JPH08200162A - ディーゼルエンジン車のNOx低減装置 - Google Patents

ディーゼルエンジン車のNOx低減装置

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JPH08200162A
JPH08200162A JP7028674A JP2867495A JPH08200162A JP H08200162 A JPH08200162 A JP H08200162A JP 7028674 A JP7028674 A JP 7028674A JP 2867495 A JP2867495 A JP 2867495A JP H08200162 A JPH08200162 A JP H08200162A
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JP
Japan
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alcohol
container
storage container
engine
diesel engine
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JP7028674A
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Mikio Okamoto
幹男 岡本
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】メチルアルコールを気化させ、その気化したア
ルコールをディーゼルエンジンの吸気バルブに送給する
ことで、ディーゼルエンジン車のNOxを低減する。 【構成】メチルアルコールの気化容器をエンジンルーム
に設け、アルコール貯溜容器を、エンジンルーム外の車
輌本体に取り付けたこと。車輌の電源と、アルコール気
化容器と、アルコール貯溜容器と、作動状況表示器とが
電気的に連絡されていること。アルコール気化容器は、
容器下部に、超音波振動子を設け、側壁にフロートスイ
ッチを内蔵する小室と、清浄空気の吸入口、気化アルコ
ールをエンジンに送給する供給口を設けてあること。ア
ルコール貯溜容器は、レベル計とポンプと制御基板を設
けてあること。作動表示器は各部の作動状況を表示する
ようになっていることを要件としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジン車
のエンジン内に気化アルコールを送給し、燃焼排ガス中
のNOxを低減するようにしたディーゼルエンジン車の
NOx低減装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車などのディーゼルエンジン
車においては、燃料として軽油が用いられており、その
燃焼排ガス中のNOxを低減するには、燃料の軽油にメ
チルアルコール液を混合して燃焼させることが試みられ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、軽油にアルコ
ール液を混合する方法では、その混合方法が不確定のた
め、排出ガスの規制値を十分にクリヤーすることは困難
で、未だに抜本的解決策の無いのが実情である。
【0004】本発明は、メチルアルコールを気化させ、
その気化したアルコールをディーゼルエンジンの吸気バ
ルブに送給することで前記課題を解決した、ディーゼル
エンジン車のNOx低減装置を提供するのを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、アルコール気化容器をエンジンルームに設け
ると共に、気化アルコールの供給量を調整する制御基板
を設けたアルコール貯溜容器を、エンジンルーム外の車
輌本体に取り付けたこと。車輌の電源と、アルコール気
化容器と、アルコール貯溜容器と、作動状況表示器とが
電気的に連絡されて構成されること。アルコール気化容
器は、アルコール貯溜容器と連絡された密閉容器下部
に、アルコールを気化させる超音波振動子を設け、側壁
にはアルコールのレベル検知用フロートスイッチを内蔵
した小室を設け、上部には清浄空気の吸入口と、気化ア
ルコールをエンジンの吸気バルブに送給する供給口とを
設けて、エンジンとエアフイルターとを結ぶ吸気管に連
結してなること。アルコール貯溜容器は、アルコールを
貯溜する容器内にフロートスイッチからなるレベル計を
内蔵し、貯溜容器外側にアルコール送出用ポンプと制御
基板とを設けたこと。作動状況表示器は、電源のオンオ
フ、アルコール貯溜容器内のアルコール残量、アルコー
ル貯溜容器内のアルコール送出用ポンプの駆動状況、ア
