JPS60113019A - 改質ガスエンジン - Google Patents

改質ガスエンジン

Info

Publication number
JPS60113019A
JPS60113019A JP58221182A JP22118283A JPS60113019A JP S60113019 A JPS60113019 A JP S60113019A JP 58221182 A JP58221182 A JP 58221182A JP 22118283 A JP22118283 A JP 22118283A JP S60113019 A JPS60113019 A JP S60113019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
reformed gas
unreformed
combustion chamber
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP58221182A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0573897B2 (ja
Inventor
Shigeru Sakurai
茂 桜井
Katsuhiko Yokooku
横奥 克日子
Ikuo Matsuda
松田 郁夫
Mitsuaki Kawamura
光昭 河村
Kenji Morimoto
賢治 森本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP58221182A priority Critical patent/JPS60113019A/ja
Publication of JPS60113019A publication Critical patent/JPS60113019A/ja
Publication of JPH0573897B2 publication Critical patent/JPH0573897B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B31/00Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B17/00Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0668Treating or cleaning means; Fuel filters
    • F02D19/0671Means to generate or modify a fuel, e.g. reformers, electrolytic cells or membranes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/0663Details on the fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02D19/0686Injectors
    • F02D19/0692Arrangement of multiple injectors per combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D19/00Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D19/06Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed
    • F02D19/08Controlling engines characterised by their use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures peculiar to engines working with pluralities of fuels, e.g. alternatively with light and heavy fuel oil, other than engines indifferent to the fuel consumed simultaneously using pluralities of fuels
    • F02D19/081Adjusting the fuel composition or mixing ratio; Transitioning from one fuel to the other
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、燃料を改質して水素リッチの改質ガスに変換
し、この改質ガスを燃料としてエンジンに供給する改質
がスエンジンの改良に関する。
(従来技術) 燃料を改質すると七によって得られる水素リッチの改質
ガスは燃焼性が良好でかつ、オクタン価が高いのでこれ
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、これによって失火あ
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を低減することができる。一方、燃費及び、
排気ガス中の有害成分の低減を図る目的で、混合気を全
体的に希薄化するために5点火グラブ近傍に着火しやす
い比較的癖い混合気を偏在させる、所謂層状化の技術が
知られている。そこで。
上記両技術の効果を得るために、特公昭52−2791
8号公報には、アルコールを含む燃料と該燃料を改質し
て得られた一改弊ガスを使用する工/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9層状吸気を行なって1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、層状吸気のために副燃焼
室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。
C本発明の目的) 従って1本発明は簡単な構成で改質ガスをプラグの回り
に成層化して着火性、燃焼性を改善することができる改
質エンジンを提供することを目的とする。
C本発明の構成) 本発明は、上記目的′fr達成するため、改質ガスは水
素に富んだ気体で望見より軽いため、吸気にスワール(
シリンダ周方向、に旋回する流れ)を生成すればシリン
ダの中央に集まることに着目してなされたもので、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、燃料を改質して水素リッチの改質ガスに変換し該改
質ガスをエンジンに供給する改質ガス供給手段と、エン
ジン燃焼室のほぼ中央に配置された点火プラグと、吸気
スワールを生成するスワール生成手段とを備えたことを
特徴とするものである・スワールを生成する手段として
は、吸気が接線方向に入るように吸気通路を構成しても
良いし、シリンダへ・ソド内壁に案内壁を設けても良く
、またシュラウド・々ルプを使用しても良い。
C本発明の効果) 本発明によれば、吸気はスワールを生成するように燃焼
室内に導入される。燃焼室内でスワールが形成されると
、水素リッチの改質ガスは比重が軽いので、燃焼室の中
央部すなわち点火プラグ付近に集中する。従って、本発
明によれば副燃焼室を設けるといった複雑な構成を用い
ることなく。
改質ガスと未改質燃料との成層化を行うことができこれ
によって、着火性及び燃焼性を向上させることができる
(実施例の酸明) 以下図面を参照しつつ本発明の実施例につき説明する。
第1図を参照すれば、エンジンlO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1
6のほぼ中央上部には点火プラグ18が配置され、この
