JPH02256867A

JPH02256867A - 火花点火エンジン用燃料切換弁

Info

Publication number: JPH02256867A
Application number: JP7999889A
Authority: JP
Inventors: Kazuji Tsuruya; 和司鶴谷; Daijiro Hosogai; 細貝　大次郎; Yasuji Kobayashi; 泰次小林
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1990-10-17

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、自動車、船外機、携帯用動力装置、民生用ヒ
ートポンプ装置の駆動装置等に用いられる火花点火エン
ジンを、ガソリン留分以上の成分を主成分とする液体燃
料で駆動可能にする超音波霧化装置による火花点火エン
ジンの駆動方式に係わり、特に、エンジン始動時に用い
られる燃料切換弁に関する。

〔従来の技術〕

従来、ガソリンを燃料とする火花点火エンジンへの超音
波噴射弁の応用は種々提案されている。

火花点火エンジンは、ディーゼルエンジンと比較して軽
量で騒音が小さいという長所がある反面、ガソリンを燃
料とするため、燃料費が高く安全性に劣るという短所を
有している。

一方、ガソリン以外の燃料使用についてしよ、船外機、
農耕用の２サイクル火花点火エンジンへの応用に限られ
ている６例えば、特開昭６０−６２６４９号公報におい
ては、灯油を燃料とし、振動板による超音波霧化装置を
用い、始動時のみ超音波霧化装置により燃料を霧化し、
定常運転時には気化器により燃料を供給している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の方式では、振動板による超音
波霧化装置であるため、噴霧流量が少なく超音波霧化装
置を始動時のみにしか使用できず、また、灯油より重質
の燃料を使用することができなかった。

一方、軽油を燃料とするエンジンには、ディーゼルエン
ジンがあるが、火花点火エンジンに比較して重量が太き
（、例えば持ち運び可能な装置には不向きであり、また
、騒音が大きく、例えば民生用で使用される冷暖房用の
ヒートポンプ装置には不向きである等使用範囲が限定さ
れるという問題がある。

この問題を解決するために、本発明者等は、火花点火エ
ンジンの吸気管に超音波霧化装置を配設し、エンジン始
動時にはガソリン留分又は当該留分と同等の沸点を有し
常態で主として液体物質を前記超音波霧化装置に供給し
、エンジン始動後はガソリン留分以上の成分を主成分と
する液体燃料を前記超音波霧化装置に供給し、該液体燃
料を霧化して吸気管内に噴霧することを特徴とする超音
波霧化装置による火花点火エンジンの駆動方式を既に出
願している。

ここで問題となるのは、エンジン始動時には例えばガソ
リンを供給し、エンジン始動後は例えば軽油を供給する
ように制御するための切換装置が必要な点である。

本発明の目的は、上記課題、問題を解決するものであっ
て、ガソリン留分以上、特にガソリン留分を実質的に含
存しない重質留分の成分を主成分とする液体燃料を燃料
として使用可能にする火花点火エンジンにおいて、エン
ジン始動時にはガソリンを用い、−エンジン始動前後の
燃料切換を円滑に行うことである。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明の火花点火エンジン用燃料切換弁は、
エンジン始動時には第１の燃料であるガソリン留分又は
当該留分と同等の引火点を有し常態で主として液体物質
、例えばナフサ、ベンジン又はエーテル等を超音波霧化
装置２に供給し、エンジン始動後は第２の燃料であるガ
ソリン留分以上の成分を主成分とする液体燃料を前記超
音波霧化装置２に供給し、これら燃料を霧化してなる火
花点火エンジンにおいて、前記第１および第２の燃料を
切換、混合制御ｎする燃料切換弁１３を備え、該燃料切
換弁は、弁本体１５に回転自在に嵌合されるスプール１
６と、該スプールの軸方向に形成される油路２０と、該
油路に連通し前記スプールの外周面に形成される溝２１
とを有し、前記溝に前記第１および第２の燃料を供給し
、前記油路から出力することを特徴とする。

