JPH0534512B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〓産業上の利用分野〓 本発明はアルコールエンジンに係り、とくにシ
リンダ内にアルコール燃料を噴射して燃焼させる
ことにより出力を取出すようにしたアルコールエ
ンジンに関する。

〓発明の概要〓 本発明は、アルコールエンジンにおいて、スパ
ークアシストプラグ等の強制着火手段と自己着火
促進剤とを併用するようにし、エンジンの状態に
応じて強制着火手段によつて着火を行なうととも
に、エンジンの状態に応じて自己着火促進剤をア
ルコール燃料中に添加するようにしたものであつ
て、これによつてエンジンの状態にかかわらず常
に安定な燃焼が得られるようにしたものである。

〓従来の技術〓 デイーゼルエンジンの燃料として軽油に代えて
アルコールを用いるようにしたアルコールエンジ
ンが提案されている。アルコールエンジンは排気
ガス中に窒素酸化物や一酸化炭素を含まず、有害
物質を排出し難い性質を有している。このような
理由から、アルコールエンジンはクリーンなエン
ジンとして注目を集めている。

〓発明が解決しようとする問題点〓 ところがアルコール燃料は軽油に比べて自己着
火性に劣るという問題がある。このような欠点を
解消するために、燃料中に自己着火促進剤を添加
することが提案されている。しかし自己着火促進
剤は非常に高価であるために、このような薬剤を
常時燃料に混合し燃焼させるようにすると、燃料
代が嵩むことになり、車両用エンジンとして用い
る場合には、ランニングコストが高くなる欠点が
ある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであつて、自己着火促進剤をアルコール燃料中
に添加することによつて着火性を改善するととも
に、その使用を必要最小限に押えることにより、
ランニングコストを低下させるようにしたアルコ
ールエンジンを提供することを目的とするもので
ある。

〓問題点を解決するための手段〓 本発明は、シリンダ内にアルコール燃料を噴射
して燃焼させることにより出力を取出すようにし
たエンジンにおいて、前記シリンダ内に強制着火
手段を設けるとともに、アルコール燃料中に自己
着火促進剤を添加する手段を設け、エンジンの状
態に応じて前記強制着火手段による着火を行なう
とともに、エンジンの状態に応じて自己着火促進
剤をアルコール燃料中に添加するようにしたもの
である。

〓作 用〓 従つて本発明によれば、エンジンの状態に応じ
て強制着火手段による着火と自己着火促進剤の添
加とを行なうことが可能になり、これによつて自
己着火促進剤の使用量を低減することが可能にな
り、燃料代が安くなつてランニングコストを低下
させることが可能になる。

〓実施例〓 第２図は本発明の一実施例に係るデイーゼルタ
イプのアルコールエンジン１０を示すものであつ
て、このエンジン１０の両側には吸気マニホール
ド１１と排気マニホールド１２とがそれぞれ取付
けられている。吸気マニホールド１１は吸気管１
３に接続されるとともに、この吸気管１３の先端
側にエアクリーナ１４が接続されている。これに
対して排気マニホールド１２は排気管１５に接続
されるとともに、この排気管１５には円筒状のケ
ースに充填された酸化触媒１６が取付けられてい
る。

触媒１６の下流側において、排気管１５は吸気
管１３と連通管１９によつて連通されるようにな
つており、この連通管１９にはEGRバルブ２０
が接続されている。従つてこのバルブ２０を開く
ことにより、排気ガスを吸気側に戻すことが可能
になる。そしてEGRバルブ２０を制御するため
にマイクロコンピユータから成るコントローラ２
１が設けられている。このコントローラ２１は、
エンジン１０の各シリンダに設けられているスパ
ークアシストプラグ２２を制御するようにしてい
る。またマイクロコンピユータ２１の入力側に
は、第１図に示すように回転検出センサ２３、負
荷センサ２４、燃料噴射ポンプ２５の電子ガバナ
２６に設けられているラツク位置センサ２７（第
２図参照）、および吸気マニホールド１１に取付
けられている吸気温センサ２８がそれぞれ接続さ
れるようになつている。

つぎにこのエンジンの燃料の供給系について説
明すると、エンジン１０の側面側には第１図に示
すように燃料噴射ポンプ２５が取付けられるとと
もに、このポンプ２５のカムシヤフト３１にはタ
イマ３２が取付けられており、タイマ３２によつ
て燃料の噴射のタイミングを調整するようにして
いる。また燃料噴射ポンプ２５の側面上にはフイ
ードポンプ３３が取付けられており、このフイー
ドポンプ３３は燃料タンク３４と燃料供給パイプ
３５を介して接続されるようになつている。また
フイードポンプ３３と燃料噴射ポンプ２５との間
にはフイルタ３６が接続されている。さらに燃料
噴射ポンプ２５には戻しパイプ３７が接続されて
おり、余剰の燃料を燃料タンク３４に戻すように
している。そして燃料噴射ポンプ２５の各ポンプ
ユニツトの吐出側は噴射管３８を介してエンジン
１０のシリンダに設けられている燃料噴射ノズル
３９に接続されている。

つぎにアルコール燃料に自己着火促進剤を添加
するための装置について説明すると、上記燃料供
給パイプ３５のフイルタ３６と燃料噴射ポンプ２
５との部分にはベンチユリ４２が接続されるとと
もに、このベンチユリ４２に自己着火促進剤供給
パイプ４３が接続されている。そしてこのパイプ
４３には電磁弁４４とフイルタ４７とフイードポ
ンプ４５とが接続されている。これらの電磁弁４
４およびフイードポンプ４５はともにマイクロコ
ンピユータ２１によつて制御されるようになつて
いる。またパイプ４３の端部は促進剤タンク４６
内に挿入されており、このタンク内の促進剤を吸
引するようにしている。

