次元的に見た場合、Y1軸と直交してX1軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つX1軸と直交してY1軸を含む平面に対し前記第一吸気弁I1とは反対側の空間へ向け燃料ガスを噴射するようになっている。 The first injection hole H1 is, as shown in FIG. 1 (a) and 2 (a), the X 1 Y 1 coordinate with the origin position of the first nozzle holes H1, to the X 1 axis the bending portion the Pc are configured to inject fuel gas in an angle of approximately 45 ° to the X 1 axis towards the region opposite the and Y 1 the relative axial first intake valve I1 opposite. The first injection hole H1 is configured to inject fuel gas at an angle of about 45 ° obliquely downward with respect to the vertical direction, as shown in FIGS. 1 (c) and 1 (d). In other words, from said first nozzle hole H1, when viewed in three dimensions, and perpendicular to the X 1 axis in the side opposite to the curved portion Pc to the plane containing the X 1 axis is orthogonal to the Y 1 axis so as to inject the fuel gas toward the opposite side space from said first intake valve I1 to the plane containing the Y 1 axis and.
又、前記第二噴孔H2は、図1(a)及び図2(b)に示す如く、該第二噴孔H2の位置を原点とするX2Y2座標において、X2軸に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つY2軸に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の領域へ向けX2軸に対し10°程度の角度で燃料ガスを噴射するよう構成してある。尚、前記第二噴孔H2は、図1(b)に示す如く、X軸方向において前記第一噴孔H1より第二吸気弁I2に近い位置に開口し、傾斜配置された前記ガスノズルNの軸線方向へ燃料ガスを噴射するよう構成してある。言い換えると、前記第二噴孔H2からは、三次元的に見た場合、Y2軸と直交してX2軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つX2軸と直交してY2軸を含む平面に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の空間へ向け燃料ガスを噴射するようになっている。因みに、前記第一噴孔H1及び第二噴孔H2が図示において反対側の直接見ることが出来ない位置に形成されている場合は、第一噴孔H1及び第二噴孔H2を点線で記載するのに加え、引き出し線も点線で記載している。 Further, as shown in FIGS. 1 (a) and 2 (b), the second nozzle hole H2 is in the X 2 Y 2 coordinate with the position of the second nozzle hole H2 as the origin in relation to the X 2 axis. respect and Y 2 axis at the curved portion Pc and the same side said to the second intake valve I2 are configured to inject fuel gas in an angle of approximately 10 ° relative to the X 2 axis toward the same side of the region. As shown in FIG. 1B, the second nozzle hole H2 is opened at a position closer to the second intake valve I2 than the first nozzle hole H1 in the X-axis direction. The fuel gas is injected in the axial direction. In other words, said the second injection hole H2, when viewed in three dimensions, perpendicular to the Y 2 axis and orthogonal to the X 2 axis in the bending portion Pc and the same side with respect to a plane containing the X 2 axis so as to inject the fuel gas toward the same side of the space between the second intake valve I2 to the plane containing the Y 2 axis Te. Incidentally, when the first nozzle hole H1 and the second nozzle hole H2 are formed at positions that cannot be directly seen on the opposite side in the drawing, the first nozzle hole H1 and the second nozzle hole H2 are indicated by dotted lines. In addition, the lead lines are also indicated by dotted lines.
次に、上記第一実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described.
図示していない電磁弁が開いて燃料ガスがガスノズルNへ導入される。すると、ガスノズルNの第一噴孔H1からは、図1(a)及び図2(a)に示す如く、第一噴孔H1の位置を原点とするX1Y1座標において、X1軸に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つY1軸に対し前記第一吸気弁I1とは反対側の領域へ向けX1軸に対し45°程度の角度であって、更に図1(c)及び図1(d)に示す如く、鉛直方向に対し斜め下方へ45°程度の角度で燃料ガスが噴射される。言い換えると、前記第一噴孔H1からは、三次元的に見た場合、Y1軸と直交してX1軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つX1軸と直交してY1軸を含む平面に対し前記第一吸気弁I1とは反対側の空間へ向け燃料ガスが噴射される。尚、前記電磁弁が開くタイミングは、図4において、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が閉じかけ且つ第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が開き始める吸排気オーバーラップ期間中であるが、第一噴孔H1及び第二噴孔H2から燃料ガスが噴出し第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2からシリンダ1内に各燃料ガスが達して燃料ガスの濃度分布が生じるのは、前記吸排気オーバーラップ期間の後となる。
A solenoid valve (not shown) is opened and fuel gas is introduced into the gas nozzle N. Then, from the first nozzle hole H1 of the gas nozzle N, as shown in FIG. 1 (a) and FIG. 2 (a), the X 1 Y 1 coordinate with the position of the first nozzle hole H1 as the origin is on the X 1 axis. an angle of approximately 45 ° to the X 1 axis toward the opposite side of the region and the curved portion Pc the first intake valve I1 to and Y 1 axis opposite the hand, yet FIG. 1 (c) As shown in FIG. 1D, the fuel gas is injected at an angle of about 45 ° obliquely downward with respect to the vertical direction. In other words, from said first nozzle hole H1, when viewed in three dimensions, and perpendicular to the X 1 axis in the side opposite to the curved portion Pc to the plane containing the X 1 axis is orthogonal to the Y 1 axis fuel gas toward the opposite side space is injected from said first intake valve I1 to the plane containing the Y 1 axis and. The timing for opening the solenoid valve is the intake and exhaust overlap period in FIG. 4 when the first exhaust valve E1 and the second exhaust valve E2 are about to close and the first intake valve I1 and the second intake valve I2 begin to open. However, the fuel gas is ejected from the first injection hole H1 and the second injection hole H2, and the fuel gas reaches the
同時に、前記ガスノズルNの第二噴孔H2からは、図1(a)及び図2(b)に示す如く、第二噴孔H2の位置を原点とするX2Y2座標において、X2軸に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つY2軸に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の領域へ向けX2軸に対し10°程度の角度であって、更に図1(b)に示す如く、X軸方向において第一噴孔H1より第二吸気弁I2に近い位置から、前記ガスノズルNの軸線方向へ燃料ガスが噴射される。言い換えると、前記第二噴孔H2からは、三次元的に見た場合、Y2軸と直交してX2軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つX2軸と直交してY2軸を含む平面に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の空間へ向け燃料ガスが噴射される。 At the same time, from the second nozzle hole H2 of the gas nozzle N, as shown in FIGS. 1 (a) and 2 (b), in the X 2 Y 2 coordinate with the position of the second nozzle hole H2 as the origin, the X 2 axis wherein the curved portion Pc and the second intake valve I2 respect and Y 2 axis at the same side an angle of approximately 10 ° relative to the X 2 axis toward the same side of the region to further FIG 1 (b) As shown, the fuel gas is injected in the axial direction of the gas nozzle N from a position closer to the second intake valve I2 than the first injection hole H1 in the X-axis direction. In other words, said the second injection hole H2, when viewed in three dimensions, perpendicular to the Y 2 axis and orthogonal to the X 2 axis in the bending portion Pc and the same side with respect to a plane containing the X 2 axis fuel gas is injected toward the same side of the space between the second intake valve I2 to the plane containing the Y 2 axis Te.
