JPH02500533A - 内燃機関の燃料節約装置 - Google Patents

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】 内燃機関の燃料節約装置 技術分野 本発明は、内燃機関の気化器によって作られた混合気の燃焼性を改善するための 装置に関するものである。

一般的に本発明の装置は気化器の下流側または排気通路の端部に取付けられ、気 化器で発生した混合気を受け取し、燃料と空気との物理的混合度を高め、空気中 の燃料の気化を増強させることによって混合気を高揚させる。

このようにして、高揚された混合気がエンジンのシリンダ内へと導かｎて点火さ 詐ると、燃料の一層完全な燃焼が起る。所与の大きさのエンジンを作動させるの に必要な燃料の量において著しい節約が達成され、さらにエンジンによって発生 する排気ガス汚染も同時に減少する。

背景となる技術 米国特許第１５４２．９３３号は、内燃機関の気化器と吸気マニホルドとの間に 設置されるに適した装置を開示している。

この装置は、ハウジング内に設置され、多孔板により支持されている通常のスク リーンの段列より成っている。多孔板は、エンジン速度を調節するためにスクリ ーン列を通過する混合気の容量を規制する調節手段として記されている。

多孔板はこのようにスクリーンが混合気に対して発揮すべき効果を減少させる。

それらは混合気自体の量を減少させるのであって、混合気内の燃料の量を減少さ せるのではない。

発明の開示 本発明の記載において、「吸気マニホルド」とは内燃機関の気化器からシリンダ へと通じる通路を意味する。

本発明の燃料節約装置は、内燃機関における気化器と吸気マニホルドとの間に設 けるに適したハウジングを有する。

ハウジング内に形成されたチャンバは、気化器の排気通路にびったシ取付けられ るように適合された吸気端開口部を備え、気化器で作られた混合気を受入れる。

チャンバの排気端開口部は吸気マニホルドに接続するように適合される。

微小孔フィルタ手段は、ハウジングによシチャンバ内で支持され、混合気の少く とも一部がチャンバを通υ抜けて流れる進路に配置され、燃料と空気の混合の結 果生ずる混合気を通過させ、同時に燃料の気化を促進するように適合さる混合気 の進路に対して横断するように延びた複数の微小孔フィルタ板よシ成シ、流路に 連続的に配置されるのが良い。フィルタ板の少くとも１つと組合わせて混合気の 一部をバイパスして流す通路が設けられる。たとえば、フィルタ板手段は第１、 第２、第３および第４の連続したフィルタ板よシ成夛、第１と第４のフィルタ板 は５０から１３０ミクロンの範囲の孔の径を有し、第２と第３のフィルタ板は５ 力ラ５０ミクロンの範囲の孔の口径を有する。フィルタ板は、互いに縦方向に、 すなわち流れの進路方向に間隔をおいて配置される。

他の好ましい特徴は、チャンバは吸気端開口部の断面区域から吸気端開口部と排 気端開口部との間に位置する最大断面区域へと次第に拡大する横断面区域を持っ て構成され、ハウジングは、チャンバの最大断面区域において契合する契合面に よ多形成される吸気先端部および排気端部を有する２区画から成る構造であシ、 フィルタ板の１つは、吸気端部と排気端部のいずれか１つの契合面に形成された くぼみに嵌合される周縁部を持ち混合気の一部をバイパスして流すために、フィ ルタ板と組合わせて作られた通路がそのフィルタ板の周囲に配置されていること である。

図面の説明 第１図は本発明にか＼る燃料節約装置の部分的立面図であり、仮想線で抽かれた 内燃機関の気化器と吸気マニホルドに対する本発明の装置の取付は関係を示して おシ、第２図は第１図と直角な位置における部分的立面図である。

笑施例 第１図および第２図に示されるように、本発明の燃料節約装置１０は、内燃機関 （図示されていない）の従来型式の気化器１４および吸気マニホルド１６０間に はさまれるように取付けられたハウジング１２を有する。ハウジング１２内には 、吸気端開口部１９および排気端開口部２０を有するチャンバ１８が形成されて いる。吸気端開口部１９は、気化器の排気通路に一致するように適合され、気化 器で作られた混合気を吸気する。排気端開口部２０はマニホルド１６に接続する ように適合され、高揚された混合気をマニホルドに供給する。

