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JP2008169706A - Subsidiary chamber type engine - Google Patents

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JP2008169706A
JP2008169706A JP2007001345A JP2007001345A JP2008169706A JP 2008169706 A JP2008169706 A JP 2008169706A JP 2007001345 A JP2007001345 A JP 2007001345A JP 2007001345 A JP2007001345 A JP 2007001345A JP 2008169706 A JP2008169706 A JP 2008169706A
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俊作 中井
Takao Fujiwaka
貴生 藤若
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Osaka Gas Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a subsidiary chamber type injection engine capable of preventing the large deterioration in engine performance, even when operating under an operation condition of the engine for realizing high efficiency, by stably and accurately supplying fuel gas to an auxiliary chamber. <P>SOLUTION: This subsidiary chamber type engine 100 has a main chamber 1 facing a piston 2, and the auxiliary chamber 17 communicating with the main chamber 1 via a nozzle port 18, as a combustion chamber, and has an auxiliary chamber fuel supply valve 15 supplying the fuel gas G supplied to a valve chest 13 to the auxiliary chamber 17 via a valve part 14, and has a leak passage 31 leaking the fuel gas G from the valve chest of the auxiliary chamber fuel supply valve 15. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃焼室として、ピストンに面する主室と、当該主室に噴孔を介して連通する副室とを備えると共に、
弁室に供給された燃料ガスを、弁部を通じて前記副室に供給する副室燃料供給弁を備えた副室式エンジンに関する。
The present invention includes, as a combustion chamber, a main chamber facing the piston and a sub chamber communicating with the main chamber via an injection hole.
The present invention relates to a sub-chamber engine provided with a sub-chamber fuel supply valve that supplies fuel gas supplied to a valve chamber to the sub-chamber through a valve portion.

上記のような副室式エンジンは、副室において、主室で圧縮された希薄混合気等の新気が噴孔から流入すると共に、副室燃料供給弁の弁室に供給された燃料ガスが1サイクル毎に開閉操作される弁部を通じて供給され、その新気とその燃料ガスとの混合気が点火プラグにより火花点火されて燃焼し、噴孔を介して主室に火炎ジェットが噴射されるように構成されている(例えば、特許文献1及び2を参照。)。
また、このような副室式エンジンは、単室式エンジンと比較して、燃焼室全体として空気に対して燃料が希薄な状態で燃料を燃焼させる希薄燃焼が実現できるため、高効率化を図ることが可能であり、特に、効率向上が求められるコージェネレーションシステム等に導入されている。
In the sub-chamber engine as described above, in the sub-chamber, fresh air such as a lean air-fuel mixture compressed in the main chamber flows from the nozzle hole, and the fuel gas supplied to the valve chamber of the sub-chamber fuel supply valve Supplied through a valve portion that is opened and closed every cycle, the mixture of the fresh air and the fuel gas is ignited by a spark plug and burned, and a flame jet is injected into the main chamber through the nozzle hole. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).
Further, such a sub-chamber engine can achieve high efficiency because lean combustion in which fuel is burned in a state where the fuel is lean relative to air in the entire combustion chamber can be realized as compared with a single-chamber engine. In particular, it has been introduced into cogeneration systems and the like that require improved efficiency.

特開2003−317897号公報JP 2003-317897 A 特開2002−138842号公報JP 2002-138842 A

従来の副室式エンジンでは、環境条件や運転条件の変化により副室の状態が変動するなどの理由から、副室燃料供給弁から副室への燃料供給量は変動しやすい。特に、燃料として気体である燃料ガスを利用している場合には、繰り返し開閉する副室燃料供給弁に通じる燃料ガス供給路において燃料ガスの脈動が発生するために、副室への燃料ガス供給量は一層変動しやすい状態となる。
このような副室への燃料ガス供給量の変動は、ノッキングや失火等の異常燃焼の発生や、NOxや未燃成分等の排気量増加などのように、エンジン性能の悪化の原因となる。特に、高効率化を実現するためのエンジンの運転条件下においては、エンジン性能に対する副室への燃料ガス供給量の変動の影響が大きい。
したがって、従来の副室式エンジンでは、エンジン性能の大幅な悪化を防止するために、高効率化を犠牲にして、エンジン性能に対する副室への燃料ガス供給量の変動の影響が少ない運転条件で運転されており、十分にはエンジン性能を向上できなかった。
In a conventional sub-chamber engine, the amount of fuel supplied from the sub-chamber fuel supply valve to the sub-chamber is likely to fluctuate because the state of the sub-chamber varies due to changes in environmental conditions and operating conditions. In particular, when fuel gas, which is a gas, is used as fuel, fuel gas pulsation occurs in the fuel gas supply path leading to the sub chamber fuel supply valve that repeatedly opens and closes. The amount will be more variable.
Such fluctuations in the amount of fuel gas supplied to the sub chamber cause deterioration in engine performance, such as occurrence of abnormal combustion such as knocking or misfiring, or increase in the exhaust amount of NOx, unburned components, or the like. In particular, under the operating conditions of the engine for realizing high efficiency, the influence of the fluctuation of the fuel gas supply amount to the sub chamber on the engine performance is large.
Therefore, in the conventional sub-chamber engine, in order to prevent the engine performance from greatly deteriorating, at the sacrifice of high efficiency, the operating performance is less affected by the fluctuation of the fuel gas supply amount to the sub-chamber on the engine performance. It was operating and the engine performance could not be improved sufficiently.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、副室への燃料ガスの供給を安定且つ正確に行って、高効率化を実現するためのエンジンの運転条件下で運転してもエンジン性能の大幅な悪化を防止できる副室式エンジンを提供する点にある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to stably and accurately supply fuel gas to the sub chamber under engine operating conditions for realizing high efficiency. The object is to provide a sub-chamber engine that can prevent a significant deterioration in engine performance even if it is operated.

上記目的を達成するための本発明に係る副室式エンジンは、燃焼室として、ピストンに面する主室と、当該主室に噴孔を介して連通する副室とを備えると共に、
弁室に供給された燃料ガスを、弁部を通じて前記副室に供給する副室燃料供給弁を備えた副室式エンジンであって、その第1特徴構成は、前記副室燃料供給弁の弁室から燃料ガスをリークさせるリーク路を備えた点にある。
A sub-chamber engine according to the present invention for achieving the above object includes, as a combustion chamber, a main chamber facing a piston, and a sub-chamber communicating with the main chamber via a nozzle hole,
A sub-chamber engine provided with a sub-chamber fuel supply valve for supplying fuel gas supplied to the valve chamber to the sub-chamber through a valve portion, the first feature of which is a valve of the sub-chamber fuel supply valve A leak path for leaking fuel gas from the chamber is provided.

