JPS5851258A - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
- Publication number
- JPS5851258A JPS5851258A JP14895281A JP14895281A JPS5851258A JP S5851258 A JPS5851258 A JP S5851258A JP 14895281 A JP14895281 A JP 14895281A JP 14895281 A JP14895281 A JP 14895281A JP S5851258 A JPS5851258 A JP S5851258A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- nitrogen
- combustion engine
- adsorption
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は内燃機関の出力向上に関するものである。従
来内燃機関のシリンダ容積、回転数を変えずに出力向上
、或は出力低下を補う為に、内４Ｆ機関に過給機を装着
することが行われている。この過給機は、機関の出力を
一部利用する機械式駆動過給機と、排気の有するエネル
ギーを回収して排気ガスタービンで駆動する排気ガスタ
ービン過ＭＩ＆４と、他の原動力を利用して駆動するも
のの３方式があるが、毎れも内燃機関の吸気行程中のピ
ストンのポンプ作用による吸気、或は掃気ポンプによる
掃気以外に、外部から吸気に圧力を加え多量の空気を供
給して給気の密度を高め、燃やしつる燃料の量を増して
平均有効圧を上げてやり、出力向上或は出力低下を袖う
ものである。そして、高空を飛行する際に薄くなる給気
を加圧して通常の地上の状態の給気として出力低下を補
う航空機用内燃機関は別として、地上で使用される内燃
機関では、通常過給する事により給気は大気圧以上にな
るため吸気系を密閉する必要が生じ、気化器を使用する
場合には、気化器を密閉し燃料を加圧して噴出させる等
の対策が必要となるため構造が複雑になるという面倒な
点があった。この発明は以上の様な煩雑な対策を必要と
せずに出力向上割合を任意に設定出来る、全く別の見地
からの内燃機関出力向上の為の装置の提供を目的とする
。即ちこの発明ではそれを適用する内熔機関から取出す
動力によって、吸気中の窒素を吸着するｉ着装置を作動
せしめ、酸素量の多い空気を醸成し、必要に応じて別系
統からの大気と混合して通常の気化器或は他の燃料供給
装置に送り込み、その吸気中の酸素量に見合ったｆ料を
混合せしめ気筒内で燃焼させるのである。この結果、従
来の過給の如く吸気全体を圧縮することによってその中
に含まれる酸索犀を増大せしめ、その酸素量に見合った
燃料を供給するという方法に比して、本発明のものでは
吸気は加圧されることはなく酸素量のみ増加するので燃
料供給装置はその酸素量に見合ったｆ料を供給すればよ
く、給気系の密閉或は気化器の加圧噴出等の対策を講す
る必要がなくなる。又従来の過給の場合と異り給気中に
圧縮された窒素分が含まれていないので、気筒内での燃
焼時の熱効率が向上し、以って燃費の向上をはかること
が出来る。
来内燃機関のシリンダ容積、回転数を変えずに出力向上
、或は出力低下を補う為に、内４Ｆ機関に過給機を装着
することが行われている。この過給機は、機関の出力を
一部利用する機械式駆動過給機と、排気の有するエネル
ギーを回収して排気ガスタービンで駆動する排気ガスタ
ービン過ＭＩ＆４と、他の原動力を利用して駆動するも
のの３方式があるが、毎れも内燃機関の吸気行程中のピ
ストンのポンプ作用による吸気、或は掃気ポンプによる
掃気以外に、外部から吸気に圧力を加え多量の空気を供
給して給気の密度を高め、燃やしつる燃料の量を増して
平均有効圧を上げてやり、出力向上或は出力低下を袖う
ものである。そして、高空を飛行する際に薄くなる給気
を加圧して通常の地上の状態の給気として出力低下を補
う航空機用内燃機関は別として、地上で使用される内燃
機関では、通常過給する事により給気は大気圧以上にな
るため吸気系を密閉する必要が生じ、気化器を使用する
場合には、気化器を密閉し燃料を加圧して噴出させる等
