JP2538959B2 - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
- Publication number
- JP2538959B2 JP2538959B2 JP62319765A JP31976587A JP2538959B2 JP 2538959 B2 JP2538959 B2 JP 2538959B2 JP 62319765 A JP62319765 A JP 62319765A JP 31976587 A JP31976587 A JP 31976587A JP 2538959 B2 JP2538959 B2 JP 2538959B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compressor
- internal combustion
- combustion engine
- oxygen
- air
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガソリンエンジン，ディーゼルエンジン及び
ガスエンジン等の内燃機関に関する。
ガスエンジン等の内燃機関に関する。
〔従来の技術〕 内燃機関とは，燃料の燃焼によって生じた高温高圧の
ガスを直接ピストン及びタービン羽根などに作用させ，
その膨張によって燃料の燃焼熱を機械的仕事に変える熱
機関である。したがって，ガスタービン，ジェットエン
ジン及びロケットも内燃機関に含めうるが，通常はシリ
ンダー内で気体または液体燃料と空気との混合気を点火
・爆発させて，ピストンを動かす往復動式のものを指す
ことが多い。なお，これらは，燃料の種類からガソリン
エンジン，ディーゼルエンジン及びガスエンジンに大別
される。
ガスを直接ピストン及びタービン羽根などに作用させ，
その膨張によって燃料の燃焼熱を機械的仕事に変える熱
機関である。したがって，ガスタービン，ジェットエン
ジン及びロケットも内燃機関に含めうるが，通常はシリ
ンダー内で気体または液体燃料と空気との混合気を点火
・爆発させて，ピストンを動かす往復動式のものを指す
ことが多い。なお，これらは，燃料の種類からガソリン
エンジン，ディーゼルエンジン及びガスエンジンに大別
される。
また，動作面からは４サイクル式と２サイクル式さら
にはロータリ式とに分けられるが,4サイクル式は第２図
に示される例のように吸気弁と排気弁とを備え，吸入・
圧縮・膨張・排気によるピストンの２往復で１回の動作
が完成する。２サイクル式は第３図に示される例のよう
に，吸排気弁を持たず，シリンダ壁にある掃気口および
排気孔をピストン側部で開閉し，ピストンの１往復で吸
入・圧縮および膨張・排気を行わせる。４サイクル式及
び２サイクル式とも圧縮端で点火・爆発する。つまり４
サイクル式ではクランク軸２回転で,2サイクル式ではク
ランク軸１回転で夫々１回の仕事をおこなう。したがっ
て，シリンダーの大きさと回転数が同じであれば,2サイ
クル式は４サイクル式の約２倍の出力が得られる。ま
た，他にロータリ式もあり,3つの部屋を持ったものが実
用化されている。
にはロータリ式とに分けられるが,4サイクル式は第２図
に示される例のように吸気弁と排気弁とを備え，吸入・
圧縮・膨張・排気によるピストンの２往復で１回の動作
が完成する。２サイクル式は第３図に示される例のよう
に，吸排気弁を持たず，シリンダ壁にある掃気口および
排気孔をピストン側部で開閉し，ピストンの１往復で吸
入・圧縮および膨張・排気を行わせる。４サイクル式及
び２サイクル式とも圧縮端で点火・爆発する。つまり４
サイクル式ではクランク軸２回転で,2サイクル式ではク
ランク軸１回転で夫々１回の仕事をおこなう。したがっ
て，シリンダーの大きさと回転数が同じであれば,2サイ
クル式は４サイクル式の約２倍の出力が得られる。ま
た，他にロータリ式もあり,3つの部屋を持ったものが実
用化されている。
近年，産業の発展を示すエネルギ消費量の増大に伴っ
て各種産業設備上の問題が発生しており，内燃機関もか
かる問題点への対応を余儀なくされている。
て各種産業設備上の問題が発生しており，内燃機関もか
かる問題点への対応を余儀なくされている。
例えば，環境改善に係る排出ガス浄化をより経済的な
手法で改善すること，エネルギ経済的には燃料消費量の
一層の低減などが求められている。
手法で改善すること，エネルギ経済的には燃料消費量の
一層の低減などが求められている。
内燃機関の排出ガスの成分は燃料性状により大きく異
なるが，主成分はN2，CO2及びH2Ｏであり，他に大気汚
染物質とされているSOX，NOX,CO,CnHm及び各種粒子状物
質などが含まれている。
なるが，主成分はN2，CO2及びH2Ｏであり，他に大気汚
染物質とされているSOX，NOX,CO,CnHm及び各種粒子状物
