説明

使用過程自動車の排出ガス低減及び燃費向上システム装置

【課題】使用過程自動車(ガソリン、LPGエンジン自動車)の排出ガスCO(一酸化炭素)HC(炭化水素)NOx(窒素酸化物)の低減と、温室効果ガスCO2(二酸化炭素)CH4(メタン)N2O(一酸化二窒素)の削減を両立させて使用過程自動車の排出現状値よりも低、削減させうるシステム装置を提供すること。
【解決手段】使用過程自動車(ガソリン、LPGエンジン自動車)のエンジン機構を改造することなく、後付け部品、装置を取り付け各々の特性と組み合わせによる相乗効果によってエンジンを燃焼速度の速い完全燃焼に導き排出ガスを低減させ、排気パイプ途中のガス温度摂氏250度前後に取付けた排気ガス処理分解装置によって煤、NOx(窒素酸化物)の一層の低減を図り、完全燃焼による熱効率の向上による馬力、トルク向上によって燃費向上をもたらし温室効果ガスを削減する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、使用過程自動車(ガソリン、LPGエンジン自動車)に、後付け部品及び装置を取り付け、各々の組み合わせた特性による相乗効果によってエンジンを完全燃焼に導き、排出ガスCO(一酸化炭素)HC(炭化水素)NOx(窒素酸化物)CO2(二酸化炭素)、及び排気パイプ途中に煤、NOxの処理分解装置を取り付け、現状値よりも排出ガスを低減させると共に、完全燃焼による熱効率の向上により燃費を向上させて温室効果ガスCO2(二酸化炭素)CH4(メタン)N2O(一酸化二窒素)も削減させるシステム装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車排出ガスCO(一酸化炭素)HC(炭化水素)NOx(窒素酸化物)など低減する方法、また燃料の節減に効果のでる方法として,内燃機関に供給される空気を磁化することにより燃焼効率を高め燃料を節減する技術がある(例えば、特許文献1参照。)、また波長8〜10ミクロンの不可視光線により活性化された空気を供給することにより内燃機関の燃焼効率が向上する技術がある(例えば、特許文献2参照。)また内燃機関の吸気管の囲りに炭化珪素、二酸化珪素、酸化鉄、アルミナの含有する焼結体粉砕物をシート片にして貼着すれば排気ガスの浄化及び燃料の節減効果が持続すると記載されている(例えば、特許文献3参照。)。
【0003】
自動車の燃料系統用磁気構造物及び流体配管の磁化によって、燃料の成分が活性化されエンジンの出力が増大して燃費が向上し、また排気ガスが減少すると記載されている(例えば、特許文献4参照。)、またバッテリーからのアース線を新たにエンジン、ミッションその他へ接続することにより燃焼効率を良くすると記載されている(例えば、特許文献5参照。)、またデイーゼルエンジン自動車の排気ガス管端末部分に備長炭又は活性炭を挿入したケースを設け排気ガス中の有害物を濾過、吸収させて排気ガスを清浄化して外気放散すると記載されている(例えば、特許文献6参照。)。
【特許文献1】特公昭58−1269号公報
【特許文献2】特開平2−238212号公報
【特許文献3】特開平7−12022号公報
【特許文献4】特開平7−259666号公報
【特許文献5】特開2001−253308公報
【特許文献6】特開2002−256844公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
以上に述べた従来の技術である自動車の排気ガス及び燃費の改善技術において、その改善はエンジンの燃焼改善によるものと述べられているが、本来自動車エンジンの燃焼改善によっておこなう排出ガスの低減においては、CO(一酸化炭素)HC(炭化水素)とNOx(窒素酸化物)CO2(二酸化炭素)は相反する関係にあり従来の技術ではその点があいまいであるため、ともに両立しえない欠点がある。
【0005】
