JP2000205048A - Premixed compression self-ignition engine - Google Patents

Premixed compression self-ignition engine

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JP2000205048A
JP2000205048A JP11003096A JP309699A JP2000205048A JP 2000205048 A JP2000205048 A JP 2000205048A JP 11003096 A JP11003096 A JP 11003096A JP 309699 A JP309699 A JP 309699A JP 2000205048 A JP2000205048 A JP 2000205048A
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JP
Japan
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gas
combustion chamber
combustion
fuel
auxiliary
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Application number
JP11003096A
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Japanese (ja)
Inventor
Shoji Asada
昭治 浅田
Masashi Nishigaki
雅司 西垣
Yuji Nakamura
裕司 中村
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/12Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress soot and the like to stick on an inner wall of a combustion chamber, and reduce the frequency of maintenance inspection by supplying supporting gas having much hydrogen component as a supporting material from supporting gas supplying means to a combustion chamber, in the case where pre-mixture in which fuel and gas including oxygen for combustion are mix with each other beforehand is filled to a combustion chamber. SOLUTION: A first gas supply passage 5 is connected to a combustion chamber 3 of a premixed compression self-ignition engine, fuel (town gas) is supplied from a fuel supplying part 6 arranged on the way thereof, mixture of fuel and air is supplied and filled to the combustion chamber 3 through an intake valve V1. An exhaust gas passage 7 is connected to the combustion chamber 3, exhaust gas in the combustion chamber 3 is discharged through an exhaust valve V2. In this case, a second gas supplying passage 8 for supplying supporting gas is connected to the first gas supplying passage 5, and town gas (methane gas) is supplied to a second gas supplying passage 8 by a reforming device 9, serving reformed gas which is reformed by steam from a steam generating and supplying mechanism 7a as supporting gas.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の発明の属する技術分野】本発明は、例えば、
発電用エンジンやコージェネレーション用小型エンジン
等として用いられるエンジンであって、詳しくは、燃料
と燃焼用酸素含有ガスとが予め混合された予混合気で、
燃焼室内に充填された前記予混合気を、圧縮工程におけ
る圧縮による温度上昇にて自着火させて燃焼させる予混
合圧縮自着火エンジンに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to, for example,
An engine used as a power generation engine or a small engine for cogeneration, etc., specifically, a premixed gas in which a fuel and an oxygen-containing gas for combustion are mixed in advance,
The present invention relates to a premixed compression self-ignition engine that self-ignites and burns the premixed gas charged in a combustion chamber at a temperature rise due to compression in a compression step.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記構成の予混合圧縮自着火エンジンに
おいては、前記圧縮工程における圧縮による温度上昇に
て前記予混合気を自着火させるための着火条件を緩和さ
せるために、前記予混合気の前記燃焼室への充填にあた
り、前記燃焼室に助燃材として軽油等の液体燃料を噴霧
状態で添加供給するようになっていた。
2. Description of the Related Art In a premixed compression self-ignition engine having the above-described structure, the premixed gas mixture is self-ignited by a temperature rise due to the compression in the compression step. In filling the combustion chamber, a liquid fuel such as light oil is added and supplied to the combustion chamber as an auxiliary material in a spray state.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
予混合圧縮自着火エンジンにおいては、上記したような
助燃材を添加供給する場合、その助燃材も前記予混合気
と合わせて予め混合された状態、即ち、燃焼室の広い領
域にわたって助燃材が一様に拡散されて混合しているこ
とが好ましい。しかし、上記従来技術のように、液体燃
料を用いる場合には、例えば、その液体燃料を燃焼室内
に噴射するタイミングによっては燃料が燃焼室壁面に付
着してしまったり、あるいは、充分に拡散しなかった
り、完全な予混合状態の実現が難しいものとなってい
た。その結果、圧縮に伴う自着火及びそれに伴う燃焼状
態が適正に行えないおそれがあった。又、上記したよう
な液体燃料を用いる場合には、その燃焼に伴って発生す
る煤等が燃焼室の内壁に付着して汚染されたりすること
から、比較的短い使用時間毎に燃焼室内の清掃等のメン
テナンス作業が必要でそれだけ余計なコストがかかる等
の不利な面もあった。本発明の目的は、上記したような
従来における不具合を解消することにある。
In such a premixed compression ignition engine, when the above-described auxiliary material is added and supplied, the auxiliary material is also premixed together with the premixed gas. It is preferable that the auxiliary material is uniformly dispersed and mixed in a state, that is, over a wide area of the combustion chamber. However, when a liquid fuel is used as in the above-described conventional technology, for example, depending on the timing of injecting the liquid fuel into the combustion chamber, the fuel may adhere to the combustion chamber wall surface or may not be sufficiently diffused. And it was difficult to achieve a perfect premixed state. As a result, there is a possibility that the self-ignition accompanying the compression and the combustion state accompanying the self-ignition cannot be performed properly. In addition, when the above-described liquid fuel is used, soot and the like generated during the combustion adhere to the inner wall of the combustion chamber and become contaminated, so that the cleaning of the combustion chamber is performed at relatively short intervals of use. There are also disadvantageous aspects such as the necessity of maintenance work such as the above and extra cost. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の特徴構
成によれば、燃料と燃焼用酸素含有ガスとが予め混合さ
れた予混合気の燃焼室への充填にあたって、助燃用ガス
供給手段が燃焼室に助燃材として水素成分の多い助燃用
ガスを供給することになる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a gas supply means for assisting combustion when filling a combustion chamber with a premixed gas in which a fuel and an oxygen-containing gas for combustion are mixed in advance. Will supply a combustion assisting gas containing a large amount of hydrogen to the combustion chamber.