質などが含まれている。
これらのうち，大気汚染物質の排出量は少ない程望ま
しく，表１に示す様に日本の自動車に対しては,1966年
よりガソリン車に，また1974年以降にはディーゼル車に
対しても規制が開始され，今日に至っている。
しく，表１に示す様に日本の自動車に対しては,1966年
よりガソリン車に，また1974年以降にはディーゼル車に
対しても規制が開始され，今日に至っている。
このような規制値に適合させるため，燃焼改善，未燃
分の処理及び排出ガスの処理など各種方法が提案され，
一部は実用に供されている。
分の処理及び排出ガスの処理など各種方法が提案され，
一部は実用に供されている。
これら各種方法のうち，排出ガスの処理については，
例えば排出ガス浄化触媒中に排出ガスを通過させる方法
が最も実用的と思われるが，装置の大きさ及び圧力損失
等の点で一層の改善が求められている。
例えば排出ガス浄化触媒中に排出ガスを通過させる方法
が最も実用的と思われるが，装置の大きさ及び圧力損失
等の点で一層の改善が求められている。
この改善の一手法として，燃焼用酸化剤ガスとして酸
素富化空気を用いることが考えられている。即ち，こう
することによって，第１には内燃機関本体から排出され
るガスの総量が減少することによって後流側に設置され
る排ガス浄化設備をほゞそのガス量に応じて小さくする
ことができる。第２には，N2分の減少による燃焼の改善
であり，特に低カロリー燃料の燃焼性向上，又未燃分の
低減及びNOX発生量の低減が計られることである。とこ
ろがこのような酸素富化空気燃焼法はまだ実用化されて
いない。その理由としては，酸素富化空気の製造装置が
大きすぎること，及び製造に要する動力がきわめて多い
ことなどである。
素富化空気を用いることが考えられている。即ち，こう
することによって，第１には内燃機関本体から排出され
るガスの総量が減少することによって後流側に設置され
る排ガス浄化設備をほゞそのガス量に応じて小さくする
ことができる。第２には，N2分の減少による燃焼の改善
であり，特に低カロリー燃料の燃焼性向上，又未燃分の
低減及びNOX発生量の低減が計られることである。とこ
ろがこのような酸素富化空気燃焼法はまだ実用化されて
いない。その理由としては，酸素富化空気の製造装置が
大きすぎること，及び製造に要する動力がきわめて多い
ことなどである。
本発明は上記に鑑みなされたもので，排ガスの浄化が
充分になされ，かつコンパクトな内燃機関を提供するこ
とを目的とする。
充分になされ，かつコンパクトな内燃機関を提供するこ
とを目的とする。
本発明は前記問題点を解決するために、水素、石炭及
び各種炭化水素を燃料とし空気中の酸素を酸化剤とする
内燃機関において、圧縮機容器と、該圧縮機容器内を往
復動自在で上記内燃機関のクランク軸に同期して駆動さ
れるピストンと、上記圧縮機容器の内部上面に取付けら
れた窒素吸着剤とよりなる圧縮機を設け、該圧縮機の上
端部に上記内燃機関のシリンダの吸気孔に接続する酸素
リッチガス出口孔を、同圧縮機の上部に空気入口孔を、
同圧縮機の下部に窒素リッチガス排出孔を設けてなるこ
とを特徴とする内燃機関を提供しようとするものであ
る。
び各種炭化水素を燃料とし空気中の酸素を酸化剤とする
内燃機関において、圧縮機容器と、該圧縮機容器内を往
復動自在で上記内燃機関のクランク軸に同期して駆動さ
れるピストンと、上記圧縮機容器の内部上面に取付けら
れた窒素吸着剤とよりなる圧縮機を設け、該圧縮機の上
端部に上記内燃機関のシリンダの吸気孔に接続する酸素
リッチガス出口孔を、同圧縮機の上部に空気入口孔を、
同圧縮機の下部に窒素リッチガス排出孔を設けてなるこ
とを特徴とする内燃機関を提供しようとするものであ
る。
上記構成を有する本発明によれが、クランク軸の回転
によりピストンが押し上げられるときに、圧縮空気中の
窒素が窒素吸着剤に吸着されてシリンダへ酸素リッチガ
スが供給され、クランク軸によりピストンが押し下げら
れるときに、窒素吸着剤に吸着した窒素が外部に排出さ
れることになる。
によりピストンが押し上げられるときに、圧縮空気中の
窒素が窒素吸着剤に吸着されてシリンダへ酸素リッチガ
スが供給され、クランク軸によりピストンが押し下げら
れるときに、窒素吸着剤に吸着した窒素が外部に排出さ
れることになる。
本発明の１実施例を第１図に示し以下に詳細に説明す
る。
る。
31はディーゼル機関で、吸気孔33から流入した燃料と
空気の混合気がピストン34により圧縮されると、その爆
発・膨張により今度はピストン34が押し下げられ、燃焼
した排ガスは排気孔38から排出され排ガスタービン29に
導入されるとともに、このピストン34の上下動によりク
ランク軸24が回転され出力として取り出される。
空気の混合気がピストン34により圧縮されると、その爆
