JPH09228859A - Intake device for gas engine - Google Patents

Intake device for gas engine

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Publication number
JPH09228859A
JPH09228859A JP8038413A JP3841396A JPH09228859A JP H09228859 A JPH09228859 A JP H09228859A JP 8038413 A JP8038413 A JP 8038413A JP 3841396 A JP3841396 A JP 3841396A JP H09228859 A JPH09228859 A JP H09228859A
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JP
Japan
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air
gas
fuel
engine
supply pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP8038413A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Munehiro Tabata
宗広 田畑
Mitsuo Hattori
光雄 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09228859A publication Critical patent/JPH09228859A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lessen the effect of air pulsation, and stably execute air-fuel ratio control by providing a resonator at the halfway of an air feed pipe through a large diameter connecting pipe in the device where an air feed pipe for an air compressor is connected with the upstream side of a venturi part within an air intake passage. SOLUTION: In the fuel feed system of a gas engine, a gas mixer 8 is disposed at the venturi part 7 of an air intake passage 2, and a gas feed path composed of a gas cylinder 10 and a regulator 11 is connected with the gas mixer 8 through a main fuel passage 12 and a sub fuel passage 13. The suction port of an air compressor 16 for which an engine is driven to feed compressed air to be used for a brake and the like, is connected with the connection part 17a at the upstream of the venturi 7 by way of an air feed pipe 17. In this case, a resonator 22 is connected with the air feed pipe 17 at its halfway by a large diameter connecting pipe 23, and thereby the suction passage 2 is prevented from being affected by the pulsation of the air compressor 16, so that stable air-fuel ratio control is thereby executed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】本発明は圧縮天然ガスや液化天然ガス等の
ガスを燃料とするガスエンジンの吸気装置に関する。
The present invention relates to an intake system for a gas engine that uses gas such as compressed natural gas or liquefied natural gas as a fuel.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンを基本構成としたガ
スエンジンは、図6に示すように、エアクリーナ1を有
する吸気通路2と、三元触媒コンバータ4と、この三元
触媒コンバータ4の上流側にO2 センサー5を設けた排
気管6とをエンジン本体3にそれぞれ連結している。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 6, a gas engine having a diesel engine as a basic structure has an intake passage 2 having an air cleaner 1, a three-way catalytic converter 4, and an O upstream of the three-way catalytic converter 4. 2 An exhaust pipe 6 provided with a sensor 5 is connected to the engine body 3 respectively.

【0003】燃料供給系として前記吸気通路2のベンチ
ュリ部7にガスミキサ8を配置すると共に、その後方に
スロットルバルブ9を配置し、高圧の燃料ガスを充填し
たガスボンベ10にレギュレータ11を設けたガス供給
路を、メイン燃料通路12とサブ燃料通路13に分岐し
て前記ガスミキサ8に接続し、このサブ燃料通路13に
ガス流量制御弁14(電磁ソレノイドバルブ)を設けて
燃料ガスの流量をデューティ比制御するようになってい
る。
As a fuel supply system, a gas mixer 8 is arranged in the venturi portion 7 of the intake passage 2, a throttle valve 9 is arranged behind it, and a gas cylinder 10 filled with high-pressure fuel gas is provided with a regulator 11. The passage is branched into a main fuel passage 12 and a sub fuel passage 13 and connected to the gas mixer 8, and a gas flow rate control valve 14 (electromagnetic solenoid valve) is provided in the sub fuel passage 13 to control the duty ratio of the fuel gas flow rate. It is supposed to do.

【0004】また、三元触媒コンバータ4の上流側に設
けたO2 センサー5による排気ガス中の酸素濃度の検出
信号を制御装置20に入力して制御信号を作成し、この
制御信号により前記ガス流量制御装置14をデューティ
比制御するようになっている。一方、大型車両などはブ
レーキなどに使用する圧縮空気を貯留するエアタンクに
圧縮空気を供給するためにエアコンプレッサ16(通常
はピストン式エアコンプレッサ)を付設し、このエアコ
ンプレッサ16をエンジン本体3で駆動するようにして
ある。そしてエアコンプレッサ16を接続したエア供給
管17は、ベンチュリ部7の上流の接続部17aで接続
してこの部分を通じて吸気通路2内よりエアを吸引して
圧縮するようになっている。
Further, a detection signal of the oxygen concentration in the exhaust gas by the O 2 sensor 5 provided on the upstream side of the three-way catalytic converter 4 is input to the control device 20 to create a control signal, and the control signal is used to generate the gas. The flow rate control device 14 is adapted to control the duty ratio. On the other hand, in a large vehicle or the like, an air compressor 16 (usually a piston type air compressor) is attached to supply compressed air to an air tank that stores compressed air used for a brake or the like, and the air compressor 16 is driven by the engine body 3. I am doing it. The air supply pipe 17 to which the air compressor 16 is connected is connected to the upstream connecting portion 17a of the venturi portion 7 so that air is sucked from the intake passage 2 through this portion and compressed.

