JPS6388262A - 内燃機関の酸素富化装置 - Google Patents
内燃機関の酸素富化装置Info
- Publication number
- JPS6388262A JPS6388262A JP22995286A JP22995286A JPS6388262A JP S6388262 A JPS6388262 A JP S6388262A JP 22995286 A JP22995286 A JP 22995286A JP 22995286 A JP22995286 A JP 22995286A JP S6388262 A JPS6388262 A JP S6388262A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen
- internal combustion
- combustion engine
- pressure difference
- enriched air
- 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
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Supercharger (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は内燃機関の酸素富化装置に係り、特に酸素富
化空気を生成すべく気体選択性透過体の上流側と下流側
とに圧力差を発生する手段によるエネルギ損失を低減し
て充分に酸素富化空気を生成させ熱効率の向上を果し得
る内燃機関の酸素富化装置に関する。
化空気を生成すべく気体選択性透過体の上流側と下流側
とに圧力差を発生する手段によるエネルギ損失を低減し
て充分に酸素富化空気を生成させ熱効率の向上を果し得
る内燃機関の酸素富化装置に関する。
従来、空気中の酸素濃度を高めて酸素富化空気を生成す
る酸素濃縮装置により酸素富化空気を生成し、この酸素
富化空気を内燃機関に供給して燃焼効率を高め、出力・
燃料消費率を向上させ、燃料の高効率化を果したものが
ある（特開昭５８−１５５２１９号公報、特開昭５８、
−１５８３１７号公報）。この酸素濃縮装置は、特定の
気体を選択的に透過させる気体選択性透過体の上流側と
下流側との圧力差により酸素富化空気を生成している。
る酸素濃縮装置により酸素富化空気を生成し、この酸素
富化空気を内燃機関に供給して燃焼効率を高め、出力・
燃料消費率を向上させ、燃料の高効率化を果したものが
ある（特開昭５８−１５５２１９号公報、特開昭５８、
−１５８３１７号公報）。この酸素濃縮装置は、特定の
気体を選択的に透過させる気体選択性透過体の上流側と
下流側との圧力差により酸素富化空気を生成している。
そこで、特開昭５８−１５５２１９号公報に開示のもの
は、気体選択性透過体の下流側を内燃機関の吸気絞り弁
よりも下流の吸気通路に連通させ、吸気負圧により圧力
差を発生させて酸素富化空気を生成している。また、特
開昭５８−１５８３１７号公報に開示のものは、気体選
択性透過体の上流側と下流側とにそれぞれポンプを設け
、各ポンプの作用により圧力差を発生させて酸素富化空
気を生成している。
は、気体選択性透過体の下流側を内燃機関の吸気絞り弁
よりも下流の吸気通路に連通させ、吸気負圧により圧力
差を発生させて酸素富化空気を生成している。また、特
開昭５８−１５８３１７号公報に開示のものは、気体選
択性透過体の上流側と下流側とにそれぞれポンプを設け
、各ポンプの作用により圧力差を発生させて酸素富化空
気を生成している。
ところが、吸気負圧により圧力差を発生させるものは、
吸気負圧が吸気絞り弁の全閉時に強く開動するに従い弱
まるので、内燃機関負荷の増減により圧力差が変動し生
成する酸素富化空気が変動する不都合がある。また、ポ
ンプにより圧力差を生じさせるものは、負荷の増減にか
かわらず所定に酸素富化空気を生成することができるが
、ポンプの駆動によるメカニカルロスでエネルギ損失を
生じるため、熱効率の低下を招く不都合があった。′〔
発明の目的〕 そこで、この発明の目的は、酸素富化空気を生成すべく
気体選択性透過体の上流側と下流側とに圧力差を発生す
る手段によるエネルギ損失を低減して充分に酸素富化空
気を生成させ熱効率の向上を果し得る内燃機関の酸素富
化装置を実現することにある。
吸気負圧が吸気絞り弁の全閉時に強く開動するに従い弱
まるので、内燃機関負荷の増減により圧力差が変動し生
成する酸素富化空気が変動する不都合がある。また、ポ
ンプにより圧力差を生じさせるものは、負荷の増減にか
かわらず所定に酸素富化空気を生成することができるが
、ポンプの駆動によるメカニカルロスでエネルギ損失を
生じるため、熱効率の低下を招く不都合があった。′〔
発明の目的〕 そこで、この発明の目的は、酸素富化空気を生成すべく
気体選択性透過体の上流側と下流側とに圧力差を発生す
る手段によるエネルギ損失を低減して充分に酸素富化空
気を生成させ熱効率の向上を果し得る内燃機関の酸素富
化装置を実現することにある。
この目的を達成するためにこの発明は、圧力差により気
体選択性透過体の上流側に酸素富化空気を生成するとと
もに前記気体選択性透過体の下流側に窒素富化空気を生
成する酸素濃縮装置を設け、内燃機関の発生するエネル
ギにより駆動される圧力差発生手段を設け、前記気体選
択性透過体の上流側を前記内燃機関の吸気系に連通させ
て設けるとともに前記気体選択性透過体の下流側に前記
圧力差発生手段の吸入口を連通させて設けたことを特徴
