JPS5844861B2 - methanol - Google Patents

methanol

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JPS5844861B2
JPS5844861B2 JP50139924A JP13992475A JPS5844861B2 JP S5844861 B2 JPS5844861 B2 JP S5844861B2 JP 50139924 A JP50139924 A JP 50139924A JP 13992475 A JP13992475 A JP 13992475A JP S5844861 B2 JPS5844861 B2 JP S5844861B2
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JP
Japan
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mixture
methanol
combustion chamber
air
sub
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JP50139924A
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Japanese (ja)
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JPS5263515A (en
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正治 住吉
太郎 田中
槌男 分田
正秋 野口
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Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Publication of JPS5844861B2 publication Critical patent/JPS5844861B2/en
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、排気ガス中の有害成分の低減および燃料消費
率向上を目指し、メタノール燃料を水素に富む改質ガス
に変換して燃焼室に供給することにより機関の燃焼を改
善したメタノール改質装置付内燃機関に関するものであ
る。
Detailed Description of the Invention The present invention aims to reduce harmful components in exhaust gas and improve fuel consumption rate, by converting methanol fuel into hydrogen-rich reformed gas and supplying it to the combustion chamber. The present invention relates to an internal combustion engine equipped with a methanol reformer that has been improved.

近年、内燃機関の排気ガス対策として燃料の霧化および
気筒間分配を良好にし、混合気をより有効に点火燃焼さ
せることが望まれている。
In recent years, as a measure against exhaust gas from internal combustion engines, it has been desired to improve the atomization and distribution of fuel between cylinders and to more effectively ignite and burn the air-fuel mixture.

このため従来では副燃焼室付内燃機関に混合気を供給す
るための機関吸気系を改良して燃料であるガソリンと空
気との混合気を機関排気ガス熱あるいは機関冷却水等に
より加熱し、これによりガソリンを気化させる装置が考
え出されている。
For this reason, in the past, the engine intake system for supplying air-fuel mixture to an internal combustion engine with a sub-combustion chamber was improved to heat the air-fuel mixture of gasoline and air using engine exhaust gas heat or engine cooling water. A device for vaporizing gasoline has been devised.

しかしながら、この公知の装置では機関のあらゆる運転
域において、排気ガス中の有害成分、特にNOx の低
減と良好なる燃焼安定性を図るには未だ不完全である。
However, this known device is still incomplete in reducing harmful components in exhaust gas, especially NOx, and achieving good combustion stability in all operating ranges of the engine.

例えば副燃焼室付内燃機関を次のような条件で運転した
場合、排気ガス中のNOx と軸トルクとの関係として
第1図の曲線A、Bで示すような実験結果を本発明者ら
は得ている。
For example, when an internal combustion engine with an auxiliary combustion chamber is operated under the following conditions, the inventors have obtained experimental results as shown by curves A and B in Figure 1 as the relationship between NOx in exhaust gas and shaft torque. It has gained.

ここで、Aは副燃焼室に空燃比4のガソリン混合気を供
給した場合であり、Bは副燃焼室に空燃比18のガソリ
ン混合気を供給した場合である。
Here, A is a case where a gasoline mixture with an air-fuel ratio of 4 is supplied to the auxiliary combustion chamber, and B is a case where a gasoline mixture with an air-fuel ratio of 18 is supplied to the auxiliary combustion chamber.

ここで、全吸気量に対する副吸気系の空気割合を4%と
しである。
Here, the air ratio of the sub-intake system to the total intake air amount is assumed to be 4%.

なお、供試機関は4気筒、総排気量1958cc、圧縮
比8.2、副燃焼室容積5.4cc、トーチ孔8mmφ
、ウェッジ型燃焼室で、試験条件は回転数2000
、吸気量18pm P/sec、画然焼室に供給する混合気の平均空燃比は
18、主燃焼室供給燃料はガソリンである。
The test engine had 4 cylinders, total displacement 1958cc, compression ratio 8.2, auxiliary combustion chamber volume 5.4cc, and torch hole 8mmφ.
, wedge-shaped combustion chamber, test conditions were 2000 rotations.
, the intake air amount is 18 pm P/sec, the average air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the combustion chamber is 18, and the fuel supplied to the main combustion chamber is gasoline.