発・膨張により今度はピストン34が押し下げられ、燃焼
した排ガスは排気孔38から排出され排ガスタービン29に
導入されるとともに、このピストン34の上下動によりク
ランク軸24が回転され出力として取り出される。
一方、排ガスタービン29により駆動される空気圧縮機
03によって加圧された空気は、空気溜04を経由して圧縮
機061へと供給される。
03によって加圧された空気は、空気溜04を経由して圧縮
機061へと供給される。
該圧縮機061は、圧縮機容器13と、圧縮機容器13内を
往復動自在なピストン12と、圧縮機容器13の内部上面に
取り付けられる窒素吸着剤（図の斜線部）とからなって
おり、圧縮機容器13の上端面には燃料と空気が混合され
る混合器33に連通する酸素リッチガス出口孔体が、上部
には空気溜04に連通する空気入口孔が、下部には外部に
開放される窒素リッチガス排出孔20が設けられている。
往復動自在なピストン12と、圧縮機容器13の内部上面に
取り付けられる窒素吸着剤（図の斜線部）とからなって
おり、圧縮機容器13の上端面には燃料と空気が混合され
る混合器33に連通する酸素リッチガス出口孔体が、上部
には空気溜04に連通する空気入口孔が、下部には外部に
開放される窒素リッチガス排出孔20が設けられている。
また、ピストン12の下端はクランクシャフト14に連結
されており、該クランクシャフト14はカップリング36に
よりクランク軸24と接続されており、クランク軸24の回
転によりシリンダ34と同期してピストン12が上下動され
るようになっている。
されており、該クランクシャフト14はカップリング36に
よりクランク軸24と接続されており、クランク軸24の回
転によりシリンダ34と同期してピストン12が上下動され
るようになっている。
次に酸素富化装置１の動作について説明する。
ピストン12が押し上げられるときに、空気入口孔18か
ら導入される空気が圧縮され、ピストン12が空気入口孔
18よりも上方に移動し内部の空気が一定以上に加圧され
ると酸素リッチガス出口孔19が開き、窒素吸着剤により
窒素が除かれた酸素リッチガスが混合器33へと供給され
る。
ら導入される空気が圧縮され、ピストン12が空気入口孔
18よりも上方に移動し内部の空気が一定以上に加圧され
ると酸素リッチガス出口孔19が開き、窒素吸着剤により
窒素が除かれた酸素リッチガスが混合器33へと供給され
る。
ピストン12が下降を開始し空気入口孔18から再び空気
が導入され始めると、窒素吸着剤に吸着された窒素が吸
引され、ピストン12が窒素リッチガス排出孔20よりも下
方に移動すると、窒素リッチガスが窒素リッチガス排出
孔20から外部に放出される。
が導入され始めると、窒素吸着剤に吸着された窒素が吸
引され、ピストン12が窒素リッチガス排出孔20よりも下
方に移動すると、窒素リッチガスが窒素リッチガス排出
孔20から外部に放出される。
また、図より明らかなように、酸素富化装置１の左側
の圧縮機061のピストン12はディーゼル機関31の右側の
シリンダ32のピストン34と同期して駆動されるようにな
っている。
の圧縮機061のピストン12はディーゼル機関31の右側の
シリンダ32のピストン34と同期して駆動されるようにな
っている。
即ち、上記右側のシリンダ34が吸着状態あるときに、
上記左側の圧縮機061から酸素リッチガスが混合器33を
介して吸気孔37へ供給されるようになっている。
上記左側の圧縮機061から酸素リッチガスが混合器33を
介して吸気孔37へ供給されるようになっている。
同様に、酸素富化装置１の右側の圧縮機061のピスト
ン12はディーゼル機関31の左側のシリンダ32のピストン
34と同期して駆動されるようになっている。
ン12はディーゼル機関31の左側のシリンダ32のピストン
34と同期して駆動されるようになっている。
以上のような簡素な酸素富化装置１により、燃焼用の
空気として酸素リッチガスを供給することができるの
で、機関の出力当たりの排出ガス量を低減でき、また低
カロリー燃料の燃焼も容易にすることができる。
空気として酸素リッチガスを供給することができるの
で、機関の出力当たりの排出ガス量を低減でき、また低
カロリー燃料の燃焼も容易にすることができる。
本発明は、水素、石炭及び各種炭化水素を燃料とし空
気中の酸素を酸化剤とする内燃機関において、圧縮機容
器と、該圧縮機容器内を往復動自在で上記内燃機関のク
ランク軸に同期して駆動されるピストンと、上記圧縮機
容器の内部上面に取付けられた窒素吸着剤とよりなる圧
縮機を設け、該圧縮機の上端部に上記内燃機関のシリン
ダの吸気孔に接続する酸素リッチガス出口孔を、同圧縮
機の上部に空気入口孔を、同圧縮機の下部に窒素リッチ
ガス排出孔を設ける構成としているので、次のような効
果を奏することができる。
気中の酸素を酸化剤とする内燃機関において、圧縮機容
