JP2004019646A - 自動車の低燃費化及び低排気ガス化システム - Google Patents
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Abstract
【課題】シリンダー内またはサブマフラー若しくはマフラー内に高密度のマイナスイオンを放出せしめ、高燃焼性による低燃費化と低排気ガス化を簡便且安価に実現できる低燃費化及び低排気ガス化システムを提供する。
【解決手段】40キロパルス以上の高パルス信号を発振しえるマイクロコンピューター1と、高パルス信号を入力させるドライブ回路3A、ロック防止回路3B、定電流制御回路3C、モニター回路3D、及びパワートランジスタ3Eからなるイグナイタ3と、電圧が3000V以上で且パルス数が40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルスを出力するイグニッションコイル4と、マイナス高電圧直流パルスをインテークマニホールド若しくはシリンダー内、或いはサブマフラー若しくはマフラー内に高密度のマイナスイオンを放出させ高燃焼化と燃焼ガス中のガス成分の分解消去と微粒子の集塵除去をなす。
【選択図】 図1
【解決手段】40キロパルス以上の高パルス信号を発振しえるマイクロコンピューター1と、高パルス信号を入力させるドライブ回路3A、ロック防止回路3B、定電流制御回路3C、モニター回路3D、及びパワートランジスタ3Eからなるイグナイタ3と、電圧が3000V以上で且パルス数が40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルスを出力するイグニッションコイル4と、マイナス高電圧直流パルスをインテークマニホールド若しくはシリンダー内、或いはサブマフラー若しくはマフラー内に高密度のマイナスイオンを放出させ高燃焼化と燃焼ガス中のガス成分の分解消去と微粒子の集塵除去をなす。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は自動車の低燃費化及び低排気ガス化システムに関するもので、更に詳しくはガソリン車やディーゼル車のシリンダー内に供給される混合気の低クラスター化と解離をなし且高電場状態に保持して燃焼性を高め燃焼出力の向上と、サブマフラー若しくはマフラー内を還元状態に保持せしめて排気ガスの分解消去、及び排気微粒子の付着集塵除去を可能とするシステムに関するものである。
【0002】
【従来技術】
我が国では経済成長とともに著しい車社会化が進み、今日においては既に6000万台以上に昇る膨大数の自動車が産業活動はもとより生活手段として使用されるに至っており、而もかかる車社会化は後進国の経済成長に伴って逐次拡大化が予想されている。
そしてこの膨大数に昇る自動車の運行に際しては過去においても莫大な石油資源が消費されてきており、これに伴う石油資源の枯渇化が危惧されるに至っているばかりか、膨大量の石油燃焼に伴い排出されるCO成分やHC成分若しくはNOx成分或いは燃焼微粒子等により大気の汚染も極限に至っており、これによる健康被害も各地で続発していることから抜本的対策が迫られている。
【0003】
かかる状況に対して既に低燃費化のための電子制御キャブレーターや低排気ガス化のための触媒コンバーター等が開発され実用されてなるものの、十分な低燃費化や低排気ガス化が実現されるまでに至っておらず、且将来に向って低燃費化や低排気ガス化のためにリーンバーンエンジンやダイレクトインジェクションエンジン或いはミラーサイクルエンジン等の開発も進められてなるものの、実用化には可成りの長期年月を要することが予想されている。
【0004】
発明者はかかる問題に鑑み研究を重ねた結果、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのシリンダー内に供給される混合気に高密度のマイナスイオンを放出させ、混合気の低クラスター化と解離を図り且高電場条件において燃焼させることにより、燃焼性が少なくとも30乃至40%以上の割合で向上することをはじめ、燃焼微粒子の発生が著しく減少すること、及び燃焼ガスを排気させるサブマフラーやマフラー内に高密度のマイナスイオンを放出せしめることにより、燃焼ガスが還元作用によりそのCO成分やNOx成分或いはHC成分が分解消去され、更には燃焼微粒子の集塵除去作用も発揮されること等を数多の実験で究明し、既にその発明の名称を自動車の低燃費化及び低排気ガス化方法とした先願がなされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
而して現状の自動車は操作性や安全性を高めるうえから高度に電装化が図られてなるため、かかる電装技術を応用することにより極めて安価且簡便に而も効率良く高密度のマイナスイオンを発生せしめられ、低燃費化と低排気ガスが実現できることに想到した。
即ち本発明はガソリンエンジンやディーゼルエンジンのシリンダー内に供給される混合気に高密度のマイナスイオンを放出させて高燃焼性による低燃費化と、サブマフラーやマフラー内に高密度のマイナスイオンを放出せしめて低排気ガス化を簡便且安価に実現できる自動車の低燃費化及び低排気ガス化システムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明が用いた技術的手段は、シリンダー内に供給される混合気に少なくとも40キロパルス以上の高パルスと且少なくともその電圧が3000V以上のマイナス高電圧直流パルスをマイナスイオン放出極に付加して高密度のマイナスイオンを放出させ、マイナス高電圧と高パルスの過渡作用による電気的衝撃により混合気の低クラスター化と解離をなし且高電場状態において燃焼を図る必要上から、マイクロコンピューターに少なくとも40キロパルス以上の高パルス信号を出力しえる発振回路が内蔵され、この高パルス信号発振回路はマイクロコンピューターに内蔵させる場合以外にも水晶発振子や圧電発振子による特定パルス数の発振をなし、若しくは可変コンデンサとコイルとのLC共振による可変パルス数のパルス発振の可能な外部高パルス発振回路と連動させる手段も用いられる。
【0007】
そしてマイクロコンピューターからのパルス信号は、エンジン回転数の変化においても適正密度のマイナスイオン放出を図るマイナス高電圧直流パルスを発生させるオン、オフ電流信号を出力させるためのドライブ回路と、エンストや始動失敗においてパワートランジスタがオン状態で固定された場合に、一次電流が通電された状態となりイグナイタの発熱破壊することを防止するため、所定時間オン状態が入力された場合にパワートランジスタをオフさせるロック防止回路、イグニッションコイルの二次発生電圧がエンジン回転数の上昇により低下するため、閉角度制御及び一次電流の立上がりの速いコイルとの組合せでコイルの一次電流を一定値に保持させる定電流制御回路、高密度マイナスイオン放出のためのイグニッションコイルの作動状態をコンピューターに知らせるモニター回路と、及びドライブ回路のパルス信号に従いイグニッションコイルへの通電をオン、オフさせるパワートランジスタからなるイグナイタに入力される。
