JPH06288308A

JPH06288308A - アルコール改質エンジン

Info

Publication number: JPH06288308A
Application number: JP9653093A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kawamura; 英男河村
Original assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Current assignee: Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1994-10-11

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、排気ガスエネルギーを利用してア
ルコール燃料を改質する燃料改質装置を備えたアルコー
ル改質エンジンを提供する。【構成】本発明は、副室２と主室１とを連通する連絡
孔５に圧縮行程終端近傍で開弁される制御弁７を配置
し、燃料タンク１７からのアルコール燃料を副室２に供
給する燃料導入通路１９にアルコール燃料を熱分解させ
て改質する燃料改質装置９を設け、吸入行程から圧縮行
程中間まで開弁される副室２の燃料導入口２８に燃料導
入制御弁８を配置する。排気ポート２４と燃料改質装置
９とを排気ガス通路３３で連通し、切換弁１１，１２に
よって排気ポート２４を燃料改質装置９又は外部開放通
路３２に連通させるため切り換えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、メタノール等のアル
コール燃料を改質する燃料改質装置を備えたアルコール
改質エンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エンジンから排気される排気ガス
による環境汚染が問題になり、最近、アルコールエンジ
ンが注目されるようになっている。アルコールエンジン
では、排気ガス中の炭酸ガス、炭化物の含有量は、ガソ
リン、軽油等の燃料に比較して非常に少ないものであ
る。ところが、アルコール燃料を使うアルコールエンジ
ンでは、着火性が悪くなるという問題点がある。即ち、
アルコールは、ガソリンに比較して気化するための潜熱
が高く、例えば、ガソリンが燃料の０．７％の気化潜熱
を要するのに対し、アルコールが燃料の５％の気化潜熱
を要するものであり、アルコール燃料は気化し難いとい
う性質を有しているからである。しかも、燃料噴射ノズ
ルから燃焼室内の圧縮空気中に噴射されたアルコール燃
料は、気化のために圧縮空気及び燃焼室壁面の温度を低
下させて着火を悪化させている。

【０００３】従来、アルコール改質エンジンとして、特
開平３−１４５５５８号公報、特開平３−１４５５５９
号公報等に開示されたものがある。例えば、特開平３−
１４５５５９号公報に開示されたアルコール改質エンジ
ンは、アルコール燃料と吸入空気の混合気を流す吸気通
路、燃焼室からの排気ガスを流す排気通路、吸入空気を
流す空気通路、前記各通路を横断して流体との間で熱交
換し且つ前記燃料を改質するハニカムリアクタ円板、該
円板の上流部位の前記吸気通路に配置され且つアルコー
ル燃料を噴射する燃料噴射ノズル、及び前記円板を回転
駆動するモータから成るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、メタノール
等のアルコールを燃料とするアルコールエンジンにおい
て、メタノールの改質により燃費率の改善を図ること
は、従来良く知られていることである。その理由は、メ
タノールは、熱分解するものであり、メタノールに熱エ
ネルギーを与えることによって、水素ガスと一酸化炭素
に分解する。即ち、メタノール１モルあたり２０Ｋｃａ
ｌの熱量を与えると、メタノールは水素と一酸化炭素に
熱分解〔ＣＨ₃ＯＨ＋２０Ｋｃａｌ→２Ｈ₂＋ＣＯ〕す
る。従って、メタノールが燃料として水素ガスと一酸化
炭素を有することになり、メタノール燃料が改質される
ことになる。

【０００５】また、遮熱エンジンについては、燃焼室を
遮熱構造に構成した場合に、該燃焼室から排気される排
気ガスの温度は、エンジンの高速高負荷時には１５００
℃にも上昇しているものである。従って、遮熱エンジン
から排出される排気ガスを利用してアルコール燃料を熱
分解させて改質することは好ましいことである。しかし
ながら、エンジンの低速低負荷時には該燃焼室内壁面は
高温度の状態になっておらず、壁面から燃料が気化熱を
奪い、気化を促進することができず、燃料がアルコール
である場合には、気化するための潜熱が高いため、その
現象は大きく現れる。そこで、エンジン始動時等の排気
ガスの温度が低い時に、アルコール燃料を如何にして改
質するかの課題がある。

