JPH0730344U - Dual fuel engine - Google Patents

Dual fuel engine

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JPH0730344U
JPH0730344U JP5858493U JP5858493U JPH0730344U JP H0730344 U JPH0730344 U JP H0730344U JP 5858493 U JP5858493 U JP 5858493U JP 5858493 U JP5858493 U JP 5858493U JP H0730344 U JPH0730344 U JP H0730344U
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JP
Japan
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fuel
engine
load
gasoline
cng
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Pending
Application number
JP5858493U
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Japanese (ja)
Inventor
国生 長谷川
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Daihatsu Motor Co Ltd
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Daihatsu Motor Co Ltd
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】簡単な構造でコストの安い、しかも高い熱効率
を備えた二元燃料エンジンを提供する。 【構成】エンジン負荷の大きい領域で圧縮天然ガス(C
NG)燃料を供給するインジェクタ11と負荷の小さい
領域ではガソリン燃料を供給するキャブレタ13とスロ
ットルバルブ12の開度を検出するスロットルバルブ開
度センサー18とエンジン回転数を検出するエンジン回
転センサー19によりエンジンの負荷を検出する負荷検
出手段と、その負荷の大きさによりガソリン燃料とCN
G燃料とを交互に切り替える燃料停止弁15とを備えた
ことを特徴とする二元燃料エンジン。
(57) [Summary] (Modified) [Objective] To provide a dual fuel engine with a simple structure, low cost, and high thermal efficiency. [Composition] Compressed natural gas (C
NG) In an area where the load is small with the injector 11 that supplies fuel, a carburetor 13 that supplies gasoline fuel, a throttle valve opening sensor 18 that detects the opening of the throttle valve 12, and an engine rotation sensor 19 that detects the engine speed Load detecting means for detecting the load of the vehicle, and gasoline fuel and CN depending on the size of the load.
A dual-fuel engine, comprising: a fuel stop valve 15 that alternately switches between G fuel and G fuel.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、高負荷時にガス燃料を供給し、低負荷時には液体燃料を供給してガ ス燃料と液体燃料とを相互に切り替えて供給するようにした二元燃料エンジンに 関する。 The present invention relates to a dual-fuel engine that supplies gas fuel at high load and liquid fuel at low load to switch between gas fuel and liquid fuel.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

従来より、ガソリンを燃料(上記液体燃料の代表燃料)としたエンジンにおい て、エンジンの熱効率の向上を図る方策として、圧縮比を高く設定する方法が採 られているが、高負荷時にノッキング等の異常燃焼が発生して出力を上げること ができない問題がある。 これに対して耐ノック性の高い燃料の使用が行なわれてきたが、近年、地球環 境等に望ましい燃料が求められ、ガソリンに代わる燃料として天然ガスが注目さ れてきており、ガソリン燃料に比べオクタン価の高い圧縮天然ガス(以下CNG という)を燃料とする高圧縮比のエンジンが提案されている。なお、CNGはメ タンガスを主成分としているため、LPG(液化石油ガス)のように常温では液 相状態で貯蔵できないため、気相状態で圧縮してボンベに充填されている。この CNG燃料はガソリン自動車の燃料タンクを想定した燃料タンク1キログラム当 たりのエネルギー貯蔵密度が、ガソリン燃料に比べて約20%と低いため、ボン ベ一充填当たりの走行距離が短く、使用が特殊用途に限られている。 このようなことから、最近においては、ガス燃料および液体燃料を相互に切り 替えて使用できるようにした車両が開発されつつある。このような車両用エンジ ンに用いている例として、特開昭63−68728号公報には、運転状態に応じ て液体燃料とCNGを切り替え供給して運転するようにしたエンジンが開示され ている。 Conventionally, in an engine that uses gasoline as a fuel (a representative fuel of the above liquid fuel), a method of setting a high compression ratio has been adopted as a measure to improve the thermal efficiency of the engine. There is a problem that abnormal combustion occurs and the output cannot be increased. In response to this, fuel with high knock resistance has been used, but in recent years, a desirable fuel for the global environment has been sought, and natural gas has attracted attention as a fuel to replace gasoline. A high compression ratio engine that uses compressed natural gas (hereinafter referred to as CNG) having a higher octane number as a fuel has been proposed. Since CNG contains methane gas as a main component, it cannot be stored in a liquid state at room temperature like LPG (liquefied petroleum gas), and therefore, it is compressed in a gas state and filled in a cylinder. This CNG fuel has a low energy storage density per 1 kilogram of fuel tank, which is assumed to be the fuel tank of a gasoline vehicle, which is about 20% lower than that of gasoline fuel, so the mileage per cylinder filling is short and the usage is special. Limited to use. Under these circumstances, recently, a vehicle is being developed in which gas fuel and liquid fuel can be switched and used. As an example of use in such a vehicle engine, Japanese Patent Laid-Open No. 63-68728 discloses an engine in which liquid fuel and CNG are switched and supplied according to a driving state. .

