JP6374174B2 - Internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、木竹粉を燃料として使用可能なディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine such as a diesel engine or a gasoline engine that can use wood and bamboo powder as a fuel.

従来、トウモロコシやサトウキビを発酵・濾過して作りだしたアルコールをバイオマスアルコール燃料としてガソリンエンジンに使用している。ディーゼルエンジンに使用する場合には、たとえば動植物油脂をメタノール処理あるいは水素化分解したものをバイオディーゼル燃料として使用している。バイオマスアルコール燃料は硫黄酸化物や窒素酸化物の排出量が極めて少なく、植物を原料とするので新たに二酸化炭素を出さない長所がある。   Conventionally, alcohol produced by fermenting and filtering corn and sugarcane is used as biomass alcohol fuel in gasoline engines. When used in a diesel engine, for example, a product obtained by methanol treatment or hydrocracking of animal and vegetable fats and oils is used as biodiesel fuel. Biomass alcohol fuel has the advantage that it does not emit new carbon dioxide because it emits very little sulfur oxides and nitrogen oxides and uses plants as raw materials.

また、木炭自動車の燃料として木炭を用いるものがある。木炭は木炭ガス発生装置に投入され、木炭ガス発生装置で発生した一酸化炭素が燃焼室に送られる。   Some use charcoal as fuel for charcoal vehicles. The charcoal is charged into the charcoal gas generator, and the carbon monoxide generated by the charcoal gas generator is sent to the combustion chamber.

特開2008−298030号公報JP 2008-298030 A

ところが、バイオマスアルコール燃料やバイオディーゼル燃料を製造するためには、トウモロコシやサトウキビを発酵・濾過し、あるいは動植物油脂をメタノール処理する設備が必要となる。木材を木炭自動車の燃料として使用する場合には、木炭を製造するための設備が必要となる。   However, in order to produce biomass alcohol fuel and biodiesel fuel, facilities for fermenting and filtering corn and sugarcane or treating animal and plant oils and fats with methanol are required. When wood is used as fuel for charcoal automobiles, facilities for producing charcoal are required.

昨今、竹や樹木が大量に放置された森林が増えており、森林の荒廃を招いている。この放置された竹や樹木を木炭等に加工することなくそのまま内燃機関の燃料として使用して、たとえば発電機を駆動して電力を発生させることができれば、森林に放置された竹や樹木を有効利用することができ、森林の荒廃を抑制することができる。   In recent years, an increasing number of forests where a large amount of bamboo and trees have been neglected have led to devastation of the forests. If this abandoned bamboo or tree can be used as fuel for an internal combustion engine without being processed into charcoal, etc., and power can be generated by driving a generator, for example, it will be effective It can be used and forest devastation can be suppressed.

本発明は、従来のこのような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、重油や軽油やガソリン等の石油燃料とともに、樹木や竹等を燃料として燃焼室に供給することができる内燃機関である。   The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to supply trees, bamboo, and the like as fuel to the combustion chamber together with petroleum fuels such as heavy oil, light oil, and gasoline. An internal combustion engine that can.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記目的を達成するために、本発明の一の内燃機関によれば、燃焼室と、前記燃焼室に石油燃料を噴射する噴射装置と、前記燃焼室に接続され吸気を燃焼室に送り込む吸気管と、前記燃焼室に接続され排気を前記燃焼室から排気する排気管とを備えた内燃機関において、前記吸気管には吸気とともに竹粉を前記燃焼室に供給する竹粉供給装置が接続されており、前記竹粉供給装置は、竹粉を貯蔵する貯蔵部と、一端部が前記貯蔵部に接続され他端部が前記吸気管に接続されており、貯蔵部に貯蔵された竹粉を所望の量だけ連続して吸気管に搬送可能な搬送部とを備えており、前記排気管が、前記貯蔵部に隣接して設置され、前記排気管の外周が、該排気管を通る排気ガスの熱を竹紛に熱伝導させるよう前記貯蔵部に接触されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to one internal combustion engine of the present invention, a combustion chamber, an injection device that injects petroleum fuel into the combustion chamber, and an intake pipe that is connected to the combustion chamber and feeds intake air into the combustion chamber And an exhaust pipe that is connected to the combustion chamber and exhausts exhaust gas from the combustion chamber, and the intake pipe is connected to a bamboo powder supply device that supplies bamboo powder to the combustion chamber together with intake air The bamboo powder supply device has a storage unit for storing bamboo powder, one end connected to the storage unit and the other end connected to the intake pipe, and the bamboo powder stored in the storage unit is desired. The exhaust pipe is disposed adjacent to the storage section , and the outer periphery of the exhaust pipe is configured to transmit exhaust gas passing through the exhaust pipe. characterized in that the heat is in contact with the reservoir so as to heat conduction bamboo powder To.

上記構成によれば、重油、軽油あるいはガソリンを内燃機関に供給して、たとえばアイドリングを保った状態で、所望の出力に対応した量の竹粉を貯蔵部から搬送部を介して連続して吸気管の内部に搬送することができる。吸気管の内部に搬送された竹粉は吸気とともに燃焼室に供給されて重油、軽油あるいはガソリンの火炎によって燃焼した後、重油、軽油あるいはガソリンの排気とともに排気管から排出される。また、貯蔵部に貯蔵した竹粉が湿気を含んでいる場合には、排気管の周囲に放出される排気の熱によって竹粉を乾燥させることができる。
According to the above configuration, heavy oil, light oil, or gasoline is supplied to the internal combustion engine, and, for example, with the idling maintained, an amount of bamboo powder corresponding to a desired output is continuously sucked from the storage unit through the transport unit. Can be transported inside the tube. The bamboo powder conveyed into the intake pipe is supplied to the combustion chamber together with the intake air and burned by the flame of heavy oil, light oil or gasoline, and then discharged from the exhaust pipe together with the exhaust of heavy oil, light oil or gasoline. Moreover, when the bamboo powder stored in the storage part contains moisture, the bamboo powder can be dried by the heat of the exhaust discharged around the exhaust pipe.

竹粉の粒径は、300μm以下であることが好ましい。また、竹粉が投入される前記貯蔵部の投入口には篩いが設けられていることを特徴とする。
The particle size of the bamboo powder is preferably 300 μm or less. In addition, a sieve is provided at the inlet of the storage unit into which the bamboo powder is introduced.

上記構成によれば、竹粉の固まりを細かく分断して貯蔵部に貯蔵することができる。
According to the said structure, the lump of bamboo powder can be divided | segmented finely and it can store in a storage part.

また、前記貯蔵部はエンジン等の内燃機関に支持されていることを特徴とする。
The storage unit is supported by an internal combustion engine such as an engine .

上記構成によれば、貯蔵部は内燃機関の振動を受けるので、貯蔵部に貯蔵した竹粉が固まっている場合であっても、内燃機関の振動で粉状に分離させることができる。
According to the above configuration, since the storage unit receives vibration of the internal combustion engine, even when the bamboo powder stored in the storage unit is hardened, it can be separated into powder by the vibration of the internal combustion engine.

また、前記搬送部はスクリューフィーダを備えていることを特徴とする。   Moreover, the said conveyance part is provided with the screw feeder.

上記構成によれば、貯蔵部に貯蔵した竹粉を容易に連続して一定量吸気管に搬送することができる。
According to the said structure, the bamboo powder stored in the storage part can be easily and continuously conveyed to a fixed amount of intake pipes.

また、燃焼室には石油燃料によって火炎を発生させる火炎発生装置が設けられていることを特徴とする。   Further, the combustion chamber is provided with a flame generating device that generates a flame with petroleum fuel.

上記構成によれば、ガソリン、軽油、重油等の石油燃料によって火炎発生装置において火炎を発生させ、燃焼室に供給した竹粉を、この火炎発生装置で発生させた火炎によって良好に燃焼させることができる。 According to the above configuration, a flame is generated in a flame generating device by petroleum fuel such as gasoline, light oil, heavy oil, etc., and the bamboo powder supplied to the combustion chamber can be burned well by the flame generated by the flame generating device. it can.

本発明のディーゼルエンジンの構成部品を示す概略図である。It is the schematic which shows the component of the diesel engine of this invention. 竹粉供給装置の斜視図である。It is a perspective view of a bamboo powder supply apparatus. 直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室の概略図である。It is the schematic of the combustion chamber of a direct injection type diesel engine. 渦流式ディーゼルエンジンの燃焼室の概略図である。It is the schematic of the combustion chamber of a vortex type diesel engine. 燃焼室に直接噴射するガソリンエンジンの燃焼室を示す概略図である。It is the schematic which shows the combustion chamber of the gasoline engine which injects directly into a combustion chamber.

以下、本発明の実施例を図1〜図5に基づいて説明する。図1は本発明のディーゼルエンジンの構成部品を示す概略図である。図2は竹粉供給装置7の斜視図である。図3は直接噴射式ディーゼルエンジンの燃焼室の概略図である。図4は渦室式ディーゼルエンジンの燃焼室の概略図である。図5は燃焼室にガソリンを直接噴射するガソリンエンジンを示す概略図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view showing components of a diesel engine according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the bamboo powder supply device 7. FIG. 3 is a schematic view of a combustion chamber of a direct injection diesel engine. FIG. 4 is a schematic view of a combustion chamber of a vortex chamber type diesel engine. FIG. 5 is a schematic view showing a gasoline engine that directly injects gasoline into the combustion chamber.

ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための内燃機関を例示するものであって、内燃機関を以下のものに限定するものではない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。   However, the embodiment described below exemplifies an internal combustion engine for embodying the technical idea of the present invention, and the internal combustion engine is not limited to the following. Further, the present specification by no means specifies the members shown in the claims to the members of the embodiments. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely explanations. It is just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing.

図1に示すように、ディーゼルエンジン1は、燃焼室2を備えたエンジン本体3と、軽油や重油を燃焼室2に噴射する噴射ノズル4と、燃焼室2に吸気を供給する吸気管5と、燃焼室2で燃焼した排気ガスを排気する排気管6とを備えている。吸気管5には、竹粉8を吸気管5の内部に供給する竹粉供給装置7が設置されている。   As shown in FIG. 1, a diesel engine 1 includes an engine body 3 having a combustion chamber 2, an injection nozzle 4 that injects light oil or heavy oil into the combustion chamber 2, and an intake pipe 5 that supplies intake air to the combustion chamber 2. And an exhaust pipe 6 for exhausting the exhaust gas combusted in the combustion chamber 2. The intake pipe 5 is provided with a bamboo powder supply device 7 for supplying the bamboo powder 8 into the intake pipe 5.

竹粉8は、粒径が300μm以下のものであれば、竹粉8を吸気とともに燃焼室2に供給したとき石油燃料の火炎によって粉塵爆発を起こすことが確認されており、本実施例では、竹林から伐採した竹を300μm以下の粒径に加工した竹粉を使用している。なお、竹を竹粉に加工する装置として、株式会社バンブーケミカル研究所製の自動竹粉作成装置を使用している。
(竹粉供給装置7)
If the bamboo powder 8 has a particle size of 300 μm or less, it has been confirmed that when the bamboo powder 8 is supplied to the combustion chamber 2 together with the intake air, a dust explosion is caused by the flame of petroleum fuel. Bamboo powder obtained by processing bamboo harvested from a bamboo forest to a particle size of 300 μm or less is used. In addition, as an apparatus for processing bamboo into bamboo powder, an automatic bamboo powder making apparatus manufactured by Bamboo Chemical Laboratory Co., Ltd. is used.
(Bamboo powder feeder 7)

竹粉供給装置7は竹粉8を貯蔵する貯蔵部であるホッパー9と、ホッパー9の底部に取り付けられ、ホッパー9に貯蔵された竹粉8を吸気管5の内部に搬送する搬送部であるスクリューフィーダ10とを備えている。
(ホッパー9)
The bamboo powder supply device 7 is a hopper 9 that is a storage unit for storing the bamboo powder 8, and a conveyance unit that is attached to the bottom of the hopper 9 and conveys the bamboo powder 8 stored in the hopper 9 into the intake pipe 5. A screw feeder 10 is provided.
(Hopper 9)

ホッパー9は、たとえば上部に竹粉8を投入する投入口11を備えた円筒形の容器で形成される。ホッパー9の底部はテーパ状に縮径されており、底部の下端に排出孔12が設けられている。竹粉8は投入口11から投入されてホッパー9の内部に貯蔵されており、下部の排出孔12から自重によって排出されてスクリューフィーダ10に供給される。   The hopper 9 is formed of, for example, a cylindrical container having an input port 11 through which the bamboo powder 8 is input. The bottom of the hopper 9 has a tapered diameter, and a discharge hole 12 is provided at the lower end of the bottom. Bamboo powder 8 is input from an input port 11 and stored inside the hopper 9, discharged from its lower discharge hole 12 by its own weight, and supplied to the screw feeder 10.

竹林から伐採した竹は水分を含んでおり、竹を竹粉8に加工したとき、この水分によって竹粉8が固まることがある。竹粉8が固まりのまま吸気とともに燃焼室2に送られて、竹粉8が完全燃焼しにくくなることを防止するために、ホッパー9の投入口11には網目状の篩い13が設置されており、竹粉8の固まりはこの篩い13によって細かく分断された状態でホッパー9に投入され貯蔵される。ホッパー9は排気管6に隣接して設置されているので、排気管6から放出される排気ガスの熱を受けやすく、ホッパー9に貯蔵した竹粉8は、排気ガスの熱によって加熱され、内部に含んだ水分が取り除かれて乾燥した状態となる。なお、排気管6の外周に放熱用のフィン22を設ける等して、一層有効に排気ガスの熱を竹粉に伝えることもできる。   Bamboo harvested from bamboo forest contains moisture, and when bamboo is processed into bamboo powder 8, the bamboo powder 8 may harden due to this moisture. In order to prevent the bamboo powder 8 from being sent to the combustion chamber 2 together with the intake air as it is solidified, it is difficult to completely burn the bamboo powder 8 and a mesh-like sieve 13 is installed at the inlet 11 of the hopper 9. Thus, the lump of bamboo powder 8 is put into the hopper 9 and stored in a state of being finely divided by the sieve 13. Since the hopper 9 is installed adjacent to the exhaust pipe 6, the bamboo powder 8 stored in the hopper 9 is heated by the heat of the exhaust gas and is easily received by the heat of the exhaust gas discharged from the exhaust pipe 6. The moisture contained in is removed and the product becomes dry. Note that the heat of the exhaust gas can be more effectively transmitted to the bamboo powder by providing heat radiation fins 22 on the outer periphery of the exhaust pipe 6.

また、本実施例では、竹粉供給装置7は、取付ブラケット14によってエンジン本体3のエンジンブロックに取り付けられており、エンジン本体3の振動を受けやすい。ホッパー9に貯蔵された竹粉8は、排気ガスの熱によって乾燥するとともに、エンジン本体3の振動を受けるので篩い13の網目をくぐり抜けた竹粉8の小さな固まりはさらに細かく粉体状にほぐされる。
(スクリューフィーダ)
Further, in the present embodiment, the bamboo powder supply device 7 is attached to the engine block of the engine body 3 by the mounting bracket 14 and is easily subjected to vibration of the engine body 3. The bamboo powder 8 stored in the hopper 9 is dried by the heat of the exhaust gas, and is subjected to vibration of the engine body 3, so that the small mass of the bamboo powder 8 that has passed through the mesh of the sieve 13 is further finely loosened into a powder form. .
(Screw feeder)

スクリューフィーダ10はホッパー9の下部に接続される。スクリューフィーダ10は、回転軸15の周囲に螺旋状の羽根16が設けられたスクリュー17を備えている。スクリュー17は円筒形のケーシング18に収容されており、回転軸15の一端部に取り付けられたモータ19によって駆動される。ケーシング18の一端部側には、ホッパー9の排出孔12と連結された投入口20が設けられており、ケーシング18の他端部は吸気管5に連結されている。スクリューフィーダ10に供給された竹粉8は、一端部側から他端部側に搬送されて吸気管5の内部に供給される。   The screw feeder 10 is connected to the lower part of the hopper 9. The screw feeder 10 includes a screw 17 in which a spiral blade 16 is provided around a rotating shaft 15. The screw 17 is accommodated in a cylindrical casing 18 and is driven by a motor 19 attached to one end of the rotating shaft 15. A charging port 20 connected to the discharge hole 12 of the hopper 9 is provided on one end portion side of the casing 18, and the other end portion of the casing 18 is connected to the intake pipe 5. The bamboo powder 8 supplied to the screw feeder 10 is conveyed from one end side to the other end side and supplied into the intake pipe 5.

モータ19の回転数は、不図示のスピードコントローラによって調整可能であり、竹粉8の送り量は、このスピードコントローラによって任意に調整することができる。スクリューフィーダ10にはエンジンの振動が伝わるので、竹粉8がスクリューフィーダ10の内部でスクリュー17に押されて固まることを有効に防止して、竹粉8を粉体の状態で吸気管5に搬送することができる。   The rotation speed of the motor 19 can be adjusted by a speed controller (not shown), and the feed amount of the bamboo flour 8 can be arbitrarily adjusted by the speed controller. Since the vibration of the engine is transmitted to the screw feeder 10, the bamboo powder 8 is effectively prevented from being pushed and hardened by the screw 17 inside the screw feeder 10, and the bamboo powder 8 is put into the intake pipe 5 in a powder state. Can be transported.

スクリューフィーダ10と吸気管5との接続部に竹粉8の流れ方向を規制する邪魔板21を設置することもできる。邪魔板21は一枚の板で形成されたものでもよく、あるいは複数の板で形成されるものでも良い。邪魔板21は、竹粉8の流れ方向を規制して竹粉8を吸気中に均一に分布させるために有効である。
(ディーゼルエンジン)
A baffle plate 21 that restricts the flow direction of the bamboo powder 8 can also be installed at a connection portion between the screw feeder 10 and the intake pipe 5. The baffle plate 21 may be formed of a single plate, or may be formed of a plurality of plates. The baffle plate 21 is effective for restricting the flow direction of the bamboo powder 8 and distributing the bamboo powder 8 uniformly in the intake air.
(diesel engine)

ディーゼルエンジン1は、図3に示すように噴射ノズル4によって軽油等の石油燃料が燃焼室2に直接噴射されるものでもよく、あるいは図4に示すように、予燃焼室である渦室25と、渦室25に設けられ軽油等の石油燃料を渦室25に噴射する噴射ノズル4とを備え、渦室25で石油燃料の火炎を発生させるものでもよい。渦室25と噴射ノズル4とで火炎発生装置が構成される。渦室式の燃焼室では、たとえば全ての圧縮室の70%の容積が渦室25とされており、軽油等の石油燃料と空気との混合を助け、石油燃料を良好に燃焼させることができる。   The diesel engine 1 may be one in which petroleum fuel such as light oil is directly injected into the combustion chamber 2 by an injection nozzle 4 as shown in FIG. 3, or a vortex chamber 25 that is a pre-combustion chamber as shown in FIG. In addition, an injection nozzle 4 provided in the vortex chamber 25 for injecting petroleum fuel such as light oil into the vortex chamber 25 may be provided, and a flame of petroleum fuel may be generated in the vortex chamber 25. The vortex chamber 25 and the injection nozzle 4 constitute a flame generating device. In the vortex chamber type combustion chamber, for example, the volume of 70% of all the compression chambers is made into the vortex chamber 25, which helps to mix petroleum fuel such as light oil and air and to burn the petroleum fuel well. .

ディーゼルエンジン1に竹粉8を供給する下準備として、ディーゼルエンジン1に石油燃料を供給して、負荷が掛かっていないアイドリングの状態で稼動する。この状態で、ホッパー9に投入された竹粉8は、スクリューフィーダ10から排出されて吸気管5の内部に投入される。吸気管5の内部を流れる吸気は負圧を受けており、スクリューフィーダ10から排出された竹粉8は吸気とともに主燃焼室2に流入する。このとき竹粉8は吸気中に均一に分布している。   As a preparation for supplying bamboo powder 8 to the diesel engine 1, petroleum fuel is supplied to the diesel engine 1, and the engine is operated in an idling state where no load is applied. In this state, the bamboo powder 8 put into the hopper 9 is discharged from the screw feeder 10 and put into the intake pipe 5. The intake air flowing inside the intake pipe 5 receives negative pressure, and the bamboo powder 8 discharged from the screw feeder 10 flows into the main combustion chamber 2 together with the intake air. At this time, the bamboo powder 8 is uniformly distributed in the intake air.

図3に示す燃焼室2の場合には、噴射した石油燃料が燃焼して燃焼室2に火炎が発生する。この石油燃料の火炎によって燃焼室2に供給されている竹粉8が燃焼する。燃焼した竹粉8は石油燃料の排気ガスとともに排気管6から排出される。   In the case of the combustion chamber 2 shown in FIG. 3, the injected petroleum fuel burns and a flame is generated in the combustion chamber 2. The bamboo powder 8 supplied to the combustion chamber 2 is burned by the flame of this petroleum fuel. The burned bamboo powder 8 is discharged from the exhaust pipe 6 together with the exhaust gas of petroleum fuel.

渦室式の燃焼室の場合には、渦室25で渦状となった吸気に噴射ノズル4によって石油燃料が噴射されるので、石油燃料が完全燃焼しやすくなり、石油燃料の良好な火炎が発生する。この渦室25で予め発生した良好な火炎が主燃焼室23に噴出して竹粉8に着火するので、竹粉8は完全燃焼し易くなる。   In the case of the vortex chamber type combustion chamber, since the fuel oil is injected by the injection nozzle 4 into the intake air swirled in the vortex chamber 25, it becomes easy to completely burn the oil fuel and a good flame of the oil fuel is generated. To do. A good flame generated in advance in the vortex chamber 25 is ejected into the main combustion chamber 23 and ignites the bamboo powder 8, so that the bamboo powder 8 is easily burned completely.

竹粉8は、このようにして石油燃料の火炎によって燃焼する。ディーゼルエン1はガソリンエンジンと比較して圧縮比が高いため、ピストン24が圧縮行程で上死点に位置したとき燃焼室2,23の空間がガソリンエンジンに比べて狭くなる。燃焼室2,23に供給する竹粉8の量が多い場合には、ピストン24が圧縮行程で上昇するとき、圧縮された竹粉8の固まりに接触してディーゼルエンジン1を破損する虞がある。
(ガソリンエンジン)
The bamboo powder 8 is thus burned by the flame of petroleum fuel. Since the diesel engine 1 has a higher compression ratio than the gasoline engine, the space of the combustion chambers 2 and 23 is narrower than that of the gasoline engine when the piston 24 is located at the top dead center in the compression stroke. When the amount of bamboo powder 8 supplied to the combustion chambers 2 and 23 is large, when the piston 24 rises in the compression stroke, the diesel engine 1 may be damaged by coming into contact with the mass of the compressed bamboo powder 8. .
(gasoline engine)

本実施例で使用するガソリンエンジン28を図5に示す。ガソリンエンジン28のシリンダーヘッド26には凹部27が形成されており、この凹部27の中央部に点火プラグ30が設けられ、点火プラグ30の一方側にガソリン噴射ノズル31が設けられている。ガソリン噴射ノズル31は点火プラグ30の方向に傾斜した状態で設けられており、凹部27の開口部には金属製の仕切り板34が取り付けられている。仕切り板34は、開口部のうち、点火プラグ30とガソリン噴射ノズル31とが設けられている部分を覆っており、点火プラグ30から見てガソリン噴射ノズル31が設置されていない他方側には、隙間35が形成されている。仕切り板34の他方側端部は、凹部27の内側に向かって断面が円弧状に曲げられている。凹部27と仕切り板34とで副燃焼室36が構成されており、副燃焼室36と点火プラグ30とガソリン噴射ノズル31とで火炎発生装置37が構成される。   A gasoline engine 28 used in this embodiment is shown in FIG. A recess 27 is formed in the cylinder head 26 of the gasoline engine 28, and a spark plug 30 is provided at the center of the recess 27, and a gasoline injection nozzle 31 is provided on one side of the spark plug 30. The gasoline injection nozzle 31 is provided in an inclined state in the direction of the ignition plug 30, and a metal partition plate 34 is attached to the opening of the recess 27. The partition plate 34 covers a portion of the opening where the ignition plug 30 and the gasoline injection nozzle 31 are provided, and on the other side where the gasoline injection nozzle 31 is not installed when viewed from the ignition plug 30, A gap 35 is formed. The other end portion of the partition plate 34 is bent in a circular arc shape toward the inside of the recess 27. The sub-combustion chamber 36 is constituted by the recess 27 and the partition plate 34, and the flame generating device 37 is constituted by the sub-combustion chamber 36, the ignition plug 30 and the gasoline injection nozzle 31.

ガソリンエンジン28に竹粉8を供給する下準備として、ガソリン噴射ノズル31からガソリンを噴射して、負荷が掛かっていないアイドリングの状態でガソリンエンジン28を稼動する。仕切り板34の端部は、点火プラグ30を囲むように円弧状に形成されているので、仕切り板34に当たったガソリンは仕切り板34の円弧に沿って移動して、点火プラグ30の方向に向きを変えることができる。これによってガソリン噴射ノズル31が噴射したガソリンは点火プラグ30で確実に点火され、副燃焼室36で良好な火炎が発生する。副燃焼室36で発生した火炎は隙間35から主燃焼室32に噴出する。   In preparation for supplying bamboo powder 8 to the gasoline engine 28, gasoline is injected from the gasoline injection nozzle 31 and the gasoline engine 28 is operated in an idling state where no load is applied. Since the end of the partition plate 34 is formed in an arc shape so as to surround the spark plug 30, the gasoline hitting the partition plate 34 moves along the arc of the partition plate 34 and moves in the direction of the spark plug 30. You can change the direction. As a result, the gasoline injected by the gasoline injection nozzle 31 is reliably ignited by the ignition plug 30, and a good flame is generated in the auxiliary combustion chamber 36. The flame generated in the auxiliary combustion chamber 36 is ejected from the gap 35 to the main combustion chamber 32.

このアイドリングの状態でガソリンエンジン28を稼動した状態で、ホッパー9に貯蔵された竹粉8が、スクリューフィーダ10から排出されて吸気管5の内部に投入される。吸気管5の内部を流れる吸気は負圧を受けており、吸気管5の内部に投入された竹粉8は吸気中に均一に分布した状態で主燃焼室32に流入する。主燃焼室32に流入した竹粉8は、予め副燃焼室36で発生し主燃焼室32に広がったガソリンの火炎によって安定して燃焼させることができる。なお、ガソリンエンジン28を使用する場合に、点火プラグ30の火花で直接竹粉8を燃焼させることは一般に難しい。   In a state where the gasoline engine 28 is operated in the idling state, the bamboo powder 8 stored in the hopper 9 is discharged from the screw feeder 10 and introduced into the intake pipe 5. The intake air flowing inside the intake pipe 5 receives negative pressure, and the bamboo powder 8 thrown into the intake pipe 5 flows into the main combustion chamber 32 in a state of being uniformly distributed in the intake air. The bamboo powder 8 that has flowed into the main combustion chamber 32 can be stably burned by a gasoline flame that has been generated in the sub-combustion chamber 36 in advance and spread in the main combustion chamber 32. When using the gasoline engine 28, it is generally difficult to burn the bamboo powder 8 directly with the spark of the spark plug 30.

ガソリンエンジン28はディーゼルエンジン1と比較して圧縮比が低いため、ピストン33が上死点に位置したときの主燃焼室32の空間は、ディーゼルエンジン1に比べて広いので、ピストン33が圧縮行程で上昇するとき、主燃焼室32に供給した竹粉8が圧縮されてピストン33に接触する可能性は低くなる。したがって、竹粉8の供給量を増やして出力を上げる場合には、ディーゼルエンジン1よりも、ピストン−ヘッド間すきま容量の大きいガソリンエンジン28を使用することが望ましい。   Since the compression ratio of the gasoline engine 28 is lower than that of the diesel engine 1, the space of the main combustion chamber 32 when the piston 33 is located at the top dead center is wider than that of the diesel engine 1. When it rises, the possibility that the bamboo powder 8 supplied to the main combustion chamber 32 will be compressed and will contact the piston 33 will become low. Therefore, when increasing the supply amount of the bamboo powder 8 to increase the output, it is desirable to use the gasoline engine 28 having a larger piston-head clearance capacity than the diesel engine 1.

本実施例で使用するディーゼルエンジン1やガソリンエンジン28は、たとえば発電機を連結して一定の場所に設置する定置型とすることができる。不要になった竹を伐採して竹粉を製造し、この竹粉を連続してディーゼルエンジン1やガソリンエンジン28に供給して発電することができる。竹から竹粉を製造して使用しているが、山林に放置された樹木や廃材から木粉を製造して使用することもできる。   The diesel engine 1 and the gasoline engine 28 used in the present embodiment can be of a stationary type in which a generator is connected and installed in a certain place, for example. Bamboo powder that is no longer needed is cut down to produce bamboo powder, and the bamboo powder is continuously supplied to the diesel engine 1 and the gasoline engine 28 for power generation. Bamboo powder is produced from bamboo and used, but wood powder can also be produced and used from trees left in mountain forests and waste materials.

ディーゼルエンジン1やガソリンエンジン28に使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ロータリーエンジン等の内燃機関にも使用することができる。   Although the case where it used for the diesel engine 1 or the gasoline engine 28 was demonstrated, it is not limited to this, It can use also for internal combustion engines, such as a rotary engine.

本発明の内燃機関は、森林に放置されている樹木や竹から製造した木竹粉を燃料として使用して発電機等を駆動することができるディーゼルエンジンやガソリンエンジンとして好適に利用できる。   The internal combustion engine of the present invention can be suitably used as a diesel engine or a gasoline engine that can drive a generator or the like using wood bamboo powder produced from trees or bamboo left in the forest as fuel.

1…ディーゼルエンジン
2…燃焼室
3…エンジン本体
4…噴射ノズル
5…吸気管
6…排気管
7…竹粉供給装置
8…竹粉
9…ホッパー
10…スクリューフィーダ
11…投入口
12…排出孔
13…篩い
14…取付ブラケット
15…回転軸
16…羽根
17…スクリュー
18…ケーシング
19…モータ
20…投入口
21…邪魔板
22…フィン
23…主燃焼室
24,33…ピストン
25…渦室
26…シリンダーヘッド
27…凹部
28…ガソリンエンジン
30…点火プラグ
31…ガソリン噴射ノズル
32…主燃焼室
34…仕切り板
35…開口部
36…副燃焼室
37…火炎発生装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Diesel engine 2 ... Combustion chamber 3 ... Engine main body 4 ... Injection nozzle 5 ... Intake pipe 6 ... Exhaust pipe 7 ... Bamboo powder supply device 8 ... Bamboo powder 9 ... Hopper 10 ... Screw feeder 11 ... Input port 12 ... Discharge hole 13 ... Sieving 14 ... Mounting bracket 15 ... Rotating shaft 16 ... Blade 17 ... Screw 18 ... Case 19 ... Motor 20 ... Inlet 21 ... Baffle 22 ... Fin 23 ... Main combustion chamber 24, 33 ... Piston 25 ... Vortex chamber 26 ... Cylinder Head 27 ... Recess 28 ... Gasoline engine 30 ... Spark plug 31 ... Gasoline injection nozzle 32 ... Main combustion chamber 34 ... Partition plate 35 ... Opening 36 ... Sub combustion chamber 37 ... Flame generating device

Claims (5)

燃焼室と、
前記燃焼室に石油燃料を噴射する噴射装置と、
燃焼室に接続され吸気を燃焼室に送り込む吸気管と、
燃焼室に接続され排気を燃焼室から排出する排気管と、
を備えた内燃機関において、
前記吸気管には吸気とともに竹粉を前記燃焼室に供給する竹粉供給装置が接続されており、
前記竹粉供給装置は、竹粉を貯蔵する貯蔵部と、
一端部が前記貯蔵部に接続され他端部が前記吸気管に接続されており、貯蔵部に貯蔵された竹粉を所望の量だけ連続して吸気管に搬送可能な搬送部とを備えており、
前記排気管が、前記貯蔵部に隣接して設置され
前記排気管の外周が、該排気管を通る排気ガスの熱を竹紛に熱伝導させるよう前記貯蔵部に接触されていることを特徴とする内燃機関。
A combustion chamber;
An injector for injecting petroleum fuel into the combustion chamber;
An intake pipe connected to the combustion chamber and sending intake air into the combustion chamber;
An exhaust pipe connected to the combustion chamber and exhausting the exhaust from the combustion chamber;
In an internal combustion engine with
A bamboo powder supply device that supplies bamboo powder to the combustion chamber together with intake air is connected to the intake pipe,
The bamboo powder supply device includes a storage unit for storing bamboo powder;
One end is connected to the storage unit, and the other end is connected to the intake pipe, and includes a transfer unit capable of continuously transferring a desired amount of bamboo powder stored in the storage unit to the intake pipe. And
The exhaust pipe is installed adjacent to the storage section ;
An internal combustion engine, wherein an outer periphery of the exhaust pipe is in contact with the storage portion so as to conduct heat of exhaust gas passing through the exhaust pipe to bamboo powder .
請求項1に記載の内燃機関であって、
前記燃焼室には石油燃料によって火炎を発生させる火炎発生装置が設けられていることを特徴とする内燃機関。
The internal combustion engine according to claim 1,
An internal combustion engine characterized in that a flame generating device for generating a flame with petroleum fuel is provided in the combustion chamber.
請求項1又は2に記載の内燃機関であって、
竹粉の粒径が300μm以下であることを特徴とする内燃機関。
The internal combustion engine according to claim 1 or 2,
An internal combustion engine characterized in that the particle size of bamboo powder is 300 μm or less.
請求項1〜のいずれか1項に記載の内燃機関であって、
前記貯蔵部はエンジンに支持されていることを特徴とする内燃機関。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3 ,
The internal combustion engine, wherein the storage unit is supported by the engine.
請求項1〜のいずれか1項に記載の内燃機関であって、
前記搬送部はスクリューフィーダを備えており、
前記スクリューフィーダを駆動するモータの回転数は調整可能であることを特徴とする内燃機関。
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4 ,
The transport unit includes a screw feeder,
An internal combustion engine characterized in that the number of rotations of a motor for driving the screw feeder is adjustable.
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