JP2000110668A - 気体燃料エンジン - Google Patents
気体燃料エンジンInfo
- Publication number
- JP2000110668A JP2000110668A JP10286671A JP28667198A JP2000110668A JP 2000110668 A JP2000110668 A JP 2000110668A JP 10286671 A JP10286671 A JP 10286671A JP 28667198 A JP28667198 A JP 28667198A JP 2000110668 A JP2000110668 A JP 2000110668A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- throttle valve
- passage
- air
- surge tank
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】空気より軽い気体燃料で駆動するエンジンにお
いて、始動時間を短くする。 【解決手段】吸気通路に設けられたスロットル弁と、こ
のスロットル弁の下流に設けられたサージタンクと、こ
のサージタンクの下流かつ下方に設けられ空気よりも軽
い気体燃料を噴射する燃料噴射機構とを備えた気体燃料
エンジンにおいて、スロットル弁を迂回しスロットル弁
の上流側と下流側とを連通するスロットル弁迂回通路を
有し、このスロットル弁迂回通路の下流側出口は吸気通
路の重力方向上部に配置されている。
いて、始動時間を短くする。 【解決手段】吸気通路に設けられたスロットル弁と、こ
のスロットル弁の下流に設けられたサージタンクと、こ
のサージタンクの下流かつ下方に設けられ空気よりも軽
い気体燃料を噴射する燃料噴射機構とを備えた気体燃料
エンジンにおいて、スロットル弁を迂回しスロットル弁
の上流側と下流側とを連通するスロットル弁迂回通路を
有し、このスロットル弁迂回通路の下流側出口は吸気通
路の重力方向上部に配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に駆動源と
して搭載される気体燃料エンジンに関するものであり、
特に、天然ガスのような空気よりも軽い気体を燃料とす
る気体燃料エンジンに関するものである。
して搭載される気体燃料エンジンに関するものであり、
特に、天然ガスのような空気よりも軽い気体を燃料とす
る気体燃料エンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】気体燃料エンジンに関する技術としてた
とえば特開平７−１０９９４４号公報に開示されたもの
がある。この従来技術による気体燃料エンジンには、始
動時の空気流量を制御して始動性を改善するためのアイ
ドル回転制御バルブ（ＩＳＣバルブ）がスロットル弁を
迂回する通路上に設けられている。
とえば特開平７−１０９９４４号公報に開示されたもの
がある。この従来技術による気体燃料エンジンには、始
動時の空気流量を制御して始動性を改善するためのアイ
ドル回転制御バルブ（ＩＳＣバルブ）がスロットル弁を
迂回する通路上に設けられている。
【０００３】一方、上記従来技術には開示されていない
が、スロットル弁下流に吸気脈動を防止するためのサー
ジタンクを有するエンジンが知られている。
が、スロットル弁下流に吸気脈動を防止するためのサー
ジタンクを有するエンジンが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】サージタンクを有する
エンジンにおいて、空気よりも軽い気体燃料を用いた場
合、エンジン停止時にサージタンク下流にある燃料噴射
機構（インジェクタ）から漏れ出た気体燃料は、比重が
小さいためにサージタンクの上方に滞留してしまう。こ
の滞留燃料は、始動時に燃焼室に導入される混合気の空
燃比（Ａ／Ｆ）を可燃領域よりも小さくする。すなわ
ち、始動時の燃料濃度を可燃濃度よりも濃くしてしま
う。したがって、この滞留燃料が拡散するまでは始動で
きない。特に、冷間始動時にはクランキング回転数が低
下し、空気流量が小さくなるため、滞留燃料の拡散に時
間を要し、その結果、始動時間が長くなってしまうとい
う問題があった。
エンジンにおいて、空気よりも軽い気体燃料を用いた場
合、エンジン停止時にサージタンク下流にある燃料噴射
機構（インジェクタ）から漏れ出た気体燃料は、比重が
小さいためにサージタンクの上方に滞留してしまう。こ
の滞留燃料は、始動時に燃焼室に導入される混合気の空
燃比（Ａ／Ｆ）を可燃領域よりも小さくする。すなわ
ち、始動時の燃料濃度を可燃濃度よりも濃くしてしま
う。したがって、この滞留燃料が拡散するまでは始動で
きない。特に、冷間始動時にはクランキング回転数が低
下し、空気流量が小さくなるため、滞留燃料の拡散に時
間を要し、その結果、始動時間が長くなってしまうとい
う問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の気体燃料エンジ
