JPH0778382B2 - 水素エンジン - Google Patents
水素エンジンInfo
- Publication number
- JPH0778382B2 JPH0778382B2 JP3093779A JP9377991A JPH0778382B2 JP H0778382 B2 JPH0778382 B2 JP H0778382B2 JP 3093779 A JP3093779 A JP 3093779A JP 9377991 A JP9377991 A JP 9377991A JP H0778382 B2 JPH0778382 B2 JP H0778382B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- engine
- hydrogen storage
- storage alloy
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
- F02F7/0085—Materials for constructing engines or their parts
- F02F7/0087—Ceramic materials
-
- 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
- F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
- F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素吸蔵合金を燃料水
素の貯蔵源とし、自動車等に搭載して使用するのに適し
た水素エンジンに関するものである。
素の貯蔵源とし、自動車等に搭載して使用するのに適し
た水素エンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水素エンジンは、高負荷運転においてノ
ッキング等の異常燃焼を生じるため、何らかの技術的配
慮を行わないと高出力運転が望めない。また、水素吸蔵
合金を燃料水素の貯蔵源として使用する水素エンジンで
は、タンク重量が過大となり、自動車では一充填当りの
走行距離が短いなどの難点がある。
ッキング等の異常燃焼を生じるため、何らかの技術的配
慮を行わないと高出力運転が望めない。また、水素吸蔵
合金を燃料水素の貯蔵源として使用する水素エンジンで
は、タンク重量が過大となり、自動車では一充填当りの
走行距離が短いなどの難点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、水素吸蔵合金を燃料水素の貯蔵源とする水素エンジ
ンを、異常燃焼なしに高負荷運転可能にすると共に、水
素貯蓄密度の高い水素吸蔵合金から燃料水素を効率的に
供給可能にして、水素エンジンならびに移動用動力源の
性能を向上させることにある。
は、水素吸蔵合金を燃料水素の貯蔵源とする水素エンジ
ンを、異常燃焼なしに高負荷運転可能にすると共に、水
素貯蓄密度の高い水素吸蔵合金から燃料水素を効率的に
供給可能にして、水素エンジンならびに移動用動力源の
性能を向上させることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の水素エンジンは、マグネシウム系水素吸蔵
合金を燃料水素ガスの貯蔵源とし、燃焼室及びクランク
室における燃焼ガスとの接触部、並びに両室における複
数部材の摺動部分は、それぞれセラミックス材またはセ
ラミック被覆した材料により形成し、かつ潤滑に水を用
いることを特徴とするものである。
め、本発明の水素エンジンは、マグネシウム系水素吸蔵
合金を燃料水素ガスの貯蔵源とし、燃焼室及びクランク
室における燃焼ガスとの接触部、並びに両室における複
数部材の摺動部分は、それぞれセラミックス材またはセ
ラミック被覆した材料により形成し、かつ潤滑に水を用
いることを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】燃焼室及びクランク室における燃焼ガスとの接
触部分、並びに両室における複数部材の摺動部分を、そ
れぞれセラミックス材により形成すると、それらの高温
耐熱性により、無冷却での運転が可能になり、さらに、
セラミックスと水潤滑のマッチング性を利用して、水潤
滑とすることができ、潤滑にオイルを用いる場合の問題
点を排除して、燃焼のクリーン性を高めることが可能に
なる。
触部分、並びに両室における複数部材の摺動部分を、そ
れぞれセラミックス材により形成すると、それらの高温
耐熱性により、無冷却での運転が可能になり、さらに、
セラミックスと水潤滑のマッチング性を利用して、水潤