【0005】従って、燃焼室に供給される助燃材が気体
燃料である助燃用ガスを供給するので、従来の如く液体
燃料を供給する場合のように燃料を例えば燃焼室に噴霧
状態で噴射させなくても、燃焼室の内部で一様に拡散し
て短時間で前記予混合気との間で容易に混合されやす
い。しかも、水素成分の多い助燃用ガスであるから、燃
焼に伴って煤等の発生量が少ないので燃焼室の内壁へ煤
等が付着する量が少なくなり、保守点検作業の頻度を少
なくすることも可能となる。その結果、従来のように液
体燃料を霧状に噴射させるための特別な機構も不要であ
り、構成を簡素にできるとともに、メンテナンス費用も
低減できて、全体として低コストで且つ良好な燃焼状態
を得ることが可能となる予混合圧縮自着火エンジンを提
供できるに至った。
Accordingly, since the auxiliary material supplied to the combustion chamber supplies the auxiliary gas, which is a gaseous fuel, the fuel is not injected into the combustion chamber, for example, in the form of a spray as in the case of supplying liquid fuel as in the prior art. Even so, it is easily diffused uniformly within the combustion chamber and easily mixed with the premixed gas in a short time. Moreover, since it is an auxiliary gas containing a large amount of hydrogen, the amount of soot and the like generated during combustion is small, so the amount of soot and the like adhering to the inner wall of the combustion chamber is reduced, and the frequency of maintenance and inspection work can be reduced. It becomes possible. As a result, there is no need for a special mechanism for injecting the liquid fuel in the form of a mist as in the related art. It has become possible to provide a homogeneous charge compression ignition engine that can be obtained.

【0006】請求項2に記載の特徴構成によれば、請求
項1に記載の特徴構成において、前記燃料となる原料ガ
スを改質して水素成分の多い前記助燃用ガスを得る改質
装置を備え、助燃用ガス供給手段は、前記改質装置によ
り得られた前記助燃用ガスを前記助燃材として前記燃焼
室に供給するように構成されている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the reforming apparatus according to the first aspect, wherein the reforming apparatus obtains the auxiliary gas having a large hydrogen component by reforming the raw material gas as the fuel. The auxiliary gas supply means is configured to supply the auxiliary gas obtained by the reformer to the combustion chamber as the auxiliary material.

