(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに配置した副室を形成する副室構造体，前記副室とシリンダ側に形成した主室とを連通する前記副室構造体に形成した連絡孔，ガス燃料供給源からのガス燃料を前記副室へ供給するため前記副室に開口する燃料供給口，前記燃料供給口を開閉する燃料供給弁，及び前記連絡孔を開閉する連絡孔弁を具備し，前記連絡孔弁は冷間時にはバルブ開放タイミングが遅く且つ温間時にはバルブ開放タイミングが早くなるように構成されており，
前記連絡孔弁は，前記連絡孔に着座するバルブフェースと該バルブフェースと一体構造のバルブステムを有する耐熱合金で作製され，吸排気弁駆動用カムと連動するカムによって駆動され，冷間時と温間時との温度差で発生する前記バルブステムの熱膨張量に応じて前記バルブ開放タイミングが変更されることを特徴とする遮熱型ガスエンジン。
【請求項２】
シリンダヘッドに配置した副室を形成する副室構造体，前記副室とシリンダ側に形成した主室とを連通する前記副室構造体に形成した連絡孔，ガス燃料供給源からのガス燃料を前記副室へ供給するため前記副室に開口する燃料供給口，前記燃料供給口を開閉する燃料供給弁，及び前記連絡孔を開閉する連絡孔弁を具備し，前記連絡孔弁は冷間時にはバルブ開放タイミングが遅く且つ温間時にはバルブ開放タイミングが早くなるように構成されており，
前記連絡孔弁は，前記連絡孔に着座するバルブフェースと該バルブフェースと一体構造のバルブステムを有する耐熱合金で作製され，吸排気弁駆動用カムと連動するカムによって駆動され，冷間時と温間時との温度差で発生する前記カム側の熱膨張によるベース円形の変化によって前記バルブフェースとバルブシートとのバルブギャップが変化して前記バルブ開放タイミングが変更されることを特徴とする遮熱型ガスエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，主室と副室との連絡が遮断された状態でガス燃料を副室に供給し，該副室との連絡が遮断された主室内で吸入空気を高圧縮することができる遮熱型ガスエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガスエンジンは，天然ガスを燃料とするガス燃料をシリンダ内で高圧縮すると，ガス燃料が自己着火してノッキング等が発生するという問題があり，圧縮比が１１〜１３程度と低めに設定されている。また，ガスエンジンでは，天然ガス自体，燃焼速度が遅く，燃焼が不安定なため，エンジン効率が低くなるという問題もある。また，従来，ガスエンジンとして，ＮＯX を低減し，高効率を実現するため，希薄燃焼方式のエンジンが開発されている。また，ガスエンジンとして，例えば，特開昭６４−２４１５５号公報，或いは特開平４−８６３６２号公報に開示されたものがある。
【０００３】
特開昭６４−２４１５５号公報に開示されたガス機関の副室ガス圧制御方法は，副室式ガス機関の副室に供給するガスあるいは混合気の供給圧を制御するに際して，供給圧をＰｇ，吸気負圧をＰａ，ブースト圧をＰｃとし，Ａ，Ｂ，Ｃを正の定数としたときに，Ｐｇ＝ＡＰａ＋ＢＰｃ＋Ｃなる関係式が成立するように供給圧をＰｇを制御するものである。負荷の変化は吸気負圧Ｐａの変化に対応し，回転数の変化はブースト圧Ｐｃの変化に対応するので，供給圧Ｐｇをガス機関の負荷や回転数に応じた上記式により制御するものである。
【０００４】
