JP2000054920A - Combustion improvement device for engine using magnetism - Google Patents

Combustion improvement device for engine using magnetism

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JP2000054920A
JP2000054920A JP11242001A JP24200199A JP2000054920A JP 2000054920 A JP2000054920 A JP 2000054920A JP 11242001 A JP11242001 A JP 11242001A JP 24200199 A JP24200199 A JP 24200199A JP 2000054920 A JP2000054920 A JP 2000054920A
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JP
Japan
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fuel
engine
fuel passage
combustion
improvement device
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JP11242001A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Kobayashi
敏樹 小林
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BITSUGUBAN KK
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BITSUGUBAN KK
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B51/00Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines
    • F02B51/04Other methods of operating engines involving pretreating of, or adding substances to, combustion air, fuel, or fuel-air mixture of the engines involving electricity or magnetism
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combustion improvement device and a combustion improvement method for an engine, which can improve combustion of an internal combustion engine such as a diesel engine, particularly, can reduce an exhaust amount of a toxic excretion such as black smoke, nitrogen oxides, and the like. SOLUTION: Magnetic poles of two magnets 2 are disposed to be close and faced to each other. Through a clearance 3 between the magnetic poles, fuel supplied from a fuel tank to an engine is passed through. In that case, magnetic force (suction force or repulsive force) per unit area that acts between the magnetic poles faced to each other is 0.15 kgf/cm2 or more, and a time that the fuel passes between the magnetic poles faced to each other is 1.7 seconds or more.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン及びガソリンエンジンの燃焼を改善する目的でこれら
の燃料供給経路に設置される、磁気を用いた燃焼改善装
置及び燃焼改善方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetism-based combustion improvement device and a combustion improvement method installed in a fuel supply path for the purpose of improving the combustion of a diesel engine and a gasoline engine.

【従来の技術】特公平3−30718及び実公平4−2
1810においては、複数の永久磁石が互いに反発する
ように組み合わされて円筒状のケーシング内に固定さ
れ、円筒の両底面略中央にそれぞれ流入口及び流出口が
設けられて、燃料がこれら磁石中の孔又はの磁石の間を
通過するように構成されている。また、実登30123
13号(実願平6−16287)においては、永久磁石
の磁極の間の燃料通路に粒状のセラミックが充填されて
いる。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Publication No. Hei 3-30718 and Actual Fair 4-2
In 1810, a plurality of permanent magnets are assembled in such a way as to repel each other and fixed in a cylindrical casing, and an inlet and an outlet are provided at substantially the center of both bottom surfaces of the cylinder, respectively. It is configured to pass between holes or magnets. 30123
No. 13 (Japanese Utility Model Application No. 6-16287), a fuel passage between magnetic poles of a permanent magnet is filled with granular ceramic.

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来技術を用いた場合、燃焼改善の効果は十分でなく、
エンジンの形式や排気量、燃焼改善装置の使用態様によ
っては全く効果が見られない場合が多かった。特に、デ
ィーゼルエンジンを用いた場合には以下の様な問題があ
った。(1)装着の効果が見られず、(2)かえって黒
煙の量が増える、(3)アイドリングの際のエンジンの
回転が不安定である、(4)かえってエンジンの出力が
低下する、(5)エンジンの回転が不安定で停止する場
合がある、(6)エンジンが始動しないことがある、と
いったものである。上記従来の技術の装置では、構造
上、空気が燃焼改善装置1中に滞留し、比較的粗い空気
の泡が形成されるおそれがある。その場合には、エンジ
ン燃焼室における空気/燃料比を狂わせ異常燃焼を引き
起こす。したがって、本発明は、多種のエンジンにおい
て燃焼改善効果を発揮することができ気泡の形成といっ
た悪影響のない燃焼改善装置及び燃焼改善方法を提供す
ることを目的とする。
However, when these conventional techniques are used, the effect of improving the combustion is not sufficient.
Depending on the type of engine, the displacement, and the mode of use of the combustion improvement device, no effect was often observed. In particular, when a diesel engine is used, there are the following problems. (1) No effect of wearing is seen, (2) the amount of black smoke increases rather, (3) the rotation of the engine during idling is unstable, (4) the output of the engine decreases, 5) The rotation of the engine may be unstable and may stop, and (6) the engine may not start. In the above-mentioned prior art apparatus, there is a possibility that air stays in the combustion improvement apparatus 1 due to its structure, and relatively coarse air bubbles are formed. In that case, the air / fuel ratio in the engine combustion chamber is disturbed, causing abnormal combustion. Therefore, an object of the present invention is to provide a combustion improvement device and a combustion improvement method that can exhibit a combustion improvement effect in various types of engines and have no adverse effects such as formation of bubbles.