の対策が必要となるため構造が複雑になるという面倒な
点があった。この発明は以上の様な煩雑な対策を必要と
せずに出力向上割合を任意に設定出来る、全く別の見地
からの内燃機関出力向上の為の装置の提供を目的とする
。即ちこの発明ではそれを適用する内熔機関から取出す
動力によって、吸気中の窒素を吸着するｉ着装置を作動
せしめ、酸素量の多い空気を醸成し、必要に応じて別系
統からの大気と混合して通常の気化器或は他の燃料供給
装置に送り込み、その吸気中の酸素量に見合ったｆ料を
混合せしめ気筒内で燃焼させるのである。この結果、従
来の過給の如く吸気全体を圧縮することによってその中
に含まれる酸索犀を増大せしめ、その酸素量に見合った
燃料を供給するという方法に比して、本発明のものでは
吸気は加圧されることはなく酸素量のみ増加するので燃
料供給装置はその酸素量に見合ったｆ料を供給すればよ
く、給気系の密閉或は気化器の加圧噴出等の対策を講す
る必要がなくなる。又従来の過給の場合と異り給気中に
圧縮された窒素分が含まれていないので、気筒内での燃
焼時の熱効率が向上し、以って燃費の向上をはかること
が出来る。
以下にこの発明の複数の実施例を図面によって説明する
。
。
第１図は本発明に係わる第１実施例の図面で図中１は本
発明を適用する内燃機関、２は内燃機関１の排気により
駆動される排気タービンで駆動されるポンプ装置で２ａ
が排気タービン、２ｂ、２０が排気タービン２ａにより
駆動されるタービンポンプである。６は内炉機関の吸入
空気清浄機、４は窒素吸＠装置で４ａ、４ｂの２ケの吸
着筒より々す、４１ ａ、 ４２ ａ、 ４３ａは
ｌｙ／着１ｖ？１４ａＫ付属したタイマー録電磁バルブ
で、４１ ａ １４２ ａは同時に開閉し、それぞれ４
１ａは吸着＠４ａへの給気の導入時期を制御し、４２ａ
は窒素吸着層の濃酸前空気の送出時世１を制御する。４
３ａけ４１ａ、４’２ａと開閉時期を逆にして開閉し、
吸着装置４へ＠着された窒素を外部へ吸引’Ｂ、’着す
る時期を制御する。
発明を適用する内燃機関、２は内燃機関１の排気により
駆動される排気タービンで駆動されるポンプ装置で２ａ
が排気タービン、２ｂ、２０が排気タービン２ａにより
駆動されるタービンポンプである。６は内炉機関の吸入
空気清浄機、４は窒素吸＠装置で４ａ、４ｂの２ケの吸
着筒より々す、４１ ａ、 ４２ ａ、 ４３ａは
ｌｙ／着１ｖ？１４ａＫ付属したタイマー録電磁バルブ
で、４１ ａ １４２ ａは同時に開閉し、それぞれ４
１ａは吸着＠４ａへの給気の導入時期を制御し、４２ａ
は窒素吸着層の濃酸前空気の送出時世１を制御する。４
３ａけ４１ａ、４’２ａと開閉時期を逆にして開閉し、
吸着装置４へ＠着された窒素を外部へ吸引’Ｂ、’着す
る時期を制御する。
４１ｂ、４２ｂ、４３ｂは吸着筒４ｂに付属しイま
たタイマー球電磁バルブで、上述の４１ａ１４２ａ、４
３ａと同様の機能を有する。５は空気清浄機５から窒素
吸着装着４への吸気管で、タービンポンプ２Ｃの吸入口
に接続される。６はタービンポンプ２Ｃの吐出口からの
配管で、吸着筒４ａ、４ｂの給気導入時期を制御するパ
ルプ４１ａ、４１ｂに接続される。７は空気冷却器でタ
ービンポンプ２Ｃの吐出側配管６中に設けられる。８は
吸着装置４からの濃酸前空気送出配管で、空気？ＩＩ浄
ｐＡ５から燃料供給装置１０への吸気管９に接続される
。１１は逆止弁で濃酸前空気送出管８と吸気管９どの合
流点より空気清浄ＰＡ３側上流に設けられる。１２は吸
着筒４ａ、４ｂからの吸着窒素脱着用吸引配管で、一端
は吸着窒素吸引時期を制御するタイマー付電磁バルブ４
３ａ、４５ｂに接続され他端はタービンポンプ２ｂの吸
入口に接続される。１３は内＠機関１の排気管で排気タ
ービン２ａＫ接続される。
３ａと同様の機能を有する。５は空気清浄機５から窒素
吸着装着４への吸気管で、タービンポンプ２Ｃの吸入口
に接続される。６はタービンポンプ２Ｃの吐出口からの
配管で、吸着筒４ａ、４ｂの給気導入時期を制御するパ
ルプ４１ａ、４１ｂに接続される。７は空気冷却器でタ
ービンポンプ２Ｃの吐出側配管６中に設けられる。８は
吸着装置４からの濃酸前空気送出配管で、空気？ＩＩ浄
ｐＡ５から燃料供給装置１０への吸気管９に接続される
。１１は逆止弁で濃酸前空気送出管８と吸気管９どの合
流点より空気清浄ＰＡ３側上流に設けられる。１２は吸