滑とすることができ、潤滑にオイルを用いる場合の問題
点を排除して、燃焼のクリーン性を高めることが可能に
なる。
【０００６】また、無冷却でエンジン排気温度を高温化
すると、燃料水素ガスの貯蔵源である水素吸蔵合金とし
て、マグネシウム系水素吸蔵合金を用いることが可能に
なり、燃料水素を効率的に供給して、水素エンジンを異
常燃焼なしに高負荷運転を可能にすると共に、水素を燃
料とするエンジンシステムの性能向上を図り、タンクに
おける燃料水素の貯蔵密度を高めることが可能になる。
すると、燃料水素ガスの貯蔵源である水素吸蔵合金とし
て、マグネシウム系水素吸蔵合金を用いることが可能に
なり、燃料水素を効率的に供給して、水素エンジンを異
常燃焼なしに高負荷運転を可能にすると共に、水素を燃
料とするエンジンシステムの性能向上を図り、タンクに
おける燃料水素の貯蔵密度を高めることが可能になる。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明にかかる水素エンジンの実施
例を示している。同図に示す水素エンジンは、公知のエ
ンジンと同様に、シリンダ１内にピストン２を摺動自在
に嵌入し、このピストン２にピストンピン４で一端を連
結したコネクティングロッド３の他端を、クランク５を
介してクランク軸６に連結している。また、上記シリン
ダ１に取付けたシリンダヘッド７には、吸気弁８，排気
弁９及び水素噴射弁１０を設けると共に、ディストリビ
ュータ１１に接続した点火プラグ１２を設けている。上
記水素噴射弁は、減圧器１３を介して、燃料水素ガスの
貯蔵源である水素吸蔵合金を収容したタンク１４に接続
し、排気弁９を設けた排気管１５は、その排気熱を水素
吸蔵合金の加熱に利用できるように、上記タンク１４に
導いている。
例を示している。同図に示す水素エンジンは、公知のエ
ンジンと同様に、シリンダ１内にピストン２を摺動自在
に嵌入し、このピストン２にピストンピン４で一端を連
結したコネクティングロッド３の他端を、クランク５を
介してクランク軸６に連結している。また、上記シリン
ダ１に取付けたシリンダヘッド７には、吸気弁８，排気
弁９及び水素噴射弁１０を設けると共に、ディストリビ
ュータ１１に接続した点火プラグ１２を設けている。上
記水素噴射弁は、減圧器１３を介して、燃料水素ガスの
貯蔵源である水素吸蔵合金を収容したタンク１４に接続
し、排気弁９を設けた排気管１５は、その排気熱を水素
吸蔵合金の加熱に利用できるように、上記タンク１４に
導いている。
【０００８】このエンジンは、燃焼室及びクランク室に
おける燃焼ガスとの接触部分、並びに両室における複数
部材の摺動部分を、それぞれセラミックス材またはセラ
ミックス被覆した材料により形成したもので、具体的に
は、シリンダ１、シリンダヘッド７、ピストンヘッド、
必要に応じて用いるシリンダライナー、ピストンピン
４、コネクティングロッド３とクランク５の連結部分な
どを、セラミックス材またはセラミックス被覆した耐熱
材料により形成し、それによって効果的に高温耐熱性を
付与し、無冷却での運転を可能にしている。
おける燃焼ガスとの接触部分、並びに両室における複数
部材の摺動部分を、それぞれセラミックス材またはセラ
ミックス被覆した材料により形成したもので、具体的に
は、シリンダ１、シリンダヘッド７、ピストンヘッド、
必要に応じて用いるシリンダライナー、ピストンピン
４、コネクティングロッド３とクランク５の連結部分な
どを、セラミックス材またはセラミックス被覆した耐熱
材料により形成し、それによって効果的に高温耐熱性を
付与し、無冷却での運転を可能にしている。
【０００９】なお、排熱の無冷却により排気温度を上げ
ると、冷却損失が少なくなり、排気の温度が上がること
になるが、上述のセラミックスを燃焼ガスとの接触部分
に用いることにより、必要な耐熱性を付与することがで
き、また、それだけ後記水素吸蔵合金への熱供給量を高
めることができる。
ると、冷却損失が少なくなり、排気の温度が上がること
になるが、上述のセラミックスを燃焼ガスとの接触部分
に用いることにより、必要な耐熱性を付与することがで
き、また、それだけ後記水素吸蔵合金への熱供給量を高
めることができる。
【００１０】さらに、このエンジンでは、上述したよう
に複数部材の摺動部分をセラミックス製としたことか
ら、セラミックスと水潤滑のマッチング性を利用して、
水潤滑セラミックエンジンとし、そして、燃焼室及びク
ランク室における潤滑に水を用いるため、クランクケー
ス１６内に水１７を収容可能にして、水循環可能な形態
としている。なお、上記潤滑に用いる水には、必要に応
じて若干の添加物等を混入することができる。
に複数部材の摺動部分をセラミックス製としたことか