【課題を解決するための手段】請求項1記載エンジン用
燃焼改善装置においては、燃料タンクからエンジンへの
燃料供給経路に設置されるエンジン用燃焼改善装置にお
いて、磁力が燃料に直接作用する燃料通路を備え、前記
燃料通路に作用する面積当たりの磁力が0.15kgf
/cm以上であり、前記燃料通路の距離は、この距離
の減少に略比例して燃料通路の磁力が増加する範囲内で
あり、燃料が前記燃料通路を通過するのに要する時間が
エンジンの作動条件にかかわらず1.7秒以上に設定さ
れてなることを特徴とする。このような構成により、デ
ィーゼルエンジン等の内燃機関の燃焼を改善することが
でき、特に、黒煙、窒素酸化物等の有害排出物の排出量
を低減することができる。請求項2記載のエンジン用燃
焼改善装置においては、燃料タンクからエンジンへの燃
料供給経路に設置されるエンジン用燃焼改善装置におい
て、磁力が燃料に直接作用する燃料通路を備え、前記燃
料通路における面積当たりの磁力を、前記燃料通路の距
離で割った量が、0.20kgf/cm以上であり、
前記燃料通路の距離は、この距離の減少に略比例して前
記燃料通路における磁力が増加する範囲内であり、燃料
が前記燃料通路を通過するのに要する時間がエンジンの
作動条件にかかわらず1.7秒以上に設定されてなるこ
とを特徴とする。請求項3記載のエンジン用燃焼改善装
置においては、燃料タンクからエンジンへの燃料供給経
路に設置されるエンジン用燃焼改善装置において、磁力
が燃料に直接作用する燃料通路を備え、前記燃料通路に
おいて、セラミックボールといった磁気に影響を与えな
い充填物が充填されてこの充填物間の空隙が前記燃料通
路をなし、前記燃料通路における面積当たりの磁力を、
前記燃料通路の距離で割った量について、前記充填物の
体積を除いた正味の体積に基づいて補正した値が、0.
20kgf/cm以上であり、前記燃料通路の距離
は、この距離の減少に略比例して前記燃料通路における
磁力が増加する範囲内であり、燃料が前記燃料通路を通
過するのに要する時間がエンジンの作動条件にかかわら
ず1.7秒以上に設定されてなることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an engine combustion improvement device provided in a fuel supply path from a fuel tank to an engine, wherein a magnetic force directly acts on fuel. And the magnetic force per area acting on the fuel passage is 0.15 kgf.
/ Cm 2 or more, and the distance of the fuel passage is within a range in which the magnetic force of the fuel passage increases substantially in proportion to the decrease in the distance, and the time required for fuel to pass through the fuel passage is shorter than that of the engine. It is characterized in that it is set to 1.7 seconds or longer regardless of operating conditions. With such a configuration, the combustion of an internal combustion engine such as a diesel engine can be improved, and in particular, the emission of harmful emissions such as black smoke and nitrogen oxides can be reduced. 3. The engine combustion improvement device according to claim 2, wherein the engine combustion improvement device is provided in a fuel supply path from a fuel tank to the engine, and further includes a fuel passage in which magnetic force acts directly on the fuel, and an area in the fuel passage. An amount obtained by dividing a magnetic force per unit by a distance of the fuel passage is 0.20 kgf / cm 3 or more;
The distance of the fuel passage is within a range where the magnetic force in the fuel passage increases substantially in proportion to the decrease in the distance, and the time required for fuel to pass through the fuel passage is 1 regardless of the operating condition of the engine. .7 seconds or more. In the engine combustion improvement device according to claim 3, in the engine combustion improvement device installed in a fuel supply path from the fuel tank to the engine, a fuel passage in which a magnetic force directly acts on fuel is provided, and in the fuel passage, A filler that does not affect magnetism such as a ceramic ball is filled, and a gap between the fillers forms the fuel passage, and a magnetic force per area in the fuel passage,
A value obtained by correcting the amount divided by the distance of the fuel passage on the basis of a net volume excluding the volume of the filler is equal to 0.
20 kgf / cm 3 or more, and the distance of the fuel passage is within a range in which the magnetic force in the fuel passage increases substantially in proportion to the decrease in the distance, and the time required for the fuel to pass through the fuel passage is It is characterized by being set to 1.7 seconds or longer regardless of the operating conditions of the engine.

