特開2018-204490IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

内燃機関に用いられる吸気冷却システム

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】吸気の十分な冷却による熱効率向上効果を得つつ、運転条件の変化に伴う熱効率低下が抑制される吸気冷却システムを提供する。
【解決手段】吸気冷却システム10は、冷熱源を生成する冷凍部14と、冷凍部14を駆動する熱回収部13と、冷却部15と、熱伝達抑制部31を備える。冷却部15は、冷凍部14が生成した冷熱源を用いて内燃機関11の吸気を冷却する。熱伝達抑制部31は、燃焼室12内のガスからシリンダ32、シリンダヘッド33およびピストン34の内部への熱伝達を抑制する。このように冷凍部14が生成した冷熱源で吸気を冷却すると充填効率が向上し、熱効率が向上する。また、熱伝達抑制部31が燃焼室形成部の内部への熱伝達を抑制すると、内燃機関11の低負荷時に冷却度合いが高い状態であっても筒内温度が低下しすぎないので、燃焼悪化や失火が抑えられる。そのため、運転条件の変化に伴う熱効率低下が抑制される。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところで、冷凍機で吸気冷却を行う車両では、運転条件によっては冷凍機を駆動するためのエネルギが不足して吸気を十分に冷却することができない場合がある。このような状況は、特にアイドリングストップ車やハイブリッド車などにおいて起こり得る。
その一方で、吸気を冷却しすぎると内燃機関の燃焼悪化あるいは失火が発生する可能性がある。この解決策として、冷凍機の冷却度合いを調整することが挙げられる。しかし、冷凍機の冷却度合い調整の応答性はあまり高くない。そのため、例えば内燃機関の負荷が低減するように運転条件が変化した際、冷却度合いの高い状態がしばらく維持されることになる。これにより筒内温度が過度に低下する結果、上述の燃焼悪化あるいは失火が発生し、熱効率が低下するおそれがある。 本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気の十分な冷却による熱効率向上効果を得つつ、運転条件の変化に伴う熱効率低下が抑制される吸気冷却システムを提供することである。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の吸気冷却システムは、冷凍部(14、100、110、125、148)、エネルギ回収部(13、81、120、140、152、160、170)、冷却部(15、95)および熱伝達抑制部(31、130、180、190)を備える。冷凍部は冷熱源を生成する。エネルギ回収部は冷凍部を駆動するためのエネルギを内燃機関の排気または過給後吸気から回収する。冷却部は、冷凍部が生成した冷熱源を用いて内燃機関の・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

知財ポータルサイト IP Force にログインして確認する (無料)

この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】第1実施形態の吸気冷却システムを概念的に示す図である。

【図2】図1の内燃機関の断面図であって、内燃機関に設けられた熱伝達抑制部を示す図である。

【図3】図2の熱伝達抑制部の材料および燃焼室形成部の内部の材料に関して、比熱と熱伝導率との関係を説明する図である。

【図4】図2の熱伝達抑制部および燃焼室形成部の内部に関して、内燃機関のクランク角度と温度との関係を示す図である。

【図5】図1の第1実施形態、および、冷凍部のみを備える第1の比較形態に関して、吸気の温度と内燃機関の熱効率との関係を示す図である。

【図6】第2実施形態の吸気冷却システムを概念的に示す図である。

【図7】図6の制御装置が用いるマップであって、排気温度と排気酸素濃度と触媒劣化領域との関係を示すマップである。

【図8】図6の制御装置が用いるマップであって、エンジントルクとエンジン回転数と冷却領域との関係を示すマップである。

【図9】第3実施形態の吸気冷却システムを概念的に示す図である。

【図10】第4実施形態の吸気冷却システムを概念的に示す図である。

【図11】第5実施形態の吸気冷却システムを概念的に示す図である。

【図12】第6実施形態の吸気冷却システムを概念的に示す図である。

【図13】第7実施形態の吸気冷却システムを概念的に示す図である。

【図14】第8実施形態の吸気冷却システムを概念的に示す図である。

【図15】第9実施形態の吸気冷却システムを概念的に示す図である。

【図16】第10実施形態の吸気冷却システムの熱伝達抑制部を説明する図であって、内燃機関の断面図である。

【図17】第11実施形態の吸気冷却システムの熱伝達抑制部を説明する図であって、内燃機関の断面図である。

【図18】第12実施形態の吸気冷却システムの熱伝達抑制部を説明するための内燃機関の断面拡大図であって、熱伝達抑制部としてのインジェクタによる燃料噴霧を示す図である。

【図19】図18の燃料噴霧が燃焼しているときの気筒内の状態を示す図である。

【図20】図18の第12実施形態に対する比較形態の内燃機関の断面拡大図であって、インジェクタによる燃料噴霧を示す図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

10・・・吸気冷却システム   12・・・燃焼室   13、81、152、160、170・・・熱回収部(エネルギ回収部)   120、140、・・・エネルギ回収部   14、100、110、125、148・・・冷凍部   15、95・・・冷却部   31、130、180、190・・・熱伝達抑制部   32・・・シリンダ(燃焼室形成部)   33・・・シリンダヘッド(燃焼室形成部)   34・・・ピストン(燃焼室形成部)

全ての図面はログインすると無料で閲覧できます。ログイン・ユーザー登録

[広告欄]

ログインすれば広告は減ります

ログインすれば広告は減ります