JPS6030462A

JPS6030462A - エンジン用混合装置

Info

Publication number: JPS6030462A
Application number: JP58137677A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Fujita; 龍夫藤田; Koichi Niimura; 新村　光一; Kinichi Adachi; 足立　欣一
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1985-02-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は可燃性ガスを燃料とするエンジン用混合装置に
関するものである。

［従来例の構成とその問題点］ガス・エンジン用ｉｌ１合装置としては、従来、第１図
に示すような、ベンチュリを用いたものが主流を占めて
おり、システムとして、空気流路１１、ベンチュリ部１
２、スロットル・バルブ１３、ガス流路１４、ガス・ガ
バナ１５、吸気バルブ１Ｇ、燃焼室１７、ピストン１８
により構成されている。このシステムにＪ５いて、排気
行程終了後、エンジンのピストン１８が下降し、吸気バ
ルブ１６が聞き、燃焼室１７に生じた負圧により、空気
及びカスが吸引される。閉気は、空気流路１１、ベンチ
ュリ部１２を通り、ガスは、ガス・ガバナ１５、ガス流
路１４、ベンチｌり部１２を通り、両者はベンチュリ部
１２で氾合された後、スロワ１〜ル・バルブ１３、吸気
バルブ１６を経て、燃焼室１７内に混合気として送り込
まれる。この場合、ベンチュリ部１２を通過する空気流
速が増大づると、ベンチュリ部１２の圧力（静圧）が低
下づ−るため、ガス側の送入圧力が増し、ガス流路１４
から吹ぎ出づガス量が増大する。づなわち、エンジン回
転数が増加しても、空燃比は（Ｊぼ一定に保たれるわけ
である。また、このシステムにおいては、エンジン出力
制御は、スロットル・バルブ１３及びカス・ガバナ１５
にＪ：り行なわれるが、スロワ１−ル・バルブ１３を絞
った場合には、吸気圧損が増え、出力だけでなく、エン
ジン効率も低下覆る。この際、ベンチュリ部１２、ガス
流路１４の抵抗が問題となる。

さらに、スロットル・バルブ１３を全開にし、ガス・ガ
バナづ５にてエンジン出力制御を行なうことはできるが
、ベンチュリ部１２における７ｊスど空気の混合が不均
一なため、エンジンの排ガス特性が悪化するようになる
。実質的に、ベンチュリ部１２のような縮流領域で、ガ
スと空気を瞬間的に混合さμる方式は、たとえ、燃焼？
１１７までの混合距離を長くしたとしても、燃焼に関す
る混合状態は良好なものではない。さらに、この方式で
は、カス流路１４を大きくできないため、ガス系統の総
圧損が大きくなり、出力、及びエンジン効率の向上を期
待できない。

［発明の目的］本発明は、斯かる従来の問題点に鑑み、広範囲な運転領
域で、高効率、かつ、排ガス特性の良りｒなエンジンを
得るための五合装置を提供りることを目的とする。

［発明の構成］本発明のエンジン用混合装置は、都市カス等のガス圧を
出力側部に利用づるガス・エンジンにおいて、可燃ガス
流路の噴出口と、燃焼用空気流路の噴出口とを相対向さ
せ、がっ、その対向部より下流域にスワーラを設けたこ
とを特徴とする。可燃ガス流路のガス噴出方向と燃焼用
空気流路の空気噴出方向どは正面で対向さμる必要はな
く、万いに対称方向にずらして渦流を形成するようにし
てもＪ：＜、また交差角度をっ【ブー（対向りるＪ、う
にしてもよい。ざらには、運転状態に応じて混合状態を
調整するために可燃ガス流路のガス噴出口と燃焼用空気
流路の空気噴出口の一方または双方の噴射方向を変更で
きるＪ：うに形成してもよい。

［実施例の説明］以下、本発明を添付図面に示した望ましい実施例に基づ
いて説明する。

第２図は、本発明のエンジン用混合装置ｄの一実施例を
示す構成図である。第２図において、システムは、空気
流路１１、スロットル・バルブ１３、ガス流路１４、ガ
ス・ガバナ１５、吸気バルブ１６、燃焼室１７、ピスト
ン１８、スワーラ１９、混合装置２０にて構成されてい
る。空気流路１１と、ガス流路１４の１ｌｒｊ出口は向
かい合っており、その下流域に、らｌυ形状のスワーラ
１９が設けられている。

