JPH0574685B2 - - Google Patents
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- JPH0574685B2 JPH0574685B2 JP58221183A JP22118383A JPH0574685B2 JP H0574685 B2 JPH0574685 B2 JP H0574685B2 JP 58221183 A JP58221183 A JP 58221183A JP 22118383 A JP22118383 A JP 22118383A JP H0574685 B2 JPH0574685 B2 JP H0574685B2
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- reformed gas
- intake
- fuel
- engine
- combustion chamber
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B17/00—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
- F02B31/085—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets having two inlet valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F1/42—Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
- F02F1/4228—Helically-shaped channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B31/00—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
- F02B2031/006—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air intake valves
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、燃料の一部を改質して水素リツチの
改質ガスに変換し、この改質ガスを燃料の一部と
してエンジンに供給する改質ガスエンジンの改良
に関する。
改質ガスに変換し、この改質ガスを燃料の一部と
してエンジンに供給する改質ガスエンジンの改良
に関する。
（従来技術）
燃料を改質することによつて得られる水素リツ
チの改質ガスはオクタン価が高く燃焼性が良好で
あるのでこれを燃料の一部としてエンジンに供給
することにより、燃料の着火性を改善することが
でき、これによつて失火あるいは異常燃焼を防止
することができるとともに排ガス中の有害成分、
特にNOXを提言することができる。改質ガスを
使用するエンジンはこのような利点を有するもの
ではあるが、体積効率が未改質燃料よりも劣るた
め、望ましい出力を得るために未改質燃料と一緒
に使用することが一般に行なわれている。しか
し、改質ガスと未改質燃料とを一緒にして燃焼室
を導入すると燃焼室内で両者がミキシングされて
上述の改質ガスの利点を十分に発揮させることが
できないという問題がある。特公昭52−27918号
公報には、アルコールを含む燃料と該燃料を改質
して得られた改質ガスを使用するエンジンに副燃
焼室と主燃焼室とを形成し、副燃焼室に点火プラ
グを設けるとともに、改質ガスだけを導入し、主
燃焼室には未改質燃料を導入することにより層状
吸気を行ない、着火性、燃焼性を向上させるとと
もに所望の出力を得るようにしたエンジンが開示
されている。この装置は、所期の目的を達成し得
るものではあるが、層状吸気を行なうために副燃
焼質を形成することが要件となるため、装置が複
雑になるという問題がある。
チの改質ガスはオクタン価が高く燃焼性が良好で
あるのでこれを燃料の一部としてエンジンに供給
することにより、燃料の着火性を改善することが
でき、これによつて失火あるいは異常燃焼を防止
することができるとともに排ガス中の有害成分、
特にNOXを提言することができる。改質ガスを
使用するエンジンはこのような利点を有するもの
ではあるが、体積効率が未改質燃料よりも劣るた
め、望ましい出力を得るために未改質燃料と一緒