着筒４ａ、４ｂからの吸着窒素脱着用吸引配管で、一端
は吸着窒素吸引時期を制御するタイマー付電磁バルブ４
３ａ、４５ｂに接続され他端はタービンポンプ２ｂの吸
入口に接続される。１３は内＠機関１の排気管で排気タ
ービン２ａＫ接続される。
上述の如く構成された本発明に係る第１実施例の作用は
次の如くである。
次の如くである。
空気清？？４１１３を通過した空気はタービンポンプ２
Ｇにより空気冷吸器７を通って￥繁脱着装置４に圧送さ
れる。同装置４中の２基の吸着筒中４ａ側のタイマー付
電磁弁４１ａ、４２ａが開となっているので、圧送され
た空気は吸着筒４ａ中に入り、窒素分が吸着され、酸素
量の多い空気が配管８を通って空気清浄機３からの吸気
管９に合流し、全体として高濃度酸素空気となって懲料
装ｆｆ１１０に入り適量の燃料を付加されて内燃機関１
に供給される。この状態で運転が続行され、吸着筒４ａ
が吸着窒素により活性を失う時間が絆過するとタイマー
付電磁弁４１ａ、４２ａが閉となり、同時に４５ａが開
となってタービンポンプ２ｂにより吸着窒素の吸引脱着
が開始される。更にこれと時を同じくして吸着筒４ｂ側
のタイマー付電磁バルブ４１ｂ１４２ｂが開となり、タ
ービンポンプ２ｃからの圧送空気は吸着筒４ｂに入り、
吸気からの窒素吸着は継続され濃酸前空気の供給は続行
される。
Ｇにより空気冷吸器７を通って￥繁脱着装置４に圧送さ
れる。同装置４中の２基の吸着筒中４ａ側のタイマー付
電磁弁４１ａ、４２ａが開となっているので、圧送され
た空気は吸着筒４ａ中に入り、窒素分が吸着され、酸素
量の多い空気が配管８を通って空気清浄機３からの吸気
管９に合流し、全体として高濃度酸素空気となって懲料
装ｆｆ１１０に入り適量の燃料を付加されて内燃機関１
に供給される。この状態で運転が続行され、吸着筒４ａ
が吸着窒素により活性を失う時間が絆過するとタイマー
付電磁弁４１ａ、４２ａが閉となり、同時に４５ａが開
となってタービンポンプ２ｂにより吸着窒素の吸引脱着
が開始される。更にこれと時を同じくして吸着筒４ｂ側
のタイマー付電磁バルブ４１ｂ１４２ｂが開となり、タ
ービンポンプ２ｃからの圧送空気は吸着筒４ｂに入り、
吸気からの窒素吸着は継続され濃酸前空気の供給は続行
される。
この時４３ｂは閉となり吸着筒４ｂ側の脱着は行われな
い。以上のプルセスを４ａ、４ｂの吸着筒で交互に行い
吸着再生を繰返しつつ、加圧されていない濃酸前空気が
連続して内燃機関１の吸気管９に供給される。
い。以上のプルセスを４ａ、４ｂの吸着筒で交互に行い
吸着再生を繰返しつつ、加圧されていない濃酸前空気が
連続して内燃機関１の吸気管９に供給される。
第２図は本発明に係る第２実施例を示す図である。第２
図では第１実施ｍ＋と同一の要素若しくは類似の要素に
は同一の符号を付して説明を省略する。第２実施例の作
用は第１実施例において使用した排気タービン駆動のタ
ービンポンプ２ｂ、２０が、内燃機関出力の一部により
駆動される機械式駆動ポンプ、例えばルーツブロワ−等
に変わっている以外には第１実施例と全く同一である。
図では第１実施ｍ＋と同一の要素若しくは類似の要素に
は同一の符号を付して説明を省略する。第２実施例の作
用は第１実施例において使用した排気タービン駆動のタ
ービンポンプ２ｂ、２０が、内燃機関出力の一部により
駆動される機械式駆動ポンプ、例えばルーツブロワ−等
に変わっている以外には第１実施例と全く同一である。
この場合内燃機関の排気は通常の排気管を通して大気中
に排出される。
に排出される。
第３図は本発明に係る第３実施例を示す図である。第３
ｖ４は第２実施例のものに排気触媒装置１４及び０Ｎ−
ＯＦＦタイプのヒートパイプＨ１、Ｈ２が付加されてい
る。ヒートバイブＨ１、Ｈ２はそれぞれ一端を触媒装置
１４に、他端を＠着筒４ａ、４ｂの吸気導入口側寄りに
挿入されて、それぞれの吸着筒が吸着窒素の脱着工程に
入った時（バルブ４５ａ、４３ｂが開となった時）にＯ
Ｎ状態になり、触媒装置の熱を吸着剤に伝えて加熱し＠
着窒素の吸着反応を促進せしめる作用をする。＠着剤は
一般に吸着反応は低温である程促進され脱着反応は高温
である程促進されるからである。
ｖ４は第２実施例のものに排気触媒装置１４及び０Ｎ−
ＯＦＦタイプのヒートパイプＨ１、Ｈ２が付加されてい
る。ヒートバイブＨ１、Ｈ２はそれぞれ一端を触媒装置