作動に関しては、従来例と同様に、排気行程終了後、エ
ンジンのピストン１８が下降し、吸気バルブ１６が開き
、燃焼室１１内に生じた負圧により、空気及びガスが吸
引される。空気は、空気流路１１を経て、ガスは、ガス
・ガバナ１５、ガス流路１４を経て、混合装置２０に送
り込まれ、混合装置２０内で衝突し、さらに、その下流
域に設（プられたスワーラ１９を通過することにより、
ガスと空気の混合が促進される。そして、このようにし
て、均一に混合された混合気は、スロットル・バルブ１
３、吸気バルブ１Ｇを通り、燃焼室１７内に送り込まれ
る。本発明の混合装置を用いれば、ベンチュリもなく、
ガス流路の抵抗も小さいため、エンジン出力制御の際、
スロットル・バルブ１３を絞っても、Ｕｊ　Ｇ２１ｉに
エンジン効率が低下することもなく、また、混合状態も
良好であるため、低負荷時における失火も起こりにくく
なり、燃焼範囲の下限界を広げることも可能となる。逆
に、スロワ１〜ル・バルブ１３を全開にし、ガス・ガバ
ナ１５により出力制御を行なう場合も、従来と異なり、
混合が良好に成されているため、高負荷時にお（プる刊
ガス特性も優れ、燃焼範囲の上限界を拡張することもで
きる。

一般に、ガス・エンジンにおいて、燃焼室内に、発生す
る負圧を、駆動圧△Ｐとし、空気系及びカス系総圧損に
抗して、燃焼用空気ｍ　Ｑａｉｒ、ガスＬβＱｇａＩ］
を吸引すると考えれば、空気系については、ガス系については、という関係が成立り゛る。ここに、γ（よ比重量、Ｑは
重力加速度、△は相当面積、Ｚ、ａは理論空気量、Ｐ　
はガス圧であり、管摩擦等の損失は無視するｇａｇものとする。これらの関係式は、段別的見地に立脚した
ものであるが、これらより、エンジン出力を向上させる
ためには、ΔＰＳＰ６ａ６、Ａｇａｓ　”　ａｉｒを増
大さゼれば効果のあることか分かる。Ｐあ、］について
は、都市ガス供給圧どしての上限値があるため、実質的
には、Ａ　、Ａ　の増大が好ましく、ｇａｇ　ａｘｒ特に、本発明の混合装置を用いれば、従来とは叙なり、
八ｇａｓ、Ａａｉｒを容易に大ぎくすることができ、エ
ンジン出力を高め、ざらに、正味平均有効圧を増大させ
ることにより、］ニンジン効率の向上を実現づることが
できるものである。

また、ガス流路と燃焼用空気流路の交差角を任意に変化
させることにより、ガス燃料として、１３−Ａだ（プで
なく、６Ｃ，ＣＨ，＋　、Ｃ３Ｈｅ　、ＬＰＧ等のカス
種にも多用することができる。

１光明の効果１１ズ上、説明したように、本発明のエンジン用混合装置
によれば、エンジン効率を高め、かつ、Ｊｕｌガスｑ）
ｆ性を向」ニさＵることができる。特に、ガス・エンジ
ンの場合、バルブ重合角が大きいと、２ザイクルのみな
らず、４ザイクルにｄ３いても、吹き扱【プが助長され
、ｌ−Ｉ　Ｃが発生しやすいが、本発明の混合装置は、
この抑制にも効果がある。

さらに、低負荷時におりる失火を防ぎ、高負仙時におけ
る正味平均有効圧の増大を実現することにより、燃焼範
囲の拡張を図ることも可能どなるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のエンジン用１ｆｅ　＠装置の描成図で
あり、第２図は、本発明の］−ンジン用混合装置の実施
例を示１描成図である。１１・・・空気流路　１３・・スロットル・バルブ　１
４・・・ガス流路　１５・・・ガス・ガバナ　１９・・
・スワーラ　２０・・・混合装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガス圧を出力制御に利用するガス・エンジンにお
いて、可燃ガス流路の噴出口と、燃焼用空気流路の噴出
口とを相対向さｕｌかつ、その対向部より下流域にスワ
ーラを設けたことを特徴とするエンジン用混合装置。
（２）可燃ガス流路のガス噴出方向と燃焼用空気流路の
空気噴出方向とを互いに対称方向にずらして渦流を形成
すべくなした特許請求の範囲第（１）項に記載のエンジ
ン用混合装置。
（３）可燃ガス流路のガス噴出口と燃焼用空気流路の空
気噴出口の一方または双方を噴射方向変更可能に形成し
た特許請求の範囲第（１）項に記載のエンジン用混合装
置。