ンは、このような問題を解決するためになされたもので
あり、吸気通路に設けられたスロットル弁と、このスロ
ットル弁の下流に設けられたサージタンクと、このサー
ジタンクの下流かつ下方に設けられ空気よりも軽い気体
燃料を噴射する燃料噴射機構とを備えた気体燃料エンジ
ンにおいて、スロットル弁を迂回しスロットル弁の上流
側と下流側とを連通するスロットル弁迂回通路を有し、
このスロットル弁迂回通路の下流側出口は吸気通路の重
力方向上部に配置されていることを特徴とする。
ンは、このような問題を解決するためになされたもので
あり、吸気通路に設けられたスロットル弁と、このスロ
ットル弁の下流に設けられたサージタンクと、このサー
ジタンクの下流かつ下方に設けられ空気よりも軽い気体
燃料を噴射する燃料噴射機構とを備えた気体燃料エンジ
ンにおいて、スロットル弁を迂回しスロットル弁の上流
側と下流側とを連通するスロットル弁迂回通路を有し、
このスロットル弁迂回通路の下流側出口は吸気通路の重
力方向上部に配置されていることを特徴とする。
【０００６】始動時には空気がスロットル弁迂回通路を
通る。スロットル弁迂回通路から出て吸気通路に戻った
空気は下流のサージタンクへ向かうが、スロットル弁迂
回通路の下流側出口が吸気通路の重力方向上部に配置さ
れているので、サージタンクに向かう空気の主流は吸気
通路の上方に形成される。そのため、サージタンク上方
に滞留している気体燃料が空気流によって速やかに拡散
され、燃焼室に導入される混合気の空燃比を短時間に可
燃領域まで引き上げることができる。
通る。スロットル弁迂回通路から出て吸気通路に戻った
空気は下流のサージタンクへ向かうが、スロットル弁迂
回通路の下流側出口が吸気通路の重力方向上部に配置さ
れているので、サージタンクに向かう空気の主流は吸気
通路の上方に形成される。そのため、サージタンク上方
に滞留している気体燃料が空気流によって速やかに拡散
され、燃焼室に導入される混合気の空燃比を短時間に可
燃領域まで引き上げることができる。
【０００７】スロットル弁迂回通路の下流側出口とサー
ジタンクとの間の吸気通路の重力方向上部内面は、出口
から出た空気がサージタンクになめらかに流入するよう
に流線形状となっていることが望ましい。
ジタンクとの間の吸気通路の重力方向上部内面は、出口
から出た空気がサージタンクになめらかに流入するよう
に流線形状となっていることが望ましい。
【０００８】スロットル弁迂回通路出口からサージタン
クへ向かう空気流に乱流が生じにくくなり、サージタン
クの滞留燃料の拡散速度が一層高まる。
クへ向かう空気流に乱流が生じにくくなり、サージタン
クの滞留燃料の拡散速度が一層高まる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の気体燃料エンジン
の断面図であり、主として吸気系統を示している。吸気
通路は、スロットルボディー６、サージタンク４、イン
テークマニホールド２を備える。吸気通路下流側のイン
テークマニホールド２は、エンジン本体の燃焼室１につ
ながっており、スロットルボディー６の上流側は図示省
略したエアークリーナを介して大気に解放されている。
の断面図であり、主として吸気系統を示している。吸気
通路は、スロットルボディー６、サージタンク４、イン
テークマニホールド２を備える。吸気通路下流側のイン
テークマニホールド２は、エンジン本体の燃焼室１につ
ながっており、スロットルボディー６の上流側は図示省
略したエアークリーナを介して大気に解放されている。
【００１０】インテークマニホールド２の下流端は、エ
ンジンのシリンダヘッド部１２につながっており、燃料
噴射機構３が設けられている。この燃料噴射機構３は、
燃料貯蔵部１１から導かれる燃料ガスを、図示省略した
制御部からの制御に従って噴射する。この燃料ガスに
は、天然ガスや水素ガスのような空気よりも軽いガスが
用いられる。
ンジンのシリンダヘッド部１２につながっており、燃料
噴射機構３が設けられている。この燃料噴射機構３は、
燃料貯蔵部１１から導かれる燃料ガスを、図示省略した
制御部からの制御に従って噴射する。この燃料ガスに
は、天然ガスや水素ガスのような空気よりも軽いガスが
用いられる。
【００１１】インテークマニホールド２の上流端は下流
端よりも重力方向上方に位置し、この上流端につながる
サージタンク４は、適当な容積を有することにより吸気
の脈動を防止することを主たる目的とする。
端よりも重力方向上方に位置し、この上流端につながる
サージタンク４は、適当な容積を有することにより吸気
の脈動を防止することを主たる目的とする。
【００１２】サージタンク４の更に上流にはスロットル
ボディー６が配置されている。スロットルボディー６に
は、スロットル弁１０およびスロットル弁迂回通路５が
設けられている。
ボディー６が配置されている。スロットルボディー６に
は、スロットル弁１０およびスロットル弁迂回通路５が
設けられている。
【００１３】スロットル弁１０は、図示省略したアクセ
ルペダルに連動してその開度が変化する弁であり、開度
