二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制氣體運(yùn)轉(zhuǎn)模式中的黑煙、PM或NOx的產(chǎn)生的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，該二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)具備：活塞(4)，在其與氣缸(2)的周壁(2a)及氣缸蓋(3)之間劃分出主燃燒室(c1)；燃料氣體噴射機(jī)構(gòu)(8)，其向主燃燒室(c1)噴射燃料氣體(8a、8b)；掃氣端口(6)，其在活塞(4)位于下止點(diǎn)附近時(shí)向主燃燒室(c1)內(nèi)供給空氣；副室管件(9)，其在內(nèi)部劃分出經(jīng)由噴孔(9b)而與主燃燒室(c1)連通的副燃燒室(c2)；燃料噴射時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)(12)，其在活塞(4)位于上止點(diǎn)的10°～100°跟前時(shí)，向主燃燒室(c1)噴射燃料氣體(8b)，而且在活塞(4)位于上止點(diǎn)附近時(shí)，向主燃燒室(c1)噴射燃料氣體(8a)；以及點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)(12)，其在活塞(4)位于上止點(diǎn)附近時(shí)將副燃燒室(c2)內(nèi)的燃料氣體(8c)與空氣的混合氣點(diǎn)火。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。 二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)

【背景技術(shù)】
[0002] 以往，公知有一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，其將天然氣等燃料氣體作為主燃料，將壓燃性良好 的輕油等燃料油作為先導(dǎo)燃料，并向高溫氣氛下的燃燒室內(nèi)噴射該燃料油而使該燃料油自 發(fā)點(diǎn)火，由此使作為主燃料的燃料氣體燃燒。另外，作為此種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的一種方式，還公 知有一種雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，其能夠?qū)怏w運(yùn)轉(zhuǎn)模式和柴油運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行任意切換，該氣體運(yùn) 轉(zhuǎn)模式使燃料氣體燃燒而使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，該柴油運(yùn)轉(zhuǎn)模式使燃料油燃燒而使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0003] 例如，在專利文獻(xiàn)1中公開一種雙燃料柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其將燃料氣體等壓燃性差的 低十六烷值燃料作為主燃料，并將壓燃性良好的燃料油作為先導(dǎo)燃料。該專利文獻(xiàn)1的發(fā) 動(dòng)機(jī)具備在氣缸蓋上設(shè)置的燃料氣體噴射閥及先導(dǎo)燃料噴射閥，通過從該燃料氣體噴射閥 及先導(dǎo)燃料噴射閥朝向燃燒室噴射燃料氣體及先導(dǎo)燃料，在高溫的燃燒室內(nèi)使先導(dǎo)燃料 (燃料油）自發(fā)點(diǎn)火，由此使主燃料（燃料氣體）燃燒。
[0004] 另外，在專利文獻(xiàn)2中公開一種燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，其將壓燃性差的燃料氣體作為主燃 料，并將壓燃性良好的輕油或煤油等柴油燃料作為先導(dǎo)燃料。該專利文獻(xiàn)2的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī) 具備在氣缸蓋上設(shè)置的吸氣端口及柴油燃料噴射裝置、在氣缸周壁上設(shè)置的燃料氣體噴射 裝置。并且，在活塞下降的吸入行程時(shí)從吸氣端口向燃燒室導(dǎo)入空氣，并在吸入行程后期至 壓縮行程后期之間的適當(dāng)?shù)臅r(shí)期從燃料氣體噴射裝置向燃燒室噴射燃料氣體。而且，在活 塞上升至上止點(diǎn)附近的時(shí)機(jī)從柴油燃料噴射裝置向燃燒室噴射柴油燃料，在燃燒室內(nèi)使柴 油燃料自發(fā)點(diǎn)火，由此使作為主燃料的燃料氣體燃燒。
