JP2627396B2 - 自動車用ディーゼルエンジンの水、メタノール吸入装置 - Google Patents
自動車用ディーゼルエンジンの水、メタノール吸入装置Info
- Publication number
- JP2627396B2 JP2627396B2 JP6084192A JP8419294A JP2627396B2 JP 2627396 B2 JP2627396 B2 JP 2627396B2 JP 6084192 A JP6084192 A JP 6084192A JP 8419294 A JP8419294 A JP 8419294A JP 2627396 B2 JP2627396 B2 JP 2627396B2
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- Japan
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- water
- methanol
- engine
- intake
- intake air
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- 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
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自動車の排気ガス浄化
に関するもので、ディーゼルエンジンの排出する窒素酸
化物、黒煙が健康への悪影響等社会問題として提起され
ており、その排出量の低減による公害防止を目的とす
る。
に関するもので、ディーゼルエンジンの排出する窒素酸
化物、黒煙が健康への悪影響等社会問題として提起され
ており、その排出量の低減による公害防止を目的とす
る。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの排出する窒素酸化
物の低減には、Ｅ．Ｇ．Ｒ（排気ガス再循環方式）、黒
煙の排出防止には排気再燃焼等の方法が採られている。
物の低減には、Ｅ．Ｇ．Ｒ（排気ガス再循環方式）、黒
煙の排出防止には排気再燃焼等の方法が採られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ディーゼルエンジンの
燃焼効率を向上するためには、燃料と吸入空気の割合、
空燃比を理論空燃比に近づけることにある、理論空燃比
に近づけると熱効率が向上すると同時に、燃焼温度が上
昇、又、燃料に対する吸入空気中の酸素量が過剰とな
り、共に窒素酸化物ＮＯｘの発生が多大となる。燃料を
リッチにして窒素酸化物の減少を計ると、高回転、急加
速時等に黒煙の発生が増加する。又、燃料をリーンルす
ると黒煙の排出が減少するが、出力が減少し、少な過ぎ
ると不完全燃焼による黒煙排出増加につながる。従って
出力の減少をなくして、上記有害排出物質の低減を達成
することが課題である。
燃焼効率を向上するためには、燃料と吸入空気の割合、
空燃比を理論空燃比に近づけることにある、理論空燃比
に近づけると熱効率が向上すると同時に、燃焼温度が上
昇、又、燃料に対する吸入空気中の酸素量が過剰とな
り、共に窒素酸化物ＮＯｘの発生が多大となる。燃料を
リッチにして窒素酸化物の減少を計ると、高回転、急加
速時等に黒煙の発生が増加する。又、燃料をリーンルす
ると黒煙の排出が減少するが、出力が減少し、少な過ぎ
ると不完全燃焼による黒煙排出増加につながる。従って
出力の減少をなくして、上記有害排出物質の低減を達成
することが課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、吸入回路に
水、メタノールの蒸発装置を設け、吸気の風力によっ
て、水、メタノールを蒸発気化、吸気に混入して燃焼室
へ吸入する方法を採用し、エンジン燃焼時に、吸入され
た混入吸気中の水蒸気によって燃焼温度を下げ、水蒸気
の吸入により吸気中の酸素量の割合を減少させるので、
窒素酸化物の生成が減少される。吸入された気化メタノ
ールによって、燃焼効果が上がるので黒煙の排出量が減
少でき、又、水蒸気の熱膨張と、メタノールの燃焼によ
る出力の増加により、燃料（軽油）消費の節約につなが
り、前記課題を解決する。
水、メタノールの蒸発装置を設け、吸気の風力によっ
て、水、メタノールを蒸発気化、吸気に混入して燃焼室
へ吸入する方法を採用し、エンジン燃焼時に、吸入され
た混入吸気中の水蒸気によって燃焼温度を下げ、水蒸気
の吸入により吸気中の酸素量の割合を減少させるので、
窒素酸化物の生成が減少される。吸入された気化メタノ
ールによって、燃焼効果が上がるので黒煙の排出量が減
少でき、又、水蒸気の熱膨張と、メタノールの燃焼によ
る出力の増加により、燃料（軽油）消費の節約につなが
り、前記課題を解決する。
【０００５】
【作用】吸気回路に装着した蒸気発生装置によって、水
蒸気、気化メタノールを発生せしめ、流量調節弁によっ