【発明の実施の形態】実施例の燃焼改善装置1を図1〜
4に基づき説明する。それぞれ長さ方向及び幅方向の縦
断面図である図1及び2に示すように、直方体(幅40
mm×厚さ20mm×長さ(40+40+25)mm)
の永久磁石2が、燃料通路3を成す狭い間隔(7mm)
を挟んで配置される。永久磁石2の上下面がS極及びN
極でありこれら磁極が互いに反発するように配される。
これら永久磁石2を保持するケーシング4は、鋼等の磁
性体からなり、断面略正方形の長い筒部41(内法40
mm×47mm×130mm)に、短い筒状の、流入口
筒部42及び流出口筒部44が接続したような形状をな
している。長い筒部41の両端における、流入口筒部4
2及び流出口筒部44と接続する段部には、磁石を固定
するための固定金具61が配されている。この磁石固定
金具61は、図3(a)に示すように、長い略正方形の
板材に対して、一つの大きな円形開口63を中央に開
け、対向する2辺(図1では上下)の縁を90°折り曲
げて脚部を作ったような形状を成している。また、燃焼
改善装置1の長さ方向へと互いに隣接する永久磁石2の
間には、スペーサー板62が配されるが、これは燃料通
路3におけるじゃま板を兼ねるものである。図3(b)
にその斜視図を示すが、長い筒部41の幅方向断面の内
法と略同一の板材に対して、中央を外したところに比較
的小さい円形開口64が一つ開けられた形状を成してい
る。燃焼改善装置1における2枚のじゃま板兼用スペー
サー板62の開口63は、図2に示すように断面が左右
に細長い燃料通路3において左右に互い違いになるよう
に配置される。すなわち、流入口側筒部42の側から流
入した燃料が、1枚目のじゃま板兼用スペーサー板62
を通過する際に図2における左側に設けられた開口63
を通るとすれば、2枚目のじゃま板兼用スペーサー板6
2を通過する際に図2における右側に設けられた開口6
3を通ることとなる。このようなじゃま板の配置によ
り、磁極間燃料通路3を燃料が永久磁石2からの作用を
より確実に受けることができる。対向配置される永久磁
石2が互いに吸引力を及ぼすよう構成する場合には、上
記の固定金具61及びスペーサー板62について、永久
磁石2の燃料通路3に面する面に係合する係合部を設け
ておく。流入口筒部42は、図1の縦断面図及び図4
(a)の流入口側外観図に示すように、長い筒部41と
略同心をなすように接続しており、鉄分除去用磁石21
を備えている。流入口筒部42の端面略中央には、略水
平に配された流入管46に接続する流入口43が設けら
れる。流出口筒部44は、図1の縦断面図及び図4
(b)の流出口側外観図に示すように、長い筒部41の
上部に接続しており、上壁が互いに連続している。流出
口筒部44の上壁に流出口45が設けられ、略垂直に配
された流出管47に接続している。流出口45が燃焼改
善装置1の最上部に備えらているため、燃焼改善装置1
中へと供給される燃料中に混入する空気が燃焼改善装置
1中に残留することがなく、したがって、大きな空気の
泡が形成されることがない。空気の燃料への混入は、
(1)燃料タンク内の燃料が少なくなった場合にタンク
の振動により燃料吸引口から、また、(2)エンジンの
燃料タンクからエンジンの燃焼室への燃料供給経路が負
圧になることにより供給経路の接続部などから混入する
おそれがある。図5に模式的に示すように、上記のよう
な燃焼改善装置1が、燃料ポンプ52の直前の燃料供給
管50に設置される。燃料ポンプ52は、燃料タンク5
1から燃料を吸引しエンジン55に付属した燃料噴射装
置54に供給するものである。図示の例では、燃料ポン
プ52と燃料噴射ポンプ54との間には燃料フィルター
53が備えられている。次に、対向する永久磁石2の間
に作用する磁力(吸引力又は反発力)について図6〜7
を用いて説明する。図6は、実施例の燃焼改善装置1に
用いたのと同一の永久磁石(40mm×40mm×20
mm)及びその半分の厚さの永久磁石(40mm×40
mm×10mm)について、2枚の磁石の間に働く反発
力と磁石間の距離の関係を示したグラフ図である。一方
の磁石を上皿天秤の上に置き、他方の磁石を一方の磁石
の真上にある間隔を離して配置した場合の上皿天秤指示
値の増加分を反発力とし、1平方センチあたりのkgf
値として示した。距離が大きい場合には、反発力が距離
の2乗にほぼ反比例する。しかし、距離が小さい領域で
は、反発力の増加が距離の減少にほぼ比例することにな
る。図6における10mm未満の領域であり、図7に詳
細に示す。図7に示されるように、本実施例で用いたよ
うな寸法の永久磁石を用いる場合、磁石間距離が7mm
以下では、磁石間距離と互いに作用する磁力の大きさと
がほぼ正確に直線関係、すなわち1次関数の関係にあっ
て、磁石間距離の減少分に比例して磁石間に作用する力
が増大する。対向する磁石の磁極間の距離が上記のよう
な範囲である場合に、磁力が均一に作用することにな
る。上記実施例のような装置において、磁極間燃料通路
3の上下壁をなす対向磁極間の距離がこのような範囲内
であることが、燃焼改善を確実に達成するために必要で
ある。上記実施例の燃焼装置1の場合、磁石間の距離が
7mmであるので図5のプロットに示すように、40m
m×40mm当たり3.4kgfの磁力即ち平方センチ
当たり約0.21kgfの磁力が、磁石間の燃料通路全
体において均一に作用する。このように均一に作用する
磁力(吸引力又は反発力)の面積当たりの強さを、本明
細書においては、以降、面積当たり磁圧力と呼ぶことに
する。また、この面積当たりの磁圧力を磁極間距離すな
わち磁極間燃料通路3の厚さで割った量を体積当たり磁
圧力と呼ぶことにする。但し、磁極間燃料通路3にセラ
ミックのボールといった磁気に影響を与えないものが充
填されている場合には、磁極間燃料通路3の体積から充
填物の体積を除いた正味の体積に基づいて補正した量を
指すものとする。燃焼改善効果を達成するために必要
な、磁圧力の大きさと、対向磁極間の磁極間燃料通路3
における燃料の滞留時間とについては、以下の試験例を
用いて説明する。上記のような燃焼改善装置をディーゼ
ルエンジンの燃料供給経路に装着した試験例(実施例及
び比較例)について表1〜3及び図8〜13を用いて説
明する。表1には、本実施例の燃焼改善装置1について
の、(財)日本自動車輸送技術協会による「ディーゼル
自動車排出ガス試験結果記録表(6モード)」を転記す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A combustion improvement apparatus 1 according to an embodiment is shown in FIGS.
4 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2 which are longitudinal sectional views in the length direction and the width direction, respectively, a rectangular solid (width 40
mm x thickness 20mm x length (40 + 40 + 25) mm)
Of the permanent magnet 2 of the fuel passage 3 is narrow (7 mm)
Are arranged in between. The upper and lower surfaces of the permanent magnet 2 are S pole and N
And the poles are arranged such that they repel each other.
The casing 4 holding these permanent magnets 2 is made of a magnetic material such as steel, and has a long cylindrical portion 41 (inner side 40) having a substantially square cross section.
(mm × 47 mm × 130 mm), and has a shape in which a short cylindrical inlet port portion 42 and an outlet cylindrical portion 44 are connected. Inflow cylinder 4 at both ends of long cylinder 41
A metal fitting 61 for fixing the magnet is provided at a step portion connected to the second and outlet cylinder portions 44. As shown in FIG. 3A, the magnet fixing bracket 61 has one large circular opening 63 formed in the center of a long and substantially square plate material, and has two opposing sides (up and down in FIG. 1). It has a shape like a leg made by bending 90 °. A spacer plate 62 is disposed between the permanent magnets 2 adjacent to each other in the longitudinal direction of the combustion improvement device 1, and also serves as a baffle plate in the fuel passage 3. FIG. 3 (b)
FIG. 3 shows a perspective view of the same. The plate material is substantially the same as the internal method of the cross section in the width direction of the long cylindrical portion 41, and has a shape in which one relatively small circular opening 64 is opened at a position off the center. ing. The openings 63 of the two baffle plate / spacer plates 62 in the combustion improvement device 1 are arranged so that the cross section thereof is alternately left and right in the fuel passage 3 which is elongated in the left and right directions as shown in FIG. That is, the fuel that has flowed in from the inlet-side cylinder portion 42 side is the first baffle plate / spacer plate 62.
Opening 63 provided on the left side in FIG.
If it passes, the second baffle plate and spacer plate 6
2, the opening 6 provided on the right side in FIG.
3 will pass. With such an arrangement of the baffle plate, the fuel can more reliably receive the action of the permanent magnet 2 in the fuel passage 3 between the magnetic poles. When the opposed permanent magnets 2 are configured to exert an attractive force on each other, the fixing portions 61 and the spacer plate 62 are provided with engaging portions that engage with the surface of the permanent magnet 2 facing the fuel passage 3. It is provided. The inflow tube portion 42 has a longitudinal sectional view of FIG.