【0008】
更にマイクロコンピューター内にドライブ回路機能やロック防止回路機能、定電流制御回路機能及びモニター回路機能を内蔵させることでマイクロコンピューターからのパルス信号を直接パワートランジスタに入力させる手段も採用される。
而してパワートランジスタによる高パルス数のオン、オフ電流信号をイグニッションコイルの一次側に入力させ、その二次側より少なくとも3000V以上で且そのパルス数が少なくとも40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルスを出力させてマイナスイオン放出極に付加し、高密度のマイナスイオンを放出せしむる自動車の低燃費化及び低排気ガス化システムに存する。
【0009】
加えて運行速度に伴い混合気の混合比率(A/F比)も変化するものであって該混合比率の変化に際しても均等な高密度マイナスイオンの放出を図るうえから、クランク軸の回転数を検知するクランクセンサー信号をマイクロコンピューターに入力させ該クランクセンサー信号により、イグナイタ若しくはパワートランジスタに発振するパルス数を変化させ入力できるようにさせた自動車の低燃費化及び低排気ガス化システムに存する。
【0010】
【作用】
本発明は上述の如き技術的手段を用いてなるため、以下のような作用を有する。即ち車輌に搭載されてなるマイクロコンピューターで少なくとも40キロパルス以上のパルス信号が発振されるとともに、このパルス信号がドライブ回路、ロック防止回路、定電流制御回路、モニター回路及びパワートランジスタからなるイグナイタに入力され若しくはパワートランジスタに直接入力されるため、パワートランジスタからは入力されるパルス信号に従ってオン、オフ電流信号が出力される。
【0011】
そしてイグナイタにおけるパワートランジスタ若しくはパルス信号が直接入力されるパワートランジスタは、入力される高パルス数のパルス信号に従いオン、オフ電流信号が出力されるとともにこれらパワートランジスタのコレクター及びエミッターには予め所定の電圧が付加され且その二次側出力がマイナス3000V以上の高電圧で出力されるイグニッションコイルの一次側と接続されてなるため、該イグニッションコイルの一次側にパワートランジスタからの高パルス数のオン、オフ電流信号が入力されるとイグニッションコイルの二次側からは少なくともその電圧がマイナス3000V以上で且そのパルス数が40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルスが出力され、マイナスイオン放出極に付加される。
【0012】
更にマイナスイオン放出極がガソリンエンジンにおいては混合気が生成されシリンダー内に供給されるインテークマニホールド内の適宜位置に、若しくはディーゼルエンジンにおいてはシリンダー内の適宜位置に絶縁材を介して配設され、或いはサブマフラーやマフラー内の適宜位置に絶縁材を介して配設されるものであるから、シリンダー内の混合気はマイナス高電圧で且高パルス数のマイナス高電圧直流パルスによる過渡作用で強い電気的衝撃が付加され、低クラスター化とともに十分な解離がなされ、而も高電場状態で燃焼がなされるから燃焼性が著しく向上する。
【0013】
加えて燃焼された燃焼ガスも高密度のマイナスイオンが放出され強い還元状態に保持されたサブマフラーやマフラー内を流通させることにより、燃焼ガス中のCO成分やNOx成分或いはHC成分が還元作用を受けて分解消去され、且燃焼ガス中の微粒子も帯電作用を受けて集塵除去され排出が大幅に削減される。
而も本発明ではクランク軸の回転数をクランクセンサーで検知のうえマイクロコンピューターで発振パルス数を変化させることが可能なため、自動車の運行状態に従って刻々と変化する混合気のA/F比に対しても均等な高密度マイナスイオンの放出がなされ、安定した高燃焼性と且還元作用による燃焼ガス成分の分解消去や微粒子の集塵除去がなしえる。加えて高密度マイナスイオンが放出される空間は導電性素材で形成されるため、高密度のマイナスイオンが放出されても過剰帯電が発生せず長期に亘り安定して高密度マイナスイオンの放出がなされる。
【0014】
【実施例】
以下に本発明を図とともに詳細に説明すれば、図1は本発明の全体説明図、図2は高パルス発振回路の例示図であって、本発明は現状の自動車においては高度の電装化が図られていることから、かかる電装化に使用される機器類や電気回路を応用活用することで本発明をより安価且簡便に実現させることが可能となる。
而して本発明においてはガソリンエンジンやディーゼルエンジンに供給される混合気に対して高密度のマイナスイオンを放出せしめて、混合気の低クラスター化と解離を十分に促進させ且高電場の状態において燃焼し高燃焼化を図るとともに燃焼ガス中のCO成分を初めNOx成分やHC成分の発生の低減化、及びサブマフラーやマフラー内に高密度のマイナスイオンを放出せしめ、還元状態のもとに燃焼ガス中の残留成分の分解消去や微粒子の帯電化により集塵除去し排出の削減を図ることにある。
【0015】
これがためには混合気や燃焼ガス中に、少なくとも10乃至20万個/cc以上望ましくは20乃至40万個/cc以上の高密度のマイナスイオンを放出せしむることが要請される。このマイナスイオンは空気中の水分子が外部エネルギーによりH+及びOH−に解離されH3O2の型に再結合されたものと定義されることから、高密度のマイナスイオンの放出には高電圧による電子放出と且高パルスの過渡作用による強度の電気衝撃エネルギー所謂マイナス高電圧直流パルスにより、混合気の低クラスター化と十分な解離を図ることが有利となる。
【0016】
そこでマイクロコンピューター1にはそのパルス数が少なくとも40キロパルス以上のパルス信号1Aを発振しえる高パルス発振回路2が内蔵されている。この高パルス発振回路2には特段の制約はなく、必要とするパルス数が発振しえるものであれば実用使用でき、特定パルス数を発振させるためには水晶振動子や圧電セラミックスを使用したもの若しくはコイル2Aとコンデンサ2Bとにより或いは抵抗とコンデンサを用いて所望の周波数で発振させたうえ整流させてパルス信号1Aとなす所謂LC発振回路やCR発振回路等が挙げられる。
【0017】