【0007】従って、この構成においては、改質装置が
備えられ、この改質装置により原料ガスから水素成分の
多い前記助燃用ガスが生成される。そして、原料ガスが
そのまま燃料として燃焼室に供給されるとともに、生成
された助燃用ガスが燃焼室に供給される。その結果、例
えば、水素成分の多い前記助燃用ガスを使用する場合に
あっても、この助燃用ガスを、別途、貯蔵しておく必要
がなくなり、専有スペースが節約できる。即ち、機関を
コンパクトなものとすることができる。
Therefore, in this configuration, a reforming device is provided, and the reforming device generates the above-mentioned auxiliary gas having a large hydrogen component from the raw material gas. Then, the raw material gas is directly supplied to the combustion chamber as fuel, and the generated auxiliary combustion gas is supplied to the combustion chamber. As a result, for example, even when the above-mentioned auxiliary gas containing a large amount of hydrogen component is used, it is not necessary to separately store the auxiliary gas, and the exclusive space can be saved. That is, the engine can be made compact.

【0008】請求項3に記載の特徴構成によれば、請求
項2において、前記燃料が天然ガスを主成分とする燃料
ガスであり、前記改質装置が前記天然ガスを改質して水
素成分が多い改質天然ガスを前記助燃用ガスとして得る
天然ガス改質装置である。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the fuel is a fuel gas containing natural gas as a main component, and the reformer reforms the natural gas to produce a hydrogen component. This is a natural gas reformer that obtains reformed natural gas with a large amount as the auxiliary gas.

【0009】この構成を取る場合は、原料ガスとして例
えば天然ガスが、その大部分である都市ガスを原料ガス
として使用することができ、この原料ガスを利用して、
燃焼用の予混合気だけでなく、前記助燃用ガスとして、
水素成分が多い改質天然ガスを得ることができる。
In this configuration, for example, natural gas can be used as a source gas, and most of the city gas can be used as a source gas.
As well as the premixed gas for combustion, as the auxiliary combustion gas,
It is possible to obtain a reformed natural gas having a large hydrogen component.

【0010】請求項4に記載の特徴構成によれば、請求
項3において、燃焼に伴って発生する排ガスを熱源とし
て生成される蒸気を前記天然ガス改質装置に供給する蒸
気生成・供給機構を備え、前記天然ガス改質装置が、供
給される前記蒸気を使用して前記天然ガスの改質を行う
ように構成されている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, there is provided a steam generation / supply mechanism for supplying steam generated as a heat source using exhaust gas generated by combustion to the natural gas reforming apparatus. And the natural gas reformer is configured to reform the natural gas using the supplied steam.

【0011】天然ガスの改質にあたっては、水蒸気を利
用することが行われるが、この水蒸気を得る場合に、エ
ンジンの燃焼に伴って発生する排ガスが保有する熱を利
用して、水蒸気を得ることができる。その結果、エンジ
ンの運転に伴って発生する熱を有効利用して、コンパク
トな構成で助燃用ガスを得ることができ、トータル的な
エネルギー効率において、良好な予混合圧縮自着火エン
ジンを得ることができる。
In the reforming of natural gas, steam is used. When this steam is obtained, steam is obtained by utilizing heat possessed by exhaust gas generated by combustion of the engine. Can be. As a result, it is possible to obtain a combustion assisting gas with a compact configuration by effectively utilizing the heat generated during operation of the engine, and to obtain a good premixed compression ignition engine with a total energy efficiency. it can.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本願の予混合圧縮自着火エンジン
の実施の形態例を、以下、図面に基づいて説明する。こ
の予混合圧縮自着火エンジン1は、燃料と燃焼用酸素含
有ガスとしての空気とが予め混合された予混合気が燃焼
室3に充填されて、その予混合気を、圧縮工程における
圧縮による温度上昇にて自着火させて燃焼させる構造の
ものであり、予混合気の燃焼室3内への充填、後述する
助燃用ガスの燃焼室3内への充填、燃焼室内のガスの圧
縮、圧縮による燃焼ガスの自着火、燃焼完了後の燃焼室
3からの排ガスの排気を、順次、サイクルとしておこな
うものであり、この公知のサイクルを実行するための機
構を、備えたものである。このような機構は、予混合圧
縮自着火エンジンに備えられる公知の基本的な構造であ
る。本願の予混合圧縮自着火エンジンにあっては、先に
も説明してきたように、燃焼室3に供給・充填される燃
料の種類に、その特徴があるため、この特徴構成に関し
て、図1に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a homogeneous charge compression ignition engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the premixed compression ignition engine 1, the combustion chamber 3 is filled with a premixed gas in which fuel and air as the oxygen-containing gas for combustion are preliminarily mixed, and the premixed gas is heated by compression in a compression step. It has a structure in which it is self-ignited and burned by ascending, and is filled with a premixed gas into the combustion chamber 3, a supplementary combustion gas described later into the combustion chamber 3, compression of the gas in the combustion chamber, and compression. The self-ignition of the combustion gas and the exhaust of the exhaust gas from the combustion chamber 3 after the completion of the combustion are sequentially performed as a cycle, and include a mechanism for executing this known cycle. Such a mechanism is a known basic structure provided in a homogeneous charge compression ignition engine. As described above, in the homogeneous charge compression ignition engine of the present application, the type of fuel supplied / filled into the combustion chamber 3 has characteristics. It will be described based on the following.