１４に、他端を＠着筒４ａ、４ｂの吸気導入口側寄りに
挿入されて、それぞれの吸着筒が吸着窒素の脱着工程に
入った時（バルブ４５ａ、４３ｂが開となった時）にＯ
Ｎ状態になり、触媒装置の熱を吸着剤に伝えて加熱し＠
着窒素の吸着反応を促進せしめる作用をする。＠着剤は
一般に吸着反応は低温である程促進され脱着反応は高温
である程促進されるからである。
第４図は本発明に係る第４実施例を示す図である。第４
実施例は第１実施例の変形で、タービンポンプ２Ｃと吸
着装置４の間にサージタンク１５を設′け、圧送気体を
貯留せしめてタイマ一式電磁バルブ４１ａを間取的に開
閉せしめ、聞易史的に窒素の吸着、濃酸単空僚１の送出
を行うものである。咬着はタービンポンプ２ｂＫより連
続して行われる。このものでは吸着装置の吸狛筒は１ケ
でよい。
実施例は第１実施例の変形で、タービンポンプ２Ｃと吸
着装置４の間にサージタンク１５を設′け、圧送気体を
貯留せしめてタイマ一式電磁バルブ４１ａを間取的に開
閉せしめ、聞易史的に窒素の吸着、濃酸単空僚１の送出
を行うものである。咬着はタービンポンプ２ｂＫより連
続して行われる。このものでは吸着装置の吸狛筒は１ケ
でよい。
第５図は本発明に係る第５実施例を示す図である。第５
実施例は第４実施例の変形で、第４実施例中のｌｌＪ：
、着用タービンポンプ２ｂの替りに一方弁１６を付加し
たものである。一方弁１６は排気管１６と吸着筒４ａ間
の連通管に配置され、排気管負圧により吸着された窒素
の吸引咬着を行う様にする。
実施例は第４実施例の変形で、第４実施例中のｌｌＪ：
、着用タービンポンプ２ｂの替りに一方弁１６を付加し
たものである。一方弁１６は排気管１６と吸着筒４ａ間
の連通管に配置され、排気管負圧により吸着された窒素
の吸引咬着を行う様にする。
第６図は本発明に係る第６実施例を示す図である。第６
実施例は第５実施例の変形で、第４実施例の排気タービ
ンポンプ装Ｗ２の替りに内ｖ！Ｅ機関の出力により駆動
される機械式駆動ポンプ２を用いたもので作用は第５実
施例と同一である。
実施例は第５実施例の変形で、第４実施例の排気タービ
ンポンプ装Ｗ２の替りに内ｖ！Ｅ機関の出力により駆動
される機械式駆動ポンプ２を用いたもので作用は第５実
施例と同一である。
第７図は本発明に係る第７実施例を示す図である。第７
実施例は吸着装置４をガス透過ｒ方式としたものである
。
実施例は吸着装置４をガス透過ｒ方式としたものである
。
第８図は第１〜第３実施例において、吸着装置４の吸着
筒４ａと４ｂの＠着、脱着位置の選択切替えを、タイマ
ー付電磁バルブ４１ａ、４２ａ、４３ａ、４１ｂ、４２
ｂ、４３ｂにより行う替りに吸着筒４ａ、４ｂを軸１７
に固定し、軸１７を伝動装Ｍ１８を介してモーター１９
により回動可能にして＠着筒４ａ、４ｂを交互に吸着位
置、脱着位置をとらしめる様にしたものである。
筒４ａと４ｂの＠着、脱着位置の選択切替えを、タイマ
ー付電磁バルブ４１ａ、４２ａ、４３ａ、４１ｂ、４２
ｂ、４３ｂにより行う替りに吸着筒４ａ、４ｂを軸１７
に固定し、軸１７を伝動装Ｍ１８を介してモーター１９
により回動可能にして＠着筒４ａ、４ｂを交互に吸着位
置、脱着位置をとらしめる様にしたものである。
この発明哄以上説明した様に内燃機関の出力向上をはか
る手段として、従来の過給内燃機関の如く、過給機によ
り給気を加圧して気篩内に多量に押し込み、それによっ
て増加した酵素分に見合った燃料を溶炉させて出力向上
をはかるのではなく、従来の過給機に相当する部分で、
吸気中の窒素をｇ＆着して酵素分の多い空気を醸成する
為の吸着装置を作動せしめる様にした。
る手段として、従来の過給内燃機関の如く、過給機によ
り給気を加圧して気篩内に多量に押し込み、それによっ
て増加した酵素分に見合った燃料を溶炉させて出力向上
をはかるのではなく、従来の過給機に相当する部分で、
吸気中の窒素をｇ＆着して酵素分の多い空気を醸成する
為の吸着装置を作動せしめる様にした。
従って内鍵機関への吸気は加圧される事なく酵素分のみ
増加して供給されるので、そわに見合った燃料の燃（７
により平均有効圧即ち出力は上昇し、且つ従来の過給機
方式の様に＠気中に圧縮された窒素分が含まれぬので懲
焼効串が増大する。更には吸気系、気化器等の密閉対策
、燃料の加圧噴出等の煩雛な対策が不要になるという効
