JPH05302549A - エンジン駆動システム - Google Patents
エンジン駆動システムInfo
- Publication number
- JPH05302549A JPH05302549A JP10724392A JP10724392A JPH05302549A JP H05302549 A JPH05302549 A JP H05302549A JP 10724392 A JP10724392 A JP 10724392A JP 10724392 A JP10724392 A JP 10724392A JP H05302549 A JPH05302549 A JP H05302549A
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- JP
- Japan
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- engine
- hydrogen
- energy
- fuel
- gasoline
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- Exhaust Silencers (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来捨てられている制動エネルギー、排熱等
のエネルギーの一部を回収して、全体としてエネルギー
効率の良い自動車のエンジン駆動システムを提供する。 【構成】 エンジン１２より排出される排ガスを冷却し
て水を回収する。一方、自動車の制動エネルギーを発電
機１５により電気エネルギーとして回収してコンデンサ
又はバッテリー１６に保存する。この電気エネルギーを
用いて、先に生成された水を水素生成装置１８で電気分
解を行って水素を生成させる。この水素を燃料１１に添
加してエンジン１２で燃焼させて駆動エネルギーを得
る。
のエネルギーの一部を回収して、全体としてエネルギー
効率の良い自動車のエンジン駆動システムを提供する。 【構成】 エンジン１２より排出される排ガスを冷却し
て水を回収する。一方、自動車の制動エネルギーを発電
機１５により電気エネルギーとして回収してコンデンサ
又はバッテリー１６に保存する。この電気エネルギーを
用いて、先に生成された水を水素生成装置１８で電気分
解を行って水素を生成させる。この水素を燃料１１に添
加してエンジン１２で燃焼させて駆動エネルギーを得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンを燃料とする
エンジンのエネルギー効率が向上した自動車のエンジン
駆動システムに関する。
エンジンのエネルギー効率が向上した自動車のエンジン
駆動システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】水素はガソリンに比べて質量当たりの反
応エネルギーが約３倍であり、またその発熱量はガソリ
ンに比べて約２．７倍であることから、自動車エンジン
の燃料として期待されている。ところで、従来、ガソリ
ンを燃料とする自動車のエンジンにおいてガソリンに数
％程度の水素を添加した燃料を用いると、水素の持って
いる可燃範囲の広さ及び着火速度の速さの効果によりエ
ンジンの作動条件を希薄燃焼化、高圧縮化側に設定で
き、結果として燃料効率の向上が可能であることが知ら
れている。例えば、ガソリンに数％の水素を添加した燃
料を用いた報告として、日本機械学会論文集５２巻４８
４号（昭和．６１．１２）「メタノール改質エンジンに
関する研究」がある。この添加用水素の貯蔵及び供給法
としては一般的に水素ボンベを車に搭載することが検討
されている。
応エネルギーが約３倍であり、またその発熱量はガソリ
ンに比べて約２．７倍であることから、自動車エンジン
の燃料として期待されている。ところで、従来、ガソリ
ンを燃料とする自動車のエンジンにおいてガソリンに数
％程度の水素を添加した燃料を用いると、水素の持って
いる可燃範囲の広さ及び着火速度の速さの効果によりエ
ンジンの作動条件を希薄燃焼化、高圧縮化側に設定で
き、結果として燃料効率の向上が可能であることが知ら
れている。例えば、ガソリンに数％の水素を添加した燃
料を用いた報告として、日本機械学会論文集５２巻４８
４号（昭和．６１．１２）「メタノール改質エンジンに
関する研究」がある。この添加用水素の貯蔵及び供給法
としては一般的に水素ボンベを車に搭載することが検討
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の一般的な自動車
は、消費燃料エネルギーに対する走行に要するエネルギ
ー、即ち総合エネルギー効率が非常に低く、ほとんどは
熱等により放出されて失われている。例えば、市街地で
の走行では、走行に必要なエネルギーのうちで放出され
て損失となるものの割合は約６０〜７０％にも及ぶと言
われている。このように放出されるエネルギーには、摩
擦や空気抵抗等の回収不可能なものもあるが、エンジン
燃焼排熱や走行制動エネルギーといった回収可能である
がほとんど回収して利用されていないものもある。