図2はコルピッツ発振方式による高パルス発振回路20の回路図であって該高パルス発振回路20においてはコイル2Aのリアクタンスとコンデンサ2B、2Bのキャパシタンスにより具体的発振周波数が決定され且整流器2Cにより所望のパルス信号1Aが出力される。無論かかる高パルス発振回路20は、マイクロコンピューター1内に内蔵させても、外部に高パルス発振回路20を独立させたうえパルス信号1Aの出力をマイクロコンピューター1内に入力させることでも良い。
かかる場合に留意すべきことは発振周波数が100KHzを超えて高周波数になると他の電装機器等への電波障害の発生も考慮する必要があるため、高パルス発振回路2若しくは20全体に電波シールド21を施すことが望まれる。
【0018】
高パルス発振回路2若しくは20において所要のパルス数に出力されるパルス信号1Aはイグナイタ3に入力される。
このイグナイタ3はドライブ回路3A、ロック防止回路3B、定電流制御回路3C、モニター回路4D及びイグニッションコイル4への通電オン、オフ制御をなすパワートランジスタ4Eから構成されてなるもので、ドライブ回路3Aは入力されたパルス信号1Aに同期してパワートランジスタ4Eをオン、オフさせる機能を保持するものであり、ロック防止回路3Bはエンスト時や始動失敗時等においてコンピューター1からのパルス信号1Aが固定された場合に、パワートランジスタ4Eがオン状態で固定されると一次電流が通電状態のままとなりイグナイタが発熱破壊されることを防止する機能を保持させている。
【0019】
更に定電流制御回路3Cはイグニッションコイル4の二次出力電圧はエンジン回転数の上昇に伴い低下するもので、かかる理由は高速に伴って一次電流が減少するために発生する。これがため閉角度制御及び一次電流の立上がりが速いコイルとの組合せにより、イグニッションコイル4の一次電流を一定値に制御させる機能を保持させている。かかる場合にイグニッションコイル4の一次電流の立上がりは、一次コイルのインダクタンスが小さい程早くなるものであるから、定電流制御と組合せるイグニッションコイル4は、インダクタンスを小さくするため一次コイルの巻き線を減らしコイル抵抗も小さく形成される。
加えてモニター回路3Dはイグニッションコイル4の一次コイルにパワートランジスタ3Eからのパルス信号1Aに同期したパルス出力1Bが正常に入力されているかをマイクロコンピューター1にフィードバックさせるための機能を保持するものである。
【0020】
そしてパワートランジスタ4Eは、ドライブ回路3Aよりパルス信号1Aに同期したオン、オフ電流信号1Bをイグニッションコイル4の一次コイルに入力させるもので、当然に耐高電圧高電流で且高パルスに適合するものが採用されることは言うまでもない。
【0021】
図3は閉磁路型イグニッションコイル4の説明図であって、該イグニッションコイル4は低電圧の自動車バッテリー5から、二次出力電圧として少なくとも3000V以上の高電圧を発生させるものであって、特に本発明においては望ましくは7000乃至15000Vのマイナス高電圧を以って、且少なくとも40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルスを出力させたうえマイナスイオン放出極6に付加せしめ高密度のマイナスイオンの放出を図るもので、この高密度のマイナスイオンの放出は混合気の低クラスター化と解離を十分に促進させるとともに高電場状態に保持させるうえから、放電発生が防止しえるパルス数や電圧及び電流と且放出に対する絶縁性が考慮される必要がある。
因みにその電圧がマイナス7000V、パルス数が50キロパルス、マイナスイオン放出極6の相互間隔30mmの場合においては、マイナスイオン放出極6の1極当りの高密度マイナスイオン放出電力はせいぜい3乃至5mW程度である。
【0022】
イグニッションコイル4は、鉄芯構造により開磁路型と閉磁路型の二つに大別されるものであるが、閉磁路型は鉄芯4Aだけで磁気回路ができており磁気抵抗が小さくなり、同等の磁束を作るのに必要な起磁力は開磁路型に比べて小さくても良く、一次コイル4Bの巻き数を少なくできるため小型軽量化も図れるものである。そして該イグニッションコイル4の二次コイル4Cは、一方が一次コイル4B若しくはアースに接続され、且他方が二次端子4Dに接続された構成からなる。
【0023】
イグニッションコイル4の二次コイル4Cより出力される所要のマイナス高電圧直流パルスは、リードケーブル6Aによりインテークマニホールドやシリンダー内、或いはサブマフラー若しくはマフラー内に高密度のマイナスイオンを放出させるために配設されたマイナスイオン放出極6と接続されている。
このリードケーブル6Aはイグニッションコイル4からマイナスイオン放出極6までの間に電力低下を生じせしめぬもので且十分な絶縁性と高パルスに係る高周波の漏出を防止しえるものであれば特段の制約はない。
【0024】
図4はマイナスイオン放出極6の拡大配設説明図であって、該マイナスイオン放出極6は使用がエンジンに連接されるインテークマニホールド内やディーゼルエンジンについてはシリンダー内に配設され、更に燃焼ガスの排気に際してはサブマフラーやマフラー内に配置されるものであるから、耐熱性はもとより耐蝕性、強靭性並びに導電性に優れる素材が望ましく、具体的素材としては金、白金、タングステン、パラジウム、ベリリウム或いはモリブデン等が挙げられる。
そして該マイナスイオン放出極6は、マイナス高電圧直流パルスが付加されて高密度のマイナスイオンを放出せしむるうえから針状形のものが一般的に用いられる。
【0025】
そして該マイナスイオン放出極6には少なくとも3000V以上、一般的には7000乃至15000Vにも及ぶ、マイナス高電圧が付加されるものであるから、配設に際しては支持体6Cと絶縁材6Bを介して取付けられるもので、当然に該絶縁材6Bは耐熱性とともに高絶縁性や強靭性が要請されるため、好ましい素材としてはセラミックス素材とりわけステアタイト質やファルステライト質、アルミナ質、ジルコン質若しくはベリリア質のセラミックス素材が望まれる。
加えて配設されるマイナスイオン放出極6からのマイナスイオン放出は該マイナスイオン放出極6先端より略30乃至40度の放射角に沿って放出される状態のため、混合気や燃焼ガスに対して該放出されるマイナスイオンが均質に放出接触されるよう、混合気や燃焼ガスの流通に対して包被する状態で放出されるよう支持体6Cに配設させることが好適である。
【0026】
図5はガソリンエンジン7にマイナスイオン放出極6を配設した配設説明図であって、ガソリンエンジン7においてはキャブレーター7Aにおいて所要のA/F比の混合気を生成のうえインテークマニホールド7Bを経由してシリンダー7C内に供給のうえ点火燃焼を図る構造であるから、混合気に高密度のマイナスイオンを放出せしめて混合気全体を均質な低クラスター化と解離を促進せしめ且高電場状態でシリンダー7C内に供給することが効率的であることから、インテークマニホールド7Bを支持体6Cとして適宜数のマイナスイオン放出極6を配設させれば良い。他方ディーゼルエンジンにおいてはシリンダー内にピストンで軽油を強制噴霧させるものであるから、ディーゼルエンジンにおいてはピストン噴霧口近傍のエンジンを支持体6C(図示せず)としてマイナスイオン放出極6を絶縁材6Bを介して配設させれば良い。