果を有する。
増加して供給されるので、そわに見合った燃料の燃（７
により平均有効圧即ち出力は上昇し、且つ従来の過給機
方式の様に＠気中に圧縮された窒素分が含まれぬので懲
焼効串が増大する。更には吸気系、気化器等の密閉対策
、燃料の加圧噴出等の煩雛な対策が不要になるという効
果を有する。
第１図〜第７図はそれぞれ本発明に係る第１〜第７実施
例の図であり、第８図は第１図〜第６図の吸着装置４の
脱着、吸着位置選択の為の駆動方法に関する説明図であ
る。 １・・・白煙機関、２・・・ポンプ装置６・・・空気清
ａ１機、４ａ、４ｂ・・・吸着筒４１ａ、４２ａ、４５
ａ、４１ｂ、４２ｂ、４５ｂ・−・タイマー付電研バル
ブ ７・・・空気冷却器、１０・・・？刺伊納装置特許出願
人 ヤマハ臂動ｌｌ１株式会社１１−
例の図であり、第８図は第１図〜第６図の吸着装置４の
脱着、吸着位置選択の為の駆動方法に関する説明図であ
る。 １・・・白煙機関、２・・・ポンプ装置６・・・空気清
ａ１機、４ａ、４ｂ・・・吸着筒４１ａ、４２ａ、４５
ａ、４１ｂ、４２ｂ、４５ｂ・−・タイマー付電研バル
ブ ７・・・空気冷却器、１０・・・？刺伊納装置特許出願
人 ヤマハ臂動ｌｌ１株式会社１１−
Claims (1)
- 内燃機関において、吸入空気の一部を圧送するポンプ装
置と、圧送された空気から窒素分を吸着する吸着装置と
、該吸着装置に吸着された窒素を吸引脱着する為のポン
プ装置とよりなり、前記それぞれのポンプ族ｍの駆動動
力を前記内燃機関より取出す様にして吸入空気中の酸素
濃度を高める様にする事を特徴とする高酸素濃度空気供
給式内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14895281A JPS5851258A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14895281A JPS5851258A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 内燃機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5851258A true JPS5851258A (ja) | 1983-03-25 |
Family
ID=15464318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14895281A Pending JPS5851258A (ja) | 1981-09-21 | 1981-09-21 | 内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5851258A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6441641U (ja) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | ||
| JPH01163456A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関 |
| JP2017035659A (ja) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | トリニティ工業株式会社 | 塗装装置 |
-
1981
- 1981-09-21 JP JP14895281A patent/JPS5851258A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6441641U (ja) * | 1987-09-08 | 1989-03-13 | ||
| JPH01163456A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関 |
| JP2017035659A (ja) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | トリニティ工業株式会社 | 塗装装置 |
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