JPH09264180A - 燃焼システム及びエンジンシステム - Google Patents
燃焼システム及びエンジンシステムInfo
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- JPH09264180A JPH09264180A JP8071895A JP7189596A JPH09264180A JP H09264180 A JPH09264180 A JP H09264180A JP 8071895 A JP8071895 A JP 8071895A JP 7189596 A JP7189596 A JP 7189596A JP H09264180 A JPH09264180 A JP H09264180A
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Classifications
-
- 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
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/08—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition
- F02B23/10—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder
- F02B23/101—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with positive ignition with separate admission of air and fuel into cylinder the injector being placed on or close to the cylinder centre axis, e.g. with mixture formation using spray guided concepts
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超希薄な混合気を安定燃焼し、燃費効率が高
く、排気ガスの少ない燃焼システム及びエンジンシステ
ムを提供すること。 【解決手段】 燃料及び空気をシリンダ１へ供給し、該
燃料及び空気を該シリンダ１内に設けたピストン２によ
り圧縮し、次に、シリンダ１内で点火して前記燃料を燃
焼させた後、燃焼ガスをシリンダ１外へ排気する燃焼シ
ステムにおいて、該シリンダ１内の圧力が最大負圧状態
近傍時に燃料の供給を行い、空気の供給を燃料の供給の
直後に行う燃焼システム。
く、排気ガスの少ない燃焼システム及びエンジンシステ
ムを提供すること。 【解決手段】 燃料及び空気をシリンダ１へ供給し、該
燃料及び空気を該シリンダ１内に設けたピストン２によ
り圧縮し、次に、シリンダ１内で点火して前記燃料を燃
焼させた後、燃焼ガスをシリンダ１外へ排気する燃焼シ
ステムにおいて、該シリンダ１内の圧力が最大負圧状態
近傍時に燃料の供給を行い、空気の供給を燃料の供給の
直後に行う燃焼システム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼システム及び
エンジンシステムに関するものである。
エンジンシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
ガソリンエンジンは、図４，５，６に示すようにシリン
ダ１内にピストン２を設け、ピストン２の移動によりシ
リンダ１内にできる容積部分に、ガソリンと空気との混
合気を送り込む吸入バルブ６と、燃焼ガスを排出するた
めの排気バルブ５とを設け、まず、吸入バルブ６を開
き、排気バルブ５を閉じ、シリンダ１内に設けたピスト
ン２を移動させシリンダ１内の容積を拡大させ、シリン
ダ１内に空気とガソリンの混合気を吸い込む吸入行程，
次に、吸入バルブ６を閉じ、シリンダ１内の容積を縮小
するようにピストン２を移動させる圧縮行程，次に、圧
縮された混合気に点火して燃焼膨張させ、この燃焼膨張
による圧力でピストン２を移動させシリンダ１内の容積
を拡大させる膨張行程，次に、排気バルブ５を開き、前
記燃焼膨張したガスをシリンダ１外へ排出するため、シ
リンダ１の容積を縮小するようにピストン２を移動させ
る排気行程とからなっている。
ガソリンエンジンは、図４，５，６に示すようにシリン
ダ１内にピストン２を設け、ピストン２の移動によりシ
リンダ１内にできる容積部分に、ガソリンと空気との混
合気を送り込む吸入バルブ６と、燃焼ガスを排出するた
めの排気バルブ５とを設け、まず、吸入バルブ６を開
き、排気バルブ５を閉じ、シリンダ１内に設けたピスト
ン２を移動させシリンダ１内の容積を拡大させ、シリン
ダ１内に空気とガソリンの混合気を吸い込む吸入行程，
次に、吸入バルブ６を閉じ、シリンダ１内の容積を縮小
するようにピストン２を移動させる圧縮行程，次に、圧