上記第1特徴構成によれば、副室燃料供給弁の弁室に供給された燃料ガスを上記リーク路にリークさせることにより、上記弁室と副室との間にある弁部の開閉動作に拘わらず、上記弁室には常に燃料ガスが流れている状態となって脈動の発生が抑制されることになる。よって、副室に対して、弁部を閉状態から開状態としたときに、脈動が抑制された弁室から安定且つ正確に副室に燃料ガスを供給することができる。
従って、本発明により、副室への燃料ガスの供給を安定且つ正確に行って、高効率化を実現するためのエンジンの運転条件下で運転してもエンジン性能の大幅な悪化を防止できる副室式エンジンを実現することができる。
According to the first characteristic configuration, the fuel gas supplied to the valve chamber of the sub-chamber fuel supply valve leaks into the leak path, thereby opening and closing the valve portion between the valve chamber and the sub-chamber. Regardless, the fuel gas always flows in the valve chamber, and the occurrence of pulsation is suppressed. Therefore, when the valve portion is changed from the closed state to the open state, the fuel gas can be stably and accurately supplied to the sub chamber from the valve chamber in which the pulsation is suppressed.
Therefore, according to the present invention, it is possible to stably and accurately supply the fuel gas to the sub chamber and prevent the engine performance from being significantly deteriorated even when the engine is operated under the engine operating conditions for realizing high efficiency. A room-type engine can be realized.

本発明に係る副室式エンジンの第2特徴構成は、上記第1特徴構成に加えて、前記リーク路が、前記弁室からリークさせた燃料ガスを燃料供給路又は吸気路に供給するように接続されている点にある。   According to a second characteristic configuration of the sub-chamber engine according to the present invention, in addition to the first characteristic configuration, the leak path supplies fuel gas leaked from the valve chamber to a fuel supply path or an intake path. It is in a connected point.

上記第2特徴構成によれば、上記リーク路にリークさせた燃料ガスを、燃焼室に供給される燃料ガスが流通する燃料供給路又は吸気路に供給するので、燃料ガスのリーク路へのリークによる無用な燃料消費量の増加を防止することができる。   According to the second characteristic configuration, since the fuel gas leaked into the leak path is supplied to the fuel supply path or the intake path through which the fuel gas supplied to the combustion chamber flows, the fuel gas leaks to the leak path. This can prevent an unnecessary increase in fuel consumption.

本発明に係る副室式エンジンの第3特徴構成は、上記第1乃至上記第2の何れかの特徴構成に加えて、前記リーク路に、前記弁室からの燃料ガスのリーク量を調整可能なリーク量調整弁を備え、
運転状態に基づいて前記リーク量調整弁を作動させて前記燃料ガスのリーク量を制御するリーク量制御手段を備えた点にある。
The third feature configuration of the sub-chamber engine according to the present invention is capable of adjusting the leak amount of the fuel gas from the valve chamber in the leak path in addition to any of the first to second feature configurations. Equipped with a simple leak adjustment valve,
A leak amount control means for controlling the leak amount of the fuel gas by operating the leak amount adjusting valve based on the operating state is provided.

副室燃料供給弁の弁室からリーク路に燃料ガスをリークさせる場合には、そのリーク量を変化させることにより、弁室から副室への燃料ガス供給量を変化させることができる。
よって、上記第3特徴構成によれば、リーク路に設けられたリーク量調整弁を作動させることにより、運転状態に基づいて燃料ガスのリーク量を制御することにより、副室への燃料ガス供給量を運転状態に合った適切なものに維持することができる。
When the fuel gas leaks from the valve chamber of the sub chamber fuel supply valve to the leak path, the amount of fuel gas supplied from the valve chamber to the sub chamber can be changed by changing the leak amount.
Therefore, according to the third feature configuration, the fuel gas supply to the sub chamber is performed by controlling the leak amount of the fuel gas based on the operation state by operating the leak amount adjusting valve provided in the leak path. The amount can be kept appropriate for the driving conditions.

本発明に係る副室式エンジンの第4特徴構成は、上記第3特徴構成に加えて、前記リーク量制御手段が、起動運転時において前記燃料ガスのリーク量を定常運転時よりも低減させる形態で前記リーク量を制御する点にある。   According to a fourth feature configuration of the sub-chamber engine according to the present invention, in addition to the third feature configuration, the leak amount control means reduces the fuel gas leak amount during start-up operation than during steady operation. Thus, the amount of leakage is controlled.

上記第4特徴構成によれば、運転状態に基づいて弁室からリーク路への燃料ガスのリーク量を制御する場合、起動運転時における燃料ガスのリーク量を定常運転時より低減させることで、起動運転時における副室への燃料ガス供給量を定常運転時よりも増加させることができる。よって、十分な暖機がされていない起動運転時には、副室に十分な燃料ガスを供給して比較的高濃度の混合気を形成することができるので、比較的低温の副室においても、その高濃度の混合気を失火させることなく安定して燃焼させ、暖機をスムーズに進行させることができる。そして、十分に暖機がされた定常運転時には、副室への燃料ガスの供給量をできるだけ減少させて、高効率化を図ることができる。
従って、安定且つ未燃成分の排出量が少ない状態で起動運転を行った後に、高効率な定常運転に移行させることができる。
According to the fourth feature configuration, when controlling the amount of fuel gas leak from the valve chamber to the leak path based on the operating state, by reducing the amount of fuel gas leak during start-up operation than during steady operation, The amount of fuel gas supplied to the sub chamber during the start-up operation can be increased as compared with that during the steady operation. Therefore, at the time of start-up operation that is not sufficiently warmed up, a sufficient concentration of fuel gas can be supplied to the sub chamber to form a relatively high concentration air-fuel mixture. A high-concentration air-fuel mixture can be combusted stably without misfire, and warm-up can proceed smoothly. In a steady operation in which the engine is sufficiently warmed up, the amount of fuel gas supplied to the sub chamber can be reduced as much as possible to achieve high efficiency.
Therefore, after performing the start-up operation in a state where the discharge amount of the unburned components is small and stable, it is possible to shift to a high-efficiency steady operation.

本発明に係る副室式エンジンの第5特徴構成は、上記第3乃至上記第4の何れかの特徴構成に加えて、前記リーク量制御手段が、冷間運転時において前記燃料ガスのリーク量を温間運転時よりも低減させる形態で前記リーク量を制御する点にある。   According to a fifth feature configuration of the sub-chamber engine according to the present invention, in addition to any of the third to fourth feature configurations, the leak amount control means is configured to cause the fuel gas leak amount during cold operation. This is because the amount of leakage is controlled in such a manner that the amount of leakage is reduced as compared with that during warm operation.