とする。
体選択性透過体の上流側に酸素富化空気を生成するとと
もに前記気体選択性透過体の下流側に窒素富化空気を生
成する酸素濃縮装置を設け、内燃機関の発生するエネル
ギにより駆動される圧力差発生手段を設け、前記気体選
択性透過体の上流側を前記内燃機関の吸気系に連通させ
て設けるとともに前記気体選択性透過体の下流側に前記
圧力差発生手段の吸入口を連通させて設けたことを特徴
とする。
この発明の構成によれば、内燃機関の発生するエネルギ
により駆動される圧力差発生手段、例えば内燃機関の発
生するエネルギのうち無駄に排出されるエネルギである
排気ガスにより駆動される排気タービン式過給機を設け
、その吸入口を気体選択性透過体の下流側に連通させて
設けている。
により駆動される圧力差発生手段、例えば内燃機関の発
生するエネルギのうち無駄に排出されるエネルギである
排気ガスにより駆動される排気タービン式過給機を設け
、その吸入口を気体選択性透過体の下流側に連通させて
設けている。
これにより、圧力差発生手段によるエネルギ損失を低減
し、気体選択性透過体の上流側と下流側とに必要とする
圧力差を生じさせて充分に酸素富化空気を生成させ、熱
効率の向上を果す。
し、気体選択性透過体の上流側と下流側とに必要とする
圧力差を生じさせて充分に酸素富化空気を生成させ、熱
効率の向上を果す。
次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
図は、この発明の実施例を示すものである。図において
、２は内燃機関、４は酸素濃縮装置、６は圧力差発生手
段たる排気タービン式の過給機である。
、２は内燃機関、４は酸素濃縮装置、６は圧力差発生手
段たる排気タービン式の過給機である。
内燃機関２は、エアクリーナ８から取入れた空気を吸気
通路１０により気化器１２に導き、気化器１２で燃料を
霧化・混合して混合気を生成し、絞り弁１４により混合
気供給量を調整して燃焼室１６で燃焼させる。燃焼室１
６から排出された排気ガスは、排気通路１８によりマフ
ラ２０を介して外部に排出される。
通路１０により気化器１２に導き、気化器１２で燃料を
霧化・混合して混合気を生成し、絞り弁１４により混合
気供給量を調整して燃焼室１６で燃焼させる。燃焼室１
６から排出された排気ガスは、排気通路１８によりマフ
ラ２０を介して外部に排出される。
前記酸素濃縮装置４は、気体選択性透過体たる窒素富化
膜２２を備えている。窒素富化膜２２は、酸素の透過を
抑制して窒素をより多く透過させる構造を有し、圧力差
により上流側２２ｕに酸素富化空気を生成するとともに
下流側２２Ｎに窒素富化空気を生成する。この窒素富化
膜２２の上流側２２ｕは、内燃機関２の吸気通路１０に
連通させて設ける。下流側２２１には、後述圧力差発生
手段たる過給機６の吸入口３０を連通させて設ける。
膜２２を備えている。窒素富化膜２２は、酸素の透過を
抑制して窒素をより多く透過させる構造を有し、圧力差
により上流側２２ｕに酸素富化空気を生成するとともに
下流側２２Ｎに窒素富化空気を生成する。この窒素富化
膜２２の上流側２２ｕは、内燃機関２の吸気通路１０に
連通させて設ける。下流側２２１には、後述圧力差発生
手段たる過給機６の吸入口３０を連通させて設ける。
過給機６は、排気通路１８に臨ませて設けたタービン２
４により圧力通路２６に臨ませて設けたコンプレッサ２
８を回転させ、圧力通路２６内の空気を白抜き矢印方向
に圧送する。この圧力通路２６の吸入口３０は、前述の
如く前記酸素濃縮装置４の窒素富化膜２２の下流側２２
１に連通させている。また、圧力通路２６の排出口３２
は、内燃機関２の冷却系の冷却風吸引箇所に連絡させて
設ける。即ち、排出口３２は、放熱器３４の前方に開口
終端させて設けることにより、不要な窒素富化空気を冷
却風として利用するとともに、外部に排出させる。
４により圧力通路２６に臨ませて設けたコンプレッサ２
８を回転させ、圧力通路２６内の空気を白抜き矢印方向
に圧送する。この圧力通路２６の吸入口３０は、前述の
如く前記酸素濃縮装置４の窒素富化膜２２の下流側２２
１に連通させている。また、圧力通路２６の排出口３２
は、内燃機関２の冷却系の冷却風吸引箇所に連絡させて
設ける。即ち、排出口３２は、放熱器３４の前方に開口
終端させて設けることにより、不要な窒素富化空気を冷
却風として利用するとともに、外部に排出させる。
次にこの考案の作用を説明する。
内燃機関２が低負化運転により絞り弁１４の開度が小さ
い場合に、内燃機関２の吸入空気量は少ないのでタービ
ン２４の回転数も低い。このため、圧力差が小さいので
、少ない吸入空気量に応じた酸素富化空気が窒素富化膜
２２の上流側２２ｕに生成される。
い場合に、内燃機関２の吸入空気量は少ないのでタービ
ン２４の回転数も低い。このため、圧力差が小さいので
、少ない吸入空気量に応じた酸素富化空気が窒素富化膜
２２の上流側２２ｕに生成される。
負荷の増加により絞り弁１４が中開度に開動すると、吸
入空気量が増加してタービン２４の回転数も上昇し、窒
素富化膜２２の上流側２２ｕと下流側２２１との圧力差
が大となって生成する酸素富化空気が増加する。
入空気量が増加してタービン２４の回転数も上昇し、窒
素富化膜２２の上流側２２ｕと下流側２２１との圧力差
が大となって生成する酸素富化空気が増加する。
絞り弁１４が大開度になると、吸入空気量が多くなるこ
とによりタービン２４の回転数が高くなって大なる圧力
差を生じさせて生成する酸素富化空気が多くなり、吸入
空気の酸素濃度が略一定になる。
とによりタービン２４の回転数が高くなって大なる圧力