に使用することが一般に行なわれている。しか
し、改質ガスと未改質燃料とを一緒にして燃焼室
を導入すると燃焼室内で両者がミキシングされて
上述の改質ガスの利点を十分に発揮させることが
できないという問題がある。特公昭52−27918号
公報には、アルコールを含む燃料と該燃料を改質
して得られた改質ガスを使用するエンジンに副燃
焼室と主燃焼室とを形成し、副燃焼室に点火プラ
グを設けるとともに、改質ガスだけを導入し、主
燃焼室には未改質燃料を導入することにより層状
吸気を行ない、着火性、燃焼性を向上させるとと
もに所望の出力を得るようにしたエンジンが開示
されている。この装置は、所期の目的を達成し得
るものではあるが、層状吸気を行なうために副燃
焼質を形成することが要件となるため、装置が複
雑になるという問題がある。
（本発明の目的）
従つて、本発明は簡単な構成で未改質燃料を含
む吸気と改質ガスを含む吸気のミキシングを抑制
して着火性、燃焼性を改善することができるとと
もに所望の出力を得ることができる改質エンジン
を提供することを目的とする。
む吸気と改質ガスを含む吸気のミキシングを抑制
して着火性、燃焼性を改善することができるとと
もに所望の出力を得ることができる改質エンジン
を提供することを目的とする。
（本発明の構成）
本発明は、上記目的を達成するため以下のよう
に構成される。すなわち、本発明の改質エンジン
は、シリンダボア上部とピストン上端面により画
成されるエンジン燃焼室のほぼ中央に配置された
点火プラグと、前記エンジンに開口する２つの吸
気ポートと、それぞれの吸気ポートからエンジン
燃焼室に吸気を導入する際シリンダ周方向に同一
方向に旋回する吸気のスワールを生成するそれぞ
れの吸気ポートに対応するスワール生成手段と、
燃料を改質して水素リツチの改質ガスに変換した
改質ガスを前記吸気ポートの一方に供給する改質
ガス供給手段と、未改質の燃料を前記吸気ポート
の他方に供給する未改質燃料供給手段とを備えた
ことを特徴とする。本発明によれば、吸気通路は
２つ設けられており、その一方の通路からのみ改
質ガスが導入されるようになつている。また、他
の吸気通路からは全運転領域において空気が導入
されるようになつている。そして、これらの吸気
通路から吸気はスワールがそれぞれ同一の方向に
生成するように導入される。吸気スワールを生成
する手段としては、吸気が燃焼室の接線方向に入
るように吸気通路を構成しても良いし、シリンダ
ヘツド内壁に案内壁を設けても良く、またシユラ
ウドバルブを使用しても良い。
に構成される。すなわち、本発明の改質エンジン
は、シリンダボア上部とピストン上端面により画
成されるエンジン燃焼室のほぼ中央に配置された
点火プラグと、前記エンジンに開口する２つの吸
気ポートと、それぞれの吸気ポートからエンジン
燃焼室に吸気を導入する際シリンダ周方向に同一
方向に旋回する吸気のスワールを生成するそれぞ
れの吸気ポートに対応するスワール生成手段と、
燃料を改質して水素リツチの改質ガスに変換した
改質ガスを前記吸気ポートの一方に供給する改質
ガス供給手段と、未改質の燃料を前記吸気ポート
の他方に供給する未改質燃料供給手段とを備えた
ことを特徴とする。本発明によれば、吸気通路は
２つ設けられており、その一方の通路からのみ改
質ガスが導入されるようになつている。また、他
の吸気通路からは全運転領域において空気が導入
されるようになつている。そして、これらの吸気
通路から吸気はスワールがそれぞれ同一の方向に
生成するように導入される。吸気スワールを生成
する手段としては、吸気が燃焼室の接線方向に入
るように吸気通路を構成しても良いし、シリンダ
ヘツド内壁に案内壁を設けても良く、またシユラ
ウドバルブを使用しても良い。
（本発明の効果）
本発明によれば、改質ガスが噴射された吸気と
未改質燃料が噴射された吸気とは別々の通路から
スワールを形成するように燃焼室を導入される。
これによつて未改質燃料を含む吸気と、改質ガス
を含む吸気とのミキシングが抑制されるとともに
比重の軽い改質ガスが燃焼室中央上部すなわち、
点火プラグ付近に集中する。従つて、水素リツチ
の雰囲気下で点火が行なわれるため、着火性、燃
焼性が向上する。
未改質燃料が噴射された吸気とは別々の通路から
スワールを形成するように燃焼室を導入される。
これによつて未改質燃料を含む吸気と、改質ガス
を含む吸気とのミキシングが抑制されるとともに
比重の軽い改質ガスが燃焼室中央上部すなわち、
点火プラグ付近に集中する。従つて、水素リツチ
