JP2000329012A - ガソリンエンジンの燃焼方法 - Google Patents

ガソリンエンジンの燃焼方法

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JP2000329012A
JP2000329012A JP11171423A JP17142399A JP2000329012A JP 2000329012 A JP2000329012 A JP 2000329012A JP 11171423 A JP11171423 A JP 11171423A JP 17142399 A JP17142399 A JP 17142399A JP 2000329012 A JP2000329012 A JP 2000329012A
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Japan
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gasoline
fuel
engine
carburetor
catalyst material
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JP11171423A
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English (en)
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Kazunori Yamamoto
和徳 山元
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既存のガソリンエンジンを簡単に改造して燃
焼効率改善し、馬力及び燃費が著しく向上し、かつ排ガ
ス中のHC、CO2等の有害成分の排出量を低減させる
ことのできるガソリンエンジンの燃焼方法を提供する。 【構成】 ガソリンエンジンの燃焼方法において、燃料
タンクからガソリンエンジンに送られる液体ガソリン燃
料を180℃前後に加熱することにより100%気体ガ
ソリン燃料とする。燃料タンク1とペーパーライザー3
との間の流路に、触媒材料を燃料と接触状態に充填した
触媒装置2を設け加熱源によって前記触媒装置を加熱す
る。 【効果】 ガソリンエンジンに供給される液体ガソリン
燃料を完全燃焼し易い気体ガソリン燃料に変換すること
により馬力及び燃費が著しく向上し、かつ排ガス中のH
C、CO2等の有害成分の排出量を低減する、

