JPH02256863A - エンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （、ａ　’）産業上の利用分野 本発明は、エンジンの燃料供給装置に関し、特に、簡単
な枯成で遊離炭素、炭化水素、−酸化炭素等の発生を抑
制できるとともに、燃費を節約できるようにしたエンジ
ンの燃料供給装置に閃するものである。

（ｂ）従来の技術 近年、エンジンの排気ガスによる大気汚染が大きな社会
問題としてクローズアップされており、自動車メーカー
　学会を中心にＩｍ々の分野がらその防止策が検討され
ている。

排気ガスによる大気汚染を防止する方法として、例えば
、エンジンの空燃比をコンビエータ等を使用して制０１
１シて不完全燃焼の発生を防止する方法、エンジンの燃
焼室の形状を改ａすることにより燃焼温度を低下させて
遊離炭素や炭化水素の発生を防止したり、不完全燃焼の
発生を防止したりする方法、排気路に触媒式排気浄化ｖ
、、置を介設する方法などが提案されている。

（ｃ）発明がｆＩＹ決しようとする課題コンビエータを
使用して空燃比を制御する方法の場合には、新しいエン
ジンを開発するごとに制御に必要な種々の設定値あるい
は制ｏｎ目標値を実験的に求める必要があり、その開発
費用が高くつくという問題がある。

また、エンジンの燃焼室形状を改善する方法は、エンジ
ンの気前容積、ボア二ストローク比、運転τ域等によっ
て７しくその効果に差異が生じるので、同じように新し
いエンジンを開発するごとに最適の燃焼室形状を実験的
に求めろ必要がある。

したがって、この方法でも開発費用が高くなる課題をｎ
τ）胃すること１土できない。

Ｉ気路に断気浄化器を介設する場合には、使用されるエ
ンジンの種類を選ばないので、上記のように開発費用が
高くなるという課厘はない、しかしながら、実際の使用
においては、エンジン排気温度が一定以上に高くなり、
短時間で触媒の（次にが欠失されることが少なくない、
そして、この上うな歳能喪失を防止するためｌこは、触
媒温度を検出する温度検出器と触媒温度が一定以上に達
すると触媒の過熱を警報する’′！！？ｌ　ｖｃ置とを
設ける必要があり、ｖｃ置全全体大掛かりになるという
新たな問題が生じて（る。

本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであって
、燃料に固形の燃焼触媒を拡散させることにより、簡単
°な（１町成で′１！ｌは炭素や炭化水素の発生を抑制
でさるとともに、燃費を節約でさるようにしたエンジン
の燃料供給装置を提供することを目的とする。

つまり、燃料に固形の燃焼触媒を拡散させて遊離炭素や
炭化水素の発生を防止しようとする技術はこれまでのと
ころ見当たらない。

（ｄ）課題を角イ決するための手段 本発明は、上記の「的を達成するため、大のような技術
的手段を晋じている。

すなわち、燃料タンクから燃焼用空気に燃料を混合する
燃料混合器までの燃料供給路に燃焼触媒を含むセラミッ
ク材が挿入される。

セラミック材が挿入される場所は、燃料タンクから気化
器、燃料噴射ノズル等の燃料混合器までの間の燃料供給
路内であれば特に限定されず、例えば燃料タンク、燃料
濾過器、あるいは気化器の内部に挿入゛１ればよい、ま
た、セラミック材は燃料供給路内の燃料と接触できるよ
うにイ１７成してあればよく、例えばブロック状に形成
して燃料タンクに投入したり、燃料ｇ過エレメントに・
兼用したり、燃料供給路の内面に塗膜状に付″ＸＩさせ
たりすることができる。

このように構成することにより、燃料触媒成分が燃料中
に拡散や分散し、燃料中に混合されるのである。

セラミック材に含まれろ燃焼触媒としては、アルカリ金
属シリケートもしくは金属燐酸塩を使用することが好ま
しい。

本発明において、セラミック材に上記の燃焼触媒のｆｉ
媒作用を活性化する触媒活性物質を含ませることは自由
である。

この触媒活性物質としては、Ｎ　ｎ、ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｃａ
ＯｌＭＨＯｌＣｕＯｌＡｌｏ、アルミナ、酸化シリコニ
ウム等の周期律表Ｉ族、ＩＩ族、ＩＩＩ族又は■族の酸
化物、或いはこれらの酸化物を含む化合物であって、（
Ｍｃ＋　）ｘ（Ｈｅ２）ｙ（Ｏ）ｚで表されるもノ等が
使用される。

ただし、ＭｃｌはＩ族、■族又は■族の元素であり、Ｈ
ｅ２はアルミニウム（Ａ　ｌ）等の■族、炭素（Ｃ）、
ケイＺ（Ｓｉ）、チタン（Ｔ　ｉ）、シリコニウム（Ｚ
　ｒ）５の■族、リン（Ｐ）、バナジウム（Ｖ）等の■
族の元素であり、Ｏは酸素であり、Ｘ％ＸＳ２はそれぞ
れ整数である。

本発明においては、上述の燃料触媒に更に白金族元素が
含有されたものでも良いのである。

本発明において、＠焼触媒とセラミック材との割合は、
セラミック材１００ｆｆ！ｕ部当たり、燃焼触ｔＲ，０
，５〜３Ｏｉｆｉ部のＷ１囲とするのが好ましく、燃焼
触媒が、０．５重量部未満では触媒効果が乏しく、一方
、３０ｆｆｌ二部を超えると触媒効果に限界が生じると
共に経済性の観点より望ましくない。従って、これらの
ことより、特にセラミック材１００ｆｉ量部当たり、燃
焼触媒が１〜２０重量部の範囲とするのが望ましい。

本発明に用いられる燃料触媒を含むセラミック材は、燃
料の予備タンクや貯蔵タンク更に補助タンク等の燃料タ
ンクに挿入、浸漬し、これによって、燃料のｆ１焼性を
向上することができるのである。

（ｅ）作用 本発明においては、単に燃料供給路に燃料触媒に含有さ
れたセラミック材を挿入するだけで、燃料供給路に挿入
したセラミック材と燃料とが接触し、セラミック材に含
まれた燃焼触媒が燃料中に拡散、５＞改される。したが
って、燃焼触媒を含んだ燃料がエンジンの燃焼室に供給
され、比較的低温で完全燃焼あるいはそれに近い状態で
燃料が燃焼される１を用を有するのである。

従って、簡単な構成で遊離炭素、炭化水素、酸化炭素等
の発生を抑制できるとともに、燃費を節約でさる作用を
有するのである。

（ｒ）実施例 以下、本発明の詳細な説明するが、本発明はこれに限定
されるものではない。

本発明の一実施例に係るエンジンの燃料供給装置をｆ５
１図及び第２図に基づき説明すれば、以下の通りである
。

第１図は本発明の一実施例に係る〃ソリンエンジンの燃
料供給装置の構成図である。

同図に示すように、この装置は燃料タンク１と、これか
ら導き出された燃料パイプ２と　燃料パイプ２の途中に
介在させた燃料濾過器３及び燃料ポンプ４と、燃料パイ
プ２の端末に接続された気化器５とを備えている。

上記燃料タンク１の内部には、球形ブロック状に形成さ
れた複数個（ここでは、３個）のセラミック材６が鎖７
によって吊り下げられている。すなわち、第２図に示す
ように、各セラミック材６にはそれぞれ中心を貫通する
貫通孔６ａが形成され、一端を燃料キャップ１ａに連結
された頷７が各セラミック材６の貫通孔６ａに順次挿通
される。そして、その頷７の他端にはセラミック材６の
脱出を防止する止め具７ａが固定される。