【0027】
更に本発明においては、燃焼ガスに残留するCO成分やNOx成分若しくはHC成分を還元作用により分解消去させ、並びに微粒子を高電場状態により帯電化させ集塵除去を図ることも目的とするもので、これがためには図6に示すように燃焼ガスが流通排出されるサブマフラー(図示せず)やマフラー8の内部のバイパス管8Aの吸入口80A等に絶縁材6Bを支持体6Cとして適宜数配設させたうえ高密度のマイナスイオンを放出させるものである。
無論エンジン部分に配設されるマイナスイオン放出極6及びサブマフラーやマフラー8に配設されるマイナスイオン放出極6にリードケーブル6Aによりイグニッションコイル4の出力側二次端子4Dと接続されている。
【0028】
ところで自動車は始動時や加速時或いは高速走行時に亘って混合気のA/F比が著しく変化し且該混合気の吸気量並びに燃焼後の燃焼ガス排出量も大きく変動し、而もイグナイタ3における定電流制御回路で安定した電流制御がなされても高速走行に伴ってイグニッションコイル4の二次出力電圧が低下する傾向となる。これがため吸気される混合気に対して安定した低クラスター化と解離をなさしめ且高電場状態に保持させ、或いは燃焼ガスの排出量の変動に対してもサブマフラーやマフラー8内を安定した還元状態と且高電場状態に保持せしむる必要が望まれる。これがためには混合気の吸気量や燃焼ガスの排出量の最大値に対処できる高密度のマイナスイオンを放出させる条件のマイナス高電圧直流パルスを付加させることとなり、イグニッションコイル4の二次出力も可成りの高電圧、高パルス、高電流が要求されることとなる。
【0029】
そこで本発明はかかる問題に対処する手段も採用している。即ちエンジンの回転数を検知するため、クランク軸にその回転数を検知するクランクセンサー9を設け、このクランクセンサー9によりクランク軸の回転数の検知信号9Aをマイクロコンピューター1に入力させ、この検知信号9Aに対応して該マイクロコンピューター1より可変制御信号9Bが出力されるよう構成させておく。
他方図2における高パルス発振回路2のコンデンサ2B、2Bを可変コンデンサ(図示せず)を使用し、且該可変コンデンサを適宜のアクチュエーターにより可変駆動できるように形成したうえ、該アクチュエーターに可変制御信号9Bを入力させることにより、該高パルス発振回路2からはエンジン回転数に対応した高パルスが出力され、該高パルスに従ってイグニッションコイル4からマイナス高電圧直流パルスがそれぞれのマイナスイオン放出極6に付加され、混合気の吸気量や燃焼ガス排出量に適正な高密度のマイナスイオンを放出することが可能となる。
【0030】
以下に本発明を用いてガソリンエンジンにおける燃焼ガス中の残留成分を測定した結果を述べれば、実験に用いた車輌はA社製排気量2580cc、既走行57400kmの車輌で、該車輌のインテークマニホールド内にマイナスイオン放出極を絶縁配設し、該マイナスイオン放出極にマイナス7000V、パルス数50キロパルスのマイナス高電圧直流パルスを付加させ、略30万個/cc高密度マイナスイオン放出の条件とした。
測定方法はエンジン始動によるアイドリング時、1500回転時、3000回転時における燃焼ガスをエキゾーストパイプよりそれぞれ1m3採取し、ガスクロマトグラフにて分析測定した。なお同一条件においてマイナス高電圧直流パルスを付加させない条件で採取したものを対照としたもので、測定結果は表1の通り低速回転時には燃焼ガス中の残留成分が著しく低減化しており、高燃焼出力が発揮されているとともにサブマフラーやマフラーに高密度マイナスイオンを放出させることで排出ガス中のガス成分や微粒子は更に低減されることが確実視され、而もエンジン回転数に従って均等な高密度マイナスイオンを放出させることで低速から高速に至るまで高燃焼性と排出ガス中のガス成分や微粒子の大幅な削減が可能となる。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】
本発明は以上の如くLC発振やRC発振若しくは固定発振子により簡便、安価且小型に高周波発振回路が形成しえ且整流により高パルス信号が容易に形成でき、而もこの高パルス信号をイグナイタにより同期させてオン、オフ電流信号となしたるうえイグニッションコイルの一次側の入力及び遮断を連続せしめ、その二次出力が少なくとも3000V以上で且そのパルス数が40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルスが出力されてマイナスイオン放出極に付加され、高速で且パルス状に電子放射がなされて高密度のマイナスイオンが放出されるとともに、該高密度のマイナスイオンが放出された混合気は高電圧と且パルス特有の過渡作用による電気的衝撃により低クラスター化とともに解離が著しく促進され且高電場状態で燃焼されるため、高燃焼化により燃焼出力の増大に伴う低燃費化はもとより燃焼ガス中の残留CO成分やNOx成分若しくはHC成分も著しく低減化される。
【0033】
加えて燃焼ガスの排出に係るサブマフラーやマフラー内にもマイナスイオン放出極が配設され高密度のマイナスイオンが放出されて還元状態と且高電場状態に保持されるため、燃焼ガス中の残留ガス成分が更に還元作用により分解消去されるばかりか、微粒子も帯電化によりサブマフラーやマフラー内のバイパス管等に集塵付着し除去されるため、優れた低排気ガス化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体説明図である。
【図2】高パルス発振回路の例示図である。
【図3】閉磁路型イグニッションコイルの説明図である。
【図4】マイナスイオン放出極の拡大配設説明図である。
【図5】ガソリンエンジンにおけるマイナスイオン放出極配設説明図である。
【符号の説明】
1 マイクロコンピューター
1A パルス信号
1B オン、オフ電流信号
2 高パルス発振回路
2A コイル
2B コンデンサ
2C 整流器
20 外部高パルス発振回路
21 電波シールド
3 イグナイタ
3A ドライブ回路
3B ロック防止回路
3C 定電流制御回路
3D モニター回路
3E パワートランジスタ
4 イグニッションコイル
4A 鉄芯
4B 一次コイル
4C 二次コイル
4D 二次端子
5 バッテリー
6 マイナスイオン放出極
6A リードケーブル
6B 絶縁材
6C 支持体
7 ガソリンエンジン
7A キャブレーター
7B インテークマニホールド
