JPH0578957U - ガスエンジンの吸気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 吸気抵抗が少なく、広い吸入負圧領域で燃
料ガスを燃焼させるのに最も好ましい空燃比が得られる
ガスエンジンの吸気装置を提供すること。 【構 成】 空気の吸入量を調整するスロットルバルブ
を設けた吸気管に主ベンチュリと副ベンチュリとを設
け、この主ベンチュリに燃料ガスの主配管を接続すると
共に前記副ベンチュリに弁機構を介して燃料ガスの副配
管を接続し、前記吸気管から吸入される空気の量と、前
記主ベンチュリ及び副ベンチュリから吸入される燃料ガ
スの量の比がほぼ一定になるように、前記スロットルバ
ルブの開度に応じて前記弁機構の開度を調整する制御装
置を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プロパン及びブタンを主成分とするＬＰＧ、或いは天然ガス，水素 ガス等の気体燃料を空気と混合するためのガスエンジンの吸気装置に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

従来のガスエンジンの吸気装置としては、例えば図３に示すようなものが知ら れている。このタイプの吸気装置１は、スロットルバルブ２を設けた吸気管３に ベンチュリ４を設け、このベンチュリ４に発生する吸入負圧を利用して燃料ガス と空気を混合し、これをエンジンに送り込むようにしている。

【０００３】 燃料タンクから供給される燃料ガスの供給量を調整する圧力調整弁５は、燃料 ガスの主配管６を介して前記ベンチュリ４に接続され、一方、この主配管６の途 中から分岐して前記吸気管３に接続される副配管７には、この副配管７を通過す る燃料ガスの流量を調整する流量制御弁８が設けられている。また、この流量制 御弁８の開度は制御装置９によって調整されており、前記主配管６に接続された ベンチュリ４から吸入される燃料ガスに、この流量制御弁８を設けた副配管７か ら吸入される燃料ガスを付加するように構成されている。

【０００４】 別の従来例としては、図４に示すような吸気装置１がある。このタイプの吸気 装置１は、空気の導入部となる吸気ダクト10に、空気と燃料ガスを混合するため のダイヤフラム型のガスミキサー11を介して、スロットルバルブ２を設けた吸気 管３を接続している。また、燃料タンクから供給される燃料ガスの供給量を調整 する圧力調整弁５は、燃料ガスの主配管６を介して前記ガスミキサー11に接続さ れ、この主配管６の途中から分岐して前記吸気管３に接続される副配管７には、 この副配管７を通過する燃料ガスの流量を調整する流量制御弁８が設けられてい る。そして、前記した従来例と同様にして、この流量制御弁８の開度を制御装置 ９によって調整している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上述したようなガスエンジンの吸気装置には、次のような問題点がある。 先ず、図３のタイプの吸気装置１の場合には、エンジンの低速域ではスロット ルバルブ２の開度が小さく、ベンチュリ４を通過する空気の量も少ないので、こ のベンチュリ４に発生する吸入負圧は小さくなり、その結果、空燃比（空気と燃 料ガスの混合比）の特性は、図５に示すように、リーン（燃料ガスの量が空気の 量に対して過少）側にずれる。

【０００６】 また逆に、エンジンの高速域ではスロットルバルブ２の開度が大きく、空燃比 の特性はリッチ（燃料ガスの量が空気の量に対して過多）側にずれてしまう。 そこで、エンジンの出力を低下させずに燃料ガスを完全燃焼させるために、空 燃比が燃焼に最も適した比率で、できるだけ一定になるように、副配管７の流量 制御弁８の開度を調整するのであるが、前記主配管６が接続されたベンチュリ４ に発生する吸入負圧に対して、前記吸気管３と副配管７の接続点に発生する吸入 負圧は、ベンチュリ４を有していないためかなり低い状態にある。

【０００７】 そして、ベンチュリ４に発生する吸入負圧と、吸気管３と副配管７の接続点に 発生する吸入負圧との間に、ある程度以上の圧力差が生じると、吸入負圧の高い 何れか一方の側（この場合はベンチュリ４側）からだけ燃料ガスが吸入され、他 方からは殆ど吸入されなくなってしまうのである。 このようなことから、流量制御弁８の開度調整によって燃料ガスの吸入量を調 整しても、図５にＡ線で示す空燃比特性と、Ｂ線で示す空燃比特性との間の狭い 吸入負圧領域Ｐ_A −Ｐ_B 間でしか、適正な空燃比を得ることができないので、こ の吸入負圧領域Ｐ_A −Ｐ_B 間以外の吸入負圧の場合には、好ましい燃焼条件が得 られないという問題がある。

【０００８】 一方、図４に示すタイプの吸気装置１の場合には、吸気ダクト10から導入され 、ダイヤフラム型のガスミキサー11を通過する際の空気抵抗が大きくなりがちで あり、これがエンジンの出力を低下させる原因となるという問題がある。 本考案は、以上の問題点に鑑みて、吸気抵抗が少なく、広い吸入負圧領域で燃 料ガスを燃焼させるのに最も好ましい空燃比が得られるガスエンジンの吸気装置 を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するための本考案のガスエンジンの吸気装置は、空気の吸入量 を調整するスロットルバルブを設けた吸気管に主ベンチュリと副ベンチュリとを 設け、この主ベンチュリに燃料ガスの主配管を接続すると共に前記副ベンチュリ に弁機構を介して燃料ガスの副配管を接続し、前記吸気管から吸入される空気の 量と、前記主ベンチュリ及び副ベンチュリから吸入される燃料ガスの量の比がほ ぼ一定になるように、前記スロットルバルブの開度に応じて前記弁機構の開度を 調整する制御装置を設けた構成である。