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明はガソリンエンジンの
燃焼方法に係り、特に燃料タンクからキャブレターに供
給される液体ガソリン燃料を、供給配管の流路中で完全
燃焼し易い気体ガソリン燃料に変換するガソリンエンジ
ンの燃焼方法に関する。
【0002】
【従来の技術および発明の解決すべき課題】ガソリンエ
ンジンの燃費向上および排気ガス中の有害成分低下を目
的として、従来燃焼システムやエンジンのシリンダーま
わりの構造自体の改善、又は排ガスの触媒処理等の方策
が試みられているが、いずれもエンジン製作コストの増
大や改善効率の点に問題があり実用的に充分な解決を与
えるものではなかった。
【0003】これらガソリンエンジンのキャブレターに
供給される液体ガソリン燃料を供給配管中で気体ガソリ
ン燃料に変換し、完全な燃焼を行わせることによって燃
費の向上、および排ガス中の有害成分減少を図る燃焼方
法を提供することが本発明の課題である。
【0004】本発明者はガソリンエンジンのキャブレタ
ーに供給されるガソリンを供給配管中で所定の温度に加
熱し、液体ガソリン燃料を気体ガソリン燃料に変換する
ことにより燃焼効率を改善し、馬力特に燃費が著しく向
上されると共に、排ガス中のHC、CO等の有害成分
が低下することを発見して本発明を完成するに到った。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記本願発明の課題はガ
ソリンエンジンの燃焼方法において、ガソリンの燃料タ
ンクから供給配管を通してキャブレターに送られるガソ
リンを180℃前後に加熱し、気体燃料として使用する
ことを特徴とする燃焼方法によって解決される。
【0006】液体ガソリン燃料は180℃前後で気化す
るので、エンジンの構造等からみても180℃前後の温
度が好ましい。前記温度への加熱方法としてガソリン供
給配管をエンジンの周辺に設けて燃焼熱の輻射あるいは
伝導により加熱するようにしてもよいが、車載発電機か
らの電流によって作動するヒーターコイルを触媒装置に
付設してもよい。
【0007】後述する実施例に示すように、ガソリン温
度を180℃前後に加熱し気化燃料として使用した場合
の走行距離(km/L)は驚くべき改善効果を示してお
り、燃費の著しい向上が認められると共に、燃料の完全
燃焼により排ガス濃度が著しく低下し、燃料の供給、エ
ンジンの燃焼および安全性等については何等の支障もみ
られなかった。
【0008】本発明において液体ガソリン燃料では顕著
な燃費改善効果は明らかではなかったが、気体ガソリン
燃料を燃料とした場合完全燃焼となるため、燃費の向上
及び排ガス濃度の低下が可能となった。
【0009】本発明においてはガソリンエンジンの燃料
タンクとキャブレター間のガソリン供給配管中に、触媒
材料と供給されるガソリンとを接触する状態に充填した
触媒装置と、前記触媒装置を加熱するための加熱源とを
設け、前記触媒材料が酸化ケイ素および酸化アルミニウ
ムを主成分としかつリチウム、カリウム、ナトリウム、
ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウム、ホウ素、チタン、リン、鉄、マンガンか
らなる群より選ばれた少なくとも一種の元素の酸化物を
含むことによってその効果が一層改善される。
【0010】本発明において用いられる触媒材料の主成
分としてのSiO,Alとの合計はたとえば約
40〜60%であり残余の有効成分としての各酸化物は
夫々数ppmないし百数十ppmの範囲である。
【0011】前記触媒材料の組成は天然に産出される石
英班岩やこれらを主体とする火成岩系統の岩石の組成に
類似しており、たとえば七星石、麦飯石、トレマリン等
を原料として選択して調整することにより容易に得るこ
とができる。
【0012】本発明においては触媒材料として前記酸化
物材料に対して磁石、その他の磁性材料を組み合わせる
ことも有効であり、具体的には酸化物からなる材料に磁
石ペレットを1:1(重量比)で混入したものがもっと
も良い結果を与えた。磁性材料としてはフェライト系、
Sm−Co系、稀土類、アルニコ系等任意のものが用い
られる。
【0013】液体ガソリン燃料を気体ガソリン燃料とし
て使用するため、HCやCOが著しく軽減され燃費も
大幅に向上するものと考えられる。
【0014】触媒材料の中、主成分としての酸化ケイ素
および酸化アルミニウムは有効成分としてのその他の酸
化物を坦持する役割を果たすが、それ自体も加熱によっ
て遠赤外線を放射することが知られており、これらもま
た燃料の改質にも寄与しているものと考えられる。ナト
リウム、カリウム等の酸化物および微量の金属成分の大
部分は加熱によって前記遠赤外線を放射する成分である
が、その一部はガソリン中に微量に含まれる水分に対し
て溶出してイオン化する傾向が知られている。しかしこ
れによる効果は現在必ずしも明らかでない。
【0015】(触媒装置)花岡斑岩系からなる岩石を破
砕混合して下記の組成からなる触媒材料を調整した。S
iO(71)、Al(14)、B(1)、Fe
+FeO(2.5)、NaO(3.7)、K
O(40)、MgO(0.3)、CaO(1.5)、T
iO(0.3)、P(0.05)、MnO
(0.04)強熱残量(残部)この材料中には分析によ
ってCu、Zn、Sr、Nz、CrおよびPbが夫々微
量(ppmオーダ)で含まれていた。
【0016】触媒装置は直径5cm、厚さ2mmのステ
ンレス鋼外管の内部に直径2cmで周面に多数の貫孔を
有するステンレス鋼内管を同心状に設けて形成し、外管
と内管との間隙に前記触媒材料1kgを充填した。
【0017】
【実施例】図1は本発明を適用したガソリンエンジンに
おける燃料供給系統の概要を示す説明図である。図示の
通常のガソリンエンジンにおける燃料供給系統におい
て、燃料タンク1からガソリンはペーパーライザー2に
よって気体に変えられ、減圧下に気化および空気と混合
されて所定の空/燃比の混合気となり、燃焼用シリンダ
ーに供給されて爆発燃焼に用いられる。
【0018】本発明においては触媒装置2を、燃料タン
クからキャブレター9への燃料供給パイプライン中に設
けてあるが、エンジンの燃焼シリンダーの付近に取り付
けて、シリンダーからの燃焼の輻射および熱伝導により
加熱することが実用上好ましい。
【0019】
【試験例】図1に示す装置を用いて以下の条件下で液体
ガソリン燃料自動車と、気体ガソリン燃料自動車を走行
させ、ガソリン燃料の使用を測定した。結果を表1に示
す。 試験条件 車種 :2000ccガソリンエンジン 試験日 :平成11年5月11日 東京から名古屋まで
400km走行
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の結果】本発明によればガソリンを燃料とする自
動車のエンジンにおける燃焼が改善され、馬力及び燃費
を著しく向上し、かつ排ガス中のHC、CO等の有害
成分の排出料も低減した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を既存の自動車の内燃機関に適用する際
の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
1…燃料タンク 2…触媒装置 3…ガス発生装置 4…メイン燃料
通路 5…スロー燃料通路 6…燃料制御弁 7…エア・コントロールバルブ 8…エア・クリ
ーナー 9…キャブレター 10…スロットル
・オーブナー 11…EGRコントロールバルブ 12…Oセン
サー 13…水温スイッチ 14…ウォータ
ー・アウトレット 15…スロットル・スイッチ 16…LPGコ
ントロールユニット 17…バキュームコントロールバルブ 18…制御負圧 19…触媒コンバーター
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年5月24日(1999.5.2
4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項2
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】液体ガソリン燃料は180℃前後で気化す
るので、エンジンの構造等からみても180℃前後の温
度が好ましい。前記温度への加熱方法としてガソリン供
給配管をエンジンの周辺に設けて燃焼熱の輻射あるいは
伝導により加熱するようにしてもよいが、車載発電機か
らの電流によって作動するヒーターコイルを気体変換装
置に付設してもよい。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】後述する実施例に示すように、ガソリン温
度を180℃前後に加熱し気体燃料として使用した場合
の走行距離(km/L)は驚くべき改善効果を示してお
り、燃費の著しい向上が認められると共に、燃料の完全
燃焼により排ガス濃度が著しく低下し、燃料の供給、エ
ンジンの燃焼および安全性等については何等の支障もみ
られなかった。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】本発明においてはガソリンエンジンの燃料
タンクとキャブレター間のガソリン供給配管中に気体変
換装置を設ける。気体変換装置内部には供給されるガソ
リンと接触する状態に充填した触媒材料と、触媒材料を
加熱するための加熱機とを設け、前記触媒材料が酸化ケ
イ素および酸化アルミニウムを主成分としかつリチウ
ム、カリウム、ナトリウム、ベリリウム、マグネシウ
ム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ホウ素、
チタン、リン、鉄、マンガンからなる群より選ばれた少
なくとも一種の元素の酸化物を含むことによってその効
果が一層改善される。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】気体変換装置は直径5cm、厚さ2mmの
ステンレス鋼外管の内部に直径2cmで周面に多数の貫
孔を有するステンレス鋼内管を同心状に設けて形成し、
外管と内管との間隙に前記触媒材料1kgを充填した。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】本発明においては気体変換装置2を、燃料
タンク1からキャブレター9への燃料供給パイプライン
中に設けてあるが、エンジンの燃焼シリンダーの付近に
取り付けて、シリンダーからの燃焼の輻射および熱伝導
により加熱することが実用上好ましい。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】
【符号の説明】 1…燃料タンク 2…気体変換
装置 3…メイン燃料通路 4…スロー燃
料通路 5…燃料制御弁 6…エア・コ
ントロールバルブ 7…エア・クリーナー 8…キャブレ
ター 9…スロットル・オーブナー 10…EGRコ
ントロールバルブ 11…Oセンサー 12…水温ス
イッチ 13…ウォーター・アウトレット 14…スロッ
トル・スイッチ 15…LPGコントロールユニット 16…バキュ
ームコントロールバルブ 17…制御負圧 18…触媒コ
ンバーター ましい。
【手続補正8】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年2月29日(2000.2.2
9)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】液体ガソリン燃料は180℃前後で100
気化するので、エンジンの構造等からみても180℃
前後の温度が好ましい。前記温度への加熱方法としてガ
ソリン供給配管をエンジンの周辺に設けて燃焼熱の輻射
あるいは伝導により加熱するようにしてもよいが、車載
発電機からの電流によって作動するヒーターコイルを触
媒装置に付設してもよい。
───────────────────────────────────────────────────── 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) F02M 37/00 F02M 37/00 P