7C シリンダー
8 マフラー
8A バイパス管
9 クランクセンサー
9A 検知信号
【産業上の利用分野】
本発明は自動車の低燃費化及び低排気ガス化システムに関するもので、更に詳しくはガソリン車やディーゼル車のシリンダー内に供給される混合気の低クラスター化と解離をなし且高電場状態に保持して燃焼性を高め燃焼出力の向上と、サブマフラー若しくはマフラー内を還元状態に保持せしめて排気ガスの分解消去、及び排気微粒子の付着集塵除去を可能とするシステムに関するものである。
【0002】
【従来技術】
我が国では経済成長とともに著しい車社会化が進み、今日においては既に6000万台以上に昇る膨大数の自動車が産業活動はもとより生活手段として使用されるに至っており、而もかかる車社会化は後進国の経済成長に伴って逐次拡大化が予想されている。
そしてこの膨大数に昇る自動車の運行に際しては過去においても莫大な石油資源が消費されてきており、これに伴う石油資源の枯渇化が危惧されるに至っているばかりか、膨大量の石油燃焼に伴い排出されるCO成分やHC成分若しくはNOx成分或いは燃焼微粒子等により大気の汚染も極限に至っており、これによる健康被害も各地で続発していることから抜本的対策が迫られている。
【0003】
かかる状況に対して既に低燃費化のための電子制御キャブレーターや低排気ガス化のための触媒コンバーター等が開発され実用されてなるものの、十分な低燃費化や低排気ガス化が実現されるまでに至っておらず、且将来に向って低燃費化や低排気ガス化のためにリーンバーンエンジンやダイレクトインジェクションエンジン或いはミラーサイクルエンジン等の開発も進められてなるものの、実用化には可成りの長期年月を要することが予想されている。
【0004】
発明者はかかる問題に鑑み研究を重ねた結果、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのシリンダー内に供給される混合気に高密度のマイナスイオンを放出させ、混合気の低クラスター化と解離を図り且高電場条件において燃焼させることにより、燃焼性が少なくとも30乃至40%以上の割合で向上することをはじめ、燃焼微粒子の発生が著しく減少すること、及び燃焼ガスを排気させるサブマフラーやマフラー内に高密度のマイナスイオンを放出せしめることにより、燃焼ガスが還元作用によりそのCO成分やNOx成分或いはHC成分が分解消去され、更には燃焼微粒子の集塵除去作用も発揮されること等を数多の実験で究明し、既にその発明の名称を自動車の低燃費化及び低排気ガス化方法とした先願がなされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
而して現状の自動車は操作性や安全性を高めるうえから高度に電装化が図られてなるため、かかる電装技術を応用することにより極めて安価且簡便に而も効率良く高密度のマイナスイオンを発生せしめられ、低燃費化と低排気ガスが実現できることに想到した。
即ち本発明はガソリンエンジンやディーゼルエンジンのシリンダー内に供給される混合気に高密度のマイナスイオンを放出させて高燃焼性による低燃費化と、サブマフラーやマフラー内に高密度のマイナスイオンを放出せしめて低排気ガス化を簡便且安価に実現できる自動車の低燃費化及び低排気ガス化システムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために本発明が用いた技術的手段は、シリンダー内に供給される混合気に少なくとも40キロパルス以上の高パルスと且少なくともその電圧が3000V以上のマイナス高電圧直流パルスをマイナスイオン放出極に付加して高密度のマイナスイオンを放出させ、マイナス高電圧と高パルスの過渡作用による電気的衝撃により混合気の低クラスター化と解離をなし且高電場状態において燃焼を図る必要上から、マイクロコンピューターに少なくとも40キロパルス以上の高パルス信号を出力しえる発振回路が内蔵され、この高パルス信号発振回路はマイクロコンピューターに内蔵させる場合以外にも水晶発振子や圧電発振子による特定パルス数の発振をなし、若しくは可変コンデンサとコイルとのLC共振による可変パルス数のパルス発振の可能な外部高パルス発振回路と連動させる手段も用いられる。
【0007】
そしてマイクロコンピューターからのパルス信号は、エンジン回転数の変化においても適正密度のマイナスイオン放出を図るマイナス高電圧直流パルスを発生させるオン、オフ電流信号を出力させるためのドライブ回路と、エンストや始動失敗においてパワートランジスタがオン状態で固定された場合に、一次電流が通電された状態となりイグナイタの発熱破壊することを防止するため、所定時間オン状態が入力された場合にパワートランジスタをオフさせるロック防止回路、イグニッションコイルの二次発生電圧がエンジン回転数の上昇により低下するため、閉角度制御及び一次電流の立上がりの速いコイルとの組合せでコイルの一次電流を一定値に保持させる定電流制御回路、高密度マイナスイオン放出のためのイグニッションコイルの作動状態をコンピューターに知らせるモニター回路と、及びドライブ回路のパルス信号に従いイグニッションコイルへの通電をオン、オフさせるパワートランジスタからなるイグナイタに入力される。
【0008】
更にマイクロコンピューター内にドライブ回路機能やロック防止回路機能、定電流制御回路機能及びモニター回路機能を内蔵させることでマイクロコンピューターからのパルス信号を直接パワートランジスタに入力させる手段も採用される。
而してパワートランジスタによる高パルス数のオン、オフ電流信号をイグニッションコイルの一次側に入力させ、その二次側より少なくとも3000V以上で且そのパルス数が少なくとも40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルスを出力させてマイナスイオン放出極に付加し、高密度のマイナスイオンを放出せしむる自動車の低燃費化及び低排気ガス化システムに存する。
【0009】
加えて運行速度に伴い混合気の混合比率(A/F比)も変化するものであって該混合比率の変化に際しても均等な高密度マイナスイオンの放出を図るうえから、クランク軸の回転数を検知するクランクセンサー信号をマイクロコンピューターに入力させ該クランクセンサー信号により、イグナイタ若しくはパワートランジスタに発振するパルス数を変化させ入力できるようにさせた自動車の低燃費化及び低排気ガス化システムに存する。
【0010】
【作用】
本発明は上述の如き技術的手段を用いてなるため、以下のような作用を有する。即ち車輌に搭載されてなるマイクロコンピューターで少なくとも40キロパルス以上のパルス信号が発振されるとともに、このパルス信号がドライブ回路、ロック防止回路、定電流制御回路、モニター回路及びパワートランジスタからなるイグナイタに入力され若しくはパワートランジスタに直接入力されるため、パワートランジスタからは入力されるパルス信号に従ってオン、オフ電流信号が出力される。