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかしながら、上述したようなエンジンにあっては、CNG燃料は実用車両に おける走行距離が短くて頻繁な燃料補給が問題となる。さらに、上記のような二 元燃料エンジンにおいては、燃料の種類により圧縮比を変化させるものであるた め非常に構造が複雑で、コストが高くつく問題がある。 本考案は、このような従来の問題点に鑑み、CNG燃料の補給回数を低減でき 、かつ、構造の簡単な、コストの低い、しかも高い熱効率を備えた二元燃料エン ジンを提供することを目的とする。 However, in the engine as described above, CNG fuel has a short mileage in a practical vehicle, and frequent fuel supply becomes a problem. Further, in the above-described binary fuel engine, since the compression ratio is changed depending on the type of fuel, there is a problem that the structure is very complicated and the cost is high. In view of such conventional problems, the present invention provides a dual fuel engine that can reduce the number of times of refueling CNG fuel, has a simple structure, is low in cost, and has high thermal efficiency. To aim.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案は、上記問題点を解決するために、ガス燃料を供給する手段と、液体燃 料を供給する手段と、前記燃料供給手段を切り替える切替手段とからなる二元燃 料エンジンにおいて、該エンジンの圧縮比をガス燃料に適した高圧縮比に設定す る一方、エンジンの負荷検出手段を設け、これで検出された負荷が予め設定され た負荷判定値以上である場合に前記切替手段をガス燃料に切り替え、負荷判定値 以下である場合には前記切替手段を液体燃料に切り替えるようにしたことを特徴 とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a dual fuel engine including a means for supplying a gas fuel, a means for supplying a liquid fuel, and a switching means for switching the fuel supply means. The compression ratio is set to a high compression ratio suitable for gas fuel, while the engine load detection means is provided, and when the load detected by this is equal to or greater than the preset load judgment value, the switching means is switched to gas. It is characterized in that the fuel is switched to the fuel, and the switching means is switched to the liquid fuel when the load judgment value is equal to or less than the load judgment value.

【0005】[0005]

【作用】[Action]

上記構成によれば、エンジンの圧縮比はオクタン価の高いガス燃料に適した高 圧縮比に設定されているが、ノッキングが発生しにくい中低負荷領域で液体燃料 を供給し、ノッキングが発生しやすい高負荷領域に入ると液体燃料からガス燃料 の供給に自動的に切り替わる。したがって、液体燃料を高圧縮比のもとで使用す ることができ、熱効率の高い希薄燃焼ができる。また、ガス燃料は高負荷時にの み消費されるので、補給回数を低減でき、しかも燃料の種類に応じて圧縮比を変 える必要がないので構造が簡単で、安価なコストで二元燃料エンジンを達成でき る。 According to the above configuration, the compression ratio of the engine is set to a high compression ratio suitable for gas fuel with a high octane number, but liquid fuel is supplied in the middle and low load range where knocking is less likely to occur, and knocking easily occurs. When the high load area is entered, the liquid fuel is automatically switched to the gas fuel supply. Therefore, the liquid fuel can be used under a high compression ratio, and lean combustion with high thermal efficiency can be performed. In addition, since gas fuel is consumed only under high load, the number of refueling cycles can be reduced, and since it is not necessary to change the compression ratio according to the type of fuel, the structure is simple, and the dual fuel engine can be manufactured at a low cost. Can be achieved.

【0006】[0006]

【実施例】【Example】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図において、1は二元燃料エンジン、2はエンジン1のシリンダブロック、3 はシリンダヘッド、4はシリンダヘッド3の下部のシリンダ5上に形成された燃 焼室である。該燃焼室4の天井の両側部に吸気ポート6と排気ポート7が開口さ れ、それぞれ吸気弁8と排気弁9にて所定のタイミングで開閉される。また、燃 焼室4の天井面の頂部近傍には点火プラグ10が配設されている。 また、前記吸気ポート6には、CNG燃料を噴射するインジェクタ11(ガス 燃料供給手段)を備えた吸気管、スロットルバルブ12を取り付けたスロットル ボデー、およびガソリン燃料を供給するキャブレタ13(液体燃料供給手段)を 順に接続して、前記エンジン1の吸気系14を構成している。さらに、前記キャ ブレタ13に供給するガソリン燃料を後述する制御装置によって、遮断または、 連通のいずれか一方に制御されるガソリン燃料の停止弁15がガソリン燃料タン クから前記キャブレタ13に連結された燃料供給管16の途中に配設されている 。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, 1 is a dual fuel engine, 2 is a cylinder block of the engine 1, 3 is a cylinder head, and 4 is a combustion chamber formed on a cylinder 5 below the cylinder head 3. An intake port 6 and an exhaust port 7 are opened on both sides of the ceiling of the combustion chamber 4, and are opened and closed by an intake valve 8 and an exhaust valve 9 at predetermined timings. An ignition plug 10 is arranged near the top of the ceiling of the combustion chamber 4. Further, the intake port 6 is provided with an intake pipe having an injector 11 (gas fuel supply means) for injecting CNG fuel, a throttle body having a throttle valve 12 attached thereto, and a carburetor 13 (liquid fuel supply means) for supplying gasoline fuel. ) Are sequentially connected to form the intake system 14 of the engine 1. Further, a gasoline fuel stop valve 15 in which gasoline fuel supplied to the carburetor 13 is controlled to be shut off or connected by a control device described later is connected from the gasoline fuel tank to the carburetor 13. It is arranged in the middle of the supply pipe 16.

