JPH0742564A - 空気供給強制燃焼式エンジン - Google Patents
空気供給強制燃焼式エンジンInfo
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- JPH0742564A JPH0742564A JP22773693A JP22773693A JPH0742564A JP H0742564 A JPH0742564 A JP H0742564A JP 22773693 A JP22773693 A JP 22773693A JP 22773693 A JP22773693 A JP 22773693A JP H0742564 A JPH0742564 A JP H0742564A
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- combustion
- air
- stage
- fuel
- engine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
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-
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘによる大気汚染を抑えて、
化石燃料の節約を図り低コストによる短期間での実用化
を可能としようとする内燃機関であるガソリンエンジン
やディーゼルエンジンの提供。 【構成】１つのシリンダー１０内にエアーノズル４を設
けて、燃焼過程にある燃料に空気を供給して燃焼を二段
階にして燃焼を継続して行わせる。
化石燃料の節約を図り低コストによる短期間での実用化
を可能としようとする内燃機関であるガソリンエンジン
やディーゼルエンジンの提供。 【構成】１つのシリンダー１０内にエアーノズル４を設
けて、燃焼過程にある燃料に空気を供給して燃焼を二段
階にして燃焼を継続して行わせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は空気供給強制燃焼式エン
ジン（ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ−ＡＩＲ−ＳＵＰＰＬＹ−Ｅ
ＮＧＩＮＥ）に係わり、特に内燃機関であるディーゼル
エンジンやガソリンエンジンの燃焼時の発生ガスである
ＣＯやＨＣの減少に対して、増大するＮＯｘの相反する
関係を考慮した低公害燃焼装置に関するものである。
ジン（ＳＥＣＯＮＤＡＲＹ−ＡＩＲ−ＳＵＰＰＬＹ−Ｅ
ＮＧＩＮＥ）に係わり、特に内燃機関であるディーゼル
エンジンやガソリンエンジンの燃焼時の発生ガスである
ＣＯやＨＣの減少に対して、増大するＮＯｘの相反する
関係を考慮した低公害燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の内燃機関であるディーゼルエンジ
ンやガソリンエンジンの燃焼に於いては、吸入工程時に
取り入れたシリンダー内体積（過給機によるその体積量
以上の供給も同様）だけの酸素量に、混合させる燃料の
増減による燃焼力変化を出力とした内燃機関であり、適
量の燃料燃焼においては排出ガスは少ないが、加速時や
高負荷時の燃料急増による燃料燃焼では酸素不足とな
り、不完全燃焼によるＣＯやＨＣが増大して、高回転時
にはシリンダー内の温度上昇して高温となりＮＯｘの排
出量が増大する。
ンやガソリンエンジンの燃焼に於いては、吸入工程時に
取り入れたシリンダー内体積（過給機によるその体積量
以上の供給も同様）だけの酸素量に、混合させる燃料の
増減による燃焼力変化を出力とした内燃機関であり、適
量の燃料燃焼においては排出ガスは少ないが、加速時や
高負荷時の燃料急増による燃料燃焼では酸素不足とな
り、不完全燃焼によるＣＯやＨＣが増大して、高回転時
にはシリンダー内の温度上昇して高温となりＮＯｘの排
出量が増大する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの燃焼に於いて
は、吸入工程時に取り入れたシリンダー内体積（過給機
によるその体積量以上の供給も同様）だけの酸素量に、
混合させる燃料の増減で燃焼力変化させる燃焼方法のた
め、燃焼過程の第１，２期から第３期途中においては酸
素量は充分であるが、燃料急増時は第３期途中から第４
期では吸入工程で得た酸素量よりも多くの酸素を必要と