【0011】
そしてイグナイタにおけるパワートランジスタ若しくはパルス信号が直接入力されるパワートランジスタは、入力される高パルス数のパルス信号に従いオン、オフ電流信号が出力されるとともにこれらパワートランジスタのコレクター及びエミッターには予め所定の電圧が付加され且その二次側出力がマイナス3000V以上の高電圧で出力されるイグニッションコイルの一次側と接続されてなるため、該イグニッションコイルの一次側にパワートランジスタからの高パルス数のオン、オフ電流信号が入力されるとイグニッションコイルの二次側からは少なくともその電圧がマイナス3000V以上で且そのパルス数が40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルスが出力され、マイナスイオン放出極に付加される。
【0012】
更にマイナスイオン放出極がガソリンエンジンにおいては混合気が生成されシリンダー内に供給されるインテークマニホールド内の適宜位置に、若しくはディーゼルエンジンにおいてはシリンダー内の適宜位置に絶縁材を介して配設され、或いはサブマフラーやマフラー内の適宜位置に絶縁材を介して配設されるものであるから、シリンダー内の混合気はマイナス高電圧で且高パルス数のマイナス高電圧直流パルスによる過渡作用で強い電気的衝撃が付加され、低クラスター化とともに十分な解離がなされ、而も高電場状態で燃焼がなされるから燃焼性が著しく向上する。
【0013】
加えて燃焼された燃焼ガスも高密度のマイナスイオンが放出され強い還元状態に保持されたサブマフラーやマフラー内を流通させることにより、燃焼ガス中のCO成分やNOx成分或いはHC成分が還元作用を受けて分解消去され、且燃焼ガス中の微粒子も帯電作用を受けて集塵除去され排出が大幅に削減される。
而も本発明ではクランク軸の回転数をクランクセンサーで検知のうえマイクロコンピューターで発振パルス数を変化させることが可能なため、自動車の運行状態に従って刻々と変化する混合気のA/F比に対しても均等な高密度マイナスイオンの放出がなされ、安定した高燃焼性と且還元作用による燃焼ガス成分の分解消去や微粒子の集塵除去がなしえる。加えて高密度マイナスイオンが放出される空間は導電性素材で形成されるため、高密度のマイナスイオンが放出されても過剰帯電が発生せず長期に亘り安定して高密度マイナスイオンの放出がなされる。
【0014】
【実施例】
以下に本発明を図とともに詳細に説明すれば、図1は本発明の全体説明図、図2は高パルス発振回路の例示図であって、本発明は現状の自動車においては高度の電装化が図られていることから、かかる電装化に使用される機器類や電気回路を応用活用することで本発明をより安価且簡便に実現させることが可能となる。
而して本発明においてはガソリンエンジンやディーゼルエンジンに供給される混合気に対して高密度のマイナスイオンを放出せしめて、混合気の低クラスター化と解離を十分に促進させ且高電場の状態において燃焼し高燃焼化を図るとともに燃焼ガス中のCO成分を初めNOx成分やHC成分の発生の低減化、及びサブマフラーやマフラー内に高密度のマイナスイオンを放出せしめ、還元状態のもとに燃焼ガス中の残留成分の分解消去や微粒子の帯電化により集塵除去し排出の削減を図ることにある。
【0015】
これがためには混合気や燃焼ガス中に、少なくとも10乃至20万個/cc以上望ましくは20乃至40万個/cc以上の高密度のマイナスイオンを放出せしむることが要請される。このマイナスイオンは空気中の水分子が外部エネルギーによりH+及びOH−に解離されH3O2の型に再結合されたものと定義されることから、高密度のマイナスイオンの放出には高電圧による電子放出と且高パルスの過渡作用による強度の電気衝撃エネルギー所謂マイナス高電圧直流パルスにより、混合気の低クラスター化と十分な解離を図ることが有利となる。
【0016】
そこでマイクロコンピューター1にはそのパルス数が少なくとも40キロパルス以上のパルス信号1Aを発振しえる高パルス発振回路2が内蔵されている。この高パルス発振回路2には特段の制約はなく、必要とするパルス数が発振しえるものであれば実用使用でき、特定パルス数を発振させるためには水晶振動子や圧電セラミックスを使用したもの若しくはコイル2Aとコンデンサ2Bとにより或いは抵抗とコンデンサを用いて所望の周波数で発振させたうえ整流させてパルス信号1Aとなす所謂LC発振回路やCR発振回路等が挙げられる。
【0017】
図2はコルピッツ発振方式による高パルス発振回路20の回路図であって該高パルス発振回路20においてはコイル2Aのリアクタンスとコンデンサ2B、2Bのキャパシタンスにより具体的発振周波数が決定され且整流器2Cにより所望のパルス信号1Aが出力される。無論かかる高パルス発振回路20は、マイクロコンピューター1内に内蔵させても、外部に高パルス発振回路20を独立させたうえパルス信号1Aの出力をマイクロコンピューター1内に入力させることでも良い。
かかる場合に留意すべきことは発振周波数が100KHzを超えて高周波数になると他の電装機器等への電波障害の発生も考慮する必要があるため、高パルス発振回路2若しくは20全体に電波シールド21を施すことが望まれる。
【0018】
高パルス発振回路2若しくは20において所要のパルス数に出力されるパルス信号1Aはイグナイタ3に入力される。
このイグナイタ3はドライブ回路3A、ロック防止回路3B、定電流制御回路3C、モニター回路4D及びイグニッションコイル4への通電オン、オフ制御をなすパワートランジスタ4Eから構成されてなるもので、ドライブ回路3Aは入力されたパルス信号1Aに同期してパワートランジスタ4Eをオン、オフさせる機能を保持するものであり、ロック防止回路3Bはエンスト時や始動失敗時等においてコンピューター1からのパルス信号1Aが固定された場合に、パワートランジスタ4Eがオン状態で固定されると一次電流が通電状態のままとなりイグナイタが発熱破壊されることを防止する機能を保持させている。
【0019】
更に定電流制御回路3Cはイグニッションコイル4の二次出力電圧はエンジン回転数の上昇に伴い低下するもので、かかる理由は高速に伴って一次電流が減少するために発生する。これがため閉角度制御及び一次電流の立上がりが速いコイルとの組合せにより、イグニッションコイル4の一次電流を一定値に制御させる機能を保持させている。かかる場合にイグニッションコイル4の一次電流の立上がりは、一次コイルのインダクタンスが小さい程早くなるものであるから、定電流制御と組合せるイグニッションコイル4は、インダクタンスを小さくするため一次コイルの巻き線を減らしコイル抵抗も小さく形成される。