縮された混合気に点火して燃焼膨張させ、この燃焼膨張
による圧力でピストン２を移動させシリンダ１内の容積
を拡大させる膨張行程，次に、排気バルブ５を開き、前
記燃焼膨張したガスをシリンダ１外へ排出するため、シ
リンダ１の容積を縮小するようにピストン２を移動させ
る排気行程とからなっている。
【０００３】前記、吸入行程，圧縮行程，膨張行程，排
気行程の４行程を順次繰り返す方式が通常一般的な４サ
イクルエンジンである。
気行程の４行程を順次繰り返す方式が通常一般的な４サ
イクルエンジンである。
【０００４】前記従来のエンジンでは、シリンダ１内に
ガソリンと空気とを混合した混合気を吸入するため、燃
焼供給の応答性と燃焼制御とを精度良く行うことができ
ず、効率的な燃焼を行うためにシリンダ１内の燃焼状態
に応じ、空気とガソリンとの混合比を変更した混合気の
吸入量を最適に供給することは困難である。
ガソリンと空気とを混合した混合気を吸入するため、燃
焼供給の応答性と燃焼制御とを精度良く行うことができ
ず、効率的な燃焼を行うためにシリンダ１内の燃焼状態
に応じ、空気とガソリンとの混合比を変更した混合気の
吸入量を最適に供給することは困難である。
【０００５】従って、不完全な燃焼状態により燃費効率
が悪く、排気ガスの多いエンジンである。
が悪く、排気ガスの多いエンジンである。
【０００６】本発明は、以上のような従来の課題を解決
するためになされたものであり、超希薄な混合気を安定
燃焼し、燃費効率が高く、排気ガスの少ない燃焼システ
ム及びエンジンシステムを提供することを目的とする。
するためになされたものであり、超希薄な混合気を安定
燃焼し、燃費効率が高く、排気ガスの少ない燃焼システ
ム及びエンジンシステム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】添付図面を参照して本発
明の要旨を説明する。
明の要旨を説明する。
【０００８】燃料及び空気をシリンダ１へ供給し、該燃
料及び空気を該シリンダ１内に設けたピストン２により
圧縮し、次に、シリンダ１内で点火して前記燃料を燃焼
させた後、燃焼ガスをシリンダ１外へ排気する燃焼シス
テムにおいて、該シリンダ１内の圧力が負圧状態時に燃
料の供給を行い、空気の供給を燃料の供給の後に行うこ
とを特徴とする燃焼システムに係るものである。
料及び空気を該シリンダ１内に設けたピストン２により
圧縮し、次に、シリンダ１内で点火して前記燃料を燃焼
させた後、燃焼ガスをシリンダ１外へ排気する燃焼シス
テムにおいて、該シリンダ１内の圧力が負圧状態時に燃
料の供給を行い、空気の供給を燃料の供給の後に行うこ
とを特徴とする燃焼システムに係るものである。
【０００９】また、シリンダ１内に設けたピストン２を
移動させ、機械的エネルギを発生させるエンジンシステ
ムにおいて、前記シリンダ１内に設けたピストン２の移
動により該シリンダ１内の容積が最大となる状況近傍で
燃料を供給し、燃料供給直後に空気を供給し、次に、シ
リンダ１内の容積をピストン２の移動により圧縮し、該
圧縮した燃料と空気の混合気に点火して燃焼膨張させ、
燃焼膨張による圧力で前記シリンダ１内の容積を拡大す
るように前記ピストン２を移動させ、次に、前記燃焼膨
張したガスをシリンダ１外へ排出するため排気バルブ５
を開きシリンダ１内の容積を縮小するように前記ピスト
ン２を移動させることを特徴とするエンジンシステムに
係るものである。
移動させ、機械的エネルギを発生させるエンジンシステ
ムにおいて、前記シリンダ１内に設けたピストン２の移
動により該シリンダ１内の容積が最大となる状況近傍で
燃料を供給し、燃料供給直後に空気を供給し、次に、シ
リンダ１内の容積をピストン２の移動により圧縮し、該
圧縮した燃料と空気の混合気に点火して燃焼膨張させ、
燃焼膨張による圧力で前記シリンダ１内の容積を拡大す
るように前記ピストン２を移動させ、次に、前記燃焼膨
張したガスをシリンダ１外へ排出するため排気バルブ５
を開きシリンダ１内の容積を縮小するように前記ピスト
ン２を移動させることを特徴とするエンジンシステムに
係るものである。
【００１０】また、前記シリンダ１内の燃焼状態に応
じ、超希薄な混合気を安定燃焼でき、最も効率的で少な
い燃料を供給するように燃焼状態を制御装置10にフィー
ドバックし、フィードバックされた情報に基づき制御装
置10より最適な燃料を供給するようにコントロールし、
該燃料の供給後に供給する空気を理想空燃比となるよう
に制御装置10にてコントロールして空気量を自動供給す
ることを特徴とする請求項１，２いずれか１項に記載の
燃焼システム或いはエンジンシステムに係るものであ
る。
じ、超希薄な混合気を安定燃焼でき、最も効率的で少な
い燃料を供給するように燃焼状態を制御装置10にフィー
ドバックし、フィードバックされた情報に基づき制御装
置10より最適な燃料を供給するようにコントロールし、
該燃料の供給後に供給する空気を理想空燃比となるよう
に制御装置10にてコントロールして空気量を自動供給す
ることを特徴とする請求項１，２いずれか１項に記載の
