JPH0533727A - Fuel supply device for gas engine - Google Patents
Fuel supply device for gas engineInfo
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- JPH0533727A JPH0533727A JP3191412A JP19141291A JPH0533727A JP H0533727 A JPH0533727 A JP H0533727A JP 3191412 A JP3191412 A JP 3191412A JP 19141291 A JP19141291 A JP 19141291A JP H0533727 A JPH0533727 A JP H0533727A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ガスエンジンにおける
排気ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘと略称する）の
濃度制御を容易にする燃料供給装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel supply system which facilitates control of the concentration of nitrogen oxides (hereinafter abbreviated as NOx) in exhaust gas in a gas engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガスエンジンはモータに代わって熱ポン
プ式冷暖房装置の原動機として使用されており、モータ
に比べてランニングコストが低く、省エネルギ効果が高
いため脚光を浴びている。しかし、その反面において、
ガスエンジンは都市ガス，プロパンガスなどを燃料とし
て運転される内燃機関であるため、その排気ガスの対策
（特にＮＯｘ対策）を十分に行うことが要請されてい
る。2. Description of the Related Art A gas engine has been used as a prime mover of a heat pump type air conditioner instead of a motor, has a lower running cost than a motor, and has a high energy saving effect, and thus is in the limelight. However, on the other hand,
Since the gas engine is an internal combustion engine that is operated by using city gas, propane gas, or the like as fuel, it is required to sufficiently take measures against exhaust gas (particularly NOx measures).
【０００３】ところで、従来のガスエンジンにおける燃
料供給装置は、燃料ガス供給源に接続したゼロガバナに
燃料流量調整用のジェット（主ジェット）を接続し、こ
の主ジェットに燃料ガスと空気との混合を行う混合器を
接続してエンジン吸気通路へ接続するようにしている。
しかし、この燃料供給装置では、エンジンの低回転域で
はピストン運動に伴う脈動の影響によって空燃比が不安
定になりやすく、また高回転域では燃料ガスの供給が十
分に追従できなくなって、混合気中の燃料濃度（空燃
比）が薄くなりやすいという問題があった。低回転域で
の脈動の影響は、特にガスエンジンが単気筒である場合
に顕著にあらわれる問題であった。By the way, in a conventional fuel supply system for a gas engine, a jet (main jet) for adjusting a fuel flow rate is connected to a zero governor connected to a fuel gas supply source, and the main gas is mixed with fuel gas and air. The mixer to be connected is connected to the engine intake passage.
However, in this fuel supply system, the air-fuel ratio tends to become unstable in the low engine speed range due to the pulsation associated with the piston movement, and in the high engine speed range, the supply of fuel gas cannot be sufficiently followed and the mixture There is a problem that the fuel concentration (air-fuel ratio) in the inside tends to be thin. The influence of the pulsation in the low rotation speed range has been a problem particularly prominent when the gas engine has a single cylinder.
【０００４】このように空燃比が不安定であるため、排
気ガス中のＮＯｘ濃度曲線をエンジン回転数とトルクと
の関係図中に表してみると、図４に示すように、各ＮＯ
ｘ濃度の曲線が非常に複雑に入り組んだものとなってい
る。このようなＮＯｘ濃度曲線を前提にして、排気ガス
中のＮＯｘ濃度を或る一定値以下（例えば、８００ppm
以下）になるように、エンジン回転数−トルクを制御す
るようにしようとしても、その制御が非常に複雑なもの
となり、コスト高を招くことは避けられなくなる。Since the air-fuel ratio is unstable in this way, the NOx concentration curve in the exhaust gas is shown in the diagram of the relationship between engine speed and torque, as shown in FIG.
The x-concentration curve is very complicated and complicated. Assuming such a NOx concentration curve, the NOx concentration in the exhaust gas is kept below a certain value (for example, 800 ppm
Even if an attempt is made to control the engine speed-torque as shown below), the control becomes very complicated and it is inevitable that the cost is increased.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のように不安定な空燃比の変化を安定化させることによ
って、ＮＯｘ濃度制御を容易にするガスエンジンの燃料
供給装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel supply system for a gas engine which facilitates NOx concentration control by stabilizing the unstable change in the air-fuel ratio as described above. It is in.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、燃料ガス供給源に接続したゼロガバナに流量調節
用の主ジエットを接続し、該主ジェットを燃料ガスと空
気との混合を行う混合器を介してエンジン吸気通路に接
続したガスエンジンにおいて、前記ゼロガバナと主ジェ
ットとの間に、副ジェットと拡大容積を有するガスチャ
ンバーとを直列に介在させたことを特徴とするものであ
る。また、同目的を達成する他の本発明は、前記主ジェ
ットと混合器との間の通路に、副ジェットを介して拡大
容積を有するガスチャンバーを枝状に接続したことを特
徴とするものである。According to the present invention, which achieves the above objects, a main jet for flow control is connected to a zero governor connected to a fuel gas supply source, and the main jet mixes fuel gas and air. In a gas engine connected to an engine intake passage via a mixer, a sub jet and a gas chamber having an enlarged volume are interposed in series between the zero governor and the main jet. Another aspect of the present invention that achieves the same object is that a gas chamber having an enlarged volume is connected in a branch shape to the passage between the main jet and the mixer via a sub jet. is there.