【0005】通常、ディーゼルエンジンなどは燃焼室内
に直接に燃料を噴射し、また厳密な空燃比制御を行なっ
ていない場合が多く、この場合には吸気通路2内がエア
コンプレッサ16による空気脈動の影響を受けても、エ
ンジンの運転上はそれ程問題にはならない。一方、排ガ
ス中のHC,CO,NOx を総合的に除去する方法とし
て三元触媒を使用して排ガスを処理するエンジンが提
案、実施されているが、この三元触媒を効率的に作動さ
せるためには、三種の排ガス成分について全て良好な転
化率となる理論空燃比を挟んだ狭い範囲(通称:ウイン
ドウ)内で厳密にエンジンを制御する必要がある。
Usually, a diesel engine or the like often injects fuel directly into the combustion chamber and does not strictly control the air-fuel ratio. In this case, the inside of the intake passage 2 is affected by air pulsation by the air compressor 16. Even if it receives, it doesn't matter so much for the operation of the engine. On the other hand, an engine that treats exhaust gas by using a three-way catalyst has been proposed and implemented as a method for comprehensively removing HC, CO, and NO x in the exhaust gas, but this three-way catalyst operates efficiently. In order to achieve this, it is necessary to strictly control the engine within a narrow range (commonly called a window) that sandwiches the theoretical air-fuel ratio that provides good conversion rates for all three exhaust gas components.

【0006】また、前記理論空燃比を検出するために理
論混合比において出力電圧が急変するO2 センサーが組
合わせて使用されており、従って、この空燃比が理論
値、すなわちウインドウより外れると、三元触媒が排ガ
ス中の成分を偏りなく除去することができない。特に、
三元触媒を使用したガスエンジンの場合、燃料が気体で
あること、そしてガスミキサー部分が気体の流速の影響
を受けるベンチュリー構造になっている関係上、吸気通
路内はピストン式エアコンプレッサからの空気脈動の影
響を受けて正確に空燃比を制御することができないと云
う問題がある。
Further, in order to detect the stoichiometric air-fuel ratio, an O 2 sensor whose output voltage suddenly changes at the stoichiometric mixture ratio is used in combination. Therefore, when this air-fuel ratio deviates from the theoretical value, that is, the window, The three-way catalyst cannot remove the components in the exhaust gas without bias. Especially,
In the case of a gas engine using a three-way catalyst, because the fuel is gas and the gas mixer part has a Venturi structure that is affected by the flow velocity of gas, the air from the piston type air compressor is in the intake passage. There is a problem that the air-fuel ratio cannot be controlled accurately due to the influence of pulsation.

【0007】そこでエアコンプレッサ16と吸気通路2
とのエア供給管17に、空気脈動を打ち消す手段を設置
する必要があるが、このエア供給管17に“サージタン
ク”を設けた装置が実開平7−28625号公報で提案
されている。しかし、この装置においては吸気通路2内
の脈動を抑制する効果はある反面、このサージタンクの
緩衝作用から空気の一部に乱れや遅れが発生して空燃比
を変化させ、また、スロットル開度を調節した場合に燃
料流量を正確に調節することが困難となるという問題が
ある。
Therefore, the air compressor 16 and the intake passage 2
It is necessary to install a means for canceling the air pulsation in the air supply pipe 17 and the device in which a "surge tank" is provided in the air supply pipe 17 is proposed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-28625. However, while this device has the effect of suppressing the pulsation in the intake passage 2, a part of the air is disturbed or delayed due to the buffering action of the surge tank to change the air-fuel ratio, and the throttle opening There is a problem in that it is difficult to accurately adjust the fuel flow rate when adjusting the.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】特に、前記のように排
気管に三元触媒コンバータを設け、フィードバック制御
を行うガスエンジンにおいて、空燃比制御を安定的に行
うには、前記従来の装置では到底困難である。図7は図
6に示すガスエンジンにおいて、エア供給管17にサー
ジタンクを設けない場合の、ガス流量制御弁14を制御
し、負荷がかかっていない状態の特性(ノー・ロード特
性)を、デューティ比を変化させてデータを取ったもの
で、線Aはデューティ比が0%、線Bは50%、そして
線Cは100%について、横軸にスロットル開度、縦軸
に空燃比(A/F:理論空燃比λ=1.0 より上の部分が
燃料ガスの薄い部分、下の部分が燃料ガスの濃い部分を
示す)と、燃料流量との関係を示している。なお、この
図はエンジンの負荷がかかっていない状態でシリンダへ
吸入される空気量が少なく、空気脈動の影響を最も受け
易い状態にある。
In particular, in a gas engine in which a three-way catalytic converter is provided in the exhaust pipe and feedback control is performed as described above, stable control of air-fuel ratio is achieved by the conventional device described above. Have difficulty. In the gas engine shown in FIG. 6, when the surge tank is not provided in the air supply pipe 17, the gas flow rate control valve 14 is controlled and the characteristic (no load characteristic) in the unloaded state is shown in FIG. The data is obtained by changing the ratio. Line A has a duty ratio of 0%, line B has a duty ratio of 50%, and line C has a duty ratio of 100%. The horizontal axis indicates the throttle opening and the vertical axis indicates the air-fuel ratio (A / F: a portion above the stoichiometric air-fuel ratio λ = 1.0 indicates a thin portion of the fuel gas, and a lower portion indicates a portion of the rich fuel gas) and the fuel flow rate. It should be noted that this figure shows a state in which the amount of air taken into the cylinder is small when the engine load is not applied, and is most susceptible to the influence of air pulsation.