また，特開平４−８６３６２号公報に開示された気体燃料の圧力調整装置は，正圧の気体燃料を送入する導入路と，一定圧力の気体燃料を目的機器へ供給する送出路とが接続された調圧室と，導入路を開閉する計量弁とを有するものであり，計量弁を開閉動作させるための電磁気力で作動するアクチュエータと，調圧室の圧力を検出する圧力センサーと，圧力センサーの圧力信号に基づいてアクチュエータに駆動信号を送る電子式制御器とを備えたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，従来のエンジンとして，シリンダヘッドに副室を設け，副室と主室とを連通する連絡孔にバルブを配置したものが知られているが，このようなタイプのエンジンでは，バルブが開くタイミングにより副室に流入する空気の温度，主室との圧力差が大きく変化し，タイミングが遅過ぎるとバルブが開く前の主室の実圧縮比が高くなり過ぎるため，筒内圧が異常に高くなりエンジンを破壊してしまう。また，該ガスエンジンでは，タイミングが逆に早過ぎると流入する空気の温度が低過ぎ，副室での着火ができない。このため，該ガスエンジンでは，始動時を考慮すると，最適期の圧縮比を設定できないという問題がある。
【０００６】
また，ガスミキサーを吸気管に設置する予混合タイプのガスエンジンでは，天然ガスの吸入量分だけ空気量が減少するため，空気利用率が減少し，ガソリンエンジンに比較して出力が低下する。このような欠点を克服するには，筒内にガス燃料を直接噴射して混合気を形成させることが燃費等を考慮した場合に有利であると考えられる。更に，エンジンに関してＮＯX の発生を抑制する点から考慮すると，希薄燃焼が好ましいものであり，ガス燃料を用いて希薄燃焼させるためには，確実な着火と希薄混合気の急速な燃焼が不可欠である。
【０００７】
上記のことを実現するため，シリンダヘッドに副室を設け，副室内を燃料リッチな状態にし，希薄領域における着火性を確実なものにし，燃焼を安定方法が考えられる。ところが，ガスエンジンは，ナチュラルガスを燃料とするものであり，燃料が気体である。そこで，吸入行程でガスを吸入し，次いで圧縮すると，高圧縮となり温度が高くなり，自己着火の現象即ちノッキングが発生する。しかるに，ナチュラルガスのガス燃料は圧縮比が１２以下でないと，自己着火するものである。また，エンジンの熱効率については，圧縮比が小さいと熱効率が小さくなるという現象がある。
【０００８】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，副室にナチュラルガス等のガス燃料を導入し，主室で吸入空気のみを圧縮することによって圧縮比を１７〜１８程度に高めても自己着火の発生を抑制してノッキングの発生を防止すると共に，冷間時と温間時とのバルブタイミングを変更して連絡孔弁を最適時に適正に開放し，始動時等の冷間時にはバルブ開放タイミングを遅くして始動性を向上させ，また，運転時等の温間時には連絡孔弁の開放前の主室内の実圧縮比が高くなり過ぎて筒内圧が異常に高くなるのを防止し，また副室内での燃料を過濃状態で着火燃焼してＮＯX の発生を抑制して燃焼させ，二次燃焼をできるだけ均一な混合気で短時間で完結させてＨＣ等の発生を低減する遮熱型ガスエンジンを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は，シリンダヘッドに配置した副室を形成する副室構造体，前記副室とシリンダ側に形成した主室とを連通する前記副室構造体に形成した連絡孔，ガス燃料供給源からのガス燃料を前記副室へ供給するため前記副室に開口する燃料供給口，前記燃料供給口を開閉する燃料供給弁，及び前記連絡孔を開閉する連絡孔弁を具備し，前記連絡孔弁は冷間時にはバルブ開放タイミングが遅く且つ温間時にはバルブ開放タイミングが早くなるように構成されており，前記連絡孔弁は，前記連絡孔に着座するバルブフェースと該バルブフェースと一体構造のバルブステムを有する耐熱合金で作製され，吸排気弁駆動用カムと連動するカムによって駆動され，冷間時と温間時との温度差で発生する前記バルブステムの熱膨張量に応じて前記バルブ開放タイミングが変更されることを特徴とする遮熱型ガスエンジンに関する。