上記第5特徴構成によれば、運転状態に基づいて弁室からリーク路への燃料ガスのリーク量を制御する場合、冷間運転時における燃料ガスのリーク量を温間運転時より低減させることで、冷間運転時における副室への燃料ガス供給量を温間運転時よりも増加させることができる。よって、十分な暖機がされていない冷間運転時には、副室に十分な燃料ガスを供給して比較的高濃度の混合気を形成することができるので、比較的低温の副室においても、その高濃度の混合気を失火させることなく安定して燃焼させ、暖機をスムーズに進行させることができる。そして、十分に暖機がされた温間運転時には、副室への燃料ガスの供給量をできるだけ減少させて、高効率化を図ることができる。
従って、冷間運転時には、安定且つ未燃成分の排出量が少ない状態で暖機を進行させた後に、高効率な温間運転に移行させることができる。
尚、上記冷間運転時と上記温間運転時との判定は、冷却水やエンジンオイルやシリンダブロック等の温度が設定温度未満のときを上記冷間運転時として判定し、当該温度が設定温度以上のときを上記温間運転時として判定するなどの形態で行うことができる。
According to the fifth characteristic configuration, when the amount of fuel gas leak from the valve chamber to the leak path is controlled based on the operating state, the amount of fuel gas leak during cold operation is reduced than during warm operation. Thus, the amount of fuel gas supplied to the sub chamber during the cold operation can be increased as compared with the warm operation. Therefore, at the time of cold operation that is not sufficiently warmed up, a sufficient amount of fuel gas can be supplied to the sub chamber to form a relatively high concentration mixture, so even in the sub chamber at a relatively low temperature, The high-concentration air-fuel mixture can be combusted stably without misfiring, and warm-up can proceed smoothly. During warm operation that is sufficiently warmed up, the amount of fuel gas supplied to the sub chamber can be reduced as much as possible to achieve high efficiency.
Therefore, at the time of cold operation, it is possible to shift to high-efficiency warm operation after the warm-up is advanced in a state where the discharge amount of unburned components is stable and small.
In the determination of the cold operation and the warm operation, when the temperature of the cooling water, engine oil, cylinder block, etc. is lower than the set temperature, it is determined as the cold operation, and the temperature is the set temperature. The above time can be determined in such a manner that the warm operation is determined.

本発明に係る副室式エンジンの第6特徴構成は、上記第3乃至上記第5の何れかの特徴構成に加えて、前記リーク量制御手段が、高負荷運転時において前記燃料ガスのリーク量を低負荷運転時よりも増加させる形態で前記リーク量を制御する点にある。   According to a sixth feature of the sub-chamber engine according to the present invention, in addition to any of the third to fifth features described above, the leak amount control means may cause the leak amount of the fuel gas during high load operation. This is because the amount of leakage is controlled in such a manner that the amount of leakage is increased more than during low-load operation.

上記第6特徴構成によれば、運転状態に基づいて弁室からリーク路への燃料ガスのリーク量を制御する場合、副室への燃料ガス供給量が増加される高負荷運転時において、弁室からの燃料ガスのリーク量を低負荷運転時より増加させることで、弁室において燃料ガスの供給量の増加により発生しやすくなった脈動を適切に抑制することができる。
よって、高負荷運転時には、上記リーク量を増加させて、脈動が適切に抑制された弁室から安定且つ正確に燃料ガスを副室に供給し、燃料ガス供給量の変動によるエンジン性能の大幅な悪化を防止できる。一方、燃料ガスの供給圧力の減少などにより副室への燃料ガス供給量が減少される低負荷運転時においては、弁室において脈動が発生し難く、上記リーク量を減少させても比較的安定且つ正確に燃料ガスを副室に供給することができ、更に、燃料ガスを供給するための動力消費を抑えることができる。従って、エンジン負荷に拘わらず、副室への燃料ガスの供給を安定且つ正確に行うことができる。
According to the sixth feature, when the amount of fuel gas leaked from the valve chamber to the leak path is controlled based on the operating state, the valve is not operated during high load operation in which the amount of fuel gas supplied to the sub chamber is increased. By increasing the amount of leakage of fuel gas from the chamber from that during low load operation, pulsations that are likely to occur due to an increase in the amount of fuel gas supplied in the valve chamber can be appropriately suppressed.
Therefore, during high-load operation, the amount of leak is increased, and fuel gas is stably and accurately supplied from the valve chamber in which pulsation is appropriately suppressed to the sub chamber. Deterioration can be prevented. On the other hand, during low-load operation where the amount of fuel gas supplied to the sub chamber is reduced due to a decrease in the fuel gas supply pressure, etc., pulsation hardly occurs in the valve chamber, and even if the amount of leakage is reduced, it is relatively stable. And fuel gas can be correctly supplied to a subchamber, and also the power consumption for supplying fuel gas can be suppressed. Therefore, the fuel gas can be stably and accurately supplied to the sub chamber regardless of the engine load.

本発明に係る副室式エンジンの第7特徴構成は、上記第3乃至上記第6の何れかの特徴構成に加えて、前記リーク量調整弁の複数が、前記リーク路に並列配置されている点にある。   According to a seventh characteristic configuration of the sub-chamber engine according to the present invention, in addition to any of the third to sixth characteristic configurations, a plurality of the leak amount adjusting valves are arranged in parallel in the leak path. In the point.

上記第7特徴構成によれば、複数のリーク量制御弁をリーク路に並列配置し、運転状態に基づいて、それら複数のリーク量調整弁を作動させて、弁室からリーク路への燃料ガスのリーク量を制御することで、一のリーク量調整弁の作動範囲を小さくすることができる。よって、比較的小型で且つあまり調整精度が高くない安価な調整弁をリーク量調整弁として使用しても、正確なリーク量の調整が可能となる。   According to the seventh characteristic configuration, the plurality of leak amount control valves are arranged in parallel in the leak path, and the plurality of leak amount adjusting valves are operated based on the operating state, so that the fuel gas from the valve chamber to the leak path By controlling the amount of leakage, the operating range of one leakage amount adjusting valve can be reduced. Therefore, even if an inexpensive adjustment valve that is relatively small and does not have a high adjustment accuracy is used as the leak amount adjustment valve, the leak amount can be adjusted accurately.

本発明に係る副室式エンジンの実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図1に示す副室式エンジン100は、ピストン2と、ピストン2を収容してピストン2の頂面と共に主室1を形成するシリンダ3とを備え、ピストン2をシリンダ3内で往復運動させると共に、吸気バルブ6及び排気バルブ7を開閉動作させて、主室1において吸気、圧縮、燃焼・膨張、排気の諸行程を行い、ピストン2の往復動を連結棒(図示せず)によってクランク軸(図示せず)の回転運動として出力されるものであり、このような構成は、通常の4ストローク内燃機関と変わるところはない。
尚、この副室式エンジン100は、通常、エンジン回転数が一定の定格回転数となるように定格運転されるように構成されている。
An embodiment of a sub-chamber engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
A sub-chamber engine 100 shown in FIG. 1 includes a piston 2 and a cylinder 3 that houses the piston 2 and forms a main chamber 1 together with the top surface of the piston 2, and reciprocates the piston 2 in the cylinder 3. The intake valve 6 and the exhaust valve 7 are opened and closed to perform intake, compression, combustion / expansion, and exhaust strokes in the main chamber 1, and the piston 2 is reciprocated by a connecting rod (not shown). (This is not shown in the figure) and is output as a rotary motion. Such a configuration is not different from a normal four-stroke internal combustion engine.
The sub-chamber engine 100 is normally configured to be rated so that the engine speed is a constant rated speed.

