JPH0233458A

JPH0233458A - ディーゼルエンジンの運転方法

Info

Publication number: JPH0233458A
Application number: JP63183532A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Watanabe; 秀利渡辺; Mitsunobu Matsunaga; 松永　三信
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1988-07-25
Publication date: 1990-02-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、燃料油に水を混入させたエマルジョン燃料に
よるディーゼルエンジンの運転方法に関し、とくに管路
の錆の発生防止とエンジンの再起動の円滑化をはかるよ
うにした運転方法に関する。

〔従来の技術〕

ディーゼルエンジンのＮ０ｘ（窒素酸化物）の排出量を
抑制する技術の一つとして、エマルジョン燃料を用いる
方法が知られている。エマルジョン燃料は、たとえばＡ
重油等の燃料油中に一定割合で水を混入させ、ミキシン
グによって水を微粒化させたものである。

エマルジョン燃料を用いたディーゼルエンジンの運転方
法としては、たとえば日立造船技報（１９８５年、ＶＯ
Ｌ４６−１）に記載された「ディーゼル機関の燃費およ
び排出ＮＯｘに関する実験的研究」が知られている。第
２図は、日立造船技報に記載されているエマルジョン燃
料の燃料供給系統を示している。図に示すように、サー
ビスタンク１に貯溜された燃料油としてのへ重油は、ポ
ンプ２によって予熱器３に供給され、ここで粘度が低下
されたオイルはコシ器４、ポンプ５、ニードルバルブ６
、流量計７等を軽油してスタティックミキサ（エマルジ
ョン燃料生成機）８に導かれる。

一方、水タンク１０に貯溜された水は、カスケードポン
プ１１によって汲み上げられ、流量計１２、ニードルバ
ルブ１３等を経由してスタティックミキサ８に導かれる
。スタティックミキサ８は、へ重油と水とをミキシング
するものであり、ここでＡ重油に混入された水は微粒化
され、エマルジョン燃料が生成される。エマルジョン燃
料は、スタティックミキサ８からディーゼルエンジン１
４に供給され、ディーゼルエンジン１４はこのエマルジ
ョン燃料を燃料として運転される。

第３図は、エマルジョン燃料を用いた発電用ディーゼル
エンジンの燃料供給系統を示している。

本装置による運転方法は、従来から本出願人が行なって
いるものである０図中、２１は燃料油が貯溜される外部
燃料タンクであり、外部燃料タンク２１内の燃料油はポ
ンプ２２によって小出燃料タンク２３に供給されるよう
になっている。小出燃料タンク２３の燃料油は、下流側
に設けられた燃料ポンプ２４によって燃料生成手段（エ
マルジョン燃料生成機）２６に供給される。水は、モー
タバルブ２７および流量計２８を介して燃料生成手段２
６に供給される。燃料生成手段２６に供給される水の流
量は、流量計３０によって測定された燃料油の流量に基
づいて設定器２９からの信号によりモータバルブ２７で
調整される。

燃料生成手段２６で生成されたエマルジョン燃料は、流
出側管路３９中に設けられた流量計３１、フィルタ３２
、ポンプ３３、フィルタ３４、バルブ３５を介して発電
用ディーゼルエンジン３６に供給され、発電用ディーゼ
ルエンジン３６は、供給されたエマルジョン燃料により
運転される。フィルタ３４とバルブ３５との間の管路ば
、圧力調整弁３７を介して燃料生成手段２６の燃料油お
よび水の流入側管路３８と接続されている。また、燃料
生成手段２６の流入側管路３８の上流側と流出側管路３
９は、通常は閉じられているバイパス用バルブ２５を介
して接続されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、第２図および第３図に示すディーゼルエ
ンジンの運転方法では、ディーゼルエンジンの停止時に
エマルジョン燃料が配管内およびディーゼルエンジンの
燃料噴射ノズル内に残留することになり、下記のような
悪影響を及ぼす、すなわち、この方法では、ディーゼル
エンジンの停止中にエマルジョン燃料が水と燃料油とに
分離してしまい、分離した水によって燃料配管内に錆が
発生するという問題がある。また、ディーゼルエンジン
の再起動時には分離した水がノズルから噴射され、ピス
トンリング、燃料噴射ノズル等の損傷を招くと共に、失
火等によってディーゼルエンジンの円滑な起動ができな
くなるという問題がある。

本発明は、上記の問題に着目し、エマルジョン燃料の残
留による管路内の鯖の発生を防止すると共に、ディーゼ
ルエンジンの再起動を円滑化することのできるディーゼ
ルエンジンの運転方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的に沿う本発明に係るディーゼルエンジンの運転
方法は、燃料供給源からの燃料油と水供給源からの水と
を燃料生成手段によって混合させ、該燃料生成手段によ
り生成されたエマルジョン燃料を燃料とするディーゼル
エンジンの運転方法において、前記燃料生成手段とディ
ーゼルエンジンとの間の通路に、ディーゼルエンジンに
供給される燃料を前記燃料供給源からの燃料油と前記燃
料生成手段からのエマルジョン燃料のいずれか一方に切
換える燃料切換弁を設け、該燃料切換弁の上流側に、燃
料生成手段の燃料油流入側とエマルジョン燃料吐出側と
を連通可能にするバイパス弁を設け、ディーゼルエンジ
ンの停止直前に、前記燃料切換弁を切換えて燃料供給源
からの燃料油をそのままディーゼルエンジンに供給し、
前記燃料切換弁とディーゼルエンジンとの間の配管内お
よびディーゼルエンジン内のエマルジョン燃料が前記燃
料油に置換された時点でディーゼルエンジンを停止させ
、該ディーゼルエンジンの停止期間中に、前記バイパス
弁を開動作させて前記燃料生成手段内のエマルジョン燃
料を循環させる方法からなる。

〔作用〕

このようなディーゼルエンジンの運転方法においては、
ディーゼルエンジンの停止直前には、燃料切換弁が切換
えられ、ディーゼルエンジンには燃料供給源からの燃料
油がそのまま供給される。

そのため、燃料切換弁とディーゼルエンジンとの間の管
路およびディーゼルエンジン内には、エマルジョン燃料
は存在しなくなる。そして、エマルジョン燃料と燃料油
とが完全に置換された状態でディーゼルエンジンが停止
される。したがって、従来のようにディーゼルエンジン
、の停止中におけろ水の分離に管路に錆が発生するとい
う問題は解消される。また、ディーゼルエンジンの停止
期間中にはバイパス弁を介して燃料生成手段内のエマル
ジョン燃料が循環されるので、燃料生成手段内における
燃料油と水との分離現象も生ぜず、ディーゼルエンジン
の再起動の円滑化がはかれる。

（実施例〕以下に、本発明に係るディーゼルエンジンの運転方法の
望ましい実施例を、図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示しており、とくに発電
用ディーゼルエンジンに適用した場合を示している。ま
ず最初に燃料供給系統の構成について説明する。第１図
において、４１は燃料供給源としての外部燃料タンクを
示し、外部燃料タンク４１内の燃料油（たとえば軽油）
は、燃料移送ポンプ４２によって小出燃料タンク４３に
移送されるようになっている。小出燃料タンク４３の下
流側には燃料ポンプ４４が設けられており、小出燃料タ
ンク４３に貯溜されている燃料油は燃料ポンプ４４によ
って予混合部４５に供給されるようになっている。予混
合部４５には、水ポンプ４６によって水供給源４０の水
が供給されるようになっている。予混合部４５は、所定
の燃料量に対する水の流量を演蒐し水ポンプ４６の回転
数を制御することにより予混合部４５に流入する水量を
調整している。すなわち、予混合部４５では、燃料油に
混入される水の割合が決定される。

予混合部４５において水が混入された燃料油は、流入側
管路４７を介してエマルジョン燃料製造をする燃料生成
手段４８に移送されるようになっている。

燃料生成手段４８は、水を一定の粒径の微粒子になるよ
うにミキシングし、燃料油中に均一に水の微粒子が混入
されたエマルジョン燃料が生成される。

生成されたエマルジョン燃料は、燃料生成手段４８から
流出側管路４９を介して燃料切換弁５０側に供給される
ようになっている。

燃料切換弁５０は、三方向電磁弁から構成されており、
後述する制御装置からの信号によって切換作動するよう
になっている。燃料切換弁５０の一方は、供給管路５１
、流量計５２、フィルタ５３、燃料供給ポンプ５４、フ
ィルタ５５、パルプ５６を介して発電用ディーゼルエン
ジン５７に接読されている。燃料切換弁５０の他方は、
小出燃料タンク４３と燃料ポンプ４４との間の管路５８
に接続されている。そして、発電用ディーゼルエンジン
５７の運転中には、燃料切換弁５０は流出側管路４９と
供給管路５１とを連通させ、小出燃料タンク４３側の管
路５８と供給管路５１とを非連通状態とする。逆に、発
電用ディーゼルエンジン５７の停止時には、燃料切換弁
５０は流出側管路４９と供給管路５１を非連通状態とし
、小出燃料タンク４３側の管路５８と供給管路５１とを
連通状態とする。

燃料生成手段４８に接続される流入側管路４７と流出側
管路４９は、バイパス弁６０を介して連通可能となって
いる。バイパス弁６０は、後述する制御装置からの信号
によて作動するようになっており、発電用ディーゼルエ
ンジン５７の運転中は流入側管路４７と流出側管路４９
とを非連通状態とし、発電用ディーゼルエンジン５７の
停止時には、流入側管路４７と流出側管路４９とを連通
状態とする。

燃料切換弁５０とバイパス弁６０のソレノイドは、制御
装置７０の切換信号発信部７１に接続されている。

また、切換信号発信部７１は、タイマ７２を介して発電
用ディーゼルエンジン５７に接続されている。切換信号
発信部７１は、エンジン停止信号Ｓが入力されると、燃
料切換弁５０とバイパス弁６０とタイマ７２にそれぞれ
出力信号を出力するようになっている。

燃料切換弁５０とバイパス弁６０は、切換信号発信部７
１からの信号によって自動的に切換えられるようになっ
ており、この状態では燃料油は発電用ディーゼルエンジ
ン５７に直接供給され、かつ燃料生成手段４８内のエマ
ルシラン燃料はバイパス弁６０を介して強制循環される
ようになっている。

タイマ７２は、発電用ディーゼルエンジン５７の停止を
遅延させるものであり、切換信号発信部７１からの信号
を受けてから所定の時間だけ遅れて発電用ディーゼルエ
ンジン５７を停止させるようになっている。タイマ７２
の設定時間は、少なくとも燃料切換弁５０と発電用ディ
ーゼルエンジン５７との管の供給管路５１内および発電
用ディーゼルエンジン５７内の燃料がエマルシラン燃料
から燃料油に完全に置換される時間を見込んで設定され
ている。

つぎに、上記のディーゼルエンジンの運転方向について
説明する。

発電用ディーゼルエンジン５７の運転時には、燃料切換
弁５０とバイパス弁６０は無励磁状態であり、外部燃料
タンク４１内の燃料油は矢印Ａ、に示すように予混合部
４５に向けて供給される。予混合部４５では、燃料油に
対して所定の割合の水が混入され、この燃料油は燃料生
成手段４８に供給される。この場合、バイパス弁６０は
閉じられているので、燃料油と水とは矢印Ａ８に示すよ
うにそのまま燃料生成手段４８に供給される。燃料生成
手段４８によって生成されたエマルジョン燃料は、燃料
供給弁５０に向けて供給される。燃料供給弁５０は、こ
の状態では流出側管路４９と供給管路５１とを連通ずる
ようになっているので、エマルジョン燃料は矢印Ａ、に
示すように供給管路５１中の流量計５２、フィルタ５３
、燃料供給ポンプ５４、フィルタ５５、バルブ５６を介
して発電用ディーゼルエンジン５７に供給される。そし
て、エマルジョン燃料は発電用ディーゼルエンジン５７
の燃料噴射ノズル（図示路）から燃焼室内に噴射され、
燃焼に至る。エマルシラン燃料には上述したように一定
量の水の微粒子が混入しており、この水の微粒子の作用
によって発電用ディーゼルエンジン５７から排出される
排出ガス中のＮ。

Ｘの量が制御される。

制御装置７０の切換信号発信部７１にエンジン停止信号
が入力されると、燃料切換弁５０の通路が切換えられる
と共に、バイパス弁６０が開とされ、同時にタイマ７２
が作動する。これにより、外部燃料タンク４１側からの
燃料油は、矢印Ｂに示すように、そのまま発電用ディー
ゼルエンジン５７に供給され、かつバイパス弁６０の開
によって燃料生成手段４８内のエマルシラン燃料が矢印
Ｃ方向に強制循環させられる。そして、燃料切換弁５０
の下流側の供給管路５１および発電用ディーゼルエンジ
ン５７内の燃料がエマルジョン燃料から燃料油に完全に
置換された状態でタイマ７２がタイムアツプし、発電用
ディーゼルエンジン５７が停止される。

このように、供給管路５１および発電用ディーゼルエン
ジン５７内の燃料が燃料油に完全に置換された状態でエ
ンジンを停止させるようにしているので、従来のように
管路内で燃料油と水とが分離するという事態が解消され
、水分による錆の発生を確実に防止することができる。

また、バイパス弁６０によって燃料生成手段４８内のエ
マルジョン燃料は強制循環させられるので、エンジン停
止時においても燃料生成手段４８内における燃料油と水
とが分離することは防止され、上述の作用とあいまって
エンジンの再起動が容易となる。

〔発明の効果〕以上説明したように、本発明のディーゼルエンジンの運
転方法によるときは、ディーゼルエンジンの停止直前に
、燃料切換弁を切換えて燃料供給源からの燃料油をその
ままディーゼルエンジンに供給し、燃料切換弁とディー
ゼルエンジンとの間の配管内およびディーゼルエンジン
内のエマルシラン燃料が燃料油に置換された時点でディ
ーゼルエンジンを停止させるようにしているので、配管
内や管路中の機器およびディーゼルエンジンの燃料噴射
ノズル等に水分が残留することがなくなる。

したがって、配管や機器の鯖の発生が防止でき、かつエ
ンジン再起動の際の水分による失火を防止することがで
きる。

また、エンジン停止時にはバイパス弁が開となり燃料生
成手段内のエマルジョン燃料を強制循環させるようにし
ているので、エンジン停止時における燃料生成手段内の
エマルジョン燃料の水と燃料との分離を防止することが
できる。したがって、エンジン再起動時に直ちにエマル
ジョン燃料の使用が可能となり、再始動の円滑化がはか
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される発電用ディーゼルエンジン
の燃料供給系統図、第２図はエマルジョン燃料を燃料とする従来のディーゼ
ルエンジンの燃料供給系統図、第３図は本出願人が従来
使用していたエマルジ、−１ン燃料を燃料とする発電用
ディーゼルエンジンの燃料供給系統図、であ・る。４０・・・・・・水供給源４１・・・・・・燃料供給Ｂ（外部燃料タンク）４５・
・・・・・予混合部４日・・・・・・燃料生成手段（エマルジョン燃料生成
機）５０・・・・・・燃料切換弁５７・・・・・・発電用ディーゼルエンジン６０・・・
・・・バイパス弁マ０・・・　・・・制御装置７１・・・・・・切換信号発信部７２・・・・・・タイマ

Claims

【特許請求の範囲】

１、燃料供給源からの燃料油と水供給源からの水とを燃
料生成手段によって混合させ、該燃料生成手段により生
成されたエマルジョン燃料を燃料とするディーゼルエン
ジンの運転方法において、前記燃料生成手段とディーゼ
ルエンジンとの間の通路に、ディーゼルエンジンに供給
される燃料を前記燃料供給源からの燃料油と前記燃料生
成手段からのエマルジョン燃料のいずれか一方に切換え
る燃料切換弁を設け、該燃料切換弁の上流側に、燃料生
成手段の燃料油流入側とエマルジョン燃料吐出側とを連
通可能にするバイパス弁を設け、ディーゼルエンジンの
停止直前に、前記燃料切換弁を切換えて燃料供給源から
の燃料油をそのままディーゼルエンジンに供給し、前記
燃料切換弁とディーゼルエンジンとの間の配管内および
ディーゼルエンジン内のエマルジョン燃料が前記燃料油
に置換された時点でディーゼルエンジンを停止させ、該
ディーゼルエンジンの停止期間中に、前記バイパス弁を
開動作させて前記燃料生成手段内のエマルジョン燃料を
循環させることを特徴とするディーゼルエンジンの運転
方法。