この結果、第一実施例においては、前記第一噴孔H1からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向と、前記第二噴孔H2からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向とを同一とせずに各々設定することによって、前記第一噴孔H1から第一吸気弁I1までの距離と、前記第二噴孔H2から第二吸気弁I2までの距離とが、燃料ガスが流通する実質的な流路長さにおいて略等しくなる。このため、前記ガスノズルNの第一噴孔H1及び第二噴孔H2から噴射された燃料ガスが第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の開動作によってシリンダ1内に流入するタイミングに時間差(時間的な不均一化)が生じにくくなる(図4の太線で示す一点鎖線及び二点鎖線参照)。
As a result, in the first embodiment, the fuel gas injection position and injection direction from the first injection hole H1 and the fuel gas injection position and injection direction from the second injection hole H2 are not the same. By setting each, the distance from the first injection hole H1 to the first intake valve I1 and the distance from the second injection hole H2 to the second intake valve I2 are the substantial flow through which the fuel gas flows. It becomes substantially equal in the road length. For this reason, a time difference (time difference between the timing at which the fuel gas injected from the first injection hole H1 and the second injection hole H2 of the gas nozzle N flows into the
これにより、前記ガスノズルNに近い側の第一吸気弁I1からシリンダ1内へ供給される燃料ガスを含む吸気、並びにガスノズルNから遠い側の第二吸気弁I2からシリンダ1内へ供給される燃料ガスを含む吸気は、図4に示す如く、第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の開動作中、前半リッチで後半リーン(図4の細線で示す一点鎖線参照)となったり、或いは前半リーンで後半リッチ(図4の細線で示す二点鎖線参照)になったりしない。このため、シリンダ1内での燃料ガスを含む吸気の濃度が均一となり、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が「閉」で第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が「開」となる期間中、空気過剰率λを一定とすることが可能となり、ノッキングが発生しにくくなると共にNOxが減少する一方、燃焼を安定化させて失火の原因を排除することが可能となる。
As a result, intake air containing fuel gas supplied from the first intake valve I1 closer to the gas nozzle N into the
しかも、第一実施例においては、従来のガスエンジンと異なり、燃料ガスが前記第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の傘部I2bからシリンダ1内へ供給されるタイミングが過度に早くならず、図4に示す如く、燃料ガスが前記第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2からシリンダ1内へ供給されるタイミングは、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が閉じかけ且つ第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が開き始める吸排気オーバーラップ期間の後になるため、燃料ガスの吹抜けを招く心配がなくなる。又、逆に前記燃料ガスの噴射タイミングが過度に遅くなったりもせず、燃料ガスが前記吸気ポートPに残留して次のサイクルで燃料ガスの吹抜けが発生してしまう心配もない。
Moreover, in the first embodiment, unlike the conventional gas engine, the timing at which the fuel gas is supplied from the umbrella portion I2b of the first intake valve I1 and the second intake valve I2 into the
こうして、燃料ガスの吹抜け抑制並びに燃料ガスの濃度分布均一化を図り得る。 In this way, it is possible to suppress the blowout of the fuel gas and make the fuel gas concentration distribution uniform.
図5及び図6は本発明のガスエンジンの燃料ガス供給装置の参考例であって、図中、図1〜図4と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図1〜図4に示す第一実施例と同様である。 5 and 6 are reference examples of the fuel gas supply device for a gas engine of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 denote the same components. The configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIGS.
参考例の場合、図5(a)に示す如く、前記ガスノズルNは、前記吸気ポートPの横流路部Pb上面における幅方向中央部から前記X軸に対し平行となるよう配置され且つ下り勾配を有して傾斜するよう配置されている(図5(b)参照)。 In the case of the reference example , as shown in FIG. 5 (a), the gas nozzle N is arranged so as to be parallel to the X axis from the center in the width direction on the upper surface of the transverse flow path portion Pb of the intake port P and has a downward slope. And are arranged so as to be inclined (see FIG. 5B).
前記ガスノズルNの外周面には、前記第一吸気弁I1へ導かれる燃料ガスを噴射する第一噴孔H1と、前記第二吸気弁I2へ導かれる燃料ガスを噴射する第二噴孔H2が穿設されている。但し、前記吸気ポートPは共通であって完全に分離されているわけではないため、前記第一噴孔H1から噴射された燃料ガスは、主に第一吸気弁I1へ導入されるが、完全に第一吸気弁I1のみに導入されるわけではない。同様に、前記第二噴孔H2から噴射された燃料ガスは、主に第二吸気弁I2へ導入されるが、完全に第二吸気弁I2のみに導入されるわけではない。 On the outer peripheral surface of the gas nozzle N, there are a first injection hole H1 for injecting fuel gas guided to the first intake valve I1, and a second injection hole H2 for injecting fuel gas guided to the second intake valve I2. It has been drilled. However, since the intake port P is common and not completely separated, the fuel gas injected from the first injection hole H1 is mainly introduced into the first intake valve I1, but is completely However, it is not introduced only to the first intake valve I1. Similarly, the fuel gas injected from the second injection hole H2 is mainly introduced into the second intake valve I2, but is not completely introduced only into the second intake valve I2.
前記第一噴孔H1は、図5(a)及び図6(a)に示す如く、該第一噴孔H1の位置を原点とするX1Y1座標において、X1軸に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つY1軸に対し前記第一吸気弁I1とは反対側の領域へ向けX1軸に対し45°程度の角度で燃料ガスを噴射するよう構成してある。尚、前記第一噴孔H1は、図5(c)及び図5(d)に示す如く、鉛直方向に対し斜め下方へ45°程度の角度で燃料ガスを噴射するよう構成してある。言い換えると、前記第一噴孔H1からは、三次元的に見た場合、Y1軸と直交してX1軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つX1軸と直交してY1軸を含む平面に対し前記第一吸気弁I1とは反対側の空間へ向け燃料ガスを噴射するようになっている。 The first injection hole H1 is, as shown in FIG. 5 (a) and 6 (a), the X 1 Y 1 coordinate with the origin position of the first nozzle holes H1, to the X 1 axis the bending portion the Pc are configured to inject fuel gas in an angle of approximately 45 ° to the X 1 axis towards the region opposite the and Y 1 the relative axial first intake valve I1 opposite. The first injection hole H1 is configured to inject fuel gas at an angle of about 45 ° obliquely downward with respect to the vertical direction, as shown in FIGS. 5 (c) and 5 (d). In other words, from said first nozzle hole H1, when viewed in three dimensions, and perpendicular to the X 1 axis in the side opposite to the curved portion Pc to the plane containing the X 1 axis is orthogonal to the Y 1 axis so as to inject the fuel gas toward the opposite side space from said first intake valve I1 to the plane containing the Y 1 axis and.
又、前記第二噴孔H2は、図5(a)及び図6(b)に示す如く、該第二噴孔H2の位置を原点とするX2Y2座標において、X2軸に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つY2軸に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の領域へ向けX2軸に対し45°程度の角度で燃料ガスを噴射するよう構成してある。尚、前記第二噴孔H2は、図5(c)及び図5(d)に示す如く、鉛直方向に対し斜め上方へ45°程度の角度で燃料ガスを噴射するよう構成してある。言い換えると、前記第二噴孔H2からは、三次元的に見た場合、Y2軸と直交してX2軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つX2軸と直交してY2軸を含む平面に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の空間へ向け燃料ガスを噴射するようになっている。 Further, as shown in FIGS. 5 (a) and 6 (b), the second nozzle hole H2 is in the X 2 Y 2 coordinates with the position of the second nozzle hole H2 as the origin in relation to the X 2 axis. respect and Y 2 axis at the curved portion Pc and the same side said to the second intake valve I2 are configured to inject fuel gas in an angle of approximately 45 ° to the X 2 axis toward the same side of the region. The second injection hole H2 is configured to inject fuel gas at an angle of about 45 ° obliquely upward with respect to the vertical direction, as shown in FIGS. 5 (c) and 5 (d). In other words, said the second injection hole H2, when viewed in three dimensions, perpendicular to the Y 2 axis and orthogonal to the X 2 axis in the bending portion Pc and the same side with respect to a plane containing the X 2 axis so as to inject the fuel gas toward the same side of the space between the second intake valve I2 to the plane containing the Y 2 axis Te.
次に、上記参考例の作用を説明する。 Next, the operation of the reference example will be described.