As shown in the external view on the inlet side of (a), the magnet 21 is connected so as to be substantially concentric with the long cylindrical portion 41, and
It has. At an approximate center of the end face of the inflow cylinder portion 42, an inflow port 43 connected to an inflow pipe 46 disposed substantially horizontally is provided. The outflow tube portion 44 is the same as that shown in FIG.
As shown in the external view on the outlet side in (b), it is connected to the upper part of the long cylindrical portion 41, and the upper walls are continuous with each other. An outlet 45 is provided on the upper wall of the outlet cylindrical portion 44 and is connected to an outflow pipe 47 arranged substantially vertically. Since the outlet 45 is provided at the top of the combustion improvement device 1, the combustion improvement device 1
The air mixed into the fuel supplied therein does not remain in the combustion improvement device 1 and, therefore, no large air bubbles are formed. Air mixing into fuel
(1) When the fuel in the fuel tank becomes low, the fuel is supplied from the fuel suction port due to the vibration of the tank, and (2) the fuel supply path from the fuel tank of the engine to the combustion chamber of the engine becomes negative pressure. There is a risk of contamination from the connection part of the route. As schematically shown in FIG. 5, the combustion improvement device 1 as described above is installed in a fuel supply pipe 50 immediately before a fuel pump 52. The fuel pump 52 is connected to the fuel tank 5
The fuel is sucked from 1 and supplied to a fuel injection device 54 attached to the engine 55. In the illustrated example, a fuel filter 53 is provided between the fuel pump 52 and the fuel injection pump 54. Next, the magnetic force (attractive force or repulsive force) acting between the opposing permanent magnets 2 is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the same permanent magnet (40 mm × 40 mm × 20 mm) used in the combustion improvement device 1 of the embodiment.
mm) and a half thickness of a permanent magnet (40 mm × 40 mm)
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the repulsive force acting between two magnets and the distance between the magnets (mm × 10 mm). When one magnet is placed on the upper balance and the other magnet is placed at a distance directly above one magnet, the increase in the upper balance indicated value is taken as the repulsive force, and the repulsive force per square centimeter kgf
It was shown as a value. When the distance is large, the repulsive force is almost inversely proportional to the square of the distance. However, in an area where the distance is small, the increase in the repulsive force is almost proportional to the decrease in the distance. This is an area smaller than 10 mm in FIG. 6, and is shown in detail in FIG. As shown in FIG. 7, when a permanent magnet having the dimensions used in this embodiment is used, the distance between the magnets is 7 mm.
In the following, the distance between the magnets and the magnitude of the magnetic force acting on each other are almost exactly in a linear relationship, that is, a linear function, and the force acting between the magnets increases in proportion to the decrease in the distance between the magnets. . When the distance between the magnetic poles of the opposing magnets is in the above range, the magnetic force acts uniformly. In the apparatus as in the above embodiment, it is necessary that the distance between the opposed magnetic poles forming the upper and lower walls of the fuel passage 3 between the magnetic poles be within such a range in order to reliably achieve combustion improvement. In the case of the combustion apparatus 1 of the above embodiment, since the distance between the magnets is 7 mm, as shown in the plot of FIG.
A magnetic force of 3.4 kgf per mx 40 mm, or about 0.21 kgf per square centimeter, acts uniformly over the entire fuel passage between the magnets. The magnetic force (attraction force or repulsion force) acting uniformly in this manner per area is hereinafter referred to as a magnetic pressure per area. The magnetic pressure per unit area divided by the distance between the magnetic poles, that is, the thickness of the fuel passage 3 between the magnetic poles, is referred to as the magnetic pressure per unit volume. However, if the inter-pole fuel passage 3 is filled with a material that does not affect magnetism, such as a ceramic ball, the correction is made based on the net volume of the inter-pole fuel passage 3 excluding the filler volume. Shall refer to the amount of The magnitude of the magnetic pressure required to achieve the combustion improvement effect and the fuel passage 3 between the magnetic poles between the opposing magnetic poles
The fuel residence time at will be described with reference to the following test examples. Test examples (Examples and Comparative Examples) in which the above-described combustion improving device is mounted on a fuel supply path of a diesel engine will be described with reference to Tables 1 to 3 and FIGS. In Table 1, "Diesel vehicle exhaust gas test result record table (6 modes)" by the Japan Automobile Transport Association for the combustion improvement device 1 of the present embodiment is transcribed.