【０００６】そこで、この発明の目的は、上記の課題を
解決することであり、排気ガスの熱エネルギーをアルコ
ール燃料に吸収させて該アルコールを水素ガスと一酸化
炭素を有する燃料に改質するため燃料改質装置を設け、
該燃料改質装置に排気ガスを通して排気ガスの熱エネル
ギーでアルコール燃料を熱分解させ、燃料の発熱量を増
大させ、刺激臭等の中間生成物の発生を防止し、排気ガ
スエネルギーを回収して燃費を向上させ、更に、エンジ
ン始動時等の排気ガス温度の低い時には燃料溜室に設け
た加熱装置を作動してアルコール燃料を熱分解させるア
ルコール改質エンジンを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するため、次のように構成されている。即ち、この
発明は、少なくとも排気弁を配置した排気ポートを備え
たシリンダヘッド、該シリンダヘッドに形成された燃料
導入口を備えた副室、ピストンの往復動するシリンダ側
に形成された主室、前記副室と前記主室とを連通する連
絡孔、燃料タンクからのアルコール燃料を燃料導入通路
を通じて前記副室に供給する燃料供給手段、前記燃料導
入通路に設けたアルコール燃料を熱分解させて改質する
燃料改質装置、吸入行程から圧縮行程中間まで開弁され
る前記副室の前記燃料導入口に配置した燃料導入制御
弁、圧縮行程終端近傍で開弁される前記連絡孔に配置し
た制御弁、前記排気ポートと前記燃料改質装置とを連通
した排気ガス通路、該排気ガス通路から分岐した外部開
放通路、及び前記排気ポートを前記燃料改質装置又は前
記外部開放通路に連通させるため切り換えられる切換弁
を有することを特徴とするアルコール改質エンジンに関
する。

【０００８】また、このアルコール改質エンジンは、排
気ガス温度が所定値以下の時に、前記燃料導入通路に設
けた燃料溜室に配置した加熱装置を作動してアルコール
燃料を加熱改質すると共に排気ガスを前記外部開放通路
を通じて排気する側へ前記切換弁を切り換え、また、排
気ガス温度が所定値以上の時に、前記加熱装置を非作動
状態にすると共に排気ガスを前記燃料改質装置へ供給し
てアルコール燃料を加熱改質するため前記排気ポートを
前記燃料改質装置に連通させるように前記切換弁を切り
換える制御を行うコントローラを有するものである。

【０００９】また、このアルコール改質エンジンにおい
て、前記主室、前記副室及び前記ピストンは、低熱伝導
率のセラミックス及び耐熱性のセラミックスによって遮
熱構造に構成されているものである。

【００１０】

【作用】この発明によるアルコール改質エンジンは、上
記のように構成されており、次のように作用する。即
ち、このアルコール改質エンジンは、副室と主室とを連
通する連絡孔に圧縮行程終端近傍で開弁される制御弁を
配置し、燃料タンクからのアルコール燃料を前記副室に
供給する燃料導入通路にアルコール燃料を熱分解させて
改質する燃料改質装置を設け、吸入行程から圧縮行程中
間まで開弁される前記副室の前記燃料導入口に燃料導入
制御弁を配置し、排気ポートと前記燃料改質装置とを排
気ガス通路で連通し、切換弁によって前記排気ポートを
前記燃料改質装置又は外部開放通路に連通させるため切
り換えられるので、排気ガス温度が高温の時には排気ガ
スの熱エネルギーでアルコール燃料を熱分解させて一酸
化炭素と水素に改質して燃料の発熱量を増大させること
ができる。また、排気ガス温度が始動時等の低温の時に
は、前記燃料導入通路に設けた加熱装置によってアルコ
ール燃料を熱分解させて一酸化炭素と水素に改質するこ
とができる。