この第1図に示した実験結果から明らかなように、曲線
Bで示す均一希薄混合気による運転ではNOxの排出量
は比較的少ないが、点火時期を進めたり遅らせたりする
場合に失火が始まり、また、失火しない点火時期におい
ても着火遅れによるすイクル変動が多く、トルク変動が
激しいといつ問題がある。
As is clear from the experimental results shown in Figure 1, NOx emissions are relatively small when operating with a homogeneous lean mixture as shown by curve B, but misfires begin when the ignition timing is advanced or delayed. Further, even when the ignition timing does not cause a misfire, there are many speed fluctuations due to ignition delay, and severe torque fluctuations cause problems.

これに対して、曲線Aで示すように成層混合気による運
転では、燃焼の安定性は優れているが、NOx の排出
量が未だ多いという問題がある。
On the other hand, as shown by curve A, operation using a stratified mixture has excellent combustion stability, but there is still a problem in that a large amount of NOx is emitted.

これは、従来の成層燃焼では通常の混合気の濃、薄2層
の分布を利用するものであり、希薄混合気領域で安定し
た燃焼を得るには、ブ般に点火プラグによる点火直前時
の副燃焼室内の空燃比を9〜14の範囲内に保つことが
不可決であるからである。
This is because conventional stratified charge combustion utilizes the normal two-layer distribution of air-fuel mixture, rich and thin. This is because it is impossible to maintain the air-fuel ratio in the sub-combustion chamber within the range of 9 to 14.

つまり、副燃焼室内の局部的な濃混合気領域と主燃焼室
内の希薄混合気領域とを共存させるものであるが故に、
本質的に濃混合気領域と希薄混合気領域との間に、NO
x の低減に不都合な空燃比15〜16の混合気領域が
介在してしまい、この結果、NOxの排出量が主、副燃
焼室の平均空燃比と同一で均一の空燃比の混合気を失火
することなく確実に燃焼させた場合に比べて多(なるの
である。
In other words, since the local rich mixture region in the auxiliary combustion chamber and the lean mixture region in the main combustion chamber coexist,
Between the essentially rich mixture region and the lean mixture region, NO
There is a mixture region with an air-fuel ratio of 15 to 16, which is inconvenient for reducing Compared to the case where it is burned reliably without burning, it becomes more.

従って、上記のように従来方式では、トルク変動の少な
い安定した燃焼とNOxの低減とを両立させることは未
だ不充分であった。
Therefore, as described above, in the conventional system, it is still insufficient to achieve both stable combustion with little torque fluctuation and reduction of NOx.

本発明は上記の諸問題に鑑みなされたもので、副燃焼室
付内燃機関において、空燃比2以下のメタノール混合気
を改質ガスに変換し、この改質ガスを副燃焼室に供給す
ること、主燃焼室にガソリン希薄混合気を主燃焼室に供
給すること、および全供給燃料に対して供給するメタノ
ールの体積割合を5%〜30%とすることを特徴として
おり、有害排気ガス成分時にNOxを効果的に低減でき
、トルク変動の少ない安定した燃焼が得られ、かつ低燃
費のメタノール改質装置付内燃機関を提供することを目
的とするものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is aimed at converting a methanol mixture with an air-fuel ratio of 2 or less into reformed gas in an internal combustion engine with a sub-combustion chamber, and supplying this reformed gas to the sub-combustion chamber. The main combustion chamber is characterized by supplying a lean gasoline mixture to the main combustion chamber, and by setting the volume ratio of methanol supplied to the total supplied fuel to 5% to 30%. It is an object of the present invention to provide an internal combustion engine equipped with a methanol reformer that can effectively reduce NOx, achieve stable combustion with little torque fluctuation, and have low fuel consumption.

以下本発明を図に示す実施例について説明する。The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings.

第2図において、10はメタノールを噴霧供給するメタ
ノール用気化器で、メタノール混合気供給手段をなして
おり、空燃比2以下の過濃混合気を形成する。
In FIG. 2, numeral 10 denotes a methanol vaporizer that sprays and supplies methanol, which serves as methanol mixture supply means and forms a superrich mixture with an air-fuel ratio of 2 or less.

11は気化器10の下流に設置された点火プラグで、気
化器10からのメタノールの濃混合気が比較的希薄にな
る部分に位置している。
Reference numeral 11 denotes a spark plug installed downstream of the carburetor 10, and is located at a portion where the rich mixture of methanol from the carburetor 10 becomes relatively lean.

