JPH10196470A - 磁気を用いたエンジン用燃焼改善装置及び燃焼改善方法 - Google Patents
磁気を用いたエンジン用燃焼改善装置及び燃焼改善方法Info
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- JPH10196470A JPH10196470A JP9000283A JP28397A JPH10196470A JP H10196470 A JPH10196470 A JP H10196470A JP 9000283 A JP9000283 A JP 9000283A JP 28397 A JP28397 A JP 28397A JP H10196470 A JPH10196470 A JP H10196470A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
- F02M27/04—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism
- F02M27/045—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism by permanent magnets
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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
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼルエンジン等の内燃機関の燃焼を
改善し、特に、黒煙、窒素酸化物等の有害排出物の排出
量を低減することのできるエンジン用燃焼改善装置及び
改善方法を提供する。 【解決手段】二つの磁石２の磁極を、互いに磁極が向き
合うようにして近接して配置し、この磁極間の間隙３
に、燃料タンクからエンジンへと供給される燃料を通過
させる。この際、前記対向磁極間に作用する面積当たり
の磁力（吸引力又は反発力）を０．１５ｋｇｆ／ｃｍ２
以上とし、燃料が前記対向磁極間を通過する時間を１．
７秒以上とする。
改善し、特に、黒煙、窒素酸化物等の有害排出物の排出
量を低減することのできるエンジン用燃焼改善装置及び
改善方法を提供する。 【解決手段】二つの磁石２の磁極を、互いに磁極が向き
合うようにして近接して配置し、この磁極間の間隙３
に、燃料タンクからエンジンへと供給される燃料を通過
させる。この際、前記対向磁極間に作用する面積当たり
の磁力（吸引力又は反発力）を０．１５ｋｇｆ／ｃｍ２
以上とし、燃料が前記対向磁極間を通過する時間を１．
７秒以上とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン及びガソリンエンジンの燃焼を改善する目的でこれら
の燃料供給経路に設置される、磁気を用いた燃焼改善装
置及び燃焼改善方法に関する。
ン及びガソリンエンジンの燃焼を改善する目的でこれら
の燃料供給経路に設置される、磁気を用いた燃焼改善装
置及び燃焼改善方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】特公平３−３０７１８及び実公平４−２
１８１０においては、複数の永久磁石が互いに反発する
ように組み合わされて円筒状のケーシング内に固定さ
れ、円筒の両底面略中央にそれぞれ流入口及び流出口が
設けられて、燃料がこれら磁石中の孔又はの磁石の間を
通過するように構成されている。
１８１０においては、複数の永久磁石が互いに反発する
ように組み合わされて円筒状のケーシング内に固定さ
れ、円筒の両底面略中央にそれぞれ流入口及び流出口が
設けられて、燃料がこれら磁石中の孔又はの磁石の間を
通過するように構成されている。
【０００３】また、実登３０１２３１３号（実願平６−
１６２８７）においては、永久磁石の磁極の間の燃料通
路に粒状のセラミックが充填されている。
１６２８７）においては、永久磁石の磁極の間の燃料通
路に粒状のセラミックが充填されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来技術を用いた場合、燃焼改善の効果は十分でなく、
エンジンの形式や排気量、燃焼改善装置の使用態様によ
っては全く効果が見られない場合が多かった。特に、デ
ィーゼルエンジンを用いた場合には以下の様な問題があ
った。（１）装着の効果が見られず、（２）かえって黒
煙の量が増える、（３）アイドリングの際のエンジンの
回転が不安定である、（４）かえってエンジンの出力が
低下する、（５）エンジンの回転が不安定で停止する場
合がある、（６）エンジンが始動しないことがある、と
いったものである。
従来技術を用いた場合、燃焼改善の効果は十分でなく、
エンジンの形式や排気量、燃焼改善装置の使用態様によ
っては全く効果が見られない場合が多かった。特に、デ
ィーゼルエンジンを用いた場合には以下の様な問題があ
った。（１）装着の効果が見られず、（２）かえって黒
煙の量が増える、（３）アイドリングの際のエンジンの
回転が不安定である、（４）かえってエンジンの出力が
低下する、（５）エンジンの回転が不安定で停止する場
合がある、（６）エンジンが始動しないことがある、と
いったものである。
【０００５】上記従来の技術の装置では、構造上、空気
が燃焼改善装置１中に滞留し、比較的粗い空気の泡が形
成されるおそれがある。その場合には、エンジン燃焼室
における空気／燃料比を狂わせ異常燃焼を引き起こす。
が燃焼改善装置１中に滞留し、比較的粗い空気の泡が形
成されるおそれがある。その場合には、エンジン燃焼室
における空気／燃料比を狂わせ異常燃焼を引き起こす。
【０００６】したがって、本発明は、多種のエンジンに