の雰囲気下で点火が行なわれるため、着火性、燃
焼性が向上する。
（実施例の説明）
以下図面を参照しつつ本発明の実施例につき説
明する。
明する。
第１図を参照すれば、エンジン１０は内部をピ
ストン１２が摺動するシリンダ１４を備えてお
り、該シリンダ１４の上部には、燃焼室１６が設
けられている。燃焼室のほぼ中央上部には点火プ
ラグ１８が配置されている。第２図は併わせて参
照すれば、点火プラグ１８を囲むように第１吸気
ポート２０、第２吸気ポート２１及び排気ポート
２２が開口している。そして、第１吸気ポート２
０には第１吸気バルブ２４が、第２吸気ポート２
１には第２吸気バルブ２５が、及び排気ポート２
２には排気バルブ２６がそれぞれ組み合わされ
る。第１吸気ポート２０には改質ガスを噴射する
改質ガスノズル４２が設けられた第１吸気通路２
８が連通しており、第２吸気ポート２１には未改
質燃料を噴射する未改質燃料ノズル４０とその後
流に開閉弁２３が配置された第２吸気通路２９が
連通している。これら第１吸気通路２８及び第２
吸気通路２９は共に前流側でサージタンク３８に
接続されている。サージタンク３８は主吸気通路
３１の一部を成しており、該主吸気通路３１の前
端にはエアクリーナ３０が設けられている。エア
クリーナ３０の後流側には燃焼質１６への空気量
を計量するエアフローメタ３２が設けられ、さら
にその後流にはアクセルペダル３４の踏み込み量
に応じて開度が変化しこれによつて吸気通路２８
の流路面積を変化させるスロツトル弁３６が設け
られている。
ストン１２が摺動するシリンダ１４を備えてお
り、該シリンダ１４の上部には、燃焼室１６が設
けられている。燃焼室のほぼ中央上部には点火プ
ラグ１８が配置されている。第２図は併わせて参
照すれば、点火プラグ１８を囲むように第１吸気
ポート２０、第２吸気ポート２１及び排気ポート
２２が開口している。そして、第１吸気ポート２
０には第１吸気バルブ２４が、第２吸気ポート２
１には第２吸気バルブ２５が、及び排気ポート２
２には排気バルブ２６がそれぞれ組み合わされ
る。第１吸気ポート２０には改質ガスを噴射する
改質ガスノズル４２が設けられた第１吸気通路２
８が連通しており、第２吸気ポート２１には未改
質燃料を噴射する未改質燃料ノズル４０とその後
流に開閉弁２３が配置された第２吸気通路２９が
連通している。これら第１吸気通路２８及び第２
吸気通路２９は共に前流側でサージタンク３８に
接続されている。サージタンク３８は主吸気通路
３１の一部を成しており、該主吸気通路３１の前
端にはエアクリーナ３０が設けられている。エア
クリーナ３０の後流側には燃焼質１６への空気量
を計量するエアフローメタ３２が設けられ、さら
にその後流にはアクセルペダル３４の踏み込み量
に応じて開度が変化しこれによつて吸気通路２８
の流路面積を変化させるスロツトル弁３６が設け
られている。
本例のエンジン１０では、吸気は燃焼室１６に
対して接線方向に導入され、これによつて図の矢
印の方向にスワールが生成し未改質燃料成分及び
空気よりも比重の軽い改質ガス４４は燃焼室１６
の中心部すなわち、点火プラグ付近に集中する。
第２吸気通路２９の通路面積を変化させる開閉弁
２３はダイヤフラム装置３３によつて作動させら
れるようになつている。ダイヤフラム装置３３は
ケーシング３５を備えており、このケーシング３
５の内部空間はリンク３７によつて開閉弁２３に
接続されたダイヤフラム３９によつて二つに仕切
られ大気に連通する大気室４１とスロツトル弁３
６下流の負圧が導入される負圧室４３が形成され
る。負圧室４３にはさらにダイヤフラム３９と負
圧室底面との間にバネ４５が配置されるととも
に、底面にはダイヤフラム３９の変位量を規制す
るストツパ４７が配置されている。スロツトル弁
３６後流の負圧が増大すると、すなわち、スロツ
トル弁３６の開度が小さくなると負圧室４３内の
負圧が大きくなつてダイヤフラム３９はバネ４５
のバネ力に抗して図において下方に変位し開閉弁
の開度は小さくなる。これによつて、第２吸気通
路２９から燃焼室１６内に導入される吸気量は減
少する。さらにスロツトル弁３６の開度が減少し
て、スロツトル弁３６後流の負圧が増大すると、
ダイヤフラム装置３３の負圧室４３内の負圧がさ
らに増大しついにはダイヤフラム３９はストツパ
４７に当つてその動きは規制される。すなわち、
開閉弁２３の開度は低負荷時においてスロツトル
弁３６の後流の負圧が最大になつても、全閉には
ならず、第２吸気通路２９を通じて常に所要空気
