JPH03182684A - エンジンの燃料供給装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は小排気量のエンジンに燃料（ガソリン）を供給
する装置に関するものである。

［従来の技術］ 小形車両、産業機械、発電機などを駆動する比較的小排
気量のエンジンに燃料を供給する手段として広く用いら
れている気化器の内で、固定ベンチュリ気化器は低速燃
料と主燃料とを別通路で供給するので燃料のつながりが
不安定になりやすいとともに通路構成が複雑であり、可
変ベンチュリ気化器はベンチュリピストンとその案内な
どきわめて高い加工精度を要求する個所が多い、などの
問題をもっている。また、燃料調整手段が浮子式のもの
は大きな傾斜に対応できず、腹式のものはさまざまな姿
勢に対応できる反面燃料の制御精度がよくない、などの
問題がある。

一方、ベンチュリ負圧などで燃料を吸気路に吸出す前記
の気化器に対して、第二次世界大戦中に航空機エンジン
用気化器の結氷対策として実用化されたいわゆる噴射気
化器がある。この気化器はペンディックス社製のストａ
ンバーグ型気化器が広く知られており、ベンチュリ入口
動圧とベンチュリ負圧との差圧力で駆動される燃料圧力
制御弁、絞り弁に連動する燃料流量制御弁、ベンチュリ
負圧で駆動される燃料噴射弁を経て燃料を正圧力で吸気
路に噴射するものである。

そして、このようないわゆる噴射気化器はさまざまな姿
勢に対して燃料の制御精度が高いという利点をちってい
る反面、燃料通路に前記三つの弁が直列に配置され、更
に始動や加速のための燃料供給手段が別途に設けられて
いるため燃料系統がきわめて複雑であるという欠点をも
っているのを改善し、燃料通路には燃料圧力調整手段の
みを配置した構成の燃料供給装置が特開平１−３２０３
１号公報に開示されている。

前記公報に開示されている技術は本発明の発明者、特許
出願人が提供したものであって、燃料をほぼ一定の正圧
力に調整して吸気路へ開口した主ノズルに送る燃料圧力
調整器と、ベンチュリ負圧と吸気マニホルド負圧との差
圧力に応じて主ノズルの有効面積を変える計量ニードル
を動作させエンジン吸気量に応じて有効面積を増減させ
る燃料流量調整器とを具えている。

ところが、このような燃料供給装置においてエンジン停
止時の計量ニードル位置をＳＵ気化器やアマール気化器
における計量ニードルと同様にアイドル時と同じ位置に
設定すると、エンジン回転速度が低下したとき主ノズル
の有効面積を最小とする方向へ計量ニードルが動作させ
られるので混合気過薄となって回転速度を回復できない
、冷態時の始動が困難である、加速応答性がよくない、
という前記形式の気化器と同じ問題を生じ、エンジン停
止時の計量ニードル位置をエンジン運転性を損わないよ
うに適切に設定することが困難である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はエンジン停止時における計量ニードルの位置を
適切に設定するのが困難でエンジン運転性を損いやすい
という前記課題を解決しようとするものであって、アイ
ドル回転域における回転速度維持および冷態時の始動が
容易であり、更に加速応答性にすぐれたエンジンの燃料
供給装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は固定ベンチュリおよび絞り弁を有する吸気路と
、前記吸気路に開口し計量ニードルにより有効面積が可
変の主ノズルと、燃料をほぼ一定の圧力に調整して前記
主ノズルに送る燃料圧力調整器と、エンジン吸気量に対
応して前記主ノズルの有効面積を変化させるように前記
計量ニードルを動作させる燃料流量調整器とを具えてお
り、前記燃料流量調整器は前記計量ニードルを取付けた
ダイヤフラムと、前記ダイヤプラムを挟んで形成された
ベンチュリ負圧が導入される第−負正室および絞り弁の
側方またはその下流側の吸気負圧が導入される第二負正
室とを有しているエンジンの燃料供給装置がもっている
前記課題を解決するため次の手段を講じた。