また、副室式エンジン100は、気体燃料である都市ガス(13A)を燃料ガスGとして利用するものであり、吸気行程において吸気バルブ6を開状態として、吸気ポート5から主室1に空気と少量の燃料ガスGとの混合気好ましくは希薄混合気である新気Iを吸入し、圧縮及び燃焼・膨張行程において吸気バルブ6及び排気バルブ7を閉状態として、この吸入した新気Iを圧縮して燃料ガスGを燃焼・膨張させ、排気行程において排気バルブ7を開状態として、主室1から排気ポート8に排ガスEを排出するように運転される。   The subchamber engine 100 uses city gas (13A), which is a gaseous fuel, as the fuel gas G. The intake valve 6 is opened in the intake stroke, and air is supplied from the intake port 5 to the main chamber 1. A mixture of a small amount of the fuel gas G, preferably a lean mixture, is sucked in the fresh air I, and the intake valve 6 and the exhaust valve 7 are closed in the compression, combustion and expansion strokes, and the sucked fresh air I is compressed. Then, the fuel gas G is combusted and expanded, and the exhaust valve 7 is opened in the exhaust stroke so that the exhaust gas E is discharged from the main chamber 1 to the exhaust port 8.

尚、吸気ポート5の上流側に通じる吸気路4には、吸気路4に取り込まれた空気Aに燃料供給路25から供給された燃料ガスGを混合して、上記新気Iとしての希薄混合気を形成するミキサ28が設けられている。ミキサ28は、当該吸気路4を縮径させたベンチュリ構造を有し、吸気路4を流通する空気Aが上記ベンチュリ構造を高速で通過することで圧力低下を発生させ、この圧力低下を利用して、燃料供給路25から供給された燃料ガスGを吸気路4を流通する空気Aに供給して、吸気路4に希薄混合気を形成するように構成されている。
更に、燃料供給路25には、ミキサ28への燃料供給量を調整可能な調整弁26と、ミキサ28への燃料供給圧を一定に維持するガバナ27が設けられている。
In addition, in the intake passage 4 leading to the upstream side of the intake port 5, the fuel gas G supplied from the fuel supply passage 25 is mixed with the air A taken into the intake passage 4, and the lean mixture as the fresh air I is mixed. A mixer 28 is formed to form a gas. The mixer 28 has a venturi structure in which the diameter of the intake passage 4 is reduced, and the air A flowing through the intake passage 4 generates a pressure drop by passing through the venturi structure at a high speed, and uses this pressure drop. Thus, the fuel gas G supplied from the fuel supply passage 25 is supplied to the air A flowing through the intake passage 4 to form a lean air-fuel mixture in the intake passage 4.
Further, the fuel supply path 25 is provided with an adjustment valve 26 that can adjust the amount of fuel supplied to the mixer 28 and a governor 27 that maintains the fuel supply pressure to the mixer 28 constant.

吸気路4には、新気Iを過給する過給機29が設けられており、この過給機29は、排気ポート8の下流側に通じる排気路9を流通する排ガスEの運動エネルギによりタービンを回転させ、このタービンの回転力により吸気路4に設けられたコンプレッサを回転駆動する形態で過給を行い、このコンプレッサの回転駆動により吸気路4を流通する新気Iを過給するターボチャージャーとして構成されている。
尚、本実施形態では、過給機29としてターボチャージャーを設けるが、このターボチャージャーの代わりに、クランク軸4の回転力を利用してコンプレッサを回転駆動するスーパーチャージャー等の別の形式の過給機を設けても構わない。
The intake passage 4 is provided with a supercharger 29 that supercharges fresh air I. This supercharger 29 is driven by the kinetic energy of the exhaust gas E that flows through the exhaust passage 9 that leads to the downstream side of the exhaust port 8. A turbo that rotates the turbine and supercharges the compressor provided in the intake passage 4 by the rotational force of the turbine, and supercharges the fresh air I flowing through the intake passage 4 by the rotational drive of the compressor. It is configured as a charger.
In this embodiment, a turbocharger is provided as the supercharger 29. Instead of this turbocharger, another type of supercharger such as a supercharger that rotates the compressor using the rotational force of the crankshaft 4 is used. A machine may be provided.

ピストン2の頂面の中央部には、いわゆる深皿型の凹部2aが形成されている。上記のような凹部2aを形成することで、圧縮行程においてピストン2が上昇するときに、ピストン2の頂面外周部から凹部2aの中心部に流れるスキッシュが発生することになる。   A so-called deep dish-shaped recess 2 a is formed at the center of the top surface of the piston 2. By forming the concave portion 2a as described above, squish flowing from the outer peripheral portion of the top surface of the piston 2 to the central portion of the concave portion 2a is generated when the piston 2 rises in the compression stroke.

副室式エンジン100のシリンダヘッド30には、主室1と共に燃焼室として設けられ、主室1に噴孔18を介して連通する副室17が設けられており、この副室17を有する副室機構10の構造について以下に説明する。   The cylinder head 30 of the sub-chamber engine 100 is provided as a combustion chamber together with the main chamber 1, and is provided with a sub-chamber 17 communicating with the main chamber 1 through the injection hole 18. The structure of the chamber mechanism 10 will be described below.

副室17の上方には、点火プラグ19と副室燃料供給弁15とが設けられている。
点火プラグ19は1サイクル毎に火花を発生させることにより、副室17に形成された混合気を火花点火するように構成されている。
Above the sub chamber 17, an ignition plug 19 and a sub chamber fuel supply valve 15 are provided.
The spark plug 19 is configured to spark-ignite the air-fuel mixture formed in the sub chamber 17 by generating a spark every cycle.

一方、副室燃料供給弁15は、弁部14を1サイクル毎に開閉操作することにより、副室燃料供給路22から弁室13に供給された燃料ガスGを当該弁部14を通じて副室17に断続的に供給するように構成されている。
尚、副室燃料供給路22には、弁室13への燃料ガスGの供給圧力を0.2MPa(Gauge)程度まで昇圧させる供給ポンプ20と、弁室13への燃料ガス供給量を調整可能な調整弁21とが設けられている。
On the other hand, the sub-chamber fuel supply valve 15 opens and closes the valve portion 14 for each cycle, so that the fuel gas G supplied from the sub-chamber fuel supply passage 22 to the valve chamber 13 passes through the valve portion 14 to the sub chamber 17. It is comprised so that it may supply intermittently.
The sub-chamber fuel supply path 22 has a supply pump 20 for increasing the supply pressure of the fuel gas G to the valve chamber 13 to about 0.2 MPa (Gauge), and the fuel gas supply amount to the valve chamber 13 can be adjusted. A control valve 21 is provided.

以下、その副室式エンジン100における1サイクルの動作状態について以下に説明する。
副室式エンジン100は、先ず、吸気バルブ6が開状態となり、ピストン2のTDC(上死点)からの下降により、吸気ポート5から主室1に新気Iが吸入される吸気行程が行われる。
このとき副室17に設置された副室燃料供給弁15は、吸気バルブ6の開時期に対して若干遅れた時期に、弁部14を閉状態から開状態に変化させ、弁室13に供給された燃料ガスGの副室17への供給を開始する。
Hereinafter, the operation state of one cycle in the sub-chamber engine 100 will be described below.
In the sub-chamber engine 100, first, the intake valve 6 is opened, and the intake stroke in which the fresh air I is drawn from the intake port 5 into the main chamber 1 is performed by the lowering of the piston 2 from TDC (top dead center). Is called.
At this time, the sub chamber fuel supply valve 15 installed in the sub chamber 17 changes the valve portion 14 from the closed state to the open state at a time slightly delayed from the opening timing of the intake valve 6, and supplies the valve chamber 13 to the valve chamber 13. The supply of the fuel gas G to the sub chamber 17 is started.