燃焼システム或いはエンジンシステムに係るものであ
る。
【００１１】また、前記燃料の供給後に供給する空気が
超高圧空気或いは液化空気であることを特徴とする請求
項１〜３いずれか１項に記載の燃焼システム或いはエン
ジンシステムに係るものである。
超高圧空気或いは液化空気であることを特徴とする請求
項１〜３いずれか１項に記載の燃焼システム或いはエン
ジンシステムに係るものである。
【００１２】また、前記シリンダ１若しくはケーシング
が複数配置されている場合、該シリンダ１若しくはケー
シングのいくつかを空気圧縮機用として使用することを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃焼シ
ステム或いはエンジンシステムに係るものである。
が複数配置されている場合、該シリンダ１若しくはケー
シングのいくつかを空気圧縮機用として使用することを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃焼シ
ステム或いはエンジンシステムに係るものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】好適な本発明の実施の形態（発明
をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用
効果を示して簡単に説明する。
をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用
効果を示して簡単に説明する。
【００１４】シリンダ１内の圧力が負圧状態時に燃料の
供給を行うと、高い負圧状態下で燃料が噴射されること
になるから、シリンダ１内で燃料の分子間引力が極限に
低下し、燃料が超ミクロ化（分子レベルのガス化）して
噴散する。そして、燃料の供給の後、つまり、燃料が超
ミクロ化して均一に噴散した状況下で、空気を供給する
から燃料と空気とが従来に比べて均一に混合した混合気
となり、燃料を完全燃焼することができる。
供給を行うと、高い負圧状態下で燃料が噴射されること
になるから、シリンダ１内で燃料の分子間引力が極限に
低下し、燃料が超ミクロ化（分子レベルのガス化）して
噴散する。そして、燃料の供給の後、つまり、燃料が超
ミクロ化して均一に噴散した状況下で、空気を供給する
から燃料と空気とが従来に比べて均一に混合した混合気
となり、燃料を完全燃焼することができる。
【００１５】以上のように、燃料を超ミクロ化して空気
と混合することにより、ピストン２の低速運動時から高
速運動時まで全ての領域で安定燃焼ができる。また、寒
冷地や高地等の悪環境下においても安定燃焼できる。
と混合することにより、ピストン２の低速運動時から高
速運動時まで全ての領域で安定燃焼ができる。また、寒
冷地や高地等の悪環境下においても安定燃焼できる。
【００１６】従って、あらゆる環境下，条件下におい
て、燃費効率が高く排気ガスの少ない燃焼システムを達
成することができる。
て、燃費効率が高く排気ガスの少ない燃焼システムを達
成することができる。
【００１７】請求項２記載の発明によれば、シリンダ１
内に設けたピストン２の移動により、シリンダ１内の容
積が最大となる状況近傍、つまり、シリンダ１内の圧力
が最大負圧状態近傍時に燃料の供給を行うと、シリンダ
１内で燃料の分子間引力が極限に低下し、燃料が超ミク
ロ化（分子レベルのガス化）する。そして、燃料の供給
の直後、つまり、燃料が超ミクロ化した状況下で空気を
供給すると燃料と空気とが均一に混合した混合気とな
り、燃料を完全燃焼することができる。
内に設けたピストン２の移動により、シリンダ１内の容
積が最大となる状況近傍、つまり、シリンダ１内の圧力
が最大負圧状態近傍時に燃料の供給を行うと、シリンダ
１内で燃料の分子間引力が極限に低下し、燃料が超ミク
ロ化（分子レベルのガス化）する。そして、燃料の供給
の直後、つまり、燃料が超ミクロ化した状況下で空気を
供給すると燃料と空気とが均一に混合した混合気とな
り、燃料を完全燃焼することができる。
【００１８】以上のように、燃料を超ミクロ化して空気
と混合することにより、一般に最も燃焼が不安定なアイ
ドリング運動域でも安定燃焼ができ、ピストン２の低速
運動時から高速運動時まで全ての領域で安定燃焼ができ
る。また、寒冷地や高地等の悪環境下においても安定燃
焼ができる。
と混合することにより、一般に最も燃焼が不安定なアイ
ドリング運動域でも安定燃焼ができ、ピストン２の低速
運動時から高速運動時まで全ての領域で安定燃焼ができ
る。また、寒冷地や高地等の悪環境下においても安定燃
焼ができる。
【００１９】従って、あらゆる環境下，条件下におい
て、燃費効率が高く、排気ガスの少ないエンジンシステ
ムを達成することができる。
て、燃費効率が高く、排気ガスの少ないエンジンシステ
ムを達成することができる。
【００２０】請求項３記載の発明によれば、燃料の供給
後に供給する空気を理想空燃比となるように調整して空
気量を自動供給すると、シリンダ１内の燃料が最も効率