器と、該圧縮機容器内を往復動自在で上記内燃機関のク
ランク軸に同期して駆動されるピストンと、上記圧縮機
容器の内部上面に取付けられた窒素吸着剤とよりなる圧
縮機を設け、該圧縮機の上端部に上記内燃機関のシリン
ダの吸気孔に接続する酸素リッチガス出口孔を、同圧縮
機の上部に空気入口孔を、同圧縮機の下部に窒素リッチ
ガス排出孔を設ける構成としているので、次のような効
果を奏することができる。
（１）出力当たりの排出ガス量を減ずることができるの
で、排出ガス浄化装置のコンパクト化を図ることができ
る。
で、排出ガス浄化装置のコンパクト化を図ることができ
る。
（２）低カロリー燃料の燃焼が容易になるので、対応可
能燃料の種類、範囲が拡がるとともに、水を混入させた
燃料の使用も可能となり、経済的な内燃機関を提供でき
る。
能燃料の種類、範囲が拡がるとともに、水を混入させた
燃料の使用も可能となり、経済的な内燃機関を提供でき
る。
（３）酸素リッチガスを簡易な構成で実現することがで
きる。
きる。
（４）ヒストンの往復動により酸素リッチガスの供給と
窒素リッチガスの排出が交互に繰り返されているので、
窒素吸着剤の吸着能力が時間の経過とともに低下しな
い。
窒素リッチガスの排出が交互に繰り返されているので、
窒素吸着剤の吸着能力が時間の経過とともに低下しな
い。
第１図は本発明の実施例を示す図、第２図、第３図は従
来例を示す図である。 04は空気溜、12はピストン、13は圧縮機容器、18は空気
入口孔、19は酸素リッチガス出口孔、20は窒素リッチガ
ス排出孔、33は混合器である。 01:酸素富化装置,02:真空ポンプ,03:空気圧縮機,06:吸
着塔,21,31:ディーゼル機関,061:往復動圧縮機,29:排ガ
スタービン
来例を示す図である。 04は空気溜、12はピストン、13は圧縮機容器、18は空気
入口孔、19は酸素リッチガス出口孔、20は窒素リッチガ
ス排出孔、33は混合器である。 01:酸素富化装置,02:真空ポンプ,03:空気圧縮機,06:吸
着塔,21,31:ディーゼル機関,061:往復動圧縮機,29:排ガ
スタービン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土佐 陽三 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (56)参考文献 特開 昭54−52224（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−51258（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】水素、石炭及び各種炭化水素を燃料とし空
気中の酸素を酸化剤とする内燃機関において、圧縮機容
器と、該圧縮機容器内を往復動自在で上記内燃機関のク
ランク軸に同期して駆動されるピストンと、上記圧縮機
容器の内部上面に取付けられた窒素吸着剤とよりなる圧
縮機を設け、該圧縮機の上端部に上記内燃機関のシリン
ダの吸気孔に接続する酸素リッチガス出口孔を、同圧縮
機の上部に空気入口孔を、同圧縮機の下部に窒素リッチ
ガス排出孔を設けてなることを特徴とする内燃機関
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62319765A JP2538959B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62319765A JP2538959B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01163456A JPH01163456A (ja) | 1989-06-27 |
| JP2538959B2 true JP2538959B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=18113931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62319765A Expired - Fee Related JP2538959B2 (ja) | 1987-12-17 | 1987-12-17 | 内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2538959B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1010370A3 (nl) * | 1996-06-18 | 1998-07-07 | Moortgat Jozef | Werkwijze en inrichting voor het optimaliseren van het verbrandingsproces in verbrandingsmotoren en verwarmings- of verbrandingsketels. |