【0013】図示するように、この予混合圧縮自着火エ
ンジンは、シリンダライナ3aの内部に、その長手方向
(図では上下方向)に所定ストロークで往復摺動するピ
ストン3cが設けられ、シリンダライナ3aに取り付け
られるシリンダヘッド3bと、シリンダライナ3a、及
び、ピストン3cにより燃焼室3が形成されている。そ
して、ピストン3cの圧縮により、この燃焼室3に充填
されている燃焼用のガス(予混合気及び助燃用ガス)が
燃焼してピストン3cが往復駆動され、ピストン3cの
往復運動が図示しないクランク機構により回転運動に変
換されて回転駆動力が得られるようになっている。
As shown in the figure, in this homogeneous charge compression ignition engine, a piston 3c is provided inside a cylinder liner 3a and reciprocates with a predetermined stroke in a longitudinal direction (vertical direction in the figure) of the cylinder liner 3a. , A combustion chamber 3 is formed by a cylinder head 3b, a cylinder liner 3a, and a piston 3c. Then, by the compression of the piston 3c, the combustion gas (premixed gas and auxiliary gas) charged in the combustion chamber 3 is burned, and the piston 3c is driven reciprocally, and the reciprocating motion of the piston 3c is not illustrated. The rotation is converted into a rotational motion by a mechanism to obtain a rotational driving force.

【0014】前記燃焼室3には、第1ガス供給路5が接
続されており、この第1ガス供給路5の途中に備えられ
ている燃料供給部6から燃料を供給され、この燃料と空
気(燃焼用酸素含有ガスの一例)との混合気(予混合
気)が、その第1ガス供給路5と燃焼室3との間に設け
られた吸気バルブV1を所定のタイミングで開作動させ
て供給・充填される構造が採用されている。さらに、こ
の燃焼室3の下手側には、前記第1ガス供給路5とは別
の排ガス路7が設けられており、燃焼室3と排ガス炉7
との間に設けられた排気バルブV2を所定のタイミング
で開作動させて、燃焼室3内に発生する排ガスを排出す
る構成となっている。
A first gas supply passage 5 is connected to the combustion chamber 3, and fuel is supplied from a fuel supply section 6 provided in the middle of the first gas supply passage 5. An air-fuel mixture (a premixed air-fuel mixture) with (an example of an oxygen-containing gas for combustion) opens an intake valve V1 provided between the first gas supply path 5 and the combustion chamber 3 at a predetermined timing. A supply / fill structure is adopted. Further, on the lower side of the combustion chamber 3, an exhaust gas path 7 different from the first gas supply path 5 is provided, and the combustion chamber 3 and the exhaust gas furnace 7 are provided.
Is opened at a predetermined timing to discharge exhaust gas generated in the combustion chamber 3.

【0015】図1にも示すように、前記第1ガス供給路
5には第2ガス供給路8が接続されている。ここで、こ
の第2ガス供給路8を介して供給されるガスは本願にい
う助燃用ガスが供給される。同図に示すように、この第
2ガス供給路8の基端側には、所謂、メタンガスを水蒸
気改質する改質装置9が備えられており、この改質装置
9によって改質された改質済のガスが助燃用ガスとして
供給される。
As shown in FIG. 1, a second gas supply path 8 is connected to the first gas supply path 5. Here, as the gas supplied through the second gas supply passage 8, the auxiliary gas referred to in the present application is supplied. As shown in the figure, a reformer 9 for steam reforming methane gas is provided at the base end side of the second gas supply path 8. The reformer 9 reformed by the reformer 9 is provided. The purified gas is supplied as the auxiliary gas.

【0016】前記改質装置9は、ニッケルを基本触媒と
するもので、メタンを主成分とする都市ガス(天然ガス
から得られる)を供給されて、メタンの一部を、水素に
改質して、助燃用ガスとしての水素成分が多い改質天然
ガスを得るものである。後にも示すように、この改質装
置9の原料ガスは都市ガスとされるとともに、前記排ガ
ス路7に備えられている熱交換機7aにより、排ガス中
に残存する熱との熱交換により生成される水蒸気を供給
され、改質の用に供される構成が採用されている。従っ
て、この熱交換器7aが蒸気生成・供給機構に対応す
る。
The reformer 9 uses nickel as a basic catalyst, is supplied with city gas (obtained from natural gas) containing methane as a main component, and reforms a part of methane into hydrogen. Thus, a reformed natural gas containing a large amount of a hydrogen component as an auxiliary combustion gas is obtained. As will be described later, the raw material gas of the reformer 9 is used as city gas and is generated by heat exchange with heat remaining in the exhaust gas by the heat exchanger 7a provided in the exhaust gas path 7. A configuration in which steam is supplied and used for reforming is adopted. Therefore, this heat exchanger 7a corresponds to a steam generation / supply mechanism.

【0017】先に説明した第1ガス供給路5に対する燃
料の供給に関しては、この予混合圧縮自着火エンジンに
対して備えられる都市ガス既設ライン10から、原料ガ
ス供給路11を介して都市ガスがそのまま、燃料として
供給される構成が採用されている。同図に破線で示すよ
うに、都市ガスタンク100からの供給を受ける構造と
してもよい。さらに、この原料ガス供給路11は、一部
分岐して、前記改質装置9の原料ガス供給口9aに接続
されており、改質装置9に対して、その原料ガスとし
て、同じく都市ガスを供給する構成とされている。結
果、都市ガスは、燃焼室3に希薄状態で供給される燃料
とされるとともに、改質装置9による改質工程を経て助
燃用ガスに改質され、この改質済みの状態で燃焼室3に
供給される。従って、前記原料ガス供給路11の一部分
岐部分、改質装置9、及び、第2ガス供給路8により助
燃用ガス供給手段が構成されることになる。
With respect to the supply of fuel to the first gas supply path 5 described above, city gas is supplied from a city gas existing line 10 provided for the premixed compression ignition engine via a source gas supply path 11. A configuration in which the fuel is supplied as it is is adopted. As shown by a broken line in the figure, a structure that receives supply from the city gas tank 100 may be adopted. Further, the raw material gas supply path 11 is partially branched and connected to the raw material gas supply port 9a of the reformer 9, and supplies the reformer 9 with the same city gas as the raw material gas. It is configured to be. As a result, the city gas is turned into fuel supplied to the combustion chamber 3 in a lean state, and at the same time, is reformed into an auxiliary combustion gas through a reforming process by the reformer 9, and in this reformed state, the combustion chamber 3 Supplied to Therefore, a part of the raw material gas supply path 11, the reformer 9, and the second gas supply path 8 constitute a supplementary gas supply means.

【0018】以上が、本願の予混合圧縮自着火エンジン
の特徴部の基本構成であり、この機関は、上述したよう
なサイクルを成して燃焼・動作する。即ち、燃焼室3に
予混合気及び助燃用ガスを充填した状態で、圧縮工程に
おけるピストン3cによる断熱圧縮により自着火して燃
焼し動作する。この場合、燃料と助燃用ガスは、同じ
く、都市ガスから得られるものでありながら、前者は都
市ガスをそのまま使用するのに対して、後者は、改質装
置9を経ることにより、後者の水素成分の多い助燃用ガ
スとなっており燃焼速度が速く且つ着火性の高いもので
あるので、良好な自着火動作を実現できる。
The basic configuration of the features of the homogeneous charge compression ignition engine of the present invention has been described above. This engine burns and operates in the above-described cycle. That is, in a state where the premixed gas and the auxiliary gas are filled in the combustion chamber 3, self-ignition is performed by adiabatic compression by the piston 3c in the compression step, and combustion is performed. In this case, while the fuel and the auxiliary gas are also obtained from city gas, the former uses city gas as it is, while the latter passes through the reformer 9 to form the latter hydrogen gas. Since the gas is an auxiliary combustion gas having many components and has a high combustion rate and high ignitability, a good self-ignition operation can be realized.