量の一部の空気が燃焼室１６に導入される。エン
ジン１０からの燃焼廃ガスは排気ポート２２から
排気通路４６を通じて排出されるようになつてお
り、その途中には、排気ガス中の不完全燃焼成分
を酸化する酸化触媒４８が配置されている。酸化
触媒４８の後流には燃料を改質して水素リツチに
する触媒を充填したフオーマ５０が配置されてい
る。燃料の一部は燃料タンク５２から燃料ポンプ
５４により加圧され、燃料供給通路５６を通じて
未改質ノズル４２から直接吸気通路２８内に噴射
供給される。さらに一部の燃料は、途中に燃料ポ
ンプ５８を有する別の燃料供給通路６０を通じて
リフオーマ５０に供給され、このリフオーマ５０
内で改質され改質ガスに変換される。リフオーマ
５０で発生したガスは一たんリザーブタンク６２
に貯溜された後プレツシヤレギユレータタンク６
４に送られ、適当な圧力に調整されて供給通路６
６を通じて改質ガスノズル４２に供給され、そし
て吸気通路２８内に噴射される。さらに、未改質
燃料及び改質ガスの噴射量を制御するためにコン
トロールユニツト６８が設けられる。該コントロ
ールユニツト６８にはアクセルペダル３４の踏み
込み量を検出する踏み込み量センサ７０からの信
号、エアフローメータ３２からの空気量を表わす
信号、エンジン回転数を検出する回転数センサ７
２からの信号がそれぞれ入力される。コントロー
ルユニツト６８はこれらの信号を演算して、未改
質燃料及び改質ガス量に対する信号を未改質燃料
ノズル４０及び改質ガスノズル４２にそれぞれ出
力する。
対して接線方向に導入され、これによつて図の矢
印の方向にスワールが生成し未改質燃料成分及び
空気よりも比重の軽い改質ガス４４は燃焼室１６
の中心部すなわち、点火プラグ付近に集中する。
第２吸気通路２９の通路面積を変化させる開閉弁
２３はダイヤフラム装置３３によつて作動させら
れるようになつている。ダイヤフラム装置３３は
ケーシング３５を備えており、このケーシング３
５の内部空間はリンク３７によつて開閉弁２３に
接続されたダイヤフラム３９によつて二つに仕切
られ大気に連通する大気室４１とスロツトル弁３
６下流の負圧が導入される負圧室４３が形成され
る。負圧室４３にはさらにダイヤフラム３９と負
圧室底面との間にバネ４５が配置されるととも
に、底面にはダイヤフラム３９の変位量を規制す
るストツパ４７が配置されている。スロツトル弁
３６後流の負圧が増大すると、すなわち、スロツ
トル弁３６の開度が小さくなると負圧室４３内の
負圧が大きくなつてダイヤフラム３９はバネ４５
のバネ力に抗して図において下方に変位し開閉弁
の開度は小さくなる。これによつて、第２吸気通
路２９から燃焼室１６内に導入される吸気量は減
少する。さらにスロツトル弁３６の開度が減少し
て、スロツトル弁３６後流の負圧が増大すると、
ダイヤフラム装置３３の負圧室４３内の負圧がさ
らに増大しついにはダイヤフラム３９はストツパ
４７に当つてその動きは規制される。すなわち、
開閉弁２３の開度は低負荷時においてスロツトル
弁３６の後流の負圧が最大になつても、全閉には
ならず、第２吸気通路２９を通じて常に所要空気
量の一部の空気が燃焼室１６に導入される。エン
ジン１０からの燃焼廃ガスは排気ポート２２から
排気通路４６を通じて排出されるようになつてお
り、その途中には、排気ガス中の不完全燃焼成分
を酸化する酸化触媒４８が配置されている。酸化
触媒４８の後流には燃料を改質して水素リツチに
する触媒を充填したフオーマ５０が配置されてい
る。燃料の一部は燃料タンク５２から燃料ポンプ
５４により加圧され、燃料供給通路５６を通じて
未改質ノズル４２から直接吸気通路２８内に噴射
供給される。さらに一部の燃料は、途中に燃料ポ
ンプ５８を有する別の燃料供給通路６０を通じて
リフオーマ５０に供給され、このリフオーマ５０
内で改質され改質ガスに変換される。リフオーマ
５０で発生したガスは一たんリザーブタンク６２
に貯溜された後プレツシヤレギユレータタンク６
４に送られ、適当な圧力に調整されて供給通路６
６を通じて改質ガスノズル４２に供給され、そし
て吸気通路２８内に噴射される。さらに、未改質
燃料及び改質ガスの噴射量を制御するためにコン
トロールユニツト６８が設けられる。該コントロ
ールユニツト６８にはアクセルペダル３４の踏み
込み量を検出する踏み込み量センサ７０からの信
号、エアフローメータ３２からの空気量を表わす
信号、エンジン回転数を検出する回転数センサ７
２からの信号がそれぞれ入力される。コントロー
ルユニツト６８はこれらの信号を演算して、未改