ルコール気化容器における超音波振動子の作動状況を表
示するようになっていることをその手段としている。
【0006】
【作用】本発明によれば、アルコール気化容器をエンジ
ンルームに設けると共に、気化アルコールの供給量を調
整する制御基板を設けたアルコール貯溜容器を、エンジ
ンルーム外の車輌本体に取り付けるようにしたから、制
御基板がエンジンルーム内の高熱にさらされることがな
く、円滑な制御が行なわれる。
【0007】車輌の電源と、アルコール気化容器と、ア
ルコール貯溜容器と、作動状況表示器とが電気的に連絡
されて構成されるようにしたから、運転者が作動状況を
見ながら安定した運転をすることが出来る。
【0008】アルコール気化容器は、アルコール貯溜容
器と連絡された密閉容器下部に、アルコールを気化させ
る超音波振動子を設け、側壁にはアルコールのレベル検
知用フロートスイッチを内蔵した小室を設けてあるか
ら、レベル計がアルコールの気化を妨げることがなく、
円滑な気化を行なわせることが出来る。また、レベル計
については、銅製の電極を使用する例が多いが、その場
合は酸化などで感知不能となり、アルコールがオーバー
フローしてエンジンに入り、エンジン停止などのトラブ
ルを招きやすいが、本願の場合は側壁に小室を形成し、
フロートスイッチを内蔵させて検知するようにしたから
そのようなトラブルを招くことがない。更にまた、上部
には清浄空気の吸入口と、気化アルコールをエンジンの
吸気バルブに送給する供給口とを設けて、エンジンとエ
アフイルターとを結ぶ吸気管に連結してあるから、気化
アルコール送給用ファンを用いずとも、エンジンの回転
に伴う負圧の利用と、エンジン回転数の変化とにより、
常に清浄な気化アルコールの適量をエンジンに送給する
ことが可能となる。従って、アイドリングなどの低速回
転時でも、過剰にアルコールが送給されることが無い。
【0009】アルコール貯溜容器は、アルコールを貯溜
する容器内にフロートスイッチからなるレベル計を内蔵
し、貯溜容器外側にアルコール送出用ポンプと制御基板
とを設けるようにしたから、制御基板が高熱にさらされ
ることがなく、各部の作動を正確かつ円滑に制御するこ
とが出来る。
【0010】作動状況表示器は、電源のオンオフ、アル
コール貯溜容器内のアルコール残量、アルコール貯溜容
器内のアルコール送出用ポンプの駆動状況、アルコール
気化容器における超音波振動子の作動状況を表示するよ
うになっているから、車輌の運転者が常に作動状況を把
握でき、トラブルの発生を未然に防止することが出来る
と共に、安定した運転を行なうことが出来る。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の1実施例を示す全体的説明
図で、メチルアルコール(以下アルコールと言う)の気
化容器Aをエンジンルーム1に設けると共に、アルコー
ルの供給量を調整する制御基板を設けたアルコール貯溜
容器Bを、エンジンルーム外の車輌本体2に取り付けた
ものである。これによって、制御基板がエンジンルーム
内の高熱にさらされることがなく、円滑な制御が行なわ
れる。Cは、作動状況表示器で、通常は運転室3の、運
転者の見やすい位置に設置される。尚、前記実施例で
は、トラックなどの貨物車輌について例示したが、これ
に限らず、乗用車、その他の車輌においても同様であ
る。
【0012】図2は、前記図1における構成部材の詳細
を示す説明図、図3はそのうちの気化容器の断面図、図
4はその全体斜視図である。図において、アルコール気
化容器Aは、アルコール貯溜容器Bと、配管12a、電
気配線12bで連絡された密閉容器下部に、アルコール
を気化させる超音波振動子4を設け、側壁にはアルコー
ルのレベル検知用フロートスイッチ5を内蔵した小室6
を設けてある。これによって、レベル計5が超音波振動
子4によるアルコールの気化を妨げることがなく、円滑
な気化を行なわせることが出来る。また、レベル計につ
いては、通常、銅製の電極を使用する例が多いが、その
場合は酸化などで感知不能となり、アルコールがオーバ
ーフローしてエンジンに入り、エンジン停止などのトラ
ブルを招きやすい。ところが、本願の場合は側壁に小室
を形成し、フロートスイッチを内蔵させて検知するよう
にしたからそのようなトラブルを招くことがない。
【0013】更にまた、本願では、上部に清浄空気の吸
入口7と、気化アルコールをエンジンの吸気バルブに送
給する供給口8とを設けて、エンジン9とエアフイルタ
ー10とを結ぶ吸気管11に、配管7a、8aで連結す
るよに構成した。これによって、エアフイルター10を
介して吸引された清浄空気が、図中矢印で示すごとく、