【００１０】
また，この発明は，シリンダヘッドに配置した副室を形成する副室構造体，前記副室とシリンダ側に形成した主室とを連通する前記副室構造体に形成した連絡孔，ガス燃料供給源からのガス燃料を前記副室へ供給するため前記副室に開口する燃料供給口，前記燃料供給口を開閉する燃料供給弁，及び前記連絡孔を開閉する連絡孔弁を具備し，前記連絡孔弁は冷間時にはバルブ開放タイミングが遅く且つ温間時にはバルブ開放タイミングが早くなるように構成されており，前記連絡孔弁は，前記連絡孔に着座するバルブフェースと該バルブフェースと一体構造のバルブステムを有する耐熱合金で作製され，吸排気弁駆動用カムと連動するカムによって駆動され，冷間時と温間時との温度差で発生する前記カム側の熱膨張によるベース円形の変化によって前記バルブフェースとバルブシートとのバルブギャップが変化して前記バルブ開放タイミングが変更されることを特徴とする遮熱型ガスエンジンに関する。
【００１１】
この遮熱型ガスエンジンは，シリンダヘッドに副室を形成する副室構造体を配置し，前記副室構造体に前記副室と主室とを連通する連絡孔を形成し，前記連絡孔を開閉するため連絡孔弁を設け，冷間時には前記連絡孔弁のバルブ開放タイミングを遅くし，温間時にはバルブ開放タイミングを早く設定したので，ノッキングの発生が生じ難くなり，圧縮比を高くすることができ，始動性を悪化させることなく，熱効率を向上できる。この遮熱型ガスエンジンは，特に，始動時等の冷間時には，前記連絡孔弁の開放が遅く，主室内で吸入空気が高圧縮比になってから副室内には空気が流入するので，始動性を向上させ，着火ミスが発生することがない。また，この遮熱型ガスエンジンは，運転時等の温間時には，前記連絡孔弁の開放が早くなり，連絡孔弁の開放前での筒内圧が異常に高くなることがない。また，前記連絡孔が開放することで，前記主室から高圧縮の吸入空気が前記副室に流入してガス燃料と吸入空気とが混合して着火し，当量比の大きい燃料リッチな状態で高速燃焼してＮＯX の発生が抑制され，更に，前記副室から連絡孔を通じて主室へ火炎，未燃混合気等のガスが噴き出し，主室で空気利用率を向上させて燃焼速度をアップし，燃焼期間を短縮してＨＣ，カーボン等の発生を抑制でき，燃焼行程で最適の燃焼状態を確保して燃費を向上させると共に，熱効率を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明による遮熱型ガスエンジンの実施例を説明する。図１はこの発明による遮熱型ガスエンジンの一実施例を示す断面図，図２は図１の遮熱型ガスエンジンにおけるシリンダヘッドの下面図，図３は冷間時と温間時との連絡孔弁のバルブステムの長さの相違を示す説明図，図４は連絡孔弁のカムプロフィールを示すグラフ，図５はこの遮熱型ガスエンジンの冷間時のバルブタイミング，主室温度，副室温度の関係を示すグラフ，及び図６はこの遮熱型ガスエンジンの温間時のバルブタイミング，主室温度，副室温度の関係を示すグラフである。
【００１３】