[0005] 另外，例如在專利文獻(xiàn)3中公開一種雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，其對(duì)于使燃料氣體和空氣混 合后向燃燒室內(nèi)流入的預(yù)混合燃燒方式（氣體運(yùn)轉(zhuǎn)模式）和使燃料油直接向燃燒室內(nèi)噴射 而燃燒的擴(kuò)散燃燒方式（柴油運(yùn)轉(zhuǎn)模式）中的任一種燃料都能夠應(yīng)對(duì)。另外，在專利文獻(xiàn) 4中公開一種直接噴射式且能夠進(jìn)行柴油運(yùn)轉(zhuǎn)模式與先導(dǎo)噴射燃料點(diǎn)火式氣體運(yùn)轉(zhuǎn)模式的 切換的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0006] 【在先技術(shù)文獻(xiàn)】
[0007] 【專利文獻(xiàn)】
[0008] 【專利文獻(xiàn)1】日本實(shí)開昭62-45339號(hào)公報(bào) [0009]【專利文獻(xiàn)2】日本特開平6-137150號(hào)公報(bào)
[0010] 【專利文獻(xiàn)3】日本特開2008-202545號(hào)公報(bào)
[0011] 【專利文獻(xiàn)4】日本特開2008-51121號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 【發(fā)明要解決的課題】
[0013] 然而，上述的專利文獻(xiàn)1的發(fā)動(dòng)機(jī)將主燃料和先導(dǎo)燃料在上止點(diǎn)附近幾乎同時(shí)向 燃燒室供給，因此噴射到燃燒室中的主燃料沒有攪拌的時(shí)間而直接燃燒。因此，該主燃料的 燃燒方式成為擴(kuò)散燃燒。在擴(kuò)散燃燒的情況下，與預(yù)混合燃燒的情況相比，難以均勻燃燒， 在高溫的燃燒區(qū)域，存在容易產(chǎn)生NOx (氮氧化物）的問題。
[0014] 另外，上述的專利文獻(xiàn)2的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)是為了增大向燃燒室內(nèi)吸入的空氣量而提 出的發(fā)明。即，相對(duì)于以往從吸氣端口導(dǎo)入燃料氣體與空氣的混合氣的情況，專利文獻(xiàn)2的 發(fā)明從吸氣端口僅吸入空氣，并另行具備燃料氣體噴射裝置。而且，通過該燃料氣體噴射裝 置，與吸入行程的時(shí)機(jī)錯(cuò)開而向燃燒室噴射燃料氣體，從而使從吸氣端口向燃燒室內(nèi)吸入 的空氣量增大，由此實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的提高。
[0015] 在這樣的專利文獻(xiàn)2中完全沒有公開通過促進(jìn)預(yù)混合化來(lái)抑制NOx(氮氧化物） 的產(chǎn)生的技術(shù)思想。
[0016] 另外，上述的專利文獻(xiàn)3、4的發(fā)動(dòng)機(jī)都在氣體運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，將少量的燃料油作為 先導(dǎo)燃料向高溫的燃燒室內(nèi)噴射，并使噴射后的燃料油自發(fā)點(diǎn)火，由此使燃燒室內(nèi)的燃料 氣體燃燒。這樣，在將燃料油作為先導(dǎo)燃料而使燃料氣體燃燒的方式中，存在氣體運(yùn)轉(zhuǎn)模式 中的黑煙或PM的產(chǎn)生量增大的問題。另外，上述的專利文獻(xiàn)3、4都是以四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)為對(duì) 象的發(fā)明，并不像本發(fā)明那樣以二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)為對(duì)象。
[0017] 本發(fā)明是鑒于上述那樣的現(xiàn)有技術(shù)的課題而提出的發(fā)明，其目的在于提供一種能 夠抑制黑煙或PM、NOx等的產(chǎn)生的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。