【0009】この図7から理解できるように、エア供給
管17にサージタンクを設けない場合は、スロットルバ
ルブ9の開度に比例して燃料流量が増加せず、デューテ
ィ比が高く、特に100%になるとスロットル開度が6
〜8°で燃料流量が不安定となる上に、空燃比を一定に
保つことができない、特性を持っている。従って、この
特性を持つ装置では正確な空燃比制御を行うことが不可
能であり、まして三元触媒を使用して効率的に排ガス処
理を行うことは困難であることが分かる。
As can be understood from FIG. 7, when the surge tank is not provided in the air supply pipe 17, the fuel flow rate does not increase in proportion to the opening degree of the throttle valve 9 and the duty ratio is high, particularly 100%. Then the throttle opening is 6
The fuel flow rate becomes unstable at ~ 8 °, and the air-fuel ratio cannot be kept constant. Therefore, it is impossible to perform accurate air-fuel ratio control with an apparatus having this characteristic, and it is difficult to perform exhaust gas treatment efficiently using a three-way catalyst.

【0010】図8は図6に示すガスエンジンにおいて、
実開平7−28625号公報に記載された“サージタン
ク”をエア供給管17に設置した場合におけるデータを
示している。この図8と前記図7とを比較すると、図8
の装置の方がスロットルバルブ9の開度に対する燃料流
量の変化と空燃比がやや改善されている様子が理解でき
る。
FIG. 8 shows the gas engine shown in FIG.
The data in the case where the "surge tank" described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-28625 is installed in the air supply pipe 17 is shown. Comparing FIG. 8 with FIG. 7, FIG.
It can be understood that the above device has a slight improvement in the fuel flow rate and the air-fuel ratio with respect to the opening of the throttle valve 9.

【0011】しかし、デューティ比がA線で示す0%の
時と、B線で示す50%の時の燃料流量は殆ど変化して
いないことが分かる。また、空燃比を見ると、ガス流量
制御弁14を操作してデューティ比をA線で示す0%か
らB線で示す50%に切換えても、両線は実質的に同一
の経路を辿って変化しており、従って、空燃比はデュー
ティ比に応じて変化しておらず、三元触媒を使用する際
に絶対的に必要である理論空燃比に接近させることは到
底できない。
However, it can be seen that there is almost no change in the fuel flow rate when the duty ratio is 0% indicated by the line A and when it is 50% indicated by the line B. Further, looking at the air-fuel ratio, even if the gas flow rate control valve 14 is operated to switch the duty ratio from 0% indicated by the line A to 50% indicated by the line B, both lines follow substantially the same route. Since the air-fuel ratio is changing, the air-fuel ratio is not changing according to the duty ratio, and it is impossible to approach the theoretical air-fuel ratio that is absolutely necessary when using the three-way catalyst.

【0012】前記公知技術のように三元触媒を用いず、
理論空燃比にフィードバック制御しない場合は、スロッ
トル開度に応じた空燃比A/Fが直線的に安定すれば良
い。しかし、三元触媒を使用した場合には、理論空燃比
ないしはこれに近い状態に制御しなければこの三元触媒
が効果的に作動しないことから、エア供給管にサージタ
ンクを設けた図8のような特性を持つエンジンでは三元
触媒を使用することができないことになる。
Without using a three-way catalyst as in the above-mentioned known technique,
When the feedback control to the theoretical air-fuel ratio is not performed, the air-fuel ratio A / F according to the throttle opening may be linearly stabilized. However, when a three-way catalyst is used, this three-way catalyst will not operate effectively unless the stoichiometric air-fuel ratio or a state close to this is controlled, so that the surge tank shown in FIG. An engine with such characteristics cannot use a three-way catalyst.

【0013】つまり、空燃比が理論空燃比λ=1.0 にほ
ぼ平行な線を描き、デューティ比0%、50%、100
%に応じて前記理論空燃比λ=1.0 との距離が正確に保
持されなければならない。また、燃料流量も右上がりの
直線で、デューティ比に応じた距離で分布される特性を
有することが必要である。図10(イ),(ロ),
(ハ)は、空燃比A/Fの変化に対するO2 センサーの
出力信号、空燃比制御信号(PI信号)を模式的に表し
たものである。
That is, a line in which the air-fuel ratio is substantially parallel to the theoretical air-fuel ratio λ = 1.0 is drawn, and the duty ratios 0%, 50%, 100
The distance from the stoichiometric air-fuel ratio λ = 1.0 must be accurately maintained according to%. Further, it is necessary that the fuel flow rate also be a straight line that rises to the right and that the fuel flow rate be distributed at a distance according to the duty ratio. 10 (a), (b),
(C) schematically shows the output signal of the O 2 sensor and the air-fuel ratio control signal (PI signal) with respect to the change of the air-fuel ratio A / F.