図示していない電磁弁が開いて燃料ガスがガスノズルNへ導入される。すると、ガスノズルNの第一噴孔H1からは、図5(a)及び図6(a)に示す如く、該第一噴孔H1の位置を原点とするX1Y1座標において、X1軸に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つY1軸に対し前記第一吸気弁I1とは反対側の領域へ向けX1軸に対し45°程度の角度であって、更に図5(c)及び図5(d)に示す如く、鉛直方向に対し斜め下方へ45°程度の角度で燃料ガスが噴射される。言い換えると、前記第一噴孔H1からは、三次元的に見た場合、Y1軸と直交してX1軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つX1軸と直交してY1軸を含む平面に対し前記第一吸気弁I1とは反対側の空間へ向け燃料ガスが噴射される。尚、前記電磁弁が開くタイミングは、第一実施例の場合と同様に、図4において、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が閉じかけ且つ第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が開き始める吸排気オーバーラップ期間中であるが、第一噴孔H1及び第二噴孔H2から燃料ガスが噴出し第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2からシリンダ1内に各燃料ガスが達して燃料ガスの濃度分布が生じるのは、前記吸排気オーバーラップ期間の後となる。
A solenoid valve (not shown) is opened and fuel gas is introduced into the gas nozzle N. Then, from the first nozzle hole H1 of the gas nozzle N, as shown in FIGS. 5 (a) and 6 (a), the X 1 axis in the X 1 Y 1 coordinate with the position of the first nozzle hole H1 as the origin is shown. wherein the curved portion Pc an angle of approximately 45 ° to the X 1 axis toward the opposite side area to the opposite side and Y 1 the relative axial first intake valve I1 to further FIG 5 (c ) And FIG. 5D, the fuel gas is injected at an angle of about 45 ° obliquely downward with respect to the vertical direction. In other words, from said first nozzle hole H1, when viewed in three dimensions, and perpendicular to the X 1 axis in the side opposite to the curved portion Pc to the plane containing the X 1 axis is orthogonal to the Y 1 axis fuel gas toward the opposite side space is injected from said first intake valve I1 to the plane containing the Y 1 axis and. The timing for opening the solenoid valve is the same as that in the first embodiment. In FIG. 4, the first exhaust valve E1 and the second exhaust valve E2 are closed and the first intake valve I1 and the second intake valve I2 are closed. Is in the intake and exhaust overlap period, the fuel gas is ejected from the first injection hole H1 and the second injection hole H2, and each fuel gas is injected into the
同時に、前記ガスノズルNの第二噴孔H2からは、図5(a)及び図6(b)に示す如く、該第二噴孔H2の位置を原点とするX2Y2座標において、X2軸に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つY2軸に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の領域へ向けX2軸に対し45°程度の角度であって、更に図5(c)及び図5(d)に示す如く、鉛直方向に対し斜め上方へ45°程度の角度で燃料ガスが噴射される。言い換えると、前記第二噴孔H2からは、三次元的に見た場合、Y2軸と直交してX2軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つX2軸と直交してY2軸を含む平面に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の空間へ向け燃料ガスが噴射される。 At the same time, from the second nozzle hole H2 of the gas nozzle N, as shown in FIGS. 5 (a) and 6 (b), in the X 2 Y 2 coordinate with the position of the second nozzle hole H2 as the origin, X 2 wherein the curved portion Pc and the second intake valve I2 respect and Y 2 axis at the same side with respect to the axis an angle of approximately 45 ° to the X 2 axis toward the same side of the region, further FIG 5 (c ) And FIG. 5D, the fuel gas is injected at an angle of about 45 ° obliquely upward with respect to the vertical direction. In other words, said the second injection hole H2, when viewed in three dimensions, perpendicular to the Y 2 axis and orthogonal to the X 2 axis in the bending portion Pc and the same side with respect to a plane containing the X 2 axis fuel gas is injected toward the same side of the space between the second intake valve I2 to the plane containing the Y 2 axis Te.
この結果、参考例においても、前記第一噴孔H1からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向と、前記第二噴孔H2からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向とを同一とせずに各々設定することによって、前記第一噴孔H1から第一吸気弁I1までの距離と、前記第二噴孔H2から第二吸気弁I2までの距離とが、燃料ガスが流通する実質的な流路長さにおいて略等しくなる。このため、前記ガスノズルNの第一噴孔H1及び第二噴孔H2から噴射された燃料ガスが第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の開動作によってシリンダ1内に流入するタイミングに時間差(時間的な不均一化)が生じにくくなる(図4の太線で示す一点鎖線及び二点鎖線参照)。
As a result, also in the reference example , the fuel gas injection position and injection direction from the first injection hole H1 and the fuel gas injection position and injection direction from the second injection hole H2 are not set to be the same. As a result, the distance from the first injection hole H1 to the first intake valve I1 and the distance from the second injection hole H2 to the second intake valve I2 are substantially the flow path length through which the fuel gas flows. In this case, they are almost equal. For this reason, a time difference (time difference between the timing at which the fuel gas injected from the first injection hole H1 and the second injection hole H2 of the gas nozzle N flows into the
これにより、前記ガスノズルNに近い側の第一吸気弁I1からシリンダ1内へ供給される燃料ガスを含む吸気、並びにガスノズルNから遠い側の第二吸気弁I2からシリンダ1内へ供給される燃料ガスを含む吸気は、図4に示す如く、第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の開動作中、前半リッチで後半リーン(図4の細線で示す一点鎖線参照)となったり、或いは前半リーンで後半リッチ(図4の細線で示す二点鎖線参照)になったりしない。このため、シリンダ1内での燃料ガスを含む吸気の濃度が均一となり、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が「閉」で第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が「開」となる期間中、空気過剰率λを一定とすることが可能となり、ノッキングが発生しにくくなると共にNOxが減少する一方、燃焼を安定化させて失火の原因を排除することが可能となる。
As a result, intake air containing fuel gas supplied from the first intake valve I1 closer to the gas nozzle N into the
しかも、参考例においては、従来のガスエンジンと異なり、燃料ガスが前記第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の傘部I2bからシリンダ1内へ供給されるタイミングが過度に早くならず、図4に示す如く、燃料ガスが前記第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2からシリンダ1内へ供給されるタイミングは、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が閉じかけ且つ第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が開き始める吸排気オーバーラップ期間の後になるため、燃料ガスの吹抜けを招く心配がなくなる。又、逆に前記燃料ガスの噴射タイミングが過度に遅くなったりもせず、燃料ガスが前記吸気ポートPに残留して次のサイクルで燃料ガスの吹抜けが発生してしまう心配もない。
Moreover, in the reference example , unlike the conventional gas engine, the timing at which the fuel gas is supplied into the
こうして、参考例においても、燃料ガスの吹抜け抑制並びに燃料ガスの濃度分布均一化を図り得る。 Thus, also in the reference example, it is possible to suppress the blowout of the fuel gas and make the concentration distribution of the fuel gas uniform.
図7及び図8は本発明のガスエンジンの燃料ガス供給装置の第二実施例であって、図中、図1〜図4、並びに図5及び図6と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図1〜図4に示す第一実施例、並びに図5及び図6に示す参考例と同様である。 7 and 8 show a second embodiment of the fuel gas supply device for a gas engine according to the present invention, in which the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 and FIGS. 5 and 6 are the same. The basic structure is the same as the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 and the reference examples shown in FIGS.
第二実施例の場合、図7(a)及び図7(b)に示す如く、前記ガスノズルNは、外周面に前記第一噴孔H1が穿設された第一ノズルN1と、外周面に前記第二噴孔H2が穿設された第二ノズルN2とを個別に備えている。 In the case of the second embodiment , as shown in FIGS. 7A and 7B, the gas nozzle N includes a first nozzle N1 having the first injection hole H1 formed on the outer peripheral surface, and an outer peripheral surface. The second nozzle N2 having the second nozzle hole H2 is individually provided.
前記第一ノズルN1及び第二ノズルN2は、図7(a)に示す如く、前記吸気ポートPの横流路部Pb上面における幅方向中央部から鉛直下方へ挿入され、図7(b)に示す如く、前記シリンダ1の軸線に対し平行となるよう配置されている。前記第一ノズルN1は第二ノズルN2より吸気流通方向上流側に隣接配置され且つ第二ノズルN2より下方へ長く縦流路部Paの中途位置まで延びている。
As shown in FIG. 7A, the first nozzle N1 and the second nozzle N2 are inserted vertically downward from the center in the width direction on the upper surface of the transverse flow path portion Pb of the intake port P, as shown in FIG. 7B. As described above, they are arranged so as to be parallel to the axis of the
前記第一噴孔H1は、図7(a)及び図8(a)に示す如く、該第一噴孔H1の位置を原点とするX1Y1座標において、X1軸に対し前記湾曲部Pcとは反対側となるY1軸方向へ燃料ガスを噴射するよう構成してある。尚、前記第一噴孔H1は、図7(c)に示す如く、水平方向に燃料ガスを噴射するよう構成してある。言い換えると、前記第一噴孔H1からは、三次元的に見た場合、Y1軸と直交してX1軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つX1軸と直交してY1軸を含む平面に沿って燃料ガスを噴射するようになっている。 The first injection hole H1 is, as shown in FIG. 7 (a) and FIG. 8 (a), the in X 1 Y 1 coordinate with the origin position of the first nozzle holes H1, to the X 1 axis the bending portion the Pc are configured to inject fuel gas into the Y 1 axially on the opposite side. The first injection hole H1 is configured to inject fuel gas in the horizontal direction as shown in FIG. 7 (c). In other words, from said first nozzle hole H1, when viewed in three dimensions, and perpendicular to the X 1 axis in the side opposite to the curved portion Pc to the plane containing the X 1 axis is orthogonal to the Y 1 axis Thus, the fuel gas is injected along a plane including the Y 1 axis.