質燃料及び改質ガス量に対する信号を未改質燃料
ノズル４０及び改質ガスノズル４２にそれぞれ出
力する。
第３図、第４図、第５図、第６図及び第７図を
参照して、コントロールユニツト６８の制御例に
ついて述べる。
参照して、コントロールユニツト６８の制御例に
ついて述べる。
第３図を参照すると、エアフローメータ３２か
らの空気流量Ｑを表わす信号及び回転数センサー
７２からのエンジン回転数Ｎを表わす信号はコン
トロールユニツト６８内の第１パルス巾設定器７
４、及び第２パルス巾設定器７６にそれぞれ入力
される。第１パルス巾設定器７４は、改質ガス噴
射のためのパルス巾を設定する回路であり、この
回路７４で１サイクル当たりの空気量Ｑ／Ｎが演
算され、第４図にチヤートで示すような改質ガス
噴射量に対応するパルス巾が演算値Ｑ／Ｎの値に
応じて決定され、１サイクル当たりの噴射パルス
巾信号T1が発生する。第２パルス巾設定回路７
６は、未改質燃料噴射量に対する噴射パルス巾を
設定する回路であり、第１パルス巾設定回路７４
と同様に空気量Ｑ／Ｎを演算し、これに基づき、
第５図に示すような未改質燃料噴射量に対応する
パルス巾を演算値Ｑ／Ｎの値に応じて決定し、噴
射パルス巾信号T2を発生する。噴射パルス巾信
号T1、T2は改質ガスノズル４２用のドライバー
回路７８及び未改失燃料ノズル４０用のドライバ
ー回路８０にそれぞれ入力される。各ドライバー
回路７８，８０は各ノズル４０，４２に対し、所
定のタイミングで、決定されたパルス巾T1、T2
に対応したノズル開命令信号を出力する。第４図
から明らかなように、改質ガスに対するパルス巾
は空気量Ｑ／Ｎにほぼ比例して増大し、空気量
Ｑ／Ｎが所定値Ａに達した後は、やや勾配の緩や
かな線に沿つて増大する。また、第５図から明ら
かなように未改質燃料に対するパルス巾T2は空
気量Ｑ／Ｎが所定値Ａに達するまでは、０であ
り、所定量Ａに達した後は、空気量Ｑ／Ｎにほぼ
比例して増大する。従つて、燃料噴射量は、第６
図に示すように空気量Ｑの比較的少い領域、すな
わちアクセルペダル３４の踏み込み量の小さい比
較的軽負荷領域では、未改質燃料は噴射されず改
質ガスだけが噴射され、その噴射量は空気量の増
大に応じて増大する。アクセルペダル３４の踏み
込み量が増大して、すなわち、負荷が増大して空
気量Ｑが所定値A1になると、未改質燃料も導入
され始めその量は空気量Ｑの増大に対応して増大
する。一方、改質ガス噴射量は、空気量が所定値
A1を越えると、増加勾配が穏やかになる。従つ
て、所定値A1を越えて空気量Ｑが増大するとき
は、全供給燃料量に対する未改質燃料比率は増大
することになる。この場合、バルブタイミングは
第７図に示すように第２吸気バルブ２５が第１吸
気バルブよりも僅かに早く開くようになつてお
り、これによつて上方に改質ガスが集中するのが
促進される。
らの空気流量Ｑを表わす信号及び回転数センサー
７２からのエンジン回転数Ｎを表わす信号はコン
トロールユニツト６８内の第１パルス巾設定器７
４、及び第２パルス巾設定器７６にそれぞれ入力
される。第１パルス巾設定器７４は、改質ガス噴
射のためのパルス巾を設定する回路であり、この
回路７４で１サイクル当たりの空気量Ｑ／Ｎが演
算され、第４図にチヤートで示すような改質ガス
噴射量に対応するパルス巾が演算値Ｑ／Ｎの値に
応じて決定され、１サイクル当たりの噴射パルス
巾信号T1が発生する。第２パルス巾設定回路７
６は、未改質燃料噴射量に対する噴射パルス巾を
設定する回路であり、第１パルス巾設定回路７４
と同様に空気量Ｑ／Ｎを演算し、これに基づき、
第５図に示すような未改質燃料噴射量に対応する
パルス巾を演算値Ｑ／Ｎの値に応じて決定し、噴
射パルス巾信号T2を発生する。噴射パルス巾信
号T1、T2は改質ガスノズル４２用のドライバー
回路７８及び未改失燃料ノズル４０用のドライバ
ー回路８０にそれぞれ入力される。各ドライバー
回路７８，８０は各ノズル４０，４２に対し、所
定のタイミングで、決定されたパルス巾T1、T2
に対応したノズル開命令信号を出力する。第４図
から明らかなように、改質ガスに対するパルス巾
は空気量Ｑ／Ｎにほぼ比例して増大し、空気量
Ｑ／Ｎが所定値Ａに達した後は、やや勾配の緩や
かな線に沿つて増大する。また、第５図から明ら
かなように未改質燃料に対するパルス巾T2は空
気量Ｑ／Ｎが所定値Ａに達するまでは、０であ
り、所定量Ａに達した後は、空気量Ｑ／Ｎにほぼ
比例して増大する。従つて、燃料噴射量は、第６