後に、吸気バルブ6及び副室燃料供給弁15の弁部14が略同時期に閉状態となり、ピストン2の上昇により、主室1に吸気された新気Iを圧縮する、いわゆる圧縮行程が行われる。
尚、圧縮行程初期の副室17がまだ低圧状態のときに、副室燃料供給弁15の弁部14を開状態として燃料ガスGを副室17に供給しても良い。
Later, the intake valve 6 and the valve portion 14 of the sub-chamber fuel supply valve 15 are closed at substantially the same time, and a so-called compression stroke is performed in which the fresh air I sucked into the main chamber 1 is compressed by the rise of the piston 2. Is called.
In addition, when the sub chamber 17 in the initial stage of the compression stroke is still in a low pressure state, the valve portion 14 of the sub chamber fuel supply valve 15 may be opened to supply the fuel gas G to the sub chamber 17.

この圧縮行程では、ピストン2の上昇により、主室1の容積減少によって、主室1の新気Iが噴孔18を介して副室17に流入し、副室17には、その新気Iの流入によりガス流動が発生することで、その新気Iと燃料ガスGとが混合されて、火花点火可能範囲内(例えば1程度)の当量比の混合気が形成される。
即ち、上記圧縮行程終了時にて、副室17には、当量比が比較的高い混合気が存在するのに対して、主室1には、当量比が比較的低い新気Iが存在することになる。
In this compression stroke, as the piston 2 moves up, the volume of the main chamber 1 decreases, and the fresh air I in the main chamber 1 flows into the sub chamber 17 through the nozzle holes 18. When the gas flows due to the inflow, the fresh air I and the fuel gas G are mixed, and an air-fuel mixture having an equivalent ratio within the spark ignition possible range (for example, about 1) is formed.
That is, at the end of the compression stroke, the sub-chamber 17 has a mixture with a relatively high equivalence ratio, whereas the main chamber 1 has fresh air I with a relatively low equivalence ratio. become.

次に、副室式エンジン100は、上死点直前の例えば8°BTDC付近において、点火プラグ19を作動させて、上記副室17の上部おいて火花点火して燃焼させる。
すると副室17では、燃焼が進み、副室17の燃焼しなかった燃料ガスGと共に、火炎ジェットFが噴孔18を介して主室1に噴出される。
更に、副室17と主室1とを連通する複数の噴孔18が、上記主室1の中心軸Xを中心に周方向に等間隔で分散配置され、放射状に延出する筒状の開口部として形成されており、火炎ジェットFが夫々の噴孔18から主室1に放射状に噴射されるように構成されている。
Next, the sub-chamber engine 100 operates the spark plug 19 immediately before top dead center, for example, near 8 ° BTDC, and sparks and burns in the upper portion of the sub-chamber 17.
Then, the combustion proceeds in the sub chamber 17, and the flame jet F is jetted into the main chamber 1 through the nozzle hole 18 together with the fuel gas G not burned in the sub chamber 17.
Further, a plurality of nozzle holes 18 communicating with the sub chamber 17 and the main chamber 1 are distributed at equal intervals in the circumferential direction around the central axis X of the main chamber 1 and extend radially. The flame jets F are configured to be ejected radially from the respective nozzle holes 18 into the main chamber 1.

一方、主室1においては、夫々の噴孔18から放射状に噴出された火炎ジェットFにより新気Iとして吸気された希薄混合気を安定して燃焼させるので、急激な圧力上昇を伴わず、高効率且つ低NOxとなる燃焼が行われる。
このような主室1における燃焼状態は、通常のSIエンジンに近い状態であるが、圧縮比を高く設定した場合においてもノッキングが発生しないため、熱効率を向上することができる。また、主室1に吸気される新気Iの当量比を大きくして、出力を増加させた場合でも、良好にノッキングを回避することができるため、ノッキング限界における当量比を高くすることができ、広い出力調整範囲が確保される。
On the other hand, in the main chamber 1, since the lean air-fuel mixture sucked as the fresh air I is stably burned by the flame jets F ejected radially from the respective nozzle holes 18, the high pressure is not accompanied by a rapid pressure increase. Combustion that is efficient and results in low NOx.
Although the combustion state in the main chamber 1 is a state close to that of a normal SI engine, knocking does not occur even when the compression ratio is set high, so that the thermal efficiency can be improved. Further, even when the equivalence ratio of the fresh air I sucked into the main chamber 1 is increased and the output is increased, knocking can be avoided well, so that the equivalence ratio at the knocking limit can be increased. A wide output adjustment range is ensured.

上述した副室式エンジン100において、火炎ジェットFの熱エネルギをできるだけ小さくして、高負荷運転時の主室1におけるノッキングなどの異常燃焼を抑制するために、主室1と副室17とを含む燃焼室の最小容積、即ちピストン2の位置が上死点位置となって最小となる燃焼室の容積に対して、副室17の容積の割合は、数%(例えば2%〜3%程度)と非常に小さく設計されている。
尚、図1では、副室機構10の内部構造を認識しやすくするために、全体に対する副室機構10の大きさの割合を大きめに描いている。
In the sub-chamber engine 100 described above, in order to minimize the thermal energy of the flame jet F and suppress abnormal combustion such as knocking in the main chamber 1 during high-load operation, the main chamber 1 and the sub-chamber 17 are The volume ratio of the sub chamber 17 is several percent (for example, about 2% to 3%) with respect to the minimum volume of the combustion chamber that is included, that is, the volume of the combustion chamber that is minimum when the position of the piston 2 is the top dead center position. ) And designed to be very small.
In FIG. 1, in order to make it easy to recognize the internal structure of the sub chamber mechanism 10, the ratio of the size of the sub chamber mechanism 10 to the whole is drawn larger.

以上が副室式エンジン100の基本構成についての説明であるが、以下に副室式エンジン100の特徴構成について説明する。
副室式エンジン100は、副室燃料供給弁15の弁室13における脈動の発生を抑制して、副室17への燃料ガスGの供給を安定且つ正確に行うために、当該弁室13から燃料ガスGをリークさせるリーク路31が設けられている。尚、詳細については後述するがリーク路31に設けられているリーク量調整弁32は常時開状態であるため、主室13に供給された燃料ガスGはリーク路31側へ流れることができる。
即ち、弁室13においては、副室燃料供給弁15の弁部14の開閉動作に拘わらず、燃料ガスGが常に流れていることになり、更に、そのリーク路31に流れ込んだ燃料ガスGは後述するリーク量調整弁32を通じて吸気路4に供給されるので、弁部14の開閉操作による脈動の発生が抑制される。よって、弁部14を閉状態から開状態に変化させて、副室17への燃料ガスGの供給を開始したときには、脈動が抑制された弁室13から副室17に、安定且つ正確に燃料ガスGが供給されることになる。
The above is the description of the basic configuration of the sub-chamber engine 100. The characteristic configuration of the sub-chamber engine 100 will be described below.
The sub chamber type engine 100 suppresses the occurrence of pulsation in the valve chamber 13 of the sub chamber fuel supply valve 15 and supplies the fuel gas G to the sub chamber 17 stably and accurately. A leak path 31 for leaking the fuel gas G is provided. Although details will be described later, since the leak amount adjustment valve 32 provided in the leak path 31 is normally open, the fuel gas G supplied to the main chamber 13 can flow to the leak path 31 side.
That is, in the valve chamber 13, the fuel gas G always flows regardless of the opening / closing operation of the valve portion 14 of the sub-chamber fuel supply valve 15, and further, the fuel gas G flowing into the leak path 31 is Since it is supplied to the intake passage 4 through a leak amount adjusting valve 32 described later, the occurrence of pulsation due to the opening / closing operation of the valve portion 14 is suppressed. Therefore, when the valve portion 14 is changed from the closed state to the open state and the supply of the fuel gas G to the sub chamber 17 is started, the fuel is stably and accurately transferred from the valve chamber 13 in which the pulsation is suppressed to the sub chamber 17. Gas G is supplied.