本発明の解決しょうとする課題は、走行キロ数も多く、長年月使用されている自動車、また使用年数も短い新しい自動車も含め全てのガソリン,LPGエンジン使用過程自動車の排出ガスCO(一酸化炭素)HC(炭化水素)NOx(窒素酸化物)CO2(二酸化炭素)の低減と、燃費向上によって温室効果ガスCO2(二酸化炭素)CH4(メタン)N2O(一酸化二窒素)の削減を効果的に両立させることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、使用過程自動車のエンジン機構を改造することなく、後付け部品及び装置を取り付け各々組み合わせた特性による相乗効果によって燃焼を改善し課題を解決する、燃焼は燃料に対して空気を過剰にしたよく混じりあった混合気にして希薄完全燃焼をさせる、希薄な燃焼においては熱効率の向上に対してエンジン出力は低下傾向を示すため、点火プラグで強力な火花を発生させ燃焼速度を速く完全燃焼させ熱効率の向上と共に馬力、トルクの向上を図る、この結果CO(一酸化炭素)HC(炭化水素))の発生が低減する、燃焼速度が速いために燃焼時間が短縮されることによってCO2(二酸化炭素)の発生を抑え、燃焼ガス温度も低下傾向になることと共に、エンジンオイルによる効果的な冷却によりNOx(窒素酸化物)の発生を抑え、排気パイプ途中に取付けた備長炭を挿入の排気ガス処理分解装置によって煤及びNOx(窒素酸化物)の一層の低減を図り、馬力及びトルクの向上によって燃費を向上させて温室効果ガスCO2(二酸化炭素)CH4(メタン)N2O(一酸化二窒素)を削減させる。
【発明の効果】
【0007】
本発明は、使用過程の自動車において、エンジン機構を改造変更することなく後付け部品及び装置の組み合わせ特性による相乗効果によってエンジンの燃焼改善をおこない排出ガス、CO(一酸化炭素)HC(炭化水素)NOx(窒素酸化物)CO2(二酸化炭素)の低減と、燃費向上による温室効果ガスCO2(二酸化炭素)CH4(メタン)N2O(一酸化二窒素)の削減を両立させることができ、また多くの種類の使用過程自動車に応用できるため費用も安価に提供でき、環境の保全と省エネルギーに役立つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態、及び構成の動作と作用を図1に基づいて説明する。
【0009】
高吸入効率エアーエレメント(符号1)を無理なく通過した空気は備長炭の挿入された空気溜りケース(符号2)でマイナスイオン及び遠赤外線によって活性化(各々構成分子の塊が小さくなり活発に動き回る状態をいう)され、空気流れによって飛散する備長炭のC(炭素)分子及び超微粒子も含み、また空気溜りケースのエアーチャンバー効果により空気流の脈動もなくなり、空気溜りケース及び空気ダクト(符号3)と共に断熱されているためエンジンルーム内の高熱によって空気密度も粗くならず、燃料パイプにとりつけられたマグネット(符号5)の磁力によって燃料分子がより微細化された燃料とよく混じりあった空気過剰なリーン状態の混合気となってエンジンシリンダーへ供給される。
【0010】
混合気は、エンジン各部よりバッテリーのマイナス端子への直接アース線(符号17),低抵抗プラグコード(符号9)、イリジウムプラグ(符号8)などによって得られる強力かつ安定した点火火花によって強力な燃焼と共に燃焼速度も速く完全燃焼してCO(一酸化炭素)HC(炭化水素)を低減させ、燃焼速度の速さがもたらす燃焼時間の短縮によってCO2(二酸化炭素)の発生を抑え、オイルパン放熱用銅プレート(付号16)によって冷却されたエンジンオイルによるシリンダー及びピストンの冷却効果でNOx(窒素酸化物)の発生を抑え、排気マニホールド(符号10)を断熱保温して排気温度を保ちHC(炭化水素)の酸化を図り一層低減させる。
【0011】
排気ガス中の煤及びNOx(窒素酸化物)は排気パイプ途中のガス温度が摂氏250度前後に設置された、中空筒形二重構造の外側部分に備長炭を挿入した排気ガス処理分解装置(符号13)の備長炭に煤を捕捉、遠赤外線によって処理、NOx(窒素酸化物)はミクロ穴に捕捉、細穴中に詰め込まれることによって分子間の相互作用(NOxのN又はOxがそれぞれ違った細穴に入ろうとしたり又他の分子と結合したりする状態)が強くなり、その結果としてN(窒素)に変換され放出されるためNOx(窒素酸化物)は低減される、なお上記、符号2及び符号13の備長炭はカーボンナノチューブに置き換えることも可能である。
【0012】
上記に述べたエンジンの燃焼改善による完全燃焼によって熱効率が向上し、馬力及びトルクが向上するため実際の自動車運転では、今までよりもアクセルの踏み込み角度が小さくて同じ車速で走れることができる、自動車はアクセルの踏み込み角度と燃料消費量が比例しているため燃料消費が低下して燃費向上をもたらして、温室効果ガスCO2(二酸化炭素)CH4(メタン)N20(一酸化二窒素)を削減することができる。
【実施例1】
【0013】