【０００７】このように吸気通路に拡大容積を有するガ
スチャンバーを直列又は枝状に接続したことにより、低
回転域におけるエンジンの脈動を吸収緩和させることが
でき、また高回転域では副ジェットとガスチャンバーと
の協働による流量調整により混合気の燃料濃度の不足を
十分に補完するため、低回転域から高回転域にわたり空
燃比の変化を安定化させることができ、その結果とし
て、排気ガス中のＮＯｘ濃度制御を容易にすることがで
きる。By connecting the gas chambers having an expanded volume to the intake passage in series or in a branch shape in this way, engine pulsation in the low speed region can be absorbed and relaxed, and in the high speed region, the sub jet and the gas can be absorbed. By adjusting the flow rate in cooperation with the chamber, the lack of the fuel concentration of the air-fuel mixture is sufficiently supplemented, so the change in the air-fuel ratio can be stabilized from the low speed region to the high speed region. The NOx concentration control can be facilitated.
【０００８】[0008]
【実施例】図１は本発明の実施例を示すもので、熱ポン
プ式冷暖房装置に適用されるガスエンジンの燃料供給装
置を例示するものである。１は都市ガス，プロパンガス
などの燃料ガスによって運転されるガスエンジン、２０
は冷暖房装置用の熱ポンプ制御装置、３０はエンジンの
排気ガスのＮＯｘ制御装置である。この実施例ではガス
エンジン１は単気筒からなり、その吸気側に吸気管２を
有し、また排気側に排気管３を有し、その排気管３には
排ガス熱交換器１１を接続している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and illustrates a fuel supply system for a gas engine applied to a heat pump type cooling and heating system. 1 is a gas engine driven by fuel gas such as city gas or propane gas, 20
Is a heat pump controller for an air conditioner, and 30 is a NOx controller for engine exhaust gas. In this embodiment, the gas engine 1 is composed of a single cylinder, and has an intake pipe 2 on the intake side and an exhaust pipe 3 on the exhaust side, and an exhaust gas heat exchanger 11 is connected to the exhaust pipe 3. There is.
【０００９】一方、吸気管２には混合器４が接続されて
いる。その混合器４は負荷に応じてスロットル５の開度
が調節され、燃料ガスＦと空気Ａとの混合比（空燃比）
を所定の割合に調整してエンジン１へ供給するようにな
っている。燃料ガスＦは、不図示の燃料ガス供給源から
電磁弁６を介してゼロガバナ７へ供給され、ここで一定
の圧力になるように調整される。しかるのち、補助用に
設けた可変絞りに構成された副ジェット８から拡大容積
をもつガスチャンバー９へ供給され、次いで主ジエット
１０から最終的なガス流量を調節されて上記の混合器４
へ供給されるようになっている。On the other hand, a mixer 4 is connected to the intake pipe 2. In the mixer 4, the opening of the throttle 5 is adjusted according to the load, and the mixing ratio of the fuel gas F and the air A (air-fuel ratio)
Is adjusted to a predetermined ratio and supplied to the engine 1. The fuel gas F is supplied from a fuel gas supply source (not shown) to the zero governor 7 via the solenoid valve 6, and is adjusted to have a constant pressure here. After that, the gas is supplied from a sub-jet 8 configured as an auxiliary variable throttle to a gas chamber 9 having an enlarged volume, and then the final gas flow rate is adjusted from the main jet 10 to obtain the above-mentioned mixer 4
To be supplied to.
