JPH0329577Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、吸気管内で液化された燃料を霧化す
る内燃機関の燃料気化補助装置に関する。

［従来の技術］ 気化器、燃料噴射装置等の燃料供給手段により
供給された気化燃料と燃焼用の空気は、吸気管を
介して内燃機関（エンジン）の燃焼室に供給され
る。この気化燃料混合空気が吸気管を通過する
際、特に低温時において、気化燃料の一部が吸気
管内壁に衝突して液化してしまう。

このため従来では、この吸気管をエンジン冷却
水で加熱して液化された燃料を気化するもの、あ
るいは、吸気管に電熱ヒータを組込み、その電熱
ヒータの発熱により液化された燃料を気化するも
のが考案されている。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のエンジン冷却水で吸気管
を加熱するものは、冷却水を吸気管に引込むため
に車両重量が増加すると共に、エンジン始動時は
冷却水の温度が低いため吸気管を加熱できない問
題点を有していた。

また、吸気管に電熱ヒータを組込むものは、電
熱ヒータが大電流を消費するため、車両用バツテ
リイの老朽化を促進させる問題点を有していた。

さらに、吸気管を加熱する上記両者は、吸入空
気を加熱するため、吸入空気が膨脹してエンジン
燃料室に充填される燃焼空気が減少する問題点を
有していた。

そこで、吸気管内の例えば曲折部に超音波振動
体を配設する提案がなされている。この超音波振
動体は、小電流で超高速振動するもので、超音波
振動体に接触する液体を霧化するものである。し
かるに従来の超音波振動体は吸気管内の曲折部分
内部に支持されるのみのため、吸気管の曲折部に
衝突して液化するはずの燃料を超音波振動体に衝
突させて霧化する機能しか有さず、吸気管の内壁
を伝わる液化燃料を霧化することができない問題
点を有していた。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的は、吸気管内を伝わる液化燃料を霧化す
ることのできる内燃機関の燃料気化補助装置の提
供にある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は上記目的を達成するために、超音波振
動体と、該超音波振動体を吸気管内に配置した状
態で支持する振動体支持部材とを備えた内燃機関
の燃料気化補助装置において、前記振動体支持部
材は、前記吸気管の内壁を伝わる燃料を収集する
収集部と、該収集部に集められた燃料を前記超音
波振動体に導く供給部とを備えたことを技術的手
段とする。

［作用］ 収集部の上流側の吸気管の内壁を伝わる燃料
は、収集部により集められる。収集部で集められ
た燃料は供給部により超音波振動体に導かれ、超
音波振動体により霧化される。

［考案の効果］ すなわち、収集部の上流側の吸気管の内壁を伝
わる燃料を霧化することができる。

［実施例］ 次に、本考案の内燃機関の燃料気化補助装置を
図面に示す一実施例に基づき説明する。

第３図は吸気系を含む自動車用ガソリンエンジ
ンのシリンダ近傍の断面図を示す。

本実施例のエンジン１は、燃料供給手段である
１つのインジエクタ２から複数の燃焼室３に燃料
を供給するシングルポイントインジエクタ方式で
ある。そして、吸気管４は、インジエクタ２およ
びスロツトルバルブ５を備える上流吸気管６と、
該上流吸気管６より供給される燃料混合空気を複
数の燃焼室３に供給する下流吸気管７とからな
る。そしてこの下流吸気管７は、上流吸気管６と
連結する単数管８と、複数の各燃料室３に連結す
る複数管９とからなる多岐管である。

また、本実施例のインジエクタ２は、燃料を下
方に噴射するダウンドラフトパイプで、下方に噴
出された燃料混合空気を、エンジン１の水平方向
に形成された吸入ポート１０に供給するために、
下流吸気管７の単数管８から複数管９への分岐路
１１で略直角に曲折して設けられている。

そして、上流吸気管６と下流吸気管７との間に
は、本考案のかかる燃料気化補助装置１２が複数
のボルト１３およびナツト１４により取付けられ
ている。

この燃料気化補助装置１２は、第１図および第
２図に示すように、液化燃料を超音波振動により
霧化する超音波振動体１５と、この前記超音波振
動体１５の振動面が上方に面し、且つ、超音波振
動体１５が単数管８から複数管９への分岐路１１
を塞がないように、超音波振動体１５を分岐路１
１に配置する振動体支持部材１６とからなる。

超音波振動体１５は、電圧が印加されると変位
する圧電素子１７と、該圧電素子１７と振動体支
持部材１６との間に配され、圧電素子１７が振動
可能に支持するリング状のゴム部材１８と、圧電
素子１７の上面外周に設けられたリング状の第１
電極１９と、圧電素子１７の下面全体に設けられ
た第２電極２０と、該第２電極２０と常に接触す
るように形成された板バネ通電体２１とを備え
る。

振動体支持部材１６は、上流吸気管６と下流吸
気管７との間に挟まれるフランジ部２２と、超音
波振動体１５を分岐路１１に案内する２本の支柱
２３，２４と、超音波振動体１５を分岐路１１内
で支持する皿部２５とからなる。なお、本実施例
では図面にも示すように、超音波振動体１５をフ
ランジ部２２と平行に設けているが、吸気管４の
形状に合せて適度な傾斜を持たせても良い。

フランジ部２２の内周には、上流吸気管６の内
壁を伝達する液化燃料を収集する本考案の収集部
である溝２６が形成されている。この溝２６は、
吸気管４の全周にわたつて形成されると共に、一
方の支柱２３の支持部分に燃料が流れるように傾
斜して設けられている。