おいて燃焼改善効果を発揮することができ気泡の形成と
いった悪影響のない燃焼改善装置及び燃焼改善方法を提
供することを目的とする。
おいて燃焼改善効果を発揮することができ気泡の形成と
いった悪影響のない燃焼改善装置及び燃焼改善方法を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載エンジン用
燃焼改善装置においては、対向配置される磁極間に燃料
通路を備え、燃料タンクからエンジンへの燃料供給経路
に設置されるエンジン用燃焼改善装置において、前記対
向磁極間に作用する面積当たりの磁力が０．１５ｋｇｆ
／ｃｍ２以上であり、前記対向磁極間の距離は、この距
離の減少に略比例してこれら対向磁極間の磁力が増加す
る範囲内であり、燃料が前記対向磁極間を通過するのに
要する時間が１．７秒以上であることを特徴とする。
燃焼改善装置においては、対向配置される磁極間に燃料
通路を備え、燃料タンクからエンジンへの燃料供給経路
に設置されるエンジン用燃焼改善装置において、前記対
向磁極間に作用する面積当たりの磁力が０．１５ｋｇｆ
／ｃｍ２以上であり、前記対向磁極間の距離は、この距
離の減少に略比例してこれら対向磁極間の磁力が増加す
る範囲内であり、燃料が前記対向磁極間を通過するのに
要する時間が１．７秒以上であることを特徴とする。
【０００８】このような構成により、ディーゼルエンジ
ン等の内燃機関の燃焼を改善することができ、特に、黒
煙、窒素酸化物等の有害排出物の排出量を低減すること
ができる。
ン等の内燃機関の燃焼を改善することができ、特に、黒
煙、窒素酸化物等の有害排出物の排出量を低減すること
ができる。
【０００９】請求項２記載のエンジン用燃焼改善装置に
おいては、対向配置される磁極間に燃料通路を備え、燃
料タンクからエンジンへの燃料供給経路に設置されるエ
ンジン用燃焼改善装置において、前記対向磁極間の面積
当たりの磁力を、これら対向磁極間の距離で割った量
が、０．２０ｋｇｆ／ｃｍ３以上であり、前記対向磁極
間の距離は、この距離の減少に略比例してこれら対向磁
極間の磁力が増加する範囲内であり、燃料が前記対向磁
極間を通過するのに要する時間が１．７秒以上であるこ
とを特徴とする。
おいては、対向配置される磁極間に燃料通路を備え、燃
料タンクからエンジンへの燃料供給経路に設置されるエ
ンジン用燃焼改善装置において、前記対向磁極間の面積
当たりの磁力を、これら対向磁極間の距離で割った量
が、０．２０ｋｇｆ／ｃｍ３以上であり、前記対向磁極
間の距離は、この距離の減少に略比例してこれら対向磁
極間の磁力が増加する範囲内であり、燃料が前記対向磁
極間を通過するのに要する時間が１．７秒以上であるこ
とを特徴とする。
【００１０】請求項３記載のエンジン用燃焼改善装置に
おいては、対向配置される磁極間に燃料通路を備え、燃
料タンクからエンジンへの燃料供給経路に設置されるエ
ンジン用燃焼改善装置において、前記対向磁極間の面積
当たりの磁力と、燃料が前記対向磁極間を通過する時間
との積が、（０．１５ｋｇｆ／ｃｍ２）×（１．７秒）
以上であり、前記対向磁極間の距離は、この距離の減少
に略比例してこれら対向磁極間の磁力が増加する範囲内
であることを特徴とする。
おいては、対向配置される磁極間に燃料通路を備え、燃
料タンクからエンジンへの燃料供給経路に設置されるエ
ンジン用燃焼改善装置において、前記対向磁極間の面積
当たりの磁力と、燃料が前記対向磁極間を通過する時間
との積が、（０．１５ｋｇｆ／ｃｍ２）×（１．７秒）
以上であり、前記対向磁極間の距離は、この距離の減少
に略比例してこれら対向磁極間の磁力が増加する範囲内
であることを特徴とする。
【００１１】請求項４記載のエンジン用燃焼改善装置に
おいては、請求項１又は２に記載のエンジン用燃焼改善
装置において、燃料流出口が前記燃料通路に対して略平
行の壁に設けられ、この流出口が最上部になるように配
置されることを特徴とする。
おいては、請求項１又は２に記載のエンジン用燃焼改善
装置において、燃料流出口が前記燃料通路に対して略平
行の壁に設けられ、この流出口が最上部になるように配
置されることを特徴とする。
【００１２】このような構成により、燃焼改善装置内の
燃料液に気泡が滞留することがない。したがって、微細
な気泡が集積されて粗い気泡に成長することがなく、粗
い気泡が燃料と共にエンジン燃焼室に供給されることに
よる燃焼トラブルが防止される。
燃料液に気泡が滞留することがない。したがって、微細
な気泡が集積されて粗い気泡に成長することがなく、粗
い気泡が燃料と共にエンジン燃焼室に供給されることに
よる燃焼トラブルが防止される。
【００１３】請求項５記載のエンジン用燃焼改善方法に
おいては、燃料タンクからエンジンへと燃料を供給する
際に、近接して対向配置される磁極間の間隙を通過さ
せ、前記対向磁極間に作用する面積当たりの磁力を０．
１５ｋｇｆ／ｃｍ２以上とし、燃料が前記対向磁極間を
通過する時間を１．７秒以上とすることを特徴とする。
おいては、燃料タンクからエンジンへと燃料を供給する
際に、近接して対向配置される磁極間の間隙を通過さ
せ、前記対向磁極間に作用する面積当たりの磁力を０．
１５ｋｇｆ／ｃｍ２以上とし、燃料が前記対向磁極間を
通過する時間を１．７秒以上とすることを特徴とする。
【００１４】このような構成により、内燃機関の燃焼を
改善することができ、有害排出物の排出量を低減するこ
とができる。
改善することができ、有害排出物の排出量を低減するこ
とができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】実施例の燃焼改善装置１を図１〜
４に基づき説明する。
４に基づき説明する。
【００１６】それぞれ長さ方向及び幅方向の縦断面図で
ある図１及び２に示すように、直方体（幅４０ｍｍ×厚
さ２０ｍｍ×長さ（４０＋４０＋２５）ｍｍ）の永久磁
