JPS6121566Y2

JPS6121566Y2 -

Info

Publication number: JPS6121566Y2
Application number: JP1981130843U
Authority: JP
Priority date: 1981-09-04
Filing date: 1981-09-04
Publication date: 1986-06-27
Also published as: JPS5844467U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は燃料噴射式火花点火内燃機関の吸気系
にアルコール改質ガスを供給するための装置に関
する。

触媒と接続させることによりアルコールを改質
し、生成したアルコール改質ガスを内燃機関の燃
焼用混合物として単独で用いるか、或いは、ガソ
リンやアルコールなどの液体燃料に混合して用い
る技術は知られている。触媒に接触せられたアル
コールはH₂，CO，CH₄などを主成分とするガス
改質せられる。この改質ガスはH₂を多量に含ん
でいるため、火花点火式内燃機関の希薄燃焼限界
を大幅に拡大させることができ、空燃比が25〜30
にも達するような燃焼用混合物で機関を作動させ
ることが可能である。これは、理論空燃比の値が
14.6であることを対比すれば、きわめて希薄な燃
焼用混合物で安定して燃焼を確保できることを意
味している。このような希薄燃焼限界の拡大は、
燃料消費率を改善するとともに排気ガス中の
NOxを低減させることがきるという利点があ
る。

従来、アルコール改質ガスを火花点火式内燃機
関の吸気系に供給するための装置としては、気化
器を有する型式のの火花点火式内燃機関に適用す
るものが公表されており（自動車技術会論文集No.
20，1980年、およびNo.17，1979年）かかる装置に
おいては改質ガスはパイプ等を用いて機関の吸気
管に直接供給されるようになつている。

他方、電子制御燃料噴射装置を具えた火花点火
式内燃機関において、燃料噴射弁本体のノズルボ
デーの周囲にスリーブ状のアダプターを装着し、
機関のスロツトルバルブをバイパスした空気流等
をアダプターとノズルボデーとの間の環状のエア
室からエアジエツトの形で噴出させるような構造
の燃料噴射弁は既に提案されている（実開昭54−
169620）。かかる型式の燃料噴射弁においては、
噴孔から噴霧された液体燃料徴粒子は噴口の周囲
から噴出するエアジエツトの作用によりその霧化
がさらに助長、促進される。そこでこのような型
式の燃料噴射弁を本明細書においてエアアシスト
型燃料噴射弁ということとする。かかるエアアシ
スト型燃料噴射弁の利点は、液体燃料の徴粒化な
いし霧化が促進されるので、燃焼用混合物の完全
燃焼が実現され排気ガス中のHCを低減させるこ
とができること、ならびに、液体燃料が吸気管の
内壁に付着することが少なくなりスロツトルレス
ポンス（過渡応答性）が改善されることにある。
しかるに、このエアアシスト型燃料噴射弁におい
ては、エアジエツトの形成に用いる気体としては
空気および排気ガス以外のものは考えられていな
い。また、アダプターのアシストエア室に空気を
導入するためにはスロツトバルブをバイパスした
バイパス管を特別に設けなければならない。

本考案は、上述したアルコール改質ガスを使用
する方式の利点ならびにエアアシスト型燃料噴射
弁の利点を同時に亨受することができ、しかも、
これをきわめて簡単にかつ効率良く行い得るよう
なアルコール改質ガス供給装置を提供することを
目的とするものである。

上記目的は本考案のエアアシスト型燃料噴射弁
を備えた燃料噴射式火花点火内燃機関用のアルコ
ール改質ガス供給装置により達成できるもので、
この装置は、アルコール貯蔵用のタンクと、前記
タンク内のアルコールを吸い込んでこれを圧送し
得るようになつたポンプと、前記ポンプの下流に
おいて機関の排気ガスと伝熱関係をもつて機関の
排気系に設置されポンプからのアルコールを気化
させるためのベーパライザーと、前記ベーパライ
ザーの下流において機関の排気ガスと伝熱関係を
もつて機関の排気系に設置されたベーパライザー
で気化したアルコールガスを改質ガスに変換する
ための触媒を収蔵した改質装置と、前記改質ガス
をエアアシスト型燃料噴射弁のエア室に導入する
ための改質ガス導入管、とを包含して成ることを
特徴とする。本考案の装置はこのような構成を有
するから、アルコールは改質装置の触媒によつて
改質ガス化され、この改質ガスはエアアシスト型
燃料噴射弁のエア室に圧送されてエアジエツトの
形で吸気管内に噴射される。その結果、燃料噴射
弁から噴射される液体燃料の徴粒化ないし霧化が
助長促進されるとともに、希薄燃焼限界が大幅に
拡大されるので、燃費の節減、NOxの低減、HC
の低減、スロツトルレスポンスの改善が同時に実
現される。また、エアアシスト型燃料噴射弁のエ
アジエツトを形成するための気体の供給源として
改質ガス導入管を利用したので、従来のような特
別なバイパス管を省略することができる。さら
に、改質ガスはポンプにより加圧されているの
で、確実にエアジエツトを形成することができ、
エアアシスト型噴射弁の信頼性を高めることがで
きる。また、ベーパライザーならびに改質装置は
排気ガスを熱伝達関係にあるから、アルコールの
気化ならびに改質用触媒の活性化に必要な熱は排
気ガスから有効に供給され、綜合熱効率が向上す
る。