は、消費燃料エネルギーに対する走行に要するエネルギ
ー、即ち総合エネルギー効率が非常に低く、ほとんどは
熱等により放出されて失われている。例えば、市街地で
の走行では、走行に必要なエネルギーのうちで放出され
て損失となるものの割合は約６０〜７０％にも及ぶと言
われている。このように放出されるエネルギーには、摩
擦や空気抵抗等の回収不可能なものもあるが、エンジン
燃焼排熱や走行制動エネルギーといった回収可能である
がほとんど回収して利用されていないものもある。
【０００４】さらに具体例として、車両重量１０００ｋ
ｇの自動車を想定して、回収可能なエネルギー、即ち、
回生エネルギーを計算してみる。都市内での走行を想定
し、１０モード走行で、必要とするエネルギーは２１０
ｋＪであると算定される。ガソリンエンジンの燃焼効率
η＝０．２とすると、燃料として必要なガソリンは、１
０５０ｋＪである。ところで、１０モード走行で必要と
するエネルギー２１０ｋＪの内、１２３ｋＪが加速の際
に消費される。したがって、余剰エネルギーは８７ｋＪ
であるが、このうち摩擦エネルギー、オルタネータ発
電、コンデンサ充放電等、回収不能なエネルギーが６０
％あり、残り４０％のエネルギー、即ち、８７ｋＪ×
０．４＝３５ｋＪが回生エネルギーと算定される。
ｇの自動車を想定して、回収可能なエネルギー、即ち、
回生エネルギーを計算してみる。都市内での走行を想定
し、１０モード走行で、必要とするエネルギーは２１０
ｋＪであると算定される。ガソリンエンジンの燃焼効率
η＝０．２とすると、燃料として必要なガソリンは、１
０５０ｋＪである。ところで、１０モード走行で必要と
するエネルギー２１０ｋＪの内、１２３ｋＪが加速の際
に消費される。したがって、余剰エネルギーは８７ｋＪ
であるが、このうち摩擦エネルギー、オルタネータ発
電、コンデンサ充放電等、回収不能なエネルギーが６０
％あり、残り４０％のエネルギー、即ち、８７ｋＪ×
０．４＝３５ｋＪが回生エネルギーと算定される。
【０００５】図１は従来の一般的な自動車のガソリンエ
ンジンの駆動システムである。１は燃料、２はエンジ
ン、３はミッション、４は車輪であり、燃料１がエンジ
ン２で燃焼され、駆動力がミッション３を通じて車輪４
へ伝えられるシステムとなっている。一方、総合エネル
ギー効率を向上させる方策の一つとして前述したガソリ
ンに水素添加した燃料のエンジン燃焼システムがある。
図２は従来の水素添加エンジン駆動システムである。こ
のシステムは前記図１に加えて、水素貯蔵ボンベ５が車
載されており、燃料に水素が添加混合されてエンジンに
供給されるシステムとなっている。このシステムはガソ
リンに数％の水素を添加することにより希薄燃焼化、高
圧縮化が可能となり、燃料エネルギー効率は１０〜２０
％程度向上するが、水素ボンベが付加されているので、
駆動システム全体として重量が重く且つ容積が大きくな
り、車載には不利である。そして、水素ボンベにそのつ
ど水素を充填しなければならず、結局のところ全体とし
て補給エネルギーを増大してしまうことになるという問
題がある。
ンジンの駆動システムである。１は燃料、２はエンジ
ン、３はミッション、４は車輪であり、燃料１がエンジ
ン２で燃焼され、駆動力がミッション３を通じて車輪４
へ伝えられるシステムとなっている。一方、総合エネル
ギー効率を向上させる方策の一つとして前述したガソリ
ンに水素添加した燃料のエンジン燃焼システムがある。
図２は従来の水素添加エンジン駆動システムである。こ
のシステムは前記図１に加えて、水素貯蔵ボンベ５が車
載されており、燃料に水素が添加混合されてエンジンに
供給されるシステムとなっている。このシステムはガソ
リンに数％の水素を添加することにより希薄燃焼化、高
圧縮化が可能となり、燃料エネルギー効率は１０〜２０
％程度向上するが、水素ボンベが付加されているので、
駆動システム全体として重量が重く且つ容積が大きくな
り、車載には不利である。そして、水素ボンベにそのつ
ど水素を充填しなければならず、結局のところ全体とし
て補給エネルギーを増大してしまうことになるという問
題がある。
【０００６】そこで本発明は、このような問題を鑑み、
現在の自動車の駆動システムのなかで、捨てられている
エネルギーを出来るだけ利用して、全体としてエネルギ
ー効率の良い自動車のエンジン駆動システムを提供する
ことを目的とする。
現在の自動車の駆動システムのなかで、捨てられている
エネルギーを出来るだけ利用して、全体としてエネルギ
ー効率の良い自動車のエンジン駆動システムを提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記した問題点を解決す
るために、本発明は、ガソリンを燃料とする自動車にお
いて、制動エネルギーを電気エネルギーとして回生し、
エンジンより排出された水を回収し、前記回生した電気
エネルギーを用いて前記回収した水を電気分解して水素
を生成し、前記生成された水素を燃料に添加してエンジ
ンで燃焼させることを特徴とする車載用水素生成システ
ムとするものである。
るために、本発明は、ガソリンを燃料とする自動車にお
いて、制動エネルギーを電気エネルギーとして回生し、