又、前記第二噴孔H2は、図7(a)及び図8(b)に示す如く、該第二噴孔H2の位置を原点とするX2Y2座標において、X2軸に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つY2軸に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の領域へ向けX2軸に対し45°程度の角度で燃料ガスを噴射するよう構成してある。尚、前記第二噴孔H2は、図7(a)及び図7(b)に示す如く、X軸方向において前記第一噴孔H1より第二吸気弁I2に近い位置に開口し、図7(b)及び図7(c)に示す如く、水平方向に燃料ガスを噴射するよう構成してある。言い換えると、前記第二噴孔H2からは、三次元的に見た場合、Y2軸と直交してX2軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つX2軸と直交してY2軸を含む平面に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の空間へ向け燃料ガスを噴射するようになっている。 Further, as shown in FIGS. 7A and 8B, the second nozzle hole H2 has an X 2 Y 2 coordinate with the position of the second nozzle hole H2 as the origin and the X 2 axis. respect and Y 2 axis at the curved portion Pc and the same side said to the second intake valve I2 are configured to inject fuel gas in an angle of approximately 45 ° to the X 2 axis toward the same side of the region. As shown in FIGS. 7A and 7B, the second injection hole H2 opens at a position closer to the second intake valve I2 than the first injection hole H1 in the X-axis direction. As shown in FIG. 7B and FIG. 7C, the fuel gas is injected in the horizontal direction. In other words, said the second injection hole H2, when viewed in three dimensions, perpendicular to the Y 2 axis and orthogonal to the X 2 axis in the bending portion Pc and the same side with respect to a plane containing the X 2 axis so as to inject the fuel gas toward the same side of the space between the second intake valve I2 to the plane containing the Y 2 axis Te.
次に、上記第二実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the second embodiment will be described.
図示していない電磁弁が開いて燃料ガスがガスノズルNの第一ノズルN1及び第二ノズルN2へ導入される。すると、第一ノズルN1の第一噴孔H1からは、図7(a)及び図8(a)に示す如く、該第一噴孔H1の位置を原点とするX1Y1座標において、X1軸に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つY1軸方向であって、更に図7(b)及び図7(c)に示す如く、水平方向に燃料ガスが噴射される。言い換えると、前記第一噴孔H1からは、三次元的に見た場合、Y1軸と直交してX1軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つX1軸と直交してY1軸を含む平面に沿って燃料ガスが噴射される。尚、前記電磁弁が開くタイミングは、第一実施例及び参考例の場合と同様に、図4において、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が閉じかけ且つ第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が開き始める吸排気オーバーラップ期間中であるが、第一噴孔H1及び第二噴孔H2から燃料ガスが噴出し第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2からシリンダ1内に各燃料ガスが達して燃料ガスの濃度分布が生じるのは、前記吸排気オーバーラップ期間の後となる。
A solenoid valve (not shown) is opened and fuel gas is introduced into the first nozzle N1 and the second nozzle N2 of the gas nozzle N. Then, from the first nozzle hole H1 of the first nozzle N1, as shown in FIGS. 7A and 8A, in the X 1 Y 1 coordinate with the position of the first nozzle hole H1 as the origin, the said curved portion Pc to one axis a and Y 1 axially opposite, further as shown in FIG. 7 (b) and FIG. 7 (c), the fuel gas is injected in a horizontal direction. In other words, from said first nozzle hole H1, when viewed in three dimensions, and perpendicular to the X 1 axis in the side opposite to the curved portion Pc to the plane containing the X 1 axis is orthogonal to the Y 1 axis Then, the fuel gas is injected along a plane including the Y 1 axis. The timing for opening the solenoid valve is similar to that in the first embodiment and the reference example . In FIG. 4, the first exhaust valve E1 and the second exhaust valve E2 are closed and the first intake valve I1 and the second intake valve are closed. During the intake and exhaust overlap period in which the intake valve I2 begins to open, fuel gas is ejected from the first injection hole H1 and the second injection hole H2, and each of the fuel is injected into the
同時に、前記第二ノズルN2の第二噴孔H2からは、図7(a)及び図8(b)に示す如く、該第二噴孔H2の位置を原点とするX2Y2座標において、X2軸に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つY2軸に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の領域へ向けX2軸に対し45°程度の角度であって、更に図7(b)及び図7(c)に示す如く、水平方向に燃料ガスが噴射される。言い換えると、前記第二噴孔H2からは、三次元的に見た場合、Y2軸と直交してX2軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つX2軸と直交してY2軸を含む平面に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の空間へ向け燃料ガスが噴射される。 At the same time, from the second nozzle hole H2 of the second nozzle N2, as shown in FIGS. 7 (a) and 8 (b), in the X 2 Y 2 coordinates where the position of the second nozzle hole H2 is the origin, the X 2 the relative and Y 2 axis in the bending portion Pc and the same side with respect to the axial second intake valve I2 an angle of approximately 45 ° to the X 2 axis toward the same side of the region, further 7 As shown in FIG. 7B and FIG. 7C, the fuel gas is injected in the horizontal direction. In other words, said the second injection hole H2, when viewed in three dimensions, perpendicular to the Y 2 axis and orthogonal to the X 2 axis in the bending portion Pc and the same side with respect to a plane containing the X 2 axis fuel gas is injected toward the same side of the space between the second intake valve I2 to the plane containing the Y 2 axis Te.
この結果、第二実施例においても、前記第一噴孔H1からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向と、前記第二噴孔H2からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向とを同一とせずに各々設定することによって、前記第一噴孔H1から第一吸気弁I1までの距離と、前記第二噴孔H2から第二吸気弁I2までの距離とが、燃料ガスが流通する実質的な流路長さにおいて略等しくなる。このため、前記第一ノズルN1の第一噴孔H1及び第二ノズルN2の第二噴孔H2から噴射された燃料ガスが第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の開動作によってシリンダ1内に流入するタイミングに時間差(時間的な不均一化)が生じにくくなる(図4の太線で示す一点鎖線及び二点鎖線参照)。更に、第二実施例においては、ガスノズルNを第一ノズルN1と第二ノズルN2とに分けているため、前記第一噴孔H1からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向と、前記第二噴孔H2からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向とを同一とせずに各々設定する上での自由度を高めることが可能となる。
As a result, also in the second embodiment , the fuel gas injection position and injection direction from the first injection hole H1 and the fuel gas injection position and injection direction from the second injection hole H2 are not the same. By setting each, the distance from the first injection hole H1 to the first intake valve I1 and the distance from the second injection hole H2 to the second intake valve I2 are the substantial flow through which the fuel gas flows. It becomes substantially equal in the road length. Therefore, the fuel gas injected from the first nozzle hole H1 of the first nozzle N1 and the second nozzle hole H2 of the second nozzle N2 is moved into the
これにより、前記ガスノズルNに近い側の第一吸気弁I1からシリンダ1内へ供給される燃料ガスを含む吸気、並びにガスノズルNから遠い側の第二吸気弁I2からシリンダ1内へ供給される燃料ガスを含む吸気は、図4に示す如く、第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の開動作中、前半リッチで後半リーン(図4の細線で示す一点鎖線参照)となったり、或いは前半リーンで後半リッチ(図4の細線で示す二点鎖線参照)になったりしない。このため、シリンダ1内での燃料ガスを含む吸気の濃度が均一となり、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が「閉」で第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が「開」となる期間中、空気過剰率λを一定とすることが可能となり、ノッキングが発生しにくくなると共にNOxが減少する一方、燃焼を安定化させて失火の原因を排除することが可能となる。
As a result, intake air containing fuel gas supplied from the first intake valve I1 closer to the gas nozzle N into the
しかも、第二実施例においては、従来のガスエンジンと異なり、燃料ガスが前記第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の傘部I2bからシリンダ1内へ供給されるタイミングが過度に早くならず、図4に示す如く、燃料ガスが前記第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2からシリンダ1内へ供給されるタイミングは、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が閉じかけ且つ第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が開き始める吸排気オーバーラップ期間の後になるため、燃料ガスの吹抜けを招く心配がなくなる。又、逆に前記燃料ガスの噴射タイミングが過度に遅くなったりもせず、燃料ガスが前記吸気ポートPに残留して次のサイクルで燃料ガスの吹抜けが発生してしまう心配もない。
Moreover, in the second embodiment , unlike the conventional gas engine, the timing at which the fuel gas is supplied from the umbrella portion I2b of the first intake valve I1 and the second intake valve I2 into the
こうして、第二実施例においても、燃料ガスの吹抜け抑制並びに燃料ガスの濃度分布均一化を図り得る。 Thus, also in the second embodiment , the fuel gas blow-through can be suppressed and the concentration distribution of the fuel gas can be made uniform.