に応じて吸入空気量が調整される。
ルペダルに連動してその開度が変化する弁であり、開度
に応じて吸入空気量が調整される。
【００１４】スロットル弁迂回通路５は、一端がスロッ
トル弁１０の上流側吸気通路に連結し、他端が下流側吸
気通路に連結しており、スロットル弁１０をバイパスす
る空気通路を形成している。ここで特徴的なことは、ス
ロットル弁迂回通路５の下流側出口１３が、吸気通路の
重力方向上部に位置していることである。
トル弁１０の上流側吸気通路に連結し、他端が下流側吸
気通路に連結しており、スロットル弁１０をバイパスす
る空気通路を形成している。ここで特徴的なことは、ス
ロットル弁迂回通路５の下流側出口１３が、吸気通路の
重力方向上部に位置していることである。
【００１５】スロットル弁迂回通路５の途中には始動時
の空気流量を制御するためのアイドル回転制御バルブ
（ＩＳＣバルブ）７が設けられている。アイドル回転時
にはスロットル弁１０が閉じられ、吸入空気はスロット
ル弁迂回通路５を通る。ＩＳＣバルブ７は、このときの
吸入空気量を調整してアイドル回転数を最適な値にす
る。
の空気流量を制御するためのアイドル回転制御バルブ
（ＩＳＣバルブ）７が設けられている。アイドル回転時
にはスロットル弁１０が閉じられ、吸入空気はスロット
ル弁迂回通路５を通る。ＩＳＣバルブ７は、このときの
吸入空気量を調整してアイドル回転数を最適な値にす
る。
【００１６】つぎに、このように構成された気体燃料エ
ンジンの吸入空気に関連する動作を説明する。
ンジンの吸入空気に関連する動作を説明する。
【００１７】エンジンが停止すると、燃料噴射機構３か
ら漏れ出た燃料ガスは、比重が小さいためインテークマ
ニホールド２を介してサージタンク４に至る。サージタ
ンク４は、所定の容量を確保するために上方にも膨らみ
をもった形状となっているため、インテークマニホール
ド２を伝ってきた燃料ガスが、この上部膨らみ部８に滞
留する。
ら漏れ出た燃料ガスは、比重が小さいためインテークマ
ニホールド２を介してサージタンク４に至る。サージタ
ンク４は、所定の容量を確保するために上方にも膨らみ
をもった形状となっているため、インテークマニホール
ド２を伝ってきた燃料ガスが、この上部膨らみ部８に滞
留する。
【００１８】この状態から再始動すると、スロットル弁
１０が閉成されると共にＩＳＣバルブ７が開成されて、
吸入空気はスロットルボディー６においてスロットル弁
迂回通路５を通る。
１０が閉成されると共にＩＳＣバルブ７が開成されて、
吸入空気はスロットルボディー６においてスロットル弁
迂回通路５を通る。
【００１９】スロットル弁迂回通路５の下流側出口１３
は、吸気通路の上部に配置されているので、出口１３か
ら吸気通路に出てきた空気は、そのまま吸気通路の上方
を流れる。つまり、このときの出口１３からサージタン
ク４の間の吸気通路では主たる空気流が上方に形成され
る。
は、吸気通路の上部に配置されているので、出口１３か
ら吸気通路に出てきた空気は、そのまま吸気通路の上方
を流れる。つまり、このときの出口１３からサージタン
ク４の間の吸気通路では主たる空気流が上方に形成され
る。
【００２０】この空気流は、そのままサージタンク４の
上部膨らみ部８に流れ込むので、そこに残留していた燃
料ガスがこの流入空気によって速やかに拡散される。
上部膨らみ部８に流れ込むので、そこに残留していた燃
料ガスがこの流入空気によって速やかに拡散される。
【００２１】図２は、始動時に燃焼室１に導入される混
合気濃度の時間変化を示すグラフであり、縦軸に空燃比
（Ａ／Ｆ）をとり、横軸に時間をとっている。同図にお
いて、実線で示した特性Ａは本実施形態の気体燃料エン
ジンの混合気濃度を示し、一点鎖線で示した特性Ｂは本
実施形態と異なりスロットル弁迂回通路５の出口が吸気
通路の下方に配置さている気体燃料エンジンの混合気濃
度を示す。また、領域Ｃは、可燃領域を示している。
合気濃度の時間変化を示すグラフであり、縦軸に空燃比
（Ａ／Ｆ）をとり、横軸に時間をとっている。同図にお
いて、実線で示した特性Ａは本実施形態の気体燃料エン
ジンの混合気濃度を示し、一点鎖線で示した特性Ｂは本
実施形態と異なりスロットル弁迂回通路５の出口が吸気
通路の下方に配置さている気体燃料エンジンの混合気濃
度を示す。また、領域Ｃは、可燃領域を示している。
【００２２】この図からわかるように、クランキング開
始時には、本実施形態の方が空燃比が小さい、すなわ
ち、燃料濃度が濃いが（ａ１＜ａ２）、空燃比が可燃領
域に入るまでの時間が短い（ｔ１＜ｔ２）。これは、本
実施形態の気体燃料エンジンでは、空気流による残量燃
料の拡散が効率的に行われるからである。
始時には、本実施形態の方が空燃比が小さい、すなわ
ち、燃料濃度が濃いが（ａ１＜ａ２）、空燃比が可燃領
域に入るまでの時間が短い（ｔ１＜ｔ２）。これは、本
実施形態の気体燃料エンジンでは、空気流による残量燃
料の拡散が効率的に行われるからである。
【００２３】本実施形態のように、サージタンク４の残
留燃料を効率よく拡散すれば、短時間に空燃比が可燃領
域に入り、始動可能となる。
留燃料を効率よく拡散すれば、短時間に空燃比が可燃領
域に入り、始動可能となる。
【００２４】本実施形態では、スロットル弁迂回通路５
の出口１３からサージタンク８へ続く吸気通路の上部内
面がなめらかになっているので、乱流が生じにくく、空
気流が効率よく残留燃料を拡散する。
の出口１３からサージタンク８へ続く吸気通路の上部内
面がなめらかになっているので、乱流が生じにくく、空
気流が効率よく残留燃料を拡散する。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明の気体燃料エンジ
ンによれば、始動時の残留燃料を速やかに拡散すること
ができるので、始動時間が短くなる。特に、吸気流量が
小さく始動時間が比較的長い冷間始動時には、始動時間
短縮効果が高い。
ンによれば、始動時の残留燃料を速やかに拡散すること
ができるので、始動時間が短くなる。特に、吸気流量が
小さく始動時間が比較的長い冷間始動時には、始動時間
短縮効果が高い。
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図。
【図２】本実施形態の混合気濃度の時間変化を示すグラ
フ。
フ。
３…燃料噴射機構、４…サージタンク、５…スロットル
弁迂回通路、６…スロットルボディー、７…ＩＳＣバル
ブ、１０…スロットル弁、１１…燃料貯蔵部。
弁迂回通路、６…スロットルボディー、７…ＩＳＣバル
ブ、１０…スロットル弁、１１…燃料貯蔵部。
Claims (2)
- 【請求項１】吸気通路に設けられたスロットル弁と、こ
のスロットル弁の下流に設けられたサージタンクと、こ
のサージタンクの下流かつ下方に設けられ空気よりも軽
い気体燃料を噴射する燃料噴射機構とを備えた気体燃料
エンジンにおいて、 前記スロットル弁を迂回し前記スロットル弁の上流側と
下流側とを連通するスロットル弁迂回通路を有し、この
スロットル弁迂回通路の下流側出口は前記吸気通路の重
力方向上部に配置されていることを特徴とする気体燃料
エンジン。 - 【請求項２】前記スロットル弁迂回通路の前記下流側出
口と前記サージタンクとの間の吸気通路の重力方向上部
内面は、前記出口から出た空気が前記サージタンクにな
めらかに流入するように流線形状となっていることを特
徴とする請求項１に記載の気体燃料エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10286671A JP2000110668A (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | 気体燃料エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10286671A JP2000110668A (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | 気体燃料エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000110668A true JP2000110668A (ja) | 2000-04-18 |
Family
ID=17707463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10286671A Pending JP2000110668A (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | 気体燃料エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000110668A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100865296B1 (ko) | 2008-01-11 | 2008-10-27 | (주)비에프시스템 | 기체분사 방식을 이용한 차량의 가스연료 공급 시스템 |
| CN105370390A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-03-02 | 重庆普什机械有限责任公司 | 增压中冷内燃机进气旁通控制装置 |
-
1998
- 1998-10-08 JP JP10286671A patent/JP2000110668A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100865296B1 (ko) | 2008-01-11 | 2008-10-27 | (주)비에프시스템 | 기체분사 방식을 이용한 차량의 가스연료 공급 시스템 |
| CN105370390A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-03-02 | 重庆普什机械有限责任公司 | 增压中冷内燃机进气旁通控制装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031222 |