加えてモニター回路3Dはイグニッションコイル4の一次コイルにパワートランジスタ3Eからのパルス信号1Aに同期したパルス出力1Bが正常に入力されているかをマイクロコンピューター1にフィードバックさせるための機能を保持するものである。
【0020】
そしてパワートランジスタ4Eは、ドライブ回路3Aよりパルス信号1Aに同期したオン、オフ電流信号1Bをイグニッションコイル4の一次コイルに入力させるもので、当然に耐高電圧高電流で且高パルスに適合するものが採用されることは言うまでもない。
【0021】
図3は閉磁路型イグニッションコイル4の説明図であって、該イグニッションコイル4は低電圧の自動車バッテリー5から、二次出力電圧として少なくとも3000V以上の高電圧を発生させるものであって、特に本発明においては望ましくは7000乃至15000Vのマイナス高電圧を以って、且少なくとも40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルスを出力させたうえマイナスイオン放出極6に付加せしめ高密度のマイナスイオンの放出を図るもので、この高密度のマイナスイオンの放出は混合気の低クラスター化と解離を十分に促進させるとともに高電場状態に保持させるうえから、放電発生が防止しえるパルス数や電圧及び電流と且放出に対する絶縁性が考慮される必要がある。
因みにその電圧がマイナス7000V、パルス数が50キロパルス、マイナスイオン放出極6の相互間隔30mmの場合においては、マイナスイオン放出極6の1極当りの高密度マイナスイオン放出電力はせいぜい3乃至5mW程度である。
【0022】
イグニッションコイル4は、鉄芯構造により開磁路型と閉磁路型の二つに大別されるものであるが、閉磁路型は鉄芯4Aだけで磁気回路ができており磁気抵抗が小さくなり、同等の磁束を作るのに必要な起磁力は開磁路型に比べて小さくても良く、一次コイル4Bの巻き数を少なくできるため小型軽量化も図れるものである。そして該イグニッションコイル4の二次コイル4Cは、一方が一次コイル4B若しくはアースに接続され、且他方が二次端子4Dに接続された構成からなる。
【0023】
イグニッションコイル4の二次コイル4Cより出力される所要のマイナス高電圧直流パルスは、リードケーブル6Aによりインテークマニホールドやシリンダー内、或いはサブマフラー若しくはマフラー内に高密度のマイナスイオンを放出させるために配設されたマイナスイオン放出極6と接続されている。
このリードケーブル6Aはイグニッションコイル4からマイナスイオン放出極6までの間に電力低下を生じせしめぬもので且十分な絶縁性と高パルスに係る高周波の漏出を防止しえるものであれば特段の制約はない。
【0024】
図4はマイナスイオン放出極6の拡大配設説明図であって、該マイナスイオン放出極6は使用がエンジンに連接されるインテークマニホールド内やディーゼルエンジンについてはシリンダー内に配設され、更に燃焼ガスの排気に際してはサブマフラーやマフラー内に配置されるものであるから、耐熱性はもとより耐蝕性、強靭性並びに導電性に優れる素材が望ましく、具体的素材としては金、白金、タングステン、パラジウム、ベリリウム或いはモリブデン等が挙げられる。
そして該マイナスイオン放出極6は、マイナス高電圧直流パルスが付加されて高密度のマイナスイオンを放出せしむるうえから針状形のものが一般的に用いられる。
【0025】
そして該マイナスイオン放出極6には少なくとも3000V以上、一般的には7000乃至15000Vにも及ぶ、マイナス高電圧が付加されるものであるから、配設に際しては支持体6Cと絶縁材6Bを介して取付けられるもので、当然に該絶縁材6Bは耐熱性とともに高絶縁性や強靭性が要請されるため、好ましい素材としてはセラミックス素材とりわけステアタイト質やファルステライト質、アルミナ質、ジルコン質若しくはベリリア質のセラミックス素材が望まれる。
加えて配設されるマイナスイオン放出極6からのマイナスイオン放出は該マイナスイオン放出極6先端より略30乃至40度の放射角に沿って放出される状態のため、混合気や燃焼ガスに対して該放出されるマイナスイオンが均質に放出接触されるよう、混合気や燃焼ガスの流通に対して包被する状態で放出されるよう支持体6Cに配設させることが好適である。
【0026】
図5はガソリンエンジン7にマイナスイオン放出極6を配設した配設説明図であって、ガソリンエンジン7においてはキャブレーター7Aにおいて所要のA/F比の混合気を生成のうえインテークマニホールド7Bを経由してシリンダー7C内に供給のうえ点火燃焼を図る構造であるから、混合気に高密度のマイナスイオンを放出せしめて混合気全体を均質な低クラスター化と解離を促進せしめ且高電場状態でシリンダー7C内に供給することが効率的であることから、インテークマニホールド7Bを支持体6Cとして適宜数のマイナスイオン放出極6を配設させれば良い。他方ディーゼルエンジンにおいてはシリンダー内にピストンで軽油を強制噴霧させるものであるから、ディーゼルエンジンにおいてはピストン噴霧口近傍のエンジンを支持体6C(図示せず)としてマイナスイオン放出極6を絶縁材6Bを介して配設させれば良い。
【0027】
更に本発明においては、燃焼ガスに残留するCO成分やNOx成分若しくはHC成分を還元作用により分解消去させ、並びに微粒子を高電場状態により帯電化させ集塵除去を図ることも目的とするもので、これがためには図6に示すように燃焼ガスが流通排出されるサブマフラー(図示せず)やマフラー8の内部のバイパス管8Aの吸入口80A等に絶縁材6Bを支持体6Cとして適宜数配設させたうえ高密度のマイナスイオンを放出させるものである。
無論エンジン部分に配設されるマイナスイオン放出極6及びサブマフラーやマフラー8に配設されるマイナスイオン放出極6にリードケーブル6Aによりイグニッションコイル4の出力側二次端子4Dと接続されている。
【0028】
ところで自動車は始動時や加速時或いは高速走行時に亘って混合気のA/F比が著しく変化し且該混合気の吸気量並びに燃焼後の燃焼ガス排出量も大きく変動し、而もイグナイタ3における定電流制御回路で安定した電流制御がなされても高速走行に伴ってイグニッションコイル4の二次出力電圧が低下する傾向となる。これがため吸気される混合気に対して安定した低クラスター化と解離をなさしめ且高電場状態に保持させ、或いは燃焼ガスの排出量の変動に対してもサブマフラーやマフラー8内を安定した還元状態と且高電場状態に保持せしむる必要が望まれる。これがためには混合気の吸気量や燃焼ガスの排出量の最大値に対処できる高密度のマイナスイオンを放出させる条件のマイナス高電圧直流パルスを付加させることとなり、イグニッションコイル4の二次出力も可成りの高電圧、高パルス、高電流が要求されることとなる。