【表1】 表2は、表1の平均排出濃度と、試験に用いた車種につ
いての新車時届け出排出濃度とを比較した表である。
[Table 1] Table 2 is a table comparing the average emission concentration in Table 1 with the reported emission concentration at the time of new vehicle for the vehicle type used in the test.

【表2】 表2に示すように、本実施例の装置を装着した場合、一
酸化炭素、炭化水素及び窒素酸化物の排出濃度が届け出
数値に比べて著しく低い。図8(a)及び図8(b)に
は、上記試験例と同一の自動車において、それぞれ実施
例の燃焼改善装置1(面積当たり磁圧力0.213kg
f/cm、体積当たり磁圧力0.304kgf/cm
)を用いた場合と用いなかった場合について、排気ガ
スの黒煙の量を定性的に示す。図8(a)及び図8
(b)は、排気ガスの黒煙粒子をペーパーフィルターに
て捕集して得られたフィルター面をそのままコピー機に
てコピーしたものである。試験の際、磁極間の磁極間燃
料通路3における燃料の滞留時間が約2秒となるような
燃料流量に設定した。すなわち、そのような滞留時間が
得られる回転数及び原動機負荷率を設定した。実施例の
装置を用いた場合(図8(a))には、黒煙量が非常に
少ない。これに対して、用いなかった場合(図8
(b))に多量の黒煙が捕集されている。図9には、上
記試験例と同一の自動車において、実施例のものより少
し磁力の小さい永久磁石を用いた場合の燃焼改善装置
(面積当たり磁圧力0.175kgf/cm、体積当
たり磁圧力0.250kgf/cm)を装着した場合
について図8と同様に示す。この場合、燃焼改善装置を
用いなかった場合(図8(b))に比べて黒煙量が顕著
に少ないが、図8(a)に示す実施例の場合よりはかな
り多い。これらの結果から、燃焼改善効果を得るために
は、ある程度の強さの磁力が必要であることが知られ
る。必要な磁力は、面積当たり磁圧力において、0.1
5kgf/cm以上、好ましくは0.175kgf/
cm以上、より好ましくは0.20kgf/cm
上である。また、体積当たり磁圧力において、0.20
kgf/cm以上、好ましくは0.25kgf/cm
以上、より好ましくは0.29kgf/cm以上で
ある。図10〜12には、三菱自動車のK−FE211
C型車(エンジン形式4D30、総排気量3298c
c、副室式燃焼室)を用い、対向磁極間における燃料の
滞留時間をそれぞれ1秒、1.5秒及び2秒とした場合
の黒煙量について、黒煙捕集後のフィルター面を示す。
図10(a)、図11(a)及び図12(a)は本実施
例の燃焼改善装置を用いた場合の結果であり、図10
(b)、図11(b)及び図12(b)は用いなかった
場合の結果である。図10〜12の結果から知られるよ
うに、対向磁極間における燃料の滞留時間が1秒ではほ
とんど効果が見られず、1.5秒であっても顕著な効果
は見られず、約2秒で初めて際だった効果が見られる。
したがって、必要な滞留時間は、1.5秒以上、好まし
くは1.7秒以上、より好ましくは1.9秒以上と考え
られる。図10〜12の結果を得た試験において、上記
滞留時間の設定は、以下のような計算に基づき燃焼改善
装置1における磁極間燃料通路3の長さの変更により行
った。図2に示すように、本実施例の燃焼改善装置1に
おける磁極間の磁極間燃料通路3の断面積は40mm×
0.7mm=2.8cm2とみなすことができる。上記
エンジンの最高回転数3000rpにおける燃料ポンプ
52の送油量は30cc/秒であるので、滞留時間を2
秒に設定するために、磁極間燃料通路3の長さを2秒×
30cm3/秒÷2.8cm2=約22cmとした。図
13(a)及び図13(b)は、それぞれ、前述の燃焼
改善装置1を用いた実施例と用いなかった比較例とにつ
いての、負荷率30%にて得られた指圧線図(燃焼圧力
線図)である。試験に用いたエンジンは、D65水冷横
型ディーゼル機関(機関番号8822、総排気量353
cc)であり、2400rpmにおける常用出力が4.
04KW(5.5PS)であって、ボア×ストロークが
76×78、圧縮比が25のものである。試験に用いた
動力計は、空冷過電流制動形であって腕の長さが0.2
389m、動力計係数が40N・rpm/PSのもので
ある。図13(a)の指圧波形(燃焼圧波形)が図13
(b)の指圧波形よりも、幾分ピークがなだらかである
ことから、実施例の燃焼改善装置1を用いた場合に燃焼
状態がより良好であることが知られる。図13の指圧波
形図について、図14の模式的な指圧波形図を用いてさ
らに説明する。ここでは、実施例(図13(a)のも
の)について実線で、比較例(図13(b)のもの)に
ついて破線で示している。図に示すように、実施例の指
圧波形では、着火遅れ期間A〜Bが比較例のA〜B’に
比べて短縮されているとともに、着火後の急激な圧力上
昇が抑えられていることが知られる。ディーゼルエンジ
ンの燃焼は、着火遅れ期間が短ければ短いほど熱効率が
良いとされる。また、着火後の圧力上昇が適度に緩和さ
れるならば、ディーゼルノックや、過度に高温で燃焼す
ることによる窒素酸化物の生成が抑制されることも知ら
れている。したがって、本発明の燃焼改善装置は、前述
の排気ガス改善の効果のみならず、燃焼効率の向上や、
ディーゼルノック抑制による騒音低減の効果をも持つも
のである。本発明の燃焼改善装置がどのような機構で図
13〜14に示すような燃焼の改善をもたらすかについ
ては明らかでない。しかし、磁気そのものが燃料に作用
して燃料を活性化することにより、または、対向配置さ
れた磁石が共鳴振動を起こし高周波振動により、燃焼室
に噴射された燃料がより微粒子化しやすく気化しやすく
なるといったことが考えられる。
[Table 2] As shown in Table 2, when the apparatus of the present embodiment was installed, the emission concentrations of carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxides were significantly lower than the reported values. FIGS. 8 (a) and 8 (b) show that in the same automobile as the above-described test example, the combustion improvement device 1 (the magnetic pressure per area of 0.213 kg) was used for each of the examples.
f / cm 2 , magnetic pressure per volume 0.304 kgf / cm
3 ) Qualitatively shows the amount of black smoke in the exhaust gas when using and not using. 8 (a) and 8
(B) shows a filter surface obtained by collecting black smoke particles of exhaust gas with a paper filter and copying the filter surface as it is with a copying machine. At the time of the test, the fuel flow rate was set so that the residence time of the fuel in the inter-magnetic pole fuel passage 3 between the magnetic poles was about 2 seconds. That is, the number of revolutions and the prime mover load ratio at which such a residence time was obtained were set. When the apparatus of the embodiment is used (FIG. 8A), the amount of black smoke is very small. On the other hand, when not used (FIG. 8)
(B)) A large amount of black smoke is collected. FIG. 9 shows a combustion improving apparatus (magnetic pressure 0.175 kgf / cm 2 per area, magnetic pressure 0 per volume) when a permanent magnet having a slightly smaller magnetic force than that of the example is used in the same vehicle as the test example. .250 kgf / cm 3 ) is shown in the same manner as FIG. In this case, the amount of black smoke is remarkably small as compared with the case where the combustion improvement device is not used (FIG. 8B), but considerably larger than the case of the embodiment shown in FIG. 8A. From these results, it is known that a certain amount of magnetic force is required to obtain the combustion improvement effect. The required magnetic force is 0.1 magnetic force per area.