【００１０】

【作 用】

本考案のガスエンジンの吸気装置は以上の構成を有しており、制御装置を使用 し、前記スロットルバルブの開度に合わせて前記弁機構の開度を調整することに よって、吸気管から吸入される空気の量と、前記主ベンチュリ及び副ベンチュリ から吸入される燃料ガスの量の比が、吸入負圧の影響を受けることなくほぼ一定 になるように調整することができる。

【００１１】

【実 施 例】

次に図面を参照して本考案の実施例を説明する。図１に示す本考案のガスエン ジンの吸気装置１は、吸気管３に形成した主ベンチュリ12と副ベンチュリ13の下 流に、空気の吸入量を調整するためのスロットルバルブ２が設けられており、ガ スエンジンに吸入される空気が、この主ベンチュリ12と副ベンチュリ13を通過す る際に、それぞれに接続された主配管６と副配管７から燃料ガスを吸気管３内に 吸入するようにしている。

【００１２】 前記副配管７には弁機構（流量制御弁）８が設けられており、この流量制御弁 ８を開閉操作することによって、副ベンチュリ13から吸入される燃料ガスの吸入 量を調整するようにしている。 また、主ベンチュリ12の径Ｄと、副ベンチュリ13の径ｄは、流量制御弁８の開 度が所定値（例えば全開に対して二分の一開度）の場合に、これら主ベンチュリ 12と副ベンチュリ13に発生する吸入負圧が等しくなるように設定されている。

【００１３】 このように、所定の条件下で、主ベンチュリ12と副ベンチュリ13に発生する吸 入負圧がほぼ等しくなるように設定する方法としては、例えば、流量制御弁８の 開度が所定値の場合における、主配管６の流路抵抗をRm、副配管７と流量制御弁 ８の合計の流路抵抗をRbとすると、これらRmとRbの比が、前記主ベンチュリ12の 径Ｄと副ベンチュリ13の径ｄの比に近似するように設定すると好ましい。

【００１４】 そして、主ベンチュリ12と副ベンチュリ13に発生する吸入負圧が等しくなる場 合における流量制御弁８の開度を中心として、その所定開度から僅かに開弁また は閉弁する方向に、この流量制御弁８の開度を調整し、主ベンチュリ12から吸入 される燃料ガスに、副ベンチュリ13から吸入される燃料ガスを付加することによ って、空燃比がほぼ一定になるように微調整するのである。

【００１５】 このように、流量制御弁８の開度を調整するために、本考案では制御装置９を 使用しており、ガスエンジンの運転状態（例えば負荷状態）の変化に伴って、ス ロットルバルブ２の開度が変化し、このガスエンジンに吸入される空気の量が大 幅に増減しても、常にほぼ一定の空燃比を得ることができ、最適な燃焼条件を保 持することができる。

【００１６】 本考案によると、流量制御弁８の開度を微妙に調整することによって、図２に 示すように、Ａ線で示す空燃比特性とＣ線で示す空燃比特性との間の、広い吸入 負圧領域Ｐ_A −Ｐ_C 間において、常に適正な空燃比を保持することができる。

【００１７】

【考案の効果】

本考案のガスエンジンの吸気装置は、空気の吸入量を調整するスロットルバル ブを設けた吸気管に主ベンチュリと副ベンチュリとを設け、この主ベンチュリに 燃料ガスの主配管を接続すると共に前記副ベンチュリに弁機構を介して燃料ガス の副配管を接続し、前記吸気管から吸入される空気の量と、前記主ベンチュリ及 び副ベンチュリから吸入される燃料ガスの量の比がほぼ一定になるように、前記 スロットルバルブの開度に応じて前記弁機構の開度を調整する制御装置を設けた ので以下の効果を奏することができる。

【００１８】 制御装置によって前記スロットルバルブの開度に合わせて前記弁機構の開度を 調整しているので、ガスエンジンの広い吸入負圧領域において、常に適正な空燃 比を得ることができる。 また、広い吸入負圧領域で、燃料ガスを燃焼させるのに最も好ましい空燃比が 得られるので、このガスエンジンに吸入される空気の量が大幅に増減しても、常 に最適な燃焼条件を保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるガスエンジンの吸気装
置の概略図である。

【図２】図１のガスエンジンの吸気装置によって得られ
る空燃比の特性図である。

【図３】従来のガスエンジンの吸気装置の概略図であ
る。

【図４】従来のガスエンジンの吸気装置の概略図であ
る。

【図５】図３のガスエンジンの吸気装置によって得られ
る空燃比の特性図である。

【符号の説明】

１ 吸気装置 ２ スロットル
バルブ ３ 吸気管 ６ 主配管 ７ 副配管 ８ 弁機構（流
量制御弁） ９ 制御装置 12 主ベンチュ
リ 13 副ベンチュリ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気の吸入量を調整するスロットルバル
   ブを設けた吸気管に主ベンチュリと副ベンチュリとを設
   け、この主ベンチュリに燃料ガスの主配管を接続すると
   共に前記副ベンチュリに弁機構を介して燃料ガスの副配
   管を接続し、前記吸気管から吸入される空気の量と、前
   記主ベンチュリ及び副ベンチュリから吸入される燃料ガ
   スの量の比がほぼ一定になるように、前記スロットルバ
   ルブの開度に応じて前記弁機構の開度を調整する制御装
   置を設けたガスエンジンの吸気装置。