石２が、燃料通路３を成す狭い間隔（７ｍｍ）を挟んで
配置される。永久磁石２の上下面がＳ極及びＮ極であり
これら磁極が互いに反発するように配される。これら永
久磁石２を保持するケーシング４は、鋼等の磁性体から
なり、断面略正方形の長い筒部４１（内法４０ｍｍ×４
７ｍｍ×１３０ｍｍ）に、短い筒状の、流入口筒部４２
及び流出口筒部４４が接続したような形状をなしてい
る。
ある図１及び２に示すように、直方体（幅４０ｍｍ×厚
さ２０ｍｍ×長さ（４０＋４０＋２５）ｍｍ）の永久磁
石２が、燃料通路３を成す狭い間隔（７ｍｍ）を挟んで
配置される。永久磁石２の上下面がＳ極及びＮ極であり
これら磁極が互いに反発するように配される。これら永
久磁石２を保持するケーシング４は、鋼等の磁性体から
なり、断面略正方形の長い筒部４１（内法４０ｍｍ×４
７ｍｍ×１３０ｍｍ）に、短い筒状の、流入口筒部４２
及び流出口筒部４４が接続したような形状をなしてい
る。
【００１７】長い筒部４１の両端における、流入口筒部
４２及び流出口筒部４４と接続する段部には、磁石を固
定するための固定金具６１が配されている。この磁石固
定金具６１は、図３（ａ）に示すように、長い略正方形
の板材に対して、一つの大きな円形開口６３を中央に開
け、対向する２辺（図１では上下）の縁を９０°折り曲
げて脚部を作ったような形状を成している。
４２及び流出口筒部４４と接続する段部には、磁石を固
定するための固定金具６１が配されている。この磁石固
定金具６１は、図３（ａ）に示すように、長い略正方形
の板材に対して、一つの大きな円形開口６３を中央に開
け、対向する２辺（図１では上下）の縁を９０°折り曲
げて脚部を作ったような形状を成している。
【００１８】また、燃焼改善装置１の長さ方向へと互い
に隣接する永久磁石２の間には、スペーサー板６２が配
されるが、これは燃料通路３におけるじゃま板を兼ねる
ものである。図３（ｂ）にその斜視図を示すが、長い筒
部４１の幅方向断面の内法と略同一の板材に対して、中
央を外したところに比較的小さい円形開口６４が一つ開
けられた形状を成している。燃焼改善装置１における２
枚のじゃま板兼用スペーサー板６２の開口６３は、図２
に示すように断面が左右に細長い燃料通路３において左
右に互い違いになるように配置される。すなわち、流入
口側筒部４２の側から流入した燃料が、１枚目のじゃま
板兼用スペーサー板６２を通過する際に図２における左
側に設けられた開口６３を通るとすれば、２枚目のじゃ
ま板兼用スペーサー板６２を通過する際に図２における
右側に設けられた開口６３を通ることとなる。このよう
なじゃま板の配置により、磁極間燃料通路３を燃料が永
久磁石２からの作用をより確実に受けることができる。
に隣接する永久磁石２の間には、スペーサー板６２が配
されるが、これは燃料通路３におけるじゃま板を兼ねる
ものである。図３（ｂ）にその斜視図を示すが、長い筒
部４１の幅方向断面の内法と略同一の板材に対して、中
央を外したところに比較的小さい円形開口６４が一つ開
けられた形状を成している。燃焼改善装置１における２
枚のじゃま板兼用スペーサー板６２の開口６３は、図２
に示すように断面が左右に細長い燃料通路３において左
右に互い違いになるように配置される。すなわち、流入
口側筒部４２の側から流入した燃料が、１枚目のじゃま
板兼用スペーサー板６２を通過する際に図２における左
側に設けられた開口６３を通るとすれば、２枚目のじゃ
ま板兼用スペーサー板６２を通過する際に図２における
右側に設けられた開口６３を通ることとなる。このよう
なじゃま板の配置により、磁極間燃料通路３を燃料が永
久磁石２からの作用をより確実に受けることができる。
【００１９】対向配置される永久磁石２が互いに吸引力
を及ぼすよう構成する場合には、上記の固定金具６１及
びスペーサー板６２について、永久磁石２の燃料通路３
に面する面に係合する係合部を設けておく。
を及ぼすよう構成する場合には、上記の固定金具６１及
びスペーサー板６２について、永久磁石２の燃料通路３
に面する面に係合する係合部を設けておく。
【００２０】流入口筒部４２は、図１の縦断面図及び図
４（ａ）の流入口側外観図に示すように、長い筒部４１
と略同心をなすように接続しており、鉄分除去用磁石２
１を備えている。流入口筒部４２の端面略中央には、略
水平に配された流入管４６に接続する流入口４３が設け
られる。
４（ａ）の流入口側外観図に示すように、長い筒部４１
と略同心をなすように接続しており、鉄分除去用磁石２
１を備えている。流入口筒部４２の端面略中央には、略
水平に配された流入管４６に接続する流入口４３が設け
られる。
【００２１】流出口筒部４４は、図１の縦断面図及び図
４（ｂ）の流出口側外観図に示すように、長い筒部４１
の上部に接続しており、上壁が互いに連続している。流
出口筒部４４の上壁に流出口４５が設けられ、略垂直に
配された流出管４７に接続している。
４（ｂ）の流出口側外観図に示すように、長い筒部４１
の上部に接続しており、上壁が互いに連続している。流
出口筒部４４の上壁に流出口４５が設けられ、略垂直に
配された流出管４７に接続している。
【００２２】流出口４５が燃焼改善装置１の最上部に備
えらているため、燃焼改善装置１中へと供給される燃料
中に混入する空気が燃焼改善装置１中に残留することが
なく、したがって、大きな空気の泡が形成されることが
ない。空気の燃料への混入は、（１）燃料タンク内の燃
料が少なくなった場合にタンクの振動により燃料吸引口
から、また、（２）エンジンの燃料タンクからエンジン
の燃焼室への燃料供給経路が負圧になることにより供給
経路の接続部などから混入するおそれがある。
えらているため、燃焼改善装置１中へと供給される燃料
中に混入する空気が燃焼改善装置１中に残留することが
なく、したがって、大きな空気の泡が形成されることが