更に、リーク路31の当該弁室13とは反対側の端部は、吸気路4において比較的低圧望ましくは負圧になる過給機29の上流側に接続されている。よって、主室13に供給された燃料ガスGを、供給ポンプ20による供給圧力と吸気路4の過給機29の上流側圧力との差圧により、リーク路31にリークした燃料ガスGは、良好に吸気路4に供給され、新気Iと共に主室1に吸気され燃焼に利用されることになる。
尚、本実施形態では、リーク路31を吸気路4における過給機29の上流側に接続したが、別に、リーク路31を、燃料供給路22における供給ポンプ20の入口側などのような別の箇所に接続して、リーク路31にリークした燃料ガスGを燃焼に利用するように構成しても構わない。
Further, the end of the leak path 31 opposite to the valve chamber 13 is connected to the upstream side of the supercharger 29 that has a relatively low pressure, preferably a negative pressure, in the intake path 4. Therefore, the fuel gas G leaked into the leak path 31 due to the differential pressure between the supply pressure of the supply pump 20 and the upstream pressure of the supercharger 29 in the intake path 4 is supplied to the main chamber 13 as follows: The air is satisfactorily supplied to the intake passage 4 and is sucked into the main chamber 1 together with the fresh air I and used for combustion.
In the present embodiment, the leak path 31 is connected to the upstream side of the supercharger 29 in the intake path 4. However, the leak path 31 is separated from the inlet side of the supply pump 20 in the fuel supply path 22. The fuel gas G leaking into the leak path 31 may be used for combustion.

更に、副室式エンジン100では、上記リーク路31とは別に、副室燃料供給弁15のガイド部12を伝って外部に漏れようとする燃料ガスGについても、上記リーク路と同様に、吸気路4側に供給するための回収路35が設けられているが、この回収路35側にリークする燃料ガスGの量は、上記リーク路31側にリークする燃料ガスGの量と比較して極僅かである。   Further, in the sub-chamber engine 100, in addition to the leak path 31, the fuel gas G that is about to leak to the outside through the guide portion 12 of the sub-chamber fuel supply valve 15 is also taken in like the leak path. A recovery path 35 for supplying to the path 4 side is provided. The amount of the fuel gas G leaking to the recovery path 35 side is compared with the amount of the fuel gas G leaking to the leak path 31 side. Very few.

リーク路31には、弁室13からの燃料ガスGのリーク量を調整可能なリーク量調整弁32が設けられており、更に、運転状態に基づいてリーク量調整弁32を作動させて燃料ガスGのリーク量を制御するリーク量制御手段33がコンピュータからなるECU(図示せず)が機能する形態で設けられている。
更に、複数具体的には2個のリーク量調整弁32が、リーク路31に並列配置されており、全てのリーク量調整弁32の開度が同時に調整されることにより、リーク路31を介した燃料ガスGのリーク量が調整される。
よって、夫々のリーク量調整弁32の調整幅及び調整精度が比較的小さくても、上記リーク量を比較的大幅且つ正確に調整することができる。
The leak path 31 is provided with a leak amount adjustment valve 32 capable of adjusting the leak amount of the fuel gas G from the valve chamber 13, and further operates the leak amount adjustment valve 32 on the basis of the operating state so as to operate the fuel gas. A leakage amount control means 33 for controlling the leakage amount of G is provided in a form in which an ECU (not shown) composed of a computer functions.
Further, a plurality of, specifically, two leak amount adjusting valves 32 are arranged in parallel in the leak path 31, and the opening degree of all the leak amount adjusting valves 32 is adjusted at the same time. The amount of leaked fuel gas G is adjusted.
Therefore, even if the adjustment range and the adjustment accuracy of each leak amount adjusting valve 32 are relatively small, the leak amount can be adjusted relatively greatly and accurately.

以上のように、副室式エンジン100は、リーク量調整弁32及びリーク量制御手段33を備えることにより、副室17への燃料ガスGの供給量を運転状態に合った適切なものに維持することができる。
次に、かかるリーク量制御手段33による具体的なリーク量の制御方法としての起動制御、暖機状態制御、負荷状態制御について、説明を加える。
As described above, the sub-chamber engine 100 is provided with the leak amount adjusting valve 32 and the leak amount control means 33, so that the supply amount of the fuel gas G to the sub chamber 17 is kept appropriate for the operating state. can do.
Next, a description will be given of start-up control, warm-up state control, and load state control as specific leak amount control methods by the leak amount control means 33.

〔起動制御〕
リーク量制御手段33は、起動運転時において燃料ガスGのリーク量を定常運転時よりも低減させる形態でリーク量を制御する起動制御を実行するように構成されている。
即ち、当該起動制御において、リーク量制御手段33は、運転開始時点からの運転経過時間を起動情報として計測し、その運転経過時間が予め設定した設定時間未満である間を起動運転時と判定し、その運転経過時間が同設定時間以上であるときを定常運転時として判定する。
リーク量制御手段33は、上記起動運転時において、上記定常運転時と比較して、上記リーク量調整弁32の開度を縮小して、弁室13からリーク路31への燃料ガスGのリーク量を低減させるので、結果、起動運転時における弁室13から副室17への燃料ガスGの供給量が定常運転時よりも増加することになる。
従って、起動運転時には、副室17において比較的高濃度の混合気が形成され、その高濃度の混合気が失火することなく安定して燃焼するので、暖機がスムーズに進行し、早期に定常運転に移行することができる。
一方、運転経過時間が設定時間に達した定常運転時には、副室17においては、十分な暖機がなされている状態となるので、上記リーク量を増加させて副室17への燃料ガスGの供給量をできるだけ減少させることで、高効率化を図っても、副室17において安定した混合気の燃焼状態を維持することができる。
(Startup control)
The leak amount control means 33 is configured to execute start-up control for controlling the leak amount in a form in which the leak amount of the fuel gas G is reduced during start-up operation than during steady operation.
That is, in the activation control, the leak amount control means 33 measures the elapsed operation time from the operation start time as activation information, and determines that the elapsed operation time is less than a preset time as the activation operation. The time when the operation elapsed time is equal to or longer than the set time is determined as the steady operation time.
The leak amount control means 33 reduces the opening of the leak amount adjustment valve 32 during the start-up operation as compared with during the steady operation, and leaks the fuel gas G from the valve chamber 13 to the leak path 31. Since the amount is reduced, as a result, the supply amount of the fuel gas G from the valve chamber 13 to the sub chamber 17 at the start-up operation increases compared to the steady operation.
Accordingly, during the start-up operation, a relatively high concentration air-fuel mixture is formed in the sub chamber 17, and the high concentration air-fuel mixture burns stably without misfiring, so that warm-up proceeds smoothly and becomes steady early. You can move on to driving.
On the other hand, during the steady operation when the operation elapsed time has reached the set time, the sub chamber 17 is sufficiently warmed up, so that the leakage amount is increased and the fuel gas G to the sub chamber 17 is increased. By reducing the supply amount as much as possible, a stable combustion state of the air-fuel mixture can be maintained in the sub chamber 17 even if high efficiency is achieved.