【００１１】このアルコール改質エンジンについて、吸
入行程では燃料導入制御弁が開放され、圧縮行程中間ま
でに副室内へ燃料導入が完了する。次いで、圧縮行程終
端近傍で連絡孔が開弁し、主室から副室へ圧縮空気が導
入され、燃焼が開始される。このようなタイミングに構
成された機構では、高圧縮比化が実現でき、エンジンの
熱効率を向上させることができる。

【００１２】また、アルコール燃料は９０００ｋｃａｌ
／ｋｇであるが、アルコール燃料は温度５００℃〜６０
０℃の排気ガスから熱エネルギーを受けてＣＯとＨ₂と
から成る混合ガスに熱分解し、該混合ガスは１２０００
ｋｃａｌ／ｋｇに熱エネルギーがアップし、改質され
る。また、改質された混合ガスは、燃焼スピードが速く
且つ燃焼温度が低いので、スモーク、ＮＯ_X等の発生を
抑制できる。

【００１３】また、前記連絡孔を前記制御弁が開放する
ことで、前記主室から高圧縮の吸入空気が前記副室に流
入してアルコール燃料が改質して生成されたガス燃料と
吸入空気とが混合して着火し、当量比の大きい燃料リッ
チな状態で高速燃焼してＮＯ_Xの発生が抑制される。更
に、燃焼後の排気ガスを含んだ前記副室には、燃料改質
装置を通じて供給されたガス燃料が導入され、該ガス燃
料は前記副室で受熱して活性化する。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明によるアル
コール改質エンジンの実施例を説明する。図１はこの発
明によるアルコール改質エンジンの一実施例を示す概略
説明図、図２は図１のシリンダヘッド下面を示す説明
図、及び図３は図１のアルコール改質エンジンにおける
バルブタイミングの一実施例を示す説明図である。この
アルコール改質エンジンは、メタノール等のアルコール
を燃料とする副室式エンジンであり、アルコール燃料を
熱分解させて一炭酸ガスＣＯと水素ガスＨ₂とから成る
混合ガスに改質して熱効率を向上させるものである。

【００１５】このアルコール改質エンジンは、シリンダ
ブロック３９、シリンダブロック３９に固定されたシリ
ンダヘッド４、シリンダヘッド４に形成された吸気ポー
ト２５、シリンダヘッド４に形成された排気ポート２
４、吸気ポート２５に連通する吸気弁シート３１と排気
ポート２４に連通する排気弁シート３０を形成し且つシ
リンダヘッド４の穴部２９に配置したヘッドライナ２
０、吸気弁シート３１に配置された吸気弁２７、排気弁
シート３０に配置された排気弁６、シリンダヘッド４に
形成した穴部２９に配置した遮熱構造の副室壁体２３で
形成した副室２、シリンダブロック３９に形成した孔部
に嵌合したシリンダライナ２２、該シリンダライナ２２
に形成したシリンダ２１内を往復運動するピストン３、
シリンダ２１側に形成される遮熱構造の主室１、及び主
室１と副室２とを連通する副室壁体２３に形成した連絡
孔５を有している。なお、吸気ポート２５をシリンダヘ
ッド４に形成しているが、吸気ポートはシリンダヘッド
４に形成せず、シリンダ下部に形成することもできる。

【００１６】このアルコール改質エンジンにおいて、主
室１は、ピストン３の往復動するシリンダ２１側であ
り、シリンダヘッド４に形成した大径の穴部２９に嵌合
したヘッドライナ２０で形成されている。ヘッドライナ
２０は、シリンダ２１の一部を構成するライナ上部とヘ
ッド下面部から構成されている。ヘッド下面部の上面に
は、副室２を構成する副室式エンジン壁体２３が一体的
に形成されている。副室壁体２３は、シリンダヘッド４
の穴部２９に嵌合されている。

