【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンの燃料の性状を改質し燃焼効率を向上させる燃料消費改善、排気ガス浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン等の燃料消費改善及び排気ガス浄化方法として燃料をセラミック等に磁性体や遠赤外線を発する物質を混入させた触媒に触れさせる方法や燃料供給菅の外部に磁石や放射性物質を取り付けることによりその磁力やβ波等の作用で燃料のカーボンクラスターを微細化し性状を改質する方法等があるが著しい効果は確認されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
燃料の性状を改質して燃焼効率を向上させるには燃料の持つ特性を考慮しなければならない。セラミック等の触媒に燃料を直接触れさせると侵食作用によりセラミック等の粒子がエンジン内部に入りの故障をもたらす原因となる。又、燃料の持つスラッジ等が時間の経過によりセラミック等の表面に付着しその効能が無くなる。燃料供給菅外部に磁石や放射性物質を取り付ける方法はエンジンの負荷の増減による燃料流量に対応していないためその効果にばらつきが生じる。本発明は諸問題が発生する触媒や磁石、放射性物質等を全く使用しないで燃料の性状を改質し燃料消費改善及び排気ガス浄化を安定的、持続的にさせる装置である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、温度コントロールが容易である自動電熱燃料加熱器にて燃料をその流量に応じて設定した温度まで瞬時に加熱し、温度上昇、体積膨張させることにより性状を改質したものを燃料噴射ポンプにて圧縮し噴射ノズルよりシリンダー内に噴射させることにより燃料の微粒子化を図り空気との融合性を高めると同時にシリンダー内の温度を上昇させその相乗効果にて燃焼効率を上昇させる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
自動電熱燃料加熱器は母材に強度、腐食等を考慮して板厚２ｍｍ程度のステンレス系ＳＵＳ３０４を使用し最大燃料流量を考慮し直径、長さを決め円筒状に加工している。内部に最大燃料流量に応じ出力１ＫＷから１５ＫＷの耐食等を考慮した媒体非接触型電熱器を収納させ燃料入口、出口、バイパスバルブを取り付け両端は密閉している。電熱器は取り外し可能とし内部の点検、清掃が可能な構造としている。自動電熱燃料加熱器は燃料加熱温度を自動コントロールするため温度センサー、温度設定器、無接点電源スイッチを取り付けて制御し、安定性、持続性、安全性を考慮している。又、燃料の加熱によるスラッジ等の発生を防止するため、電熱面と燃料との接触面積を拡大させ、ワット密度を２Ｗ／ｃｍ２程度にしている。更に微量スラッジが発生した場合に対応するためにエンジン燃料噴射ポンプとの間に１０ミクロンメッシュの二次燃料濾器を取り付け、回収するようにしている。自動電熱燃料加熱器はエンジンを運転中でも点検、二次燃料濾器の交換ができるよう燃料バイパス回路を設けている。自動電熱燃料加熱器の運転、停止はエンジンに装備されているオルタネーターの発生電圧にて動作させる装備した電圧リレーのａ接点を電源電磁開閉器の動作信号とすることにより自動化している。
【０００６】
【実施例】
本発明は、図１及び図４にて説明すればエンジンが起動するとエンジンに装備されているオルタネーターの電圧が発生する。その電圧にて電圧リレー１９のａ接点を短絡させた信号を電源電磁開閉器１５に送り動作させ外部電源を通電させる。燃料タンク１より一次燃料濾器２、燃料流量計３を経た燃料を自動電熱燃料加熱器４にてその流量に応じて設定温度まで瞬時に加熱膨張させる。この場合において電熱容量を２Ｗ／ｃｍ２程度にすることにより瞬時加熱によるスラッジの発生を防止する対策をしている。更に対策の二重化として二次燃料濾器５を装備しスラッジ分を取り除くようにしている。燃料加熱温度を一定化するため温度センサー１１にて加熱器の出口燃料温度を測定し温度設定器１２にて設定した温度をキープするように電源開閉用の長寿命である無接点スイッチ１３を装備して加熱調節をしている。燃料噴射ポンプ７にて圧縮された燃料は燃料高圧パイプ８を経て燃料噴射ノズル９より噴射される。この場合において通常より噴射圧力が増大し燃料粒子が小さくなり拡散体積が拡がり空気との融合性が高まり燃焼効率が上昇する。更に高温のためシリンダー１０内の温度が上昇し相乗的に燃焼効率が上昇する。燃料噴射ポンプで使用されなかった戻りの高温燃料は自動電熱燃料加熱器４に戻し再利用させ加熱に要する電力を節約するようにしている。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、加熱膨張した燃料を噴射ポンプにて加圧するのでノズルでの噴射圧力が増大し燃料の微粒子化が図れ空気との融合が促進され燃焼効率が上昇する。又、高温燃料の噴射によりシリンダー内温度を上昇させ、相乗効果によりエンジン出力が増大するので燃料消費を安定的、持続的に改善できるし、燃焼効率上昇に伴い完全燃焼化し排気ガスを浄化するので経済的効果、資源枯渇問題、環境改善問題にも貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料フロー図である。
【図２】自動電熱燃料加熱器の平面図、左側面図である。
【図３】自動電熱燃料加熱器の内部断面図である。
【図４】自動電熱燃料加熱器の加熱温度制御図である。
【符号の説明】
１ 燃料タンク
２ 一次燃料濾器
３ 燃料流量計
４ 自動電熱燃料加熱器
５ 二次燃料濾器
６ エンジン
７ 燃料噴射ポンプ
８ 燃料高圧パイプ
９ 燃料噴射ノズル
１０ シリンダー
１１ 温度センサー
１２ 温度設定器
１３ 無接点スイッチ
１４ 電熱器
１５ 電源電磁開閉器
１６ 燃料入口
１７ 燃料出口
１８ バイパス回路
１９ 電圧リレー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel consumption improving and exhaust gas purifying apparatus for improving fuel efficiency of a diesel engine by improving fuel properties.
[0002]
[Prior art]
As a method for improving fuel consumption and purifying exhaust gas from diesel engines, etc., a method in which fuel is brought into contact with a catalyst in which a magnetic substance or a substance that emits far-infrared rays is mixed into ceramics, etc. There is a method of refining the carbon clusters of the fuel by the action of the magnetic force, β-wave, or the like, and modifying the properties, but no remarkable effect has been confirmed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to improve the combustion efficiency