【0019】[0019]

【実施例】以上が、本願の予混合圧縮自着火エンジンの
基本構成であるが、実際の運転例に関して、その効率の
向上に関して説明する。実証実施にあたっては、出力3
90kwの直列6気筒圧縮自着火ガスエンジンを用い
た。 1 エンジン仕様は、下記の通りとした。 ボア 165mm×ストローク(180mm) 圧縮比 21 燃料混合気の当量比 0.3 回転数 1200rpm 2 燃料及び助燃用ガスの状態は以下の通りとした。 原料ガス 都市ガスである13A このガスの組成は、メタン88%以上含有する 機関への原料ガスの基本供給量(全体として供給される量) 80 Nm3/h 燃焼室へ供給される原料ガスの供給量 非改質都市ガス供給量 71.5Nm3/h 改質装置へ供給されるガス量 8.5Nm3/h 改質後助燃用ガスの組成及び量 水素 9.1Nm3/h メタン 7.5Nm3/h 改質操作に必要とされた給水量 28リットル/h 上記のような条件下で機関を運転したところ、得られた
効率は、改質装置を備えた本願構成で、42%であるの
に対して、この改質装置を介することなく、都市ガスを
そのまま燃焼室に供給するとともに、助燃用ガスとして
軽油を噴霧状態で噴射する場合は、40%であった。し
たがって、本願構成により、効率の改善を得ることもで
きた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic configuration of the homogeneous charge compression ignition engine of the present invention has been described above. An actual operation example will be described with respect to an improvement in efficiency. Output 3
A 90 kW in-line 6 cylinder compression auto-ignition gas engine was used. 1 The engine specifications were as follows. Bore 165 mm x stroke (180 mm) Compression ratio 21 Equivalent ratio of fuel mixture 0.3 Number of revolutions 1200 rpm 2 The state of fuel and auxiliary gas was as follows. Raw material gas 13A that is city gas The composition of this gas is based on the basic supply amount of raw material gas to an engine containing 88% or more of methane (the amount supplied as a whole) 80 Nm 3 / h of raw material gas supplied to the combustion chamber Supply amount Non-reforming city gas supply amount 71.5 Nm 3 / h Gas amount supplied to the reformer 8.5 Nm 3 / h Composition and amount of post-reforming auxiliary combustion gas Hydrogen 9.1 Nm 3 / h Methane 7. 5 Nm 3 / h Water supply amount required for the reforming operation 28 liters / h When the engine was operated under the above conditions, the obtained efficiency was 42% in the present application equipped with the reforming device. In contrast, 40% was obtained when city gas was supplied to the combustion chamber as it was without passing through the reformer, and light oil was sprayed as an auxiliary combustion gas in a spray state. Therefore, according to the configuration of the present application, the efficiency can be improved.

【0020】〔別実施形態〕 (イ)上記実施形態においては、助燃用ガスとして、天
然ガスを利用して水素成分を多く含みメタンガスを含む
ガスを得るものとしたが、助燃用ガスとしては水素成分
を多く含むものであればよく、水素のみを供給してもよ
く、その他のガスを含むものでもよい。
[Other Embodiments] (a) In the above embodiment, natural gas is used as the auxiliary combustion gas to obtain a gas containing a large amount of hydrogen and containing methane gas. What is necessary is just to contain many components, may supply only hydrogen, and may contain other gas.