良く燃焼できるように空気の量をコントロールすること
ができ、超希薄な混合気を安定燃焼することができ、い
かなる環境下，条件下においても燃費効率が高く、排気
ガスの少ない燃焼システム及びエンジンシステムを達成
することができる。そして、最も効率的な燃焼を行うた
めに、シリンダ１内の燃焼状態に応じ、できるだけ希薄
な混合気を安定燃焼させるため、まず、最も効率的で少
ない燃料の供給を行い、次に、その燃料に応じて最も希
薄で安定燃焼することができるように空気の量をコント
ロールして供給することができる。
後に供給する空気を理想空燃比となるように調整して空
気量を自動供給すると、シリンダ１内の燃料が最も効率
良く燃焼できるように空気の量をコントロールすること
ができ、超希薄な混合気を安定燃焼することができ、い
かなる環境下，条件下においても燃費効率が高く、排気
ガスの少ない燃焼システム及びエンジンシステムを達成
することができる。そして、最も効率的な燃焼を行うた
めに、シリンダ１内の燃焼状態に応じ、できるだけ希薄
な混合気を安定燃焼させるため、まず、最も効率的で少
ない燃料の供給を行い、次に、その燃料に応じて最も希
薄で安定燃焼することができるように空気の量をコント
ロールして供給することができる。
【００２１】以上のように、シリンダ１内の燃焼状態に
応じ、超希薄な混合気で最も効率良く燃焼できるよう
に、燃焼状態を制御装置10にフィードバックし、そのフ
ィードバックされた情報に基づき最も効率的で少ない燃
料と、その燃料に応じた最も理想的な空燃比となる空気
の量とをシリンダ１内に供給することにより、一般に最
も燃焼が不安定なアイドリング運動域でも安定燃焼がで
き、ピストン２の低速運動時から高速運動時まで全ての
領域で安定燃焼ができる。また、寒冷地や高地等の悪環
境下においても安定燃焼ができる。
応じ、超希薄な混合気で最も効率良く燃焼できるよう
に、燃焼状態を制御装置10にフィードバックし、そのフ
ィードバックされた情報に基づき最も効率的で少ない燃
料と、その燃料に応じた最も理想的な空燃比となる空気
の量とをシリンダ１内に供給することにより、一般に最
も燃焼が不安定なアイドリング運動域でも安定燃焼がで
き、ピストン２の低速運動時から高速運動時まで全ての
領域で安定燃焼ができる。また、寒冷地や高地等の悪環
境下においても安定燃焼ができる。
【００２２】従って、あらゆる環境下，条件下におい
て、燃費効率が高く排気ガスの少ない燃焼システム及び
エンジンシステムを達成することができる。
て、燃費効率が高く排気ガスの少ない燃焼システム及び
エンジンシステムを達成することができる。
【００２３】請求項４記載の発明によれば、燃料の供給
後に供給する空気を超高圧空気或いは液化空気にする
と、燃料と空気とが均一に混合した混合気となり、燃料
を完全燃焼することができる。
後に供給する空気を超高圧空気或いは液化空気にする
と、燃料と空気とが均一に混合した混合気となり、燃料
を完全燃焼することができる。
【００２４】以上のように、空気を超高圧空気或いは液
化空気にして燃料と均一に混合することにより、一般に
最も燃焼が不安定なアイドリング運動域でも安定燃焼が
でき、ピストン２の低速運動時から高速運動時まで全て
の領域で安定燃焼ができる。また、寒冷地や高地等の悪
環境下においても安定燃焼ができる。
化空気にして燃料と均一に混合することにより、一般に
最も燃焼が不安定なアイドリング運動域でも安定燃焼が
でき、ピストン２の低速運動時から高速運動時まで全て
の領域で安定燃焼ができる。また、寒冷地や高地等の悪
環境下においても安定燃焼ができる。
【００２５】従って、あらゆる環境下，条件下におい
て、燃費効率が高く排気ガスの少ない燃焼システム及び
エンジンシステムを達成することができる。
て、燃費効率が高く排気ガスの少ない燃焼システム及び
エンジンシステムを達成することができる。
【００２６】請求項５記載の発明によれば、シリンダ１
若しくはケーシングのいくつかを空気圧縮機用として使
用することにより、燃焼システム或いはエンジンシステ
ムを低コスト化することができる。
若しくはケーシングのいくつかを空気圧縮機用として使
用することにより、燃焼システム或いはエンジンシステ
ムを低コスト化することができる。
【００２７】
【実施例】本発明の具体的な実施例について図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【００２８】本実施例は図１に示すように、シリンダ１
内に設けたピストン２の移動により機械的なエネルギを
発生させるエンジンシステムであり、シリンダ１内にピ
ストン２を設け、ピストン２の移動によりシリンダ１内
にできる容積部分にガソリン等の炭化水素系燃料をシリ
ンダ１内に供給するための燃料噴射ノズル３及び空気を
シリンダ１内に供給するための空気噴射ノズル４を設
け、更に燃焼ガスを排出するための排気バルブ５とを設
ける。
内に設けたピストン２の移動により機械的なエネルギを
発生させるエンジンシステムであり、シリンダ１内にピ
ストン２を設け、ピストン２の移動によりシリンダ１内