差を生じさせて生成する酸素富化空気が多くなり、吸入
空気の酸素濃度が略一定になる。
このように、内燃機関２の発生するエネルギのうち無駄
に排出されるエネルギである排気ガスにより駆動される
排気タービン弐の過給機６を設け、その吸入口３０を窒
素富化膜２２の下流側２２ｕに連通させたことにより、
エネルギ損失を低減することができ、また、窒素富化膜
２２の上流側２２ｕと下流側２２７！とに必要とする圧
力差を生じさせて充分に酸素負荷空気を生成させるので
、熱効率を向上することができる。
に排出されるエネルギである排気ガスにより駆動される
排気タービン弐の過給機６を設け、その吸入口３０を窒
素富化膜２２の下流側２２ｕに連通させたことにより、
エネルギ損失を低減することができ、また、窒素富化膜
２２の上流側２２ｕと下流側２２７！とに必要とする圧
力差を生じさせて充分に酸素負荷空気を生成させるので
、熱効率を向上することができる。
さらに、この実施例では、過給機６の排出口３２を放熱
器３４の前方に開口終端させているので、不要な窒素富
化空気を冷却風として利用することができるとともに外
部に排出させるので、効率向上に有利である。
器３４の前方に開口終端させているので、不要な窒素富
化空気を冷却風として利用することができるとともに外
部に排出させるので、効率向上に有利である。
また、この実施例では、内燃機関２の発生するエネルギ
により駆動される圧力差発生手段として排気タービン式
の過給機６を例示したが、内燃機関余裕運転時の余剰駆
動力により駆動される機関、クランク軸に連繋した機械
式の過給機を設け、この機械式過給機により必要な圧力
差を生じさせて充分に酸素富化空気を生成させ得て、熱
効率の向上を果すことができる。
により駆動される圧力差発生手段として排気タービン式
の過給機６を例示したが、内燃機関余裕運転時の余剰駆
動力により駆動される機関、クランク軸に連繋した機械
式の過給機を設け、この機械式過給機により必要な圧力
差を生じさせて充分に酸素富化空気を生成させ得て、熱
効率の向上を果すことができる。
このようにこの発明によれば、内燃機関の発生するエネ
ルギにより駆動される圧力差発生手段、例えば内燃機関
の発生するエネルギのうち無駄に排出されるエネルギで
ある排気ガスにより駆動される排気タービン式過給機を
設け、その吸入口を気体選択性透過体の下流側に連通さ
せて設けている。これにより、圧力差発生手段によるエ
ネルギ損失を低減し得て、気体選択性透過体の上流側と
下流側とに機関負荷の増加に比例する圧力差を生じさせ
て充分に酸素負荷空気を生成させ、熱効率の向上を果し
得る。
ルギにより駆動される圧力差発生手段、例えば内燃機関
の発生するエネルギのうち無駄に排出されるエネルギで
ある排気ガスにより駆動される排気タービン式過給機を
設け、その吸入口を気体選択性透過体の下流側に連通さ
せて設けている。これにより、圧力差発生手段によるエ
ネルギ損失を低減し得て、気体選択性透過体の上流側と
下流側とに機関負荷の増加に比例する圧力差を生じさせ
て充分に酸素負荷空気を生成させ、熱効率の向上を果し
得る。
図はこの発明の実施例を示す内燃機関の酸素富化装置の
概略説明図である。 図において、２は内燃機関、４は酸素濃縮装置、６は過
給機、１０は吸気通路、２２は窒素富化膜、２２ｕは上
流側、２２βは下流側、２４はタービン、２６は圧力通
路、２８はコンプレッサ、３０は吸入口、３２は排出口
、３４は放熱器である。
概略説明図である。 図において、２は内燃機関、４は酸素濃縮装置、６は過
給機、１０は吸気通路、２２は窒素富化膜、２２ｕは上
流側、２２βは下流側、２４はタービン、２６は圧力通
路、２８はコンプレッサ、３０は吸入口、３２は排出口
、３４は放熱器である。
Claims (1)
- 圧力差により気体選択性透過体の上流側に酸素富化空気
を生成するとともに前記気体選択性透過体の下流側に窒
素富化空気を生成する酸素濃縮装置を設け、内燃機関の
発生するエネルギにより駆動される圧力差発生手段を設
け、前記気体選択性透過体の上流側を前記内燃機関の吸
気系に連通させて設けるとともに前記気体選択性透過体
の下流側に前記圧力差発生手段の吸入口を連通させて設
けたことを特徴とする内燃機関の酸素富化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22995286A JPS6388262A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 内燃機関の酸素富化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22995286A JPS6388262A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 内燃機関の酸素富化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6388262A true JPS6388262A (ja) | 1988-04-19 |
Family
ID=16900284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22995286A Pending JPS6388262A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 内燃機関の酸素富化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6388262A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02223669A (ja) * | 1987-12-30 | 1990-09-06 | Inst Fr Petrole | 往復内燃機関のシリンダへの空気圧燃料の噴射の方法と装置 |