〔暖機状態制御〕
リーク量制御手段33は、冷間運転時において燃料ガスGのリーク量を温間運転時よりも低減させる形態でリーク量を制御する暖気状態制御を実行するように構成されている。
即ち、当該暖気状態制御において、リーク量制御手段33は、冷却水やエンジンオイルやシリンダブロックや外気等の温度を暖機状態情報として計測し、その温度が設定温度未満である間を上記冷間運転時として判定し、当該温度が設定温度以上である間を上記温間運転時として判定する。
リーク量制御手段33は、上記冷間運転時において、上記温間運転時と比較して、上記リーク量調整弁32の開度を縮小して、弁室13からリーク路31への燃料ガスGのリーク量を低減させるので、結果、冷間運転時における弁室13から副室17への燃料ガスGの供給量が温間運転時よりも増加することになる。
従って、冷間運転時には、副室17において比較的高濃度の混合気が形成され、その高濃度の混合気が失火することなく安定して燃焼するので、暖機がスムーズに進行し、早期に温間運転に移行することができる。
一方、上記暖気状態情報としての温度が設定温度に達した温間運転時には、副室17においては、十分な暖機がなされている状態となるので、上記リーク量を増加させて副室17への燃料ガスGの供給量をできるだけ減少させることで、高効率化を図っても、副室17において安定した混合気の燃焼状態を維持することができる。
(Warm-up state control)
The leak amount control means 33 is configured to execute warm-up state control for controlling the leak amount in a form in which the leak amount of the fuel gas G is reduced during the cold operation as compared with that during the warm operation.
That is, in the warm air state control, the leak amount control means 33 measures the temperature of the cooling water, engine oil, cylinder block, outside air, etc. as the warm-up state information, and keeps the cold state while the temperature is lower than the set temperature. It is determined as the time of operation, and the time during which the temperature is higher than the set temperature is determined as the time of the warm operation.
The leak amount control means 33 reduces the opening degree of the leak amount adjustment valve 32 during the cold operation compared to during the warm operation, so that the fuel gas G from the valve chamber 13 to the leak path 31 is reduced. As a result, the supply amount of the fuel gas G from the valve chamber 13 to the sub chamber 17 during the cold operation is increased as compared with that during the warm operation.
Accordingly, during the cold operation, a relatively high concentration mixture is formed in the sub chamber 17, and the high concentration mixture is stably burned without misfiring, so that warm-up proceeds smoothly and early. It is possible to shift to warm operation.
On the other hand, during the warm operation when the temperature as the warm air state information has reached the set temperature, the sub chamber 17 is sufficiently warmed up, so the leak amount is increased and the sub chamber 17 is moved to. By reducing the supply amount of the fuel gas G as much as possible, a stable combustion state of the air-fuel mixture can be maintained in the sub chamber 17 even if the efficiency is improved.

〔負荷状態制御〕
この副室式エンジン100は、エンジン負荷に基づいて、調整弁21及び調整弁26を作動させ、副室燃料供給弁15及びミキサ28への燃料ガスGの供給量を制御する所謂負荷制御を実行する。
即ち、当該負荷制御においては、エンジン負荷が高くなるほど、調整弁21及び調整弁26の開度が拡大され、副室燃料供給弁15及びミキサ28への燃料ガスGの供給量を増加されるので、当該エンジン負荷に合った出力を取り出すことができる。しかし、このような負荷制御においては、エンジン負荷が高くなるほど、副室17への燃料ガスGの供給量が増加されるので、副室燃料供給弁15の弁室13において脈動が発生しやすくなる。
そこで、リーク量制御手段33は、上記ような負荷制御を行うにあたり、高負荷運転時において燃料ガスGのリーク量を低負荷運転時よりも増加させる形態でリーク量を制御する負荷状態制御を実行するように構成されている。
即ち、当該負荷状態制御において、リーク量制御手段33は、エンジン回転数やトルク等のエンジン負荷を求めるための負荷状態情報を計測し、その負荷状態情報から求めたエンジン負荷が予め設定した設定負荷以上である間を高負荷運転時と判定し、そのエンジン負荷が同設定時間未満であるときを低負荷運転時として判定する。
リーク量制御手段33は、上記高負荷運転時において、上記低負荷運転時と比較して、上記リーク量調整弁32の開度を拡大して、弁室13からリーク路31への燃料ガスGのリーク量を増加させるので、結果、副室燃料供給弁15の弁室13における脈動が適切に抑制されることになる。
従って、副室17への燃料ガスGの供給量が増加される高負荷運転時には、脈動が適切に抑制された弁室13から安定且つ正確に燃料ガスGが副室17に供給され、燃料ガスGの供給量の変動によるエンジン性能の大幅な悪化が防止されることになる。
一方、副室17への燃料ガスGの供給量が減少される低負荷運転時には、弁室13において脈動が発生し難いことから、燃料ガスGのリーク路31へのリーク量が減少されて、燃料ガスGを供給するための供給ポンプ20による動力の浪費が抑制されながら、弁室13から安定且つ正確に燃料ガスGが副室17に供給されることになる。
(Load status control)
The sub-chamber engine 100 performs so-called load control that controls the supply amount of the fuel gas G to the sub-chamber fuel supply valve 15 and the mixer 28 by operating the regulating valve 21 and the regulating valve 26 based on the engine load. To do.
That is, in the load control, as the engine load increases, the opening degree of the regulating valve 21 and the regulating valve 26 is increased, and the supply amount of the fuel gas G to the sub chamber fuel supply valve 15 and the mixer 28 is increased. The output suitable for the engine load can be taken out. However, in such load control, as the engine load increases, the amount of fuel gas G supplied to the sub chamber 17 increases, so that pulsation is likely to occur in the valve chamber 13 of the sub chamber fuel supply valve 15. .
Therefore, when performing the load control as described above, the leak amount control means 33 executes load state control for controlling the leak amount in a form in which the leak amount of the fuel gas G is increased during the high load operation than during the low load operation. Is configured to do.
That is, in the load state control, the leak amount control means 33 measures load state information for obtaining the engine load such as the engine speed and torque, and the engine load obtained from the load state information is a preset set load. During this time, it is determined that the engine is operating at a high load, and when the engine load is less than the set time, it is determined that the engine is operating at a low load.
The leak amount control means 33 expands the opening of the leak amount adjustment valve 32 during the high load operation as compared to during the low load operation, so that the fuel gas G from the valve chamber 13 to the leak path 31 is increased. As a result, the pulsation in the valve chamber 13 of the sub chamber fuel supply valve 15 is appropriately suppressed.
Accordingly, during high load operation in which the supply amount of the fuel gas G to the sub chamber 17 is increased, the fuel gas G is stably and accurately supplied to the sub chamber 17 from the valve chamber 13 in which the pulsation is appropriately suppressed. A significant deterioration in engine performance due to fluctuations in the supply amount of G is prevented.
On the other hand, at the time of low load operation in which the supply amount of the fuel gas G to the sub chamber 17 is reduced, since the pulsation hardly occurs in the valve chamber 13, the leak amount of the fuel gas G to the leak path 31 is reduced. While the waste of power by the supply pump 20 for supplying the fuel gas G is suppressed, the fuel gas G is supplied from the valve chamber 13 to the sub chamber 17 stably and accurately.