エンジンより排出された水を回収し、前記回生した電気
エネルギーを用いて前記回収した水を電気分解して水素
を生成し、前記生成された水素を燃料に添加してエンジ
ンで燃焼させることを特徴とする車載用水素生成システ
ムとするものである。
【０００８】また、本発明は、上記システムに加えて、
エンジンから排出される排熱を利用して水素を生成し、
生成した水素を燃料に添加することを特徴とする車載用
水素生成システムとするものである。
エンジンから排出される排熱を利用して水素を生成し、
生成した水素を燃料に添加することを特徴とする車載用
水素生成システムとするものである。
【０００９】
【実施例１】図３は実施例１の回生エネルギーを利用し
たエンジン駆動システムを示す。１１は燃料、１２はエ
ンジン、１３はミッション、１４は車輪でありこれらの
構成は従来と同じであるが、本実施例では、これら従来
の構成に発電機（オルタネータ）１５、コンデンサ又は
バッテリー１６、冷却器１７、水素生成装置１８が付加
される。即ち、制動時の運動エネルギーを車輪１４から
ミッション１３を介して発電機１５へ伝達し発電する。
そして、発電機１５で発電された電気エネルギーをコン
デンサ又はバッテリー１６に保存する。
たエンジン駆動システムを示す。１１は燃料、１２はエ
ンジン、１３はミッション、１４は車輪でありこれらの
構成は従来と同じであるが、本実施例では、これら従来
の構成に発電機（オルタネータ）１５、コンデンサ又は
バッテリー１６、冷却器１７、水素生成装置１８が付加
される。即ち、制動時の運動エネルギーを車輪１４から
ミッション１３を介して発電機１５へ伝達し発電する。
そして、発電機１５で発電された電気エネルギーをコン
デンサ又はバッテリー１６に保存する。
【００１０】一方、エンジン１２から排出される排ガス
を冷却器１７に通し、排ガス中に含まれている水分を冷
却して水を回収して、排ガスを排出する。回収された水
を水素生成装置１８に導入し、先にコンデンサ又はバッ
テリー１６で蓄えられた電気エネルギーにより水の電気
分解を行って、水素を生成する。この水素生成装置１８
は水電解装置であり、水の電解に必要な電圧１．２３Ｖ
以上印加することによって次の式（１）の反応を行う。
を冷却器１７に通し、排ガス中に含まれている水分を冷
却して水を回収して、排ガスを排出する。回収された水
を水素生成装置１８に導入し、先にコンデンサ又はバッ
テリー１６で蓄えられた電気エネルギーにより水の電気
分解を行って、水素を生成する。この水素生成装置１８
は水電解装置であり、水の電解に必要な電圧１．２３Ｖ
以上印加することによって次の式（１）の反応を行う。
【００１１】
【化１】
【００１２】生じた水素を燃料１１に添加し混合してエ
ンジン１２に供給し燃焼させる。このように、エンジン
１２の排気から得られた水と制動エネルギーを利用する
ことにより、ガソリンに水素を添加した燃料１１が得ら
れ、この燃料１１を燃焼して、燃料のエネルギー効率を
向上させることができる。
ンジン１２に供給し燃焼させる。このように、エンジン
１２の排気から得られた水と制動エネルギーを利用する
ことにより、ガソリンに水素を添加した燃料１１が得ら
れ、この燃料１１を燃焼して、燃料のエネルギー効率を
向上させることができる。
【００１３】
【実施例２】図４は実施例２の回生エネルギーを利用し
たエンジン駆動システムを示す。図中、２１は燃料、２
２はエンジン、２３はミッション、２４は車輪、２５は
発電機（オルタネータ）、２６はコンデンサ又はバッテ
リーであり、これらは実施例１と同じ構成である。図４
のシステムは前記図３のシステムにおいて、水素生成シ
ステムが異なっている。即ち、エンジン２２から排出さ
れた排ガス中の排熱により別の第２燃料２８、例えば、
メタノール又はガソリンを改質器２７で改質して水素を
生成させる。
たエンジン駆動システムを示す。図中、２１は燃料、２
２はエンジン、２３はミッション、２４は車輪、２５は
発電機（オルタネータ）、２６はコンデンサ又はバッテ
リーであり、これらは実施例１と同じ構成である。図４
のシステムは前記図３のシステムにおいて、水素生成シ
ステムが異なっている。即ち、エンジン２２から排出さ
れた排ガス中の排熱により別の第２燃料２８、例えば、
メタノール又はガソリンを改質器２７で改質して水素を
生成させる。
【００１４】例えば、メタノールを改質して水素を生成
するには、排熱から３００℃程度の熱を吸収し、次の式
（２）の反応となる。
するには、排熱から３００℃程度の熱を吸収し、次の式
（２）の反応となる。
【００１５】
【化２】
【００１６】改質器２７から排出される排ガスは水分を
含んでいるので、冷却器２９へ通じ、水を生成する。こ
の生成された水を水素生成装置３０で実施例１と同じよ
うにコンデンサ又はバッテリー２６で蓄えられた電気エ
ネルギーによって電気分解して水素を生成する。ここで
製造された水素と先に改質器２７で製造された水素をガ
ソリンに添加混合してエンジン２２で燃焼させる。
含んでいるので、冷却器２９へ通じ、水を生成する。こ
の生成された水を水素生成装置３０で実施例１と同じよ
うにコンデンサ又はバッテリー２６で蓄えられた電気エ
ネルギーによって電気分解して水素を生成する。ここで
製造された水素と先に改質器２７で製造された水素をガ
ソリンに添加混合してエンジン２２で燃焼させる。
【００１７】このように、エンジン２２の排気から得ら
れた水と制動エネルギーを利用することにより、ガソリ
ンに水素を添加した燃料２１が得られ、この燃料２１を
燃焼して、燃料のエネルギー効率を向上させることがで
きる。
れた水と制動エネルギーを利用することにより、ガソリ
ンに水素を添加した燃料２１が得られ、この燃料２１を
燃焼して、燃料のエネルギー効率を向上させることがで
きる。
【００１８】
【実施例３】図５は実施例３の回生エネルギーを利用し
たエンジン駆動システムを示す。図中、３１は燃料、３
２はエンジン、３３はミッション、３４は車輪、３５は
発電機（オルタネータ）、３６はコンデンサ又はバッテ
リーであり、これらは実施例１と同じ構成である。図５
のシステムは前記図３又は図４のシステムにおいて、水
素生成システムが異なっている。即ち、エンジン３２か
ら排出された排ガスを水素を貯蔵している水素貯蔵合金
タンク３７へ通し、排ガスの排熱により水素貯蔵合金に
含有されている水素を排出させる。水素貯蔵合金タンク
３７から排出された排ガスは水分が含まれているので、
冷却器３８へ通じて冷却して水を生成させる。製造され
た水を水素生成装置３９において実施例１と同じように
コンデンサ又はバッテリー３６で蓄えられた電気エネル
ギーによって電気分解して水素を生成する。ここで製造
された水素と先に水素吸蔵合金タンク３７で製造された
水素をガソリンに添加混合してエンジン３２で燃焼させ
る。
たエンジン駆動システムを示す。図中、３１は燃料、３
２はエンジン、３３はミッション、３４は車輪、３５は
発電機（オルタネータ）、３６はコンデンサ又はバッテ
リーであり、これらは実施例１と同じ構成である。図５
のシステムは前記図３又は図４のシステムにおいて、水
素生成システムが異なっている。即ち、エンジン３２か
ら排出された排ガスを水素を貯蔵している水素貯蔵合金
タンク３７へ通し、排ガスの排熱により水素貯蔵合金に
含有されている水素を排出させる。水素貯蔵合金タンク
３７から排出された排ガスは水分が含まれているので、
冷却器３８へ通じて冷却して水を生成させる。製造され
た水を水素生成装置３９において実施例１と同じように
コンデンサ又はバッテリー３６で蓄えられた電気エネル
ギーによって電気分解して水素を生成する。ここで製造
された水素と先に水素吸蔵合金タンク３７で製造された
水素をガソリンに添加混合してエンジン３２で燃焼させ
る。
【００１９】このように、エンジン３２の排気から得ら
れた水と制動エネルギーを利用することにより、ガソリ
ンに水素を添加した燃料３１が得られ、この燃料３１を
燃焼して、燃料エネルギー効率を向上させることができ
る。
れた水と制動エネルギーを利用することにより、ガソリ
ンに水素を添加した燃料３１が得られ、この燃料３１を
燃焼して、燃料エネルギー効率を向上させることができ
る。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明は構成されるので、
従来捨てられている制動エネルギー、排熱等のエネルギ
ーの一部を回収することができ、エンジンの駆動システ
ムにおいて利用することができるので、全体として総合
エネルギー効率の良い自動車のエンジン駆動システムを
構築することができる。
従来捨てられている制動エネルギー、排熱等のエネルギ
ーの一部を回収することができ、エンジンの駆動システ
ムにおいて利用することができるので、全体として総合
エネルギー効率の良い自動車のエンジン駆動システムを
構築することができる。
【図１】従来の一般的な自動車のガソリンエンジンの駆
動システムである。
動システムである。
【図２】従来の水素添加エンジン駆動システムである。
【図３】実施例１の回生エネルギーを利用したエンジン
駆動システムを示す。
駆動システムを示す。
【図４】実施例２の回生エネルギーを利用したエンジン
駆動システムを示す。
駆動システムを示す。
【図５】実施例３の回生エネルギーを利用したエンジン
駆動システムを示す。
駆動システムを示す。
１１，２１，３１ 燃料 １２，２２，３２ エンジン １３，２３，３３ ミッション １４，２４，３４ 車輪 １５，２５，３５ 発電機（オルタネータ） １６，２６，３６ コンデンサ又はバッテリー １７，２９，３８ 冷却器 １８，３０，３９ 水素生成装置 ２７ 改質器 ２８ 第２燃料 ３７ 水素吸蔵合金タンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 25/12 Ｂ 7114−3Ｇ Ｆ１６Ｄ 61/00 8613−3Ｊ
Claims (2)
- 【請求項１】 ガソリンを燃料とする自動車において、
（１）制動エネルギーを電気エネルギーとして回生し、
（２）エンジンより排出された水を回収し、（３）前記
回生した電気エネルギーを用いて前記回収した水を電気
分解して水素を生成し、（４）前記生成された水素を燃
料に添加してエンジンで燃焼させることを特徴とするエ