アルコールの気化容器Aを通って、供給口8よりエンジ
ン9へと気化アルコールを送給する。但し、エアフイル
ター10と接続が困難な場合は、吸入口7に、別途フィ
ルターを設けることで清浄空気を吸入させるようにして
も良い。このように、本願では気化容器に送給用ファン
を用いずとも、エンジンの回転に伴う負圧の利用と、エ
ンジン回転数の変化とにより、常に清浄な気化アルコー
ルの適量をエンジンに送給することが可能となる。従っ
て、アイドリングなどの低速回転時でも、過剰にアルコ
ールが送給されることが無い。そしてまた、エンジンル
ーム内の汚染空気がエンジンに入ることがなく、エンジ
ンの性能を長期にわたって維持することも出来る。そし
て前記気化容器Aは、酸化や腐食を防止するため、本体
がステンレス製で構成され、保護カバー(図略)で覆っ
てある。
【0014】アルコール貯溜容器Bは、アルコールを貯
溜する容器本体13内にフロートスイッチからなるレベ
ル計13aを内蔵し、貯溜容器の外側、実施例では、保
護カバー14の内壁にアルコール送出用ポンプ14aと
制御基板14bとを設けて構成してある。これによっ
て、制御基板制御基板14bが高熱にさらされることが
なく、各部の作動を正確かつ円滑に制御することが出来
る。アルコール送出用ポンプ14aとしては、小容量の
アルコール送出用ポンプ14aを用い(実施例では50
cc/min〜200cc/minを使用)、半導体素
子やその他の電子部品で構成される制御基板14bと小
容量のポンプ14aとによって、アルコール液の送給量
が微量調整されるようになっている。13cはアルコー
ル注入口、13dは側壁に設けた液面計である。これに
よって、レベル計13aはアルコール液残量の信号を制
御基板14bに送信し、作動状況表示器15に表示す
る。そして、気化容器Aのアルコール液量が下限に達す
ると、フロートスイッチ5から電気配線12bを介して
ポンプ14aに信号が送られ、その信号にもとずいてポ
ンプ14aが作動し、アルコール吸入管13bから配管
12aを介して、気化容器Aにアルコール液を供給す
る。気化容器Aのアルコール液量が上限に達すると、フ
ロートスイッチ5から電気配線12bを介してポンプ1
4aに作動停止の信号が送られる。尚、貯溜容器本体1
3は、酸化や腐食を防止するため、ステンレス製で構成
されている。
【0015】作動状況表示器Cは、電源のオンオフ、ア
ルコール貯溜容器内のアルコール残量、アルコール貯溜
容器内のアルコール送出用ポンプの駆動状況、アルコー
ル気化容器における超音波振動子の作動状況を表示する
ようになっている。16は電源用プラグで、通常はシガ
ーライターのソケットに装入することで接続される。そ
してこの作動状況表示器Cは、アルコール貯溜容器Bの
制御基板14bと電気配線17によって連絡され、車の
運転者が作動状況の表示を見ながら、アルコールの送給
を円滑に制御出来るようになっている。
【0016】図5は前記実施例の制御回路を示すもので
ある。図において、電源16をオンすると、表示部15
にその入力状態が表示されると共に、リレー部18、超
音波振動子を駆動するための発振ユニット19を介して
気化容器Aに信号が送られ、レベル計5、超音波振動子
4が作動する。20は気化容器本体を示す。こうして気
化容器が作動すると、それと同時にアルコール貯溜容器
Bのレベル計13a、ポンプ14aも作動し、気化容器
Aを経てエンジン9に、その回転数に応じた量の気化ア
ルコールを送給する。
【0017】このような制御によって、気化アルコール
が清浄空気と共に、ディーゼルエンジンの吸気バルブか
らシリンダー内へ吸引され、燃料の発火剤として作用す
るため、軽油の燃焼温度を下げた状態で完全燃焼させ、
燃焼排ガス中のNOxを低減するものである。しかも、
完全燃焼することにより、燃費も向上し、黒煙の発生も
減少する。
【0018】実際に、軽油(比重0.824)を燃料と
する、ディーゼルエンジンを搭載した中型トラック(車
輌総重量4,895kg、総排気量3,431cc、試
験時の走行距離16,656km、4サイクル4気筒)
で、運転モードを、アイドリング、40%、60%、8
0%と、原動機の回転数を段階的に変化させると共に、
空気流量を62,783g/h〜246,946g/
h、燃料流量を544g/h〜10,615g/h、気
化アルコール流量を48g/h〜120g/hとして燃
焼排ガス中のNOxを測定したところ、この車種におけ
る規制値350ppm以下に対し、本願装置を取り付け
なかった場合の平均排出濃度は440ppmであった
が、本願装置を取り付けた場合の平均排出濃度は350
ppm丁度と、規制値をクリヤーすることが確認され
た。そしてまた、馬力が30%アップし、燃費について