[0018] 【用于解決課題的方案】
[0019] 本發(fā)明是為了實(shí)現(xiàn)上述那樣的目的而提出的發(fā)明，
[0020] 本發(fā)明的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的特征在于，具備：
[0021] 氣缸及氣缸蓋；
[0022] 活塞，其收容于所述氣缸內(nèi)，且在其與所述氣缸的周壁及所述氣缸蓋之間劃分出 主燃燒室；
[0023] 燃料氣體噴射機(jī)構(gòu)，其向所述主燃燒室噴射燃料氣體；
[0024] 掃氣端口，其開設(shè)于在所述活塞位于下止點(diǎn)附近時(shí)向所述主燃燒室內(nèi)供給空氣的 所述氣缸的周壁上；
[0025] 副室管件，其內(nèi)設(shè)于所述氣缸蓋，在內(nèi)部劃分出經(jīng)由噴孔而與所述主燃燒室連通 的副燃燒室，并且在該副燃燒室中設(shè)有火花塞；
[0026] 燃料噴射時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)，其在氣體運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，在所述活塞處于上升行程且所述 活塞位于上止點(diǎn)的10°?1〇〇°跟前時(shí)，通過所述燃料氣體噴射機(jī)構(gòu)向所述主燃燒室噴射 燃料氣體，進(jìn)而在所述活塞位于上止點(diǎn)附近時(shí)，通過所述燃料氣體噴射機(jī)構(gòu)向所述主燃燒 室噴射燃料氣體；
[0027] 點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)，其在所述活塞位于上止點(diǎn)附近時(shí)使所述火花塞工作，將副燃 燒室內(nèi)的燃料氣體與空氣的混合氣點(diǎn)火。
[0028] 這樣構(gòu)成的本發(fā)明的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)在活塞位于上止點(diǎn)的10°?100°跟前 時(shí)，通過燃料噴射時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)噴射燃料氣體，從而在主燃燒室內(nèi)生成混合氣。生成的混合 氣在活塞進(jìn)一步上升的過程中，經(jīng)由副室管件的噴孔而向副燃燒室流入。并且，在活塞位于 上止點(diǎn)附近時(shí)，通過點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)將副燃燒室內(nèi)的混合氣點(diǎn)火，由此在副燃燒室內(nèi)生 成火焰，并經(jīng)由噴孔將該火焰向主燃燒室噴出。并且，由此使活塞位于上止點(diǎn)附近時(shí)噴射的 燃料氣體及主燃燒室內(nèi)的混合氣燃燒。
[0029] 根據(jù)這樣的本發(fā)明，促進(jìn)活塞位于上止點(diǎn)的40°?100°跟前時(shí)噴射的燃料氣體 與空氣的預(yù)混合化，因此擴(kuò)散燃燒在燃燒整體中占有的比例降低，能夠抑制Ν0χ(氮氧化 物）的產(chǎn)生。
[0030] 另外，不使用燃料油而通過火花塞對(duì)燃料氣體進(jìn)行點(diǎn)火，因此能夠抑制黑煙或粒 狀物質(zhì)（PM)的產(chǎn)生，并且能夠?qū)崿F(xiàn)燃料利用性能的提高。
[0031] 另外，在上述發(fā)明中，期望所述二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)具有向所述燃料氣體噴射機(jī)構(gòu) 供給燃料氣體的燃料氣體供給機(jī)構(gòu)，該燃料氣體供給機(jī)構(gòu)能夠?qū)λ龈比紵夜┙o燃料氣 體。
[0032] 這樣，若向燃料氣體噴射機(jī)構(gòu)供給燃料氣體的燃料氣體供給機(jī)構(gòu)對(duì)副燃燒室也能 夠供給燃料氣體，則與向副燃燒室流入的混合氣的流量及濃度等無(wú)關(guān)，能夠穩(wěn)定地在副燃 燒室內(nèi)生成火焰。
[0033] 【發(fā)明效果】