ハウジング１２は互いに契合する契合面２４を持つ吸気端部ｎおよび排気端部２ ３を備えた２区画から成る構造であシ、吸気端部２２および排気端部２３は、チ ャンバ１８が吸気端開口部１９の横断面区域から、吸気端開口部１９と排気端開 口部加との中間でかつ契合面２４の位置にある最大横断面区域へと漸増的に増加 する（図１に示すごとく）横断面区域を持つような内部輪郭を備えている。ハウ ジング１２は、気化器１４のハウジング１２と対向する面２６およびマニホルド のハウジング１２と対向する面２７にそれぞれ契合するに適した外部構造を持ち 、またハウジング１２は、吸気端部２２および排気端部２３を共に接続しかつ気 化器１４とマニホルド１６との間にハウジング１２を設けるための適当な手段を 備えたコーナー補強部２８（第２図）を有している。

微小孔フィルタ板手段は、気化器１４内で作られた混合気の燃焼性を高揚させる ために、チャンバ１８内においてハウジング１２によって支持される。図示され た燃料節約装置１０において、フィルタ板手段は、ハウジングの吸気端部２２に 形成された支持バッド３３に取付けられた第１フイルタ板３２と、周縁部３５が 契合面２４０１つに形成されたくほみ３６に嵌合されかつ槓断欅３７により中央 で支持された第２フイルタ板３４と、第３フイルタ板３８と、ハウジング１２の 排気端部ｎに形成された支持パッド４２に取付けられた第４フイルタ板荀とを備 え、第３フイルタ板３８は第２図に示されるように、第２、第３および第４．の フィルタ板を貫通しているボルト・　゛　＝−→シミ ４５上でスペーサ４４によって位置決めされている。

して流れるための通路が第１、第３および第４のフィルタ板との組み合わせで設 けられ、各通路はフィルタ板の周縁とこの周縁に隣接するチャンバ１８の壁との 間のギャップ４６によ多形成されている。

各フィルタ板３２，３４．３８および４０はいずれも微小孔性材料によって形成 されている。本発明の目的達成のために用いられる「微小孔性材料」とは、混合 気が通過することができる材料、すなわちそれぞれがオリフィスを形成する微小 孔を持った材料を指している。か＼る微小孔性材料の一例は、カリフォルニア州 、ロスアンゼルスのパシフィックシンタードメタル会社によって作られた種々の 孔の口径を備エタ焼結ブロンズフィルタである。たとえば、第１フイルタ板３２ の孔の口径は５０から１３０ミクロンの範囲であるのが良く、第２フイルタ板３ ４および第３フイルタ板３８の場合は５から５０ミクロンの範囲、第４フイルタ 板４０の場合は５′ｏから１３０ミクロンの範囲であるのが良い。

連続するフィルタ板は、図示されているように縦方向にすなわち混合気流の一般 的な進行方向に互いに間隔をおいて設けられるのが良く、その結果、チャンバ１ ８は複数のサブチャンバに分割され、各サブチャンバでは燃料と空気との混合お よび燃料の気化が生じる。

ハウジング１２の排気端部２３には、公知のクランクケースとの通気用連絡管４ ９のための開口４８（第２図に示す）が設けられており、この開口は、クランク ケースの汚染物質がフィルタ板のいずれをもよとさ力いように第４プレート板４ ０の下流側に位置している。

工業的適応性 夾質的に図示され記載された通シに製作され、かつ４枚の正妃の範囲の孔の口径 を有する焼結ブロンズフィルタを備えた試験装置が、６５５５立方センチメート ル（４００立方インチ）の■８エンジンを搭載した１９７７年型マーキエリ車に ついてテストされた。燃料節約装置を設けていない在庫車について、ハイウェイ において時速８８から９６キロメードル（５５から６０マイル）でテストされた 結果は、平均燃料消費量は１リットル当り５．８キロメートル（１ガロン当、！ ７１１８マイル）であった。燃料節約装置を装備した時、気化器のジェットはサ イズ６１からサイズ４１へ減少し、かつ平均燃料消費量は同じハイウェイ速度で ある時速８８から９６キロメードル（５５カラ６０マイル）において１リットル 当シ９．３キロメートル（１ガロン当シ２２マイル）と約６０係上昇した。第３ フイルタ板を除いた燃料節約装置を用いたときは、気化器のジェットサイズを４ ７マでしか下げられず、時速８８から９６キロメート／Ｉ／（５５から６０マイ ル）において平均燃料消費量は１リットル当シ＆５キロメートル（１ガロン当り 加マイル）であった。これらのテスト結果は、本装置１０が混合気の燃焼性を改 碧または高揚するために機能していることを明らかに示してお夛、本発明によれ ば燃量消費量を減少させることができるといえる。