図9及び図10は本発明のガスエンジンの燃料ガス供給装置の第三実施例であって、図中、図1〜図4、図5及び図6、並びに図7及び図8と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図1〜図4に示す第一実施例、図5及び図6に示す参考例、並びに図7及び図8に示す第二実施例と同様である。 9 and 10 show a third embodiment of the fuel gas supply device for a gas engine of the present invention, in which the same reference numerals as in FIGS. 1 to 4, 5 and 6, and FIGS. 7 and 8 are used. The parts marked with are the same, and the basic structure is the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the reference example shown in FIGS. 5 and 6, and the second embodiment shown in FIGS. Similar to the example .
第三実施例の場合、図9(a)及び図9(b)に示す如く、前記ガスノズルNは、先端に前記第一噴孔H1が穿設された第一ノズルN1と、外周面に前記第二噴孔H2が穿設された第二ノズルN2とを個別に備えている。 In the case of the third embodiment , as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), the gas nozzle N includes a first nozzle N1 having a first nozzle hole H1 formed at a tip thereof, and the outer peripheral surface of the first nozzle N1. A second nozzle N2 having a second nozzle hole H2 is individually provided.
前記第一ノズルN1及び第二ノズルN2は、図9(a)に示す如く、前記吸気ポートPの横流路部Pb上面における幅方向中央部から鉛直下方へ挿入され、図9(b)に示す如く、前記シリンダ1の軸線に対し平行となるよう配置されている。前記第一ノズルN1は第二ノズルN2より吸気流通方向上流側に隣接配置され且つ第二ノズルN2と同一長さとしてある。
As shown in FIG. 9A, the first nozzle N1 and the second nozzle N2 are inserted vertically downward from the center in the width direction on the upper surface of the transverse flow path portion Pb of the intake port P, as shown in FIG. 9B. As described above, they are arranged so as to be parallel to the axis of the
前記第一噴孔H1は、図9(a)及び図10(a)に示す如く、該第一噴孔H1の位置を原点とするX1Y1座標において、X1軸とY1軸とを含む原点から、図9(b)及び図9(c)に示す如く、前記第一ノズルN1の軸線方向(鉛直方向)に燃料ガスを噴射するよう構成してある。 As shown in FIGS. 9A and 10A, the first nozzle hole H1 has an X 1 axis and a Y 1 axis in the X 1 Y 1 coordinates with the position of the first nozzle hole H1 as the origin. 9 (b) and FIG. 9 (c), the fuel gas is configured to be injected in the axial direction (vertical direction) of the first nozzle N1.
又、前記第二噴孔H2は、図9(a)及び図10(b)に示す如く、該第二噴孔H2の位置を原点とするX2Y2座標において、X2軸に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つY2軸に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の領域へ向けX2軸に対し10°程度の角度で燃料ガスを噴射するよう構成してある。尚、前記第二噴孔H2は、図9(a)及び図9(b)に示す如く、X軸方向において前記第一噴孔H1より第二吸気弁I2に近い位置に開口し、図9(b)及び図9(c)に示す如く、水平方向に燃料ガスを噴射するよう構成してある。言い換えると、前記第二噴孔H2からは、三次元的に見た場合、Y2軸と直交してX2軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つX2軸と直交してY2軸を含む平面に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の空間へ向け燃料ガスを噴射するようになっている。 Further, as shown in FIGS. 9A and 10B, the second injection hole H2 is in the X 2 Y 2 coordinates with the position of the second injection hole H2 as the origin, and the X 2 axis is respect and Y 2 axis at the curved portion Pc and the same side said to the second intake valve I2 are configured to inject fuel gas in an angle of approximately 10 ° relative to the X 2 axis toward the same side of the region. As shown in FIGS. 9A and 9B, the second injection hole H2 opens at a position closer to the second intake valve I2 than the first injection hole H1 in the X-axis direction. As shown in FIG. 9B and FIG. 9C, the fuel gas is injected in the horizontal direction. In other words, said the second injection hole H2, when viewed in three dimensions, perpendicular to the Y 2 axis and orthogonal to the X 2 axis in the bending portion Pc and the same side with respect to a plane containing the X 2 axis so as to inject the fuel gas toward the same side of the space between the second intake valve I2 to the plane containing the Y 2 axis Te.
次に、上記第三実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the third embodiment will be described.
図示していない電磁弁が開いて燃料ガスがガスノズルNの第一ノズルN1及び第二ノズルN2へ導入される。すると、第一ノズルN1の第一噴孔H1からは、図9(a)及び図10(a)に示す如く、該第一噴孔H1の位置を原点とするX1Y1座標において、X1軸とY1軸とを含む原点から、図9(b)及び図9(c)に示す如く、前記第一ノズルN1の軸線方向(鉛直方向)に燃料ガスが噴射される。尚、前記電磁弁が開くタイミングは、第一実施例、参考例及び第二実施例の場合と同様に、図4において、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が閉じかけ且つ第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が開き始める吸排気オーバーラップ期間中であるが、第一噴孔H1及び第二噴孔H2から燃料ガスが噴出し第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2からシリンダ1内に各燃料ガスが達して燃料ガスの濃度分布が生じるのは、前記吸排気オーバーラップ期間の後となる。
A solenoid valve (not shown) is opened and fuel gas is introduced into the first nozzle N1 and the second nozzle N2 of the gas nozzle N. Then, from the first nozzle hole H1 of the first nozzle N1, as shown in FIG. 9 (a) and FIG. 10 (a), in the X 1 Y 1 coordinate with the position of the first nozzle hole H1 as the origin, As shown in FIGS. 9B and 9C, fuel gas is injected from the origin including the one axis and the Y one axis in the axial direction (vertical direction) of the first nozzle N1. The timing for opening the solenoid valve is the same as in the first embodiment, the reference example, and the second embodiment . In FIG. 4, the first exhaust valve E1 and the second exhaust valve E2 are closed and the first intake valve is closed. During the intake and exhaust overlap period in which the valve I1 and the second intake valve I2 begin to open, fuel gas is ejected from the first injection hole H1 and the second injection hole H2, and from the first intake valve I1 and the second intake valve I2. It is after the intake / exhaust overlap period that each fuel gas reaches the
同時に、前記第二ノズルN2の第二噴孔H2からは、図9(a)及び図10(b)に示す如く、該第二噴孔H2の位置を原点とするX2Y2座標において、X2軸に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つY2軸に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の領域へ向けX2軸に対し10°程度の角度であって、更に図9(b)及び図9(c)に示す如く、水平方向に燃料ガスが噴射される。言い換えると、前記第二噴孔H2からは、三次元的に見た場合、Y2軸と直交してX2軸を含む平面に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つX2軸と直交してY2軸を含む平面に対し前記第二吸気弁I2とは同一側の空間へ向け燃料ガスが噴射される。 At the same time, from the second nozzle hole H2 of the second nozzle N2, as shown in FIGS. 9 (a) and 10 (b), in the X 2 Y 2 coordinates with the position of the second nozzle hole H2 as the origin, the X 2 the relative and Y 2 axis in the bending portion Pc and the same side with respect to the axial second intake valve I2 an angle of approximately 10 ° relative to the X 2 axis toward the same side of the region, further 9 As shown in FIG. 9B and FIG. 9C, the fuel gas is injected in the horizontal direction. In other words, said the second injection hole H2, when viewed in three dimensions, perpendicular to the Y 2 axis and orthogonal to the X 2 axis in the bending portion Pc and the same side with respect to a plane containing the X 2 axis fuel gas is injected toward the same side of the space between the second intake valve I2 to the plane containing the Y 2 axis Te.
