JP2009068467A

JP2009068467A - 複式燃料ディーゼルエンジン

Info

Publication number: JP2009068467A
Application number: JP2007240494A
Authority: JP
Inventors: Michihisa Sasaki; 道寿佐々木; Toshiaki Ichida; 利昭市田; Makoto Hisajima; 寔久島
Original assignee: SERAPHIM KK
Current assignee: SERAPHIM KK
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2009-04-02

Abstract

【課題】付帯設備を大がかりで高価なものとすることなく、ガス燃料としてのバイオマスガスを複式燃料ディーゼルエンジンに大量に供給できるようにすることである。
【解決手段】吸気経路５のエアクリーナ４の下流側に流量制御弁としてのスロットル弁１２を設け、スロットル弁１２の下流側の吸気経路５に混合器１３を設けて、混合器１３にガス燃料供給系統３のガス燃料としてのバイオマスガスを供給し、混合器１３で空気と混合したバイオマスガスを吸気経路５からエンジン本体１に供給することにより、スロットル弁１２を絞って、混合器１３でのバイオマスガスの混合比を高くできるようにし、付帯設備を大がかりで高価なものとすることなく、大量のバイオマスガスを複式燃料ディーゼルエンジンに供給できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体燃料とガス燃料を併用する複式燃料ディーゼルエンジンに関し、特に、ガス燃料としてバイオマスガスを用いる複式燃料ディーゼルエンジンに関する。

自動車や発電機用のディーゼルエンジンには、液体燃料供給系統とガス燃料供給系統とを備え、液体燃料と天然ガス等のガス燃料を併用可能とした複式燃料ディーゼルエンジンがある（例えば、特許文献１〜３参照）。通常、このような複式燃料ディーゼルエンジンでは、自己着火性のよい液体燃料がパイロット燃料、排ガスのきれいなガス燃料が配合比の多い主燃料とされている。

これらの液体燃料とガス燃料は、それぞれ燃料噴射弁から噴射供給されており、特許文献１、２に記載されたものでは、通常のディーゼルエンジンと同様に、液体燃料とガス燃料をそれぞれ圧縮工程でエンジン本体に噴射供給している。また、特許文献３に記載されたものでは、液体燃料のみを圧縮工程でエンジン本体に噴射供給し、ガス燃料を吸気工程で吸気経路の吸気ポートに噴射し、ガス燃料を燃焼空気中にむらなく分散させるようにしている。

一方、地球温暖化の原因となる炭酸ガスの増加に影響しないエネルギ源としてバイオマスガスの活用が期待され、バイオマスガスを複式燃料ディーゼルエンジンのガス燃料として用いることも提案されている（例えば、特許文献４参照）。特許文献４に記載されたものでは、バイオマスガスを高圧縮する加圧ポンプを設け、高圧縮したバイオマスガスを蓄圧容器を介して、液体燃料と共通の燃料噴射弁に供給し、単一の噴射口から液体燃料とバイオマスガスをエンジン内に噴射している。

特開昭６２−５８０３１号公報実公平３−５５８１０号公報特開平７−１１９８３号公報特開２００７−２１１７６４号公報

バイオマスガスは、天然ガス等のガス燃料に較べて１／１０程度の発熱量しかない低下カロリーのものであるので、特許文献１、２に記載されたような噴射供給方式の複式燃料ディーゼルエンジンに主燃料として用いると、十分な出力が得られない。このため、特許文献４に記載されたもののように、バイオマスガスを高圧縮して供給量を増大するために、加圧ポンプや蓄圧容器を設ける必要があり、エンジンの付帯設備が大がかりで高価なものとなる問題がある。

また、ガス燃料を液体燃料と同様に圧縮工程で噴射する噴射供給方式では、特許文献４に記載されたもののようにガス燃料を高圧縮しても、極短時間の圧縮工程で供給可能なガス燃料の供給量には限界がある。なお、特許文献３に記載されたように、ガス燃料を吸気経路の吸気ポートに噴射する方法は、空気に対するガス燃料の混合比を高くすることができず、やはりガス燃料の供給量を増大することができない。