ンジン駆動システム。 - 【請求項２】 請求項１記載のエンジン駆動システムに
加えて、エンジンから排出される排熱を利用して水素を
生成し、生成した水素を燃料に添加することを特徴とす
るエンジン駆動システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10724392A JPH05302549A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | エンジン駆動システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10724392A JPH05302549A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | エンジン駆動システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302549A true JPH05302549A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=14454111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10724392A Pending JPH05302549A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | エンジン駆動システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05302549A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100533548B1 (ko) * | 2003-07-25 | 2005-12-06 | 김정구 | 아연 희생양극을 사용하는 자동차 소음기의 음극방식시스템 및 자동차 소음기 |
| KR100725509B1 (ko) * | 2006-06-22 | 2007-06-07 | 김규태 | 하이브리드 연료 절감 장치 |
| JP2008247581A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | コンテナ荷役装置 |
| JP2009079540A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方法 |
| JP2016529436A (ja) * | 2013-07-22 | 2016-09-23 | ハイトライブ コーポレーション ゲーエムベーハー | 車内に水素を搭載する必要のない水素走行車 |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP10724392A patent/JPH05302549A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100533548B1 (ko) * | 2003-07-25 | 2005-12-06 | 김정구 | 아연 희생양극을 사용하는 자동차 소음기의 음극방식시스템 및 자동차 소음기 |
| KR100725509B1 (ko) * | 2006-06-22 | 2007-06-07 | 김규태 | 하이브리드 연료 절감 장치 |
| WO2007148843A1 (en) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Origin Science Co., Ltd. | Fuel efficiency increasing hybrid system and the method thereof |
| JP2008247581A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | コンテナ荷役装置 |
| JP2009079540A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方法 |
| US8281577B2 (en) | 2007-09-26 | 2012-10-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Exhaust gas purification system and exhaust gas purification method |
| JP2016529436A (ja) * | 2013-07-22 | 2016-09-23 | ハイトライブ コーポレーション ゲーエムベーハー | 車内に水素を搭載する必要のない水素走行車 |
| US10260459B2 (en) | 2013-07-22 | 2019-04-16 | HyTRIB Corporation, GmbH | Hydrogen motor vehicle without hydrogen on board |
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