この結果、第三実施例においても、前記第一噴孔H1からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向と、前記第二噴孔H2からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向とを同一とせずに各々設定することによって、前記第一噴孔H1から第一吸気弁I1までの距離と、前記第二噴孔H2から第二吸気弁I2までの距離とが、燃料ガスが流通する実質的な流路長さにおいて略等しくなる。このため、前記ガスノズルNの第一噴孔H1及び第二噴孔H2から噴射された燃料ガスが第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の開動作によってシリンダ1内に流入するタイミングに時間差(時間的な不均一化)が生じにくくなる(図4の太線で示す一点鎖線及び二点鎖線参照)。更に、第三実施例においては、ガスノズルNを第一ノズルN1と第二ノズルN2とに分けているため、前記第一噴孔H1からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向と、前記第二噴孔H2からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向とを同一とせずに各々設定する上での自由度を高めることが可能となる。
As a result, also in the third embodiment , the fuel gas injection position and injection direction from the first injection hole H1 and the fuel gas injection position and injection direction from the second injection hole H2 are not the same. By setting each, the distance from the first injection hole H1 to the first intake valve I1 and the distance from the second injection hole H2 to the second intake valve I2 are the substantial flow through which the fuel gas flows. It becomes substantially equal in the road length. For this reason, a time difference (time difference between the timing at which the fuel gas injected from the first injection hole H1 and the second injection hole H2 of the gas nozzle N flows into the
これにより、前記ガスノズルNに近い側の第一吸気弁I1からシリンダ1内へ供給される燃料ガスを含む吸気、並びにガスノズルNから遠い側の第二吸気弁I2からシリンダ1内へ供給される燃料ガスを含む吸気は、図4に示す如く、第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の開動作中、前半リッチで後半リーン(図4の細線で示す一点鎖線参照)となったり、或いは前半リーンで後半リッチ(図4の細線で示す二点鎖線参照)になったりしない。このため、シリンダ1内での燃料ガスを含む吸気の濃度が均一となり、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が「閉」で第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が「開」となる期間中、空気過剰率λを一定とすることが可能となり、ノッキングが発生しにくくなると共にNOxが減少する一方、燃焼を安定化させて失火の原因を排除することが可能となる。
As a result, intake air containing fuel gas supplied from the first intake valve I1 closer to the gas nozzle N into the
しかも、第三実施例においては、従来のガスエンジンと異なり、燃料ガスが前記第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2の傘部I2bからシリンダ1内へ供給されるタイミングが過度に早くならず、図4に示す如く、燃料ガスが前記第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2からシリンダ1内へ供給されるタイミングは、第一排気弁E1及び第二排気弁E2が閉じかけ且つ第一吸気弁I1及び第二吸気弁I2が開き始める吸排気オーバーラップ期間の後になるため、燃料ガスの吹抜けを招く心配がなくなる。又、逆に前記燃料ガスの噴射タイミングが過度に遅くなったりもせず、燃料ガスが前記吸気ポートPに残留して次のサイクルで燃料ガスの吹抜けが発生してしまう心配もない。
Moreover, in the third embodiment , unlike the conventional gas engine, the timing at which the fuel gas is supplied from the umbrella portion I2b of the first intake valve I1 and the second intake valve I2 into the
こうして、第三実施例においても、燃料ガスの吹抜け抑制並びに燃料ガスの濃度分布均一化を図り得る。 Thus, also in the third embodiment, it is possible to suppress the blowout of the fuel gas and make the fuel gas concentration distribution uniform.
上記の四つの実施例の結果に基づき、前記第一噴孔H1は、該第一噴孔H1の位置を原点とするX1Y1座標において、X1軸に対し前記湾曲部Pcとは反対側で且つY1軸に対し前記第一吸気弁I1とは反対側であってX1軸及びY1軸を含む領域へ向け燃料ガスを噴射するよう構成すれば良い。又、前記第二噴孔H2は、該第二噴孔H2の位置を原点とするX2Y2座標において、X2軸に対し前記湾曲部Pcと同一側で且つY2軸に対し前記第二吸気弁I2とは同一側であってX2軸及びY2軸を含まない領域へ向け燃料ガスを噴射するよう構成すれば良い。 Based on the results of the above four embodiments, the first injection hole H1 is opposite the X 1 Y 1 coordinate with the origin position of the first nozzle holes H1, and the bending portion Pc to the X 1 axis it may be configured to inject the fuel gas toward a region including the X 1 axis and Y 1 axis a opposite to the first intake valve I1 to and Y 1 axis at the side. Further, said second injection hole H2, the X 2 Y 2 coordinates with the origin position of the second nozzle holes H2, the relative and Y 2 axis in the bending portion Pc and the same side with respect to X 2 Axis the second intake valve I2 may be configured to inject the fuel gas toward a same side to an area which does not include the X 2 axis and Y 2 axis.
そして、前記第二噴孔H2を、X軸方向において前記第一噴孔H1より第二吸気弁I2に近い位置に開口させることは、前記第一噴孔H1から第一吸気弁I1までの距離と、前記第二噴孔H2から第二吸気弁I2までの距離とを、燃料ガスが流通する実質的な流路長さにおいて略等しくする上で有効となる。 The opening of the second injection hole H2 at a position closer to the second intake valve I2 than the first injection hole H1 in the X-axis direction is a distance from the first injection hole H1 to the first intake valve I1. This is effective in making the distance from the second injection hole H2 to the second intake valve I2 substantially equal in the substantial flow path length through which the fuel gas flows.
又、前記ガスノズルNが、前記第一噴孔H1が穿設された第一ノズルN1と、前記第二噴孔H2が穿設された第二ノズルN2とを個別に備えることは、前記第一噴孔H1からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向と、前記第二噴孔H2からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向とを同一とせずに各々設定する上での自由度を高めることができ、有効となる。 The gas nozzle N includes the first nozzle N1 having the first nozzle hole H1 and the second nozzle N2 having the second nozzle hole H2 separately. The degree of freedom in setting the fuel gas injection position and injection direction from the nozzle hole H1 and the fuel gas injection position and injection direction from the second nozzle hole H2 without being the same can be increased. Become effective.
一方、前記第一実施例において、前記ガスノズルNは、前記吸気ポートPの上面における幅方向中央部から前記湾曲部Pcの外周側内壁面へ向け前記X軸に対し傾斜するよう配置され且つ前記第二吸気弁I2の傘部I2bへ向け下り勾配を有して傾斜するよう配置され、前記第一噴孔H1は、前記ガスノズルNの外周面に穿設され、前記第二噴孔H2は、前記ガスノズルNの先端に穿設されている。このように構成すると、前記ガスノズルNのX軸に対する傾斜配置及び下り勾配を有した傾斜配置と、前記ガスノズルNの外周面への第一噴孔H1の穿設配置と、前記ガスノズルNの先端への第二噴孔H2の穿設配置とにより、燃料ガスの吹抜けを抑制できると共に、燃料ガスの濃度分布を均一化できる。 On the other hand, in the first embodiment, the gas nozzle N is disposed so as to be inclined with respect to the X axis from the central portion in the width direction on the upper surface of the intake port P toward the inner wall surface on the outer peripheral side of the curved portion Pc. The two intake valves I2 are arranged so as to incline toward the umbrella part I2b of the two intake valves I2, the first injection holes H1 are formed in the outer peripheral surface of the gas nozzle N, and the second injection holes H2 are A gas nozzle N is drilled at the tip. With this configuration, the gas nozzle N is inclined with respect to the X axis and has a downward inclination, the first nozzle hole H1 is formed in the outer peripheral surface of the gas nozzle N, and the tip of the gas nozzle N is provided. The second nozzle hole H2 can be arranged to prevent the fuel gas from being blown out and to make the fuel gas concentration distribution uniform.