図に示すように空気量Ｑの比較的少い領域、すな
わちアクセルペダル３４の踏み込み量の小さい比
較的軽負荷領域では、未改質燃料は噴射されず改
質ガスだけが噴射され、その噴射量は空気量の増
大に応じて増大する。アクセルペダル３４の踏み
込み量が増大して、すなわち、負荷が増大して空
気量Ｑが所定値A1になると、未改質燃料も導入
され始めその量は空気量Ｑの増大に対応して増大
する。一方、改質ガス噴射量は、空気量が所定値
A1を越えると、増加勾配が穏やかになる。従つ
て、所定値A1を越えて空気量Ｑが増大するとき
は、全供給燃料量に対する未改質燃料比率は増大
することになる。この場合、バルブタイミングは
第７図に示すように第２吸気バルブ２５が第１吸
気バルブよりも僅かに早く開くようになつてお
り、これによつて上方に改質ガスが集中するのが
促進される。
以上のように、本例では、未改質燃料及び改質
ガスに対する吸気通路を別々に設けるとともに、
吸気スワールが生成するように吸気を燃焼室に導
入することにより、改質ガスを含む吸気と未改質
燃料を含む吸気との混合を抑制して成層化するこ
とができ、これによつて点火プラグ付近に改質ガ
スを集中させることができ、所期の目的を達成す
ることができる。さらに、本例ではエンジン低負
荷時においても第２吸気通路２９からの吸気のス
ワールを生じさせる操作を行つているので全運転
領域において良好な着火成、燃焼性を確保するこ
とができる。
ガスに対する吸気通路を別々に設けるとともに、
吸気スワールが生成するように吸気を燃焼室に導
入することにより、改質ガスを含む吸気と未改質
燃料を含む吸気との混合を抑制して成層化するこ
とができ、これによつて点火プラグ付近に改質ガ
スを集中させることができ、所期の目的を達成す
ることができる。さらに、本例ではエンジン低負
荷時においても第２吸気通路２９からの吸気のス
ワールを生じさせる操作を行つているので全運転
領域において良好な着火成、燃焼性を確保するこ
とができる。
未改質燃料の例としてメタノールが挙げられ、
この場合、反応式CH3OH→2H2＋COで示される
ようにメタノールが改質され水素リツチの改質ガ
スが得られる。そして、このような改質ガスは、
燃焼性が良いのでこれを燃料の一部に使用するこ
とにより着火性を改善することができる。なお本
例では、排気通路４６にリフオーマ５０を配置し
ているが、その理由は上述の改質反応が吸熱反応
であり、高温下で行う方が効率が良いためであ
る。
この場合、反応式CH3OH→2H2＋COで示される
ようにメタノールが改質され水素リツチの改質ガ
スが得られる。そして、このような改質ガスは、
燃焼性が良いのでこれを燃料の一部に使用するこ
とにより着火性を改善することができる。なお本
例では、排気通路４６にリフオーマ５０を配置し
ているが、その理由は上述の改質反応が吸熱反応
であり、高温下で行う方が効率が良いためであ
る。
第１図は、本発明に係る改質エンジンの全体概
略図、第２図は、燃焼室付近の平面図、第３図は
コントロールユニツトの制御回路図、第４図及び
第５図は燃料噴射パルス巾のグラフ、第６図は、
燃料量と吸入空気量との関係を示すグラフ、第７
図は、バルブタイミングを示すグラフである。 符号の説明、１０……エンジン、１２……ピス
トン、１８……点火プラグ、２０……第１吸気バ
ルブ、２１……第２吸気バルブ、２２……排気バ
ルブ、２３……開閉弁、３３……ダイヤフラム装
置、３４……アクセルペダル、３６……スロツト
ル弁、４０……未改質燃料ノズル、４２……改質
ガスノズル、５０……リフオーマ、６８……コン
トロールユニツト。
略図、第２図は、燃焼室付近の平面図、第３図は
コントロールユニツトの制御回路図、第４図及び
第５図は燃料噴射パルス巾のグラフ、第６図は、
燃料量と吸入空気量との関係を示すグラフ、第７
図は、バルブタイミングを示すグラフである。 符号の説明、１０……エンジン、１２……ピス
トン、１８……点火プラグ、２０……第１吸気バ
ルブ、２１……第２吸気バルブ、２２……排気バ
ルブ、２３……開閉弁、３３……ダイヤフラム装
置、３４……アクセルペダル、３６……スロツト
ル弁、４０……未改質燃料ノズル、４２……改質
ガスノズル、５０……リフオーマ、６８……コン
トロールユニツト。
Claims (1)
- １ シリンダボア上部とピストン上端面により画
成されるエンジン燃焼室のほぼ中央に配置された
点火プラグと、前記エンジンに開口する２つの吸
気ポートと、それぞれの吸気ポートからエンジン
