JPS5831468B2 - アルコ−ルエンジンの始動装置 - Google Patents

アルコ−ルエンジンの始動装置

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JPS5831468B2
JPS5831468B2 JP53161047A JP16104778A JPS5831468B2 JP S5831468 B2 JPS5831468 B2 JP S5831468B2 JP 53161047 A JP53161047 A JP 53161047A JP 16104778 A JP16104778 A JP 16104778A JP S5831468 B2 JPS5831468 B2 JP S5831468B2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M27/02—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by catalysts
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルコール（メタノール、エタノール等）を燃
料とするエンジンの始動装置に関する。
近年、ガソリンに代わる自動車用燃料としてアルコール
が有望視されているが、アルコールはガソリンに較べて
高沸点（メタノールで６４５°Ｇ）で気化しにくく、始
動性に問題があった。
このため、始動対策として、アルコールの他に、補助燃
料としてガソリンを貯蔵しておき、始動時にはガソリン
を用い、暖機後即ちアルコールが蒸発し得る温度になっ
てからアルコールに切換えるようにしたものや、始動時
にマニホールドを電熱線で暖めてアルコールを蒸発させ
るようにしてものがある。
しかしながら、前者では補助燃料を別に積み込まなけれ
ばならず、また後者では始動に時間がかかるという欠点
があった。
本発明はこのような実情に鑑み、一種類のアルコール燃
料だけで従来のガソリンエンジンと同様に極めて容易に
始動可能なアルコールエンジンの始動装置を提供するこ
とを目的とする。
このため、本発明では、エンジン運転中に燃料用アルコ
ールの一部を水素及び−酸化炭素を主成分として含有す
るガス燃料に改質してこれを改質用触媒を兼ねる吸着体
又は専用の吸着体に吸着させてガス燃料を貯蔵し、エン
ジン始動時にこのガス燃料をエンジンに供給することに
より、始動を容易化するようにしたのである。
以下に本発明を実施例に従って詳述する。
第１図において、１はエアクリーナ、２は気化器、３は
吸気管、４はエンジン本体の燃焼室、５は排気管、６は
燃料用アルコールを貯蔵する燃料タンクであって、アル
コールは主燃料通路７を通じて気化器２に供給される。
本発明に係る始動装置としては、主燃料通路７とは別に
、燃料タンク６から気化器２に至る通路８を設けてあり
、この通路８には燃料タンク６側から順に電磁バルブ９
、蒸発器１０、電磁バルブ１１、改質器１２、電磁バル
ブ１３を介装しである。
そして、排気管５の比較的上流側から分岐した通路１４
を、電磁バルブ１５を介装した後、改質器１２及び蒸発
器１０に導いてそれらが排気熱にさらされるようにし、
さらに電磁バルブ１６を介装した後、排気管５の比較的
下流側に接続しである。
前記改質器１２はその内部に改質用触媒を充填した触媒
床を形成しである。
１γ、１８は改質器１２内の圧力並びに温度を検出する
センサ、１９は排気温度センサ、２０はこれらセンサ１
７，１８，１９及びスタータスイッチ２１からの信号に
よって作動する電磁バルブ９．１１，１３，１５，１６
制御用のコントロールユニットである。
このコントロールユニット２０は、圧力センサ１７によ
って検出される改質器１２内の圧力が設定値（この設定
値は温度センサ１８からの温度検出信号によって補正さ
れる）以下のときで、且つ排気温度センサ１９によって
検出される排気温度が設定値以上のときに、電磁バルブ
９，１１゜１５．１６を開とし、またスタータスイッチ
２１がオンのときに電磁バルブ１３を開とするようにな
っている。
次に作用を説明する。
エンジン運転中に、後述の如く生成されて貯蔵される改
質器１２内の改質ガスの圧力が設定値より減少している
場合、即ち改質ガスが十分に残存しない場合は、排気温
度が設定値より増大したとき、即ち改質ガスの生成に十
分な温度のときに、電磁バルブ９．ＩＣｌ３，１６が開
き、燃料タンク６から蒸発器１０を経て改質器１２に送
られたアルコールが触媒床で反応（例えばメタノールの
場合はＣＨ３０Ｈ→２Ｈ２十ＣＯ）し、水素及び−酸化
炭素を主成分として含有する改質ガスが生成される。
尚、この反応は吸熱反応で、反応熱は通路１４を流れる
排気の熱から得ている。
生成された改質ガスは電磁バルブ１３が閉じているので
改質器１２の改質用触媒に吸着される。
これにより改質器１２内の圧力が上昇すると再び電磁バ
ルブ９，１１，１５，１６が閉じてそれ以上の改質ガス
の生成が停止されると共に、すでに生成された改質ガス
はそのまま改質器１２内に貯蔵される。
エンジン停止後の再始動に際して、スタータスイッチ２
１をオンにすると、電磁バルブ１３が開き、前述の如く
改質器１２内に貯蔵されている水素と一酸化炭素とに富
む改質ガスが気化器２に供給され、この改質ガスは気化
器２で空気及び主燃料通路７からのアルコールと混合さ
れた後、燃焼室４に供給される。
この改質ガスは燃焼速度が大きく、点火エネルギが小さ
くて済むなど優れた燃焼特性をもっており、エンジンは
極めて容易に始動する。
一旦始動すればアルコールのみで運転が可能であるから
、スタータスイッチ２１をオフにすると、同時に電磁バ
ルブ１３が再び閉じ、改質ガスの供給は停止される。
改質ガスの供給後、改質器１２内に改質ガスが十分に残
存していれば、排気温度が上昇しても改質ガスの生成に
は至らないが、残存しない場合には排気温度が上昇する
と電磁バルブ９，１１゜１５．１６が開いて前述の如く
改質ガスを生成して貯蔵し、次回の始動に備える。
尚、排気熱だけでは改質反応に必要な熱が得られない場
合には改質器１２に電熱線２２を埋込み、この電熱線２
２に電磁バルブ９，１１，１５゜１６の開弁とほぼ同期
させて給電し、この熱によって改質反応に必要な熱の一
部若しくは全部を得るようにしてもよい。
また、改質器１２として蒸発器１０が組込まれたものを
用いてもよく、この場合には電磁バルブ１１が不要とな
る。
第２図に示す実施例は、アルコールをガスに改質する改
質器と、改質ガスを貯蔵するガス貯蔵器とを各別に設け
たものである。
即ち、排気管５中に円筒状に形成した改質器３１を配設
し、排気管５の外方にこの改質器３１の一端部に接続し
て排気管５を貫通させた冷却管３２を配設しである。
そ（７て、アルコール供給管３３を冷却管３２の途中か
ら冷却管３２及び改質器３１内にそれらの軸線に沿って
２重管構造に配設し、その端部を改質器３１内の他端部
近傍に開口させである。
改質器３１内には改質用触媒を充填しである。
前期冷却管３２は逆止バルブ３５を介して円筒状に形成
したガス貯蔵器３６の下端部に接続してあり、このガス
貯蔵器３６には活性炭、アルミナ、金属水素化物等の吸
着体３７を充填しである。
ガス貯蔵器３６の上端部には常閉の制御バルブ３８（前
記電磁バルブ１３と同様に機能する）を装着しである。
３９はガス出口である。作用を説明すれば、エンジン運
転中に、アルコールをアルコール供給管３３を通じて改
質器３１に供給し、アルコール供給管３３中において冷
却管３２を流れる改質ガスと熱交換させるなどしてアル
コールを蒸発させ、改質器３１において排気管５を流れ
る排気の熱を吸収しつつ改質触媒３４により水素及び−
酸化炭素などのガスに改質させる。
改質ガスは冷却管３２を通り、ここでアルコール供給管
３３を流れる反応前のアルコールと熱交換して冷却され
、逆止バルブ３５を通ってガス貯蔵器３６に入り、吸着
体３７に吸着されて貯蔵される。
尚、ガス貯蔵器３６は吸着体３７を有しない中空のボン
ベでもよいが、吸着体３７を充填しておけば貯蔵効率が
良好となる。
エンジン停止後、改質器３１内の圧力が低下しても、ガ
ス貯蔵器３６の入口には逆止バルブ３５を設けであるの
で、ガスはガス貯蔵器３６内にとどまる。
そして、エンジン始動時に制御バルブ羽を開いてガス貯
蔵器３６に貯蔵されたガスをガス出口３９から図示しな
い配管によってエンジンの気化器に供給するわけである
。
このように、改質器とガス貯蔵器とを各別に設ければ、
次のような利点がある。
第１に、改質器はエンジンの排気ガスにさらされ、エン
ジン運転中には３００〜７００℃になるものであり、こ
のような高温の改質器にガスを貯蔵しようとすると、必
然的に貯蔵量が少なくなるが、ガス貯蔵器を別にすれは
低温で貯蔵できるため、貯蔵量を大きくすることができ
る。
第２に、改質器内に貯蔵すると、エンジン運転中と停止
後とで温度変化が大きく、停止後に温度が低下するとガ
スの圧力も低下し、始動に必要なガスを十分に供給でき
ないこともあるが、ガス貯蔵器を別にして初めから低温
で貯蔵すれは貯蔵ガスの圧力が低下しにくくなる。
第３に、改質器を小型化でき、排気管中に配設して排気
熱の回収効率を高めることが可能となる。
尚、１回の始動のために必要な改質ガスの量は極めて少
なく、排気量２１のエンジンで約１１であり、余裕をみ
て３１のガスを貯蔵する場合でも、吸着体を充填したガ
ス貯蔵器の大きさ直径４０７ｎ７ｎ、長さ８０ｍｍ程度
でよい。
また、改質器の大きさは直径２５ｍｍ、長さ６０關程度
でよく、排気管中に容易に組込むことができる。
以上説明したように本発明によれば、アルコール燃料以
外の始動用補助燃料を積み込む必要がなく、アルコール
改質ガスは点火エネルギが小さくて済むなど燃焼特性に
優れるので、始動が極めて容易となる。
また、吸着体に吸着させてガス燃料を貯蔵するため、小
型の貯蔵容器でも始動に十分な量のガス燃料を確実に貯
蔵することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
別の実施例を示す要部の断面図である。 ２・・・・・・気化器、５・・・・・・排気管、６・・
・・・・燃料タンク９．ＩＣｌ３，１５．１６・・・・
・・電磁バルブ、１２・・・・・・改質器、２０・・・
・・・コントロールユニッＬ２１・・・・・・スタータ
スイッチ、３１・−・・・・改質器、３４・・・・・・
改質触媒、３６・・・・・・ガス貯蔵器、３７・・・・
・・吸着体、３８・・・・・・制御バルブ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンに常用燃料としてアルコールを供給するア
    ルコールエンジンにおいて、エンジン運転中に燃料用ア
    ルコールの一部を水素及び−酸化炭素を主成分として含
    有するガス燃料に改質すると共にこれを吸着する吸着体
    を有してガス燃料を貯蔵する装置と、エンジン始動時に
    のみ前記装置に貯蔵されたガス燃料をエンジンに供給す
    る装置とを備えてなるアルコールエンジンの始動装置。 ２ エンジン始動時にガス燃料をエンジンに供給する装
    置が、ガス燃料を貯蔵する装置とエンジンの気化器とを
    連通ずる通路と、この通路に介装されてスタータスイッ
    チのオン時に開となるバルブとで構成されてなる特許請
    求の範囲第１項記載のアルコールエンジンの始動装置。 ３ ガス燃料に改質してこれを貯蔵する装置が、改質用
    触媒を充填した改質器であって、改質用触媒により改質
    されたガス燃料を吸着体を兼ねる同触媒に吸着させて貯
    蔵するものである特許請求の範囲第１項又は第２項記載
    のアルコールエンジンの始動装置。 ４ ガス燃料に改質してこれを貯蔵する装置が、改質用
    触媒を充填した改質器と、これに接続され、吸着体を充
    填した貯蔵器とを各別に設けてなる特許請求の範囲第１
    項又は第２項記載のアルコールエンジンの始動装置。 ５ 改質器が排気管中に組込まれてなる特許請求の範囲
    第４項記載のアルコールエンジンの始動装置。 ６ 吸着体が活性炭である特許請求の範囲第４項記載の
    アルコールエンジンの始動装置。 ７ 吸着体がアルミナである特許請求の範囲第４項記載
    のアルコールエンジンの始動装置。 ８ 吸着体が金属水素化物である特許請求の範囲第４項
    記載のアルコールエンジンの始動装置。
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