て吸入量を調整して、シリンダー燃焼室へ供給する。吸
入された、水蒸気、気化メタノールの混入吸気は燃焼に
よって、Ｎ２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２となり、有害排出物質Ｎ
Ｏｘ、ＨＣ、ＣＯ及び、黒煙の排出量を減少する。
蒸気、気化メタノールを発生せしめ、流量調節弁によっ
て吸入量を調整して、シリンダー燃焼室へ供給する。吸
入された、水蒸気、気化メタノールの混入吸気は燃焼に
よって、Ｎ２＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２となり、有害排出物質Ｎ
Ｏｘ、ＨＣ、ＣＯ及び、黒煙の排出量を減少する。
【０００６】
【実施例】図１、図２に示すように、装着するエンジン
の吸気管（１）に、分岐吸気管（２）を、吸気流通方向
に、流入口、流出口を合せて接着する。分岐吸気管中央
部に、綿布、フエルト、スポンジ等、水浸透性の素材を
もって円筒状の蒸気発生筒（４）を成形、その下部を水
吸い上げ部分として、貯水室（３）に達するようにし、
外筒によって覆い装着設置する。貯水室には、予め設置
した水タンク（７）より、配管（８）によって、メタノ
ール混合水を導き、浮子弁（９）によって、必要水位を
保つように貯水し、常時、蒸気発生筒浸水素材が含水状
態となるよう貯水する。蒸気発生筒素材内部には、蒸気
発生効果を上げるため、エンジン冷却用の温水を流通循
環するための加温管（５）を、細管をコイル状に成形、
前記素材中に埋設、又は外接して装着する。加温管両端
は、エンジンのラジエターへの送水部及び、ラジエター
よりの流入部に、各々ホースもって接続、通水する。分
岐吸気管流出部分に流量調節弁（６）を設け、吸気多岐
管（１０）近くの吸気管内部に設置した、湿度センサー
（１１）の信号によって作動する制御機構（１２）によ
って、上記調節弁の開閉度を制御、蒸気混入吸気の流量
を調整する。エンジンの回転により、吸気管及び、分岐
吸気管内の空気が流通吸入されると、蒸気発生筒には、
メタノール混合水が自然吸い上げ（毛管現象）によって
充分浸透されて居り、且、加温管によって蒸気が発生し
易いように加温されているので、上記発生筒内面を通過
する吸気の風力（表面気化）によって、適量の水蒸気、
気化メタノールが発生する。発生した蒸気は吸気に混入
して、湿度センサー、制御機構、流量調節弁により適量
となるように調整されて、シリンダー燃焼室へ吸入され
る。燃料室内に吸入された、水蒸気、気化メタノールの
混入吸気は、エンジン燃焼時に、水蒸気によって、燃焼
温度を下げ、Ｅ．Ｇ．Ｒと同様、含有酸素量を減少させ
るので、併せて窒素酸化物の発生を減少させる。気化メ
タノールは、燃料の燃焼を助成して燃料効果を上げ、黒
煙発生を減少すると共に、メタノール自身の熱効率によ
り出力を増加、噴射燃料（軽油）の消費量を低減でき
る。本発明の目的を達成するため、ガソリンエンジンと
同様の気化器、噴射弁を用いて、直接、水、メタノール
混合液を、吸入させる方法も考えられるが、水、メタノ
ールは、ガソリンに比較して、気化が容易でなく効果を
得ることが難しい。従って、予め気化した、水、メタノ
ールを吸入する方法を採用したものである。実施例で
は、吸気回路に分岐吸気管を設置してあるが、吸気管に
直接蒸気発生筒を設置することもできる。その場合は、
蒸気発生筒の表面に遮蔽板を設け、その遮蔽板をスライ
ドして発生蒸気量を制御調整することも可能である。加
温管については、蒸気発生素材の吸気に接する表面積を
多大とすることができれば、加温管設置を省略できる。
吸気管中を流通する吸気の量、速度は略、エンジンの回
転速度に比例するので、蒸気の発生量、流通量を適量に
設定することより流通調節弁機構省略も可能である。本
発明は、装置が簡単で、燃料のメタノール（メチールア
ルコール）は比較的安価で入手し易く、実施が容易であ
ることを特徴とする。
の吸気管（１）に、分岐吸気管（２）を、吸気流通方向
に、流入口、流出口を合せて接着する。分岐吸気管中央
部に、綿布、フエルト、スポンジ等、水浸透性の素材を
もって円筒状の蒸気発生筒（４）を成形、その下部を水
吸い上げ部分として、貯水室（３）に達するようにし、
外筒によって覆い装着設置する。貯水室には、予め設置
した水タンク（７）より、配管（８）によって、メタノ
ール混合水を導き、浮子弁（９）によって、必要水位を
保つように貯水し、常時、蒸気発生筒浸水素材が含水状
態となるよう貯水する。蒸気発生筒素材内部には、蒸気
発生効果を上げるため、エンジン冷却用の温水を流通循
環するための加温管（５）を、細管をコイル状に成形、
前記素材中に埋設、又は外接して装着する。加温管両端
は、エンジンのラジエターへの送水部及び、ラジエター
よりの流入部に、各々ホースもって接続、通水する。分
岐吸気管流出部分に流量調節弁（６）を設け、吸気多岐
管（１０）近くの吸気管内部に設置した、湿度センサー