【0014】図10(イ)に示すように、エンジンの作
動中に空燃比が理論空燃比λ=1.0を中心として上下に
波状に変化するが、この変化は空燃比を理論空燃比λ=
1.0に保つためのもので、図10(ロ)に示すようにO
2 センサー5の出力電圧Vsが、理論空燃比付近の酸素
濃度変化に敏感に反応して変化する。そしてこのO2
ンサー5の信号を受けて図10(ハ)に示すように、P
I信号をデューティ比に変えながら、図6に示すガスエ
ンジンにおけるガス流量制御弁14を操作してガスミキ
サ8を通じて吸気通路2に供給するガス燃料の増減を図
っている。
As shown in FIG. 10 (a), during operation of the engine, the air-fuel ratio fluctuates up and down around the theoretical air-fuel ratio λ = 1.0. This change changes the air-fuel ratio theoretical air-fuel ratio λ =
This is to keep it at 1.0, and as shown in Fig. 10 (b), O
2 The output voltage Vs of the sensor 5 changes sensitively to changes in oxygen concentration near the stoichiometric air-fuel ratio. Upon receiving the signal from the O 2 sensor 5, as shown in FIG.
While changing the I signal to the duty ratio, the gas flow control valve 14 in the gas engine shown in FIG. 6 is operated to increase or decrease the gas fuel supplied to the intake passage 2 through the gas mixer 8.

【0015】この場合、ガス流量制御弁14は、P値と
I値によってデューティ比を変えて制御されるが、この
空燃比制御が正常に行われるためには、デューティ比を
変えることによって燃料流量が幅広く、しかも正確に変
化すること。そしてデューティ比によって比例的に空燃
比A/Fが制御される、つまり、例えばデューティ比が
50%の時は、0%と100%の時の空燃比(A/F)
のほぼ中間付近に位置する特性を持つものであることが
必要である。
In this case, the gas flow rate control valve 14 is controlled by changing the duty ratio depending on the P value and the I value. In order for this air-fuel ratio control to be performed normally, the fuel flow rate is changed by changing the duty ratio. Changes widely and accurately. The air-fuel ratio A / F is proportionally controlled by the duty ratio, that is, when the duty ratio is 50%, the air-fuel ratio (A / F) at 0% and 100%, for example.
It is necessary to have a characteristic that is located near the middle of.

【0016】しかし、図7、図8の空燃比A/Fの特性
では、例えばデューティ比を30%から50%に変化さ
せても殆ど燃料流量に変化が見られない。このことは、
空燃比が改善されないことを意味する。また、例えばデ
ューティ比を60%から80%に変化させた時には、線
Aと線Bとの間隔に対して線Bと線Cとの間隔が大きい
ことから、急激に燃料流量が増加し、大きく空燃比A/
Fが変化してしまうこととなる。
However, in the characteristics of the air-fuel ratio A / F in FIGS. 7 and 8, there is almost no change in the fuel flow rate even if the duty ratio is changed from 30% to 50%. This means
It means that the air-fuel ratio is not improved. Further, for example, when the duty ratio is changed from 60% to 80%, the distance between the line B and the line C is larger than the distance between the line A and the line B, so that the fuel flow rate rapidly increases and becomes large. Air-fuel ratio A /
F will change.

【0017】このことは、エンジンの排気系に三元触媒
を使用し、フィードバック制御を行う場合には到底使用
することががきない。付言すれば、燃料流量はスロット
ル開度に応じて滑らかに変化し、空燃比A/Fは理論空
燃比λ=1.0 に平行するように制御され、更にデューテ
ィ比に応じて、この理論空燃比λ=1.0 から目的とする
離れた位置にあることが必要となる。
This cannot be used at all when a three-way catalyst is used for the exhaust system of the engine and feedback control is performed. In addition, the fuel flow rate changes smoothly according to the throttle opening, the air-fuel ratio A / F is controlled so as to be parallel to the theoretical air-fuel ratio λ = 1.0, and the theoretical air-fuel ratio λ changes according to the duty ratio. It is necessary to be at a target position away from = 1.0.

【0018】本発明は、前記従来のガスエンジンの問題
点を解消することを目的とするものであって、吸気通路
にエアコンプレッサのエア供給管が接続され、そして排
気系に三元触媒とO2 センサーとが設けられ、このO2
センサーからの信号を用いてフィードバック制御を行う
ことができ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。
An object of the present invention is to solve the above problems of the conventional gas engine, in which an air supply pipe of an air compressor is connected to an intake passage, and an exhaust system includes a three-way catalyst and an O gas. Two sensors are provided and this O 2
It is an object of the present invention to provide an intake system for a gas engine that can perform feedback control using a signal from a sensor.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係るガスエンジンの吸気装置は、エンジン本
体3に接続した吸気通路2に設けたベンチュリ部7の上
流側にエアコンプレッサ16のエア供給管17を接続
し、前記エンジン本体3に設けた排気管6に三元触媒コ
ンバータ4とO2 センサー5とを設け、排気中の酸素量
によってフィードバック制御を行うようにしたガスエン
ジンにおいて、前記エア供給管17の途中に、このエア
供給管17の直径より大径の接続管aを介して共鳴箱2
2を設けて構成されている。
In order to achieve the above object, an intake system for a gas engine according to the present invention comprises an air compressor 16 upstream of a venturi portion 7 provided in an intake passage 2 connected to an engine body 3. In a gas engine in which an air supply pipe 17 is connected, a three-way catalytic converter 4 and an O 2 sensor 5 are provided in an exhaust pipe 6 provided in the engine body 3, and feedback control is performed according to the amount of oxygen in the exhaust gas, The resonance box 2 is provided in the middle of the air supply pipe 17 via a connecting pipe a having a diameter larger than that of the air supply pipe 17.
2 is provided.