又、前記参考例において、前記ガスノズルNは、前記吸気ポートPの上面における幅方向中央部から前記X軸に対し平行となるよう配置され且つ下り勾配を有して傾斜するよう配置され、前記第一噴孔H1は、前記ガスノズルNの外周面に穿設され、前記第二噴孔H2は、前記ガスノズルNの外周面に穿設されている。このように構成すると、前記ガスノズルNのX軸に対する平行配置及び下り勾配を有した傾斜配置と、前記ガスノズルNの外周面への第一噴孔H1の穿設配置と、前記ガスノズルNの外周面への第二噴孔H2の穿設配置とにより、燃料ガスの吹抜けを抑制できると共に、燃料ガスの濃度分布を均一化できる。 In the reference example , the gas nozzle N is disposed so as to be parallel to the X axis from the central portion in the width direction on the upper surface of the intake port P, and to be inclined with a downward gradient. One injection hole H1 is formed in the outer peripheral surface of the gas nozzle N, and the second injection hole H2 is formed in the outer peripheral surface of the gas nozzle N. With this configuration, the gas nozzle N is arranged parallel to the X axis and has a downward slope, the first nozzle hole H1 is provided in the outer peripheral surface of the gas nozzle N, and the outer peripheral surface of the gas nozzle N. With the second nozzle hole H2 provided in the hole, the blowout of the fuel gas can be suppressed and the concentration distribution of the fuel gas can be made uniform.
又、前記第二実施例において、前記第一ノズルN1及び第二ノズルN2は、前記シリンダ1の軸線に対し平行となるよう配置されて、前記第一ノズルN1は第二ノズルN2より吸気流通方向上流側に隣接配置され且つ第二ノズルN2より長く延び、前記第一噴孔H1は、前記第一ノズルN1の外周面に穿設され、前記第二噴孔H2は、前記第二ノズルN2の外周面に穿設されている。この構成では、第一ノズルN1及び第二ノズルN2の長さに差を持たせた隣接配置と、第一ノズルN1の外周面への第一噴孔H1の穿設配置と、第二ノズルN2の外周面への第二噴孔H2の穿設配置とにより、第一噴孔H1からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向と、第二噴孔H2からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向とを同一とせずに設定する上での自由度を高めつつ、燃料ガスの吹抜けを抑制でき且つ燃料ガスの濃度分布を均一化できる。
In the second embodiment , the first nozzle N1 and the second nozzle N2 are arranged to be parallel to the axis of the
更に又、前記第三実施例において、前記第一ノズルN1及び第二ノズルN2は、前記シリンダ1の軸線に対し平行となるよう配置されて、前記第一ノズルN1は第二ノズルN2より吸気流通方向上流側に隣接配置され、前記第一噴孔H1は、前記第一ノズルN1の先端に穿設され、前記第二噴孔H2は、前記第二ノズルN2の外周面に穿設されている。この構成では、第一ノズルN1及び第二ノズルN2の隣接配置と、第一ノズルN1の先端への第一噴孔H1の穿設配置と、第二ノズルN2の外周面への第二噴孔H2の穿設配置とにより、第一噴孔H1からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向と、第二噴孔H2からの燃料ガスの噴射位置及び噴射方向とを同一とせずに設定する上での自由度を高めつつ、燃料ガスの吹抜けを抑制でき且つ燃料ガスの濃度分布を均一化できる。
Furthermore, in the third embodiment , the first nozzle N1 and the second nozzle N2 are arranged so as to be parallel to the axis of the
尚、本発明のガスエンジンの燃料ガス供給装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、前記第一噴孔及び第二噴孔の個数、孔径は適宜選定し得ること等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The fuel gas supply device of the gas engine of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the number of the first nozzle holes and the second nozzle holes, the hole diameter can be appropriately selected, etc. Of course, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 シリンダ
P 吸気ポート
Pc 湾曲部
I1 第一吸気弁
I2 第二吸気弁
I2b 傘部
N ガスノズル
N1 第一ノズル
N2 第二ノズル
H1 第一噴孔
H2 第二噴孔
1 Cylinder P Intake Port Pc Curved Part I1 First Intake Valve I2 Second Intake Valve I2b Umbrella Part N Gas Nozzle N1 First Nozzle N2 Second Nozzle H1 First Injection Hole H2 Second Injection Hole
Claims (4)
前記第一吸気弁及び第二吸気弁により開閉されるよう中途部から分岐して前記シリンダに接続され且つ該シリンダ内でのスワール生成用の湾曲部が形成された吸気ポートと、
該吸気ポートの湾曲部より吸気流通方向上流側に挿入配置されて燃料ガスを噴射するガスノズルと
を備え、前記第一吸気弁が第二吸気弁よりガスノズルに近く配置されるガスエンジンの燃料ガス供給装置において、
前記ガスノズルは、前記第一吸気弁及び第二吸気弁へ導かれる燃料ガスを噴射する第一噴孔及び第二噴孔を備え、
前記シリンダの軸線と直交する平面座標系において、前記第一吸気弁及び第二吸気弁の中心点をつなぐ直線方向をX軸方向とし、該X軸方向と直角な方向の直線方向をY軸方向とした場合、
前記第一噴孔は、該第一噴孔の位置を原点とするX1Y1座標において、X1軸に対し前記湾曲部とは反対側で且つY1軸に対し前記第一吸気弁とは反対側であってX1軸及びY1軸を含む領域へ向け燃料ガスを噴射し、
前記第二噴孔は、該第二噴孔の位置を原点とするX2Y2座標において、X2軸に対し前記湾曲部と同一側で且つY2軸に対し前記第二吸気弁とは同一側であってX2軸及びY2軸を含まない領域へ向け燃料ガスを噴射するよう構成し、
前記ガスノズルは、前記吸気ポートの上面における幅方向中央部から前記湾曲部の外周側内壁面へ向け前記X軸に対し傾斜するよう配置され且つ前記第二吸気弁の傘部へ向け下り勾配を有して傾斜するよう配置され、
前記第一噴孔は、前記ガスノズルの外周面に穿設され、
前記第二噴孔は、前記ガスノズルの先端に穿設されているガスエンジンの燃料ガス供給装置。 A first intake valve and a second intake valve arranged in parallel above the cylinder;
An intake port branched from a midway portion to be opened and closed by the first intake valve and the second intake valve, connected to the cylinder, and formed with a curved portion for swirl generation in the cylinder;
A gas nozzle that is inserted and disposed upstream of the curved portion of the intake port in the intake flow direction and injects fuel gas, and the first intake valve is disposed closer to the gas nozzle than the second intake valve. In the device
The gas nozzle includes a first injection hole and a second injection hole for injecting fuel gas guided to the first intake valve and the second intake valve,
In a plane coordinate system orthogonal to the cylinder axis, the linear direction connecting the center points of the first intake valve and the second intake valve is defined as the X-axis direction, and the linear direction perpendicular to the X-axis direction is defined as the Y-axis direction. If
The first nozzle hole has an X 1 Y 1 coordinate with the position of the first nozzle hole as an origin and is opposite to the curved portion with respect to the X 1 axis and the first intake valve with respect to the Y 1 axis. Is the opposite side and injects fuel gas toward the region including the X 1 axis and the Y 1 axis,
The second injection hole, the X 2 Y 2 coordinates with the origin position of the second injection hole, and the relative and Y 2 axis at the curved portion on the same side with respect to the X 2 axis second intake valve a same side configured to inject fuel gas toward regions not including the X 2 axis and Y 2 axis,
The gas nozzle is disposed so as to be inclined with respect to the X axis from the center in the width direction on the upper surface of the intake port toward the inner wall surface on the outer peripheral side of the curved portion, and has a downward gradient toward the umbrella portion of the second intake valve. Arranged to tilt,
The first nozzle hole is formed in an outer peripheral surface of the gas nozzle,
The second nozzle hole is a fuel gas supply device of a gas engine that is formed at a tip of the gas nozzle .