即ち、前記第一負圧室および第二負圧室に前記ダイヤフ
ラムを押す押圧ばねおよびバランスばねを装入した。こ
のバランスばねは押圧ばねよりも大きいばね荷重を有し
ていて、エンジン停止時に前記主ノズルの有効面積をア
イドル時よりも大きくする位置に前記計量ニードルを位
置させるようにした。

尚、エンジン停止時における計量ニードルの位置を無負
荷高速時における位置とほぼ同じとするのがよい。

［作用］ エンジンが始動するとき主ノズルの有効面積はアイドル
時よりも大きいので冷態時でも充分な始動燃料が供給さ
れ始動が容易に行なわれる。

また、アイドル回転時に回転速度が低下すると吸気負圧
が低くなるのでバランスばねが計量ニードルをエンジン
停止時の位置へ向かって動作させ燃料流量を増加して回
転速度を回復させる。

更に、加速時にも吸気負圧の低下とバランスばねのばね
力とが協（至）して計量ニードルを迅速にアイドル時の
位置からエンジン停止時の位置へ向かって動かすので加
速燃料が応答よく供給されることとなる。

［実施例］ 本発明の実施例を図面に基いて説明する。

本体１の竪方向へ延びる単一の吸気路２に固定ベンチュ
リ３と絞り弁４とが設置されているとともに、この本体
１の対向する外側方に燃料圧力調整器１０と燃料流量調
整器３０とが設けられている。

燃料圧力調整器ｌＯは本体１に固着された調整器胴体１
１と圧力調整弁１２と調圧室１５とを有し、燃料タンク
６の燃料がエンジン運転時に駆動される燃料ポンプ７お
よびエンジン運転時に開弁する電磁駆動の開閉弁８を有
する燃料導管９を通って調整器胴体１１の燃料導入路１
３に正圧力で送り込まれ、その圧力は一般に０．１〜０
．４ｋｇ／ａｍ”程度である。調整器胴体１１はダイヤ
フラム１４を挟んで本体１に固定されており、ダイヤフ
ラム１４の調整器胴体１１側は調圧室１５を形成し本体
Ｉ側は大気室１６を形成していて、大気室１６には本体
１とダイヤフラム１４との間に装入した調圧ばね１７が
内蔵されている。

圧力調整弁１２は燃料導入路１３が接続された弁室１８
、弁室１８に装入された弁体１９および弁ばね２０、弁
座２１を有しており、弁体１９に突設した弁杆２３が弁
室１８と調圧室１５とを連通ずる弁座口２２を緩く貫通
してダイヤフラム１４の中心部に接している。従って、
弁体１９は調圧室１５の燃料圧力と弁ばね２０および調
圧ばね１７の荷重とによって定まるダイヤフラムＩ４の
位置に応じて弁座口２２を開閉するものであって、調圧
室１５の燃料圧力が高くなると閉弁し低くなると開弁じ
て調圧室１５の燃料を一般に０．０５〜０．２ｋｇ／ｃ
ｍ”程度の正圧力に調整する。

調圧室１５の燃料は調整器胴体１１および本体１の燃料
通路２５を通り、固定ベンチュリ３の最狭部に向かって
突出した主ノズル（またはニードルジェット）２６の先
端がら正圧力で噴射し、吸入空気と混合してエンジンに
供給される。

次に、燃料流量調整器３０は本体１にダイヤフラム３１
を挟んで固着されたカバ一体３２を有しており、ダイヤ
フラム３１のカバ一体３２側は固定ベンチュリ３の最狭
部と絞り３３を有する第一負圧路３４によって連通した
第一負圧室３５を形成し。