ら、セラミックスと水潤滑のマッチング性を利用して、
水潤滑セラミックエンジンとし、そして、燃焼室及びク
ランク室における潤滑に水を用いるため、クランクケー
ス１６内に水１７を収容可能にして、水循環可能な形態
としている。なお、上記潤滑に用いる水には、必要に応
じて若干の添加物等を混入することができる。
【００１１】燃焼室及びクランク室における潤滑に、通
常のエンジンと同様に潤滑用オイルを用いると、それが
逐次シリンダ内の燃焼室に達して燃焼するが、これが異
常燃焼の原因になる可能性もあり、またシリンダ内を汚
すことにもなる。また、僅かではあるが、炭化水素がで
ることになる。しかるに、上述したように、無冷却のセ
ラミックス水素エンジンにおいて、水素に見合う水を潤
滑に用いると、燃料水素の燃焼によってできるものも水
であるため、シリンダ内がクリーンになり、オイルに代
わる水の冷却作用でノッキングの抑制にもなる。
常のエンジンと同様に潤滑用オイルを用いると、それが
逐次シリンダ内の燃焼室に達して燃焼するが、これが異
常燃焼の原因になる可能性もあり、またシリンダ内を汚
すことにもなる。また、僅かではあるが、炭化水素がで
ることになる。しかるに、上述したように、無冷却のセ
ラミックス水素エンジンにおいて、水素に見合う水を潤
滑に用いると、燃料水素の燃焼によってできるものも水
であるため、シリンダ内がクリーンになり、オイルに代
わる水の冷却作用でノッキングの抑制にもなる。
【００１２】このように、無冷却、水潤滑型のセラミッ
クスエンジン構成とすることにより、水素エンジンの比
出力の向上、異常燃焼の防止を図ることができ、しかも
次に述べる水素吸蔵合金から燃料水素を効率的に供給可
能にして、水素エンジンの性能を向上させることができ
る。
クスエンジン構成とすることにより、水素エンジンの比
出力の向上、異常燃焼の防止を図ることができ、しかも
次に述べる水素吸蔵合金から燃料水素を効率的に供給可
能にして、水素エンジンの性能を向上させることができ
る。
【００１３】即ち、上述した燃料水素ガスの貯蔵源であ
るタンク１４においては、水素吸蔵合金として、マグネ
シウム系水素吸蔵合金を収容している。このマグネシウ
ム系水素吸蔵合金は、上述したように、無冷却、水潤滑
型のエンジン構成とし、エンジン排気温度を高温化する
ことにより使用可能になったものである。そして、燃料
水素の貯蔵源としてこのようなマグネシウム系水素吸蔵
合金を用いると、この水素吸蔵合金の作動温度が３００
℃位で、一般的な水素吸蔵合金に比して２〜３倍の貯蔵
密度を有しているため、水素エンジンを異常燃焼なしに
高負荷運転可能にすると共に、水素を燃料とするエンジ
ンシステムの性能向上を図り、タンク重量を軽減して、
自動車では一充填当りの走行距離を伸ばし、排気のクリ
ーン性をさらに高めることが可能になる。
るタンク１４においては、水素吸蔵合金として、マグネ
シウム系水素吸蔵合金を収容している。このマグネシウ
ム系水素吸蔵合金は、上述したように、無冷却、水潤滑
型のエンジン構成とし、エンジン排気温度を高温化する
ことにより使用可能になったものである。そして、燃料
水素の貯蔵源としてこのようなマグネシウム系水素吸蔵
合金を用いると、この水素吸蔵合金の作動温度が３００
℃位で、一般的な水素吸蔵合金に比して２〜３倍の貯蔵
密度を有しているため、水素エンジンを異常燃焼なしに
高負荷運転可能にすると共に、水素を燃料とするエンジ
ンシステムの性能向上を図り、タンク重量を軽減して、
自動車では一充填当りの走行距離を伸ばし、排気のクリ
ーン性をさらに高めることが可能になる。
【００１４】なお、高負荷での燃焼においては、ＮＯx
が発生することになるが、これは後処理による除去技術
が開発されていることから、それによって容易に排除す
ることができる。
が発生することになるが、これは後処理による除去技術
が開発されていることから、それによって容易に排除す
ることができる。
【００１５】以上において説明した実施例では、本発明
をピストンエンジンに適用した場合を示しているが、そ
れに限ることなく、他の方式のエンジンに適用すること
ができる。
をピストンエンジンに適用した場合を示しているが、そ
れに限ることなく、他の方式のエンジンに適用すること
ができる。
【００１６】
【発明の効果】以上に詳述した本発明によれば、水素吸
蔵合金を燃料水素の貯蔵源とする水素エンジンを、異常
燃焼なしに高負荷運転可能にすると共に、マグネシウム
水素吸蔵合金から燃料水素を効率的に供給可能にし、水
素エンジンの性能を向上させることができる。
蔵合金を燃料水素の貯蔵源とする水素エンジンを、異常
燃焼なしに高負荷運転可能にすると共に、マグネシウム