【0021】(ロ)上記実施形態では、助燃用ガスとし
て、天然ガスを改質装置により改質することにより得ら
れたガスを利用するようにしたが、このような構成に限
らず、別途、水素成分等を含むガスあるいは水素ガスを
上記原料ガスのタンクとは別に設けられる貯蔵タンクに
より貯蔵して供給するような構成としてもよい。
(B) In the above embodiment, the gas obtained by reforming natural gas with the reformer is used as the auxiliary combustion gas. However, the present invention is not limited to such a configuration. A configuration may also be adopted in which a gas containing a hydrogen component or the like or a hydrogen gas is stored and supplied by a storage tank provided separately from the source gas tank.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願の予混合圧縮自着火エンジンの一構成例を
示す図
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a premixed compression self-ignition engine of the present application.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 燃焼室 7a 蒸気生成・供給機構 9 改質装置 3 Combustion chamber 7a Steam generation / supply mechanism 9 Reformer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 19/08 F02D 19/08 B C 19/10 19/10 F02M 25/00 F02M 25/00 G 27/02 27/02 K F (72)発明者 中村 裕司 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 3G092 AA00 AA05 AB08 AB13 AB15 AC08 DE04S DE17S DE18S FA18 FA49 FA50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (reference) F02D 19/08 F02D 19/08 BC 19/10 19/10 F02M 25/00 F02M 25/00 G 27 / 02 27/02 KF (72) Inventor Yuji Nakamura 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka F-term in Osaka Gas Co., Ltd. (reference) 3G092 AA00 AA05 AB08 AB13 AB15 AC08 DE04S DE17S DE18S FA18 FA49 FA50

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料と燃焼用酸素含有ガスとが予め混合
された予混合気で、燃焼室内に充填された前記予混合気
を、圧縮工程における圧縮による温度上昇にて自着火さ
せて燃焼させる予混合圧縮自着火エンジンであって、 前記予混合気の前記燃焼室への充填にあたって、前記燃
焼室に助燃材として水素成分の多い助燃用ガスを供給す
る助燃用ガス供給手段を備えている予混合圧縮自着火エ
ンジン。
1. A premixed gas in which a fuel and an oxygen-containing gas for combustion are mixed in advance, and the premixed gas charged in a combustion chamber is self-ignited at a temperature rise due to compression in a compression step and burned. A premixed compression ignition engine, comprising: an auxiliary combustion gas supply unit for supplying an auxiliary gas containing a large amount of hydrogen as an auxiliary material to the combustion chamber when charging the premixed air into the combustion chamber. Mixed compression self-ignition engine.
【請求項2】 前記燃料となる原料ガスを改質して水素
成分の多い前記助燃用ガスを得る改質装置を備え、 前記助燃用ガス供給手段は、前記改質装置により得られ
た前記助燃用ガスを前記助燃材として前記燃焼室に供給
するように構成されている請求項1記載の予混合圧縮自
着火エンジン。
2. A reforming apparatus for reforming the raw material gas serving as the fuel to obtain the auxiliary combustion gas having a large hydrogen component, wherein the auxiliary combustion gas supply means includes the auxiliary combustion gas obtained by the reformer. 2. The premixed compression ignition engine according to claim 1, wherein a supply gas is supplied to the combustion chamber as the auxiliary combustion material.
【請求項3】 前記燃料が天然ガスを主成分とする燃料
ガスであり、前記改質装置が前記天然ガスを改質して水
素成分が多い改質天然ガスを前記助燃用ガスとして得る
天然ガス改質装置である請求項2記載の予混合圧縮自着
火エンジン。
3. The natural gas, wherein the fuel is a fuel gas containing natural gas as a main component, and the reformer reforms the natural gas to obtain a reformed natural gas having a large hydrogen component as the auxiliary gas. The homogeneous charge compression ignition engine according to claim 2, which is a reformer.
【請求項4】 燃焼に伴って発生する排ガスを熱源とし
て生成される蒸気を前記天然ガス改質装置に供給する蒸
気生成・供給機構を備え、 前記天然ガス改質装置が、供給される前記蒸気を使用し
て前記天然ガスの改質を行うように構成されている請求
項3記載の予混合圧縮自着火エンジン。
4. A steam generation / supply mechanism for supplying steam generated by using exhaust gas generated by combustion as a heat source to the natural gas reforming apparatus, wherein the natural gas reforming apparatus supplies the steam. 4. The premixed compression ignition engine according to claim 3, wherein the engine is configured to perform the reforming of the natural gas.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006509149A (en) * 2002-12-03 2006-03-16 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ Method and apparatus for controlling premixed compression ignition (HCCI) engine performance

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JP2006509149A (en) * 2002-12-03 2006-03-16 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ Method and apparatus for controlling premixed compression ignition (HCCI) engine performance

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