以下、添附図面を参照して本考案の実施例を説
明する。図において、１０はアルコールを収蔵す
るためのタンクで、車両の適宜場所に設置されて
いる。タンク内のアルコールはフイルター１２を
介してポンプ１４に吸い込まれ、流量調整バルブ
１６に向つて圧送される。一方、機関の排気マニ
ホールド１８には拡張部２０が形成してあり、そ
の中には熱交換コイルからなるベーパライザー２
２と改質用触媒２４を収蔵した改質装置２６が設
置されている。公知の如く、このアルコール改質
用触媒２４はAl₂O₃ペレツト等のキヤリヤーに銅
ニツケルクロム系触媒等を担持させて成るもので
ある。なお、図示の実施例では、ベーパライザー
２２ならびに改質装置２６は排気マニホールド拡
張部２０の内部に配置されていて、排気ガスから
直接に熱を受けるようになつているが、このよう
な配置に替えて、排気マニホールドの外壁にベー
パライザーおよび改質装置を接触させ、排気マニ
ホールドの管壁を介して熱を伝達させるようにし
てもよい。改質装置２６の出口は、本考案に従
い、改質ガス動入管２８によつてエアアシスト型
燃料噴射弁３０のアダプター３２内にエア室に連
通されている。改質ガス動入管２８には、冷却器
３４ならびに圧力調整器３６が挿入してある。

エアアシスト型燃料噴射弁３０それ自体は前述
した如く公知のもので、電子制御ユニツト３８か
らの指令信号に応じてソレノイド４０を作動させ
た時には、所定圧力に加圧されデイバリパイプ４
２を介して送られといるガソリン等の液体燃料が
アダプター３２内に圧力ガスと共に吸気マニホー
ルド４４内に噴射されるようになつている。

次に、本考案の装置の作動によいて述べるに、
タンク１０内のアルコールはフイルター１２で
過された後ポンプ１４により加圧され、流量調整
バルブ１６を経てベーパライザー２２に送られ、
排気ガスの熱により気化するに至る。気化したア
ルコールは改質装置２６に送られ、そこで同じく
排気熱により加熱せられて活性化した改質用触媒
２４に接触して改質されH₂，CO，CH₄などを主
成分とする改質ガスになる。改質ガスは導入管２
８を通り冷却器３４で冷却された後、圧力調整器
３６で予め設定した圧力に設定される。そして、
エアアシスト型燃料噴射弁３０のソレノイドが励
磁された時には、上記設定圧と吸気マニホールド
４４内の吸気圧との差圧により燃料噴射弁からエ
アジエツトとして噴射される。この噴射により、
噴射弁から噴射されるガソリン等の液体熱料の霧
化が促進される。また、改質ガスは霧化された燃
料と共に機関の燃焼室に吸入されるので、希薄燃
焼限界を大幅に拡大させることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の改質ガス供給装置の実施例の全体
図である。１０……アルコールタンク、１２……フイルタ
ー、１４……ポンプ、１６……流量調整バルブ、
１８……排気マニホールド、２０……吸気マニホ
ールドの拡張部、２２……ベーパライザー、２４
……改質用触媒、２６……改質装置、２８……改
質ガス導入管、３０……エアアシスト型燃料噴射
弁、３２……エアアシスト型燃料噴射弁のアダプ
ター。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

エアアシスト型燃料噴射弁を備えた燃料噴射式
火花点火内燃機関にアルコール改質ガスを供給す
るための装置であつて、アルコール貯蔵用のタン
クと前記タンクからアルコールを圧送するための
ポンプと前記ポンプの下流において機関の排気ガ
スと伝熱関係をもつて機関の排気系に設置されポ
ンプからのアルコールを気化させるためのベーパ
ライザーと前記ベーパライザーの下流において機
関の排気ガスと伝熱関係をもつて機関の排気系に
設置されベーパライザーで気化さねれたアルコー
ルガスを改質ガスに変換するための触媒を収蔵し
た改質装置と、前記ガスをエアアシスト型燃料噴
射弁のエア室に導入するための改質ガス導入管、
とを包含して成る装置。