本発明において軽自動車で試験を実施した、高吸入効率エアーエレメント(符号1)及びエアーエレメントケース内のスロットルボデイ側へ備長炭の挿入、燃料パイプ取り付けのマグネット(符号5)、イリジウムプラグ(符号8)、バッテリーのマイナス端子への直接アース線(符号17)などを試験自動車、三菱GD−U61V、車体番号U61V−0504881に後付けをして、平成14年6月25日、財団法人日本車両検査協会堺検査所において、10.15モード自動車排出ガス試験第H450341号を行った結果、自動車排出ガスCO(一酸化炭素)は0.471g/kmとなり三菱自動車カタログ値が6.5g/kmであるため92.8%の低減となる、HC(炭化水素)は0.102g/kmとなりカタログ値が0.25g/kmであるため59.2%の低減となる、NOx(窒素酸化物)は0.037g/kmとなりカタログ値が0.25g/kmであるため85.2%の低減となる。燃料消費量については実走行して比較したところ、システム装置取り付け前の平均値は8〜9.5km/lであったものが、システム装置を取り付けることによって平均値は12〜15km/lとなり燃費は50〜57%改善された、燃費は自動車の走行条件、道路状況、積載物、運転する人の個性などによって差が出るものの30%前後の燃費改善効果が有る。
【実施例2】
【0014】
本発明において軽自動車で試験を実施した、高吸入効率エアーエレメント(符号1)及びエアーエレメントケース内のスロットルボデイ側へ備長炭の挿入、燃料パイプ取り付けのマグネット(符号5)、イリジウムプラグ(符号8)、バッテリーのマイナス端子への直接アース線(符号17)などを試験自動車、三菱GD−U61T、車体番号U61T−0001757に後付けをして、平成14年6月25日、財団法人日本車両検査協会堺検査所において、10.15モード自動車排出ガス試験第H450342号を行った結果、自動車排出ガスCO(一酸化炭素)は0.308g/kmとなり三菱自動車カタログ値が6.5g/kmであるため95.3%の低減となる、HC(炭化水素)は0.046g/kmとなりカタログ値が0.25g/kmであるため81.6%の低減となる、NOx(窒素酸化物)は0.115g/kmとなりカタログ値が0.25g/kmであるため54%の低減となる。燃料消費量について実走行して比較したところ、システム装置取り付け前の平均値は10〜12km/lであったものが、システム装置を取り付けることによって平均値は14〜16.5km/lとなり燃費は37〜40%改善された、燃費は自動車の走行条件、道路状況、積載物、運転する人の個性などによって差がでるものの30%前後の燃費改善効果が有る。
【実施例3】
【0015】
本発明において小型四輪貨物車で試験を実施した、高吸入効率エアーエレメント(符号1)、備長炭を挿入した空気溜りケース(符号2)、吸気側断熱空気ダクト(符号3)、燃料パイプに取り付けのマグネット(符号5)、イリジウムプラグ(符号8)、低抵抗プラグコード(符号9)、エキゾーストマニホールドの断熱(符号10)、オイルパン放熱用銅プレート(符号16)、バッテリーのマイナス端子への直接アース線(符号17)などを試験自動車、トヨタT−RZH102V、車体番号RZH102−0017817、年式平成4年7月製、距離計表示値187641kmにおいて取付け前、及び取付け後における排出ガス試験を平成16年12月24日、財団法人日本車両検査協会自動車試験所において、ガソリン自動車アイドリング及びシャシダイナモメータによる13モード自動車排出ガス試験第H600563及び第H600564号試験を行った結果、自動車排出ガスCO(一酸化炭素)においては取付け前23.85g/kwh、取付け後11.94g/kwhとなり50%の低減となる、HC(炭化水素)においては取付け前0.589g/kwh、取付け後0.295g/kwhとなり50%の低減となる、NOx(窒素酸化物)においては取付け前8.830g/kwh、取付け後8.900g/kwhとなり数値てきには計測器の誤差の範囲内となり変化なし、CO2(二酸化炭素)においては取付け前1235.1g/kwh、取付け後1254.8g/kwhとなり数値てきには計測器の誤差の範囲内となり変化なし、この試験結果から見てN0x(窒素酸化物)は(図1の13)排気パイプ途中に取付ける備長炭を挿入した排気ガス処理分解装置によって一層の低減が可能である、燃料消費量についても実走行し比較したところ、積載物なし、運転手のみ、において20%前後の燃費改善効果が見られるので温室効果ガスCO2(二酸化炭素)CH4(メタン)N2O(一酸化二窒素)の削減になる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明における後付け部品、装置のシステム組み合わせ図面である。
【図2】本発明における符号2の断熱空気溜りケースの断面図である。
【図3】本発明における符号13の排気ガス処理分解装置の断面図である。
【図4】本発明における符号16のオイルパン放熱用銅プレートの外形図である。
【符号の説明】
【0017】
19 吸入空気の入り口
1 高吸入効率エアーエレメント
2 断熱空気溜りケース
3 断熱空気ダクト
4 燃料噴射装置
5 燃料パイプ取り付けのマグネット
20 燃料の流れ
6 インテークマニホールド
7 エンジン本体
8 イリジウムプラグ(0.6mm極細イリジウム合金中心電極プラグ)
9 低抵抗プラグコード(一般コード比で約1/18の低抵抗及び130%の火花エネルギー)
10 断熱及び内部保温のエキゾーストマニホールド
11 既設の触媒ケース
12 排気パイプ
13 排気ガス処理分解装置
18 排出ガス出口
14 ミッションケース
15 エンジンオイルパン
16 オイルパン放熱用銅プレート
17 バッテリーのマイナス端子への直接アース線(耐熱電線8スケの太さで18〜24本の配線)
21 ABS製空気溜り本体ケース
22 耐熱性断熱シート及び断熱材
23 ステンレス製金網パイプ
24 備長炭又はカーボンナノチューブ(備長炭は1〜3cm角又は丸形状)
25 空気流の入り口高吸入効率エアーエレメント側
26 空気流の出口燃料噴射装置側
27 本体ステンレス製ケース
28 備長炭又はカーボンナノチューブ(備長炭は3〜5cm角又は丸形状)
29 ステンレス製金網の仕切り
30 排気ガス入り口側の変則的穴あき鉄製パイプ
31 排気ガス流の入り口
32 排気ガス流の出口
33 無酸素銅プレート(板厚0.5t、幅10〜20mm、長さ150〜200mm、取り付け枚数エンジン、ミッション共50〜70枚)
34 50%熱伝導性のある両面接着テープ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
使用過程の自動車(ガソリン及びLPGエンジン自動車)に後付け部品、装置として高吸入効率エアーエレメント、及び備長炭を挿入した断熱空気溜りケース、及び断熱加工された空気ダクト、及び燃料パイプに装着したマグネット、及びイリジウムプラグ、及び低抵抗プラグコード、及びエンジン各部よりバッテリーのマイナス端子への直接アース線、及びエキゾーストマニホールドの保温と断熱、及びエンジンオイルパン、ミッションオイルパンに貼り付けた放熱用銅プレート、及び排気パイプ途中の排気ガス温度が摂氏250度前後の位置に取付けた備長炭を挿入した排気ガス処理分解装置など、各々部品及び装置を組み合わせ、それぞれの特性による相乗効果によって得る、使用過程自動車の排出ガス低減及び燃費向上システム装置。
【請求項2】
自動車エンジンに吸入される空気中の各分子を、マイナスイオン及び遠赤外線によって活性化させ、空気流れによって飛散する備長炭のC(炭素)分子及び超微粒子も含み、又エンジンに入る空気の流れを脈動させないためにチャンバー効果を利用した請求項1記載の備長炭の挿入を特徴とする断熱空気溜りケース装置。
【請求項3】
自動車のエンジンオイルパン、ミッションオイルパン内のオイルの冷却を効率よく、又安価にできるようするために、50%の熱伝導性を持った両面接着テープを無酸素銅板に貼り付けオイルパン外側に接着する、またどのような形状のオイルパンにも良く馴染んで貼り付けられるように銅板の厚みは0.5mmとし、放熱面積を大きくするため繰り返し波形状に折り曲げ全体の長さを短くしたことを特徴とする請求項1記載の放熱用銅プレート。
【請求項4】
自動車排気パイプ途中の,排気ガス温度摂氏250度前後の範囲に設置する中空筒形二重構造の外側円周部分に備長炭を挿入し、備長炭の特性である着火温度が高い、遠赤外線の放出、無数のミクロ、マクロ穴などを利用して排気ガス及びガス中の煤の処理、NOx(窒素酸化物)は細穴中に詰め込まれることによって分子間の相互作用が強くなりその結果としてN(窒素)に変換されることを特徴とする請求項1記載の排気ガス処理分解装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2006−258042(P2006−258042A)
【公開日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−78731(P2005−78731)
【出願日】平成17年3月18日(2005.3.18)
【出願人】(305012692)
【Fターム(参考)】