by reforming the properties of the fuel, it is necessary to consider the characteristics of the fuel. When the fuel is brought into direct contact with a catalyst such as a ceramic, particles of the ceramic or the like enter the inside of the engine due to erosion, causing a failure. Further, sludge or the like of the fuel adheres to the surface of the ceramic or the like with the passage of time and loses its effectiveness. The method of attaching a magnet or a radioactive substance to the outside of the fuel supply pipe does not correspond to the fuel flow rate due to the increase or decrease of the load on the engine, so that the effect varies. The present invention is an apparatus for improving the fuel consumption and stably and continuously purifying the exhaust gas without reforming the properties of the fuel without using a catalyst, a magnet, a radioactive substance, or the like, which causes various problems.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the fuel is reformed by automatically heating the fuel to a temperature set according to the flow rate by an automatic electrothermal fuel heater which is easy to control the temperature, increasing the temperature and expanding the volume, and injecting the fuel. By compressing with a pump and injecting it into the cylinder from an injection nozzle, the fuel is atomized and the fusion with air is enhanced, and at the same time, the temperature inside the cylinder is raised and the synergistic effect increases the combustion efficiency.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The automatic electric fuel heater uses a stainless steel SUS304 having a plate thickness of about 2 mm in consideration of strength, corrosion, and the like as a base material, and determines the diameter and length in consideration of the maximum fuel flow rate, and is processed into a cylindrical shape. A medium non-contact type electric heater with an output of 1 KW to 15 KW in consideration of corrosion resistance and the like according to the maximum fuel flow rate is housed inside, and a fuel inlet, an outlet and a bypass valve are attached, and both ends are sealed. The electric heater is removable so that the inside can be inspected and cleaned. The automatic electric fuel heater is equipped with a temperature sensor, a temperature setting device and a non-contact power switch to control the fuel heating temperature automatically, and considers stability, sustainability and safety. Further, in order to prevent the generation of sludge or the like due to heating of the fuel, the contact area between the heating surface and the fuel is increased, and the watt density is set to about 2 W / cm 2 . Further, in order to cope with the case where a very small amount of sludge is generated, a secondary fuel filter of 10 micron mesh is attached between the fuel injection pump and the engine to collect the sludge. The automatic electric fuel heater has a fuel bypass circuit so that the engine can be checked even during operation and the secondary fuel filter can be replaced. The operation and stop of the automatic electrothermal fuel heater is automated by using the a-contact of a voltage relay equipped with the voltage generated by an alternator provided in the engine as an operation signal of a power supply electromagnetic switch.