また、各セラミック材６の表面には、燃料との接触面積
が大きくなるように、多数の小さい四面Ｇ　ｌ＋を形成
しである。

上記セラミック材６は燃焼触媒としてのアルカリ金属シ
リケー）（あるいは金属燐酸塩）とこれの触媒作用を活
性化する触媒活性物質とを含んでいる。

触媒活性物質としては、Ｎ　ａｚ　ＯＳＫ　２０　、Ｃ
ａｏ、ＭｇＯ１Ｃｕｂ、　Ａｇ２ｏ、アルミナ、酸化シ
リコニウム等の周期律表Ｉ族、ＩＩ族、ＩＩＩ族又は■
族の酸化物、或いはこれらの酸化物を含む化合物であっ
て、（Ｈａ、）ｘ（Ｎｅｔ）ｙ（Ｏ）ｚで表されるもの
等が使用される。

ただし、ＭｃｌはＩ族、■族又は■族の元素であり、８
ｃ２はアルミニウム（Ａり等の■族、炭素（Ｃ）、ケイ
素（Ｓｉ）、チタン（Ｔ　ｉ）、シリニーニウム（Ｚ　
ｒ）等の■族、リン（ｒ’　）、バナジウム（Ｖ）等の
Ｖ族の元素であり、０は酸素であす、×、ＹＳＺはそれ
ぞれ整数である。

本発明においては、上述の燃料触媒に更に白金族元素が
含有されたものでも良いのである。

上記燃料触媒や触媒活性物質としては、上述のものが挙
げられるが、本実施例では、ゼオライト（セラミック材
）にアルミナや酸化ノリコニウム更に酸化バナジウム（
燃焼触媒）の微粒子を含有させたものであり、ゼオライ
ト（セラミック材）１００重量部当たり、燃焼触媒０．
５〜３０重二部、この場合、燃焼触媒１５重量部含有さ
せたものを月いた。

この装置においては、燃料タンク１内で燃料触媒を含有
するセラミック材６が燃料中に浸漬されることにより、
燃料中にセラミック材６に含有された燃焼触媒及び触媒
活性物質が拡散、分散され、これら燃焼触媒及び触媒活
性物質を含んだ燃料がエンジンに供給されることになる
。その結果、燃料は完全燃焼あるいはそれに近い状態で
燃焼されることになり、炭化水素、−酸化炭素等の発生
が抑制されるとともに、燃費を節約できる。

これは、セラミック材の多孔性を利用して燃料中に燃焼
触媒及び触媒活性物質を分散させることにより、燃料と
触媒との接触性が良好となり、著しく優れた燃焼効果が
得られるのである。

＄実、上記実施例のものをｒ３ｒｊ！ＪＪＩｒＬのガソ
リンエンジンにおける燃料タンクに浸漬し、ガソリンの
燃焼性を調査した。その結果、炭化水素、−酸化炭素等
の発生が半減することが認められた。

また、この装置では、エンジンの種類を問わないから新
しい機種のエンジンにも旧い機種のエンジンにも適用す
ることができ、エンクンを開発するために燃焼供給装置
をそのエンジンに対応させるために高い開発費用を支出
する必要はない。しかも、構成が簡単であるので、きわ
めて安価にかつ容易に実施することができる。

更に、高温に加熱される恐れがない燃料タンク１内に燃
料触媒を含有するセラミック材６を挿入しているので、
燃焼触媒が過熱されて機能を喪失する恐れがな（、艮則
間にわたって安定良く触媒作用を発揮させることができ
る。