にできる容積部分にガソリン等の炭化水素系燃料をシリ
ンダ１内に供給するための燃料噴射ノズル３及び空気を
シリンダ１内に供給するための空気噴射ノズル４を設
け、更に燃焼ガスを排出するための排気バルブ５とを設
ける。
【００２９】そして、エンジンの動作は、図２，３に示
すように、まず、排気バルブ５を閉じ、シリンダ１内に
設けたピストン２を移動させてシリンダ１内の容積を拡
大させ、シリンダ１内の容積が最大となる近傍でガソリ
ン等の炭化水素系燃料をシリンダ１内に供給し、炭化水
素系燃料の供給直後、シリンダ１内の容積が最大となる
近傍で空気をシリンダ１内に供給する。
すように、まず、排気バルブ５を閉じ、シリンダ１内に
設けたピストン２を移動させてシリンダ１内の容積を拡
大させ、シリンダ１内の容積が最大となる近傍でガソリ
ン等の炭化水素系燃料をシリンダ１内に供給し、炭化水
素系燃料の供給直後、シリンダ１内の容積が最大となる
近傍で空気をシリンダ１内に供給する。
【００３０】次に、シリンダ１内の容積をピストン２の
移動により圧縮し、圧縮した燃料と空気の混合気にシリ
ンダ１内に設けた点火プラグ11にて点火して燃焼膨張さ
せ、この燃焼膨張による圧力で前記シリンダ１内の容積
を拡大するように前記ピストン２を移動させ、次に、前
記燃焼膨張したガスをシリンダ１外へ排出するために排
気バルブ５を開きシリンダ１内の容積を縮小するように
ピストンを移動させる。
移動により圧縮し、圧縮した燃料と空気の混合気にシリ
ンダ１内に設けた点火プラグ11にて点火して燃焼膨張さ
せ、この燃焼膨張による圧力で前記シリンダ１内の容積
を拡大するように前記ピストン２を移動させ、次に、前
記燃焼膨張したガスをシリンダ１外へ排出するために排
気バルブ５を開きシリンダ１内の容積を縮小するように
ピストンを移動させる。
【００３１】以上のように、エンジンの動作は、図２の
(ａ)，(ａ')，(ｂ)，(ｃ)，(ｄ)，図３に図示したよう
に、吸入行程，圧縮行程，膨張行程，排気行程の４行程
を順次繰り返すことになる。
(ａ)，(ａ')，(ｂ)，(ｃ)，(ｄ)，図３に図示したよう
に、吸入行程，圧縮行程，膨張行程，排気行程の４行程
を順次繰り返すことになる。
【００３２】尚、図中の符号12は燃料タンク，符号13は
フィルタ，符号14は分配型噴射ポンプ，符号15はエアフ
ィルタ，符号16は圧縮機，符号17はエアタンク，符号18
は分配型噴射ポンプ，符号19はセンサーである。
フィルタ，符号14は分配型噴射ポンプ，符号15はエアフ
ィルタ，符号16は圧縮機，符号17はエアタンク，符号18
は分配型噴射ポンプ，符号19はセンサーである。
【００３３】前記実施例を更に詳しく説明すると、前記
シリンダ１内の燃焼状態に応じ、超希薄な混合気を安定
燃焼できるように、最も効率的で少ない燃料を供給する
ように、燃焼状態を制御装置10にフィードバックし、こ
のフィードバックされた情報に基づき制御装置10より最
適な燃料を供給するようにシリンダ１内に燃料噴射でき
る燃料噴射ノズル３を設け、燃料の供給直後に供給する
空気を理想空燃比（最小の燃料で燃焼効率が最も高くな
る燃料と空気との質量比。理論空燃比＝14.7とは異な
る。）となるように制御装置10にてコントロールして、
シリンダ１内に理想空燃比となる空気の量を自動的に供
給できる空気噴射ノズル４を設ける。
シリンダ１内の燃焼状態に応じ、超希薄な混合気を安定
燃焼できるように、最も効率的で少ない燃料を供給する
ように、燃焼状態を制御装置10にフィードバックし、こ
のフィードバックされた情報に基づき制御装置10より最
適な燃料を供給するようにシリンダ１内に燃料噴射でき
る燃料噴射ノズル３を設け、燃料の供給直後に供給する
空気を理想空燃比（最小の燃料で燃焼効率が最も高くな
る燃料と空気との質量比。理論空燃比＝14.7とは異な
る。）となるように制御装置10にてコントロールして、
シリンダ１内に理想空燃比となる空気の量を自動的に供
給できる空気噴射ノズル４を設ける。
【００３４】以上のように、シリンダ１内の燃焼状態に
応じ、超希薄な混合気で最も効率良く燃焼できるよう
に、燃焼状態を制御装置10にフィードバックし、そのフ
ィードバックされた情報に基づき最も効率的で少ない燃
料と、その燃料に応じた最も理想的な空燃比となる空気
の量とをシリンダ１内に供給することにより、一般に最
も燃焼が不安定なアイドリング運動域でも安定燃焼がで
き、ピストン２の低速運動時から高速運動時まで全ての
領域で安定燃焼ができる。
応じ、超希薄な混合気で最も効率良く燃焼できるよう
に、燃焼状態を制御装置10にフィードバックし、そのフ
ィードバックされた情報に基づき最も効率的で少ない燃
料と、その燃料に応じた最も理想的な空燃比となる空気
の量とをシリンダ１内に供給することにより、一般に最
も燃焼が不安定なアイドリング運動域でも安定燃焼がで
き、ピストン２の低速運動時から高速運動時まで全ての
領域で安定燃焼ができる。
【００３５】また、寒冷地や高地等の悪環境下において
も安定燃焼ができる。
も安定燃焼ができる。