[0034] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，在二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)中，在活塞位 于上止點(diǎn)的10°?100°跟前時(shí)噴射燃料氣體，由此促進(jìn)燃料氣體與空氣的預(yù)混合化，并 且不使用燃料油而通過火花塞來(lái)對(duì)燃料氣體與空氣的混合氣進(jìn)行點(diǎn)火，由此能夠抑制黑煙 或PM、NOx等的產(chǎn)生，且燃料利用性能也提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035] 圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的俯視圖。
[0036] 圖2A是圖1中的A-A截面。
[0037] 圖2B是圖1中B-B截面。
[0038] 圖3是將本發(fā)明的第一實(shí)施方式的副室管件放大表示的剖視圖。
[0039] 圖4是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的燃料氣體的噴射時(shí)機(jī)及火花塞的工作 時(shí)機(jī)的簡(jiǎn)圖。
[0040] 圖5是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的作用的簡(jiǎn)圖。
[0041] 圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)要剖視圖。
[0042] 圖7是將本發(fā)明的第二實(shí)施方式的副室管件放大表示的剖視圖。
[0043] 圖8是用于說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的燃料氣體的噴射時(shí)機(jī)及火花塞的工作 時(shí)機(jī)的簡(jiǎn)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0044] 以下，基于附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。
[0045] 但是，本發(fā)明的范圍沒有限定為以下的實(shí)施方式。以下的實(shí)施方式中記載的構(gòu)成 部件的尺寸、材質(zhì)、形狀及其相對(duì)配置等只要沒有特別記載，就不是將本發(fā)明的范圍僅限定 于此的意思，只不過是說明例。
[0046] 〈第一實(shí)施方式〉
[0047] 圖1是表不第一實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的俯視圖，圖2A是圖1中的A-A截 面，圖2B是圖1中的B-B截面。另外，圖3是將第一實(shí)施方式的副室管件放大表示的剖視 圖，圖4是用于說明第一實(shí)施方式的燃料氣體的噴射時(shí)機(jī)及火花塞的工作時(shí)機(jī)的簡(jiǎn)圖。首 先，基于圖1、圖2A、圖2B、圖3及圖4,對(duì)第一實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說 明。
[0048] 如圖2A及圖2B所示，本實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1具備圓筒狀的氣缸2、與 該氣缸2的上端側(cè)結(jié)合的氣缸蓋3及在氣缸2的內(nèi)部收容成進(jìn)退自如的活塞4。并且，在上 述氣缸2的周壁2a、氣缸蓋3的頂壁3a及活塞4的頂面4a之間劃分出主燃燒室cl。需要 說明的是，圖中的符號(hào)5表示活塞環(huán)。
[0049] 另外，在氣缸2的下方側(cè)的周壁2a上開設(shè)有掃氣端口 6。該掃氣端口 6形成在與 位于下止點(diǎn)附近的活塞4的頂面4a(圖中用雙點(diǎn)劃線表示）相比靠上方的位置，在活塞4 位于下止點(diǎn)附近時(shí)，從掃氣端口 6向主燃燒室cl供給空氣。另外，在氣缸蓋3的頂部開設(shè) 有排氣端口，并且設(shè)有對(duì)該排氣端口進(jìn)行開閉的排氣閥7。該排氣閥7在活塞4處于上升行 程的掃氣行程時(shí)打開，直至活塞4到達(dá)上止點(diǎn)的跟前約100°的位置為止。并且，通過從掃 氣端口 6向主燃燒室cl供給的空氣，對(duì)殘留在主燃燒室cl中的前一行程的排氣進(jìn)行掃氣。