〔別実施形態〕
(1)上記実施の形態では、上記起動制御や上記暖機状態制御や上記負荷状態制御のように、リーク量制御手段33により、起動時間情報、暖気常置情報、負荷状態情報等の運転状態に基づいて、リーク量調整弁32を作動させて、弁室13の燃料ガスGのリーク路32へのリーク量を制御する起動ように構成したが、適宜、これらの制御を実行するための構成を省略しても構わない。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, the leakage amount control means 33 changes the operating state such as the startup time information, the warm-up permanent information, the load state information, etc., as in the start-up control, the warm-up state control, and the load state control. On the basis of this, the leak amount adjusting valve 32 is operated to start the control of the leak amount of the fuel gas G in the valve chamber 13 to the leak path 32. However, the configuration for executing these controls as appropriate is provided. It can be omitted.

(2)本発明に係る副室式エンジンは、上記実施形態で説明したように、都市ガス等の気体の燃料ガスを利用する場合に優れた効果を発揮するものであり、このような燃料ガスとしては、上記都市ガス以外に水素やプロパン等のCOやH2を主成分とする炭化水素以外の気体燃料がある。 (2) As described in the above embodiment, the sub-chamber engine according to the present invention exhibits an excellent effect when a gaseous fuel gas such as city gas is used. Such a fuel gas In addition to the city gas, there are gaseous fuels other than hydrocarbons mainly composed of CO and H 2 such as hydrogen and propane.

本発明に係る副室式エンジンは、副室への燃料ガスの供給を安定且つ正確に行って、高効率化を実現するためのエンジンの運転条件下で運転してもエンジン性能の大幅な悪化を防止できる副室式エンジンとして有効に利用可能である。   The sub-chamber engine according to the present invention significantly deteriorates the engine performance even if the engine is operated under the operating condition of the engine for realizing high efficiency by stably and accurately supplying the fuel gas to the sub-chamber. It can be effectively used as a sub-chamber engine that can prevent the above.

副室式エンジンの部分立断面図Partial sectional view of sub-chamber engine

符号の説明Explanation of symbols

1:主室
4:吸気路
9:排気路
13:弁室
14:弁部
15:副室燃料供給弁
17:副室
18:噴孔
22:副室燃料供給路
31:リーク路
32:リーク量調整弁
33:リーク量制御手段
100:副室式エンジン
A:空気
E:排ガス
F:火炎ジェット
G:燃料ガス
I:新気
1: Main chamber 4: Intake passage 9: Exhaust passage 13: Valve chamber 14: Valve portion 15: Sub chamber fuel supply valve 17: Sub chamber 18: Injection hole 22: Sub chamber fuel supply passage 31: Leak passage 32: Leakage amount Regulating valve 33: Leak amount control means 100: Sub-chamber engine A: Air E: Exhaust gas F: Flame jet G: Fuel gas I: Fresh air

Claims (7)

燃焼室として、ピストンに面する主室と、当該主室に噴孔を介して連通する副室とを備えると共に、
弁室に供給された燃料ガスを、弁部を通じて前記副室に供給する副室燃料供給弁を備えた副室式エンジンであって、
前記副室燃料供給弁の弁室から燃料ガスをリークさせるリーク路を備えた副室式エンジン。
The combustion chamber includes a main chamber facing the piston, and a sub chamber communicating with the main chamber via an injection hole.
A sub-chamber engine provided with a sub-chamber fuel supply valve for supplying fuel gas supplied to the valve chamber to the sub-chamber through a valve portion;
A sub-chamber engine having a leak path for leaking fuel gas from the valve chamber of the sub-chamber fuel supply valve.
前記リーク路が、前記弁室からリークさせた燃料ガスを燃料供給路又は吸気路に供給するように接続されている請求項1に記載の副室式エンジン。   2. The sub-chamber engine according to claim 1, wherein the leak path is connected so as to supply fuel gas leaked from the valve chamber to a fuel supply path or an intake path. 前記リーク路に、前記弁室からの燃料ガスのリーク量を調整可能なリーク量調整弁を備え、
運転状態に基づいて前記リーク量調整弁を作動させて前記燃料ガスのリーク量を制御するリーク量制御手段を備えた請求項1又は2に記載の副室式エンジン。
The leak path includes a leak amount adjusting valve capable of adjusting the leak amount of the fuel gas from the valve chamber,
3. The sub-chamber engine according to claim 1, further comprising a leak amount control unit that controls the leak amount of the fuel gas by operating the leak amount adjusting valve based on an operating state.
前記リーク量制御手段が、起動運転時において前記燃料ガスのリーク量を定常運転時よりも低減させる形態で前記リーク量を制御する請求項3に記載の副室式エンジン。   The sub-chamber engine according to claim 3, wherein the leak amount control means controls the leak amount in a form in which the leak amount of the fuel gas is reduced during start-up operation than during steady operation. 前記リーク量制御手段が、冷間運転時において前記燃料ガスのリーク量を温間運転時よりも低減させる形態で前記リーク量を制御する請求項3又は4に記載の副室式エンジン。   5. The sub-chamber engine according to claim 3, wherein the leak amount control unit controls the leak amount in a form in which the leak amount of the fuel gas is reduced during a cold operation than during a warm operation. 前記リーク量制御手段が、高負荷運転時において前記燃料ガスのリーク量を低負荷運転時よりも増加させる形態で前記リーク量を制御する請求項3〜5の何れか一項に記載の副室式エンジン。   The sub-chamber according to any one of claims 3 to 5, wherein the leak amount control unit controls the leak amount in a form in which the leak amount of the fuel gas is increased during high load operation than during low load operation. Expression engine. 前記リーク量調整弁の複数が、前記リーク路に並列配置されている請求項3〜6の何れか一項に記載の副室式エンジン。   The sub-chamber engine according to any one of claims 3 to 6, wherein a plurality of the leak amount adjusting valves are arranged in parallel in the leak path.
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