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガソリンエンジンの燃焼方法におい
    て、燃料タンクからガソリンの供給配管を通してキャブ
    レターに送られるガソリンを180℃前後の温度に加熱
    してガソリンを気化させ、そのガスを燃料とすることを
    特徴とするガソリンエンジンの燃焼方法。
  2. 【請求項2】 ガソリンエンジンの燃料タンクとキ
    ャブレターとの間のガソリンの供給配管中に、供給され
    るガソリンと接触する状態に触媒材料を充填した触媒装
    置と前記触媒装置を加熱するための加熱源とを設け、前
    記ガソリンを加熱された触媒材料との接触下にキャブレ
    ターに供給し、前記触媒材料が酸化ケイ素および酸化ア
    ルミニウムを主成分としかつリチウム、カリウム、ナト
    リウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、スト
    ロンチウム、バリウム、ホウ素、チタン、リン、鉄、マ
    ンガンからなる群より選ばれた少なくとも一種の元素の
    酸化物を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記触媒材料が石英班岩系の火成岩
    から主としてなる請求項2記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008531920A (ja) * 2005-03-04 2008-08-14 ヴェイパー・フューエル・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 蒸気燃料型エンジン

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008531920A (ja) * 2005-03-04 2008-08-14 ヴェイパー・フューエル・テクノロジーズ・インコーポレーテッド 蒸気燃料型エンジン

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