特許 6594788 ガスエンジンの燃料ガス供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6594788

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】ガスエンジンの燃料ガス供給装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 21/02 20060101AFI20191010BHJP

   F02D 19/02 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   F02M21/02 S

   F02D19/02 Z

   F02M21/02 Z

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2016-24329(P2016-24329)

(22)【出願日】2016年2月12日

(65)【公開番号】特開2017-133491(P2017-133491A)

(43)【公開日】2017年8月3日

【審査請求日】2018年10月19日

(31)【優先権主張番号】特願2016-9450(P2016-9450)

(32)【優先日】2016年1月21日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(73)【特許権者】

【識別番号】503116899

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ原動機

(74)【代理人】

【識別番号】110000512

【氏名又は名称】特許業務法人山田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久下 喬弘

(72)【発明者】

【氏名】青柳 享秀

(72)【発明者】

【氏名】山田 敬之

(72)【発明者】

【氏名】山田 剛

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 純一

(72)【発明者】

【氏名】橋本 徹

【審査官】 齊藤 彬

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０７５６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−１２３３５７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１０−０４７１６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３８５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／１０６７２２（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３０５４０８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２１／０２

Ｆ０２Ｄ １９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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_１Ｙ_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_２Ｙ_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。

【請求項2】

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する請求項１記載のガスエンジンの燃料ガス供給装置。

【請求項3】

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_１Ｙ_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_２Ｙ_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。

【請求項4】

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_１Ｙ_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_２Ｙ_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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【0004】

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。

【0005】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−２１４８１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【課題を解決するための手段】

【0012】

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_１Ｙ_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_２Ｙ_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。

【0013】

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。

【0017】

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_１Ｙ_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_２Ｙ_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。

【0018】

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_１Ｙ_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_２Ｙ_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。

【発明の効果】

【0019】

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。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】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を示す概要構成図であって、（ａ）は平断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ矢視断面図、（ｃ）は図１（ｂ）のＩｃ−Ｉｃ矢視図、（ｄ）は図１（ｂ）のＩｄ−Ｉｄ矢視図である。

【図2】（ａ）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における第一噴孔の位置を原点とするＸ_１Ｙ_１座標において、燃料ガスの噴射方向を示す図、（ｂ）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における第二噴孔の位置を原点とするＸ_２Ｙ_２座標において、燃料ガスの噴射方向を示す図である。

【図3】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における吸気ポートの外形形状を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図4】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における第一吸気弁からシリンダ内に流入した燃料ガス濃度及び第二吸気弁からシリンダ内に流入した燃料ガス濃度を、弁開度と関連付けて示す線図である。

【図5】本発明のガスエンジンの燃料ガス供給装置の参考例を示す概要構成図であって、（ａ）は平断面図、（ｂ）は図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ矢視断面図、（ｃ）は図５（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ矢視図、（ｄ）は図５（ｂ）のＶｄ−Ｖｄ矢視図である。

【図6】（ａ）は本発明のガスエンジンの燃料ガス供給装置の参考例における第一噴孔の位置を原点とするＸ_１Ｙ_１座標において、燃料ガスの噴射方向を示す図、（ｂ）は本発明のガスエンジンの燃料ガス供給装置の参考例における第二噴孔の位置を原点とするＸ_２Ｙ_２座標において、燃料ガスの噴射方向を示す図である。

【図7】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を示す概要構成図であって、（ａ）は平断面図、（ｂ）は図７（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ矢視断面図、（ｃ）は図７（ｂ）のＶＩＩｃ−ＶＩＩｃ矢視図である。

【図8】（ａ）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における第一噴孔の位置を原点とするＸ_１Ｙ_１座標において、燃料ガスの噴射方向を示す図、（ｂ）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における第二噴孔の位置を原点とするＸ_２Ｙ_２座標において、燃料ガスの噴射方向を示す図である。

【図9】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を示す概要構成図であって、（ａ）は平断面図、（ｂ）は図９（ａ）のＩＸｂ−ＩＸｂ矢視断面図、（ｃ）は図９（ｂ）のＩＸｃ−ＩＸｃ矢視図である。

【図10】（ａ）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における第一噴孔の位置を原点とするＸ_１Ｙ_１座標において、燃料ガスの噴射方向を示す図、（ｂ）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における第二噴孔の位置を原点とするＸ_２Ｙ_２座標において、燃料ガスの噴射方向を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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）。

【0027】

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。

【0028】

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Ｘ_１Ｙ_１座標において、Ｘ_１軸に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＹ_１軸に対し前記第一吸気弁Ｉ１とは反対側の領域へ向けＸ_１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、Ｙ_１軸と直交してＸ_１軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＸ_１軸と直交してＹ_１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。

