特表 2023-529568 高圧ガス圧縮点火エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-07-11

(54)【発明の名称】高圧ガス圧縮点火エンジン

(51)【国際特許分類】

   F02B 67/00 20060101AFI20230704BHJP

【ＦＩ】

F02B67/00 J

F02B67/00 F

F02B67/00 K

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022570274

(86)(22)【出願日】2021-05-10

(85)【翻訳文提出日】2022-12-09

(86)【国際出願番号】 CN2021092671

(87)【国際公開番号】W WO2021244227

(87)【国際公開日】2021-12-09

(31)【優先権主張番号】202010502578.2

(32)【優先日】2020-06-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202021011573.1

(32)【優先日】2020-06-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522448344

【氏名又は名称】▲塗▼▲業▼初

(74)【代理人】

【識別番号】100167818

【弁理士】

【氏名又は名称】蓑和田 登

(72)【発明者】

【氏名】▲塗▼▲業▼初

(57)【要約】

本発明に公開されている高圧ガス圧縮点火エンジンは、エアシリンダーブロック、ピストンとシリンダープラグを含まれている、エアシリンダーブロックがプラグで密閉された後に燃料作動用の燃焼室を形成するため、ピストンに取り付けられ、シリンダープラグにはそれぞれ吸気扉と排気扉が設けられている；この他にも、燃料供給システムにもある、このシステムの燃料タンク内の燃料が燃料通路を通ってポンプによって加圧され、エアシリンダーブロックの燃焼室内に供給される；燃料噴射システムは燃料がバルブまで噴射するように用いられる；圧縮点火システムは、排気通路又は外部のガス源に接続され、燃焼室が燃焼サイクルで排出した排気エネルギーの一部を外部のガス源に回収又は吸入し、圧縮して圧縮点火ガスタンクに格納し、シリンダープラグは燃焼室内に噴射された燃料を圧縮点火するために用いられる圧縮点火バルブコンポーネントを備える。排出されたガスエネルギーまたは外部のガス源を高圧ガスに与圧し、燃料の耐パンク性能の制限されずにず、燃焼室で自働圧縮点火に用いて、燃費低減することが実現し、汚染を減らして、圧縮比率と働力性能を効果的に向上させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアシリンダーブロック、ピストンとシリンダープラグを備える高圧ガス圧縮点火エンジンであって、前記エアシリンダーブロックがプラグで密閉された後に燃料作動用の燃焼室を形成するため、ピストンに取り付けられ、シリンダープラグにはそれぞれに排気通路に繋がっている吸気扉と排気扉が設けられ、
燃料供給システムはシステムの燃料タンク内の燃料が燃料通路を通ってポンプによって加圧され、エアシリンダーブロックの燃焼室内に供給される；
燃料噴射システムは上記の燃焼室に設けられ、燃料が燃焼室まで噴射するように用いられる；
圧縮点火システムは、排気通路又は外部のガス源に接続され、燃焼室が燃焼サイクルで排出した排気エネルギーの一部を外部のガス源に回収又は吸入し、圧縮して圧縮点火ガスタンクに格納し、シリンダープラグは燃焼室内に噴射された燃料を圧縮点火するために用いられる圧燃バルブコンポーネントを備え、対応するシリンダープラグには、圧縮点火管路を介して上記の圧縮点火ガス格納タンクと連結し、燃焼室までに格納された高圧ガスを噴射し、燃焼サイクルの過程で燃焼室内に噴射する燃料を圧縮点火するという圧縮点火バルブコンポーネントが設けられている、ことを特徴とする高圧ガス圧縮点火エンジン。

【請求項2】

前記圧縮点火システムは、少なくとも1つの排気ガスタービン、圧縮点火ガスタンク、および圧縮点火バルブコンポーネントを備え、または前記排気ガスタービン、圧縮点火ガスタンク、および圧縮点火バルブコンポーネントはダクトによって順次直列に接続されている。排気ガスタービンはダクトによってシリンダープラグの排気扉にある排気通路に接続されている、または燃焼室のサイクルで排出された排気ガスのエネルギーの一部を外部のガス源に回収し、或いは吸入した後、タービンで与圧された後に圧縮点火ガスタンクに注入する。上記の圧縮点火ガスタンクはダクト及び圧縮点火バルブコンポーネントを介して燃焼室でサイクル作業を進めて、ピストンがエアシリンダーブロック上の停止点から下向きにすると、圧縮点火バルブコンポーネントが開き、燃焼室内の可燃混合気を圧縮して点火する高圧ガス源を供給する、ことを特徴とする請求項１記載の高圧ガス圧縮点火エンジン。