本体１側はアイドル位置における絞り弁４の側方と絞り
３６を有する第二負圧路３７によって連通した第二負圧
室３９を形成していて、第一負圧室３５と第二負圧室３
９とにはダイヤフラム３１を押す押圧ばね４０とバラン
スばね４１とがそれぞれ装入されている。第二負圧路３
７は複数のボート３８をもって吸気路２に開口し、絞り
弁４の急開閉に伴う負圧の急激な変化を緩和するように
なっているが、特開平１−３２０３１号公報に開示のも
ののように絞り弁４の下流側に開口させても差支えない
。

ダイヤフラム３１の中心部には計量ニードル２７が固着
されており、この計量ニードル２７は第二負圧室３９を
横切り本体ｌの案内２８を気密に貫通して固定ベンチュ
リ３の反対側に位置する主ノズル２６に差込まれている
。この計量ニードル２７はベンチュリ負圧、絞り弁４の
側方の吸気負圧と押圧ばね４０およびバランスばね４１
の荷重とによって定まるダイヤフラム３１の位置に応じ
て直線往復動し、主ノズル２６の有効面積を変えてエン
ジンに供給される燃料流量を調整するものである。

即ち、絞り弁４がアイドル位置または小開度のときベン
チュリ負圧は低くポート３８に発生する吸気負圧は高い
のでダイヤフラム３１は第二負圧室３９の方へ大きく移
動して主ノズル２６の有効面積を小さくする。また、絞
り弁４が高開度となるに従ってベンチュリ負圧と吸気負
圧との差が小さくなり、成る開度以上ではベンチュリ負
圧の方が高くなるのでダイヤフラム３１は第一負圧室３
５の方へ次第に大きく移動して主ノズル２６の有効面積
を大きくする。このようなダイヤフラム３１の動きによ
って、吸入空気量と燃料流量とを基本的に比例させ空燃
比を一定とすることができる。

本発明では、第一負圧室３５に装入されて主ノズル２６
の有効面積を小さくする方向へダイヤフラム３１に作用
させた押圧ばね４０と、第二負圧室３９に装入されて主
ノズル２６の有効面積を大きくする方向へダイヤフラム
３１に作用させたバランスばね４１とのばね荷重をバラ
ンスばね４１の方を大きくした。従って、エンジン停止
時にダイヤフラム３１はアイドル時よりも第一負圧室３
５の方へ動かされて二つのばね４０．４１のばね荷重が
平衡した位置に置かれ、主ノズル２６の有効面積はアイ
ドル時よりもエンジン停止時の方が大きい。

第２図はエンジン停止時とアイドル時とにおける主ノズ
ル２６と計量ニードル２７との位置関係を示した図であ
る。エンジン停止時はバランスばね４１のばね力で計量
ニードル２７のＡ部分が主ノズル２６の有効面積を規定
しているが、アイドル時は第二負圧室３９に導入される
高い吸気負圧で計量ニードル２７のＢ部分が主ノズル２
６の有効面積を規定する。

このエンジン停止時における計量ニードル２７の位置を
エンジンの無負荷高速時における位置とほぼ同じに設定
すると、前記ＡＢ間では吸気負圧が低下したとき必ず主
ノズル２６の有効面積を大きくする方向へ計量ニードル
２７が動かされることとなる。

次に、エンジンが始動したときの状態について説明する
。

小形車両、産業機械、発電機などを駆動する比較的小排
気量のエンジンはガバナをもっており、絞り弁はエンジ
ンが停止しているとき半開または全開とされている。そ
して、エンジンは絞り弁を開いたまま始動し急激に高速
回転するようになるが、設定回転速度に達するとガバナ
が働いて絞り弁をアイドル位置まで閉じさせ、その後は
運転者の操作によって絞り弁を所要開度とするものであ
る。