この遮熱型ガスエンジンは，シリンダブロック２８に固定されたシリンダヘッド７に２個の吸気ポート１７と２個の排気ポート１８が形成され，吸気ポート１７と排気ポート１８とをそれぞれ開閉する吸気弁１９と排気弁２０とを有している４弁方式の実施例である。この遮熱型ガスエンジンは，シリンダヘッド７に形成したキャビティ２３に配置した遮熱構造の副室構造体３で形成した副室２，シリンダブロック２８に形成した孔部３０に嵌合したシリンダライナ２４，該シリンダライナ２４に形成したシリンダ１６内を往復運動するピストン１５，シリンダ１６側に形成される遮熱構造の主室１，及び主室１と副室２とを連通する副室構造体３に形成し且つシリンダヘッド下面２６に開口する連絡孔９を有している。また，ピストン１５は，耐熱性に優れた窒化ケイ素等のセラミックスから成るピストンヘッド１２と，ピストンヘッド１２に結合リング２１でメタルフローによって固定したピストンスカート１３から構成されている。
【００１４】
この遮熱型ガスエンジンは，副室２を構成する副室構造体３がシリンダ軸のほぼ中心軸上に設置され，シリンダヘッド７のキャビティ２３の壁面と副室構造体３の外面との間には遮熱空気層２７が形成され，副室２が遮熱構造に構成されている。この遮熱型ガスエンジンは，図示していないが，燃料としてのナチュラルガス即ちガス燃料を収容した燃料供給源が設けられ，該燃料供給源から天然ガスが供給する燃料供給管に連通する燃料供給通路２２がシリンダヘッド７に形成されている。燃料供給源からの天然ガス即ちガス燃料は，ガス燃料供給通路２２を通じて副室構造体３に形成された燃料供給口１０から副室２に供給される。また，副室２の上部に形成された燃料供給口１０は，燃料供給口１０を開閉するためガス燃料を副室２に供給する噴射ノズル等の燃料供給弁５が設置されている。主室１と副室２とを連通する連絡孔９を開閉するため，連絡孔９に連絡孔弁４が設置されている。連絡孔弁４は，エンジンの回転に同期した回転するカム８を通じて作動される。カム８は，例えば，吸排気弁１９，２０を駆動するカムシャフトと同一のカムシャフトで駆動され，オーバヘッドカム（ＯＨＣ）方式に構成されている。連絡孔弁４は，そのバルブステム６がスプリング１１にばね力に抗してカム８で押し下げられて連絡孔９を開放し，また，バルブステム６がカム８による押し下げから開放されることによってスプリング１１のばね力で復帰し，バルブフェース１４が連絡孔９のバルブシート２９に着座して連絡孔９は閉鎖される。
【００１５】
この遮熱型ガスエンジンでは，ガス燃料供給源のガス燃料は，図示していないが，増圧室等において５〜７ｋｇ／ｃｍ2 に加圧され，その加圧されたガス燃料が燃料供給管を通じて燃料供給通路２２へと供給されている。燃料供給弁５は，燃料供給口１０を開閉するため，例えば，コントローラの指令で電磁駆動装置による電磁力によって作動され，エンジン負荷及びエンジン回転数に応じて開弁期間が決定されている。従って，燃料供給弁５が作動して燃料供給口１０を開放すると，ガス燃料は燃料供給通路２２から燃料供給口１０を通じて副室２に速やかに供給される。また，連絡孔９の領域では，燃焼ガスで高温になるため，連絡孔９に配置した連絡孔弁４は高温強度を有する耐熱性に優れた耐熱金属，窒化ケイ素，炭化ケイ素等のセラミックスから製作されている。この遮熱型ガスエンジンでは，副室２を形成する副室構造体３，シリンダライナ２４及びピストンヘッド１２は，耐熱性に優れた窒化ケイ素，炭化ケイ素等のセラミックスで作製されている。
【００１６】
この遮熱型ガスエンジンは，上記の構成を有しており，特に，連絡孔弁４が始動時等の冷間時にはバルブ開放タイミングが遅く，運転時等の温間時にはバルブ開放タイミングが早くなるように構成されている。連絡孔弁４は，連絡孔９に着座するバルブフェース１４とバルブフェース１４と一体構造のバルブステム６を有し，吸排気弁駆動用カムと連動するカム８によって駆動されるものである。連絡孔弁４は，比較的に熱膨張の大きい耐熱合金，例えば，インコネル，ＳＵＨ３等の耐熱材料で作製されている。ＳＵＨ３は，１１Ｃｒ−２Ｓｉ−１Ｍｏのマルテンサイト系耐酸化性で熱膨張係数１２．１×１０- 6 ／℃の耐熱鋼である。連絡孔弁４は，冷間時と温間時との温度差で発生するバルブステム６の熱膨張量に応じて，バルブ開放タイミングが変更されるものである。