【請求項3】

前記圧縮点火システムは二つの排気ガスタービン、圧縮点火ガスタンク、および圧縮点火バルブコンポーネントを備え、または上記二つの排気ガスタービン、圧縮点火ガスタンク、および圧縮点火バルブコンポーネントはダクトによって順次直列に接続されている。シリンダープラグ側の排気ガスタービンはダクトによってシリンダープラグの排気扉にある排気通路に接続されている、またはこの排気ガスタービンが燃焼室のサイクルで排出された排気ガスのエネルギーの一部を外部のガス源に回収し、或いは吸入した後、タービンで与圧された後に、第二番目の排気ガスタービンに与圧されてから圧縮点火ガスタンクに注入する。上記の圧縮点火ガスタンクはダクト及び圧縮点火バルブコンポーネントを介して燃焼室でサイクル作業を進めて、ピストンがエアシリンダーブロック上の停止点から下向きにすると、圧縮点火バルブコンポーネントが開き、燃焼室内の可燃混合気を圧縮して点火する高圧ガス源を供給する、ことを特徴とする請求項１記載の高圧ガス圧縮点火エンジン。

【請求項4】

前記圧縮点火バルブコンポーネントは、取り置きバルブ、燃焼室を圧縮して点火するために、一定量の圧縮点火エアタンク分流する高圧ガスを預かっているプレスシリンダーと圧縮点火バルブを含む、上記の取り置きバルブがダクトに通じて、上記の圧縮点火エアタンクと繋がっている、ここでは、上記のプレスシリンダーに格納された作動ガスの気圧はエアシリンダーブロック内の燃焼室の作動気圧より大きく、上記の圧縮点火エアタンク内に格納された高圧ガスの気圧はプレスシリンダーに格納された作動ガスより大きい、圧縮点火バルブが上記のプレスシリンダーに設置され、またはプレスシリンダーをスタートして、預かっている高圧ガスが燃焼室まで噴射して、それとサイクルで燃焼室内の燃料を圧縮して点火させる；上記の圧縮点火エアタンクは、上記の圧縮点火プレスシリンダーに割り当てられた高圧ガスをアイドリング状態を保つ、上記のプレスシリンダーは上記の燃焼室に連続的に圧縮して点火することができる、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の高圧ガス圧縮点火エンジン。

【請求項5】

燃焼室で提供されている高圧ガスに対する、圧縮点火バルブコンポーネントの圧縮比率が9.5に超える、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の高圧ガス圧縮点火エンジン。

【請求項6】

前記排気ガスタービンはダクトで並列接続している、または排気ガスタービンから発生する、気圧が不足する場合があれば、圧縮点火エアタンクに補助として、設定値まで与圧されることができる与圧機械/モーター与圧機を設けられている、ことを特徴とする請求項２記載の高圧ガス圧縮点火エンジン。

【請求項7】

前記排気ガスタービンと圧縮点火ガスタンクとの間のダクトには、圧縮点火ガスタンク内の高圧ガス源が排気ガスタービンの出口に逆流するのを防ぐための第一一方通行バルブが設けられている、ことを特徴とする請求項２記載の高圧ガス圧縮点火エンジン。

【請求項8】

前記圧縮点火エアタンクと圧縮点火バルブコンポーネントとの間のダクトには、圧縮点火エアタンク内の高圧ガス源が逆流するのを防ぐための第二一方通行バルブが設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２記載の高圧ガス圧縮点火エンジン。

【請求項9】

前記与圧機械/モーター与圧機と圧縮点火エアタンクとの間のダクトには、圧縮点火エアタンク内の高圧ガス源が与圧機械/モーター与圧機の出口に逆流を防ぐための第三一方通行バルブが設けられている、ことを特徴とする請求項６記載の高圧ガス圧縮点火エンジン。

【請求項10】

前記圧燃点火システムは、少なくとも一つの脈動低減装置を備える、この脈動低減装置は排気ガスタービンの運転によるガス源の脈動が圧縮点火エアタンクに届かないように、排気ガスタービンの出口から圧縮点火エアタンクまでのダクトの通路長さを設定する、ことを特徴とする請求項２記載の高圧ガス圧縮点火エンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は内燃エンジン技術に関し、特に一つの高圧ガス圧縮点火エンジンに関係している。