なお、上記構成に付加した番号は図面と対比させるため
のものであり、これにより本発明の構成が何ら限定され
るものではない。

〔作用〕

本発明においては、エンジン始動時には、スロットル弁
８に対応して燃料切換弁１３のスプール１６は、第１図
の位置にあるため、燃料供給管２２から供給されるガソ
リンＡは、その全量が溝２１、油路２０、燃料出力管２
５を経て、超音波霧化装置２の振動子１０に供給され、
気化したガソリンをリードバルブ５．６を介してエンジ
ンｌに供給する。そして、スロットル弁８の回動に連動
して第３図（ａ）に示すように、燃料切換弁１３のスプ
ール１６が次第に回動すると、燃料供給管２３から溝２
１に供給される軽油Ｂの量が増加し、さらに定常運転に
なると、スプール１６は第３図（ｂ）に示す位置になり
、燃料供給管２３から供給される軽油Ｂは、その全量が
溝２１、油路２０、燃料出力管２５を経て、振動子ｌＯ
に供給され軽油を霧化して吸気管７内に噴霧する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第５図は本発明が適用される火花点火エンジンの駆動方
式を２サイクル火花点火エンジンに採用した断面図であ
る。

２サイクル火花点火エンジンｌは、上部クランクケース
３および下部クランクケース４を有し、これらクランク
ケース３．４は、夫々リードバルブ５．６を介して吸気
管７に接続されている。吸気管７にはスロットル弁８お
よび超音波霧化装置２が配設される。

超音波霧化装置２は、スリーブ９内に振動子ｌＯを配置
し、該スリーブ９を吸気管７内にエンジン側に傾斜する
ように（吸気管７に対して３０゜程度）取付けてなり、
超音波発振器（図示せず）から出力される信号を電気／
音響変換素子１１にて超音波振動に変換せしめ、振動子
１０の霧化領域に対して燃料送油管１２から供給された
燃料を霧化して吸気管７内に噴霧するように構成してい
る。なお、振動子ＩＯの先端には拡径部１０ａを設け、
該拡径部ｔＯａに燃料を所定角度で噴射させ、噴Ｎ量を
増大させるようにしている。そして、燃料送油管１２に
は、本発明の燃料切換弁１３により、ガソリンまたは軽
油が供給さ・れる。

次に、上記本発明の燃料切換弁１３について説明する。

第１図は本発明の１実施例を示す第２図の１−１　＆ｉ
ｌに沿う断面図、第２図は第１図の■−ＩＩ線に沿う断
面図である。

燃料切換弁１３の弁本体１５には、スプール１６が回転
自在に嵌合され、弁本体１５とスプール１６の間には、
２個の０リング１７が設けられている。スプール１Ｇに
は、回転軸１９が一体に形成され、該回転軸１９は図示
しない伝達ｉ措により、第４図のスロットル弁８の回動
と連動するように構成されている。また、スプール１６
には油路２０が形成されている。酸油路２０は、スプー
ル１Ｇの１側から中心軸に沿ってスプール１６の肉厚半
分程度まで形成され、そこから直角に半径方向に延びて
外周面に開口するように形成されている。さらに、スプ
ール１６の外周面には、前記油路２０と連通ずる三日月
形状の溝２１が形成されている。

そして、弁本体１５を貫通しスプール１６の外周面に形
成された溝２１に連通ずるように、燃料供給管２２．２
３が固定され、これら燃料供給管２２．２３に２種類の
燃料Ａ、　Ｂ　（例えばガソリンと軽油）が供給される
。また、スプール１６の軸方向側には、前記油路２０と
連通する燃料出力管２５が固定されている。なお、本実
施例においては、燃料供給管２２．２３が弁本体１５に
対して９０度の角度をなすように設けられているが、１
８０度の角度をなすように設けてもよい。

上記構成からなる燃料切換弁１３は、第１図および第３
図に示すように、回転軸１９の回動によりスプール１６
の溝２１の位置が変化し、この溝２１の位置により、第
４図に示すように燃料供給管２２．２３から供給される
燃料Ａ、Ｂの切換および混合量が制御され、燃料出力管
２５から送りだされる。燃料Ａ、Ｂの混合量は、燃料供
給管２３に対する溝２１の角度α、βおよび溝２１の深
さによって決定することができる。

次いで、本発明の作用について説明すると、先ず、エン
ジン始動時には、スロットル弁８に対応して燃料切換弁
１３のスプール１６は、第１図の位置にあるため、燃料
供給管２２がら供給されるガソリンＡは、その全景が溝
２１、油路２０．燃料出力管２５を経て、超音波霧化装
置２の振動子１０に供給され、気化したガソリンをリー
ドバルブ５．６を介してエンジン１に供給する。