ない。空気の燃料への混入は、（１）燃料タンク内の燃
料が少なくなった場合にタンクの振動により燃料吸引口
から、また、（２）エンジンの燃料タンクからエンジン
の燃焼室への燃料供給経路が負圧になることにより供給
経路の接続部などから混入するおそれがある。
【００２３】図５に模式的に示すように、上記のような
燃焼改善装置１が、燃料ポンプ５２の直前の燃料供給管
５０に設置される。燃料ポンプ５２は、燃料タンク５１
から燃料を吸引しエンジン５５に付属した燃料噴射装置
５４に供給するものである。図示の例では、燃料ポンプ
５２と燃料噴射ポンプ５４との間には燃料フィルター５
３が備えられている。
燃焼改善装置１が、燃料ポンプ５２の直前の燃料供給管
５０に設置される。燃料ポンプ５２は、燃料タンク５１
から燃料を吸引しエンジン５５に付属した燃料噴射装置
５４に供給するものである。図示の例では、燃料ポンプ
５２と燃料噴射ポンプ５４との間には燃料フィルター５
３が備えられている。
【００２４】次に、対向する永久磁石２の間に作用する
磁力（吸引力又は反発力）について図６〜７を用いて説
明する。
磁力（吸引力又は反発力）について図６〜７を用いて説
明する。
【００２５】図６は、実施例の燃焼改善装置１に用いた
のと同一の永久磁石（４０ｍｍ×４０ｍｍ×２０ｍｍ）
及びその半分の厚さの永久磁石（４０ｍｍ×４０ｍｍ×
１０ｍｍ）について、２枚の磁石の間に働く反発力と磁
石間の距離の関係を示したグラフ図である。一方の磁石
を上皿天秤の上に置き、他方の磁石を一方の磁石の真上
にある間隔を離して配置した場合の上皿天秤指示値の増
加分を反発力とし、１平方センチあたりのｋｇｆ値とし
て示した。距離が大きい場合には、反発力が距離の２乗
にほぼ反比例する。しかし、距離が小さい領域では、反
発力の増加が距離の減少にほぼ比例することになる。図
６における１０ｍｍ未満の領域であり、図７に詳細に示
す。図７に示されるように、本実施例で用いたような寸
法の永久磁石を用いる場合、磁石間距離が７ｍｍ以下で
は、磁石間距離と互いに作用する磁力の大きさとがほぼ
正確に直線関係、すなわち１次関数の関係にあって、磁
石間距離の減少分に比例して磁石間に作用する力が増大
する。
のと同一の永久磁石（４０ｍｍ×４０ｍｍ×２０ｍｍ）
及びその半分の厚さの永久磁石（４０ｍｍ×４０ｍｍ×
１０ｍｍ）について、２枚の磁石の間に働く反発力と磁
石間の距離の関係を示したグラフ図である。一方の磁石
を上皿天秤の上に置き、他方の磁石を一方の磁石の真上
にある間隔を離して配置した場合の上皿天秤指示値の増
加分を反発力とし、１平方センチあたりのｋｇｆ値とし
て示した。距離が大きい場合には、反発力が距離の２乗
にほぼ反比例する。しかし、距離が小さい領域では、反
発力の増加が距離の減少にほぼ比例することになる。図
６における１０ｍｍ未満の領域であり、図７に詳細に示
す。図７に示されるように、本実施例で用いたような寸
法の永久磁石を用いる場合、磁石間距離が７ｍｍ以下で
は、磁石間距離と互いに作用する磁力の大きさとがほぼ
正確に直線関係、すなわち１次関数の関係にあって、磁
石間距離の減少分に比例して磁石間に作用する力が増大
する。
【００２６】対向する磁石の磁極間の距離が上記のよう
な範囲である場合に、磁力が均一に作用することにな
る。上記実施例のような装置において、磁極間燃料通路
３の上下壁をなす対向磁極間の距離がこのような範囲内
であることが、燃焼改善を確実に達成するために必要で
ある。
な範囲である場合に、磁力が均一に作用することにな
る。上記実施例のような装置において、磁極間燃料通路
３の上下壁をなす対向磁極間の距離がこのような範囲内
であることが、燃焼改善を確実に達成するために必要で
ある。
【００２７】上記実施例の燃焼装置１の場合、磁石間の
距離が７ｍｍであるので図５のプロットに示すように、
４０ｍｍ×４０ｍｍ当たり３．４ｋｇｆの磁力即ち平方
センチ当たり約０．２１ｋｇｆの磁力が、磁石間の燃料
通路全体において均一に作用する。このように均一に作
用する磁力（吸引力又は反発力）の面積当たりの強さ
を、本明細書においては、以降、面積当たり磁圧力と呼
ぶことにする。また、この面積当たりの磁圧力を磁極間
距離すなわち磁極間燃料通路３の厚さで割った量を体積
当たり磁圧力と呼ぶことにする。但し、磁極間燃料通路
３にセラミックのボールといった磁気に影響を与えない
ものが充填されている場合には、磁極間燃料通路３の体
積から充填物の体積を除いた正味の体積に基づいて補正
した量を指すものとする。
距離が７ｍｍであるので図５のプロットに示すように、
４０ｍｍ×４０ｍｍ当たり３．４ｋｇｆの磁力即ち平方
センチ当たり約０．２１ｋｇｆの磁力が、磁石間の燃料
通路全体において均一に作用する。このように均一に作
用する磁力（吸引力又は反発力）の面積当たりの強さ
を、本明細書においては、以降、面積当たり磁圧力と呼
ぶことにする。また、この面積当たりの磁圧力を磁極間
距離すなわち磁極間燃料通路３の厚さで割った量を体積
当たり磁圧力と呼ぶことにする。但し、磁極間燃料通路
３にセラミックのボールといった磁気に影響を与えない
ものが充填されている場合には、磁極間燃料通路３の体
積から充填物の体積を除いた正味の体積に基づいて補正
した量を指すものとする。
【００２８】燃焼改善効果を達成するために必要な、磁
圧力の大きさと、対向磁極間の磁極間燃料通路３におけ
る燃料の滞留時間とについては、以下の試験例を用いて
説明する。
圧力の大きさと、対向磁極間の磁極間燃料通路３におけ
る燃料の滞留時間とについては、以下の試験例を用いて
説明する。
【００２９】上記のような燃焼改善装置をディーゼルエ
ンジンの燃料供給経路に装着した試験例（実施例及び比
較例）について表１〜３及び図８〜１３を用いて説明す
る。
ンジンの燃料供給経路に装着した試験例（実施例及び比