【背景技術】

【0002】

現在、乗用車やトラックなどに搭載されているガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃エンジンは、直接噴射式やシリンダー内噴射式のエンジンが用いることが多いと考えられる、この内燃エンジンでは、燃料直接的に吸気口ではなく燃焼室（シリンダ）に噴射される。この直接噴射式の内燃エンジンでは、吸気口が開く場合には、対応している吸気扉から燃焼室にエアーを吸い込み、または、吸気というサイクル中、または圧縮吸気できるようにピストンが上昇する圧縮サイクル中には、燃料噴射バルブ（インジェクタ）が直接的に燃焼室に燃料を噴射する。このため、高圧エアーとミスト形の燃料とが混合して得られた燃料~エアー混合気は点火プラグで点火されて、燃焼室で燃焼する。そして、排気扉が開くと、排気ガスは排気口で排出される。直接噴射式内燃エンジンの燃料システムは、電動低圧燃料ポンプは燃料タンク内の燃料を汲み上げてから、燃料の圧力を所定の低圧に上昇させ、高圧燃料ポンプは低圧燃料の圧力を上昇させ、高圧燃料を供給する。その後に高圧燃料が搬送用のバルブに格納され、この搬送用のバルブに取り付けられた複数の燃料噴射バルブ（インジェクタ）が対応する燃焼室に微粒子状に燃料を噴射する。

【0003】

従来の直接噴射式又はシリンダー内噴射式の内燃エンジンは、ピストンでエアー燃料混合気を圧縮し、点火プラグにより点火することで運動エネルギーを生成する。エアー燃料混合気は圧縮比が最大限に達しないうちに点火に成功する可能性があり、圧縮してサイクルする時に燃料のアンチーノッキングという性能に影響され、一般的に圧縮比率は8.5 ~ 9.5の間で制御される。圧縮比がさらに大きくなると、燃焼されたエアー燃料混合気がさらに圧縮し続けて、シリンダーが作動場合にノッキングが発生しやすくなる、またはエンジンブローを引き起こして、全てのエンジンに破壊される可能性もある；そのため、圧縮サイクルする場合に燃料のアンチーノッキング性能に制限され、圧縮比率が燃料のアンチーノッキング性能を上回るようにデザインすることができず、自働車がエンジンをデザインする段階で、圧縮比率に基づいて使用する燃料のマークを設定することになり、エンジンに運動エネルギー損失が大きすぎるという欠陥がある。

【0004】

このため、圧縮比率はエンジンの非常に重要な構造パラメータであり、ピストンが下止点で圧縮が開始した時の気体の体積と、ピストンが上止点で圧縮を終了した時の気体の体積の比率を示している。動力性と経済性の面から言えば、圧縮比率は大きければ大きいほど良いはずである。圧縮比率が高くて、動力性が良くて、熱効率が高い場合、車両のスビートアップ性や最高速度などにも向上させる。しかしながら、シリンダーの性能や燃料のノッキングに制約される、それとエンジンの圧縮比率を大きくなるのはできない。状況をまとめて考えると、圧縮比率が高くて、車両の動力性より良くて、熱効率が高くて、車のスビートアップ性、最高速度などは相応に向上される；逆に、車のエンジン圧縮よりも圧縮比率が比較的低くて、燃費が大きくなって、車のパワーがない一方で、スビートにも遅くなる。

【発明の概要】

【0005】

本発明は圧縮サイクルの場合に、燃料のアンチーノッキングという性能に影響され、圧縮比率が燃料のアンチーノッキングという性能を上回るようにデザインできないという問題に対して、圧縮サイクルで排出されたエネルギーを燃料のアンチーノッキングという性能を制限されずに回収するという方法を提供する。回収されたガスを高圧ガスに与圧し、自動燃焼点火に用いることにより、燃費低減することが実現し、汚染物質の排出量を削減する。圧縮比率、熱効率、動力性、経済性が効果的に向上される高圧ガス圧縮点火エンジンである。

【0006】

本発明は技術的な問題を解決するために用いられる技術アプローチが：

【0007】

この高圧ガス圧縮点火エンジンは、エアシリンダーブロック、ピストンとシリンダープラグを含まれている、エアシリンダーブロックがプラグで密閉された後に燃料作動用の燃焼室を形成するため、ピストンに取り付けられ、シリンダープラグにはそれぞれ吸気扉と排気扉が設けられている。以下も含まれる。