し、酸素不足による燃焼でＣＯ，ＨＣや黒煙の排出が大
となり、ＮＯｘは減少する。又後にシリンダー内の燃焼
温度上昇による高温状態や，完全焼時の高温燃焼状態で
はＣＯやＨＣは減少するが、これらと相反するＮＯｘは
増大するような関係にある。
ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの燃焼に於いて
は、吸入工程時に取り入れたシリンダー内体積（過給機
によるその体積量以上の供給も同様）だけの酸素量に、
混合させる燃料の増減で燃焼力変化させる燃焼方法のた
め、燃焼過程の第１，２期から第３期途中においては酸
素量は充分であるが、燃料急増時は第３期途中から第４
期では吸入工程で得た酸素量よりも多くの酸素を必要と
し、酸素不足による燃焼でＣＯ，ＨＣや黒煙の排出が大
となり、ＮＯｘは減少する。又後にシリンダー内の燃焼
温度上昇による高温状態や，完全焼時の高温燃焼状態で
はＣＯやＨＣは減少するが、これらと相反するＮＯｘは
増大するような関係にある。
【０００４】従ってかかる相反する要素を考慮して、燃
焼過程に新たな空気を供給させて、燃焼調整が図れるよ
うに、本発明では新しい考えで新しい構成による内燃機
関を提案するものである。
焼過程に新たな空気を供給させて、燃焼調整が図れるよ
うに、本発明では新しい考えで新しい構成による内燃機
関を提案するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような点を考慮して
本発明人は、従来の４サイクルエンジンによる燃焼方法
で、理論空燃比において濃い空燃比域で使用し、又点火
或は噴射時期を遅らせて燃焼させ、燃焼過程の第３，４
期のエンジン内にエアーノズルにより，圧縮空気を入
れ、燃焼調整を図るようにしたものである。尚理論空燃
比で使用し、燃料急増時において空気供給による燃料調
整を行うことも可能である。
本発明人は、従来の４サイクルエンジンによる燃焼方法
で、理論空燃比において濃い空燃比域で使用し、又点火
或は噴射時期を遅らせて燃焼させ、燃焼過程の第３，４
期のエンジン内にエアーノズルにより，圧縮空気を入
れ、燃焼調整を図るようにしたものである。尚理論空燃
比で使用し、燃料急増時において空気供給による燃料調
整を行うことも可能である。
【０００６】
【作用】かくて本発明人は、従来の４サイクルエンジン
にエアーノズルを加えて燃焼過程に新たな空気を供給さ
せて、不完全燃焼による燃焼効率の促進と、完全燃焼に
よる高温燃焼の制御を行うもので、理論空燃比において
（燃料により若干異なるが、一般的に約空気１５：燃料
１），濃い空燃比域で使用して酸素不足によるＮＯｘの
減少と燃焼過程第３，４期において、圧縮空気（ＥＧＲ
装置にて一定量の排ガス混入も可）を噴射し，酸素供給
を行って燃焼を促進させ、後燃期において酸素不足によ
るＣＯやＨＣの発生を抑え、エンジン内温度より低い外
気温度の空気の噴射により，燃焼を二段階（燃焼の継
続）で行わせて燃焼温度を低く抑え、ＮＯｘの減少を図
り、又点火或は噴射時期を遅角により遅らせ、燃焼最適
状態より低い燃焼温度で燃焼することで、ＮＯｘの減少
を図る。又燃焼過程の第３，４期及び後燃期において、
噴射供給する空気によって燃焼率が高まり、ＣＯが減少
して空気供給による燃焼の継続が行われ、膨張時の燃焼
温度をより高く保ち酸化を促進させ、排気系統での高温
ガス温度が持続して酸化が更に促進され、ＨＣの減少を
うるのである。（理論空燃比で使用し燃料急増時におい
て空気供給により燃焼調整することも可能で、電子制御
による空気供給量や噴射時期等を行い、圧縮空気は過給
機の利用がかんがえられる。）
にエアーノズルを加えて燃焼過程に新たな空気を供給さ
せて、不完全燃焼による燃焼効率の促進と、完全燃焼に
よる高温燃焼の制御を行うもので、理論空燃比において
（燃料により若干異なるが、一般的に約空気１５：燃料
１），濃い空燃比域で使用して酸素不足によるＮＯｘの
減少と燃焼過程第３，４期において、圧縮空気（ＥＧＲ
装置にて一定量の排ガス混入も可）を噴射し，酸素供給
を行って燃焼を促進させ、後燃期において酸素不足によ
るＣＯやＨＣの発生を抑え、エンジン内温度より低い外
気温度の空気の噴射により，燃焼を二段階（燃焼の継
続）で行わせて燃焼温度を低く抑え、ＮＯｘの減少を図
り、又点火或は噴射時期を遅角により遅らせ、燃焼最適
状態より低い燃焼温度で燃焼することで、ＮＯｘの減少
を図る。又燃焼過程の第３，４期及び後燃期において、