較例）について表１〜３及び図８〜１３を用いて説明す
る。
【００３０】表１には、本実施例の燃焼改善装置１につ
いての、（財）日本自動車輸送技術協会による「ディー
ゼル自動車排出ガス試験結果記録表（６モード）」を転
記する。
いての、（財）日本自動車輸送技術協会による「ディー
ゼル自動車排出ガス試験結果記録表（６モード）」を転
記する。
【００３１】
【表１】 表２は、表１の平均排出濃度と、試験に用いた車種につ
いての新車時届け出排出濃度とを比較した表である。
いての新車時届け出排出濃度とを比較した表である。
【００３２】
【表２】 表２に示すように、本実施例の装置を装着した場合、一
酸化炭素、炭化水素及び窒素酸化物の排出濃度が届け出
数値に比べて著しく低い。
酸化炭素、炭化水素及び窒素酸化物の排出濃度が届け出
数値に比べて著しく低い。
【００３３】図８（ａ）及び図８（ｂ）には、上記試験
例と同一の自動車において、それぞれ実施例の燃焼改善
装置１（面積当たり磁圧力０．２１３ｋｇｆ／ｃｍ２、
体積当たり磁圧力０．３０４ｋｇｆ／ｃｍ３）を用いた
場合と用いなかった場合について、排気ガスの黒煙の量
を定性的に示す。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、排気ガ
スの黒煙粒子をペーパーフィルターにて捕集して得られ
たフィルター面をそのままコピー機にてコピーしたもの
である。試験の際、磁極間の磁極間燃料通路３における
燃料の滞留時間が約２秒となるような燃料流量に設定し
た。すなわち、そのような滞留時間が得られる回転数及
び原動機負荷率を設定した。
例と同一の自動車において、それぞれ実施例の燃焼改善
装置１（面積当たり磁圧力０．２１３ｋｇｆ／ｃｍ２、
体積当たり磁圧力０．３０４ｋｇｆ／ｃｍ３）を用いた
場合と用いなかった場合について、排気ガスの黒煙の量
を定性的に示す。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、排気ガ
スの黒煙粒子をペーパーフィルターにて捕集して得られ
たフィルター面をそのままコピー機にてコピーしたもの
である。試験の際、磁極間の磁極間燃料通路３における
燃料の滞留時間が約２秒となるような燃料流量に設定し
た。すなわち、そのような滞留時間が得られる回転数及
び原動機負荷率を設定した。
【００３４】実施例の装置を用いた場合（図８（ａ））
には、黒煙量が非常に少ない。これに対して、用いなか
った場合（図８（ｂ））に多量の黒煙が捕集されてい
る。
には、黒煙量が非常に少ない。これに対して、用いなか
った場合（図８（ｂ））に多量の黒煙が捕集されてい
る。
【００３５】図９には、上記試験例と同一の自動車にお
いて、実施例のものより少し磁力の小さい永久磁石を用
いた場合の燃焼改善装置（面積当たり磁圧力０．１７５
ｋｇｆ／ｃｍ２、体積当たり磁圧力０．２５０ｋｇｆ／
ｃｍ３）を装着した場合について図８と同様に示す。こ
の場合、燃焼改善装置を用いなかった場合（図８
（ｂ））に比べて黒煙量が顕著に少ないが、図８（ａ）
に示す実施例の場合よりはかなり多い。
いて、実施例のものより少し磁力の小さい永久磁石を用
いた場合の燃焼改善装置（面積当たり磁圧力０．１７５
ｋｇｆ／ｃｍ２、体積当たり磁圧力０．２５０ｋｇｆ／
ｃｍ３）を装着した場合について図８と同様に示す。こ
の場合、燃焼改善装置を用いなかった場合（図８
（ｂ））に比べて黒煙量が顕著に少ないが、図８（ａ）
に示す実施例の場合よりはかなり多い。
【００３６】これらの結果から、燃焼改善効果を得るた
めには、ある程度の強さの磁力が必要であることが知ら
れる。必要な磁力は、面積当たり磁圧力において、０．
１５ｋｇｆ／ｃｍ２以上、好ましくは０．１７５ｋｇｆ
／ｃｍ２以上、より好ましくは０．２０ｋｇｆ／ｃｍ２
以上である。また、体積当たり磁圧力において、０．２
０ｋｇｆ／ｃｍ３以上、好ましくは０．２５ｋｇｆ／ｃ
ｍ３以上、より好ましくは０．２９ｋｇｆ／ｃｍ３以上
である。
めには、ある程度の強さの磁力が必要であることが知ら
れる。必要な磁力は、面積当たり磁圧力において、０．
１５ｋｇｆ／ｃｍ２以上、好ましくは０．１７５ｋｇｆ
／ｃｍ２以上、より好ましくは０．２０ｋｇｆ／ｃｍ２
以上である。また、体積当たり磁圧力において、０．２
０ｋｇｆ／ｃｍ３以上、好ましくは０．２５ｋｇｆ／ｃ
ｍ３以上、より好ましくは０．２９ｋｇｆ／ｃｍ３以上
である。
【００３７】図１０〜１２には、三菱自動車のＫ−ＦＥ
２１１Ｃ型車（エンジン形式４Ｄ３０、総排気量３２９
８ｃｃ、副室式燃焼室）を用い、対向磁極間における燃
料の滞留時間をそれぞれ１秒、１．５秒及び２秒とした
場合の黒煙量について、黒煙捕集後のフィルター面を示
す。図１０（ａ）、図１１（ａ）及び図１２（ａ）は本
実施例の燃焼改善装置を用いた場合の結果であり、図１
０（ｂ）、図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）は用いなかっ
た場合の結果である。図１０〜１２の結果から知られる
ように、対向磁極間における燃料の滞留時間が１秒では
ほとんど効果が見られず、１．５秒であっても顕著な効
果は見られず、約２秒で初めて際だった効果が見られ
る。したがって、必要な滞留時間は、１．５秒以上、好
ましくは１．７秒以上、より好ましくは１．９秒以上と
考えられる。
２１１Ｃ型車（エンジン形式４Ｄ３０、総排気量３２９
８ｃｃ、副室式燃焼室）を用い、対向磁極間における燃
料の滞留時間をそれぞれ１秒、１．５秒及び２秒とした
場合の黒煙量について、黒煙捕集後のフィルター面を示
す。図１０（ａ）、図１１（ａ）及び図１２（ａ）は本
実施例の燃焼改善装置を用いた場合の結果であり、図１
０（ｂ）、図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）は用いなかっ