（１１）の信号によって作動する制御機構（１２）によ
って、上記調節弁の開閉度を制御、蒸気混入吸気の流量
を調整する。エンジンの回転により、吸気管及び、分岐
吸気管内の空気が流通吸入されると、蒸気発生筒には、
メタノール混合水が自然吸い上げ（毛管現象）によって
充分浸透されて居り、且、加温管によって蒸気が発生し
易いように加温されているので、上記発生筒内面を通過
する吸気の風力（表面気化）によって、適量の水蒸気、
気化メタノールが発生する。発生した蒸気は吸気に混入
して、湿度センサー、制御機構、流量調節弁により適量
となるように調整されて、シリンダー燃焼室へ吸入され
る。燃料室内に吸入された、水蒸気、気化メタノールの
混入吸気は、エンジン燃焼時に、水蒸気によって、燃焼
温度を下げ、Ｅ．Ｇ．Ｒと同様、含有酸素量を減少させ
るので、併せて窒素酸化物の発生を減少させる。気化メ
タノールは、燃料の燃焼を助成して燃料効果を上げ、黒
煙発生を減少すると共に、メタノール自身の熱効率によ
り出力を増加、噴射燃料（軽油）の消費量を低減でき
る。本発明の目的を達成するため、ガソリンエンジンと
同様の気化器、噴射弁を用いて、直接、水、メタノール
混合液を、吸入させる方法も考えられるが、水、メタノ
ールは、ガソリンに比較して、気化が容易でなく効果を
得ることが難しい。従って、予め気化した、水、メタノ
ールを吸入する方法を採用したものである。実施例で
は、吸気回路に分岐吸気管を設置してあるが、吸気管に
直接蒸気発生筒を設置することもできる。その場合は、
蒸気発生筒の表面に遮蔽板を設け、その遮蔽板をスライ
ドして発生蒸気量を制御調整することも可能である。加
温管については、蒸気発生素材の吸気に接する表面積を
多大とすることができれば、加温管設置を省略できる。
吸気管中を流通する吸気の量、速度は略、エンジンの回
転速度に比例するので、蒸気の発生量、流通量を適量に
設定することより流通調節弁機構省略も可能である。本
発明は、装置が簡単で、燃料のメタノール（メチールア
ルコール）は比較的安価で入手し易く、実施が容易であ
ることを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】ディーゼルエンジンは出力が大である
が、排気有害物質低減、浄化に問題があり、排気がクリ
ーンであるとされるメタノールエンジンは、出力が不充
分と言われる。本発明は、この両者と水蒸気を組合せ
て、排気浄化と出力補強の効果を計ったもので、水に混
り易く、沸点が水に近い、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）
を、水と共に蒸発気化せしめ、ディーゼルエンジンに吸
入させる方法により、上記効果を達成する。
が、排気有害物質低減、浄化に問題があり、排気がクリ
ーンであるとされるメタノールエンジンは、出力が不充
分と言われる。本発明は、この両者と水蒸気を組合せ
て、排気浄化と出力補強の効果を計ったもので、水に混
り易く、沸点が水に近い、メタノール（ＣＨ３ＯＨ）
を、水と共に蒸発気化せしめ、ディーゼルエンジンに吸
入させる方法により、上記効果を達成する。
【図１】本装置の正面図（１部断面を示す）
【図２】本装置の配置を示す略図
１ 吸気管 ９ 浮子弁 ２ 分岐吸気管 １０ 吸気多岐管 ３ 貯水室 １１ 湿度センサー ４ 蒸気発生筒 １２ 制御機構 ５ 加温管 １３ エンジン ６ 流量調節弁 ７ 水タンク ８ 配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 25/00 Ｆ０２Ｍ 25/00 Ｒ 25/022 37/00 ３４１Ｃ 25/032 ３４１Ｈ 37/00 ３４１ 25/02 Ｃ Ｊ Ｔ (56)参考文献 特開 昭48−48825（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−17356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−48324（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−12044（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−6118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−41632（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−209658（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−176118（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−52655（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭45−16805（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭23−1856（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (1)