【0020】また、エア供給管17に連結した接続管a
は、前記エア供給管17に直交し、かつ一端がエア供給
管17よりやや突出し、他端が共鳴箱22の天板に固定
されている。
A connecting pipe a connected to the air supply pipe 17
Is orthogonal to the air supply pipe 17, has one end slightly protruding from the air supply pipe 17, and the other end fixed to the top plate of the resonance box 22.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】次に、図1を参照して本発明の実
施の形態に係わるガスエンジンの吸気装置について説明
する。本発明の実施の形態に係わるディーゼルエンジン
を基本構成としたガスエンジンは図6に示した装置と同
様に、エアクリーナ1を有する吸気通路2と、三元触媒
コンバータ4と、この三元触媒コンバータ4の上流側に
2 センサー5を設けた排気管6をエンジン本体3にそ
れぞれ連結し、排気ガス中の酸素量によってフィードバ
ック制御を行うエンジンを構成している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an intake system for a gas engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A gas engine based on a diesel engine according to the embodiment of the present invention has an intake passage 2 having an air cleaner 1, a three-way catalytic converter 4, and a three-way catalytic converter 4 as in the device shown in FIG. An exhaust pipe 6 provided with an O 2 sensor 5 on the upstream side is connected to the engine body 3 to form an engine that performs feedback control according to the amount of oxygen in the exhaust gas.

【0022】燃料供給系として前記吸気通路2のベンチ
ュリ部7にガスミキサ8を配置すると共に、その後方に
スロットルバルブ9を配置している。そして高圧の燃料
ガスを充填したガスボンベ10とレギュレータ11から
成るガス供給路を、メイン燃料通路12とサブ燃料通路
13を介して前記ガスミキサ8に接続し、更にこのサブ
燃料通路13にガス流量制御弁14(電磁ソレノイドバ
ルブ)を設けて燃料ガスの流量をデューティ制御するよ
うになっている。
As a fuel supply system, a gas mixer 8 is arranged in the venturi portion 7 of the intake passage 2, and a throttle valve 9 is arranged behind it. A gas supply passage consisting of a gas cylinder 10 filled with high-pressure fuel gas and a regulator 11 is connected to the gas mixer 8 via a main fuel passage 12 and a sub fuel passage 13, and a gas flow control valve is further provided in the sub fuel passage 13. 14 (electromagnetic solenoid valve) is provided for duty-controlling the flow rate of the fuel gas.

【0023】このエンジンにおいても、ブレーキなどに
使用する圧縮空気を貯留するエアタンクに圧縮空気を供
給するためにエアコンプレッサー16を付設し、このエ
アコンプレッサー16をエンジン本体3で駆動するよう
になっている。そしてエア供給管17はベンチュリ部7
の上流の接続部17aで接続してこの部分を通じて吸気
通路2内よりエアを吸引するようになっている。
Also in this engine, an air compressor 16 is attached to supply compressed air to an air tank for storing compressed air used for braking or the like, and the air compressor 16 is driven by the engine body 3. . The air supply pipe 17 is the venturi portion 7.
The air is sucked from the intake passage 2 through the connecting portion 17a on the upstream side.

【0024】さて、本発明においては前記エア供給管1
7に共鳴箱22を設けている。この共鳴箱22は図2及
び図3に示すようにエア供給管17より大径の接続管2
3の両側に前記エア供給管17を直交するように接続
し、この接続管23の一端を蓋体aで閉止し、開口端を
共鳴室bの蓋体cに固定している。この共鳴室bの底部
を閉止する底板dにはドレン抜きeを設け、更に共鳴室
bの側面に取付用ブラケットfを固定し、このブラケッ
トfの中央に固定したボルトgでエンジン部分に固定す
るようになっている。
Now, in the present invention, the air supply pipe 1
7 is provided with a resonance box 22. As shown in FIGS. 2 and 3, the resonance box 22 has a connecting pipe 2 having a diameter larger than that of the air supply pipe 17.
The air supply pipes 17 are connected to both sides of 3 so as to be orthogonal to each other, one end of the connection pipe 23 is closed by a lid a, and the open end is fixed to a lid c of the resonance chamber b. The bottom plate d that closes the bottom of the resonance chamber b is provided with a drain drain e, and a mounting bracket f is fixed to the side surface of the resonance chamber b, and is fixed to the engine portion with a bolt g fixed to the center of the bracket f. It is like this.