も29、4%アップしたばかりか、ディーゼル車特有の
黒煙も大幅に減少した
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、ディーゼル車のエンジ
ンに気化アルコールを吸入させ、気化アルコールと軽油
とを燃焼させることにより、エンジン内の燃焼温度を下
げ、ディーゼル車の排ガス中におけるNOxを低減させ
ることが出来る。従って、高価な触媒を使用せずにNO
xを低減させることが出来る。更にまた、軽油が完全燃
焼することにより、馬力がアップし、燃費も向上する。
そして、ディーゼル車特有の黒煙も大幅に減少させるこ
とが出来る。そしてまた、燃焼温度が下がることによ
り、エンジンの寿命も向上するなど種々の優れた効果を
奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を示す全体的説明図
【図2】図1の詳細を示す説明図
【図3】図1の1部詳細を示す断面図
【図4】図3の全体斜視図
【図5】本発明の1実施例を示す制御回路図
【符合の説明】
A アルコール気化容器 14 保護カ
バー B アルコール貯溜容器 14a ポン
プ C 作動状況表示器 14b 制御
基板 1 エンジンルーム 15 作動状
況表示部 2 車体本体 16 電源 3 運転室 17 電気配
線 4 超音波振動子 18 リレー
部 5 フロートスイッチ 19 発振ユ
ニット 6 小室 20 気化容
器本体 7 清浄空気の吸入口 7a 配管 8 気化アルコールの供給口 8a 配管 9 エンジン 10 エアフイルター 11 吸気管 12a 配管 12b 電気配線 13 貯溜容器本体 13a レベル計 13b アルコール吸入管 13c アルコール注入口 13d 液面計
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 364 L F02M 27/08 C

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルコール気化容器をエンジンルームに設
    けると共に、気化アルコールの供給量を調整する制御基
    板を設けたアルコール貯溜容器を、エンジンルーム外の
    車輌本体に取り付けたことを特徴とするディーゼルエン
    ジン車のNOx低減装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のNOx低減装置は、車輌
    の電源と、アルコール気化容器と、アルコール貯溜容器
    と、作動状況表示器とが電気的に連絡されて構成される
    ことを特徴とするディーゼルエンジン車のNOx低減装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2に記載のアルコー
    ル気化容器は、アルコール貯溜容器と連絡された密閉容
    器下部に、アルコールを気化させる超音波振動子を設
    け、側壁にはアルコールのレベル検知用フロートスイッ
    チを内蔵した小室を設け、上部には清浄空気の吸入口
    と、気化アルコールをエンジンの吸気バルブに送給する
    供給口とを設けて、エンジンとエアフイルターとを結ぶ
    吸気管に連結してなることを特徴とするディーゼルエン
    ジン車のNOx低減装置。
  4. 【請求項4】請求項1ないし請求項3に記載のアルコー
    ル貯溜容器は、アルコールを貯溜する容器内にフロート
    スイッチからなるレベル計を内蔵し、貯溜容器外側にア
    ルコール送出用ポンプと制御基板とを設けたことを特徴
    とするディーゼルエンジン車のNOx低減装置。
  5. 【請求項5】請求項2に記載の作動状況表示器は、電源
    のオンオフ、アルコール貯溜容器内のアルコール残量、
    アルコール貯溜容器内のアルコール送出用ポンプの駆動
    状況、アルコール気化容器における超音波振動子の作動
    状況を表示するようになっていることを特徴とするディ
    ーゼルエンジン車のNOx低減装置。
JP7028674A 1995-01-24 1995-01-24 ディーゼルエンジン車のNOx低減装置 Pending JPH08200162A (ja)

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KR1019950010787A KR960029594A (ko) 1995-01-24 1995-05-03 디젤 엔진 차량의 질소 산화물 저감 장치

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