前記第一吸気弁及び第二吸気弁により開閉されるよう中途部から分岐して前記シリンダに接続され且つ該シリンダ内でのスワール生成用の湾曲部が形成された吸気ポートと、
該吸気ポートの湾曲部より吸気流通方向上流側に挿入配置されて燃料ガスを噴射するガスノズルと
を備え、前記第一吸気弁が第二吸気弁よりガスノズルに近く配置されるガスエンジンの燃料ガス供給装置において、
前記ガスノズルは、前記第一吸気弁及び第二吸気弁へ導かれる燃料ガスを噴射する第一噴孔及び第二噴孔を備え、
前記シリンダの軸線と直交する平面座標系において、前記第一吸気弁及び第二吸気弁の中心点をつなぐ直線方向をX軸方向とし、該X軸方向と直角な方向の直線方向をY軸方向とした場合、
前記第一噴孔は、該第一噴孔の位置を原点とするX 1 Y 1 座標において、X 1 軸に対し前記湾曲部とは反対側で且つY 1 軸に対し前記第一吸気弁とは反対側であってX 1 軸及びY 1 軸を含む領域へ向け燃料ガスを噴射し、
前記第二噴孔は、該第二噴孔の位置を原点とするX 2 Y 2 座標において、X 2 軸に対し前記湾曲部と同一側で且つY 2 軸に対し前記第二吸気弁とは同一側であってX 2 軸及びY 2 軸を含まない領域へ向け燃料ガスを噴射するよう構成し、
前記ガスノズルは、前記第一噴孔が穿設された第一ノズルと、前記第二噴孔が穿設された第二ノズルとを個別に備え、
前記第一ノズル及び第二ノズルは、前記シリンダの軸線に対し平行となるよう配置されて、前記第一ノズルは第二ノズルより吸気流通方向上流側に隣接配置され且つ第二ノズルより長く延び、
前記第一噴孔は、前記第一ノズルの外周面に穿設され、
前記第二噴孔は、前記第二ノズルの外周面に穿設されているガスエンジンの燃料ガス供給装置。 A first intake valve and a second intake valve arranged in parallel above the cylinder;
An intake port branched from a midway portion to be opened and closed by the first intake valve and the second intake valve, connected to the cylinder, and formed with a curved portion for swirl generation in the cylinder;
A gas nozzle that is inserted and disposed upstream of the curved portion of the intake port in the intake flow direction;
In the fuel gas supply device of the gas engine, wherein the first intake valve is disposed closer to the gas nozzle than the second intake valve,
The gas nozzle includes a first injection hole and a second injection hole for injecting fuel gas guided to the first intake valve and the second intake valve,
In a plane coordinate system orthogonal to the cylinder axis, the linear direction connecting the center points of the first intake valve and the second intake valve is defined as the X-axis direction, and the linear direction perpendicular to the X-axis direction is defined as the Y-axis direction. If
The first nozzle hole has an X 1 Y 1 coordinate with the position of the first nozzle hole as an origin, and is opposite to the curved portion with respect to the X 1 axis and the first intake valve with respect to the Y 1 axis. Is the opposite side and injects fuel gas toward the region including the X 1 axis and the Y 1 axis,
The second injection hole, the X 2 Y 2 coordinates with the origin position of the second injection hole, and the relative and Y 2 axis at the curved portion on the same side with respect to the X 2 axis second intake valve a same side configured to inject fuel gas toward regions not including the X 2 axis and Y 2 axis,
The gas nozzle separately includes a first nozzle having the first nozzle hole and a second nozzle having the second nozzle hole,
The first nozzle and the second nozzle are disposed so as to be parallel to the axis of the cylinder, the first nozzle is disposed adjacent to the upstream side in the intake flow direction from the second nozzle and extends longer than the second nozzle,
The first nozzle hole is formed in the outer peripheral surface of the first nozzle,
The second injection hole is a fuel gas supply device for a gas engine that is formed in an outer peripheral surface of the second nozzle.
前記第一吸気弁及び第二吸気弁により開閉されるよう中途部から分岐して前記シリンダに接続され且つ該シリンダ内でのスワール生成用の湾曲部が形成された吸気ポートと、
該吸気ポートの湾曲部より吸気流通方向上流側に挿入配置されて燃料ガスを噴射するガスノズルと
を備え、前記第一吸気弁が第二吸気弁よりガスノズルに近く配置されるガスエンジンの燃料ガス供給装置において、
前記ガスノズルは、前記第一吸気弁及び第二吸気弁へ導かれる燃料ガスを噴射する第一噴孔及び第二噴孔を備え、
前記シリンダの軸線と直交する平面座標系において、前記第一吸気弁及び第二吸気弁の中心点をつなぐ直線方向をX軸方向とし、該X軸方向と直角な方向の直線方向をY軸方向とした場合、
前記第一噴孔は、該第一噴孔の位置を原点とするX 1 Y 1 座標において、X 1 軸に対し前記湾曲部とは反対側で且つY 1 軸に対し前記第一吸気弁とは反対側であってX 1 軸及びY 1 軸を含む領域へ向け燃料ガスを噴射し、
前記第二噴孔は、該第二噴孔の位置を原点とするX 2 Y 2 座標において、X 2 軸に対し前記湾曲部と同一側で且つY 2 軸に対し前記第二吸気弁とは同一側であってX 2 軸及びY 2 軸を含まない領域へ向け燃料ガスを噴射するよう構成し、
前記ガスノズルは、前記第一噴孔が穿設された第一ノズルと、前記第二噴孔が穿設された第二ノズルとを個別に備え、
前記第一ノズル及び第二ノズルは、前記シリンダの軸線に対し平行となるよう配置されて、前記第一ノズルは第二ノズルより吸気流通方向上流側に隣接配置され、
前記第一噴孔は、前記第一ノズルの先端に穿設され、
前記第二噴孔は、前記第二ノズルの外周面に穿設されているガスエンジンの燃料ガス供給装置。
A first intake valve and a second intake valve arranged in parallel above the cylinder;
An intake port branched from a midway portion to be opened and closed by the first intake valve and the second intake valve, connected to the cylinder, and formed with a curved portion for swirl generation in the cylinder;
A gas nozzle that is inserted and disposed upstream of the curved portion of the intake port in the intake flow direction;
In the fuel gas supply device of the gas engine, wherein the first intake valve is disposed closer to the gas nozzle than the second intake valve,
The gas nozzle includes a first injection hole and a second injection hole for injecting fuel gas guided to the first intake valve and the second intake valve,
In a plane coordinate system orthogonal to the cylinder axis, the linear direction connecting the center points of the first intake valve and the second intake valve is defined as the X-axis direction, and the linear direction perpendicular to the X-axis direction is defined as the Y-axis direction. If
The first nozzle hole has an X 1 Y 1 coordinate with the position of the first nozzle hole as an origin and is opposite to the curved portion with respect to the X 1 axis and the first intake valve with respect to the Y 1 axis. Is the opposite side and injects fuel gas toward the region including the X 1 axis and the Y 1 axis,
The second injection hole, the X 2 Y 2 coordinates with the origin position of the second injection hole, and the relative and Y 2 axis at the curved portion on the same side with respect to the X 2 axis second intake valve a same side configured to inject fuel gas toward regions not including the X 2 axis and Y 2 axis,
The gas nozzle separately includes a first nozzle having the first nozzle hole and a second nozzle having the second nozzle hole,
The first nozzle and the second nozzle are disposed so as to be parallel to the axis of the cylinder, and the first nozzle is disposed adjacent to the upstream side in the intake flow direction from the second nozzle,
The first nozzle hole is formed at the tip of the first nozzle,
The second injection hole is a fuel gas supply device for a gas engine that is formed in an outer peripheral surface of the second nozzle.
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