| US6543428B1 (en) * | 2000-06-14 | 2003-04-08 | Caterpillar Inc. | Intake air separation system for an internal combustion engine |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158317A (ja) * | 1982-03-13 | 1983-09-20 | Mazda Motor Corp | 過給機付エンジンの燃焼促進装置 |
| JPS58158360A (ja) * | 1982-03-15 | 1983-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | 圧縮着火エンジン |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP22995286A patent/JPS6388262A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158317A (ja) * | 1982-03-13 | 1983-09-20 | Mazda Motor Corp | 過給機付エンジンの燃焼促進装置 |
| JPS58158360A (ja) * | 1982-03-15 | 1983-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | 圧縮着火エンジン |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02223669A (ja) * | 1987-12-30 | 1990-09-06 | Inst Fr Petrole | 往復内燃機関のシリンダへの空気圧燃料の噴射の方法と装置 |
| US6543428B1 (en) * | 2000-06-14 | 2003-04-08 | Caterpillar Inc. | Intake air separation system for an internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6543428B1 (en) | Intake air separation system for an internal combustion engine | |
| US6289884B1 (en) | Intake air separation system for an internal combustion engine | |
| US20030015185A1 (en) | Intake air separation system for an internal combustion engine | |
| JPH10252584A (ja) | 内燃機関の吸気における酸素濃度を濃縮するための方法及び装置 | |
| US5168706A (en) | Thermally insulated turbocharged engine | |
| US6453893B1 (en) | Intake air separation system for an internal combustion engine | |
| JPS6388262A (ja) | 内燃機関の酸素富化装置 | |
| JPH0192532A (ja) | 排気ターボ過給機付エンジン | |
| JP2639000B2 (ja) | 酸素富化エンジンの酸素富化空気制御装置 | |
| US10767602B2 (en) | Engine system | |
| JPS56124623A (en) | Secondary air-supplying device of engine with supercharger | |
| JPH0295765A (ja) | 内燃機関の酸素富化空気装置 | |
| JPS6011667A (ja) | 富酸素空気供給装置 | |
| JPS6027776Y2 (ja) | 過給機付エンジンの二次空気供給装置 | |
| JP2517566Y2 (ja) | 過給式内燃機関 | |
| JPS62267557A (ja) | 内燃機関の吸気装置 | |
| JPS63167063A (ja) | 内燃機関の酸素富化装置 | |
| RU2023195C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
| JPS5857020A (ja) | 内燃機関の吸気制御装置 | |
| JPS58158362A (ja) | エンジンの吸気装置 | |
| JPH042778B2 (ja) | ||
| JPH073008Y2 (ja) | 内燃機関の吸排気処理装置 | |
| JPH0422025Y2 (ja) | ||
| CN121473998A (zh) | 一种发动机进气量控制系统 | |
| JPH03145546A (ja) | 酸素富化空気供給装置 |