また、フランジ部２２の側面には、リード線２
７，２８を介して第１電極１９と板バネ通電体２
１とに接続された電極２９，３０を備えたオスコ
ネクタ３１が設けられており、このリード線２
７，２８は、他方の支柱２４内およびフランジ部
２２内に配される。また、オスコネクタ３１は、
超音波発生器（図示しない）とリード線３２を介
して接続されたメスコネクタ３３に接続される。

一方の支柱２３内には本考案の供給部である管
３４が設けられている。この管３４は、上端が溝
２６内に開口し、下端が超音波振動体１５の上面
に開口するように設けられている。

次に、上記よりなる本実施例の作動を説明す
る。

エンジン１のピストン３５が下降すると、吸気
バルブ３６が開き、上流吸気管６の上流側に設け
られたエアフイルター（図示しない）、上流吸気
管６、下流吸気管７および吸入ポート１０を介し
て燃焼室３内に燃料用の空気が吸引される。この
時、インジエクタ２よりガソリンが霧状に噴射さ
れる。これにより霧状のガソリンは、吸気管４内
を流れる空気とともに燃焼室３内に流入する。

この時、インジエクタ２より噴射され霧状ガソ
リンの一部は、インジエクタ２の噴射角や、吸気
管４内の凹凸、吸気管の曲折等により吸気管４の
壁面に衝突して液化し、吸入空気による空気の流
れ、および引力により吸気管４の内壁を伝わる。
フランジ部２２の上流で液化して上流吸気管６の
内壁を伝わる燃料は、溝２６内に流入する。溝２
６内に流入した燃料は、溝２６の傾斜により一方
の支柱２３の支持部に集められ、管３４内に流入
する。管３４内に導かれた燃料は、管３４内を通
過して超音波振動体１５の上面に導かれ、圧電素
子１７によつて超音波振動が与えられる。そし
て、超音波振動が与えられたガソリンは圧電素子
１７の上方に向つて霧状の細滴となつて飛散さ
れ、吸気管４内を流れる気流に乗つて燃焼室３内
に流入する。

また、従来であれば分岐路１１を通過する際
に、分岐路１１の下面内壁に衝突して液化してい
たものが、燃料気化補助装置１２の超音波振動体
１５の上面に衝突し、上記同様に圧電素子１７に
よつて超音波振動が与えられ、霧状の細滴となつ
て吸気管４内を流れる気流に乗つて燃焼室３内に
流入する。

これにより、従来では液化されていたガソリン
を霧化して燃焼室３に供給できるため、燃焼効率
を向上することができる。

また、吸気管を冷却水で加熱する従来のものに
比較して、車両重量の増加を防ぐことができると
ともに、エンジン始動時においても液化するガソ
リンを霧化することができる。

さらに、吸気管を電熱ヒータで加熱する従来の
ものに比較して、使用電流が少なくてすむ。

そして、吸気管を加熱しないため、燃焼室内に
供給される空気の充填効率を高くすることができ
る。

さらに、本考案は、上流吸気管６と下流吸気管
７との間にフランジ部２２を装着するのみによ
り、吸気管４内に燃料気化補助装置１２を装着す
ることができるため、従来用いられていた吸気管
４を改造することなく安いコストで本考案を実施
することができる。

（変形例） 上記実施例では上方から下方に伝わる燃料を収
集部で収集して超音波振動体に導く例を示した
が、吸入吸気の流れにより側方に流れる燃料を収
集部で収集して超音波振動体に導いても良い。

供給部を管としたが、溝により形成しても良
い。また、供給部を複数設けても良い。

超音波振動体を吸気管の分岐路に配置した例を
示したが、本考案はこれに限定されるものではな
く、単一の吸気管の途中に設けても良い。

内燃機関にガソリンエンジンを適用した例を示
したが、デイーゼルエンジン、アルコールエンジ
ンなど他のエンジンに適用しても良い。

本考案は自動車用エンジンに限定されるもので
はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料気化補助装置の断面図、第２図は
燃料気化補助装置の斜視図、第３図は本考案が組
込まれたエンジンのシリンダヘツド近傍の断面図
である。 図中、１……エンジン、４……吸気管、１２…
…燃料気化補助装置、１５……超音波振動体、１
６……振動体支持部材、２６……溝（収集部）、
３４……管（供給部）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 超音波振動体と、該超音波振動体を吸気管内
   に配置した状態で支持する振動体支持部材とを
   備えた内燃機関の燃料気化補助装置において、 前記振動体支持部材は、 前記吸気管の内壁を伝わる燃料を収集する収
   集部と、 該収集部に集められた燃料を前記超音波振動
   体に導く供給部と を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料気化
   補助装置。 ２ 前記収集部は、前記吸気管の内周壁に沿つて
   形成された溝であることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項に記載の内燃機関の燃料
   気化補助装置。 ３ 前記供給部は、管であることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項または第２項に記
   載の内燃機関の燃料気化補助装置。 ４ 前記振動体支持部材は、燃料供給手段を備え
   る側の上流吸気管と、この上流吸気管より供給
   される燃料を燃焼室に供給する下流吸気管との
   間に支持されるフランジ部を備え、このフラン
   ジ部を前記上流吸気管と前記下流吸気管との間
   に配設することにより前記超音波振動体が前記
   吸気管内に配設されることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かに記載の内燃機関の燃料気化補助装置。 ５ 前記超音波振動体は、前記吸気管内の曲折部
   に配設されることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載
   の内燃機関の燃料気化補助装置。 ６ 前記曲折部は、吸入口が１つで排出口が複数
   の多岐管の分岐部分であること特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項ないし第５項のいず
   れかに記載の内燃機関の燃料気化補助装置。