5 kgf / cm 2 or more, preferably 0.175 kgf / cm 2
cm 2 or more, more preferably 0.20Kgf / cm 2 or more. Further, in terms of magnetic pressure per volume, 0.20
kgf / cm 3 or more, preferably 0.25 kgf / cm
3 or more, more preferably 0.29 kgf / cm 3 or more. FIGS. 10 to 12 show K-FE211 of Mitsubishi Motors.
C type car (engine type 4D30, total displacement 3298c)
c, sub-chamber type combustion chamber), and the filter surface after black smoke collection is shown for the amount of black smoke when the residence time of the fuel between the opposed magnetic poles is 1 second, 1.5 seconds and 2 seconds, respectively. .
FIGS. 10 (a), 11 (a) and 12 (a) show the results when the combustion improvement device of this embodiment is used.
(B), FIG. 11 (b) and FIG. 12 (b) show the results when not used. As can be seen from the results of FIGS. 10 to 12, the effect is hardly seen when the residence time of the fuel between the opposed magnetic poles is 1 second, and no remarkable effect is seen even when the residence time is 1.5 seconds. For the first time, a remarkable effect is seen.
Therefore, the required residence time is considered to be 1.5 seconds or longer, preferably 1.7 seconds or longer, and more preferably 1.9 seconds or longer. In the test in which the results of FIGS. 10 to 12 were obtained, the residence time was set by changing the length of the fuel passage 3 between the magnetic poles in the combustion improvement device 1 based on the following calculation. As shown in FIG. 2, the sectional area of the fuel passage 3 between the magnetic poles in the combustion improvement device 1 of the present embodiment is 40 mm ×
0.7 mm = 2.8 cm2. Since the oil supply amount of the fuel pump 52 at the maximum engine speed of 3000 rpm is 30 cc / sec, the residence time is 2
In order to set to seconds, the length of the fuel passage 3 between the magnetic poles is 2 seconds ×
30 cm 3 /sec÷2.8 cm 2 = about 22 cm. FIGS. 13A and 13B are acupressure diagrams (combustion diagrams) obtained at a load factor of 30% for the example using the combustion improvement device 1 and the comparative example not using the combustion improvement device 1, respectively. FIG. The engine used in the test was a D65 water-cooled horizontal diesel engine (engine number 8822, total displacement 353).
cc) and the normal output at 2400 rpm is 4.
04 KW (5.5 PS), with a bore × stroke of 76 × 78 and a compression ratio of 25. The dynamometer used for the test was an air-cooled overcurrent braking type with an arm length of 0.2
389 m with a dynamometer coefficient of 40 N · rpm / PS. The acupressure waveform (combustion pressure waveform) in FIG.
Since the peak is somewhat gentler than the acupressure waveform of (b), it is known that the combustion state is better when the combustion improvement device 1 of the embodiment is used. The shiatsu waveform diagram of FIG. 13 will be further described with reference to the schematic shiatsu waveform diagram of FIG. Here, the example (shown in FIG. 13A) is shown by a solid line, and the comparative example (shown in FIG. 13B) is shown by a broken line. As shown in the figure, in the acupressure waveform of the example, the ignition delay periods A and B are shorter than those of the comparative examples A and B ′, and the rapid pressure rise after the ignition is suppressed. known. In the combustion of a diesel engine, the shorter the ignition delay period, the better the thermal efficiency. It is also known that if the pressure rise after ignition is moderated moderately, the production of nitrogen oxides due to diesel knock and burning at an excessively high temperature is suppressed. Therefore, the combustion improvement device of the present invention has not only the effect of improving the exhaust gas described above, but also the improvement of combustion efficiency
It also has the effect of reducing noise by suppressing diesel knock. It is not clear by what mechanism the combustion improvement device of the present invention provides the combustion improvement as shown in FIGS. However, the fuel itself injected into the combustion chamber becomes finer and more easily vaporized due to the fact that the magnet itself acts on the fuel to activate the fuel, or the magnets arranged oppositely cause resonance vibration and high frequency vibration. It is conceivable.