【0007】 一方、17は前記インジェクタ11のCNG燃料の噴射量をエンジンの運転条 件に応じて制御するとともに、該インジェクタ11の噴射停止を制御するコンピ ュータを備えた制御装置である。この制御装置17はこれに入力されるスロット ルバルブ開度を検出するスロットルバルブ開度センサー18とエンジンの回転数 を検出するエンジン回転センサー19からなる負荷検出手段からの各出力信号を 読み取り、それらからエンジンの負荷を算出し、前記制御装置17に予め設定さ れている負荷判定値に基づいて、ガソリン燃料とCNG燃料のエンジン1への供 給を切り換える前記インジェクタ11、および停止弁15からなる切替手段を制 御するようにしている。On the other hand, 17 is a control device having a computer for controlling the injection amount of the CNG fuel of the injector 11 according to the operating condition of the engine and controlling the injection stop of the injector 11. The control device 17 reads each output signal from a load detecting means, which is composed of a throttle valve opening sensor 18 for detecting a throttle valve opening and an engine rotation sensor 19 for detecting an engine speed, which are inputted to the control device 17. A switch composed of the injector 11 and the stop valve 15 for calculating the load of the engine and switching the supply of the gasoline fuel and the CNG fuel to the engine 1 based on the load judgment value preset in the control device 17. I try to control the means.

【0008】 以上のように構成した二元燃料エンジン1の作動を説明する。 エンジン1の作動時には、前記制御装置17により前記スロットルバルブ開度を 検出するスロットルバルブ開度センサー18とエンジン回転数を検出するエンジ ン回転センサー19からの各出力信号を読み取り、これらからエンジン1の負荷 を算出し、これが予め該制御装置17に記憶させた負荷判定値より大きいと判定 した場合、エンジン1の圧縮比がCNG燃料に適した高い圧縮比(例えば14〜 15)に設定されているので、このような高負荷においてはガソリン燃料ではノ ッキング等の異常燃焼が発生し易いため、エンジン1への供給燃料を耐ノック性 の高いCNG燃料に切り換えるべく、制御装置17から停止信号をガソリン燃料 の停止弁15に送って停止弁15を閉塞してガソリン燃料を遮断し、同時にイン ジェクタ11へは制御装置17から通常の作動信号を送ってCNG燃料をエンジ ン1に噴射させ、また、前記エンジン1の負荷が前記負荷判定値よりも小さいと 判定した場合は、制御装置17のコンピュータでインジェクタ11の噴射を停止 させてCNG燃料のエンジン1への供給を遮断させ、同時に制御装置17からガ ソリン燃料の停止弁15を開放する信号を停止弁15に送り、停止弁15を開い てガソリン燃料供給管16をキャブレタ13に連通させて通常のキャブレタの作 動によってガソリン燃料をエンジン1に供給されるように作用する。The operation of the dual fuel engine 1 configured as above will be described. When the engine 1 is in operation, the control device 17 reads output signals from the throttle valve opening sensor 18 that detects the throttle valve opening and the engine rotation sensor 19 that detects the engine speed. When the load is calculated and it is determined that it is larger than the load determination value stored in the control device 17 in advance, the compression ratio of the engine 1 is set to a high compression ratio (for example, 14 to 15) suitable for CNG fuel. Therefore, at such a high load, abnormal combustion such as knocking is likely to occur in gasoline fuel, so the control device 17 sends a stop signal to the gasoline to switch the fuel supplied to the engine 1 to CNG fuel having high knock resistance. The fuel is sent to the stop valve 15, and the stop valve 15 is closed to cut off the gasoline fuel. At the same time, the injector 11 Sends a normal operation signal from the control device 17 to inject the CNG fuel into the engine 1, and when it is determined that the load of the engine 1 is smaller than the load determination value, the injector of the computer of the control device 17 is used. 11 to stop the injection of CNG fuel to the engine 1, and at the same time, send a signal from the control device 17 to open the gasoline fuel stop valve 15 to the stop valve 15 and open the stop valve 15 to open the gasoline fuel. The supply pipe 16 is communicated with the carburetor 13 so that gasoline fuel is supplied to the engine 1 by a normal carburetor operation.

【0009】 なお、本実施例では、CNG燃料をインジェクタ11で供給し、ガソリン燃料 をキャブレタ13で供給するものを例示したが、これに限らずガソリン燃料をイ ンジェクタ11で供給し、CNG燃料をこれと空気とを混合するミキサーで供給 する供給手段にしてもよい。また、CNG,ガソリン両燃料をインジェクタで噴 射するようにした供給手段であってもよい。 また、二元燃料としてガソリンとCNGについて説明したが、これらに限らず 、他の液体燃料、ガス燃料であってもよい。たとえば、メタノールとCNG,L PGとCNG,ガソリンと他の高オクタン価ガスなどの組み合わせを挙げること ができる。In this embodiment, the CNG fuel is supplied by the injector 11 and the gasoline fuel is supplied by the carburetor 13. However, the invention is not limited to this, and the gasoline fuel is supplied by the injector 11 and the CNG fuel is supplied. A supply means for supplying this with a mixer for mixing this with air may be used. Further, it may be a supply means configured to inject both CNG and gasoline fuel with an injector. Further, although gasoline and CNG have been described as the binary fuel, the present invention is not limited to these, and other liquid fuel or gas fuel may be used. For example, combinations of methanol and CNG, LPG and CNG, gasoline and other high octane number gas can be mentioned.

【0010】[0010]

【考案の効果】[Effect of device]

上記のように、本考案によると、エンジンの圧縮比をオクタン価の高いCNG 燃料に適した高圧縮比に設定し、エンジンの負荷に応じてCNGとガソリンの両 燃料を切り替えているので、構造が簡単で、安価なコストで、かつ熱効率が高く 、希薄燃焼が実現でる低公害のエンジンを達成でき、しかも高負荷域のみCNG 燃料で運転するため、CNG燃料の消費量が少なくて済み、燃料補給の回数を減 らすことができる効果も得られる。 As described above, according to the present invention, the compression ratio of the engine is set to a high compression ratio suitable for CNG fuel with a high octane number, and both CNG and gasoline fuels are switched according to the load of the engine. A simple, inexpensive, high thermal efficiency, low-pollution engine with lean combustion can be achieved, and since CNG fuel is used only in the high load range, the consumption of CNG fuel is small and fuel supply is possible. The effect of reducing the number of times is also obtained.

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

【図1】本考案の実施例における二元燃料エンジンのシ
ステム構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a dual fuel engine according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 二元燃料エンジン 11 インジェクタ(燃料供給手段兼切替手段) 12 スロットルバルブ 13 キャブレタ(燃料供給手段) 15 停止弁(切替手段) 17 制御装置 18 スロットルバルブ開度センサー(負荷検出手
段) 19 エンジン回転センサー(負荷検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dual fuel engine 11 Injector (fuel supply means and switching means) 12 Throttle valve 13 Carburettor (fuel supply means) 15 Stop valve (switching means) 17 Control device 18 Throttle valve opening sensor (load detection means) 19 Engine rotation sensor (Load detection means)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】ガス燃料を供給する手段と、液体燃料を供
給する手段と、前記燃料供給手段を切り替える切替手段
とからなる二元燃料エンジンにおいて、該エンジンの圧
縮比をガス燃料に適した高圧縮比に設定する一方、エン
ジンの負荷検出手段を設け、これで検出された負荷が予
め設定された負荷判定値以上である場合に前記切替手段
をガス燃料に切り替え、負荷判定値以下である場合には
前記切替手段を液体燃料に切り替えるようにしたことを
特徴とする二元燃料エンジン。
1. A dual fuel engine comprising a means for supplying a gas fuel, a means for supplying a liquid fuel, and a switching means for switching the fuel supply means, the compression ratio of the engine being a high value suitable for the gas fuel. When the compression ratio is set and the load detection means of the engine is provided, the switching means is switched to the gas fuel when the load detected by the engine is equal to or more than a preset load determination value, and the load is less than or equal to the load determination value. The dual fuel engine is characterized in that the switching means is switched to liquid fuel.
JP5858493U 1993-10-29 1993-10-29 Dual fuel engine Pending JPH0730344U (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004257304A (en) * 2003-02-26 2004-09-16 Toyota Motor Corp Bi-fuel engine and its control method
JP2010229823A (en) * 2009-03-25 2010-10-14 Honda Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine
KR101593625B1 (en) * 2014-08-26 2016-02-12 현대오트론 주식회사 Apparatus and method for controlling an engine in bi-fuel automobile

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