そして、気化器10と点火プラグ11との間には火炎が
気化器10側に伝播しないように金網、セラミックス等
からなる消炎装置12が設置しである。
A flame extinguishing device 12 made of wire mesh, ceramics, etc. is installed between the carburetor 10 and the spark plug 11 to prevent flame from propagating to the carburetor 10 side.

この点火プラグ11はとくに内燃機関の冷間始動時には
混合気の一部を部分酸化反応させてそのときの反応熱に
より後述する触媒14の温度を高め分解反応を促進し、
また機関暖機後においては機関加減速時等の過渡時にお
けるときもメタノールの気化を良好に促進し、そのとき
の応答性を良好なものとする。
This ignition plug 11 causes a partial oxidation reaction in a part of the air-fuel mixture especially when the internal combustion engine is cold started, and uses the reaction heat at that time to increase the temperature of a catalyst 14 (described later) to promote a decomposition reaction.
Further, after warming up the engine, vaporization of methanol is favorably promoted during transient times such as engine acceleration/deceleration, and responsiveness at that time is improved.

なお、この点火プラグの代りとしてニクロム線、タンタ
ル線等の電気式ヒータな用いることも可能である。
Note that an electric heater made of nichrome wire, tantalum wire, etc. can be used instead of this spark plug.

13は点火プラグ11の下流に設けられた改質反応器で
、内部には改質反応用の触媒14が充填されている。
A reforming reactor 13 is provided downstream of the spark plug 11, and the inside thereof is filled with a catalyst 14 for a reforming reaction.

そして、この改質反応器13の外側は断熱材13aで覆
われている。
The outside of this reforming reactor 13 is covered with a heat insulating material 13a.

また、改質反応器13は、排気マニホールド15から排
出される高温排気ガスの流路の一部をなしており、内部
に排気ガス通路13bが形成されている。
Further, the reforming reactor 13 forms part of a flow path for high-temperature exhaust gas discharged from the exhaust manifold 15, and has an exhaust gas passage 13b formed therein.

こうして、排気ガスの排気熱により触媒14を保温する
ようにしである。
In this way, the catalyst 14 is kept warm by the exhaust heat of the exhaust gas.

触媒14は改質反応を有効に促進する上で有用なもので
、本実施例ではNi−Cu系触媒を使用している。
The catalyst 14 is useful for effectively promoting the reforming reaction, and in this embodiment, a Ni--Cu catalyst is used.

この触媒としては普通一般に用いられている触媒ならど
の様なものでも可能で、例えば、Pt、 Pd、 Ni
、 Co、 Fe1Cu、 Cr、 Au等の金属ある
いは、これらの金属合金や金属酸化物、さらにAl2O
3,5i02、MgO,Cab、ZnO等の一部セラミ
ックス成分として用いられる材料を含む触媒ならどの様
なものでも用いることができる。
Any commonly used catalyst can be used as this catalyst, such as Pt, Pd, Ni, etc.
, Co, Fe1Cu, Cr, Au, etc., or their metal alloys and metal oxides, as well as Al2O
Any catalyst can be used as long as it contains a material that is partially used as a ceramic component, such as 3,5i02, MgO, Cab, and ZnO.

しかし、触媒の種類により改質ガスの組成、および量、
あるいは分解反応開始温度、煤の析出量に多少の差があ
る。
However, the composition and amount of reformed gas depend on the type of catalyst.
Alternatively, there are some differences in the decomposition reaction initiation temperature and the amount of soot precipitated.

これら列挙した中ではpt系、Ni系、Cu系触媒が有
効であった。
Among these listed catalysts, PT-based, Ni-based, and Cu-based catalysts were effective.

反応温度は、250℃以上ならガスを生成し始めるが、
実用的には300〜700℃程度が好ましい。
If the reaction temperature is 250°C or higher, gas will start to be produced, but
Practically speaking, the temperature is preferably about 300 to 700°C.

16は副吸気通路で、途中に改質反応器13からの改質
ガスを冷却するための冷却フィン17が設けられている
16 is a sub-intake passage, and a cooling fin 17 for cooling the reformed gas from the reforming reactor 13 is provided in the middle.

また、この副吸気通路16には図示しないリンク機構を
介してアクセルペダルと連動する副スロツトルバルブ1
8が設けられており、副燃焼室25に供給する改質ガス
量を調節するようになっている。
Also, in this sub-intake passage 16, a sub-throttle valve 1 is connected to the accelerator pedal via a link mechanism (not shown).
8 is provided to adjust the amount of reformed gas supplied to the sub-combustion chamber 25.

20は2連式2段作用の主気化器で、混合気供給手段を
なしておりガソリンを噴霧供給し、ガソリンと空気との
希薄混合気を形成する。
Reference numeral 20 denotes a two-stage two-stage action main carburetor, which serves as a mixture supply means and sprays and supplies gasoline to form a lean mixture of gasoline and air.

ここで、この希薄混合気と前記改質ガスとからなる混合
気は全体として当量比0.78以下になるように設定し
である。
Here, the mixture consisting of the lean mixture and the reformed gas is set to have an equivalence ratio of 0.78 or less as a whole.

ここで、当量比とは供給空気中に含まれる全供給酸素量
に対する改質ガスと希薄混合気中の可燃成分を完全燃焼
させるに要する酸素量の割合を示している。
Here, the equivalence ratio indicates the ratio of the amount of oxygen required to completely burn the combustible components in the reformed gas and the lean mixture to the total amount of oxygen contained in the supplied air.

21は主スロツトルバルブで2個のバタフライバルブ2
1a、21bからなり、図示しないアクセルペダルと連
動する。
21 is the main throttle valve and two butterfly valves 2
1a and 21b, and is interlocked with an accelerator pedal (not shown).

ココで、副スロツトルバルブ18と主スロツトルバルブ
20とは図示しないカム機構あるいはリンク機構により
連動しており、機関に供給する全燃料量〔(ガソリン+
メタノール)の量〕に対してメタノールの供給量を5%
〜30%(たたし、体積割合)とするように作動開度が
設定されている。
Here, the sub-throttle valve 18 and the main throttle valve 20 are interlocked by a cam mechanism or link mechanism (not shown), and the total amount of fuel supplied to the engine [(gasoline +
The amount of methanol supplied is 5% of the amount of methanol)
The operating opening degree is set to ~30% (tatami, volume ratio).

22は気化器20で形成された希薄混合気を導く主吸気
通路で、この主吸気通路22は主吸気バルブ23を介し
て機関の主燃焼室24と連通している。
Reference numeral 22 denotes a main intake passage that guides the lean air-fuel mixture formed in the carburetor 20, and this main intake passage 22 communicates with the main combustion chamber 24 of the engine via a main intake valve 23.

また、主吸気通路22は一部にフィンが設けてあり、排
気マニホールド15を流れる排気ガスにより加熱される
ようになっている。
Further, the main intake passage 22 is partially provided with fins, and is heated by the exhaust gas flowing through the exhaust manifold 15.

25はカップ体で形成された副燃焼室で、この副燃焼室
25と副吸気通路16とは副吸気バルブ26を介して連
通している。
Reference numeral 25 denotes a sub-combustion chamber formed by a cup body, and the sub-combustion chamber 25 and the sub-intake passage 16 communicate with each other via a sub-intake valve 26.

また、カップ体にはトーチ孔25a、点火孔25bが開
口してあり、トーチ孔25aにより副燃焼室25と主燃
焼室24とを通している。
Further, a torch hole 25a and an ignition hole 25b are opened in the cup body, and the auxiliary combustion chamber 25 and the main combustion chamber 24 are passed through the torch hole 25a.

さらに、カップ体の点火孔25bにより点火プラグ27
から副燃焼室25に火花が導かれるようになっている。
Further, the ignition plug 27 is provided by the ignition hole 25b of the cup body.
Sparks are guided from the combustion chamber 25 to the sub-combustion chamber 25.

上記構成において、メタノール用気化器10で形成され
たメタノールの濃混合気は点火プラグ11で加熱気化さ
れ一部は部分酸化されて改質反応器13に導入される。
In the above configuration, a rich mixture of methanol formed in the methanol vaporizer 10 is heated and vaporized by the ignition plug 11, and a portion thereof is partially oxidized and introduced into the reforming reactor 13.

そして機関排気ガス熱で有効に高温に保持された触媒1
4の作動で水素を含む改質ガスに変換され、冷却フィン
17で適温にまで冷却される。
The catalyst 1 is effectively maintained at a high temperature by the engine exhaust gas heat.
4, it is converted into a reformed gas containing hydrogen, which is cooled to an appropriate temperature by cooling fins 17.

このとき、改質ガスは多量の水素を含んだ状態で副吸気
通路16から副燃焼室25に供給される。
At this time, the reformed gas is supplied from the sub-intake passage 16 to the sub-combustion chamber 25 in a state containing a large amount of hydrogen.

また、この改質ガスは、燃料の中でも特にメタノールを
選んでメタノール混合気を変換、改質することによって
得ているため、ガソリン等信の燃料を改質するのに比べ
て、改質゛反応時の煤の発生がほとんどなく改質ガスは
良質のものとなっている。
In addition, this reformed gas is obtained by converting and reforming the methanol mixture by selecting methanol among the fuels, so the reforming reaction is faster than reforming other fuels such as gasoline. There is almost no soot generated during the process, and the reformed gas is of good quality.

一方、主燃焼室24には機関の吸気行程時に主気化器2
0からのガソリンの希薄混合気が主として導入され、副
燃焼室25内の改質ガスの一部がトーチ孔25aを介し
て流入する。
On the other hand, a main carburetor 2 is installed in the main combustion chamber 24 during the intake stroke of the engine.
A lean mixture of gasoline from zero is mainly introduced, and a part of the reformed gas in the sub-combustion chamber 25 flows through the torch hole 25a.

そして、機関の圧縮行程において圧縮され点火プラグ2
7によりまず副燃焼室25内の希薄混合気が燃焼される
The spark plug 2 is compressed during the compression stroke of the engine.
7, the lean air-fuel mixture in the sub-combustion chamber 25 is first combusted.

こうして、副燃焼室25内に導入されるのは着火性の良
好な水素を含んだ改質ガスであるため、副燃焼室25内
の空燃比が希薄な状態のままで着火が向上し、NOxの
発生が抑止、低減され、かつ改質ガスの存在により、燃
焼のサイクル変動を抑止されつつ希薄混合気は安定に燃
焼する。
In this way, since the reformed gas containing hydrogen with good ignitability is introduced into the sub-combustion chamber 25, ignition is improved while the air-fuel ratio within the sub-combustion chamber 25 remains lean, and NOx The occurrence of this is suppressed and reduced, and due to the presence of the reformed gas, the lean mixture is stably combusted while combustion cycle fluctuations are suppressed.

このときの軸トルクとNOxの排出量の特性は、例えば
第1図曲線Cに示すように、前述した従来の成層燃焼運
転と均一希薄燃焼運転の両者の優れた特性を合わせ持っ
たものとなり、燃焼の安定性と低NOxとを両立させる
ことができ、しかも、M、B、T、(Minimum
5paric advauce forBest
Torgue )において、軸トルクが大きく熱効率
も向上する。
The characteristics of shaft torque and NOx emissions at this time, as shown in curve C in Figure 1, for example, combine the excellent characteristics of both the conventional stratified charge combustion operation and the uniform lean combustion operation described above. Combustion stability and low NOx can be achieved at the same time, and M, B, T, (Minimum
5paric advice forBest
Torgue), the shaft torque is large and the thermal efficiency is also improved.

なお、この場合のメタノールとガソリンを合わせた当量
比は0.82であり、全供給燃料に対するメタノールの
供給量の体積割合は10%である。
In this case, the combined equivalent ratio of methanol and gasoline is 0.82, and the volume ratio of the amount of methanol supplied to the total fuel supplied is 10%.

以上のようにメタノール改質ガスを副燃焼室に導入する
ことによって、内燃機関の排気ガス成分、燃費、燃焼安
定性に関して大幅な改善を行ない得るが、この場合メタ
ノール改質ガスは主に着火源としての役割を担うもので
あるので、改質ガスを生成するためのメタノール供給量
は大きな意味を持っている。
As described above, by introducing reformed methanol gas into the auxiliary combustion chamber, it is possible to significantly improve the exhaust gas components, fuel efficiency, and combustion stability of an internal combustion engine. Since methanol plays a role as a source, the amount of methanol supplied for generating reformed gas has great significance.

すなわち、十分な着火性を確保するためには、改質ガス
は機関の吸気行程時に副燃焼室25内の残留ガスを十分
掃気し得る量が最低限必要であり、吸気行程終了時の燃
焼室容積のうち、副燃焼室25の容積の占める割合、通
常は1%程度であるが、この割合によって前記改質ガス
量は大きく影響をうけることを本発明者らは突き止めた
In other words, in order to ensure sufficient ignitability, the minimum amount of reformed gas is required to sufficiently scavenge the residual gas in the auxiliary combustion chamber 25 during the intake stroke of the engine, and The proportion of the volume of the sub-combustion chamber 25 in the volume is usually about 1%, and the inventors have found that the amount of reformed gas is greatly affected by this proportion.

しかして、本発明者らは、副燃焼室を十分掃気して良好
な着火性を得るのに必要な改質ガス量は、メタノールと
空気との空燃比が2以下の条件で、改質反応による体積
増加を考慮して、機関への全供給燃料のうちメタノール
の体積割合λfが、であれば、得られるということを広
汎な実験結果から突き止めた。
Therefore, the present inventors have determined that the amount of reformed gas necessary to sufficiently scavenge the sub-combustion chamber and obtain good ignitability is determined by the reforming reaction under conditions where the air-fuel ratio of methanol and air is 2 or less. It has been found from extensive experimental results that the volumetric proportion of methanol in the total fuel supplied to the engine, λf, can be obtained by taking into account the volume increase due to .

また、改質ガスはその供給量を必要以上にすると、必要
量以上にメタノールを使用することとなって比較的高価
なメタノールの浪費となるばかりでなく、改質ガスは気
体であるため改質ガスの体積増加によって内燃機関の吸
入効率の低下を招き出力がかえって低下するということ
がわかり、本発明者らは前記メタノールの体積割合λf
は、とするのが好ましいという結論を得た。
In addition, if the amount of reformed gas supplied is greater than necessary, not only will methanol be used in excess of the required amount, which will result in a waste of relatively expensive methanol, but since the reformed gas is a gas, reforming It was found that an increase in the volume of gas causes a decrease in the suction efficiency of the internal combustion engine, resulting in a decrease in output, and the present inventors determined that the methanol volume fraction λf
It was concluded that it is preferable to

しかして、前記λfを とすれば、実用上、あるいは運転性能上から良好なる結
果が得られる。
Therefore, if the above-mentioned λf is set, good results can be obtained in terms of practical use or driving performance.

例えば、本発明者らは実験によりメタノールと空気との
空燃比を0.65 、全供給燃料に対するメタノールの
体積割合10%とした場合、第1表に示すような成分、
特に水素濃度がほぼ50%程度の適切なる量の改質ガス
が得られることを確認している。
For example, the present inventors have experimentally determined that when the air-fuel ratio of methanol and air is 0.65 and the volume ratio of methanol to the total fuel supply is 10%, the components shown in Table 1,
In particular, it has been confirmed that an appropriate amount of reformed gas with a hydrogen concentration of about 50% can be obtained.

こうして、高濃度の水素を含んだ適切なる量の改質ガス
により機関は効果的に希薄燃焼し、その機能を十分に発
揮する。
In this way, the engine effectively performs lean combustion with an appropriate amount of reformed gas containing a high concentration of hydrogen, and fully exhibits its functions.

以上述べたように本発明においては、燃焼室が互いに連
通ずる主燃焼室と、点火プラグが設置された副燃焼室と
からなる内燃機関において、メタノールと空気とを混合
し、空燃比が2以下の混合気を形成するメタノール混合
気供給手段と、このメタノール混合気供給手段から混合
気を供給され、この混合気を水素に富む改質ガスに変換
する改質反応器と、前記改質ガスを前記副燃焼室に供給
するための副吸気通路と、ガソリンと空気との希薄混合
気を形成する混合気供給手段と、この希薄混合気を前記
主燃焼室に供給する主吸気通路とを備え、全供給燃料に
対して供給される前記メタノールの体積割合を5%〜3
0%としであるから、(1)良好なる燃焼安定性が得ら
れトルク変動が少ない。
As described above, in the present invention, methanol and air are mixed in an internal combustion engine consisting of a main combustion chamber in which the combustion chambers communicate with each other and a sub-combustion chamber in which a spark plug is installed, and the air-fuel ratio is 2 or less. a reforming reactor that is supplied with a mixture from the methanol mixture supply means and converts the mixture into a hydrogen-rich reformed gas; comprising a sub-intake passage for supplying the sub-combustion chamber, a mixture supply means for forming a lean mixture of gasoline and air, and a main intake passage for supplying the lean mixture to the main combustion chamber; The volume ratio of the methanol supplied to the total supplied fuel is 5% to 3.
Since it is 0%, (1) good combustion stability can be obtained and torque fluctuations are small.

(2)従来の副燃焼室付内燃機関では着火燃焼できない
ような空燃比の大きい希薄混合気を有効に燃焼させるこ
とが可能となり、NOxを大幅に低減でき、低燃費とす
ることができる。
(2) It becomes possible to effectively burn a lean air-fuel mixture with a high air-fuel ratio that cannot be ignited and combusted in a conventional internal combustion engine with a sub-combustion chamber, and NOx can be significantly reduced, resulting in low fuel consumption.

(3)さらに通常の内燃機関は高いオクタン価の燃料を
必要とし、鉛化合物等の添加物を混入していたが、改質
ガスのオクタン価は充分高いため有害な添加物の混入は
不必要になる。
(3) Furthermore, normal internal combustion engines require fuel with a high octane rating and are mixed with additives such as lead compounds, but the octane rating of reformed gas is sufficiently high that there is no need to mix in harmful additives. .

という優れた効果を有する。It has this excellent effect.

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

第1図は機関の軸トルクとNOx排出量との関係を示す
特性図、第2図は本発明の一実施例を示す断面構成図で
ある。 10・・・・・・メタノール用気化器、11・・・・・
・点火プラグ、13・・・・・・改質反応器、14・・
・・・・触媒、15・・・・・・排気マニホールド、1
6・・・・・・副吸気通路、18・・・・・・副スロ7
)ルバルブ、20・・・・・・主気化器、21・・・・
・・主スロツトルバルフ、22・・・・・・主吸気通路
、24・・・・・・主燃焼室、25・・・・・・副燃焼
室、27・・・・・・点火プラグ。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing the relationship between engine shaft torque and NOx emissions, and FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram showing an embodiment of the present invention. 10... Methanol vaporizer, 11...
・Spark plug, 13... Reforming reactor, 14...
...Catalyst, 15...Exhaust manifold, 1
6...Sub-intake passage, 18...Sub-slot 7
) Le valve, 20... Main carburetor, 21...
... Main throttle valve, 22 ... Main intake passage, 24 ... Main combustion chamber, 25 ... Sub-combustion chamber, 27 ... Spark plug.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 燃焼室が互いに連通ずる、主燃焼室と、点火プラグ
が設置された副燃焼室とからなる内燃機関において、メ
タノールと空気とを混合し、空燃比が2以下の混合気を
形成するメタノール混合気供給手段と、このメタノール
混合気供給手段から混合気が供給され、この混合気を水
素に富む改質ガスに変換する改質反応器と、前記改質ガ
スを前記副燃焼室に供給するための幅吸気通路と、ガソ
リンと空気との希薄混合気を形成する混合気供給手段と
、この希薄混合気を前記主燃焼室に供給する主吸気通路
とを備え、全供給燃料に対して供給される前記メタノー
ルの体積割合を5%〜30%とすることを特徴とするメ
タノール改質装置付内燃機関。
1 Methanol mixing in which methanol and air are mixed to form a mixture with an air-fuel ratio of 2 or less in an internal combustion engine consisting of a main combustion chamber and an auxiliary combustion chamber in which a spark plug is installed, in which the combustion chambers communicate with each other. a reforming reactor to which a mixture is supplied from the methanol mixture supply means and converts the mixture into hydrogen-rich reformed gas; and a reforming reactor for supplying the reformed gas to the sub-combustion chamber. a width intake passage, a mixture supply means for forming a lean mixture of gasoline and air, and a main intake passage for supplying the lean mixture to the main combustion chamber, and the main intake passage has a width of An internal combustion engine equipped with a methanol reformer, characterized in that the volume ratio of the methanol is 5% to 30%.
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