【発明の効果】ガソリンエンジン及びディーゼルエンジ
ンの燃焼が改善され、特に、黒煙、窒素酸化物等の有害
排出物の排出量が低減される。ディーゼルエンジンにお
いては、燃焼効率が向上するとともに、ディーゼルノッ
クの低減により騒音の発生が抑えられる。
According to the present invention, the combustion of a gasoline engine and a diesel engine is improved, and in particular, the emission of harmful emissions such as black smoke and nitrogen oxides is reduced. In a diesel engine, combustion efficiency is improved, and noise generation is suppressed by reducing diesel knock.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例の燃焼改善装置の長さ方向の縦断面図で
ある。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view in the length direction of a combustion improvement device of an embodiment.

【図2】実施例の燃焼改善装置の幅方向の縦断面図であ
る。
FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the combustion improvement device of the embodiment in a width direction.

【図3】(a)実施例の装置の磁石固定金具を示す斜視
図である。(b)実施例の装置のじゃま板スペーサーを
示す斜視図である。
FIG. 3A is a perspective view showing a magnet fixing bracket of the apparatus of the embodiment. (B) It is a perspective view which shows the baffle plate spacer of the apparatus of an Example.

【図4】(a)実施例の燃焼改善装置を流入口側から見
た外観図である。(b)実施例の燃焼改善装置を流出口
側から見た外観図である。
FIG. 4 (a) is an external view of the combustion improvement device of the embodiment as viewed from an inlet side. (B) It is the external view which looked at the combustion improvement apparatus of the Example from the outlet side.

【図5】実施例における燃焼改善装置の配置個所を説明
するための模式的なブロック図である。
FIG. 5 is a schematic block diagram for explaining a place where the combustion improvement device is arranged in the embodiment.

【図6】実施例の燃焼改善装置1に用いたのと同一の永
久磁石及びその半分の厚さの永久磁石について、2枚の
磁石の間に働く反発力と磁石間の距離の関係を示したグ
ラフである。
FIG. 6 shows the relationship between the repulsive force acting between two magnets and the distance between the magnets for the same permanent magnet used for the combustion improvement device 1 of the embodiment and a permanent magnet having a half thickness thereof. FIG.

【図7】図6における10mm未満の領域を詳細に示し
たグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the area of less than 10 mm in FIG. 6 in detail.

【図8】(a)実施例の燃焼改善装置を装着し、面積当
たり磁力の強さを0.213kgf/cmとした場合
の排気ガス中の黒煙を捕集したフィルター面である。
(b)燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス中の黒
煙を捕集したフィルター面である。
FIG. 8 (a) is a filter surface that captures black smoke in exhaust gas when the combustion improvement device of the example is mounted and the magnetic force per area is 0.213 kgf / cm 2 .
(B) A filter surface that collects black smoke in exhaust gas when the combustion improvement device is not installed.

【図9】面積当たりの磁力の強さを0.175kgf/
cmとした場合の排気ガス中の黒煙を捕集したフィル
ター面である。
FIG. 9 shows that the strength of magnetic force per area is 0.175 kgf /
6 is a filter surface that collects black smoke in exhaust gas when cm 2 is used.

【図10】(a)実施例の燃焼改善装置を装着し、装置
中における燃料の滞留時間を1秒とした場合の排気ガス
中の黒煙を捕集したフィルター面である。(b)同様の
条件で、燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス中の
黒煙を捕集したフィルター面である。
FIG. 10 (a) is a filter surface that captures black smoke in exhaust gas when the combustion improving device of the embodiment is mounted and the residence time of fuel in the device is 1 second. (B) A filter surface that captures black smoke in exhaust gas when the combustion improvement device is not installed under the same conditions.

【図11】(a)実施例の燃焼改善装置を装着し、装置
中における燃料の滞留時間を1.5秒とした場合の排気
ガス中の黒煙を捕集したフィルター面である。(b)同
様の条件で、燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス
中の黒煙を捕集したフィルター面である。
FIG. 11 (a) is a filter surface that captures black smoke in exhaust gas when the combustion improvement device of the embodiment is mounted and the residence time of fuel in the device is 1.5 seconds. (B) A filter surface that captures black smoke in exhaust gas when the combustion improvement device is not installed under the same conditions.