- 【請求項１】自動車用ディーゼルエンジンの吸気回路の
吸気管（１）に併設した、分岐吸気管（２）と、綿布、
フエルト、スポンジ等水浸透性素材をもって円筒状に成
形、その下部を吸い上げ部分として貯水室（３）に達す
るようにし、常時含水状にした、水、メタノール蒸気発
生筒（４）と、前記蒸気発生筒内部に埋設、又は外接
し、蒸気発生効果を上げるよう、エンジン冷却用温水を
循環せしめるようコイル状に成形した加温管（５）と、
適量の水、メタノール蒸気混入吸気を、燃焼室に吸入せ
しめるように設けた流量調節弁（６）よりなる装置によ
って、分岐吸気管内を流通する吸気の風力により、水、
メタノール（メチールアルコール）を蒸発気化せしめ、
エンジン燃焼室に吸入させ、燃焼時に、吸気に混入した
水蒸気、気化メタノールの作用によって、窒素酸化物、
黒煙等有害排出物質の低減化達成を特徴とする、自動車
用ディーゼルエンジンの水、メタノール吸入装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6084192A JP2627396B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 自動車用ディーゼルエンジンの水、メタノール吸入装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6084192A JP2627396B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 自動車用ディーゼルエンジンの水、メタノール吸入装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07253025A JPH07253025A (ja) | 1995-10-03 |
| JP2627396B2 true JP2627396B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=13823616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6084192A Expired - Lifetime JP2627396B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 自動車用ディーゼルエンジンの水、メタノール吸入装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627396B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI114562B (fi) * | 2001-10-09 | 2004-11-15 | Waertsilae Finland Oy | Järjestely ja menetelmä dieselmoottorin yhteydessä |
| GB2384525A (en) * | 2002-01-15 | 2003-07-30 | William May Stott | Adding water, eg steam, to the charge of a reciprocating piston i.c. engine to reduce emissions of particulate matter (PM) and NOx |
| ITMI20060188A1 (it) * | 2006-02-03 | 2007-08-04 | Prometeus | Procedimento per ridurre le emissioni di motorizzazioni diesel |
| EP2438982A1 (de) * | 2010-10-06 | 2012-04-11 | Silicon Fire AG | Verfahren zur Bereitstellung und zum Einsetzen eines Alkohols und Verwendung des Alkohols zur Wirkungsgrad- und Leistungssteigerung einer Verbrennungskraftmaschine |
-
1994
- 1994-03-15 JP JP6084192A patent/JP2627396B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07253025A (ja) | 1995-10-03 |
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