[0050] 另外，本實(shí)施方式的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1構(gòu)成為雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，其能夠切換使燃料氣體 燃燒而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的氣體運(yùn)轉(zhuǎn)模式和使燃料油燃燒而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油運(yùn)轉(zhuǎn)模式。并且，在氣 體運(yùn)轉(zhuǎn)模式中向主燃燒室cl噴射天然氣等燃料氣體的燃料氣體噴射裝置8 (燃料氣體噴射 機(jī)構(gòu)）和同樣向主燃燒室cl噴射輕油等壓燃性良好的燃料油（未圖示）的燃料油噴射裝 置10 (燃料油噴射機(jī)構(gòu)）分別設(shè)置在氣缸蓋3上。
[0051] 如圖1所示，上述燃料氣體噴射裝置8及燃料油噴射裝置10在以氣缸中心〇為旋 轉(zhuǎn)中心而沿圓周方向分離180°的位置分別形成有2個(gè)。另外，該燃料氣體噴射裝置8朝向 與上述的掃氣端口 6的配向方向相同的方向而噴射燃料氣體8a、8b。
[0052] 另外，如圖2A及圖2B所示，上述的燃料氣體噴射裝置8及燃料油噴射裝置10經(jīng) 由線纜14而與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（E⑶)12連接。另外，E⑶12經(jīng)由線纜16而與檢測(cè)曲軸17 的旋轉(zhuǎn)角的曲軸角傳感器15連接。并且，通過從曲軸角傳感器15接收曲軸17的旋轉(zhuǎn)角的 信號(hào)，由此來(lái)檢測(cè)活塞4的相位。并且，燃料氣體噴射裝置8及燃料油噴射裝置10基于從 ECU12發(fā)送的信號(hào)，在規(guī)定的時(shí)機(jī)向主燃燒室cl噴射燃料氣體8a、8b及燃料油。
[0053] 具體而言，在氣體運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，在活塞4處于上升行程且活塞4位于上止點(diǎn)的 10°?100°跟前時(shí)，從E⑶12對(duì)燃料氣體噴射裝置8發(fā)送信號(hào)，從而如圖4所示，從燃料氣 體噴射裝置8向主燃燒室cl噴射燃料氣體8b。噴射的燃料氣體8b在活塞4上升的過程 中通過與主燃燒室cl的內(nèi)部的空氣混合而成為混合氣20?；旌蠚?0向主燃燒室cl內(nèi)擴(kuò) 散，并且經(jīng)由噴孔9b還向與主燃燒室cl連通的副燃燒室c2擴(kuò)散。
[0054] 另外，在活塞4位于上止點(diǎn)附近時(shí)，從E⑶12對(duì)燃料氣體噴射裝置8發(fā)送信號(hào)，從 而從燃料氣體噴射裝置8向主燃燒室cl噴射燃料氣體8a。即，ECU12相當(dāng)于本實(shí)施方式中 的燃料噴射時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)。并且，如圖4所示，在活塞4位于上止點(diǎn)附近時(shí)，通過從后述的 副室管件9的噴孔9b噴出的火焰9a，從而在主燃燒室cl內(nèi)使燃料氣體8a及混合氣20燃 燒。
[0055] 另外，在柴油運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，在活塞4位于上止點(diǎn)附近時(shí)，從E⑶12對(duì)燃料油噴射裝 置10發(fā)送信號(hào)，從而從燃料油噴射裝置10向主燃燒室cl噴射燃料油。然后，在處于高溫 氣氛下的主燃燒室cl內(nèi)，壓燃性良好的燃料油自發(fā)點(diǎn)火，由此，在主燃燒室cl內(nèi)使燃料油 燃燒。需要說明的是，在本發(fā)明中，上止點(diǎn)附近是指活塞4位于從上止點(diǎn)前10°到上止點(diǎn)后 20°的范圍的狀態(tài)。
[0056] 在本發(fā)明中，燃料氣體噴射裝置8及燃料油噴射裝置10的設(shè)置個(gè)數(shù)沒有特別限 定，例如可以為1個(gè)。然而，在氣缸蓋3的頂部設(shè)有排氣閥7的本實(shí)施方式中，優(yōu)選將多個(gè) 燃料氣體噴射裝置8及燃料油噴射裝置10分別沿著圓周方向以等間隔配置。
[0057] 另外，如圖2A所示，在燃料氣體噴射裝置8上連接有燃料氣體供給管36,該燃料氣 體供給管36經(jīng)由調(diào)整燃料氣體的供給量的調(diào)節(jié)器32而與燃料氣體瓶34連接。并且，通過 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)器32的開度，從而以加壓的狀態(tài)貯存在燃料氣體瓶34中的燃料氣體經(jīng)由燃料氣 體供給管36而向燃料氣體噴射裝置8供給。即，通過調(diào)節(jié)器32、燃料氣體瓶34及燃料氣體 供給管36,構(gòu)成向燃料氣體噴射裝置8供給燃料氣體的燃料氣體供給機(jī)構(gòu)30。
[0058] 另外，如圖2B所示，在燃料油噴射裝置10上連接有燃料油供給管48,該燃料油供 給管48經(jīng)由共軌42及供給泵44而與貯存燃料油的燃料箱46連接。并且，由供給泵44加 壓且在共軌42中蓄壓的高壓的燃料油經(jīng)由燃料油供給管48而向燃料油噴射裝置10供給。 艮P，通過共軌42、供給泵44、燃料箱46及燃料油供給管48,構(gòu)成向燃料油噴射裝置10供給 高壓的燃料油的燃料油供給機(jī)構(gòu)40。
[0059] 另外，如圖1及圖2A所示，副室管件9內(nèi)設(shè)于氣缸蓋3。該副室管件9的設(shè)置個(gè)數(shù) 沒有特別限定，但在本實(shí)施方式中，相對(duì)于1個(gè)燃料氣體噴射裝置8而各設(shè)置2個(gè)副室管件 9。另外，如圖3所示，該副室管件9在內(nèi)部劃分出副燃燒室c2,并且在該副燃燒室c2的上 部設(shè)有火花塞11。另外，在副室管件9的前端部穿設(shè)有噴孔％，經(jīng)由該噴孔9b將副燃燒室 c2和主燃燒室cl連通。
[0060] 另外，如圖2A所示，副室管件9和E⑶12經(jīng)由線纜18連接。并且，基于從E⑶12 發(fā)送的信號(hào)，在規(guī)定的時(shí)機(jī)使火花塞11工作。具體而言，在氣體運(yùn)轉(zhuǎn)模式中，在活塞4位于 上止點(diǎn)附近時(shí)，從ECU12對(duì)火花塞11發(fā)送信號(hào)，從而如圖4所示，將副燃燒室c2內(nèi)的混合 氣20點(diǎn)火而生成火焰9a。即，ECU12相當(dāng)于本實(shí)施方式中的點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)。
[0061] 接著，基于圖5,對(duì)這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的第一實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1 的作用進(jìn)行說明。圖5是用于說明第一實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的作用的簡(jiǎn)圖，（a)表 示活塞4位于上止點(diǎn)的10°?100°跟前的狀態(tài)，（b)表示活塞4位于上止點(diǎn)的約5°跟前 的狀態(tài)，Cc)表示活塞4位于上止點(diǎn)的狀態(tài)。
[0062] 如上所述，本實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1在活塞4處于上升行程且活塞4位 于上止點(diǎn)的10°?100°跟前時(shí)（圖5(a)所示的狀態(tài)），基于從ECU12(燃料噴射時(shí)機(jī)控制 機(jī)構(gòu)）發(fā)送的信號(hào)，從燃料氣體噴射裝置8向主燃燒室cl噴射燃料氣體8b。這樣，若在活 塞4位于上止點(diǎn)的10°?100°跟前時(shí)向主燃燒室cl噴射燃料氣體8b，則在活塞4進(jìn)一步 上升到上止點(diǎn)附近的過程中，噴射的燃料氣體8b與主燃燒室cl的內(nèi)部的空氣混合而促進(jìn) 預(yù)混合化。并且，如圖5(b)所示，在主燃燒室cl的內(nèi)部生成混合氣20。
[0063] 然后，在活塞4到達(dá)上止點(diǎn)附近（例如上止點(diǎn)的約5°跟前）時(shí)，基于從上述的 ECU12(燃料噴射時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)）發(fā)送的信號(hào)，從燃料氣體噴射裝置8噴射燃料氣體8a。另 夕卜，基于從上述的E⑶12 (點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)）發(fā)送的信號(hào)，使火花塞11工作，來(lái)將副燃燒 室c2內(nèi)的混合氣20點(diǎn)火。