【0008】

燃料供給システムはシステムの燃料タンク内の燃料が燃料通路を通ってポンプによって加圧され、エアシリンダーブロックの燃焼室内に供給される；

【0009】

燃料噴射システムは上記の燃焼室に設けられ、燃料が燃焼室まで噴射するように用いられる；

【0010】

圧縮点火システムは、排気通路又は外部のガス源に接続され、燃焼室が燃焼サイクルで排出した排気エネルギーの一部を外部のガス源に回収又は吸入し、圧縮して圧縮点火ガスタンクに格納し、シリンダープラグは燃焼室内に噴射された燃料を圧縮点火するために用いられる圧燃バルブコンポーネントを備える。対応するシリンダープラグには、圧縮点火管路を介して上記の圧縮点火ガス格納タンクと連結し、燃焼室までに格納された高圧ガスを噴射し、燃焼サイクルの過程で燃焼室内に噴射する燃料を圧縮点火するという圧縮点火バルブコンポーネントが設けられている。外部気源は、外部のエアー、酸素、二酸化炭素、水素、窒素などの可燃性の気体を指している。

【0011】

さらに、圧縮点火システムは、少なくとも1つの排気ガスタービン、圧縮点火ガスタンク、および圧縮点火バルブコンポーネントを含み、または上記の排気ガスタービン、圧縮点火ガスタンク、および圧縮点火バルブコンポーネントはダクトによって順次直列に接続されている。排気ガスタービンはダクトによってシリンダープラグの排気扉にある排気通路に接続されている、または燃焼室のサイクルで排出された排気ガスのエネルギーの一部を外部のガス源に回収し、或いは吸入した後、タービンで与圧された後に圧縮点火ガスタンクに注入する。上記の圧縮点火ガスタンクはダクト及び圧縮点火バルブコンポーネントを介して燃焼室でサイクル作業を進めて、ピストンがエアシリンダーブロック上の停止点から下向きにすると、圧縮点火バルブコンポーネントが開き、燃焼室内の可燃混合気を圧縮して点火する高圧ガス源を供給する。

【0012】

さらに、圧縮点火システムは二つの排気ガスタービン、圧縮点火ガスタンク、および圧縮点火バルブコンポーネントを含み、または上記二つの排気ガスタービン、圧縮点火ガスタンク、および圧縮点火バルブコンポーネントはダクトによって順次直列に接続されている。シリンダープラグ側の排気ガスタービンはダクトによってシリンダープラグの排気扉にある排気通路に接続されている、またはこの排気ガスタービンが燃焼室のサイクルで排出された排気ガスのエネルギーの一部を外部のガス源に回収し、或いは吸入した後、タービンで与圧された後に、第二番目の排気ガスタービンに与圧されてから圧縮点火ガスタンクに注入する。上記の圧縮点火ガスタンクはダクト及び圧縮点火バルブコンポーネントを介して燃焼室でサイクル作業を進めて、ピストンがエアシリンダーブロック上の停止点から下向きにすると、圧縮点火バルブコンポーネントが開き、燃焼室内の可燃混合気を圧縮して点火する高圧ガス源を供給する。

【0013】

さらに、上記の圧縮点火バルブコンポーネントは、取り置きバルブ、燃焼室を圧縮して点火するために、一定量の圧縮点火エアタンク分流する高圧ガスを預かっているプレスシリンダーと圧縮点火バルブを含む、上記の取り置きバルブがダクトに通じて、上記の圧縮点火エアタンクと繋がっている、ここでは、上記のプレスシリンダーに格納された作動ガスの気圧はエアシリンダーブロック内の燃焼室の作動気圧より大きく、上記の圧縮点火エアタンク内に格納された高圧ガスの気圧はプレスシリンダーに格納された作動ガスより大きい、圧縮点火バルブが上記のプレスシリンダーに設置され、またはプレスシリンダーをスタートして、預かっている高圧ガスが燃焼室まで噴射して、それとサイクルで燃焼室内の燃料を圧縮して点火させる；上記の圧縮点火エアタンクは、上記の圧縮点火プレスシリンダーに割り当てられた高圧ガスをアイドリング状態を保つ、上記のプレスシリンダーは上記の燃焼室に連続的に圧縮して点火することができる。