【0029】

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Ｘ_２Ｙ_２座標において、Ｘ_２軸に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＹ_２軸に対し前記第二吸気弁Ｉ２とは同一側の領域へ向けＸ_２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、Ｙ_２軸と直交してＸ_２軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＸ_２軸と直交してＹ_２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。

【0030】

次に、上記第一実施例の作用を説明する。

【0031】

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Ｘ_１Ｙ_１座標において、Ｘ_１軸に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＹ_１軸に対し前記第一吸気弁Ｉ１とは反対側の領域へ向けＸ_１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、Ｙ_１軸と直交してＸ_１軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＸ_１軸と直交してＹ_１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。

【0032】

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Ｘ_２Ｙ_２座標において、Ｘ_２軸に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＹ_２軸に対し前記第二吸気弁Ｉ２とは同一側の領域へ向けＸ_２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、Ｙ_２軸と直交してＸ_２軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＸ_２軸と直交してＹ_２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。

【0033】

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）。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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）。

【0039】

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。

【0040】

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Ｘ_１Ｙ_１座標において、Ｘ_１軸に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＹ_１軸に対し前記第一吸気弁Ｉ１とは反対側の領域へ向けＸ_１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、Ｙ_１軸と直交してＸ_１軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＸ_１軸と直交してＹ_１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。

【0041】

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Ｘ_２Ｙ_２座標において、Ｘ_２軸に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＹ_２軸に対し前記第二吸気弁Ｉ２とは同一側の領域へ向けＸ_２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、Ｙ_２軸と直交してＸ_２軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＸ_２軸と直交してＹ_２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。

【0042】

次に、上記参考例の作用を説明する。

【0043】

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Ｘ_１Ｙ_１座標において、Ｘ_１軸に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＹ_１軸に対し前記第一吸気弁Ｉ１とは反対側の領域へ向けＸ_１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、Ｙ_１軸と直交してＸ_１軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＸ_１軸と直交してＹ_１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。

【0044】

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Ｘ_２Ｙ_２座標において、Ｘ_２軸に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＹ_２軸に対し前記第二吸気弁Ｉ２とは同一側の領域へ向けＸ_２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、Ｙ_２軸と直交してＸ_２軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＸ_２軸と直交してＹ_２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。

【0045】

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）。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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Ｘ_１Ｙ_１座標において、Ｘ_１軸に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側となるＹ_１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、Ｙ_１軸と直交してＸ_１軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＸ_１軸と直交してＹ_１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。

【0053】

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Ｘ_２Ｙ_２座標において、Ｘ_２軸に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＹ_２軸に対し前記第二吸気弁Ｉ２とは同一側の領域へ向けＸ_２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、Ｙ_２軸と直交してＸ_２軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＸ_２軸と直交してＹ_２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。

【0054】

次に、上記第二実施例の作用を説明する。

【0055】

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Ｘ_１Ｙ_１座標において、Ｘ_１軸に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＹ_１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、Ｙ_１軸と直交してＸ_１軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＸ_１軸と直交してＹ_１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。

【0056】

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Ｘ_２Ｙ_２座標において、Ｘ_２軸に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＹ_２軸に対し前記第二吸気弁Ｉ２とは同一側の領域へ向けＸ_２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、Ｙ_２軸と直交してＸ_２軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＸ_２軸と直交してＹ_２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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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Ｘ_１Ｙ_１座標において、Ｘ_１軸とＹ_１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。

【0065】

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Ｘ_２Ｙ_２座標において、Ｘ_２軸に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＹ_２軸に対し前記第二吸気弁Ｉ２とは同一側の領域へ向けＸ_２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、Ｙ_２軸と直交してＸ_２軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＸ_２軸と直交してＹ_２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。

【0066】

次に、上記第三実施例の作用を説明する。

【0067】

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Ｘ_１Ｙ_１座標において、Ｘ_１軸とＹ_１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。

【0068】

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Ｘ_２Ｙ_２座標において、Ｘ_２軸に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＹ_２軸に対し前記第二吸気弁Ｉ２とは同一側の領域へ向けＸ_２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、Ｙ_２軸と直交してＸ_２軸を含む平面に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＸ_２軸と直交してＹ_２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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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Ｘ_１Ｙ_１座標において、Ｘ_１軸に対し前記湾曲部Ｐｃとは反対側で且つＹ_１軸に対し前記第一吸気弁Ｉ１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Ｘ_２Ｙ_２座標において、Ｘ_２軸に対し前記湾曲部Ｐｃと同一側で且つＹ_２軸に対し前記第二吸気弁Ｉ２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すれば良い。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

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。

【符号の説明】

【0081】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】