JPS5836172B2 - シリンダ内噴射式水素エンジン - Google Patents

シリンダ内噴射式水素エンジン

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JPS5836172B2
JPS5836172B2 JP52117680A JP11768077A JPS5836172B2 JP S5836172 B2 JPS5836172 B2 JP S5836172B2 JP 52117680 A JP52117680 A JP 52117680A JP 11768077 A JP11768077 A JP 11768077A JP S5836172 B2 JPS5836172 B2 JP S5836172B2
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JP
Japan
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hydrogen
valve
intake
hydrogen supply
cylinder
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Expired
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JP52117680A
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English (en)
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JPS5452204A (en
Inventor
哲夫 山西
芳忠 内山
貞一 尾崎
純 浜
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、低圧水素ガスを燃料とする4サイクル火花点
火エンジンに関するものである。
火花点火エンジンの燃料として水素ガスを用いる場合、
その水素ガス用エンジンとして例えば従来から用いられ
ているガソリンエンジンをそのまま利用したとすると、
ガソリンと水素ガスの物理的、化学的性質の差異に基づ
き、エンジンの能率が著しく低下する。
また、特に水素ガスはガソリンに比べて燃焼速度が速い
ため6こ逆火が生じるなどの問題もある。
本発明は、水素ガスの物理的、化学的性質を考慮し、そ
れに適合した構成を有する4サイクル火花点火水素ガス
エンジンを提供しようとするものであり、また特に低圧
水素ガスを用いる場合に適合したエンジンを提供しよう
とするものである。
即ち、本発明は、水素ガスを燃料とする火花点火エンジ
ンにおいて、吸排気管のほかに水素ガス供給管を別個に
設けることにより、吸気管を通じてシリンダに流入する
空気とは独立に水素ガスを供給し、水素供給弁に負荷率
に相応した開弁期間を持たせて出力の制御を行うように
したものであって、シリンダの頭部に、排気管、吸気管
、及び水素ガス供給管を接続して、これんの各管にそれ
ぞれ排気弁、吸気弁、及び水素供給弁を設け、吸入過程
の終期において下死点で閉じる吸気弁と、その下死点で
開いて点火前に閉じる水素供給弁との開弁期間を、相互
に重なりがないように設定し、水素供給圧力一定のもと
において、シリンダ内圧力が水素供給圧力よりも低い範
囲内で上記水素供給弁の閉時期を変化させることにより
出力の制御を行うことを特徴とするものである。
第1図は本発明に係る水素エンジンの構戊を示すもので
、ピストン1を備えたシリンダ2の頭部に、排気管3、
吸気管4及び水素ガス供給管5を接続し、これらの各管
にそれぞれ排気弁6、吸気弁7及び水素供給弁8を設け
ている。
なお、図中9は点火栓である。
上記水素エンジンにおいて、出力の制御は、水素供給圧
力一定のもとに水素供給弁8の開弁期間を変化させ、そ
れに伴うシリンダ内への水素供給量の増減によって行い
、この場合に吸気管4か扁は空気のみをシリンダに吸入
し、その空気量の制商1は行わないので、吸気管4には
絞り弁を設けていない。
第2図は上記水素エンジンにおける各弁の開閉時期を示
すもので、0は開時期、C , C1及びC2は閉時期
を示している。
同図に示すように、吸気弁7は吸入過程の終期における
下死点(BDC)で閉じ、また水素供給弁8は上記下死
点で開き、これによって両弁7,8の開弁期間には相互
に時期的な重なりがないように設定している。
従って、空気と水素ガスのシリンダ内への流入は全く独
立に行われ、特にシリンダに流入する空気量が水素ガス
供給の影響を受けるようなことはない。
水素供給弁8の閉時期は、負荷率により点火前のC1〜
C2の間で変化させ、それによって開弁期間の変化によ
る水素供給量の制御を行うものである。
第3図は、上記水素エンジンの圧縮過程におけるシリン
ダ内圧力と水素供給圧力との関係を示すもので、曲線I
はシリンダ内圧力を、線■は水素供給圧力を示している
同図に示しているように、水素供給圧力は常に一定に保
ら、水素供給弁8が開放している間において常に(シリ
ンダ内圧力)〈(水素供給圧力)の関係が成立するよう
に、上記水素供給圧力の設定を行っている。
従って、水素供給弁8の閉時期がC1〜C2間で最も遅
いC2である場合においても、その間弁期間中に水素ガ
スが供給管5を通じてシリンダ2に供給され、シリンダ
内の空気が水素ガス供給管5に逆流するようなことはな
い。
以上に詳述したように、本発明の水素エンジンにおいて
は、一定圧力の低圧水素ガスのシリンダ内への供給を吸
気管とは別個の水素ガス供給管を通じて行い、負荷率に
応じて水素供給弁の開弁期間を調整して、その開弁期間
と吸気弁の開弁期間に相互に重なりがないように構或し
たので、吸気排気弁のみを備えた2弁式の場合に比して
容積効率の低下がなく、また逆火も生じるようなことが
なく、低圧水素を燃料として極めて能率よく運転できる
水素エンジンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る水素エンジンの構成図、第2図は
水素エンジンにおける各弁の開閉時期についての説明図
、第3図は圧縮過程におけるシリンダ内圧力及び水素供
給圧力の関係についての説明図である。 1・・・・・・ピストン、2・・・・・・シリンダ、3
・・・・・・排気管、4・・・・・・吸気管、5・・・
・・・水素ガス供給管、6・・・・・・排気弁、7・・
・・・・吸気弁、8・・・・・・水素供給弁、9・・・
・・・点火栓。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 シリンダの頭部に、排気管、吸気管、及び水素ガス
    供給管を接続して、これらの各管にそれぞれ排気弁、吸
    気弁、及び水素供給弁を設け、吸入過程の終期において
    下死点で閉じる吸気弁と、その下死点で開いて点火前に
    閉じる水素供給弁との開弁期間を、相互6こ重なりがな
    いように設定し、水素供給圧力一定のもとにおいて、シ
    リンダ内圧力が水素供給圧力よりも低い範囲内で上記水
    素供給弁の閉時期を変化させることにより出力の制御を
    行うことを特徴とするシリンダ内噴射式水素エンジン。
JP52117680A 1977-09-30 1977-09-30 シリンダ内噴射式水素エンジン Expired JPS5836172B2 (ja)

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JPS5452204A JPS5452204A (en) 1979-04-24
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JP2006144564A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置

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US3572297A (en) * 1970-01-26 1971-03-23 Schoeppel Roger J Hydrogen fueled internal combustion engine

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