以上のような構成において、エンジン１０の出
力の一部によつてカムシヤフト３１を通して燃料
噴射ポンプ２５が駆動されると、フイードポンプ
３３によつて燃料タンク３４から吸引されたメタ
ノール燃料が燃料噴射ポンプ２５によつて加圧さ
れ、噴射管３８を通して燃料噴射ノズル３９に順
次供給されるようになる。このときの噴射のタイ
ミングはタイマ３２によつて、また１回に噴射す
る燃料の供給量は電子ガバナ２６によつてそれぞ
れ制御されるようになつている。シリンダ内に噴
射されたアルコール燃料の噴霧は、第２図に示す
スパークアシストプラグ２２によつて必要に応じ
て点火されるようになつている。

さらにこのアルコールエンジン１０において
は、必要に応じて自己着火促進剤がアルコール燃
料に添加されるようになつている。促進剤の添加
は、第３図に示すグラフにおいて斜線で示す領域
にエンジン１０の状態がなつている場合に行なわ
れるようになつている。すなわちマイクロコンピ
ユータ２１は第４図に示すように、回転検出セン
サ２３によつてエンジンの回転数を読込むととも
に、負荷センサ２４によつてエンジンの負荷を読
込む。そして促進剤を投入すべき領域であると判
断した場合には、電磁弁４４の状態を検出すると
ともに、電磁弁４４が閉じられている場合にはこ
の電磁弁４４を開き、フイードポンプ４５を通し
て自己着火促進剤をベンチユリ４２に供給する。
従つてこのベンチユリ４２によつてアルコール燃
料と促進剤とが混合される。なお電磁弁４４が開
かれている場合には、そのままの状態を維持す
る。また促進剤を投入すべき領域でないと判断さ
れた場合には、電磁弁４４の状態を検出するとと
もに、電磁弁４４が開放されている場合にはこれ
を閉じる。また開放されていない場合にはそのま
まの状態を維持するようにする。

またこのアルコールエンジン１０はEGRを行
なうようにしており、吸気温度が低い場合やエン
ジン１０の始動時においてはマイクロコンピユー
タ２１がそのことを検出するとともに、EGRバ
ルブ２０を開くようにしている。これによつて排
気ガスの一部が連通管１９を通つて吸気管１３側
に戻され、吸気の温度が上昇することになる。従
つてシリンダ内の温度も上昇し、着火ミスを防止
することが可能になる。また排気ガス中に含まれ
るアルコール燃料の未燃成分やホルムアルデヒド
等の有害物質は、排気管１５に接続されている酸
化触媒１６によつて炭酸ガスと水とに酸化処理さ
れることになる。これによつて排気ガス中に有害
物質を含むことを防止している。

このように本実施例のエンジン１０は、アシス
トプラグ２２と自己着火促進剤供給手段との併用
を図るようにしたものである。そしてこのエンジ
ン１０においてはメタノール100％の燃料を用い
るとともに、圧縮比を約27の高圧縮比とし、
EGRバルブ２０との組合わせを図るようにして
いる。これによつてメタノール100％での運転を
可能にしている。しかも第３図において斜線で示
す領域、すなわち始動時や低速高負荷時のような
EGRバルブ２０による排気ガスの還流を使用で
きない領域においては、自己着火促進剤を用いる
ようにしている。

自己着火促進剤としては、例えばニトライトエ
ステル（英国インペリアルケミカルインダストリ
ー株式会社製促進剤AVOCET（商標））等を使用
することが可能である。このような薬剤は比較的
高価であるために、常時使用すると燃料コストの
問題を生ずる。そこでこのような薬剤を上記のよ
うな必要な範囲だけ使用するようにして燃料代の
節減を行なつている。またこれによつてエンジン
側の対策を簡潔にすることが可能になり、エンジ
ンのコストも安価になつている。

〓発明の効果〓 以上のように本発明は、エンジンの状態に応じ
て強制着火手段による着火を行なうとともに、さ
らにエンジンの状態に応じて自己着火促進剤をア
ルコール燃料中に添加するようにしたものであ
る。従つて高価な自己着火促進剤を常時アルコー
ル燃料中に添加する必要がなくなり、これによつ
て促進剤の使用量を低減し、燃料代を安価にする
ことが可能になり、ランニングコストを低下させ
ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るアルコールエ
ンジンの燃料の供給系を示すブロツク図、第２図
は同エンジンの吸排気系を示すブロツク図、第３
図は自己着火促進剤を投入する範囲を示すグラ
フ、第４図は自己着火促進剤の添加の動作を示す
フローチヤートである。 なお図面に用いた符号において、１０…アルコ
ールエンジン、１６…酸化触媒、２０…EGRバ
ルブ、２１…コントローラ（マイクロコンピユー
タ）、２２…スパークアシストプラグ、２５…燃
料噴射ポンプ、２６…電子ガバナ、３２…タイ
マ、３３…フイードポンプ、３９…燃料噴射ノズ
ル、４２…ベンチユリ、４４…電磁弁、４５…フ
イードポンプ、４６…促進剤タンク、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダ内にアルコール燃料を噴射して燃焼
   させることにより出力を取出すようにしたエンジ
   ンにおいて、前記シリンダ内に強制着火手段を設
   けるとともに、アルコール燃料中に自己着火促進
   剤を添加する手段を設け、エンジンの状態に応じ
   て前記強制着火手段による着火を行なうととも
   に、エンジンの状態に応じて自己着火促進剤をア
   ルーコル燃料中に添加するようにしたことを特徴
   とするアルコールエンジン。