【００３６】従って、あらゆる環境下，条件下におい
て、燃焼効率が高く排気ガスの少ないエンジンシステム
を達成することができる。
て、燃焼効率が高く排気ガスの少ないエンジンシステム
を達成することができる。
【００３７】また、燃料の供給直後に供給する空気を超
高圧空気或いは液化空気にすると、燃料と空気とが均一
に混合した混合気となり、燃料を完全燃焼することがで
きる。そして、空気を超高圧空気或いは液化空気にして
燃料と均一に混合することにより、一般に最も不安定な
アイドリング運動域でも安定燃焼ができ、ピストン２の
低速運動時から高速運動時まで全ての領域で安定燃焼が
できる。
高圧空気或いは液化空気にすると、燃料と空気とが均一
に混合した混合気となり、燃料を完全燃焼することがで
きる。そして、空気を超高圧空気或いは液化空気にして
燃料と均一に混合することにより、一般に最も不安定な
アイドリング運動域でも安定燃焼ができ、ピストン２の
低速運動時から高速運動時まで全ての領域で安定燃焼が
できる。
【００３８】以上の実施例では、燃焼システムの最も一
般的な４サイクルガソリンエンジンを例に説明したが、
本発明は、実施例の４サイクルガソリンエンジンに限定
するものでなく、ディーゼルエンジン等他の燃焼システ
ム全般、つまり、シリンダ１内にピストン２を設け、シ
リンダ１内に燃料と空気とを供給し、ピストン２の移動
により機械的エネルギを発生させることができる全ての
燃焼システムに応用できるものである。
般的な４サイクルガソリンエンジンを例に説明したが、
本発明は、実施例の４サイクルガソリンエンジンに限定
するものでなく、ディーゼルエンジン等他の燃焼システ
ム全般、つまり、シリンダ１内にピストン２を設け、シ
リンダ１内に燃料と空気とを供給し、ピストン２の移動
により機械的エネルギを発生させることができる全ての
燃焼システムに応用できるものである。
【００３９】尚、多気筒エンジンにおいて、いくつかの
シリンダ１若しくはケーシングを空気圧縮機用として使
用することは技術的に容易であり、かつ多くのコストを
要しないで当該発明を実施することが可能である。
シリンダ１若しくはケーシングを空気圧縮機用として使
用することは技術的に容易であり、かつ多くのコストを
要しないで当該発明を実施することが可能である。
【００４０】そして、上記内容は、ロータリーエンジン
に採用すると、その機構上最も良く本発明になじむもの
である。
に採用すると、その機構上最も良く本発明になじむもの
である。
【００４１】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したから、シ
リンダ内の圧力が負圧状態時に燃料の供給を行うと、シ
リンダ内で燃料の分子間引力が極限に低下し、燃料が超
ミクロ化するので燃料と空気とが均一に混合した混合気
となり、燃料を完全燃焼することができる。また、燃料
を超ミクロ化して空気と混合することにより、ピストン
の低速運動時から高速運動時まで全ての領域で安定燃焼
ができる。そして、寒冷地や高地等の悪環境下において
も安定燃焼ができる。
リンダ内の圧力が負圧状態時に燃料の供給を行うと、シ
リンダ内で燃料の分子間引力が極限に低下し、燃料が超
ミクロ化するので燃料と空気とが均一に混合した混合気
となり、燃料を完全燃焼することができる。また、燃料
を超ミクロ化して空気と混合することにより、ピストン
の低速運動時から高速運動時まで全ての領域で安定燃焼
ができる。そして、寒冷地や高地等の悪環境下において
も安定燃焼ができる。
【００４２】従って、あらゆる環境下，条件下におい
て、燃費効率が高く排気ガスの少ない燃焼システムを達
成することができる。
て、燃費効率が高く排気ガスの少ない燃焼システムを達
成することができる。
【００４３】請求項２記載の発明によれば、シリンダ内
に設けたピストンの移動により、シリンダ内の容積が最
大となる状況近傍、つまりシリンダ内の圧力が最大負圧
状態近傍時に燃料の供給を行うと、シリンダ内で燃料の
分子間引力が極限に低下し、燃料が超ミクロ化する。そ
して、燃料の供給の直後、つまり、燃料が超ミクロ化し
た状況下で空気を供給すると燃料と空気とが均一に混合
した混合気となり、燃料を完全燃焼することができる。
に設けたピストンの移動により、シリンダ内の容積が最
大となる状況近傍、つまりシリンダ内の圧力が最大負圧
状態近傍時に燃料の供給を行うと、シリンダ内で燃料の
分子間引力が極限に低下し、燃料が超ミクロ化する。そ
して、燃料の供給の直後、つまり、燃料が超ミクロ化し
た状況下で空気を供給すると燃料と空気とが均一に混合
した混合気となり、燃料を完全燃焼することができる。
【００４４】燃料を超ミクロ化して空気と混合すること
により、一般に最も燃焼が不安定なアイドリング運動域
でも安定燃焼ができ、ピストンの低速運動時から高速運
動時まで全ての領域で安定燃焼ができる。また、寒冷地
や高地等の悪環境下においても安定燃焼ができる。
により、一般に最も燃焼が不安定なアイドリング運動域
でも安定燃焼ができ、ピストンの低速運動時から高速運