燃焼室に吸気を導入する際シリンダ周方向の同一
方向に旋回する吸気のスワールを生成するそれぞ
れの吸気ポートに対応するスワール生成手段と、
燃料を改質して水素リツチの改質ガスに変換した
改質ガスを前記吸気ポートの一方に供給する改質
ガス供給手段と、未改質の燃料を前記吸気ポート
の他方に供給する未改質燃料供給手段とを備えた
ことを特徴とする改質ガスエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58221183A JPS60113020A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 改質ガスエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58221183A JPS60113020A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 改質ガスエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60113020A JPS60113020A (ja) | 1985-06-19 |
| JPH0574685B2 true JPH0574685B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=16762776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58221183A Granted JPS60113020A (ja) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | 改質ガスエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60113020A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4548175A (en) * | 1983-12-05 | 1985-10-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine with two intake valves |
| DE69504869T2 (de) * | 1994-12-15 | 1999-02-11 | Ford Werke Ag | Einlass-system für eine brennkraftmaschine |
| GB2330177A (en) | 1997-10-09 | 1999-04-14 | Ford Global Tech Inc | Prevention of auto-ignition in end gas regions of a cylinder of a gasoline spark-ignition i.c engine |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221525A (en) * | 1975-08-09 | 1977-02-18 | Nippon Soken Inc | Fuel improving device-loaded internal combustion engine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58152552U (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-12 | トヨタ自動車株式会社 | 二吸気式成層燃焼内燃機関の排気ガス再循環装置 |
-
1983
- 1983-11-24 JP JP58221183A patent/JPS60113020A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5221525A (en) * | 1975-08-09 | 1977-02-18 | Nippon Soken Inc | Fuel improving device-loaded internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60113020A (ja) | 1985-06-19 |
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