高揚された燃焼性は、混合気が本発明の装置の混合チャンバを通過しまたチャン バに設けられたフィルタ板を通過し迂回する間に、下記の１またはそれ以上の作 用を受けて達成されるものと考えられる。

１、　燃料と空気を混合するための時間が延長される。

２　燃料と空気との物理的混合は、フィルタ板を横切って通過する混合気流によ シ、またフィルタ板の組合わせによシ形成されたバイパス通路を通ることによっ て向上される。

λ　燃料がフィルタ板の微小孔を通シ抜けることによって燃料の粒子径が小さく なる。換言すれば燃料の気化が向上する。燃料の気化の向上は、フィルタ板の設 置およびチャンバ１８の断面積の増加による混合気内の圧力減少によるものと考 えられる。燃料の気化の向上は、長期間のエンジン稼働後においてもハウジング １２に触ると冷たく慝じることによって明らかである。

こ＼に図示され記載された装置１０の特徴ちる構造は本発明のごく代表的なもの であるが、か＼る技術に熟練した人たちには評価されるであろう。ハウジング１ ２の大きさおよび形状は、各種のエンジンの気化器およびマニホルドに適するよ うに変えることができる。事実、分離型として開示されたハウジング１２は掃除 が簡単で好まれると考えられるが、もし、必要なら本装置は気化器と一体型とし て作ることもできる。また、本装置の特徴ある設計として用いられたフィルタ板 の数は、その孔の口径と同様に必要に応じて変更しても差支えない。少くとも１ ■のフィルタ板についてバイパス通路を利用することは、本装置を通過する混合 気の流れが制限されるのを避けるため、エンジン機能（つｔシ加速）が吾されな い範囲まで好んで行うことができる。