点火プラグ18を挾んで、吸気ポート20及び排気z 
−ト22が開口している。そして、吸気ポート20には
吸気パルプ24が、排気J−)22には排気パルプ26
がそれぞれ絹み合わされる。吸気ポート20には吸気通
路28が連絡しており、吸気通路28の両端には、エア
クリーナ30が設けられている。エアクリーナ30の後
流側には燃焼室16への9気量を計量するエアフローメ
ータ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Kよって
吸気通路28の流路面積を変化させるスロツ半ル弁36
が設けられている。吸気通路28社スロットル弁36の
後流側に拡大部すなわちサージタンク38t−備えてお
シ、該サージタンクの後流側には、未改質の燃料を吸気
通路28内に供給する未改質燃料ノズル40と、改質さ
れたがスを供給する改質がスノズル42とがそれぞれ設
けられている。第2図を併せて参照すれば、本例の吸気
通路28は燃焼室16の中心からずれた矢印の方向に吸
気が導入されるように形成されており、これによって、
スワールが生じ比較的軽い改質ガス44は燃焼室16の
中心部に集まる。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
なっており、その途中には、排気ガス中の不完全燃焼成
分を酸化する嗜化触媒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ッチにする触媒を
充填したリフオーマ50が配置されている。燃料の一部
は燃料タンク52から燃料ボン′f54により加圧され
、燃料供給連路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。さらに一部のタノ;
料は、途中に燃料ポンプ58を有する411のjj::
料供給通路601r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−たんリザーブタン
ク62に貯溜された後ブレラシャレギュレータタンク6
4に送られ、適当な圧力に調整されて供給通路66を通
じて改質ガスノズル42に供給され、そして吸気通路2
8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ット68が設
けられる。該コントロールユニット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景センサ70
からの信号、エアフローメータ32からの9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72か
らの信号がそれぞれ入力される。コントロールユニット
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
ノズルにそれぞれ出力する。
第6図・第4図、第5図、第6図を参照して。
コントロールユニット68の制御例について述べる。
第5図f参照すると、エアフローメータ32力諷らの空
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N1に表わす信号はコントロールユニ・シ
ト68内の第1ノ母ルス巾設定W74、及び第2パルス
巾設定器76にそれぞれ入力される。第1パルス中設定
器74は、改質ガス噴射のためのパルス中を設定する回
路であり、この回路で1サイクル当たりの空気JiQ/
Ndfl*Xされる。そして、−第4図にチャートで示
すような改質ガス噴射量に対応する・千ルス巾が演算値
Q/Nの値に応じて決定され、1サイクル当たりの噴射
パルス中信号T1 が発生する。第2・臂ルス1J設定
回路76は、未改質燃料噴射量に対する噴射・9ルス巾
を設定する回路であり、第1・臂ルス巾設定回路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中が演算
値Q/Nの値に応じて決定され、噴射パルス中信号T2
 が発生する。噴射ノヤルス巾信号T、、T2は改質ガ
スノズル42用のドライバー回路78及び未改質燃料ノ
ズル40用のPライパー回路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、決定されたノ臂ルス巾T、
% 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中は空
気量Q/Nにほぼ比例して増大し。
空気量Q/Nが所定値へiC達した後は、やや勾配の緩
やかな線に沿って増大する。また%第5図から明らかな
ように未改質燃料に対する・臂ルゾ巾T2は空気量Q/
Nが所定値Aに達するまでは、0であり、所定値Aに達
した後は、?気量Q/NKはぼ比例して増大する。従っ
て、燃料噴射量は、第6図に示すようK、空気量Qの比
較的少い領域。
すなわちアクセル4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AI Icな
ると、未改質燃料も導入され始めその量は9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@A+ を越えると増加勾配が緩やかになる。
従って、所定値A1 を越えてを気量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。これによって、アクセルペダルの踏み込み量
に応じた所望の出力を得ることができる。未改質燃料の
例としてメタノールが挙げられ、この場合1反応式 C
H30H→2H2+COで示されるようにメタノールが
改質され水素リッヂの改質がスが得られる。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えめである。
【図面の簡単な説明】
第1図は1本発明に係る改質エンノンの全体概略図、第
2図は、燃焼室付近の平面図、第6図はコントロールユ
ニットの制御1回路図、第4図及び第5図は燃料噴射パ
ルス中のグラフ、第6図1−L。 燃料量と吸入窒気量との関係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・・・吸気パルプ、22・・・排気バ
ルブ、34・・・アクセル−2/ル、36・・・スロッ
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・・・コントロールユニッ
ト。 特許出願人 東洋工業株式会社 第3図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 燃料を改質して水素リッチの改質ガスに変換し該改質ガ
    スをエンジンに供給する改質ガス供給手段と、エンジン
    燃焼室のほぼ中央に配置された点火フラグと、吸気スワ
    ールを生成するスワール生成手段とを備えたことを特徴
    とする改剥ガスエンジン。
JP58221182A 1983-11-24 1983-11-24 改質ガスエンジン Granted JPS60113019A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58221182A JPS60113019A (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
JP58221182A JPS60113019A (ja) 1983-11-24 1983-11-24 改質ガスエンジン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60113019A true JPS60113019A (ja) 1985-06-19
JPH0573897B2 JPH0573897B2 (ja) 1993-10-15