そして、スロットル弁８の回動に連動して第３図（ａ）
に示すように、燃料切換弁１３のスプール１６が次第に
回動すると、燃料供給管２３がら溝２１に供給される軽
油Ｂの量が増加し、さらに定常運転になると、スプール
１６は第３図＜ｂ＞に示す位置になり、燃料供給管２３
がら供給される軽油Ｂは、その全〒が溝２１、油路２ｏ
、燃料出力管２５を経て、振動子１ｏに供給され軽油を
霧化して吸気管７内に噴霧する。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものでハナク種
々の変更が可能である。

例えば、上記実施例においては、エンジン始動時にガソ
リンを用いているが、これに限定されるものではなく、
例えば、シンナー等の引火性の高い化学製品等のガソリ
ン留分と同等の沸点を有し常態で主として液体物質でも
よい。

また、上記実施例においては、軽油を燃料としているが
、これに限定されるものではなく、例えば、灯油、重油
等の石油燃料、該石油燃料の水エマルジッン燃料、メタ
ノール、エタノール等のアルコール類、石炭液化および
ＬＮＧから合成される合成燃料等を単独または混合して
得られる燃料であって、要するに、ガソリンを主成分と
しない液体燃料であって、ガソリン留分以上の成分を主
成分とする液体燃料を使用するものである。

また、上記実施例においては、２サイクルおよび４サイ
クルエンジンに適用した例を示しているが、ロータリエ
ンジン等、要するに全ての火花点火エンジンに通用可能
である。

さらに、本発明により適用されるエンジンは、自動車、
船外機、携帯用動力装置、民生用ヒートポンプ装置の駆
動装置等種々のものが考えられる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、ガソリン留分以上、侍に
ガソリン留分を実質的に含有しない重質留分の成分を主
成分とする液体燃料を燃料として使用可能にする火花点
火エンジンにおいて、エンジン始動時にはガソリンを用
い、エンジン始動前後の燃料切換を円滑に行うことがで
きる。

また、超音波霧化装置の微粒化による燃焼性の向上によ
り、灯油より重質の軽油燃料等の使用を実現させ、使用
燃料の多様化、燃料費の低減、安全性の確保を実現する
ことができる。

また、火花点火エンジンへの超音波霧化装置の応用とし
て、従来例のように振動板でなく振動子を用いることに
より、噴霧流量を増加させ通常運転時でも超音波霧化装
置による運転を可能とし、かつ、気化器を用いないので
機構が簡易化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の火花点火エンジン用燃料切換弁の１実
施例を示す第２図の１，１線に沿う断面図、第２図は第
１図のｎ−ｎ線に沿う断面図、第３図は燃料切換弁の作
用を説明するための図、第４図は燃料切換弁の特性を説
明するための図、第５図は本発明が適用される火花点火
エンジンの駆動方式を２サイクル火花点火エンジンに採
用した断面図である。１・・・火花点火エンジン、２・・・超音波霧化装置、
８・・・スロットル弁、１３・・・燃料切換弁、１５・
・・弁本体、１６・・・スプール、２０・・・油路、２
１・・・溝。第１図出　願　人　　　東亜燃料工業株式会社代理人弁理士　
　白　井　博　樹（外５名）第２図第３図第４図口鳳軸へ角度

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジン始動時には第１の燃料であるガソリン留
分又は当該留分と同等の引火点を有し常態で主として液
体物質を超音波霧化装置に供給し、エンジン始動後は第
２の燃料であるガソリン留分以上の成分を主成分とする
液体燃料を前記超音波霧化装置に供給し、これら燃料を
霧化してなる火花点火エンジンにおいて、前記第１およ
び第２の燃料を切換、混合制御する燃料切換弁を備え、
該燃料切換弁は、弁本体に回転自在に嵌合されるスプー
ルと、該スプールの軸方向に形成される油路と、該油路
に連通し前記スプールの外周面に形成される溝とを有し
、前記溝に前記第１および第２の燃料を供給し、前記油
路から出力することを特徴とする火花点火エンジン用燃
料切換弁。
（２）前記スプールはスロットル弁に連動して回動する
ことを特徴とする請求項１に記載の火花点火エンジン用
燃料切換弁。