【００１７】
即ち，連絡孔弁４は，冷間時には燃焼室温度が低いので，図３の（イ）に示すように，バルブステム６の熱膨張量は短く，バルブステム６の長さはＬL であり，また，温間時には燃焼室温度が高いので，図３の（ロ）に示すように，バルブステム６の熱膨張量は長くなり，バルブステム６の長さはＬH になるような材料を選定して作製されている。それ故に，連絡孔弁４については，温間時は冷間時に比較して熱膨張量α（＝ＬH −ＬL ）だけ長くなる。そこで，連絡孔弁４のバルブギャップは大き目に設けられており，始動時即ち冷間時は，プロフィール上で図４の符号Ａの位置で当たり，リフトを開始する。また，温間時には燃焼室内が高温になるため，副室内に流入する空気の温度の最適点が少し下がるが，この時は，連絡孔弁４は高温（６００〜８００℃）となり，伸びるため図４の符号Ｂの位置でプロフィールと当たり，連絡孔弁４が開放するバルブタイミングが早くなる。
【００１８】
この遮熱型ガスエンジンは，上記の構成によって，連絡孔弁４のバルブ開放タイミングが冷間時と温間時とで変化し，常に最適条件での運転が可能となる。また，この遮熱型ガスエンジンでは，圧縮上死点近傍で確実に着火を行わせるため，副室２を高温にする必要があり，圧縮比は１７〜１８程度と高めに設定することができる。しかも，主室１での圧縮比を高めに設定したとしても，ガス燃料が導入されている副室２と空気が圧縮される主室１とは，連絡孔弁４で遮断されているので，ガス燃料が自己着火することがなく，連絡孔弁４が開放して圧縮空気が主室１から連絡孔９を通じて副室２に導入されることによって，始めて副室２で着火燃焼が行われる。
【００１９】
連絡孔弁４は，圧縮行程上死点近傍から吸気行程終了までの期間にわたって連絡孔９を開放するように設定され，また，吸気行程の下死点付近で連絡孔９を閉鎖するように設定されている。また，燃料供給弁５は，連絡孔弁４が連絡孔９を閉鎖した状態で，燃料供給口１０を開き，副室２にガス燃料が供給されるように設定されている。圧縮行程でピストン１５が上昇し始めると，副室下部が高温になるが，副室２には空気が供給されていないので，ガス燃料濃度が過濃で着火できない状態にある。圧縮上死点近傍で筒内温度が上昇した時，連絡孔弁４が連絡孔９を開放すると，主室１より高温高圧の空気が副室２に流入するので，着火可能な空気過剰率になり，ガス燃料が着火燃焼する。副室２で着火した直後，未燃のガスは主室１に押し出され，主室１ではガスが希薄な状態で均一な燃焼が行われる。
【００２０】
この遮熱型ガスエンジンのモータリング時の温度と圧力の関係は，図５に示すように，連絡孔弁４が開放するバルブタイミングによって副室２に流入する空気の温度（図中でバルブ開時の主室温度ＭＰ），主室１と副室２との圧力差が大きくなるが，バルブタイミングが遅過ぎると，曲線ＭＰで示すように，連絡孔弁４が開放する前の主室１の実圧縮比が高くなり過ぎ，筒内圧力が異常に高くなるため，エンジンを破壊してしまう。逆に，バルブタイミングが早過ぎると，曲線ＳＰで示すように，副室２に流入する空気の温度が低く，着火温度に満たないため，副室２での着火ができないことになる。上記のことを考慮すると，エンジンの始動時には，燃焼室内の温度が低いため，副室へ流入する空気の温度は定常運転中より高い必要があり，このため始動時には，遅いタイミングで連絡孔弁が開放するように調整し，また，運転時には早いタイミングで連絡孔弁が開くように調整することが好ましいものである。
【００２１】