【図12】(a)実施例の燃焼改善装置を装着し、装置
中における燃料の滞留時間を2秒とした場合の排気ガス
中の黒煙を捕集したフィルター面である。(b)同様の
条件で、燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス中の
黒煙を捕集したフィルター面である。
FIG. 12 (a) is a filter surface that captures black smoke in exhaust gas when the combustion improvement device of the embodiment is mounted and the residence time of fuel in the device is 2 seconds. (B) A filter surface that captures black smoke in exhaust gas when the combustion improvement device is not installed under the same conditions.

【図13】(a)実施例の燃焼改善装置を装着した場合
の指圧波形(燃焼圧波形)図である。(b)燃焼改善装
置を装着しない場合の指圧波形(燃焼圧波形)図であ
る。
FIG. 13A is a diagram of a finger pressure waveform (combustion pressure waveform) when the combustion improvement device of the embodiment is mounted. (B) A finger pressure waveform (combustion pressure waveform) when no combustion improvement device is installed.

【図14】図13について説明するための、模式的な指
圧波形図である
FIG. 14 is a schematic acupressure waveform diagram for explaining FIG. 13;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃焼改善装置 2 永久磁石 21 鉄分除去用磁石 3 磁極間燃料通路 4 ケーシング 43 流入口 45 流出口 61 磁石固定金具 62 じゃま板兼用スペーサー板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustion improvement device 2 Permanent magnet 21 Iron removing magnet 3 Fuel passage between magnetic poles 4 Casing 43 Inflow port 45 Outflow port 61 Magnet fixing bracket 62 Baffle plate / spacer plate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃料タンクからエンジンへの燃料供給経路
に設置されるエンジン用燃焼改善装置において、 磁力が燃料に直接作用する燃料通路を備え、 前記燃料通路に作用する面積当たりの磁力が0.15k
gf/cm以上であり、 前記燃料通路の距離は、この距離の減少に略比例して燃
料通路の磁力が増加する範囲内であり、 燃料が前記燃料通路を通過するのに要する時間がエンジ
ンの作動条件にかかわらず1.7秒以上に設定されてな
ることを特徴とするエンジン用燃焼改善装置。
1. An engine combustion improvement device installed in a fuel supply path from a fuel tank to an engine, comprising: a fuel passage in which a magnetic force directly acts on fuel; 15k
gf / cm 2 or more, and the distance of the fuel passage is within a range in which the magnetic force of the fuel passage increases substantially in proportion to the decrease of the distance, and the time required for fuel to pass through the fuel passage is A combustion improvement device for an engine, which is set to 1.7 seconds or longer regardless of the operating condition of the engine.
【請求項2】燃料タンクからエンジンへの燃料供給経路
に設置されるエンジン用燃焼改善装置において、 磁力が燃料に直接作用する燃料通路を備え、 前記燃料通路における面積当たりの磁力を、前記燃料通
路の距離で割った量が、0.20kgf/cm以上で
あり、 前記燃料通路の距離は、この距離の減少に略比例して前
記燃料通路における磁力が増加する範囲内であり、 燃料が前記燃料通路を通過するのに要する時間がエンジ
ンの作動条件にかかわらず1.7秒以上に設定されてな
ることを特徴とするエンジン用燃焼改善装置。
2. A combustion improving device for an engine installed in a fuel supply path from a fuel tank to an engine, comprising: a fuel passage in which a magnetic force acts directly on fuel; Is greater than or equal to 0.20 kgf / cm 3 , and the distance of the fuel passage is within a range in which the magnetic force in the fuel passage increases substantially in proportion to the decrease in the distance. A combustion improvement device for an engine, wherein the time required to pass through the fuel passage is set to 1.7 seconds or more regardless of the operating conditions of the engine.
【請求項3】燃料タンクからエンジンへの燃料供給経路
に設置されるエンジン用燃焼改善装置において、 磁力が燃料に直接作用する燃料通路を備え、 前記燃料通路において、セラミックボールといった磁気
に影響を与えない充填物が充填されてこの充填物間の空
隙が前記燃料通路をなし、 前記燃料通路における面積当たりの磁力を、前記燃料通
路の距離で割った量について、前記充填物の体積を除い
た正味の体積に基づいて補正した値が、0.20kgf
/cm以上であり、 前記燃料通路の距離は、この距離の減少に略比例して前
記燃料通路における磁力が増加する範囲内であり、 燃料が前記燃料通路を通過するのに要する時間がエンジ
ンの作動条件にかかわらず1.7秒以上に設定されてな
ることを特徴とするエンジン用燃焼改善装置。
3. A combustion improving device for an engine installed in a fuel supply path from a fuel tank to an engine, comprising: a fuel passage in which a magnetic force acts directly on fuel, wherein the fuel passage affects a magnetism such as a ceramic ball. The gap between the fillers forms the fuel passage, and the magnetic force per area in the fuel passage is divided by the distance of the fuel passage. The value corrected based on the volume of 0.20 kgf
/ Cm 3 or more, and the distance of the fuel passage is within a range where the magnetic force in the fuel passage increases substantially in proportion to the decrease in the distance, and the time required for fuel to pass through the fuel passage is A combustion improvement device for an engine, which is set to 1.7 seconds or longer regardless of the operating condition of the engine.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007512494A (en) * 2003-11-28 2007-05-17 マクシス リミテッド Improvements for fuel combustion

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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