【００１７】このアルコール改質エンジンは、特に、燃
料としてのアルコール燃料を収容した燃料タンク１７、
燃料タンク１７からのアルコール燃料を燃料導入通路１
９を通じて副室２に供給する燃料供給手段としての燃料
ポンプ１６、燃料タンク１７からのアルコール燃料を一
旦溜める燃料溜室１５、燃料タンク１７から副室２へ燃
料を供給する燃料導入通路１９、燃料導入通路１９に設
けた燃料改質装置９、燃料導入通路１９を副室２に連通
する燃料導入口２８、副室２の燃料導入口２８に配置し
た燃料導入制御弁８、副室２と主室１とを連通する連絡
孔５、連絡孔５に配置した制御弁７、排気ポート２４と
燃料改質装置９とを連通する排気ガス通路３３、排気ガ
ス通路３３に接続した外部開放通路３２、排気ガス通路
３３に配置した切換弁１２、及び外部開放通路３２に配
置した切換弁１１を有するものである。燃料改質装置９
には、燃料導入通路１９にはヒータ３４が埋設されてお
り、ヒータ３４はコントローラ１０の指令で加熱される
ように構成されている。又は、これらの切換弁１１，１
２は、排気ガス通路３３と外部開放通路３２との分岐部
に配置した１つの切換弁で構成することもできる。

【００１８】また、燃料溜室１５は、燃料ポンプ１６の
作動によって燃料タンク１７からのアルコール燃料を一
旦溜めるものであり、燃料溜室１５にはアルコール燃料
を加熱するため、加熱装置として、アルコール燃料に対
して耐蝕性に富んだセラミックス製のグロープラグ１８
が配置されている。燃料改質装置９は、一種の熱交換器
であり、燃料溜室１５の下流の燃料導入通路１９に設け
られている。燃料改質装置９は、排気ガスエネルギーを
受熱してアルコール燃料を熱分解させて一炭酸ガスＣＯ
と水素ガスＨ₂とから成る混合ガスに改質するものであ
る。燃料タンク１７から燃料ポンプ１６で燃料溜室１５
に送り込まれた燃料の圧力は、１ｋｇ／ｃｍ²程度で低
圧である。そこで、燃料溜室１５にグロープラグ１８を
設け、電気エネルギーによってアルコール燃料を加熱
し、アルコール燃料は気化されて蒸気になって燃料改質
装置９へ送り込まれ、燃料改質装置９で燃料の気化が促
進される。

【００１９】燃料改質装置９は、例えば、ケーシング３
７の中央にアルコール燃料に対して耐蝕性に富んだセラ
ミックスから作製された燃料通路管３８が貫通し、燃料
通路管３８の外側にハニカム状の熱交換部材３６が配置
されている。燃料通路管３８にはヒータ３４が埋設さ
れ、燃料の気化を促進できるように構成されている。燃
料通路管３８は燃料導入通路１９と連通している。

【００２０】また、燃料導入制御弁８は、図３に示すよ
うに、吸入行程から圧縮行程中間まで開弁して副室２の
燃料導入口２８を開放し、燃料導入通路１９と副室２と
を連通させ、燃料溜室１５又は燃料改質装置９で改質さ
れた改質燃料は副室２へ供給される。更に、制御弁７
は、図３に示すように、圧縮行程終端近傍で開弁される
連絡孔５を開放して主室１と副室２とを連通させ、主室
１で圧縮された圧縮空気が主室１から副室２へ供給され
る。場合によっては、燃料導入制御弁８は電磁力で駆動
され、燃料導入制御弁８はエンジン負荷の作動状態に応
答して開弁期間を決めるように設定することもでき、エ
ンジン負荷に対して適正な改質燃料量を副室２に供給す
ることもできる。