この遮熱型ガスエンジンでは，連絡孔弁４のバルブステム６の長さに応じて，カムプロフィールは，図４に示すように，符号Ａで示す時点が冷間時のバルブ開放タイミングであり，符号Ｂで示す時点が温間時のバルブ開放タイミングである。また，エンジンの始動時等の冷間時には，図３の（イ）に示すように，連絡孔弁４のバルブステム６の長さは短いので，その分だけカム８によって押し下げられるタイミングは遅くなり，連絡孔９の開放時期は遅れることになる。即ち，冷間時にはバルブ開放タイミングが遅くなるので，主室圧力ＭＰ及び主室温度ＭＴが高くなった時点で，連絡孔弁４が連絡孔９を開放し，副室圧力ＳＰ及び副室温度ＳＴが急激に高くなり，副室２内で着火燃焼が起こり，着火ミスは発生せず始動性は向上される。これに対して，エンジンが駆動されている温間時には，図１に示すように，バルブステム６は，副室２内で火炎に晒されるため，熱膨張して図３の（ロ）に示すように長くなる。連絡孔弁４のバルブステム６の長さが長くなれば，長い分だけ連絡孔弁４はカム８によって早期に押し下げられ，連絡孔９は早期に開放することになる。そこで，バルブ開放タイミングが早くなるので，主室圧力ＭＰ及び主室温度ＭＴがそれ程高くない時点で，連絡孔弁４が連絡孔９を開放するので，連絡孔弁４の開放前の主室１の筒内圧が異常に高くなることがなく，また，それに応じて副室圧力ＳＰ及び副室温度ＳＴもそれほど高くなることがなく，エンジンが破壊することがない。
【００２２】
この実施例では，連絡孔弁４のバルブステム６の長さによってバルブ開放タイミングの変更を調整したが，必ずしもバルブステム６の長さに限ることなく，例えば，連絡孔弁４は，冷間時と温間時との温度差で発生するカム８側の熱膨張によるベース円形の変化で同様にバルブギャップを変化させても同様な効果を得ることができる。
【００２３】
この遮熱型ガスエンジンは，上記のように構成されており，次のように作動される。この遮熱型ガスエンジンは，吸入行程，圧縮行程，膨張行程及び排気行程の４つの行程を順次繰り返すことによって作動されるものであり，まず，吸入行程では，吸気弁１９が吸気ポート１７を開放して主室１に吸入空気が供給され，連絡孔弁４によって連絡孔９を閉鎖した状態で燃料供給弁５が作動して燃料供給口１０を開放して燃料供給路２２を通じてガス供給源から副室２に天然ガスのガス燃料が供給される。圧縮行程では，連絡孔弁４によって連絡孔９を閉鎖しておき，主室１で吸入空気を高圧縮して圧縮比を大きくする。次いで，圧縮行程終盤で連絡孔弁４が連絡孔９を開放し，連絡孔９を通じて高圧縮で高温（例えば，６５０℃）化した圧縮空気を主室１から副室２へ流入させ，該吸入空気は副室２内のガス燃料と混合を促進して着火燃焼し，燃焼が急速に進展して燃料リッチでＮＯX を低減した状態で燃焼し，次いで，副室２の火炎が主室１へ噴出し，膨張行程へ移行し，主室１に存在する新気と混合を促進して短期間に二次燃焼を完結する。膨張行程では，連絡孔９の開放状態を維持して副室２から主室１へ火炎を噴出させて仕事をさせ，排気行程終了付近で連絡孔９を連絡孔弁４を作動して閉鎖する。
【００２４】
この遮熱型ガスエンジンは，上記のように，副室２に連絡孔９と燃料供給口１０を設け，天然ガスを連絡孔弁４で連絡孔９を閉鎖した状態で燃料供給口１０から副室２内に供給し，また，吸気ポート１７から主室１へ吸入した吸入空気を連絡孔弁４で連絡孔９を閉鎖して副室２に吸入空気が供給されない状態で，ピストン１５の上昇の圧縮行程で圧縮されるので，吸入空気が主室１内で高圧縮されても，副室２内に供給されたガス燃料は主室１とは連絡孔弁４で遮断されているので自己着火することがなく，ノッキングが発生することがない。また，連絡孔弁４が連絡孔９を開放することで，主室１から高圧縮比の吸入空気が副室２に流入して燃料ガスと吸入空気とが混合して着火し，当量比の大きい燃料リッチな状態で高速燃焼してＮＯX の発生が抑制される。