[0006]
【Example】
According to the present invention, referring to FIGS. 1 and 4, when the engine is started, a voltage of an alternator mounted on the engine is generated. A signal in which the a contact of the voltage relay 19 is short-circuited by the voltage is sent to the power supply electromagnetic switch 15 to be operated to energize the external power supply. The fuel that has passed through the primary fuel filter 2 and the fuel flow meter 3 from the fuel tank 1 is heated and expanded instantaneously by an automatic electrothermal fuel heater 4 to a set temperature in accordance with the flow rate. In this case, measures are taken to prevent the generation of sludge due to instantaneous heating by setting the electric heat capacity to about 2 W / cm 2 . Further, as a dual measure, a secondary fuel filter 5 is provided to remove sludge. Equipped with a long-life non-contact switch 13 for opening and closing the power supply to keep the temperature set by the temperature setting device 12 by measuring the fuel temperature at the outlet of the heater with the temperature sensor 11 to keep the fuel heating temperature constant. To adjust the heating. The fuel compressed by the fuel injection pump 7 is injected from a fuel injection nozzle 9 through a high-pressure fuel pipe 8. In this case, the injection pressure increases more than usual, the fuel particles become smaller, the diffusion volume expands, the fusibility with air increases, and the combustion efficiency increases. Further, because of the high temperature, the temperature in the cylinder 10 increases, and the combustion efficiency increases synergistically. The returned high-temperature fuel not used in the fuel injection pump is returned to the automatic electrothermal fuel heater 4 so as to be reused to save the electric power required for heating.
[0007]
【The invention's effect】
In this case, the fuel expanded by heating is pressurized by the injection pump, so that the injection pressure at the nozzle is increased, the fuel is atomized, the fusion with the air is promoted, and the combustion efficiency is increased. In addition, the injection of high-temperature fuel raises the temperature inside the cylinder, and the engine output increases due to the synergistic effect, so that the fuel consumption can be improved stably and continuously. It can also contribute to economic effects, resource depletion issues, and environmental improvement issues.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a fuel flow diagram of the present invention.
FIG. 2 is a plan view and a left side view of the automatic electrothermal fuel heater.
FIG. 3 is an internal sectional view of the automatic electric fuel heater.
FIG. 4 is a heating temperature control diagram of the automatic electrothermal fuel heater.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel tank 2 Primary fuel filter 3 Fuel flow meter 4 Automatic electrothermal fuel heater 5 Secondary fuel filter 6 Engine 7 Fuel injection pump 8 Fuel high pressure pipe 9 Fuel injection nozzle 10 Cylinder 11 Temperature sensor 12 Temperature setting device 13 Non-contact switch 14 Electric heater 15 Power supply electromagnetic switch 16 Fuel inlet 17 Fuel outlet 18 Bypass circuit 19 Voltage relay