【００１０】上記燃料供給装置において、副ジェット８
はＮＯｘ制御装置３０から発信される信号ａによって制
御される。すなわち、副ジェット８は高回転域では絞り
を拡大し、拡大容積のガスチャンバー９による一時貯留
作用と協働することによって、主ジェット１０から混合
器４に対する燃料ガスの供給を十分にし、空燃比におけ
る燃料濃度を上げるようにしている。また、低回転域で
は、ガスエンジン１の脈動が吸気通路側に伝播し、混合
気の空燃比を不安定にしがちになるが、上記ガスチャン
バー９の拡大容積が吸収緩和して安定化させるようにす
る。In the above fuel supply device, the sub jet 8
Is controlled by the signal a transmitted from the NOx control device 30. That is, the auxiliary jet 8 expands the throttle in the high rotation range, and cooperates with the temporary storage action of the expanded volume gas chamber 9 to make the supply of the fuel gas from the main jet 10 to the mixer 4 sufficient, thereby reducing the air-fuel ratio. I am trying to increase the fuel concentration. Further, in the low rotation speed region, the pulsation of the gas engine 1 propagates to the intake passage side and tends to destabilize the air-fuel ratio of the air-fuel mixture, but the expanded volume of the gas chamber 9 is absorbed and relaxed so as to be stabilized. To
【００１１】このようにして空燃比は低回転域から高回
転域にわたり安定した変化を行うため、排気ガス中のＮ
Ｏｘ濃度曲線をエンジン回転数とトルクとの関係図中に
表すと、図３に示すように、図４に示す従来の曲線に比
べて単純化され、各ＮＯｘ濃度間の公差を広げた状態に
することができる。その結果、排気ガス中のＮＯｘ濃度
の制御が非常に行いやすくなっている。In this way, the air-fuel ratio changes stably from the low speed region to the high speed region.
When the Ox concentration curve is shown in the relationship diagram between the engine speed and the torque, it is simplified as compared with the conventional curve shown in FIG. 4 as shown in FIG. 3, and the tolerance between the NOx concentrations is widened. can do. As a result, it is very easy to control the NOx concentration in the exhaust gas.
【００１２】上述した実施例において、ＮＯｘ制御装置
３０が発信する信号ａは、混合器４からのスロットル５
の開度信号ｂ、エンジン１の回転数信号ｃ、排気ガス温
度信号ｄなどに基づいて出力されるようになっている。
また、熱ポンプ制御装置２０は熱ポンプ式冷暖房装置の
運転を制御するためのもので、その中にガスエンジン１
の点火系を制御する点火制御部２１を内蔵している。熱
ポンプ制御装置２０は、冷暖房装置の負荷変動に応じ
て、大きな負荷になるほどスロットル５の開度を大きく
する信号ｅを出力し、混合器４が生成する混合気の燃料
濃度を濃くするようにしている。また、このスロットル
開度に基づいて、このスロットル開度信号ｂがＮＯｘ制
御装置３０へ出力されるようになっている。またＮＯｘ
制御装置３０からは、エンジン回転数信号ｃが点火制御
部２１に出力されるようになっている。In the above-described embodiment, the signal a transmitted by the NOx control device 30 is the throttle 5 from the mixer 4.
Is output based on the opening degree signal b, the engine speed signal c of the engine 1, the exhaust gas temperature signal d, and the like.
Further, the heat pump control device 20 is for controlling the operation of the heat pump type cooling and heating device, and includes therein the gas engine 1
The ignition control unit 21 for controlling the ignition system of is built in. The heat pump control device 20 outputs a signal e that increases the opening degree of the throttle 5 as the load increases according to the load fluctuation of the cooling and heating device, and increases the fuel concentration of the air-fuel mixture generated by the mixer 4. ing. The throttle opening signal b is output to the NOx controller 30 based on the throttle opening. Also NOx
From the control device 30, the engine speed signal c is output to the ignition control unit 21.
【００１３】図２は、本発明の他の実施例を示すもので
ある。この実施例では、上述したガスチャンバー９が副
ジェット８を介することにより、主ジェット１０と混合
器４との間の通路に枝状に連結されている。このような
構成によっても、図１の装置と同様の作用効果を発揮さ
せることができる。上述した各実施例は、いずれも熱ポ
ンプ式冷暖房装置駆動用のガスエンジンの場合について
説明したが、本発明は他の用途のガスエンジンに対して
も同様に適用することができる。FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the gas chamber 9 described above is connected in a branch manner to the passage between the main jet 10 and the mixer 4 by way of the auxiliary jet 8. With such a configuration as well, it is possible to exhibit the same operational effects as the device of FIG. Although each of the above-described embodiments has been described for the case of a gas engine for driving a heat pump type air conditioner, the present invention can be similarly applied to gas engines for other applications.