ＦＩＧユ ＦＩＧ　２ 国際調査報告

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．内燃機関の気化器と吸気マニホルドとの間に位置するように設けられるハウ ジングを有し、該ハウジング内にチャンバが形成され、該チャンバは、前記気化 器の排気通路に装着されかつ該気化器内て作られた混合気を受取るように適合さ れた吸気端開口部を有し、また該チヤンバは前記吸気マニホルドに接続するよう に適合された排気端開口部を有する燃料節約装置てあって、前記チヤンバ内に設 けられかつ前記吸気端開口部および排気端開口部との間の混合気の流町に対して 横断的に延びる微小孔フィルタ手段を有し、該微小孔フィルタ手段は、少くとも その部分が、前記気化器より受取る混合気が通過することを許ナ微小孔フィハル タ板によって形成されている内燃機関の燃料節約整置。
2. ２．フィルタ手段は、吸気端開口部あるいは排気端開口部の間の混合気の流路内 に連続的に配置された複数の微小孔フィルタ板より成る請求項１に記載の内燃機 関の燃料節約装置。
3. ３．混合気の一部をバイパスして流すために、微小孔フィルタ板の少くとも１つ と組合わされて、通路手段が設けられている請求項２に記載の内燃料機関の燃料 節約整置。
4. ４．チャンバは、吸気端開口部り断面区域から該吸気端開口部と排気端開口部と の間に位置する最大断面区域へと漸増的に拡大する横断面区域を持って形成され ており、かつ該微小孔フィルタ板の１つは該最大断面区域に設けられている請求 項３に記載の内燃機関の燃料節約装置。
5. ５．該ハウジングは吸気端部と排気端部との２区画から成る構造てあり、該吸気 端部および該排気端部はチャンバの最大断面区域において契合する契合面を持っ て形成されている請求項４に記載の内燃機関の燃料節約装置。
6. ６．吸気端部および排気端部の一方の契合面にくほみが形成されており、微小孔 フィルタ板の１つはくほみに嵌合する周縁部を有する請求項５に記載の内燃機関 の燃料節約装置。
7. ７．連続的に配置された微小孔フィルタ板の少くとも１つは、先行するフィルタ 板の孔の口径より小さい孔の口径を有する請求項２に記載の内燃機関の燃料節約 装置。
8. ８．連続的に配置された微小孔フィルタ板の孔の口径が漸進的に減少しかつ増加 する請求項２に記載の内燃機関の燃料節約装置。
9. ９．連続的に配置された複数の微小孔フィルタ板は隣接ナる上流および下流のフ ィルタ板を有し、上流のフィルタ板は、下流りフィルタ板より吸気端開口部に近 い位置に配置されており、下流のフィルタ板の孔の口径より大なる孔の口径を持 っている請求項２に記載の内燃機関の燃料節約装置。
10. １０．連続的に配置され横断的に伸びている微小孔フィルタ板は、混合気の流れ 方向に互いに間隔をおいて配置されている請求項２，７，８または９に記載の内 燃機関の燃料節約装置。
11. １１．ハウジングには、内燃機関のクランクケースとの通気用連絡管のための開 口が微小孔フィルタ板の下流側に設けられている請求項２に記載の内燃機関の燃 料節約装置。
12. １２．気化器とともに用いられる燃料節約装置であって、前記気化器が、その内 部で形成された混合気のための排気通路を有するとともに、内燃機関の吸気マニ ホルドに導かれるように構成され、かつ前記燃料節約装置が、前記排気通路の延 長部を形成する吸気口と前記吸気マニホルドに接続されるように適合された排気 口とを有するチャンバを形成するように構成されたものにおいて；前記ハウジン グにより前記チャンバ内に支持されて前記混合気の燃焼性を高揚させる微小孔フ ィルタ板手段を有し、この微小孔フィルタ板手段を、前記チャンバを通過する前 記混合気の少くとも一部分のための流路の中に配置したことを特徴とする内燃機 関の燃料節約装置。
13. １３．チャンバは、排気通路から漸増的に増加して吸気口と排気口との中間の位 置において最大断面積を有する横断面区域を持つように形成され、かつ微小孔フ ィルタ板手段は、漸増的に拡大する横断面区域の少くとも一部に配置されている 請求項１２に記載の内燃機関の燃料節約装置。
14. １４．混合気の一部が微小孔フィルタ板手段の少くとも一部をバイパスして流れ るように、該微小孔フィルタ板手段と組合わせて設けられた通路手段を有する請 求項１２に記載の内燃機関の燃料節約装置。
15. １５．徴小孔フィルタ板手段は混合気の流路内に連続的に配置された複数のフィ ルタ板より成り、該複数のフィルタ板は該混合気の流れ方向に互いに間隔をおい て配置されている請求項１２に記載の内燃機関の燃料節約装置。
16. １６．複数のフィルタ板のうち第１のものは混合気の流路の上流に配置され、該 複数のフィルタ板のうち下流にあるものの１つよりも大きい孔の口径を備えてい る請求項１５に記載の内燃機関の燃料節約装置。
17. １７．複数のフィルタ板のうち最後のものは流路の下流に配置されており、該複 数のフィルタ板のうち上流にあるものの一つよりも大きい孔の口径を備えている 請求項１６に記載り内燃機関の燃料節約装置。
18. １８．複数の）フィルタ板のうち第１のものおよび最後のものはそれぞれ５０か ら１３０ミクロンの範囲の孔の口径を有し、２５から５０ミクロンの範囲の孔の 口径を有する中間部に設けられたフィルタ板の少なくとも１つに対して上流およ び下流側に配置されている請求項１７に記載の内燃機関の燃料節約装置。
19. １９．最後のフィルタ板は混合気の一部がバイパスして流れるように構成されて いる請求項１８に記載の内燃機関の燃料節約装置。
20. ２０．ハウジング手段は、複数のフィルタ板の下流側に、内燃機関のクランクケ ースとの通気用連絡管のための開口を備えている請求項１５に記載の内燃機関の 燃料節約装置。
21. ２１．燃料が点火のため内燃機関内を混合気として通過するための通路、を備え た該内燃機関より発生する排気汚染を減少させる方法であって、該方法は前記燃 料が微小孔フィルタ手段を通過し左ければならないような方法で該微小孔フィル タ手段を前記通路に設置すること、および前記混合気が希薄左混合気てあるよう な量まで前記通路を通過する燃料の流れを減少させることを含むことを特徴とす る内燃機関の燃料節約方法。
22. ２２．気化器内で混合気が形成されそして該混合気が排気通路を通して吸気マニ ホルドへ供給される内燃機関の燃料消費を減少させ、かつ該内燃機関によう発生 する排気汚染を減少させる方法であって、該方法は、前記排気通路を通過する前 記混合気の流路内に微小孔フィルタ手段を設けること、および前記気化器で形成 される混合気が希薄な混合気であるように前記気化器で計量される燃料の量を減 少させることを含むことを特徴とする内燃機関の燃料節約方法。