た場合の結果である。図１０〜１２の結果から知られる
ように、対向磁極間における燃料の滞留時間が１秒では
ほとんど効果が見られず、１．５秒であっても顕著な効
果は見られず、約２秒で初めて際だった効果が見られ
る。したがって、必要な滞留時間は、１．５秒以上、好
ましくは１．７秒以上、より好ましくは１．９秒以上と
考えられる。
【００３８】図１０〜１２の結果を得た試験において、
上記滞留時間の設定は、以下のような計算に基づき燃焼
改善装置１における磁極間燃料通路３の長さの変更によ
り行った。
上記滞留時間の設定は、以下のような計算に基づき燃焼
改善装置１における磁極間燃料通路３の長さの変更によ
り行った。
【００３９】図２に示すように、本実施例の燃焼改善装
置１における磁極間の磁極間燃料通路３の断面積は４０
ｍｍ×０．７ｍｍ＝２．８ｃｍ２とみなすことができ
る。上記エンジンの最高回転数３０００ｒｐにおける燃
料ポンプ５２の送油量は３０ｃｃ／秒であるので、滞留
時間を２秒に設定するために、磁極間燃料通路３の長さ
を２秒×３０ｃｍ３／秒÷２．８ｃｍ２＝約２２ｃｍと
した。
置１における磁極間の磁極間燃料通路３の断面積は４０
ｍｍ×０．７ｍｍ＝２．８ｃｍ２とみなすことができ
る。上記エンジンの最高回転数３０００ｒｐにおける燃
料ポンプ５２の送油量は３０ｃｃ／秒であるので、滞留
時間を２秒に設定するために、磁極間燃料通路３の長さ
を２秒×３０ｃｍ３／秒÷２．８ｃｍ２＝約２２ｃｍと
した。
【００４０】図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、それぞ
れ、前述の燃焼改善装置１を用いた実施例と用いなかっ
た比較例とについての、負荷率３０％にて得られた指圧
線図（燃焼圧力線図）である。
れ、前述の燃焼改善装置１を用いた実施例と用いなかっ
た比較例とについての、負荷率３０％にて得られた指圧
線図（燃焼圧力線図）である。
【００４１】試験に用いたエンジンは、Ｄ６５水冷横型
ディーゼル機関（機関番号８８２２、総排気量３５３ｃ
ｃ）であり、２４００ｒｐｍにおける常用出力が４．０
４ＫＷ（５．５ＰＳ）であって、ボア×ストロークが７
６×７８、圧縮比が２５のものである。
ディーゼル機関（機関番号８８２２、総排気量３５３ｃ
ｃ）であり、２４００ｒｐｍにおける常用出力が４．０
４ＫＷ（５．５ＰＳ）であって、ボア×ストロークが７
６×７８、圧縮比が２５のものである。
【００４２】試験に用いた動力計は、空冷過電流制動形
であって腕の長さが０．２３８９ｍ、動力計係数が４０
Ｎ・ｒｐｍ／ＰＳのものである。
であって腕の長さが０．２３８９ｍ、動力計係数が４０
Ｎ・ｒｐｍ／ＰＳのものである。
【００４３】図１３（ａ）の指圧波形（燃焼圧波形）が
図１３（ｂ）の指圧波形よりも、幾分ピークがなだらか
であることから、実施例の燃焼改善装置１を用いた場合
に燃焼状態がより良好であることが知られる。
図１３（ｂ）の指圧波形よりも、幾分ピークがなだらか
であることから、実施例の燃焼改善装置１を用いた場合
に燃焼状態がより良好であることが知られる。
【００４４】図１３の指圧波形図について、図１４の模
式的な指圧波形図を用いてさらに説明する。ここでは、
実施例（図１３（ａ）のもの）について実線で、比較例
（図１３（ｂ）のもの）について破線で示している。図
に示すように、実施例の指圧波形では、着火遅れ期間Ａ
〜Ｂが比較例のＡ〜Ｂ’に比べて短縮されているととも
に、着火後の急激な圧力上昇が抑えられていることが知
られる。
式的な指圧波形図を用いてさらに説明する。ここでは、
実施例（図１３（ａ）のもの）について実線で、比較例
（図１３（ｂ）のもの）について破線で示している。図
に示すように、実施例の指圧波形では、着火遅れ期間Ａ
〜Ｂが比較例のＡ〜Ｂ’に比べて短縮されているととも
に、着火後の急激な圧力上昇が抑えられていることが知
られる。
【００４５】ディーゼルエンジンの燃焼は、着火遅れ期
間が短ければ短いほど熱効率が良いとされる。また、着
火後の圧力上昇が適度に緩和されるならば、ディーゼル
ノックや、過度に高温で燃焼することによる窒素酸化物
の生成が抑制されることも知られている。
間が短ければ短いほど熱効率が良いとされる。また、着
火後の圧力上昇が適度に緩和されるならば、ディーゼル
ノックや、過度に高温で燃焼することによる窒素酸化物
の生成が抑制されることも知られている。
【００４６】したがって、本発明の燃焼改善装置は、前
述の排気ガス改善の効果のみならず、燃焼効率の向上
や、ディーゼルノック抑制による騒音低減の効果をも持
つものである。
述の排気ガス改善の効果のみならず、燃焼効率の向上
や、ディーゼルノック抑制による騒音低減の効果をも持
つものである。
【００４７】本発明の燃焼改善装置がどのような機構で
図１３〜１４に示すような燃焼の改善をもたらすかにつ
いては明らかでない。しかし、磁気そのものが燃料に作
用して燃料を活性化することにより、または、対向配置
された磁石が共鳴振動を起こし高周波振動により、燃焼
室に噴射された燃料がより微粒子化しやすく気化しやす
くなるといったことが考えられる。
図１３〜１４に示すような燃焼の改善をもたらすかにつ
いては明らかでない。しかし、磁気そのものが燃料に作
用して燃料を活性化することにより、または、対向配置
された磁石が共鳴振動を起こし高周波振動により、燃焼
室に噴射された燃料がより微粒子化しやすく気化しやす
くなるといったことが考えられる。
【００４８】
【発明の効果】ガソリンエンジン及びディーゼルエンジ
ンの燃焼が改善され、特に、黒煙、窒素酸化物等の有害
排出物の排出量が低減される。
ンの燃焼が改善され、特に、黒煙、窒素酸化物等の有害
排出物の排出量が低減される。
【００４９】ディーゼルエンジンにおいては、燃焼効率