Family

ID=16762761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58221182A Granted JPS60113019A (ja) 1983-11-24 1983-11-24 改質ガスエンジン

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60113019A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4838883A (en) * 1986-03-07 1989-06-13 Nissho Corporation Urine-collecting device
JPH02148588U (ja) * 1989-05-08 1990-12-18
WO1999019612A1 (en) * 1997-10-09 1999-04-22 Ford Global Technologies, Inc. Gasoline internal combustion engine
EP2803846B1 (de) * 2013-05-16 2018-09-19 MAN Truck & Bus AG Antriebsvorrichtung sowie Verfahren zum Betreiben derselben unter Verwendung eines partiell oxidierten Dieselkraftstoffs

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
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

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
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

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4838883A (en) * 1986-03-07 1989-06-13 Nissho Corporation Urine-collecting device
JPH02148588U (ja) * 1989-05-08 1990-12-18
WO1999019612A1 (en) * 1997-10-09 1999-04-22 Ford Global Technologies, Inc. Gasoline internal combustion engine
US6308682B1 (en) 1997-10-09 2001-10-30 Ford Global Technologies, Inc. Gasoline internal combustion engine
EP2803846B1 (de) * 2013-05-16 2018-09-19 MAN Truck & Bus AG Antriebsvorrichtung sowie Verfahren zum Betreiben derselben unter Verwendung eines partiell oxidierten Dieselkraftstoffs

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0573897B2 (ja) 1993-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9464584B2 (en) Ignition and knock tolerance in internal combustion engine by controlling EGR composition
US6739289B2 (en) Method and apparatus for providing a hydrogen enriched fuel to combustion prechamber
US4209981A (en) Method and an apparatus to control the temperature of an engine exhaust gas purifying device
US20210131337A1 (en) Alcohol And Plasma Enhanced Prechambers For Higher Efficiency, Lower Emissions Gasoline Engines
JP2002124282A (ja) 燃料電池システム
JP2007198140A (ja) 副室式内燃機関
JPS6246687B2 (ja)
JPS5968535A (ja) エンジンの燃料供給装置
JPS60113019A (ja) 改質ガスエンジン
US20040144030A1 (en) Torch ignited partial oxidation fuel reformer and method of operating the same
CN105164391B (zh) 内燃机的点火控制装置以及点火控制方法
JPH0574685B2 (ja)
JPS6011626A (ja) 分割燃焼式エンジンの燃焼室
JPS60113037A (ja) 改質ガスエンジン
JP7419912B2 (ja) 内燃機関
US4484441A (en) Exhaust gas purification apparatus
JPS5450712A (en) Combustion chamber of engine
JPS614832A (ja) エンジンの排気還流制御装置
JP2545067B2 (ja) エンジンの吸気装置
JPS6030416A (ja) 層状給気エンジン
JPS6030419A (ja) 層状給気エンジン
JPS6035115A (ja) 層状給気エンジン
JP2840603B2 (ja) 層状給気エンジン
JPH06235329A (ja) 火花点火式エンジン
JPH0639925B2 (ja) 層状給気エンジン