動時まで全ての領域で安定燃焼ができる。また、寒冷地
や高地等の悪環境下においても安定燃焼ができる。
【００４５】従って、あらゆる環境下，条件下におい
て、燃費効率が高く排気ガスの少ないエンジンシステム
を達成することができる。
て、燃費効率が高く排気ガスの少ないエンジンシステム
を達成することができる。
【００４６】請求項３記載の発明によれば、シリンダ内
の燃焼状態に応じ、超希薄な混合気で最も効率良く燃焼
できるように、燃焼状態を制御装置にフィードバック
し、そのフィードバックされた情報に基づき最も効率的
で少ない燃料と、その燃料に応じた最も理想的な空燃比
となる空気の量とをシリンダ内に供給することにより、
一般に最も燃焼が不安定なアイドリング運動域でも安定
燃焼ができ、ピストンの低速運動時から高速運動時まで
全ての領域で安定燃焼ができる。また、寒冷地や高地等
の悪環境下においても安定燃焼ができる。
の燃焼状態に応じ、超希薄な混合気で最も効率良く燃焼
できるように、燃焼状態を制御装置にフィードバック
し、そのフィードバックされた情報に基づき最も効率的
で少ない燃料と、その燃料に応じた最も理想的な空燃比
となる空気の量とをシリンダ内に供給することにより、
一般に最も燃焼が不安定なアイドリング運動域でも安定
燃焼ができ、ピストンの低速運動時から高速運動時まで
全ての領域で安定燃焼ができる。また、寒冷地や高地等
の悪環境下においても安定燃焼ができる。
【００４７】従って、あらゆる環境下，条件下におい
て、燃費効率が高く排気ガスの少ない燃焼システム及び
エンジンシステムを達成することができる。
て、燃費効率が高く排気ガスの少ない燃焼システム及び
エンジンシステムを達成することができる。
【００４８】請求項４記載の発明によれば、燃料の供給
後に供給する空気を超高圧空気或いは液化空気にする
と、燃料と空気とが均一に混合した混合気となり、燃料
を完全燃焼することができる。そして、空気を超高圧空
気或いは液化空気にして燃料と均一に混合することによ
り、一般に最も燃焼が不安定なアイドリング運動域でも
安定燃焼ができ、ピストンの低速運動時から高速運動時
まで全ての領域で安定燃焼ができる。また、寒冷地や高
地等の悪環境下においても安定燃焼ができる。従って、
あらゆる環境下，条件下において、燃費効率が高く排気
ガスの少ない燃焼システム及びエンジンシステムを達成
することができる。
後に供給する空気を超高圧空気或いは液化空気にする
と、燃料と空気とが均一に混合した混合気となり、燃料
を完全燃焼することができる。そして、空気を超高圧空
気或いは液化空気にして燃料と均一に混合することによ
り、一般に最も燃焼が不安定なアイドリング運動域でも
安定燃焼ができ、ピストンの低速運動時から高速運動時
まで全ての領域で安定燃焼ができる。また、寒冷地や高
地等の悪環境下においても安定燃焼ができる。従って、
あらゆる環境下，条件下において、燃費効率が高く排気
ガスの少ない燃焼システム及びエンジンシステムを達成
することができる。
【００４９】尚、一般的な排気量を超えた出力が空気圧
縮によるパワーロスを引いても可能である。
縮によるパワーロスを引いても可能である。
【００５０】請求項５記載の発明によれば、シリンダ若
しくはケーシングのいくつかを空気圧縮機用として使用
するこにより燃焼システム或いはエンジンシステムを低
コスト化することができる。
しくはケーシングのいくつかを空気圧縮機用として使用
するこにより燃焼システム或いはエンジンシステムを低
コスト化することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るエンジンシステムの概
略構成を示す平面図である。
略構成を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施例に係るエンジンの作動を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の一実施例に係るエンジンの作動を示す
概念図である。
概念図である。
【図４】従来のエンジンシステムの概略構成を示す平面
図である。
図である。
【図５】従来のエンジンの作動を示す断面図である。
【図６】従来のエンジンの作動を示す概念図である。
１ シリンダ ２ ピストン ５ 排気バルブ 10 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── 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 41/14 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０Ｃ
Claims (5)
- 【請求項１】 燃料及び空気をシリンダへ供給し、該燃
料及び空気を該シリンダ内に設けたピストンにより圧縮
し、次に、シリンダ内で点火して前記燃料を燃焼させた
後、燃焼ガスをシリンダ外へ排気する燃焼システムにお
いて、該シリンダ内の圧力が負圧状態時に燃料の供給を