そこで、本発明の課題は、付帯設備を大がかりで高価なものとすることなく、ガス燃料としてのバイオマスガスを複式燃料ディーゼルエンジンに大量に供給できるようにすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、エンジン本体に液体燃料を供給する液体燃料供給系統と、ガス燃料を供給するガス燃料供給系統と、エアクリーナを介して空気を供給する吸気経路を備えた複式燃料ディーゼルエンジンにおいて、前記ガス燃料をバイオマスガスとし、前記吸気経路のエアクリーナの下流側に流量制御弁を設け、この流量制御弁の下流側の吸気経路に混合器を設けて、この混合器に前記ガス燃料供給系統のガス燃料としてのバイオマスガスを供給し、混合器で空気と混合したバイオマスガスを前記吸気経路からエンジン本体に供給する構成を採用した。

すなわち、吸気経路のエアクリーナの下流側に流量制御弁を設け、この流量制御弁の下流側の吸気経路に混合器を設けて、この混合器にガス燃料供給系統のガス燃料としてのバイオマスガスを供給し、混合器で空気と混合したバイオマスガスを吸気経路からエンジン本体に供給することにより、流量制御弁を絞って、混合器でのバイオマスガスの混合比を高くできるようにし、付帯設備を大がかりで高価なものとすることなく、大量のバイオマスガスを吸気経路から複式燃料ディーゼルエンジンに供給できるようにした。

本発明の複式燃料ディーゼルエンジンは、吸気経路のエアクリーナの下流側に流量制御弁を設け、この流量制御弁の下流側の吸気経路に混合器を設けて、この混合器にガス燃料供給系統のガス燃料としてのバイオマスガスを供給し、混合器で空気と混合したバイオマスガスを吸気経路からエンジン本体に供給することにより、流量制御弁を絞って、混合器でのバイオマスガスの混合比を高くできるようにし、大量のバイオマスガスを吸気経路から複式燃料ディーゼルエンジンに供給できるようにしたので、付帯設備を大がかりで高価なものとすることなく、十分な出力を得ることができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。この複式燃料ディーゼルエンジンは、図１に示すように、エンジン本体１に液体燃料を供給する液体燃料供給系統２と、主燃料のガス燃料としてバイオマスガスを供給するガス燃料供給系統３と、エアクリーナ４を介して空気を供給する吸気経路５とを備えており、液体燃料は燃料タンク６から噴射ポンプ７で供給されて、圧縮工程で燃料噴射弁８からエンジン本体１に噴射供給され、バイオマスガスはガスボンベ９から、遮断弁１０と流量制御弁１１を介して、後述する吸気経路５の混合器１３に供給される。

前記吸気経路５のエアクリーナ４の下流側には、空気の流量制御弁としてのスロットル弁１２が設けられ、このスロットル弁１２の下流側の吸気経路５に、バイオマスガスが供給されるベンチュリ式の混合器１３が設けられており、混合器１３で混合されたバイオマスガスと空気が、過給機１４を介して吸気経路５からエンジン本体１に供給されるようになっている。したがって、スロットル弁１２を絞ることにより、混合器１３でのバイオマスガスの混合比を高くし、大量のバイオマスガスを吸気工程でエンジン本体１に供給し、十分な出力を確保することができる。なお、エンジン本体１で燃焼された排ガスは排気経路１５から排出される。

上述した実施形態では、バイオマスガスをガスボンベから供給するようにしたが、発電プラント用の複式燃料ディーゼルエンジンとする場合は、バイオマスガス発生装置からフィルタ等を介して供給することもできる。

複式燃料ディーゼルエンジンの実施形態を示す全体構成図

符号の説明

１エンジン本体
２液体燃料供給系統
３ガス燃料供給系統
４エアクリーナ
５吸気経路
６燃料タンク
７噴射ポンプ
８燃料噴射弁
９ガスボンベ
１０遮断弁
１１流量制御弁
１２スロットル弁
１３混合器
１４過給機
１５排気経路

Claims

エンジン本体に液体燃料を供給する液体燃料供給系統と、ガス燃料を供給するガス燃料供給系統と、エアクリーナを介して空気を供給する吸気経路を備えた複式燃料ディーゼルエンジンにおいて、前記ガス燃料をバイオマスガスとし、前記吸気経路のエアクリーナの下流側に流量制御弁を設け、この流量制御弁の下流側の吸気経路に混合器を設けて、この混合器に前記ガス燃料供給系統のガス燃料としてのバイオマスガスを供給し、混合器で空気と混合したバイオマスガスを前記吸気経路からエンジン本体に供給するようにしたことを特徴とする複式燃料ディーゼルエンジン。