【0025】図示しているように、接続管23の直径は
エア供給管17より太径であり、この接続管23の一端
の途中部分に、エア供給管17が直交して接続してあ
る。この接続管23は共鳴室bと共動する共鳴筒を形成
するものであって、これの直径がエア供給管17と等し
いか、小さい場合には吸気通路2内にエアコンプレッサ
16の脈動の影響を与える。従って、この接続管23の
直径はエア供給管17の直径に対して大きな径を持つこ
とが好ましい。
As shown in the drawing, the diameter of the connecting pipe 23 is larger than that of the air supply pipe 17, and the air supply pipe 17 is connected to the midway portion of one end of the connecting pipe 23 at right angles. The connecting pipe 23 forms a resonance cylinder that cooperates with the resonance chamber b. If the diameter of the connecting pipe 23 is equal to or smaller than that of the air supply pipe 17, the influence of the pulsation of the air compressor 16 in the intake passage 2 is exerted. give. Therefore, the diameter of the connecting pipe 23 is preferably larger than the diameter of the air supply pipe 17.

【0026】図4(イ)は本発明に係る共鳴箱22を、
(ロ)は類似した構造の共鳴箱22aを、そして(ハ)
は本発明と対比するために、前記公知例に記載された膨
張型のサージタンクを各々示す断面図である。図5は図
2,図3及び図4(イ)に示した本発明に係る共鳴箱2
2を、コンプレッサー16のエア供給管17の途中に設
けた場合の“ノー・ロード特性”(注:無負荷運転の評
価を行う試験で、燃料及び空気量の少ない領域でのエン
ジン特性、特にこの条件の運転は吸気脈動の影響を多分
に受け、デューディ比が安定しないものであり、この特
性の良否によってエンジンの特性を判定することが可能
である。)を示している。
FIG. 4A shows a resonance box 22 according to the present invention,
(B) shows a resonance box 22a with a similar structure, and (c)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an expansion type surge tank described in the above-mentioned known example for comparison with the present invention. FIG. 5 is a resonance box 2 according to the present invention shown in FIGS. 2, 3 and 4 (a).
2 is installed in the middle of the air supply pipe 17 of the compressor 16 (Note: No load characteristic) (Note: In the test for evaluating no-load operation, engine characteristics in a region where the amount of fuel and air is small, especially The operation under the condition is likely to be affected by the intake pulsation and the duty ratio is not stable, and it is possible to determine the characteristic of the engine based on the quality of this characteristic.).

【0027】空燃比A/Fとスロットル開度との関係を
示す下部のグラフにおいて、線Aは0%(サブ燃料通路
13を流れるサブ燃料がゼロの状態)、線Bは50%
(サブ燃料が50%の状態)、線Cは100%(サブ燃
料が制限されることなく流れている状態)を各々示して
いる。このグラフによれば、デューティ比50%の線B
が、理論空燃比λ=1.0 に接近した値を示し、線Aと線
Cとは線Bに対して等間隔で離れた位置にあることが分
かる。
In the lower graph showing the relationship between the air-fuel ratio A / F and the throttle opening, the line A is 0% (the sub fuel flowing through the sub fuel passage 13 is zero), and the line B is 50%.
(Sub fuel is 50%), and line C is 100% (sub fuel is flowing without restriction). According to this graph, line B with a duty ratio of 50%
Shows a value close to the theoretical air-fuel ratio λ = 1.0, and it can be seen that the line A and the line C are spaced apart from the line B at equal intervals.

【0028】また、燃料流量とスロットル開度との関係
を示す上部のグラフにおいて、線Aがほぼ右上がりの直
線で、線Bと線Cが前記線Aに沿うように描かれてい
る。このグラフから言えることは、本発明の共鳴箱22
をエアコンプレッサ16のエア供給管17の途中に取付
けることによって、エアコンプレッサ16の脈動が吸気
通路2に影響を与えず、三元触媒コンバータ4を排気管
6に設けた装置においても、フイードバック制御におい
ても充分な空燃比制御を行うことができ、三元触媒の最
も排気浄化効率の高い、ウインドウ付近における制御を
行うことができ、その結果、三元触媒の寿命を縮めた
り、排気特性を悪化させることなくガスエンジンを運転
することができる。
Further, in the upper graph showing the relationship between the fuel flow rate and the throttle opening, the line A is a straight line rising to the right, and the lines B and C are drawn along the line A. What can be said from this graph is the resonance box 22 of the present invention.
Is attached in the middle of the air supply pipe 17 of the air compressor 16, the pulsation of the air compressor 16 does not affect the intake passage 2, and even in the device in which the three-way catalytic converter 4 is provided in the exhaust pipe 6, feedback control is performed. Can also perform sufficient air-fuel ratio control, and can perform control in the vicinity of the window, which has the highest exhaust gas purification efficiency of the three-way catalyst, and as a result, shortens the life of the three-way catalyst and deteriorates exhaust characteristics. You can operate a gas engine without.