が向上するとともに、ディーゼルノックの低減により騒
音の発生が抑えられる。
が向上するとともに、ディーゼルノックの低減により騒
音の発生が抑えられる。
【図１】実施例の燃焼改善装置の長さ方向の縦断面図で
ある。
ある。
【図２】実施例の燃焼改善装置の幅方向の縦断面図であ
る。
る。
【図３】（ａ）実施例の装置の磁石固定金具を示す斜視
図である。（ｂ）実施例の装置のじゃま板スペーサーを
示す斜視図である。
図である。（ｂ）実施例の装置のじゃま板スペーサーを
示す斜視図である。
【図４】（ａ）実施例の燃焼改善装置を流入口側から見
た外観図である。（ｂ）実施例の燃焼改善装置を流出口
側から見た外観図である。
た外観図である。（ｂ）実施例の燃焼改善装置を流出口
側から見た外観図である。
【図５】実施例における燃焼改善装置の配置個所を説明
するための模式的なブロック図である。
するための模式的なブロック図である。
【図６】実施例の燃焼改善装置１に用いたのと同一の永
久磁石及びその半分の厚さの永久磁石について、２枚の
磁石の間に働く反発力と磁石間の距離の関係を示したグ
ラフである。
久磁石及びその半分の厚さの永久磁石について、２枚の
磁石の間に働く反発力と磁石間の距離の関係を示したグ
ラフである。
【図７】図６における１０ｍｍ未満の領域を詳細に示し
たグラフである。
たグラフである。
【図８】（ａ）実施例の燃焼改善装置を装着し、面積当
たり磁力の強さを０．２１３ｋｇｆ／ｃｍ２とした場合
の排気ガス中の黒煙を捕集したフィルター面である。
（ｂ）燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス中の黒
煙を捕集したフィルター面である。
たり磁力の強さを０．２１３ｋｇｆ／ｃｍ２とした場合
の排気ガス中の黒煙を捕集したフィルター面である。
（ｂ）燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス中の黒
煙を捕集したフィルター面である。
【図９】面積当たりの磁力の強さを０．１７５ｋｇｆ／
ｃｍ２とした場合の排気ガス中の黒煙を捕集したフィル
ター面である。
ｃｍ２とした場合の排気ガス中の黒煙を捕集したフィル
ター面である。
【図１０】（ａ）実施例の燃焼改善装置を装着し、装置
中における燃料の滞留時間を１秒とした場合の排気ガス
中の黒煙を捕集したフィルター面である。（ｂ）同様の
条件で、燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス中の
黒煙を捕集したフィルター面である。
中における燃料の滞留時間を１秒とした場合の排気ガス
中の黒煙を捕集したフィルター面である。（ｂ）同様の
条件で、燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス中の
黒煙を捕集したフィルター面である。
【図１１】（ａ）実施例の燃焼改善装置を装着し、装置
中における燃料の滞留時間を１．５秒とした場合の排気
ガス中の黒煙を捕集したフィルター面である。（ｂ）同
様の条件で、燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス
中の黒煙を捕集したフィルター面である。
中における燃料の滞留時間を１．５秒とした場合の排気
ガス中の黒煙を捕集したフィルター面である。（ｂ）同
様の条件で、燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス
中の黒煙を捕集したフィルター面である。
【図１２】（ａ）実施例の燃焼改善装置を装着し、装置
中における燃料の滞留時間を２秒とした場合の排気ガス
中の黒煙を捕集したフィルター面である。（ｂ）同様の
条件で、燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス中の
黒煙を捕集したフィルター面である。
中における燃料の滞留時間を２秒とした場合の排気ガス
中の黒煙を捕集したフィルター面である。（ｂ）同様の
条件で、燃焼改善装置を装着しない場合の排気ガス中の
黒煙を捕集したフィルター面である。
【図１３】（ａ）実施例の燃焼改善装置を装着した場合
の指圧波形（燃焼圧波形）図である。（ｂ）燃焼改善装
置を装着しない場合の指圧波形（燃焼圧波形）図であ
る。
の指圧波形（燃焼圧波形）図である。（ｂ）燃焼改善装
置を装着しない場合の指圧波形（燃焼圧波形）図であ
る。
【図１４】図１３について説明するための、模式的な指
圧波形図である
圧波形図である
１ 燃焼改善装置 ２ 永久磁石 ２１ 鉄分除去用磁石 ３ 磁極間燃料通路 ４ ケーシング ４３ 流入口 ４５ 流出口 ６１ 磁石固定金具 ６２ じゃま板兼用スペーサー板
【手続補正書】
【提出日】平成９年１月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
Claims (5)
- 【請求項１】対向配置される磁極間に燃料通路を備え、
燃料タンクからエンジンへの燃料供給経路に設置される
エンジン用燃焼改善装置において、 前記対向磁極間に作用する面積当たりの磁力が０．１５
ｋｇｆ／ｃｍ２以上であり、 前記対向磁極間の距離は、この距離の減少に略比例して
これら対向磁極間の磁力が増加する範囲内であり、 燃料が前記対向磁極間を通過するのに要する時間が１．
７秒以上であることを特徴とするエンジン用燃焼改善装
置。 - 【請求項２】対向配置される磁極間に燃料通路を備え、
燃料タンクからエンジンへの燃料供給経路に設置される
エンジン用燃焼改善装置において、 前記対向磁極間の面積当たりの磁力を、これら対向磁極
間の距離で割った量が、０．２０ｋｇｆ／ｃｍ３以上で
あり、 前記対向磁極間の距離は、この距離の減少に略比例して
これら対向磁極間の磁力が増加する範囲内であり、 燃料が前記対向磁極間を通過するのに要する時間が１．