【0029】
そこで本発明はかかる問題に対処する手段も採用している。即ちエンジンの回転数を検知するため、クランク軸にその回転数を検知するクランクセンサー9を設け、このクランクセンサー9によりクランク軸の回転数の検知信号9Aをマイクロコンピューター1に入力させ、この検知信号9Aに対応して該マイクロコンピューター1より可変制御信号9Bが出力されるよう構成させておく。
他方図2における高パルス発振回路2のコンデンサ2B、2Bを可変コンデンサ(図示せず)を使用し、且該可変コンデンサを適宜のアクチュエーターにより可変駆動できるように形成したうえ、該アクチュエーターに可変制御信号9Bを入力させることにより、該高パルス発振回路2からはエンジン回転数に対応した高パルスが出力され、該高パルスに従ってイグニッションコイル4からマイナス高電圧直流パルスがそれぞれのマイナスイオン放出極6に付加され、混合気の吸気量や燃焼ガス排出量に適正な高密度のマイナスイオンを放出することが可能となる。
【0030】
以下に本発明を用いてガソリンエンジンにおける燃焼ガス中の残留成分を測定した結果を述べれば、実験に用いた車輌はA社製排気量2580cc、既走行57400kmの車輌で、該車輌のインテークマニホールド内にマイナスイオン放出極を絶縁配設し、該マイナスイオン放出極にマイナス7000V、パルス数50キロパルスのマイナス高電圧直流パルスを付加させ、略30万個/cc高密度マイナスイオン放出の条件とした。
測定方法はエンジン始動によるアイドリング時、1500回転時、3000回転時における燃焼ガスをエキゾーストパイプよりそれぞれ1m3採取し、ガスクロマトグラフにて分析測定した。なお同一条件においてマイナス高電圧直流パルスを付加させない条件で採取したものを対照としたもので、測定結果は表1の通り低速回転時には燃焼ガス中の残留成分が著しく低減化しており、高燃焼出力が発揮されているとともにサブマフラーやマフラーに高密度マイナスイオンを放出させることで排出ガス中のガス成分や微粒子は更に低減されることが確実視され、而もエンジン回転数に従って均等な高密度マイナスイオンを放出させることで低速から高速に至るまで高燃焼性と排出ガス中のガス成分や微粒子の大幅な削減が可能となる。
【0031】
【表1】
【0032】
【発明の効果】
本発明は以上の如くLC発振やRC発振若しくは固定発振子により簡便、安価且小型に高周波発振回路が形成しえ且整流により高パルス信号が容易に形成でき、而もこの高パルス信号をイグナイタにより同期させてオン、オフ電流信号となしたるうえイグニッションコイルの一次側の入力及び遮断を連続せしめ、その二次出力が少なくとも3000V以上で且そのパルス数が40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルスが出力されてマイナスイオン放出極に付加され、高速で且パルス状に電子放射がなされて高密度のマイナスイオンが放出されるとともに、該高密度のマイナスイオンが放出された混合気は高電圧と且パルス特有の過渡作用による電気的衝撃により低クラスター化とともに解離が著しく促進され且高電場状態で燃焼されるため、高燃焼化により燃焼出力の増大に伴う低燃費化はもとより燃焼ガス中の残留CO成分やNOx成分若しくはHC成分も著しく低減化される。
【0033】
加えて燃焼ガスの排出に係るサブマフラーやマフラー内にもマイナスイオン放出極が配設され高密度のマイナスイオンが放出されて還元状態と且高電場状態に保持されるため、燃焼ガス中の残留ガス成分が更に還元作用により分解消去されるばかりか、微粒子も帯電化によりサブマフラーやマフラー内のバイパス管等に集塵付着し除去されるため、優れた低排気ガス化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の全体説明図である。
【図2】高パルス発振回路の例示図である。
【図3】閉磁路型イグニッションコイルの説明図である。
【図4】マイナスイオン放出極の拡大配設説明図である。
【図5】ガソリンエンジンにおけるマイナスイオン放出極配設説明図である。
【符号の説明】
1 マイクロコンピューター
1A パルス信号
1B オン、オフ電流信号
2 高パルス発振回路
2A コイル
2B コンデンサ
2C 整流器
20 外部高パルス発振回路
21 電波シールド
3 イグナイタ
3A ドライブ回路
3B ロック防止回路
3C 定電流制御回路
3D モニター回路
3E パワートランジスタ
4 イグニッションコイル
4A 鉄芯
4B 一次コイル
4C 二次コイル
4D 二次端子
5 バッテリー
6 マイナスイオン放出極
6A リードケーブル
6B 絶縁材
6C 支持体
7 ガソリンエンジン
7A キャブレーター
7B インテークマニホールド
7C シリンダー
8 マフラー
8A バイパス管
9 クランクセンサー
9A 検知信号
Claims (3)
- 車輌に搭載され且少なくとも40キロパルス以上の高パルス発振回路を内蔵するマイクロコンピューターと、該高パルス信号を入力させるドライブ回路、ロック防止回路、定電流制御回路並びにモニター回路、及びパワートランジスタからなるイグナイタと、パワートランジスタのオン、オフ電流信号の入力によりその電圧が3000V以上で且パルス数が40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルス出力をなすイグニッションコイルと、該イグニッションコイルからのマイナス高電圧直流パルスを付加せしめて高密度のマイナスイオンを放出せしむるためのインテークマニホールド内若しくはシリンダー内、或いはサブマフラー若しくはマフラー内に絶縁配設されるマイナスイオン放出極とにより、シリンダー内に供給される混合気の低クラスター化と解離促進及び高電場による高い燃焼性と、サブマフラー若しくはマフラー内における排気ガスの還元分解消去及び微粒子の集塵除去を図ることを特徴とする自動車の低燃費化及び低排気ガス化システム。
- マイクロコンピューターからの高パルス信号をパワートランジスタに入力させ、該パワートランジスタのオン、オフ電流信号の入力によりその電圧が3000V以上で且パルス数が40キロパルス以上のマイナス高電圧直流パルスをイグニッションコイルより出力させる、請求項1記載の自動車の低燃費化及び低排気ガス化システム。
- クランク軸の回転数を検知するクランクセンサー信号をマイクロコンピューターに入力させて、該クランクセンサー信号によりイグナイタ若しくはパワートランジスタに発振するパルス数を変化できる請求項1若しくは請求項2記載の自動車の低燃費化及び低排気ガス化システム。
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