| KR20000058480A (ko) * | 2000-05-19 | 2000-10-05 | 안정식 | 자동차엔진에 산소를 공급하는 방법 및 그 장치 |
| US9745927B2 (en) * | 2015-03-10 | 2017-08-29 | Denso International America, Inc. | Emissions reduction system for an internal combustion engine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2734677A1 (de) * | 1977-08-01 | 1979-02-08 | Linde Ag | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
| JPS5851258A (ja) * | 1981-09-21 | 1983-03-25 | Yamaha Motor Co Ltd | 内燃機関 |
-
1987
- 1987-12-17 JP JP62319765A patent/JP2538959B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01163456A (ja) | 1989-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3923011A (en) | Apparatus and method | |
| US6386838B2 (en) | Combustion engine | |
| US4481910A (en) | Stratified-charge two-stroke cycle engine | |
| US4977875A (en) | Two-stroke-cycle uniflow spark-ignition engine | |
| AU609639B2 (en) | 2-cycle uni-flow spark-ignition engine | |
| US4378764A (en) | Piston and combustion chamber with improved fuel circulation | |
| JPH0388948A (ja) | 内燃エンジン燃焼方法および内燃エンジン | |
| JP2538959B2 (ja) | 内燃機関 | |
| JPH039288B2 (ja) | ||
| CN100368663C (zh) | 二冲程结构/四冲程内燃机系统 | |
| JPS59113239A (ja) | 二段膨張式内燃機関 | |
| JP2002349268A (ja) | 過給装置付き筒内噴射型２サイクルガソリン機関 | |
| CN2266653Y (zh) | 转塞转子发动机 | |
| JPS6121553Y2 (ja) | ||
| CN201013447Y (zh) | 双轴压燃分缸式旋转活塞内燃发动机 | |
| CA2328671A1 (en) | Multiple combusti0n chamber and tensile compression mechanism single-cycle rotary internal combustion engine | |
| CN2220533Y (zh) | 微型单缸四冲程汽油发动机 | |
| RU2206757C2 (ru) | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания | |
| CN2357140Y (zh) | 组合式发动机 | |
| KR101129125B1 (ko) | 혼합기체압축기 | |
| SU1469195A1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорани | |
| JPS61502480A (ja) | 短サイクル内燃機関の運転を改良する方法と改良された短サイクル運転及び単純化された構造を有する内燃機関 | |
| JP3136230U (ja) | エンジンのエアインレット装置とそれを使用する２サイクルエンジン | |
| JPS56138401A (en) | Reciprocating half rotation compact engine | |
| KR920000052B1 (ko) | 저공해 고출력 내연기관 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |