JPH0361658A - エンジン - Google Patents
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- JPH0361658A JPH0361658A JP1196007A JP19600789A JPH0361658A JP H0361658 A JPH0361658 A JP H0361658A JP 1196007 A JP1196007 A JP 1196007A JP 19600789 A JP19600789 A JP 19600789A JP H0361658 A JPH0361658 A JP H0361658A
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Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
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。
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〕
本発明はエンジンに関し、詳しくは吸気中に水を供給す
るようｌ１ｌＩ威したエンジンに関するものである。
るようｌ１ｌＩ威したエンジンに関するものである。
従来より、圧縮比を高めたり、あるいは空燃比を高温燃
焼し易いよう設定することによって、エンジンの出力を
向上させられることはよく知られている。
焼し易いよう設定することによって、エンジンの出力を
向上させられることはよく知られている。
しかし、圧縮比や空燃比を上記の如く設定した場合、過
早着火が発生し易くなり、さらにこの過早着火が誘因と
なってバツクファイアを招く虞れがあった。
早着火が発生し易くなり、さらにこの過早着火が誘因と
なってバツクファイアを招く虞れがあった。
このような不都合は、昨今開発の進められている水素や
ＬＮＧ （液化天然ガス）を燃料とするエンジンにおい
ても、エンジン出力を向上させるべく酸素富化した場合
等に同じように発生している。
ＬＮＧ （液化天然ガス）を燃料とするエンジンにおい
ても、エンジン出力を向上させるべく酸素富化した場合
等に同じように発生している。
そこで、吸気中に水を供給し、燃焼ガス温度および過熱
面の温度を降下させることによって上記不都合を解消す
るよう構成されたエンジンが、従来より提供されている
。
面の温度を降下させることによって上記不都合を解消す
るよう構成されたエンジンが、従来より提供されている
。
ところで、上記構成のエンジンでは、吸気中に供給する
水を貯留させておくために、専用の水りンクを用意しな
ければならず、また、上記水タンクが空になることのな
いよう常に水量の管理をする必要があり、メインテナン
スが煩雑なものとなっていた。
水を貯留させておくために、専用の水りンクを用意しな
ければならず、また、上記水タンクが空になることのな
いよう常に水量の管理をする必要があり、メインテナン
スが煩雑なものとなっていた。
本発明は、上記実状に鑑みて、水量の保守等の煩雑な作
業を要することなく、吸気中に水を供給させることので
きるエンジンを提供することを目的とする。
業を要することなく、吸気中に水を供給させることので
きるエンジンを提供することを目的とする。
そこで本発明では、燃料としての水素やガソリン等の化
石燃料が、燃焼した際に水を生成することに着目し、こ
の燃焼時の水を吸気中へ供給するよう構成している。す
なわち本発明では、水蒸気透過膜と、該水蒸気透過膜を
挟んで配置された排気ガス貯留室および水蒸気貯留室と
を備えて成る水蒸気分離装置を設けるとともに、排気通
路内の排気ガスを上記排気ガス貯留室へ送給させるため
の排気ガス送給通路と、上記排気ガス貯留室内の排気ガ
スを上記排気通路へ現送させるための排気ガス環送通路
と、上記水蒸気貯留室内の水蒸気を吸気通路内へ送給さ
せるための水蒸気送給通路とを設けることによって上記
目的を達成したのである。
石燃料が、燃焼した際に水を生成することに着目し、こ
の燃焼時の水を吸気中へ供給するよう構成している。す
なわち本発明では、水蒸気透過膜と、該水蒸気透過膜を
挟んで配置された排気ガス貯留室および水蒸気貯留室と
を備えて成る水蒸気分離装置を設けるとともに、排気通
路内の排気ガスを上記排気ガス貯留室へ送給させるため
の排気ガス送給通路と、上記排気ガス貯留室内の排気ガ
スを上記排気通路へ現送させるための排気ガス環送通路
と、上記水蒸気貯留室内の水蒸気を吸気通路内へ送給さ
せるための水蒸気送給通路とを設けることによって上記
目的を達成したのである。
上記構成によれば、排気ガス貯留室に送り込まれた排気
ガスから、水蒸気透過膜の働きによって水蒸気が抽出さ
れ、この水蒸気が水蒸気貯留室を介して吸気通路に送ら
れることにより、吸気中に水が供給される。
ガスから、水蒸気透過膜の働きによって水蒸気が抽出さ
れ、この水蒸気が水蒸気貯留室を介して吸気通路に送ら
れることにより、吸気中に水が供給される。
以下、本発明の具体的な構成を、一実施例を示す図面に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
図に、本発明を予混合方式の水素エンジンに適用した例
を示す。
を示す。
このエンジン１には、水蒸気分離装置１０が設けられて
おり、この装置１０は、ケーシング１１と水蒸気透過膜
１２とを備えている。上記水蒸気透過１１１１１２は、
ケーシング１１内を横切るように設置されており、これ
により、上記ケーシング１１内には、上記水蒸気透過膜
１２を挾んで、排気ガス貯留室１３と水蒸気貯留室１４
とが画成されている。なお、実施例では、膜素材として
フッ素系素材を用いた水蒸気透過膜を使用しているが、
ウレタンやシリコーン等を膜素材とした水蒸気透過膜を
用いてもよいことは勿論である。
おり、この装置１０は、ケーシング１１と水蒸気透過膜
１２とを備えている。上記水蒸気透過１１１１１２は、
ケーシング１１内を横切るように設置されており、これ
により、上記ケーシング１１内には、上記水蒸気透過膜
１２を挾んで、排気ガス貯留室１３と水蒸気貯留室１４
とが画成されている。なお、実施例では、膜素材として
フッ素系素材を用いた水蒸気透過膜を使用しているが、
ウレタンやシリコーン等を膜素材とした水蒸気透過膜を
用いてもよいことは勿論である。
上記水蒸気分離装置１０と排気通路２０との間には、排
気ガス送給通路としての排気送給パイプ１５と、排気ガ
ス環送通路としての排気現送パイプ１６とが設けられて
いる。
気ガス送給通路としての排気送給パイプ１５と、排気ガ
ス環送通路としての排気現送パイプ１６とが設けられて
いる。
上記送給パイプ１５は、その一端１５ａが、排気通路２
０を構成する排気管２１に開口している一方、他端１５
ｂは、ケーシング１１における排気ガス貯留室１３に臨
む部位に開口している。また、上記現送パイプ１６は、
その−ｍ １６ ａがケーシング１１における排気ガス
貯留室１３に臨む部位に開口している一方、他端１６ｂ
は、排気通路２０を構成するマフラー２２のバッフルパ
イプ２２ａ内に開口するよう設置されている。
０を構成する排気管２１に開口している一方、他端１５
ｂは、ケーシング１１における排気ガス貯留室１３に臨
む部位に開口している。また、上記現送パイプ１６は、
その−ｍ １６ ａがケーシング１１における排気ガス
貯留室１３に臨む部位に開口している一方、他端１６ｂ
は、排気通路２０を構成するマフラー２２のバッフルパ
イプ２２ａ内に開口するよう設置されている。
一方、上記水蒸気分離装置１０と吸気通路３０との間に
は、水蒸気送給通路としての水蒸気送給パイプ１７が設
けられている。このパイプ１７の一端１７ａは、ケーシ
ング１１におる水蒸気貯留室１４に臨む部位に開口して
いる一方１．他端１７ｂは、吸気通路３０に設けられた
ベンチュリ一部３０ａに開口している。
は、水蒸気送給通路としての水蒸気送給パイプ１７が設
けられている。このパイプ１７の一端１７ａは、ケーシ
ング１１におる水蒸気貯留室１４に臨む部位に開口して
いる一方１．他端１７ｂは、吸気通路３０に設けられた
ベンチュリ一部３０ａに開口している。
上記吸気通路３０には、エアクリーナ３１、吸気コント
ロールバルブ３２および燃料インジェクタ３３が設けら
れている一方、排気管２１内には、マフラー２２の直前
に排気コントロールバルブ２３が設けられている。この
排気コントロールバルブ２３は上記吸気コントロールバ
ルブ３２と連動して動作する。
ロールバルブ３２および燃料インジェクタ３３が設けら
れている一方、排気管２１内には、マフラー２２の直前
に排気コントロールバルブ２３が設けられている。この
排気コントロールバルブ２３は上記吸気コントロールバ
ルブ３２と連動して動作する。
いま、エンジン１が運転されると、排気管２１を流れる
排気ガスの一部が、マフラー２２の背圧により、排気送
給パイプ１５を介して排気ガス貯留室１３内へ送り込ま
れる。このとき、上記排気ガス貯留室１３への排気ガス
の送給量は、排気コントロールバルブ２３によって制御
される。
排気ガスの一部が、マフラー２２の背圧により、排気送
給パイプ１５を介して排気ガス貯留室１３内へ送り込ま
れる。このとき、上記排気ガス貯留室１３への排気ガス
の送給量は、排気コントロールバルブ２３によって制御
される。
上記排気ガス貯留室１３に排気ガスが送り込まると、該
排気ガスからは水蒸気透過膜の働きによって水蒸気が分
離され、この水蒸気は水蒸気貯留室１４内に溜まる。こ
こで、因みにＨ２が完全燃焼した場合には以下の反応が
起こる。
排気ガスからは水蒸気透過膜の働きによって水蒸気が分
離され、この水蒸気は水蒸気貯留室１４内に溜まる。こ
こで、因みにＨ２が完全燃焼した場合には以下の反応が
起こる。
Ｈ２＋ （０２＋３． ７６Ｎ２ ）Ｈ２
０＋ ｘ３．７６Ｎ２ すなわち、Ｈ２を１モル燃焼させると、水１モルが生成
される。このため、エンジンの排気ガス中には、比較的
多量の水分が混在している。
０＋ ｘ３．７６Ｎ２ すなわち、Ｈ２を１モル燃焼させると、水１モルが生成
される。このため、エンジンの排気ガス中には、比較的
多量の水分が混在している。
水蒸気を分離されたのちの排気ガスは、バッフルパイプ
２２ａ内の負圧により、排気導送パイプ１６を介してマ
フラー２２へ吸い出され、こののち外部へ放出される。
２２ａ内の負圧により、排気導送パイプ１６を介してマ
フラー２２へ吸い出され、こののち外部へ放出される。
一方、水蒸気貯留室１４に溜った水蒸気は、ベンチュリ
一部３０ａで生じる負圧によって吸気通路３０内へ吸い
出される。これにより、吸気に水が供給され、こののち
吸気には燃料インジェクタ３３によって水素が供給され
、混合気となって燃焼室３４内へ送り込まれる。
一部３０ａで生じる負圧によって吸気通路３０内へ吸い
出される。これにより、吸気に水が供給され、こののち
吸気には燃料インジェクタ３３によって水素が供給され
、混合気となって燃焼室３４内へ送り込まれる。
ここで、エンジンの高負荷時、言い換えれば異常燃焼が
生じ易いとき程、吸気通路３０内の負圧も大きくなるの
で多量の水が吸気中に供給され、これによって異常燃焼
の発生が可及的に抑えられる。また、エンジンの高負荷
時には排気ガスの量も増加するので、水蒸気分離装置１
ｏで得られる水蒸気量も増え、吸気中へ供給する水が不
足することもない。
生じ易いとき程、吸気通路３０内の負圧も大きくなるの
で多量の水が吸気中に供給され、これによって異常燃焼
の発生が可及的に抑えられる。また、エンジンの高負荷
時には排気ガスの量も増加するので、水蒸気分離装置１
ｏで得られる水蒸気量も増え、吸気中へ供給する水が不
足することもない。
なお、本発明は水素エンジンに限定されるものではなく
、ガソリンやＬＮＧ （液化天然ガス）等、燃焼時に水
を生成し得る燃料を用いる各種のエンジンに、も有効に
適用できることは言うまでもない。
、ガソリンやＬＮＧ （液化天然ガス）等、燃焼時に水
を生成し得る燃料を用いる各種のエンジンに、も有効に
適用できることは言うまでもない。
以上、詳述した如く、本発明に関わるエンジンによれば
、水素やガソリン等の燃料が燃焼する際に生成される水
を、吸気中に供給する水として利用しているので、専用
の水タンクを設ける必要がなく、また上記水タンク内の
水量を常に監視する必要もないので、メインテナンスが
極めて容易となる。
、水素やガソリン等の燃料が燃焼する際に生成される水
を、吸気中に供給する水として利用しているので、専用
の水タンクを設ける必要がなく、また上記水タンク内の
水量を常に監視する必要もないので、メインテナンスが
極めて容易となる。
図は本発明に関わるエンジンの吸排気系を示す概念的な
全体図である。 １・・・エンジン、１０・・・水蒸気分離装置、１１・
・・ケーシング、１２・・・水蒸気透過膜、１３・・・
排気ガス貯留室、１４・・・水蒸気貯留室、１５・・・
排気送給パイプ、１６・・・排気導送バイブ、１７・・
・水蒸気送給パイプ。 手続補正書 （自発） ２゜ 発明の名称 エンジン ３゜
全体図である。 １・・・エンジン、１０・・・水蒸気分離装置、１１・
・・ケーシング、１２・・・水蒸気透過膜、１３・・・
排気ガス貯留室、１４・・・水蒸気貯留室、１５・・・
排気送給パイプ、１６・・・排気導送バイブ、１７・・
・水蒸気送給パイプ。 手続補正書 （自発） ２゜ 発明の名称 エンジン ３゜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 水蒸気透過膜と、該水蒸気透過膜を挟んで配置された排
気ガス貯留室および水蒸気貯留室とを備えて成る水蒸気
分離装置と、 排気通路内の排気ガスを上記排気ガス貯留室へ送給させ
るための排気ガス送給通路と、 上記排気ガス貯留室内の排気ガスを上記排気通路へ環送
させるための排気ガス環送通路と、上記水蒸気貯留室内
の水蒸気を吸気通路内へ送給させるための水蒸気送給通
路とを備えたことを特徴とするエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196007A JPH0361658A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196007A JPH0361658A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0361658A true JPH0361658A (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=16350680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1196007A Pending JPH0361658A (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0361658A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003001046A2 (de) * | 2001-06-21 | 2003-01-03 | Alstom Technology Ltd | Verfahren zum betrieb einer kraftmaschine |
| GB2459840A (en) * | 2008-05-02 | 2009-11-11 | Allan Brown | Humidity amplification system for internal combustion engines |
| WO2010137628A1 (ja) | 2009-05-26 | 2010-12-02 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 内燃機関の窒素酸化物削減方法、並びにその装置 |
| WO2014050986A1 (ja) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 内燃機関の運転方法および空気供給装置 |
| JP2017214833A (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5013728A (ja) * | 1973-06-08 | 1975-02-13 | ||
| JPS63162003A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-05 | Rigunaito Kk | 混合溶液の分離方法 |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP1196007A patent/JPH0361658A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5013728A (ja) * | 1973-06-08 | 1975-02-13 | ||
| JPS63162003A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-05 | Rigunaito Kk | 混合溶液の分離方法 |
Cited By (13)
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| WO2010137628A1 (ja) | 2009-05-26 | 2010-12-02 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 内燃機関の窒素酸化物削減方法、並びにその装置 |
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| WO2014050986A1 (ja) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 内燃機関の運転方法および空気供給装置 |
| KR20170040369A (ko) | 2012-09-28 | 2017-04-12 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | 내연 기관의 운전 방법 및 공기 공급 장치 |
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| KR20190131612A (ko) | 2012-09-28 | 2019-11-26 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | 내연 기관의 운전 방법 및 공기 공급 장치 |
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