【0029】(参考例1)図7は図5と同様な特性図で
あって、図6に示す従来のガスエンジンの特性を本発明
と比較するために示したものである。この図によれば、
デューティ比を変化させた際の空燃比A/Fが一定にな
らない上に、燃料流量を各デューティ比に応じて直線的
に変化させることができず、従って、このエンジンに三
元触媒コンバータ4を使用して効率的に作動させること
は困難であることが分かる。
Reference Example 1 FIG. 7 is a characteristic diagram similar to that of FIG. 5, and is shown for comparing the characteristic of the conventional gas engine shown in FIG. 6 with the present invention. According to this figure,
The air-fuel ratio A / F is not constant when the duty ratio is changed, and the fuel flow rate cannot be linearly changed according to each duty ratio. Therefore, the three-way catalytic converter 4 is attached to this engine. It proves difficult to use and operate efficiently.

【0030】(参考例2)図8は図5と同様な特性図で
あって、図4の(ハ)に示す膨張型のサージタンク23
を図6のエア供給管17の途中に設けた場合を示してい
る。この図8によれば、空燃比A/Fの曲線において、
デューティ比が線Aで示す0%、線Bの50%、そして
線Cの100%において等間隔に描かれず、また、燃料
流量は線Aと線Bが実質的に同一の経路をたどってお
り、正確に空燃比制御を行うことができないことが分か
る。
Reference Example 2 FIG. 8 is a characteristic diagram similar to that of FIG. 5, in which the expansion type surge tank 23 shown in FIG.
Is provided in the middle of the air supply pipe 17 of FIG. According to this FIG. 8, in the curve of the air-fuel ratio A / F,
The duty ratios are not drawn at even intervals at 0% indicated by line A, 50% of line B, and 100% of line C, and the fuel flow rate is such that lines A and B follow substantially the same path. It turns out that the air-fuel ratio control cannot be performed accurately.

【0031】図4(ロ)は(イ)に示す本発明の共鳴箱
22に類似した構造を持つ共鳴箱22aを示すものであ
るが、(イ)の共鳴箱22はエア供給管17に、これよ
り太い接続管23を使用しているのに対して、図4
(ロ)の装置はエア供給管17と同一ないしはこれに近
い直径の接続管23aを使用している点が相違する。図
9は前記図4(ロ)の共鳴箱22aのグラフを示してお
り、空燃比A/Fがデューティ比0%、50%、100
%を示す線A,B,Cが互いに平行でなく、線Aと線B
とが接近している反面、線Bと線Cとの間が大きく開い
ている。そして燃料流量はスロットル開度に対応して変
化しているものの、線Aと線Bとの距離が接近してい
る。従って、図4(ハ)の膨張型サージタンク25をエ
ア供給管17に設けた場合に比較して燃料流量は改善さ
れているが、デューティ比に応じて空燃比A/Fと燃料
流量の制御にやや難点がある。
FIG. 4B shows a resonance box 22a having a structure similar to the resonance box 22 of the present invention shown in FIG. 4A, but the resonance box 22 in FIG. A connecting pipe 23 thicker than this is used, while FIG.
The device (b) is different in that a connecting pipe 23a having the same diameter as or a diameter close to that of the air supply pipe 17 is used. FIG. 9 shows a graph of the resonance box 22a of FIG. 4B, in which the air-fuel ratio A / F is 0%, 50%, 100%.
The lines A, B, C indicating% are not parallel to each other, and the lines A and B
While and are close, the line B and the line C are wide open. Although the fuel flow rate changes according to the throttle opening, the distance between the line A and the line B is close. Therefore, although the fuel flow rate is improved as compared with the case where the expansion type surge tank 25 of FIG. 4C is provided in the air supply pipe 17, the air-fuel ratio A / F and the fuel flow rate are controlled according to the duty ratio. There are some difficulties.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明に係るガスエンジンの吸気装置
は、エンジン本体3に接続した吸気通路2に設けたベン
チュリ部7の上流側にエアコンプレッサ16のエア供給
管17を接続し、前記エンジン本体3に設けた排気管6
に三元触媒コンバータ4とO2 センサー5とを設け、排
気中の酸素量によってフィードバック制御を行うように
したガスエンジンにおいて、前記エア供給管17の途中
に、このエア供給管17の直径より大径の接続管23を
介して共鳴箱22を設けて構成しているので、次の効果
を奏することができる。
In the intake system for a gas engine according to the present invention, the air supply pipe 17 of the air compressor 16 is connected to the upstream side of the venturi portion 7 provided in the intake passage 2 connected to the engine body 3, and the engine main body is connected. Exhaust pipe 6 provided in 3
In a gas engine in which a three-way catalytic converter 4 and an O 2 sensor 5 are provided and feedback control is performed according to the amount of oxygen in the exhaust gas, in the middle of the air supply pipe 17, a diameter larger than the diameter of the air supply pipe 17 is provided. Since the resonance box 22 is provided via the diameter connecting pipe 23, the following effects can be obtained.