噴射供給する空気によって燃焼率が高まり、ＣＯが減少
して空気供給による燃焼の継続が行われ、膨張時の燃焼
温度をより高く保ち酸化を促進させ、排気系統での高温
ガス温度が持続して酸化が更に促進され、ＨＣの減少を
うるのである。（理論空燃比で使用し燃料急増時におい
て空気供給により燃焼調整することも可能で、電子制御
による空気供給量や噴射時期等を行い、圧縮空気は過給
機の利用がかんがえられる。）
【０００７】
【実施例】４サイクルエンジンに於いては、ディーゼル
エンジンとガソリンエンジンは理論的に殆ど同じである
ので、説明の便宜上、エンジンつまりシリンダーヘッド
の形を同一と見做し、図に於ける取り付け箇所，形及び
大きさ或は符号等も便宜上同一と見做して、一応図では
ガソリンエンジンの場合を示したが、ディーゼルエンジ
ンの場合は点火プラグ９が無く、ガソリンエンジンのフ
ューエルインジェクション８とディーゼルエンジンの噴
射ノズルとは同一箇所とする。
エンジンとガソリンエンジンは理論的に殆ど同じである
ので、説明の便宜上、エンジンつまりシリンダーヘッド
の形を同一と見做し、図に於ける取り付け箇所，形及び
大きさ或は符号等も便宜上同一と見做して、一応図では
ガソリンエンジンの場合を示したが、ディーゼルエンジ
ンの場合は点火プラグ９が無く、ガソリンエンジンのフ
ューエルインジェクション８とディーゼルエンジンの噴
射ノズルとは同一箇所とする。
【０００８】従って図１はガソリンエンジンの要約図
で、空気供給燃焼補助する内燃機関で外部からの圧縮空
気（ＥＧＲ装置にて一定量の排ガス混入もあり得る）を
噴射する場合の実施例で、１はピストン，２は主燃焼
室，３はシリンダーヘッド，４はエアーノズル，５はイ
ンテークバルブ，６はエキゾーストバルブ，８はフュー
エルインジェクション，９は点火プラグ，１０はシリン
ダー，１１はコンロッド，１２はクランクシャフトであ
る。
で、空気供給燃焼補助する内燃機関で外部からの圧縮空
気（ＥＧＲ装置にて一定量の排ガス混入もあり得る）を
噴射する場合の実施例で、１はピストン，２は主燃焼
室，３はシリンダーヘッド，４はエアーノズル，５はイ
ンテークバルブ，６はエキゾーストバルブ，８はフュー
エルインジェクション，９は点火プラグ，１０はシリン
ダー，１１はコンロッド，１２はクランクシャフトであ
る。
【０００９】次に図１を用いて空気供給強制燃焼式ガソ
リンエンジンにおける燃焼動作を説明する。今４サイク
ルエンジンにおける圧縮工程時、ピストン１が上昇運動
により吸入工程によるインテークバルブ５より取り入れ
たシリンダー内の空気を圧縮し、上死点直前において点
火プラグ９を点火するもので、点火時期としては最も効
率の良い時期ａ゜より遅角ｂ゜に遅らせ、且つフューエ
ルインジェクション８から各燃料を理論空燃比（空気と
燃料の理論的な重量比，燃料により若干異なる）より、
濃い空燃比域で主燃焼室２に取り入れ、着火（燃焼過程
第１期）させ爆発的燃焼（燃焼過程第２期）となり、直
接燃焼期（燃焼過程第３期）において、濃い空燃比域で
使用による酸素不足となるころ（燃焼過程第３期終りご
ろ）エアーノズル４より、圧縮空気（ＥＧＲ装置にて一
定量の排ガス混入もありうる）を噴射される外気の空気
により燃焼が二段階に継続して行われることによりＮＯ
ｘが減少し、又空気供給補助により燃焼継続を促進し、
後燃期（燃焼過程第４期）では空気増量により燃焼率を
高めてＣＯを低減せしめ、膨張時の燃焼温度をより高く
保つて酸化を促進させ、エキゾーストバルブ６が開いて
排気工程に入り、排気系統でのガスを高温にて持続し、
酸化を更に進めてＨＣを減少させ、次にインテークバル
ブ５が開いて吸入工程に戻り４サイクルエンジンの工程
を繰り返し行う。尚理論空燃比で使用し、燃料急増時に
於いて空気供給による燃焼調整を行っても可である。又
以上はガソリンエンジンの場合であるが、ディーゼルエ
ンジンの場合には、点火に代わる噴射時期を最も効率の
良い時期，ａ゜より遅角ｂ゜に遅らせ、噴射ノズル７か
ら各燃料を理論空燃比より濃い空燃比域で主燃焼室に取
り入れるもので、後はガソリンエンジンの場合と同じで
ある。
リンエンジンにおける燃焼動作を説明する。今４サイク
ルエンジンにおける圧縮工程時、ピストン１が上昇運動
により吸入工程によるインテークバルブ５より取り入れ
たシリンダー内の空気を圧縮し、上死点直前において点
火プラグ９を点火するもので、点火時期としては最も効
率の良い時期ａ゜より遅角ｂ゜に遅らせ、且つフューエ