【００２１】また、このアルコール改質エンジンにおい
て、切換弁１１，１２は、コントローラ１０の指令でバ
ルブアクチュエータ１３，１４を作動することによって
開閉又は切り換えられる。コントローラ１０は、排気ガ
ス温度が所定値以下の時に、燃料導入通路１９に設けた
燃料溜室１５に配置したグロープラグ１８を通電即ち作
動してアルコール燃料を加熱して熱分解し、加熱改質す
ると共に、切換弁１１を開放し且つ切換弁１２を閉鎖す
るように切り換え、排気ガスを外部開放通路３２を通じ
て外部へ排出する制御を行う。また、コントローラ１０
は、排気ガス温度が所定値以上の時に、グロープラグ１
８への通電を切り即ち非作動状態にすると共に、切換弁
１１を閉鎖し且つ切換弁１２を開放するように切り換
え、排気ガスを燃料改質装置９へ供給してアルコール燃
料を加熱して熱分解し、加熱改質する制御を行う。

【００２２】また、このアルコール改質エンジンは、主
室１及び副室２の燃焼室、及びピストン３のピストンヘ
ッド部を、低熱伝導率のセラミックス及び耐熱性のセラ
ミックスによって遮熱構造に構成することによって、排
気ガス温度を高温に維持して排気ガスエネルギーを高く
し、アルコール燃料の熱分解を効率的に行うことが好ま
しいものである。例えば、主室１、副室２及びピストン
ヘッド部の遮熱構造としては、高温強度を有する耐熱性
に優れた窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックスを燃
焼ガスに晒される面の壁体として使用し、該壁体の内側
にチタン酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の遮熱材
を配置することによって高度の遮熱度を確保できる。

【００２３】このアルコール改質エンジンは、上記のよ
うに構成されており、次のように作動される。このアル
コール改質エンジンは、図３に示すように、吸入行程、
圧縮行程、膨張行程及び排気行程の４つの行程を順次繰
り返すことによって作動されるものであり、まず、エン
ジンの始動時及び始動後所定期間はコントローラ１０の
指令でバルブアクチュエータ１３を作動して切換弁１１
を開放し且つバルブアクチュエータ１４を作動して切換
弁１２を閉鎖し、更にグロープラグ１８及びヒータ３４
を通電即ち作動し、アルコール燃料を加熱して熱分解さ
せ、ＣＯとＨ₂とから成る混合ガス即ち改質燃料を生成
させる。そして、吸入行程では、吸気弁２７が吸気ポー
ト２５を開放して主室１に吸入空気が供給され、連絡孔
５に配置した制御弁７によって連絡孔５を閉鎖した状態
で燃料導入制御弁８を開放して燃料導入通路１９を通じ
て燃料溜室１５から副室２に改質燃料が供給される。こ
の時、副室２には、燃焼後の排気ガスが残留しているの
で、燃料溜室１５からの改質燃料が導入されると、改質
燃料は受熱して副室２内で活性化する。

【００２４】次に、このアルコール改質エンジンにおい
て、圧縮行程では、制御弁７によって連絡孔５を閉鎖し
ておき、主室１で吸入空気を高圧縮して圧縮比を大きく
する。次いで、圧縮行程終端近傍で制御弁７が連絡孔５
を開放し、連絡孔５を通じて高圧縮で高温化した圧縮空
気を主室１から副室２へ流入させ、該吸入空気は活性化
した改質燃料と混合を促進して着火燃焼し、燃焼が急速
に進展して燃料リッチでＮＯ_Xを低減した状態で燃焼
し、次いで、副室２の火炎が主室１へ噴出し、膨張行程
へ移行し、主室１に存在する新気と混合を促進して短期
間に二次燃焼を完結する。この膨張行程では、連絡孔５
の開放状態を維持して副室２から主室１へ火炎を噴出さ
せて仕事をさせ、排気行程終了付近で連絡孔５を制御弁
７を作動して閉鎖する。