【００２５】
【発明の効果】
この発明による遮熱型ガスエンジンは，上記のように構成されているので，前記主室内で吸入空気を高圧縮比にしてもガス燃料が自己着火してノッキングが発生することがなく，また，高圧縮比にすることによって熱効率を向上させることができる。特に，エンジンの冷間時には，燃焼室温度が低いので，前記連絡孔弁のバルブ開放タイミングを遅くして高圧縮して高温度にし，そこで，前記連絡孔弁を開放して前記連絡孔を通じて前記副室に高圧空気を供給し，前記副室での着火ミスを避け，始動性を向上させることができる。また，エンジンの温間時には，前記連絡孔弁のバルブ開放タイミングを早くして前記連絡孔の開放前での前記主室での実圧縮比が高くなり過ぎるのを避け，筒内圧力が異常に高くなるのを防止して，エンジンの破壊を防止すると共に，異常着火を避け，適正な圧縮比で着火燃焼させることができる。
【００２６】
この遮熱型ガスエンジンは，前記連絡孔弁が前記連絡孔を閉鎖して前記主室にガス燃料が存在しない状態で，吸入空気が前記主室へ供給されるので，吸入空気を前記主室内で高圧縮することができ，前記副室内には空気が存在しない状態で圧縮封入され，その質量を大きくされたガス燃料が供給されるので，ガス燃料が自己着火することがない。更に，この遮熱型ガスエンジンは，前記連絡孔弁が作動して前記連絡孔が開放することで，前記主室から高圧縮されて高温化した空気が前記副室に一気に流入し，負荷及び回転数に適正なガス燃料が前記副室に供給されているので，ガス燃料と吸入空気との混合が一気に促進して着火し，前記副室では当量比の大きい燃料リッチな状態で高速燃焼するので，ＮＯX の発生が抑制される。そして，前記副室内は燃焼により一気に圧力が上昇し，燃焼が促進され，それと同時に，前記連絡孔を通じて前記副室から前記主室へその火炎が一気に噴出し，該火炎は前記主室で新気と混合し，予混合燃焼を促進して燃焼スピードを上昇して理想的な二次燃焼を完結する。従って，この遮熱型ガスエンジンは，ＮＯX ，ＨＣ等の発生を大幅に低減でき，高効率のエンジンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による遮熱型ガスエンジンの一実施例を示す断面図である。
【図２】  図１の遮熱型ガスエンジンにおけるシリンダヘッドの下面図である。
【図３】  冷間時と温間時との連絡孔弁のバルブステムの長さの相違を示す説明図である。
【図４】  連絡孔弁のカムプロフィールを示すグラフである。
【図５】  この遮熱型ガスエンジンの冷間時のバルブタイミング，主室温度，副室温度の関係を示すグラフである。
【図６】  この遮熱型ガスエンジンの温間時のバルブタイミング，主室温度，副室温度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１    主室
２    副室
３    副室構造体
４    連絡孔弁
５    燃料供給弁
６    バルブステム
７    シリンダヘッド
８    カム
９    連絡孔
１０  燃料供給口
１５  ピストン
１６  シリンダ
２２  ガス燃料供給通路
２３  キャビティ
【図１】
0003709571.tif 000002
【図２】
0003709571.tif 000003
【図３】
0003709571.tif 000004
【図４】
0003709571.tif 000005
【図５】
0003709571.tif 000006
【図６】
0003709571.tif 000007