従って、エンジンが始動したときベンチュリ負圧と吸気
負圧とは殆んど差を生じないので計量ニードル２７は第
２図（Ａ）に示すエンジン停止時と同じ位置に置かれ、
冷態時であっても充分な始動燃料を供給して確実な始動
を行なわせる。始動後のエンジン回転上昇により吸入空
気量が増大したとき主ノズル２６に作用する負圧が高く
なることによって燃料流量が増大するので、計量ニード
ル２７が動かなくても空燃比はほぼ一定である。絞り弁
４がアイドル位置まで閉じると第二負圧室３９に導入さ
れる吸気負圧は高くなり第一負圧室３５に導入されるベ
ンチュリ負圧は低くなるので、バランスばね４１のばね
荷重が大きさにかかわらず計量ニードル２７を第２図（
Ｂ）に示す位置に移動させ燃料流量を減少させる。

エンジンが何等かの理由でアイドル回転速度より回転低
下すると、第二負圧室３９に導入される吸気負圧が低下
するのでバランスばね４１が計量ニードル２７をエンジ
ン停止時の位置へ向かって移動させ、燃料流量を増加し
て混合気過薄によるエンジン停止を防止するばかりか回
転速度を回復し安定したアイドル運転を行なわせる。

絞り弁４がアイドル位置から開いてエンジンが加速運転
を行なうとき、第二負圧室３９に導入される吸気負圧が
急激に低下し、バランスばね４１のばね力と協働して計
量ニードル２７をアイドル位置からエンジン停止位置へ
向かって迅速に移動させ、主ノズル２６の有効面積を急
激に大きくして加速燃料を応答よく供給するのである。

この場合、計量ニードル２７のエンジン停止位置を無負
荷高速時の要求燃料流量が得られる位置とほぼ同じにし
であるので、通常の加速運転に必要な燃料は不足なく供
給できる。

尚、本実施例ではアイドル位置の絞り弁４を挟んでボー
ト３８と反対側においてボート４５をもって吸気路２に
開口した第一補正通路４４と、固定ベンチュリ３の上流
側で吸気路２に開口した第二補正通路４６とが第一負圧
室３５に接続されている。また、図示しないエアクリー
ナの内部に開口して大気を導入する補正通路４７が第二
負圧室３９に接続されている。これらはベンチュリ負圧
や吸気負圧の急変によってダイヤフラム３１が衝撃的に
動かされて計量ニードル２７をオーバストロークさせる
のを防止する。

［発明の効果］ 本発明によると、二つの負圧室に装入されて計量ニード
ルのダイヤフラムを押す二つのばねのばね荷重関係を設
定するという簡単な手段で、アイドル時およびエンジン
停止時の計量ニードルの位置を適切な各別の位置に設定
し５アイドル回転域における安定性、冷態時の始動性、
加速応答性にすぐれた燃料供給を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２図（Ａ）
、（Ｂ）は主ノズルと計量ニードルとの位置関係を示す
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定ベンチュリおよび絞り弁を有する吸気路と、前
   記吸気路に開口し計量ニードルにより有効面積が可変の
   主ノズルと、燃料をほぼ一定の正圧力に調整して前記主
   ノズルに送る燃料圧力調整器と、エンジン吸気量にほぼ
   対応して前記主ノズルの有効面積を変化させるように前
   記計量ニードルを動作させる燃料流量調整器とを具えて
   おり、前記燃料流量調整器は前記計量ニードルを取付け
   たダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを挟んで形成され
   たベンチュリ負圧が導入される第一負圧室および絞り弁
   の側方またはその下流側の吸気負圧が導入される第二負
   圧室とを有しているエンジンの燃料供給装置において；
   前記第一負圧室および第二負圧室に前記ダイヤフラムを
   押す押圧ばねおよびバランスばねが装入されており、前
   記バランスばねは前記押圧ばねよりも大きいばね荷重を
   有しエンジン停止時に前記主ノズルの有効面積をアイド
   ル時よりも大きくする位置に前記計量ニードルを位置さ
   せる構成としたことを特徴とする燃料供給装置。 ２、エンジン停止時における計量ニードルの位置が無負
   荷高速時における位置とほぼ同じに設定されている請求
   項１記載のエンジンの燃料供給装置。