【００２５】次いで、このアルコール改質エンジンは、
燃焼が盛んに行われ、排気ガスが高温になると、コント
ローラ１０の指令によってバルブアクチュエータ１３を
作動して切換弁１１を閉鎖し且つバルブアクチュエータ
１４を作動して切換弁１２を開放し、更にグロープラグ
１８及びヒータ３４への通電を停止する。排気ガスは排
気ポート２４から排気ガス通路３３を通じて燃料改質装
置９に送り込まれる。排気ガスは高温であるので、排気
ガスエネルギーをアルコール燃料に与えて、アルコール
燃料を加熱して熱分解させ、ＣＯとＨ₂とから成る混合
ガス即ち改質燃料を生成させる。改質燃料は、上記と同
様に、燃料導入制御弁８の開放によって副室２へ供給さ
れ、燃焼するものである。吸入行程では、吸気ポート２
５から主室１へ吸入した吸入空気を制御弁７で連絡孔５
を閉鎖して副室２に吸入空気が供給されない状態で、ピ
ストン３の上昇の圧縮行程で圧縮されるので、吸入空気
が主室１内で高圧縮されても、副室２内に供給された改
質燃料は主室１とは制御弁７で遮断されているので自己
着火してノッキングが発生することがない。

【００２６】また、制御弁７が連絡孔５を開放すること
で、主室１から高圧縮比の吸入空気が副室２に流入して
改質燃料と吸入空気とが混合して着火し、当量比の大き
い燃料リッチな状態で高速燃焼してＮＯ_Xの発生が抑制
される。更に、燃焼後に排気ガスを含んだ副室２には、
燃料溜室１５から燃料改質装置９を通って改質燃料が導
入され、該改質燃料は副室２内で受熱して活性化する。

【００２７】

【発明の効果】この発明によるアルコール改質エンジン
は、上記のように構成されており、次のような効果を有
する。即ち、このアルコール改質エンジンは、副室と主
室とを連通する連絡孔に圧縮行程終端近傍で開弁される
制御弁を配置し、燃料タンクからのアルコール燃料を燃
料導入通路を通じて前記副室に供給し、燃料改質装置に
よって燃料導入通路に設けたアルコール燃料を熱分解さ
せて改質し、副室の燃料導入口に配置した燃料導入制御
弁を吸入行程から圧縮行程中間まで開弁して改質燃料を
副室に供給し、更に、排気ポートと前記燃料改質装置と
を排気ガス通路によって連通し、切換弁によって前記排
気ポートを前記燃料改質装置又は外部開放通路に連通さ
せたので、アルコール燃料を排気ガスエネルギーによっ
て熱分解させてＣＯとＨ₂とに改質でき、着火性を向上
させると共に熱エネルギーを向上させることができ、し
かも排気ガスエネルギーを利用するので、排気ガスエネ
ルギーを有効に回収することになる。

【００２８】また、このアルコール改質エンジンは、コ
ントローラによって排気ガス温度が所定値以下の時に、
前記燃料導入通路に設けた燃料溜室に配置した加熱装置
を作動してアルコール燃料を加熱改質すると共に排気ガ
スを前記外部開放通路を通じて排気する側へ前記切換弁
を切り換え、また、排気ガス温度が所定値以上の時に、
前記加熱装置を非作動状態にすると共に排気ガスを前記
燃料改質装置へ供給してアルコール燃料を加熱改質する
ため前記排気ポートを前記燃料改質装置に連通させるよ
うに前記切換弁を切り換える制御を行うので、アルコー
ル燃料を有効に改質することができる。

【００２９】また、このアルコール改質エンジンは、前
記主室、前記副室及び前記ピストンは、低熱伝導率のセ
ラミックス及び耐熱性のセラミックスによって遮熱構造
に構成されているので、排気ガス温度を高温に維持で
き、アルコール燃料の改質エネルギーとして排気ガスエ
ネルギーを有効に利用でき、且つ改質を効果的に行うこ
とができる。