ルインジェクション８から各燃料を理論空燃比（空気と
燃料の理論的な重量比，燃料により若干異なる）より、
濃い空燃比域で主燃焼室２に取り入れ、着火（燃焼過程
第１期）させ爆発的燃焼（燃焼過程第２期）となり、直
接燃焼期（燃焼過程第３期）において、濃い空燃比域で
使用による酸素不足となるころ（燃焼過程第３期終りご
ろ）エアーノズル４より、圧縮空気（ＥＧＲ装置にて一
定量の排ガス混入もありうる）を噴射される外気の空気
により燃焼が二段階に継続して行われることによりＮＯ
ｘが減少し、又空気供給補助により燃焼継続を促進し、
後燃期（燃焼過程第４期）では空気増量により燃焼率を
高めてＣＯを低減せしめ、膨張時の燃焼温度をより高く
保つて酸化を促進させ、エキゾーストバルブ６が開いて
排気工程に入り、排気系統でのガスを高温にて持続し、
酸化を更に進めてＨＣを減少させ、次にインテークバル
ブ５が開いて吸入工程に戻り４サイクルエンジンの工程
を繰り返し行う。尚理論空燃比で使用し、燃料急増時に
於いて空気供給による燃焼調整を行っても可である。又
以上はガソリンエンジンの場合であるが、ディーゼルエ
ンジンの場合には、点火に代わる噴射時期を最も効率の
良い時期，ａ゜より遅角ｂ゜に遅らせ、噴射ノズル７か
ら各燃料を理論空燃比より濃い空燃比域で主燃焼室に取
り入れるもので、後はガソリンエンジンの場合と同じで
ある。
【００１０】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明では、理論
空燃比に於いて、濃い空燃比域で使用して点火或は噴射
の時期を遅らせて酸素不足としてＮＯｘを減少させ、燃
焼過程第３，４期において圧縮空気を噴射して、空気供
給補助を行って燃焼の継続を促進させ、尚且つＣＯ，Ｈ
Ｃの発生を抑えて、これと相反するＮＯｘの減少を図
り、有毒な排気ガスの排出を独自の燃焼方法により減少
させるエンジンであり、ディーゼルエンジンとガソリン
エンジンにおける、この燃焼方法の利用は大気汚染の減
少に役立ち、低公害のエンジンが得られ、又低コストに
よる短機関での実用が可能である。尚理論空燃比で使用
し、燃料急増時において空気供給による燃焼調整も可能
である。
空燃比に於いて、濃い空燃比域で使用して点火或は噴射
の時期を遅らせて酸素不足としてＮＯｘを減少させ、燃
焼過程第３，４期において圧縮空気を噴射して、空気供
給補助を行って燃焼の継続を促進させ、尚且つＣＯ，Ｈ
Ｃの発生を抑えて、これと相反するＮＯｘの減少を図
り、有毒な排気ガスの排出を独自の燃焼方法により減少
させるエンジンであり、ディーゼルエンジンとガソリン
エンジンにおける、この燃焼方法の利用は大気汚染の減
少に役立ち、低公害のエンジンが得られ、又低コストに
よる短機関での実用が可能である。尚理論空燃比で使用
し、燃料急増時において空気供給による燃焼調整も可能
である。
【図１】本発明に関する内燃機関のガソリンエンジンの
要約図である。
要約図である。
１ ピストン ２ 主燃焼室 ３ シリンダーヘッド ４ エアーノズル ５ インテークバルブ ６ エキゾーストバルブ ７ （噴射ノズル） ８ フューエルインジェクション ９ 点火プラグ １０ シリンダー １１ コンロッド １２ クランクシャフト
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関であるディーゼルエンジンやガソ
リンエンジンに於いて、各燃焼せる燃料の軽油やガソリ
ンの燃焼過程の後燃え期である第３，４期に圧縮空気を
燃焼せる燃料に供給して燃焼継続させ、充分な燃焼効果
を上げてＣＯ，ＨＣを減少させるとともに、これらに相
反して増加するＮＯｘの排出量を減少せしめるため、１
つのシリンダーヘッド内にエアーノズルを備えて、外部
から燃焼過程時に圧縮空気を供給し、もって燃焼調整を
図るようにしたことを特徴とする空気供給強制燃焼式エ
ンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22773693A JPH0742564A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 空気供給強制燃焼式エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22773693A JPH0742564A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 空気供給強制燃焼式エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0742564A true JPH0742564A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16865562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22773693A Pending JPH0742564A (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 空気供給強制燃焼式エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742564A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100488777B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2005-05-12 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 디젤 엔진의 고압 공기 공급시스템 |
| KR100520518B1 (ko) * | 2002-10-04 | 2005-10-11 | 현대자동차주식회사 | 디젤 엔진의 매연 저감 제어장치 및 방법 |
| WO2007028545A1 (de) * | 2005-09-05 | 2007-03-15 | Schabinger Guenter W | Brennkraftmaschine |
| EP1788221A2 (en) * | 2005-11-22 | 2007-05-23 | HU, Lung-Tan | Dual six-stroke self-cooling internal cobustion engine |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49112005A (ja) * | 1973-02-28 | 1974-10-25 | ||
| JPS5392016A (en) * | 1977-01-24 | 1978-08-12 | Kubota Ltd | Combustion chamber for diesel engine |
| JPS6035115A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-22 | Mazda Motor Corp | 層状給気エンジン |
| JPS6192147A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-10 | Nippon Radiator Co Ltd | フラツトモ−タ |
| JPH04252821A (ja) * | 1991-01-29 | 1992-09-08 | Toyota Autom Loom Works Ltd | ディーゼルエンジン用空気噴射装置 |
-
1993
- 1993-08-03 JP JP22773693A patent/JPH0742564A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
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| EP1788221A2 (en) * | 2005-11-22 | 2007-05-23 | HU, Lung-Tan | Dual six-stroke self-cooling internal cobustion engine |
| JP2007162694A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-28 | Lung Tan Hu | ダブル六行程自体冷卻式エンジン |
| EP1788221A3 (en) * | 2005-11-22 | 2009-08-19 | HU, Lung-Tan | Dual six-stroke self-cooling internal cobustion engine |
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