【0033】エアコンプレッサ16の脈動が吸気通路2
に影響を与えず、特に三元触媒コンバータ4を排気管6
に設けた装置においても、フイードバック制御において
も充分な空燃比制御を行うことができ、三元触媒の最も
排気浄化効率の高い、ウインドウ付近における制御を行
うことができ、その結果、三元触媒の寿命を縮めたり、
排気特性を悪化させることなくガスエンジンを運転でき
る。
The pulsation of the air compressor 16 is caused by the intake passage 2
The three-way catalytic converter 4 without affecting the exhaust pipe 6
Even in the device provided in the three-way catalyst, sufficient air-fuel ratio control can be performed even in the feedback control, and control in the vicinity of the window, which has the highest exhaust gas purification efficiency of the three-way catalyst, can be performed. Shorten the life,
The gas engine can be operated without deteriorating the exhaust characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のガスエンジンの概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a gas engine of the present invention.

【図2】本発明のガスエンジンに使用した共鳴箱の断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a resonance box used in the gas engine of the present invention.

【図3】図2の共鳴箱の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the resonance box of FIG.

【図4】(イ)は本発明の共鳴箱の概略断面図、(ロ)
は本発明の共鳴箱に類似した構造を有する共鳴箱の概略
断面図、(ハ)は膨張型サージタンクの側断面図であ
る。
FIG. 4A is a schematic sectional view of the resonance box of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a schematic sectional view of a resonance box having a structure similar to the resonance box of the present invention, and (c) is a side sectional view of an expansion type surge tank.

【図5】本発明のガスエンジンの特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram of the gas engine of the present invention.

【図6】従来のガスエンジンの概略図である。FIG. 6 is a schematic view of a conventional gas engine.

【図7】従来のエア供給管に脈動緩衝器を設けないガス
エンジンの特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram of a gas engine in which a pulsation damper is not provided in a conventional air supply pipe.

【図8】従来のエア供給管にサージタンクを設けたガス
エンジンの特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram of a conventional gas engine in which a surge tank is provided in an air supply pipe.

【図9】エア供給管に共鳴箱を設けたガスエンジンの特
性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram of a gas engine in which a resonance box is provided in an air supply pipe.

【図10】(イ)、(ロ)、(ハ)は空燃比制御の信号
変化を示す図である。
10 (a), (b), and (c) are diagrams showing signal changes in air-fuel ratio control.

【符号の簡単な説明】[Brief description of reference numerals]

1 エアクリーナ 2 吸気通路 3 エンジン本
体 4 三元触媒コンバータ 5 O2 センサー 6
排気管 7 ベンチュリ部 8 ガスミキサ 9 スロット
ルバルブ 12 メイン燃料通路 13 サブ燃料通路 14
ガス流量制御弁 16 エアコンプレッサ 17 エア供給管 17
a 接続部 20 制御装置 22 共鳴箱 23 接続管
1 air cleaner 2 intake passage 3 engine body 4 three-way catalytic converter 5 O 2 sensor 6
Exhaust pipe 7 Venturi section 8 Gas mixer 9 Throttle valve 12 Main fuel passage 13 Sub fuel passage 14
Gas flow control valve 16 Air compressor 17 Air supply pipe 17
a connection part 20 control device 22 resonance box 23 connection pipe

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジン本体3に接続した吸気通路2に
設けたベンチュリ部7の上流側にエアコンプレッサ16
のエア供給管17を接続し、前記エンジン本体3に設け
た排気管6に三元触媒コンバータ4とO2 センサー5と
を設け、排気中の酸素量によってフィードバック制御を
行うようにしたガスエンジンにおいて、前記エア供給管
17の途中に、このエア供給管17の直径より大径の接
続管aを介して共鳴箱22を設けたガスエンジンの吸気
装置。
1. An air compressor 16 is provided upstream of a venturi portion 7 provided in an intake passage 2 connected to an engine body 3.
In a gas engine in which the air supply pipe 17 is connected, the exhaust pipe 6 provided in the engine body 3 is provided with the three-way catalytic converter 4 and the O 2 sensor 5, and feedback control is performed according to the amount of oxygen in the exhaust gas. An intake system for a gas engine in which a resonance box 22 is provided in the middle of the air supply pipe 17 via a connecting pipe a having a diameter larger than that of the air supply pipe 17.
【請求項2】 エア供給管17に連結した接続管aは、
前記エア供給管17に直交し、かつ一端がエア供給管1
7よりやや突出し、他端が共鳴箱22の天板に固定して
ある請求項1記載のガスエンジンの吸気装置。
2. The connecting pipe a connected to the air supply pipe 17,
The air supply pipe 1 is orthogonal to the air supply pipe 17 and has one end
7. The intake system for a gas engine according to claim 1, wherein the intake system slightly protrudes from the second end and is fixed to the top plate of the resonance box 22 at the other end.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100410522C (en) * 2004-12-23 2008-08-13 斗山英维高株式会社 Compressed air supplying apparatus for use in heavy construction equipments
JP2014202098A (en) * 2013-04-02 2014-10-27 大阪瓦斯株式会社 Engine system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100410522C (en) * 2004-12-23 2008-08-13 斗山英维高株式会社 Compressed air supplying apparatus for use in heavy construction equipments
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