【0014】

さらに、燃焼室で提供されている高圧ガスに対する、圧縮点火バルブコンポーネントの圧縮比率が9.5に超えることである。ここでは、燃焼室の作動エリアの大きさ及び燃焼燃料の違いに応じて、燃焼室から供給される高圧ガスに対する圧縮点火バルブコンポーネントの圧縮比率を調整して、最大のエネルギー効率比率を提供させる。

【0015】

さらに、この排気ガスタービンはダクトで並列接続している、または排気ガスタービンから発生する、気圧が不足する場合があれば、圧縮点火エアタンクに補助として、設定値まで与圧されることができる与圧機械/モーター与圧機を設けられている。

【0016】

さらに、この排気ガスタービンと圧縮点火ガスタンクとの間のダクトには、圧縮点火ガスタンク内の高圧ガス源が排気ガスタービンの出口に逆流するのを防ぐための第一一方通行バルブが設けられている。

【0017】

さらに、この圧縮点火エアタンクと圧縮点火バルブコンポーネントとの間のダクトには、圧縮点火エアタンク内の高圧ガス源が逆流するのを防ぐための第二一方通行バルブが設けられている。

【0018】

さらに、この与圧機械/モーター与圧機と圧縮点火エアタンクとの間のダクトには、圧縮点火エアタンク内の高圧ガス源が与圧機械/モーター与圧機の出口に逆流のを防ぐための第三一方通行バルブが設けられている。

【0019】

さらに、上記の圧燃点火システムは、少なくとも一つの脈動低減装置を備える、この脈動低減装置は排気ガスタービンの運転によるガス源の脈動が圧縮点火エアタンクに届かないように、排気ガスタービンの出口から圧縮点火エアタンクまでのダクトの通路長さを設定する。

【0020】

本発明はメリットがある効果は、下記の通りである：

【0021】

今まで持っている技術と比べて、排気ガスタービン、与圧機械またはモーター与圧機を用いて、排気サイクルで排出されたエネルギーを最大限に回収し、貯蔵された高圧ガスを圧縮点火ガスタンクと圧縮点火バルブコンポーネントを通じて燃焼室内の燃焼混合気を圧縮して点火する、または作業サイクルに噴射する。すなわち、ノッキングよりも低い条件で、圧縮サイクルが完了した後に作業サイクルをするまでに、高圧ガスに用いて混合ガスを圧縮して点火させ、ピストンを動かす一方で作業サイクルを行う；このようにして、圧縮点火バルブコンポーネントにあるプレスシリンダーが空気の量が多い廃気を格納して、アンチーノッキングしてエンジンが破損することはないと考えられる。これにより、圧縮サイクルを行う際に燃料の耐震性能制限を受けず、エンジンの圧縮比率、熱効率、動力性及び経済性を効果的に向上させると同時に、燃費低減することが実現し、汚染を減らすことができる。省エネと排出削減を効果的に実現する。その中で、既存の往復ピストン式エンジンに比べて、圧縮点火という方法を采用して、既存のエンジンの中で40%ぐらいの燃料利用率をはるかに上回って、効果的にエンジンの燃焼効率を高めることができる。

【0022】

ここでは、従来の往復ピストンエンジンと比べて、本発明は一般的に使われている点火プラグを交換し、プレス圧縮点火という方法を采用し、高圧縮比により熱効率を向上させる。点火方式はどのような条件で実施しでもプレス圧縮点火という方法を用いて、大きな負荷、小さな負荷にも高圧縮比率で点火することができる、またはノッキングしてエンジンが壊れることはないと考えられる。様々なマーカのガソリンと軽油の共用に適用して、しかも混合気の噴入方式で電気噴射と直噴両方とも使える、適用性が広くて、安全で安定して、使用寿命が長くて、作業効率が高くて、燃費がもっと節約して、使用コストを下げられる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

図１は本発明の実施形態例一の動作原理を示す図面である。

【0024】

図２は本発明の実施形態例二の動作原理を示す図面である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態における技術的なアプローチについて、添付の図面を参照しながら明確かつ完全に説明する。説明された実施形態はこの発明の一部の実施形態であって、全体の実施形態ではないことは明らかである。本発明の実施形態に基づいて、この分野の一般的な技術者が創造的な労働をすることなく得られる他のすべての実施形態を含めて、全部この発明の保護範囲に属する。

【0026】

実施形態例一

【0027】

一つの高圧ガス圧縮点火エンジンであり、図面1に示すように、エアシリンダーブロック1、ピストン2とシリンダープラグ3を含まれている、エアシリンダーブロック1がプラグ3で密閉された後に燃料作動用の燃焼室4を形成するため、ピストン2に取り付けられ、燃焼室4内の圧縮比率が10 ~ 25とをする。シリンダープラグ3にはそれぞれ吸気扉5と排気扉6が設けられている。この高圧ガス圧縮点火エンジンは燃料供給システム7、燃料噴射装置8、圧縮点火システム9を含めて、燃料供給システム7は燃料タンク70にある燃料は燃料通路に通じて、バルブ71にプレスされた後にエアシリンダーブロック1の燃焼室4に提供する；この燃焼噴射装置8は燃焼室4にある燃料タンク70に使う燃料を燃焼室4に噴射する；この圧縮点火システム9は排気通路に繋がって、燃焼室4に生成する廃気のエネルギーを回収することができる、または回収した後に高圧で圧縮して圧縮点火タンクに格納される、これに対応するシリンダープラグ3に圧縮点火バルブ10と圧縮点火タンクに繋がって、高圧気体が燃焼室4に噴射してから作業サイクルを行って、燃焼室4にある燃料を圧縮点火させる圧縮点火バルブコンポーネント92が設置している。

【0028】

続いて、図1に示すように、圧縮点火システム9は、排気ガスタービン90、圧縮点火ガスタンク91、および圧縮点火バルブコンポーネント92を含めて、または排気ガスタービン90、圧縮点火ガスタンク91、および圧縮点火バルブコンポーネント92はバルブによって順次直列に接続されている。排気ガスタービンはバルブによってシリンダープラグ3にある排気扉6の排気通路に繋がって、排気ガスタービン90が燃焼室４で生成すつ一部の廃気エネルギーを回収した後に、タービンにプレスして圧縮点火ガスタンク91に入れる、作業中に圧縮点火ガスタンク91がバルブまたは圧縮点火バルブコンポーネント92を通じて、燃焼室4で作業サイクルを行って、ピストン2がエアシリンダーブロック１上の停止点から下向きにすると、圧縮点火バルブコンポーネント92が開き、燃焼室4内の可燃混合気を圧縮して点火する高圧ガス源を供給する。ここでは、燃料のアンチーノッキングという性能に影響され、現在の技術ではエンジンのシリンダ圧縮比率は8.5 ~ 9.5に制御されているが、本発明では燃焼室に供給される高圧ガスに対して圧縮点火バルブコンポーネント92の圧縮比率は、圧縮点火という方法を採用することにより、9.5よりもはるかに圧縮される。ここでは、燃焼室の作動エリアの大きさ及び燃焼燃料の違いに応じて、燃焼室から供給される高圧ガスに対する圧縮点火バルブコンポーネントの圧縮比率を調整して、最大のエネルギー効率比率を提供させる。

【0029】

続いて、図1に示すように、この圧縮点火バルブコンポーネント92は取り置きバルブ920、それと燃焼室4にある燃料を圧縮して点火するために、一定量の圧縮点火エアタンク91分流する高圧ガスを預かっているプレスシリンダー921と圧縮点火バルブ922を含む、取り置きバルブ920がダクトに通じて、上記の圧縮点火エアタンク91と繋がっている、ここでは、プレスシリンダー921に格納された作動ガスの気圧はエアシリンダーブロック1内の燃焼室4の作動気圧より大きく、圧縮点火エアタンク91内に格納された高圧ガスの気圧はプレスシリンダー921に格納された作動ガスより大きい、圧縮点火バルブ922がプレスシリンダー921に設置され、またはプレスシリンダー921をスタートして、預かっている高圧ガスが燃焼室4まで噴射して、それとサイクルで燃焼室4内の燃料を圧縮して点火させる；また、作動中に圧縮点火エアタンク91は、上記の圧縮点火プレスシリンダー921に割り当てられた高圧ガスをアイドリング状態を保つ、上記のプレスシリンダー921は上記の燃焼室4に連続的に圧縮して点火することができる。

【0030】

また、図1に示すように、この排気ガスタービン90はダクトで並列接続している、または排気ガスタービン90から発生する、気圧が不足する場合があれば、圧縮点火エアタンク91に補助として、設定値まで与圧されることができる与圧機93を設けられている。またはこの与圧機93はモーター与圧機に交換することができる。この排気ガスタービン90と圧縮点火ガスタンク91との間のダクトには、圧縮点火ガスタンク91内の高圧ガス源が排気ガスタービン90の出口に逆流するのを防ぐための第一一方通行バルブ94が設けられている。この圧縮点火エアタンク91と圧縮点火バルブコンポーネント92との間のダクトには、圧縮点火エアタンク91内の高圧ガス源が逆流するのを防ぐための第二一方通行バルブ95が設けられている。この与圧機械93と圧縮点火エアタンク91との間のダクトには、圧縮点火エアタンク91内の高圧ガス源が与圧機械93の出口に逆流のを防ぐための第三一方通行バルブ96が設けられている。

【0031】

実施形態例二

【0032】

図2に示すように、本実施形態は実施形態一と違うところは圧縮点火システムが、2つの排気ガスタービン90、圧縮点火ガスタンク91、圧縮点火バルブコンポーネント92を含めて、2つの排気ガスタービン90、圧縮点火ガスタンク91、圧縮点火バルブコンポーネント92をバルブにより順次直列に接続した、シリンダープラグ3側の排気ガスタービン90はダクトによってシリンダープラグ3の排気扉6にある排気通路に接続されている、またはシリンダープラグ3側の排気ガスタービン90が燃焼室のサイクルで排出された排気ガスのエネルギーの一部を外部のガス源に回収した、タービンで与圧された後に、第二番目の排気ガスタービン90’に与圧されてから圧縮点火ガスタンク91に注入する。圧縮点火ガスタンク91はダクト及び圧縮点火バルブコンポーネント92を介して燃焼室でサイクル作業を進めて、ピストンがエアシリンダーブロック1上の停止点から下向きにすると、圧縮点火バルブコンポーネント92が開き、燃焼室４内の可燃混合気を圧縮して点火する高圧ガス源を供給する。また、シリンダープラグ3側の排気ガスタービン90出口のバルブには高圧ガス源の逆流を防ぐ第一一方通行バルブ94’が設けられ、二つの排気ガスタービン間のバルブには第二番目の排気ガスタービン90’の逆流を防止する第四一方通行バルブ97が設けられている。

【0033】

さらに、上記2つの実施形態において、上記の圧燃点火システムは、少なくとも一つの脈動低減装置を備える（図面に表示されない）、この脈動低減装置は排気ガスタービンの運転によるガス源の脈動が圧縮点火エアタンクに届かないように、排気ガスタービンの出口から圧縮点火エアタンクまでのダクトの通路長さを設定する；また、この脈動低減装置は排気ガスタービン出口から圧縮点火エアタンクまでのダクト通路のスロットルバルブとして、バルブ通路の面積を減らすことができる（図面に表示されない）。

【0034】

使用する場合、エンジンは、吸気、圧縮、サイクル、排気という4つのサイクルで作業し、作業サイクルにおいてはピストン2がエアシリンダーブロック1上止点から下向きにすると、圧縮点火ガスタンク91とエアシリンダーブロックの間の圧縮点火バルブコンポーネント92が開き、高圧ガス源がエアシリンダーブロック1内に入り、燃焼室4内にある可燃混合気を圧縮して点火する。混合気は燃焼する場合に大量の熱を放出し、エアシリンダーブロック1燃焼室4内にある圧力を急激に増加させ、ピストン2を下向きに運働させ、高圧ガスによりピストン2を下向きに停止点に移働させ、クランク軸を回転させる一方で動かして、最終的に排気サイクルは可燃混合気を燃焼して生成した排気ガスを排出し、全サイクルを完結する。

【0035】

従来の往復ピストンエンジンと比べて、本発明は一般的に使われている点火プラグを交換し、プレス圧縮点火という方法を采用し、高圧縮比により熱効率を向上させる。点火方式はどのような条件で実施しでもプレス圧縮点火という方法を用いて、大きな負荷、小さな負荷にも高圧縮比率で点火することができる、またはノッキングしてエンジンが壊れることはないと考えられる。様々なマーカのガソリンと軽油の共用に適用して、しかも混合気の噴入方式で電気噴射と直噴両方とも使える、適用性が広くて、安全で安定して、使用寿命が長くて、作業効率が高くて、燃費がもっと節約して、使用コストを下げられる。

【0036】

上記に述べた実施形態は、本発明のよりよい実施形態であり、本発明の実施範囲を限定するものではないと考えられる。本発明の形状、構造および原理による等価変換はすべて本発明の保護範囲に含まれるべきである。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】