[0064] 于是，如上所述，在副燃燒室c2的內(nèi)部生成的火焰9a從噴孔9b朝向主燃燒室cl 噴出，由此，噴射的燃料氣體8a及混合氣20同時(shí)燃燒。并且，如圖5(c)所示，產(chǎn)生主燃燒 室cl的整體由火焰f包圍的爆發(fā)性的燃燒。
[0065] 這樣，本實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)在活塞4位于上止點(diǎn)的10°?100°跟前 時(shí)噴射燃料氣體8b，而且，在活塞4位于上止點(diǎn)附近時(shí)噴射燃料氣體8a，并使火花塞11工 作。因此，促進(jìn)活塞4位于上止點(diǎn)的10°?100°跟前時(shí)噴射的燃料氣體8b與空氣的預(yù)混 合化而生成混合氣20,由此燃燒方式的一部分成為預(yù)混合燃燒。因此，與燃燒方式全部為擴(kuò) 散燃燒的現(xiàn)有的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)相比，能夠抑制NOx (氮氧化物）的產(chǎn)生。
[0066] 另外，由于不使用燃料油而通過火花塞11對(duì)燃料氣體進(jìn)行點(diǎn)火，因此能夠抑制黑 煙或粒狀物質(zhì)（PM)的產(chǎn)生，并且能夠?qū)崿F(xiàn)燃料利用性能的提高。
[0067]〈第二實(shí)施方式〉
[0068] 接著，基于圖6?圖8,對(duì)第二實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行說明。圖6是表 示第二實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)要剖視圖，圖7是將第二實(shí)施方式的副室管件放 大表示的剖視圖。另外，圖8是用于說明第二實(shí)施方式的燃料氣體的噴射時(shí)機(jī)及火花塞的 工作時(shí)機(jī)的簡(jiǎn)圖。需要說明的是，本實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1是與上述的實(shí)施方式 的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1基本上同樣的結(jié)構(gòu)，對(duì)于同一結(jié)構(gòu)標(biāo)注同一符號(hào)并省略其詳細(xì)的說 明。
[0069] 本實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1與上述的實(shí)施方式不同，如圖6所示，在由調(diào)節(jié) 器32、燃料氣體瓶34及燃料氣體供給管36構(gòu)成的燃料氣體供給機(jī)構(gòu)30中，從燃料氣體供 給管36分支出分支管36a，該分支管36a與上述的副室管件9連接。另外，如圖7所示，在 分支管36a的中途設(shè)有控制閥36b。該控制閥36b例如是與ECU12連接的電磁控制閥，基于 從E⑶12發(fā)送的信號(hào)而進(jìn)行開閉。并且，通過將控制閥36b開閥，從而能夠?qū)υ诟笔夜芗? 的內(nèi)部劃分出的副燃燒室c2供給燃料氣體。
[0070] 如圖8所示，這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1在活塞4處于上升行 程的適當(dāng)?shù)臅r(shí)期，通過上述的燃料氣體供給機(jī)構(gòu)30向副燃燒室c2供給燃料氣體8c。并且， 在活塞4位于上止點(diǎn)附近時(shí)，從ECU12對(duì)火花塞11發(fā)送信號(hào)，從而如圖8所示，將副燃燒室 c2內(nèi)的燃料氣體8c與空氣的混合氣點(diǎn)火而生成火焰9a。
[0071 ] 這樣，若向燃料氣體噴射裝置8 (燃料氣體噴射機(jī)構(gòu)）供給燃料氣體的燃料氣體供 給機(jī)構(gòu)30對(duì)副燃燒室c2也能夠供給燃料氣體，則與向副燃燒室c2流入的混合氣20的流 量及濃度無(wú)關(guān)，能夠穩(wěn)定地在副燃燒室c2內(nèi)生成火焰9a。
[0072] 以上，根據(jù)本發(fā)明的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，能夠提供一種如下這樣的二沖程燃?xì)獍l(fā) 動(dòng)機(jī)：通過在活塞位于上止點(diǎn)的10°?100°跟前時(shí)噴射燃料氣體，由此來(lái)促進(jìn)燃料氣體 與空氣的預(yù)混合化，并且不使用燃料油而通過火花塞將燃料氣體與空氣的混合氣點(diǎn)火，由 此能夠抑制黑煙或PM、NOx等的產(chǎn)生，且燃料利用性能也提高。