７秒以上であることを特徴とするエンジン用燃焼改善装
置。 - 【請求項３】対向配置される磁極間に燃料通路を備え、
燃料タンクからエンジンへの燃料供給経路に設置される
エンジン用燃焼改善装置において、 前記対向磁極間の面積当たりの磁力と、燃料が前記対向
磁極間を通過する時間との積が、（０．１５ｋｇｆ／ｃ
ｍ２）×（１．７秒）以上であり、 前記対向磁極間の距離は、この距離の減少に略比例して
これら対向磁極間の磁力が増加する範囲内であることを
特徴とするエンジン用燃焼改善装置。 - 【請求項４】請求項１又は２に記載のエンジン用燃焼改
善装置において、 燃料流出口が前記燃料通路に対して略平行の壁に設けら
れ、この流出口が最上部になるように配置されることを
特徴とするエンジン用燃焼改善装置。 - 【請求項５】燃料タンクからエンジンへと燃料を供給す
る際に、近接して対向配置される磁極間の間隙を通過さ
せ、 前記対向磁極間に作用する面積当たりの磁力を０．１５
ｋｇｆ／ｃｍ２以上とし、 燃料が前記対向磁極間を通過する時間を１．７秒以上と
することを特徴とするエンジン用燃焼改善方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9000283A JP3019795B2 (ja) | 1997-01-06 | 1997-01-06 | 磁気を用いたエンジン用燃焼改善装置 |
| EP97950437A EP0965745A4 (en) | 1997-01-06 | 1997-12-26 | DEVICE AND METHOD FOR IMPROVING THE COMBUSTION OF A MOTOR BY MAGNETISM |
| US09/332,000 US6220231B1 (en) | 1997-01-06 | 1997-12-26 | Device and method for improving engine combustion by use of magnetism |
| PCT/JP1997/004905 WO1998030796A1 (fr) | 1997-01-06 | 1997-12-26 | Dispositif et procede ameliorant la combustion d'un moteur par magnetisme |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9000283A JP3019795B2 (ja) | 1997-01-06 | 1997-01-06 | 磁気を用いたエンジン用燃焼改善装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11242001A Division JP2000054920A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | 磁気を用いたエンジン用燃焼改善装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10196470A true JPH10196470A (ja) | 1998-07-28 |
| JP3019795B2 JP3019795B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=11469591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9000283A Expired - Fee Related JP3019795B2 (ja) | 1997-01-06 | 1997-01-06 | 磁気を用いたエンジン用燃焼改善装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6220231B1 (ja) |
| EP (1) | EP0965745A4 (ja) |
| JP (1) | JP3019795B2 (ja) |
| WO (1) | WO1998030796A1 (ja) |
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| TWM259071U (en) * | 2004-03-22 | 2005-03-11 | Tz-Yuan Liau | Energy releasing device suitable for exciting oil molecule and aligning reactant molecule |
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| US4372852A (en) * | 1980-11-17 | 1983-02-08 | Kovacs Albert J | Magnetic device for treating hydrocarbon fuels |
| JPS5825561A (ja) * | 1982-04-13 | 1983-02-15 | Katsuro Yoshimura | 配管内流体の磁場を与えるための軽量磁界処理装置 |
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- 1997-12-26 EP EP97950437A patent/EP0965745A4/en not_active Withdrawn
- 1997-12-26 WO PCT/JP1997/004905 patent/WO1998030796A1/ja not_active Application Discontinuation
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