【００１４】[0014]
【発明の効果】上述したように、本発明のガスエンジン
の燃料供給装置は、吸気通路に拡大容積を有するガスチ
ャンバーを直列又は枝状に接続したので、低回転域での
エンジンの脈動をガスチャンバーによって吸収緩和し、
混合気の空燃比を安定させることができる。また、高回
転域では、副ジェットとガスチャンバーとが協働するこ
とにより混合気中の燃料ガスを補完するようにしている
ので、空燃比を安定化させることができる。したがっ
て、低回転域から高回転域にわたり空燃比を安定化させ
るようになり、排気ガス中のＮＯｘ濃度制御を容易にす
ることができるようになる。As described above, in the fuel supply system for a gas engine according to the present invention, the gas chamber having the expanded volume is connected in series or in a branch shape to the intake passage. Absorption and relaxation by the chamber,
The air-fuel ratio of the air-fuel mixture can be stabilized. Further, in the high rotation range, the auxiliary jet and the gas chamber cooperate to complement the fuel gas in the air-fuel mixture, so that the air-fuel ratio can be stabilized. Therefore, the air-fuel ratio can be stabilized from the low rotation speed region to the high rotation speed region, and the NOx concentration control in the exhaust gas can be facilitated.
【図１】本発明のガスエンジンの燃料供給装置の一例を
示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a fuel supply device for a gas engine of the present invention.
【図２】本発明のガスエンジンの燃料供給装置の他の実
施例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing another embodiment of the fuel supply device for a gas engine of the present invention.
【図３】本発明の燃料供給装置を使用した場合のガスエ
ンジンのＮＯｘ濃度曲線図である。FIG. 3 is a NOx concentration curve diagram of a gas engine when the fuel supply system of the present invention is used.
【図４】従来の燃料供給装置を使用したガスエンジンの
ＮＯｘ濃度曲線図である。FIG. 4 is a NOx concentration curve diagram of a gas engine using a conventional fuel supply device.
１ ガスエンジン ４ 混合器 ５ ス
ロットル
７ ゼロガバナ ８ 副ジェット ９ ガ
スチャンバー
１０ 主ジェット1 Gas Engine 4 Mixer 5 Throttle 7 Zero Governor 8 Sub Jet 9 Gas Chamber 10 Main Jet
Claims (2)
流量調節用の主ジエットを接続し、該主ジェットを燃料
ガスと空気との混合を行う混合器を介してエンジン吸気
通路に接続したガスエンジンにおいて、前記ゼロガバナ
と主ジェットとの間に、副ジェットと拡大容積を有する
ガスチャンバーとを直列に介在させたガスエンジンの燃
料供給装置。1. A gas engine in which a main jet for flow control is connected to a zero governor connected to a fuel gas supply source, and the main jet is connected to an engine intake passage through a mixer for mixing fuel gas and air. A fuel supply device for a gas engine, wherein a sub jet and a gas chamber having an enlarged volume are interposed in series between the zero governor and the main jet.
流量調節用の主ジエットを接続し、該主ジェットを燃料
ガスと空気との混合を行う混合器を介してエンジン吸気
通路に接続したガスエンジンにおいて、前記主ジェット
と混合器との間の通路に、副ジェットを介して拡大容積
を有するガスチャンバーを枝状に接続したガスエンジン
の燃料供給装置。2. A gas engine in which a main jet for flow rate adjustment is connected to a zero governor connected to a fuel gas supply source, and the main jet is connected to an engine intake passage through a mixer for mixing fuel gas and air. A fuel supply device for a gas engine, wherein a gas chamber having an enlarged volume is connected in a branch shape to the passage between the main jet and the mixer via a sub jet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19141291A JP3191112B2 (en) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Gas engine fuel supply system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19141291A JP3191112B2 (en) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Gas engine fuel supply system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0533727A true JPH0533727A (en) | 1993-02-09 |
| JP3191112B2 JP3191112B2 (en) | 2001-07-23 |
Family
ID=16274182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19141291A Expired - Fee Related JP3191112B2 (en) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Gas engine fuel supply system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191112B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5894833A (en) * | 1997-04-30 | 1999-04-20 | Kioritz Corporation | Internal combustion engine |
| WO2015107753A1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | 三菱重工業株式会社 | Control device and control method for gas engine and gas engine equipped with control device |
-
1991
- 1991-07-31 JP JP19141291A patent/JP3191112B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5894833A (en) * | 1997-04-30 | 1999-04-20 | Kioritz Corporation | Internal combustion engine |
| WO2015107753A1 (en) * | 2014-01-14 | 2015-07-23 | 三菱重工業株式会社 | Control device and control method for gas engine and gas engine equipped with control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3191112B2 (en) | 2001-07-23 |
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