[0073] 以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明沒有限定為上述的方式，在不 脫離本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。
[0074] 例如，在上述的實(shí)施方式中，舉例說明了本發(fā)明的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)為雙燃料發(fā) 動(dòng)機(jī)的情況，該雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)能夠切換使燃料氣體燃燒而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的氣體運(yùn)轉(zhuǎn)模式和使燃 料油燃燒而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的柴油運(yùn)轉(zhuǎn)模式。然而，本發(fā)明的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)1沒有限定于此， 對(duì)于不具備燃料油噴射機(jī)構(gòu)10而始終僅使燃料氣體燃燒來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的通常的燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī) 也能夠適用。
[0075] 【工業(yè)實(shí)用性】
[0076] 本發(fā)明的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)能夠適合用作建筑機(jī)械用、大型車輛用、發(fā)電用等，尤 其適合用作船舶用發(fā)動(dòng)機(jī)。
【權(quán)利要求】
1. 一種二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，具備： 氣缸及氣缸蓋； 活塞，其收容于所述氣缸內(nèi)，且在其與所述氣缸的周壁及所述氣缸蓋之間劃分出主燃 燒室； 燃料氣體噴射機(jī)構(gòu)，其向所述主燃燒室噴射燃料氣體； 掃氣端口，其開設(shè)于在所述活塞位于下止點(diǎn)附近時(shí)向所述主燃燒室內(nèi)供給空氣的所述 氣缸的周壁上； 副室管件，其內(nèi)設(shè)于所述氣缸蓋，在內(nèi)部劃分出經(jīng)由噴孔而與所述主燃燒室連通的副 燃燒室，并且在該副燃燒室中設(shè)有火花塞； 燃料噴射時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)，其在所述活塞處于上升行程且所述活塞位于上止點(diǎn)的10°? 100°跟前時(shí)，通過所述燃料氣體噴射機(jī)構(gòu)向所述主燃燒室噴射燃料氣體，進(jìn)而在所述活塞 位于上止點(diǎn)附近時(shí)，通過所述燃料氣體噴射機(jī)構(gòu)向所述主燃燒室噴射燃料氣體； 點(diǎn)火時(shí)機(jī)控制機(jī)構(gòu)，其在所述活塞位于上止點(diǎn)附近時(shí)使所述火花塞工作，將副燃燒室 內(nèi)的燃料氣體與空氣的混合氣點(diǎn)火。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于， 所述二沖程燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)具有向所述燃料氣體噴射機(jī)構(gòu)供給燃料氣體的燃料氣體供給 機(jī)構(gòu)，該燃料氣體供給機(jī)構(gòu)能夠?qū)λ龈比紵夜┙o燃料氣體。
【文檔編號(hào)】F02B19/12GK104126061SQ201380010679
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月11日
【發(fā)明者】石田裕幸, 柚木晃廣, 三柳晃洋, 平岡直大, 駒田耕之 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社