【００３０】また、連絡孔の制御を閉鎖して主室と副室
とを遮断した状態で吸入空気を主室に導入するので、吸
入空気を高圧縮する高圧縮比化が実現できる。そして、
前記副室内には空気が存在しない状態で改質燃料が圧縮
封入され、その質量を大きくされた改質燃料が供給され
るので、改質燃料が自己着火することがない。また、前
記副室には燃焼後の排気ガスが残留しており、燃料溜室
及び燃料改質装置を通じて改質燃料が副室に導入される
と、改質燃料は受熱して前記副室内で活性化する。更
に、吸入空気が前記主室内で高圧縮圧力になっても前記
副室は前記制御弁で閉鎖して前記主室とは遮断されてお
り、前記副室内の活性化した改質燃料が自己着火するこ
となく、ノッキングが発生することがない。

【００３１】また、前記制御弁が作動して前記連絡孔が
開放することで、前記主室から高圧縮されて高温化した
空気が前記副室に一気に流入し、改質燃料と吸入空気と
の混合が一気に促進して着火し、前記副室では当量比の
大きい燃料リッチな状態で高速燃焼するので、ＮＯ_Xの
発生が抑制される。そして、前記副室内は燃焼により一
気に圧力が上昇し、燃焼が促進され、それと同時に、前
記連絡孔を通じて前記副室から前記主室へその火炎が一
気に噴出し、該火炎は前記主室で新気と混合し、予混合
燃焼を促進して燃焼スピードを上昇して理想的な二次燃
焼を完結する。従って、このアルコール改質エンジン
は、ＮＯ_X、ＨＣ等の発生を大幅に低減でき、高効率の
エンジンを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるアルコール改質エンジンの一実
施例を示す説明図である。

【図２】図１のアルコール改質エンジンのシリンダヘッ
ド下面を示す説明図である。

【図３】図１のアルコール改質エンジンにおけるバルブ
タイミングの一実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１主室２副室３ピストン４シリンダヘッド５連絡孔６排気弁７制御弁８燃料導入制御弁９燃料改質装置１０コントローラ１１，１２切換弁１５燃料溜室１６燃料ポンプ１７燃料タンク１８グロープラグ（加熱装置）１９燃料導入通路２１シリンダ２４排気ポート２８燃料導入口３２外部開放通路３３排気ガス通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも排気弁を配置した排気ポート
を備えたシリンダヘッド、該シリンダヘッドに形成され
た燃料導入口を備えた副室、ピストンの往復動するシリ
ンダ側に形成された主室、前記副室と前記主室とを連通
する連絡孔、燃料タンクからのアルコール燃料を燃料導
入通路を通じて前記副室に供給する燃料供給手段、前記
燃料導入通路に設けたアルコール燃料を熱分解させて改
質する燃料改質装置、吸入行程から圧縮行程中間まで開
弁される前記副室の前記燃料導入口に配置した燃料導入
制御弁、圧縮行程終端近傍で開弁される前記連絡孔に配
置した制御弁、前記排気ポートと前記燃料改質装置とを
連通した排気ガス通路、該排気ガス通路から分岐した外
部開放通路、及び前記排気ポートを前記燃料改質装置又
は前記外部開放通路に連通させるため切り換えられる切
換弁を有することを特徴とするアルコール改質エンジ
ン。
【請求項２】排気ガス温度が所定値以下の時に、前記
燃料導入通路に設けた燃料溜室に配置した加熱装置を作
動してアルコール燃料を加熱改質すると共に排気ガスを
前記外部開放通路を通じて排気する側へ前記切換弁を切
り換え、また、排気ガス温度が所定値以上の時に、前記
加熱装置を非作動状態にすると共に排気ガスを前記燃料
改質装置へ供給してアルコール燃料を加熱改質するため
前記排気ポートを前記燃料改質装置に連通させるように
前記切換弁を切り換える制御を行うコントローラを有す
ることを特徴とする請求項１に記載のアルコール改質エ
ンジン。
【請求項３】前記主室、前記副室及び前記ピストン
は、低熱伝導率のセラミックス及び耐熱性のセラミック
スによって遮熱構造に構成されていることを特徴とする
請求項１に記載のアルコール改質エンジン。