水素吸蔵合金から燃料水素を効率的に供給可能にし、水
素エンジンの性能を向上させることができる。
【図１】本発明をピストンエンジンに適用した実施例を
示す斜視断面図である。
示す斜視断面図である。
１４ 水素吸蔵合金タンク、 １７ 水。
Claims (1)
- 【請求項１】マグネシウム系水素吸蔵合金を燃料水素ガ
スの貯蔵源とし、燃焼室及びクランク室における燃焼ガ
スとの接触部分、並びに両室における複数部材の摺動部
分は、それぞれセラミックス材またはセラミックス被覆
した材料により形成し、且つ両室における潤滑に水を用
いたことを特徴とする水素エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3093779A JPH0778382B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水素エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3093779A JPH0778382B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水素エンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06159087A JPH06159087A (ja) | 1994-06-07 |
| JPH0778382B2 true JPH0778382B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=14091908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3093779A Expired - Lifetime JPH0778382B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水素エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778382B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07332099A (ja) * | 1994-06-08 | 1995-12-19 | Sokichi Inoue | 水素を燃料とする内燃機関 |
| KR100876990B1 (ko) * | 2004-07-26 | 2009-01-07 | 인텔 코포레이션 | 반도체 웨이퍼를 연마하기 위한 조절 조립체 및 방법 |
| JP6465129B2 (ja) * | 2017-03-06 | 2019-02-06 | マツダ株式会社 | 往復動ピストンエンジン |
| CN108386706A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-08-10 | 栾福超 | 一种改进型化合物贮氢设备 |
| CN108105583A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-06-01 | 栾福超 | 一种新型化合物贮氢设备 |
| DE102018131689B4 (de) | 2018-12-11 | 2023-10-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Mit einem wasserhaltigen Schmierstoff geschmierte Brennkraftmaschine |
| EP4001628A1 (en) | 2020-11-17 | 2022-05-25 | Volvo Truck Corporation | A method for controlling injection in a combustion engine |
| EP4001611B1 (en) | 2020-11-17 | 2023-06-07 | Volvo Truck Corporation | A piston arrangement for a clean combustion engine |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3093779A patent/JPH0778382B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06159087A (ja) | 1994-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |