JP2010236454A - Internal combustion engine - Google Patents

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純一 神尾
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine separating alcohol from gasoline-alcohol mixed fuel by a simple device configuration. <P>SOLUTION: This internal combustion engine 1 includes: a main fuel tank 4 storing the gasoline-alcohol mixed fuel; a membrane module 12 separating alcohol from the mixed fuel through an alcohol separation membrane 11; a decompression conduit 15 reducing pressure of the secondary side of the membrane module 12 in comparison with the primary side thereof; a condenser 14 liquefying alcoholic vapor taken out of the membrane module 12; and an auxiliary fuel tank 22 storing alcohol taken out of the condenser 14. A recirculation conduit 25 is provided for recirculating the gasoline-alcohol mixed fuel in the separation module 12 to the main fuel tank 4. A second heat exchanger 10 is provided for controlling the separation module 12 at 60-120°C. The decompression conduit 15 is provided for connecting the separation module 12 and an intake pipe 17. Or, a second decompression conduit is provided for connecting the separation module 12 and a brake fluid pipe. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガソリン−アルコール混合燃料を用いる内燃機関に関し、より詳しくは該ガソリン−アルコール混合燃料からアルコールを分離する分離手段を備える内燃機関に関するものである。   The present invention relates to an internal combustion engine using a gasoline-alcohol mixed fuel, and more particularly to an internal combustion engine provided with a separating means for separating alcohol from the gasoline-alcohol mixed fuel.

近年、地球温暖化防止の観点から、その原因の一つと考えられている二酸化炭素排出量を削減することが求められている。そこで、ガソリンとエタノール等のアルコールとのガソリン−アルコール混合燃料を自動車燃料に用いることが検討されている。   In recent years, from the viewpoint of preventing global warming, it is required to reduce carbon dioxide emissions, which is considered to be one of the causes. Therefore, use of gasoline-alcohol mixed fuel of gasoline and alcohol such as ethanol as an automobile fuel has been studied.

前記アルコールとしてエタノールを用いるときは、植物性物質、例えばサトウキビ、トウモロコシ等の農作物の醗酵により得たエタノールを用いることができる。前記植物性物質は、原料となる植物自体が既に光合成により二酸化炭素を吸収しているので、かかる植物性物質から得られたエタノールを燃焼させたとしても、排出される二酸化炭素の量は前記植物自体が吸収した二酸化炭素の量に等しい。即ち、総計としての二酸化炭素の排出量は理論的にはゼロになるという所謂カーボンニュートラル効果を得ることができる。   When ethanol is used as the alcohol, ethanol obtained by fermentation of a plant material such as sugar cane or corn can be used. Since the plant substance as a raw material has already absorbed carbon dioxide by photosynthesis, even if ethanol obtained from such a plant substance is burned, the amount of carbon dioxide discharged is Equal to the amount of carbon dioxide absorbed by itself. That is, it is possible to obtain a so-called carbon neutral effect in which the total amount of carbon dioxide emission is theoretically zero.

また、前記ガソリン−アルコール混合燃料を自動車燃料に用いる場合、アルコールはガソリンよりもオクタン価が高いので、該ガソリン−アルコール混合燃料からアルコールを分離して用いることが検討されている。   Further, when the gasoline-alcohol mixed fuel is used as an automobile fuel, since alcohol has a higher octane number than gasoline, it has been studied to use the alcohol separated from the gasoline-alcohol mixed fuel.

一方、ガソリンから他の成分を分離する車載型燃料分離システムとして、分離膜モジュールを用いる分離装置が知られている（例えば特許文献１参照）。   On the other hand, as a vehicle-mounted fuel separation system that separates other components from gasoline, a separation device using a separation membrane module is known (see, for example, Patent Document 1).

前記分離装置は、主燃料タンクから取り出したガソリンを、実質的に芳香族成分のみを透過する分離膜を備える分離膜モジュールに供給する。そして、前記分離膜モジュールの２次側から高オクタン燃料として芳香族成分を取り出すと共に、１次側からは低オクタン燃料として芳香族成分の低減したガソリンを取り出す。   The separation device supplies gasoline taken out from the main fuel tank to a separation membrane module including a separation membrane that permeates substantially only aromatic components. An aromatic component is taken out as a high octane fuel from the secondary side of the separation membrane module, and gasoline with a reduced aromatic component is taken out as a low octane fuel from the primary side.

取出された高オクタン燃料と低オクタン燃料とは、それぞれ高オクタン燃料タンクと低オクタン燃料タンクとに貯留され、それぞれ別の燃料噴射弁に供給される。このとき、前記分離装置によれば、前記高オクタン燃料タンクと低オクタン燃料タンクとの混合比を変えて内燃機関に供給することにより、該内燃機関の負荷に広い範囲で対応することができる。   The extracted high-octane fuel and low-octane fuel are stored in a high-octane fuel tank and a low-octane fuel tank, respectively, and supplied to separate fuel injection valves. At this time, according to the separation device, by changing the mixing ratio of the high-octane fuel tank and the low-octane fuel tank and supplying it to the internal combustion engine, it is possible to cope with the load of the internal combustion engine in a wide range.

しかしながら、前記分離装置は、前記主燃料タンクの他、ガソリンから分離された燃料のための高オクタン燃料タンクと低オクタン燃料タンクとの２つのタンクを必要とし、全部で３つのタンクを備えるので、装置構成の大型化が避けられないという不都合がある。   However, the separation device requires two tanks, a high octane fuel tank and a low octane fuel tank for fuel separated from gasoline, in addition to the main fuel tank, and includes three tanks in total. There is a disadvantage that an increase in the size of the apparatus is inevitable.

特開２００５−１４６８７７号公報JP 2005-146877 A

本発明は、かかる不都合を解消して、簡単な装置構成でガソリン−アルコール混合燃料からアルコールを分離することができる内燃機関を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of solving such inconvenience and separating alcohol from a gasoline-alcohol mixed fuel with a simple device configuration.

かかる目的を達成するために、本発明の内燃機関は、ガソリン−アルコール混合燃料を収容する主燃料タンクと、該主燃料タンクから取出された該ガソリン−アルコール混合燃料から実質的にアルコールのみを透過するアルコール分離膜を介してアルコールを分離する分離手段と、該分離手段の二次側を一次側より低圧にする減圧手段と、該分離手段の二次側から取出されたアルコール蒸気を凝縮させて液化する凝縮手段と、該凝縮手段から取出されたアルコールを収容する副燃料タンクとを備えることを特徴とする。   In order to achieve such an object, an internal combustion engine of the present invention includes a main fuel tank containing a gasoline-alcohol mixed fuel, and substantially only alcohol permeated from the gasoline-alcohol mixed fuel taken out from the main fuel tank. Separating means for separating the alcohol through the alcohol separation membrane, depressurizing means for lowering the secondary side of the separating means from the primary side, and condensing alcohol vapor taken from the secondary side of the separating means It is characterized by comprising a condensing means for liquefying and an auxiliary fuel tank for storing alcohol taken out from the condensing means.

本発明の内燃機関では、まず、前記主燃料タンクから取出された前記ガソリン−アルコール混合燃料を前記分離手段に供給する。前記分離手段は、実質的にアルコールのみを透過するアルコール分離膜を備えている。   In the internal combustion engine of the present invention, first, the gasoline-alcohol mixed fuel taken out from the main fuel tank is supplied to the separation means. The separation means includes an alcohol separation membrane that substantially permeates only alcohol.

次に、本発明の内燃機関では、前記減圧手段により該分離手段の二次側を一次側より低圧にすることにより、前記分離手段に供給された前記ガソリン−アルコール混合燃料から、実質的にアルコールのみを分離して該分離手段の二次側に透過させる。   Next, in the internal combustion engine of the present invention, the pressure reduction means lowers the secondary side of the separation means from the primary side, thereby substantially reducing alcohol from the gasoline-alcohol mixed fuel supplied to the separation means. Only is separated and permeated to the secondary side of the separation means.

この結果、前記アルコールは蒸気の状態で、前記分離手段の二次側に透過する。そこで、前記分離手段の二次側から取出されたアルコール蒸気を前記凝縮手段により凝縮させて液化する。そして、前記凝縮手段から取出されたアルコールを前記副燃料タンクに収容する。   As a result, the alcohol permeates to the secondary side of the separating means in a vapor state. Therefore, the alcohol vapor taken out from the secondary side of the separation means is condensed and liquefied by the condensation means. Then, the alcohol taken out from the condensing means is stored in the auxiliary fuel tank.

本発明の内燃機関によれば、前記主燃料タンクに収容された前記ガソリン−アルコール混合燃料と、前記副燃料タンクに収容されたアルコールとの混合比を変えて、該内燃機関に供給することにより、該内燃機関の負荷に広い範囲で対応することができる。従って、前記主燃料タンクと前記副燃料タンクとの２つの燃料タンクがあれば足り、簡単な装置構成でガソリン−アルコール混合燃料からアルコールを分離することができる。   According to the internal combustion engine of the present invention, the mixing ratio between the gasoline-alcohol mixed fuel stored in the main fuel tank and the alcohol stored in the auxiliary fuel tank is changed and supplied to the internal combustion engine. Therefore, the load on the internal combustion engine can be dealt with in a wide range. Therefore, two fuel tanks, the main fuel tank and the sub fuel tank, are sufficient, and alcohol can be separated from the gasoline-alcohol mixed fuel with a simple device configuration.

また、本発明の内燃機関は、前記分離手段の一次側に残留する前記ガソリン−アルコール混合燃料を前記主燃料タンクに還流する還流手段を備えることが好ましい。本発明の内燃機関は、前記還流手段を備えることにより、前記分離手段の一次側に残留する前記ガソリン−アルコール混合燃料を有効に利用することができる。   Moreover, the internal combustion engine of the present invention preferably includes a recirculation means for recirculating the gasoline-alcohol mixed fuel remaining on the primary side of the separation means to the main fuel tank. The internal combustion engine of the present invention can effectively utilize the gasoline-alcohol mixed fuel remaining on the primary side of the separation means by including the reflux means.

また、本発明の内燃機関は、前記分離手段を６０〜１２０℃の範囲の温度に制御する温度制御手段を備えることが好ましい。本発明の内燃機関は、前記温度制御手段により前記分離手段を前記範囲の温度に制御することにより、前記アルコール分離膜によるガソリン−アルコール混合燃料からのアルコールの分離を効率よく行うことができる。   The internal combustion engine of the present invention preferably includes a temperature control means for controlling the separation means to a temperature in the range of 60 to 120 ° C. In the internal combustion engine of the present invention, the separation of the alcohol from the gasoline-alcohol mixed fuel by the alcohol separation membrane can be efficiently performed by controlling the separation means to the temperature within the range by the temperature control means.

前記分離手段の温度が６０℃未満であるときには、前記アルコール分離膜によるガソリン−アルコール混合燃料からのアルコールの分離が十分に行われないことがある。また、前記分離手段の温度を１２０℃を超えるように制御するには、特別の加熱手段を必要とし、装置の大型化が避けられない。   When the temperature of the separation means is less than 60 ° C., the alcohol may not be sufficiently separated from the gasoline-alcohol mixed fuel by the alcohol separation membrane. Further, in order to control the temperature of the separation means to exceed 120 ° C., a special heating means is required, and the size of the apparatus cannot be avoided.

前記温度制御手段は、例えば、前記内燃機関の廃熱との熱交換により前記分離手段を６０〜１２０℃の範囲の温度に制御する熱交換器を備えることにより、該制御を行うことができる。   The temperature control means can perform the control by, for example, including a heat exchanger that controls the separation means to a temperature in the range of 60 to 120 ° C. by heat exchange with the waste heat of the internal combustion engine.

また、本発明の内燃機関において、前記減圧手段は、前記分離手段の二次側と、前記内燃機関の吸気管とを接続する第１の減圧導管を備えることが好ましい。また、前記減圧手段は、前記分離手段の二次側と、前記内燃機関のブレーキフルード管とを接続する第２の減圧導管を備えるものであってもよい。   In the internal combustion engine of the present invention, it is preferable that the decompression means includes a first decompression conduit that connects a secondary side of the separation means and an intake pipe of the internal combustion engine. The decompression means may include a second decompression conduit connecting the secondary side of the separation means and the brake fluid pipe of the internal combustion engine.

本発明の内燃機関は、前記減圧手段が前記第１または第２の減圧導管を備えることにより、該内燃機関自体の負圧発生機構を利用して、前記分離手段の二次側を一次側より低圧にすることができる。従って、特別の減圧手段を必要とすることがなく、装置構成をさらに簡単なものとすることができる。   In the internal combustion engine according to the present invention, the pressure reducing means includes the first or second pressure reducing conduit, so that the secondary side of the separating means can be moved from the primary side using the negative pressure generating mechanism of the internal combustion engine itself. Can be low pressure. Therefore, no special decompression means is required, and the apparatus configuration can be further simplified.

本発明の内燃機関の一構成例を示すシステム構成図。1 is a system configuration diagram showing a configuration example of an internal combustion engine of the present invention.

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

図１に示すように、本実施形態の内燃機関１は、エンジンルーム２内に備えられたエンジン３と、エンジン３に供給するガソリン−アルコール混合燃料を収容する主燃料タンク４とを備える。前記ガソリン−アルコール混合燃料としては、例えば、ガソリンとバイオエタノールとの混合燃料を用いることができる。主燃料タンク４は、内蔵するポンプ５に接続された主燃料導管６を備え、主燃料導管６はエンジン３のインジェクター７ａに接続されている。   As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 of this embodiment includes an engine 3 provided in an engine room 2 and a main fuel tank 4 that accommodates a gasoline-alcohol mixed fuel supplied to the engine 3. As the gasoline-alcohol mixed fuel, for example, a mixed fuel of gasoline and bioethanol can be used. The main fuel tank 4 includes a main fuel conduit 6 connected to a built-in pump 5, and the main fuel conduit 6 is connected to an injector 7 a of the engine 3.

主燃料導管６は途中に第１分岐管８を備え、第１分岐管８は途中に設けられた第１熱交換器９、第２熱交換器１０を介して、アルコール分離膜１１を備える膜モジュール１２の一次側に接続されている。アルコール分離膜１１としては、例えば、ゼオライト等を用いることができる。   The main fuel conduit 6 is provided with a first branch pipe 8 in the middle, and the first branch pipe 8 is a membrane provided with an alcohol separation membrane 11 via a first heat exchanger 9 and a second heat exchanger 10 provided in the middle. The primary side of the module 12 is connected. As the alcohol separation membrane 11, for example, zeolite or the like can be used.

膜モジュール１２の二次側にはアルコール蒸気取出導管１３が備えられ、アルコール蒸気取出導管１３は凝縮器１４に接続されている。凝縮器１４は減圧導管１５を備え、減圧導管１５は途中に設けられたワンウェイバルブ１６を介して、吸気管１７のスロットル弁１８の下流に接続されている。また、凝縮器１４は、空冷のための電動ファン１９を備えている。   The secondary side of the membrane module 12 is provided with an alcohol vapor extraction conduit 13, which is connected to a condenser 14. The condenser 14 includes a decompression conduit 15, and the decompression conduit 15 is connected downstream of the throttle valve 18 of the intake pipe 17 through a one-way valve 16 provided in the middle. The condenser 14 includes an electric fan 19 for air cooling.

さらに、凝縮器１４は、内蔵するポンプ２０に接続されたアルコール導管２１を備え、アルコール導管２１は、アルコールを収容する副燃料タンク２２に接続されている。副燃料タンク２２は、内蔵するポンプ２３に接続された副燃料導管２４を備え、副燃料導管２４はエンジン３のインジェクター７ｂに接続されている。   Furthermore, the condenser 14 includes an alcohol conduit 21 connected to a built-in pump 20, and the alcohol conduit 21 is connected to a secondary fuel tank 22 that contains alcohol. The auxiliary fuel tank 22 includes an auxiliary fuel conduit 24 connected to a built-in pump 23, and the auxiliary fuel conduit 24 is connected to an injector 7 b of the engine 3.

また、膜モジュール１２の一次側には、前記ガソリン−アルコール混合燃料を主燃料タンク４に還流する還流導管２５が備えられている。還流導管２５は、途中に設けられた第１熱交換器９を介して主燃料タンク４に接続されている。   The primary side of the membrane module 12 is provided with a reflux conduit 25 for returning the gasoline-alcohol mixed fuel to the main fuel tank 4. The reflux conduit 25 is connected to the main fuel tank 4 via a first heat exchanger 9 provided in the middle.

また、膜モジュール１２の二次側には、ラジエタ２６を介してエンジン３に冷却水を循環させる冷却水導管２７から分岐される第２分岐管２８が貫通せしめられている。第２分岐管２８は、膜モジュール１２を出た後、さらに途中に設けられた第２熱交換器１０を介して、再び冷却水導管２７に合流せしめられている。   Further, a second branch pipe 28 branched from a cooling water conduit 27 that circulates cooling water to the engine 3 through the radiator 26 is passed through the secondary side of the membrane module 12. After leaving the membrane module 12, the second branch pipe 28 is joined again to the cooling water conduit 27 through the second heat exchanger 10 provided in the middle.

次に、本実施形態の内燃機関１の作動について説明する。   Next, the operation of the internal combustion engine 1 of the present embodiment will be described.

内燃機関１では、まず、ポンプ５により主燃料タンク４から主燃料導管６を介して取出されたガソリン−アルコール混合燃料が、第１分岐管８を介して分離膜モジュール１２の一次側に供給される。このとき、前記ガソリン−アルコール混合燃料は、第１分岐管８の途中に設けられた第１熱交換器９で余熱され、さらに第２熱交換器１０で、８０〜１００℃の範囲の温度に加熱されている。   In the internal combustion engine 1, first, the gasoline-alcohol mixed fuel taken out from the main fuel tank 4 through the main fuel conduit 6 by the pump 5 is supplied to the primary side of the separation membrane module 12 through the first branch pipe 8. The At this time, the gasoline-alcohol mixed fuel is preheated by the first heat exchanger 9 provided in the middle of the first branch pipe 8, and further heated to a temperature in the range of 80 to 100 ° C by the second heat exchanger 10. It is heated.

分離膜モジュール１２は、一次側に前記範囲の温度に加熱された前記ガソリン−アルコール混合燃料が供給される一方、二次側には、冷却水導管２７から分岐される第２分岐管２８により冷却水が流通される。前記冷却水は、冷却水導管２７内に流通されることによりエンジン３と熱交換し、６０〜１２０℃の範囲の温度に加熱されている。   The separation membrane module 12 is supplied with the gasoline-alcohol mixed fuel heated to the temperature in the above range on the primary side, and cooled on the secondary side by the second branch pipe 28 branched from the cooling water conduit 27. Water is distributed. The cooling water is circulated in the cooling water conduit 27 to exchange heat with the engine 3 and is heated to a temperature in the range of 60 to 120 ° C.

この結果、分離膜モジュール１２は、６０〜１２０℃の範囲の温度となるように加熱される。尚、分離膜モジュール１２の温度は、図示しない温度制御手段が前記ガソリン−アルコール混合燃料及び前記冷却水の流量を調整することにより制御されている。   As a result, the separation membrane module 12 is heated to a temperature in the range of 60 to 120 ° C. The temperature of the separation membrane module 12 is controlled by adjusting the flow rate of the gasoline-alcohol mixed fuel and the cooling water by a temperature control means (not shown).

前記冷却水は、第２分岐管２８により、分離膜モジュール１２に次いで第２熱交換器１０に流通され、前記ガソリン−アルコール混合燃料と熱交換することにより、全重ｔの用に該ガソリン−アルコール混合燃料を６０〜１２０℃の範囲の温度に加熱する。前記冷却水は、第２熱交換器１０で、前記ガソリン−アルコール混合燃料と熱交換した後、第２分岐管２８を介して冷却水導管２７に戻される。   The cooling water is circulated through the second branch pipe 28 to the second heat exchanger 10 after the separation membrane module 12 and exchanges heat with the gasoline-alcohol mixed fuel, so that the gasoline- The alcohol blended fuel is heated to a temperature in the range of 60-120 ° C. The cooling water exchanges heat with the gasoline-alcohol mixed fuel in the second heat exchanger 10, and then returns to the cooling water conduit 27 through the second branch pipe 28.

また、膜モジュール１２の二次側は、アルコール取出導管１３、凝縮器１４、減圧導管１５を介して、吸気管１７に設けられたスロットル弁１８の下流に接続されてる。従って、膜モジュール１２の二次側は、吸気管１７のスロットル負圧により、一次側より低圧にされている。   The secondary side of the membrane module 12 is connected to the downstream side of a throttle valve 18 provided in the intake pipe 17 via an alcohol take-out conduit 13, a condenser 14, and a decompression conduit 15. Therefore, the secondary side of the membrane module 12 is set to a lower pressure than the primary side due to the throttle negative pressure of the intake pipe 17.

この結果、前記ガソリン−アルコール混合燃料に含まれるアルコールは、膜モジュール１２に設けられたアルコール分離膜１１を透過し、膜モジュール１２の二次側に実質的にアルコールのみからなる蒸気が得られる。前記実質的にアルコールのみからなる蒸気は、前記スロットル負圧により、アルコール取出導管１３を介して凝縮器１４に導入される。   As a result, the alcohol contained in the gasoline-alcohol mixed fuel passes through the alcohol separation membrane 11 provided in the membrane module 12, and a vapor substantially consisting only of alcohol is obtained on the secondary side of the membrane module 12. The substantially alcohol-only steam is introduced into the condenser 14 via the alcohol take-out conduit 13 by the throttle negative pressure.

凝縮器１４は、空冷のための電動ファン１９により５０℃程度の温度とされている。そこで、前記実質的にアルコールのみからなる蒸気は凝縮器１４内で凝縮され、液体アルコールが得られる。   The condenser 14 is set to a temperature of about 50 ° C. by an electric fan 19 for air cooling. Therefore, the vapor substantially consisting only of alcohol is condensed in the condenser 14 to obtain liquid alcohol.

このとき、膜モジュール１２の一次側には、アルコール濃度の低下したガソリン−アルコール混合燃料が残されているが、該アルコール濃度の低下したガソリン−アルコール混合燃料は、還流導管２５を介して主燃料タンク４に還流される。そして、アルコール濃度の低下したガソリン−アルコール混合燃料は、前記還流導管２５の途中に設けられた第１熱交換器９で、第１分岐管８に流通されるガソリン−アルコール混合燃料の余熱に用いられる。   At this time, although the gasoline-alcohol mixed fuel having a reduced alcohol concentration remains on the primary side of the membrane module 12, the gasoline-alcohol mixed fuel having the reduced alcohol concentration is supplied to the main fuel via the reflux conduit 25. It returns to the tank 4. The gasoline-alcohol mixed fuel having a reduced alcohol concentration is used for the remaining heat of the gasoline-alcohol mixed fuel flowing through the first branch pipe 8 in the first heat exchanger 9 provided in the middle of the reflux conduit 25. It is done.

そして、凝縮器１４で得られた液体アルコールは、ポンプ２０により凝縮器１４からアルコール導管２１を介して取出され、副燃料タンク２２に供給される。   Then, the liquid alcohol obtained in the condenser 14 is taken out from the condenser 14 through the alcohol conduit 21 by the pump 20 and supplied to the auxiliary fuel tank 22.

内燃機関１では、主燃料タンク４に収容されているガソリン−アルコール混合燃料は、ポンプ５により主燃料導管６を介してインジェクタ７ａに供給される。また、副燃料タンク２２に収容されているアルコールは、ポンプ２３により副主燃料導管２４を介してインジェクタ７ｂに供給される。   In the internal combustion engine 1, the gasoline-alcohol mixed fuel stored in the main fuel tank 4 is supplied to the injector 7 a by the pump 5 through the main fuel conduit 6. The alcohol stored in the auxiliary fuel tank 22 is supplied to the injector 7b by the pump 23 via the auxiliary main fuel conduit 24.

そこで、内燃機関１は、図示しないエンジンコントロールユニットにより、インジェクタ７ａに供給されるガソリン−アルコール混合燃料と、インジェクタ７ｂに供給されるアルコールとの比（例えば重量比）を制御する。この結果、内燃機関１は、エンジン３の負荷に広い範囲で対応することができる。   Therefore, the internal combustion engine 1 controls the ratio (for example, weight ratio) between the gasoline-alcohol mixed fuel supplied to the injector 7a and the alcohol supplied to the injector 7b by an engine control unit (not shown). As a result, the internal combustion engine 1 can cope with the load of the engine 3 in a wide range.

本実施形態の内燃機関１は、主燃料タンク４と副燃料タンク２２との２つのタンクを備えるのみの簡単な構成である。また、燃料の移動に用いるポンプも、各燃料タンク４，２２に備えられるポンプ５，２３と、凝縮器１４に備えられるポンプ２０との３基のみであり、製造コストを低減することができる。   The internal combustion engine 1 of the present embodiment has a simple configuration that includes only two tanks, a main fuel tank 4 and a sub fuel tank 22. Moreover, the pumps used for the movement of the fuel are only three units, that is, the pumps 5 and 23 provided in the fuel tanks 4 and 22 and the pump 20 provided in the condenser 14, and the manufacturing cost can be reduced.

尚、本実施形態では、減圧導管１５を吸気管１７に設けられたスロットル弁１８の下流に接続するようにしているが、減圧導管１５は図示しないブレーキフルード管に接続するようにしてもよい。この場合には、ブレーキ負圧を利用して、膜モジュール１２の二次側を一次側より低圧にすることができる。   In this embodiment, the pressure reducing conduit 15 is connected downstream of the throttle valve 18 provided in the intake pipe 17, but the pressure reducing conduit 15 may be connected to a brake fluid pipe (not shown). In this case, the secondary side of the membrane module 12 can be made lower than the primary side by using the brake negative pressure.

１…内燃機関、 ３…エンジン、 ４…主燃料タンク、 １０…第２熱交換器、 １１…アルコール分離膜、 １２…膜モジュール、 １４…凝縮器、 １５…減圧導管、 ２２…副燃料タンク、 ２５…還流導管。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 3 ... Engine, 4 ... Main fuel tank, 10 ... 2nd heat exchanger, 11 ... Alcohol separation membrane, 12 ... Membrane module, 14 ... Condenser, 15 ... Decompression conduit, 22 ... Sub fuel tank, 25 ... Reflux conduit.

Claims (6)

ガソリン−アルコール混合燃料を収容する主燃料タンクと、
該主燃料タンクから取出された該ガソリン−アルコール混合燃料から実質的にアルコールのみを透過するアルコール分離膜を介してアルコールを分離する分離手段と、
該分離手段の二次側を一次側より低圧にする減圧手段と、
該分離手段の二次側から取出されたアルコール蒸気を凝縮させて液化する凝縮手段と、
該凝縮手段から取出されたアルコールを収容する副燃料タンクとを備えることを特徴とする内燃機関。 A main fuel tank containing a gasoline-alcohol mixed fuel;
Separation means for separating the alcohol from the gasoline-alcohol mixed fuel taken out from the main fuel tank through an alcohol separation membrane that substantially transmits only alcohol;
Pressure reducing means for lowering the secondary side of the separating means than the primary side;
Condensing means for condensing and liquefying the alcohol vapor extracted from the secondary side of the separating means;
An internal combustion engine comprising: an auxiliary fuel tank for storing alcohol taken out from the condensing means. 前記分離手段の一次側に残留する前記ガソリン−アルコール混合燃料を前記主燃料タンクに還流する還流手段を備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。   2. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising a recirculation unit that recirculates the gasoline-alcohol mixed fuel remaining on the primary side of the separation unit to the main fuel tank. 前記分離手段を６０〜１２０℃の範囲の温度に制御する温度制御手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 1 or 2, further comprising temperature control means for controlling the separation means to a temperature in the range of 60 to 120 ° C. 前記温度制御手段は、前記内燃機関の廃熱との熱交換により前記分離手段を６０〜１２０℃の範囲の温度に制御する熱交換器を備えることを特徴とする請求項３記載の内燃機関。   4. The internal combustion engine according to claim 3, wherein the temperature control means includes a heat exchanger that controls the separation means to a temperature in the range of 60 to 120 [deg.] C. by heat exchange with waste heat of the internal combustion engine. 前記減圧手段は、前記分離手段の二次側と、前記内燃機関の吸気管とを接続する第１の減圧導管を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の内燃機関。   The said pressure reduction means is equipped with the 1st pressure reduction conduit | pipe which connects the secondary side of the said isolation | separation means, and the intake pipe of the said internal combustion engine, The any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Internal combustion engine. 前記減圧手段は、前記分離手段の二次側と、前記内燃機関のブレーキフルード管とを接続する第２の減圧導管を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の内燃機関。   The said pressure reduction means is equipped with the 2nd pressure reduction conduit | pipe which connects the secondary side of the said isolation | separation means, and the brake fluid pipe | tube of the said internal combustion engine, The any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Internal combustion engine.
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