ｆｊＳ３図は本発明の他の実施例に係るガソリンエンジ
ンの燃料供給装置の要部を示す縦断面図である。

同図に示すように、この実施例では、セラミック材６の
多孔質性を利用して、燃料濾過器３内のエレメントが燃
料触媒を含有するセラミック材６でｆＭ成される。

この実施例においては、燃料触媒を含有するセラミック
材６でエレメントを１８成゛することにより部品点数を
増加させずに済み、コストダウンを図ることができる。

更に、本発明においては、図示はしないが、上記燃料バ
イブ２の内面にセラミック材６からなるコーティング層
を形成してもよい。

この場合にも上記の各実施例と同様の効果を得ることが
できる。

なお、上記の各実施例ではガソリンエンジンに適ＩＪさ
れる燃料供給装置について工明したが、本発明は軽油エ
ンシン、白灯油エンジン、混合油エンジン等、〃ソリン
以外の燃料を使ｍするエンジンの燃料供給ｇ、ｒａにも
適用できるのである。

（８）発明の効果 以上のように、本発明によれば、燃料供給路中に燃焼触
媒を含んだセラミック材を挿入しであるので、これと接
触する燃料中に燃焼触媒が拡散され、燃焼触媒を含んだ
燃料がエンジンに供給されることになる。その結果、比
較的低温で完全燃焼あるいはそれに近い状態で燃料が燃
焼され、′ｌＬ離炭素、炭化水素、−酸化炭素等の発生
を抑制することがでさるとともに、燃費を節約できる。

また、単に燃料触媒を含有するセラミック材を燃料供給
路に挿入するだけの簡単な構成であるので、安価に、か
つ、容易に実施することができる。

更に、エンジンの機種は問わないので、現在使用中の燃
料供給装置にセラミック材を付加するだけで簡単に実施
できる一力、新しく開発されたエンジンに対しても特に
開発費用を掛けることなく適用できる。

加えて、エンジンや排気熱によって加熱される恐れがな
い燃料供給路内に燃料触媒を含有するセラミック材を挿
入するので、燃焼触媒が過熱によりＩ！！￥！ｔ、代能
を欠失する恐れがなく、燃焼触媒の触媒作用を艮期間に
わたって良好に発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

１１図は本発明の一実施例に係るガソリンエンジンの燃
料供給×匝の構成図、第２図はそのセラミック材の拡大
正面図、ｆｊＳ３図は本発明の他の実施例に係るガソリ
ンエンジンの燃料供給装置の要部の縦断面図である。 １・・・燃料タンク、 ・・・燃料パイプ、 ・・・燃料源 過器、 ５・・・気化器、 ・・・セ ラ ツク材。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料タンクから燃焼用空気に燃料を混合する燃料
   混合器までの燃料供給路に燃焼触媒を含むセラミック材
   を設けたことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
2. （２）上記セラミック材が燃料タンク内の燃料に浸漬さ
   れている請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
3. （３）上記セラミック材が燃料濾過器内に設けられてい
   る請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
4. （４）上記セラミック材が燃料供給路の内面に塗布され
   た請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置。
5. （５）上記セラミック材が燃焼触媒とこれの触媒作用を
   活性化する触媒活性物質を含む請求項１ないし４のいず
   れかに記載のエンジンの燃料供給装置。
6. （６）上記燃焼触媒がアルカリ金属シリケートもしくは
   金属燐酸塩からなる請求項１ないし５のいずれかに記載
   のエンジンの燃料供給装置。
7. （７）上記触媒活性物質が、周期律表 I 族、II族、II
   I族又はIV族の酸化物又はこの酸化物を含む化合物で、
   （Ｍｃ＿１）×（Ｍｃ＿２）ｙ（Ｏ）＿ｚで表されるも
   のの中から選んだ少なくとも一種以上の化合物からなる
   請求項６記載のエンジンの燃料供給装置。 ただし、Ｍｃ＿１は I 族、II族又はIII族の元素を示し
   、Ｍｃ＿２はIII族、IV族又はＶ族の元素を示し、Ｏは
   酸素を示し、ｘ、ｙ、ｚは整数を示す。
8. （８）燃料触媒に白金族元素が含有されている請求項１
   ないし７のいずれかに記載のエンジンの燃料供給装置。