行い、空気の供給を燃料の供給の後に行うことを特徴と
する燃焼システム。 - 【請求項２】 シリンダ内に設けたピストンを移動さ
せ、機械的エネルギを発生させるエンジンシステムにお
いて、前記シリンダ内に設けたピストンの移動により該
シリンダ内の容積が最大となる状況近傍で燃料を供給
し、燃料供給直後に空気を供給し、次に、シリンダ内の
容積をピストンの移動により圧縮し、該圧縮した燃料と
空気の混合気に点火して燃焼膨張させ、燃焼膨張による
圧力で前記シリンダ内の容積を拡大するように前記ピス
トンを移動させ、次に、前記燃焼膨張したガスをシリン
ダ外へ排出するため排気バルブを開きシリンダ内の容積
を縮小するように前記ピストンを移動させることを特徴
とするエンジンシステム。 - 【請求項３】 前記シリンダ内の燃焼状態に応じ、超希
薄な混合気を安定燃焼でき、最も効率的で少ない燃料を
供給するように燃焼状態を制御装置にフィードバック
し、フィードバックされた情報に基づき制御装置より最
適な燃料を供給するようにコントロールし、該燃料の供
給後に供給する空気を理想空燃比となるように制御装置
にてコントロールして空気量を自動供給することを特徴
とする請求項１，２いずれか１項に記載の燃焼システム
或いはエンジンシステム。 - 【請求項４】 前記燃料の供給後に供給する空気が超高
圧空気或いは液化空気であることを特徴とする請求項１
〜３いずれか１項に記載の燃焼システム或いはエンジン
システム。 - 【請求項５】 前記シリンダ若しくはケーシングが複数
配置されている場合、該シリンダ若しくはケーシングの
いくつかを空気圧縮機用として使用することを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃焼システム或
いはエンジンシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8071895A JPH09264180A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 燃焼システム及びエンジンシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8071895A JPH09264180A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 燃焼システム及びエンジンシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09264180A true JPH09264180A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13473733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8071895A Pending JPH09264180A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 燃焼システム及びエンジンシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09264180A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017130526A1 (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 燃料噴射弁の制御装置 |
-
1996
- 1996-03-27 JP JP8071895A patent/JPH09264180A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017130526A1 (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 燃料噴射弁の制御装置 |
| CN108291493A (zh) * | 2016-01-29 | 2018-07-17 | 日立汽车系统株式会社 | 燃料喷射阀的控制装置 |
| US20190040814A1 (en) * | 2016-01-29 | 2019-02-07 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Fuel Injection Valve Control Device |
| EP3409932A4 (en) * | 2016-01-29 | 2019-10-30 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | FUEL INJECTION TIMING DEVICE |
| CN108291493B (zh) * | 2016-01-29 | 2021-04-16 | 日立汽车系统株式会社 | 燃料喷射阀的控制装置 |
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